JP2006293113A

JP2006293113A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

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Publication number: JP2006293113A
Application number: JP2005115302A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Horie; 佳正堀江; Minoru Takeda; 実武田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-26
Also published as: WO2006112345A1; KR20070088498A; KR100805502B1; CN100463032C; CN101040308A; US20070262921A1

Abstract

【課題】黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させ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およびプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】１フィールド期間を初期化期間、書込み期間および維持期間を有する複数のサブフィールドから構成し、複数のサブフィールドの初期化期間には、画像表示を行うすべての放電セルに対して初期化放電を発生させる全セル初期化動作を行わせるかまたは直前のサブフィールドにおいて維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作を行わせ、全セル初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間を選択初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間よりも短く設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ装置に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁がそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でＲＧＢ各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。また、サブフィールド法の中でも、階調表示に関係しない発光を極力減らして黒輝度の上昇を抑え、コントラスト比を向上した新規な駆動方法が特許文献１に開示されている。

以下にサブフィールド法について簡単に説明する。各サブフィールドはそれぞれ初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。また、初期化期間は、画像表示を行うすべての放電セルに対して初期化放電を行わせる全セル初期化動作、または直前のサブフィールドにおいて維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行わせる選択初期化動作のいずれかの動作を行う。

全セル初期化期間はすべての放電セルで一斉に初期化放電を行い、それ以前の個々の放電セルに対する壁電荷の履歴を消すとともに、つづく書込み動作のために必要な壁電荷を形成する。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きをもつ。選択初期化期間は直前のサブフィールドで維持放電を発生した放電セルに対して、書込み動作に必要な壁電荷を形成する。つづく書込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書込みパルスを印加し、走査電極とデータ電極との間で選択的に書込み放電を起こし、選択的な壁電荷形成を行う。そして維持期間では、走査電極と維持電極との間に輝度重みに応じた所定の回数の維持パルスを印加し、書込み放電による壁電荷形成を行った放電セルを選択的に放電させ発光させる。そして、全セル初期化動作を行うサブフィールドを減らすことにより、階調に関係しない発光を減らすことができ、黒輝度の上昇を抑えることができる。

ここで、画像を正しく表示するためには書込み期間における選択的な書込み放電を確実に行うことが重要であるが、回路構成上の制約から書込みパルスに高い電圧が使えないこと、データ電極上に形成された蛍光体層が放電を起こり難くしていること等、書込み放電に関しては放電遅れを大きくする要因が多い。したがって、書込み放電を安定して発生させるためのプライミングが非常に重要となる。
特開２０００−２４２２２４号公報

近年、消費電力削減や輝度向上の要求にこたえるために、パネルの構造やパネル材料等に対する検討が活発になされている。たとえば、パネルに封入されている放電ガスのキセノン分圧を増加させることによりパネルの発光効率が向上することが一般に知られている。しかしながら、上述のパネルおよびその駆動方法においては、キセノン分圧を増加させると書込み放電が不安定になり、書込み期間に書込み不良を生じるおそれがある等、書込み動作の駆動電圧マージンが狭くなるという課題があった。

本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、書込み放電を安定化させることによって、黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させることができるパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明は、走査電極および維持電極とデータ電極との交差部に放電セルを形成してなるパネルの駆動方法であって、１フィールド期間が、放電セルに初期化放電を発生させる初期化期間、放電セルに書込み放電を発生させる書込み期間および放電セルに所定の輝度重みで発光させるための維持放電を発生させる維持期間を有する複数のサブフィールドから構成され、複数のサブフィールドの初期化期間には、画像表示を行うすべての放電セルに対して初期化放電を発生させる全セル初期化動作を行わせるかまたは直前のサブフィールドにおいて維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作を行わせ、全セル初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間を選択初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間よりも短く設定することを特徴とする。この方法により書込み放電が安定化し、黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させることができるパネルの駆動方法を提供することができる。

