JP4347382B2 - プラズマディスプレイの駆動方法及び装置 - Google Patents
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Description
図9に、従来のプラズマディスプレイ装置のパネルと駆動回路の概要図を示し、また、図10に、プラズマテディスプレイパネルの構造と駆動信号のサブフィ−ルド構成を示す。
図9を参照すると、プラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイのパネル3と、X駆動回路4、Y駆動回路5、アドレス駆動回路6、制御回路7とから構成される。
X駆動回路4はパネル3の複数のX電極11に、Y駆動回路5はパネル3の複数のY電極12に、アドレス駆動回路6はパネル3の複数のアドレス電極15に、駆動波形を印加し、制御回路7が全体を制御する。
図10に記載されたプラズマディスプレイのパネル構造では、前面板1の表面には、複数本のX電極11およびY電極12と、誘電体層13と保護層14が配置され、背面板2の表面には前記X電極11およびY電極12と直交する複数本のアドレス電極15と誘電体層16と隔壁17と蛍光体18〜20とが配置されている。またセル内の空間には放電ガスである気体が封入されており、各電極に印加される電圧を制御することによって気体を励起状態にして放電を行う。蛍光体18〜20は、その放電によって生じた紫外線を可視光に変換する。
図10の(a)に記載された駆動信号のサブフィールド構成図では、フィールドが10個のサブフィールド21〜30の構成が示され、図10の(b)には、1つのサブフィールド内に、リセット期間31、アドレス期間32、サステイン期間33を設けることが記載されている。
図11には、たとえば、図10の(a)(b)に示されたように、フィールド区間が複数のサブフィールドに分割され、サブフィールドが、リセット期間とアドレス期間とサステイン期間に分割された、そのリセット期間が、更に書き込み期間と電荷調整期間に分割され、アドレス期間が、更に、アドレス前半期間とアドレス後半期間に分割される駆動波形の例が示されている。
図11に示された、すべてのセルに対してリセットする場合の駆動波形では、リセット期間の書き込み期間には、Y電極に印加する駆動電圧は電圧Vsから増加(正方向に変化)して、電荷調整期間には、Y電極に印加する駆動電圧が減少(負方向に変化)して、一定の到達電圧(−Vy+α)に到達する。
図12に、従来のプラズマディスプレイパネルのリセット期間内の書き込み期間において、点灯していたセルのみに対してリセットする場合の駆動波形を示す。
図12において、点灯していたセルのみに対してリセットする場合の駆動波形では、リセット期間の書き込み期間には、Y電極に印加する駆動電圧は一定値2Vsに維持され、電荷調整期間には、Y電極に印加する駆動電圧が減少(負方向に変化)して、一定の到達電圧(−Vy+α)に到達する。
図13のY駆動回路は、正の定電圧Vs,Vwと、負の定電圧(−Vy+α),(−Vy)と、を備え、複数個のダイオード、複数個のインダクタンスL、複数個のキャパシタンスC、複数個のレジスタンスRと複数個のスイッチSW1〜SW13とから構成されており、複数のスイッチSW1〜SW13の開閉(オンオフ:H,L)のタイミングを制御して、パネルCpanelにY電極の駆動波形を印加する。
Y電極に印加する駆動波形は、図11に示すように、リセット期間の前半で、電圧が上昇して、Vs+Vwに到達し、リセット期間の後半で、電圧が下降して、−Vy+αに到達する。そして、アドレス期間に、Y電極には、−Vyのパルス電圧が印加される。Y電極に、−Vyのパルス電圧が印加されると同時に、アドレス電極には、+Vaのパルス電圧が印加されて、アドレス電極とY電極との間で放電が開始され、更にX電極とY電極との間でも放電が行われ、点灯するセルがアドレスされる。その後、サステイン期間において、X電極とY電極の間に逆極性のパルス電圧Vsを交互に印加して維持放電を継続させる。
図14において、パネル温度検知部は、プラズマディスプレイパネルのパネル温度を検知し、パネル温度が上昇した場合等に、スキャン側電極に、ベース電圧Vscnを印加させる直前に、スキャン側電極の電位を下げる負電圧のパルスを印加して、パネル温度が上昇した場合や長時間パネルを点灯した場合の表示点灯状態の劣化を防いでいる。
上記の表示点灯状態の劣化は、パネル温度の上昇により、蛍光体中の不純物が気化して気体中の分子が増加した場合、あるいは、長期間パネルを点灯した場合に、点灯時の放電によりパネルの保護膜がスパッタされて、保護膜中の不純物が気体中に放出されて、気体中の分子が増加した場合に、僅かに放出された電子により分子が励起されて不要な放電が生じることによる劣化であり、
上記のパルスは、ベース電圧Vscnを印加させる直前に、スキャン側電極に短期間に負電圧を印加して、壁電圧を減少させて、上記劣化を防ぐものである。
