JP4113863B2 - プラズマディスプレイパネル及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は，プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）及びその駆動方法に関する。

プラズマディスプレイパネルは，気体放電によって生成されたプラズマを利用して文字または映像を表示する平面表示装置であって，その大きさによって数十から数百万個以上の画素がマトリックス形態で配列されている。このようなプラズマディスプレイパネルは，印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって直流形（ＤＣ形）と交流形（ＡＣ形）に区分される。

一般に，交流形プラズマディスプレイパネルの駆動工程は，時間的な動作変化で表現すれば，リセット期間，アドレシング期間，及びサステイン期間から成る。

リセット期間は，直前のサステイン放電によって形成された壁電荷状態を消去し，次のアドレシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化する期間である。アドレシング期間は，パネルで点灯させるセルと点灯させないセルを選択して，点灯させるセル（アドレシングされたセル）に壁電荷を積む動作を行う期間である。サステイン期間は，アドレシングされたセルに実際に画像を表示するための放電を行う期間である。サステイン期間においては，走査電極と維持電極にサステインパルスが交互に印加されてサステイン放電が生じ，これによって映像が表示される。

従来，リセット期間において壁電荷を設定するために，下記特許文献１に記載されたように，ランプ波形が走査電極に印加されていた。つまり，走査電極に対して，徐々に上昇する上昇ランプ波形が印加され，その後，徐々に下降する下降ランプ波形が印加されていた。

米国特許第５，７４５，０８６号明細書

しかし，このようにランプ波形が走査電極に印加された場合，壁電荷の制御精密度がランプの傾斜に強く依存するため，決められた時間内において壁電荷を精密に制御できないおそれがあった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，壁電荷を精密に制御できる新規かつ改良されたプラズマディスプレイパネル及びその駆動方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，外部から入力される映像データをＮ個のサブフィールドに分けて階調を表示するプラズマディスプレイパネルが提供される。そして，このプラズマディスプレイパネルは，複数のアドレス電極，アドレス電極と互いに対を成して配列された複数の走査電極，及び維持電極を含むプラズマパネルと，映像信号の入力を受けて各サブフィールドに対応するサブフィールドデータ及びサステインパルス情報を生成すると共に，サブフィールドデータによってフローティング時間を制御するフローティング制御信号を出力する制御部と，サブフィールドデータに対応する電圧をアドレス電極に印加するアドレスデータ駆動部と，制御部から出力されるサステインパルス情報に基づいて維持電極に電圧を印加する維持電極駆動部と，フローティング制御信号に基づいて走査電極をフローティング状態とし，サステインパルス情報に基づいて走査電極に電圧を印加する走査電極駆動部と，を含むことを特徴としている。

制御部は，映像信号の負荷率に応じて電力を制御するように電力制御データを出力する自動電力制御部と，Ｎ個のサブフィールドを生成し，各サブフィールド別にサステインパルス情報を出力するサブフィールド生成部と，映像信号からサブフィールドに対応するサブフィールドデータを生成して出力するサブフィールドデータ生成部と，サブフィールドデータに応じてオンしたセルの個数と走査電極をフローティング状態とするフローティング時間との関係を記憶するメモリメモリを参照して，直前サブフィールドにおいてオンしたセルの個数に対応するフローティング時間だけ前記走査電極がフローティング状態となるようにフローティング制御信号を走査電極駆動部に出力するフローティング制御部と，を含むことが好ましい。

また，上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，入力される映像信号に基づいて複数個のサブフィールドデータを生成し，各サブフィールドデータとサステイン情報に応じて，リセット期間，アドレス期間，及び維持期間に分けて駆動されるプラズマディスプレイパネルが提供される。そして，このプラズマディスプレイパネルは，第１電極，第２電極，及び第３電極と，第１電極，第２電極，及び第３電極によって定義される第１空間と，各リセット期間に第１電極と第２電極に駆動信号を送る駆動回路と，を含むことを特徴としている。そして，駆動回路は，第１電極に第１電圧を印加して第１空間を放電させた後，第１電極をフローティング状態とすることが好ましい。第１電極をフローティング状態に維持するフローティング期間は，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に対応することが好ましい。

また，上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，第１電極及び第２電極によって定義される第１空間並びに第１空間をサブフィールドデータでアドレシングする駆動回路を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法が提供される。そして，この方法は，第１電極に第１電圧を印加して第１空間を放電させる放電電圧印加段階と，第１空間を放電させた後，直前フィールドのサブフィールドデータに応じてオンしたセルの個数に対応する期間，第１電極をフローティング状態とするフローティング段階と，を含むことを特徴としている。

