JP2009042728A - ディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法 - Google Patents

ディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】一対の基板間において、相互に平行なX電極及びY電極にA電極が交差し、その交差領域で放電セルが定義され、基板のうち少なくとも一つの放電セルに向かう面のA電極と二つのX電極及びY電極との間に保護層が配置され、保護層が酸化マグネシウムとスカンジウムとを含む物質からなり、X電極とY電極との間で維持放電を起こすディスプレイパネルの駆動装置であって、一つのフレームに含まれる複数のサブフィールドSFのうち少なくとも一つのサブフィールドSF期間から、X電極及びY電極のうち少なくとも一つに、維持放電を起こすための維持パルスを印加する第1駆動部と、維持パルスに合わせてA電極にアドレスショットパルスを印加する第2駆動部と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、ディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法に係り、特に高い2次電子放出特性により放電遅延時間が短い材料により形成される保護層を備えるディスプレイパネルを、放電電圧を低め、輝度及び効率を向上させるように駆動するディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法に関する。
平板ディスプレイ装置として、大型パネルの製作が容易なプラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)が注目されている。PDPは、放電現象を利用して画像を表現するディスプレイ装置である。
一般的に、PDPは、駆動電圧の形態によって直流型と交流型とに分けられる。直流型PDPの場合、放電遅延時間が長いという短所があるので、交流型PDPの開発が多く行われている。
交流型PDPとしては、3電極を備え、交流電圧により駆動される3電極交流面放電方式のPDPが代表的である。一般的な3電極面放電方式のPDPは、多層の板で形成されている。
また、PDPは、従来の画面表示装置である陰極線管(CRT)に比べて薄くて軽く、かつ広い画面を提供できるため、空間的に有利である。
通常の交流型PDPは、ユーザーに画像を示す上板及びそれと平行に結合される下板を備える。
上板は、前面基板に維持電極対が配列され、その上に維持電極対を埋め込むように第1誘電体層が配置され、その上に保護層が配置されて形成される。下板は、背面基板の前面基板に対向する面にアドレス電極が配列され、その上に第2誘電体層が配置されて形成される。
このとき、背面基板は、前面基板と対向するように配置される。また、アドレス電極は、維持電極対と交差するように配置される。このとき、維持電極対とアドレス電極とが交差する領域に放電セルが形成される。
上板と下板との間には、放電距離を維持し、放電セル間の電気的光学的クロストークを防止する隔壁が配置される。前記隔壁の両側面及び隔壁が形成されていない第2誘電体層の全面には、赤色、緑色、青色発光蛍光体が塗布される。前記隔壁により区画される放電セルの内部には、He及びXeなどを含む放電ガスが充電される。
一方、超高精細PDPを具現するために、パネルの解像度が高くなるにつれてそれぞれのピクセルが小さくなる。したがって、放電セルの内部の荷電粒子の密度が低くなり、これにより、高い駆動電圧が必要であり、輝度及び放電効率が低下するという問題点がある。
このとき、輝度及び効率を向上させるために、放電ガスが10%以上のXeを含めば、駆動電圧が高くなるという問題点がある。また、駆動電圧を低め、放電応答時間を短縮するために、保護層は、温度依存性がなく、高い2次電子放出特性を有し、放電遅延時間の短い材料で形成される。
この場合、多くの2次電子放出により放電セルの内部に空間荷電粒子が非常に多いので、アドレス待機時間に壁電荷が損失される。したがって、壁電荷の損失により放電が正しく起きない場合が発生しうる。
特開2005−157368号公報
本発明の目的は、保護層が高い2次電子放出特性を有する材料により形成されるPDPを維持放電期間にアドレスショットパルスを印加して駆動することによって、輝度及び放電効率を向上させるディスプレイパネルの駆動装置及びその駆動方法を提供するところにある。
