JP2006091846A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 サブフィールドの組み合わせで階調が表現されるプラズマディスプレイパネルの駆動方法のリセット区間のうち、強放電が発生するサブフィールドで電極上に蓄積された壁電荷を中和させる方法を提供する。
【解決手段】 第1サブフィールドのリセット区間で、第1電極に上昇ランプパルス及び下降ランプパルスが印加されて放電セル内の壁電荷が初期化され、第1電極と第2電極との間に強放電が発生した場合には、自己消去放電が発生し、第2サブフィールドのリセット区間で、第1電極に下降ランプパルスが印加され、アドレス区間で、第1電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスが印加される時、アドレス電極にアドレスデータが印加されて放電セルが選択され、維持放電区間で、第1電極及び第2電極に維持電圧を有したパルスが交互に印加され、選択された放電セルで維持放電が発生する。
【選択図】 図8
【解決手段】 第1サブフィールドのリセット区間で、第1電極に上昇ランプパルス及び下降ランプパルスが印加されて放電セル内の壁電荷が初期化され、第1電極と第2電極との間に強放電が発生した場合には、自己消去放電が発生し、第2サブフィールドのリセット区間で、第1電極に下降ランプパルスが印加され、アドレス区間で、第1電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスが印加される時、アドレス電極にアドレスデータが印加されて放電セルが選択され、維持放電区間で、第1電極及び第2電極に維持電圧を有したパルスが交互に印加され、選択された放電セルで維持放電が発生する。
【選択図】 図8
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)の駆動方法に係り、特に、複数のサブフィールドのリセット区間で非意図的な強放電が発生した場合に、壁電荷を初期化するPDPの駆動方法に関する。
図1は、PDPの電極配置を簡略に示す平面図である。図1に示すように、走査電極ラインY1,Y2,…,Yn及び共通電極ラインX1,X2,…,Xnが、PDPの水平方向に平行に配置されており(それらを維持電極ラインと総称する)、アドレス電極ラインA1,A2,…,Amが、走査電極ラインY1,Y2,…,Yn及び共通電極ラインX1,X2,…,Xnに交差して配置される。走査電極ラインY1,Y2,…,Yn、共通電極ラインX1,X2,…,Xn及びアドレス電極ラインA1,A2,…,Amが交差する部分で、隔壁により放電セルCeが区画され、前記放電セルCeは、PDPの一つの画素としての役割を行う。放電セルCeの空間内には、R、G、B蛍光体とプラズマ形成用のガスとがあり、前記走査電極、共通電極、及びアドレス電極のそれぞれに印加される電圧により、放電セルCeの内部に壁電荷が生成される。前記壁電荷によりプラズマ形成用のガスからプラズマが形成され、このプラズマからの紫外線放射によって、前記放電セルCeの蛍光体が励起されて光が発生する。
以下では、走査電極ラインY1,Y2,…,YnをY電極ラインとし、共通電極ラインX1,X2,…,XnをX電極ラインという。
一方、特許文献1には、PDPの駆動方法であって、主に使われるアドレス・ディスプレイ分離の駆動方法が開示されている。図2は、PDPのY電極ラインについての通常的なアドレス・ディスプレイ分離の駆動方法を示す。
図2に示すように、単位フレームは、時分割階調表示を実現するために、所定の個数、例えば8個のサブフィールドSF1,…,SF8に分割できる。また、各サブフィールドSF1,…,SF8は、リセット区間(図示せず)、アドレス区間A1,…,A8、及び維持放電区間S1,…,S8に分割される。
各アドレス区間A1,…,A8では、アドレス電極ライン(図1のA1,A2,…,Am)に表示データ信号が印加されると共に、各Y電極ラインY1,Y2,…,Ynに相応する走査パルスが順次に印加される。
各維持放電区間S1,…,S8では、Y電極ラインY1,Y2,…,Yn及びX電極ライン(図1のX1,X2,…,Xn)にディスプレイ放電用のパルスが交互に印加され、アドレス区間A1,…,A8で、壁電荷が形成された放電セルで表示放電を起こす。
PDPの輝度は、単位フレームで占める維持放電区間S1,…,S8内の維持放電パルスの個数に比例する。一つの画像を形成する一つのフレームが、8個のサブフィールド及び256階調で表現される場合に、各サブフィールドには、順次に1、2、4、8、16、32、64、128の比率で相異なる維持パルスの数が割り当てられる。若し、133階調の輝度を得るためには、サブフィールド1期間、サブフィールド3期間、及びサブフィールド8期間の間に、セルをアドレッシングして維持放電すればよい。
図3は、PDPの駆動信号の一例を説明するためのタイミング図であって、AC型PDPのADS駆動方式で一つのサブフィールドSF内にアドレス電極A、共通電極X、及び走査電極Y1〜Ynに印加される駆動信号を表す。図3に示すように、一つのサブフィールドSFは、リセット期間PR、アドレス期間PA、及び維持放電期間PSを備える。
リセット期間PRは、あらゆるグループの走査ラインについてリセットパルスを印加して、強制的に書き込み放電を行うことによって、全体セルの壁電荷の状態を初期化する。アドレス期間PAに入る前に、リセット期間PRが行われ、これは、全画面にわたって行うので、非常に均一であり、かつ所望の分布の壁電荷配置を作ることができる。リセット期間PRでは、Y電極Y1〜Ynに上昇ランプ波形のリセット電圧が印加されれば、Y電極Y1〜Ynには、1次弱放電によって多量の負極性電荷が蓄積され、下降ランプ波形のリセット電圧が印加されれば、2次弱放電によってY電極Y1〜Ynに蓄積されている前記多量の負極性電荷のうち適当量が、空間電荷に放出されつつ、セル内部の壁電荷条件がいずれも類似して形成されて、あらゆるセルが初期化される。図4Aは、正常的なリセット放電が発生した場合の壁電荷の状態図であって、Y電極上の誘電体12に多くの負極性電荷が蓄積されており、X電極上の誘電体12及びアドレス電極上の誘電体15には、少量の正極性電荷が蓄積されている。
リセット期間PRが行われた後、アドレス期間PAが行われる。この際、アドレス期間PAには、X電極X1〜Xnにバイアス電圧Veが印加され、表示されるセル位置で、Y電極Y1〜Yn及びアドレス電極A1〜Amを同時にターンオンさせることによって、表示セルを選択する。前記アドレス期間PAでは、Y電極Y1〜Ynに負極性走査パルスが印加され、アドレス電極A1〜Amには、正極性のアドレスデータ電圧Vaが印加されることによって、アドレス放電が発生する。アドレス放電は、Y電極上に蓄積されている負極性電荷に、負極性走査パルスが加わって発生する電圧と、アドレス電極上に蓄積されている正極性電荷に、正極性アドレスデータ電圧が加わって発生する電圧との差が、放電開始電圧(これは、PDPの物理的構造によって決定される固有値である)を超過して発生する。図4Bは、正常的なリセット放電が発生した後、選択されたセルでアドレス放電が発生した場合を表す壁電荷の状態図である。アドレス放電により、Y電極上の誘電体12には、正極性電荷が蓄積され、X電極上の誘電体12には、負極性電荷が蓄積される。
アドレス期間PAが行われた後で、X電極X1〜Xn及びY電極Y1〜Ynに維持パルスVsを交互に印加して、維持放電期間PSが行われる。アドレス放電により形成された壁電荷分布(走査電極の近辺に多量の負電荷が蓄積されるもの)によって、表示セルが選択されて維持放電が発生する。維持放電時に、走査電極と共通電極との間の放電によって形成された紫外線放射で、アドレス電極上に塗布された蛍光体が励起されて光が放出される。維持放電期間PS中に、アドレス電極A1〜Amには、ローレベルの電圧VGが印加される。PDPで輝度は、維持放電パルスの数によって調整される。一つのサブフィールド、または一つのTVフィールドでの維持放電パルスの数が多ければ、輝度が増加する。維持放電は、アドレス区間で選択されたセルのY電極上に蓄積されている正極性壁電荷に、正極性維持パルスが加わって発生する電圧と、X電極上に蓄積されている負極性壁電荷との差が、放電開始電圧を超過することによって発生する。図4Cは、正常的なリセット放電が発生した後で、選択されたセルで維持放電が発生する場合を表す壁電荷の状態図である。維持放電区間では、Y電極とX電極との間に、サブフィールドの加重値によって決まった所定の個数ほど、交互に維持パルスが印加される。
しかし、リセット区間の上昇ランプ波形、または下降ランプ波形が印加される途中には、常に弱放電のみが発生するものではなく、放電セル内の物理的状態によって強放電が発生する場合もある。リセット区間で強放電が発生する場合には、正常的な壁電荷の状態がセットアップされないため、アドレス区間及び維持放電区間で正規的な放電動作が行われない。図5Aは、リセット区間で強放電が発生した場合の壁電荷の状態図であって、Y電極上の誘電体12に負極性電荷ではない正極性電荷が蓄積されている形態を示している。このように、リセット区間を経たY電極に正極性電荷が蓄積されている時には、選択されていないセルでも維持放電が発生する恐れがある。
