JP2013148762A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強制初期化動作を使用しなくても、安定した書込み動作を行うことができるとともに、コントラストを向上させた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フィールドに、維持期間において維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第１の維持駆動を行うサブフィールドと、維持パルスを印加することなく第２の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第２の維持駆動を行うサブフィールドとを含み、時間的に連続する複数のフィールドで１つのフィールド群を構成するとともに、それぞれの走査電極に強制初期化波形を印加する回数を１つのフィールド群で１回とし、強制初期化波形を印加する前記走査電極においてのみ第２の維持駆動を行うサブフィールドの書込み期間において書込み動作を行う駆動方法。
【選択図】図３

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装置に関するものである。

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、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして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。各サブフィールドでは、初期化動作、書込み動作および維持動作を行う。初期化動作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形成する動作である。初期化動作には、直前のサブフィールドの動作にかかわらず初期化放電を発生させる強制初期化波形を印加する強制初期化動作と、直前のサブフィールドで書込み放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる選択初期化波形を印加する選択初期化動作とがある。書込み動作は表示する画像に応じて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動作であり、維持動作は表示電極対に交互に維持パルスを印加して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動作である。

サブフィールド法の中でも、強制初期化動作を行う回数を１フィールドに１回とし、また緩やかに変化する傾斜波形電圧を用いて強制初期化動作を行うことで、階調表示に関係しない発光を極力減らして黒を表示する際の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）を下げ、コントラストを向上させた駆動方法が、例えば、特許文献１に開示されている。

また特許文献２には、傾斜波形電圧によるランプ放電のみで維持発光を行うことで黒の次に低い階調の輝度を低下させるサブフィールドを用いてより多くの輝度レベルの表示を可能させた駆動方法が開示されている。

特開２０００−２４２２２４号公報 特開２００６−１８４４８６号公報

しかしながらコントラスト向上を目的とした強制初期化放電の走査電極ライン間引き動作を行いつつ、ランプ放電のみで維持発光を行った場合、強制初期化が無い走査電極においては、続く次のサブフィールドでの書込み放電が不安定になり、特に暗い画像での画像表示品質が低下す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、黒の次に低い階調の輝度を低下させつつ安定した書込み放電を実現し、高コントラストを両立した画像表示品質の高い画像表示が可能なパネルの駆動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し、走査電極と維持電極とデータ電極と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を駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、１つのフィールドは、維持期間において走査電極および維持電極に放電セルで放電を起こすための維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第１の維持駆動を行うサブフィールドと、維持期間において走査電極および維持電極に維持パルスを印加することなく第２の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第２の維持駆動を行うサブフィールドとを含み、初期化期間に直前のサブフィールドの動作にかかわらず初期化放電を発生させる強制初期化波形を、または放電セルに初期化放電が発生しない非初期化波形を選択的に走査電極に印加する特別初期化動作を行うサブフィールドと、初期化期間に直前のサブフィールドで書込み放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる選択初期化波形を走査電極に印加する複数の選択初期化動作を行うサブフィールドとで１つのフィールドを構成し、時間的に連続する複数のフィールドで１つのフィールド群を構成するとともに、それぞれの走査電極に強制初期化波形を印加する回数を１つの前記フィールド群で１回とし、強制初期化動作を行うサブフィールドを有するフィールドでは、強制初期化波形を印加する走査電極においてのみ第２の維持駆動を行うサブフィールドの書込み期間において書込み動作を行うことを特徴とする。この方法により、黒の次に低い階調の輝度を低下させつつ安定した放電を実現し、高コントラストを両立した画像表示品質の高い画像表示が可能な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では、第２のサブフィールドの次に特別初期化動作を行うサブフィールドを配置することがより高い効果を得る可能性がある。

本発明によれば、黒の次に低い階調の輝度を低下させつつ安定した放電を実現し、高コントラストを両立することができる。

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に用いるパネルの分解斜視図 同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図 同プラズマディスプレイ装置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 同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の回路図 同プラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の回路図 同プラズマディスプレイ装置のデータ電極駆動回路の回路図 同プラズマディスプレイ装置の特別セル初期化動作を行うサブフィールドの初期化期間における強制初期化波形および非初期化波形の発生パターンの一例を示す概略図

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１）
図１は、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に用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板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２４が複数形成されている。そして表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。背面基板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。

これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４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、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。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２４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、例えば垂直方向に伸びる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１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル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。