また，上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，第１電極，第２電極，及び第３電極によって定義される第１空間を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法が提供される。そして，この方法は，入力される映像信号からＮ個のサブフィールドそれぞれに対応するＮ個のサブフィールドデータを生成し，各サブフィールドに対するサステインパルス情報を出力し，Ｎ個のサブフィールドデータを第３電極に印加する第１段階と，第１電極に第１電圧を印加して第１空間を放電させる第２段階と，第１空間を放電させた後，第１電極を直前サブフィールドのサブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に対応する期間，第１電極をフローティング状態とする第３段階と，を含むことを特徴としている。

本発明によれば，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に基づいて第１電極をフローティング状態とするフローティング時間が決定される。したがって，リセット（放電）の速さが調節可能となり，所定のリセット期間にリセットを円滑に完了させることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお，以下の説明において，ある部分が他の部分と接続されていると説明されている場合，これは直接的に接続されている場合だけでなく，これらの間に他の素子が介在している場合も含む。

図１は，本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの構成図である。

図１に示すように，本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルは，プラズマパネル１００，制御部２００，アドレス駆動部３００，維持電極駆動部（以下，「Ｘ電極駆動部」と言う）４００，及び走査電極駆動部（以下，「Ｙ電極駆動部」と言う）５００を含む。

プラズマパネル１００は，列方向に配列されている複数のアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ），行方向に配列されている複数の維持電極（以下，「Ｘ電極」と言う）（Ｘ_１−Ｘ_ｎ），及び走査電極（以下，「Ｙ電極」と言う）（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）を含む。Ｘ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）は，各Ｙ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）に対応して形成され，一般にその一端が互いに共通に接続されている。そして，プラズマパネル１００は，Ｘ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）とＹ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）が配列されたガラス基板（図示せず）と，アドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）が配列されたガラス基板（図示せず）から成る。二つのガラス基板は，Ｙ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）とアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）が直交し，Ｘ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）とアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）が直交するように，放電空間を間に置いて対向して配置される。このとき，アドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）とＸ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）及びアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）とＹ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）の交差部にある放電空間が放電セルを形成する。

制御部２００は，外部から映像信号を受信して，アドレス駆動制御信号，Ｘ電極駆動制御信号，及びＹ電極駆動制御信号を出力する。そして，制御部２００は一つのフレームを複数のサブフィールドに分割して駆動し，各サブフィールドは時間的な動作変化で表現すれば，リセット期間，アドレシング期間，サステイン期間から成る。

アドレス駆動部３００は，制御部２００からアドレス駆動制御信号を受信して，表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）に印加する。Ｘ電極駆動部４００は，制御部２００からＸ電極駆動制御信号を受信して，Ｘ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）に駆動電圧を印加する。Ｙ電極駆動部５００は，制御部２００からＹ電極駆動制御信号を受信して，Ｙ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）に駆動電圧を印加する。

図１に示したように，制御部２００は，ガンマ補正部２１０，サブフィールドデータ生成部２２０，自動電力制御部２３０，サブフィールド生成部２４０，フローティング（Ｆｌｏａｔｉｎｇ，電気的浮遊）制御部２５０，及びメモリ２６０を含む。

ガンマ補正部２１０は，映像信号の入力を受けてプラズマ表示パネルの特性に合うようにガンマ値を補正して出力する。自動電力制御部２３０は，ガンマ補正部２１０から出力される映像データの平均信号レベルを測定し，測定した平均信号レベルに応じて電力を制御して電力制御データを出力する。ここで測定された映像データの平均信号レベルから映像信号の負荷率を算出することが可能である。サブフィールド生成部２４０は，自動電力制御部２３０から得た電力制御データに基づいてＮ個のサブフィールドを生成し，各サブフィールド別にサステインパルス情報を出力する。サブフィールドデータ生成部２２０は，外部から入力された映像信号からサブフィールドに対応するサブフィールドデータを生成して出力する。メモリ２６０は，サブフィールドデータによってオンしたセルの数及びサブフィールドデータによってオンしたセルの数に対応するフローティング時間を記憶する。フローティング制御部２５０は，メモリ２６０の内容を参照して，現在のサブフィールドの直前のサブフィールド（以下，「直前サブフィールド」という）のサブフィールドデータによってオンしたセルの数に対応するフローティング時間（電極をフローティング状態に維持する時間）で電極のフローティング状態を制御するように，フローティング制御信号をＹ電極駆動部５００に出力する。なお，フローティング制御部２５０の機能を必要に応じてサブフィールド生成部２４０の機能に含ませることも可能である。この場合，サブフィールド生成部２４０がＹ電極駆動部５００を駆動することになる。