本発明は、一対の基板間において、相互に平行なX電極とY電極に対してA電極が交差し、その交差領域で放電セルが定義され、前記基板のうち少なくとも一つの前記放電セルに向かう面の前記A電極と二つの前記X電極及び前記Y電極との間に保護層が配置され、前記保護層は、酸化マグネシウム(MgO)とスカンジウム(Sc)とを含む物質からなり、前記X電極と前記Y電極との間で維持放電を起こすディスプレイパネルの駆動装置であって、一つのフレームに含まれる複数のサブフィールドのうち少なくとも一つのサブフィールド期間から、前記X電極及び前記Y電極のうち少なくとも一つに、前記維持放電を起こすための維持パルスを印加する第1駆動部と、前記維持パルスに合わせて前記A電極にアドレスショットパルスを印加する第2駆動部と、を備えるディスプレイパネルの駆動装置を提供する。
前記アドレスショットパルスのパルス幅は、前記維持パルスのパルス幅の半分より狭いことが望ましい。
前記保護層12は、酸化マグネシウム(MgO)+スカンジウム(Sc)、酸化マグネシウム(MgO)+スカンジウム(Sc)+アルミニウム(Al)、酸化マグネシウム(MgO)+スカンジウム(Sc)+アルミニウム(Al)+カルシウム(Ca)、及び酸化マグネシウム(MgO)+スカンジウム(Sc)+ジルコニウム(Zr)のうち一つを含む物質からなることが望ましい。
本発明の他の側面は、一対の基板間において、相互に平行なX電極とY電極に対してA電極が交差し、その交差領域で放電セルが定義され、前記基板のうち少なくとも一つの前記放電セルに向かう面の前記A電極と二つの前記X電極及び前記Y電極との間に保護層が配置され、前記保護層は、MgOとScとを含む物質からなり、前記X電極と前記Y電極との間で維持放電を起こすディスプレイパネルの駆動方法であって、第1パルス幅を有する維持パルスを生成するステップと、前記第1パルス幅より狭い第2パルス幅を有するアドレスショットパルスを生成するステップと、前記X電極及び前記Y電極のうち少なくとも一つに前記維持パルスを印加し、前記A電極に前記アドレスショットパルスを前記維持パルスに合わせて印加するステップと、を含むディスプレイパネルの駆動方法を提供する。
前記一つのフレーム内で複数のサブフィールドが順番に並べられ、前記アドレスショットパルスが中間の順番に該当する少なくとも一つ以上のサブフィールド期間に印加されることが望ましい。
本発明によれば、保護層が高い2次電子放出特性を有する材料により形成されるPDPを維持放電期間にアドレスショットパルスを印加して駆動することによって、輝度及び放電効率を向上させることができる。
以下、添付された図面を参照して、望ましい実施形態を中心に本発明について詳細に説明する。
図1には、本発明によるディスプレイパネルの駆動装置(図2の20)が適用される一実施形態であって、3電極面放電方式のPDP1の構造が示される。
図1に示すように、面放電PDP1の前方ガラス基板10と後方ガラス基板13との間には、A電極AR1ないしABm、誘電層11、下方誘電層15、Y電極YないしY、X電極XないしX、蛍光層16、隔壁17及び保護層12が設けられている。
A電極AR1ないしABmは、後方ガラス基板13の内面に一定なパターンで形成される。下方誘電層15は、A電極AR1ないしABmの上面に全面塗布される。下方誘電層15の上面には、隔壁17がA電極AR1ないしABmと平行な方向に形成される。この隔壁17は、各放電セル14の放電領域を区画し、各放電セル14間の光学的干渉を防止する機能を行う。蛍光層16は、後方ガラス基板13上に形成される下方誘電層15と隔壁17との間に形成される空間の内面に形成される。
X電極XないしX及びY電極YないしYは、A電極AR1ないしABmと直交するように前方ガラス基板10の後方に一定なパターンで形成される。各交差領域は、相応する放電セル14を設定する。各X電極XないしX及び各Y電極YないしYは、ITO(Indium Tin Oxide)のような透明な導電性材質の透明電極と伝導度を高めるための金属電極とが結合されて形成される。ここで、X電極XないしXは、それぞれの放電セル14で維持電極となり、Y電極YないしYは、それぞれの放電セル14で走査電極となり、アドレス電極ラインAR1ないしABmは、それぞれの放電セル14でアドレス電極となる。
