JP2005049749A - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プラズマディスプレイ装置において、書き込み放電を行ったセルが維持期間中に放電することを防ぎ、表示不良を無くすことを目的とする。
【解決手段】 １フィールドまたは少なくとも書き込み期間を有する複数のサブフィールドによって構成されたサブフィールド群の最初に全ての前記放電セルを点灯状態にする初期化期間２１と、そのサブフィールド群内のサブフィールド毎にセルを選択的に書き込み放電を行い非点灯状態にする書き込み期間２２と、前記書き込み放電を行っていないセルに対してのみ維持放電を行う維持期間２３とを有し、前記維持期間２３中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加し、かつ維持期間２３中の最後のパルスの振幅電圧は維持期間２３中のその他の維持パルスの振幅電圧に比べ小さくした。
【選択図】 図１

Description

本発明はプラズマディスプレイ装置の駆動方法に関するものである。

ＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）の構成を図３に示す。図３に示すように、透明な前面側のガラス基板からなる基板１上には、第１の電極である走査電極４と第２の電極である維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極が複数対形成されている。この走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａおよびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続された銀等の母線４ｂ、５ｂとから構成されている。また、前記前面側の基板１には、前記複数対の電極群を覆うように誘電体層２が形成され、その誘電体層２上には保護膜３が形成されている。

背面側のガラス基板からなる基板６上には、絶縁体層７で覆われたデータ電極８が配設され、データ電極８の間の絶縁体層７上にデータ電極８と平行して隔壁９が設けられ、その絶縁体層７の表面と隔壁９の側面にかけて蛍光体１０が設けられている。また、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、基板１と基板６とを放電空間１１を挟んで対向して配置し、その放電空間１１に、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンの内の少なくとも１種類の希ガスを封入することにより、隣接する二つの隔壁９に挟まれ、データ電極８と、走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間に放電セル１２が構成されている。

このパネルの電極配列は、図４に示すように、Ｍ行×Ｎ列の放電セルからなるマトリックス構成であり、行方向にはＭ行の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭが配列され、列方向にはＮ列のデータ電極Ｄ１〜ＤＮが配列されている。

ところで、プラズマディスプレイ装置の発光を考えるにあたり、非常に重要になってくるのが、壁電荷という概念である。パネルの各電極間には、ある一定の電圧（Ｖｆ）以上の電圧をかけることはできず、もしこのＶｆ以上の電圧が電極間にかかれば、放電を開始してしまう。この放電によって、各電極に蓄えられるのが壁電荷である。電極間電圧Ｖｃは、外部印加電圧Ｖａと壁電荷Ｖｗとによって表現され、
Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｗ、Ｖｃ＞Ｖｆで放電開始
となる。この放電には大きく２種類あり、一つは、急激に外部印加電圧Ｖａが変化して、電極間電圧ＶｃがＶｆを超えてしまうことによって発生する強放電であり、セルの電位状態を中和するように各電極に壁電荷がたまる。もう一つは、徐々に外部印加電圧Ｖａが変化することによって、徐々に電極間電圧ＶｃがＶｆを超えることによって発生する弱放電である。この弱放電では、電極間電圧ＶｃがＶｆの状態を保ったまま、壁電荷Ｖｗがたまっていく。

ここで、プラズマディスプレイ装置の駆動方法の一例（特許文献１）について、図５により説明する。

初期化期間２１では、走査電極４に印加する正の徐々に変化する電圧波形Ｖｓｅｔ１と、維持電極５に印加される負の徐々に変化する電圧波形Ｖｓｅｔ２とにより、弱放電が発生し、走査電極に負の壁電荷が蓄積し、維持電極５には正の壁電荷が蓄積される。次に維持電極５に電圧がＧＮＤレベルまで上がった後、走査電極４をＧＮＤへ、維持電極５をＶｓｕｓへ偏移させる。この時、走査電極４の負の壁電荷と、維持電極５の正の壁電荷によって、強放電が発生し、走査電極４には正、維持電極５には負の壁電荷が蓄積され、セル内の電界強度が０になった時点で放電が終了する。さらに、維持電極５の印加電圧がＧＮＤへ、走査電極４の電圧が維持電圧Ｖｓｕｓまで上昇する。すでに蓄えられていた壁電荷とともに強放電を起こし、壁電荷が反転する。つまり、走査電極４には先ほどとは逆の負の壁電荷が蓄積し、維持電極５に正の壁電荷が蓄積する。