以下，このような構成を有する本発明の実施の形態に係るプラズマ表示パネルの動作について図２〜図５ｂを参照しながら詳細に説明する。

まず，制御部２００のガンマ補正部２１０は，外部から入力される映像信号を受信してプラズマ表示パネルの特性に合うようにガンマ値を補正して出力する。

その後，自動電力制御部２３０は，ガンマ補正部２１０から出力される映像データの平均信号レベルを測定し，測定した平均信号レベルに応じて電力を制御して電力制御データを出力する。

次に，サブフィールド生成部２４０は，自動電力制御部２３０から得た電力制御データに基づいてＮ個のサブフィールドを生成し，各サブフィールド別にサステインパルス情報をＸ電極駆動部４００とＹ電極駆動部５００に出力する。

一方，サブフィールドデータ生成部２２０は，外部から入力された映像信号からサブフィールドに対応するサブフィールドデータを生成してアドレス駆動部３００に出力する。

また，メモリ２６０は，フローティング制御部２５０の制御に応じ，サブフィールドデータ生成部２４０から出力されたサブフィールドデータによってオンしたセルの数を記憶する。また，メモリ２６０は，サブフィールドデータによってオンするセルの数に対応するフローティング時間を予め記憶している。例えば，サブフィールドデータによってオンしたセルの数が増加するほどフローティング時間が増加するようなセルの数とフローティング時間との組み合わせを実験によって予め求め，この実験結果をテーブルの形態でメモリ２６０に格納する。リセットの役割は，アドレス動作のための最適の壁電荷状態を作ることにある。フローティングリセットを適用すれば，セル内部の壁電荷状態に応じて自然に放電が消滅しながら放電電圧の変動が起こる。このとき，フルブラック（Ｆｕｌｌ Ｂｌａｃｋ）画面及び直前サブフィールドデータによってオンしたセルの数が少なければ，フローティング状態での電圧変動は最少化される。しかし，データオンしたセルの数が多い場合には電圧変動が大きくなり，リセットにかかる時間が増加する。したがって，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が増加するほどフローティング時間を減少させてフローティングの傾斜を大きくし，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が少なければ，フローティング時間を長くしてフローティングの傾斜（フローティング期間におけるランプ波形の平均傾き）をなだらかにしてもよい。このようなサブフィールドでオンしたセルの数に対応するフローティング時間は，実験を通じてその最適値が決定され，テーブル形態でメモリ２６０に格納されることが好ましい。このようなテーブルは制御プログラム形態でも実現できる。

その後，フローティング制御部２５０は，メモリ２６０の内容を参照して，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に対応するフローティング時間で現在サブフィールドの走査電極への電圧印加時におけるフローティング状態を制御するように，フローティング制御信号をＹ電極駆動部５００に出力する。なお，フローティング制御部２５０の機能を必要に応じてサブフィールド生成部２４０の機能に含ませることも可能である。この場合，フローティング制御信号がサステインパルス情報に含まれ，Ｙ電極駆動部５００が駆動され得る。

その後，アドレス駆動部３００は，サブフィールドデータ生成部２２０からサブフィールドデータを受信して，表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ）に印加する。

そして，Ｘ電極駆動部４００は，サブフィールド生成部２４０からサステインパルス情報を受信してＸ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ）に駆動電圧を印加する。また，Ｙ電極駆動部５００は，サブフィールド生成部２４０からサステインパルス情報を受信してＹ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）に駆動電圧を印加する。このとき，Ｙ電極駆動部５００は，リセット期間に放電電圧をＹ電極に印加した後，Ｙ電極をフローティング状態とし，このような動作を繰り返す。そして，フローティング制御信号によってフローティング時間が決定される。

その後，プラズマパネル１００は，列方向に配列されている複数のアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ），行方向に配列されている複数のＸ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ），及びＹ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）に各々信号を受信して当該データに対応する映像を表示する。

このような過程を経る本発明の実施の形態によれば，サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に基づいて，リセット期間のフローティング時間が制御される。したがって，決められた時間内にリセットを正確に行うことができる。

以下，図２〜図３ｂを参照しながら，各サブフィールドにおいてアドレス電極（Ａ_１−Ａ_ｍ），Ｘ電極（Ｘ_１−Ｘ_ｎ），及びＹ電極（Ｙ_１−Ｙ_ｎ）に印加される駆動波形について詳細に説明する。そして，以下では，一組のアドレス電極，Ｘ電極，及びＹ電極によって形成される放電セルを基準に説明をする。

