JP2004170587A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】書き込み期間での書き込み動作の信頼性を向上することができ、書き込み不良に起因すると考えられる画質の劣化を抑制することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【解決手段】1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加する。
【選択図】 図4
【解決手段】1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電を制御することにより画像を表示するプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)の概略構成を示す一部断面斜視図である。図10に示すように、第1のガラス基板1上には誘電体層2および保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対を成して互いに平行に付設されている。第2のガラス基板6上には絶縁体層7で覆われたデータ電極8が付設され、データ電極8の間の絶縁体層7上にデータ電極と平行して隔壁9が設けられている。また、絶縁体層7の表面から隔壁9の側面にかけて蛍光体10が設けられ、走査電極4および維持電極5とデータ電極8とが直交するように第1のガラス基板1と第2のガラス基板6とが放電空間11を挟んで対向して配置されている。そして、隣接する2つの隔壁9に挟まれ、データ電極8と対向する走査電極4と維持電極5との交差部の放電空間には放電セル12が構成されている。
【0003】
図11は、このPDPの電極配列およびこのPDPを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図である。図11に示すように、このPDP100の電極配列はM×Nのマトリックス構成である。すなわち、列方向にはM列のデータ電極8であるD(1)〜D(M)が配列されており、行方向にはN行の走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)が配列されている。そして、データ電極8であるD(1)〜D(M)はデータドライバ200と接続されており、走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)は走査ドライバ300と接続されており、維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)は維持ドライバ400が接続されている。そして、走査電極4および維持電極5とデータ電極8との交差する部分に放電セル12が形成されている。
【0004】
図12に、PDPの駆動に関して1フィールドにおける駆動時間割構成を示す。1フィールドは初期化期間と、複数の、例えば8つのサブフィールドとを備え、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間および維持期間を有する。
【0005】
このPDPを駆動するための従来の駆動方法における駆動電圧の波形を図13に示す。この駆動方法は1フィールドをフィールドの始めにある初期化期間とそれに続く複数のサブフィールドで構成しており、またこれらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間およびそれに続く維持期間で構成されている。以下にこの従来の駆動方法における初期化期間の初期化動作、書き込み期間の書き込み動作および維持期間の発光維持動作について図13を用いて説明する。
【0006】
図13に示すように、初期化期間の初期化動作において、全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)を0(V)に保持し、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)には全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)に対して電圧0(V)から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに上昇するランプ電圧Vc(V)を印加する。また全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)には電圧Vc(V)とは極性が反対の電圧Vu(V)の電圧パルスを少なくとも全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に対して放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。それぞれのランプ電圧が印加されている間に、全ての放電セル12において全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)と全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)および全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)との間にそれぞれ微弱な初期化放電が起こり、走査電極SUS(1)〜SUS(N)上の保護膜3の表面に負の壁電荷が蓄積されるとともに、データ電極8であるD(1)〜D(M)上の絶縁体層7の表面および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)上の保護膜3の表面には正の壁電荷が蓄積される。これにより全ての放電セル12は後続の維持期間において発光状態が維持される発光セルとなる。以上により初期化期間の初期化動作が終了する。
【0007】
次に書き込み期間における書き込み動作について説明する。図13に示すように、書き込み期間の書き込み動作において、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)をVg(V)に、また全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)を0(V)に保持し、データ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第一行目に書き込み動作を行う放電セル12に対応する所定のデータ電極に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を第一行目の走査電極4であるSCN(1)に走査パルス電圧Va(V)をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極8と走査電極4であるSCN(1)との交差部における絶縁体層7の表面と走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧Vd(V)に所定のデータ電極上の絶縁体層7の表面の正の壁電圧が加算されたものと走査パルス電圧Va(V)に走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、この交差部において所定のデータ電極と走査電極4であるSCN(1)との間に放電が起こり、また維持電極5であるSUS(1)と走査電極4であるSCN(1)との間の電圧は、維持電極5であるSUS(1)上の保護膜3の表面の正の壁電荷と走査パルス電圧Va(V)に走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、走査電極4であるSCN(1)と維持電極5であるSUS(1)との間にも放電が起こる。これにより、走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3表面に蓄積されていた正電圧および維持電極5であるSUS(1)上の保護膜3表面に蓄積されていた負電圧は弱められ、また書き込み放電が起こったデータ電極上の絶縁体層7の表面に蓄積されていた正の電圧も同様に弱められる。すなわち、書き込み動作が行われた放電セル12は初期化期間での初期化動作によって蓄積された壁電化が消去されるため後続の維持期間では発光維持動作がされない非発光セルとなる。データ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第二行目以降も初期化期間に各電極に蓄積された壁電荷を消去したい、すなわち所定の放電セル12を非発光セルとする場合には同様な動作が引き続いて行われ、最後にデータ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第N行目に表示すべき放電セル12に対応する所定のデータ電極に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を第N行目の走査電極4であるSCN(N)に走査パルス電圧Va(V)をそれぞれ印加する。また、書き込み期間においてデータ電極8に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を印加しない放電セル12に関しては、初期化期間に各電極に蓄積された壁電荷を維持して、後続の維持期間に移行する。以上により書き込み期間における書き込み動作が終了する。
