JP2007304259A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】忠実な画像表示を行いつつ残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化する。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対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の駆動方法であって、１フィールドを、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と、維持パルスを表示電極対に印加して書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成し、維持期間において、第１の発光を発生させる第１の維持パルスと第２および第３の発光を発生させる第２の維持パルスとを用いて維持放電を発生させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられ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対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対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と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、表示電極対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、例えば分圧比で５％のキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対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、この紫外線で赤色、緑色および青色の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。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有し、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、表示を行うべき放電セルにおいて選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

表示電極対に維持パルスを印加する回路として、消費電力を削減することができるいわゆる電力回収回路が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、表示電極対のそれぞれが表示電極対の電極間容量を持つ容量性の負荷であることに着目し、インダクタを構成要素に含む共振回路を用いてそのインダクタと電極間容量とをＬＣ共振させ、電極間容量に蓄えられた電荷を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電荷を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路が開示されている。

一方、近年のパネルの大画面化、高精細度化にともない、パネルの発光効率を向上させ、輝度を向上させる様々な取り組みがなされている。例えば、キセノン分圧を高めることにより発光効率を大幅に高める検討が進められている。しかしキセノン分圧を高めると放電の発生するタイミングのバラツキが大きくなり、放電セル毎の発光強度にバラツキを生じて表示輝度が不均一になることがあった。この輝度の不均一を改善するために、例えば複数回に１回の割合で立ち上がりの急峻な維持パルスを挿入して維持放電のタイミングを揃え、表示輝度を均一化する駆動方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

また、キセノン分圧を高めると、静止画像等を長時間表示させた後で輝度の高い画像を表示した場合、静止画像が残像として認識されることがあり画像表示品質をそこなうことがあった。このような残像現象を軽減するために、残像の発生しやすい画像の表示位置を移動させることにより画像表示品質の低下を抑制する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特公平７−１０９５４２号公報 特開２００５−３３８１２０号公報 特開平８−２４８９３４号公報

しかしながら、特許文献３に記載の方法によれば残像の認知される程度はある程度緩和されるものの、残像現象そのものが軽減されたわけではない。また、画像の表示位置を移動させる等の画像処理を併用するため、画像が忠実に表示されない可能性があった。

本発明のパネルの駆動方法は、これらの課題に鑑みなされたものであり、忠実な画像表示を行いつつ残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化することの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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルの駆動方法であって、１フィールドを、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と、維持パルスを表示電極対に印加して書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成し、記維持期間において、第１の発光を発生させる第１の維持パルスと第２および第３の発光を発生させる第２の維持パルスとを用いて維持放電を発生させることを特徴とする。この方法により、忠実な画像表示を行いつつ残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化することのできるパネルの駆動方法を提供することができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、１フィールドを初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドに分割し、維持期間において表示電極対に交互に維持パルスを印加して放電セルで維持放電を発生させる維持パルス発生回路とを備え、維持パルス発生回路は、表示電極対の電極間の静電容量と電力回収用インダクタとを共振させて表示電極対に電圧を印加する電力回収部と、表示電極対を電源電圧または接地電位にクランプするクランプ部とを有し、維持パルスの立ち上がり時間が電極間の静電容量と電力回収用インダクタとの共振周期の１／２未満である第１の維持パルスと、維持パルスの立ち上がり時間が電極間の静電容量と電力回収用インダクタとの共振周期の１／２以上である第２の維持パルスとを用いて維持放電を発生させるように構成したことを特徴とする。この構成により、忠実な画像表示を行いつつ残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化することの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。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド毎の点灯率にもとづき、第１の維持パルスと第２の維持パルスの立ち上がり時間を制御するように構成してもよい。この構成により、残像現象の抑制および放電セル毎の発光強度のバラツキ抑制の優先順位を画像にもとづき切換えることができる。

本発明によれば、忠実な画像表示を行いつつ残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化することの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、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２８が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。背面板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これら前面板２１と背面板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２８とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。本実施の形態においては、輝度向上のためにキセノン分圧を約１０％とした放電ガスが用いられている。放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２８とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。

なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）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ＳＣｉと維持電極ＳＵｉ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との間に電極間容量Ｃｐが存在する。