また、本発明のパネルの駆動方法は、全セル初期化動作を行うサブフィールドの直前のサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間を、さらにその直前のサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間よりも長く設定してもよい。この方法によっても、書込み放電が安定化し、黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させることができるパネルの駆動方法を提供することができる。

また、本発明のパネルの駆動方法は、表示すべき画像信号に基づいて、複数のサブフィールドの各々の初期化期間における初期化動作を全セル初期化動作または選択初期化動作に決定してもよい。この方法により、輝度の高い領域があってもＡＰＬが低ければ黒表示領域の輝度が低くコントラストの高い画像表示が可能となる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のパネルの駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置である。この構成により、書込み放電が安定化し、良好な品質で画像表示させることができるプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

本発明によれば、書込み放電を安定化させることによって、黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させることができるパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態におけるパネルの駆動方法について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態に用いるパネルの要部を示す斜視図である。パネル１は、ガラス製の前面基板２と背面基板３とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２上には表示電極を構成する走査電極４と維持電極５とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極４および維持電極５を覆うように誘電体層６が形成され、誘電体層６上には保護層７が形成されている。また、背面基板３上には絶縁体層８で覆われた複数のデータ電極９が付設され、データ電極９の間の絶縁体層８上にデータ電極９と平行して隔壁１０が設けられている。また、絶縁体層８の表面および隔壁１０の側面に蛍光体層１１が設けられている。そして、走査電極４および維持電極５とデータ電極９とが交差する方向に前面基板２と背面基板３とを対向配置しており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、たとえばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。

図２は本実施の形態に用いるパネルの電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ（図１の走査電極４）およびｎ本の維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ（図１の維持電極５）が交互に配列され、列方向にｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極９）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣＮｉおよび維持電極ＳＵＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。

図３は本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１、データ電極駆動回路１２、走査電極駆動回路１３、維持電極駆動回路１４、タイミング発生回路１５、ＡＤ（アナログ・デジタル）変換器１８、走査数変換部１９、サブフィールド変換部２０、ＡＰＬ（アベレージ・ピクチャ・レベル）検出部３０および電源回路（図示せず）を備えている。

図３において、画像信号ｓｉｇはＡＤ変換器１８に入力される。また、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖはタイミング発生回路１５に入力される。ＡＤ変換器１８は、画像信号ｓｉｇをデジタル信号の画像データに変換し、その画像データを走査数変換部１９およびＡＰＬ検出部３０に出力する。ＡＰＬ検出部３０は画像データの平均輝度レベルを検出する。走査数変換部１９は、画像データをパネル１の画素数に応じた画像データに変換し、サブフィールド変換部２０に出力する。サブフィールド変換部２０は、各画素の画像データを複数のサブフィールドに対応する複数のビットに分割し、サブフィールド毎の画像データをデータ電極駆動回路１２に出力する。データ電極駆動回路１２は、サブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極を駆動する。

タイミング発生回路１５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにして各種タイミング信号を発生し各回路ブロックに供給する。走査電極駆動回路１３は、タイミング信号に基づいて走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに駆動波形を供給し、維持電極駆動回路１４は、タイミング信号に基づいて維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに駆動波形を供給する。ここで、タイミング発生回路１５はＡＰＬ検出部３０から出力されるＡＰＬに基づいて駆動波形を制御する。具体的には後述するように、ＡＰＬに基づいて１フィールドを構成する各々のサブフィールドの初期化動作を全セル初期化か選択初期化かのいずれかに決定して、１フィールド内の全セル初期化動作の回数を制御するとともに、１セルあたりの書込み放電に割り当てられた時間（以下、「書込み時間」と略記する）を制御する。

つぎに、パネルの駆動方法について説明する。本実施の形態においては、１フィールドを１０のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１０）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みをもつものとする。

図４は本実施の形態に用いるパネルの各電極に印加する駆動波形図である。ここで、第１ＳＦの初期化動作は全セル初期化動作であり、第２ＳＦの初期化動作は選択初期化動作であるものとして説明する。