【0008】
次に、維持期間における発光維持動作について以下に説明する。書き込み動作に続く維持期間において、まず全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)を0(V)に保持した後、全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、書き込み放電を行っていない放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、初期化期間において蓄積された維持電極5上の保護膜3の正の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものになり、これは放電開始電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。続いて、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、維持放電を起こした放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、直前の維持放電によって蓄積された維持電極5上の保護膜3の表面の負の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものになる。このため、直前に維持放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。以降同様に、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)と全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)とに正の維持パルス電圧Vs(V)を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。発光維持動作の最後は全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加し、走査電極4と維持電極5との間に維持動作を行い、放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積されることで全ての発光維持動作を終了する。したがって後続のサブフィールドにおいても書き込み動作または発光維持動作を同様に行うことができる。また書き込み期間において書き込み動作を行った放電セル12においては初期化期間において各電極に蓄積された壁電荷が十分弱められているため、全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)または全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加した場合でも、放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は放電開始電圧を超えないため、維持放電は起こらない。またこのように書き込み期間において書き込み動作を行った場合は、次に初期化動作を行うまで発光維持動作を行うことはない(例えば、非特許文献1参照)。
【0009】
図14に、図13に示す動作により駆動を行うPDPでの階調表現方法を示す。PDPは発光に際して放電現象を利用しているため、放電セル12は点灯および非点灯の2つの状態しか持たない。従って中間調の階調表現を行うために1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドに発光輝度に対応した重み付けを行い、各フィールド毎に発光の有無を制御することで階調表現をしている。例えば図14に示すように、1フィールドを8つのサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドSF1からSF8の発光輝度の重みを「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」として配置する。階調「3」を表現する場合、SF1、SF2においては書き込み期間において書き込み動作を行わず、SF3における書き込み期間において書き込み動作を行う。これにより、SF1およびSF2においてのみサブフィールドそれぞれの重みである「1」および「2」に相当する発光維持動作が行われ、階調「3」が表現される。また階調「15」を表現する場合は、SF5においてのみ書き込み動作を行うことで階調「15」に相当する発光維持動作が行われる。
【0010】
【非特許文献1】
NGUYEN THANH NHAN 他2名、「25型SXGA高精細カラーPDPのセル構造および駆動方式」、FUJITSU(雑誌富士通)、49、3(05、1998)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、書き込み期間において書き込み動作を行う場合に、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合には、正常な書き込み動作を行うことができず、初期化動作または発光維持動作により各電極蓄積された壁電荷を十分弱めることができないまま後続の維持期間に移行してしまう場合がある。この場合、後続の維持期間において維持電極5または走査電極4に維持パルス電圧Vs(V)を印加することにより、維持電極5または走査電極4の間の電圧が放電開始電圧を超えてしまい発光維持動作が行われてしまう場合がある。そのため、本来表現したい階調よりも大きな階調となってしまい、階調が正常に表現できない場合がある。また、このような書き込み動作不良が1フィールドの最初に配置されたサブフィールドにおいて起こった場合、本来所定の放電セル12を黒として表現する場合であっても明点になってしまい、画質を大きく劣化させてしまうという問題があった。
【0012】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、書き込み期間での書き込み動作の信頼性を向上することにより、書き込み不良に起因すると考えられる画質の劣化を抑制することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスを印加するというものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスを印加するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【0015】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、サブフィールドが、書き込み期間の後に維持期間をさらに有し、その維持期間において、点灯状態に設定した放電セルの維持放電を行うというものである。
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、第1の電圧パルスは、データ電極に対して放電開始電圧以下であるというものである。
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、第1の電圧パルスは、データ電極に電圧パルスが印加されていない状態において、走査電極に対して放電開始電圧以下であるというものである。
【0018】
また、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、初期化期間において維持電極に印加される初期化パルスの立ち上がり部分と共通であるというものである。
【0019】
これにより、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合でも、第1の行電極と第2の行電極との間の電圧差を大きくすることができるため、第1の行電極と第2の行電極との間の放電を容易にし、書き込み不良、また書き込み不良による画質劣化を防止することができる。
【0020】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、ランプ形状であるというものである。
【0021】
また、請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、異なる変化率の複数のランプ形状を有するというものである。
【0022】
これにより、第1の電圧パルスを印加した際に第1の行電極と第2の行電極との間、または第2の行電極と列電極との間の電圧が放電開始電圧を超え誤放電が起きた場合でも、その放電を微弱なものにできるため強放電がおきた場合に比べて発光輝度の誤差またはコントラストの劣化による画質の劣化を防ぐことができる。