図15において、リセット期間内の書き込み期間に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が上昇していくと、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積していき、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少し、電荷調整期間の終了時の一定の到達電圧の時点で、パネル内のY電極の近傍に負電荷、アドレス電極とX電極の近傍に正電荷が蓄積される。(これを「壁電荷」と称する。)
リセット期間後のアドレス期間に、アドレス電極には正電圧Vaが印加され、同時に、Y電極には負電圧−Vyが印加され、アドレス電極とY電極が交差するセルでは、上記壁電荷によるアドレス電極からY電極への電位(壁電位)と同じ方向に、上記アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyによる電位差(Va+Vy)が重畳して、放電が開始される。しかし、プラズマディスプレイの環境温度が低温になると、たとえば、寒冷地での電源投入の初期状態には、放電電流の発生が遅延し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に放電が終了しない場合が発生して、発光セルを選択できないアドレスミスの発生確率が高くなり、安定的な動作マージンを確保することが困難となるという問題点があった。
上記特許文献1に記載された発明では、パネル温度の上昇、あるいは、長期間パネルを点灯した場合の気体中の分子の増加による不要な放電を防ぐために、パネル温度を検出して走査パルスの電圧を変化させ、特に、短期間のパルスをベース電圧を印加する直前に印加しているが、上記特許文献1記載の技術では、プラズマディスプレイの環境温度が低下した場合の上記問題点を解決することはできない。
本発明が解決しようとする問題点は、プラズマディスプレイの環境温度が低温の場合に、放電電流の発生が遅延し、アドレスミスの発生確率が高くなり、安定的な動作マージンを確保することが困難となるという問題点である。
具体的には、本発明のプラズマディスプレイの駆動方法及び装置では、複数の到達電圧を設定する、或いは、駆動波形の傾きを変化する、或いは、電荷調整期間の終了のタイミングの変更を、検出された環境温度に応じて、上記環境温度が下がると上記到達電圧が正の方向になるように制御することにより実現する。
2 背面板
3 パネル
4 X駆動回路
5 Y駆動回路
6 アドレス駆動回路
7 制御回路
8 サーミスタ
11 X電極
12 Y電極
13、16 誘電体層
14 保護層
15 アドレス電極
17 隔壁
18〜20 蛍光体
21〜30 サブフィールド
31 リセット期間
32 アドレス期間
33 サステイン期間
図1を参照すると、本発明のプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイのパネル3と、X駆動回路4、Y駆動回路5、アドレス駆動回路6、制御回路7とから構成されており、従来のプラズマディスプレイ装置と比較すると、本発明のプラズマディスプレイ装置は、サーミスタ等の温度検出手段8を備えており、検出された環境温度に応じて生成された制御信号が、制御回路7からX駆動回路4、アドレス駆動回路6、及び、Y駆動回路5に送られて、制御信号により、環境温度に応じた各電極に印加される電圧の駆動波形が生成される点を特徴としている。
図1では、温度検出手段であるサーミスタ8は、制御回路7内に配置されているが、低温の環境温度を検出する温度検出手段8の配置位置は、制御回路7内、あるいは、パネル内などに限定される必要はない。
図2において、リセット期間内の書き込み期間に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が上昇していくと、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積していき、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少していくこととなるが、
本発明では、プラズマディスプレイの環境温度が低下しているときには、電荷調整期間におけるY電極に印加する電圧の駆動波形を変化させ、電荷調整期間終了時の到達電圧を、従来の−Vy+αから−Vy+α+βに変化させ、到達電圧の変化が正の方向になるように制御している。
この制御により、電荷調整期間終了時に、パネル内のY電極の近傍に負電荷、アドレス電極とX電極の近傍に正電荷が蓄積される壁電荷が適量に確保されて、リセット期間後のアドレス期間に、アドレス電極には正電圧Vaが印加され、同時に、Y電極には負電圧−Vyが印加されると、壁電荷による電位と上記アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyによる電位差(Va+Vy)が重畳して、放電電流の発生が遅延することなく発生し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に、安定的な動作マージンをもって、アドレス電極とY電極間でのアドレス放電が終了することとなり、アドレスミスの発生は抑えられ、低い環境温度においても、プラズマディスプレイの高画質の画像を表示することができる。
以下、本発明の実施例について、図を用いて説明する。
