JP4204553B2 - プラズマディスプレイパネル表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル表示装置およびその駆動方法 Download PDF

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル表示装置およびその駆動方法に関し、装置コストの上昇を抑制しながら発光効率の向上を図るための技術に関する。
プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」という。)表示装置は、代表的な画像表示装置であるCRT表示装置と比べ、大型化が比較的容易であり、ハイビジョン放送に対応した画像表示装置として期待されている。PDP表示装置には交流型(AC型)と直流型(DC型)があるが、信頼性、画質など様々な面でAC型の方が優れており、そのため現在のところPDP表示装置においてはAC型が主流となっている(以下においては、単に「PDP表示装置」という。)。
PDP表示装置は、パネル部と駆動部とからは構成されている。この内、パネル部は、対となったスキャン電極とサスティン電極とが複数配設された前面パネルと、複数のデータ電極が配設された背面パネルとが、間に間隔をあけた状態で、対向配置された構成を有している。前面パネルと背面パネルとは、スキャン電極およびサスティン電極とデータ電極とが交差する方向に配されており、外周部で封止されている。そして、前面パネルと背面パネルとの間に形成された空間(放電空間)には、Ne、Xe、Heなどからなる希ガスが充填されている。スキャン電極およびサスティン電極とデータ電極との各交差領域に、放電セルが形成されることになる。
PDP表示装置の駆動方法としては、一般に1フィールド(1枚の画像)を書き込み期間、維持期間からなる複数のサブフィールドに分割することで点灯時間を時分割し、各サブフィールドの画像を時間的に積分することによって1つのフィールドの階調を表現するフィールド内時分割階調表示方式が採用されている。
ところで、PDP表示装置においては、より大型化・高精細化が求められており、前面パネルに設けられたスキャン電極およびサスティン電極の電気抵抗に起因する表示品質の劣化をより一層低減する方策が求められている。即ち、スキャン電極およびサスティン電極は、一般にパネルの長手方向に沿って形成されるため、特にパネルの大型化に伴って電気抵抗が増大する傾向にある。そのため、PDP表示装置の駆動時において、これら電極に電流を流した際に大きな電圧降下を生じ、PDPの表示品質を劣化させてしまう。特に、図11に示すように、維持期間にあっては、1つの放電セルに流れる放電電流E0は放電開始から数百(nsec.)程度の短い期間に集中して流れる。そして、図12に示すように、スキャン電極およびサスティン電極に流れる電流Et0は、これら電極に沿って並んだ全ての放電セルに流れる放電電流E0の総和となるので、スキャン電極およびサスティン電極において電圧降下が顕著に現れ、PDP表示装置の表示品質を低下させる。
そこで、維持期間におけるスキャン電極およびサスティン電極での電圧降下を抑制すべく、放電セル間で放電開始タイミングに時間的なズレを設け、これをもって大きな電圧降下が生じないようにするための検討・開発がなされている。例えば、その一つの方策としては、維持期間において、スキャン電極およびサスティン電極への印加パルスに先行して立ち上がり、且つ、スキャン電極およびサスティン電極への印加パルスにより生じる放電の終了後速やかに立ち下がるようなパルスを、ある特定の放電セルにおけるデータ電極に対して印加する駆動方法が開発されている(特開平11−149274号公報)。これにより、維持期間において、データ電極にパルスを印加する放電セルと、印加しない放電セルとの間で放電開始のタイミングにズレを生じさせることが出来るので、短時間に大きな電流がスキャン電極およびサスティン電極に流れることはなく、電圧降下の発生を抑制している。
また、同様に、維持期間において、放電セル毎にデータ電極の電位を異なるように設定し、または、複数の放電セルを予め複数の放電セル群として分割設定しておき、この放電セル群毎にデータ電極の電位が異なるように設定することによって、放電セル毎あるいは放電セル群毎にその放電開始のタイミングにズレを生じさせることが出来る。これによって、維持期間においてスキャン電極およびサスティン電極に流れる放電電流のピーク値を抑制する駆動方法も開発されている
特開平10−133622号公報
しかしながら、上記特開平11−149264号公報における駆動方法では、データ電極に対してパルスを印加するか否かの2状態によって駆動制御し、また、特開平10ー133622号公報における駆動方法では、HiおよびLowの2つの電位レベルのパルスの印加によって駆動制御しているので、これら公報の技術を用いればスキャン電極およびサスティン電極に流れる放電電流を2分することしかできず、分散効果は限定的なものとならざるを得ない。ここで、後者の公報に開示された技術的思想を応用して、データ電極に印加するパルスの電位レベルを3種類以上とすれば、電位レベルの設定数に応じて放電電流の分散効果を大きくできると考えられるが、必要となる電源数が増加し、駆動装置のコストアップに繋がり、また、電位レベルによって放電セル間で輝度のバラツキを生じる。よって、実際にこのような方策を採用することは困難である。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、装置のコストアップを招くことなく、維持期間におけるスキャン電極およびサスティン電極に流れる放電電流のピーク値を抑制することで、表示品質の向上を実現できるPDP表示装置およびその駆動方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する構成とした。
(1) 第1電極および第2電極を備えた電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部と、書き込みおよび維持の両期間を備えた表示方式を用い、維持期間において前記電極対間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して前記パネル部の画像表示駆動を行う表示駆動部を備えるPDP表示装置であって、維持期間において、前記表示駆動部は、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、維持期間に前記第3電極へ印加の電圧波形を時間および電圧値の2軸をもって示すとき、当該電圧波形における立ち上がり部分および立ち下がり部分の少なくとも一方は、傾きを有し、当該傾きは、少なくとも一対の隣り合う第3電極間で異なるように設定されていることを特徴とするPDP表示装置。