【0023】
また、請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、指数関数的に変化するというものである。
【0024】
これにより、ランプ電圧を印加する場合に比べて回路規模を小さくできるためシステムの構成を簡素化または安価にすることができる。
【0025】
以下、本発明の一実施の形態によるPDPの駆動方法について、図1〜図9を参照しながら説明する。なお、図10〜図14に示したものと同一のものには同じ番号を付している。
【0026】
図1は、本実施の形態によるPDPの駆動方法により駆動されるPDPの概略構成を示す一部断面斜視図である。図1に示すように、第1のガラス基板1上には誘電体層2および保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対を成して互いに平行に付設されている。第2のガラス基板6上には絶縁体層7で覆われたデータ電極8が付設され、データ電極8の間の絶縁体層7上にデータ電極と平行して隔壁9が設けられている。また、絶縁体層7の表面から隔壁9の側面にかけて蛍光体10が設けられ、走査電極4および維持電極5とデータ電極8とが直交するように第1のガラス基板1と第2のガラス基板6とが放電空間11を挟んで対向して配置されている。そして、隣接する2つの隔壁9に挟まれ、データ電極8と対向する走査電極4と維持電極5との交差部の放電空間が放電セル12として動作する。
【0027】
図2は、このPDPの電極配列およびこのPDPを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、このPDP100の電極配列はM×Nのマトリックス構成である。すなわち、列方向にはM列のデータ電極8であるD(1)〜D(M)が配列されており、行方向にはN行の走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)が配列されている。そして、データ電極8であるD(1)〜D(M)はデータドライバ200と接続されており、走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)は走査ドライバ300と接続されており、維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)は維持ドライバ400が接続されている。放電セル12は、走査電極4および維持電極5とデータ電極8との交差する部分である。
【0028】
ここで、サブフィールド変換手段500は、映像データの入力側からデータドライバ200に接続されている。走査ドライバ300はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において安定した初期化放電、書き込み放電および発光維持放電を行うことができるように、初期化期間および各サブフィールドの書き込み期間および維持期間において、それぞれ初期化動作用、書き込み動作用および維持動作用パルスを発生する。また、維持ドライバ400はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において安定した初期化放電、書き込み放電および発光維持放電を行うことができるように、初期化期間および各サブフィールドの書き込み期間および維持期間において、それぞれ初期化動作用、書き込み動作用および維持動作用パルスを発生する。また、サブフィールド変換手段500は階調に応じて書き込みを行うサブフィールドを決定しデータドライバ200に出力する。
【0029】
また、データドライバ200はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において書き込み放電を行うことができるように、各サブフィールドの書き込み期間にサブフィールド変換手段500を介して入力される映像信号に応じて、オンまたはオフする書き込み電圧パルスを発生する。これにより、所定の放電セル12において初期化動作、書き込み動作および発光維持動作が行われ、プラズマディスプレイパネル100に映像が映し出される。
【0030】
次に、PDPの駆動に関して、1フィールドにおける駆動時間割構成を図3に示す。1フィールドは、初期化期間と、複数の、例えば8つのサブフィールドとを備え、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間および維持期間を有する。
【0031】
本発明の一実施の形態によるPDPの駆動方法における駆動電圧の波形を図4に示す。この駆動方法は、図3にも示したように、1フィールドを、例えばフィールドの始めにある初期化期間と、それに続く複数のサブフィールドとを備えたものであり、また、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間とそれに続く維持期間とを有する。
【0032】
以下、図4を用いて、本発明の一実施の形態による駆動方法における、初期化期間の初期化動作、書き込み期間の書き込み動作および維持期間の発光維持動作について説明する。
【0033】
図4に示すように、初期化期間の初期化動作において、データドライバ200によってデータ電極8を0(V)に保持し、走査ドライバ300により走査電極4にはデータ電極8に対して電圧0(V)から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに上昇するランプ電圧Vc(V)を印加する。また、維持電極5には維持ドライバ400によって電圧Vc(V)とは極性が反対の電圧Vu(V)の電圧パルスを走査電極4に対して放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。それぞれのランプ電圧が印加されている間に、全ての放電セル12において走査電極4とデータ電極8および維持電極4との間にそれぞれ微弱な初期化放電が起こり、走査電極4上の保護膜3の表面に負の壁電荷が蓄積されるとともに、データ電極8上の絶縁体層7の表面および維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電荷が蓄積されることで、点灯状態となる。
【0034】
また、維持期間における発光維持動作は、まず走査ドライバ300および維持ドライバ400によって走査電極4および維持電極5をそれぞれ0(V)に保持した後、維持ドライバ400によって維持電極5に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、書き込み期間において書き込み放電を行っていない放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、初期化期間において蓄積された維持電極5上の保護膜3の正の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものになり、これは放電開始電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。続いて、走査ドライバ300によって走査電極4に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、維持放電を起こした放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、直前の維持放電によって蓄積された維持電極5上の保護膜3の表面の負の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものになる。このため、直前に維持放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。以降同様に、走査電極4と維持電極5とに正の維持パルス電圧Vs(V)を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。発光維持動作の最後は走査電極4に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加し、走査電極4と維持電極5との間で発光維持動作を行い、放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積されることで全ての発光維持動作を終了する。
【0035】
