JP2006322976A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続した２つの放電を安定して発生させることにより、発光効率を改善した画像表示装置を提供する。
【解決手段】表示電極間に印加される電圧の変化時に放電セル内で２回の維持放電を発生させる第１の維持パルスまたは表示電極間に印加される電圧の変化時に放電セル内で１回の維持放電を発生させる第２の維持パルスを表示電極に印加するための一対の維持パルス発生部を備え、第１の維持パルスの印加は、表示電極の一方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させ、その後、表示電極の他方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して２回目の放電を発生させて実行し、第２の維持パルスの印加は、表示電極のそれぞれにその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させて実行する。
【選択図】図８

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置に関する。

近年、急速に市場規模を拡大してきたプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、大画面、薄型、軽量を特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。しかしその発光効率はまだ低く、現在様々な発光効率の向上や消費電力削減技術が提案されている。

パネルの駆動方法により発光効率を上げて消費電力を削減する方法として、例えば、駆動パルスを複数の放電セルに印加することにより表示パネル内の放電セルに第１の放電を発生させる第１の駆動手段と、第１の放電が開始するとともに駆動パルスの電圧が減少した後に電源からの電流を放電セルに供給して減少している駆動パルスの電圧を増加させて第１の放電に続けて第２の放電を発生させる第２の駆動手段とを備えた表示装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この表示装置によれば、第１の放電では放電に必要な最低限の電力だけが投入されるので、第１の放電が弱まり始めた瞬間から電流制限により紫外線の飽和が緩和され、第１の放電の発光効率が向上する。この結果、点灯すべきすべての放電セルで発光効率の高い第１の放電が行われるとともにさらに第２の放電も行われ、放電セルの発光効率を向上させることができる。
特許第３２４２０９６号公報

しかしながら、これら２つの連続した放電、特に第１の放電は個々の放電セルの放電特性や放電条件、駆動回路の回路部品のバラツキ等の影響を受けやすく、すべての放電セルで安定して２つの放電を発生させることは容易ではなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、連続した２つの放電を安定して発生させることにより、発光効率を改善した画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、一対の表示電極を有する放電セルを複数備えたパネルと、表示電極間に印加される電圧の変化時に放電セル内で２回の維持放電を発生させる第１の維持パルスまたは表示電極間に印加される電圧の変化時に放電セル内で１回の維持放電を発生させる第２の維持パルスを表示電極に印加するための一対の維持パルス発生部とを備え、維持パルス発生部のそれぞれは表示電極間の静電容量と電力回収用インダクタとの共振により表示電極を充放電して電圧を印加する電力回収部と所定の電源または接地電位に接続して電圧を印加するクランプ部とを有し、第１の維持パルスの印加は、表示電極の一方にその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加するとともに他方の表示電極にもその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加し、表示電極の一方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させ、その後、表示電極の他方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して２回目の放電を発生させて実行し、第２の維持パルスの印加は、表示電極のそれぞれに対しその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加した後、その表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させて実行することを特徴とする。この構成により、連続した２つの放電を安定して発生させ、発光効率を改善した画像表示装置を提供することができる。

また本発明の画像表示装置は、少なくとも表示電極の一方に、第１の維持パルスを所定の回数連続して印加した後、第２の維持パルスを挿入して印加することが望ましい。この構成により、何らかの理由で壁電圧にバラツキが生じた場合であっても、第２の維持パルスを用いて放電を発生させることにより壁電圧を安定させることができる。

また本発明の画像表示装置は、所定の回数は表示すべき画像信号にもとづいて制御してもよい。この構成により、画像信号に応じて最適な維持パルスで駆動することができる。

本発明によれば、連続した２つの放電を安定して発生させることにより、発光効率を改善した画像表示装置を提供することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態における画像表示装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像表示装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図である。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が形成され、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、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。

図２は同パネルの電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極４）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（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、一対の走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ（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。なお、図１、図２に示したように、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとは互いに平行に対をなして形成されているために走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に大きな電極間容量が存在する。

図３は本発明の実施の形態１における画像表示装置の回路ブロック図である。この画像表示装置は、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、画像信号処理回路１８および電源回路（図示せず）を備えている。