図3において、リセット期間内の書き込み期間に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が上昇していくと、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積していき、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少していくが、
実施例1では、プラズマディスプレイの環境温度が低下しているときには、電荷調整期間終了時の到達電圧を、従来の−Vy+αから−Vy+α+βに変化させ、到達電圧の変化が正の方向になるように制御する点に特徴がある。
図3においては、到達電圧の−Vy+αから−Vy+α+βへの変化は、環境温度の低下に応じて、2段階に変化させているが、2段階を更に、多段階に形成して、環境温度の変化に応じて、段階的にもしくはリニアに変化させることもできる。
実施例1のY駆動回路は、正電圧Vs,Vwと、負電圧(−Vy+α),(−Vy)と、を備え、複数個のダイオード、複数個のインダクタンスL、複数個のキャパシタンスC、複数個のレジスタンスRと複数個のスイッチSW1〜SW14とから構成されており、複数のスイッチSW1〜SW14の開閉(オンオフ:H,L)のタイミングを制御して、パネルCpanelにY電極の駆動波形を印加しているが、実施例1のY駆動回路は、負電圧(−Vy+α)以外に、負電圧(−Vy+α+β)を並列に設け、スイッチSW6以外にSW14を設けて、これらをスイッチSW6とSW14とにより負電圧(−Vy+α)と負電圧(−Vy+α+β)を切り替えて制御する点に特徴がある。
通常温度による動作時には、SW6をオンにし、SW14をオフにして、電荷調整期間終了時の到達電圧を−Vy+αとし、環境温度が低温の場合には、SW6をオフにし、SW14をオンにして、電荷調整期間終了時の到達電圧を−Vy+α+βに変更することができる。
なお、上記の環境温度によって変化させる到達電圧は、アドレス期間の走査電圧(−Vy)以上とすることが望ましい。(−Vy)<(−Vy+α)<(−Vy+α+β)
また、到達電圧と走査電圧の電位差を略30V以内とすることが望ましい。
(−Vy+α+β)−(−Vy)=α+β<30V
上記のように到達電圧を変化させる場合、電荷調整期間内において、Y電極に印加する電圧の駆動波形は、負方向に連続的に変化するものであり、パネル内の各電極に十分な壁電荷を蓄積することができ、放電電流の発生が遅延することなく発生し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に、安定的な動作マ−ジンをもって、アドレス電極とY電極間でのアドレス放電が終了することとなり、アドレスミスの発生は抑制され、低い環境温度においても、プラズマディスプレイの高画質の画像を表示することができる。
図5において、リセット期間内の書き込み期間に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が上昇していくと、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積していき、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少していくが、
実施例2では、プラズマディスプレイの環境温度が低下しているときには、電荷調整期間の、Y電極に印加する駆動波形の傾きを変化させて、終了時の到達電圧が、従来の−Vy+αから−Vy+α+βに変化し、到達電圧の変化が正の方向になるように制御する点に特徴がある。
図6に記載された実施例2のY駆動回路は、正電圧Vs,Vwと、負電圧(−Vy+α),(−Vy)と、を備え、複数個のダイオ−ド、複数個のインダクタンスL、複数個のキャパシタンスC、複数個のレジスタンスRと複数個のスイッチSW1〜SW14とから構成されており、複数のスイッチSW1〜SW14の開閉(オンオフ:H,L)のタイミングを制御して、パネルCpanelにY電極の駆動波形を印加しているが、負の低電圧(−Vy+α)に接続されているレジスタンスR1以外に、レジスタンスR1より抵抗値の大きいR2を並列に設け、スイッチSW6以外にSW14を設けて、これらをスイッチSW6とSW14とにより、R1とR2を切り替えて制御する点に特徴がある。
通常温度による動作時には、SW6をオンにし、SW14をオフにして、電荷調整期間終了時の到達電圧が−Vy+αとなるが、環境温度が低温の場合には、SW6をオフにし、SW14をオンにして、R1から抵抗値の大きなR2に変更することにより、電荷調整期間終了時の到達電圧を、正方向に変化した、たとえば、−Vy+α+βに変更することができる。
上記のように駆動波形の傾きを変化させる場合、電荷調整期間内において、Y電極に印加する電圧の駆動波形は、負方向に連続的に変化するものであり、パネル内の各電極に十分な壁電荷を蓄積することができ、放電電流の発生が遅延することなく発生し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に、安定的な動作マ−ジンをもって、アドレス電極とY電極間でのアドレス放電が終了することとなり、アドレスミスの発生は抑制され、低い環境温度においても、プラズマディスプレイの高画質の画像を表示することができる。