次に、初期化期間、または維持期間の後の書き込み期間での書き込み動作は、維持ドライバ400により全ての維持電極5に第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加し、Vh(V)に保持する。その状態で、走査ドライバ300により全ての走査電極4をVg(V)に保持する。この時、電圧Vh(V)および電圧Vg(V)は、維持電極5と走査電極4との間の電圧差、またはデータ電極8と走査電極4との間の電圧差が、それぞれの電極間の放電開始電圧を超えない電圧である。その後、その都度、映像信号に応じてオンまたはオフする書き込みパルス電圧Vd(V)がデータドライバ200により各データ電極8に印加され、この書き込みパルスに同期して複数の走査電極4に負のパルス電圧Va(V)が走査ドライバ300により順に印加される。この時、サブフィールド中に表示すべき放電セル12に対応したデータ電極8と走査電極4との間の電圧は、書き込みパルス電圧Vd(V)と電圧Va(V)の絶対値とを加算した電圧に書き込み期間の直前に初期化期間または維持期間においてデータ電極8と走査電極4とにそれぞれに蓄積された壁電圧が更に加算されたものとなる。これは放電開始電圧を超えるため、データ電極8と走査電極4との間に放電が起こる。また維持電極5と走査電極4との間の電圧は,維持電極5に印加された第1の電圧パルスである電圧Vh(V)と維持電極5上の保護膜3の表面の正の壁電荷と走査パルス電圧Va(V)に走査電極4上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、走査電極4と維持電極5との間にも放電が起こる。これによりデータ電極8と走査電極4との間および走査電極4と維持電極5との間に書き込み放電が起こり、走査電極4に蓄積されていた負の壁電圧、維持電極5に蓄積されていた正の壁電圧およびデータ電極8に蓄積されていた正の壁電圧がそれぞれ弱められる。したがって、後続の維持期間において維持電極5に維持パルス電圧Vs(V)を印加した場合でも維持電極5と走査電極4との間の電圧は放電開始電圧を超えないため発光維持動作は起こらない。この書き込み動作により初期化動作によって点灯セルに設定した放電セル12は非点灯セルとなる。ここで、初期化動作または発光維持動作によって走査電極4と維持電極5との間の電圧は放電開始電圧に近い値になっているが、維持電極5に第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加することによって、維持電極5を0(V)に保持している場合に比べて放電が容易となる。これにより、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合でも、走査電極4と維持電極5との間の電圧差を大きくすることができるため、走査電極4と維持電極5との間の放電を容易にし、書き込み不良、また書き込み不良による画質劣化を防止することができる。
【0036】
図4に示す動作で駆動するPDPでの階調表現方法を図5を用いて説明する。PDPは発光に際して放電現象を利用しているため、放電セル12は点灯および非点灯の2つの状態しか持たない。従って中間調の階調表現を行うために1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドに発光輝度に対応した重み付けを行い、各フィールド毎に発光の有無を制御することで階調表現をしている。例えば図5に示すように、1フィールドを8つのサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドSF1からSF8の発光輝度の重みを「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」として配置する。階調「3」を表現する場合、SF1、SF2においては書き込み期間において書き込み動作を行わず、SF3における書き込み期間において書き込み動作を行う。これにより、SF1およびSF2においてのみサブフィールドそれぞれの重みである「1」および「2」に相当する発光維持動作が行われ、階調「3」が表現される。また階調「15」を表現する場合は、SF5においてのみ書き込み動作を行うことで階調「15」に相当する発光維持動作が行われる。
【0037】
ここで、初期化期間の直後に書き込み期間がある場合、図6に示すように、初期化期間に維持電極5に印加する初期化パルスの立ち上がりと、書き込み期間に維持電極5に印加する第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりとを共通としても同様の効果を得ることができる。
【0038】
また、維持電極5に印加する初期化期間の初期化パルスの立ち上がりと書き込み期間の第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりの共通部分は図7および図8に示すようにランプ形状および異なる変化率の複数のランプ形状であっても同様の効果を得ることができる。またこれにより、第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加した際に、走査電極4と維持電極5との間、または維持電極5とデータ電極8との間の電圧が放電開始電圧を超え、誤放電が発生した場合でも、その放電を微弱なものにできるため、誤放電が強放電の場合に比べて発光輝度の誤差またはコントラストの劣化による画質の劣化を防ぐことができる。
【0039】
また、維持電極5に印加する、初期化期間の初期化パルスの立ち上がりと、書き込み期間での第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりの共通部分は、図9に示すように指数関数的に変化する形状であっても同様の効果を得ることができる。これにより、ランプ電圧を印加する場合に比べて回路規模を小さくできるためシステムの構成を簡素化または安価にすることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、書き込み期間での書き込み動作の信頼性を向上することができ、書き込み不良に起因すると考えられる画質の劣化を抑制することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法により駆動されるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す一部断面斜視図
【図2】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法により駆動されるプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図
【図3】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の1フィールドにおける駆動時間割構成を示す図
【図4】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図5】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における階調表現方法を示す図
【図6】本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図7】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図8】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図9】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図10】従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す一部断面斜視図
【図11】従来のプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図
【図12】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法の1フィールドにおける駆動時間割構成を示す図
【図13】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図14】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における階調表現方法を示す図
【符号の説明】
4 走査電極
5 維持電極
8 データ電極
12 放電セル
100 プラズマディスプレイパネル
200 データドライバ
300 走査ドライバ
400 維持ドライバ
500 サブフィールド変換手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電を制御することにより画像を表示するプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)の概略構成を示す一部断面斜視図である。図10に示すように、第1のガラス基板1上には誘電体層2および保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対を成して互いに平行に付設されている。第2のガラス基板6上には絶縁体層7で覆われたデータ電極8が付設され、データ電極8の間の絶縁体層7上にデータ電極と平行して隔壁9が設けられている。また、絶縁体層7の表面から隔壁9の側面にかけて蛍光体10が設けられ、走査電極4および維持電極5とデータ電極8とが直交するように第1のガラス基板1と第2のガラス基板6とが放電空間11を挟んで対向して配置されている。そして、隣接する2つの隔壁9に挟まれ、データ電極8と対向する走査電極4と維持電極5との交差部の放電空間には放電セル12が構成されている。