画像信号処理回路１８は、画像信号ｓｉｇをサブフィールド毎の画像データに変換する。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Ｄ１〜Ｄｍ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をもとにして各種のタイミング信号を発生し、各回路ブロックへ供給している。走査電極駆動回路１３はタイミング信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに駆動電圧波形を供給し、維持電極駆動回路１４はタイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに駆動電圧波形を供給する。ここで、走査電極駆動回路１３は後述する維持パルスを発生させるための維持パルス発生部１００を備え、維持電極駆動回路１４にも同様に維持パルス発生部２００を備えている。そして詳細は後述するが、維持パルス発生部１００、２００は何種類かの維持パルスを発生することができる。また、走査電極４と維持電極５との間の電極間容量の充放電にともなう電力を回収するために、維持パルス発生部１００、２００には電力回収手段を設けている。

次に、パネルを駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。本発明の実施の形態１においては、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は初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。図４は本発明の実施の形態１におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。

第１サブフィールドの初期化期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（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ＳＣ１〜ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄えられるとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ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や蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。その後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを正の電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（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ＳＣ１〜ＳＣｎ上の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ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。

続く書込み期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを一旦電圧Ｖｒ（Ｖ）に保持する。次に、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Ｖｄ（Ｖ）を印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に走査パルス電圧Ｖａ（Ｖ）を印加する。このときデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ−Ｖａ）（Ｖ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に表示すべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）を印加しなかったデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。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。

続く維持期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）を印加して、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が、このときの維持パルスおよび放電の詳細については後述することとして、ここでは概要を説明する。まず、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには０（Ｖ）を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき書込み放電を起こした放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層１１が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。このときデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧状態が保持される。続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の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維持放電が継続して行われる。こうして維持期間における維持動作が終了する。

続くサブフィールドにおける初期化期間、書込み期間、維持期間の動作も第１サブフィールドにおける動作と同様のため、説明を省略する。

ここで走査電極駆動回路１３および維持電極駆動回路１４の維持パルス発生部１００、２００は維持期間において上述した維持パルスを発生し、それぞれ走査電極４および維持電極５に印加している。

図５は、本発明の実施の形態１における画像表示装置の維持パルス発生部１００、２００の回路図である。維持パルス発生部１００は電力回収部１１０とクランプ部１２０とから構成されている。電力回収部１１０は、電力回収用のコンデンサＣ１０、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、逆流防止用のダイオードＤ１１、Ｄ１２、電力回収用のインダクタＬ１０を有している。クランプ部１２０は、電圧値がＶｓ（Ｖ）である電源ＶＳ、スイッチング素子Ｑ１３、Ｑ１４を有している。そしてこれらの電力回収部１１０およびクランプ部１２０は、走査パルス発生回路を介してパネル１の電極間容量Ｃｐの一端である走査電極４に接続されている。なお、図５では走査パルス発生回路は図示していない。コンデンサＣ１０は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電圧値がほぼＶｓ／２（Ｖ）に充電されており、電力回収部１１０の電源として働く。維持パルス発生部２００も維持パルス発生部１００と同様の回路構成であり、電力回収用のコンデンサＣ２０、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２、逆流防止用のダイオードＤ２１、Ｄ２２、電力回収用のインダクタＬ２０を有する電力回収部２１０と、電源ＶＳ、スイッチング素子Ｑ２３、Ｑ２４を有するクランプ部２２０を備え、維持パルス発生部２００の出力はパネル１の電極間容量Ｃｐの他端である維持電極５に接続されている。

次に、維持パルス電圧および放電の詳細について説明する。本発明の実施の形態１においては、連続した２つの放電を安定して発生させることができる第１の維持パルス、および壁電圧を安定させることにより維持放電をさらに安定して継続させる第２の維持パルスの２種類の維持パルスを用いて維持放電を行う。図６は本発明の実施の形態１における第１の維持パルスの詳細を示すタイミングチャートである。まず、第１の維持パルスの１周期を図６にＴ１〜Ｔ８で示した８つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。なお、走査電極４に印加される維持パルスと維持電極５に印加される維持パルスとは位相は異なるが同じ波形であるため、期間Ｔ５から期間Ｔ８までの動作は期間Ｔ１から期間Ｔ４までの動作で走査電極４と維持電極５とを入れ替えた動作に等しいので説明を省略する。