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画像を表示する。それぞれのサブフィールドでは初期化動作、書込み動作および維持動作を行う。初期化動作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動作である。このときの初期化動作には、それ以前の放電の有無にかかわらず放電セルで初期化放電を発生させる強制初期化動作と、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルのみで初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。書込み動作は、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動作である。そして維持動作は、サブフィールド毎にあらかじめ決められた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動作である。また、維持期間には、走査電極および維持電極に放電セルで放電を起こすための維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第１の維持動作期間と、維持期間において走査電極および維持電極に維持パルスを印加することなく第２の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極に印加する第２の維持動作期間とを含む。

サブフィールド構成としては、例えば、１フィールドを１１のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１１）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ、（０．５（＝１／２）、１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みを持つものとする。ここでＳＦ１の輝度重みを「０．５（＝１／２）」と記しているが、「０．５（＝１／２）」の値自体には厳密な意味はなく、維持パルスを表示電極対に印加するサブフィールドよりも低い階調表示を行うことを示している。

なお、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間においては、強制初期化動作と、放電セルに初期化放電が発生しない非初期化動作とを選択的に行う特別初期化動作を行うサブフィールド（以下、特別初期化サブフィールドと呼称する）と、他のサブフィールドの初期化期間においては選択初期化動作を行うサブフィールド（以下、選択初期化サブフィールドと呼称する）とで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させることが可能である。

そして、本実施の形態では、１フィールドを１１のサブフィールド（それぞれのサブフィールドを、第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１１ＳＦと記す）で構成し、第１ＳＦの初期化期間では選択初期化動作を行い、第２ＳＦの初期化期間では特別初期化動作を行い、第３ＳＦ〜第１１ＳＦの初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は第２ＳＦにおける特別初期化動作の放電にともなう発光のみとなり、維持放電を発生させない黒表示領域の輝度である黒輝度は特別初期化動作における微弱発光だけとなる。したがって、表示画像における黒輝度を低減して、コントラストを高めることが可能となる。

しかし、本実施の形態は、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く、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。

まず駆動電圧波形の一例について図面を用いて説明する。図３は、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各電極に印加する駆動電圧波形図である。図３には走査電極ＳＣ１、走査電極ＳＣ２、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する駆動電圧波形を示している。図３では、選択初期化動作および第２の維持動作を行うＳＦ１、特別初期化動作および第１の維持動作を行うＳＦ２、選択初期化動作および第１の維持動作のＳＦ３までを示している。

第１のサブフィールドＳＦ１の初期化期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｅを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにはグランドから電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、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で微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋの壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。このようにして選択初期化動作が完了する。ここで電極上の壁電圧とは、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。

続く第１ＳＦ１の書込み期間では、まずはデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｅを引き続き印加する。そしてまず走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。次に、１行目の走査電極ＳＣ１に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極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上の正の壁電圧が加算され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との間で発生した放電が走査電極ＳＣ１と維持電極ＳＵ１との間に伸展して書込み放電が起こる。そして走査電極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、書込みパルスを印加しなかったデータ電極と走査電極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。

次に、２行目の走査電極ＳＣ２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加する。するとデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間で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、２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。

以下、ｎ行目の走査電極ＳＣｎに至るまで同様の書込み動作を行い、続く維持放電に必要な壁電荷を形成する。

続く第１ＳＦ１の維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともにデータ電極Ｄ１〜Ｄｍはハイインピーダンス状態にして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｒ２に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると書込み放電を行った放電セルでは走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間で微弱な消去放電が発生し、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。また、ハイインピーダンス状態にしているデータ電極Ｄ１〜Ｄｍはパネルを介して電圧Ｖｒ２に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加している走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにより電圧が緩やかに引き上げられＶｄまで上昇する。そして走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。また電圧Ｖｒ２は書込み放電を行った放電セルの走査電極ＳＣｉとデータ電極Ｄｋとの間の放電開始電圧を超える電圧に設定されているため、走査電極ＳＣｉとデータ電極Ｄｋとの間でも微弱な放電が発生してデータ電極Ｄｋ上に正の壁電圧が蓄積される。

このように、第１ＳＦ１の維持期間では走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加することなく、電圧Ｖｒ２に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する。このようにして第１ＳＦ１の維持期間では傾斜波形電圧を用いた微弱放電を発生させるため、維持パルスを用いて階調を表示するサブフィールドよりも暗い階調を表示することができる。こうして第１ＳＦ１の維持動作を終了する。