【0003】
図11は、このPDPの電極配列およびこのPDPを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図である。図11に示すように、このPDP100の電極配列はM×Nのマトリックス構成である。すなわち、列方向にはM列のデータ電極8であるD(1)〜D(M)が配列されており、行方向にはN行の走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)が配列されている。そして、データ電極8であるD(1)〜D(M)はデータドライバ200と接続されており、走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)は走査ドライバ300と接続されており、維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)は維持ドライバ400が接続されている。そして、走査電極4および維持電極5とデータ電極8との交差する部分に放電セル12が形成されている。
【0004】
図12に、PDPの駆動に関して1フィールドにおける駆動時間割構成を示す。1フィールドは初期化期間と、複数の、例えば8つのサブフィールドとを備え、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間および維持期間を有する。
【0005】
このPDPを駆動するための従来の駆動方法における駆動電圧の波形を図13に示す。この駆動方法は1フィールドをフィールドの始めにある初期化期間とそれに続く複数のサブフィールドで構成しており、またこれらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間およびそれに続く維持期間で構成されている。以下にこの従来の駆動方法における初期化期間の初期化動作、書き込み期間の書き込み動作および維持期間の発光維持動作について図13を用いて説明する。
【0006】
図13に示すように、初期化期間の初期化動作において、全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)を0(V)に保持し、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)には全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)に対して電圧0(V)から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに上昇するランプ電圧Vc(V)を印加する。また全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)には電圧Vc(V)とは極性が反対の電圧Vu(V)の電圧パルスを少なくとも全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に対して放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。それぞれのランプ電圧が印加されている間に、全ての放電セル12において全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)と全てのデータ電極8であるD(1)〜D(M)および全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)との間にそれぞれ微弱な初期化放電が起こり、走査電極SUS(1)〜SUS(N)上の保護膜3の表面に負の壁電荷が蓄積されるとともに、データ電極8であるD(1)〜D(M)上の絶縁体層7の表面および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)上の保護膜3の表面には正の壁電荷が蓄積される。これにより全ての放電セル12は後続の維持期間において発光状態が維持される発光セルとなる。以上により初期化期間の初期化動作が終了する。
【0007】
次に書き込み期間における書き込み動作について説明する。図13に示すように、書き込み期間の書き込み動作において、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)をVg(V)に、また全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)を0(V)に保持し、データ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第一行目に書き込み動作を行う放電セル12に対応する所定のデータ電極に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を第一行目の走査電極4であるSCN(1)に走査パルス電圧Va(V)をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極8と走査電極4であるSCN(1)との交差部における絶縁体層7の表面と走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧Vd(V)に所定のデータ電極上の絶縁体層7の表面の正の壁電圧が加算されたものと走査パルス電圧Va(V)に走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、この交差部において所定のデータ電極と走査電極4であるSCN(1)との間に放電が起こり、また維持電極5であるSUS(1)と走査電極4であるSCN(1)との間の電圧は、維持電極5であるSUS(1)上の保護膜3の表面の正の壁電荷と走査パルス電圧Va(V)に走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、走査電極4であるSCN(1)と維持電極5であるSUS(1)との間にも放電が起こる。これにより、走査電極4であるSCN(1)上の保護膜3表面に蓄積されていた正電圧および維持電極5であるSUS(1)上の保護膜3表面に蓄積されていた負電圧は弱められ、また書き込み放電が起こったデータ電極上の絶縁体層7の表面に蓄積されていた正の電圧も同様に弱められる。すなわち、書き込み動作が行われた放電セル12は初期化期間での初期化動作によって蓄積された壁電化が消去されるため後続の維持期間では発光維持動作がされない非発光セルとなる。データ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第二行目以降も初期化期間に各電極に蓄積された壁電荷を消去したい、すなわち所定の放電セル12を非発光セルとする場合には同様な動作が引き続いて行われ、最後にデータ電極8であるD(1)〜D(M)のうち、第N行目に表示すべき放電セル12に対応する所定のデータ電極に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を第N行目の走査電極4であるSCN(N)に走査パルス電圧Va(V)をそれぞれ印加する。また、書き込み期間においてデータ電極8に正の書き込みパルス電圧Vd(V)を印加しない放電セル12に関しては、初期化期間に各電極に蓄積された壁電荷を維持して、後続の維持期間に移行する。以上により書き込み期間における書き込み動作が終了する。
【0008】