図２は，本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動波形図であり，図３ａ及び図３ｂは，同実施の形態に係る駆動波形による電極の電圧を示す図面である。

図２に示したように，一つのサブフィールドは，リセット期間Ｐ_ｒ，アドレス期間Ｐ_ａ，及びサステイン期間Ｐｓから成り，リセット期間Ｐ_ｒは，消去期間Ｐ_ｒ１，上昇ランプ期間Ｐ_ｒ２，及び下降ランプ期間Ｐ_ｒ３を含む。

一般にサステイン期間で最後のサステイン放電が終わると，Ｘ電極には（＋）電荷，Ｙ電極には（−）電荷が形成される。次に，リセット期間Ｐ_ｒの消去期間Ｐ_ｒ１では，サステイン期間が終わった後，Ｙ電極を基準電圧に維持した状態で，Ｘ電極に基準電圧からＶ_ｅ電圧まで上昇するランプ波形を印加する。本発明の実施の形態では基準電圧を０Ｖに仮定する。その結果，Ｘ電極とＹ電極に積まれた各電荷が次第に消去される。

次に，リセット期間Ｐ_ｒの上昇ランプ期間Ｐ_ｒ２では，Ｘ電極を０Ｖ（第１維持電圧）に維持した状態で，Ｙ電極にＶ_ｓ電圧からＶ_ｓｅｔ電圧まで増加する上昇ランプ波形を印加する。その結果，Ｙ電極からアドレス電極及びＸ電極に各々微弱なリセット放電が起こって，Ｙ電極に（−）電荷が積まれ，アドレス電極及びＸ電極に（＋）電荷が積まれる。

そして，図２〜図３ｂに示すように，リセット期間Ｐ_ｒの下降ランプ期間Ｐ_ｒ３では，Ｘ電極を電圧Ｖ_ｅ（第２維持電圧）に維持した状態で，Ｙ電極に電圧Ｖ_ｓから基準電圧までの下降電圧を印加する。ただしこのとき，まず，期間Ｔ_ｒにおいてＹ電極に印加する電圧を一定量だけ急速に減少させた後，期間Ｔ_ｆにおいてＹ電極に供給する電圧を遮断してＹ電極をフローティング状態とする。そして，これらの期間Ｔ_ｒと期間Ｔ_ｆを繰り返す。

期間Ｔ_ｒと期間Ｔ_ｆを繰り返す間に，Ｘ電極の電圧Ｖ_ｘとＹ電極の電圧Ｖ_ｙとの間の電圧差が放電開始電圧Ｖ_ｆ以上になると，Ｘ電極とＹ電極の間で放電が起こる。つまり，放電空間で放電電流Ｉ_ｄが流れる。Ｘ電極とＹ電極の間で放電が開始した後，Ｙ電極がフローティング状態になると，Ｘ電極とＹ電極に形成されていた壁電荷が減りながら放電空間内部の電圧が急激に減少し，放電空間内部で強い放電消滅が発生する。その後，再びＹ電極に下降電圧を印加して放電を形成させた後，Ｙ電極をフローティング状態にすれば，上記と同様に壁電荷が減少すると共に放電空間内部に強い放電消滅が発生する。そして，このような下降電圧印加及びＹ電極のフローティング化が所定回数繰り返されると，Ｘ電極及びＹ電極に所望の量の壁電荷が形成される。

このとき，壁電荷を適切に制御するためには下降電圧印加期間Ｔ_ｒを短くすることが好ましい。電圧が印加される期間Ｔ_ｒが長ければ，放電が過度に大きく形成され，１回の放電とＹ電極のフローティング化で制御できる壁電荷の量が大きくなってしまう。このように一度に制御される壁電荷の量が大きくなれば，壁電荷を所望の状態にすることができないことがある。

上で説明したように，本実施の形態によれば，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に基づいてフローティング時間が制御される。直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が少ない場合は，図３ａに示したように，フローティング時間を長くしてリセット動作を行うことが好ましい。

これに対して，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が多い場合は，図３ｂに示したように，フローティング時間を短くしてリセット動作を行うことが好ましい。

以下では前述したフローティングによる強い放電消滅について図４ａ〜図４ｅを参照しながら詳細に説明する。そして，主にＸ電極とＹ電極の間で放電が起こるため，放電セルでＸ電極とＹ電極を基準に説明する。