すなわち、アドレス区間を経た直後には、選択されたセルのみでY電極上に正極性電荷が蓄積され、選択されていないセルでは負極性電荷が蓄積されねばならない。しかし、図5Bのように、非正常的なリセット放電が発生した後では、図5Aの壁電荷の状態がそのまま続くので、非選択のセルでもY電極上に正極性電荷が蓄積される。結局、維持放電区間でY電極に正極性電圧の維持パルスが印加されれば、選択されていないセルでも、Y電極上に蓄積されている正極性電荷による電圧が維持パルスの電圧と合体されて、放電開始電圧を超過し、図5Cのように、非選択のセルで維持放電が起きるという問題点が発生する。
さらに、このような問題点によって、非選択のセルで維持放電が発生して出力画面のコントラストが変更され、画質が劣化されるという深刻な問題点が発生することがある。このような問題点は、リセット区間で弱放電のみを発生させるために印加されるランプ波形が完全な信頼性を確保せず、強放電が発生する可能性が存在することに起因する。
特に、図6のように、サブフィールド別に、リセット区間でメインリセット波形と補助リセット波形とが混用される駆動方式では、多量の負電荷が蓄積されるメインリセット波形で強放電が発生する確率が高い。
米国特許第5541618号明細書
本発明の目的は、従来技術及びその他の色々な問題点を解決するものであって、PDPの放電セルの壁電荷状態を初期化するためのリセット動作の信頼性を向上させるPDPの駆動方法を提供するところにある。
本発明の他の目的は、PDPの放電セルの初期化が失敗する場合にも、壁電荷の状態が正常的な状態に近接するように調節するPDPの駆動方法を提供するところにある。
本発明のさらに他の目的は、PDPのリセット動作の信頼性を向上させ、階調表示の信頼性及びコントラストを向上させることができるPDPの駆動方法を提供するところにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、アドレス電極、前記アドレス電極に交差する第1電極及び第2電極を備えるPDPについて、リセット区間、アドレス区間、及び維持放電区間から形成されたサブフィールドの組み合わせで階調が表現されるPDPの駆動方法において、第1サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極に上昇ランプパルス及び下降ランプパルスが印加されて放電セル内の壁電荷が初期化され、前記第1電極と前記第2電極との間に強放電が発生した場合には、自己消去放電が発生し、第2サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極に下降ランプパルスが印加され、前記アドレス区間で、前記第1電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスが印加される時、前記アドレス電極にアドレスデータが印加されて放電セルが選択され、前記維持放電区間で、前記第1電極及び第2電極に維持電圧を有したパルスが交互に印加され、前記選択された放電セルで維持放電が発生するPDPの駆動方法を提供する。
特に、本発明によるPDPの駆動方法では、前記第1サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極にリセット開始電圧から上昇ランプ波形のパルスがリセット最高電圧まで印加された後、前記下降ランプ波形のパルスが第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで印加され、前記第1リセット最低電圧Vnf1+Veaで、前記第1電極に、前記第2電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaが印加されることができる。ここで、前記バイアス電圧−Veaの大きさは、前記下降ランプ波形のパルスが印加される途中で強放電が発生した場合に、前記第1電極に蓄積された正極性壁電荷と前記バイアス電圧Veaによって蓄積された正極性壁電荷との和によって形成される第1電極の電圧+ΔVYと、前記第2電極に蓄積された負極性壁電荷によって形成される第2電極の電圧−ΔVXとの差が、放電開始電圧より大きくなるように設定されていることができる。
そして、前記第1電極に前記バイアス電圧−Veaが印加された後、前記第1電極と前記第2電極とに同一な電位の中和電圧が印加されれば、第1電極に蓄積された正極性壁電荷と前記第2電極に蓄積された負極性壁電荷との間に、自己消去放電が発生することがある。
また、本発明は、第1及び第2維持電極を備えるPDPの第1電極に、第2電極に対して交互に維持パルスを供給する維持パルス発生部、前記第1電極に接地電位を印加する第1接地電位印加部、前記第1電極にリセット開始電圧からリセット最高電圧まで上昇するランプ波形を印加する上昇ランプ発生部、前記第1電極に第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで下降するランプ波形を印加し、前記第1リセット最低電圧Vnf1+Veaで、前記第1電極に、前記第2電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaを印加する第1下降ランプ発生部、前記第1電極に前記リセット開始電圧から第2リセット最低電圧Vnf2まで下降するランプ波形を印加する第2下降ランプ発生部、及び前記第1電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスを印加するスキャンパルス発生部を備えるPDPの駆動装置を提供する。ここで、前記維持パルス発生部は、所定の維持電圧の第1電源をスイッチングする第1スイッチを備え、前記第1接地電位印加部は、接地電位の第2電源をスイッチングする第2スイッチを備え、前記上昇ランプ発生部は、前記第1電極と第3電源との間に接続された第1キャパシタ、及び前記第1電極と前記第3電源との間に接続された第3スイッチを備え、前記第1下降ランプ発生部は、第4電源に接続された第4スイッチ、前記第4スイッチと前記第1電極との間に接続されたツェナーダイオード、及び前記第4電源と前記第1電極との間に接続された第5スイッチを具備できる。また、第2下降ランプ発生部は、第2リセット最低電圧を供給する電源に接続されたランプスイッチを具備できる。
本発明のPDPの駆動方法及びその駆動装置によれば、次のような効果がある。
第1に、PDPの放電セルの初期化が失敗する場合にも、壁電荷の状態が正常的な状態に近接するように調節できるので、PDPの放電セルの壁電荷の状態を初期化するためのリセット動作の信頼性が向上する。
第2に、放電セルを初期化させるためのリセット区間で、非意図的な強放電が発生する場合に対備して、正常的な壁電荷の状態に類似して設定するための電圧波形を印加することによって、リセット動作の信頼性を向上させ、PDPの階調表示の信頼性及びコントラストが向上する。
第3に、メインリセット区間と補助リセット区間のうち、強放電が発生する恐れが大きいメインリセット区間のみで、選択的に自己消去放電のためのバイアスパルスを印加することによって、補助リセット区間で自己消去放電によるコントラストの低下が防止される。
第4に、Y電極に印加せねばならないバイアス電圧のための駆動回路と、スキャンロー電圧を印加する駆動回路とが共有される場合には、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。また、Y電極に印加せねばならないバイアス電圧のための駆動回路と、補助リセット区間の下降ランプパルスを印加するための第2下降ランプ発生部の駆動回路とが共有されることができるので、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。
以下、本発明の望ましい実施の形態によるPDPの駆動方法の構成及び動作を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
本発明によるPDPの駆動方法は、パネルの放電セルの壁電荷状態を制御するために、リセット区間、アドレス区間、及び維持区間を備えるサブフィールドにより階調が表現される駆動方法において、放電セルを初期化させるためのリセット区間で、非意図的な強放電が発生する場合に対備して、正常的な壁電荷の状態に類似して設定するための電圧波形を印加することによって、リセット動作の信頼性を向上させ、PDPの階調表示の信頼性及びコントラストを向上させる。
図7は、PDPを示した斜視図である。
図7に示すように、PDPの第1基板100と第2基板106との間には、アドレス電極ラインA1,A2,…,Am、第1及び第2誘電体層102,110、Y電極ラインY1,Y2,…,Yn、X電極ラインX1,X2,…,Xn、蛍光体層112、隔壁114、及び一酸化マグネシウム(MgO)保護層104が設けられている。
アドレス電極ラインA1,A2,…,Amは、第1基板100に対向する第2基板106上に一定のパターンで形成される。第2誘電体層110は、アドレス電極ラインA1,A2,…,Amを覆うように塗布される。第2誘電体層110上には、隔壁114が、アドレス電極ラインA1,A2,…,Amと平行した方向に形成される。この隔壁114は、各放電セルの放電領域を区画し、各放電セルの間の光学的干渉を防止する機能を備える。蛍光体層112は、隔壁114の間でアドレス電極ラインA1,A2,…,Am上の第2誘電体層110上に塗布され、順次に赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、青色発光蛍光体層が配置される。
