JP3552990B2 - Ａｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関し、特に、走査維持分離ＡＣ３電極型プラズマディスプレイパネルに有効なＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも略称する）は、薄型で大画面表示が比較的容易にできること、視野角が広いこと、応答速度が速いことなど、数多くの特長を有している。
このため、近年、フラットディスプレイとして、壁掛けテレビや公共表示板などとして利用されている。
ＰＤＰは、その動作方式により、電極が放電空間（放電ガス）に露出して直流放電の状態で動作させる直流放電型（ＤＣ型）と、電極が誘電体層に被覆されて放電ガスには直接露出させず、交流放電の状態で動作させる交流放電型（ＡＣ型）とに分類される。
ＤＣ型では電圧が印加されている期間中放電が発生し、ＡＣ型では電圧の極性を反転させることにより放電を持続させる。さらに、ＡＣ型には、１セル内の電極数が２電極のものと３電極のものがある。
ここで、従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの構造および駆動方法について述べる。
【０００３】
図７は、従来のプラズマディスプレイパネルの一例を示すセル断面図である。ＡＣ３電極型プラズマディスプレイパネルは、相互に対向する前面基板２０と背面基板２１と、双方の基板間２０、２１間に配置された複数の走査電極２２、共通電極２３及びデータ電極２９と、走査電極２２、共通電極２３及びデータ電極２９の各交差部分に行列状に配置された表示セルとを有する。
前面基板２０としてガラス基板等を用い、走査電極２２と共通電極２３が所定の間隔を隔てて設けられている。これらの上には透明誘電体層２４と、透明誘電体層２４を放電から保護するＭｇＯ等からなる保護層２５が形成されている。
一方、背面基板２１としてガラス基板等を用い、データ電極２９が走査電極２２や共通電極２３と直交するように設けられている。さらに、データ電極２９上には白色誘電体層２８、蛍光体層２７が設けられている。２枚のガラス基板の間には所定の間隔を隔てて隔壁が紙面に平行に形成されている。隔壁は放電空間２６を確保するとともに画素を区切る役割を果たしている。放電空間２６内にはＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の混合ガスが放電ガスとして封入されている。このような構造が記載されている文献としては、ソサエティ・フォー・インフォメーション・ディスプレイ９８ダイジェスト、Ｐ２７９〜Ｐ２８１頁、１９９８年５月（ＳＩＤ ９８ ＤＩＧＥＳＴ，ｐ２７９−２８１，Ｍａｙ，１９９８）がある。
【０００４】
図８に従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの平面図を示す。
走査電極２２のＳｉおよび共通電極２３のＣｉ（ｉ＝１〜ｍ）と、データ電極２９のＤｊ（ｊ＝１〜ｎ）との各交差部分に、表示セル３１が行列状に配置される。
次に、ＰＤＰの駆動方法について説明する。
【０００５】
現在、主流なのが走査期間と維持期間が分離されている走査維持分離方式（ＡＤＳ方式）である。
しかし、この方式は階調表示を行う場合、複数のサブフィールド（ＳＦ）を要し、ＳＦ毎に走査期間を必要とする。
そのため、階調数や走査本数を増加させると１フィールドにおける走査期間の占める割合が大きくなり、維持期間の占める割合を減少させることとなり輝度が低下する。
これに対して、ＳＦを用いずに１回の走査で階調表示を行う駆動方法が考えられている。このような駆動法が記載されている文献としては、特開平９−８１０７３などがある。
【０００６】
以下、この走査維持分離方式の駆動方法について説明する。
図６は、本駆動法の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの１フィールド１の駆動波形図の一例である。１フィールド１は予備放電期間２、走査期間３、および維持期間４の３つの期間で構成されている。
【０００７】
まず、予備放電期間２について説明する。
正極性予備放電パルス５が共通電極２３に、負極性予備放電パルス６が走査電極２２に印加される。これにより、前フィールドの発光状態による、前ＳＦの最終時点での壁電荷の形成状態の違いをリセットし、初期化すると同時に、全ての画素を強制的に放電させ、その後の書込放電を低い電圧で起こすためのプライミング効果を果たす。
したがって、この予備放電パルス５は全ての画素を放電させるため、走査パルスや維持パルスよりも高い電圧でなくてはならない。
【０００８】
また、図６では、予備放電パルス５、６は同じタイミングで１回だけであるが、前フィールドの状態をリセットする維持消去パルスを印加した後、全画素を放電させプライミング効果を起こすプライミングパルスを印加するというように、２つの役割を分離してパルスを印加する場合もある。このとき、維持消去パルスは１回とは限らず異なるパルスを複数回印加することもある。
【０００９】
また、図６では予備放電で発生した壁電荷を消去するのに、予備放電パルスの立下りを利用した自己消去法を用いているが、別途これらの壁電荷を消去するために予備放電消去パルスなるものを印加する場合もある。この予備放電消去パルスも１回とは限らず複数回異なるパルスを印加する場合もある。
また、これらのパルスは他の電極にも印加することがある。
いずれの場合も予備放電によって形成された誘電体上の壁電荷を消去または適正な量にコントロールする。
【００１０】
次に走査期間３に入る。
走査期間３では、Ｓ１〜Ｓｍの走査電極２２に順次、走査パルス８が印加される。この走査パルス８に合わせてＤ１〜Ｄｎのデータ電極２９に表示パターンに応じてデータパルス９が印加される。データパルス９は表示階調に応じてパルス電圧を変化させている。
ここでは、輝度の低い階調の場合、電圧を低くし、輝度が高くなるにつれ電圧を上げている。走査パルス８印加終了時には、ほぼ走査パルス８とデータパルス９の電位差分に相当する壁電荷量が書込み放電によって蓄積させる。
したがって、輝度の高い信号が入力された画素には大きな壁電荷量が蓄積され、輝度の低い信号が入力された画素には小さな壁電荷量が蓄積される。走査期間中に走査電極２２に印加されている走査ベース電圧７は、書込み放電後に走査電極２２と隣の画素の共通電極２３との間（非放電ギャップ間）での誤放電を防止するために設けられている。
【００１１】
走査パルス８を全ラインに印加し終わると維持期間４に移る。維持パルス１０および１１は全走査電極２２と全共通電極２３に交互に印加される。維持パルス１０および１１の電圧値は、維持期間中、段階的に増加させている。
このため、走査電極２２と共通電極２３の電位差は極性を反転させながら段階的に増加している。しかし、この電圧値は、それ自身の電圧では放電が開始しない電圧に設定してある。
したがって、書込放電が発生していない画素では壁電荷が少ないため、維持パルスが印加されても放電は発生しない。
【００１２】
一方、書込放電が発生した画素では、走査電極２２に階調に対応した壁電荷量が蓄積されている。維持期間４では維持パルス１０と１１の電位差に、書込放電によって走査電極２２に蓄積された壁電荷による電圧が重畳された電圧が、走査電極２２と共通電極２３の間に印加される。維持パルス電圧は段階的に上昇させているため、あるタイミングで面放電開始電圧を超えると、走査電極２２と共通電極２３の間で面放電が発生する。
このとき、データ電極２９にはデータベース電圧１２が印加されているため、対向放電は発生していない。一度面放電が発生すると、走査電極２２と共通電極２３に逆極性の大きな壁電荷量が蓄積される。蓄積された壁電荷は、次の逆極性の維持パルスに重畳され大きな電位差を生じ、再度逆極性の面放電が発生し、逆極性の大きな壁電荷を再度蓄積することとなる。