(2) 上記(1)のPDP表示装置では、前記電圧波形における立ち上がり部分の時間幅および立ち下がり部分の時間幅の少なくとも一方は、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い、という構成を採用することができる
(3) 第1電極および第2電極を備える電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部に対して、書き込みおよび維持の両期間を備え、維持期間において前記電極間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して画像表示駆動を行うPDP表示装置の駆動方法であって、維持期間において、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、維持期間において、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い期間内で、前記立ち上がり開始のタイミングを制御し、前記維持期間において、前記電極対へ印加の電圧が所要の電位に達した時点と、第3電極への電圧印加を行わないと仮定した際に前記電極対への電圧印加により当該電極対の間に放電が生じる時点との間の期間内で、前記立ち上がり開始のタイミングを制御することを特徴とするPDP表示装置の駆動方法。
(4) 上記(3)のPDP表示装置の駆動方法では、維持期間において、前記第1電極へ印加の電圧波形と前記第2電極へ印加の電圧波形とは、同一幅の周期を有し、互いに半周期のズレをもって設定されている、という構成を採用することができる
(5) 第1電極および第2電極を備える電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部に対して、書き込みおよび維持の両期間を備え、維持期間において前記電極間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して画像表示駆動を行うPDP表示装置の駆動方法であって、維持期間において、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、維持期間に前記第3電極へ印加の電圧波形を時間および電圧値の2軸をもって示すとき、当該電圧波形における立ち上がり部分および立ち下がり部分の少なくとも一方は、傾きを有し、当該傾きは、少なくとも一対の隣り合う第3電極間で異なるように設定されていることを特徴とするPDP表示装置の駆動方法。
(6) 上記(5)のPDP表示装置の駆動方法では、前記電圧波形における立ち上がり部分の時間幅および立ち下がり部分の時間幅の少なくとも一方は、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い、という構成を採用することができる。
上記(1)に係る本発明のPDP表示装置では、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように設定されているので、この第3電極の間での維持放電の発生タイミングを異なったものとすることが出来る。よって、維持期間において、第1電極および第2電極に流れる電流を時間的に分散することが可能となり、これらの電極における電圧降下の発生を抑制することが可能となる。
また、本発明に係るPDP表示装置では、第3電極に印加する電圧波形の立ち上がり開始のタイミングを電極間で異ならせることによって、維持放電の発生タイミングに時間的なズレを生じさせることが出来るので、必ずしも電源数の増加を図らなくても放電電流を時間的に細かく分散させることが出来る。
従って、本発明に係るPDP表示装置では、装置のコストアップを招くことなく、維持期間において、第1電極および第2電極に流れる放電電流のピーク値を低減して電圧降下を抑制でき、高い表示品質が実現される。
ここで、本発明に係るPDP表示装置においては、維持期間において、必ずしも全ての第3電極に対して電圧を印加する必要はなく、選択された第3電極に対してのみ印加を行うものも含む。また、維持期間において電圧波形の立ち上がり開始のタイミングを変化させるのは、全ての電圧印加を受ける第3電極間で異なるようにしても良いし、一部の選択された第3電極と他の第3電極との間で異なるように設定しても良い。
また、上記(3)および(5)に係る本発明のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法では、装置のコストアップを招くことなく、維持期間において、第1電極および第2電極に流れる放電電流のピーク値を低減して電圧降下を抑制でき、高い表示品質が実現される。
(実施の形態1)
1−1.パネル部10の構成
まず、実施の形態1に係るPDP表示装置1を構成する要素の内、パネル部10の構成について、図1を用いて説明する。なお、PDP表示装置1は、AC型駆動をするものである。
図1に示すように、パネル部10は、間に間隔をあけて対向配置された前面パネル11と背面パネル12とから構成されている。この内、前面パネル11の基板としての前面基板111の上には、複数のスキャン電極SCNと複数のサスティン電極SUSとが交互にストライプ状に形成されている。なお、以下においては、スキャン電極SCNとサスティン電極SUSとを纏めて表示電極という場合がある。表示電極SCN、SUSが形成された側の前面基板111の面上には、その全体を覆うように誘電体層112が形成され、さらにその上に保護層113が形成されている。
一方、背面パネル12の背面基板121の上には、複数のデータ電極Dがストライプ状に形成されており、データ電極Dが形成された面上を覆うように誘電体層122が形成されている。そして、誘電体層122の上には、データ電極Dと並行し、且つ、データ電極Dとデータ電極Dとの間に当たる部分に峰状に隔壁123が突設されている。隔壁123の形成により生じる溝部分の壁面には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各蛍光体層124R、124G、124Bが溝毎に分けて形成されている。