X電極ラインX1,X2,…,Xn及びY電極ラインY1,Y2,…,Ynは、アドレス電極ラインA1,A2,…,Amと直交するように、第2基板106に対向する第1基板100上に一定のパターンで形成される。各交差点は、相応する放電セルを設定する。各X電極ラインX1,X2,…,Xn及び各Y電極ラインY1,Y2,…,Ynは、ITO(Indium Tin Oxide)などのような透明な導電性材質の透明電極Xna,Ynaと、伝導度を高めるための金属電極Xnb,Ynbと、が結合して形成されることができる。第1誘電体層102は、X電極ラインX1,X2,…,Xn及びY電極ラインY1,Y2,…,Ynを覆うように全面塗布されて形成される。強い電界からパネルを保護するための保護層104、例えばMgO層は、第1誘電体層102を覆うように全面塗布されて形成される。放電空間108には、プラズマ形成用のガスが密封される。
PDPに一般的に適用される駆動方式は、リセット、アドレス、及び維持放電段階を単位サブフィールドで順次に行わせる方式である。リセット段階では、駆動される放電セルの電荷状態が均一になる。アドレス段階では、選択される放電セルの電荷状態及び選択されていない放電セルの電荷状態が設定される。維持放電段階では、選択された放電セルで維持放電が行われる。この際、維持放電を行う放電セルのプラズマ形成用のガスからプラズマが形成され、このプラズマからの紫外線放射によって、前記放電セルの蛍光層が励起されて光が発生する。
本発明によるPDPの駆動方法は、前記構造のPDPに限定されるものではなく、リセット区間を有するあらゆる駆動波形により駆動されるPDPに適用可能であるという点に留意せねばならない。
図8は、PDPの一般的な駆動装置を示すブロック図である。
図8に示すように、PDPの通常的な駆動装置は、映像処理部200、論理制御部202、アドレス駆動部206、X駆動部208、及びY駆動部204を備える。映像処理部200は、外部アナログ映像信号をデジタル信号に変換して、内部映像信号、例えば、それぞれ8ビットのR、G、及びB映像データ、クロック信号、ならびに、垂直及び水平同期信号を発生させる。論理制御部202は、映像処理部200からの内部映像信号によって、駆動制御信号SA,SY,SXを発生させる。アドレス駆動部206は、論理制御部202からの駆動制御信号SA,SY,SXのうち、アドレス信号SAを処理して表示データ信号を発生させ、発生した表示データ信号をアドレス電極ラインに印加する。X駆動部208は、論理制御部202からの駆動制御信号SA,SY,SXのうち、X駆動制御信号SXを処理してX電極ラインに印加する。Y駆動部204は、論理制御部202からの駆動制御信号SA,SY,SXのうち、Y駆動制御信号SYを処理してY電極ラインに印加する。
図9は、本発明の一実施の形態によるPDPの駆動信号を説明するためのタイミング図である。以下では、第4サブフィールドSF4のリセット区間PR4では、メインリセットが印加され、第5サブフィールドSF5のリセット区間PR5では、補助リセットが印加されることを基準として説明する。しかし、これは、説明の便宜のためのものであり、本発明の範囲がそれに限定されるものではないという点に留意せねばならない。
図9に示すように、第4サブフィールドのメインリセット区間PR4では、あらゆるグループの走査ラインについてリセットパルスを印加して、強制的に書き込み放電を行うことによって、全体セルの壁電荷状態を初期化する。アドレス区間PA4に入る前にリセット区間PR4が行われ、これは、全画面にわたって行うので、非常に均一であり、かつ所望の分布の壁電荷配置を作ることができる。リセット区間PR4により初期化されたセルは、セル内部の壁電荷条件がいずれも類似して形成される。
本発明のリセット区間PR4では、Y電極ラインY1,Y2,…,Ynに上昇ランプ波形のパルス(区間t2〜t3)の印加による第1初期化放電、及び下降ランプ波形のパルス(区間t3〜t31)の印加による第2初期化放電を経る。第1初期化放電は、Y電極ラインY1,Y2,…,Ynになだらかな傾度を有した上昇ランプパルス(区間t2〜t3)が印加されつつ、弱放電が発生すると同時に、Y電極の近辺(すなわち、Y電極上の誘電体層)に多量の負極性電荷が蓄積される現象をいう。第1初期化放電にかかる時間t2〜t3を減らすために、上昇ランプパルスは、所定のリセット開始電圧である第1電圧VSから印加されることができる。以後に、上昇ランプパルスは、最も高い電位であるリセット最高電圧VSET+VSまで上昇する。
そして、第2初期化放電では、Y電極ラインY1,Y2,…,Ynに下降ランプ波形のパルスが印加されつつ、Y電極の近辺(すなわち、Y電極上の誘電体層)に蓄積されている負電荷の一部が放出されつつ弱放電が発生する。第2初期化放電によって、Y電極の近辺には、一括的にアドレス放電が発生するのに適当な量の負電荷が残留する。この際、Y電極ラインY1,Y2,…,Ynに印加される下降ランプパルスは、強放電が発生しない程度のなだらかな傾度を有さねばならない。下降ランプパルスは、第2初期化放電の期間t3〜t31を短縮させるために、前記最も高い電位であるリセット最高電圧VSET+VSから、所定のリセット開始電圧である第1電圧VSまで電圧を下降させた後に印加されることが望ましい。
メインリセット区間PR4が行われた後で、アドレス区間PA4(t4〜t5)が行われる。この際、アドレス期間PAには、アドレス電極ラインA1,A2,…,Amにアドレスデータが印加されると同時に、Y電極ラインY1,Y2,…,Ynには、順次にスキャンハイ電圧VSC−Hからスキャンロー電圧VSC−Lのスキャンパルスが印加される。すなわち、表示されるセル位置で、Y電極ラインY1,Y2,…,Yn及びアドレス電極ラインA1,A2,…,Amを同時にターンオンさせることによって、アドレス放電が発生して、表示セルが選択される。アドレス区間PA4で、アドレス放電は、表示データ信号の電圧Va、及びアドレス電極の近辺に蓄積された正電荷による電位から、Y電極に加わる走査パルスのスキャンロー電圧VSC−L、及びY電極の近辺に蓄積されていた負電荷による電位を差し引いたエネルギー(すなわち、あらゆる電位の絶対値の和)によって発生する。
アドレス区間PA4が行われた後で、X電極ラインX1,X2,…,Xn及びY電極ラインY1,Y2,…,Ynに維持パルスを交互に印加して、維持放電期間PS(t5〜t6)が行われる。維持放電期間PS中に、アドレス電極A1、A2,…,Amには、ローレベル(接地電位)の電圧VGが印加される。PDPで輝度は、維持放電パルスの数によって調整される。一つのサブフィールド、または一つのTVフィールドでの維持放電パルスの数が多ければ、輝度が増加する。
しかし、第2初期化放電で強放電が起きる誤りが発生した場合には、Y電極上には、負電荷ではない正電荷が蓄積され、Y電極上に正電荷が蓄積された放電セルでは、アドレス区間で、選択されていないセルでも、Y電極上の正電荷が維持放電区間で壁電圧効果を発生させるので、維持放電が起きるという問題点が発生する。
したがって、本発明によるPDPの駆動方法では、メインリセット区間PR4で強放電が発生して、Y電極上に蓄積された正電荷を消去させるために、図9の区間t31〜t32でY電極Y1〜Ynに、X電極X1〜Xnに対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaが付加された底電圧Vnf1+Veaを印加させることによって、自己消去放電が可能な壁電荷状態を設定した後、区間t32〜t4でX電極X1〜Xn及びY電極Y1〜Ynに同一な電圧を印加して、壁電荷を互いに自己消去させて中和させる。
一方、補助リセット区間PR5では、強放電が発生する可能性が少ないので、メインリセット区間PR4と異なり、自己消去放電及び中和過程が不要である。したがって、第5サブフィールドの補助リセット区間PR5では、第2リセット最低電圧Vnf2でバイアス電圧−Veaを印加しない。ここで、第2リセット最低電圧Vnf2は、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaと同一な大きさ、または異なる大きさを有することができる。第2リセット最低電圧Vnf2が、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaと同一な大きさを有する場合には、回路素子を共有できるので、駆動装置の製造コストを低減できる。
本発明のPDPの駆動方法において、メインリセット区間PR4では、アドレス電極、Y電極、及びX電極の壁電荷が初期化され、Y電極とX電極との間に強放電が発生した場合には、自己消去放電が発生し、補助リセット区間PR5では、自己消去放電が発生しない。アドレス区間PA4,PA5では、Y電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスが印加されるとき、アドレス電極にアドレスデータが印加されて放電セルが選択され、維持放電区間PS4,PS5で、Y電極及びX電極に維持電圧を有したパルスが交互に印加されて、選択された放電セルのみで維持放電が発生する。