このように、一度面放電が発生すると、維持パルスの極性が反転する毎に面放電が維持期間４終了時まで繰り返される。
【００１３】
面放電の開始するタイミングは、書込放電によって蓄積された壁電荷量に応じて変化する。
つまり、壁電荷量が小さい場合には、高い電圧の維持パルスが必要であり、維持期間４後半の高い維持パルス１１が印加されてはじめて面放電が開始し、壁電荷量が大きい場合には、低い電圧の維持パルスから面放電が開始する。
このようにして、壁電荷量に応じて維持期間４で発光（放電）する期間を変えることにより、維持の放電回数を変えている。この壁電荷量は表示階調に応じて、書込時の書込放電によって形成されているので、階調に応じて維持の放電回数を制御することができ、階調表示を行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、書込放電において対向放電によって走査電極２２に壁電荷を形成している。維持期間４では、この壁電荷により発生する電圧が維持パルスに重畳され、放電開始電圧を超えたときに面放電が発生する。面放電は、放電が開始する場所が、同一画素内の走査電極２２と共通電極２３の向かい合う端部である面放電ギャップ間近傍で、ライン上の細い部分であることから放電が不安定であり、維持電圧を上げていってもしばらくの間ちらつきが発生する。
【００１５】
図９にその特性を示す。
図９は、図６のような従来の駆動波形で駆動を行った場合、各データパルス電圧に対する、面放電の開始する維持パルス電圧を示したものである。
図９に示すとおり、面放電の開始電圧はデータパルス電圧に対して直線的に変化する。
しかし、放電領域４０と非放電領域４１の間には、表示がちらつく放電が不安定な領域４２が存在する。維持期間中にちらつきが発生しないようにするためには、図９の一点破線に示すようにデータパルス電圧と維持パルス電圧を飛び飛びの値に設定しなくてはいけない。
このとき、不安定な領域４２が大きければ設定できる階調数は減少してしまう。
【００１６】
一方、維持パルス電圧を連続的に上昇させていく方法でも階調表示は行うことはできるが、やはり不安定な領域４２が大き場合、表示特性のちらつきとして目に認識され、表示の劣化とみなされる。
特に、低い階調の表示を行った場合、発光状態のうち、ちらついている期間の割合が大きく表示劣化は顕著となる。
【００１７】
本発明の目的は、上記の不安定な領域を小さくし、階調数を増やす、または、ちらつきを低減するプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、維持放電の開始するタイミングの放電が走査電極とデータ電極間の対向放電となるように走査電極と共通電極の維持期間の電位を設定した。このとき付随的に、対向放電により走査電極と共通電極の面電極間でも放電が誘発されてもよいが、放電が開始されるタイミングを決定するのは対向電極間の電位差となるようにした。
上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、前記走査期間中に形成された前記壁電荷量を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、前記維持期間における前記維持放電の開始するタイミングを前記走査期間中に形成された壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、前記維持放電の開始するタイミングの放電が前記走査電極と前記データ電極間の対向放電である、ことを特徴とする。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、
二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、
表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、
前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、
前記走査期間に形成された前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させて対向放電を行わせ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、前記走査期間中に形成された前記壁電荷を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、前記維持期間において、前記維持放電の開始するタイミングを前記壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を前記維持期間において変化させることによって前記維持放電の開始するタイミングが前記電位差によって規定され、前記走査電極と前記データ電極間の対向放電が発生した後に、前記走査電極と前記共通電極の面放電が発生する、ことを特徴とする。
好ましくは、最大輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間のはじめの前記維持パルスにおいて、前記走査電極と前記データ電極の間で放電が発生するように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある。
さらに、好ましくは、最小輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間において放電が発生しないように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある。
また、前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差が、前記維持期間において徐々に増加するように設定してある。
好ましくは、前記維持放電の開始するタイミングにおいて、前記走査パルスと逆極性のパルスを前記走査電極に印加することを特徴とする。
さらに、好ましくは、前記走査パルスが負極性であることを特徴とする。
また、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
このとき、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を連続的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
この他、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を段階的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
このとき、段階的に変化させる前記データ電極の電位を前記走査期間に印加する前記データパルスの電位と共通にすることを特徴とすることにより、データドライバの設定電圧の数を減らすことができる。
また、１つの前記走査期間およびそれに続く１つの前記維持期間を含む期間を１つのサブフィールドとし、前記サブフィールドを複数合わせて１つの画面を表示する１フィールドとすることを特徴とすることにより、少ないデータパルス電圧数でより多くの階調数を表示することができる。
好ましくは、前記１フィールド内の前記サブフィールドの前記維持期間が、すべて異なる数の維持パルス数を持つことを特徴とすることにより、さらに階調数を増やすことができる。
さらに、好ましくは、前記１フィールドの各前記サブフィールド内の、各前記維持放電の開始するタイミングから前記維持期間の終了時までの維持パルス数が、前記１フィールド内ですべて異なる数の維持パルス数を持つことを特徴とすることにより、より多くの階調を表示することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜本発明の第一の実施の形態＞
本発明の第一の実施の形態について図１を参照して詳細に説明する。
