JP3733773B2 - 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】
本発明はテレビジョン受像機およびコンピュータ端末等の画像表示に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）の一部斜視図を図３に示す。図３に示すように、第一のガラス基板１上には誘電体層２および保護膜３で覆われた走査電極４と維持電極５とが対を成して互いに平行に付設されている。第二のガラス基板６上には絶縁体層７で覆われた複数のデータ電極８が付設され、これらデータ電極８の各間の絶縁体層７上にはデータ電極８と平行して隔壁９が設けられている。また、絶縁体層７の表面および隔壁９の両側面に蛍光体１０が形成されている。第一のガラス基板１と第二のガラス基板６とは、走査電極４および維持電極５とデータ電極８とが直交するように、放電空間１１を挟んで対向して配置されている。放電空間１１には、放電ガスとしてヘリウム、ネオンおよびアルゴンのうち少なくとも１種とキセノンとが封入されている。データ電極８と対をなす走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間には放電セル１２が構成されている。
【０００３】
次に、このパネルの電極配列図を図４に示す。図４に示すように、このパネルの電極配列はｍ×ｎのマトリクス構成であり、列方向にはｍ列のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍが配列されており、行方向にはｎ行の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎが配列されている。また、図３に示した放電セル１２は図４に示すような領域に設けられている。
【０００４】
このパネルを駆動するための従来の駆動方法の動作駆動タイミング図を図５に示す。この駆動方法は２５６階調の階調表示を行うためのものであり、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成している。以下、従来のパネルの駆動方法について図３ないし図５を用いて説明する。
【０００５】
図５に示すように、第１ないし第８のサブフィールドは初期化期間、書き込み期間、維持期間および消去期間からそれぞれ構成されている。まず、第１のサブフィールドにおける動作について説明する。
【０００６】
図５に示すように、初期化期間の前半の初期化動作において、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に保持し、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｐ（Ｖ）から、その放電開始電圧を越える電圧Ｖｒ（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が上昇する間に、全ての放電セル１２において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎから全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎにそれぞれ一回目の微弱な初期化放電が起こり、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３の表面に負の壁電圧が蓄積されるとともに、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面および全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面には正の壁電圧が蓄積される。
【０００７】
さらに、初期化期間の後半の初期化動作において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを正電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｑ（Ｖ）から放電開始電圧を越える０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が下降する間に、再び全ての放電セル１２において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎから全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎにそれぞれ二回目の微弱な初期化放電が起こり、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３表面の負の壁電圧および全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３表面の正の壁電圧が弱められる。また、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎとの間にも微弱な放電が起こり、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の正の壁電圧は書き込み動作に適した値に調整される。
【０００８】
以上により初期化期間の初期化動作が終了する。
【０００９】
次の書き込み期間の書き込み動作において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎをＶｓ（Ｖ）に保持し、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、一行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊ（ｊは１〜ｍの整数を表す）に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、一行目の走査電極ＳＣＮ１に走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ１との交差部における絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮ１上の保護膜３の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）にデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の正の壁電圧が加算されたものとなるため、この交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ１との間および維持電極ＳＵＳ１と走査電極ＳＣＮ１との間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮ１上の保護膜３表面に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳ１上の保護膜３表面に負電圧が蓄積され、書き込み放電が起こったデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に負電圧が蓄積される。
【００１０】
次に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、二行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、二行目の走査電極ＳＣＮ２に走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ２との交差部における絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮ２上の保護膜３の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）に所定のデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものとなるため、この交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ２との間および維持電極ＳＵＳ２と走査電極ＳＣＮ２との間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮ２上の保護膜３表面に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳ２上の保護膜３表面に負電圧が蓄積される。
【００１１】
同様な動作が引き続いて行われ、最後に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、ｎ行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、ｎ行目の走査電極ＳＣＮｎに走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｎとの交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｎとの間および維持電極ＳＵＳｎと走査電極ＳＣＮｎとの間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮｎ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｎ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、書き込み放電が起こったデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に負の壁電圧が蓄積される。