特に、メインリセット区間PR4では、Y電極にリセット開始電圧VSから、上昇ランプ波形のパルスがリセット最高電圧VSET+VSまで印加された後、下降ランプ波形のパルスが第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで印加され、第1リセット最低電圧Vnf1+VeaでY電極に、X電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaが印加される。そして、バイアス電圧−Veaの大きさは、下降ランプ波形のパルスが印加される途中で強放電が発生した場合に、Y電極に蓄積された正極性壁電荷とバイアス電圧−Veaによって蓄積された正極性壁電荷との和によって形成されるY電極の電圧+ΔVYと、X電極に蓄積された負極性壁電荷によって形成されるX電極の電圧−ΔVXとの差を放電開始電圧より大きくする。
そして、メインリセットを経るサブフィールドでは、Y電極にバイアス電圧−Veaが印加された後、Y電極及びX電極に同一な電位の中和電圧が印加される。中和電圧は、接地電圧VGであることが望ましい。中和電圧が印加されれば、Y電極に蓄積された正極性壁電荷とX電極に蓄積された負極性壁電荷との間に、自己消去放電が発生する。
図10は、本発明の第1の実施の形態によるPDPの駆動信号を説明するためのタイミング図であり、図12は、本発明によるPDPの駆動方法で利用される自己消去放電の原理を説明する概念図である。以下で、図10及び図11を参照して、本発明によるPDPの駆動方法を説明する。図10及び図11では、第4サブフィールドSF4及び第5サブフィールドSF5のみが示されているが、本発明が、前記サブフィールドに限定されるものではないという点に留意せねばならない。また、電極と電極ラインが混用され、単数及び複数で混用されることがあるが、これは、説明の便宜上混用されるものであり、本発明がそれに限定されるものではないという点に留意せねばならない。
例えば、図10の第4サブフィールドSF4のメインリセット区間PR4の区間t3〜t31で、X電極X1〜Xnには、正極性のXバイアス電圧Veが印加され、Y電極Y1〜Ynには、下降ランプ波形の電圧が第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで印加される。下降ランプ波形の電圧が印加されたことにもかかわらず、強放電が発生した場合、図12のように、Y電極Y1〜Yn上には、正電荷が蓄積され、X電極X1〜Xn上には、負電荷が蓄積される。
下降ランプ波形の電圧が、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaに達すれば、Y電極には、X電極との電位差をさらに大きくするバイアス電圧−Veaが追加される。すなわち、区間t31〜t32で、Y電極Y1〜Ynに、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaよりバイアス電圧−Veaほどの電圧がさらに低い底電圧Vnf1が印加される。これにより、強放電によって、Y電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷に加えて、バイアス電圧−Veaによって追加的に正電荷が蓄積される。そして、X電極X1〜Xn上には、Y電極Y1〜Ynとの電位差によって、追加的に負電荷が蓄積される。
したがって、区間t31〜t32で蓄積される壁電荷は、下降ランプ区間t3〜t31で発生する強放電により蓄積された壁電荷より多くなる。その壁電荷の量は、X電極X1〜Xnに蓄積される負極性壁電荷による電圧を−ΔVX、Y電極Y1〜Ynに蓄積される正極性壁電荷による電圧を+ΔVYとすれば、X電極とY電極との電圧差ΔVY+ΔVXは、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。すなわち、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaで、Y電極Y1〜Ynに追加的に印加されるバイアス電圧−Veaは、リセット区間で強放電が発生した非正常状態で、追加的に付加された壁電荷によるX電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電圧差ΔVY+ΔVXが、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。
次いで、区間t32〜t4で、X電極X1〜Xn及びY電極Y1〜Ynに同一な電圧を印加して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電位差を0とすれば、自己消去放電が発生して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynの壁電荷が中和される。これにより、メインリセット区間PR4で強放電が発生した場合、Y電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷が消去され、正常的なリセットを経た放電セルの壁電荷状態に近くなる。したがって、本発明によるPDPの駆動方法によれば、メインリセット区間PR4で強放電が発生した場合に、アドレス区間PA4で選択されていないセルが、維持放電区間で維持放電を起こす現象を防止できる。
そして、X電極及びY電極に中和電圧が印加される間には、X電極X1〜Xnに印加されるXバイアス電圧Veは、その大きさが中和電圧と同一ではない限り印加されない。但し、第5サブフィールドSF5の補助リセット区間PR5では、Y電極に中和電圧が印加されないので、X電極に印加されるXバイアス電圧Veは、印加され続けてもよい。
一方、維持放電区間で印加される維持電圧VSを有した維持パルスは、リセット区間で自己消去放電が発生した場合、維持放電が発生しない大きさを有さねばならない。リセット区間で自己消去放電が発生した場合にも、X電極及びY電極上には、微量の壁電荷が残存するが、維持電圧VSが高過ぎれば、維持電圧VSと壁電荷による電圧+ΔVYとが、放電開始電圧より大きくなるためである。
そして、第1リセット最低電圧Vnf1+VeaでY電極に印加されるバイアス電圧−Veaは、前記バイアス電圧によって蓄積される正極性壁電荷が、Y電極に強放電が発生していない場合に蓄積された多量の負極性壁電荷を相殺することにより、アドレス区間PA4でアドレス放電が発生しなくなる電圧よりは高くなければならない。メインリセット動作が正常的に行われた場合にも、Y電極上の負極性壁電荷を相殺し過ぎれば、アドレス放電の信頼性を害することがあるためである。
第5サブフィールドSF5の補助リセット区間PR5では、強放電が発生する可能性が少ないので、メインリセット区間PR4と異なり、自己消去放電及び中和過程が不要である。したがって、第5サブフィールドの補助リセット区間PR5では、区間t81〜t9で第2リセット最低電圧Vnf2に加えて、バイアス電圧−Veaを印加しない。ここで、区間t81〜t9での第2リセット最低電圧Vnf2は、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaと同一な大きさ、または異なる大きさを有することができる。第2リセット最低電圧Vnf2が、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaと同一な大きさを有する場合には、回路素子を共有できるので、駆動装置の製造コストを低減できる。
一方、図11は、本発明の第2の実施の形態によるPDPの駆動信号を説明するためのタイミング図である。図11のタイミング図が印加される駆動方法を有する第2の実施の形態は、メインリセット区間PR4の下降ランプパルスが印加された後の区間t31〜t32で印加される底電圧が、スキャンロー電圧VSC−Lと同一であることが特徴である。
例えば、図11のサブフィールドのメインリセット区間PR4の区間t3〜t31で、X電極X1〜Xnには、正極性のXバイアス電圧Veが印加され、Y電極Y1〜Ynには、下降ランプ波形の電圧が第1リセット最低電圧VSC−L+Veaまで印加される。第1リセット最低電圧VSC−L+Veaは、スキャンロー電圧VSC−Lよりバイアス電圧の大きさVeaほど高い電位を有する。すなわち、Y電極に印加されるバイアス電圧の大きさVeaは、第1リセット最低電圧VSC−L+Veaからスキャンロー電圧VSC−Lを差し引いた値である。
下降ランプ波形の電圧が印加されたことにもかかわらず、強放電が発生した場合、図12のように、Y電極Y1〜Yn上には、正電荷が蓄積され、X電極X1〜Xn上には、負電荷が蓄積される。
下降ランプ波形の電圧が第1リセット最低電圧VSC−L+Veaに達すれば、Y電極には、X電極との電位差をさらに大きくするバイアス電圧−Veaが追加される。すなわち、区間t31〜t32で、Y電極Y1〜Ynに、第1リセット最低電圧VSC−L+Veaよりバイアス電圧−Veaほどの電圧がさらに低い底電圧VSC−Lが印加される。これにより、強放電によって、Y電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷に加えて、バイアス電圧−Veaによって追加的に正電荷が蓄積される。そして、X電極X1〜Xn上には、Y電極Y1〜Ynとの電位差によって追加的に負電荷が蓄積される。
