JP3511457B2 - Pdpの駆動方法 - Google Patents

Pdpの駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面放電構造のAC
型PDP(Plasma Display Panel:プラズマディスプレ
イパネル)の駆動方法に関する。
【0002】高精細のAC型PDPでテレビジョンなど
のフルモーション動画表示を実現するには、いわゆる消
去アドレッシングを行う駆動方法の採用が望ましい。書
込みアドレッシングよりも高速性に優れているからであ
る。
【0003】
【従来の技術】カラー表示デバイスとして3電極面放電
構造のAC型PDPが商品化されている。これは、マト
リクス表示の行(ライン)毎に点灯維持のための一対の
主電極が配置され、列毎にアドレス電極が配置されたも
のである。AC型であるので、表示に際しては主電極を
覆う誘電体層のメモリ機能が利用される。すなわち、表
示内容に応じた帯電状態を形成するアドレッシングを行
い、その後に全ての主電極対に対して一斉に交番極性の
点灯維持電圧Vsを印加する。これにより、壁電荷の存
在するセルのみにおいて実効電圧(セル電圧ともいう)
Veff が放電開始電圧Vfを越えて基板面に沿った面放
電が生じる。
【0004】時系列の画像の表示に際しては、ある画像
の点灯維持の終了から次の画像のアドレッシングまでの
期間に、表示の乱れを防止するために画面全体の帯電状
態を均一化する必要がある。したがって、点灯不要のセ
ルの壁電荷を消去するアドレッシング形式の場合には、
アドレッシングに先立って画面全体を均等に帯電させる
ことになる。
【0005】従来では、画面の各行を画定する全ての主
電極対に対して、放電開始電圧Vfを越える書込み電圧
を一斉に印加することによって、画面全体に壁電荷が形
成されていた。残留壁電荷が実効電圧Veff を引き下げ
るように書込み電圧の極性を選定すれば、以前のアドレ
ッシングで壁電荷の消去されたセルのみで選択的に放電
が生じる。そして、新たに形成された壁電荷又は残留し
ている壁電荷を利用して全てのセルで放電を生じさせれ
ば、帯電分布をより均等化することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように消去アド
レッシングを行えば、アドレッシングの所要時間を書込
みアドレッシングの場合よりも短くすることができる。
具体的には、書込みアドレッシングの場合には十分な電
荷を帯電させるために1ライン当たり3.7μs程度の
時間を要するが、消去アドレッシングの場合には電荷を
消失させるだけでよいので1ライン当たりの所要時間は
1.5μs程度となる。
【0007】しかし、消去アドレッシングでは、その準
備処理である画面全体の電荷形成に際して非帯電状態の
セルで書込み電圧の印加による強い放電が生じる。した
がって、特に全体的に暗い画像を表示するときに、画面
の大半を占める背景部分が明るく見えてしまい、コント
ラストが低下するという問題があった。比較的に明るい
画像の場合には、アドレッシング準備における不要発光
はさほど目立たない。
【0008】本発明は、背景輝度を低減してコントラス
トを高めることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、一部
の行については電圧の印加によらずに隣接する行の放電
で生じた空間電荷を利用して放電を生じさせることによ
って、消去アドレッシングに先立つ画面全体の帯電過程
における放電総数を低減する。
【0010】請求項1の発明の方法は、行方向に延び誘
電体層で覆われた電極どうしによって面放電を生じさせ
る構造のAC型PDPによるマトリクス表示に際して、
画面の全体を帯電させた後に点灯不要のセルの壁電荷を
消去するアドレッシングを行うPDPの駆動方法であっ
て、各行を画定する前記電極の対を列方向における少な
くとも片側には他の群の電極対が隣り合うように第1及
び第2の群に分類し、前記アドレッシングに先立って前
記画面の全体を帯電させる処理として、前記第1及び第
2の群のうちの一方に属する電極対に対しては、非帯電