次に、パネル１０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。プラズマディスプレイ装置は、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、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに応じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。

図３は、本発明の実施の形態におけるサブフィールド構成を示す図である。なお、図３はサブフィールド法における１フィールド間の駆動波形を略式に記したもので、それぞれのサブフィールドの駆動電圧波形は後述する。図３には、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ、例えば（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みを持つサブフィールド構成を示している。また、第１ＳＦの初期化期間では全ての放電セルで初期化動作を行い、第２ＳＦ〜第１０ＳＦの初期化期間では維持放電を発生した放電セルで選択的に初期化動作を行っている。また各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに応じた数の維持パルスが表示電極対のそれぞれに印加される。しかし、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上記の値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。

図４は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図４には、２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。

第１サブフィールドの初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。

なお、初期化期間の駆動電圧波形としては、図４の第２サブフィールドの初期化期間に示したように、初期化期間後半部の電圧波形だけを印加してもよく、この場合には直前のサブフィールドの維持期間において維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。

続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。

次に、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させる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を印加する。このときデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差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、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行目に発光させる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、書込みパルス電圧Ｖｄ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走査電極ＳＣｎのｎ行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。

続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差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３５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。さらにデータ電極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が保たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｓ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上との電圧差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し、表示電極対の電極間に電位差を与えることにより、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。

そして、維持期間の最後には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電位差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。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の動作は第１サブフィールドの動作とほぼ同様であるため説明を省略する。

本実施の形態におけるパネルの駆動方法の特徴は、維持期間において、１つの発光のピークが観測される第１の発光（以下、「１山発光」と略記する）を発生させる第１の維持パルスと、２つの発光のピークが観測される第２および第３の発光（以下、「２山発光」と略記する）を発生させる第２の維持パルスとを用いて維持放電を発生させる点である。

図５は、本発明の実施の形態において用いられる２つの維持パルスのそれぞれの詳細を示す波形図である。図５（ａ）は第１の維持パルスの波形とそのときの発光の様子を模式的に示す図であり、維持パルスの立ち上がり時間は４５０ｎｓｅｃである。図５（ｂ）は第２の維持パルスの波形とそのときの発光の様子を模式的に示す図であり、維持パルスの立ち上がり時間は６５０ｎｓｅｃである。図５（ａ）、図５（ｂ）において、期間Ｔ１はそれぞれの維持パルスの立ち上がり時間を示している。

図６（ａ）は、本発明の実施の形態における維持パルスの配列を示す駆動波形図である。このように、１山発光を発生させる第１の維持パルスを走査電極２２と維持電極２３とに交互に５回繰り返し印加した後に、２山発光を発生させる第２の維持パルスを３回印加している。

また、図６（ｂ）は、本発明の実施の形態における他の維持パルスの配列を示す駆動波形図である。この配列では、１山発光を発生させる第１の維持パルスの立ち上がり時間は５５０ｎｓｅｃであり、２山発光を発生させる第２の維持パルスの立ち上がり時間は７００ｎｓｅｃである。そして、第１の維持パルスを走査電極２２と維持電極２３とに交互に３回繰り返し印加した後に、第２の維持パルスを１回印加している。

残像現象は、放電セルの発光の履歴に依存して、その放電セルの発光強度が変化するために発生する現象であり、例えば長時間にわたり静止画を表示して、発光する放電セルと発光しない放電セルとが、その状態をある程度の時間保ち続けた後、画面全体を明るく発光させた場合に残像が認識される。発光していた放電セルの発光強度が発光しなかった放電セルの発光強度より高くなる場合には正（ポジティブ）の残像が発生し、その逆の場合には負（ネガティブ）の残像が発生する。また、静止画を表示する時間が長くなると、このような残像も強くなる傾向がある。

上述した残像現象が発生するメカニズムについてはまだ解明されていないが、本実施の形態におけるパネルの駆動方法を用いて維持パルスの立ち上がり時間を制御することで残像現象を軽減できることを本発明者らは実験的に確認した。そして発生する残像の正負およびその強さに依存して維持パルスの立ち上がり時間および維持パルスの配列を最適に設定することが望ましいが、いずれの場合にも１山発光を発生させる第１の維持パルスと２山発光を発生させる第２の維持パルスとを用いて維持放電を発生させることにより、残像現象そのものを軽減させるとともに、各放電セルの表示輝度を均一化することができることが明らかになった。