ここで、セル内の電圧は強放電が発生する、とこれを中和するように壁電荷を蓄積して放電動作を終了するため、データ電極８も放電の影響を受け、ＶｓｕｓとＧＮＤレベルの中間的な電圧の壁電荷が蓄積される。これにより、次に走査電極４をＧＮＤへ落とし、書き込み放電が発生しないときには、維持期間において、維持電極５の電位をＶｓｕｓまで上げることにより、再び壁電荷を反転させることができ、維持動作が可能となる。つまり、初期化期間２１により、全セルを点灯状態にすることができる。

書き込み期間２２では、全ての維持電極５をＧＮＤに保持し、第１行目の表示する放電セルに対応する所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに正の書き込みパルス電圧（＋Ｖｄ）を、第１行目の走査電極ＳＣＮ１に負の走査パルス電圧（−Ｖｓｃ）をそれぞれに印加すると、所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮと第１行目の走査電極ＳＣＮ１との交点部において、書き込み放電が起こる。次に、第２行目の表示する放電セルに対応する所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに正の書き込みパルス電圧（＋Ｖｄ）を、第２行目の走査電極ＳＣＮ２に負の走査パルス電圧（−Ｖｓｃ）をそれぞれに印加すると、所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮと第２行目の走査電極ＳＣＮ２との交点部において書き込み放電が起こる。

上記同様の動作が順次に行われて、最後に第Ｍ行目の表示する放電セルに対応する所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに正の書き込みパルス電圧（＋Ｖｄ）を、第Ｍ行目の走査電極ＳＣＮＭに負の走査パルス電圧（−Ｖｓｃ）をそれぞれ印加すると、所定のデータ電極Ｄ１〜ＤＮと第Ｍ行目の走査電極ＳＣＮＭとの交点部において書き込み放電が起こる。この放電は、負の壁電荷を持つ走査電極に負の電圧を加え、正の壁電荷を持つデータ電極に正の電圧を加えることで放電を起こし、放電後にはセル内の壁電荷は、ほぼ消滅する。ここで、走査パルス電圧Ｖｓｃは、ＧＮＤレベルよりアドレス電圧Ｖａｄだけ嵩上げされている。これは、もし、Ｖａｄが０であれば書き込み放電が発生しづらくなり、逆にＶａｄ＝Ｖｓｃｎだと書き込み動作をしない状態でも走査パネルを印加することにより、書き込みを行ってしまうため、書き込み放電をスムーズに行うことができるようにするためである。

次の維持期間２３では、書き込み動作がなかったセルに対しては、走査電極４に負、維持電極５に正の壁電荷がたまっているため、走査電極４をＧＮＤに、維持電極５にＶｓｕｓを加えることにより放電し、走査電極４に正、維持電極５に負の壁電荷がたまる。次に、それぞれの電圧に逆の電圧を加えることにより、逆の壁電荷がたまり、これを反復して行くことにより、放電が持続する。維持期間の最後は、走査電極４をＶｓｕｓにして、負の壁電荷を蓄積して終了する。これは、初期化期間と同じことであり、次の維持期間において、書き込み放電を発生しない場合には、放電を持続させることができる。一方、書き込み放電を行った場合には、壁電荷がほとんどなくなってしまうために、維持動作ができなくなる。

