JP2008102477A - プラズマ表示装置、その駆動装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】回路を簡単に構成することのできるプラズマ表示装置を提供する。
【解決手段】本発明のプラズマ表示装置は、維持電圧を供給する電源Vsと走査電極Yとの間に連結されるスイッチYsrを維持期間に導通して走査電極Yに維持電圧Vsを印加し、リセット期間にはスイッチYsrの導通と遮断を繰り返して走査電極Yに維持電圧Vsと同程度の電圧まで漸進的に上昇する電圧波形を印加するようにする。これにより、リセット期間に走査電極Yに漸進的に上昇する電圧波形を印加するために必要な電源とスイッチを省略することができ、回路を簡単に構成することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、回路を簡単に構成することのできるプラズマ表示装置及びその駆動方法に関するものである。
プラズマ表示装置は、気体放電によって生成されたプラズマを用いて、文字または映像を表示する平面表示装置である。プラズマ表示装置の表示パネルにはその寸法によって数十から数百万個以上の放電セル(以下“セル”という)がマトリックス状に配列されている。
このようなプラズマ表示装置は、1フレームをそれぞれの階調加重値を有する複数のサブフィールドに分割して駆動している。この時、セルの輝度は複数のサブフィールドのうち相当するセルが発光するサブフィールドの加重値を合わせた値によって決定されている。
また、それぞれのサブフィールドはリセット期間、アドレス期間及び維持期間から構成されている。リセット期間は、セルの壁電荷状態を初期化させる期間であり、アドレス期間は放電セルのうち発光セルと非発光セルを選択するためにアドレシング動作を行う期間である。維持期間はアドレス期間で発光セルとして設定されたセルを当該サブフィールドの加重値に相当する期間の間、維持放電させて画像を表示する期間である。
一般に、リセット期間には走査電極に漸進的に上昇する電圧波形(以下“リセット上昇波形”という)を印加した後、走査電極に漸進的に下降する電圧波形を印加し、各電極の間に弱放電を発生させて、セルの壁電荷状態を初期化させている。また、維持期間では同じ方向に配列された走査電極と維持電極に反対位相で維持放電パルスを印加し、発光セルとして設定されたセルに維持放電を起こすようにする。
従来技術によれば、プラズマ表示装置は走査電極にリセット上昇波形を印加する回路と維持放電パルスを印加する回路を別に構成していた。
つまり、リセット上昇波形に必要な電圧(以下“リセット上昇電圧”という)と維持放電パルスに必要な電圧(以下“維持電圧”という)を異なる電圧レベルに設定し、リセット上昇電圧を供給する電源と維持電圧を供給する電源を別々に設けていた。また、走査電極にリセット上昇電圧を印加するスイッチと、走査電極に維持電圧を印加するスイッチも別々に設けられていた。
このように、従来技術ではリセット上昇電圧と維持電圧が異なる電圧レベルに設定されていたので、リセット上昇電圧を供給する電源または維持電圧を供給する電源へ向かう電流経路が発生することを防止するために、別途の素子を追加的に構成しなければならなかった。したがって、回路を簡素化しようとしても、簡素化するには限界があるという問題点があった。
本発明の課題は、回路を更に簡単に構成することのできるプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明のプラズマ表示装置は、複数の電極と、維持期間に前記複数の電極に印加される維持電圧を供給する第1電源にドレインが連結され、前記複数の電極にソースが連結される第1スイッチと、前記第1スイッチを導通させる第1電圧が印加される第1電源端子、前記第1スイッチを遮断させる第2電圧が印加される第2電源端子、制御信号が入力される入力端及び前記制御信号に応答してハイレベル電圧またはローレベル電圧を出力する出力端を有する増幅器と、前記増幅器の第1電源端子に第1端が連結され、第1の抵抗値を有する第1抵抗と、前記増幅器の第1電源端子に第1端が連結され、前記第1抵抗と並列に連結された第2スイッチとを含むことを特徴とする。
この時、前記第2スイッチに第1端が連結され、前記第1の抵抗値より小さい第2の抵抗値を有する第2抵抗を更に含むことができ、前記増幅器の入力端に第1端が連結される第3抵抗と、前記増幅器の出力端と前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第4抵抗と、前記第1スイッチのゲートと前記第1スイッチのソースとの間に連結される第5抵抗とを更に含むことができる。
また、前記増幅器の第1電源端子は前記第1電圧を供給する第2電源に連結され、前記増幅器の第2電源端子は前記第1スイッチのソースに連結され、前記増幅器は、前記第1抵抗と前記第2スイッチとの接続点に連結されるコレクタと、前記第1スイッチのゲートに連結されるエミッタと、前記制御信号が印加されるベースとを有するnpn型トランジスタと、前記第1スイッチのソースに連結されるコレクタと、前記第1スイッチのゲートに連結されるエミッタと、前記制御信号が印加されるベースとを有するpnp型トランジスタとを含み、前記npn型トランジスタのベースとpnp型トランジスタのベースに同一な制御信号が印加されるプッシュプル回路であることを特徴とする。
そして、前記第1電圧を供給する第2電源にアノードが連結され、前記第1抵抗と前記第2スイッチとの接続点にカソードが連結されるダイオードを更に含んでいる。
以上のような本発明のプラズマ表示装置において、前記第1スイッチは、前記維持期間に導通されて前記複数の電極の電圧を前記維持電圧で維持し、リセット期間の一部期間には導通と遮断を繰り返して前記複数の電極の電圧を正の電圧の第3電圧から前記第3電圧と前記維持電圧との和に相当する第4電圧まで漸進的に上昇させている。