さらに、サブフィールド毎の点灯率にもとづいて、図６（ａ）に示した維持パルスの配列と図６（ｂ）に示した維持パルスの配列とを切換える駆動方法であってもよい。

例えば、残像現象が発生しやすい画像は、低輝度の背景の中に輝度の高い領域が存在する場合であるので、画面全体の点灯率は低いときである。また残像現象が残像として認識されるのは画面全体の輝度が高い画像である。したがって点灯率が低い場合には残像現象の抑制を優先した維持パルスの配列とし、点灯率が高い場合には放電セル毎の発光強度のバラツキ抑制を優先した維持パルスの配列としてもよい。

次に、パネル１０を駆動するための駆動回路とその動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態におけるパネル１０を用いたプラズマディスプレイ装置１の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１は、パネル１０、画像信号処理回路５１、データ電極駆動回路５２、走査電極駆動回路５３、維持電極駆動回路５４、タイミング発生回路５５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。

画像信号処理回路５１は、入力された画像信号ｓｉｇをサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動回路５２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５５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにして各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路５３は、維持期間において走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路１００を有し、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路５４は、維持期間において維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路２００とを有し、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。

次に、維持パルス発生回路１００、２００の詳細とその動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態における維持パルス発生回路１００、２００の回路図である。なお、図８にはパネル１０の電極間容量をＣｐとして示し、走査パルスおよび初期化電圧波形を発生させる回路は省略している。

維持パルス発生回路１００は、電力回収部１１０とクランプ部１２０とを備えている。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、共振用のインダクタＬ１０を有している。また、クランプ部１２０は、電圧値がＶｓである電源ＶＳに走査電極２２をクランプするためのスイッチング素子Ｑ１３、および走査電極２２を接地電位にクランプするためのスイッチング素子Ｑ１４を有している。そして電力回収部１１０およびクランプ部１２０は、走査パルス発生回路（維持期間中は短絡状態となるため図示せず）を介してパネル１０の電極間容量Ｃｐの一端である走査電極２２に接続されている。

電力回収部１１０は、電極間容量ＣｐとインダクタＬ１０とをＬＣ共振させて維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりを行う。維持パルスの立ち上がり時には、電力回収用のコンデンサＣ１０に蓄えられている電荷をスイッチング素子Ｑ１１、ダイオードＤ１１およびインダクタＬ１０を介して電極間容量Ｃｐに移動する。維持パルスの立ち下がり時には、電極間容量Ｃｐに蓄えられた電荷を、インダクタＬ１０、ダイオードＤ１２およびスイッチング素子Ｑ１２を介して電力回収用のコンデンサＣ１０に戻す。こうして走査電極２２へ維持パルスを印加する。このように、電力回収部１１０はＬＣ共振によって走査電極２２の駆動を行うため消費電力が少なくなる。なお、電力回収用のコンデンサＣ１０は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部１１０の電源として働くように、電源ＶＳの電圧値Ｖｓの半分の約Ｖｓ／２に充電されている。

クランプ部１２０は、スイッチング素子Ｑ１３を介して走査電極２２を電源ＶＳに接続し、走査電極２２を電圧Ｖｓにクランプする。また、スイッチング素子Ｑ１４を介して走査電極２２を接地し、０（Ｖ）にクランプする。このようにしてクランプ部１２０は走査電極２２を駆動する。したがって、クランプ部１２０による電圧印加時のインピーダンスは小さく、強い維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。

こうして維持パルス発生回路１００は、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４を制御することによって電力回収部１１０とクランプ部１２０とを用いて走査電極２２に維持パルスを印加する。なお、これらのスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。

維持パルス発生回路２００は、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、共振用のインダクタＬ２０を有する電力回収部２１０と、維持電極２３を電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子Ｑ２３および維持電極２３を接地電位にクランプするためのスイッチング素子Ｑ２４を有するクランプ部２２０とを備え、パネル１０の電極間容量Ｃｐの一端である維持電極２３に接続されている。なお、維持パルス発生回路２００の動作は維持パルス発生回路１００と同様であるので説明を省略する。