【００１２】
以上により書き込み期間における書き込み動作が終了する。
【００１３】
続く維持期間において、先ず、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、書き込み放電を起こした放電セル１２における走査電極ＳＣＮｉ（ｉは１〜ｎの整数とする）上の保護膜３の表面と維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、書き込み期間において蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものとなり、放電開始
電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉとの間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面には負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。
【００１４】
続いて、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおける維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、直前の維持放電によって蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧が加算されたものとなる。このため、この維持放電を起こした放電セルにおいて、維持電極ＳＵＳｉと走査電極ＳＣＮｉとの間に維持放電が起こることにより、その放電セルにおける維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。
【００１５】
以降同様に、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎとに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。維持期間の最終において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、直前の維持放電によって蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧が加算されたものとなる。こ
のため、この維持放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉとの間に維持放電が起こることにより、その放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。以上により維持期間の維持動作が終了する。この維持放電により発生する紫外線で励起された蛍光体１０からの可視発光を表示に用いている。
【００１６】
続く消去期間において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに０（Ｖ）から＋Ｖｅ（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持期間の最終時点における、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧がこのランプ電圧に加算されたものとなる。このため、維持放電を起こした放電セルにおいて、維持電極ＳＵＳｉと走査電極ＳＣＮｉとの間に微弱な消去放電が起こり、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧が弱められて維持放電は停止する。
【００１７】
以上により消去期間における消去動作が終了する。
【００１８】
ただし、以上の動作において、表示が行われない放電セルに関しては、初期化期間に初期化放電は起こるが、書き込み放電、維持放電および消去放電は行われず、表示が行われない放電セルの走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉの保護膜３の表面に蓄積された壁電圧、およびデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された壁電圧は、初期化期間の終了時の状態まま保たれる。
【００１９】
以上の全ての動作により第１のサブフィールドにおける一画面が表示される。以下、同様な動作が、第２のサブフィールドから第８のサブフィールドにわたって行われる。これらのサブフィールドにおいて表示される放電セルの輝度は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）の印加回数により定まる。したがって、例えば、各サブフィールドにおける維持パルス電圧の印加回数を適宜設定して、１フィールド期間に維持放電による輝度が２０、２１、２２、・・・２７である８個のサブフィールドで構成することにより、２８＝２５６階調の階調表示が可能になる。
【００２０】
以上説明した従来の駆動方法においては、パネルに表示する放電セルが全くない、いわゆる黒画面の表示においては、書き込み期間の書き込み放電、維持期間の維持放電および消去期間の消去放電が起こらず、初期化期間の初期化放電のみが起こり、この初期化放電が微弱であり、その放電発光もまた微弱であるために、パネルのコントラストが高いという特長がある。例えば、４８０行、８５２×３列のマトリックス構成を成す４２インチＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいて、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成して２５６階調表示を行った場合、各サブフィールドの初期化期間における二回の初期化放電による発光輝度は０．１５ｃｄ／ｍ２であった。したがって、８個のサブフィールドでの合計は０．１５×８＝１．２ｃｄ／ｍ２となり、最大輝度は４２０ｃｄ／ｍ２であるので、このパネルのコントラストは４２０／１．２：１＝３５０：１となり、かなり高い値のコントラストが得られる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来の駆動方法においては、通常の照明下でパネル表示を行った場合にはかなり高いコントラストが得られているが、サブフィールド毎に必ず二回の初期化放電が起こるため、周囲が暗い所でパネル表示する場合には、この微弱な初期化放電による発光でさえも目立つほど輝度が高く、あまり明るくない場所でパネル表示する場合の黒表示の視認性が悪いという大きな課題があった。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者等は初期化期間における初期化動作の役割について検討することにより、本発明を完成するに至ったものである。
【００２３】
次に、従来の駆動方法では、各サブフィールドごとに初期化動作が必要となる理由について説明する。ここで、図５に示す従来の駆動波形において、Ｖｗ＝７０Ｖ、Ｖｍ＝２００Ｖとして説明する。
【００２４】
書き込み期間において、所定の放電セルで書き込み放電を起こすためには、放電セルのデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｉとの間の放電空間に放電開始電圧（例えば２５０Ｖ程度）以上の電圧を印加する必要がある。書き込み動作時には、走査電極ＳＣＮｉは０Ｖでありデータ電極Ｄｊには７０Ｖの書き込み電圧が印加されるので、確実に書き込み動作を行うには、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上には約２００Ｖの壁電圧をあらかじめ蓄積する必要がある。この書き込みに必要な壁電圧をＶｗｒｉｔｅ（〜２００Ｖ）とする。
【００２５】
また、維持期間における維持動作によりデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上には壁電圧が蓄積するが、維持期間の終了時におけるその壁電圧の値は、走査電極ＳＣＮｉに印加される電圧と維持電極ＳＵＳｉに印加される電圧との中間の電圧値程度になると考えられる。この壁電圧をＶｓｕｓｔａｉｎ（〜１００Ｖ）とする。
【００２６】
したがって、あるサブフィールドでの維持動作の終了時から次のサブフィールドの書き込み動作へ移る間に、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上の壁電圧をＶｓｕｓｔａｉｎからＶｗｒｉｔｅに変化させる必要がある。この壁電圧の差Ｖｗｒｉｔｅ−Ｖｓｕｓｔａｉｎ（〜１００Ｖ）を補うことが初期化動作の主要な役割の１つであり、初期化動作はパネルを安定に駆動するために不可欠である。
【００２７】
以上の考察から、あるサブフィールドでの維持期間終了時におけるデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上の壁電圧Ｖｓｕｓｔａｉｎが、次のサブフィールドでの書き込み期間において必要な壁電圧Ｖｗｒｉｔｅとほぼ同じになるような駆動を行うことにより、初期化動作を簡略化し、初期化動作に伴う不要な発光をなくすことができるという知見を得た。この知見に基づき、黒の視認性が大幅に向上するとともに、コントラストを非常に高めることができるパネルの駆動方法を得ることができた。
【００２８】