したがって、区間t31〜t32で蓄積される壁電荷は、下降ランプ区間t3〜t31で発生する強放電により蓄積された壁電荷より多くなる。その壁電荷の量は、X電極X1〜Xnに蓄積される負極性壁電荷による電圧を−ΔVX、Y電極Y1〜Ynに蓄積される正極性壁電荷による電圧を+ΔVYとすれば、X電極とY電極との電圧差ΔVY+ΔVXは、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。すなわち、第1リセット最低電圧VSC−L+Veaで、Y電極Y1〜Ynに追加的に印加されるバイアス電圧−Veaは、リセット区間で強放電が発生した非正常状態で、追加的に付加された壁電荷によるX電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電圧差ΔVY+ΔVXが、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。
次いで、区間t32〜t4で、X電極X1〜Xn及びY電極Y1〜Ynに同一な電圧を印加して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電位差を0とすれば、自己消去放電が発生して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynの壁電荷が中和される。これにより、リセット区間で強放電が発生した場合、Y電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷が消去されて、正常的なリセットを経た放電セルの壁電荷状態に近くなる。したがって、本発明によるPDPの駆動方法によれば、リセット区間で強放電が発生した場合にも、アドレス区間で選択されていないセルが、維持放電区間で維持放電を起こす現象を防止できる。
また、本発明の第2の実施の形態によるPDPの駆動方法によれば、メインリセット区間PR4でY電極Y1〜Ynに印加せねばならないバイアス電圧−Veaのための駆動回路と、スキャンロー電圧VSC−Lを印加する駆動回路とが共有されることができるので、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。
一方、前述した本発明によるPDPの駆動方法は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、コンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるプログラムやデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例では、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、CD−ROM、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク、フラッシュメモリ、及び光データ保存装置などがある。ここで、記録媒体に保存されるプログラムとは、特定な結果を得るために、コンピュータなどの情報処理能力を有する装置内で、直接または間接的に使われる一連の指示命令で表現されたものをいう。したがって、コンピュータという用語も、実際に使われる名称の如何にもかかわらず、メモリ、入出力装置、及び演算装置を備えて、プログラムによって特定な機能を行うための情報処理能力を有したあらゆる装置を総括する意味として使われる。パネルを駆動する装置の場合にも、その用途がパネル駆動という特定な分野に限定されたものであるだけであり、その実体においては、一種のコンピュータといえる。
特に、本発明によるPDPの駆動方法は、コンピュータ上でスケマチック、または超高速集積回路ハードウェア記述言語(VHDL)などにより作成され、コンピュータに連結されて、プログラム可能な集積回路、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)により具現されることができる。前記記録媒体は、このようなプログラム可能な集積回路を含む。
一方、本発明は、前記PDPの駆動方法を適用できる駆動装置を提供する。
本発明によるPDPの駆動装置は、Y電極及びX電極を備えるPDPのY電極に、X電極に対して交互に維持パルスを供給する維持パルス発生部と、Y電極に接地電位を印加する第1接地電位印加部と、Y電極にリセット開始電圧からリセット最高電圧VSET+VSまで上昇するランプ波形を印加する上昇ランプ発生部と、Y電極に第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで下降するランプ波形を印加し、第1リセット最低電圧Vnf1+VeaでY電極に、前記X電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaを印加する第1下降ランプ発生部と、Y電極に、リセット開始電圧から第2リセット最低電圧Vnf2まで下降するランプ波形を印加する第2下降ランプ発生部と、Y電極に、順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスを印加するスキャンパルス発生部と、を備える。
ここで、維持パルス発生部は、所定の維持電圧の第1電源をスイッチングする第1スイッチを備え、第1接地電位印加部は、接地電位の第2電源をスイッチングする第2スイッチを備え、上昇ランプ発生部は、Y電極と第3電源との間に接続された第1キャパシタ、及びY電極と前記第3電源との間に接続された第3スイッチを備え、第1下降ランプ発生部は、第1リセット最低電圧を供給する第4電源に接続された第4スイッチ、第4スイッチと前記Y電極との間に接続されたツェナーダイオード、及び第4電源と前記Y電極との間に接続された第5スイッチを備える。
第1下降ランプ発生部のツェナーダイオードと接続されたY電極には、第4スイッチがターンオンされれば、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで下降するパルスが印加され、第5スイッチがターンオンされれば、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaよりバイアス電圧−VeaほどX電極に対する電位差が大きい第4電源の電圧が印加される。
本発明によるPDPの駆動装置は、X電極に接地電位を印加する第2接地電位印加部をさらに備え、第4電源の電圧が印加された後、前記第1及び第2接地電位印加部が、接地電位をY電極及びX電極にそれぞれ供給する。
一実施の形態において、スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧の第5電源とY電極との間に接続された第6スイッチ、及びスキャンロー電圧の第6電源と前記Y電極との間に接続された第7スイッチを備え、第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ第6スイッチはオフになり、第7スイッチがターンオンされることができる。
他の実施の形態において、スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧の第5電源と前記Y電極との間に接続された第6スイッチを備え、第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ第6スイッチはオフになり、第1下降ランプ発生部の第5スイッチがオンになり、前記Y電極に前記第4電源の電圧がスキャンロー電圧として印加されることもある。
そして、第2下降ランプ発生部は、第2リセット最低電圧を供給する第7電源に接続された第8スイッチを備えることによって、Y電極に、リセット開始電圧から第2リセット最低電圧Vnf2まで下降するランプ波形を印加する。
図13は、本発明によるPDPの駆動方法を適用できる駆動装置の一実施の形態を示す回路図であって、図9のタイミング図を具現できる回路図である。
図13の回路図において、キャパシタCpは、PDPのY電極ラインY1,Y2,…,YnとX電極ラインX1,X2,…,Xnとの間に形成されるパネルキャパシタンスを表した記号である。パネルキャパシタCpの第1端には、Y電極ラインY1,Y2,…,Yn及びそれを駆動するY駆動部204が接続され、パネルキャパシタCpの第2端には、X電極ラインX1,X2,…,Xn及びそれを駆動するX駆動部208が接続される。Y駆動部204及びX駆動部208は、それぞれ交互に維持パルスのスイッチングエネルギーを節約するためのエネルギー回収回路(Energy Recovery Circuit:ERC)を含むことができる。ERCに関する事項は、米国特許第4866349号明細書及び第5670974号明細書に開示されている。
図13の左側に分布するY駆動部204は、第1ないし第8スイッチM1〜M8、キャパシタCSET、C3、C4、C8、及びツェナーダイオードDZなどを備え、図13の右側に分布するX駆動部208は、第9ないし第12スイッチM9〜M12を備える。
図13に示すように、パネルキャパシタCpの第1端側に接続されたY電極ラインY1,Y2,…,Ynに、メインスイッチMMが接続される。そして、Y電極ラインY1〜Ynには、X電極ラインX1〜Xnについて交互に維持パルスを供給するために、所定の維持電圧VSの第1電源をスイッチングする第1スイッチM1を備える維持パルス発生部が接続される。そして、Y電極ラインY1〜Ynには、接地電位を印加するために、接地電位VGの第2電源をスイッチングする第2スイッチM2を備える第1接地電位印加部が接続される。また、Y電極ラインY1〜Ynには、リセット開始電圧VSからリセット最高電圧VSET+VSまで上昇するランプ波形を印加するために、Y電極ラインと第3電源VSETとの間に接続された第1キャパシタCSET、及びY電極ラインと第3電源VSETとの間に接続された第3スイッチM3を備える上昇ランプ発生部が接続される。