そして、前記維持期間に、前記第2スイッチを導通して前記第2スイッチを含む電流経路を発生させ、前記リセット期間の一部期間には、前記第2スイッチを遮断して前記第1抵抗を含む電流経路を発生させる。また、前記リセット期間の一部期間に発生する制御信号の周期は前記維持期間に発生する制御信号の周期に比べて短いことを特徴とする。
また、本発明のプラズマ表示装置の駆動装置は、複数の電極を含むプラズマ表示装置を駆動する駆動装置であって、維持期間に前記複数の電極に印加される維持電圧を供給する第1電源と前記複数の電極との間に連結される第1スイッチの駆動回路は、前記第1スイッチを導通させる第1電圧が印加される第1電源端子、前記第1スイッチを遮断させる第2電圧が印加される第2電源端子、制御信号が入力される入力端及び前記制御信号に応答してハイレベル電圧またはローレベル電圧を出力する出力端を有する増幅器と、前記第1電圧を供給する第2電源と前記増幅器の第1電源端子との間に連結される第1抵抗と、前記第1電圧を供給する第2電源と前記増幅器の第1電源端子との間に前記第1抵抗と並列に連結された第2スイッチ及び第2抵抗とを含み、前記第1電圧が前記第1スイッチのゲートに印加されれば、前記第1スイッチは導通され、前記第2電圧が前記第1スイッチのゲートに印加されれば、前記第1スイッチは遮断され、前記第1スイッチは、前記維持期間に前記複数の電極に前記維持電圧を印加し、リセット期間の一部期間には前記複数の電極に漸進的に上昇する電圧波形を印加するように動作することを特徴とする。
そして、前記第2電源にアノードが連結され、前記第2電源から流れる電流経路を遮断するダイオードを更に含むことができ、前記増幅器の入力端に第1端が連結される第3抵抗と、前記増幅器の出力端と前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第4抵抗と、前記複数の電極に連結される前記第1スイッチのソースと前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第5抵抗とを更に含むことを特徴とする。
また、前記第1スイッチのゲートとソースとの間に寄生するキャパシタを更に含み、前記増幅器の第2電源端子は、前記複数の電極に連結される前記第1スイッチのソースに連結されている。
ここで、前記増幅器は、前記第1抵抗と前記第2抵抗との接続点に連結されるコレクタ、前記出力端に連結されるエミッタ及び前記制御信号が印加されるベースを有するnpn型トランジスタと、前記第1スイッチのソースに連結されるコレクタ、前記出力端に連結されるエミッタ及び前記制御信号が印加されるベースを有するpnp型トランジスタとを含むプッシュプル回路であることを特徴とする。
このような本発明のプラズマ表示装置の駆動装置において、前記第1スイッチは、前記リセット期間の一部期間に、前記複数の電極の電圧が正の電圧の第3電圧から前記第3電圧と前記維持電圧との和である第4電圧まで漸進的に上昇するように動作する。そして、前記維持期間に前記第2スイッチを導通して前記第2電源、前記第2スイッチ、前記第2抵抗及び前記増幅器の第1電源端子を含む第1電流経路を形成し、前記リセット期間の一部期間には前記第2スイッチを遮断して、前記第2電源、前記第1抵抗及び前記増幅器の第1電源端子を含む第2電流経路を形成し、前記第1電流経路に流れる電流は前記第2電流経路に流れる電流より大きいことを特徴とする。また、前記リセット期間の一部期間の制御信号は、前記維持期間の制御信号より短い周期を有する。
そして、本発明のプラズマ表示装置の駆動方法は、複数の電極と前記複数の電極に維持電圧を供給する第1電源との間に連結された第1スイッチを含むプラズマ表示装置の駆動方法であって、維持期間に前記第1スイッチのゲートに第1電流を印加する段階と、リセット期間の一部期間には前記第1スイッチのゲートに前記第1電流より小さい電流値を有する第2電流を不連続的に印加する段階とを含むことを特徴とする。
このとき、前記第1電流を印加する段階では、前記第1スイッチのゲートに前記第1電流を連続的に印加し、前記第1電流の経路は第1抵抗を含み、前記第2電流の経路は前記第1抵抗より抵抗値の大きい第2抵抗を含むことを特徴とする。
また、前記第2電流を不連続的に印加する段階において、前記複数の電極の電圧は正の電圧の第1電圧から前記第1電圧と前記維持電圧との和に相当する第2電圧まで漸進的に上昇する。
本発明によれば、電源の個数を減らすことができるとともに、耐圧及び容量の高いスイッチを減らすことができるので、回路を簡単に構成することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は多様に異なる形態で実施できるので、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。図面では、本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分については省略し、明細書全体を通じて類似した部分については同一の図面符号によって示すものとする。
明細書全体において、ある部分が他の部分と“連結”されているという時には、“直接的に連結”されている場合だけでなく、その間に他の素子を介して“電気的に連結”されている場合も含んでいる。また、ある部分が構成要素を“含む”とする時には、特に否定する記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。
さて、本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置及びその駆動装置について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置の構成を示す概略的な図面である。