続いて第２のサブフィールドＳＦ２についてその動作を説明する。第２のサブフィールドＳＦ２の初期化期間は特別初期化動作を、維持期間には第１の維持動作を行う。図３において、配置的に見て上から（１＋３×Ｎ）番目（Ｎは整数）の走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）には直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形を印加し、それ以外の走査電極２２には放電セルに初期化放電が発生しない非初期化波形を印加する構成を示す。

第２のサブフィールドＳＦ２の初期化期間前半部では、まず走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）には、グランド辺りから緩やかに電圧Ｖｉ５まで小さくなる下りの傾斜波形電圧Ｌ０を走査電極に印加する。下りの傾斜波形電圧Ｌ０を印加する間は他の走査電極ＳＣ（２＋３×Ｎ）、走査電極ＳＣ（３×Ｎ）には、電圧Ｖｒ２とグランドとの間の電位からグランド付近までゆっくり下がる電位を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｓを印加する。

続いて、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにはそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）には、所定の電圧である電圧Ｖｉ１を印加したあと、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに（例えば、約１．３Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する傾斜電圧（以下、「上りランプ電圧」と呼称する）Ｌ１を印加する。このとき、電圧Ｖｉ１は、維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）に対して放電開始電圧以下の電圧であり、電圧Ｖｉ２は維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）に対して放電開始電圧を超える電圧とする。

この上りランプ電圧Ｌ１が上昇する間に、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）と維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）との間、および走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）とデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）と交差するデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上および維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）上には正の壁電圧が蓄積される。この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。

第２のサブフィールドＳＦ２の初期化期間後半部では、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）への印加電圧を電圧Ｖｉ２から電圧Ｖｉ２よりも低い電圧Ｖｉ３へ下降する。維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには正の電圧Ｖｅを印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには０（Ｖ）を印加する。そして、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）に、電圧Ｖｉ３から負の電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに（例えば、約−０．５Ｖ／μｓｅｃの勾配で）下降する傾斜電圧（以下、「下りランプ電圧」と呼称する）Ｌ２を印加する。このとき、電圧Ｖｉ３は、維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）に対して放電開始電圧以下の電圧にし、電圧Ｖｉ４は維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）に対して放電開始電圧を超える電圧にする。

この間に、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）と維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）との間、および走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）とデータ電極Ｄ１〜データ電極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ＳＣ（１＋３×Ｎ）上の負の壁電圧および維持電極ＳＵ（１＋３×Ｎ）上の正の壁電圧が弱められ、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）と交差するデータ電極Ｄ１〜データ電極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。

以上の波形が、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形であり、以上の動作が強制初期化動作である。

一方、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）以外の走査電極２２は、第２ＳＦの初期化期間前半部では、所定の電圧である電圧Ｖｉ１を印加せず、０（Ｖ）のままとし、０（Ｖ）から電圧Ｖｉ２’に向かって緩やかに上昇する上りランプ電圧Ｌ１’を印加する。この上りランプ電圧Ｌ１’は、上りランプ電圧Ｌ１と同じ勾配で、上りランプ電圧Ｌ１と同じ時間だけ上昇を続けるものとする。したがって、電圧Ｖｉ２’は電圧Ｖｉ２から電圧Ｖｉ１を引いた電圧に等しい電圧となる。このとき、電圧Ｖｉ２’は維持電極２３に対して放電開始電圧以下の電圧となるように各電圧および上りランプ電圧Ｌ１’を設定する。これにより、上りランプ電圧Ｌ１’を印加した放電セルでは放電は実質的に発生しない。

初期化期間後半部では、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）以外の走査電極２２にも、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）と同様に、下りランプ電圧Ｌ２を印加する。このとき、走査電極ＳＣ（１＋３×Ｎ）以外の走査電極２２を有する放電セルでは、第２ＳＦの初期化期間前半部で放電が発生していないので、初期化期間後半部でも放電は実質的に発生しない。

以上の波形が、放電セルに初期化放電が発生しない非初期化波形であり、以上の動作が非初期化動作である。

なお、本発明における強制初期化波形は、何ら上述した波形に限定されるものではない。強制初期化波形は、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する波形であればどのような波形であってもかまわない。また、本発明における非初期化波形も、何ら上述した波形に限定されるものではない。本実施の形態に示す非初期化波形は放電セルに初期化放電が発生しない波形の一例を示したものに過ぎず、例えば、０（Ｖ）クランプ波形等、初期化放電が発生しない波形であればどのような波形であってもかまわない。