図１は３電極ＡＣ型プラズマディスプレイの走査維持分離型の駆動波形である。
プラズマディスプレイパネルの構造およびセル構造は従来のものと同じであり、図８と図７に示すとおりである。
本実施例では、走査電極２２を負極性とする対向放電の放電開始電圧を１６５Ｖ、データ電極２９を負極性とする対向放電の放電開始電圧を２００Ｖ、面放電の放電開始電圧を２１０Ｖとなるようにセル寸法、放電ガス条件を設計した。
具体的には対向放電ギャップ間隔を１１０μｍ、面放電ギャップ間隔を１００μｍ、誘電体層２４の膜厚を３０μｍ、誘電体層２８を１０μｍ、蛍光体層を約２０μｍとした。また、放電ガス組成はＨｅ０．７Ｎｅ０．３−Ｘｅ（３％）としガス圧を５００ｔｏｒｒとした。
予備放電期間２および走査期間３は図１に示す従来例と同じである。
正極性予備放電パルス５の電圧は２００Ｖとし、負極性予備放電パルス６の電圧は−２００Ｖとした。パルス幅は４〜６μｓｅｃとした。
つぎに走査期間３に移る。走査電極２２に５０〜９０Ｖ程度の走査バイアスパルス７が走査期間３中印加されている。走査パルス８は１８０Ｖ程度とし、走査電極Ｓ１からＳｍに順次印加される。走査パルス幅は２．０〜３．０μｓｅｃとした。走査パルス８と同期させて、映像信号に対応したデータパルス９を印加させている。データパルスの電位は０〜７０Ｖで、０階調目（黒）のとき０Ｖ、７階調目（白）のとき７０Ｖとし、その間を１０Ｖ刻みで階調にあわせて電圧が設定してある。つまり、８階調の表示を行うように設定してある。すべての走査パルス８を印加し終わった後に、維持期間４に移行する。維持期間４に走査電極２２と共通電極２３に印加される維持パルス１１と１０は正極性電圧のパルスを交互に印加することにより構成されている。電圧値は１３０Ｖとした。維持期間４のデータ電極には、正極性の電圧が徐々に減少するようなランプ波形の維持放電開始制御電圧１２が印加されている。最終的な維持放電開始制御電圧１２の電圧値は０Ｖとした。
【００２０】
次に、このときの動作について説明する。
予備放電期間２の動作は従来例と同じであるので省略する。
予備放電期間２が終了すると走査期間３に移行する。
走査期間３では１走査ライン毎に走査パルス８が印加され、そのタイミングに合わせて該当する１走査ラインのデータ信号がデータパルス９としてデータ電極２９に印加される。データパルス電圧は階調に応じて設定されているので、書込み時の走査電極２２とデータ電極２９の間の電位差が階調に応じて異なるようになっている。このときの対向の放電開始電圧は１６５Ｖであるので、０階調目（黒）では放電が発生しないが、その他の階調では放電が発生する。放電が発生すると、おおよそ電位差に相当する壁電荷が蓄積される。したがって、階調によって異なる壁電荷量が蓄積される。
走査期間３が終了すると維持期間４に移行する。走査期間３で書込み放電が発生していない場合、どの電極上にも壁電荷が蓄積されていない。この場合、維持期間４では、最大でもどの電極間でも１６０Ｖまでしか印加されず。維持放電は発生しない。
【００２１】
一方、走査期間３で書込み放電が発生した場合について次に述べる。
１階調目の場合、書込み放電時に１０Ｖのデータパルス９が印加され、走査電極２２に約＋４０Ｖ、データ電極２９に約―２０Ｖの壁電荷電圧が蓄積される。データ電極２９を負極性とする対向放電の放電開始電圧は２００Ｖであるので、走査電極２２とデータ電極２９の電位差が１４０Ｖとなった時点で、壁電荷電圧の４０Ｖ＋２０Ｖ＝６０Ｖが重畳されて２００Ｖを超えて対向放電が発生する。維持パルス電圧が１６０Ｖであることから、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−１４０Ｖ＝２０Ｖになった時点で上記の対向放電が発生する。
【００２２】
同様に、７階調目の場合は、走査電極２２とデータ電極２９に正負合わせて約９０Ｖの壁電荷電圧が形成されるので、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−（２００Ｖ−９０Ｖ）＝５０Ｖになった時点で上記の対向放電が発生する。この他の中間の階調についても同様に対向放電の発生するタイミングが決定され、データパルス電圧の高い階調ほど、維持放電開始制御電圧１２が高い、早いタイミングで対向放電が発生する。
対向放電は、面放電のように電極エッジ部分の狭い範囲で放電が開始するのとは異なり、対向する平面電極間で発生するため、安定した放電が得られる。
【００２３】
一度、対向放電が発生すると、大きな壁電荷が走査電極２２上に蓄積される。さらに、対向放電の直後に走査電極２２と共通電極２３の電位差の極性が反転し、対向放電によって発生した壁電荷が重畳されることにより、面放電開始電圧を上回る電圧が印加される。
また、直前の対向放電がプライミングとなり面放電が起こりやすい状態となるため、面放電が発生しやすくなり、この駆動方法では安定して対向放電から面放電への移行がなされる。
一度、面放電が発生すれば、後は従来の維持放電と同じように、維持パルスの極性が反転する毎に面放電が発生し、維持期間４の終了まで維持放電が持続する。
以上のように、維持放電の開始タイミングをデータパルス電圧により制御することができる。維持期間中の維持放電の開始タイミングによって維持の放電回数が決定するため、データパルス電圧により維持の放電回数を制御することができ、階調表示を実現している。
【００２４】
＜本発明の第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施の形態について図２を参照して説明する。
パネル構造、セル構造は第一の実施の形態と同じである。
維持期間４の維持放電開始制御電圧１２の波形が階段状に徐々に電圧を低くしていること、階調数を４階調としていること以外は、第一の実施の形態と同じである。
本実施例では、維持放電開始制御電圧１２を４段階に分けている。電圧値は５０Ｖ、４０Ｖ、３０Ｖ、０Ｖとした。データパルスの電位は０〜８０Ｖで、０階調目（黒）のとき０Ｖ、３階調目（白）のとき８０Ｖとし、その間を２０Ｖ刻みで階調にあわせて電圧が設定してある。
つまり、４階調の表示を行うように設定してある。０階調目（黒）表示の場合は第一の実施の形態と同じく、書込み放電も維持放電も行われない。
１階調目の場合、２０Ｖのデータパルス９が印加され、約６５Ｖの壁電荷電圧が形成される。
したがって、走査電極２２とデータ電極２３の電位差が２００Ｖ−６５Ｖ＝１３５Ｖ以上、つまり、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−１３５Ｖ＝２５Ｖ以下になった時点で対向放電が開始する。
したがって、維持放電開始制御電圧１２が０Ｖの期間だけ維持放電が行われることとなる。
同様にして、２階調目の場合は、約７５Ｖ、３階調目は約８５Ｖ、４階調目は約９５Ｖの壁電荷電圧が形成されるので、それぞれ、維持放電開始制御電圧１２が３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖの時点から維持放電が開始し始め、維持期間４終了時点まで放電が持続する。このようにして、４階調表示を実現している。
【００２５】
＜本発明の第三の実施の形態＞
本発明の第三の実施の形態について図３を参照して説明する。
パネル構造、セル構造は第二の実施の形態と同じである。
本実施例は、維持放電開始制御電圧１２が階調に応じて対向放電が開始するタイミングにのみ、負極性のパルスが印加されていること以外は第二の実施例と同じである。
本実施例において、維持期間４ではデータ電極２９には５０Ｖの正バイアスが印加されており、そのバイアス電圧値から、負極性にパルスが１０Ｖ、２０Ｖ、５０Ｖとなるように維持放電開始制御電圧１２を設定してある。
したがって、維持期間４に対向放電の開始するタイミング、つまり負極性のパルスが印加されたタイミングの走査電極２２とデータ電極２９の電位差は、維持期間４の開始で１１０Ｖ、その後のパルス印加時で１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとなり、電位差は第二の実施の形態と同じになっている。