そして、Y電極ラインY1〜Ynには、メインリセット区間PR4で第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで下降するランプ波形を印加し、第1リセット最低電圧Vnf1+VeaでY電極に、X電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧−Veaを印加するために、底電圧Vnf1の第4電源に接続された第4スイッチM4、第4スイッチM4とY電極ラインとの間に接続されたツェナーダイオードDZ、及び第4電源とY電極ラインとの間に接続された第5スイッチM5を備える第1下降ランプ発生部が接続される。
第1下降ランプ発生部のツェナーダイオードと接続されたY電極ラインには、第4スイッチがターンオンされれば、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaまで下降するパルスが印加され、第5スイッチがターンオンされれば、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaよりバイアス電圧−Veaほど、X電極に対する電位差が大きい第4電源の電圧Vnf1が印加される。
また、Y電極ラインY1〜Ynには、順次にスキャンハイ電圧VSC−Hからスキャンロー電圧VSC−Lのスキャンパルスを印加するスキャンパルス発生部を備える。図13の回路図では、スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧VSC−Hの第5電源とY電極ラインとの間に接続された第6スイッチM6、及びスキャンロー電圧VSC−Lの第6電源とY電極ラインとの間に接続された第7スイッチM7を備え、第6スイッチM6がオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ第6スイッチM6はオフになり、第7スイッチM7がターンオンされることができる。
また、前記Y電極ラインには、補助リセット区間SF5で、リセット開始電圧VSから第2リセット最低電圧Vnf2まで下降するランプ波形を印加するために、第2リセット最低電圧Vnf2を供給する第7電源に接続された第8スイッチM8を備える第2下降ランプ発生部が接続される。
一方、X駆動部208を見れば、パネルキャパシタCPの第2端に接続されたX電極ラインには、接地電位VGを印加する第10スイッチM10を備える第2接地電位印加部が接続される。X電極ラインには、図9の区間t1〜t2のランプ波形の消去パルスを印加するためのスイッチM9、区間t3〜t5のXバイアス電圧Veを印加するためのスイッチM11、及び維持放電区間t5〜t6で維持パルスを印加するためのスイッチM12が接続される。
第4電源の電圧Vnf1が印加された後、Y電極ライン及びX電極ラインの接地電位印加部M2,M10が、接地電位VGをY電極ライン及びX電極ラインにそれぞれ供給する。
Y駆動部204の第1スイッチM1及び第2スイッチM2は、維持区間PSでパネルキャパシタCPの第1端であるY電極ラインに、維持電圧VSと接地電圧VGとを交互に印加する役割を行い、第6スイッチM6及び第7スイッチM7は、アドレス区間PAでパネルキャパシタCPの第1端であるY電極ラインに、スキャンハイ電圧VSC−Hとスキャンロー電圧VSC−Lのうち、いずれか一つを選択的に印加する役割を行う。第3、第4、第8、及び第9スイッチM3,M4,M8,M9は、ゲートとソースとの間に連結されたキャパシタC3、C4、C8、C9の影響により、ソースとドレインとの間に一定の電流が流れるため、ランプ波形の電圧を通過させる役割を行う。
以下で、図10の第4サブフィールドSF4で区間t1〜t6によって、図13に開示された回路の動作を説明する。
まず、図10の第4サブフィールドSF4のリセット区間PR4で、区間t1〜t2で、X電極ラインに消去パルスを印加するために、X駆動部208では、第10スイッチM10がオンになっていた状態からターンオフされ、第9スイッチM9がターンオンされて、上昇ランプ波形の消去パルスが印加される。この際、Y駆動部204では、第2スイッチM2及びメインスイッチMMのみがオンになり、他のあらゆるスイッチはオフになることによって、パネルキャパシタCpの第1端には、接地電位VGが印加される。
そして、時点t2で、X駆動部208では、第10スイッチM10がターンオンされてX電極ラインが接地され、Y駆動部204では、上昇ランプパルス開始時点でメインスイッチMMがオンを維持し、第2スイッチM2がオフになると同時に、第1スイッチM1がオンになることによって、パネルキャパシタCpの第1端であるY電極ラインには、第1電源の電圧VSが印加される。次いで、メインスイッチMMはオフになり、第3スイッチM3がターンオンされる。この際、第1キャパシタCSETの第2端は、第3電源の電圧VSETが予め充電されており、第1スイッチM1がオンになっているので、パネルキャパシタCpの第1端には、第1電源の電圧VSからリセット最高電圧VSET+VSまで上昇する上昇ランプ波形のパルスが印加されつつ、放電セルの内部では、第1次初期化放電が起き、Y電極の近辺には、多量の負電荷が蓄積される。この際、上昇ランプ波形のパルス(区間t2〜t3)は、強放電が起きず、弱放電が持続的に起きる傾度を有さねばならない。
リセット最高電圧VSET+VSが所定時間維持された後、時点t3で、第1スイッチM1がオンになった状態で、第3スイッチM3がオフになり、メインスイッチMMがオンになることによって、パネルキャパシタCpの第1端には、第1電源の電圧VSが印加される。
次いで、下降ランプ開始時点で、X駆動部208の第11スイッチM11がオンになり、X電極にXバイアス電圧Veが印加された状態で、Y駆動部204のメインスイッチMMがオフになり、第1スイッチM1はオフになり、第4スイッチM4がオンになることによって(これまで第5スイッチM5は、オフになっている状態である)、パネルキャパシタCpの第1端には、第1リセット最低電圧である第4電源の電圧Vnf1+Veaまで下降する下降ランプパルスが印加される。第4スイッチM4及びパネルキャパシタCpの第1端に介在されたツェナーダイオードDZのツェナー電圧Veaによって、パネルキャパシタCpの第1端には、底電圧Vnf1である第4電源の電圧よりツェナー電圧Veaほど高い電圧が印加される。下降ランプパルスによって、放電セルの内部では、第2次初期化放電が起き、Y電極の近辺には、若干の負電荷が放出されて、あらゆるY電極に蓄積される負電荷の量が均一化される。この際、下降ランプ波形のパルス(区間t3〜t4)は、強放電が起きず、弱放電が持続的に起きる傾度を有する。
しかし、上昇ランプパルス(区間t2〜t3)及び下降ランプパルス(区間t3〜t4)で、弱放電ではない強放電が発生すれば、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaに達した時点で、Y電極上には、正電荷が蓄積されるという問題点が発生する。
したがって、バイアス電圧印加の区間t31〜t32で、第5スイッチM5がオンになれば、パネルキャパシタCpの第1端であるY電極には、第4電源の底電圧Vnf1が印加される。これにより、リセット区間で強放電が発生した場合に、図10のように、強放電によってY電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷に加えて、バイアス電圧−Veaによって追加的に正電荷が蓄積される。そして、X電極X1〜Xn上には、Y電極Y1〜Ynとの電位差によって追加的に負電荷が蓄積される。したがって、区間t31〜t32で蓄積される壁電荷は、下降ランプ区間t3〜t31で発生する強放電により蓄積された壁電荷より多くなる。その壁電荷の量は、X電極X1〜Xnに蓄積される負極性壁電荷による電圧を−ΔVX、Y電極Y1〜Ynに蓄積される正極性壁電荷による電圧を+ΔVYとすれば、X電極とY電極との電圧差ΔVY+ΔVXは、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。すなわち、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaで、Y電極Y1〜Ynに追加的に印加されるバイアス電圧−Veaは、リセット区間で強放電が発生した非正常状態で、追加的に付加された壁電荷によるX電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電圧差ΔVY+ΔVXが、放電開始電圧Vfより大きくなる程度である。