上述のように、パネル部10は、上記構成を有する前面パネル11と背面パネル12とを、保護層113と蛍光体層124R、124G、124Bとが向かい合い、且つ、表示電極SCN、SUSとデータ電極Dとが交差する方向に対向配置し、外周部分をガラスフリットで封着されることで形成されている。そして、前面パネル11と背面パネル12との間の間隙(放電空間)には、ヘリウム(He)、キセノン(Xe)、ネオン(Ne)などの不活性ガス成分からなる放電ガスが所定の圧力をもって封入されている。封入圧力は、例えば、53.2〜79.8(kPa)程度である。
パネル部10は、以上のような構成を有し、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSとデータ電極Dとの各交差領域が画像表示にかかる放電セルとなる。
なお、本実施の形態に係るPDP表示装置1のパネル部10を構成する各構成要素に用いる材料については、一般的なものであるので記載を省略する。また、パネル部10のサイズについても、特に限定されるものではないが、例えば、40インチクラスのVGAに適合の仕様を想定する場合には、セルピッチが1080(μm)と360(μm)となり、隣り合うR、G、Bの3つの放電セルで構成される1画素のサイズが1080(μm)×1080(μm)となる。
1−2.PDP表示装置1の全体構成
次に、上記パネル部10を備えるPDP表示装置1の全体構成について、図2を用いて説明する。図2は、PDP表示装置1の全体構成をブロック図で示したものである。
図2に示すように、本実施の形態に係るPDP表示装置1は、上述のパネル部10とこれを画像表示駆動させる表示駆動部20とから構成されている。ここで、表示駆動部20は、パネル部10をフィールド内時分割階調表示方式によって階調制御し、画像表示駆動させる。
表示駆動部20は、プリプロセッサ21、フレームメモリ22、同期パルス・タイミング生成部23、維持データパルス・タイミング生成部26と、スキャン、サスティン、データの各ドライバ24、25、27から構成されている。
この内、プリプロセッサ21は、入力されてくる映像データからフィールド毎の映像データ(フィールドデータ)を抽出し、抽出したフィールドデータから各サブフィールドの映像データ(サブフィールドデータ)を作成する。プリプロセッサ21は、作成したサブフィールドデータをフレームメモリ22に格納する。また、プリプロセッサ21は、フレームメモリ22に格納されているカレントサブフィールドデータから1ラインづつデータドライバ27にデータを出力し、入力される映像データから水平同期信号、垂直同期信号などの同期信号を検出し、同期パルス・タイミング生成部23にフィールド毎およびサブフィールド毎にタイミング信号を送信する。
フレームメモリ22は、フィールド毎に1フィールド分のメモリ領域(例えば、8個のサブフィールドデータを格納)を2個備える2ポートフレームメモリであって、一方のメモリ領域にサブフィールドデータを書き込みながら、他方のメモリ領域からここに書き込まれているサブフィールドデータを読み出す動作が交互に実行できるように構成されている。
同期パルス・タイミング生成部23は、プリプロセッサ21から送られてくるタイミング信号を参照して、初期化パルス、走査パルス、維持パルスを立ち上がらせるタイミング信号を生成し、各ドライバ24、25、27に送信する。また、同期パルス・タイミング生成部23は、維持期間にデータドライバ27にパルス印加のタイミング信号を生成する維持データパルス・タイミング生成部26に対してタイミング信号を送信する。
スキャンドライバ24は、公知のドライバICからなる駆動回路で構成されており、、同期パルス・タイミング生成部23から送られてくるタイミング信号に応じて、初期化パルス、走査パルスを生成し、パネル部10におけるスキャン電極SCN1〜SCNkに対して印加する。
サスティンドライバ25は、公知のドライバICからなる駆動回路で構成されおり、同期パルス・タイミング信号生成部23から送られてくるタイミング信号に応じて、初期化パルス、維持パルスを生成し、パネル部10におけるサスティン電極SUS1〜SUSkに対して印加する。
データドライバ27は、公知のドライバICからなる駆動回路で構成されており、プリプロセッサ21からのサブフィールドデータと同期パルス・タイミング生成部23からのタイミング信号を基に、書き込み期間において複数のデータ電極D1〜Dnの中から選択的に書き込みパルスを印加する。また、維持期間において、維持データパルス・タイミング生成部26からのタイミング信号を基に、内蔵される駆動回路毎にデータ電極D1〜Dnにパルス(以下では、このパルスを「維持データパルス」という。)を印加する。この印加に係る制御方法については、後述する。
1−3.データドライバ27の詳細構成
次に、表示駆動部20の内、データドライバ27とこれに係る部分の詳細な構成について、図3を用いて説明する。
図3に示すように、データドライバ27は、プリプロセッサ21、同期パルス・タイミング生成部22、維持データパルス・タイミング生成部23とから信号を入力可能になっており、データ電極D1〜Dnに対して各パルスを印加可能に構成されている。データドライバ27には、N個の駆動回路271〜27nが内蔵されており、各々の回路が一定本数のデータ電極Dに接続されている。本実施の形態では、一例として、一つの駆動回路に対して4本のデータ電極Dが接続されている。即ち、データ電極D1〜Dnは、4本のデータ電極の集まりを1つのグループとする複数のグループに群化されており、駆動回路は電極のグループ毎に設けられている。
維持データパルス・タイミング生成部26からのタイミング信号Sig.1〜Sig.mは、駆動回路毎に入力されるようになっている。
プリプロセッサ21および同期パルス・タイミング生成部23からのタイミング信号の入力等については、従来のPDP表示装置などと同一である。
1−4.PDP表示装置1の駆動方法