図４ａは，Ｘ電極とＹ電極によって形成される放電セルをモデリングした図面であり，図４ｂは，図４ａの等価回路図である。図４ｃは，図４ａの放電セルで放電が起こらない場合を示す図面である。図４ｄは，図４ａの放電セルで放電が起こった場合に電圧が印加された状態を示す図面であり，図４ｅは，図４ａの放電セルで放電が起こった場合にＹ電極１０がフローティング化された状態を示す図面である。図４ａには，説明の便宜のために，Ｙ電極１０とＸ電極２０に各々−σ_ｗ及び＋σ_ｗの電荷が形成されている状態（初期状態）を示した。そして，実際には電荷は電極の誘電体層上に形成されるが，以下では説明の便宜上，電極に形成されるものとして説明する。

図４ａに示すように，Ｙ電極１０は，スイッチＳＷを通じて電流源Ｉ_ｉｎに電気的に接続されており，Ｘ電極２０は，電圧Ｖ_ｅの供給源に電気的に接続されている。Ｙ電極１０及びＸ電極２０の内側には各々誘電体層３０，４０が形成されている。誘電体層３０，４０の間には放電ガス（図示せず）が注入されており，この誘電体層３０，４０の間の領域が放電空間５０を形成する。

Ｙ電極１０，Ｘ電極２０，誘電体層３０，誘電体層４０，及び放電空間５０は，容量性負荷を形成するため，図４ｂに示すように，これらを等価的にパネルキャパシタＣ_ｐで表すことができる。なお，二つの誘電体層３０，４０の誘電常数がε_ｒであり，放電空間５０の間にかかる電圧がＶ_ｇであり，二つの誘電体層３０，４０の厚さが共にｄ_１であり，二つの誘電体層３０，４０の間の距離（放電空間５０の距離）がｄ_２である場合に即して本実施の形態を説明する。

スイッチＳＷが導通した時，パネルキャパシタＣ_ｐのＹ電極１０に印加される電圧Ｖ_ｙは，数式１のようにスイッチＳＷが導通する時間に比例して減少する。つまり，スイッチＳＷが導通すれば，Ｙ電極１０には下降電圧が印加される。

ここで，Ｖ_ｙ（０）はスイッチＳＷがオンになる時のＹ電極１０の電圧Ｖ_ｙであり，Ｃ_ｐはパネルキャパシタＣ_ｐのキャパシタンスである。

図４ｃを参照しながら，スイッチＳＷが導通した状態で放電が起こらない場合に放電空間５０に印加される電圧Ｖ_ｇを計算する。ここでは，図４ｃの状態でＹ電極１０に印加された電圧はＶ_ｉｎと仮定する。

このようにＹ電極１０に電圧Ｖ_ｉｎが印加されると，Ｙ電極１０には−σ_ｔだけの電荷が印加され，Ｘ電極２０には＋σ_ｔだけの電荷が印加される。ガウス法則（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｔｈｅｏｒｅｍ）を適用すれば，誘電体３０，４０内部の電界Ｅ_１と放電空間５０内部の電界Ｅ_２は各々数式２及び数式３のように与えられる。

ここで，σ_ｔはＹ電極１０とＸ電極２０に印加される電荷量を示しており，ε_０は放電空間５０の内部の誘電率である。

そして，外部に印加される電圧（Ｖ_ｅ−Ｖ_ｙ）は，電界と距離との関係によって数式４のように与えられ，同様に放電空間５０の電圧Ｖ_ｇは数式５のようになる。

数式２〜数式５から，Ｙ電極１０またはＸ電極２０に印加される電荷量σ_ｔと放電空間５０内部の電圧Ｖ_ｇは各々数式６及び数式７のようになる。

ここで，Ｖ_ｗは，放電空間５０において壁電荷σ_ｗによって形成される電圧である。

実際には，放電空間５０内部の長さｄ_２は，誘電体３０，４０の厚さｄ_１に比べて非常に大きい値であるため，αは“１”に近い。つまり，数式７から，外部から印加される電圧（Ｖ_ｅ−Ｖ_ｉｎ）が放電空間５０にそのまま印加されることが分かる。

次に，図４ｄを参照しながら，外部から印加される電圧（Ｖ_ｅ−Ｖ_ｉｎ）によって放電が起こってＹ電極１０とＸ電極２０に形成された壁電荷がσ_ｗ’だけ消滅するときの放電空間５０内部の電圧Ｖ_ｇ１を計算する。図４ｄに示したように，壁電荷形成時に電極の電位を維持するために電源Ｖ_ｉｎから電荷が供給されるため，Ｙ電極１０及びＸ電極２０に印加される電荷量はσ_ｔ’に増加する。

