JP4180034B2 - プラズマ表示装置及びプラズマ表示装置に用いられる駆動方法 - Google Patents

プラズマ表示装置及びプラズマ表示装置に用いられる駆動方法 Download PDF

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この発明は、プラズマ表示装置及びプラズマ表示装置に用いられる駆動方法に係り、特に、プラズマディスプレイパネルの表示輝度のばらつきを改善する場合に用いて好適なプラズマ表示装置及びプラズマ表示装置に用いられる駆動方法に関する。
プラズマディスプレイパネル（Prasma Display Panel、以下、「ＰＤＰ」ともいう）を主要部として含むプラズマ表示装置は、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、フラットパネルディスプレイとして、壁掛けテレビや公共の表示装置などに広く利用されるようになっている。
このプラズマ表示装置は、動作方式により、いくつかの種類に分類されるが、現在、一般に製品化されているＰＤＰは、表示データがセルに書き込まれる走査期間と、実際に放電して表示が行われる維持期間とが完全に分離された走査維持分離駆動方式が用いられている。この走査維持分離方式では、走査期間で全表示データが書き込まれた後、維持期間で一斉に全セルに維持パルスが印加されて画面表示が行われるめ、内部回路が比較的単純化されることや、表示データをセルに書き込むための書込み放電と表示をさせるための維持放電とが同じ時間にパネル内で混在しないため、駆動マージンも確保しやすい。これらの長所により、現状のプラズマ表示装置では、走査維持分離駆動方式が採用されている。
この種のプラズマ表示装置は、従来では、たとえば図１９に示すように、表示パネル（ＰＤＰ）１と、データドライバ１１と、走査ドライバ１２と、維持ドライバ１３と、電荷回収回路１４と、電源回路１５と、信号処理回路２１と、制御回路２２とから構成されている。ＰＤＰ１は、互いに対向して配置された図示しない前面基板及び背面基板を有している。前面基板の背面基板に対向する面には、走査電極２及び維持電極３が図示しない放電ギャップを隔てて互いに平行に配置されている。走査電極２には、書込み放電を行うための走査パルスが順次印加される。また、走査電極２及び維持電極３により面放電電極対が構成され、維持パルスが印加されて維持放電が発生する。背面基板の前面基板に対向する面には、上記各面放電電極対と交わる態様で複数のデータ電極４が設けられ、同データ電極４には、データパルス及び消去データパルスが印加される。上記面放電電極対とデータ電極４との各交差領域には、単位セル５が形成されている。
データドライバ１１は、表示データｚに対応したデータパルス及び消去データパルスをデータ電極４に印加する。走査ドライバ１２は、走査パルス及び消去パルスを走査電極２に印加する。維持ドライバ１３は、維持パルスを維持電極３に印加する。電荷回収回路１４は、制御回路２２の制御により、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収すると共に、同ＰＤＰ１の走査電極２及び維持電極３の電位を設定する。
電源回路１５は、所定の高圧電源を、データドライバ１１、走査ドライバ１２、維持ドライバ１３、及び電荷回収回路１４へ供給する。信号処理回路２１は、図示しないＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路、画素変換回路、サブフィールド変換回路などで構成され、アナログの映像信号ｉｎを同Ａ／Ｄ変換回路でデジタルの映像信号に変換し、同映像信号の画素数を同画素変換回路でＰＤＰ１に対応した画素数に変換して映像信号を生成し、かつ、同画素変換回路からの映像信号を同サブフィールド変換回路でサブフィールド毎の表示データｚに変換し、データドライバ１１へ送出する。制御回路２２は、データドライバ１１、走査ドライバ１２、維持ドライバ１３、及び電荷回収回路１４の動作タイミングを制御し、電源回路１５で生成された電圧の入力を制御する。タイミング信号（水平同期信号、垂直同期信号）Ｈ，Ｖは、上記信号処理回路２１及び制御回路２２に入力され、これらの動作と表示画面との同期を取る。
図２０は、図１９中のＰＤＰ１の要部を示す構成図である。
このＰＤＰ１では、同図２０に示すように、図示しない前面基板の内面に行方向Ｈに互いに平行に配置されたｎ本の走査電極２（Ｓｃａｎｉ、ｉ＝１，２，…，ｎ）と維持電極３（Ｓｕｓｉ、ｉ＝１，２，…，ｎ）とからなる面放電電極群、及び図示しない背面基板の内面に、同面放電電極群と直交するように列方向Ｖに沿って配置されたｍ本のデータ電極４（Ｄｊ、ｊ＝１，２，…，ｍ）が配置されている。そして、面放電電極群とデータ電極４との交差領域にそれぞれ１つの単位セル５が形成され、行方向Ｈ及び列方向Ｖにマトリクス状にセル群が配置されている。モノクロ表示の場合は１つのセルにより１つの画素が構成され、カラー表示の場合は３つのセル（赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの発光セル）により１つの画素が構成される。
図２１は、図２０中の単位セル５のＡ−Ａ線断面図である。
この単位セル５では、同図２１に示すように、前面基板１１と背面基板１２とが所定の間隔をもって対向して配置されている。前面基板１１はガラス基板などで構成され、同前面基板１１上に走査電極２及び維持電極３が放電ギャップ１３を隔てて配置されている。これらの走査電極２及び維持電極３で面放電電極対６が構成されている。さらに、これらの電極上には、透明誘電体層１４が形成され、同透明誘電体層１４上に保護層１５が形成されている。保護層１５は、ＭｇＯなどで構成され、透明誘電体層１４を放電から保護する。一方、背面基板１２はガラス基板などで構成され、同背面基板１２上にデータ電極４が走査電極２及び維持電極３と直交するように設けられている。さらに、データ電極４上には白色誘電体層１６が設けられ、同白色誘電体層１６上に蛍光体層１７が設けられている。前面基板１１と背面基板１２との間には、各セルを囲うように井桁状の隔壁１８が形成されている。隔壁１８は、放電空間１９を確保すると共に画素を区切る役割を果たす。放電空間１９内には、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅなどの混合ガスが放電ガスとして封入されている。
図２２は、図１９中のＰＤＰ１及び電荷回収回路１４の電気的構成を示す回路図である。
この電荷回収回路１４は、同図２２に示すように、共振回路３０と、クランプ回路４０，５０とから構成されている。共振回路３０は、インダクタンス３１と、ダイオード３２と、スイッチＳ１，Ｓ２と、ダイオード３３と、インダクタンス３４とから構成されている。この共振回路３０では、制御回路２２によりスイッチＳ１，Ｓ２のオン／オフ状態が制御され、インダクタンス３１又はインダクタンス３４とＰＤＰ１の容量成分とが共振状態になったとき、同ＰＤＰ１の容量成分の電荷がインダクタンス３１又はインダクタンス３４に回収される。
クランプ回路４０は、スイッチＳ３，Ｓ４と、ダイオード４１，４２とから構成されている。このクランプ回路４０では、制御回路２２によりスイッチＳ３，Ｓ４のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の走査電極２が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。クランプ回路５０は、スイッチＳ５，Ｓ６と、ダイオード５１，５２とから構成されている。このクランプ回路５０では、制御回路２２によりスイッチＳ５，Ｓ６のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の維持電極３が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。
図２３は、図１９中の電荷回収回路１４の他の電気的構成を示す回路図である。
この電荷回収回路１４は、同図２３に示すように、共振回路６０，７０と、クランプ回路８０，９０とから構成されている。共振回路６０は、インダクタンス６１と、ダイオード６２と、スイッチＳ１，Ｓ２と、ダイオード６３と、インダクタンス６４と、キャパシタ６５とから構成されている。この共振回路６０では、制御回路２２によりスイッチＳ１，Ｓ２のオン／オフ状態が制御され、インダクタンス６１又はインダクタンス６４とキャパシタ６５とＰＤＰ１の容量成分とが共振状態になったとき、同ＰＤＰ１の容量成分の電荷がキャパシタ６５に回収される。