次に、維持期間における発光維持動作について以下に説明する。書き込み動作に続く維持期間において、まず全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)を0(V)に保持した後、全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、書き込み放電を行っていない放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、初期化期間において蓄積された維持電極5上の保護膜3の正の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものになり、これは放電開始電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。続いて、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、維持放電を起こした放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、直前の維持放電によって蓄積された維持電極5上の保護膜3の表面の負の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものになる。このため、直前に維持放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。以降同様に、全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)と全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)とに正の維持パルス電圧Vs(V)を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。発光維持動作の最後は全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加し、走査電極4と維持電極5との間に維持動作を行い、放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積されることで全ての発光維持動作を終了する。したがって後続のサブフィールドにおいても書き込み動作または発光維持動作を同様に行うことができる。また書き込み期間において書き込み動作を行った放電セル12においては初期化期間において各電極に蓄積された壁電荷が十分弱められているため、全ての維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)または全ての走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加した場合でも、放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は放電開始電圧を超えないため、維持放電は起こらない。またこのように書き込み期間において書き込み動作を行った場合は、次に初期化動作を行うまで発光維持動作を行うことはない(例えば、非特許文献1参照)。
【0009】
図14に、図13に示す動作により駆動を行うPDPでの階調表現方法を示す。PDPは発光に際して放電現象を利用しているため、放電セル12は点灯および非点灯の2つの状態しか持たない。従って中間調の階調表現を行うために1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドに発光輝度に対応した重み付けを行い、各フィールド毎に発光の有無を制御することで階調表現をしている。例えば図14に示すように、1フィールドを8つのサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドSF1からSF8の発光輝度の重みを「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」として配置する。階調「3」を表現する場合、SF1、SF2においては書き込み期間において書き込み動作を行わず、SF3における書き込み期間において書き込み動作を行う。これにより、SF1およびSF2においてのみサブフィールドそれぞれの重みである「1」および「2」に相当する発光維持動作が行われ、階調「3」が表現される。また階調「15」を表現する場合は、SF5においてのみ書き込み動作を行うことで階調「15」に相当する発光維持動作が行われる。
【0010】
【非特許文献1】
NGUYEN THANH NHAN 他2名、「25型SXGA高精細カラーPDPのセル構造および駆動方式」、FUJITSU(雑誌富士通)、49、3(05、1998)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、書き込み期間において書き込み動作を行う場合に、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合には、正常な書き込み動作を行うことができず、初期化動作または発光維持動作により各電極蓄積された壁電荷を十分弱めることができないまま後続の維持期間に移行してしまう場合がある。この場合、後続の維持期間において維持電極5または走査電極4に維持パルス電圧Vs(V)を印加することにより、維持電極5または走査電極4の間の電圧が放電開始電圧を超えてしまい発光維持動作が行われてしまう場合がある。そのため、本来表現したい階調よりも大きな階調となってしまい、階調が正常に表現できない場合がある。また、このような書き込み動作不良が1フィールドの最初に配置されたサブフィールドにおいて起こった場合、本来所定の放電セル12を黒として表現する場合であっても明点になってしまい、画質を大きく劣化させてしまうという問題があった。
【0012】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、書き込み期間での書き込み動作の信頼性を向上することにより、書き込み不良に起因すると考えられる画質の劣化を抑制することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスを印加するというものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスを印加するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【0015】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、サブフィールドが、書き込み期間の後に維持期間をさらに有し、その維持期間において、点灯状態に設定した放電セルの維持放電を行うというものである。
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、第1の電圧パルスは、データ電極に対して放電開始電圧以下であるというものである。
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、第1の電圧パルスは、データ電極に電圧パルスが印加されていない状態において、走査電極に対して放電開始電圧以下であるというものである。
【0018】
また、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、初期化期間において維持電極に印加される初期化パルスの立ち上がり部分と共通であるというものである。
【0019】
これにより、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合でも、第1の行電極と第2の行電極との間の電圧差を大きくすることができるため、第1の行電極と第2の行電極との間の放電を容易にし、書き込み不良、また書き込み不良による画質劣化を防止することができる。
【0020】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、ランプ形状であるというものである。
【0021】
また、請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、異なる変化率の複数のランプ形状を有するというものである。
【0022】
これにより、第1の電圧パルスを印加した際に第1の行電極と第2の行電極との間、または第2の行電極と列電極との間の電圧が放電開始電圧を超え誤放電が起きた場合でも、その放電を微弱なものにできるため強放電がおきた場合に比べて発光輝度の誤差またはコントラストの劣化による画質の劣化を防ぐことができる。
【0023】
また、請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、指数関数的に変化するというものである。
【0024】
これにより、ランプ電圧を印加する場合に比べて回路規模を小さくできるためシステムの構成を簡素化または安価にすることができる。
【0025】
以下、本発明の一実施の形態によるPDPの駆動方法について、図1〜図9を参照しながら説明する。なお、図10〜図14に示したものと同一のものには同じ番号を付している。
【0026】
図1は、本実施の形態によるPDPの駆動方法により駆動されるPDPの概略構成を示す一部断面斜視図である。図1に示すように、第1のガラス基板1上には誘電体層2および保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対を成して互いに平行に付設されている。第2のガラス基板6上には絶縁体層7で覆われたデータ電極8が付設され、データ電極8の間の絶縁体層7上にデータ電極と平行して隔壁9が設けられている。また、絶縁体層7の表面から隔壁9の側面にかけて蛍光体10が設けられ、走査電極4および維持電極5とデータ電極8とが直交するように第1のガラス基板1と第2のガラス基板6とが放電空間11を挟んで対向して配置されている。そして、隣接する2つの隔壁9に挟まれ、データ電極8と対向する走査電極4と維持電極5との交差部の放電空間が放電セル12として動作する。
【0027】