次に、PDP表示装置1の駆動方法について、図4を用いて説明する。図4は、フィールド内時分割階調表示方式をもって、例えば、256階調を表現するために1フィールドを8つのサブフィールドSF1〜SF8に分割する方法を示すものであって、横軸が時間を示し、斜線を引いているところが書き込み期間を示している。
図4に示すように、本実施の形態に係るPDP表示装置1の駆動方法では、1フィールドを8つのサブフィールドSF1〜SF8に分割し、各サブフィールドの輝度相対比率が1:2:4:8:16:32:64:128となるように維持パルス数が設定されている。そして、各サブフィールドSF1〜SF8の点灯/非点灯を表示輝度のデータに従って制御することにより、8つのサブフィールドの組み合わせをもって256階調が表示可能になっている。なお、本実施の形態においては、256階調で制御するものであるが、勿論これに限定を受けるものではない。
各サブフィールドは、一定の時間を割り当てられた初期化期間T1、書き込み期間T2と、輝度の相対比率に応じた長さの時間で設定された維持期間T3とから構成されている。例えば、本実施の形態に係るパネル部10の表示駆動を行う際には、まず、初期化期間T1において、パネル部10の全放電セルにおいて初期過放電を発生させ、これによって当該サブフレームよりも前のサブフレームに行われた放電による影響の除去や放電特性のバラツキを吸収するための初期化が実施される。
次に、書き込み期間T2において、サブフィールドデータに基づいてスキャン電極SCN1〜SCNkを1ライン毎に順にスキャンして行き、当該サブフィールドで維持放電させたい放電セルに対して、スキャン電極SCNとデータ電極Dとの間で微少な放電を発生させる。このようにスキャン電極SCNとデータ電極Dとの間で微少な放電を生じた放電セルでは、前面パネル11の保護層113の表面に壁電荷が蓄えられる。
その後、維持期間T3において、サスティン電極SUSおよびスキャン電極SCNに対し、所定の電圧、所定の周期(例えば、2.5μsec.)で矩形波の維持パルス300、310を印加する。サスティン電極SUSに印加する維持パルス300と、スキャン電極SCNに印加する維持パルス310とは、互いに同一の周期を有し、且つその位相が半周期ずれた状態となっており、パネル部10における全放電セルに対して同時に印加される。
また、図4にも示すとおり、本実施の形態に係るPDP表示装置1においては、維持期間T3において、データ電極に対しても矩形波のパルス(維持データパルス)320が印加される。
1−5.維持データパルス320の印加について
維持期間T3において、データ電極Dに対する維持データパルス320の印加方法について、図5を用いて説明する。図5は、上記図4の駆動チャートの内、維持期間T3のみを抜き出して詳細にチャート化したものである。
図5に示すように、維持期間T3におけるサスティン電極SUSとスキャン電極SCNには、上述のように、互いに位相を半周期ずらせた状態で維持パルス300、310が印加される。また、本実施の形態に係るPDP表示装置1では、上述のように、データ電極D1〜Dnに対しても維持データパルス320を印加する。そして、本実施の形態の特徴は、その印加タイミングが複数あるデータ電極Dで差異を設けられているところにある。
データ電極D1〜D4に対して印加される維持データパルス320(1)〜320(4)における各矩形波P11〜P13、P21〜P23、P31〜P33、P41〜P43の立ち上がり開始タイミングt11、t12、t13は、サスティン電極SUSおよびスキャン電極SCNに印加される維持パルス300、310の各立ち上がり311a、302a、313aの立ち上がり開始タイミングt1、t2、t3と略同時である。即ち、データ電極D1〜D4が接続されている駆動回路1(271)は、維持データパルス・タイミング生成部26からタイミング信号Sig.1を受けて維持データパルス320(1)〜320(4)をデータ電極D1〜D4に印加する。
データ電極D5〜D8に対して印加される矩形波パルスP51〜P53、P61〜P63、P71〜P73、P81〜P83の立ち上がり開始タイミングt51、t52、t53は、維持パルス300、310の各立ち上がり311a、302a、313aの立ち上がり開始タイミングt1、t2、t3から若干のタイムラグを有するように設定されている。このタイムラグは、図5の下方に示すクロックパルス330に応じて設定されている。
図5に示すように、PDP表示装置1の駆動においては、維持期間T3におけるデータ電極D1〜Dnへの維持データパルス320(1)〜320(n)の各矩形波パルスの立ち上がり開始タイミングt11、t12、・・・が駆動回路1(271〜27m)毎にズレを有するように設定されている。
ここで、図5に示すように、維持期間T3において、各データ電極D1〜Dnに印加される矩形波パルスの各電位は、同一値に設定されている。また、上記図5で示す矩形波パルスも厳密には完全な矩形波を有するものではない。例えば、スキャン電極SCNに印加される維持パルス310では、実際には立ち上がり部分311aが傾きを有しており、立ち上がり開始タイミングt1から所定の電位になるまでにはタイムラグ(例えば、250nsec.)を有している。この場合における維持データパルス320(1)〜320(n)の印加タイミングの設定は、維持パルス300、310の立ち上がり開始タイミングt1、t2、・・・から所要の時間(例えば、250nsec.)経過後に所定の電位に達した時点が基準となる。
1−6.PDP表示装置1の有する優位性
以下では、本実施の形態1に係るPDP表示装置1が有する優位性について、図6を用いて説明する。図6は、維持期間T3において、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSに流れる放電電流を示す概念図である。
図6に示すように、維持期間T3において、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSに流れる放電電流E1、E2、E3、E4は、そのピークが時間t501、t502、t503、t504のように時間的にズレを有した状態で現れる。即ち、上記図5のように、維持期間T3において各駆動回路毎にタイミングのズレをもって維持データパルス320を印加することにより、これに応じて維持パルス300、310の印加から維持放電を生じるまでの時間に差異を生じさせることが出来る。よって、図6に示すように、PDP表示装置1では、放電電流E1、E2、E3、E4に時間的ズレをもたせることが出来、PDP表示装置1では、維持期間T3に流れる総放電電流Etを、上記図12の従来のPDP表示装置における総放電電流Et0よりも小さく抑えることが出来る。