第１ＳＦの初期化期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｐ（Ｖ）から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｒ（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上に負の壁電圧が蓄えられるとともに、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。ここで、電極上の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上あるいは蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧をあらわす。

その後、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを正の電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに電圧Ｖｇ（Ｖ）から電圧Ｖａ（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて２回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の壁電圧および維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。

このように、全セル初期化動作では、すべての放電セルにおいて初期化放電が行われ、プライミングを発生させる。

つづく書込み期間では、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎを一旦Ｖｓ（Ｖ）に保持する。つぎに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、１行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣＮ１に負の走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）を印加する。すると走査電極ＳＣＮ１とデータ電極Ｄｋとの間には書込みパルス電圧と走査パルス電圧とが加算された電圧Ｖｗ＋Ｖｂ（Ｖ）が印加され放電開始電圧を超えるので、走査電極ＳＣＮ１とデータ電極Ｄｋとの交差部で放電が発生し、対応する放電セルの走査電極ＳＣＮ１と維持電極ＳＵＳ１との間の放電に進展する。そしてつづく維持放電に必要な壁電荷が蓄積される。こうして１行目の書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加した放電セルの書込み放電が終了する。一方、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加しなかった放電セルには書込み放電は発生せず壁電荷が蓄積されない。このとき、２行目以降の放電セルのデータ電極Ｄｋにも正の書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）が印加されるが、対応する２行目以降の走査電極には負の走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）が印加されないので、２行目以降の走査電極とデータ電極Ｄｋとの間に印加される電圧は書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）のみであり放電開始電圧を超えないので書込み放電が発生することはない。

つづいて、２行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ｄｋに正の書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加するとともに、２行目の走査電極ＳＣＮ２に負の走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）を印加する。すると走査電極ＳＣＮ２とデータ電極Ｄｋとの間には書込みパルス電圧と走査パルス電圧とが加算された電圧Ｖｗ＋Ｖｂ（Ｖ）が印加され放電開始電圧を超え、２行目の書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加した放電セルの書込み放電が発生する。一方、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）を印加しなかった放電セルには書込み放電は発生せず壁電荷が蓄積されない。この場合にも、３行目以降の放電セルの走査電極とデータ電極Ｄｋとの間に印加される電圧は書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）のみであり放電開始電圧を超えないので書込み放電が発生することはない。

以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、書込み期間が終了する。

つづく維持期間では、まず、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に戻し、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに正の維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）を印加する。このとき、書込み放電を起こした放電セル内では、維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）に壁電荷による電圧が加算され放電開始電圧を超え維持放電が発生する。そして極性の反転した壁電荷が放電セル内に蓄積する。つづいて、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎを０（Ｖ）に戻し、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに正の維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、放電セル内で維持放電が起こり、壁電荷の極性が反転する。以降同様に、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎとに交互に維持パルスを印加することにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。

第２ＳＦの初期化期間では、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎをＶｈ（Ｖ）に保持し、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに電圧Ｖａ（Ｖ）に向かって下降するランプ電圧を印加する。すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を行った放電セルでは、微弱な初期化放電が発生し、つづく書込み動作に必要な壁電荷が形成される。一方、前のサブフィールドで書込み放電および維持放電を行わなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷状態がそのまま保たれる。

このように、選択初期化動作は、前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルにおいて初期化放電を行うので、維持放電を行わなかった放電セルではプライミングが発生しない。

第２ＳＦの書込み期間の動作は第１ＳＦの書込み期間の動作と同様である。また、第２ＳＦの維持期間の輝度重みは第１ＳＦとは異なるものの、それ以外は第１ＳＦの書込み期間の動作と同様である。第３ＳＦ以降のサブフィールドについても上述したように、初期化期間では全セル初期化動作または選択初期化動作、書込み期間では書込み動作、維持期間では維持動作を行うため説明を省略する。