なお、電力回収部１１０のインダクタＬ１０とパネル１０の電極間容量ＣｐとのＬＣ共振の周期、および電力回収部２１０のインダクタＬ２０と同電極間容量ＣｐとのＬＣ共振の周期（以下、「共振周期」と記す）は、インダクタＬ１０、Ｌ２０のインダクタンスをそれぞれＬとすれば、計算式「２π√（ＬＣｐ）」によって求めることができる。そして、本実施の形態では、電力回収部１１０、２１０における共振周期が約１０００ｎｓｅｃになるようにインダクタＬ１０、Ｌ２０を設定している。

次に、維持パルス発生回路の動作を、図５を用いて説明する。ここでは走査電極２２側の維持パルス発生回路１００について説明するが、維持電極２３側の維持パルス発生回路２００も同様の回路構成でありその動作もほぼ同様である。まず図５（ａ）に示した第１の維持パルスについて説明する。

（期間Ｔ１）
時刻ｔ１でスイッチング素子Ｑ１１をＯＮにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ１０からスイッチング素子Ｑ１１、ダイオードＤ１１、インダクタＬ１０を通して走査電極２２へ電荷が移動し始め、走査電極２２の電圧が上がり始める。

（期間Ｔ２）
第１の維持パルスでは、時刻ｔ１から共振周期の１／２の時間が経過する前の時刻ｔ２１でスイッチング素子Ｑ１３をＯＮにする。すると、走査電極２２はスイッチング素子Ｑ１３を通して電源ＶＳへ接続されるため、走査電極２２は電圧Ｖｓにクランプされる。走査電極２２が電圧Ｖｓにクランプされると、書込み放電を起こした放電セルでは走査電極２２と維持電極２３との間の電圧差が放電開始電圧を超え、維持放電が発生し、第１の発光が発生する。

なお、上述したように本実施の形態においては、インダクタＬ１０と電極間容量Ｃｐとの共振周期の１／２は約５００ｎｓｅｃに設定されており、走査電極２２に印加する維持パルスの立ち上がり、すなわち時刻ｔ１から時刻ｔ２１までの期間Ｔ１の時間は約４５０ｎｓｅｃに設定されている。

（期間Ｔ３）
時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ１２をＯＮにする。すると、走査電極２２からインダクタ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に電荷が移動し始め、走査電極２２の電圧が下がり始める。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、時刻ｔ３から共振周期の約１／２の時間が経過した後の時刻において走査電極２２の電圧は０（Ｖ）付近まで低下する。

（期間Ｔ４）
そして、時刻ｔ４でスイッチング素子Ｑ１４をＯＮにする。すると、走査電極２２はスイッチング素子Ｑ１４を通して直接に接地されるため、走査電極２２は０（Ｖ）にクランプされる。

このように、第１の維持パルスの立ち上がり時間は約４５０ｎｓｅｃであり、インダクタＬ１０と電極間容量Ｃｐとの共振周期の１／２の約５００ｎｓｅｃよりも短く設定されている。そして、第１の維持パルスによって１回の維持放電が発生し、１山発光が観測される。

次に、図５（ｂ）に示した第２の維持パルスについて説明する。

（期間Ｔ１）
時刻ｔ１でスイッチング素子Ｑ１１をＯＮにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ１０からスイッチング素子Ｑ１１、ダイオードＤ１１、インダクタＬ１０を通して走査電極２２へ電荷が移動し始め、走査電極２２の電圧が上がり始める。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、時刻ｔ１から共振周期の１／２の時間が経過した後の時刻において走査電極２２の電圧はＶｓ付近まで上昇する。そして書込み放電を起こした放電セルでは走査電極２２と維持電極２３との間の電圧差が放電開始電圧を超え、１回目の維持放電が開始し、第２の発光が発生する。そしてその放電に伴い走査電極２２の電圧は急激に低下し始める。

（期間Ｔ２）
第２の維持パルスでは、時刻ｔ１から共振周期の１／２以上の時間が経過した後の時刻ｔ２２でスイッチング素子Ｑ１３をＯＮにする。すると、走査電極２２はスイッチング素子Ｑ１３を通して直接に電源ＶＳへ接続されるため、走査電極２２は電圧Ｖｓにクランプされる。走査電極２２が電圧Ｖｓにクランプされると、１回目の維持放電が開始した放電セルでは２回目の維持放電が発生し、第３の発光が発生する。