本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、複数のサブフィールドは、少なくとも走査電極および維持電極に電圧を印加して初期化放電を起こす初期化動作を行う初期化期間と、この初期化期間後に前記走査電極に走査パルス電圧を印加するとともにデータ電極に書き込みパルス電圧を印加する書き込み期間と、この書き込み期間後に走査電極および維持電極に維持パルス電圧を印加して維持放電を起こす維持期間とを有し、複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドにおける維持期間は、走査電極および維持電極に直流電圧とともに印加する維持パルス電圧のローレベルの値を、同じサブフィールドの書き込み期間において走査電極に印加する走査パルス電圧のローレベルの値に比べて高く設定するステップを有し、かつその維持期間終了後書き込み期間までの間に、走査電極に維持電極に対して放電開始電圧以下となる電圧から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降する電圧を印加するステップを有することを特徴とするものである。
【００２９】
この方法により、第２のサブフィールド以降のサブフィールドでは、直前のサブフィールドで表示を行った放電セルにおいてのみ初期化放電を起こし、表示を行わない放電セルにおいては初期化放電を起こらなくすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）は従来例として図３に示したものと同じである。また、このパネルの電極配列図は図４に示したものと同じである。したがって、それらの説明は省略する。
【００３１】
このパネルを駆動するための、本発明の一実施の形態であるパネルの駆動方法について説明する。図１にその駆動方法の動作駆動タイミング図を示す。
【００３２】
図１に示すように、１フィールド期間は、初期化期間、書き込み期間および維持期間を有する第１ないし第８のサブフィールドで構成されており、これによって２５６階調の表示を行うものである。これら８個のサブフィールドのうち、第１のサブフィールドを除く７個のサブフィールドおいて、初期化期間の初期化動作の一部を、前のサブフィールドの維持期間の維持動作と同時に行うようにしている。第１のサブフィールドにおいては、初期化期間、書き込み期間および維持期間が独立して設けられており、独立した消去期間は設けられていない。また、第２のサブフィールドにおいては、初期化期間の一部が第１のサブフィールドの維持期間と重なって設けられ、続いて書き込み期間および維持期間が設けられており、消去期間は設けられていない。すなわち、第１のサブフィールドの維持期間における維持動作と同時に、第２のサブフィールドの初期化期間における初期化動作が行われている。続く第３ないし第８のサブフィールドにおいても同様に初期化期間、書き込み期間および維持期間が設けられているが、消去期間が設けられておらず、各サブフィールドの初期化期間における初期化動作の一部は、すぐ前のサブフィールドの維持期間における維持動作と同時に行われている。
【００３３】
図１において、第１のサブフィールドの初期化期間および書き込み期間の動作は、従来例で説明した動作と同じであるので、それらの説明は省略する。第１のサブフィールドの維持期間における動作と第２のサブフィールドの初期化期間における動作とが同時に行われている点については、本発明の主眼であるので図１および図３を用いて以下に詳しく説明する。
【００３４】
図１に示すように、第１のサブフィールドの維持期間と、第２のサブフィールドの初期化期間の前期間とが重なっており、この重なった期間において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに、直流電圧Ｖｔ（Ｖ）を維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）に重畳して印加している。すなわち、書き込み期間において走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに印加する走査パルス電圧のローレベルの値（０（Ｖ））に対し、維持期間における維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎおよび走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに印加する維持パルス電圧のローレベルの値（Ｖｔ（Ｖ））を高電位にしている。そして、維持期間における最後の維持パルスのパルス幅を他の維持パルスのパルス幅よりも短くし、その後走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎの電圧を一定の電圧Ｖｕ（Ｖ）とする。
【００３５】
引き続いて、第２のサブフィールドの初期化期間の前期間に続く後期間において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに正電圧Ｖｈ（Ｖ）を印加し、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに、電圧Ｖｑ’（Ｖ）から０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このとき電圧Ｖｑ’（Ｖ）は電圧Ｖｑ（Ｖ）と等しくする必要はなく、電圧Ｖｑ’（Ｖ）は電圧Ｖｑ（Ｖ）より低い電圧に設定することができる。
【００３６】
以上の動作において、第１のサブフィールドの維持期間の動作に着目すると、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎには直流電圧Ｖｔ（Ｖ）を維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）に重畳して印加されている。このため、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎとの間の電圧関係は、従来の駆動方法における動作、すなわち全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎと全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎとに正の維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加している場合と等価になる。このため、従来の場合と同様に、書き込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。
【００３７】
そして、維持期間において最後に印加される維持パルス電圧のパルス幅は、放電が壁電荷を形成して安定に終了する時間である２μｓよりも短く設定されており、その維持パルス電圧印加後の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎの電圧は一定の電圧Ｖｕ（Ｖ）に設定されている。このため、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３表面の壁電圧と維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３表面の壁電圧とはほぼ等しくなり、消去動作が行われることになる。また、書き込み放電が発生しなかった放電セルについてはこのような維持放電は起こらない。
【００３８】
次に、第２サブフィールドの初期化期間に着目すると、この初期化期間の前期間の初期化動作において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間の電圧はＶｔ（Ｖ）またはＶｔ＋Ｖｍ（Ｖ）となる。書き込み放電を起こした放電セルでは、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の間に加わる最大電圧は、Ｖｔ＋Ｖｍ（Ｖ）と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧とを加算したものから、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に書き込み動作により蓄積された負の壁電圧を引いたもの（即ち絶対値で足したもの）となり、放電開始電圧をこえる。このため、書き込み放電を起こした放電セルでは走査電極ＳＣＮｉからデータ電極Ｄｊに放電が起こる。これがデータ電極Ｄｊに対しての初期化放電となり、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に正の壁電圧が蓄積される。この初期化放電は、初期化期間の前期間の間、維持パルス電圧を印加するごとに発生している。
【００３９】
一方、書き込みが行われていない放電セルでは、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面との間に加わる最大電圧は、Ｖｔ＋Ｖｍ（Ｖ）と走査電極ＳＣＮｉの保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧とを加算したものから、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７表面に蓄積された正の壁電圧を引いたものとなり、放電開始電圧をこえない。このため、第１のサブフィールドで書き込みがなかった放電セルでは、初期化期間の前期間ではデータ電極Ｄｊに対する初期化放電は起こらない。
【００４０】