また、本実施の形態に係るPDP表示装置1は、維持期間T3において各駆動回路毎にタイミングのズレをもって維持データパルス320を印加するので、タイミングをズレに伴って放電開始タイミングも3つ以上に分散されることになり、上記公知文献(特開平11−149274号公報)の技術よりも画像品質の向上という面から優位である。
さらに、本実施の形態に係るPDP表示装置1では、少なくとも電源数を増加させないでも、維持期間T3における放電電流を分散させることが出来るので、上記公知文献(特開平10−133622号公報)の技術よりも装置コスト面でも優位である。
従って、PDP表示装置1では、維持期間T3において、放電電流が流れる際の電圧降下を抑えることが出来、表示品質が高く維持される。また、表示駆動部20に要求される電流駆動能力は、総放電電流のピーク値によって規定されるが、PDP表示装置1では、維持データパルス320の印加開始タイミングにズレを生じさせることによって、総放電電流Etのピーク値を低く抑えることが出来るので、駆動回路に要求される電流駆動能力が比較的小さい。従って、本実施の形態に係るPDP表示装置1では、低コストな駆動回路を使用することが出来る。このため、PDP表示装置1は、コスト面で優位性を有する。
なお、コスト面などから許容される場合には、電圧値の異なる電源を2以上備え、維持データパルス320の印加開始タイミングをずらすとともに、各パルスの電位に差を設けるようにすれば、放電電流の分布をより細かく分散させることが出来るので、総放電電流Etを低く抑えるのに有利である。ただし、電位差をあまり大きくすると、放電セル間での輝度バラツキが大きくなり、逆に表示品質を低下させてしまうことにもなりかねないので、注意を要する。
また、上記実施の形態においては、便宜上、4本のデータ電極Dに対し1つの駆動回路からパルスを印加することとしたが、本発明に係るPDP表示装置の構成については、これに限定を受けるものではない。即ち、実施の形態1が特徴とするところは、維持データパルス320の印加については駆動回路毎に印加開始タイミングを分散させ、これをもって維持放電の発生を時間的にズレを有するようにし、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSに流れる総放電電流のピークを低く抑えることにある。
1−7.確認データ
以下では、維持データパルス320の印加タイミングと維持放電開始タイミングとの関係について、図7を用いて説明する。図7には、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSに対して、立ち上がり開始から立ち上がりきるまでに0.5(μsec.)を要する維持パルス300、310を印加する場合の特性図を示す。
図7に示すように、維持データパルス320の印加開始タイミングが0〜0.3(μsec.)の範囲内では、維持放電開始タイミングは、0.73(μsec.)程度で変化が見られない。また、維持データパルス320の印加タイミングが0.7(μsec.)よりも大きい範囲でも、維持放電開始タイミングは、0.73(μsec.)程度で変化が見られない。これは、維持データパルス320の印加を開始するタイミングが、スキャン電極SCNおよびサスティン電極SUSへ印加の維持パルスが所要の電圧値に達する前の場合には、維持データパルス320の印加開始のタイミングが早すぎ、維持放電開始タイミングに対して影響を及ぼさないためである。
上記の所要の電圧とは、維持パルス300、310の立ち上がりきったところの電圧をVSUSとするとき、その60(%)程度の電圧である。即ち、図7に示すように、維持データパルス320の印加開始タイミングが0.3(μsec.)以上で維持放電開始タイミングが変化し始めていることから、0.3/0.5=0.6の関係が成り立ち、これから逆算することで上記所要の電圧が求まる。ただし、維持パルス300、310の立ち上がり部分が直線的に立ち上がっていない場合には、この立ち上がりの度合いに応じて所要の電圧は規定される。
また、維持データパルス320の印加開始タイミングが0.7(μsec.)以上の場合については、維持データパルス320を印加しないと場合に生じる維持放電開始タイミングよりも当該維持データパルス320の印加開始タイミングが遅く影響を及ぼさなかったものである。
図7において、維持データパルス320の印加タイミングが0.3〜0.7(μsec.)の範囲内では、0.4(μsec.)に設定のときに維持放電開始タイミングが0.43(μsec.)程度で最短値をとる。そして、維持データパルス320の印加タイミングを0.4〜0.7(μsec.)の間で設定の際には、維持放電開始タイミングは略一次的に変化する。
1−8.実施の形態1に関するその他の事項
実施の形態1においては、データドライバ27における個々の駆動回路271〜27mが各々4本のデータ電極Dに対して電圧を印加するものとしたが、本発明は、これらの形態に限定されるものではない。
また、上記図5に示すように、実施の形態1では、維持パルス300、310に対して、その半分の周期をもって維持データパルス320を各データ電極Dに印加することとしたが、維持パルス320の印加の周期はこれに限定されるものではない。例えば、維持パルス300、310と同一の周期、即ち、2回の維持放電に対して各データ電極D1〜Dnに維持データパルス320を各々1回印加するようにしても良いし、維持パルス300、310の周期の整数倍の周期、即ち、4回以上の維持放電に対して各データ電極D1〜Dnに維持データパルス320を各々1回印加するようにしても良い。この場合にも、全く維持データパルス320を印加しないような従来の駆動方法に比べて、維持データパルス320を印加したときにはその分だけ電圧降下を小さく抑える効果を得ることが出来る。
また、上記図5等に示す各パルスの波形は、矩形波としたが、パルスの立ち上がり、立ち下がりに傾きを持ったパルスを印加する場合にも、上記駆動方法を適用することが出来る。この場合には、上記確認データのように、維持パルス300、310が所要の電圧に達した時点から、維持データパルス320を印加しないと仮定するときの維持放電開始の時点までの間で、維持データパルス320の印加開始タイミングを分散させればよい。