つぎに、本実施の形態の駆動方法のサブフィールド構成について説明する。上述したように、１フィールドが１０のサブフィールドで構成されているものとして説明するが、本発明はサブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みがこれに限定されるものではない。

図５は、本実施の形態におけるサブフィールドの構成図であり、表示すべき画像信号のＡＰＬに基づいてサブフィールド構成を切替えている。図５（ａ）は、ＡＰＬが０〜１．５％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦの初期化期間のみ全セル初期化動作を行い、第２ＳＦ〜第１０ＳＦの初期化期間は選択初期化動作を行うサブフィールド構成である。図５（ｂ）は、ＡＰＬが１．５〜５％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦおよび第４ＳＦの初期化期間が全セル初期化期間、第２ＳＦ、第３ＳＦと第５ＳＦ〜第１０ＳＦの初期化期間は選択初期化期間であるサブフィールド構成となっている。図５（ｃ）は、ＡＰＬが５〜１００％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦ、第４ＳＦ、第７ＳＦの初期化期間は全セル初期化期間、第２ＳＦ、第３ＳＦ、第５ＳＦ、第６ＳＦ、第８ＳＦ〜第１０ＳＦの初期化期間は選択初期化期間であるサブフィールド構成となっている。

このように、本実施の形態においては、ＡＰＬの高い画像表示時においては黒表示領域が無いかわずかの面積であると考えられるので、全セル初期化回数を増やしプライミングを増やすことによって放電の安定化を図っている。逆に、ＡＰＬの低い画像表示時においては黒の画像表示領域が広いと考えられるため全セル初期化回数を減らし、黒表示品質を向上している。したがって、輝度の高い領域があってもＡＰＬが低ければ黒表示領域の輝度が低くコントラストの高い画像表示が可能となる。

図６は、本実施の形態におけるパネルの駆動方法における書込み時間を示す図である。このように、第１ＳＦの初期化期間のみ全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１０ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（２．３μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ）と設定した。また、第１ＳＦおよび第４ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１０ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（１．８μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ）と設定した。さらに、第１ＳＦ、第４ＳＦおよび第７ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１０ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（１．８μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ）と設定した。ここで、第１ＳＦおよび第４ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合における書込み時間に注目すると、全セル初期化動作を行う第４ＳＦの書込み時間は、選択初期化を行う第２ＳＦ、第３ＳＦ、第５ＳＦ〜第１０ＳＦの書込み時間よりも短く設定されている。そして全セル初期化動作を行う第４ＳＦの直前の第３ＳＦの書込み時間は、さらにその直前の第２ＳＦの書込み時間よりも長く設定されている。また、第１ＳＦ、第４ＳＦ、第７ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合における書込み時間に注目すると、全セル初期化動作を行う第４ＳＦおよび第７ＳＦの書込み時間は選択初期化を行うサブフィールドの書込み時間よりも短く設定されている。また、全セル初期化動作を行う第４ＳＦおよび第７ＳＦの直前の第３ＳＦおよび第６ＳＦの書込み時間は、さらにその直前の第２ＳＦおよび第５ＳＦの書込み時間よりも長く設定されている。

以下に、全セル初期化動作を行うサブフィールドおよびその直前のサブフィールドの書込み時間をこのように設定した理由について説明する。上述したように、全セル初期化動作は書込み動作のために必要な壁電荷を形成するだけでなく、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミングを発生させるという働きをもっている。したがって、全セル初期化期間の直後は十分にプライミングが供給されており書込み放電の放電遅れが小さくなるために、書込み時間を短くしても安定した書込み放電を発生させることができる。逆に、全セル初期化期間から時間経過の大きいサブフィールドではプライミングが不足して放電遅れが大きくなるために、安定した書込み放電を発生させるためには書込み時間をある程度長く設定することが有効である。

ところが、書込み時間が長すぎても書込みが不安定になる傾向がある。書込み時間が長すぎることにより書込み放電が不安定になる原因については明らかではないが、以下のように考えることができる。

