JP2006201740A

JP2006201740A - プラズマ表示装置とその駆動方法

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Publication number: JP2006201740A
Application number: JP2005227123A
Authority: JP
Inventors: Myoung-Kwan Kim; 明觀金
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-08-04
Also published as: US7463221B2; US20060158386A1; US20070252788A1; JP4267603B2; KR20060084101A; CN1808539A; US7230588B2

Abstract

【課題】低温または高温の時にアドレス期間での誤放電を防止するプラズマ表示装置とその駆動方法を提供する。
【解決手段】前記課題を解決するための本発明の一つの特徴によるプラズマ表示装置は、複数のアドレス電極、複数の走査電極と維持電極を含むプラズマ表示パネル、前記プラズマ表示パネルの温度を感知するための温度感知部、前記温度感知部で感知された温度が第１温度より高ければ、１フレーム期間中の第１個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加し、前記感知された温度が前記第１温度以下であれば、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加するように走査電極駆動信号を出力する制御部、前記制御部の走査電極駆動信号によってサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加する走査電極駆動部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明はプラズマ表示装置に関し、特に主要部品であるプラズマ表示パネルの温度を直接または間接に測定して得られた温度に対応して、プラズマ表示パネルを適切に駆動する駆動機構を有するプラズマ表示装置とその駆動方法に関する。

プラズマ表示装置は、その部品であるプラズマ表示パネルを構成する多数の放電セル内の気体放電によって生成されたプラズマを利用して、文字または映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素（放電セルを含む単位発光素子）がマトリックス状に配列されている。

一般にプラズマ表示パネルは、一つのフレーム期間が複数のサブフィールド期間に分割されて駆動され、サブフィールドの組み合わせによって階調が表現される。各サブフィールド期間は、リセット期間、アドレス期間、維持期間を含んでなる。リセット期間は、直前の維持期間中に維持放電で各放電セルに形成された壁電荷を一度消去して、次のアドレス放電を安定的に行うために壁電荷を適切に形成させる初期化役割を担当する。アドレス期間は、プラズマ表示パネルの中で点灯させようとするセルと点灯させないセルを選別して点灯させようとするセル（アドレシングされたセル）に壁電荷を蓄積する動作を行う期間である。維持期間は、アドレシングされたセルに実際に画像を表示するための維持放電を遂行する期間である。

このようなプラズマ表示装置では、リセット期間にメインリセット波形を印加するが、メインリセット波形では上昇期間にも弱放電が起こって発光するため十分な暗さを得られず、コントラストが悪くなる短所がある。したがって、コントラストを良くするために、リセット波形として、弱放電を含むメインリセット波形と、弱放電を含まない補助リセット波形を用意し、状況に応じて選択的に印加することが望まれる。例えば、各フレームの最初の２〜３個のサブフィールドのリセット期間にはメインリセット波形を印加し、残りのサブフィールドについては補助リセット波形を印加していた例がある。ここで、メインリセット波形は、所定の電圧まで急上昇した後、壁電荷を蓄積するために更に電圧を緩やかに上昇させる期間と壁電荷を除去するための緩やかな下降期間を含み、一方、補助リセット波形は急上昇後の緩やかな上昇期間がなく下降期間のみを含む。

しかし、補助リセット波形が印加される時は、メインリセット波形のような上昇ランプ波形がないため、メインリセット波形に比べて走査電極に負の壁電荷が十分に蓄積されず、維持電極にも正の壁電荷が十分に蓄積されない。また、メインリセット波形が印加される時には、全てのセルにリセット放電が起って全てのセルにプライミング粒子が豊富であるが、補助リセット波形が印加される時には、直前のサブフィールドで放電されたセルにだけ下降期間でリセット放電が起こるのでプライミング粒子が不充分である。
このような補助リセット波形が印加された状態では、低温の時、例えば、約摂氏零下１５度以下である時に、壁電荷を十分に蓄積できず、プライミング粒子も不充分な状態で電荷の活動が鈍くなり、アドレス期間に誤放電が頻発する。
また、高温の時、例えば、摂氏６０度以上である時にも、補助リセット波形印加後に、壁電荷が十分に蓄積されず、プライミング粒子が不充分な状態であるが、一方、電荷の活動が活発すぎて、アドレス期間に誤放電が頻発する。
米国特許第５、７４５、０８６号明細書