以上により、特定の放電セルに対して強制初期化動作を行い、他の放電セルに対しては非初期化動作を行う特別初期化動作が終了する。

続く第２のサブフィールドＳＦ２の書込み期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｅを引き続き印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖａの走査パルスを順次印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに電圧Ｖｄの書込みパルスを印加して書込み動作を行う。

そして第２のサブフィールドＳＦ２の維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。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上との電圧差は電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差を加算し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。一方、書込み期間で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、初期化動作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に電圧０（Ｖ）を印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり、蛍光体層３５が発光する。そして維持電極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、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を継続して発生させる。

そしてその後に、電圧Ｖｒ１に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する。すると維持放電を行った放電セルでは消去放電が発生して、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。なお、データ電極Ｄｋ上には正の壁電圧が蓄積されているので走査電極ＳＣｉとデータ電極Ｄｋとの間では放電は発生しない。こうして維持動作を終了する。

次に第３のサブフィールドＳＦ３の初期化期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｅを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにはグランドから電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、直前のサブフィールドＳＦ２において維持放電を発生した放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋ上の壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。このようにして選択初期化動作が完了する。

続く第３のサブフィールドＳＦ３の書込み期間では、第２のサブフィールドＳＦ２の書込み期間と同様に、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには引き続き電圧Ｖｅを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに走査パルスを順次印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加して書込み動作を行う。

続く第３のサブフィールドＳＦ３の維持期間の動作は維持パルス数を除き第２のサブフィールドＳＦ２の維持期間の動作と同じである。すなわち走査電極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、書込み期間で書込み放電を起こした放電セルで維持放電を継続して発生させる。そしてその後に、電圧Ｖｒ１に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加して、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を弱める。

続くサブフィールドＳＦ４〜ＳＦ１１における動作は、維持パルス数を除きＳＦ３の動作と同様である。

なお、本実施の形態においては、電圧Ｖｉ１は１４５（Ｖ）、電圧Ｖｉ２は３６０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３は２１５（Ｖ）、電圧Ｖｉ４は−１８０（Ｖ）、電圧Ｖｉ５は−２００（Ｖ）、電圧Ｖｃは−６０（Ｖ）、電圧Ｖａは−２０５（Ｖ）、電圧Ｖｓは２１５（Ｖ）、電圧Ｖｒ１は２１５（Ｖ）、電圧Ｖｒ２は２１５（Ｖ）、電圧Ｖｅは１５０（Ｖ）、電圧Ｖｄは６０（Ｖ）である。しかしこれらの電圧値は上述した値に限定されるものではなく、パネルの放電特性やプラズマディスプレイ装置の仕様にもとづき最適に設定することが望ましい。

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４は、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４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０は、パネル１０とその駆動回路とを備え、駆動回路は、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５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４１は、入力された画像信号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４２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する書込みパルスに変換し各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する。タイミング発生回路４５は垂直および水平同期信号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４３は、タイミング信号にもとづいて上述した駆動電圧波形を発生し各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに印加する。維持電極駆動回路４４は、タイミング信号にもとづいて上述した駆動電圧波形を発生し維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する。

図５は、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４０の走査電極駆動回路４３の回路図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生回路５０と、傾斜波形電圧発生回路６０と、走査パルス発生回路７０とを備えている。

維持パルス発生回路５０は、電力回収回路５１と、スイッチング素子Ｑ５５と、スイッチング素子Ｑ５６と、スイッチング素子Ｑ５９とを有し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルスを発生する。電力回収回路５１は走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを駆動するときの電力をパネル１０の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから回収して再利用する。スイッチング素子Ｑ５５は走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを電圧Ｖｓにクランプし、スイッチング素子Ｑ５６は走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを電圧０（Ｖ）にクランプする。スイッチング素子Ｑ５９は分離スイッチであり、走査電極駆動回路４３を構成するスイッチング素子の寄生ダイオード等を介して電流が逆流するのを防止するために設けられている。