図４ｄの状態にガウス法則を適用すれば，誘電体３０，４０内部の電界Ｅ_１及び放電空間５０内部の電界Ｅ_２は各々数式８及び数式９のようになる。

数式８及び数式９から，Ｙ電極１０とＸ電極２０に印加される電荷量σ_ｔ’と放電空間５０内部の電圧Ｖ_ｇ１は各々数式１０及び数式１１のようになる。

数式１１においてαはほとんど“１”であるため，外部から電圧Ｖ_ｉｎが印加される場合には放電が起こったときに放電空間５０内部で非常に小さい電圧降下が発生する。したがって，放電によって消滅する壁電荷σ_ｗ’の量が非常に大きくなければ，放電空間５０内部電圧Ｖ_ｇ１が減って放電が消滅しない。

次に，図４ｅを参照しながら，外部から印加される電圧Ｖ_ｉｎによって放電が起こって，Ｙ電極１０とＸ電極２０に形成された壁電荷がσ_ｗ’だけ消滅した後，スイッチＳＷを開放した（放電空間５０をフローティング状態にした）ときの放電空間５０内部の電圧Ｖ_ｇ２を計算する。このとき，外部から流入する電荷がないため，Ｙ電極１０及びＸ電極２０に印加されている電荷量は図４ｃの場合と同じσ_ｔになる。同様にガウス法則を適用すれば，誘電体３０，４０内部の電界Ｅ_１と放電空間５０内部の電界Ｅ_２は各々数式２及び数式１２のようになる。

数式１２と数式６から放電空間５０の電圧Ｖ_ｇ２は数式１３のように与えられる。

数式１３から，スイッチＳＷが開放された状態（フローティング状態）では消滅する壁電荷によって大きい電圧降下があることが分かる。つまり，数式１２及び数式１３を見れば明らかなように，電極がフローティング状態の場合は，電極に電圧が印加されている場合に比べて，壁電荷による電圧降下の大きさが１／（１−α）倍だけ大きくなる。電極がフローティング状態にある場合，壁電荷が少し消滅しても放電空間５０内部の電圧が急激に減少するため，電極の間の電圧が放電開始電圧以下になって放電が急激に消滅する。つまり，放電開始後に電極をフローティング状態にすることは，放電の急激な消滅メカニズムとして作用することが分かる。そして，放電空間５０内部の電圧が減少する場合には，Ｘ電極は電圧Ｖ_ｅに固定されているため，フローティング状態となっているＹ電極の電圧Ｖ_ｙは，図３ａ及び図３ｂに示すように一定のレベルだけ増加する。

ここで再び図３ａと図３ｂを参照する。Ｙ電極の電圧が下降して放電が発生するときにＹ電極がフローティング状態となれば，前述した放電消滅メカニズムによってＹ電極及びＸ電極に形成された壁電荷が少し消滅した状態で放電が消滅する。このような動作を継続して繰り返すと，Ｙ電極及びＸ電極に形成された壁電荷を少しずつ消去しながら壁電荷を所望の状態まで制御することができる。つまり，リセット期間Ｐ_ｒの下降ランプ期間Ｐ_ｒ３において，所望の壁電荷状態に正確に制御することができる。

本発明の実施の形態では，リセット期間Ｐ_ｒの下降ランプ期間Ｐ_ｒ３における動作を説明したが，本発明はこれに限定されず，下降ランプ波形を使用して壁電荷を制御する全ての場合に適用することができる。また，本発明は上昇ランプ波形を使用して壁電荷を制御する場合にも適用できる。以下では図５を参照しながら，図２の上昇ランプ期間Ｐ_ｒ２においてＹ電極１０をフローティング状態とする場合を例に挙げて説明する。

図５ａ及び図５ｂは，本発明の実施の形態に係る上昇ランプ波形を示す図面である。

図２，図５ａ，及び図５ｂに示すように，リセット期間Ｐ_ｒの上昇ランプ期間Ｐ_ｒ３でＸ電極を０Ｖに維持した状態で，Ｙ電極に電圧Ｖ_ｓから電圧Ｖ_ｓｅｔまで段階的に上昇するの上昇電圧を印加する。ただしこのとき，まず，期間Ｔ_ｒにおいてＹ電極に印加する電圧を一定量だけ急速に増加させた後，期間Ｔ_ｆにおいてＹ電極に供給する電圧を遮断してＹ電極をフローティング状態とする。そして，これらの期間Ｔ_ｒと期間Ｔ_ｆを繰り返す。