本発明が解決しようとする技術的課題は、低温または高温の時にアドレス期間での誤放電を防止するプラズマ表示装置とその駆動方法を提供することである。

前記課題を解決するための本発明の一つの特徴によるプラズマ表示装置は、
複数のアドレス電極、複数の走査電極と維持電極を含むプラズマ表示パネル、前記プラズマ表示パネルの温度を感知するための温度感知部、前記温度感知部で感知された温度が第１温度より高ければ、１フレーム期間内の第１個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加し、前記感知された温度が前記第１温度以下であれば、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加するように走査電極駆動信号を出力する制御部、前記制御部の走査電極駆動信号によってサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加する走査電極駆動部を備える。

前記課題を解決するための本発明の他の特徴によるプラズマ表示装置の駆動方法は、１フレーム期間中の全サブフィールドのリセット期間に、第１電圧から第２電圧まで上昇した後に下降するメインリセット波形と、第３電圧から第４電圧まで下降する補助リセット波形を選択的に印加するプラズマ表示装置の駆動方法であって、
プラズマ表示パネルの温度を感知する第１段階、前記感知された温度が第１温度より高ければ、１フレーム期間内の第１個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加する第２段階、前記感知された温度が前記第１温度以下である場合には、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加する第３段階を含む。
前記第２段階は、前記感知された温度が第１温度より高い第２温度より高ければ、前記第１個数より多くの前記第３個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加することが望ましい。

本発明の実施形態によると、低温または高温でも画質の向上した画面を実現するプラズマ表示装置とその駆動方法を提供できる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
その次に、本発明の実施形態によるプラズマ表示パネルの駆動方法について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の構成図である。
図１を参照すれば、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置は、温度感知部６００、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（以下、‘Ｙ電極駆動部’とする）４００、維持電極駆動部（以下、‘Ｘ電極駆動部’とする）５００を備える。プラズマ表示パネル１００は、列方向に伸びている複数のアドレス電極Ａ１-Ａｍ、そして行方向に伸びている複数の維持電極（以下、‘Ｘ電極’とする）Ｘ１-Ｘｎ及び走査電極（以下、‘Ｙ電極’とする）Ｙ１-Ｙｎを含む。Ｘ電極Ｘ１-Ｘｎは各Ｙ電極Ｙ１-Ｙｎに対を成して形成され、一般にその一端が互いに共通に連結されている。そして、プラズマ表示パネル１００は、Ｘ及びＹ電極Ｘ１-Ｘｎ、Ｙ１-Ｙｎが配列されたガラス基板（図示せず）とアドレス電極Ａ１-Ａｍが配列されたガラス基板（図示せず）を含んでなる。二つのガラス基板は、Ｙ電極Ｙ１-Ｙｎとアドレス電極Ａ１-Ａｍ及びＸ電極Ｘ１-Ｘｎとアドレス電極Ａ１-Ａｍが各々直交するように放電空間を間において対向して配置される。この時、アドレス電極Ａ１-ＡｍとＸ及びＹ電極Ｘ１-Ｘｎ、Ｙ１-Ｙｎの交差部にある放電空間が放電セルを形成する。温度感知部６００は、プラズマ表示パネル１００周辺の温度または内部の温度を感知して出力する。制御部２００は、映像データを受信してアドレス駆動信号、Ｘ電極駆動信号及びＹ電極駆動信号を出力し、映像信号を受信してサブフィールドデータを生成してアドレス電極駆動信号に出力する。この時、制御部２００は、前記感知された温度が低温または高温であると判断すれば、１フレームのリセット期間にメインリセット波形を印加するようにＹ電極駆動信号及びＸ電極駆動信号を生成する。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表示データ信号を各アドレス電極Ａ１-Ａｍに印加する。Ｘ電極駆動部５００は、制御部２００からＸ電極駆動信号を受信してＸ電極Ｘ１-Ｘｎに駆動電圧を印加する。Ｙ電極駆動部４００は、制御部２００からＹ電極駆動信号を受信して１フレーム期間中の全サブフィールドのリセット期間にメインリセット波形をＹ電極Ｙ１-Ｙｎに印加する。なお、制御部２００、アドレス電極駆動部３００、走査電極駆動部４００、維持電極駆動部５００は、一括して駆動機構と呼ぶ。