書込み期間において確実な書込み制御を行うためには、走査電極ＳＣＮｉとデータ電極Ｄｋとの間に書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）または走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）の一方を印加しただけでは書込み放電が発生せず、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）との両方を印加して初めて書込み放電を発生させる必要がある。ところで、全セル初期化期間においてデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上には書込み動作に適した壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）が蓄積されている。したがって、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）または走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）の一方だけでは書込み放電が発生しないように、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）との和は放電開始電圧より低く、かつ、走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）と壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）との和も放電開始電圧より低く設定されている。そして、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）との両方を印加したとき書込み放電を発生させるために、書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と走査パルス電圧Ｖｂ（Ｖ）と壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）との和が放電開始電圧より高くなるように設定されている。

ところが、データ電極Ｄｋに書込みパルス電圧が印加され、走査電極ＳＣＮｉには走査電圧が印加されていない放電セルについて考えると、走査電極ＳＣＮｉとデータ電極Ｄｋとの間には書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）との和の電圧が印加されている。書込みパルス電圧Ｖｗ（Ｖ）と壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）との和は放電開始電圧より低くされているものの、放電開始電圧に近い場合にはわずかな暗電流が流れることにより壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）が低下する可能性がある。そして、暗電流の流れる時間が長く、壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）が無視できない程度に低下すると、放電セルの書込み時に、走査電極ＳＣＮｉとデータ電極Ｄｋとの間に印加される電圧、Ｖｗ＋Ｖｂ＋Ｖｗａｌｌ（Ｖ）が低下するため、書込み放電が発生し難くなる、あるいは書込み放電が不安定になると考えることができる。

特に、輝度の高い画像表示時には暗電流の流れる時間が長くなり、またプライミングの増加にともない暗電流そのものも増えるため、壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）が無視できない程度に低下し、書込み放電が不安定になる可能性が高い。そして、維持放電を発生しない放電セルに対して、この壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）の低下は、つぎの全セル初期化動作まで解消されない。

上述した壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）の低下を防ぐためには暗電流の流れる時間を短くすることが有効であり、そのためには書込み時間を必要以上に長くすることはできない。特に選択初期化動作を行うサブフィールドが連続する場合には、低下した壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）を初期化期間に補うことができないので、特にこの点に注意が必要である。言い換えれば、全セル初期化動作を行うサブフィールドの直前のサブフィールドでは、つづく全セル初期化期間に壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）の低下を補うことができるので、プライミングを増加させるために書込み時間を長く設定することができる。

以上の理由により、全セル初期化動作を行うサブフィールドの書込み時間を短く設定することは、単に駆動時間に余裕ができるだけでなく、特にＡＰＬの高い画像表示時においては過剰なプライミングによる壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）の低下を防ぐという観点からも望ましい。また、全セル初期化動作を行うサブフィールドの直前のサブフィールドにおいては、全セル初期化により壁電圧Ｖｗａｌｌ（Ｖ）の不足を補うことができるので書込み時間をある程度長く設定することができる。

なお、本実施の形態においては、ＡＰＬが０〜１．５％におけるサブフィールド構成の第１ＳＦの書込み長さは例外的に２．３μｓと長く設定されている。これは、ＡＰＬの低い画像表示時においては、大部分の放電セルでは輝度重みの大きいサブフィールドで維持放電を発生しないと考えられるので、プライミング不足により放電遅れが大きくなった放電セルに対しても安定した書込み動作を行わせるためである。また、プライミングが少ないので、上述した暗電流も小さくなり、ある程度書込み時間を長くしても書込み放電が不安定になるおそれはない。

（実施の形態２）
実施の形態２に用いるパネルおよびプラズマディスプレイ装置の構成図は実施の形態１と同様である。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、サブフィールド構成と階調表示方法である。本実施の形態におけるサブフィールド構成は、１フィールドを１２のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１２）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、２８、３２、３４、３７、４０、４４）の輝度重みをもつものとする。