図1に示すように、本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置は、プラズマ表示パネル100、制御部200、アドレス電極駆動部300、走査電極駆動部400及び維持電極駆動部500を含んでいる。プラズマ表示パネル100は、列方向に延びている複数のアドレス電極(A1〜Am)(以下“A電極”という)と、行方向に延びている複数の維持電極(X1〜Xn)(以下“X電極”という)及び複数の走査電極(Y1〜Yn)(以下“Y電極”という)とを含んでいる。複数のY電極(Y1〜Yn)及びX電極(X1〜Xn)は互いに対を構成して配列されている。そして、隣接するY電極(Y1〜Yn)とX電極(X1〜Xn)及びA電極(A1〜Am)が交差する所に放電セル12が形成されている。
制御部200は、外部から映像信号を受信して、アドレス電極駆動制御信号、維持電極駆動制御信号及び走査電極駆動制御信号を出力する。そして、制御部200は、一つのフレームをそれぞれの加重値を有する複数のサブフィールドに分割して駆動する。
アドレス電極駆動部300は、制御部200からアドレス電極駆動制御信号を受信して表示しようとする放電セルを選択するための信号を各A電極(A1〜Am)に印加する。
維持電極駆動部500は、制御部200から維持電極駆動制御信号を受信してX電極(X1〜Xn)に駆動電圧を印加しており、走査電極駆動部400は制御部200から走査電極駆動制御信号を受信してY電極(Y1〜Yn)に駆動電圧を印加している。
次に、本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置の駆動波形について説明する。ただし、以下の説明では、便宜上一つのセルを形成するY電極、X電極及びA電極に印加される駆動波形についてのみ説明する。
図2は、本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置の駆動波形を示す図面である。
図2に示すように、リセット期間における上昇期間では、A電極及びX電極に基準電圧(図2では“0V”で示しており、以下では“0V電圧”という)が印加された状態であり、Y電極にはVscH電圧から(VscH+Vs)電圧まで漸進的に上昇する電圧波形(以下“リセット上昇波形”という)を印加する。このようにY電極にリセット上昇波形を印加している間には、Y電極とX電極の間の電圧差及びY電極とA電極の間の電圧差が放電の始まる電圧(以下“放電開始電圧”という)より大きくなりながら、Y電極とX電極の間及びY電極とA電極の間に微弱な放電(以下“弱放電”という)が起こる。このように、Y電極に印加されるリセット上昇波形によって発生した弱放電によって、Y電極には(−)壁電荷が形成され、X電極及びA電極には(+)壁電荷が形成される。
一方、リセット期間における下降期間では、A電極に0V電圧を印加し、X電極にはバイアス電圧(図2では“Ve電圧”で示しており、以下“Ve電圧”という)を印加した状態で、Y電極にVscH電圧からVnf電圧まで漸進的に下降する電圧波形(以下“リセット下降波形”という)を印加する。このようにY電極にリセット下降波形を印加する間におけるY電極とX電極の間及びY電極とA電極との間には弱放電が起こりながらY電極に形成された(−)壁電荷とX電極及びA電極に形成された(+)壁電荷とが消去される。一般に(Vnf−Ve)電圧の値はY電極とX電極との間の放電開始電圧(Vfxy)の近傍に設定される。そうすれば、Y電極とX電極との間の壁電圧が殆ど0Vになって、アドレス期間においてアドレス放電を起こさないセルが、維持期間において誤放電することを防止できる。
図示しないが、リセット下降波形はVscH電圧を印加した後に0V電圧を印加して0V電圧からVnf電圧まで漸進的に下降するような電圧波形とすることも可能である。このようにすれば、リセット期間の下降期間に割当てられる時間が縮まることになってコントラストが向上し、このときリセット下降波形の傾斜が更に急にならないので、強放電が発生することを防止できる。
次に、アドレス期間では、点灯する放電セルを選択するために、X電極にVe電圧を印加した状態で、複数のY電極に順次走査電圧(図2では“VscL電圧”で示し、以下“VscL電圧”という)を印加する。このとき、Y電極によってVscL電圧が印加された複数の放電セルのうち、選択しようとする放電セルを通過するA電極にアドレス電圧(図2では“Va電圧”で示し、以下“Va電圧”という)を印加する。このようにすれば、Va電圧が印加されたA電極とVscL電圧が印加されたY電極との間及びVscL電圧が印加されたY電極とVe電圧が印加されたX電極との間にアドレス放電が起こり、Y電極に(+)壁電荷、A電極及びX電極にそれぞれ(−)壁電荷が形成される。ここで、VscL電圧はVnf電圧と同じか低いレベルに設定できる。そして図2では示さなかったが、VscL電圧が印加されない少なくとも一つのY電極に、VscL電圧よりも高い電圧レベルを有する非走査電圧を印加し、選択されない放電セルのA電極には0V電圧を印加する。このとき、非走査電圧は(VscH+VscL)電圧とすることも可能である。
次に、維持期間では、Y電極とX電極に対して、維持電圧(図2では“Vs電圧”で示しており、以下“Vs電圧”という)と0V電圧とを反対位相で印加することにより、Y電極とX電極との間に維持放電を起こしている。つまり、Y電極にVs電圧を印加するのと同時にX電極に0V電圧を印加する過程と、Y電極に0V電圧を印加するのと同時にX電極にVs電圧を印加する過程とを当該サブフィールドが表示する加重値に対応した回数だけ繰り返すようにする。
図2では簡潔な説明のために、リセット期間にY電極に対して印加されるリセット上昇波形とリセット下降波形をランプ波形の形状で図示して説明したが、本発明の実施例ではリセット上昇波形またはリセット下降波形をRC波形、漸進的に上昇(または下降)しながらフローティングする波形など、漸進的に上昇あるいは下降する波形であればどのような波形であっても適用可能である。