さらに、初期化期間の後期間の初期化動作では、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎには正電圧Ｖｈ（Ｖ）を印加する。また、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｑ’（Ｖ）から、放電開始電圧を越え書き込み期間の走査電極に印加する走査パルス電圧のローレベルの値に等しい０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加している。このランプ電圧が下降する間に、初期化期間の前期間において初期化放電が起こった放電セルでは、維持電極ＳＵＳｉから走査電極ＳＣＮｉに再び初期化放電が起こる。この初期化放電は微弱であり、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３の表面に正の壁電圧が、維持電極ＳＵＳｉの表面に負の壁電圧がそれぞれわずかに蓄積する。また、データ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｉとの間にも微弱な放電が起こり、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された正の壁電圧は書き込み動作に適した値に調整される。１回目の初期化放電が起こらなかった放電セルについては、前のサブフィールドにおいて壁電圧はすでに書き込み動作に適した値に調整されているため、前述の２回目の初期化放電は起こらない。
【００４１】
以上の説明で明らかなように、第２ないし第８のサブフィールドにおいても消去期間が設けられていないが、書き込み動作、維持動作および消去動作と次のサブフィールドの初期化動作が確実に行われる。また、第２のサブフィールド以降の各サブフィールドにおいて、表示が行われない放電セルに関しては、初期化放電、書き込み放電、維持放電および消去放電は行われず、その放電セルに対応する走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面の壁電圧およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の壁電圧は、各サブフィールドの直前のサブフィールドにおける初期化期間の終了時の状態に保たれる。
【００４２】
以上説明したように、図１に示した本発明の一実施の形態では、第１のサブフィールドにおける初期化期間の微弱な初期化放電は、パネルの表示の有無に関わらず行われるのに対し、第２のサブフィールド以降の各サブフィールドにおいては、初期化期間の初期化放電はパネルの表示を行う放電セルに対してのみ次のサブフィールドに対する初期化動作として行われる。また、初期化放電の輝度は維持放電の輝度に上乗せされるだけであり、表示しない放電セルに対してはこのような初期化放電は起こらない。
【００４３】
例えば、４８０行、８５２×３列のマトリクス構成を成す４２インチＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいて、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成して２５６階調の表示を行った場合、最大輝度が４２０ｃｄ／ｍ２となったのに対し、第１のサブフィールドの初期化期間における２回の初期化放電による輝度は０．１５ｃｄ／ｍ２であった。ここで、Ｖｐ＝１９０Ｖ、Ｖｑ＝１９０Ｖ、Ｖｍ＝２００Ｖ、Ｖｔ＝１００Ｖ、Ｖｕ＝２００Ｖ、Ｖｈ＝３００Ｖ、Ｖｑ’＝１００Ｖ、Ｖｓ＝７０Ｖとした。この結果、パネルに表示すべき放電セルが全くない、いわゆる黒画面の表示においては、第１のサブフィールドの初期化放電の発光のみが行われるので、黒表示の輝度が０．１５ｃｄ／ｍ２と従来の１／８となり、薄暗いところでパネルを表示した場合、従来に比べて黒表示の視認性を極めて向上させることができた。また、本実施の形態によるパネルのコントラストは４２０／０．１５：１＝２８００：１となり、極めて高い値のコントラストが得られた。
【００４４】
また、第２ないし第８のサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部と、すぐ前のサブフィールドの維持期間における維持動作とが同時に行われているため、初期化に要する時間を大幅に短縮することができるとともに、独立した消去期間を設ける必要がなくなるため、従来の駆動方法に比較して駆動時間を大幅に短縮することができる。本実施の形態では、１フィールド期間での初期化期間は１ｍｓであり、従来の駆動方法における初期化期間および消去期間の２．８ｍｓに比べて大幅に短縮することができた。したがって、駆動時間が増加する大型パネルや高精細度パネルに対して有効な駆動方法となり得る。
【００４５】
次に、第２の実施の形態における駆動波形タイミング図を図２に示す。
【００４６】
ＡＣ型プラズマディスプレイパネルは放電セルの周囲が誘電体に囲まれており各電極の駆動波形は容量結合的に放電セルに印加されるため、各駆動波形をＤＣ的にレベルシフトしてもその動作は変わらないという性質を有している。この性質を利用して、図２に示すような駆動波形すなわち図１に示した走査電極駆動波形および維持電極駆動波形を全体的に直流電圧Ｖｔ（Ｖ）だけ下げた駆動波形を印加している。この場合、０Ｖを基準に維持パルスＶｍを作成できるため回路設計の上で実現が容易となる。
【００４７】
上記実施の形態では、維持期間の最後の維持パルス幅を短くし、最後の維持動作と同時に維持放電を停止させるための消去動作を行った場合について説明したが、ランプ波形を用いて消去動作を行ってもよい。また、１フィールド期間を、初期化期間、書き込み期間および維持期間を有する８個のサブフィールドで構成して階調表示を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、８個のサブフィールドのうちの７個のサブフィールドについて、あるサブフィールドの維持期間における維持動作と次のサブフィールドにおける初期化期間の初期化動作とを同時に行う駆動方法について説明したが、１フィールド期間を構成しているサブフィールドの数、消去期間を設けないサブフィールドの数および維持期間の最終部の維持動作と次のサブフィールドの初期化期間の初期化動作とを同時に行うサブフィールドの数は任意に設定することができる。また、サブフィールドにおける駆動波形も限定されるものではない。さらに、本発明は、他の構成のＡＣ型プラズマディスプレイパネルに対しても実施することができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、１フィールドを構成している複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドにおける維持期間の維持動作と、そのサブフィールドに続くサブフィールドにおける初期化期間の初期化動作とを同時に行うことにより、パネルに表示のない、いわゆる黒画面表示における輝度が極めて低くなるので、黒の視認性が大幅に向上するとともに、パネルのコントラストを非常に高めることができる。
【００４９】
さらに、初期化に要する時間が大幅に短縮され、消去に要する時間も必要なくなるため、従来の駆動方法に比較して駆動時間を大幅に短縮することができる。したがって、本発明は大型化または高精細度化したパネルに対して有効な駆動方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【図２】 本発明の第２の実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【図３】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部斜視図
【図４】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配列図
【図５】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【符号の説明】
１ 第一のガラス基板
２ 誘電体層
３ 保護膜
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 第二のガラス基板
７ 絶縁体層
８ データ電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電空間
１２ 放電セル
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機およびコンピュータ端末等の画像表示に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）の一部斜視図を図３に示す。図３に示すように、第一のガラス基板１上には誘電体層２および保護膜３で覆われた走査電極４と維持電極５とが対を成して互いに平行に付設されている。第二のガラス基板６上には絶縁体層７で覆われた複数のデータ電極８が付設され、これらデータ電極８の各間の絶縁体層７上にはデータ電極８と平行して隔壁９が設けられている。また、絶縁体層７の表面および隔壁９の両側面に蛍光体１０が形成されている。第一のガラス基板１と第二のガラス基板６とは、走査電極４および維持電極５とデータ電極８とが直交するように、放電空間１１を挟んで対向して配置されている。放電空間１１には、放電ガスとしてヘリウム、ネオンおよびアルゴンのうち少なくとも１種とキセノンとが封入されている。データ電極８と対をなす走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間には放電セル１２が構成されている。
【０００３】
