JP4613956B2 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。

前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。

そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には、たとえば分圧比で５％のキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極との対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。

各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有し、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「全セル初期化動作」と略記する）と、維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「選択初期化動作」と略記する）とがある。

書込み期間では、表示を行うべき放電セルにおいて選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

また、サブフィールド法の中でも、緩やかに変化する電圧波形を用いて初期化放電を行い、さらに維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行うことで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させた新規な駆動方法が開示されている。

具体的には例えば、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間において全ての放電セルを放電させる全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては維持放電を行った放電セルのみ初期化する選択初期化動作を行う。その結果、表示に関係のない発光は全セル初期化動作の放電に伴う発光のみとなりコントラストの高い画像表示が可能となる（例えば、特許文献１参照）。

近年、パネルの大型化、高精細度化とともに、パネルに封入されている放電ガスのキセノン分圧を増加させてパネルの発光効率を向上させる検討がなされている。しかし、キセノン分圧を増加させると放電遅れが大きくなる等、放電が不安定となる傾向がある。万一、上述した全セル初期化動作が不安定となり、書込み放電を発生させなかった放電セルで維持放電が発生する誤動作（以下、「誤点灯」と略記する）が発生すると、画像表示品質を大きく低下させてしまうおそれがあった。
特開２０００−２４２２２４号公報

本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、放電セルで書込み動作を行う書込み期間と、書込み動作を行って書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成したものである。そして、少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間において、画像表示を行う全ての放電セルに対して初期化動作を発生させる全セル初期化動作を行い、複数のサブフィールドは放電セルのそれぞれで書込み動作を行うかまたは書込み動作を行わないように制御される。それとともに、全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行う所定のサブフィールドが複数存在するように制御して階調を表示する。そして、所定のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間の後に、走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けたことを特徴とする。

このような構成により、初期化放電を安定化させることによって、良質な品質で画像表示をさせることができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することができる。

さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、所定のサブフィールドのうちの最初に配置されたサブフィールドの初期化期間の後に、走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けてもよい。このような構成により、初期化放電を安定化させることができる。

さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、所定のサブフィールドのうちの最初から２番目に配置されたサブフィールドの初期化期間の後に、走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けてもよい。このような構成により、さらに書込み動作を行うことにより、初期化放電をより安定化させることができる。

さらに、本発明のプラズマディスプレイ装置は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、放電セルで書込み動作を行う書込み期間と、書込み動作を行って書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成して前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたものである。そして、駆動回路は、少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間において、画像表示を行う全ての放電セルに対して初期化動作を発生させる全セル初期化動作を行い、複数のサブフィールドを放電セルのそれぞれで書込み動作を行うかまたは書込み動作を行わないように制御する。それととともに、全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行う所定のサブフィールドが複数存在するように制御して階調を表示する。そして、所定のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間の後に、走査電極に矩形波形電圧を印加することを特徴とする。このような構成により、初期化放電を安定化させることによって、良質な品質で画像表示をさせることができるプラズマディスプレイ装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１におけるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２８が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。背面板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これら前面板２１と背面板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２８とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。実施の形態１においては、輝度向上のためにキセノン分圧を１０％とした放電ガスが用いられている。放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２８とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。

なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、実施の形態１におけるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。

図３は、実施の形態１におけるパネル１０を駆動する駆動回路の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１は、パネル１０、画像信号処理回路５１、データ電極駆動回路５２、走査電極駆動回路５３、維持電極駆動回路５４、タイミング発生回路５５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。

画像信号処理回路５１は、入力された画像信号ｓｉｇをサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動回路５２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動する。

タイミング発生回路５５は水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖをもとにして各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路５３は、初期化期間において走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する初期化電圧波形を発生するための初期化波形発生回路３００を有し、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路５４は、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。

次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置１は、サブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を備える。また、実施の形態１においては、初期化期間と書込み期間との間に、必要に応じて異常電荷消去期間を備える。

初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。このときの初期化動作には、全セル初期化動作と、選択初期化動作とがある。