次に、図2に示すY電極の駆動波形を生成する走査電極駆動部400の回路を簡単に構成することのできる本発明の実施例について詳細に説明する。
図3は、本発明の一実施例に係る走査電極駆動部400の駆動回路を示すものである。図3は、本発明の一実施例に係る走査電極駆動部の回路構成を示す回路図である。以下の説明において、スイッチはボディーダイオード(図示せず)を有するn−チャンネル電界効果トランジスタ(FET)の場合を示したが、これは単なる例示であり、本発明で使用するスイッチとしてはn−チャンネル電界効果トランジスタと同一または類似した機能を遂行することのできる他の素子で代替してもよい。また、図3においてX電極とY電極によって形成される容量性成分をパネルキャパシタ(Cp)として図示した。
図3に示すように、走査電極駆動部400は、維持駆動部410、リセット駆動部420及び走査駆動部430を含んでいる。
ここで、維持駆動部410は、電力回収部411、スイッチ(Ysr)及びスイッチ(Yg)を含んでいる。維持駆動部410は、維持期間においてY電極にVs電圧と0V電圧を交互に印加する。
このような維持駆動部410において、電力回収部411は電力回収用キャパシタ、電力回収用インダクタ、上昇経路を形成するスイッチ及び下降経路を形成するスイッチを含んでいる。電力回収用キャパシタは、Vs電圧と0V電圧との間の電圧(例えば、“Vs/2電圧”であってもよい)を充電する。ここで上昇経路または下降経路を形成するスイッチを導通すれば、電力回収用キャパシタ、電力回収用インダクタ及びパネルキャパシタ(Cp)の間にLC共振電流経路が形成されて、パネルキャパシタ(Cp)の電圧を上昇または下降させる。電力回収部411は、本実施例と直接的な関連が少ないので、電力回収部411の詳しい説明及び図示は省略した。
スイッチ(Ysr)は、Vs電圧を供給するVs電源とY電極との間に連結され、スイッチ(Yg)は0V電圧を供給するGND電源とY電極との間に連結されている。維持期間において、スイッチ(Ysr)を導通すれば、Y電極にVs電圧が印加され、スイッチ(Yg)を導通すれば、Y電極に0V電圧が印加される。
また、スイッチ(Ysr)はリセット期間の上昇期間において、Y電極に漸進的に上昇するリセット上昇波形を印加するように動作する。つまり、スイッチ(Ysr)に駆動電圧を印加するゲート駆動回路440は、リセット期間の上昇期間においてスイッチ(Ysr)の導通−遮断動作を繰り返し行って、スイッチ(Ysr)のソース電圧をVs電圧まで漸進的に上昇させる。
リセット駆動部420は、スイッチ(Ynp、Yfr)とツェナーダイオード(ZDf)を含んでいる。リセット駆動部420は、リセット期間の下降期間においてY電極にリセット下降波形を印加する。
スイッチ(Yfr)はVscL電圧を供給するVscL電源とY電極との間に連結され、ツェナーダイオード(ZDf)はY電極とスイッチ(Yfr)との間に連結されている。つまり、ツェナーダイオード(ZDf)のアノードはスイッチ(Yfr)に連結され、ツェナーダイオード(ZDf)のカソードはY電極に連結されている。ここで、ツェナーダイオード(ZDf)とスイッチ(Yfr)の位置は互いに交換することが可能である。このような構成により、リセット期間の下降期間においてスイッチ(Yfr)の導通動作を通して、ツェナーダイオード(ZDf)のカソード電圧はVscL電圧からツェナーダイオード(ZDf)の降伏電圧程度の高さであるVnf電圧まで漸進的に下降する。
スイッチ(Ynp)は、スイッチ(Yg)のドレインにドレインが連結され、ツェナーダイオード(ZDf)のカソードにソースが連結されている。そして、スイッチ(Ynp)はY電極に0V電圧より低いレベルを有する電圧を印加する間に遮断動作をして、GND電源へ向かう電流経路が発生することを防止する。
走査駆動部430は、選択回路431、ダイオード(DscH)、キャパシタ(CscH)及びスイッチ(YscL)を含んでいる。このような走査駆動部430は、複数のY電極(Y1〜Yn)に順次VscL電圧を印加するとともに、VscL電圧が印加されないY電極に非走査電圧を印加する。
選択回路431は、スイッチ(Sch)及びスイッチ(Scl)を含んでいる。スイッチ(Sch)は、VscH電圧を供給するVscH電源とY電極との間に連結され、スイッチ(Scl)はVscL電源とY電極との間に連結されている。図3では一つのY電極に連結される選択回路431だけを示したが、複数のY電極にはそれぞれ対応する選択回路が連結され、このような選択回路431は複数個が連結されたIC形態で構成されていることが一般的である。
そして、ダイオード(DscH)のアノードはVscH電源に連結され、ダイオード(DscH)のカソードはスイッチ(Sch)に連結されている。このように構成されるダイオード(DscH)はスイッチ(Sch)が導通された時にVscH電源からY電極側に電流経路を形成し、VscH電源側に流れる電流を防止して、VscH電源の過充電を防止する。
スイッチ(YscL)の第1端はVscL電源に連結され、スイッチ(YscL)の第2端は選択回路431のスイッチ(Scl)に連結されている。そして、キャパシタ(CscH)はVscH電源とGND電源との間に連結されている。つまり、キャパシタ(CscH)の第1端はダイオード(DscH)とスイッチ(Sch)の接続点に連結され、キャパシタ(CscH)の第2端はスイッチ(Ynp)、スイッチ(Scl)及びスイッチ(YscL)の接続点に連結されているので、VscH電源とGND電源との間でキャパシタ(CscH)とスイッチ(Ynp)は直列に連結される。このようなキャパシタ(CscH)は、プラズマ表示装置の初期駆動時にスイッチ(Yg)及びスイッチ(Ynp)が導通されてVscH電圧を充電する。