さらに、各データ電極Dに対して印加する維持データパルス320のパルス幅は、全てのデータ電極D1〜Dnで同一であることが望ましいが、これに限定されるものでもない。維持データパルス320の電圧値についても、放電セル間での輝度バラツキを小さく抑えるためには全てにわたって同一であることが望ましいが、いくつかの水準に分散させても良い。ただし、この場合には、輝度バラツキとともに、電源数の増加が必要となり、装置のコストアップの問題も生じる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るPDP表示装置2およびその駆動方法について、図8を用いて説明する。
本実施の形態に係るPDP表示装置2の装置構成については、上記図2に示すPDP表示装置1と略同一である。このため、本実施の形態では、装置の図示を省略するが、PDP表示装置2とPDP表示装置1との相違点は、維持期間において、上記図2における維持データパルス・タイミング発生器26がデータ電極D毎に対して維持データパルス321の印加開始タイミングを指示可能な構成となっているところにある。これについては、通常、書き込み期間T2においては、データ電極D毎にパルス印加のタイミング信号が送信されるので、同様の構成で実現可能である。
図8に示すように、本実施の形態に係るPDP表示装置2の駆動方法は、維持期間T3において、データ電極D1〜Dn毎に維持データパルス321(1)〜321(n)の印加開始のタイミングが異なるように設定されている。具体的には、データ電極D1に対する矩形波パルスQ11の印加開始タイミングは、維持パルス300、310の印加タイミングt101と略同時、データ電極D2に対する矩形波パルスQ21の印加開始タイミングt121は、タイミングt101、t111よりもやや遅れたタイミングとなっている。同様に、全てのデータ電極D1〜Dnで異なった印加開始タイミングをとるように設定されている。
なお、本実施の形態においても、維持データパルス320の各矩形波パルスQ11、Q12、・・・の印加開始タイミングについては、維持パルス300、310における立ち上がり部分311a、302aでの電位が所要のレベルに達した時点を基準として設定されている。これについては、上記実施の形態1と同様の考え方が適用される。
以上のような構成および駆動方法を採るPDP表示装置2では、維持期間T3において各データ電極D1〜Dn毎にタイミングのズレをもって維持データパルス320を印加することにより、上記実施の形態1と同様に、このズレに応じて維持パルス300、310の印加から維持放電を生じるまでの時間に差異を生じさせることが出来る。よって、図6で示したのと同様に、PDP表示装置2では、放電電流に時間的ズレをもたせることが出来、維持期間T3に流れる総放電電流Etを、上記図12の従来のPDP表示装置における総放電電流Et0よりも小さく抑えることが出来る。さらに、本実施の形態では、維持データパルス321の印加開始タイミングをデータ電極D1〜Dn毎に制御(異ならせている)しているので、上記実施の形態1に係るPDP表示装置1よりもより望ましい放電電流の分散状態を実現することが出来る。
従って、PDP表示装置2では、維持期間T3において、放電電流が流れる際の電圧降下を抑えることが出来、表示品質が高く維持される。また、PDP表示装置2でも、維持データパルス321の印加開始タイミングにズレを生じさせることによって、総放電電流Etのピーク値を低く抑えることが出来るので、電流駆動能力が比較的小さく、低コストな駆動回路を使用することが出来る。このため、PDP表示装置2も、コスト面で優位性を有する。
なお、本実施の形態におけるPDP表示装置2に関しても、上記実施の形態1と同様に種々のバリエーションをとることができる。その際に奏される効果についても同様である。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係るPDP表示装置3およびその駆動方法について、図9を用いて説明する。
PDP表示装置3は、図示を省略するが、上記PDP表示装置2と同様に、維持期間T3において、維持データパルス・タイミング発生器26がデータ電極D毎に対して維持データパルス321の印加開始タイミングを指示可能な構成となっている。その相違点は、以下で説明する駆動方法にある。
図9に示すように、PDP表示装置3の維持期間T3における駆動は、維持期間T3において、維持データパルス322をデータ電極D1〜Dnに印加する。そして、維持データパルス322の矩形波パルスR11、R21、・・・、Rn1は、維持パルス300、310の立ち下がり部分301a、立ち上がり部分311aの各タイミングt201を基準として、上記図8の実施の形態2に係る駆動方法と同様のタイミングに設定されている。
これに対して、維持パルス300、310の立ち上がり部302a、立ち下がり部分312aの各タイミングt202を基準とする矩形波パルスR12、R22、・・・、Rn2は、タイミングt212、t222、t232、・・・、t2n2をもって印加開始がなされる。
各矩形波パルスの印加開始タイミングの設定は、サブフィールド単位あるいはフィールド単位で、上記各維持パルスの印加タイミングt201、・・・からこれに対応する矩形波パルスR11、・・・の印加開始タイミングt211、・・・までの所要時間の平均値が、全てのデータ電極D1、・・・、Dnで略同一となるように設定されている。即ち、本実施の形態では、以下の数式を満足するように維持データパルス322の印加が行われる。
(数式1)
t1ave.=Ave((t211−t201)+(t212−t202)+・・・)
(数式2)
t2ave.=Ave((t221−t201)+(t222−t202)+・・・)
(数式3)
t3Ave.=Ave((t231−t201)+(t232−t202)+・・・)
このような計算を全てのデータ電極D1〜Dnについて実施する。なお、平均値を求める範囲については、上述のようにサブフィールド毎あるいはフィールド毎とする。
そして、得られた各データ電極D1〜Dnについての平均値が、次式の関係を満足するように維持データパルス322の印加開始タイミングは設定されている。
(数式4)
t1Ave.=t2Ave.=t3Ave.=・・・=tnAve.