異常電荷消去期間では、万一、先行する全セル初期化期間における初期化動作が不安定となり、いずれかの放電セルの内部に異常電荷が蓄積された場合、その放電セルの異常電荷を消去する。

書込み期間では、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対２８に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。

実施の形態１におけるサブフィールド構成は、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みを持つと仮定して説明する。

図４は実施の形態１におけるサブフィールド構成を示す図である。本発明の実施の形態１においては、第１ＳＦは全セル初期化サブフィールドであり、第２ＳＦ〜第１０ＳＦは選択初期化サブフィールドである。そして、第３ＳＦには異常電荷消去期間が設けられており、それ以外のサブフィールドには異常電荷消去期間は設けられていない。なお、図４は、走査電極に印加する駆動電圧波形の１フィールドの概略を示すものである。

図５は、第１ＳＦにおいてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図である。第１ＳＦは全セル初期化動作を行うサブフィールド（以下、「全セル初期化サブフィールド」と略記する）であって、かつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドである。

第１ＳＦの初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。

この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。

以上の説明は、全セル初期化動作が正常に行われた場合である。しかし、放電遅れが大きくなる等、放電が不安定となると、緩やかに変化する傾斜波形電圧を印加しているにもかかわらず、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間、あるいは走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間で強い放電が発生することがある。このような強い放電を、以下「異常初期化放電」と略記する。そして異常初期化放電が全セル初期化期間の後半部で発生すると、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上には正の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上には負の壁電圧、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上にも何らかの壁電圧が蓄積される。また、異常初期化放電が全セル初期化期間の前半部で発生した場合には、全セル初期化期間の後半部でも再び異常初期化放電が発生し、その結果、上述した壁電圧が蓄積される。これらの壁電圧は放電セルの正常な動作を阻害するので、これらの壁電圧を生じる壁電荷を、以下「異常電荷」と表記する。

続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。

次に、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。このときデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。

このようにして、１行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。

なお、各電極に異常電荷を持つ放電セルでは、書込み放電に必要な壁電圧を備えていないので正常な書込み放電は発生しない。

続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。

そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｓをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との電圧差が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、表示電極対２８の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。

そして、維持期間の最後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。

なお、異常電荷を持つ放電セルの走査電極ＳＣｐ（ｐ＝１〜ｎ）上には正の壁電圧、維持電極ＳＵｐ上には負の壁電圧が蓄積されているので維持放電が発生する可能性がある。ただし、異常電荷の大きさは維持放電を確実に発生させるほど大きくないので、維持放電は偶発的に発生することになる。また最初のサブフィールドで維持放電が発生しなかった場合には、つぎのサブフィールドの維持期間で維持放電が発生する可能性がある。このように、異常電荷を持つ放電セルは、表示電極対２８のどちらかに維持電圧Ｖｓを印加されると常に放電する可能性を持っているが、維持期間において一旦維持放電が発生すると続く初期化期間において正常に初期化動作が行われるので、その後のサブフィールドでは正常な動作を行う。

図６は、第２ＳＦにおいてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図である。第２ＳＦは、選択初期化動作を行うサブフィールド（以下、「選択初期化サブフィールド」と略記する）であって、かつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドを示している。

選択初期化を行う初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ３’から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。

すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。

一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように選択初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う動作である。

続く書込み期間の動作は全セル初期化サブフィールドの書込み期間の動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間の動作も維持パルスの数を除いて同様である。

図７は、第３ＳＦにおいてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図である。第３ＳＦは選択初期化サブフィールドであって、かつ異常電荷消去期間を備えたサブフィールドである。

初期化期間における選択初期化動作、書込み期間における書込み動作、維持期間における維持動作については、異常電荷消去期間を備えない選択初期化サブフィールドにおけるそれぞれの動作と同様であるため、説明を省略する。

図７に示すように、第３ＳＦには、走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間が設けられている。異常電荷消去期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを０（Ｖ）に保ったまま、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓを印加し、維持電極に０（Ｖ）を印加する。このとき各電極に印加される電圧は、維持期間において走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに最初の維持パルス電圧Ｖｓを印加したときと同じである。上述したように、書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生しないが、異常電荷消去期間は初期化期間の直後、書込み期間の前に設けられているので、正常な放電セルにおいては異常電荷消去期間では放電は発生しない。

