JP4890563B2 - プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法に関する。
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放電ガスが封入されている。ここで表示電極とデータ電極とが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RGB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、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。このサブフィールド法において、階調表示に関係しない発光を極力減らして黒輝度の上昇を抑え、コントラスト比を向上した新規な駆動方法が特許文献1に開示されている。以下にその駆動方法について簡単に説明する。
各サブフィールドはそれぞれ初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。また、初期化期間には、画像表示を行う全ての放電セルに対して初期化放電を行わせる全セル初期化動作、または直前のサブフィールドにおいて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わせる選択初期化動作のいずれかの動作を行う。
まず、全セル初期化期間では、全ての放電セルで一斉に初期化放電を行い、それ以前の個々の放電セルに対する壁電荷の履歴を消すとともに、後続の書込み動作のために必要な壁電荷を形成する。続く書込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書込みパルスを印加し、走査電極とデータ電極との間で選択的に書込み放電を起し、選択的な壁電荷形成を行う。そして維持期間では、走査電極と維持電極との間に輝度重みに応じた所定の回数の維持パルスを印加し、書込み放電による壁電荷形成を行った放電セルを選択的に放電させ発光させる。
しかし、維持放電を全くさせない状態、すなわち黒の状態が数フィールド続いた放電セルなどでは、プライミングが不足し、放電遅れが大きくなる。そのため、全セル初期化期間において初期化放電が不安定となり、走査電極上に過剰な正の壁電荷を蓄積することがある。走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積された放電セルでは、書き込み放電を起こしていないにもかかわらず、維持放電を起こす。この維持放電が輝点として視認され、黒の表示品質を悪化させていた。
走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積された放電セルで輝点が視認されてしまう問題を解決する駆動方法が特許文献2に記載されている。
以下にその駆動方法について簡単に説明する。全セル初期化期間、または選択初期化期間に走査電極に正極性の矩形波形電圧を印加し、続いて走査電極に負極性の矩形波形電圧を印加する異常壁電荷消去部を設ける。走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積された放電セルでは、異常壁電荷消去部で、走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧で強い放電が起きる。この強い放電によって壁電荷が反転し、続いて走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧によって消去放電が起き、壁電荷が消去される。
このように、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積された放電セルでも、初期化期間における異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されるため、輝点が発生することはなかった。
しかし、経年変化などで放電開始電圧が大きく低下した放電セルは、異常壁電荷消去部で走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧により放電を起こし、続く走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧により消去放電を起こし壁電荷が消去されてしまう。このように、放電開始電圧が大きく低下したセルは、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積されていないにもかかわらず、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されてしまい、正常な書き込み動作ができない。
本発明の目的は、放電開始電圧の大きく低下した放電セルにおいても、正常な書き込み動作が行われ、良好な品質で画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法を提供することである。
(1)本発明の一局面に従うプラズマディスプレイ装置は、走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置であって、走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、維持電極を駆動する維持電極駆動回路と、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備え、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、走査電極駆動回路は、初期化期間内の第1の期間において走査電極に上り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陽極とし維持電極およびデータ電極を陰極とする第1の初期化放電を発生させ、初期化期間内の第1の期間後の第2の期間において走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする第2の初期化放電を発生させ、初期化期間内の第2の期間後の第3の期間において走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加し、データ電極駆動回路は、第3の期間において走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するものである。
そのプラズマディスプレイ装置においては、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドに、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間が含まれる。
初期化期間内の第1の期間において、走査電極駆動回路により走査電極に上り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陽極とし維持電極およびデータ電極を陰極とする第1の初期化放電が発生される。それにより、走査電極上に負の壁電荷が蓄えられるとともに維持電極上およびデータ電極上に正の壁電荷が蓄えられる。
初期化期間内の第1の期間後の第2の期間において、走査電極駆動回路により走査電極に下り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする第2の初期化放電が発生される。それにより、走査電極上の壁電荷および維持電極上の壁電荷が減少し、データ電極上の壁電荷も書込み動作に適した値に調整される。
ここで、放電遅れが大きい場合には、初期化期間の第1の期間において、放電発生時には放電セルの電圧が放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電ではなく強い放電が発生する。あるいはデータ電極を陰極とする強い放電が先行して発生する。そして、走査電極上に過剰な負の壁電荷が蓄積される。それにより、初期化期間の第2の期間において、放電セルが再び強い放電を発生する。その結果、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。