以上のような特徴を有する実施の形態3に係るPDP表示装置3は、上記実施の形態1および実施の形態2と同様に、維持期間T3における放電電流の分散を図ることが出来る。よって、本実施の形態に係るPDP表示装置3も、維持期間T3において、放電電流が流れる際の電圧降下を抑えることが出来、表示品質が高く維持され、また、維持データパルス322の印加開始タイミングにズレを生じさせることによって、総放電電流Etのピーク値を低く抑えることが出来るので、電流駆動能力が比較的小さく、低コストな駆動回路を使用することが出来る。このため、PDP表示装置3も、コスト面で優位性を有する。
これに加えて、実施の形態3に係るPDP表示装置3では、上記実施の形態2に係るPDP表示装置2のようにデータ電極D毎に維持パルス300、310の印加タイミングとのズレが一定ではないので、データ電極Dに沿った放電セル間での輝度バラツキの発生を低減できる。即ち、上記実施の形態2のPDP表示装置2では、上記図8に示すように、例えば、データ電極D1での時間ズレ(t111−t101)、(t112−t102)、・・・がサブフィールド全体あるいはフィールド全体で同一に設定されており、他のデータ電極Dについても同様の規則性を有する。従って、データ電極Dによって放電セルの輝度バラツキを有することになる。
これに対して、本実施の形態に係るPDP表示装置3では、上記時間ズレの平均値がサブフィールド単位あるいはフィールド単位で同一になるように設定がなされているので、上述のような輝度バラツキが発生しにくい。
従って、本実施の形態に係るPDP表示装置3では、上記実施の形態1、2のPDP表示装置1、2が有する優位性に加えて、より輝度バラツキを小さいものとすることが出来るので、表示品質が高い。
なお、本実施の形態に対して適用可能なバリエーションは、上記実施の形態1、2と同様に種々のものを採用することが出来、その場合にも、上記同様の効果を得ることが出来る。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4に係るPDP表示装置4の駆動方法について、図10を用いて説明する。図10は、図面左側が第1フィールドにおけるサブフィールド内の維持期間T31を示し、図面右側がこれに続く第2フィールドにおけるサブフィールド内の維持期間T32を示す。
図10に示すように、第1フィールドにおいてデータ電極D1〜Dnに対して印加される矩形波パルスS11、S12、・・・の印加開始タイミングt311、t312、・・・は、上記実施の形態2のPDP表示装置2と同様のものである。即ち、維持期間T31にデータ電極D1〜Dnに印加される矩形波パルスS11、S12、・・・は、その印加開始タイミングt311、t312、・・・がデータ電極D毎に少しづつ変化されている。
なお、矩形波パルスS11、S12、・・・の印加開始タイミングの基準となるのは、維持パルス300、310における各印加タイミングt301、t302、・・・であり、より詳しくは、維持パルス300、310の立ち上がり部311a、302aにおいて、所要の電位に達した時点を基準としている。これらについては、上記実施の形態1〜3と同様である。
一方、第2フィールドにおいてデータ電極D1〜Dnに対して印加される矩形波パルスS15、S16、・・・の印加開始タイミングt315、t316、・・・は、上記実施の形態3と同様のものである。即ち、維持期間T32にデータ電極D1〜Dnに印加される矩形波パルスS15、S16、・・・の印加開始タイミングt315、t316、・・・と各印加の基準となる維持パルス300、310の印加タイミングt305、t306との差分、即ち、時間ズレをサブフィールド単位あるいはフィールド単位で平均値を算出したときに、全てのデータ電極D1〜Dnで略同一となるように設定されている。これについては、実施の形態3において説明したので、ここでの説明を省略する。
以上のような構成の駆動方法を採用するPDP表示装置4では、上記実施の形態1〜3と同様に、維持期間T31、T32における放電電流の分散を図ることが出来る。よって、本実施の形態に係るPDP表示装置4も、維持期間T31、T32において、放電電流が流れる際の電圧降下を抑えることが出来、表示品質が高く維持され、また、維持データパルス323の印加開始タイミングに図10に示すようなフィールド毎で設定された時間ズレを生じさせることによって、総放電電流Etのピーク値を低く抑えることが出来るので、電流駆動能力が比較的小さく、低コストな駆動回路を使用することが出来る。このため、PDP表示装置4も、コスト面で優位性を有する。
なお、本実施の形態に対して適用可能なバリエーションは、上記実施の形態1、2と同様に種々のものを採用することが出来、その場合にも、上記同様の効果を得ることが出来る。
(実施の形態1〜4に対するその他の事項)
上記実施の形態1〜4においては、上記図4に示すように、1フィールド中における全てのサブフィールドに初期化期間T1、書き込み期間T2、維持期間T3を設定することとしたが、本発明はこれに限定を受けるものではない。例えば、画像表示駆動において、1フィールド中に書き込み期間T2と維持期間T3とだけを組み合わせたようなサブフィールドを設けても良いし、維持期間T3だけからなるサブフィールドを設けても良い。
また、実施の形態1〜4でも少し記載したが、装置コスト面から許されるならば、維持期間T3にデータ電極D1〜Dnに印加する維持データパルス320〜323の電圧値をデータ電極D毎に異なるように設定しても良い。ただし、その範囲は、輝度バラツキが大きくならない範囲内に抑えておく必要がある。
本発明に係るPDP表示装置およびその駆動方法は、コンピュータやテレビジョン用の表示装置、特に画像品質が高い表示装置を実現するのに有効である。