次に、このパネルの電極配列図を図４に示す。図４に示すように、このパネルの電極配列はｍ×ｎのマトリクス構成であり、列方向にはｍ列のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍが配列されており、行方向にはｎ行の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎが配列されている。また、図３に示した放電セル１２は図４に示すような領域に設けられている。
【０００４】
このパネルを駆動するための従来の駆動方法の動作駆動タイミング図を図５に示す。この駆動方法は２５６階調の階調表示を行うためのものであり、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成している。以下、従来のパネルの駆動方法について図３ないし図５を用いて説明する。
【０００５】
図５に示すように、第１ないし第８のサブフィールドは初期化期間、書き込み期間、維持期間および消去期間からそれぞれ構成されている。まず、第１のサブフィールドにおける動作について説明する。
【０００６】
図５に示すように、初期化期間の前半の初期化動作において、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に保持し、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｐ（Ｖ）から、その放電開始電圧を越える電圧Ｖｒ（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が上昇する間に、全ての放電セル１２において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎから全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎにそれぞれ一回目の微弱な初期化放電が起こり、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３の表面に負の壁電圧が蓄積されるとともに、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面および全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面には正の壁電圧が蓄積される。
【０００７】
さらに、初期化期間の後半の初期化動作において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを正電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｑ（Ｖ）から放電開始電圧を越える０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が下降する間に、再び全ての放電セル１２において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎから全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎにそれぞれ二回目の微弱な初期化放電が起こり、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３表面の負の壁電圧および全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３表面の正の壁電圧が弱められる。また、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎとの間にも微弱な放電が起こり、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の正の壁電圧は書き込み動作に適した値に調整される。
【０００８】
以上により初期化期間の初期化動作が終了する。
【０００９】
次の書き込み期間の書き込み動作において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎをＶｓ（Ｖ）に保持し、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、一行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊ（ｊは１〜ｍの整数を表す）に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、一行目の走査電極ＳＣＮ１に走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ１との交差部における絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮ１上の保護膜３の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）にデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の正の壁電圧が加算されたものとなるため、この交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ１との間および維持電極ＳＵＳ１と走査電極ＳＣＮ１との間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮ１上の保護膜３表面に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳ１上の保護膜３表面に負電圧が蓄積され、書き込み放電が起こったデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に負電圧が蓄積される。
【００１０】
次に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、二行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、二行目の走査電極ＳＣＮ２に走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ２との交差部における絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮ２上の保護膜３の表面との間の電圧は、書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）に所定のデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された正の壁電圧が加算されたものとなるため、この交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮ２との間および維持電極ＳＵＳ２と走査電極ＳＣＮ２との間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮ２上の保護膜３表面に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳ２上の保護膜３表面に負電圧が蓄積される。
【００１１】
同様な動作が引き続いて行われ、最後に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち、ｎ行目に表示すべき放電セル１２に対応する所定のデータ電極Ｄｊに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、ｎ行目の走査電極ＳＣＮｎに走査パルス電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｎとの交差部において、所定のデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｎとの間および維持電極ＳＵＳｎと走査電極ＳＣＮｎとの間に書き込み放電が起こり、この交差部の走査電極ＳＣＮｎ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｎ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、書き込み放電が起こったデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に負の壁電圧が蓄積される。
【００１２】
以上により書き込み期間における書き込み動作が終了する。
【００１３】
続く維持期間において、先ず、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、書き込み放電を起こした放電セル１２における走査電極ＳＣＮｉ（ｉは１〜ｎの整数とする）上の保護膜３の表面と維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、書き込み期間において蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に蓄積された負の壁電圧が加算されたものとなり、放電開始
電圧を超える。このため、書き込み放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉとの間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面には負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面には正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。