共振回路７０は、インダクタンス７１と、ダイオード７２と、スイッチＳ３，Ｓ４と、ダイオード７３と、インダクタンス７４と、キャパシタ７５とから構成されている。この共振回路７０では、制御回路２２によりスイッチＳ３，Ｓ４のオン／オフ状態が制御され、インダクタンス７１又はインダクタンス７４とキャパシタ７５とＰＤＰ１の容量成分とが共振状態になったとき、同ＰＤＰ１の容量成分の電荷がキャパシタ７５に回収される。
クランプ回路８０は、スイッチＳ５，Ｓ６と、ダイオード８１，８２とから構成されている。このクランプ回路８０では、制御回路２２によりスイッチＳ５，Ｓ６のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の走査電極２が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。クランプ回路９０は、スイッチＳ７，Ｓ８と、ダイオード９１，９２とから構成されている。このクランプ回路９０では、制御回路２２によりスイッチＳ７，Ｓ８のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の走査電極２が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。
図２４は、図２０のＰＤＰに用いられる走査維持分離駆動方式による階調表示方法の原理を説明する図であり、横軸に時間、縦軸に同ＰＤＰ内の走査電極の番号（１，…，ｎ）がとられている。
このＰＤＰでは、同図２４に示すように、１フィールドＴＦが階調レベルに基づいて重み付けされた６つのサブフィールド１ＳＦ，２ＳＦ，…，６ＳＦに分割され、同各サブフィールドが、それぞれ、初期化期間（「予備放電期間」ともいう）Ｔ１、走査期間Ｔ２、及び維持期間Ｔ３に分割されている。各走査期間Ｔ２内の斜線は、各走査電極２に線順次に印加される走査パルスのタイミングを表す。この走査パルスとデータ電極４に印加されるデータパルスとの両者が同時に加わると、書込み放電が発生する。維持期間Ｔ３は、単位セル５が表示発光する期間である。
維持期間Ｔ３では、走査電極２及び維持電極３に交互に維持パルスが印加され、走査期間Ｔ２に放電が発生したセルは、同維持期間Ｔ３の長さ（すなわち、維持パルスの数）に応じた強度で発光する。図２４では、サブフィールド１ＳＦ，２ＳＦ，…，６ＳＦの各維持期間Ｔ３の長さは、１：２：４：８：１６：３２の比に設定されているため、これらの維持期間Ｔ３における発光を組み合わせることにより、６４段階（０〜６３）の階調の画面が表示される。たとえば、２９階調の画面が表示される場合、１フィールドＴＦの期間において、サブフィールド１ＳＦ（階調；１）、サブフィールド３ＳＦ（階調；４）、サブフィールド４ＳＦ（階調；８）、及びサブフィールド５ＳＦ（階調；１６）が発光するように制御される。
図２５は、走査維持分離駆動方式に用いられる駆動波形の要部を示す図である。
この図を参照して、走査維持分離駆動方式による駆動方法を説明する。
維持電極３には、同図２５に示すように、波形Ｓｕｓに示す電圧が印加され、走査電極２には波形Ｓｃａｎ１〜Ｓｃａｎｎに示す電圧が順次印加される。また、データ電極４には、波形Ｄａｔａに示す電圧が印加される。初期化期間Ｔ１では、走査電極２に維持消去波形ｂが印加され、前のサブフィールドでの維持放電の有無による単位セル５内の各電極上の誘電体層（透明誘電体層１４及び白色誘電体層１６）の上に放電によって蓄積された電荷である壁電荷の形成量の違いが初期化（リセット）される。また、初期化期間Ｔ１では、同初期化期間Ｔ１の後の走査期間Ｔ２において表示データに基づいて線順次にデータが書込まれる際に放電が行われやすくするためのプライミング効果が発生すると共に、壁電荷の状態が書込み放電に最適な状態とされる。この場合、プライミング波形ｃ及びプライミング消去波形ｄが走査電極２に印加される。このプライミング波形ｃにより、前サブフィールドの維持放電の発生如何に関わらず弱放電が発生し、プライミング粒子が放電空間１９内に発生することにより書込み放電が発生しやすい状態となる。
走査期間Ｔ２では、映像信号ｉｎに対応して、走査電極２毎に順次、書込み放電の発生の有無により壁電荷の状態を変化させて単位セル５に映像情報が書き込まれる。すなわち、走査期間Ｔ２では、走査ベース電圧Ｖｂｗが印加されている走査電極２のＳｃａｎ１，Ｓｃａｎ２，…，Ｓｃａｎｎに走査パルスａが順次印加される。この走査パルスａに対応して、データ電極４のＤ１，Ｄ２，…，Ｄｍに表示パターンに応じてデータパルスｅが印加される。なお、図２５中のデータパルスｅの斜線は、映像信号によって、データパルスｅが印加されたり、されなかったりすることを示す。点灯セルには走査パルスａの印加時にデータパルスｅが印加され、書込み放電が発生する。一方、非点灯セルには、データパルスｅが印加されず、書込み放電は発生しない。走査パルスａが全走査電極２に印加された後、維持期間Ｔ３に移る。
維持期間Ｔ３では、電圧Ｖｓの維持パルスｆが、全走査電極２と全維持電極３とに交互に印加される。書込み放電が発生した点灯セルでは、書込み放電により形成された壁電荷により維持放電が発生する。一度維持放電が発生すると、壁電荷の極性が反転し、維持パルスｆの極性が反転することにより再度維持放電が発生し、同維持パルスｆの極性が反転する毎に維持放電が発生して点灯状態となる。
図２６は、図１９中の電荷回収回路１４が図２２に示す構成とされている場合の図２５中の維持期間Ｔ３における各部の動作を説明する波形図である。
同図２６（ａ），（ｂ）では維持期間Ｔ３における駆動波形の拡大図、及び同図２６（ｃ）では維持放電の可視光の発光波形が示されている。
すなわち、維持パルスｆは、電荷回収期間Ｔ３１とクランプ期間Ｔ３２、及び電荷回収期間Ｔ３３とクランプ期間Ｔ３４を有し、同電荷回収期間Ｔ３１では、共振回路３０のスイッチＳ１がオン状態となって同共振回路３０より走査電極２及び維持電極３に互いに逆位相の電圧が印加される。クランプ期間Ｔ３２では、クランプ回路４０のスイッチＳ３がオン状態となって同クランプ回路４０から走査電極２に電圧Ｖｓが印加され、また、クランプ回路５０のスイッチＳ６がオン状態となって維持電極３がグラウンドレベルとなる。電荷回収期間Ｔ３３では、共振回路３０のスイッチＳ２がオン状態となって同共振回路３０より走査電極２及び維持電極３に互いに逆位相の電圧が印加され、クランプ期間Ｔ３４では、クランプ回路４０のスイッチＳ４がオン状態となって走査電極２がグラウンドレベルとなり、また、クランプ回路５０のスイッチＳ５がオン状態となって同クランプ回路５０から維持電極３に電圧Ｖｓが印加される。
クランプ期間Ｔ３２，Ｔ３４に入る先頭のタイミングｔ３１，ｔ３２をクランプ開始タイミング、及び電荷回収期間Ｔ３１，Ｔ３３の時間を回収時間という。電荷回収期間Ｔ３１，Ｔ３３では、共振回路３０とＰＤＰ１のセル５の容量成分との共振により、同容量成分に貯まった電荷が走査電極２及び維持電極３に流れ込むことにより電圧が印加されるため、特定の電位に固定されるわけではない。このため、図２６（ａ），（ｂ）に示すように、一度維持放電が開始すると、走査電極２及び維持電極３に流れ込んだ電荷が減少し、印加電圧が減少することになる。これにより、維持放電は、一旦弱まる方向に変化するが、クランプ開始タイミングｔ３１，ｔ３２で走査電極２及び維持電極３にクランプ回路４０，５０から電圧が印加されると、印加電圧が一気に増大するため、再び強まる方向に変化する。従って、図２６（ｃ）に示すように、クランプ開始タイミングｔ３１，ｔ３２の前後で発光波形が変化している。
図２７は、図１９中の電荷回収回路１４が図２３に示す構成とされている場合の図２５中の維持期間Ｔ３における各部の動作を説明する波形図である。
同図２７（ａ），（ｂ）では、維持期間Ｔ３における駆動波形の拡大図、及び同図２７（ｃ）では維持放電の可視光の発光波形が示されている。
すなわち、走査電極２における維持パルスｆは、クランプ期間Ｔ４１、電荷回収期間Ｔ４２、クランプ期間Ｔ４３、電荷回収期間Ｔ４４、及びクランプ期間Ｔ４５を有し、維持電極３における維持パルスｆは、電荷回収期間Ｔ５１、クランプ期間Ｔ５２、電荷回収期間Ｔ５３、及びクランプ期間Ｔ５４を有している。
共振回路６０のスイッチＳ１は、電荷回収期間Ｔ４２及びクランプ期間Ｔ４３でオン状態となる。共振回路６０のスイッチＳ２は、電荷回収期間Ｔ４４及びクランプ期間Ｔ４５でオン状態となる。共振回路７０のスイッチＳ３は、クランプ期間Ｔ４１、電荷回収期間Ｔ４２及びクランプ期間Ｔ４３でオン状態となる。共振回路７０のスイッチＳ４は、電荷回収期間Ｔ５３及びクランプ期間Ｔ５４でオン状態となる。クランプ回路８０のスイッチＳ５は、クランプ期間Ｔ４３でオン状態となる。クランプ回路８０のスイッチＳ６は、クランプ期間Ｔ４５でオン状態となる。クランプ回路９０のスイッチＳ７は、クランプ期間Ｔ５４でオン状態となる。クランプ回路９０のスイッチＳ８は、クランプ期間Ｔ５２でオン状態となる。