しかし異常電荷を持つ放電セルに対しては、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持電圧Ｖｓが印加されているので、放電する可能性がある。また走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持電圧Ｖｓを印加する時間を維持期間における維持パルスの持続時間より長く設定している。そのため、異常電荷を持つ放電セルが異常電荷消去期間に放電する確率は維持パルスにより放電する確率と比較してはるかに高く、異常電荷を持つ放電セルのほとんどを異常電荷消去期間において放電させることができる。

次に、データ電極および維持電極を０（Ｖ）に保ったまま、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに負の電圧Ｖａを印加する。すると、異常電荷を持つ放電セルは再び放電を発生し異常電荷が除去される。そのため、その後維持期間において維持放電を発生させることはない。ただし、異常電荷が除去される際に書込み動作に必要な壁電荷も消去されてしまうので書込み動作を行うこともできなくなる。このような壁電荷の状態は次に全セル初期化動作を行うまで続く。

第４ＳＦ〜第１０ＳＦは、選択初期化動作を行う選択初期化サブフィールドであって、かつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドであり、維持期間における維持パルス数を除いて図６に示した第２ＳＦと同様の動作を行うので説明を省略する。

次に、実施の形態１における階調の表示方法について説明する。

図８は表示すべき階調とそのときのサブフィールドの書込み動作の有無との関係を示す図であり、「○」は書込み動作を行うことを示し、「−」は書込み動作を行わないことを示している。たとえば階調「０」すなわち黒を表示する放電セルでは、第１ＳＦ〜第１０ＳＦの全てのサブフィールドで書込み動作を行わない。すると放電セルは一度も維持放電することなく輝度も最も低くなる。階調「１」を表示する放電セルでは輝度重み「１」を持つサブフィールド、実施の形態１においては第１ＳＦでのみ書込み動作を行い、それ以外のサブフィールドでは書込み動作を行わない。階調「２」を表示する放電セルでは輝度重み「２」を持つ第２ＳＦでのみ書込み動作を行う。また、階調「３」を表示する場合には第３ＳＦでのみ書込み動作を行う方法もあるが、実施の形態１においては第３ＳＦでは書込み動作を行わず、代わりに第１ＳＦおよび第２ＳＦで書込み動作を行うように制御している。その他の階調を表示する場合にも図８に示すようにそれぞれのサブフィールドで書込み動作を行うかまたは書込み動作を行わないように制御している。そして実施の形態１においては、各階調を表示する際に、第３ＳＦ〜第１０ＳＦのいずれかで書込み動作を行う場合には、少なくとも第１ＳＦまたは第２ＳＦで書込み動作を行うように制御している。すなわち第３ＳＦ〜第１０ＳＦは、第１ＳＦにおいて全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行うサブフィールドである。言い換えれば、第１ＳＦおよび第２ＳＦで書込み動作を行わなかった場合には第３ＳＦ〜第１０ＳＦで書込み動作を行うこともない。

このように実施の形態１においては、第３ＳＦ以降のサブフィールドは、全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行う所定のサブフィールドである。加えて、第３ＳＦは、全セル初期化動作ののち最初に書込み動作を行うことがないように駆動されるサブフィールドの中で、最初のサブフィールドである。このような条件を満たすサブフィールドに異常電荷消去期間を設けている。その理由は以下のとおりである。

上述したように、異常電荷を持つ放電セルは各サブフィールドの維持期間において偶発的に維持放電を発生させる可能性がある。そして、一旦維持放電が発生するとその維持期間の最後まで維持放電が継続する。したがって、この維持放電による発光は輝度重みの大きいサブフィールド、実施の形態１においては後ろに配置されたサブフィールドほど明るくなる可能性が高くなる。発光すべきでない放電セルが明るく発光すると画像表示品質を大きく損なうので、異常電荷による発光輝度はできるだけ抑えなければならない。そのためには、全セル初期化動作の後、できるだけ前に配置されたサブフィールドに異常電荷消去期間を設けて異常電荷を消去することが望ましい。