状態のセルのみで放電を生じさせるための第1電圧、及
び全てのセルで放電を生じさせるための第2電圧を順に
印加し、前記第1及び第2の群のうちの他方に属する電
極対に対しては、前記第2電圧のみを印加するものであ
る。
【0011】請求項2の発明の駆動方法は、列方向の一
端側から数えた奇数番目の前記電極の対を前記第1の群
に分類し、偶数番目の前記電極の対を前記第2の群に分
類するものである。
【0012】請求項3の発明の駆動方法は、前記第1及
び第2の群のうちの前記第1電圧を印加する群と印加し
ない群とを周期的に切り換えるものである。請求項4の
発明の駆動方法は、前記第1電圧を印加する群に属する
電極対どうしの間に他の群に属する2つの電極対が並ぶ
ように前記電極の対を分類するものである。
【0013】請求項5の発明の駆動方法は、前記第1電
圧を印加しない電極対に対しては、他の電極対よりも前
記第2電圧の値を大きくするものである。請求項6の発
明の駆動方法は、前記第1電圧を印加しない電極対に対
しては、他の電極対よりも早期に前記第2電圧を印加す
るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るプラズマ表示
装置100の構成図である。プラズマ表示装置100
は、マトリクス形式のカラー表示デバイスであるAC型
のPDP1と、画面(スクリーン)SCを構成する縦横
に並んだセルCを選択的に点灯させるための駆動ユニッ
ト80とから構成されており、壁掛け式テレビジョン受
像機、コンピュータシステムのモニターなどとして利用
される。
【0015】PDP1は、対をなす第1及び第2の主電
極としてのサステイン電極X,Yが平行配置され、各セ
ルCにおいてサステイン電極X,Yと第3の電極として
のアドレス電極Aとが交差する面放電構造のPDPであ
る。サステイン電極X,Yは画面の行方向(水平方向)
に延び、一方のサステイン電極Yはアドレッシングに際
して行単位にセルCを選択するためのスキャン電極とし
て用いられる。アドレス電極Aは列方向(垂直方向)に
延びており、列単位にセルCを選択するためのデータ電
極として用いられる。サステイン電極群とアドレス電極
群とが交差する領域が表示領域、すなわち画面SCであ
る。
【0016】駆動ユニット80は、コントローラ81、
フレームメモリ82、データ処理回路83、サブフィー
ルドメモリ84、電源回路85、Xドライバ87、Yド
ライバ88、及びアドレスドライバ89を有している。
駆動ユニット80には、TVチューナ、コンピュータな
どの外部装置からR,G,Bの各色の輝度レベル(階調
レベル)を示す画素単位のフィールドデータDFが各種
の同期信号とともに入力される。
【0017】フィールドデータDFは、フレームメモリ
82に一旦格納された後、データ処理回路83へ送られ
る。データ処理回路83は、後述のようにフィールドを
所定数のサブフィールドに分割して階調表示を行うため
にデータ変換手段であり、フィールドデータDFに応じ
たサブフィールドデータDSFを出力する。サブフィー
ルドデータDSFはサブフィールドメモリ84に格納さ
れる。サブフィールドデータDSFの各ビットの値は、
サブフィールドにおけるセルの点灯の要否を示す情報、
厳密にはアドレス放電の要否を示す情報である。
【0018】Xドライバ87はサステイン電極Xに駆動
電圧を印加し、Yドライバ88はサステイン電極Yに駆
動電圧を印加する。アドレスドライバ89はアドレス電
極Aに駆動電圧を印加する。これらドライバには電源回
路85から所定の電力が供給される。
【0019】図2はPDP1の内部構造を示す斜視図で
ある。PDP1では、前面側のガラス基板11の内面
に、行L毎に一対ずつサステイン電極X,Yが配列され
ている。行Lは画面における水平方向のセル列である。
サステイン電極X,Yは、それぞれが透明導電膜41と
金属膜(バス導体)42とからなり、低融点ガラスから
なる厚さ30μm程度の誘電体層17で被覆されてい
る。誘電体層17の表面にはマグネシア(MgO)から
なる厚さ数千オングストロームの保護膜18が設けられ