このため、図２７（ａ），（ｂ）に示すように、走査電極２及び維持電極３に印加される個々の電圧の立上がりと立下りのタイミングがずれる。しかし、維持放電は電荷回収期間Ｔ４２の途中で発生し、クランプ開始タイミングｔ４１を挟んで維持放電が継続し、同クランプ開始タイミングｔ４１の前で放電が一旦弱まり、同クランプ開始タイミングｔ４１の後に再び放電が強くなるため、発光波形は、図２７（ｃ）に示すように、図２６（ｃ）とほぼ同様となる。
上記のプラズマ表示装置の他、従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されるものがあった。
特許文献１に記載されたプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、維持パルスの電荷回収の開始時点から維持電位へ固定するまでの時間とグラウンド電位へ固定するまでの時間とが可変されることにより、表示負荷量が大きいときに所定の輝度が得られ、表示負荷量が小さいときに輝度飽和が生じない。
特開２０００−１７２２２３号公報（要約書、図１）
しかしながら、上記従来のプラズマ表示装置では、次のような問題点があった。
すなわち、ＰＤＰ１の単位セル５では、放電ギャップ１３の長さや、透明誘電体層１４及び白色誘電体層１６の厚さのばらつきなどにより、面放電電極６に放電の発生する最小の印加電圧である放電開始電圧にばらつきがある。また、本来同じ放電開始電圧特性を有するセル同士でも、直前の表示状態（点灯又は非点灯）により、放電開始電圧が一時的に変化することもある。この放電開始電圧が単位セル５によって異なると、図２６（ｃ）又は図２７（ｃ）に示す発光波形の形状が単位セル５毎に異なってくるため、表示画面の輝度が単位セル５毎に異なり、表示画面の品位が低下するという問題点がある。
また、特許文献１に記載されたプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、表示負荷量が大きいときに必要な輝度が得られず、表示負荷量が小さいときに輝度飽和が発生するという問題点を改善するものであり、この発明とは主旨が異なっている。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、単位セル毎に放電開始電圧のばらつきがあっても、表示画面の品位が低下しないプラズマ表示装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、プラズマディスプレイパネルと、該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、前記プラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、前記駆動手段は、前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に係り、前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする前記クランプ期間中の最大放電強度の前記電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比を、どの表示負荷量でも、略０．５以上又は略０．１以下に設定する維持放電発光強度比制御手段が設けられていることを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、前記プラズマディスプレイパネルの表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、前記各サブフィールドの表示負荷量に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、前記各単位セルの放電開始電圧の変化に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段は、当該プラズマ表示装置の周囲環境温度に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、当該プラズマ表示装置の使用開始時から使用されている時間に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一つに記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、前記クランプ開始タイミングの時間的位置を変化させることにより前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一つに記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光強度比制御手段が、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収するインダクタンスを有し、該インダクタンスを変化させることにより前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項９記載の発明は、プラズマディスプレイパネルと、該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、前記プラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、前記駆動手段は、前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に係り、前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する前記クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比を、どの表示負荷量でも、１よりも小さく設定する維持放電発光波高値比制御手段が設けられていることを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、前記プラズマディスプレイパネルの表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１１記載の発明は、請求項９記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、前記各サブフィールドの表示負荷量に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１２記載の発明は、請求項９記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、前記各単位セルの放電開始電圧の変化に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１３記載の発明は、請求項９記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、当該プラズマ表示装置の周囲環境温度に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１４記載の発明は、請求項９記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、当該プラズマ表示装置の使用開始時から使用されている時間に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、請求項９乃至１４の何れか一つに記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、前記クランプ開始タイミングの時間的位置を変化させることにより前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１６記載の発明は、請求項９乃至１４の何れか一つに記載のプラズマ表示装置に係り、前記維持放電発光波高値比制御手段は、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収するインダクタンスを有し、該インダクタンスを変化させることにより前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴としている。
請求項１７記載の発明は、プラズマディスプレイパネルと、該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、前記プラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、前記駆動手段は、前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に用いられる駆動方法であって、前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする前記クランプ期間中の最大放電強度の前記電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比を、どの表示負荷量でも、略０．５以上又は略０．１以下に設定することを特徴としている。
請求項１８記載の発明は、プラズマディスプレイパネルと、該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、前記プラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、前記駆動手段は、前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に用いられる駆動方法であって、前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する前記クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比をどの表示負荷量でも、１よりも小さく設定することを特徴としている。
この発明の構成によれば、維持放電発光強度比制御手段が設けられ、各維持パルス毎に、プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間が設定され、かつ、前記クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする同クランプ期間中の最大放電強度の同電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比が、同クランプ期間の放電が各単位セルの端部まで広がる値に設定されるので、表示むらや残像を抑制することができる。たとえば、維持放電発光強度比制御手段により、維持放電発光強度比が略０．５以上又は略０．１以下に設定されることにより、残像輝度比が１となり、残像の発生を抑制することができる。
また、維持放電発光波高値比制御手段が設けられ、各維持パルス毎に、プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間が設定され、かつ、同電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する同クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比が１よりも小さく設定されるので、表示むらや残像を抑制することができる。
表示パターンや周囲環境温度、使用時間などで、クランプ開始タイミングの時間的位置や電荷回収回路のインダクタンス値を調整し、維持放電のクランプ開始タイミング後の放電強度をクランプ開始タイミング前の放電強度の略０．５倍以上か、略０．１倍以下にするか、あるいは、クランプ開始タイミング後の放電の発光波形の波高値をクランプ開始タイミング前の放電の発光波形の波高値よりも小さくすることにより、表示むらや残像が抑制されるプラズマ表示装置を提供する。
図１は、この発明の第１の実施例であるプラズマ表示装置の電気的構成を示すブロック図であり、従来の図１９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この例のプラズマ表示装置は、同図に示すように、表示パネル（ＰＤＰ）１と、データドライバ１０１と、走査ドライバ１０２と、維持ドライバ１０３と、電荷回収回路１０４と、電源回路１０５と、信号処理回路１１１と、制御回路１１２と、温度センサ１１３と、タイマ１１４とから構成されている。ＰＤＰ１は、従来の図２０と同様の構成になっている。データドライバ１０１は、表示データｚに対応したデータパルス及び消去データパルスをＰＤＰ１のデータ電極４に印加する。走査ドライバ１０２は、走査パルス及び消去パルスをＰＤＰ１の走査電極２に印加する。維持ドライバ１０３は、維持パルスをＰＤＰ１の維持電極３に印加する。電荷回収回路１０４は、制御回路１１２の制御により、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収するインダクタンスを有すると共に、同ＰＤＰ１の走査電極２及び維持電極３の電位を設定する。
電源回路１０５は、所定の高圧電源を、データドライバ１０１、走査ドライバ１０２、維持ドライバ１０３、及び電荷回収回路１０４へ供給する。信号処理回路１１１は、図示しないＡ／Ｄ変換回路、画素変換回路、サブフィールド変換回路などで構成され、アナログの映像信号ｉｎを同Ａ／Ｄ変換回路でデジタルの映像信号に変換し、同映像信号の画素数を同画素変換回路でＰＤＰ１に対応した画素数に変換して映像信号を生成し、かつ、同画素変換回路からの映像信号を同サブフィールド変換回路でサブフィールド毎の表示データｚに変換し、データドライバ１０１へ送出する。温度センサ１１３は、このプラズマ表示装置の周囲環境温度を検出する。タイマ１１４は、このプラズマ表示装置の使用開始時から使用されている時間（以下、「使用時間」という）を計測する。
制御回路１１２は、データドライバ１０１、走査ドライバ１０２、維持ドライバ１０３、及び電荷回収回路１０４の動作タイミングを制御し、電源回路１０５で生成された電圧の入力を制御する。特に、この実施例では、制御回路１１２は、電荷回収回路１０４に対し、上記各維持パルス毎に、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極３又は各走査電極２に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、同クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする同クランプ期間中の最大放電強度の同電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比を、同クランプ期間の放電が同各単位セル５の端部まで広がる値に設定する。
たとえば、制御回路１１２は、上記維持放電発光強度比を、略０．５以上又は略０．１以下に設定する。この場合、制御回路１１２は、ＰＤＰ１の表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比、各サブフィールドの表示負荷量、各単位セル５の放電開始電圧の変化、温度センサ１１３で検出された周囲環境温度、又はタイマ１１４で計測された使用時間に対応して維持放電発光強度比を制御する。
また、制御回路１１２は、各サブフィールドの表示負荷量が１００％のときに維持放電発光強度比を略０．５以上又は略０．１以下に設定する。また、制御回路１１２は、電荷回収期間及びクランプ期間の時間幅を変化させることにより維持放電発光強度比を制御する。また、制御回路１１２は、電荷回収回路１０４のインダクタンスを変化させることにより維持放電発光強度比を制御する。タイミング信号（水平同期信号、垂直同期信号）Ｈ，Ｖは、上記信号処理回路１１１及び制御回路１１２に入力され、これらの動作と表示画面との同期を取る。
図２は、図１中のＰＤＰ１及び電荷回収回路１０４を抽出した電気的構成を示す回路図である。
この電荷回収回路１０４は、同図２に示すように、共振回路１２０と、クランプ回路１３０，１４０とから構成されている。共振回路１２０は、インダクタンス１２１と、ダイオード１２２と、スイッチＳ１，Ｓ２と、ダイオード１２３と、インダクタンス１２４とから構成されている。この共振回路１２０では、制御回路１１２によりスイッチＳ１，Ｓ２のオン／オフ状態が制御されると共にインダクタンス１２１及びインダクタンス１２４が制御され、同インダクタンス１２１又はインダクタンス１２４とＰＤＰ１の容量成分とが共振状態になったとき、同ＰＤＰ１の容量成分の電荷が同インダクタンス１２１又はインダクタンス１２４に回収される。
クランプ回路１３０は、スイッチＳ３，Ｓ４と、ダイオード１３１，１３２とから構成されている。このクランプ回路１３０では、制御回路１１２によりスイッチＳ３，Ｓ４のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の走査電極２が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。クランプ回路１４０は、スイッチＳ５，Ｓ６と、ダイオード１４１，１４２とから構成されている。このクランプ回路１４０では、制御回路１１２によりスイッチＳ５，Ｓ６のオン／オフ状態が制御され、ＰＤＰ１の維持電極３が電圧Ｖｓ又はグラウンドレベルに設定される。