以下、このような構成を有する本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作について詳細に説明する。
図２は本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作フローチャートであり、図３は本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の常温での走査電極駆動波形図である。
まず、メインリセット波形と補助リセット波形についての概念は次の通りであり、波形の具体的な模様は多様に変更することができる。

メインリセット波形は、全てのセルをリセット放電させて初期化するリセット波形と定義し、例えば、上昇期間と下降期間を含むリセット波形がある。図３を参照すれば、メインリセット波形の上昇期間では、維持電極Ｘ１〜Ｘｎ及びアドレス電極Ａ１〜Ａｍを基準電圧（ここでは零ボルトと仮定する）に維持した状態で、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｒ電圧からＶｓｅｔ電圧まで緩慢に上昇する電圧を印加する。以下、走査電極Ｙ１〜Ｙｎからアドレス電極Ａ１〜Ａｍ及び維持電極Ｘ１〜Ｘｎで、各々弱いリセット放電が起こって、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに−の壁電荷が形成され、アドレス電極Ａ１〜Ａｍ及び維持電極Ｘ１〜Ｘｎに＋の壁電荷が形成される。そして、電極の電圧が図３のように漸進的に変わる場合には、セルに弱い放電が起こって、外部から印加された電圧とセルの壁電圧の合計が放電開示電圧状態を維持するように壁電荷が形成される。このような原理については、Weverの特許文献１に記載されている。第１サブフィールドのリセット期間では、全てのセルの状態を初期化しなければならないので、Ｖｓｅｔ電圧は全ての条件のセルに放電が起こる程度の高い電圧である。

そして、下降期間では、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｑ電圧からＶｎ電圧まで緩慢に下降する電圧を印加する。この時、アドレス電極Ａ１〜Ａｍには基準電圧零ボルトが印加され、維持電極Ｘ１〜ＸｎにはＶｅ電圧が印加される。以下、走査電極Ｙ１〜Ｙｎの電圧が減少する途中で走査電極Ｙ１〜Ｙｎと維持電極Ｘ１〜Ｘｎ及び走査電極Ｙ１〜Ｙｎとアドレス電極Ａ１〜Ａｍの間で弱いリセット放電が起こって、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに形成された−壁電荷と、維持電極Ｘ１〜Ｘｎ及びアドレス電極Ａ１〜Ａｍに形成された＋壁電荷が消去される。

一方、補助リセット波形は、直前のサブフィールドにおいて選択されたセルのみをリセット放電させるためのリセット波形と定義し、例えば、下降期間のみを含むリセット波形がある。図３を参照すれば、補助リセット波形の下降期間には、維持電極Ｘ１〜Ｘｎを零ボルト電圧に印加した状態で、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｓ電圧からＶｎ電圧まで緩慢に下降する電圧を印加する。そうすると、直前のサブフィールドにおいて選択されて維持放電された放電セルにだけ弱いリセット放電が起こり、選択されない放電セルでは放電が起こらない。つまり、直前のサブフィールドにおいて選択されたセルの場合は、前述したように走査電極Ｙ１〜Ｙｎに−の壁電荷が形成され、維持電極Ｘ１〜Ｘｎに＋の壁電荷が形成されているので、補助リセット波形のように緩慢に下降する電圧の印加だけによってリセット放電が発生する。そして、直前のサブフィールドにおいて選択されないセルは、維持放電が発生しないで、直前のサブフィールドのリセット期間の壁電荷がそのまま維持されるので、緩慢に下降する電圧を有する補助リセット波形の印加によってリセット放電が発生しない。

図１に記された、温度感知部６００は、プラズマ表示パネル１００周辺、例えばシャーシのパネル取付部近傍の温度またはパネル内部の温度を感知して出力する（Ｓ２０１）。この場合、複数箇所の測定値を総括処理して温度信号を出力しても良い。