保護層12は、希土類金属を含む物質からなる。特に、保護層12は、MgOとScとを含む物質で形成される。すなわち、保護層12の材料は、MgO+Sc、MgO+Sc+Al、MgO+Sc+Al+Ca、MgO+Sc+Zrのうちいずれか一つとなる。
前記した材料を含めて形成される物質からなる保護層12は、温度依存性がなく、高い2次電子放出特性を有するので、放電遅延時間が短い。
一方、前記Y電極は、表示しようとする放電セルを選択するために、スキャンパルスが順次に印加される走査電極となる。また、X電極は、Y電極との間に維持放電を起こす維持電極となる。
3電極面放電方式のPDPとその駆動装置、及び駆動方法は、本出願人の米国特許第6,744,218号明細書(名称:Method of driving a plasma display panel in which the width of display sustain pulse varies)に開示されている。前記米国特許に開示されたPDPとその駆動装置、及び駆動方法に関する事項は、本明細書に含まれる。
図2は、本発明による望ましい実施形態であって、PDP1の駆動装置20のブロック図である。
図2に示すように、PDP1の駆動装置20は、映像処理部21、論理制御部22、A駆動部23、X駆動部24及びY駆動部25を備える。映像処理部21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を発生させる。内部映像信号は、それぞれ8ビットの赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)映像データ、クロック信号、垂直及び水平同期信号などとなる。論理制御部22は、映像処理部21からの内部映像信号によって駆動制御信号S、S、Sを発生させる。
このとき、A駆動部23、X駆動部24及びY駆動部25の駆動部では、前記駆動制御信号S、S、Sを入力されてそれぞれの駆動信号を発生させ、発生した駆動信号をそれぞれの電極に印加する。
すなわち、A駆動部23は、論理制御部22から入力されるアドレス信号Sによる表示データ信号をA電極に印加する。X駆動部24は、論理制御部22から入力されるX駆動制御信号Sを処理してX電極に印加する。Y駆動部25は、論理制御部22から入力されるY駆動制御信号Sを処理してY電極に印加する。
PDP1の駆動装置20は、図3または図4に示した駆動信号によりPDPを駆動する。
X駆動部24及び/またはY駆動部25は、一つのフレームに含まれる複数のサブフィールドのうち少なくとも一つのサブフィールド期間から、X電極及びY電極のうち少なくとも一つに維持放電を起こすための維持パルスを印加する。また、A駆動部23は、維持パルスに合わせてA電極にアドレスショットパルスを印加する。
図1に示したようにMgOとScとを含む物質で形成される保護層12を備えるPDP1では、非常に多くの2次電子放出により放電セル空間の内部に空間荷電粒子が多いので、アドレシング待機時間に壁電荷が消失される現象が発生しうる。
これにより、フレーム内の時間的に後続するサブフィールド期間でアドレス放電の失敗が発生しうる。これにより、アドレス放電以後に発生する維持放電が失敗しうる。
したがって、本発明では、アドレス放電に続く維持放電でA電極にアドレスショットパルスを印加することによって、X電極とY電極との間の維持放電を助けて維持放電の失敗を防止できる。
このとき、アドレスショットパルスのパルス幅は、維持パルスのパルス幅より狭い。望ましくは、アドレスショットパルスのパルス幅は、維持パルスのパルス幅の半分より狭い。また、アドレスショットパルスの大きさは、前記維持パルスの大きさより小さいことが望ましい。
これは、アドレスショットパルスが主放電を起こすものではなく、X電極とY電極との間の維持放電を助ける役割を行うようにするためである。
図3には、図2のPDP1の駆動装置において、各駆動部から出力される駆動信号の一実施形態が示される。
図3に示すように、まず、PDP1を駆動するための単位フレームは、複数個のサブフィールドに分けられ、各サブフィールドSFは、リセット期間PR、アドレス期間PA及び維持期間PSに分けられる。
まず、リセット期間PRには、Y電極YないしYに上昇パルスと下降パルスとからなるリセットパルスが印加され、X電極XないしXに下降パルスの印加時から第2電圧(バイアス電圧)が印加されて、リセット放電が行われる。リセット放電により全体の放電セルが初期化される。上昇パルスは、維持放電電圧Vから上昇電圧Vsetほど上昇して最終的に上昇最高電圧Vset+Vに達し、下降パルスは、維持放電電圧Vから下降して最終的に下降最低電圧Vnfに達する。