図３は、残像を評価するための表示パターンを示す図、図４、図５及び図６は、表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図、図７は、クランプ開始タイミング前の維持放電及びクランプ開始タイミング後の維持放電の広がりを説明する模式図、図８は、表示負荷量と回収時間との関係を示す図、図９は、表示負荷量とインダクタンス値との関係を示す図、図１０及び図１１は、各インダクタンス値における表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図、図１２、図１３、図１４及び図１５が、表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。
これらの図を参照して、この例のプラズマ表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
このプラズマ表示装置では、各維持パルス毎に、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極３又は各走査電極２に所定の維持電圧を印加するクランプ期間が設定され、かつ、同クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする同クランプ期間中の最大放電強度の同電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比が、同クランプ期間の放電が各単位セル５の端部まで広がる値に設定される。
維持放電発光強度比は、図２６（ｃ）又は図２７（ｃ）に示す維持放電による発光波形におけるクランプ開始タイミング（図２６中のｔ３１、図２７中のｔ４１）前の維持放電強度ｕに対するクランプ開始タイミング後の維持放電強度ｖの比（＝ｖ／ｕ）である。クランプ開始タイミング後の維持放電強度ｖは、図２５又は図２６に示すように、クランプ開始タイミング時の放電強度を基準として、クランプ開始タイミング後の最大強度との強度差となる。図２６（ｃ）又は図２７（ｃ）では、クランプ開始タイミング前に一旦維持放電強度ｖが最大値をとり、クランプ開始タイミングまでの間でやや強度が弱くなっているが、クランプ開始タイミングの位置や単位セル５の放電開始電圧によっては、クランプ開始タイミング前であまり強度が弱まらずにそのまま連続的に放電が発生する場合もある。その場合でも、上記のように放電強度を定義する。
残像は、ある表示パターンが表示された後、異なる表示パターンが表示されても、前の表示パターンが残る現象である。また、残像輝度比とは、残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比であり、残像輝度比が１であることは残像が発生していないことを示し、残像輝度比が１より小さいときは、通常の残像のない箇所に対して、残像発生箇所の輝度が低いことを示している。図２６又は図２７に示す動作による残像輝度比は、図３に示す表示パターンで測定が行われる。すなわち、図３（ａ）に示すように、横方向の白帯パターンの残像焼付けパターンが表示され、この後、図３（ｂ）のように、縦方向に１００％で表示され、横幅が表示負荷量（表示データ量）となる白表示パターンが表示され、図３（ａ）の焼付けパターンで点灯表示されていた残像部分のＡ点及び同焼付けパターンで非点灯表示だったＢ点の輝度が測定される。残像輝度比は、Ａ点の輝度／Ｂ点の輝度で計算される。この結果、図４、図５及び図６に示すように、どの回収時間の場合でも、表示負荷量が変化して維持放電発光強度比が０．５以上か０．１以下になると、残像輝度比がほぼ１となり、残像が発生しなくなる。
維持放電は、クランプ開始タイミングを挟んで放電が２段で発生するが、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、クランプ開始タイミング前に途中まで広がった後、クランプ開始タイミング後に再度広がり、単位セル５の端まで広がっている。維持放電は、放電空間にある程度の電位差がないと十分に広がらない。たとえば、単位セル５を点灯させることなどにより放電開始電圧Ｖｆが低下すると、クランプ開始タイミング前の放電強度が強くなる。すると、クランプ開始タイミング前に壁電荷が多く形成されるため、クランプ開始タイミングで電位が設定電圧に設定されたときに放電空間にかかる電位差がそのぶん小さくなる。
たとえば、維持放電発光強度比が０．５以上と、クランプ開始タイミング前の放電強度が弱い場合は、図７（ａ）に示すように、放電開始電圧Ｖｆの低下によりクランプ開始タイミング前の放電強度が若干強くなったとしても、放電空間には、クランプ開始タイミング後に放電が端部まで十分広がるだけの電位差がかかる。これに対し、維持放電発光強度比が０．１から０．５の場合、図７（ｂ）に示すように、クランプ開始タイミング前の放電強度が強くなると、クランプ開始タイミング後の放電で単位セル５の端部まで十分放電が広がらなくなり、輝度が低下する。また、維持放電強度比が０．１以下の場合、図７（ｃ）に示すように、クランプ開始タイミング前の放電により、ほぼ単位セル５の端部まで放電が広がり、同単位セル５内には多くの荷電粒子があるため、残りのわずかな放電は、放電開始電圧が低下しても、十分広がる状態となる。このため、輝度の変化がなく、残像が発生しない。
以上のように、維持放電発光強度比を０．５以上又は０．１以下にすることにより、残像が発生しない。また、残像だけではなく、単位セル５毎の放電開始電圧のばらつきによる表示むらも抑制され、均一な輝度の表示が行われる。ところが、表示負荷量に対して、維持放電発光強度比は大きく変化する。表示負荷量が小さい場合、維持放電の電流が流れることによる電荷回収期間での電圧低下が小さいため、クランプ開始タイミング前の維持放電強度は強くなり、その分、クランプ開始タイミング後の維持放電強度が弱くなる。また、表示負荷量が大きい場合、放電電流が大きくなるため、電圧低下も大きくなる。
このため、クランプ開始タイミング前の維持放電強度は弱くなり、その分、クランプ開始タイミング後の維持放電強度が強くなる。このため、図４、図５及び図６に示すように、表示負荷量の増加に伴い、維持放電発光強度比が増加する。したがって、一種類の回収時間のみでは、全表示負荷領域で維持放電発光強度比を０．１以下又は０．５倍以上とすることは困難である。そこで、図８に示すように、表示負荷量が４０％未満のとき、回収時間を４００μsec に設定し、同表示負荷量が４０％以上のとき、同回収時間を５００μsec に設定することにより、どの表示負荷量でも維持放電発光強度比が０．５以上又は０．１以下になる。これにより、どの表示負荷量でも、残像の発生、及び単位セル５毎の放電開始電圧のばらつきによる表示むらが抑制され、均一な輝度の表示が行われる。
また、図９に示すように、電荷回収回路１０４中のインダクタンス１２１，１２４の値を、表示負荷量が５０％未満のときに１（比較用換算値）、同表示負荷量が５０％以上のときに２（比較用換算値）に設定する。インダクタンス１２１，１２４の値の変更は、たとえば、同インダクタンス１２１，１２４をそれぞれ複数種類のインダクタンスで構成しておき、スイッチで切り替えることにより行われる。電荷回収回路１０４のインダクタンス１２１，１２４の値が変化すると、電荷回収期間Ｔ３１における電圧変化の傾きが変化する。インダクタンス１２１，１２４の値が大きくなると、電圧変化の傾きが緩やかになるため、電荷回収期間Ｔ３１中で維持放電の開始するタイミングが遅くなる。このため、クランプ開始タイミング前（電荷回収期間Ｔ３１）の維持放電強度ｕは弱くなる一方、クランプ開始タイミング後（クランプ期間Ｔ３２）の維持放電強度ｖが強くなる。
このため、図１０及び図１１に示すように、同じ表示負荷量で比較すると、インダクタンス値が１のときよりもインダクタンス値が２のときの方が維持放電発光強度比が大きくなる。すなわち、図１０では、インダクタンス値が１のとき、表示負荷量が５７％以下で維持放電発光強度比が０．１となり、残像輝度比が１となっている。一方、図１１では、インダクタンス値が２のとき、表示負荷量が４５％以上で維持放電発光強度比が０．５以上となり、残像輝度比が１となっている。このように、表示負荷量の５０％を境界としてインダクタンス値を切り替えることにより、どの表示負荷量でも、残像及び単位セル５毎の放電開始電圧のばらつきによる表示むらが抑制さ、均一な輝度の表示が行われる。