走査パルス発生回路７０は、スイッチング素子Ｑ７１Ｈ１〜Ｑ７１Ｈｎ、Ｑ７１Ｌ１〜Ｑ７１Ｌｎ、スイッチング素子Ｑ７２を有する。そして電圧Ｖａの電源、および走査パルス発生回路７０の基準電位（図５に示した節点Ａの電位）に重畳された電圧Ｖｐの電源をもとにして走査パルスを発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに、図３に示したタイミングで走査パルスを順次印加する。なお、走査パルス発生回路７０は、維持動作時には維持パルス発生回路５０の出力電圧をそのまま出力する。すなわち、節点Ａの電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ出力する。図３の特別初期化動作を行う第２のサブフィールドの初期化期間において、走査電極ＳＣｎごとに強制初期化波形および非初期化波形を発生している。これは、スイッチング素子Ｑ７１Ｈ１〜スイッチング素子Ｑ７１Ｈｎと、スイッチング素子Ｑ７１Ｌ１〜スイッチング素子Ｑ７１Ｌｎとを制御することで、強制初期化動作のための電圧を印加する走査電極と、非初期化動作のための電圧を印加する走査電極とで区別し、強制初期化波形および非初期化波形を選択的に走査電極２２に印加することができる。

傾斜波形電圧発生回路６０は、ミラー積分回路６１〜６３を備え、図３に示した傾斜波形電圧を発生させる。ミラー積分回路６１は、トランジスタＱ６１とコンデンサＣ６１と抵抗Ｒ６１とを有し、電圧Ｖｔに向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を発生する。ミラー積分回路６２は、トランジスタＱ６２とコンデンサＣ６２と抵抗Ｒ６２と逆流防止用のダイオードＤ６２とを有し、電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を発生する。ミラー積分回路６３は、トランジスタＱ６３とコンデンサＣ６３と抵抗Ｒ６３とを有し、電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに低下する下り傾斜波形電圧を発生する。なおスイッチング素子Ｑ６９も分離スイッチであり、走査電極駆動回路４３を構成するスイッチング素子の寄生ダイオード等を介して電流が逆流するのを防止するために設けられている。

なお、これらのスイッチング素子およびトランジスタは、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。またこれらのスイッチング素子およびトランジスタは、タイミング発生回路４５で発生したそれぞれのスイッチング素子およびトランジスタに対応するタイミング信号により制御される。

図６は、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４０の維持電極駆動回路４４の回路図である。維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路８０と、一定電圧発生回路９０とを備えている。

維持パルス発生回路８０は、電力回収回路８１と、スイッチング素子Ｑ８５と、スイッチング素子Ｑ８６とを有し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵ１０８０に印加する維持パルスを発生する。電力回収回路８１は維持電極ＳＵ１〜ＳＵ１０８０を駆動するときの電力を回収して再利用する。スイッチング素子Ｑ８５は維持電極ＳＵ１〜ＳＵ１０８０を電圧Ｖｓにクランプし、スイッチング素子Ｑ８６は維持電極ＳＵ１〜ＳＵ１０８０を電圧０（Ｖ）にクランプする。

一定電圧発生回路９０は、スイッチング素子Ｑ９１、Ｑ９２、逆流防止用のダイオードＤ９１、Ｄ９２を有し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵ１０８０に電圧Ｖｅ１または電圧Ｖｅ２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。またこれらのスイッチング素子は、タイミング発生回路４５で発生したそれぞれのスイッチング素子に対応するタイミング信号により制御される。

次に、走査電極駆動回路４３および維持電極駆動回路４４の動作、特に第１のサブフィールドＳＦ１から第２のサブフィールドＳＦ２にかけての動作について説明する。本実施の形態においては、図３に示した電圧Ｖｉ１は電圧Ｖｐに等しく、電圧Ｖｉ２は電圧（Ｖｔ＋Ｖｐ）に等しく、電圧Ｖｉ３は電圧Ｖｓに等しく、電圧Ｖｉ５は電圧Ｖｔに等しく、電圧Ｖｃは電圧（Ｖａ＋Ｖｐ）に等しいものとして説明する。しかしこれらの電圧は上記に限定されるものではなく、回路構成に応じて適宜設定することができる。

図７は、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４０のデータ電極駆動回路４２の回路図である。データ電極駆動回路４２は、スイッチング素子Ｑ９１Ｈ１〜スイッチング素子Ｑ９１Ｈｍ、スイッチング素子Ｑ９１Ｌ１〜スイッチング素子Ｑ９１Ｌｍを有する。そしてスイッチング素子Ｑ９１Ｌｊをオンにすることでデータ電極Ｄｊに電圧０（Ｖ）を印加し、スイッチング素子Ｑ９１Ｈｊをオンにすることでデータ電極Ｄｊに電圧Ｖｄを印加する。