しかしながら、たとえばパネルを高温や低温等の非常に厳しい環境の下で使用した場合、全セル初期化動作が正常に行われたにもかかわらず異常電荷消去期間において放電する放電セルの発生する可能性があることが明らかとなった。そして、上述したように、いったん異常電荷消去期間において放電した放電セルは続くサブフィールドの書込み期間で書込み動作ができなくなるため、画像表示品質を低下させるおそれがある。

このような現象は、維持放電を発生する機会の少ない放電セルに集中的に現れ、維持放電を発生させると解消することも明らかとなった。

そこで、実施の形態1においては、異常電荷消去期間を全セル初期化動作ののち最も早い第１ＳＦに設けるのではなく第３ＳＦに設けている。そのため、たとえば第１ＳＦまたは第２ＳＦにおいて書込み動作を行った場合には第１ＳＦまたは第２ＳＦで維持放電が発生するので第３ＳＦの異常電荷消去期間において放電することはなくなり、その後のサブフィールドで正常に書込み動作を行うことができる。一方、第１ＳＦおよび第２ＳＦにおいて書込み動作を行わなかった場合には第３ＳＦの異常電荷消去期間において放電する可能性がある。しかし、もし第３ＳＦの異常電荷消去期間において放電が発生し、その後のサブフィールドにおいて正常な書込み動作が行えなくなったとしても画像表示品質を損なうことはない。なぜなら、第３ＳＦ以降のサブフィールドは、全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行う所定のサブフィールドである。したがって、第１ＳＦおよび第２ＳＦにおいて書込み動作を行わなかった場合には第３ＳＦ以降のサブフィールドで書込み動作を行うことはありえないからである。

次に、異常電荷消去期間における駆動電圧波形４０を発生する方法について説明する。図９は実施の形態1における走査電極駆動回路５３の回路図である。走査電極駆動回路５３は、維持パルスを発生させる維持パルス発生回路１００、初期化波形を発生させる初期化波形発生回路３００、走査パルスを発生させる走査パルス発生回路４００を備えている。

維持パルス発生回路１００は、走査電極２２を駆動するときの電力を回収して再利用するための電力回収回路１１０と、走査電極２２を電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子ＳＷ１と、走査電極２２を０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子ＳＷ２とを有している。

初期化波形発生回路３００は、初期化期間において緩やかに上昇する傾斜波形電圧を発生するミラー積分回路３１０と、緩やかに下降する傾斜波形電圧を発生するミラー積分回路３２０とを備えている。

走査パルス発生回路４００は、書込み期間において電圧Ｖｃを発生させるための電源Ｖｘと、電源の低電圧側を電圧Ｖａにクランプするためのスイッチング素子ＳＷ３と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに印加する走査パルスを出力するスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとを備えている。そしてスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのそれぞれは、電圧Ｖｃを出力するためのスイッチング素子ＳＷＨ１〜ＳＷＨｎと電圧Ｖａを出力するためのスイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎとを有している。図９では図を見やすくするために、スイッチ部ＯＵＴ１のスイッチング素子ＳＷＨ１とＳＷＬ１と、スイッチ部ＯＵＴ２のスイッチング素子ＳＷＨ２とＳＷＬ２と、スイッチ部ＯＵＴｎのスイッチング素子ＳＷＨｎとＳＷＬｎのみを示している。

次に、走査電極駆動回路５３の動作について説明する。図１０は、異常電荷消去期間における走査電極駆動回路５３の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、以下の説明においてスイッチング素子を導通させる動作をオン、遮断させる動作をオフと表記する。

まず、時刻ｔ１までには、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）が印加されているものとする。したがって、維持パルス発生回路１００のスイッチング素子ＳＷ２、およびスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのスイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎがオンであり、それ以外のスイッチング素子はオフである。

時刻ｔ１に、維持パルス発生回路１００のスイッチング素子ＳＷ２をオフにし、スイッチング素子ＳＷ１をオンにする。するとスイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎを介して、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓが印加される。