また、図１２に示すように、温度センサ１１３により計測された周囲環境温度の変化に対応して、表示負荷量に対する回収時間を設定する。すなわち、周囲環境温度が２５℃付近の常温時では、表示負荷量が４０％のポイントを境界にして回収時間を切り替えるが、高温の場合には同表示負荷量が３０％、低温の場合には同表示負荷量が５０％と、回収時間を切り替える表示負荷量を周囲環境温度に対応して変更する。この場合、たとえば、高温は４０℃以上、低温は０℃以下である。また、単位セル５の放電開始電圧は、温度上昇と共に高くなる傾向にある。放電開始電圧が高いと、電荷回収期間Ｔ３１中で維持放電の発生するタイミングが遅くなり、クランプ開始タイミング前（同電荷回収期間Ｔ３１）の維持放電強度ｕは弱くなる。このため、維持放電発光強度比は大きくなる。
したがって、図４、図５又は図６に示す表示負荷量と維持放電発光強度比との関係を表す曲線が左側にずれる。たとえば、周囲環境温度が４０℃の場合、回収時間が４００μsec では、表示負荷量が３５％以上で維持放電発光強度比が０．１を超えてしまい、逆に、回収時間が５００μsec では、表示負荷量が２７％以上で維持放電発光強度比が０．５を超える。このことから、周囲温度が４０℃のとき、回収時間を切り替える表示負荷量を４０％から３０％に変更することにより、周囲温度が４０℃でも、常温と同じく均一な輝度の表示が得られる。
一方、低温時には、図４、図５又は図６に示す各曲線が右側にずれる。たとえば、周囲環境温度が０℃の場合、回収時間が４００μsec では、表示負荷量が５３％以下で維持放電発光強度比が０．１を超えず、逆に、回収時間が５００μsec では、表示負荷量が４８％以上で維持放電発光強度比が０．５を超える。このことから、周囲温度が０℃のとき、回収時間を切り替える表示負荷量を４０％から５０％に変更することにより、周囲温度が低温でも、常温と同じく均一な輝度の表示が得られる。
また、図１３に示すように、温度センサ１１３により計測された周囲環境温度の変化に対応して、切り替える回収時間の値を変更し、かつ、回収時間を切り替える表示負荷量をたとえば４０％に固定する。すなわち、高温時に単位セル５の放電開始電圧が高くなることにより、電荷回収期間Ｔ３１中で維持放電の発生するタイミングが遅くなるのに対応して、回収時間を長くする。一方、低温の場合は、放電開始電圧が低下する。これにより、維持放電の発生するタイミングが早くなるため、これに伴い、回収時間も短くする。これにより、高温及び低温共に、常温と同じ維持放電発光強度比が得られ、残像や表示むらの発生しない均一な輝度の表示が得られる。
また、図１４に示すように、タイマ１１４で計測された使用時間に対応して、表示負荷量に対する回収時間を設定する。すなわち、単位セル５の放電開始電圧の特性は、使用開始時から使用されている時間と共に変化する。放電開始電圧の特性の変化する方向（上昇又は低下）はＰＤＰ１の仕様によっても異なるが、ある固有の仕様のＰＤＰでは同じ変化を示す。図１４では、使用と共に放電開始電圧が低下する場合について示されている。使用時間経過による放電開始電圧の低下は、温度の低下による放電開始電圧の低下と同じ変化である。したがって、低温の場合と同様に、使用時間と共に回収時間を切り替える表示負荷量を大きくする。これにより、経時変化により放電開始電圧が低下しても、残像や表示むらの発生しない均一な輝度の表示が得られる。
なお、使用と共に放電開始電圧が上昇する場合、使用時間と共に回収時間を切り替える表示負荷量を小さくすることにより、同様の利点が得られる。また、放電開始電圧の変化の方向が途中で変化する場合でも、この変化に対応して回収時間を切り替える表示負荷量を変更することにより、同様の利点が得られる。
また、図１５に示すように、タイマ１１４で計測された使用時間に対応して、切り替える回収時間の値を変更し、かつ、回収時間を切り替える表示負荷量をたとえば４０％に固定する。この図１５でも、使用と共に放電開始電圧が低下する場合について示されている。すなわち、回収時間が切り替えられる表示負荷量は一定で、回収時間の値が変更される。そして、経時変化により放電開始電圧が低下した場合、回収時間が短くなる方向に変更される。
図１６は、この発明の第２の実施例であるプラズマ表示装置の電気的構成を示すブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このプラズマ表示装置では、同図１６に示すように、図１中の制御回路１１２に代えて、異なる機能を有する制御回路１１２Ａが設けられている。制御回路１１２Ａは、制御回路１１２と同様に、データドライバ１０１、走査ドライバ１０２、維持ドライバ１０３、及び電荷回収回路１０４の動作タイミングを制御し、電源回路１０５で生成された電圧の入力を制御する。特に、この実施例では、制御回路１１２Ａは、電荷回収回路１０４に対し、各維持パルス毎に、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極３又は各走査電極２に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、同電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する同クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比を１よりも小さく設定する。
図１７は、図１６中の走査電極２及び維持電極３の印加電圧波形、及び維持放電による発光波形を示す図、図１８が、表示負荷量と、残像輝度比、維持放電発光強度比及び維持放電発光波高値比との関係を示す図である。
これらの図を参照して、この例のプラズマ表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
このプラズマ表示装置では、各維持パルス毎に、ＰＤＰ１の容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び同電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て各維持電極３又は各走査電極２に所定の維持電圧を印加するクランプ期間が設定され、かつ、同電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する同クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比が１よりも小さく設定される。
すなわち、図１７では、クランプ開始タイミングｔ３１が固定され、回収時間（電荷回収期間Ｔ３１）が６００μsec に設定され、第１の実施例の図８（回収時間；４００μsec ，５００μsec ）と比較して回収時間が大きい。そして、図１７（ｃ）に示すように、発光波形は、クランプ開始タイミングｔ３１前（電荷回収期間Ｔ３１）の放電から同クランプ開始タイミングｔ３１後（クランプ期間Ｔ３２）の放電までが離れているため、同クランプ開始タイミング前（電荷回収期間Ｔ３１）の放電がかなり弱くなってからクランプ開始タイミング後（クランプ期間Ｔ３２）の放電が発生している。このため、維持放電発光波高値比（＝クランプ期間Ｔ３２の放電の波高値ｈ／電荷回収期間Ｔ３１の放電の波高値ｇ）は、図１８（ｃ）に示すように、１より小さくなる。維持放電発光波高値比が１より小さいと、クランプ開始タイミング前（電荷回収期間Ｔ３１）の放電が主になり、輝度も主に同クランプ開始タイミング前の放電によって決まる。従って、図１８（ｂ）に示すように、表示負荷量が約３５％以上の領域で、維持放電発光強度比が０．１から０．５の間にあるが、図１８（ａ）に示すように、残像輝度比が常に１となり、残像は発生しない。また、放電開始電圧のばらつきによる表示むらも抑制される。
以上のように、この第２の実施例では、維持放電発光波高値比が１よりも小さく設定されるので、残像が発生せず、また、放電開始電圧のばらつきによる表示むらも抑制される。
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、図１中の電荷回収回路１０４は、たとえば、図２３中のインダクタンス６１，６４，７１，７４に代えて、制御回路１１２により制御されるインダクタンスがそれぞれ設けられた構成としても良い。また、第１の実施例では、回収時間やインダクタンス値を切り替える場合、表示負荷量、周囲環境温度、使用時間などに２値又は３値を設定して行ったが、さらに多くの値を設定して切り替えることにより、切替え時の輝度の変化が小さく抑えられる。
また、第２の実施例では、制御回路１１２Ａにより、ＰＤＰ１の表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比、各サブフィールドの表示負荷量、各単位セル５の放電開始電圧の変化、温度センサ１１３で検出された周囲環境温度、又はタイマ１１４で計測された使用時間に対応して維持放電発光波高値比を制御するようにしても良い。また、制御回路１１２Ａは、電荷回収期間及びクランプ期間の時間幅を変化させることにより維持放電発光波高値比を制御するようにしても良い。また、制御回路１１２Ａは、電荷回収回路１０４のインダクタンスを変化させることにより維持放電発光波高値比を制御するようにしても良い。