アドレス期間PAには、Y電極YないしYに走査パルスが順次に印加され、A電極AないしAには前記走査パルスに合わせて表示データ信号が印加されて、アドレス放電が行われる。アドレス放電により維持期間PSで発生する維持放電が行われる放電セルが選択される。走査パルスは、スキャンハイ電圧Vschを有していて、順次にスキャンハイ電圧Vschより電圧の低いスキャンロー電圧Vsclを有し、表示データ信号は、走査パルスのスキャンロー電圧Vsclの印加時に合わせて正極性のアドレス電圧Vを有する。
維持期間PSでは、X電極XないしX及びY電極YないしYに維持パルスが交互に印加されて維持放電が行われる。維持放電により各サブフィールドに割り当てられた階調加重値によって輝度が表現される。維持パルスは、維持放電電圧Vとグラウンド電圧Vとを交互に有する。
また、維持期間PSには、X電極XないしX及びY電極YないしYに印加される維持パルスと同期されるアドレスショットパルスがA電極AないしAに印加される。このとき、アドレスショットパルスは、維持パルスが始まる時点に始まるように印加される。
したがって、アドレスショットパルスによりX電極またはY電極の周囲に溜まる負の壁電荷の一部がA電極の周囲に移動し、これにより、維持放電の放電ボリュームが拡大する。これにより、放電効率が向上し、輝度が改善される。
一つのフレーム内で主に維持パルスの多い後方に位置するサブフィールド内で、2次電子による壁電荷の消失が特に問題となる。したがって、アドレスショットパルスは、フレーム内で後方に位置するサブフィールドの維持期間に印加されることが望ましい。
このとき、フレーム内で中間部分に位置するサブフィールドの維持期間にアドレスショットパルスを印加させることがさらに望ましい。フレーム内で中間の順番に位置するサブフィールド期間にアドレスショットパルスにより放電が安定化されれば、後続するサブフィールド期間では放電失敗なしに安定的に放電が起きる。
例えば、一つのフレームが0番目のサブフィールドないし11番目のサブフィールドを含む場合に、本発明によるアドレスショットパルスは、6ないし8番目のサブフィールドの維持期間に維持パルスに同期されて印加される。
また、アドレスショットパルスは、該サブフィールド内で印加される維持パルスのうち少なくとも一つ以上の維持パルスに同期されて印加される。すなわち、アドレスショットパルスが該サブフィールド内のあらゆる維持パルスに同期されて印加されるものではなく、選択的に印加される。
図3に示した実施形態では、アドレスショットパルスが特定のサブフィールド内のあらゆる維持パルスに同期されて印加される。しかし、本発明は、これに限定されず、例えばアドレスショットパルスがX電極に印加される維持パルスまたはY電極に印加される維持パルスに同期されて印加される。
アドレスショットパルスの大きさVasは、維持パルスの大きさVより小さいことが望ましい。また、アドレスショットパルスの大きさVasは、アドレスパルスの大きさVより小さいことが望ましい。
これは、アドレスショットパルスが主放電を起こすものではなく、X電極とY電極との間の維持放電を助ける役割を行うようにするためである。
一方、図3に示したものと異なる駆動信号が図2の各駆動部から出力されることが可能であり、図3に示したものに限定されない。
一方、PDPの駆動方法は、維持パルスを生成するステップと、アドレスショットパルスを生成するステップと、維持パルスとアドレスショットパルスとを印加するステップと、を含む。このとき、X電極及び前記Y電極のうち少なくとも一つに維持パルスが印加され、A電極には、アドレスショットパルスが維持パルスと同期されて印加される。
図3に示した実施形態では、維持パルスがX電極及びY電極それぞれに交互に印加される正の大きさの電圧Vであり、アドレスショットパルスは、A電極に印加される正の大きさの電圧Vasである。
図4は、図2の各駆動部から出力する駆動信号の他の実施形態を示すタイミング図である。
図4に示すように、図4に示した駆動信号によるPDPの駆動方法は、図3の駆動信号による駆動方法に対し、X電極は接地電圧Vに維持し、駆動信号が主にY電極に印加される実施形態である。これは、Y駆動部内の駆動回路により駆動信号を印加させることによって、X電極の駆動のためのX駆動部内の駆動回路が簡単になりうる。