このとき、異常電荷を持つ放電セルの走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上には正の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上には負の壁電圧が蓄積されるので、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との電圧差は放電開始電圧を超え放電が発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上には負の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上には正の壁電圧が蓄積される。なお、通常は、異常電荷を持たない放電セルでは放電は発生しないが、上述したようにパネルを非常に厳しい環境の下で使用した場合に、維持放電を発生する機会の少ない放電セルでは放電が発生することがある。

時刻ｔ２で、維持パルス発生回路１００のスイッチング素子ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにして、一旦走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０（Ｖ）にもどす。そしてその後、維持パルス発生回路１００のスイッチング素子ＳＷ２をオフに、走査パルス発生回路４００のスイッチング素子ＳＷ３をオンにする。するとスイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎを介して、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖａが印加される。

すると、時刻ｔ１の後に放電を発生した放電セルでは、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との電圧差は再び放電開始電圧を超え放電が発生する。ただしこのとき維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加されている電圧は０（Ｖ）であり、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との電圧差は放電開始電圧を大きくは超えないので、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との壁電圧は消去される。

一方、異常電荷の蓄積していない正常な放電セルでは放電開始電圧以下の電圧だけが印加されるので、放電は発生せず、初期化期間終了後の壁電圧が保たれる。

時刻ｔ３で、スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのスイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎをオフにし、スイッチング素子ＳＷＨ１〜ＳＷＨｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。これ以降は書込み期間である。このようにして異常電荷消去期間において、走査電極駆動回路５３は走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに矩形波形電圧を印加している。

なお、実施の形態１においては、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間を１０μｓｅｃに設定したが、この時間は５μｓｅｃ〜３０μｓｅｃの間で設定することが望ましい。また実施の形態１においては、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間を１０μｓｅｃに設定したが、この時間は１μｓｅｃ〜３０μｓｅｃの間で設定することが望ましい。

（実施の形態２）
実施の形態１においては異常電荷消去期間を備えたサブフィールド（以下、「異常電荷消去サブフィールド」と略記する）を第３ＳＦとした。しかし、第１ＳＦまたは第２ＳＦの維持期間における維持パルス数が少ない場合には、異常電荷消去サブフィールドを第３ＳＦより後ろのサブフィールドに配置するほうが望ましい場合がある。

図１１は本発明の実施の形態２におけるサブフィールド構成を示す図である。第１ＳＦは全セル初期化サブフィールドであり、第２ＳＦ〜第１０ＳＦは選択初期化サブフィールドである。そして、実施の形態２においては、第４ＳＦに異常電荷消去期間が設けられていることが特徴であり、それ以外のサブフィールドには異常電荷消去期間は設けられていない。なお、図１１はパネルの駆動電圧波形の１フィールドの概略を示すもので、各サブフィールドの詳細な波形は図５、図６および図７に示すとおりである。

実施の形態２においても、第３ＳＦ以降のサブフィールドにおいて書込み動作を行う場合には、第１ＳＦまたは第２ＳＦでも必ず書込み動作を行うように駆動されている。したがって第４ＳＦで書込み動作を行う場合も、第１ＳＦまたは第２ＳＦで必ず書込み動作がなされる。

ところで、パネルを厳しい環境の下で使用した場合、全セル初期化動作が正常に行われた放電セルであっても異常電荷消去期間において放電する可能性があるが、一旦維持放電を発生させるとその可能性がなくなることを上記で説明した。しかしながら、維持放電を発生した放電セルであってもその維持放電の回数が極端に少ない場合には異常電荷消去期間において放電することがありうる。そして、輝度倍率が小さく設定された場合にはもっとも輝度重みの小さい第１ＳＦの維持パルス数が少なくなり、たとえ第１ＳＦで維持放電を行っても異常電荷消去期間において放電することがありうる。