図８は、本発明の実施の形態の特別初期化動作を行うサブフィールドの初期化期間における強制初期化波形および非初期化波形の発生パターンの一例を示す概略図である。図８において、横軸はフィールドを、縦軸は走査電極２２を表す。

なお、図８には、時間的に連続する３つのフィールドで１つのフィールド群を構成するとともに、配置的に連続する３本の走査電極２２で１つの走査電極群を構成する例を示す。また、図８に示す例では、第２のサブフィールドＳＦ２を上述した特別初期化動作を行う初期化期間を備えるサブフィールドとし、残りのサブフィールド（例えば、第１のサブフィールドＳＦ１、第３のサブフィールドＳＦ３〜第１１のサブフィールドＳＦ１１）を、上述した選択初期化動作を行うサブフィールドとする。さらに、図８に示す例では、第１のサブフィールドＳＦ１を上述した第２の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドとし、残りのサブフィールド（例えば、第２ＳＦ〜第１１ＳＦ）を、上述した第１の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドとする。

そして、図８に示す白い四角い枠は、第２のサブフィールドＳＦ２の初期化期間において強制初期化動作を行うことを表し、灰色の四角い枠は、第２のサブフィールドＳＦ２の初期化期間において上述した非初期化動作を行うことを表す。

さらに、四角い枠の「○」は、第１のサブフィールドＳＦ１を上述した第２の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドでの自由な書込みを行う事を許容し、四角い枠の「×」は、第１のサブフィールドＳＦ１を上述した第２の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドでの自由な書込みを行う事を禁止することを表す。

以下、１つの走査電極群を構成する走査電極ＳＣｉ〜走査電極ＳＣｉ＋２、および１つのフィールド群を構成するｊフィールド〜ｊ＋２フィールドを例に挙げて説明を行う（ｉもｊも正の整数）。

まず、ｊフィールドの第１のサブフィールドＳＦ１では、走査電極ＳＣｉに自由な書込みを行う事を許容し、残りの走査電極ＳＣｉ＋１と走査電極ＳＣｉ＋２には自由な書込みを行う事を禁止する。そして第２のサブフィールドＳＦ２では、初期化期間に走査電極ＳＣｉに強制初期化動作の波形を印加し、残りの走査電極ＳＣｉ＋１と走査電極ＳＣｉ＋２には非初期化動作の波形を印加する。

続くｊ＋１フィールドの第１のサブフィールドＳＦ１では、走査電極ＳＣｉ＋１に自由な書込みを行う事を許容し、残りの走査電極ＳＣｉと走査電極ＳＣｉ＋２には自由な書込みを行う事を禁止する。そして第２のサブフィールドＳＦ２では、初期化期間に走査電極ＳＣｉ＋１に強制初期化動作の波形を印加し、残りの走査電極ＳＣｉと走査電極ＳＣｉ＋２には非初期化動作の波形を印加する。

続くｊ＋２フィールドの第１のサブフィールドＳＦ１では、走査電極ＳＣｉ＋２に自由な書込みを行う事を許容し、残りの走査電極ＳＣｉと走査電極ＳＣｉ＋１には自由な書込みを行う事を禁止する。そして第２のサブフィールドＳＦ２では、初期化期間に走査電極ＳＣｉ＋２に強制初期化動作の波形を印加し、残りの走査電極ＳＣｉと走査電極ＳＣｉ＋１には非初期化動作の波形を印加する。

こうして、１つの走査電極群における１つのフィールド群の動作を終了する。他の走査電極群に対しても、上述と同様の動作を行い、これ以降においても、各フィールド群で上述と同様の動作を繰り返す。

このように、本実施の形態では、各放電セルで強制初期化動作を行う回数が、１つのフィールド群（図８に示す例では、３フィールド）でそれぞれ１回となるように強制初期化動作のための波形および非初期化動作のための波形を選択的に発生してパネル１０を駆動する。

これにより、フィールド毎に全ての放電セルで強制初期化動作を行う構成と比較して、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を低減（図８に示す例では、３分の１に低減）することができるので、表示画像の黒輝度を低減することができる。

さらに、本実施の形態では、１つの特別初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールドにおいて、強制初期化動作のための波形を印加する走査電極２２の数を、１つの走査電極群で１本となるように強制初期化動作のための波形および非初期化動作のための波形を選択的に発生してパネル１０を駆動する。