この発明は、各サブフィールドが走査期間と維持期間とに分離された走査維持分離駆動方式が用いられているプラズマ表示装置全般に適用できる。
この発明の第１の実施例であるプラズマ表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１中のＰＤＰ１及び電荷回収回路１０４を抽出した電気的構成を示す回路図である。 残像を評価するための表示パターンを示す図である。 表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図である。 表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図である。 表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図である。 クランプ開始タイミング前の維持放電及びクランプ開始タイミング後の維持放電の広がりを説明する模式図である。 表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。 表示負荷量とインダクタンス値との関係を示す図である。 各インダクタンス値における表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図である。 各インダクタンス値における表示負荷量と維持放電強度比及び残像輝度比との関係を示す図である。 表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。 表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。 表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。 表示負荷量と回収時間との関係を示す図である。 この発明の第２の実施例であるプラズマ表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１６中の走査電極２及び維持電極３の印加電圧波形、及び維持放電による発光波形を示す図である。 表示負荷量と、残像輝度比、維持放電発光強度比及び維持放電発光波高値比との関係を示す図である。 従来のプラズマ表示装置の構成図である。 図１９中のＰＤＰ１の要部を示す構成図である。 図２０中の単位セル５のＡ−Ａ線断面図である。 図１９中のＰＤＰ１及び電荷回収回路１４の電気的構成を示す回路図である。 図１９中の電荷回収回路１４の他の電気的構成を示す回路図である。 図２０のＰＤＰに用いられる走査維持分離駆動方式による階調表示方法の原理を説明する図である。 走査維持分離駆動方式に用いられる駆動波形の要部を示す図である。 図１９中の電荷回収回路１４が図２２に示す構成とされている場合の図２５中の維持期間Ｔ３における各部の動作を説明するタイムチャートである。 図１９中の電荷回収回路１４が図２３に示す構成とされている場合の図２５中の維持期間Ｔ３における各部の動作を説明するタイムチャートである。
符号の説明
１ 表示パネル（ＰＤＰ）
２ 走査電極
３ 維持電極
４ データ電極
５ 単位セル
６ 面放電電極対
１１ 前面基板（第１の基板）
１２ 背面基板（第２の基板）
１３ 放電ギャップ
１４ 透明誘電体層（第１の誘電体層）
１５ 保護層
１６ 白色誘電体層（第２の誘電体層）
１７ 蛍光体層
１８ 隔壁
１９ 放電空間
１０１ データドライバ（駆動手段の一部）
１０２ 走査ドライバ（駆動手段の一部）
１０３ 維持ドライバ（駆動手段の一部）
１０４ 電荷回収回路（駆動手段の一部）
１０５ 電源回路（駆動手段の一部）
１１１ 信号処理回路（駆動手段の一部）
１１２ 制御回路（駆動手段の一部、維持放電発光強度比制御手段の一部）
１１２Ａ 制御回路（駆動手段の一部、維持放電発光波高値比制御手段の一部）
１１３ 温度センサ（駆動手段の一部、維持放電発光強度比制御手段の一部、維持放電発光波高値比制御手段の一部）
１１４ タイマ（駆動手段の一部、維持放電発光強度比制御手段の一部、維持放電発光波高値比制御手段の一部）
１２０ 共振回路（維持放電発光強度比制御手段の一部）
１２１，１２４ インダクタンス（共振回路の一部）
１３０，１４０ クランプ回路（共振回路の一部）

Claims (18)

  1. プラズマディスプレイパネルと、
    該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、
    前記プラズマディスプレイパネルは、
    互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
    前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、
    前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
    前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
    前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、
    前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、
    前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、
    前記駆動手段は、
    前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置であって、
    前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、
    前記クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする前記クランプ期間中の最大放電強度の前記電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比を、どの表示負荷量でも、略０．５以上又は略０．１以下に設定する維持放電発光強度比制御手段が設けられていることを特徴とするプラズマ表示装置。
  2. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    前記プラズマディスプレイパネルの表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
  3. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    前記各サブフィールドの表示負荷量に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
  4. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    前記各単位セルの放電開始電圧の変化に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
  5. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    当該プラズマ表示装置の周囲環境温度に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
  6. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    当該プラズマ表示装置の使用開始時から使用されている時間に対応して前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
  7. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    前記クランプ開始タイミングの時間的位置を変化させることにより前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のプラズマ表示装置。
  8. 前記維持放電発光強度比制御手段は、
    前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収するインダクタンスを有し、該インダクタンスを変化させることにより前記維持放電発光強度比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のプラズマ表示装置。