（期間Ｔ１）
時刻ｔ１でスイッチング素子Ｑ１２をＯＮにする。すると走査電極４側の電荷はインダクタＬ１０、ダイオードＤ１２、スイッチング素子Ｑ１２を通してコンデンサＣ１０に流れ始め、走査電極４の電圧が下がり始める。ここで、インダクタＬ１０と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後の時刻ｔ３において走査電極４の電圧は０（Ｖ）付近まで低下する。

（期間Ｔ２）
時刻ｔ２でスイッチング素子Ｑ２１をＯＮにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ２０からスイッチング素子Ｑ２１、ダイオードＤ２１、インダクタＬ２０を通して電流が流れ始め、維持電極５の電圧が上がり始める。ここでも、インダクタＬ２０と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後の時刻ｔ４において維持電極５の電圧はＶｓ（Ｖ）付近まで上昇する。

（期間Ｔ３）
上述したように、時刻ｔ３において走査電極４の電圧は０（Ｖ）付近まで低下する。しかし共振回路の抵抗成分等の電力損失のため、走査電極４の電圧は０（Ｖ）にまでは下がりきらない。そして時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ１４をＯＮする。すると走査電極４はスイッチング素子Ｑ１４を通じて直接に接地されるため、走査電極４の電圧は強制的に０（Ｖ）に低下する。そしてこのとき維持電極５の電圧も十分上昇し、書込み放電を起こした放電セルでは放電開始電圧を超えるので、走査電極４の電圧の低下が引き金となり第１の放電が発生する。第１の放電がある程度大きくなり放電にともなう紫外線放出量が飽和し始めると、放電に必要な電流が維持電極側の電力回収部２１０の電流供給能力を超え第１の放電が弱まり始める。そのため放電電流に対する紫外線放出量が飽和せず、発光効率が向上する。

（期間Ｔ４）
時刻ｔ４でスイッチング素子Ｑ２３をＯＮする。すると維持電極５はスイッチング素子Ｑ２３を通して直接に電源ＶＳへ接続されるため、維持電極５の電圧は強制的にＶｓ（Ｖ）まで上昇する。するとこのときの電圧上昇が引き金となり、第２の放電が発生する。第２の放電は第１の放電による十分なプライミングが残留している間に発生させるため安定した放電となる。また、第２の放電時には走査電極４は接地電位に、維持電極５は電源ＶＳに接続されているので放電電流が制限されることがなく十分に強い放電となり、維持放電を継続させるために必要な壁電圧を蓄積することができる。また、第２の放電は、放電空間にかかる実効的な電圧が第１の放電により緩和された状態、すなわち比較的電圧が低い状態で放電が行われるので発光効率が向上する。

なお、スイッチング素子Ｑ１２は時刻ｔ３以降、時刻ｔ６までにＯＦＦすればよく、スイッチング素子Ｑ２１は時刻ｔ４以降、時刻ｔ５までにＯＦＦすればよい。また、維持パルス発生部１００、２００の出力インピーダンスを下げるために、スイッチング素子Ｑ１４は時刻ｔ６直前に、スイッチング素子Ｑ２３は時刻ｔ５直前にＯＦＦするのが望ましい。

第１の維持パルスによる維持放電によって発光効率が向上するメカニズムは完全に解明されたわけではないが、上述したように第１の放電に関しては紫外線放出量が飽和しなくなるために、また第２の放電に関しては実効的に低い電圧で放電が発生するために、それぞれ発光効率が向上するものと考えられる。

そして、第１の放電の発光効率を向上させるためには、第１の放電が弱まった後に、出力電圧を再び上昇させて第２の放電を発生させることが望ましく、本実施の形態に用いたパネルの場合は、第１の放電のピークと第２の放電のピークとの時間間隔が５０ｎｓ以上になることが望ましい。また、低い電圧で第２の放電を発生させるためには、第１の放電によるプライミング効果が得られる間に電極に印加する電圧を上昇させて第２の放電を発生させることが望ましく、本実施の形態に用いたパネルの場合は、第１の放電のピークと第２の放電のピークとの時間間隔が４００ｎｓ以下になることが望ましい。

したがって、第１の放電のピークと第２の放電のピークとの時間間隔は、５０ｎｓ以上４００ｎｓ以下であることが望ましい。さらに２つの放電のピークの時間間隔を１００ｎｓ以上２５０ｎｓ以下に設定すると、第１の放電による発光効率をほぼ最大限に大きくすることができるとともに、第２の放電による発光効率も十分に大きくすることができる。本実施の形態においては、維持パルスの繰返し周期を５．４μｓとし、２つの放電のピークの時間間隔を１５０ｎｓに、電力回収部１１０、２１０の共振周期の１／２をおよそ９００ｎｓにそれぞれ設定した。

