JP2002207449A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法

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JP2002207449A JP2001004483A JP2001004483A JP2002207449A JP 2002207449 A JP2002207449 A JP 2002207449A JP 2001004483 A JP2001004483 A JP 2001004483A JP 2001004483 A JP2001004483 A JP 2001004483A JP 2002207449 A JP2002207449 A JP 2002207449A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】フレーム期間を有効に利用して高品位の安定し
た表示を実現する。 【解決手段】セルに対応したパネル表面の温度を測定
し、温度変化に合わせて駆動電圧パルスPy,Paのパ
ルス幅Wを変更する。測定温度が比較的に低いときには
パルス幅WL を長くし、測定温度が高いときにはパルス
幅WH を短くする。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、プラズマディスプレイ
パネル(PDP)の駆動方法に関する。
【0001】PDPは、2値発光セルからなるデジタル
表示デバイスであってデジタルデータの表示に好適であ
ることから、マルチメディアモニターとして注目されて
いる。PDPの用途拡大に向けて、より明るく多階調の
表示が可能な駆動方法の開発が進められている。
【0002】
【従来の技術】AC型のPDPによる表示では、マトリ
クス配列されたセルのうちの点灯すべきセルのみに適量
の壁電荷を存在させるアドレッシングを行い、その後に
壁電荷を利用して輝度に応じた回数の表示放電を生じさ
せる点灯維持を行う。アドレッシングおよび点灯維持の
どちらにおいても、印加するパルスのパルス幅を放電遅
れ時間(パルスの前縁から放電開始時点までの時間)よ
りも長くする必要がある。放電遅れ時間は環境温度に依
存し、温度が低いほど放電遅れ時間は長くなる。
【0003】従来では、仕様における動作温度範囲の下
限値(例えば0℃)を基準にパルス幅が設定されてい
た。すなわち、最低温度条件下でも所望の放電が生じる
ように、パルス幅が十分に長い値に選定されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】アドレッシングの所要
時間は表示面の行数(垂直方向の解像度)に比例するの
で、解像度が大きくなるにつれて、フレーム期間のうち
の表示放電のために割り当て可能な期間が短くなる。ま
た、階調表示のためのフレーム分割の分割可能数が小さ
くなる。表示放電の回数を増やして輝度を高めたり、フ
レーム分割数を増やして階調性を高めたりする上で、ア
ドレッシングの所要時間をできるだけ短くするのが望ま
しい。
【0005】従来の駆動方法では、動作温度範囲の中央
付近である一般的な環境温度およびそれ以上の温度での
動作において、パルス幅が必要以上に長く、それによっ
て高輝度化および多階調化が制限されていた。また、ア
ドレッシングを行う期間が長いので、非選択行で誤放電
の生じる確率が大きいという問題もあった。
【0006】本発明は、フレーム期間を有効に利用して
高品位の安定した表示を実現することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明においては、セル
に対応したパネル表面の温度変化に合わせて駆動電圧パ
ルスのパルス幅を変更する。パネル表面温度が比較的に
低いときにはパルス幅を長くし、温度が高いときにはパ
ルス幅を短くする。例えば、動作温度範囲を2分し、パ
ネル表面温度が閾値以下である低温域と閾値を越える高
温域のどちらの値であるかによってパルス幅を切り換え
る。2個以上の閾値を設定して多段階の切換えを行え
ば、より精密にパルス幅を最適化することができる。温
度変化に追従させてパルス幅を連続的に変更することも
可能である。パルス幅の変更は、アドレッシング、点灯
維持、およびアドレッシングの準備(電荷の初期化)の
いずれの過程のパルスについても行うことができる。
【0008】パルス幅を短くすることによって、そのパ
ルスの印加に割り当てる期間を短縮することができる。
例えば、アドレッシングにおける行選択のためのパルス
の幅を短縮すれば、1回のアドレッシングについて個々
のパルス幅の短縮分の行数倍の時間短縮が可能である。
具体的には、0℃におけるアドレス放電の最大遅れ時間
が2.0μsであり、25℃における最大遅れ時間が