しかし実施の形態２においては、第３ＳＦよりさらに後ろに配置された第４ＳＦに異常電荷消去期間を備えたため、異常電荷消去サブフィールド以前に維持放電を発生する回数とその確率が増加し、全セル初期化動作が正常に行われた放電セルが異常電荷消去期間において放電する可能性をさらに低下させることができる。このように、実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、全セル初期化動作ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ書込み動作を行うサブフィールドを所定のサブフィールドとしている。そして、その所定のサブフィールドのうちの最初から２番目に配置されたサブフィールドの初期化期間の後に、走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けている。このような構成により、維持放電を発生した放電セルであってもその維持放電の回数が極端に少ない場合に異常電荷消去期間において放電する可能性を低下させることができる。

なお、所定のサブフィールドのうちの最初から３番目以降に配置されたサブフィールドに対して異常電荷消去期間を設けてもよいが、パネルの特性に合わせて最適なサブフィールドに異常電荷消去期間を設けることが望ましい。

なお、本発明は、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではなく、他のサブフィールド構成においても同様に適用することができる。

さらに、実施の形態２において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。

本発明は、誤点灯を発生させることなく、画像表示品質を大きく低下させることのないパネルの駆動方法を提供することが可能となるので、プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態１におけるパネルの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１におけるパネルの電極配列図 本発明の実施の形態１におけるパネルを駆動する駆動回路の回路ブロック図 本発明の実施の形態１におけるサブフィールド構成を示す図 本発明の実施の形態１における第１ＳＦにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図 本発明の実施の形態１における第２ＳＦにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図 本発明の実施の形態１における第３ＳＦにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の詳細を示す図 本発明の実施の形態１における表示すべき階調とそのときのサブフィールドの書込み動作の有無との関係を示す図 本発明の実施の形態１における走査電極駆動回路の回路図 本発明の実施の形態１における異常電荷消去期間での走査電極駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態２におけるサブフィールド構成を示す図

符号の説明

１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル（プラズマディスプレイパネル）
２１ 前面板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４，３３ 誘電体層
２５ 保護層
２８ 表示電極対
３１ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
４０ （異常電荷消去期間での）駆動電圧波形
５１ 画像信号処理回路
５２ データ電極駆動回路
５３ 走査電極駆動回路
５４ 維持電極駆動回路
５５ タイミング発生回路
１００ 維持パルス発生回路
３００ 初期化波形発生回路
４００ 走査パルス発生回路
ＳＣ１〜ＳＣｎ 走査電極
ＳＵ１〜ＳＵｎ 維持電極
Ｄ１〜Ｄｍ データ電極

Claims (4)

1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディス
   プレイパネルの駆動方法であって、前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記放電セルで書込み動作を行う書込み期間と、前記書込み動作を行って書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成し、
   少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間において、画像表示を行う全ての放電セル
   に対して初期化動作を発生させる全セル初期化動作を行い、
   前記全セル初期化動作を行った初期化期間ののち少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ、前記書込み動作が行われたサブフィールド以降のサブフィールドの書込み期間で書込み動作を行う所定のサブフィールドが複数存在するように制御して階調を表示し、
   前記所定のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間の間に、前記走査電極に正の電圧と負の電圧の矩形波形電圧を順番に印加する異常電荷消去期間を設けた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。
2. 前記所定のサブフィールドのうちの最初に配置されたサブフィールドの初期化期間の後に
   、前記走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けた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の駆動方法。
3. 前記所定のサブフィールドのうちの最初から２番目に配置されたサブフィールドの初期化
   期間の後に、前記走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設けたことを特
   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の駆動方法。
4. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディス
   プレイパネルと、
   前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記放電セルで書込み動作を行う
   書込み期間と、前記書込み動作を行って書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発
   生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成し
   て前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備え、
   前記駆動回路は、少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間において、画像表示を行う全ての放電セルに対して初期化動作を発生させる全セル初期化動作を行い、前記全セル初期化動作を行った初期化期間ののち前記少なくとも１つのサブフィールドで書込み動作を行った場合にのみ、前記書込み動作が行われたサブフィールド以降の書込み期間で書込み動作を行う所定のサブフィールドが複数存在するように制御して階調を表示し、前記所定のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間の間に、前記走査電極に正の電圧と負の電圧の矩形波形電圧を順番に印加することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。

Images