図７は第１の維持パルスの印加電圧波形とそのときの発光強度の実測値を示す図である。このように走査電極４および維持電極５の電極端子部における印加電圧波形の実測値は図６に示した電圧波形と異なっている。特に維持パルスの立上がり時刻がｔ２またはｔ６から大きく遅れているように見える。これは電極間容量Ｃｐを走査電極４側と維持電極５側との両側から同時に駆動したために、先に電圧が変化する電極側の駆動波形に引っ張られ、後に電圧が変化する電極側の駆動波形の変化が遅れて見えるためである。しかし、走査電極４に印加する電圧と維持電極５に印加する電圧の差の電圧（図７において、「走査電極−維持電極」で示した電圧）をみると、走査電極−維持電極間に十分な電圧が印加され、書込み放電を起こした放電セルでは放電開始電圧を超えた後に時刻ｔ３または時刻ｔ７において第１の放電が安定して発生している。このように第１の放電は維持放電すべき放電セルの表示電極間の電圧が表示電極間の放電開始電圧を超えた後に発生するので、データ電極−走査電極間で発生するいわゆる消去放電ではなく、表示電極間で発生する維持放電であることがわかる。そしてその１５０ｎｓ後に第２の放電が安定して発生している。

以上のように、第１の維持パルスを用いた維持放電によれば、発光効率のよい２つの放電を安定して発生させることができる。しかし、何らかの理由で表示電極上の壁電圧にバラツキが生じてしまった場合、２つの放電のバランスが崩れて輝度のバラツキを生じるおそれもあった。本発明の実施の形態１においては、仮に壁電圧にバラツキが生じてしまっても、壁電圧を安定させて維持放電を安定して継続させるための第２の維持パルスを第１の維持パルスの列の中に挿入している。そして、少なくとも表示電極の一方に、第１の維持パルスを所定の回数連続して印加する毎に、第２の維持パルスを挿入して印加している。

次に第２の維持パルスについて説明する。図８は本発明の実施の形態１における第２の維持パルスの詳細を示すタイミングチャートである。第２の維持パルスは第１の維持パルスの数回に対して１回の割合で挿入するだけで壁電圧を安定させる効果があるので、第２の維持パルスが維持電極側に１パルス分挿入されているものとして以下に説明するが、第２の維持パルスを走査電極側に挿入しても同様の効果を得ることができる。

（期間Ｔ１）
時刻ｔ１でスイッチング素子Ｑ１２をＯＮにする。すると走査電極４側の電荷はインダクタＬ１０、ダイオードＤ１２、スイッチング素子Ｑ１２を通してコンデンサＣ１０に流れ始め、走査電極４の電圧が下がり始める。ここで、インダクタＬ１０と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後の時刻ｔ３において走査電極４の電圧は０（Ｖ）付近まで低下する。

（期間Ｔ２）
時刻ｔ２でスイッチング素子Ｑ２１をＯＮにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ２０からスイッチング素子Ｑ２１、ダイオードＤ２１、インダクタＬ２０を通して電流が流れ始め、維持電極５の電圧が上がり始める。ここでも、インダクタＬ２０と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後において維持電極５の電圧はＶｓ（Ｖ）付近まで上昇する。ここまでは第１の維持パルスと同じである。

（期間Ｔ４’）
第２の維持パルスが第１の維持パルスと大きく異なるところは、走査電極４と維持電極５との間で維持放電が発生する前にスイッチング素子Ｑ２３とスイッチング素子Ｑ１４とをＯＮするところである。本実施の形態においては、時刻ｔ４まで待たずにスイッチング素子Ｑ２３をＯＮする。すなわち、時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ１４をＯＮするとともに、スイッチング素子Ｑ２３をＯＮする。時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ１４をＯＮすると、走査電極４はスイッチング素子Ｑ１４を通じて直接に接地されるため、走査電極４の電圧は強制的に０（Ｖ）に低下する。同時にスイッチング素子Ｑ２３をＯＮするので維持電極５はスイッチング素子Ｑ２３を通して直接に電源ＶＳへ接続され、維持電極５の電圧は強制的にＶｓ（Ｖ）まで上昇する。すると走査電極４の電圧低下と維持電極５の電圧上昇が引き金となり、書込み放電を起こした放電セルでは放電開始電圧を超え維持放電が発生する。このときの維持放電は非常に強くかつパルス持続時間（図８における期間Ｔ４’の時間）も長いので、放電セル内部の電界を緩和できるだけの壁電荷が蓄積される。したがって、何らかの理由で壁電圧にバラツキが生じた場合であっても、第２の維持パルスを用いて放電を発生させることにより壁電圧を安定させることができる。