したがって、第二の実施の形態と同様に、各階調毎に維持放電の開始するタイミングが異なり、階調表示を行っている。
【００２６】
＜本発明の第四の実施の形態＞
本発明の第四の実施の形態について図４を参照して説明する。
パネル構造、セル構造および予備放電期間２、走査期間３は第三の実施の形態と同じである。
第三の実施の形態で、データ電極２９に印加する維持放電開始制御電圧１２の代わりに、走査電極２２に印加される維持パルス１１のパルス電圧を変化させることによって、各階調の維持放電の開始するタイミングを決定している。維持放電パルス１１の最初のパルス電圧および維持電圧パルス１０のパルス電圧は１１０Ｖとした。
本実施例でも第三の実施の形態と同じく、４階調表示が行えるように電圧が設定されている。各階調で維持放電を開始させるタイミングの維持パルス１１の電圧をそれぞれ、１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとした。その他の維持パルス１１は１１０Ｖとした。これにより、第三の実施の形態と同じように、階調表示を行っている。
【００２７】
＜本発明の第五の実施の形態＞
本発明の第五の実施の形態について図５を参照して説明する。
パネル構造、セル構造および予備放電期間２、走査期間３は第三の実施の形態と同じである。
図５において、維持パルス１１の電圧値を段階的に上昇させている以外は第四の実施の形態と同様である。
各階調で維持放電を開始させるタイミングの維持パルス１１の電圧をそれぞれ、維持パルスのはじめの電圧を１１０Ｖ、それ以降、１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとした。これにより、第四の実施の形態と同じように、階調表示を行っている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の効果は、書込み放電によって蓄積された壁電荷量に応じて、維持放電の開始するタイミングを変化させることにより階調表示を行うプラズマディスプレイにおいて、維持放電の開始するタイミングの放電を安定させ、同じ階調の場合、確実に同じタイミングで放電が開始するようにできることにある。
図１０に本発明の第一の実施の形態で駆動した場合の特性を示し、図中、４０は放電領域，４１は非放電領域，４２は不安定な領域である。
図９に従来駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始面電位差の関係を示す。
図１０は、図９と異なり、縦軸は走査電極とデータ電極の対向電位差となっている。
図１０と図９と比較すると、不安定な領域４２が狭められていることがわかる。これにより、精度よくちらつきの少ない階調表示を行うことができ、階調数も増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図６】従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動波形示す図である。
【図７】３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルのセル断面図である。
【図８】３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの平面図である。
【図９】従来駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始面電位差の関係を示す図である。
【図１０】本発明の駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始対向電位差の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ １フィールド
２ 予備放電期間
３ 走査期間
４ 維持期間
５ 正極性予備放電パルス
６ 負極性予備放電パルス
７ 走査ベース電圧
８ 走査パルス
９ データパルス
１０ 維持パルス
１１ 維持パルス
１２ 維持放電開始制御電圧
１３ データバイアスパルス
２０ 上部絶縁性基板
２１ 下部絶縁性基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 透明誘電体層
２５ 保護層
２６ 放電空間セル
２７ 蛍光体層
２８ 白色誘電体層
２９ データ電極
３０ ディスプレイ表示画面
３１ １セル
４０ 放電領域
４１ 非放電領域
４２ 不安定な領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関し、特に、走査維持分離ＡＣ３電極型プラズマディスプレイパネルに有効なＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも略称する）は、薄型で大画面表示が比較的容易にできること、視野角が広いこと、応答速度が速いことなど、数多くの特長を有している。
このため、近年、フラットディスプレイとして、壁掛けテレビや公共表示板などとして利用されている。
ＰＤＰは、その動作方式により、電極が放電空間（放電ガス）に露出して直流放電の状態で動作させる直流放電型（ＤＣ型）と、電極が誘電体層に被覆されて放電ガスには直接露出させず、交流放電の状態で動作させる交流放電型（ＡＣ型）とに分類される。
ＤＣ型では電圧が印加されている期間中放電が発生し、ＡＣ型では電圧の極性を反転させることにより放電を持続させる。さらに、ＡＣ型には、１セル内の電極数が２電極のものと３電極のものがある。
ここで、従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの構造および駆動方法について述べる。
【０００３】
図７は、従来のプラズマディスプレイパネルの一例を示すセル断面図である。ＡＣ３電極型プラズマディスプレイパネルは、相互に対向する前面基板２０と背面基板２１と、双方の基板間２０、２１間に配置された複数の走査電極２２、共通電極２３及びデータ電極２９と、走査電極２２、共通電極２３及びデータ電極２９の各交差部分に行列状に配置された表示セルとを有する。
前面基板２０としてガラス基板等を用い、走査電極２２と共通電極２３が所定の間隔を隔てて設けられている。これらの上には透明誘電体層２４と、透明誘電体層２４を放電から保護するＭｇＯ等からなる保護層２５が形成されている。
一方、背面基板２１としてガラス基板等を用い、データ電極２９が走査電極２２や共通電極２３と直交するように設けられている。さらに、データ電極２９上には白色誘電体層２８、蛍光体層２７が設けられている。２枚のガラス基板の間には所定の間隔を隔てて隔壁が紙面に平行に形成されている。隔壁は放電空間２６を確保するとともに画素を区切る役割を果たしている。放電空間２６内にはＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の混合ガスが放電ガスとして封入されている。このような構造が記載されている文献としては、ソサエティ・フォー・インフォメーション・ディスプレイ９８ダイジェスト、Ｐ２７９〜Ｐ２８１頁、１９９８年５月（ＳＩＤ ９８ ＤＩＧＥＳＴ，ｐ２７９−２８１，Ｍａｙ，１９９８）がある。
【０００４】
図８に従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの平面図を示す。
走査電極２２のＳｉおよび共通電極２３のＣｉ（ｉ＝１〜ｍ）と、データ電極２９のＤｊ（ｊ＝１〜ｎ）との各交差部分に、表示セル３１が行列状に配置される。
次に、ＰＤＰの駆動方法について説明する。
【０００５】
現在、主流なのが走査期間と維持期間が分離されている走査維持分離方式（ＡＤＳ方式）である。