図2は、このPDPの電極配列およびこのPDPを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、このPDP100の電極配列はM×Nのマトリックス構成である。すなわち、列方向にはM列のデータ電極8であるD(1)〜D(M)が配列されており、行方向にはN行の走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)および維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)が配列されている。そして、データ電極8であるD(1)〜D(M)はデータドライバ200と接続されており、走査電極4であるSCN(1)〜SCN(N)は走査ドライバ300と接続されており、維持電極5であるSUS(1)〜SUS(N)は維持ドライバ400が接続されている。放電セル12は、走査電極4および維持電極5とデータ電極8との交差する部分である。
【0028】
ここで、サブフィールド変換手段500は、映像データの入力側からデータドライバ200に接続されている。走査ドライバ300はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において安定した初期化放電、書き込み放電および発光維持放電を行うことができるように、初期化期間および各サブフィールドの書き込み期間および維持期間において、それぞれ初期化動作用、書き込み動作用および維持動作用パルスを発生する。また、維持ドライバ400はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において安定した初期化放電、書き込み放電および発光維持放電を行うことができるように、初期化期間および各サブフィールドの書き込み期間および維持期間において、それぞれ初期化動作用、書き込み動作用および維持動作用パルスを発生する。また、サブフィールド変換手段500は階調に応じて書き込みを行うサブフィールドを決定しデータドライバ200に出力する。
【0029】
また、データドライバ200はプラズマディスプレイパネル100の全放電セル12において書き込み放電を行うことができるように、各サブフィールドの書き込み期間にサブフィールド変換手段500を介して入力される映像信号に応じて、オンまたはオフする書き込み電圧パルスを発生する。これにより、所定の放電セル12において初期化動作、書き込み動作および発光維持動作が行われ、プラズマディスプレイパネル100に映像が映し出される。
【0030】
次に、PDPの駆動に関して、1フィールドにおける駆動時間割構成を図3に示す。1フィールドは、初期化期間と、複数の、例えば8つのサブフィールドとを備え、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間および維持期間を有する。
【0031】
本発明の一実施の形態によるPDPの駆動方法における駆動電圧の波形を図4に示す。この駆動方法は、図3にも示したように、1フィールドを、例えばフィールドの始めにある初期化期間と、それに続く複数のサブフィールドとを備えたものであり、また、これらのサブフィールドはそれぞれ書き込み期間とそれに続く維持期間とを有する。
【0032】
以下、図4を用いて、本発明の一実施の形態による駆動方法における、初期化期間の初期化動作、書き込み期間の書き込み動作および維持期間の発光維持動作について説明する。
【0033】
図4に示すように、初期化期間の初期化動作において、データドライバ200によってデータ電極8を0(V)に保持し、走査ドライバ300により走査電極4にはデータ電極8に対して電圧0(V)から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに上昇するランプ電圧Vc(V)を印加する。また、維持電極5には維持ドライバ400によって電圧Vc(V)とは極性が反対の電圧Vu(V)の電圧パルスを走査電極4に対して放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。それぞれのランプ電圧が印加されている間に、全ての放電セル12において走査電極4とデータ電極8および維持電極4との間にそれぞれ微弱な初期化放電が起こり、走査電極4上の保護膜3の表面に負の壁電荷が蓄積されるとともに、データ電極8上の絶縁体層7の表面および維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電荷が蓄積されることで、点灯状態となる。
【0034】
また、維持期間における発光維持動作は、まず走査ドライバ300および維持ドライバ400によって走査電極4および維持電極5をそれぞれ0(V)に保持した後、維持ドライバ400によって維持電極5に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、書き込み期間において書き込み放電を行っていない放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、初期化期間において蓄積された維持電極5上の保護膜3の正の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものになり、これは放電開始電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。続いて、走査ドライバ300によって走査電極4に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加すると、維持放電を起こした放電セル12における走査電極4上の保護膜3の表面と維持電極5上の保護膜3の表面との間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に、直前の維持放電によって蓄積された維持電極5上の保護膜3の表面の負の壁電圧および走査電極4上の保護膜3の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものになる。このため、直前に維持放電を起こした放電セル12において、走査電極4と維持電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は0(V)に戻る。以降同様に、走査電極4と維持電極5とに正の維持パルス電圧Vs(V)を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。発光維持動作の最後は走査電極4に正の維持パルス電圧Vs(V)を印加し、走査電極4と維持電極5との間で発光維持動作を行い、放電セル12における維持電極5上の保護膜3の表面には正の壁電圧が蓄積され、走査電極4上の保護膜3の表面には負の壁電圧が蓄積されることで全ての発光維持動作を終了する。
【0035】
次に、初期化期間、または維持期間の後の書き込み期間での書き込み動作は、維持ドライバ400により全ての維持電極5に第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加し、Vh(V)に保持する。その状態で、走査ドライバ300により全ての走査電極4をVg(V)に保持する。この時、電圧Vh(V)および電圧Vg(V)は、維持電極5と走査電極4との間の電圧差、またはデータ電極8と走査電極4との間の電圧差が、それぞれの電極間の放電開始電圧を超えない電圧である。その後、その都度、映像信号に応じてオンまたはオフする書き込みパルス電圧Vd(V)がデータドライバ200により各データ電極8に印加され、この書き込みパルスに同期して複数の走査電極4に負のパルス電圧Va(V)が走査ドライバ300により順に印加される。この時、サブフィールド中に表示すべき放電セル12に対応したデータ電極8と走査電極4との間の電圧は、書き込みパルス電圧Vd(V)と電圧Va(V)の絶対値とを加算した電圧に書き込み期間の直前に初期化期間または維持期間においてデータ電極8と走査電極4とにそれぞれに蓄積された壁電圧が更に加算されたものとなる。これは放電開始電圧を超えるため、データ電極8と走査電極4との間に放電が起こる。また維持電極5と走査電極4との間の電圧は,維持電極5に印加された第1の電圧パルスである電圧Vh(V)と維持電極5上の保護膜3の表面の正の壁電荷と走査パルス電圧Va(V)に走査電極4上の保護膜3の表面の負の壁電荷が加算されたものの加算になるため、走査電極4と維持電極5との間にも放電が起こる。これによりデータ電極8と走査電極4との間および走査電極4と維持電極5との間に書き込み放電が起こり、走査電極4に蓄積されていた負の壁電圧、維持電極5に蓄積されていた正の壁電圧およびデータ電極8に蓄積されていた正の壁電圧がそれぞれ弱められる。したがって、後続の維持期間において維持電極5に維持パルス電圧Vs(V)を印加した場合でも維持電極5と走査電極4との間の電圧は放電開始電圧を超えないため発光維持動作は起こらない。この書き込み動作により初期化動作によって点灯セルに設定した放電セル12は非点灯セルとなる。ここで、初期化動作または発光維持動作によって走査電極4と維持電極5との間の電圧は放電開始電圧に近い値になっているが、維持電極5に第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加することによって、維持電極5を0(V)に保持している場合に比べて放電が容易となる。これにより、初期化期間の初期化動作によって各電極に十分な壁電荷が蓄積できなかった場合、または初期化期間または維持期間から時間的に遠く、放電ガスの活性状態が時間の経過に伴って弱まるために初期化動作または発光維持動作の直後に比べて徐々に放電し難い状態となる場合でも、走査電極4と維持電極5との間の電圧差を大きくすることができるため、走査電極4と維持電極5との間の放電を容易にし、書き込み不良、また書き込み不良による画質劣化を防止することができる。