ここで、スイッチング素子Ｑ１２は時刻ｔ３以降、時刻ｔ６までにＯＦＦすればよく、スイッチング素子Ｑ２１は時刻ｔ３以降、時刻ｔ５までにＯＦＦすればよい。また、維持パルス発生部１００、２００の出力インピーダンスを下げるために、スイッチング素子Ｑ１４は時刻ｔ６直前に、スイッチング素子Ｑ２３は時刻ｔ５直前にＯＦＦするのが望ましい。

なお、スイッチング素子Ｑ２１およびスイッチング素子Ｑ２３を制御するタイミングは上述したものに限られるわけではなく、走査電極４と維持電極５との間で維持放電が発生する前にスイッチング素子Ｑ２３とスイッチング素子Ｑ１４とをＯＮすればよい。図９は他の実施の形態における第２の維持パルスを示すタイミングチャートである。図９（ａ）は時刻ｔ１においてスイッチング素子Ｑ１２をＯＮすると同時にスイッチング素子Ｑ２１もＯＮし、時刻ｔ３以前の時刻ｔ３’においてスイッチング素子Ｑ１４とスイッチング素子Ｑ２３とを同時にＯＮした場合を示している。このように制御することによりパルス持続時間がさらに長くなり、壁電圧もより安定させることができる。図９（ｂ）はスイッチング素子Ｑ１２をＯＮする時刻とスイッチング素子Ｑ２１をＯＮする時刻は同時ではなく、また、スイッチング素子Ｑ１４をＯＮする時刻とスイッチング素子Ｑ２３をＯＮする時刻も同時ではないが、維持放電が発生する前にスイッチング素子Ｑ２３とスイッチング素子Ｑ１４とをＯＮしている。これら以外のタイミングを持つ維持パルスも可能であるが、いずれの場合においても走査電極４と維持電極５との間で維持放電が発生する前にスイッチング素子Ｑ２３とスイッチング素子Ｑ１４とをＯＮしており、そのため第２の維持パルスによる維持放電は第１の維持パルスによる放電と異なり、１回の強い放電となる。

なお、本発明の実施の形態１における第１の維持パルスは、はじめに一方の表示電極の電圧を強制的に０（Ｖ）に低下させて第１の放電を発生させ、次に他方の表示電極の電圧を強制的にＶｓ（Ｖ）に上昇させて第２の放電を発生させるものとして説明したが、はじめに一方の表示電極の電圧を強制的にＶｓ（Ｖ）に上昇させて第１の放電を発生させ、次に他方の表示電極の電圧を強制的に０（Ｖ）に低下させて第２の放電を発生させてもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２おいても実施の形態１と同様に、連続した２つの放電を安定して発生させることができる第１の維持パルス、および壁電圧を安定させることにより維持放電をさらに安定して継続させる第２の維持パルスの２種類の維持パルスを用いて維持放電を行う。実施の形態２が実施の形態１と異なる点は表示すべき画像信号に応じて、第１の維持パルスの列の中に挿入する第２の維持パルスの比率を制御している点である。すなわち、表示電極に、第１の維持パルスを所定の回数連続して印加した後、第２の維持パルスを挿入するが、このときの所定の回数を画像信号に応じて制御している。

維持期間における放電セルの点灯率が大きくなると壁電圧のバラツキが大きくなって輝度のバラツキが目立つ傾向があり、そのため、本実施の形態においては、点灯率が高くなるにつれて第２の維持パルスの割合が増加するように制御している。