しかし、この方式は階調表示を行う場合、複数のサブフィールド（ＳＦ）を要し、ＳＦ毎に走査期間を必要とする。
そのため、階調数や走査本数を増加させると１フィールドにおける走査期間の占める割合が大きくなり、維持期間の占める割合を減少させることとなり輝度が低下する。
これに対して、ＳＦを用いずに１回の走査で階調表示を行う駆動方法が考えられている。このような駆動法が記載されている文献としては、特開平９−８１０７３などがある。
【０００６】
以下、この走査維持分離方式の駆動方法について説明する。
図６は、本駆動法の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの１フィールド１の駆動波形図の一例である。１フィールド１は予備放電期間２、走査期間３、および維持期間４の３つの期間で構成されている。
【０００７】
まず、予備放電期間２について説明する。
正極性予備放電パルス５が共通電極２３に、負極性予備放電パルス６が走査電極２２に印加される。これにより、前フィールドの発光状態による、前ＳＦの最終時点での壁電荷の形成状態の違いをリセットし、初期化すると同時に、全ての画素を強制的に放電させ、その後の書込放電を低い電圧で起こすためのプライミング効果を果たす。
したがって、この予備放電パルス５は全ての画素を放電させるため、走査パルスや維持パルスよりも高い電圧でなくてはならない。
【０００８】
また、図６では、予備放電パルス５、６は同じタイミングで１回だけであるが、前フィールドの状態をリセットする維持消去パルスを印加した後、全画素を放電させプライミング効果を起こすプライミングパルスを印加するというように、２つの役割を分離してパルスを印加する場合もある。このとき、維持消去パルスは１回とは限らず異なるパルスを複数回印加することもある。
【０００９】
また、図６では予備放電で発生した壁電荷を消去するのに、予備放電パルスの立下りを利用した自己消去法を用いているが、別途これらの壁電荷を消去するために予備放電消去パルスなるものを印加する場合もある。この予備放電消去パルスも１回とは限らず複数回異なるパルスを印加する場合もある。
また、これらのパルスは他の電極にも印加することがある。
いずれの場合も予備放電によって形成された誘電体上の壁電荷を消去または適正な量にコントロールする。
【００１０】
次に走査期間３に入る。
走査期間３では、Ｓ１〜Ｓｍの走査電極２２に順次、走査パルス８が印加される。この走査パルス８に合わせてＤ１〜Ｄｎのデータ電極２９に表示パターンに応じてデータパルス９が印加される。データパルス９は表示階調に応じてパルス電圧を変化させている。
ここでは、輝度の低い階調の場合、電圧を低くし、輝度が高くなるにつれ電圧を上げている。走査パルス８印加終了時には、ほぼ走査パルス８とデータパルス９の電位差分に相当する壁電荷量が書込み放電によって蓄積させる。
したがって、輝度の高い信号が入力された画素には大きな壁電荷量が蓄積され、輝度の低い信号が入力された画素には小さな壁電荷量が蓄積される。走査期間中に走査電極２２に印加されている走査ベース電圧７は、書込み放電後に走査電極２２と隣の画素の共通電極２３との間（非放電ギャップ間）での誤放電を防止するために設けられている。
【００１１】
走査パルス８を全ラインに印加し終わると維持期間４に移る。維持パルス１０および１１は全走査電極２２と全共通電極２３に交互に印加される。維持パルス１０および１１の電圧値は、維持期間中、段階的に増加させている。
このため、走査電極２２と共通電極２３の電位差は極性を反転させながら段階的に増加している。しかし、この電圧値は、それ自身の電圧では放電が開始しない電圧に設定してある。
したがって、書込放電が発生していない画素では壁電荷が少ないため、維持パルスが印加されても放電は発生しない。
【００１２】
一方、書込放電が発生した画素では、走査電極２２に階調に対応した壁電荷量が蓄積されている。維持期間４では維持パルス１０と１１の電位差に、書込放電によって走査電極２２に蓄積された壁電荷による電圧が重畳された電圧が、走査電極２２と共通電極２３の間に印加される。維持パルス電圧は段階的に上昇させているため、あるタイミングで面放電開始電圧を超えると、走査電極２２と共通電極２３の間で面放電が発生する。
このとき、データ電極２９にはデータベース電圧１２が印加されているため、対向放電は発生していない。一度面放電が発生すると、走査電極２２と共通電極２３に逆極性の大きな壁電荷量が蓄積される。蓄積された壁電荷は、次の逆極性の維持パルスに重畳され大きな電位差を生じ、再度逆極性の面放電が発生し、逆極性の大きな壁電荷を再度蓄積することとなる。
このように、一度面放電が発生すると、維持パルスの極性が反転する毎に面放電が維持期間４終了時まで繰り返される。
【００１３】
面放電の開始するタイミングは、書込放電によって蓄積された壁電荷量に応じて変化する。
つまり、壁電荷量が小さい場合には、高い電圧の維持パルスが必要であり、維持期間４後半の高い維持パルス１１が印加されてはじめて面放電が開始し、壁電荷量が大きい場合には、低い電圧の維持パルスから面放電が開始する。
このようにして、壁電荷量に応じて維持期間４で発光（放電）する期間を変えることにより、維持の放電回数を変えている。この壁電荷量は表示階調に応じて、書込時の書込放電によって形成されているので、階調に応じて維持の放電回数を制御することができ、階調表示を行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、書込放電において対向放電によって走査電極２２に壁電荷を形成している。維持期間４では、この壁電荷により発生する電圧が維持パルスに重畳され、放電開始電圧を超えたときに面放電が発生する。面放電は、放電が開始する場所が、同一画素内の走査電極２２と共通電極２３の向かい合う端部である面放電ギャップ間近傍で、ライン上の細い部分であることから放電が不安定であり、維持電圧を上げていってもしばらくの間ちらつきが発生する。
【００１５】
図９にその特性を示す。
図９は、図６のような従来の駆動波形で駆動を行った場合、各データパルス電圧に対する、面放電の開始する維持パルス電圧を示したものである。
図９に示すとおり、面放電の開始電圧はデータパルス電圧に対して直線的に変化する。
しかし、放電領域４０と非放電領域４１の間には、表示がちらつく放電が不安定な領域４２が存在する。維持期間中にちらつきが発生しないようにするためには、図９の一点破線に示すようにデータパルス電圧と維持パルス電圧を飛び飛びの値に設定しなくてはいけない。
このとき、不安定な領域４２が大きければ設定できる階調数は減少してしまう。
【００１６】
一方、維持パルス電圧を連続的に上昇させていく方法でも階調表示は行うことはできるが、やはり不安定な領域４２が大き場合、表示特性のちらつきとして目に認識され、表示の劣化とみなされる。
特に、低い階調の表示を行った場合、発光状態のうち、ちらついている期間の割合が大きく表示劣化は顕著となる。
【００１７】
本発明の目的は、上記の不安定な領域を小さくし、階調数を増やす、または、ちらつきを低減するプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、維持放電の開始するタイミングの放電が走査電極とデータ電極間の対向放電となるように走査電極と共通電極の維持期間の電位を設定した。このとき付随的に、対向放電により走査電極と共通電極の面電極間でも放電が誘発されてもよいが、放電が開始されるタイミングを決定するのは対向電極間の電位差となるようにした。
上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、前記走査期間中に形成された前記壁電荷量を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、前記維持期間における前記維持放電の開始するタイミングを前記走査期間中に形成された壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、前記維持放電の開始するタイミングの放電が前記走査電極と前記データ電極間の対向放電である、ことを特徴とする。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、