ている。アドレス電極Aは、背面側のガラス基板21の
内面を覆う下地層22の上に配列されており、厚さ10
μm程度の誘電体層24によって被覆されている。誘電
体層24の上には、高さ150μmの平面視直線帯状の
隔壁29が、各アドレス電極Aの間に1つずつ設けられ
ている。これらの隔壁29によって放電空間30が行方
向にサブピクセル(単位発光領域)毎に区画され、且つ
放電空間30の間隙寸法が規定されている。そして、ア
ドレス電極Aの上方及び隔壁29の側面を含めて背面側
の内面を被覆するように、カラー表示のためのR,G,
Bの3色の蛍光体層28R,28G,28Bが設けられ
ている。放電空間30には主成分のネオンにキセノンを
混合した放電ガスが充填されており、蛍光体層28R,
28G,28Bは放電時にキセノンが放つ紫外線によっ
て局部的に励起されて発光する。表示の1ピクセル(画
素)は行方向に並ぶ3個のサブピクセルで構成される。
各サブピクセル内の構造体がセル(表示素子)Cであ
る。隔壁29の配置パターンがストライプパターンであ
ることから、放電空間30のうちの各列に対応した部分
は全ての行Lに跨がって列方向に連続している。
【0020】以下、プラズマ表示装置100におけるP
DP1の駆動方法を説明する。図3はフィールド構成と
基本の駆動シーケンスとを示す図である。例えばテレビ
ジョン映像の表示においては、2値の点灯制御によって
階調再現を行うために、入力画像である時系列の各フィ
ールドf(符号の添字は表示順位を表す)を例えば8個
のサブフレームsf1,sf2,sf3,sf4,sf
5,sf6,sf7,sf8に分割する。言い換えれ
ば、フレームFを構成する各フィールドfを8個のサブ
フレームsf1〜sf8の集合に置き換える。ただし、
コンピュータ出力などのノンインタレース形式の画像を
再生する場合には、各フレームを8分割する。そして、
これらサブフィールドsf1〜sf8における輝度の相
対比率が1:2:4:8:16:32:64:128と
なるように重み付けをして各サブフィールドsf1〜s
f8のサステイン放電回数を設定する。サブフィールド
単位の点灯/非点灯の組合せでRGBの各色毎に256
段階の輝度設定を行うことができるので、表示可能な色
の数は2563 となる。なお、サブフィールドsf1〜
sf8を輝度の重みの順に表示する必要はない。例えば
重みの大きいサブフィールドsf8を表示期間の中間に
配置するといった最適化を行うことができる。
【0021】各サブフィールドsf1〜sf8に割り当
てるサブフィールド期間Tsfは、画面全体を均一に帯
電させるアドレッシング準備期間TR、消去アドレッシ
ングを行うアドレス期間TA、及び階調レベルに応じた
輝度を確保するために点灯状態を維持するサステイン期
間TSからなる。各サブフィールド期間Tsfにおい
て、アドレッシング準備期間TR及びアドレス期間TA
の長さは輝度の重みに係わらず一定であるが、サステイ
ン期間TSの長さは輝度の重みが大きいほど長い。つま
り、1つのフィールドfに対応する8つのサブフィール
ド期間Tsfの長さは互いに異なる。
【0022】アドレッシング準備期間TRにおいては、
基本的には、サステイン電極Xに正極性の電圧パルスP
rを印加する第1過程と、サステイン電極Xに正極性の
電圧パルスPrxを印加し且つサステイン電極Yに負極
性の電圧パルスPryを印加する第2過程とによって、
1つ前のサブフィールドにおいて点灯した“前回点灯セ
ル”及び点灯しなかった“前回非点灯セル”に所定の極
性の壁電荷が形成される。なお、第1過程ではアドレス
電極Aを50〜120V程度の正電位にバイアスし、ア
ドレス電極Aとサステイン電極Xとの間の不要の放電を
防止する。第2過程に続いて、帯電の均一性を高めるた
め、サステイン電極Yに正極性の電圧パルスPrsを印
加して全てのセルで面放電を生じさせる。この面放電に
よって帯電極性は反転する。その後、電荷の消失を避け
るため、サステイン電極Yの電位を所定値まで緩やかに
低減させる。
【0023】アドレス期間TAにおいては、先頭の行か
ら1行ずつ順に各行を選択し、該当するサステイン電極
Yに負極性のスキャンパルスPyを印加する。行の選択