【0036】
図4に示す動作で駆動するPDPでの階調表現方法を図5を用いて説明する。PDPは発光に際して放電現象を利用しているため、放電セル12は点灯および非点灯の2つの状態しか持たない。従って中間調の階調表現を行うために1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドに発光輝度に対応した重み付けを行い、各フィールド毎に発光の有無を制御することで階調表現をしている。例えば図5に示すように、1フィールドを8つのサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドSF1からSF8の発光輝度の重みを「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」として配置する。階調「3」を表現する場合、SF1、SF2においては書き込み期間において書き込み動作を行わず、SF3における書き込み期間において書き込み動作を行う。これにより、SF1およびSF2においてのみサブフィールドそれぞれの重みである「1」および「2」に相当する発光維持動作が行われ、階調「3」が表現される。また階調「15」を表現する場合は、SF5においてのみ書き込み動作を行うことで階調「15」に相当する発光維持動作が行われる。
【0037】
ここで、初期化期間の直後に書き込み期間がある場合、図6に示すように、初期化期間に維持電極5に印加する初期化パルスの立ち上がりと、書き込み期間に維持電極5に印加する第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりとを共通としても同様の効果を得ることができる。
【0038】
また、維持電極5に印加する初期化期間の初期化パルスの立ち上がりと書き込み期間の第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりの共通部分は図7および図8に示すようにランプ形状および異なる変化率の複数のランプ形状であっても同様の効果を得ることができる。またこれにより、第1の電圧パルスである電圧Vh(V)を印加した際に、走査電極4と維持電極5との間、または維持電極5とデータ電極8との間の電圧が放電開始電圧を超え、誤放電が発生した場合でも、その放電を微弱なものにできるため、誤放電が強放電の場合に比べて発光輝度の誤差またはコントラストの劣化による画質の劣化を防ぐことができる。
【0039】
また、維持電極5に印加する、初期化期間の初期化パルスの立ち上がりと、書き込み期間での第1の電圧パルスである電圧Vh(V)の立ち上がりの共通部分は、図9に示すように指数関数的に変化する形状であっても同様の効果を得ることができる。これにより、ランプ電圧を印加する場合に比べて回路規模を小さくできるためシステムの構成を簡素化または安価にすることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、書き込み期間での書き込み動作の信頼性を向上することができ、書き込み不良に起因すると考えられる画質の劣化を抑制することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法により駆動されるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す一部断面斜視図
【図2】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法により駆動されるプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図
【図3】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の1フィールドにおける駆動時間割構成を示す図
【図4】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図5】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における階調表現方法を示す図
【図6】本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図7】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図8】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図9】同じく、本発明の他の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図10】従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す一部断面斜視図
【図11】従来のプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示すブロック図
【図12】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法の1フィールドにおける駆動時間割構成を示す図
【図13】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における駆動波形を示す図
【図14】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法における階調表現方法を示す図
【符号の説明】
4 走査電極
5 維持電極
8 データ電極
12 放電セル
100 プラズマディスプレイパネル
200 データドライバ
300 走査ドライバ
400 維持ドライバ
500 サブフィールド変換手段
Claims (8)
- 1フィールドが、全ての放電セルを点灯状態とするための初期化動作を行う初期化期間と、放電セルの点灯もしくは非点灯を設定する書き込み期間を有するサブフィールドとを備え、非点灯に設定する場合には、走査電極とデータ電極とに、互いに逆極性である電圧パルスを印加し、且つ維持電極には、走査電極との電位差を大きくする極性の第1の電圧パルスを印加するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- サブフィールドが、書き込み期間の後に維持期間をさらに有し、その維持期間において、点灯状態に設定した放電セルの維持放電を行う請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスは、データ電極に対して放電開始電圧以下である請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスは、データ電極に電圧パルスが印加されていない状態において、走査電極に対して放電開始電圧以下である請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、初期化期間において維持電極に印加される初期化パルスの立ち上がり部分と共通である請求項3または4に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、ランプ形状である請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、異なる変化率の複数のランプ形状を有する請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 第1の電圧パルスの立ち上がり部分は、指数関数的に変化する請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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2002
- 2002-11-19 JP JP2002334848A patent/JP2004170587A/ja active Pending
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