期間Ｔ_ｒと期間Ｔ_ｆを繰り返す間に，Ｙ電極の電圧Ｖ_ｙとＸ電極の電圧Ｖ_ｘとの間の電圧差が放電開始電圧Ｖ_ｆ以上になると，Ｘ電極とＹ電極の間で放電が起こる。Ｘ電極とＹ電極の間で放電が開始した後，Ｙ電極がフローティング状態になると，前述したように放電空間内部の電圧が急激に減少して放電空間内部で強い放電消滅が発生する。そして，Ｘ電極とＹ電極の間の放電によってＸ電極に（＋）電荷が形成され，Ｙ電極に（−）電荷が形成される。このとき，前述したように放電空間内部の電圧が減少するため，フローティング状態のＹ電極の電圧Ｖ_ｙは一定の電圧だけ減少する。

その後，再びＹ電極に上昇電圧を印加して放電を形成させた後，Ｙ電極をフローティング状態にすれば，上記と同様に壁電荷が形成されると共に放電空間内部に強い放電消滅が発生する。そして，このような上昇電圧印加及びＹ電極のフローティング化が所定回数繰り返されると，Ｘ電極及びＹ電極に所望の量の壁電荷が形成される。前述したように，壁電荷を適切に制御するためには上昇電圧印加期間Ｔ_ｒを短くすることが好ましい。

上で説明したように，本実施の形態によれば，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に基づいてフローティング時間が制御される。直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が少ない場合は，図５ａに示したように，フローティング時間を長くしてリセット動作を行うことが好ましい。

これに対して，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が多い場合は，図５ｂに示したように，フローティング時間を短くしてリセット動作を行うことが好ましい。

このように本発明の実施の形態によれば，上昇ランプ波形または下降ランプ波形で電圧を印加した後，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数に基づいてフローティング時間を決定して，所定の電極（Ｙ電極）をフローティング化する動作を繰り返す。これによって，決められたリセット期間にリセットが行われ，壁電荷が所望の状態に適切に制御される。

なお，本発明の実施の形態では走査電極をフローティング化させる方法を中心に説明したが，この他，放電セルを構成する走査電極，維持電極，及びアドレス電極のいずれか一つをフローティング化するようにしてもよい。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，プラズマディスプレイパネルに適用可能である。

本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの構成図である。 図１のプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 図１のプラズマディスプレイパネルに適用されるフローティング時間を含む下降ランプ波形図（その１）である。 図１のプラズマディスプレイパネルに適用されるフローティング時間を含む下降ランプ波形図（その２）である。 維持電極と走査電極によって形成される放電セルのモデリング図である。 図４ａの等価回路図である。 図４ａの放電セルにおいて，放電が起こらない場合のモデリング図である。 図４ａの放電セルにおいて，放電が起こった場合に電圧が印加された状態を示すモデリング図である。 図４ａの放電セルにおいて，放電が起こった場合に電極をフローティング化した状態を示すモデリング図である。 図１のプラズマディスプレイパネルに適用されるフローティング時間を含む上昇ランプ波形（その１）である。 図１のプラズマディスプレイパネルに適用されるフローティング時間を含む上昇ランプ波形（その２）である。

符号の説明

１０ Ｙ電極
２０ Ｘ電極
３０，４０ 誘電体層
５０ 放電空間
１００ プラズマパネル
２００ 制御部
２１０ ガンマ補正部
２２０ サブフィールドデータ生成部
２３０ 自動電力制御部
２４０ サブフィールド生成部
２５０ フローティング制御部
２６０ メモリ
３００ アドレス駆動部
４００ 維持電極駆動部
５００ 走査電極駆動部
Ａ_１−Ａ_ｍ アドレス電極
Ｘ_１−Ｘ_ｎ 維持電極（Ｘ電極）
Ｙ_１−Ｙ_ｎ 走査電極（Ｙ電極）
Ｃ_ｐ パネルキャパシタ
ｄ_１ 誘電体の厚さ
ｄ_２ 放電空間内部の長さ
Ｅ_１ 誘電体内部の電界
Ｅ_２ 放電空間内部の電界
Ｉ_ｄ 放電電流
Ｐ_ａ アドレス期間
Ｐ_ｒ リセット期間
Ｐ_ｒ１ 消去期間
Ｐ_ｒ２ 上昇ランプ期間
Ｐ_ｒ３ 下降ランプ期間
Ｐ_ｓ サステイン期間
ＳＷ スイッチ
Ｖ_ｆ 放電開始電圧
Ｖ_ｇ 放電空間の電圧
Ｖ_ｇ１，Ｖ_ｇ２ 放電空間内部の電圧
Ｖ_ｘ Ｘ電極の電圧
Ｖ_ｙ Ｙ電極の電圧