図８に示す例では、例えば走査電極ＳＣｉ〜走査電極ＳＣｉ＋２からなる走査電極群に関しては、強制初期化動作の波形を印加する走査電極２２を、ｊフィールドでは走査電極ＳＣｉとし、ｊ＋１フィールドでは走査電極ＳＣｉ＋１とし、ｊ＋２フィールドでは走査電極ＳＣｉ＋２とする。

これにより、強制初期化動作を行う放電セルを各フィールドに分散することができる。すなわち、特別初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールドの初期化期間に生じる輝度を、パネル１０の全放電セルで一斉に強制初期化動作を行うときに生じる輝度と比較して、低減することができる。

このように本実施の形態においては、第２のサブフィールドＳＦ２で強制初期化動作を行う走査電極２２においてのみその前の第１のサブフィールドＳＦ１での書込み動作を行い、第２のサブフィールドＳＦ２で非初期化動作である走査電極２２においては、その前の第１のサブフィールドＳＦ１での書込み動作を行わない。その理由は以下に説明する。

第２の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドではその維持期間において強放電を発生させず暗い輝度を実現する事ができるが、その後の書込み動作が不安定になってしまう為に書込み前の初期化期間において強制初期化動作を行わなければ安定した書込み放電を行う事が出来ない。そこで本実施の形態では、第２の維持動作を行う維持期間を有するサブフィールドである第１のサブフィールドＳＦ１に続く第２のサブフィールドＳＦ２に強制初期化動作がある場合にのみ第１のサブフィールドＳＦ１での書込みを行うようにする。このようにすることで、第２のサブフィールドＳＦ２が非初期化動作である走査電極２２において第１のサブフィールドＳＦ１で書込み動作を行わない為、第２の維持放電の形態での放電が発生せず、強制初期化動作を行わなくても次に安定して書込み動作を行う事ができるようになる。

このような駆動回路を用いて、図３に示したパネルの駆動電圧波形を発生させることができる。しかし図４〜図８に示した駆動回路は一例であって、本発明がこれらの駆動回路の回路構成に限定されるものではない。

以上のように本実施の形態のパネルの駆動方法では、上述の条件を満たす走査パルスを走査電極に印加することで、強制初期化動作を使用しなくても、安定した書込み動作を行うことができるとともに、コントラストを向上させた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できる。

なお、本実施の形態において示した具体的な数値等は単に一例を示したに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にあわせて最適に設定することが望ましい。

本発明は、黒の次に低い階調の輝度を低下させて、画像表示品質の高い画像表示が可能であり、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として有用である。

１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
３２ データ電極
４０ プラズマディスプレイ装置
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
５０ 維持パルス発生回路
５１ 電力回収回路
６０ 傾斜波形電圧発生回路
６１，６２，６３ ミラー積分回路
７０ 走査パルス発生回路

Claims (2)

1. 初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し、走査電極と維持電極とデータ電極と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を駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
   前記１つのフィールドは、維持期間において前記走査電極および前記維持電極に前記放電セルで放電を起こすための維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を前記走査電極に印加する第１の維持駆動を行うサブフィールドと、維持期間において前記走査電極および前記維持電極に前記維持パルスを印加することなく第２の電圧まで上昇する上り傾斜波形電圧を前記走査電極に印加する第２の維持駆動を行うサブフィールドとを含み、
   前記初期化期間に直前のサブフィールドの動作にかかわらず初期化放電を発生させる強制初期化波形を、または放電セルに初期化放電が発生しない非初期化波形を選択的に前記走査電極に印加する特別初期化動作を行うサブフィールドと、前記初期化期間に前記非初期化波形を前記走査電極に印加する複数の選択初期化動作を行うサブフィールドとで１つのフィールドを構成し、
   時間的に連続する複数の前記フィールドで１つのフィールド群を構成するとともに、それぞれの前記走査電極に前記強制初期化波形を印加する回数を１つの前記フィールド群で１回とし、
   前記強制初期化動作を行うサブフィールドを有するフィールドでは、前記強制初期化波形を印加する前記走査電極においてのみ前記第２の維持駆動を行うサブフィールドの書込み期間において書込み動作を行う
   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. 前記第２の維持駆動を行うサブフィールドの次に前記特別初期化サブフィールドを含む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。

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