次に、ゲート駆動回路440について説明する。ゲート駆動回路440は、スイッチ(Ysr)のゲートに連結され、スイッチ(Ysr)がリセット期間の上昇期間においてY電極にリセット上昇波形を印加し、維持期間にはY電極に維持電圧を印加するように駆動電圧を供給している。
図4は、本発明の一実施例に係るゲート駆動回路440の概念図を示すもので、維持電圧を供給する電源と走査電極との間に連結されるスイッチ(Ysr)の動作を説明するものである。
本発明の実施例によれば、維持電圧を供給するVs電源とY電極との間に連結されるスイッチ(Ysr)は、維持期間には導通してY電極にVs電圧を印加し、リセット期間の上昇期間には導通−遮断を繰り返してY電極にVs電圧程度まで漸進的に上昇するリセット上昇波形を印加する。このとき、スイッチ(Ysr)がVs電圧を印加するように動作するか、あるいはリセット上昇波形を印加するように動作するかついてはスイッチ(Ysr)の制御端子(図4では、スイッチ(Ysr)はn−チャンネルFETで示されているので、この場合にはスイッチ(Ysr)の制御端子はn−チャンネルFETのゲートとなる)に印加される電流によって決定される。
つまり、図4に示すように、スイッチ(Ysr)のゲート駆動回路440はスイッチ(Ysr)の制御端子に第1電流または第2電流を印加する。このとき、スイッチ(Ysr)の制御端子に第1電流または第2電流を印加すると、スイッチ(Ysr)が導通することになる。
例えば、第1電流と第2電流は互いに異なる電流値を有し、第1電流は連続的にスイッチ(Ysr)の制御端子に印加される反面、第2電流は不連続的にスイッチ(Ysr)の制御端子に印加されると仮定する。また、第1電流は第2電流より大きい電流値を有する。
このような場合に、維持期間ではスイッチ(Ysr)の制御端子に第1電流を印加して、スイッチ(Ysr)を完全に導通させる。
その反面、リセット期間の上昇期間ではスイッチ(Ysr)の制御端子に第2電流を不連続的に印加して、スイッチ(Ysr)の導通−遮断デューティ比を維持期間におけるスイッチ(Ysr)の導通−遮断デューティ比よりも低くして、スイッチ(Ysr)が完全に導通しないようにする。このようにすれば、リセット期間の上昇期間においてスイッチ(Ysr)は導通と遮断を繰り返すので、Y電極の電圧は上昇して維持され、さらに再び上昇するという過程を繰り返すようになる。これにより、スイッチ(Ysr)に第2電流を印加すると、スイッチ(Ysr)の制御端子に第1電流を印加した場合よりも緩慢な傾きでY電極の電圧が上昇することになる。
図5は、本発明の一実施例に係るスイッチ(Ysr)のゲート駆動回路440を示した回路図である。
図5に示すように、スイッチ(Ysr)のゲート駆動回路440(以下“ゲート駆動回路”という)は、プッシュプル回路441、スイッチ(Ysr)の駆動モードを決めるスイッチ(Yd)、抵抗(Rr、Rs、Rgate、Rin、Rgs、Rcc)及びダイオード(Dcc)を含んでいる。
プッシュプル回路441は、npn型トランジスタ(Q1)とpnp型トランジスタ(Q2)から構成されている。トランジスタ(Q1)とトランジスタ(Q2)はそれぞれコレクタ、エミッタ及びベースを有し、ベースに印加される電圧によって導通−遮断動作が決定される。そして、npn型トランジスタ(Q1)のコレクタにハイレベル電圧(例えば、Vcc電圧)を供給するハイレベル電源(図5では“Vcc”で示し、以下“Vcc電源”という)が連結され、pnp型トランジスタ(Q2)のコレクタにスイッチ(Ysr)のソースが連結されている。
ここで、トランジスタ(Q1)とトランジスタ(Q2)のベースに印加される制御信号(Din)により、トランジスタ(Q1)が導通してトランジスタ(Q2)が遮断される場合や、あるいはトランジスタ(Q1)が遮断されてトランジスタ(Q2)が導通される場合がある。このとき、トランジスタ(Q1)が導通されれば、トランジスタ(Q1)のコレクタに印加されるハイレベル電圧がスイッチ(Ysr)のゲートに印加される。反面トランジスタ(Q2)が導通されれば、トランジスタ(Q2)のコレクタに印加されるローレベル電圧がスイッチ(Ysr)のゲートに印加される。
抵抗(Rin)は、制御信号(Din)が印加されるトランジスタ(Q1)とトランジスタ(Q2)のベースに第1端が連結され、制御信号(Din)が印加されるとき、トランジスタ(Q1)とトランジスタ(Q2)のベースに流れる電流値を決定する。
抵抗(Rgate)は、プッシュプル回路441の出力信号が出力されるトランジスタ(Q1)とトランジスタ(Q2)のエミッタとスイッチ(Ysr)のゲートとの間に連結され、トランジスタ(Ysr)のゲートに流れる電流値を決定する。
抵抗(Rgs)は、スイッチ(Ysr)のソースとスイッチ(Ysr)のゲートとの間に連結され、スイッチ(Ysr)のソース電圧によりスイッチ(Ysr)のゲート電圧が急激に変動することを防止してスイッチ(Ysr)が誤動作することを防止する。
抵抗(Rr)は、Vcc電源とトランジスタ(Q1)のコレクタとの間に連結され、抵抗(Rs)はVcc電源とトランジスタ(Q1)のコレクタとの間に抵抗(Rr)と並列に連結されている。
そして、スイッチ(Yd)はVcc電源とトランジスタ(Q1)のコレクタとの間で抵抗(Rs)と直列に連結され、Vcc電源とトランジスタ(Q1)との間を流れる電流経路が抵抗(Rr)を経由した経路になるか、あるいは抵抗(Rs)を経由した経路となるかについて決定している。
スイッチ(Yd)は、ボディーダイオード(図示せず)を有するn−チャンネル電界効果トランジスタ(FET)として示したが、これは単に例示であり、本発明の第1実施例においてスイッチ(Yd)はn−チャンネル電界効果トランジスタと同一または類似した機能を遂行する他の素子で代替することが可能である。