この場合、X電極とY電極との関係は、図3に示した駆動信号と同じ関係を有しうる。ただし、X電極は、リセット期間、アドレス期間、維持期間を含めた全期間に接地電圧Vに維持する。維持期間に、Y電極に接地電圧Vを中心に正の大きさVの第1維持パルスと負の大きさの第2維持パルス−Vとが交互に印加される。
アドレスショットパルスは、第1維持パルスに合わせて印加される正の大きさVasの第1アドレスショットパルスと、第2維持パルスに合わせて印加される負の大きさ−Vasの第2アドレスショットパルスと、を含む。
負の大きさ−Vasの第2アドレスショットパルスがA電極に印加される場合には、アドレスショットパルスによりY電極の周囲に溜まる正の壁電荷の一部がA電極の周囲に移動し、これにより、維持放電の放電ボリュームが拡大する。これにより、放電効率が向上し、輝度が改善される。
ただし、本発明は、これに限定されず、アドレスショットパルスがあらゆる維持パルスに同期されて印加されるべきものではなく、選択的に印加される。また、第1アドレスショットパルスが負の大きさ−Vasとなりうる。また、第2アドレスショットパルスが正の大きさVasとなりうる。
本発明は、図面に示した一実施形態を参考にして説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲により決まらねばならない。
本発明は、ディスプレイ装置関連の技術分野に適用可能である。
本発明によるディスプレイパネルの駆動装置が適用される3電極面放電方式のPDPの構造を示す内部斜視図である。 本発明による望ましい実施形態であって、PDPの駆動装置を簡略に示すブロック図である。 図2の各駆動部から出力する駆動信号の一実施形態を示すタイミング図である。 図2の各駆動部から出力する駆動信号の他の実施形態を示すタイミング図である。
符号の説明
1 PDP、
20 駆動装置、
21 映像処理部、
22 論理制御部、
23 A駆動部、
24 X駆動部、
25 Y駆動部。

Claims (18)

  1. 一対の基板間において、相互に平行なX電極とY電極に対してA電極が交差し、その交差領域で放電セルが定義され、前記基板のうち少なくとも一つの前記放電セルに向かう面の前記A電極と二つの前記X電極及び前記Y電極との間に保護層が配置され、前記保護層が酸化マグネシウムとスカンジウムとを含む物質からなり、前記X電極と前記Y電極との間で維持放電を起こすディスプレイパネルの駆動装置であって、
    一つのフレームに含まれる複数のサブフィールドのうち少なくとも一つのサブフィールド期間から、前記X電極及び前記Y電極のうち少なくとも一つに、前記維持放電を起こすための維持パルスを印加する第1駆動部と、
    前記維持パルスに合わせて前記A電極にアドレスショットパルスを印加する第2駆動部と、
    を備えることを特徴とするディスプレイパネルの駆動装置。
  2. 前記アドレスショットパルスのパルス幅は、前記維持パルスのパルス幅より狭いことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  3. 前記アドレスショットパルスのパルス幅は、前記維持パルスのパルス幅の半分より狭いことを特徴とする請求項2に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  4. 前記アドレスショットパルスの大きさは、前記維持パルスの大きさより小さいことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  5. 前記アドレスショットパルスは、前記維持パルスが印加される時点に印加されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  6. 前記一つのフレーム内で複数のサブフィールドが順番に並べられ、前記アドレスショットパルスが中間の順番に該当する少なくとも一つ以上のサブフィールド期間に印加されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  7. 前記アドレスショットパルスは、前記サブフィールド期間内で印加される前記維持パルスのうち少なくとも一つ以上の維持パルスに合わせて印加されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  8. 