例えば、図６に示すような１フィールドを８サブフィールドに分割した場合には、第１サブフィールドは、初期化期間２１と書き込み期間２２と維持期間２３からなり、後の２から８のサブフィールドは、書き込み期間２２と維持期間２３のみで構成される。はじめの初期化期間で全セルを点灯状態とし、書き込み放電が起こるまでは、維持期間での放電を持続させ、書き込み期間で書き込まれたセルは以降点灯しない。よって、図６に示すように、全く維持発光しない場合を含めて全部で９階調を表現することが可能となる。なお、図中の○は、維持発光をするサブフィールド、×は書き込み放電をするサブフィールドである。
特開２０００−２２７７７８号公報

ここで、初期化終了後、書き込み期間で書き込み放電が行われた場合のセルについて説明すると、図７（ａ）に初期化終了後（図５のＡ点）の壁電荷状態を示す。図に示すように、走査電極４に負、維持電極５に正の壁電荷が蓄積しており、壁電荷は書き込み期間まで保持される。続く書き込み期間で書き込み放電を行う場合（図５のＢ点）、走査電極４にＶａｄ（Ｖ）のパルスを、データ電極８には書き込みパルスＶｄ（Ｖ）を印加する（図７（ｂ））。走査電極４の電圧Ｖａｄ（Ｖ）とデータ電極８の電圧Ｖｄ（Ｖ）に壁電荷分が上乗せされ、走査電極４とデータ電極８間の放電開始電圧を超えて、書き込み放電が発生し、図７（ｃ）のようにセル内で壁電荷の再形成が行われる。続く維持期間では、走査電極４と維持電極５に交互にＶｓｕｓ（Ｖ）振幅の維持パルスが印加されるが、走査電極４にＶｓｕｓ（Ｖ）電圧が印加された場合（図５のＣ点）、Ｖｓｕｓ電圧に書き込み終了後の壁電荷分が上乗せされる。書き込み終了後の走査電極４とデータ電極８間の壁電荷量が十分少なかった場合、上記維持パルス印加時に放電が発生することはないが、書き込み放電をスムーズにするためにＶａｄ電圧を小さくするや、Ｖｄ電圧を大きくするなどを行った場合、書き込み終了後の壁電荷は大きくなり、維持期間中に走査電極４に維持パルスが印加された時に、走査電極４とデータ電極８間でのセル内電圧が放電開始電圧を超えて、放電が発生する（図７（ｄ））。図５のＣ点での走査電極４とデータ電極８間での放電が発生することにより、走査電極４と維持電極５間での放電も発生して、続く維持パルスでも放電が発生することとなり、書き込み期間中に消去放電を行った場合でも、維持期間中に放電が発生してしまい、表示不良の原因となる。

本発明はこのような課題を解決し、書き込み放電を行ったセルが維持期間中に放電するのを防ぎ、表示不良を無くすものである。

上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加し、かつ維持期間中最後のパルスの振幅電圧は維持期間中のその他の維持パルスの振幅電圧に比べて小さくしたものである。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加し、かつ維持期間中最後のパルスの振幅電圧を維持期間中のその他の維持パルスの振幅電圧に比べ小さく設定することにより、書き込み放電を行ったセルにおける不要な維持期間での誤放電を防ぐことができる。

すなわち、請求項１に記載の発明は、第１の電極および第２の電極が対になるように配置され、前記第１の電極、第２の電極と交差するように第３の電極が配列され、第１の電極および第２の電極と第３の電極との交差部に放電セルを形成してなるプラズマディスプレイ装置の駆動方法において、１フィールドまたは少なくとも書き込み期間を有する複数のサブフィールドによって構成されたサブフィールド群の最初に全ての放電セルを点灯状態にする初期化期間と、サブフィールド群内のサブフィールド毎に放電セルに選択的に書き込み放電を行い非点灯状態にする書き込み期間と、前記書き込み放電を行っていない放電セルに対してのみ維持放電を行う維持期間とを有し、前記維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加し、かつ維持期間中の最後のパルスの振幅電圧は維持期間中のその他の維持パルスの振幅電圧に比べて小さくしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、維持期間中の最後の維持パルスとその他の維持パルスの振幅電圧差が１０Ｖ以上であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１において、維持期間中の最後の維持パルスのパルス幅は、その他の維持パルスのパルス幅に比べて広いことを特徴とする。