このようにして、制御部２００は感知された温度が常温か否か、例えば、感知された温度が約摂氏零下１５度から摂氏６０度までの間であるか判断する（Ｓ２０２）。ここで、高温または低温ではない温度を常温とし、例えば、低温は約摂氏零下１５度以下、高温は約６０度以上とすることができる。この時、低温の基準は、摂氏零下１５度としたが、必要に応じて摂氏零下１０度から零下２０度の間、またはその他の範囲に変えることが可能で、高温の基準は、摂氏６０度としたが、摂氏５５度から６５度の間、またはその他の範囲に決定することができる。

判断の結果、温度が常温である場合には、制御部２００は、例えば１フレーム期間内の初期の３個のサブフィールドにはメインリセット波形が印加されるようにし、残りのサブフィールドには補助リセット波形が印加されるようにＹ電極駆動信号及びＸ電極駆動信号を生成して、映像信号を利用してサブフィールドデータを生成し、アドレス電極駆動信号を生成する（Ｓ２０３）。
また、Ｙ電極駆動部４００、Ｘ電極駆動部５００及びアドレス電極駆動部３００が各々Ｙ電極駆動信号、Ｘ電極駆動信号及びアドレス電極駆動信号によって、図３のような波形をプラズマ表示パネルのＹ電極に印加する。

図３を参照すれば、１フレーム期間内の初期の３個のサブフィールドＳＦ_１〜ＳＦ_３には、リセット期間にＹ電極に上昇期間と下降期間を含むメインリセット波形を印加する。この時、上昇期間では、維持電極Ｘ１〜Ｘｎ及びアドレス電極Ａ１〜Ａｍを基準電圧（ここでは零ボルトと仮定する）に維持した状態で、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｒ電圧からＶｓｅｔ電圧まで緩慢に上昇する電圧を印加する。また、下降期間では、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｑ電圧からＶｎ電圧まで緩慢に下降する電圧を印加し、アドレス電極Ａ１〜Ａｍには基準電圧零ボルトが印加され、維持電極Ｘ１〜ＸｎにはＶｅ電圧が印加される。

次に、アドレス期間では放電セルを選択するために、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに順次にＶｓｃ電圧を有する走査パルスを印加し、Ｖｓｃ電圧が印加された走査電極によって形成される複数の放電セルの中で選択しようとする放電セルを通るアドレス電極にＶａ電圧を有するアドレスパルスを印加する。
こうして、Ｖａ電圧が印加されたアドレス電極とＶｓｃ電圧が印加された走査電極によって形成される放電セルでアドレス放電が起こって、走査電極には＋の壁電荷が形成され、維持電極には−壁電荷が形成される。

次に、維持期間では、維持放電パルス電圧Ｖｓを走査電極Ｙ１〜Ｙｎと維持電極Ｘ１〜Ｘｎに交互に印加してアドレス期間より選択された放電セルを維持放電させる。この時、アドレス期間において選択されない放電セルはアドレス放電がないので放電が起こらない。ここで、説明を簡潔にするために、全てのサブフィールドに対して維持放電パルスを同じ数として図示したが、実際にはサブフィールドの加重値に対応する維持放電パルスの数が、場合によって決定されて適用される。

残りのサブフィールドＳＦ_４〜ＳＦ_８では、リセット期間にＹ電極に下降期間を含む補助リセット波形が印加される。つまり、下降期間には維持電極Ｘ１〜ＸｎをＶｅ電圧で印加した状態で、走査電極Ｙ１〜ＹｎにＶｓ電圧からＶｎ電圧まで緩慢に下降する電圧を印加する。
この後、残りのサブフィールドＳＦ_４〜ＳＦ_８のそれぞれのアドレス期間及び維持期間には、メインリセット波形が印加されるサブフィールドＳＦ_１〜ＳＦ_３と同じ波形が印加される。

一方、前記段階（Ｓ２０２）で判断結果の温度が低温または高温であると判断されると、制御部２００は、常温時に比して多くの回数だけメインリセット波形を印加するように各駆動信号を生成して（Ｓ２０４）、Ｙ電極駆動部４００、Ｘ電極駆動部５００及びアドレス電極駆動部３００は、それぞれの駆動信号によって図４のような波形をプラズマ表示パネルの各電極に印加し、または、感知温度の数値に応じて、メインリセット波形の印加回数が図３では３回、図４では８回であるが、この中間の回数にしてもよい。