初期化期間内の第2の期間後の第3の期間において、走査電極駆動回路により走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧が印加される。また、第3の期間において、走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極駆動回路によりデータ電極に正極性の矩形波形電圧が印加される。
この間、走査電極上に正の過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し、走査電極上の壁電荷が反転する。放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電が発生する。この放電は、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整される。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電した放電セルは、走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧では放電しない。過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧または走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で放電する。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、過剰に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。
このように、放電開始電圧の低下した放電セルにおいては、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されないので、次の書き込み期間で正常な書き込み動作が行われる。したがって、良好な品質で画像を表示することが可能となる。
(2)データ電極駆動回路は、第3の期間においてデータ電極に正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加してもよい。
この場合、放電開始電圧が低下した放電セルの放電遅れが大きい場合でも、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されることが防止される。したがって、正常な書き込み動作が行われる。
(3)データ電極駆動回路は、第3の期間においてデータ電極に正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加し、データ電極に第1番目に印加される矩形波形電圧の電圧印加時間は、データ電極に印加される複数の矩形波形電圧の電圧印加期間のうち最も短くてもよい。
この場合、放電開始電圧が低下した放電セルのうち放電遅れの小さい放電セルは、第1番目に印加される矩形波形電圧で放電することができる。それにより、放電開始電圧が低下した放電セルの放電遅れが異なる場合でも、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されることが防止される。したがって、正常な書き込み動作が行われる。
(4)本発明の他の局面に従うプラズマディスプレイ装置は、走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置であって、走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、維持電極を駆動する維持電極駆動回路と、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備え、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、走査電極駆動回路は、初期化期間の第1の期間において走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする初期化放電を発生させ、初期化期間の第1の期間後の第2の期間において走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加し、データ電極駆動回路は、第2の期間において走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するものである。
そのプラズマディスプレイ装置においては、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドに、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間が含まれる。
初期化期間内の第1の期間において、走査電極駆動回路により走査電極に下り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする初期化放電が発生される。それにより、前のサブフィールドの維持期間で維持放電を行って放電セルでは、走査電極上の壁電荷および維持電極上の壁電荷が減少し、データ電極上の壁電荷も書込み動作に適した値に調整される。
ここで、放電遅れが大きい場合には、初期化期間の第1の期間において、放電発生時には放電セルの電圧が放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電ではなく強い放電が発生する。あるいはデータ電極を陰極とする強い放電が先行して発生する。その結果、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。
初期化期間内の第2の期間において、走査電極駆動回路により走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧が印加される。また、第2の期間において、走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極駆動回路によりデータ電極に正極性の矩形波形電圧が印加される。
この間、走査電極上に正の過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し、走査電極上の壁電荷が反転する。放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電が発生する。この放電は、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整される。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電した放電セルは、走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧では放電しない。過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧または走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で放電する。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、過剰に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。
このように、放電開始電圧の低下した放電セルにおいては、初期化期間の第2の期間で壁電荷が消去されないので、次の書き込み期間で正常な書き込み動作が行われる。したがって、良好な品質で画像を表示することが可能となる。