【００１４】
続いて、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおける維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、直前の維持放電によって蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧が加算されたものとなる。このため、この維持放電を起こした放電セルにおいて、維持電極ＳＵＳｉと走査電極ＳＣＮｉとの間に維持放電が起こることにより、その放電セルにおける維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。
【００１５】
以降同様に、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎとに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。維持期間の最終において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに正の維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）に、直前の維持放電によって蓄積された走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧が加算されたものとなる。こ
のため、この維持放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉとの間に維持放電が起こることにより、その放電セルにおける走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面に正の壁電圧が蓄積される。その後、維持パルス電圧は０（Ｖ）に戻る。以上により維持期間の維持動作が終了する。この維持放電により発生する紫外線で励起された蛍光体１０からの可視発光を表示に用いている。
【００１６】
続く消去期間において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに０（Ｖ）から＋Ｖｅ（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加すると、維持放電を起こした放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面との間の電圧は、維持期間の最終時点における、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧および維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧がこのランプ電圧に加算されたものとなる。このため、維持放電を起こした放電セルにおいて、維持電極ＳＵＳｉと走査電極ＳＣＮｉとの間に微弱な消去放電が起こり、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の負の壁電圧と維持電極ＳＵＳｉ上の保護膜３表面の正の壁電圧が弱められて維持放電は停止する。
【００１７】
以上により消去期間における消去動作が終了する。
【００１８】
ただし、以上の動作において、表示が行われない放電セルに関しては、初期化期間に初期化放電は起こるが、書き込み放電、維持放電および消去放電は行われず、表示が行われない放電セルの走査電極ＳＣＮｉと維持電極ＳＵＳｉの保護膜３の表面に蓄積された壁電圧、およびデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された壁電圧は、初期化期間の終了時の状態まま保たれる。
【００１９】
以上の全ての動作により第１のサブフィールドにおける一画面が表示される。以下、同様な動作が、第２のサブフィールドから第８のサブフィールドにわたって行われる。これらのサブフィールドにおいて表示される放電セルの輝度は、維持パルス電圧＋Ｖｍ（Ｖ）の印加回数により定まる。したがって、例えば、各サブフィールドにおける維持パルス電圧の印加回数を適宜設定して、１フィールド期間に維持放電による輝度が２０、２１、２２、・・・２７である８個のサブフィールドで構成することにより、２８＝２５６階調の階調表示が可能になる。
【００２０】
以上説明した従来の駆動方法においては、パネルに表示する放電セルが全くない、いわゆる黒画面の表示においては、書き込み期間の書き込み放電、維持期間の維持放電および消去期間の消去放電が起こらず、初期化期間の初期化放電のみが起こり、この初期化放電が微弱であり、その放電発光もまた微弱であるために、パネルのコントラストが高いという特長がある。例えば、４８０行、８５２×３列のマトリックス構成を成す４２インチＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいて、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成して２５６階調表示を行った場合、各サブフィールドの初期化期間における二回の初期化放電による発光輝度は０．１５ｃｄ／ｍ２であった。したがって、８個のサブフィールドでの合計は０．１５×８＝１．２ｃｄ／ｍ２となり、最大輝度は４２０ｃｄ／ｍ２であるので、このパネルのコントラストは４２０／１．２：１＝３５０：１となり、かなり高い値のコントラストが得られる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来の駆動方法においては、通常の照明下でパネル表示を行った場合にはかなり高いコントラストが得られているが、サブフィールド毎に必ず二回の初期化放電が起こるため、周囲が暗い所でパネル表示する場合には、この微弱な初期化放電による発光でさえも目立つほど輝度が高く、あまり明るくない場所でパネル表示する場合の黒表示の視認性が悪いという大きな課題があった。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者等は初期化期間における初期化動作の役割について検討することにより、本発明を完成するに至ったものである。
【００２３】
次に、従来の駆動方法では、各サブフィールドごとに初期化動作が必要となる理由について説明する。ここで、図５に示す従来の駆動波形において、Ｖｗ＝７０Ｖ、Ｖｍ＝２００Ｖとして説明する。
【００２４】
書き込み期間において、所定の放電セルで書き込み放電を起こすためには、放電セルのデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｉとの間の放電空間に放電開始電圧（例えば２５０Ｖ程度）以上の電圧を印加する必要がある。書き込み動作時には、走査電極ＳＣＮｉは０Ｖでありデータ電極Ｄｊには７０Ｖの書き込み電圧が印加されるので、確実に書き込み動作を行うには、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上には約２００Ｖの壁電圧をあらかじめ蓄積する必要がある。この書き込みに必要な壁電圧をＶｗｒｉｔｅ（〜２００Ｖ）とする。
【００２５】
また、維持期間における維持動作によりデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上には壁電圧が蓄積するが、維持期間の終了時におけるその壁電圧の値は、走査電極ＳＣＮｉに印加される電圧と維持電極ＳＵＳｉに印加される電圧との中間の電圧値程度になると考えられる。この壁電圧をＶｓｕｓｔａｉｎ（〜１００Ｖ）とする。
【００２６】
したがって、あるサブフィールドでの維持動作の終了時から次のサブフィールドの書き込み動作へ移る間に、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上の壁電圧をＶｓｕｓｔａｉｎからＶｗｒｉｔｅに変化させる必要がある。この壁電圧の差Ｖｗｒｉｔｅ−Ｖｓｕｓｔａｉｎ（〜１００Ｖ）を補うことが初期化動作の主要な役割の１つであり、初期化動作はパネルを安定に駆動するために不可欠である。
【００２７】
以上の考察から、あるサブフィールドでの維持期間終了時におけるデータ電極Ｄｊ上の絶縁体層７上の壁電圧Ｖｓｕｓｔａｉｎが、次のサブフィールドでの書き込み期間において必要な壁電圧Ｖｗｒｉｔｅとほぼ同じになるような駆動を行うことにより、初期化動作を簡略化し、初期化動作に伴う不要な発光をなくすことができるという知見を得た。この知見に基づき、黒の視認性が大幅に向上するとともに、コントラストを非常に高めることができるパネルの駆動方法を得ることができた。
【００２８】
本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、複数のサブフィールドは、少なくとも走査電極および維持電極に電圧を印加して初期化放電を起こす初期化動作を行う初期化期間と、この初期化期間後に前記走査電極に走査パルス電圧を印加するとともにデータ電極に書き込みパルス電圧を印加する書き込み期間と、この書き込み期間後に走査電極および維持電極に維持パルス電圧を印加して維持放電を起こす維持期間とを有し、複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドにおける維持期間は、走査電極および維持電極に直流電圧とともに印加する維持パルス電圧のローレベルの値を、同じサブフィールドの書き込み期間において走査電極に印加する走査パルス電圧のローレベルの値に比べて高く設定するステップを有し、かつその維持期間終了後書き込み期間までの間に、走査電極に維持電極に対して放電開始電圧以下となる電圧から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降する電圧を印加するステップを有することを特徴とするものである。