二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、
表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、
前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、
前記走査期間に形成された前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させて対向放電を行わせ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、前記走査期間中に形成された前記壁電荷を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、前記維持期間において、前記維持放電の開始するタイミングを前記壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を前記維持期間において変化させることによって前記維持放電の開始するタイミングが前記電位差によって規定され、前記走査電極と前記データ電極間の対向放電が発生した後に、前記走査電極と前記共通電極の面放電が発生する、ことを特徴とする。
好ましくは、最大輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間のはじめの前記維持パルスにおいて、前記走査電極と前記データ電極の間で放電が発生するように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある。
さらに、好ましくは、最小輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間において放電が発生しないように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある。
また、前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差が、前記維持期間において徐々に増加するように設定してある。
好ましくは、前記維持放電の開始するタイミングにおいて、前記走査パルスと逆極性のパルスを前記走査電極に印加することを特徴とする。
さらに、好ましくは、前記走査パルスが負極性であることを特徴とする。
また、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
このとき、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を連続的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
この他、好ましくは、前記維持期間において、前記データ電極の電位を段階的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加することを特徴とする。
このとき、段階的に変化させる前記データ電極の電位を前記走査期間に印加する前記データパルスの電位と共通にすることを特徴とすることにより、データドライバの設定電圧の数を減らすことができる。
また、１つの前記走査期間およびそれに続く１つの前記維持期間を含む期間を１つのサブフィールドとし、前記サブフィールドを複数合わせて１つの画面を表示する１フィールドとすることを特徴とすることにより、少ないデータパルス電圧数でより多くの階調数を表示することができる。
好ましくは、前記１フィールド内の前記サブフィールドの前記維持期間が、すべて異なる数の維持パルス数を持つことを特徴とすることにより、さらに階調数を増やすことができる。
さらに、好ましくは、前記１フィールドの各前記サブフィールド内の、各前記維持放電の開始するタイミングから前記維持期間の終了時までの維持パルス数が、前記１フィールド内ですべて異なる数の維持パルス数を持つことを特徴とすることにより、より多くの階調を表示することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜本発明の第一の実施の形態＞
本発明の第一の実施の形態について図１を参照して詳細に説明する。
図１は３電極ＡＣ型プラズマディスプレイの走査維持分離型の駆動波形である。
プラズマディスプレイパネルの構造およびセル構造は従来のものと同じであり、図８と図７に示すとおりである。
本実施例では、走査電極２２を負極性とする対向放電の放電開始電圧を１６５Ｖ、データ電極２９を負極性とする対向放電の放電開始電圧を２００Ｖ、面放電の放電開始電圧を２１０Ｖとなるようにセル寸法、放電ガス条件を設計した。
具体的には対向放電ギャップ間隔を１１０μｍ、面放電ギャップ間隔を１００μｍ、誘電体層２４の膜厚を３０μｍ、誘電体層２８を１０μｍ、蛍光体層を約２０μｍとした。また、放電ガス組成はＨｅ０．７Ｎｅ０．３−Ｘｅ（３％）としガス圧を５００ｔｏｒｒとした。
予備放電期間２および走査期間３は図１に示す従来例と同じである。
正極性予備放電パルス５の電圧は２００Ｖとし、負極性予備放電パルス６の電圧は−２００Ｖとした。パルス幅は４〜６μｓｅｃとした。
つぎに走査期間３に移る。走査電極２２に５０〜９０Ｖ程度の走査バイアスパルス７が走査期間３中印加されている。走査パルス８は１８０Ｖ程度とし、走査電極Ｓ１からＳｍに順次印加される。走査パルス幅は２．０〜３．０μｓｅｃとした。走査パルス８と同期させて、映像信号に対応したデータパルス９を印加させている。データパルスの電位は０〜７０Ｖで、０階調目（黒）のとき０Ｖ、７階調目（白）のとき７０Ｖとし、その間を１０Ｖ刻みで階調にあわせて電圧が設定してある。つまり、８階調の表示を行うように設定してある。すべての走査パルス８を印加し終わった後に、維持期間４に移行する。維持期間４に走査電極２２と共通電極２３に印加される維持パルス１１と１０は正極性電圧のパルスを交互に印加することにより構成されている。電圧値は１３０Ｖとした。維持期間４のデータ電極には、正極性の電圧が徐々に減少するようなランプ波形の維持放電開始制御電圧１２が印加されている。最終的な維持放電開始制御電圧１２の電圧値は０Ｖとした。
【００２０】
次に、このときの動作について説明する。
予備放電期間２の動作は従来例と同じであるので省略する。
予備放電期間２が終了すると走査期間３に移行する。
走査期間３では１走査ライン毎に走査パルス８が印加され、そのタイミングに合わせて該当する１走査ラインのデータ信号がデータパルス９としてデータ電極２９に印加される。データパルス電圧は階調に応じて設定されているので、書込み時の走査電極２２とデータ電極２９の間の電位差が階調に応じて異なるようになっている。このときの対向の放電開始電圧は１６５Ｖであるので、０階調目（黒）では放電が発生しないが、その他の階調では放電が発生する。放電が発生すると、おおよそ電位差に相当する壁電荷が蓄積される。したがって、階調によって異なる壁電荷量が蓄積される。
走査期間３が終了すると維持期間４に移行する。走査期間３で書込み放電が発生していない場合、どの電極上にも壁電荷が蓄積されていない。この場合、維持期間４では、最大でもどの電極間でも１６０Ｖまでしか印加されず。維持放電は発生しない。
【００２１】
一方、走査期間３で書込み放電が発生した場合について次に述べる。