1.0μsである場合には、1パルス当たりの短縮分は
1.0μsとなる。行数480のVGA仕様のPDPに
おいて、1フレームを10個のサブフレームに分割して
階調表示を行うものとすると、短縮時間の合計は4.8
ms(=1.0μs×480×10)となる。この値は
フレーム周期(約16.7ms)の約28.7%であ
る。なお、インタレース形式の表示においてフレームを
構成するフィールドを複数のサブフィールドに分割する
場合も、同様に時間短縮が可能である。
【0009】短縮分の時間を点灯維持に割り当てれば、
表示放電の回数を増やして輝度を高めることができる。
点灯維持におけるパルスの幅を長くして表示放電の確実
性を高めてもよい。サブフレーム数を増やせば、階調性
の向上、および偽輪郭の防止に有効な発光分布の多様化
を図ることができる。アドレッシングの準備に割り当て
れば、より確実な初期化処理を行うことができる。ま
た、アドレッシングを短縮した場合には、半選択状態で
ある期間が短くなるので、誤放電を防止して表示を安定
にすることができる。さらに、電圧の印加を停止する期
間を設けて放電空間の電荷を沈静化することによって
も、誤放電を防止して表示を安定にすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】〔装置構成および駆動の概要〕図
1は本発明に係る表示装置の構成図である。表示装置1
00は、m×n個のセルからなるカラー表示の可能な表
示面を有した面放電型のPDP1、セルの発光を制御す
るドライブユニット70、およびパネル表面温度を検出
するセンサー90から構成されている。ドライブユニッ
ト70に組み込まれたコントローラ71は、セルに印加
する駆動電圧パルスのパルス幅を、センサー90の出力
に応じて変更する。なお、パルスの印加とは、一時的に
電極を所定の電位にバイアスすることを意味する。
【0011】全てのセルにおいて所望の放電を生じさせ
るには、最も温度の低いセルでの放電遅れ時間よりもパ
ルス幅を長くしなければならない。したがって、センサ
ー90による温度の監視は、表示面のうちの比較的に温
度が低くなり易い部分について行う。電子イオン温度、
MgO膜の表面温度、蛍光体の温度といった放電特性に
係わるセル内部の温度を直接に測定するのが望ましい
が、セルから離れた位置にセンサー90を配置して間接
的に温度を測定してもよい。背面シャーシ温度、駆動回
路素子温度、電源投入からの時間、表示負荷率と時間の
関数に基づいてセルの温度を推定することも可能であ
る。表示面の温度分布は表示内容に依存するので、点灯
するセルが表示面の一部に集中して局所的に昇温する場
合もある。複数箇所の温度を測定することにより、測定
の信頼性が高まる。
【0012】図2はPDPの電極配列を示す図である。
PDP1において、表示放電を生じさせるための電極対
を構成する表示電極X,Yは平行に配列され、これら表
示電極X,Yと交差するようにアドレス電極Aが配列さ
れている。表示電極X,Yはマトリクス表示の行方向
(水平方向)に延び、アドレス電極は列方向(垂直方
向)に延びている。図において表示電極X,Yおよびア
ドレス電極Aの参照符号の添字は配列順位を示す。表示
電極X,Yの電位はXドライバ74およびYドライバ7
7によって制御され、アドレス電極Aの電位はAドライ
バ80によって制御される。
【0013】図3はPDPのセル構造を示す図である。
PDP1は一対の基板構体(基板上にセルの構成要素を
設けた構造体)10,20からなる。前面側のガラス基
板11の内面に配列された表示電極X,Yのそれぞれ
は、面放電ギャップを形成する透明導電膜41と行の全
長にわたって延びる金属膜(バス電極)42とからな
る。表示電極対X,Yを被覆するように誘電体層17が
設けられ、誘電体層17の表面には保護膜18としてマ
グネシア(MgO)が被着されている。背面側のガラス
基板21の内面にはアドレス電極Aが1列に1本ずつ配
列されており、これらアドレス電極Aを被覆する誘電体
層24の上に平面視帯状の複数の隔壁29が形成されて
いる。これらの隔壁29によって放電空間が行方向に列
毎に区画されている。そして、アドレス電極Aおよび隔
壁29の側面を被覆するように、カラー表示のための
R,G,Bの3色の蛍光体層28R,28G,28Bが
設けられている。図中の斜体アルファベットR,G,B
は蛍光体の発光色を示す。蛍光体層28R,28G,2
8Bは放電ガスが放つ紫外線によって局部的に励起され
て発光する。
【0014】図4はフィールド分割の概念図である。P
DP1によるテレビジョン映像の表示では、点灯/非点
灯の組合せの選択によってカラー再現を行うために、入
力画像である時系列のフィールドfを所定数qのサブフ
ィールドsfに分割する。つまり、各フィールドfをq
個のサブフィールドsfの集合に置き換える。これらサ