（期間Ｔ３）、（期間Ｔ４）の動作は第１の維持放電と同様である。

このように、第２の維持パルスの立ち上がり時間は約６５０ｎｓｅｃであり、インダクタＬ１０と電極間容量Ｃｐとの共振周期の１／２の約５００ｎｓｅｃよりも長く設定されている。そして、第２の維持パルスによって２回の維持放電が発生し、２山発光が観測される。

なお、維持パルスの立ち上がり時間を約５５０ｎｓｅｃに設定した場合には、電力回収部１１０による放電とクランプ部１２０による放電との２回の維持放電が発生するが、この２回の維持放電は連続して発生するために、１山発光として観測される。

また、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（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）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、８１）の輝度重みを持つものとして説明したが、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上記の値に限定されるものではない。

また、本実施の形態においては、第１ＳＦの初期化期間には全セル初期化動作を行い、第２ＳＦの初期化期間には選択初期化動作を行う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く、それぞれのサブフィールドにおいて全セル初期化、選択初期化動作を任意に行ってもよい。

また、本実施の形態では、電力供給用と電力回収用とで同一のインダクタを用いる構成を説明したが、何らこの構成に限定されるものではなく、電力供給用と電力回収用とで異なるインダクタを用いる構成、例えば、電力供給用の経路と電力回収用の経路とを分ける構成としてもかまわない。

また、本実施の形態では、放電ガスのキセノン分圧を１０％としたが、他のキセノン分圧であってもよく、その場合にはそのパネルに応じた駆動電圧に設定すればよい。

また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。

本発明のパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置は、大画面・高精細・高輝度パネルであっても、書込み放電を発生させるために必要な電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させることが可能であり、画像表示品質のよいプラズマディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図 同パネルの電極配列図 本発明の実施の形態におけるサブフィールド構成を示す図 本発明の実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 本発明の実施の形態における維持パルスの詳細を示す波形図 （ａ）は、本発明の実施の形態における維持パルスの配列を示す駆動波形図、（ｂ）は、本発明の実施の形態における他の維持パルスの配列を示す駆動波形図 本発明の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 本発明の実施の形態における維持パルス発生回路の回路図

符号の説明

１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル
２１ （ガラス製の）前面板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４，３３ 誘電体層
２５ 保護層
２８ 表示電極対
３１ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
５１ 画像信号処理回路
５２ データ電極駆動回路
５３ 走査電極駆動回路
５４ 維持電極駆動回路
５５ タイミング発生回路
１００，２００ 維持パルス発生回路
１１０，２１０ 電力回収部
１２０，２２０ クランプ部
Ｃ１０，Ｃ２０ （電力回収用）コンデンサ
Ｃｐ 電極間容量
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４ スイッチング素子
Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２ （逆流防止用）ダイオード
Ｌ１０，Ｌ２０ インダクタ

Claims (3)

1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対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の駆動方法であって、
   １フィールドを、前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と、維持パルスを前記表示電極対に印加して前記書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成し、
   前記維持期間において、第１の発光を発生させる第１の維持パルスと、第２および第３の発光を発生させる第２の維持パルスとを用いて前記維持放電を発生させ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。
2. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対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、
   １フィールドを、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドに分割し、前記維持期間において前記表示電極対に交互に維持パルスを印加して前記放電セルで維持放電を発生させる維持パルス発生回路とを備え、
   前記維持パルス発生回路は、前記表示電極対の電極間の静電容量と電力回収用インダクタとを共振させて前記表示電極対に電圧を印加する電力回収部と、前記表示電極対を電源電圧または接地電位にクランプするクランプ部とを有し、
   維持パルスの立ち上がり時間が前記電極間の静電容量と前記電力回収用インダクタとの共振周期の１／２未満である第１の維持パルスと、維持パルスの立ち上がり時間が前記電極間の静電容量と前記電力回収用インダクタとの共振周期の１／２以上である第２の維持パルスとを用いて前記維持放電を発生させるように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
3. サブフィールド毎の点灯率にもとづき、前記第１の維持パルスと前記第２の維持パルスの立ち上がり時間を制御するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。

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