図7において、リセット期間内の書き込み期間に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が上昇していくと、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積していき、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少していくが、
実施例3では、プラズマディスプレイの環境温度が低下しているときには、電荷調整期間の終了時の動作タイミングを変更して、終了時の到達電圧が、従来の−Vy+αから、例えば、−Vy+α+βに変化し、到達電圧の変化が正の方向になるように制御する点に特徴がある。
上記のように電荷調整期間の終了時の動作タイミングを変化させる場合、電荷調整期間内において、Y電極に印加する電圧の駆動波形は、負方向に連続的に変化するものであり、到達電圧が、例えば、−Vy+α+βの正の方向に高い終了時点で、パネル内の各電極に十分な壁電荷を蓄積することができ、放電電流の発生が遅延することなく発生し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に、安定的な動作マージンをもって、アドレス電極とY電極間でのアドレス放電が終了することとなり、アドレスミスの発生は抑制され、低い環境温度においても、プラズマディスプレイの高画質の画像を表示することができる。
図8に示されるように、点灯していたセルのみに対してリセットする場合の各電極に印加する駆動波形においては、リセット期間内の書き込み期間の開始時期に、Y電極に印加する駆動波形の電圧が2Vsに上昇し、書き込み期間の途中で、X電極に印加する駆動波形の電圧がVxに上昇して、パネル内のY電極の近傍には負電荷が蓄積し、アドレス電極とX電極の近傍には正電荷が蓄積し、電荷調整期間に、上記蓄積された負電荷および正電荷は徐々に減少していくが、
他の実施例では、プラズマディスプレイの環境温度が低下しているときには、電荷調整期間におけるY電極に印加する電圧の駆動波形を変化させ、電荷調整期間終了時の到達電圧を、従来の−Vy+αから−Vy+α+βに変化させ、到達電圧の変化が正の方向になるように制御している。
この制御により、電荷調整期間終了時に、パネル内のY電極の近傍に負電荷、アドレス電極とX電極の近傍に正電荷が蓄積される壁電荷が適量に確保されて、リセット期間後のアドレス期間に、アドレス電極には正電圧Vaが印加され、同時に、Y電極には負電圧−Vyが印加されると、壁電荷による電位と上記アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyによる電位差(Va+Vy)が重畳して、放電電流の発生が遅延することなく発生し、アドレス期間の正電圧Vaと負電圧−Vyのパルス終了時に、安定的な動作マージンをもって、アドレス電極とY電極間でのアドレス放電が終了することとなり、アドレスミスの発生は抑制され、低い環境温度においても、プラズマディスプレイの高画質の画像を表示することができる。
なお、他の実施例において、電荷調整期間中に、Y電極への駆動波形と到達電圧を変化させる方法として、上記実施例1から実施例3に記載した、複数の到達電圧を選択する方法、駆動波形の傾きを変化させる方法、電荷調整期間の終了時のタイミングを変化させる方法を組み合わせることができる。
Claims (16)
- 並行する第1及び第2の電極が互いに隣接して複数配置されると共に、該第1および第2の電極に交差するように第3の電極が複数配置されてなり、各電極の交差領域で放電セルが規定され、リセット期間と、アドレス期間と、維持放電期間とを有し、
前記リセット期間において、
前記第2の電極に第1の正極性のパルスを印加して書き込み放電を行い、次いで、前記第2の電極に時間の経過に伴って印加電圧値が連続して減少する第2のパルスを印加して消去放電を行うプラズマディスプレイの駆動方法であって、
前記プラズマディスプレイの環境温度を検出し、前記第2のパルスの到達電位を、前記環境温度が低下したときに上昇させ、前記環境温度が上昇したときに低下させると共に、
前記第2のパルスの印加期間に、前記第1及び第3の電極各々に、電圧値が異なる固定電圧を印加するように動作させ、
前記第2のパルスの到達電位は、前記環境温度が上昇した場合であっても、前記アドレス期間に前記第2の電極に印加する負電圧よりも高い電圧値であることを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法。 - 前記第1のパルスは、時間の経過に伴って印加電圧値が増大するパルスである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の駆動方法。
- 前記第2の電極に前記第1のパルスを印加する期間に、前記第1の電極に負極性のパルスを印加することを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
- 前記第1のパルスは前記リセット期間の開始時に所定電圧まで立ち上がり、前記所定電圧を所定期間維持する波形のパルスであり、