ブフィールドsfに順に輝度の重みU1 ,U2 ,U3
…Uq を付与して各サブフィールドsfの表示放電の回
数を設定する。図ではサブフィールド配列が重みの順で
あるが、他の順序であってもよい。このようなフィール
ド構成に合わせてフィールド転送周期であるフィールド
期間Tfをq個のサブフィールド期間Tsfに分割し、
各サブフィールドSFに1つのサブフィールド期間Ts
fを割り当てる。さらに、サブフィールド期間Tsf
を、初期化のためのリセット期間TR、アドレッシング
のためのアドレス期間TA、および点灯維持のための表
示期間TSに分ける。リセット期間TRおよびアドレス
期間TAの長さが重みに依存しないのに対し、表示期間
TSの長さは重みが大きいほど長い。したがって、サブ
フィールド期間Tsfの長さも、該当するサブフィール
ドsfの重みが大きいほど長い。
【0015】図5は駆動シーケンスの概略を示す電圧波
形図である。リセット期間TR・アドレス期間TA・表
示期間TSの順序はq個のサブフィールドsfにおいて
共通であり、駆動シーケンスはサブフィールド毎に繰り
返される。なお、波形については、振幅、極性、タイミ
ングを種々変更することが可能である。図示の書込みア
ドレス形式に限らず、消去アドレス形式を採用してもよ
い。
【0016】リセット期間TRにおいては、全ての表示
電極Yに対して正極性のパルスPry1と負極性のパル
スPry2とを順に印加する。パルスPry1の印加と
同時に全ての表示電極Xに対して負極性のパルスPrx
を印加し、その後に表示電極Xを正極性の電位にバイア
スする。セルには、表示電極X,Yに印加されるパルス
の振幅を加算した合成電圧が加わる。パルスPry1
は、前サブフィールドにおける点灯/非点灯に係わらず
全てのセルに同一極性の適当な壁電圧を生じさせるため
に印加される。適度の壁電荷が存在するセルにパルスP
ry2を印加することにより、壁電圧を放電開始電圧と
パルス振幅との差に相当する値に調整することができ
る。本例における初期化(電荷の均等化)は、全てのセ
ル内の電場状態を、アドレス電圧印加時に同一になるよ
うにするものである。
【0017】アドレス期間TAにおいては、点灯すべき
セルのみに点灯維持に必要な壁電荷を形成する。全ての
表示電極Xおよび全ての表示電極Yを所定電位にバイア
スした状態で、行選択期間(走査周期)毎に選択行に対
応した1つの表示電極Yに負極性のスキャンパルスPy
を印加する。スキャンパルスPyの印加による行選択と
同時に、アドレス放電を生じさせるべき選択セルに対応
したアドレス電極AのみにアドレスパルスPaを印加す
る。選択セルでは表示電極Yとアドレス電極Aとの間の
放電が生じ、それがトリガーとなって表示電極間の面放
電が生じる。これら一連の放電がアドレス放電である。
アドレス放電によって誘電体層17に壁電荷が形成さ
れ、点灯維持に必要な壁電圧が表示電極間に生じる。
【0018】表示期間TSにおいては、正極性のサステ
インパルスPs1を表示電極Yと表示電極Xとに対して
交互に印加する。表示電極Yに対する最初の印加によっ
て、選択セルにおいてセル電圧が放電開始電圧を越えて
表示電極間の面放電が生じる。面放電によって以前と反
対の極性の壁電荷が形成されるので、表示電極Xに対す
るサステインパルスPsの印加によって再び選択セルに
おいて面放電が生じる。同様に、以降においてサステイ
ンパルスPsの印加毎に選択セルで面放電が生じる。表
示期間TSにおいて、アドレス電極Aは不要の放電を防
止するためにサステインパルスPsと同極性の電位にバ
イアスされる。
【0019】このような駆動シーケンスにおいて、放電
を生じさせるために印加されるパルスのパルス幅は、パ
ネル表面温度変化に合わせて変更される。 〔パルス幅の切換え〕図6は駆動波形の変更の第1例を
示す図である。第1例ではアドレスパルスPaのパルス
幅について2段階の切換えを行い、それによるアドレス
期間TAの増減に合わせてサステインパルスPsの印加
回数を変更する。
【0020】パネル表面温度が予め設定された閾値より
低いときには、パルス幅WL が比較的に長いスキャンパ
ルスPyL およびアドレスパルスPaL を印加する。ア
ドレス期間TAL の長さはパルス幅WL のn倍以上とな
る(nは行数)。図では便宜的にスキャンパルスPyL
の印加周期がパルス幅WL とされている。
【0021】一方、パネル表面温度が高いときには、パ
ルス幅WH が比較的に短いスキャンパルスPyH および
アドレスパルスPaH を印加する。アドレス期間TAH
の長さは、温度が低いときのアドレス期間TAL と比べ
てΔT〔=(WL −WH )×n〕だけ短い。この短縮分
ΔTを点灯維持に割り当てることにより、サステイン期
間TSH は温度が低いときのサステイン期間TSL より
も長くなっている。長くなった分だけ、より多くのサス