【００２９】
この方法により、第２のサブフィールド以降のサブフィールドでは、直前のサブフィールドで表示を行った放電セルにおいてのみ初期化放電を起こし、表示を行わない放電セルにおいては初期化放電を起こらなくすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）は従来例として図３に示したものと同じである。また、このパネルの電極配列図は図４に示したものと同じである。したがって、それらの説明は省略する。
【００３１】
このパネルを駆動するための、本発明の一実施の形態であるパネルの駆動方法について説明する。図１にその駆動方法の動作駆動タイミング図を示す。
【００３２】
図１に示すように、１フィールド期間は、初期化期間、書き込み期間および維持期間を有する第１ないし第８のサブフィールドで構成されており、これによって２５６階調の表示を行うものである。これら８個のサブフィールドのうち、第１のサブフィールドを除く７個のサブフィールドおいて、初期化期間の初期化動作の一部を、前のサブフィールドの維持期間の維持動作と同時に行うようにしている。第１のサブフィールドにおいては、初期化期間、書き込み期間および維持期間が独立して設けられており、独立した消去期間は設けられていない。また、第２のサブフィールドにおいては、初期化期間の一部が第１のサブフィールドの維持期間と重なって設けられ、続いて書き込み期間および維持期間が設けられており、消去期間は設けられていない。すなわち、第１のサブフィールドの維持期間における維持動作と同時に、第２のサブフィールドの初期化期間における初期化動作が行われている。続く第３ないし第８のサブフィールドにおいても同様に初期化期間、書き込み期間および維持期間が設けられているが、消去期間が設けられておらず、各サブフィールドの初期化期間における初期化動作の一部は、すぐ前のサブフィールドの維持期間における維持動作と同時に行われている。
【００３３】
図１において、第１のサブフィールドの初期化期間および書き込み期間の動作は、従来例で説明した動作と同じであるので、それらの説明は省略する。第１のサブフィールドの維持期間における動作と第２のサブフィールドの初期化期間における動作とが同時に行われている点については、本発明の主眼であるので図１および図３を用いて以下に詳しく説明する。
【００３４】
図１に示すように、第１のサブフィールドの維持期間と、第２のサブフィールドの初期化期間の前期間とが重なっており、この重なった期間において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに、直流電圧Ｖｔ（Ｖ）を維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）に重畳して印加している。すなわち、書き込み期間において走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに印加する走査パルス電圧のローレベルの値（０（Ｖ））に対し、維持期間における維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎおよび走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに印加する維持パルス電圧のローレベルの値（Ｖｔ（Ｖ））を高電位にしている。そして、維持期間における最後の維持パルスのパルス幅を他の維持パルスのパルス幅よりも短くし、その後走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎの電圧を一定の電圧Ｖｕ（Ｖ）とする。
【００３５】
引き続いて、第２のサブフィールドの初期化期間の前期間に続く後期間において、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに正電圧Ｖｈ（Ｖ）を印加し、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに、電圧Ｖｑ’（Ｖ）から０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このとき電圧Ｖｑ’（Ｖ）は電圧Ｖｑ（Ｖ）と等しくする必要はなく、電圧Ｖｑ’（Ｖ）は電圧Ｖｑ（Ｖ）より低い電圧に設定することができる。
【００３６】
以上の動作において、第１のサブフィールドの維持期間の動作に着目すると、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎには直流電圧Ｖｔ（Ｖ）を維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）に重畳して印加されている。このため、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎとの間の電圧関係は、従来の駆動方法における動作、すなわち全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎと全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎとに正の維持パルス電圧Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加している場合と等価になる。このため、従来の場合と同様に、書き込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。
【００３７】
そして、維持期間において最後に印加される維持パルス電圧のパルス幅は、放電が壁電荷を形成して安定に終了する時間である２μｓよりも短く設定されており、その維持パルス電圧印加後の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎの電圧は一定の電圧Ｖｕ（Ｖ）に設定されている。このため、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上の保護膜３表面の壁電圧と維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３表面の壁電圧とはほぼ等しくなり、消去動作が行われることになる。また、書き込み放電が発生しなかった放電セルについてはこのような維持放電は起こらない。
【００３８】
次に、第２サブフィールドの初期化期間に着目すると、この初期化期間の前期間の初期化動作において、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎと全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間の電圧はＶｔ（Ｖ）またはＶｔ＋Ｖｍ（Ｖ）となる。書き込み放電を起こした放電セルでは、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面の間に加わる最大電圧は、Ｖｔ＋Ｖｍ（Ｖ）と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧とを加算したものから、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に書き込み動作により蓄積された負の壁電圧を引いたもの（即ち絶対値で足したもの）となり、放電開始電圧をこえる。このため、書き込み放電を起こした放電セルでは走査電極ＳＣＮｉからデータ電極Ｄｊに放電が起こる。これがデータ電極Ｄｊに対しての初期化放電となり、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に正の壁電圧が蓄積される。この初期化放電は、初期化期間の前期間の間、維持パルス電圧を印加するごとに発生している。
【００３９】
一方、書き込みが行われていない放電セルでは、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面と走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３表面との間に加わる最大電圧は、Ｖｔ＋Ｖｍ（Ｖ）と走査電極ＳＣＮｉの保護膜３表面に蓄積された正の壁電圧とを加算したものから、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７表面に蓄積された正の壁電圧を引いたものとなり、放電開始電圧をこえない。このため、第１のサブフィールドで書き込みがなかった放電セルでは、初期化期間の前期間ではデータ電極Ｄｊに対する初期化放電は起こらない。
【００４０】
さらに、初期化期間の後期間の初期化動作では、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎには正電圧Ｖｈ（Ｖ）を印加する。また、全ての走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎには、全ての維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｑ’（Ｖ）から、放電開始電圧を越え書き込み期間の走査電極に印加する走査パルス電圧のローレベルの値に等しい０（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加している。このランプ電圧が下降する間に、初期化期間の前期間において初期化放電が起こった放電セルでは、維持電極ＳＵＳｉから走査電極ＳＣＮｉに再び初期化放電が起こる。この初期化放電は微弱であり、走査電極ＳＣＮｉ上の保護膜３の表面に正の壁電圧が、維持電極ＳＵＳｉの表面に負の壁電圧がそれぞれわずかに蓄積する。また、データ電極Ｄｊと走査電極ＳＣＮｉとの間にも微弱な放電が起こり、データ電極Ｄｊ上の絶縁体層７の表面に蓄積された正の壁電圧は書き込み動作に適した値に調整される。１回目の初期化放電が起こらなかった放電セルについては、前のサブフィールドにおいて壁電圧はすでに書き込み動作に適した値に調整されているため、前述の２回目の初期化放電は起こらない。