さらに請求項４に記載の発明は、請求項１において、維持期間中にデータ電極に印加する電圧は、書き込み期間中にデータ電圧に印加する電圧と同じ電圧値であることを特徴とする。

以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の駆動方法について図１、図２を用いて説明する。

図１に本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作タイミングを示しており、初期化期間２１と書き込み期間２２については図５に示す例と同じである。

本発明においては、維持期間２３で維持電極、走査電極のそれぞれに交互に振幅電圧Ｖｓｕｓ（Ｖ）の維持パルスを印加し、かつ維持期間の最初のパルスが印加されてから維持期間の最後のパルスが印加される前までの間、図１のＰ１に示すように、データ電極にＶｄａ１（Ｖ）の電圧を印加し、また維持期間の最後のパルスを印加する期間ではデータ電極の電位はＧＮＤとし、走査電極の振幅電圧をＶｄｋ（Ｖ）としている。また、前記振幅電圧Ｖｂｋ（Ｖ）は維持期間のその他の維持パルスの振幅電圧Ｖｓｕｓ（Ｖ）よりも小さい電圧としている。

前述したように、書き込み期間で書き込み放電を行ったセルには、走査電極とデータ電極間には壁電荷が形成される。この壁電荷により走査電極とデータ電極にかかる電圧を壁電荷Ｖｗ（ｓｃ−ｄｔ）とすると、従来の維持期間では、走査電極がＶｓｕｓ（Ｖ）となり、データ電極がＧＮＤであったために、走査電極とデータ電極間のセル内にかかる電圧は、Ｖｓｕｓ（Ｖ）＋Ｖｗ（ｓｃ−ｄｔ）（Ｖ）となる。この電圧が放電開始電圧を超えることで、維持期間に誤放電が発生していた。

しかし、走査電極にＶｓｕｓ（Ｖ）が印加される時にデータ電極にＶｄａ１（Ｖ）の電圧を印加することにより、走査電極とデータ電極間にかかる電圧はＶｓｕｓ（Ｖ）−Ｖｄａｌ（Ｖ）＋Ｖｗ（ｓｃ−ｄｔ）（Ｖ）となり、従来よりも走査電極とデータ電極間の電位差は小さくなるため、誤放電は発生しにくくなる。

なお、全ての維持パルスにおいて、データ電極の電位をＶｄａ１（Ｖ）にしてしまうと、書き込み放電を行ったセルでは、誤放電現象は発生しないのであるが、書き込み放電を行わないセル（維持期間中に維持放電を行うセル）ではデータ電極の電位が上がっていることにより、維持期間終了後にデータ側に壁電荷を十分に貯めることができなくなる。これにより、続く書き込み放電が正常に行われないなどの不具合が生じる。本発明では、維持期間の最終パルスでは、データ電極の電位をＧＮＤとし、最終パルスの振幅電圧をＶｂｋ（Ｖ）とすることで、書き込み放電を行ったセルは、最終パルスでの走査電極とデータ電極間のセル内電圧はＶｂｋ（Ｖ）＋Ｖｗ（ｓｃ−ｄｔ）（Ｖ）となり、Ｖｂｋ（Ｖ）＜Ｖｓｕｓ（Ｖ）であるから、走査電極とデータ電極間での誤放電は起こりにくい。また、書き込み放電を行わないセルに対しても、維持期間の最終パルスで走査電極とデータ電極間に壁電荷を貯めることが可能となり、続く書き込み動作もスムーズに行うことができる。