テインパルスPsを印加して輝度を高めることができ
る。図中において斜線を付したサステインパルスPsは
追加分である。
【0022】図7は駆動波形の変更の第2例を示す図で
ある。第2例ではアドレスパルスPaのパルス幅につい
て2段階の切換えを行い、それによるアドレス期間TA
の増減に合わせて、点灯維持の終了から次のサブフィー
ルドのアドレッシングを開始するまでの間の任意の時期
におけるブランク期間の長さ(ΔT)を変更する。すな
わち、サステイン期間TSの開始時期を可変とし、パネ
ル表面温度が高いときにはアドレス期間TAH に引く続
くサステイン期間TSの終了から次のサブフレームのリ
セット期間TRの開始までの時間にわたって、表示電極
X,Yおよびアドレス電極Aを接地電位に保つ。ただ
し、実質的にセルに対する電圧印加を停止すればよく、
誤放電のおそれのない範囲で各電極のバイアス電位を選
定することができる。パネル温度が高いときにブランク
期間を長くすれば、空間電荷が沈静化して以後の誤放電
が生じにくくなる。また、アドレス期間TAの増減に合
わせて、リセット期間TRの長さを変更してもよい。こ
れによれば、パネル温度が高いときに、より確実な初期
化処理を行うことが可能となる。
【0023】図8は駆動波形の変更の第3例を示す図で
ある。第3例では初期化のためのパルスPrx,Pry
1,Pry2のパルス幅について2段階の切換えを行
う。パネル表面温度が低いときには、パルス幅W1L
W2L が比較的に長いパルスPrxL ,Pry1L ,P
ry2L を印加する。パネル表面温度が高いときには、
パルス幅W1H ,W2H が比較的に短いパルスPr
H ,Pry1H ,Pry2 H を印加する。そして、こ
れによる短縮分の時間を有効に利用する。すなわち、点
灯維持に割り当てて輝度を高めたり、サブフィールド数
を増やして画質を向上させたり、ブランク期間とするこ
とによって誤放電を防止したりする。
【0024】図9は駆動波形の変更の第4例を示す図で
ある。第4例ではサステインパルスPsのパルス幅につ
いて2段階の切換えを行う。パネル表面温度が低いとき
には、パルス幅WsL が比較的に長いサステインパルス
PsL を印加する。パネル表面温度が高いときには、パ
ルス幅WsH が比較的に短いサステインパルスPsH
印加する。パルス幅WsH が短いので、パネル表面温度
が高いときには低いときよりも多くのサステインパルス
PsH を印加して輝度を高めることができる。サブフィ
ールド数を増やして画質を向上させることもできる。短
縮分の時間をリセット期間TRに割り当てて確実性の高
い初期化処理を行い、それによってアドレッシングや点
灯維持の電圧マージンを拡げることもできる。
【0025】以上の第1〜第4の各例におけるパルス幅
の変更は、図10(A)のように動作温度範囲を閾値T
thを境界として2分し、パネル表面温度が閾値以下で
ある低温域と閾値を越える高温域のどちらの値であるか
によってパルス幅を切り換える2段階の変更であった。
図10(B)のように2個以上の閾値Tth1,Tth
2を設定して多段階の切換えを行えば、より精密にパル
ス幅を最適化することができる。さらに、図10(C)
のように温度変化に追従させてパルス幅を連続的に変更
することも可能である。追従特性を非線型とするか線型
とするかは放電特性の温度依存性によって決まる。
【0026】
【発明の効果】請求項1乃至請求項9の発明によれば、
フレーム期間を有効に利用して高品位の安定した表示を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の構成図である。
【図2】PDPの電極配列を示す図である。
【図3】PDPのセル構造を示す図である。
【図4】フィールド分割の概念図である。
【図5】駆動シーケンスの概略を示す電圧波形図であ
る。
【図6】駆動波形の変更の第1例を示す図である。
【図7】駆動波形の変更の第2例を示す図である。
【図8】駆動波形の変更の第3例を示す図である。
【図9】駆動波形の変更の第4例を示す図である。
【図10】パルス幅の変更の形態を示す図である。
【符号の説明】
1 PDP(プラズマディスプレイパネル) ES 表示面 Py スキャンパルス Pa アドレスパルス Ps サステイン TA アドレス期間 TS 表示期間 90 センサー WL ,WH パルス幅 Tth,Tth1,Tth2 閾値(設定温度)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 670 G09G 3/28 H

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スキャンパルスの印加による行選択と同期
    させて表示面を構成するセル群のうちの選択セルにアド