  9. プラズマディスプレイパネルと、
    該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、
    前記プラズマディスプレイパネルは、
    互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
    前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、
    前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
    前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
    前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、
    前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、
    前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、
    前記駆動手段は、
    前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置であって、
    前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、
    前記電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する前記クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比を、どの表示負荷量でも、１よりも小さく設定する維持放電発光波高値比制御手段が設けられていることを特徴とするプラズマ表示装置。
  10. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    前記プラズマディスプレイパネルの表示パターンの残像のない箇所の輝度に対する残像によって輝度が変化した箇所の輝度の比である残像輝度比に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ表示装置。
  11. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    前記各サブフィールドの表示負荷量に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ表示装置。
  12. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    前記各単位セルの放電開始電圧の変化に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ表示装置。
  13. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    当該プラズマ表示装置の周囲環境温度に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ表示装置。
  14. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    当該プラズマ表示装置の使用開始時から使用されている時間に対応して前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ表示装置。
  15. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    前記クランプ開始タイミングの時間的位置を変化させることにより前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９乃至１４の何れか一つに記載のプラズマ表示装置。
  16. 前記維持放電発光波高値比制御手段は、
    前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収するインダクタンスを有し、該インダクタンスを変化させることにより前記維持放電発光波高値比を制御する構成とされていることを特徴とする請求項９乃至１４の何れか一つに記載のプラズマ表示装置。
  17. プラズマディスプレイパネルと、
    該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、
    前記プラズマディスプレイパネルは、
    互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
    前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、
    前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
    前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
    前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、
    前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、
    前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、
    前記駆動手段は、
    前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に用いられる駆動方法であって、
    前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記クランプ開始タイミングにおける放電強度を基準とする前記クランプ期間中の最大放電強度の前記電荷回収期間中の最大放電強度に対する比である維持放電発光強度比を、どの表示負荷量でも、略０．５以上又は略０．１以下に設定することを特徴とするプラズマ表示装置に用いられる駆動方法。
  18. プラズマディスプレイパネルと、
    該プラズマディスプレイパネルを、表示画面の１フィールドを階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割して駆動する駆動手段とを備え、
    前記プラズマディスプレイパネルは、
    互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
    前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に放電ギャップを隔てて互いに平行に配置された走査電極及び維持電極からなる複数の面放電電極対と、
    前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
    前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
    前記各単位セル内を含み、前記第１の基板及び第２の基板間に封入された放電ガスと、
    前記複数の面放電電極対を覆う第１の誘電体層と、
    前記複数のデータ電極を覆う第２の誘電体層とを有し、
    前記駆動手段は、
    前記各サブフィールド毎に、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルに書込み放電を発生させる走査期間、及び前記各維持電極と前記各走査電極とに維持パルスを交互に印加して前記各単位セルに維持放電を発生させる維持期間を設定する構成とされているプラズマ表示装置に用いられる駆動方法であって、
    前記各維持パルス毎に、前記プラズマディスプレイパネルの容量成分の電荷を回収する電荷回収期間、及び該電荷回収期間の後にクランプ開始タイミングを経て前記各維持電極又は各走査電極に所定の維持電圧を印加するクランプ期間を設定し、かつ、前記電荷回収期間中の放電の発光波形の波高値に対する前記クランプ期間中の放電の発光波形の波高値の比である維持放電発光波高値比をどの表示負荷量でも、１よりも小さく設定することを特徴とするプラズマ表示装置に用いられる駆動方法。
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