と同時に、非点灯とすべきセル(今回非点灯セル)に対
応したアドレス電極Aに対して正極性のアドレスパルス
Paを印加する。選択された行におけるアドレスパルス
Paの印加されたセルでは、サステイン電極Yとアドレ
ス電極Aとの間で対向放電が起こって誘電体層17の壁
電荷が消失する。アドレスパルスPaの印加時点ではサ
ステイン電極Xの近傍には正極性の壁電荷が存在するの
で、その壁電圧でアドレスパルスPaが打ち消され、サ
ステイン電極Xとアドレス電極Aとの間では放電は起き
ない。このような消去アドレッシングは、書込みアドレ
ッシングと違って電荷の再形成が不要であるので、高速
化に適している。
【0024】サステイン期間TSにおいては、不要の放
電を防止するために全てのアドレス電極Aを正極性の電
位にバイアスし、最初に全てのサステイン電極Xに正極
性のサステインパルスPsを印加する。その後、サステ
イン電極Yとサステイン電極Xとに対して交互にサステ
インパルスPsを印加する。本実施形態では、最終のサ
ステインパルスPsはサステイン電極Yに印加される。
サステインパルスPsの印加によって、アドレス期間T
Aにおいて壁電荷の残されたセル(今回点灯セル)で表
示のための面放電が生じる。
【0025】各パルスの波高値及びパルス幅の一例を表
1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】図4は本発明に係わるアドレッシング準備
の基本概念を示す電圧波形図である。同図における壁電
圧Vwall及び実効電圧Veff の極性は、サステイン電極
Yの電位を基準としてみたものである。
【0028】アドレッシング準備期間TRの開始時点に
おいて、前回点灯セルには点灯維持の面放電で生じた壁
電荷が残存している。その極性は、上述のとおりサステ
イン期間における最終のサステインパルスPsがサステ
イン電極Yに印加されるので、サステイン電極Xの側が
正極性であり、サステイン電極Yの側が負極性である。
したがって、前回点灯セルでは、サステイン電極間(主
電極間)に正の壁電圧Vwallが加わっている。一方、前
回非点灯セルでは、以前のアドレッシングで壁電荷が消
去されているので、壁電圧Vwallは零である。
【0029】サステイン電極Xに波高値がサステインパ
ルスPsと同じかそれに近い電圧パルスPrを印加する
と、前回点灯セルの実効電圧Veff は、図中に実線で示
すように放電開始電圧Vfを越える。このため、前回点
灯セルでは面放電が生じ、電荷が一旦消失した後に再形
成され、壁電圧Vwallの極性が反転する。前回非点灯セ
ルでは、図中に破線で示すように実効電圧Veff が放電
開始電圧Vfを越えないので、放電は生じず、非帯電状
態が保たれる。
【0030】続いて、印加電圧が点灯維持電圧(サステ
インパルスPsの波高値Vs)の2倍程度となるように
波高値の設定された互いに極性の異なる電圧パルスPr
x,Pryを印加すると、前回非点灯セルにおいて実効
電圧Veff が放電開始電圧Vfを越えて面放電が生じ
る。これにより、前回非点灯セルに前回点灯セルと同じ
負の壁電圧Vwallが加わる。このときに印加する電圧が
本発明の第1電圧である。一方、前回点灯セルでは、壁
電圧Vwallが印加電圧を引き下げ、実効電圧Veff が放
電開始電圧Vfを越えない。したがって、前回点灯セル
の帯電状態が保たれる。つまり、前回点灯セルと前回非
点灯セルとが同様に帯電した状態が形成される。ただ
し、帯電量に若干の差異が生じる場合があるので(通常
は前回非点灯セルの方が多い)、帯電量を揃えるために
電圧パルスPrsを印加して前回点灯セル及び前回非点
灯セルの両方で面放電を生じさせる。この電圧パルスP
rsが本発明の第2電圧に相当する。
【0031】このように3段階の処理で画面全体を帯電
させることにより、均一な帯電分布が得られ、アドレッ
シングの信頼性が高まる。しかし、全てのセルに対して
一律に電圧パルスPrx,Pryを印加して非帯電状態
の前回非点灯セルで放電を生じさせると、背景輝度が高
くなってしまう。そこで、プラズマ表示装置1において