前記保護層は、アルミニウム、カルシウム及びジルコニウムのうち少なくとも一つ以上をさらに含む物質からなることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  9. 前記保護層は、酸化マグネシウム+スカンジウム、酸化マグネシウム+スカンジウム+アルミニウム、酸化マグネシウム+スカンジウム+アルミニウム+カルシウム、及び酸化マグネシウム+スカンジウム+ジルコニウムのうち一つを含む物質からなることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
  10. 一対の基板間において、相互に平行なX電極とY電極に対してA電極が交差し、その交差領域で放電セルが定義され、前記基板のうち少なくとも一つの前記放電セルに向かう面の前記A電極と二つの前記X電極及び前記Y電極との間に保護層が配置され、前記保護層は、酸化マグネシウムとスカンジウムとを含む物質からなり、前記X電極と前記Y電極との間で維持放電を起こすディスプレイパネルの駆動方法であって、
    第1パルス幅を有する維持パルスを生成するステップと、
    前記第1パルス幅より狭い第2パルス幅を有するアドレスショットパルスを生成するステップと、
    前記X電極及び前記Y電極のうち少なくとも一つに前記維持パルスを印加し、前記A電極に前記アドレスショットパルスを前記維持パルスに合わせて印加するステップと、
    を含むことを特徴とするディスプレイパネルの駆動方法。
  11. 前記一つのフレーム内で複数のサブフィールドが順番に並べられ、前記アドレスショットパルスが中間の順番に該当する少なくとも一つ以上のサブフィールド期間に印加されることを特徴とする請求項10に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  12. 前記サブフィールドは、リセット期間、アドレス期間及び維持期間を含み、
    前記アドレス期間に、前記Y電極に順次にスキャンパルスが印加され、表示しようとする放電セルに該当するA電極に前記スキャンパルスに同期されるアドレスパルスが印加され、前記アドレスショットパルスの大きさが前記アドレスパルスの大きさより小さいことを特徴とする請求項11に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  13. 前記アドレスショットパルスは、前記維持期間に印加されることを特徴とする請求項12に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  14. 前記アドレスショットパルスは、正の大きさのパルス電圧であることを特徴とする請求項13に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  15. 前記維持期間に、前記Y電極に接地電圧を中心に正の大きさの第1維持パルスと負の大きさの第2維持パルスとが交互に印加されることを特徴とする請求項13に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  16. 前記アドレスショットパルスは、
    前記第1維持パルスに合わせて印加される正の大きさの第1アドレスショットパルスと、
    前記第2維持パルスに合わせて印加される負の大きさの第2アドレスショットパルスと、
    を含むことを特徴とする請求項15に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  17. 前記保護層は、アルミニウム、カルシウム及びジルコニウムのうち少なくとも一つ以上をさらに含む物質からなることを特徴とする請求項10に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
  18. 前記保護層は、酸化マグネシウム+スカンジウム、酸化マグネシウム+スカンジウム+アルミニウム、酸化マグネシウム+スカンジウム+アルミニウム+カルシウム、及び酸化マグネシウム+スカンジウム+ジルコニウムのうち一つを含む物質からなることを特徴とする請求項10に記載のディスプレイパネルの駆動方法。
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