Claims (6)

1. 外部から入力される映像データをＮ個のサブフィールドに分けて再生し，各サブフィールドに含まれるリセット期間，アドレス期間，及び維持期間それぞれにおいて駆動されるプラズマディスプレイパネルであって：
   複数のアドレス電極，前記アドレス電極と互いに対を成して配列された複数の走査電極，及び維持電極を含むプラズマパネルと；
   前記映像信号の入力を受けて各サブフィールドに対応するサブフィールドデータ及びサステインパルス情報を生成する制御部と；
   前記サブフィールドデータに対応する電圧を前記アドレス電極に印加するアドレスデータ駆動部と；
   前記サステインパルス情報に基づいて前記維持電極に電圧を印加する維持電極駆動部と；
   前記サステインパルス情報に基づいて前記走査電極に電圧を印加する走査電極駆動部と；
   を含み、
   前記走査電極駆動部は、前記リセット期間において、前記走査電極の電圧を一定の電圧だけ変更した後、前記走査電極をフローティング時間の間にフローティング状態とする動作を繰り返し、
   前記制御部は，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が多いほど前記フローティング時間を短くすることを特徴とする，プラズマディスプレイパネル。
2. 前記制御部は：
   前記映像信号の負荷率に応じて電力を制御するように電力制御データを出力する自動電力制御部と；
   Ｎ個のサブフィールドを生成し，各サブフィールド別にサステインパルス情報を出力するサブフィールド生成部と；
   前記映像信号をサブフィールドデータとして出力するサブフィールドデータ生成部と；
   前記サブフィールドデータに応じてオンしたセルの個数と前記走査電極をフローティング状態とするフローティング時間との関係を記憶するメモリと；
   前記メモリを参照して，直前サブフィールドにおいてオンしたセルの個数に対応するフローティング時間だけ前記走査電極がフローティング状態となるようにフローティング制御信号を前記走査電極駆動部に出力するフローティング制御部と；
   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。
3. 前記制御部は，
   前記リセット期間の上昇ランプ期間において，前記維持電極を第１維持電圧に維持した状態で，前記走査電極に上昇ランプ波形を印加し，
   前記リセット期間の下降ランプ期間において，前記維持電極を第２維持電圧に維持した状態で，前記走査電極の電圧を前記一定の電圧だけ減少させることと，前記走査電極をフローティング状態とすることを繰り返すことを特徴とする，請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 入力される映像信号に基づいて複数個のサブフィールドデータを生成し，各サブフィールドデータとサステイン情報に応じて，リセット期間，アドレス期間，及び維持期間に分けて駆動されるプラズマディスプレイパネルであって：
   第１電極，第２電極，及び第３電極と；
   前記第１電極，前記第２電極，及び前記第３電極によって定義される第１空間と；
   各リセット期間に前記第１電極と前記第２電極に駆動信号を送る駆動回路と；
   を含み，
   前記駆動回路は，前記リセット期間において，前記第１電極の電圧を一定の電圧だけ変更した後、フローティング期間の間に前記第１電極をフローティング状態とする動作を繰り返し，
   前記フローティング時間は，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が増加するほど減少することを特徴とする，プラズマディスプレイパネル。
5. 第１電極は走査電極であり，前記第２電極は維持電極であり，第３電極はアドレス電極であり，
   前記駆動回路は，
   前記リセット期間の上昇ランプ期間において，前記維持電極を第１維持電圧に維持した状態で，前記走査電極に上昇ランプ波形を印加し，
   前記リセット期間の下降ランプ期間において，前記維持電極を第２維持電圧に維持した状態で，前記走査電極の電圧を前記一定の電圧だけ減少させることと，前記走査電極をフローティング状態とすることを繰り返すことを特徴とする，請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 第１電極，第２電極，及び第３電極によって定義される第１空間を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法であって：
   入力される映像信号からＮ個のサブフィールドそれぞれに対応するＮ個のサブフィールドデータを生成し，各サブフィールドをリセット期間，アドレス期間，及び維持期間に分ける第１段階と；
   前記リセット期間において，前記第１電極の電圧を一定の電圧だけ変更した後、フローティング時間の間に前記第１電極をフローティング状態とする動作を繰り返す第２段階と；
   を含み，
   前記フローティング時間は，直前サブフィールドデータに応じてオンしたセルの数が増加するほど減少することを特徴とする，プラズマディスプレイパネルの駆動方法。

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