ここで、上記最終パルスの振幅電圧Ｖｂｋ（Ｖ）は、Ｖｂｋ（Ｖ）＜Ｖｓｕｓ（Ｖ）であると共に、維持放電を持続させるだけの電圧値である必要がある。具体的にはＶｂｋ（Ｖ）はＶｓｕｓ（Ｖ）−１０Ｖ以下であり、Ｖｓｕｓ（Ｖ）−３０Ｖ以上の範囲で設定することが望ましい。また、このとき最終維持パルスのパルス幅（Ｔｂｋ）は、維持期間のその他の維持パルスの維持パルス幅（Ｔｓｕｓ）よりも広く設定することにより、維持パルスの振幅電圧が小さい場合でも、書き込み期間で書き込みを行わなかったセルが維持放電を正常に行うことが可能となる。

このように維持期間中の誤放電を減らすためには、データ電極に電位を与えるタイミングは走査電極に振幅電圧Ｖｓｕｓ（Ｖ）の維持パルスが印加された時にデータ電極の電位をあげてやればよい。しかしながら、走査電極の維持パルスと同期してデータ電極の電位を変化させた場合、相当量の無効電力が発生してしまう。本発明においては、維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間に、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加している。また、維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間に、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加することにより、上述した走査電極とデータ電極間での誤放電だけでなく、維持電極と走査電極間での誤放電現象を抑えることができる。また、図２に本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作タイミング図を示す。図１と異なっているのは、維持期間中にデータ電極に印加する電圧Ｖｄａ１（Ｖ）が書き込み期間中にデータ電極に印加する電圧Ｖｄ（Ｖ）と同様である点と、初期化期間と書き込み期間の間、維持期間と書き込み期間の間に壁電荷調節期間２４を有する点である。維持期間中にデータ電極に印加する電圧Ｖｄａ１（Ｖ）を書き込み期間中にデータ電極に印加する電圧Ｖｄ（Ｖ）と同じにすることで、上記実施の形態で得られた効果をほとんど損なうことなく、データ電極を駆動させるために用いる電源や駆動回路を簡略化でき、コストを下げることができる。また初期化期間と書き込み期間の間、維持期間と書き込み期間の間に壁電荷調節期間を有する駆動波形を印加することで、パネル面内の壁電荷状態を壁電荷調節期間で調節し、パネル内のセル間のばらつきを少なくすることができ、書き込み電圧Ｖｄ（Ｖ）を下げることができる。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の駆動方法における動作タイミング図 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の駆動方法における動作タイミング図 プラズマディスプレイパネルの一部を切り欠いて示す斜視図 プラズマディスプレイパネルの電極配列を示す説明図 従来のプラズマディスプレイ装置の動作タイミング図 従来の駆動シーケンスを示す説明図 従来の課題を示すセル内壁電荷分布図

符号の説明

１，６ 基板
４ 走査電極
５ 維持電極
８ データ電極
１２ 放電セル
２１ 初期化期間
２２ 書き込み期間
２３ 維持期間

Claims (4)

1. 第１の電極および第２の電極が対になるように配置され、前記第１の電極、第２の電極と交差するように第３の電極が配列され、第１の電極および第２の電極と第３の電極との交差部に放電セルを形成してなるプラズマディスプレイ装置の駆動方法において、１フィールドまたは少なくとも書き込み期間を有する複数のサブフィールドによって構成されたサブフィールド群の最初に全ての放電セルを点灯状態にする初期化期間と、サブフィールド群内のサブフィールド毎に放電セルに選択的に書き込み放電を行い非点灯状態にする書き込み期間と、前記書き込み放電を行っていない放電セルに対してのみ維持放電を行う維持期間とを有し、前記維持期間中に最初のパルスが印加されてから最後のパルスが印加される前までの間、データ電極に維持パルスと同極性の電圧を印加し、かつ維持期間中の最後のパルスの振幅電圧は維持期間中のその他の維持パルスの振幅電圧に比べて小さくしたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
2. 維持期間中の最後の維持パルスとその他の維持パルスの振幅電圧差が１０Ｖ以上であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
3. 維持期間中の最後の維持パルスのパルス幅は、その他の維持パルスのパルス幅に比べて広いことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
4. 維持期間中にデータ電極に印加する電圧は、書き込み期間中にデータ電圧に印加する電圧と同じ電圧値であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。

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