【００４１】
以上の説明で明らかなように、第２ないし第８のサブフィールドにおいても消去期間が設けられていないが、書き込み動作、維持動作および消去動作と次のサブフィールドの初期化動作が確実に行われる。また、第２のサブフィールド以降の各サブフィールドにおいて、表示が行われない放電セルに関しては、初期化放電、書き込み放電、維持放電および消去放電は行われず、その放電セルに対応する走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎおよび維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ上の保護膜３の表面の壁電圧およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の絶縁体層７の表面の壁電圧は、各サブフィールドの直前のサブフィールドにおける初期化期間の終了時の状態に保たれる。
【００４２】
以上説明したように、図１に示した本発明の一実施の形態では、第１のサブフィールドにおける初期化期間の微弱な初期化放電は、パネルの表示の有無に関わらず行われるのに対し、第２のサブフィールド以降の各サブフィールドにおいては、初期化期間の初期化放電はパネルの表示を行う放電セルに対してのみ次のサブフィールドに対する初期化動作として行われる。また、初期化放電の輝度は維持放電の輝度に上乗せされるだけであり、表示しない放電セルに対してはこのような初期化放電は起こらない。
【００４３】
例えば、４８０行、８５２×３列のマトリクス構成を成す４２インチＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいて、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成して２５６階調の表示を行った場合、最大輝度が４２０ｃｄ／ｍ２となったのに対し、第１のサブフィールドの初期化期間における２回の初期化放電による輝度は０．１５ｃｄ／ｍ２であった。ここで、Ｖｐ＝１９０Ｖ、Ｖｑ＝１９０Ｖ、Ｖｍ＝２００Ｖ、Ｖｔ＝１００Ｖ、Ｖｕ＝２００Ｖ、Ｖｈ＝３００Ｖ、Ｖｑ’＝１００Ｖ、Ｖｓ＝７０Ｖとした。この結果、パネルに表示すべき放電セルが全くない、いわゆる黒画面の表示においては、第１のサブフィールドの初期化放電の発光のみが行われるので、黒表示の輝度が０．１５ｃｄ／ｍ２と従来の１／８となり、薄暗いところでパネルを表示した場合、従来に比べて黒表示の視認性を極めて向上させることができた。また、本実施の形態によるパネルのコントラストは４２０／０．１５：１＝２８００：１となり、極めて高い値のコントラストが得られた。
【００４４】
また、第２ないし第８のサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部と、すぐ前のサブフィールドの維持期間における維持動作とが同時に行われているため、初期化に要する時間を大幅に短縮することができるとともに、独立した消去期間を設ける必要がなくなるため、従来の駆動方法に比較して駆動時間を大幅に短縮することができる。本実施の形態では、１フィールド期間での初期化期間は１ｍｓであり、従来の駆動方法における初期化期間および消去期間の２．８ｍｓに比べて大幅に短縮することができた。したがって、駆動時間が増加する大型パネルや高精細度パネルに対して有効な駆動方法となり得る。
【００４５】
次に、第２の実施の形態における駆動波形タイミング図を図２に示す。
【００４６】
ＡＣ型プラズマディスプレイパネルは放電セルの周囲が誘電体に囲まれており各電極の駆動波形は容量結合的に放電セルに印加されるため、各駆動波形をＤＣ的にレベルシフトしてもその動作は変わらないという性質を有している。この性質を利用して、図２に示すような駆動波形すなわち図１に示した走査電極駆動波形および維持電極駆動波形を全体的に直流電圧Ｖｔ（Ｖ）だけ下げた駆動波形を印加している。この場合、０Ｖを基準に維持パルスＶｍを作成できるため回路設計の上で実現が容易となる。
【００４７】
上記実施の形態では、維持期間の最後の維持パルス幅を短くし、最後の維持動作と同時に維持放電を停止させるための消去動作を行った場合について説明したが、ランプ波形を用いて消去動作を行ってもよい。また、１フィールド期間を、初期化期間、書き込み期間および維持期間を有する８個のサブフィールドで構成して階調表示を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、８個のサブフィールドのうちの７個のサブフィールドについて、あるサブフィールドの維持期間における維持動作と次のサブフィールドにおける初期化期間の初期化動作とを同時に行う駆動方法について説明したが、１フィールド期間を構成しているサブフィールドの数、消去期間を設けないサブフィールドの数および維持期間の最終部の維持動作と次のサブフィールドの初期化期間の初期化動作とを同時に行うサブフィールドの数は任意に設定することができる。また、サブフィールドにおける駆動波形も限定されるものではない。さらに、本発明は、他の構成のＡＣ型プラズマディスプレイパネルに対しても実施することができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、１フィールドを構成している複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドにおける維持期間の維持動作と、そのサブフィールドに続くサブフィールドにおける初期化期間の初期化動作とを同時に行うことにより、パネルに表示のない、いわゆる黒画面表示における輝度が極めて低くなるので、黒の視認性が大幅に向上するとともに、パネルのコントラストを非常に高めることができる。
【００４９】
さらに、初期化に要する時間が大幅に短縮され、消去に要する時間も必要なくなるため、従来の駆動方法に比較して駆動時間を大幅に短縮することができる。したがって、本発明は大型化または高精細度化したパネルに対して有効な駆動方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【図２】 本発明の第２の実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【図３】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部斜視図
【図４】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配列図
【図５】 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
【符号の説明】
１ 第一のガラス基板
２ 誘電体層
３ 保護膜
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 第二のガラス基板
７ 絶縁体層
８ データ電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電空間
１２ 放電セル
Claims (2)
- 走査電極および維持電極が形成された基板と、データ電極が形成された別の基板とを対向配置してＡＣ型プラズマディスプレイパネルとし、複数のサブフィールドにより１フィールド期間を構成して階調表示を行う駆動方法において、複数のサブフィールドは、少なくとも走査電極および維持電極に電圧を印加して初期化放電を起こす初期化動作を行う初期化期間と、この初期化期間後に前記走査電極に走査パルス電圧を印加するとともにデータ電極に書き込みパルス電圧を印加する書き込み期間と、この書き込み期間後に走査電極および維持電極に維持パルス電圧を印加して維持放電を起こす維持期間とを有し、複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドにおける維持期間は、走査電極および維持電極に直流電圧とともに印加する維持パルス電圧のローレベルの値を、同じサブフィールドの前記書き込み期間において走査電極に印加する走査パルス電圧のローレベルの値に比べて高く設定するステップを有し、かつその維持期間終了後書き込み期間までの間に、前記走査電極に維持電極に対して放電開始電圧以下となる電圧から放電開始電圧を超える電圧に向かって緩やかに下降する電圧を印加するステップを有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。
- 複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間は、走査電極または維持電極に印加する最後の維持パルス幅を他の維持パルス幅よりも短く設定することを特徴とする請求項１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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