図４は、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の高温または低温での走査電極駆動波形図である。
図４を参照すれば、１フレーム期間中の全サブフィールドＳＦ_１〜ＳＦ_８のリセット期間中に、上昇期間と下降期間を含むメインリセット波形が印加される。リセット期間、アドレス期間及び維持期間に印加される波形については、図３で既に説明したので具体的説明は省略する。図４のように、低温または高温の時に、全サブフィールドのリセット期間にメインリセット波形が印加されると、全ての放電セルでリセット放電が発生してプライミング粒子が豊富になり、壁電荷が安定的に蓄積されるようになるので、アドレス期間に電荷の動きが普通より鈍いか速くても安定的にアドレス放電が発生する。
このような過程を通じて、プラズマ表示パネル１００には当該映像データが表示される。

ここでは、全てのサブフィールドに対してメインリセット波形を印加したが、必要であれば、温度に応じてメインリセット波形が印加されるサブフィールドの数や順番を制御することもできる。

本発明の権利範囲は、先に説明した各実施形態のような構造に限定されることは無く、請求範囲で定義している本発明の基本概念を使用した当業者による全ての変更及び改良形態も又、本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の構成図である。本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作フローチャートである。本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の常温での走査電極駆動波形図である。本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の高温または低温での走査電極駆動波形図である。

符号の説明

１００プラズマ表示パネル
２００制御部
３００アドレス電極駆動部
４００Ｙ電極駆動部
５００Ｘ電極駆動部
６００温度感知部

Claims

複数のアドレス電極、複数の走査電極と維持電極を含むプラズマ表示パネル、
前記プラズマ表示パネルの温度を感知するための温度感知部、
前記温度感知部で感知された温度が第１温度より高ければ、１フレーム期間中の第１個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加し、前記感知された温度が前記第１温度以下であれば、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加するように走査電極駆動信号を出力する制御部、
前記制御部の走査電極駆動信号によってサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加する走査電極駆動部を備えることを特徴とするプラズマ表示装置。
前記第１温度は、摂氏零下１０度から零下２０度までの間であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示装置。
前記第１個数は２個または３個であり、前記第２個数は１フレーム期間中の全サブフィールドの数であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ表示装置。
前記制御部は、感知された温度が第１温度より高い第２温度以上であれば、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間に、メインリセット波形を印加することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
前記第２温度は、摂氏５５度から６５度までの間であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ表示装置。
前記メインリセット波形は、全ての放電セルを初期化することを特徴とする請求項４に記載のプラズマ表示装置。
前記メインリセット波形は、前記走査電極の電圧が第１電圧から第２電圧まで緩慢に上昇した後、第３電圧から第４電圧まで緩慢に下降する波形であることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ表示装置。
前記制御部は、感知された温度が第１温度より高く第２温度より低いと、初期の第１個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加し、残りのサブフィールドのリセット期間には補助リセット波形を印加す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。
前記補助リセット波形は、直前のサブフィールドにおいて選択された放電セルに対して初期化することを特徴とする請求項８に記載のプラズマ表示装置。
１フレーム期間中の全サブフィールドのリセット期間に、第１電圧から第２電圧まで上昇後に下降するメインリセット波形と、第３電圧から第４電圧まで下降する補助リセット波形を選択的に印加するプラズマ表示装置の駆動方法であって、
プラズマ表示パネルの温度を感知する第１段階、
前記感知された温度が第１温度より高ければ、１フレーム期間中の第１個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加する第２段階、
前記感知された温度が前記第１温度以下である場合には、前記第１個数より多い第２個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加する第３段階を含むことを特徴とするプラズマ表示装置の駆動方法。
前記第２段階は、前記感知された温度が第１温度より高い第２温度より高ければ、前記第１個数より多くの前記第３個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加することを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
前記メインリセット波形は全ての放電セルを初期化して、前記補助リセット波形は直前のサブフィールドにおいて選択された放電セルだけに対して初期化する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方法。
前記第２段階は、前記感知された温度が第１温度より高く第２温度より低いと、初期の第１個数のサブフィールドのリセット期間にメインリセット波形を印加し、残りのサブフィールドのリセット期間には補助リセット波形を印加し、前記第２個数は１フレーム期間中の全サブフィールドの個数であることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。