１階調目の場合、書込み放電時に１０Ｖのデータパルス９が印加され、走査電極２２に約＋４０Ｖ、データ電極２９に約―２０Ｖの壁電荷電圧が蓄積される。データ電極２９を負極性とする対向放電の放電開始電圧は２００Ｖであるので、走査電極２２とデータ電極２９の電位差が１４０Ｖとなった時点で、壁電荷電圧の４０Ｖ＋２０Ｖ＝６０Ｖが重畳されて２００Ｖを超えて対向放電が発生する。維持パルス電圧が１６０Ｖであることから、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−１４０Ｖ＝２０Ｖになった時点で上記の対向放電が発生する。
【００２２】
同様に、７階調目の場合は、走査電極２２とデータ電極２９に正負合わせて約９０Ｖの壁電荷電圧が形成されるので、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−（２００Ｖ−９０Ｖ）＝５０Ｖになった時点で上記の対向放電が発生する。この他の中間の階調についても同様に対向放電の発生するタイミングが決定され、データパルス電圧の高い階調ほど、維持放電開始制御電圧１２が高い、早いタイミングで対向放電が発生する。
対向放電は、面放電のように電極エッジ部分の狭い範囲で放電が開始するのとは異なり、対向する平面電極間で発生するため、安定した放電が得られる。
【００２３】
一度、対向放電が発生すると、大きな壁電荷が走査電極２２上に蓄積される。さらに、対向放電の直後に走査電極２２と共通電極２３の電位差の極性が反転し、対向放電によって発生した壁電荷が重畳されることにより、面放電開始電圧を上回る電圧が印加される。
また、直前の対向放電がプライミングとなり面放電が起こりやすい状態となるため、面放電が発生しやすくなり、この駆動方法では安定して対向放電から面放電への移行がなされる。
一度、面放電が発生すれば、後は従来の維持放電と同じように、維持パルスの極性が反転する毎に面放電が発生し、維持期間４の終了まで維持放電が持続する。
以上のように、維持放電の開始タイミングをデータパルス電圧により制御することができる。維持期間中の維持放電の開始タイミングによって維持の放電回数が決定するため、データパルス電圧により維持の放電回数を制御することができ、階調表示を実現している。
【００２４】
＜本発明の第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施の形態について図２を参照して説明する。
パネル構造、セル構造は第一の実施の形態と同じである。
維持期間４の維持放電開始制御電圧１２の波形が階段状に徐々に電圧を低くしていること、階調数を４階調としていること以外は、第一の実施の形態と同じである。
本実施例では、維持放電開始制御電圧１２を４段階に分けている。電圧値は５０Ｖ、４０Ｖ、３０Ｖ、０Ｖとした。データパルスの電位は０〜８０Ｖで、０階調目（黒）のとき０Ｖ、３階調目（白）のとき８０Ｖとし、その間を２０Ｖ刻みで階調にあわせて電圧が設定してある。
つまり、４階調の表示を行うように設定してある。０階調目（黒）表示の場合は第一の実施の形態と同じく、書込み放電も維持放電も行われない。
１階調目の場合、２０Ｖのデータパルス９が印加され、約６５Ｖの壁電荷電圧が形成される。
したがって、走査電極２２とデータ電極２３の電位差が２００Ｖ−６５Ｖ＝１３５Ｖ以上、つまり、維持放電開始制御電圧１２が１６０Ｖ−１３５Ｖ＝２５Ｖ以下になった時点で対向放電が開始する。
したがって、維持放電開始制御電圧１２が０Ｖの期間だけ維持放電が行われることとなる。
同様にして、２階調目の場合は、約７５Ｖ、３階調目は約８５Ｖ、４階調目は約９５Ｖの壁電荷電圧が形成されるので、それぞれ、維持放電開始制御電圧１２が３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖの時点から維持放電が開始し始め、維持期間４終了時点まで放電が持続する。このようにして、４階調表示を実現している。
【００２５】
＜本発明の第三の実施の形態＞
本発明の第三の実施の形態について図３を参照して説明する。
パネル構造、セル構造は第二の実施の形態と同じである。
本実施例は、維持放電開始制御電圧１２が階調に応じて対向放電が開始するタイミングにのみ、負極性のパルスが印加されていること以外は第二の実施例と同じである。
本実施例において、維持期間４ではデータ電極２９には５０Ｖの正バイアスが印加されており、そのバイアス電圧値から、負極性にパルスが１０Ｖ、２０Ｖ、５０Ｖとなるように維持放電開始制御電圧１２を設定してある。
したがって、維持期間４に対向放電の開始するタイミング、つまり負極性のパルスが印加されたタイミングの走査電極２２とデータ電極２９の電位差は、維持期間４の開始で１１０Ｖ、その後のパルス印加時で１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとなり、電位差は第二の実施の形態と同じになっている。
したがって、第二の実施の形態と同様に、各階調毎に維持放電の開始するタイミングが異なり、階調表示を行っている。
【００２６】
＜本発明の第四の実施の形態＞
本発明の第四の実施の形態について図４を参照して説明する。
パネル構造、セル構造および予備放電期間２、走査期間３は第三の実施の形態と同じである。
第三の実施の形態で、データ電極２９に印加する維持放電開始制御電圧１２の代わりに、走査電極２２に印加される維持パルス１１のパルス電圧を変化させることによって、各階調の維持放電の開始するタイミングを決定している。維持放電パルス１１の最初のパルス電圧および維持電圧パルス１０のパルス電圧は１１０Ｖとした。
本実施例でも第三の実施の形態と同じく、４階調表示が行えるように電圧が設定されている。各階調で維持放電を開始させるタイミングの維持パルス１１の電圧をそれぞれ、１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとした。その他の維持パルス１１は１１０Ｖとした。これにより、第三の実施の形態と同じように、階調表示を行っている。
【００２７】
＜本発明の第五の実施の形態＞
本発明の第五の実施の形態について図５を参照して説明する。
パネル構造、セル構造および予備放電期間２、走査期間３は第三の実施の形態と同じである。
図５において、維持パルス１１の電圧値を段階的に上昇させている以外は第四の実施の形態と同様である。
各階調で維持放電を開始させるタイミングの維持パルス１１の電圧をそれぞれ、維持パルスのはじめの電圧を１１０Ｖ、それ以降、１２０Ｖ、１３０Ｖ、１６０Ｖとした。これにより、第四の実施の形態と同じように、階調表示を行っている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の効果は、書込み放電によって蓄積された壁電荷量に応じて、維持放電の開始するタイミングを変化させることにより階調表示を行うプラズマディスプレイにおいて、維持放電の開始するタイミングの放電を安定させ、同じ階調の場合、確実に同じタイミングで放電が開始するようにできることにある。
図１０に本発明の第一の実施の形態で駆動した場合の特性を示し、図中、４０は放電領域，４１は非放電領域，４２は不安定な領域である。
図９に従来駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始面電位差の関係を示す。
図１０は、図９と異なり、縦軸は走査電極とデータ電極の対向電位差となっている。
図１０と図９と比較すると、不安定な領域４２が狭められていることがわかる。これにより、精度よくちらつきの少ない階調表示を行うことができ、階調数も増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態におけるの駆動波形示す図である。
【図６】従来の３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動波形示す図である。
【図７】３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルのセル断面図である。
【図８】３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの平面図である。