前記第2の電極への前記第1のパルスの印加後であって、前記第2のパルスの印加前に、前記第1の電極への正極性固定電圧の印加を開始する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の駆動方法。 - 前記第2のパルスの、時間の経過に伴う電圧値の変化量を、前記環境温度が低下したときに小さくして前記第2のパルスの到達電位を上昇させ、前記環境温度が上昇したときに大きくして前記第2のパルスの到達電位を低下させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
- 前記第2のパルスの印加時間は、前記環境温度の低下や上昇に関わらず一定である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の駆動方法。
- 前記第2のパルスは、前記到達電位に到達した際に、所定期間だけ前記到達電位を維持することを特徴とする請求項5乃至請求項6の何れか一項に記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
- 前記第2のパルスの時間の経過に伴う電圧値の変化量は前記環境温度の低下や上昇に関わらず一定であり、前記第2のパルスの印加時間を、前記環境温度が低下したときに短くして前記第2のパルスの到達電位を上昇させ、前記環境温度が上昇したときに長くして前記第2のパルスの到達電位を低下させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
- 並行する第1及び第2の電極が互いに隣接して複数配置されると共に、該第1および第2の電極に交差するように第3の電極が複数配置されてなり、各電極の交差領域で放電セルが規定されるプラズマディスプレイパネルを、リセット期間と、アドレス期間と、維持放電期間とを有する複数のサブフィールドの点灯を制御して表示を行うプラズマディスプレイ装置であって、
前記リセット期間において、
前記第2の電極に第1の正極性のパルスを印加して書き込み放電を行い、次いで、前記第2の電極に時間の経過に伴って印加電圧値が連続して減少する第2のパルスを印加して消去放電を行う駆動手段と、
前記プラズマディスプレイ装置の環境温度を検出する手段と、
前記第2のパルスの到達電位を、前記環境温度が低下したときに上昇させ、前記環境温度が上昇したときに低下させると共に、
前記第2のパルスの印加期間に、前記第1及び第3の電極各々に、電圧値が異なる固定電圧を印加するように制御する制御手段を有し、
前記第2のパルスの到達電位は、前記環境温度が上昇した場合であっても、前記アドレス期間に前記第2の電極に印加する負電圧よりも高い電圧値であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1のパルスは、時間の経過に伴って印加電圧値が増大するパルスであることを特徴とする請求項9に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記第2の電極に前記第1のパルスを印加する期間に、前記第1の電極に負極性のパルスを印加する第1電極駆動手段を有することを特徴とする請求項10に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記第1のパルスは前記リセット期間の開始時に所定電圧まで立ち上がり、前記所定電圧を所定期間維持する波形のパルスであり、
前記第2の電極への前記第1のパルスの印加後であって、前記第2のパルスの印加前に、前記第1の電極への正極性固定電圧の印加を開始する第1電極駆動手段を有することを特徴とする請求項9に記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記制御手段は、前記第2のパルスの、時間の経過に伴う電圧値の変化量を、前記環境温度が低下したときに小さくして前記第2のパルスの到達電位を上昇させ、前記環境温度が上昇したときに大きくして前記第2のパルスの到達電位を低下させるように制御することを特徴とする請求項9乃至請求項12の何れか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記第2のパルスの印加時間は、前記環境温度の低下や上昇に関わらず一定であることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記制御手段は、前記第2のパルスを、前記到達電位に到達した際に、所定期間だけ前記到達電位を維持するように制御することを特徴とする請求項13乃至請求項14の何れか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記制御手段は、前記第2のパルスの時間の経過に伴う電圧値の変化量を前記環境温度の低下や上昇に関わらず一定とし、前記第2のパルスの印加時間を、前記環境温度が低下したときに短くして前記第2のパルスの到達電位を上昇させ、前記環境温度が上昇したときに長くして前記第2のパルスの到達電位を低下させるように制御することを特徴とする請求項9乃至請求項12の何れか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
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