図７は本実施の形態における表示階調と、その階調を表示するために発光させるサブフィールドの組み合わせ、いわゆるコーディングを示した図である。ここで「１」で示したサブフィールドは発光させるサブフィールド、空欄のサブフィールドは発光させないサブフィールドである。本実施の形態のコーディングの特徴は、第１ＳＦ〜第６ＳＦにおいては表示すべき階調に応じてランダムにサブフィールドの発光、非発光が決められている。以下、このような階調の表示方法をランダムコーディングと称する。また第７ＳＦ〜第１２ＳＦにおいては第７ＳＦを先頭にして発光するサブフィールドが連続するように、サブフィールドの発光、非発光が決められている。以下、このような階調の表示方法を連続コーディングと称する。連続コーディングを用いて階調を表示するといわゆる動画擬似輪郭が発生しないという長所がある。しかしその反面、表示できる階調が著しく制限されてしまうという弱点もある。本実施の形態においては連続コーディングのこのような弱点を補うために、１フィールドを構成する１２のサブフィールドを２つのサブフィールド群に分け、輝度重みの大きいサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１２ＳＦ）では連続コーディングを用い、輝度重みの小さいサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）では表示階調を増やすためにランダムコーディングを用いて階調を表示している。

ところで、この場合、連続コーディングを用いるサブフィールド群のうち先頭のサブフィールドを除く第８ＳＦ〜第１２ＳＦの書込み時間を短く設定することができる。それは、第８ＳＦ〜第１２ＳＦのいずれかのサブフィールドを発光させる場合、必ずその直前のサブフィールドも発光するサブフィールドであり、直前のサブフィールドの維持期間において維持放電による十分なプライミング効果が得られ、つづくサブフィールドの書込み放電の放電遅れが小さくなるためである。

図８は、本実施の形態におけるサブフィールドの構成図であり、表示すべき画像信号のＡＰＬに基づいてサブフィールド構成を切替えている。図８（ａ）は、ＡＰＬが０〜１．５％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦの初期化期間のみ全セル初期化動作を行い、第２ＳＦ〜第１２ＳＦの初期化期間は選択初期化動作を行うサブフィールド構成である。図８（ｂ）は、ＡＰＬが１．５〜５％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦおよび第５ＳＦの初期化期間が全セル初期化期間、第２ＳＦ〜第４ＳＦと第６ＳＦ〜第１２ＳＦの初期化期間は選択初期化期間であるサブフィールド構成となっている。図８（ｃ）は、ＡＰＬが５〜１００％の画像信号時に使用する構成であり、第１ＳＦ、第４ＳＦ、第７ＳＦの初期化期間は全セル初期化期間、第２ＳＦ、第３ＳＦ、第５ＳＦ、第６ＳＦ、第８ＳＦ〜第１２ＳＦの初期化期間は選択初期化期間であるサブフィールド構成となっている。

このように、本実施の形態においても、ＡＰＬの高い画像表示時においては全セル初期化回数を増やしプライミングを増やすことによって放電の安定化を図り、逆に、ＡＰＬの低い画像表示時においては全セル初期化回数を減らして黒表示品質を向上している。したがって、輝度の高い領域があってもＡＰＬが低ければ黒表示領域の輝度が低くコントラストの高い画像表示が可能となる。

図９は、本実施の形態におけるパネルの駆動方法の各サブフィールドの１セルあたりの書込み時間を示す図である。このように、第１ＳＦの初期化期間のみ全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１２ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（２．３μｓ、１．９μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ）と設定した。また、第１ＳＦおよび第５ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１２ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ）と設定した。さらに、第１ＳＦ、第４ＳＦおよび第７ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合には、第１ＳＦから第１２ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．８μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ）と設定した。