次いで、接地中和区間t32〜t4で、X駆動部208の第10スイッチM10とY駆動部204の第2スイッチM2とがターンオンされて、X電極とY電極とに接地電位が印加される。このように、X電極X1〜Xn及びY電極Y1〜Ynに同一な電圧を印加して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynとの電位差を0とすれば、自己消去放電が発生して、X電極X1〜XnとY電極Y1〜Ynの壁電荷が中和される。これにより、リセット区間で強放電が発生した場合、Y電極Y1〜Yn上に蓄積された正電荷が消去されて、正常的なリセットを経た放電セルの壁電荷状態に近くなる。したがって、本発明によるPDPの駆動方法によれば、リセット区間で強放電が発生した場合にも、アドレス区間で選択されていないセルが、維持放電区間で維持放電を起こす現象を防止できる。
次いで、アドレス区間PA4では、複数のY電極ラインにおいて、順次に第6スイッチM6及び第7スイッチM7が選択的にターンオンされて、スキャンハイ電圧VSC−H及びスキャンロー電圧VSC−Lによるスキャンパルスが印加される。そして、維持放電区間PS4では、メインスイッチMMがターンオンされた状態で、Y駆動部204の第1スイッチM1及び第2スイッチM2が交互にターンオンされ、X駆動部208の第10スイッチM10及び第12スイッチM12が交互にターンオンされることによって、Y電極とX電極との間で交互に維持放電が発生する。
そして、第5サブフィールドSF5の補助リセット区間PR5では、第4サブフィールドSF4のような上昇ランプパルス(区間t2〜t3)が存在せず、所定の電圧(例えば、維持電圧VS)が維持t7〜t8された後で下降する下降ランプパルス(区間t8〜t81)のみが存在する。
まず、図10の第5サブフィールドSF5のリセット区間PR5で、区間t6〜t7でX電極ラインに消去パルスを印加するために、X駆動部208では、第10スイッチM10がオンになっていた状態からターンオフされ、第9スイッチM9がターンオンされる。この際、Y駆動部204では、第2スイッチM2及びメインスイッチMMのみがオンになり、他のあらゆるスイッチはオフになることによって、パネルキャパシタCpの第1端には、接地電位VGが印加される。
そして、時点t7で、X駆動部208では、第10スイッチM10がターンオンされてX電極ラインが接地され、Y駆動部204では、上昇ランプパルス開始時点でメインスイッチMMがオンを維持し、第2スイッチM2がオフになると同時に、第1スイッチM1がオンになることによって、パネルキャパシタCpの第1端であるY電極ラインには、第1電源の電圧VSが印加される。次いで、第1電源の電圧VSが所定時間t7〜t8の間に維持された後、下降ランプ開始時点t8で、X駆動部208の第10スイッチM10はターンオフされ、第11スイッチM11がターンオンされ、X電極にXバイアス電圧Veが印加された状態で、Y駆動部204の第1スイッチM1はオフになり、第8スイッチM8がオンになることによって、パネルキャパシタCpの第1端には、第2リセット最低電圧である第7電源の電圧Vnf2まで下降する下降ランプパルスが、区間t8〜t81の間に印加される。下降ランプパルスによって、放電セルの内部では、初期化放電が起き、Y電極の近辺には、既に以前のサブフィールドで蓄積されていた多量の負電荷のうち、若干の負電荷が放出されて、あらゆるY電極に蓄積される負電荷の量が均一化される。この際、補助リセット区間PR5の下降ランプ波形のパルス(区間t8〜t81)は、強放電が起きず、弱放電が持続的に起きる傾度を有する。補助リセット区間PR5では、メインリセット区間PR4の上昇ランプパルスが印加されないので、Y電極に相対的に負電荷が少なく蓄積されるため、メインリセット区間PR4に対して強放電が発生する恐れがほとんどない。したがって、補助リセット区間PR5では、下降ランプパルスが第2リセット最低電圧Vnf2に達しても、追加的なバイアス電圧をY電極に印加しなくてもよい。したがって、メインリセット区間PR4を有した第4サブフィールドSF4のように、X電極とY電極との間の接地中和区間t32〜t4を有する必要がない。
このように、本発明によれば、メインリセット区間と補助リセット区間のうち、強放電が発生する恐れが大きいメインリセット区間のみで、選択的に自己消去放電のためのバイアスパルスを印加することによって、補助リセット区間で自己消去放電によるコントラストの低下が防止される。
次いで、アドレス区間PA5では、複数のY電極ラインにおいて、順次に第6スイッチM6及び第7スイッチM7が選択的にターンオンされて、スキャンハイ電圧VSC−H及びスキャンロー電圧VSC−Lによるスキャンパルスが印加される。そして、維持放電区間PS5では、Y駆動部204の第1スイッチM1及び第2スイッチM2が交互にターンオンされ、X駆動部208の第10スイッチM10及び第12スイッチM12が交互にターンオンされることによって、Y電極とX電極との間で交互に維持放電が発生する。
図14は、本発明によるPDPの駆動方法を適用できる駆動装置の他の実施の形態を示す回路図であって、図11のタイミング図を具現できる回路図である。
図14の回路図は、第7スイッチM7が省略されており、第4電源の電圧がスキャンロー電圧VSC−Lと同一であるという点で、図13の回路と相異なる。図14の回路図を有した駆動装置によれば、リセット区間PR4の下降ランプパルスが印加された後の電荷蓄積区間t31〜t32で印加される底電圧が、スキャンロー電圧VSC−Lと同一になる。
図14の回路を備える駆動装置において、スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧VSC−Hの第5電源とY電極ラインとの間に接続された第6スイッチM6を備え、第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ第6スイッチM6はターンオフされ、第1下降ランプ発生部の第5スイッチM5がターンオンされることによって、第4電源の電圧がスキャンロー電圧VSC−Lとして印加されることができる。
図14の回路を備える駆動装置によれば、Y電極Y1〜Ynに印加せねばならないバイアス電圧−Veaのための駆動回路と、スキャンロー電圧VSC−Lを印加する駆動回路とが共有されることができるので、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。
図15は、本発明によるPDPの駆動方法を適用できる駆動装置のさらに他の実施の形態を示す回路図であって、第2リセット最低電圧Vnf2の電位が、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaの電位と同一な場合を具現できる回路図である。
図15の回路図は、第7スイッチM7が省略されており、第4電源の電圧がスキャンロー電圧VSC−Lと同一であり、また、第7電源及び第8スイッチM8が省略されているという点で、図13の回路と相異なる。図15の回路図を有した駆動装置によれば、メインリセット区間PR4の下降ランプパルスが印加された後の電荷蓄積区間t31〜t32で印加される底電圧が、スキャンロー電圧VSC−Lと同一であり、また、補助リセット区間PR5の下降ランプパルスが第2リセット最低電圧Vnf2に達するときの電位が、第1リセット最低電圧Vnf1+Veaの電位と同一な場合を具現できる回路図である。
図15の回路を備える駆動装置において、Y電極にリセット開始電圧VSから第2リセット最低電圧Vnf2まで下降するランプ波形を印加する第2下降ランプ発生部は、第1下降ランプ発生部と類似している。この場合、補助リセット区間PR5の第2リセット最低電圧Vnf2と、第4サブフィールドのメインリセット区間PR4の底電圧Vnf2またはVSC−Lとの電位差ΔVZは、バイアス電圧の大きさVeaと同一である。すなわち、第2下降ランプ発生部は、第1下降ランプ発生部の第5スイッチM5を第1下降ランプ発生部と共有できる。したがって、図15の回路を備える駆動装置によれば、Y電極Y1〜Ynに印加せねばならないバイアス電圧−Veaのための駆動回路と、補助リセット区間PR5の下降ランプパルスを印加するための第2下降ランプ発生部の駆動回路とが共有されることができるので、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。
図15の回路を備える駆動装置において、スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧VSC−Hの第5電源とY電極ラインとの間に接続された第6スイッチM6を備え、第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ第6スイッチM6はターンオフされ、第1下降ランプ発生部の第5スイッチM5がターンオンされることによって、第4電源の電圧がスキャンロー電圧VSC−Lとして印加されることができる。したがって、図15の回路を備える駆動装置によれば、Y電極Y1〜Ynに印加せねばならないバイアス電圧−Veaのための駆動回路と、スキャンロー電圧VSC−Lを印加する駆動回路とが共有されることができるので、PDPの駆動装置の製造コストを低減できる。
以上、図面と明細書で最適の実施の形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に、本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点を理解できるであろう。従って、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