図１０は本実施の形態における画像表示装置の回路ブロック図である。実施の形態１と同様の回路ブロックには図３と同様の符号を付して説明を省略する。図１０には点灯率検出回路２４が追加されている。点灯率検出回路２４は画像信号ｓｉｇにもとづきサブフィールド毎の点灯率、すなわち維持放電を発生させる放電セルの割合を算出する。タイミング発生回路２５は、水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖおよび点灯率検出回路２４から出力される点灯率信号にもとづいて駆動電圧波形を制御する。具体的には、点灯率の高いサブフィールドでは第１の維持パルス列の中に挿入する第２の維持パルスの比率が高く、点灯率の低いサブフィールドでは第２の維持パルスの比率が低くなるように制御する。図１１は本発明の実施の形態２における画像表示装置の維持パルスを模式的に示す図であり、図１１（ａ）は第２の維持パルスのパルス比率が１／３、すなわち所定の回数＝２回、図１１（ｂ）は同パルス比率が１／４、すなわち所定の回数＝３回、図１１（ｃ）は同パルス比率が１／６、すなわち所定の回数＝５回のときの維持パルスを示したものである。そして、例えば点灯率が０％〜５％では第２の維持パルスのパルス比率が０、点灯率が５％〜２０％では同パルス比率が１／６、点灯率が２０％〜５０％では同パルス比率が１／４、点灯率が５０％以上では同パルス比率が１／３になるように制御されている。

以上のように、第１の維持パルスを用いた維持放電によれば、発光効率のよい２つの放電を安定して発生させることができる。そして第１の維持パルス列の中に第２の維持パルスを挿入することにより、何らかの理由で表示電極上の壁電圧にバラツキが生じた場合であっても壁電圧を安定させることにより連続した２つの維持放電を安定して継続させることができる。さらに点灯率が高くなるにつれて第２の維持パルスの割合が増加するように制御していることにより、壁電圧の減少する確率が低いときは第１のパルスの割合を多くして発光効率を高め、壁電圧のバラツキが大きくなる確率が高いときは第２のパルスの割合を多くして壁電圧を安定させるので、画像信号に応じて最適な維持パルスで駆動することができる。

本発明は、連続した２つの放電を安定して発生させることにより、発光効率を改善することができる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における画像表示装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図 同画像表示装置に用いるパネルの電極配列図 同画像表示装置の回路ブロック図 同画像表示装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 同画像表示装置の維持パルス発生部の回路図 同画像表示装置における第１の維持パルスの詳細を示すタイミングチャート 同画像表示装置における維持パルスの印加電圧波形とそのときの発光強度の実測値を示す図 同画像表示装置における第２の維持パルスの詳細を示すタイミングチャート 他の実施の形態における第２の維持パルスの詳細を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態２における画像表示装置の回路ブロック図 本発明の実施の形態２における画像表示装置の維持パルスを模式的に示す図

符号の説明

１ パネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 走査電極（表示電極）
５ 維持電極（表示電極）
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
１５，２５ タイミング発生回路
１８ 画像信号処理回路
２４ 点灯率検出回路
１００，２００ 維持パルス発生部
１１０，２１０ 電力回収部
１２０，２２０ クランプ部

Claims (3)

1. 一対の表示電極を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
   前記表示電極間に印加される電圧の変化時に前記放電セル内で２回の維持放電を発生させる第１の維持パルス、または前記表示電極間に印加される電圧の変化時に前記放電セル内で１回の維持放電を発生させる第２の維持パルスを前記表示電極に印加するための一対の維持パルス発生部とを備え、
   前記維持パルス発生部のそれぞれは、前記表示電極間の静電容量と電力回収用インダクタとの共振により前記表示電極を充放電して電圧を印加する電力回収部と、所定の電源または接地電位に接続して電圧を印加するクランプ部とを有し、
   前記第１の維持パルスの印加は、前記表示電極の一方にその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加するとともに他方の表示電極にもその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加し、前記表示電極の一方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させ、その後、前記表示電極の他方にその表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して２回目の放電を発生させて実行し、
   前記第２の維持パルスの印加は、前記表示電極のそれぞれに対しその表示電極に対応する電力回収部を用いて電圧を印加した後、その表示電極に対応するクランプ部を用いて電圧を印加して１回目の放電を発生させて実行するように構成したことを特徴とする画像表示装置。
2. 少なくとも前記表示電極の一方に、前記第１の維持パルスを所定の回数連続して印加した後、前記第２の維持パルスを挿入して印加するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記所定の回数は、表示すべき画像信号にもとづいて制御するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。

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