第1の実施の形態に係るPDP表示装置1のパネル部10の要部斜視図(一部断面図)である。 第1の実施の形態に係るPDP表示装置1の回路構成を示すブロック図である。 図2におけるデータドライバに関連する部分の詳細回路構成を示すブロック図である。 PDP表示装置1の駆動において、各電極に対して印加する電圧波形を示す波形図である。 PDP表示装置1において、維持期間に各電極に対して印加する電圧波形を示す波形図である。 PDP表示装置1において、スキャン電極およびサスティン電極に流れる放電電流を示す概念図である。 維持期間における維持データパルスの印加タイミングと維持パルスの印加タイミングとの関係を示す特性図である。 第2の実施の形態に係るPDP表示装置2において、維持期間に各電極に対して印加する電圧波形を示す波形図である。 第3の実施の形態に係るPDP表示装置3において、維持期間に各電極に対して印加する電圧波形を示す波形図である。 第4の実施の形態に係るPDP表示装置4において、維持期間に各電極に対して印加する電圧波形を示す波形図である。 従来のPDP表示装置の1つの放電セルに流れる放電電流を示す概念図である。 従来のPDP表示装置において、スキャン電極およびサスティン電極に流れる放電電流を示す概念図である。

Claims (6)

  1. 第1電極および第2電極を備えた電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部と、書き込みおよび維持の両期間を備えた表示方式を用い、維持期間において前記電極対間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して前記パネル部の画像表示駆動を行う表示駆動部を備えるプラズマディスプレイパネル表示装置であって、
    維持期間において、前記表示駆動部は、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、
    維持期間に前記第3電極へ印加の電圧波形を時間および電圧値の2軸をもって示すとき、当該電圧波形における立ち上がり部分および立ち下がり部分の少なくとも一方は、傾きを有し、
    当該傾きは、少なくとも一対の隣り合う第3電極間で異なるように設定されている
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示装置。
  2. 前記電圧波形における立ち上がり部分の時間幅および立ち下がり部分の時間幅の少なくとも一方は、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い
    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表示装置。
  3. 第1電極および第2電極を備える電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部に対して、書き込みおよび維持の両期間を備え、維持期間において前記電極間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して画像表示駆動を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法であって、
    維持期間において、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、
    維持期間において、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い期間内で、前記立ち上がり開始のタイミングを制御し、
    前記維持期間において、前記電極対へ印加の電圧が所要の電位に達した時点と、第3電極への電圧印加を行わないと仮定した際に前記電極対への電圧印加により当該電極対の間に放電が生じる時点との間の期間内で、前記立ち上がり開始のタイミングを制御する
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
  4. 維持期間において、前記第1電極へ印加の電圧波形と前記第2電極へ印加の電圧波形とは、同一幅の周期を有し、互いに半周期のズレをもって設定されている
    ことを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
  5. 第1電極および第2電極を備える電極対が複数形成された第1基板と、複数の第3電極が形成された第2基板とが放電空間をあけて対向配置され、前記電極対と第3電極との各交差領域に放電セルが形成されたパネル部に対して、書き込みおよび維持の両期間を備え、維持期間において前記電極間に電圧を印加するとともに、前記第3電極に対して電圧を印加して画像表示駆動を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法であって、
    維持期間において、前記電極対への印加電圧が所要の電位に達した時点を基準とし、複数の第3電極の間で電圧波形の立ち上がり開始のタイミングが異なるように、前記複数の第3電極に対して電圧を印加し、
    維持期間に前記第3電極へ印加の電圧波形を時間および電圧値の2軸をもって示すとき、当該電圧波形における立ち上がり部分および立ち下がり部分の少なくとも一方は、傾きを有し、
    当該傾きは、少なくとも一対の隣り合う第3電極間で異なるように設定されている
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
  6. 前記電圧波形における立ち上がり部分の時間幅および立ち下がり部分の時間幅の少なくとも一方は、前記電極対へ印加の電圧波形が有する周期の半分よりも短い
    ことを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
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