    レスパルスを印加するアドレッシングと、前記セル群に
    表示放電を生じさせるためのパルスを周期的に印加する
    点灯維持とを繰り返し、それによって階調表示を行うプ
    ラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、 少なくとも1個のセルに対応したパネル表面温度を測定
    し、 前記スキャンパルスとアドレスパルスとについて、パル
    ス幅および印加周期を、測定温度が設定温度より高い場
    合には低い場合と比べて短くなるように測定温度に応じ
    て変更することを特徴とするプラズマディスプレイパネ
    ルの駆動方法。
  2. 【請求項2】測定温度に応じたパルス幅および印加周期
    の変更を3段階以上とする請求項1記載のプラズマディ
    スプレイパネルの駆動方法。
  3. 【請求項3】点灯維持の開始から終了までの期間の長さ
    を温度に係わらず一定とし、点灯維持の終了からその後
    のアドレッシングの開始までの間の任意の期間は前記セ
    ル群に対する電圧の印加を実質的に停止する請求項1記
    載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 【請求項4】測定温度が前記設定温度より高い場合に
    は、1フレーム当たりのアドレッシングと点灯維持との
    繰り返し回数を、測定温度が前記設定温度より低い場合
    の回数よりも多くする請求項1記載のプラズマディスプ
    レイパネルの駆動方法。
  5. 【請求項5】測定温度が前記設定温度より高い場合に
    は、1フレーム当たりの表示放電の回数を、測定温度が
    前記設定温度より低い場合の回数よりも多くする請求項
    1記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 【請求項6】測定温度が前記設定温度より高い場合に
    は、アドレッシングに先立って行う壁電荷の初期化に割
    り当てる時間を、測定温度が前記設定温度より低い場合
    の時間よりも長くする請求項1記載のプラズマディスプ
    レイパネルの駆動方法。
  7. 【請求項7】表示面を構成するセル群にリセット放電を
    生じさせるためのパルスを印加する初期化と、前記セル
    群のうちの選択セルにアドレス放電を生じさせるための
    パルスを印加するアドレッシングと、前記セル群に表示
    放電を生じさせるためのパルスを印加する点灯維持とを
    繰り返すプラズマディスプレイパネルの駆動方法であっ
    て、 少なくとも1個のセルに対応したパネル表面温度を測定
    し、 リセット放電を生じさせるためのパルスのパルス幅を、
    測定温度が設定温度より高い場合には低い場合と比べて
    短くなるように測定温度に応じて変更することを特徴と
    するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 【請求項8】表示面を構成するセル群にリセット放電を
    生じさせるためのパルスを印加する初期化と、前記セル
    群のうちの選択セルにアドレス放電を生じさせるための
    パルスを印加するアドレッシングと、前記セル群に表示
    放電を生じさせるためのパルスを印加する点灯維持とを
    繰り返すプラズマディスプレイパネルの駆動方法であっ
    て、 少なくとも1個のセルに対応したパネル表面温度を測定
    し、 表示放電を生じさせるためのパルスのパルス幅および印
    加周期を、測定温度が設定温度より高い場合には低い場
    合と比べて短くなるように測定温度に応じて変更するこ
    とを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方
    法。
  9. 【請求項9】表示面を構成するセル群にリセット放電を
    生じさせるためのパルスを印加する初期化と、前記セル
    群のうちの選択セルにアドレス放電を生じさせるための
    パルスを印加するアドレッシングと、前記セル群に表示
    放電を生じさせるためのパルスを印加する点灯維持とを
    繰り返すプラズマディスプレイパネルの駆動方法であっ
    て、 少なくとも1個のセルに対応したパネル表面温度を測定
    し、 測定温度が前記設定温度より高い場合には、1フレーム
    当たりの初期化とアドレッシングと点灯維持との繰り返
    し回数を、測定温度が前記設定温度より低い場合の回数
    よりも多くすることを特徴とするプラズマディスプレイ
    パネルの駆動方法。
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