は、画面の各行Lが2つの群に分類され、一方の群に属
する行Lを画定するサステイン電極X,Yの対(以下、
電極対という)のみに対して電圧パルスPrx,Pry
が印加される。
【0032】図5は電極対12の分類の一例を示す図で
ある。行毎に配置された電極対12(添字は配列順位を
表す)のうち、配列方向(画面の列方向)の一端側から
数えた奇数番目の電極対12は第1の群Q1に分類さ
れ、偶数番目の電極対12は第2の群Q2に分類されて
いる。この分類形態では、配列の両端を除く電極対12
に注目すると、両側に他の群に属する電極対12が隣り
合う。例えば図中に黒丸で示す奇数番目の行のセルで放
電が生じると、空間電荷が列方向に拡がり(帯状隔壁で
は列方向に延びる細長い放電空間を形成し、その放電空
間内に各行の同順位のセルが配列されているため)、プ
ライミング効果で偶数番目の行の放電開始電圧が下が
る。つまり、偶数番目の行に電圧パルスPrx,Pry
を印加しなかったとしても、当該プライミング効果の有
効時間内であれば第3段階の電圧パルスPrsの印加に
よって前回非点灯セルで面放電が生じる。なお、隣接セ
ルが前回点灯セルである場合に、電圧パルスPrによる
放電がプライミング効果に寄与する。
【0033】図6は電極対12の分類の他の例を示す図
である。行毎に配置された電極対12のうち、列方向の
一端側から数えた(2+3m)番目(m=1以上の整
数)の電極対12は第1の群Q1に分類され、他の電極
対12は第2の群Q2に分類されている。この分類形態
では、第1の群Q1の電極対12に注目すれば両側に、
第2の群Q2の電極対12に注目すれば片側に他の群に
属する電極対12が隣り合う。どちらの群Q1,Q2に
電圧パルスPrx,Pryを印加してもよいが、プライ
ミング効果の均一化の上で第1の群Q1に電圧パルスP
rx,Pryを印加する放電が有利である。
【0034】図7は駆動シーケンスを示す電圧波形図で
ある。図7の例では図5の分類形態が適用されている。
あるフィールドfにおいて第1の群Q1に属する奇数番
目のサステイン電極Y(1),Y(3)…に電圧パルス
Pryが印加され、第2の群Q2に属する偶数番目のサ
ステイン電極Y(2),Y(4)…には電圧パルスPr
yが印加されない。電圧パルスPrxは全てのサステイ
ン電極X(1〜N)に印加されるが、電圧パルスPrx
だけでは放電は生じない。次のフィールドfにおいて
は、偶数番目のサステイン電極Y(2),Y(4)…に
電圧パルスPryが印加され、奇数番目のサステイン電
極Y(1),Y(3)…には電圧パルスPryが印加さ
れない。つまり、フィールドf毎に電圧パルスPryの
印加対象が切り換えられる。これにより、放電ミスが一
定の行に集中的に生じるのを防ぐことができる。なお切
換えの周期は任意であり、例えばサブフィールド毎に切
り換えてもよい。
【0035】図8は駆動波形の変形例を示す図である。
図8(A)の例では、一方の群(例えば第2の群Q2)
に属する電極対12については、電圧パルスPrx及び
電圧パルスPryの印加が省略され、他方の群(例えば
第1の群Q1)に属する電極対12に印加する電圧パル
スPrsよりも波高値の大きい電圧パルスPrs1が印
加される。波高値を大きくすることによって放電確率が
増大するので、電圧パルスPrx,Pryの印加を省略
しても前回非点灯セルで確実に放電が生じる。
【0036】図8(B)の例では、一方の群(例えば第
2の群Q2)に属する電極対12については、電圧パル
スPrx及び電圧パルスPryの印加が省略され、他方
の群(例えば第1の群Q1)に属する電極対12に印加
する電圧パルスPrsよりも一定時間t1だけ早めて電
圧パルスPrsが印加される。ただし、その印加はプラ
イミング効果を最大限に利用するために、電圧パルスP
rx,Pryによる放電で十分な空間電荷が生じる時期
に行われる。この場合にも放電確率が増大するので、電
圧パルスPrx,Pryの印加を省略しても前回非点灯
セルで確実に放電が生じる。
【0037】上述の実施形態においては、アドレス放電
による蛍光体の劣化を軽減するためにアドレスパルスP
aを正極性と定めて他のパルスの極性を設定し、また、