つまり、図5に示すように、スイッチ(Yd)が抵抗(Rs)と直列に連結されている場合において、トランジスタ(Q1)が導通されてスイッチ(Yd)が遮断されれば、Vcc電源、抵抗(Rr)及びトランジスタ(Q1)を含む電流経路となる。一方、トランジスタ(Q1)が導通されてスイッチ(Yd)が導通されれば、Vcc電源、スイッチ(Yd)、抵抗(Rs)及びトランジスタ(Q1)を含む電流経路となる。
図示していないが、スイッチ(Yd)がVcc電源とトランジスタ(Q1)のコレクタとの間に抵抗(Rr)と直列に連結される場合には、トランジスタ(Q1)とスイッチ(Yd)が導通されれば、Vcc電源、スイッチ(Yd)、抵抗(Rr)及びトランジスタ(Q1)を含む電流経路が発生する。一方、トランジスタ(Q1)が導通されてスイッチ(Yd)が遮断されれば、Vcc電源、抵抗(Rs)及びトランジスタ(Q1)を含む電流経路が発生する。
ここで抵抗(Rr)を含む電流経路が発生する場合に、スイッチ(Ysr)のゲートとソースの間の寄生キャパシタにスイッチ(Ysr)のスレッショルド電圧以上の電圧がゆっくりと充電されて、スイッチ(Ysr)の導通−遮断動作の間の時間が長くなるように、抵抗(Rr)は数十Ω以上の抵抗値を有する。
また、ダイオード(Dcc)はVcc電源にアノードが連結され、抵抗(Rr)にカソードが連結されており、スイッチ(Ysr)のソース電圧がVcc電源から供給される電圧よりも高い場合にはVcc電源に流れる電流経路を遮断する。ここでダイオード(Dcc)とVcc電源との間に連結される抵抗(Rcc)を更に含むように構成することができる。
以下、スイッチ(Ysr)のゲート駆動回路440における維持期間及びリセット期間の上昇期間の動作を説明する。
図6は、本発明の一実施例に係る図5のゲート駆動回路440の維持期間における電流経路を示したものである。
維持期間において、スイッチ(Yd)は導通され、プッシュプル回路441にハイレベルの制御信号(Din)が印加される。このようにすれば、Vcc電源、ダイオード(Dcc)、スイッチ(Yd)、抵抗(Rs)、トランジスタ(Q1)及び抵抗(Rgate)と通じる電流経路(1)が形成される。このような電流経路(1)を通過する電流によって、スイッチ(Ysr)のゲートとソースとの間に寄生するキャパシタ(図示していないが、以下“キャパシタ(Cgs)”という)に充電される電圧がスイッチ(Ysr)のスレッショルド電圧(V)より大きくなる。このようにキャパシタ(Cgs)に充電される電圧がスイッチ(Ysr)のスレッショルド電圧(V)以上になれば、スイッチ(Ysr)が導通されて、Y電極にVs電圧が印加される。ここで、キャパシタ(Cgs)にスレッショルド電圧(V)以上の電圧が充電される時間が短くなるように、抵抗(Rs)の抵抗値は比較的小さく設定する。
また、プッシュプル回路441にローレベルの制御信号(Din)が印加されれば、トランジスタ(Q2)が導通され、スイッチ(Ysr)のゲートとソースとの間のキャパシタ(Cgs)に充電された電圧が放電されて、スイッチ(Ysr)が遮断される。
図7は、本発明の一実施例に係る図5のゲート駆動回路440におけるリセット期間の上昇期間での制御信号(Din)を示したものであり、図8は本発明の一実施例に係る図5のゲート駆動回路440におけるリセット期間の上昇期間での制御信号(Din)がハイレベルである場合に発生する電流経路を示したものである。
リセット期間の上昇期間において、スイッチ(Yd)は遮断されて、プッシュプル回路441にハイレベルとローレベルの制御信号(Din)が短い周期で繰り返し印加される。
前述したように、維持期間では、Y電極にVs電圧を印加する期間には制御信号(Din)はハイレベルで維持され、Y電極に0V電圧を印加する期間にはローレベルで維持される。その反面、リセット期間の上昇期間では図7に示すように、制御信号(Din)はハイレベルとローレベルを繰り返すように供給される。このようにすれば、ハイレベルの制御信号(Din)を通じてスイッチ(Ysr)を導通させる過程と、ローレベルの制御信号(Din)を通じてスイッチ(Ysr)を遮断させる過程が反復されることになる。
プッシュプル回路441にハイレベルの制御信号(Din)が印加されれば、トランジスタ(Q1)が導通されて、図8に示すようにVcc電源、抵抗(Rr)、トランジスタ(Q1)及び抵抗(Rgate)と通じる電流経路(2)が形成される。電流経路(2)に流れる電流によって、キャパシタ(Cgs)にスレッショルド電圧(V)以上の電圧が充電されてスイッチ(Ysr)が導通される。この時、Vs電源、スイッチ(Ysr)及びY電極へと通じる電流経路を形成しながら、スイッチ(Ysr)のソース電圧(図7では“Ysr−source”で示す)が上昇していく。ここで、キャパシタ(Cgs)にスレッショルド電圧(V)以上の電圧が充電される時間が所定期間以上となって、スイッチ(Ysr)の導通−遮断動作の時間が長くなるように抵抗(Rr)の抵抗値は少なくとも数十Ω以上となるように設定する。
以後プッシュプル回路441にローレベルの制御信号(Din)が印加されれば、トランジスタ(Q2)が導通されて、スイッチ(Ysr)のゲートとソースとの間の寄生キャパシタ(Cgs)に充電された電圧が放電されながらスイッチ(Ysr)が遮断される。したがって、図7に示すように、スイッチ(Ysr)のソース電圧(Ysr−source)は変動しない。
リセット期間の上昇期間ではプッシュプル回路441に印加される制御信号(Din)が比較的に短い周期を有するので、スイッチ(Ysr)が短い周期で導通動作と遮断動作を繰り返すことになる。これにより、スイッチ(Ysr)の導通動作中にはY電極の電圧が上昇し、その後のスイッチ(Ysr)の遮断動作中にはY電極の電圧が変動せず、さらに再びスイッチ(Ysr)が導通動作になるとY電極の電圧が上昇する。このような過程を繰り返しながらY電極の電圧は漸進的に上昇するようになるが、この時上昇した電圧値はVs電圧になる。