本発明は、以上で説明され、図面に表現された例示に限定されるものではない。前述した実施の形態により教わった当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び目的内で、置換、消去、併合などによって前述した実施の形態について多くの変形が可能である。
本発明は、リセット動作が行われるディスプレイ装置に適用できる。
200 映像処理部、
202 論理制御部、
204 Y駆動部、
206 アドレス駆動部、
208 X駆動部。
202 論理制御部、
204 Y駆動部、
206 アドレス駆動部、
208 X駆動部。
Claims (19)
- アドレス電極、前記アドレス電極に交差する第1電極及び第2電極を備えるプラズマディスプレイパネルについて、リセット区間、アドレス区間、及び維持放電区間から形成されたサブフィールドの組み合わせで階調が表現されるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
第1サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極に上昇ランプパルス及び下降ランプパルスが印加されて放電セル内の壁電荷が初期化され、前記第1電極と前記第2電極との間に強放電が発生した場合には、自己消去放電が発生し、
第2サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極に下降ランプパルスが印加され、
前記アドレス区間で、前記第1電極に順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスが印加される時、前記アドレス電極にアドレスデータが印加されて放電セルが選択され、
前記維持放電区間で、前記第1電極及び第2電極に維持電圧を有したパルスが交互に印加され、前記選択された放電セルで維持放電が発生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。 - 前記第1サブフィールドのリセット区間で、前記第1電極にリセット開始電圧から上昇ランプ波形のパルスがリセット最高電圧まで印加された後、前記下降ランプ波形のパルスが第1リセット最低電圧まで印加され、
前記第1リセット最低電圧で、前記第1電極に、前記第2電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧が印加され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パネルの駆動方法。 - 前記リセット区間で、前記バイアス電圧の大きさは、
前記下降ランプ波形のパルスが印加される途中で強放電が発生した場合に、前記第1電極に蓄積された正極性壁電荷と前記バイアス電圧によって蓄積された正極性壁電荷との和によって形成される第1電極の電圧と、前記第2電極に蓄積された負極性壁電荷によって形成される第2電極の電圧との差が、放電開始電圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記バイアス電圧は、前記第1リセット最低電圧から前記スキャンロー電圧を差し引いた値を有することを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記第1電極に前記バイアス電圧が印加された後、前記第1電極と前記第2電極とに同一な電位の中和電圧が印加されることを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記中和電圧は、接地電圧であることを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記中和電圧が印加される時、前記第1電極に蓄積された正極性壁電荷と前記第2電極に蓄積された負極性壁電荷との間に、自己消去放電が発生することを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記維持放電区間で印加される維持電圧を有したパルスは、
前記リセット区間で自己消去放電が発生した場合、維持放電が発生しない大きさを有す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パネルの駆動方法。 - 前記第1リセット最低電圧で第1電極に印加される前記バイアス電圧は、
前記バイアス電圧によって蓄積される正極性壁電荷が、前記第1電極に強放電が発生していない場合に蓄積された負極性壁電荷を相殺することにより、前記アドレス区間でアドレス放電が発生しなくなる電圧よりも高いことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記第2サブフィールドのリセット区間は、以前のサブフィールドで維持放電が発生して、前記第1電極上に負極性壁電荷が蓄積されている場合、前記第1電極に第2リセット最低電圧まで下降する下降ランプパルスが印加され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パネルの駆動方法。
- 請求項1に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
- 第1及び第2維持電極を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置であって、
前記第1電極に、前記第2電極に対して交互に維持パルスを供給する維持パルス発生部と、
前記第1電極に接地電位を印加する第1接地電位印加部と、
前記第1電極に、リセット開始電圧からリセット最高電圧まで上昇するランプ波形を印加する上昇ランプ発生部と、
前記第1電極に第1リセット最低電圧まで下降するランプ波形を印加し、前記第1リセット最低電圧で、前記第1電極に、前記第2電極に対する電位差を大きくするバイアス電圧を印加する第1下降ランプ発生部と、
前記第1電極に、前記リセット開始電圧から第2リセット最低電圧まで下降するランプ波形を印加する第2下降ランプ発生部と、
前記第1電極に、順次にスキャンハイ電圧からスキャンロー電圧のスキャンパルスを印加するスキャンパルス発生部と、を備え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装置。 - 前記維持パルス発生部は、所定の維持電圧の第1電源をスイッチングする第1スイッチを備え、前記第1接地電位印加部は、接地電位の第2電源をスイッチングする第2スイッチを備え、
前記上昇ランプ発生部は、前記第1電極と第3電源との間に接続された第1キャパシタ、及び前記第1電極と前記第3電源との間に接続された第3スイッチを備え、
前記第1下降ランプ発生部は、第1リセット最低電圧を供給する第4電源に接続された第4スイッチ、前記第4スイッチと前記第1電極との間に接続されたツェナーダイオード、及び前記第4電源と前記第1電極との間に接続された第5スイッチを備えることを特徴とする請求項12に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記第1電極に、
前記第4スイッチがターンオンされれば、前記第1リセット最低電圧まで下降するパルスが印加され、前記第5スイッチがターンオンされれば、前記第1リセット最低電圧よりバイアス電圧ほど、前記第2電極に対する電位差が大きい第4電源の電圧が印加されることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記第2電極に接地電位を印加する第2接地電位印加部をさらに備え、
前記第4電源の電圧が印加された後、前記第1及び第2接地電位印加部が、接地電位を前記第1及び第2電極にそれぞれ供給することを特徴とする請求項14に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧の第5電源と前記第1電極との間に接続された第6スイッチ、及びスキャンロー電圧の第6電源と前記第1電極との間に接続された第7スイッチを備え、
前記第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ前記第6スイッチはオフになり、前記第7スイッチがオンになることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記スキャンパルス発生部は、スキャンハイ電圧の第5電源と前記第1電極との間に接続された第6スイッチを備え、
前記第6スイッチがオンを維持する途中で、アドレッシングの瞬間にのみ前記第6スイッチはオフになり、前記第1下降ランプ発生部の第5スイッチがオンになり、前記第1電極に前記第4電源の電圧がスキャンロー電圧として印加されることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記第2下降ランプ発生部は、第2リセット最低電圧を供給する第7電源に接続された第8スイッチを備えることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
- 前記第2下降ランプ発生部は、前記第1下降ランプ発生部の第5スイッチを前記第1下降ランプ発生部と共有することを特徴とする請求項18に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
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