【図９】従来駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始面電位差の関係を示す図である。
【図１０】本発明の駆動方法によるデータパルス電圧と維持放電開始対向電位差の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ １フィールド
２ 予備放電期間
３ 走査期間
４ 維持期間
５ 正極性予備放電パルス
６ 負極性予備放電パルス
７ 走査ベース電圧
８ 走査パルス
９ データパルス
１０ 維持パルス
１１ 維持パルス
１２ 維持放電開始制御電圧
１３ データバイアスパルス
２０ 上部絶縁性基板
２１ 下部絶縁性基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 透明誘電体層
２５ 保護層
２６ 放電空間セル
２７ 蛍光体層
２８ 白色誘電体層
２９ データ電極
３０ ディスプレイ表示画面
３１ １セル
４０ 放電領域
４１ 非放電領域
４２ 不安定な領域
Claims (15)
- 二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、
表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、
前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、
前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、前記走査期間中に形成された前記壁電荷量を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、前記維持期間における前記維持放電の開始するタイミングを前記走査期間中に形成された壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、前記維持放電の開始するタイミングの放電が前記走査電極と前記データ電極間の対向放電である、ことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 二枚の絶縁性基板を対向させた一方の絶縁性基板に走査電極と共通電極を配置し、他方の絶縁性基板に前記走査電極および前記共通電極と直交するようにデータ電極を配置し、前記走査電極と前記データ電極の交点にマトリクス状に配置された画素を形成し、
表示信号の階調に応じて壁電荷量を形成するための書込放電を行う走査パルスとデータパルスを前記走査電極と前記データ電極に順次印加する走査期間と、
前記走査電極と前記共通電極の間に交互に維持パルスを印加して維持放電によって表示発光を行う維持期間とを有し、
前記走査期間に形成された前記壁電荷量に応じて前記維持放電の放電回数を制御する、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
表示信号の諧調に応じた壁電荷量を形成するために、前記走査期間に形成される壁電荷量を走査電極に印加される走査パルスと、データ電極に印加するデータパルス間の電位差を変化させて対向放電を行わせ、前記走査期間から前記維持期間への移行過程において、 前記走査期間中に形成された前記壁電荷を消去せずに保持したままの状態で、前記維持期間へ移行し、
前記維持期間において、前記維持放電の開始するタイミングを前記壁電荷量に応じて変化するようにして前記放電回数を制御し、
前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を前記維持期間において変化させることによって前記維持放電の開始するタイミングが前記電位差によって規定され、
前記走査電極と前記データ電極間の対向放電が発生した後に、前記走査電極と前記共通電極の面放電が発生する、ことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 最大輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間のはじめの前記維持パルスにおいて、
前記走査電極と前記データ電極の間で放電が発生するように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記壁電荷量は、輝度階調に応じた走査パルスとデータパルスの電位差分によるものである、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 最小輝度の階調信号が入力された場合、前記維持期間において放電が発生しないように前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差を設定してある、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記走査電極に印加する電圧と前記データ電極に印加する電圧との間の電位差が、前記維持期間において徐々に増加する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記維持放電の開始するタイミングにおいて、前記走査パルスと逆極性のパルスを前記走査電極に印加する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記走査パルスが負極性である、ことを特徴とする請求項７に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記維持期間において、前記データ電極の電位を変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加する、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記維持期間において、前記データ電極の電位を連続的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加する、ことを特徴とする請求項９に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記維持期間において、前記データ電極の電位を段階的に変化させることにより、前記維持放電の開始するタイミングの前記走査電極と前記データ電極の電位差を徐々に増加する、ことを特徴とする請求項９に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 請求項１１に記載の段階的に変化させる前記データ電極の電位を前記走査期間に印加する前記データパルスの電位と共通にする、ことを特徴とする請求項１１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- １つの前記走査期間およびそれに続く１つの前記維持期間を含む期間を１つのサブフィールドとし、前記サブフィールドを複数合わせて１つの画面を表示する１フィールドとする、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記１フィールド内の前記サブフィールドの前記維持期間が、すべて異なる数の維持パルス数を持つ、ことを特徴とする請求項１３に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記１フィールドの各前記サブフィールド内の、各前記維持放電の開始するタイミングから前記維持期間の終了時までの維持パルス数が、前記１フィールド内ですべて異なる数の維持パルス数を持つ、ことを特徴とする請求項１３に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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