以上のように、本発明の実施例によれば、維持電圧を供給する電源とY電極との間に連結されるスイッチ(Ysr)は、維持期間では導通することによりY電極に維持電圧を印加するように動作し、リセット期間では導通と遮断を繰り返してY電極に維持電圧程度まで漸進的に上昇する電圧波形を印加するように動作する。このようにすれば、リセット上昇波形に必要な電圧を供給する電源及びY電極にリセット上昇波形を印加するスイッチを省略することができる。つまり、リセット上昇波形を印加するスイッチは容量及び耐圧の高い素子を使わなければならないが、これを省略できて、回路を簡単に構成できるだけでなく、コストを節減することもできるようになる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内において多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。
本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係るプラズマ表示装置における駆動波形を示す図面である。 本発明の一実施例に係る走査電極駆動部の駆動回路を示す回路図である。 本発明の一実施例に係る図3の駆動回路において、維持電圧を供給する電源と走査電極との間に連結されるスイッチの動作を説明するための概略図である。 本発明の一実施例に係るスイッチのゲート駆動回路の構成を示す回路図である。 本発明の一実施例に係る図5のゲート駆動回路の維持期間における電流経路を示す回路図である。 本発明の一実施例に係る図5に示すゲート駆動回路のリセット期間の上昇期間における制御信号を示す図面である。 本発明の一実施例に係る図5に示すゲート駆動回路のリセット期間の上昇期間における制御信号がハイレベルである場合に発生する電流経路を示す図面である。
符号の説明
12 放電セル
100 プラズマ表示パネル
200 制御部
300 アドレス駆動部
400 走査電極駆動部
500 維持電極駆動部
A1〜Am アドレス電極(A電極)
X1〜Xn 維持電極(X電極)
Y1〜Yn 走査電極(Y電極)

Claims (22)

  1. 複数の電極と、
    維持期間に前記複数の電極に印加される維持電圧を供給する第1電源にドレインが連結され、前記複数の電極にソースが連結される第1スイッチと、
    前記第1スイッチを導通させる第1電圧が印加される第1電源端子、前記第1スイッチを遮断させる第2電圧が印加される第2電源端子、制御信号が入力される入力端及び前記制御信号に応答してハイレベル電圧またはローレベル電圧を出力する出力端を有する増幅器と、
    前記増幅器の第1電源端子に第1端が連結され、第1の抵抗値を有する第1抵抗と、
    前記増幅器の第1電源端子に第1端が連結され、前記第1抵抗と並列に連結された第2スイッチと
    を含むことを特徴とするプラズマ表示装置。
  2. 前記第2スイッチに第1端が連結され、前記第1の抵抗値より小さい第2の抵抗値を有する第2抵抗を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
  3. 前記増幅器の入力端に第1端が連結される第3抵抗と、
    前記増幅器の出力端と前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第4抵抗と、
    前記第1スイッチのゲートと前記第1スイッチのソースとの間に連結される第5抵抗とを更に含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマ表示装置。
  4. 前記増幅器の第1電源端子は前記第1電圧を供給する第2電源に連結され、
    前記増幅器の第2電源端子は前記第1スイッチのソースに連結されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置。
  5. 前記増幅器は、
    前記第1抵抗と前記第2スイッチとの接続点に連結されるコレクタと、前記第1スイッチのゲートに連結されるエミッタと、前記制御信号が印加されるベースとを有するnpn型トランジスタと、
    前記第1スイッチのソースに連結されるコレクタと、前記第1スイッチのゲートに連結されるエミッタと、前記制御信号が印加されるベースとを有するpnp型トランジスタとを含み、
    前記npn型トランジスタのベースとpnp型トランジスタのベースに同一な制御信号が印加されるプッシュプル回路であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置
  6. 前記第1電圧を供給する第2電源にアノードが連結され、前記第1抵抗と前記第2スイッチとの接続点にカソードが連結されるダイオードを更に含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置。
  7. 前記第1スイッチは、前記維持期間に導通されて前記複数の電極の電圧を前記維持電圧で維持し、リセット期間の一部期間には導通と遮断を繰り返して前記複数の電極の電圧を正の電圧の第3電圧から前記第3電圧と前記維持電圧との和に相当する第4電圧まで漸進的に上昇させることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置。
  8. 前記維持期間に、前記第2スイッチを導通して前記第2スイッチを含む電流経路を発生させることを特徴とする請求項7に記載のプラズマ表示装置。
  9. 前記リセット期間の一部期間には、前記第2スイッチを遮断して前記第1抵抗を含む電流経路を発生させることを特徴とする請求項7に記載のプラズマ表示装置。