片方のサステイン電極のみに正極性のサステインパルス
を印加するようにして駆動回路を簡単化した例を挙げた
が、これに限定されるものではない。つまり、印加電圧
の極性の変更は可能である。電荷形成に係る第2過程の
電圧パルスPrx,Pryについては、波高値の割り振
りは任意であるが、回路構成の上では例示のとおり同等
に割り振ってVsと−Vsの組合せにするのが有利であ
る。また、電圧パルスPrx,Pryの印加のように、
放電開始電圧Vfを越えるいわゆる書込み電圧の印加に
際して、前回非点灯セルだけでなく前回点灯セルでも放
電を生じさせてもよい。その場合には、残留電荷の有無
に依存した帯電の不均一が生じ易くなるものの、電圧パ
ルスPrx,Pryの印加を省略しても、省略したセル
の隣接セルが前回非点灯セルであっても前回点灯セルで
あっても同様のプライミング効果を期待することができ
る。
【0038】
【発明の効果】請求項1乃至請求項6の発明によれば、
背景輝度を低減してコントラストを高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ表示装置の構成図であ
る。
【図2】PDPの内部構造を示す斜視図である。
【図3】フィールド構成と基本の駆動シーケンスとを示
す図である。
【図4】本発明に係わるアドレッシング準備の基本概念
を示す電圧波形図である。
【図5】電極対の分類の一例を示す図である。
【図6】電極対の分類の他の例を示す図である。
【図7】駆動シーケンスを示す電圧波形図である。
【図8】駆動波形の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 PDP 17 誘電体層 X,Y サステイン電極(電極) SC 画面 C セル 12 電極対(電極の対) Q1,Q2 群 Prx,Pry 電圧パルス(第1電圧) Prs,Prs1 電圧パルス(第2電圧)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】行方向に延び誘電体層で覆われた電極どう
    しによって面放電を生じさせる構造のAC型PDPによ
    るマトリクス表示に際して、画面の全体を帯電させた後
    に点灯不要のセルの壁電荷を消去するアドレッシングを
    行うPDPの駆動方法であって、 各行を画定する前記電極の対を、列方向における少なく
    とも片側には他の群の電極対が隣り合うように第1及び
    第2の群に分類し、 前記アドレッシングに先立って前記画面の全体を帯電さ
    せる処理として、前記第1及び第2の群のうちの一方に
    属する電極対に対しては、非帯電状態のセルのみで放電
    を生じさせるための第1電圧、及び全てのセルで放電を
    生じさせるための第2電圧を順に印加し、前記第1及び
    第2の群のうちの他方に属する電極対に対しては、前記
    第2電圧のみを印加することを特徴とするPDPの駆動
    方法
  2. 【請求項2】列方向の一端側から数えた奇数番目の前記
    電極の対を前記第1の群に分類し、偶数番目の前記電極
    の対を前記第2の群に分類する請求項1記載のPDPの
    駆動方法
  3. 【請求項3】前記第1及び第2の群のうちの前記第1電
    圧を印加する群と印加しない群とを周期的に切り換える
    請求項2記載のPDPの駆動方法
  4. 【請求項4】前記第1電圧を印加する群に属する電極対
    どうしの間に他の群に属する2つの電極対が並ぶように
    前記電極の対を分類する請求項1記載のPDPの駆動方
  5. 【請求項5】前記第1電圧を印加しない電極対に対して
    は、他の電極対よりも前記第2電圧の値を大きくする請
    求項1乃至請求項4のいずれかに記載のPDPの駆動方
  6. 【請求項6】前記第1電圧を印加しない電極対に対して
    は、他の電極対よりも早期に前記第2電圧を印加する請
    求項1乃至請求項5のいずれかに記載のPDPの駆動方
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