上述したように、全セル初期化動作はプライミングを発生させるという働きをもっているので、全セル初期化期間の直後は書込み時間を短くしても安定した書込み放電を発生させることができる。ここで、第１ＳＦおよび第５ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合における書込み時間に注目すると、全セル初期化動作を行う第５ＳＦの書込み時間は、輝度重みの小さいサブフィールド群のうち選択初期化を行うサブフィールドの書込み時間よりも短く設定されている。また、全セル初期化期間をもつサブフィールドの直前のサブフィールドでは書込み時間をある程度長く設定しており、ここでは、第４ＳＦの書込み時間の長さは、さらにその直前の第３ＳＦの書込み時間の長さよりも長く設定されている。ただし、第８ＳＦ〜第１２ＳＦは連続コーディングを行うサブフィールドであるので書込み時間を短く設定している。

なお、以上では、第１ＳＦおよび第５ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合の第５ＳＦおよび第４ＳＦの書込み時間の長さについて本発明を実施した例について説明したが、第１ＳＦ、第４ＳＦおよび第７ＳＦの初期化期間で全セル初期化動作を行う場合についても本発明を適用することができる。たとえば第１ＳＦから第１２ＳＦまでの１セルあたりの書込み時間をそれぞれ（１．８μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．８μｓ、２．１μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ、１．５μｓ）と設定してもよい。この例では、全セル初期化動作を行う第４ＳＦおよび第７ＳＦの書込み時間は選択初期化動作を行うサブフィールドの書込み時間の長さよりも短く設定される。また、全セル初期化動作を行う第４ＳＦおよび第７ＳＦの直前の第３ＳＦおよび第６ＳＦの書込み時間は、さらにその直前のサブフィールドの書込み時間よりも長く設定されている。

なお、ＡＰＬが０〜１．５％におけるサブフィールド構成の第１ＳＦの書込み長さは例外的に２．３μｓと長く設定されているのは、実施の形態１と同様の理由によるものである。

また、本実施の形態においては、１フィールドを１２のサブフィールドで構成し、全セル初期化回数を１〜３回の範囲で制御するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明のパネルの駆動方法によれば、黒輝度の上昇を抑えつつ良好な品質で画像表示させることができるので、パネルを用いた画像表示装置等として有用である。

本発明の実施の形態１に用いるパネルの要部を示す斜視図本発明の実施の形態１に用いるパネルの電極配列図本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図本発明の実施の形態１に用いるパネルの各電極に印加する駆動波形図本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成図本発明の実施の形態１におけるパネルの駆動方法の書込み時間を示す図本発明の実施の形態２におけるコーディングを示した図本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成図本発明の実施の形態２におけるパネルの駆動方法の書込み時間を示す図

符号の説明

１パネル
２前面基板
３背面基板
４走査電極
５維持電極
９データ電極
１２データ電極駆動回路
１３走査電極駆動回路
１４維持電極駆動回路
１５タイミング発生回路
１８ＡＤ変換器
１９走査数変換部
２０サブフィールド変換部
３０ＡＰＬ検出部

Claims

走査電極および維持電極とデータ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パネルの駆動方法であって、
１フィールド期間は、前記放電セルに初期化放電を発生させる初期化期間、前記放電セルに書込み放電を発生させる書込み期間および前記放電セルに所定の輝度重みで発光させるための維持放電を発生させる維持期間を有する複数のサブフィールドから構成され、
前記複数のサブフィールドの初期化期間には、画像表示を行うすべての放電セルに対して初期化放電を発生させる全セル初期化動作を行わせるか、または直前のサブフィールドにおいて維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作を行わせ、
前記全セル初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間を、前記選択初期化動作を行うサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間よりも短く設定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。
前記全セル初期化動作を行うサブフィールドの直前のサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間を、さらにその直前のサブフィールドの書込み放電に割り当てられた時間よりも長く設定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。
表示すべき画像信号に基づいて、前記複数のサブフィールドの各々の初期化期間における初期化動作を前記全セル初期化動作または前記選択初期化動作に決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置。