  10. 前記リセット期間の一部期間に発生する制御信号の周期は前記維持期間に発生する制御信号の周期に比べて短いことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置。
  11. 複数の電極を含むプラズマ表示装置を駆動する駆動装置であって、
    維持期間に前記複数の電極に印加される維持電圧を供給する第1電源と前記複数の電極との間に連結される第1スイッチの駆動回路は、
    前記第1スイッチを導通させる第1電圧が印加される第1電源端子、前記第1スイッチを遮断させる第2電圧が印加される第2電源端子、制御信号が入力される入力端及び前記制御信号に応答してハイレベル電圧またはローレベル電圧を出力する出力端を有する増幅器と、
    前記第1電圧を供給する第2電源と前記増幅器の第1電源端子との間に連結される第1抵抗と、
    前記第1電圧を供給する第2電源と前記増幅器の第1電源端子との間に前記第1抵抗と並列に連結された第2スイッチ及び第2抵抗とを含み、
    前記第1電圧が前記第1スイッチのゲートに印加されれば、前記第1スイッチは導通され、前記第2電圧が前記第1スイッチのゲートに印加されれば、前記第1スイッチは遮断され、
    前記第1スイッチは、前記維持期間に前記複数の電極に前記維持電圧を印加し、リセット期間の一部期間には前記複数の電極に漸進的に上昇する電圧波形を印加するように動作することを特徴とするプラズマ表示装置の駆動装置。
  12. 前記第2電源にアノードが連結され、前記第2電源から流れる電流経路を遮断するダイオードを更に含むことを特徴とする請求項11に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  13. 前記増幅器の入力端に第1端が連結される第3抵抗と、
    前記増幅器の出力端と前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第4抵抗と、
    前記複数の電極に連結される前記第1スイッチのソースと前記第1スイッチのゲートとの間に連結される第5抵抗とを更に含むことを特徴とする請求項11または請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  14. 前記第1スイッチのゲートとソースとの間に寄生するキャパシタを更に含み、
    前記増幅器の第2電源端子は、前記複数の電極に連結される前記第1スイッチのソースに連結されていることを特徴とする請求項11乃至請求項13のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  15. 前記増幅器は、
    前記第1抵抗と前記第2抵抗との接続点に連結されるコレクタ、前記出力端に連結されるエミッタ及び前記制御信号が印加されるベースを有するnpn型トランジスタと、
    前記第1スイッチのソースに連結されるコレクタ、前記出力端に連結されるエミッタ及び前記制御信号が印加されるベースを有するpnp型トランジスタとを含むプッシュプル回路であることを特徴とする請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  16. 前記第1スイッチは、前記リセット期間の一部期間に、前記複数の電極の電圧が正の電圧の第3電圧から前記第3電圧と前記維持電圧との和である第4電圧まで漸進的に上昇するように動作することを特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  17. 前記維持期間に前記第2スイッチを導通して前記第2電源、前記第2スイッチ、前記第2抵抗及び前記増幅器の第1電源端子を含む第1電流経路を形成し、
    前記リセット期間の一部期間には前記第2スイッチを遮断して、前記第2電源、前記第1抵抗及び前記増幅器の第1電源端子を含む第2電流経路を形成し、
    前記第1電流経路に流れる電流は前記第2電流経路に流れる電流より大きいことを特徴とする請求項11乃至請求項16のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  18. 前記リセット期間の一部期間の制御信号は、前記維持期間の制御信号より短い周期を有することを特徴とする請求項17に記載のプラズマ表示装置の駆動装置。
  19. 複数の電極と前記複数の電極に維持電圧を供給する第1電源との間に連結された第1スイッチを含むプラズマ表示装置の駆動方法であって、
    維持期間に前記第1スイッチのゲートに第1電流を印加する段階と、
    リセット期間の一部期間には前記第1スイッチのゲートに前記第1電流より小さい電流値を有する第2電流を不連続的に印加する段階と
    を含むことを特徴とするプラズマ表示装置の駆動方法。
  20. 前記第1電流を印加する段階に、前記第1スイッチのゲートに前記第1電流を連続的に印加することを特徴とする請求項19に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
  21. 前記第1電流の経路は第1抵抗を含み、
    前記第2電流の経路は前記第1抵抗より抵抗値の大きい第2抵抗を含むことを特徴とする請求項19または請求項20に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
  22. 前記第2電流を不連続的に印加する段階において、前記複数の電極の電圧は正の電圧の第1電圧から前記第1電圧と前記維持電圧との和に相当する第2電圧まで漸進的に上昇することを特徴とする請求項19乃至請求項21のいずれか1項に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
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