(5)本発明のさらに他の局面に従うプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、走査電極を駆動するステップと、維持電極を駆動するステップと、データ電極を駆動するステップとを備え、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、走査電極を駆動するステップは、初期化期間内の第1の期間において走査電極に上り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陽極とし維持電極およびデータ電極を陰極とする第1の初期化放電を発生させるステップと、初期化期間内の第1の期間後の第2の期間において走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする第2の初期化放電を発生させるステップと、初期化期間内の第2の期間後の第3の期間において走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加するステップとを含み、データ電極を駆動するステップは、第3の期間において走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するステップを含むものである。
そのプラズマディスプレイ装置の駆動方法においては、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドに、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間が含まれる。
初期化期間内の第1の期間において、走査電極に上り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陽極とし維持電極およびデータ電極を陰極とする第1の初期化放電が発生される。それにより、走査電極上に負の壁電荷が蓄えられるとともに維持電極上およびデータ電極上に正の壁電荷が蓄えられる。
初期化期間内の第1の期間後の第2の期間において、走査電極に下り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする第2の初期化放電が発生される。それにより、走査電極上の壁電荷および維持電極上の壁電荷が減少し、データ電極上の壁電荷も書込み動作に適した値に調整される。
ここで、放電遅れが大きい場合には、初期化期間の第1の期間において、放電発生時には放電セルの電圧が放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電ではなく強い放電が発生する。あるいはデータ電極を陰極とする強い放電が先行して発生する。そして、走査電極上に過剰な負の壁電荷が蓄積される。それにより、初期化期間の第2の期間において、放電セルが再び強い放電を発生する。その結果、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。
初期化期間内の第2の期間後の第3の期間において、走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧が印加される。また、第3の期間において、走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧が印加される。
この間、走査電極上に正の過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し、走査電極上の壁電荷が反転する。放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電が発生する。この放電は、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整される。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電した放電セルは、走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧では放電しない。過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧または走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で放電する。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、過剰に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。
このように、放電開始電圧の低下した放電セルにおいては、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されないので、次の書き込み期間で正常な書き込み動作が行われる。したがって、良好な品質で画像を表示することが可能となる。
(6)データ電極を駆動するステップは、第3の期間においてデータ電極に正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加するステップを含んでもよい。
この場合、放電開始電圧が低下した放電セルの放電遅れが大きい場合でも、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されることが防止される。したがって、正常な書き込み動作が行われる。
(7)データ電極を駆動するステップは、第3の期間においてデータ電極に正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加するステップを含み、データ電極に第1番目に印加される矩形波形電圧の電圧印加時間は、データ電極に印加される複数の矩形波形電圧の電圧印加期間のうち最も短くてもよい。
この場合、放電開始電圧が低下した放電セルのうち放電遅れの小さい放電セルは、第1番目に印加される矩形波形電圧で放電することができる。それにより、放電開始電圧が低下した放電セルの放電遅れが異なる場合でも、初期化期間の第3の期間で壁電荷が消去されることが防止される。したがって、正常な書き込み動作が行われる。
(8)本発明のさらに他の局面に従うプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、走査電極を駆動するステップと、維持電極を駆動するステップと、データ電極を駆動するステップとを備え、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、走査電極を駆動するステップは、初期化期間の第1の期間において走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする初期化放電を発生させるステップと、初期化期間の第1の期間後の第2の期間において走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加するステップとを含み、データ電極を駆動するステップは、第2の期間において走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するステップを含むものである。
そのプラズマディスプレイ装置の駆動方法においては、複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドに、複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間が含まれる。
初期化期間内の第1の期間において、走査電極に下り傾斜波形電圧が印加されて走査電極を陰極とし維持電極およびデータ電極を陽極とする初期化放電が発生される。それにより、前のサブフィールドの維持期間で維持放電を行って放電セルでは、走査電極上の壁電荷および維持電極上の壁電荷が減少し、データ電極上の壁電荷も書込み動作に適した値に調整される。
ここで、放電遅れが大きい場合には、初期化期間の第1の期間において、放電発生時には放電セルの電圧が放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電ではなく強い放電が発生する。あるいはデータ電極を陰極とする強い放電が先行して発生する。その結果、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。
初期化期間内の第2の期間において、走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧が印加される。また、第2の期間において、走査電極に印加される正極性の矩形波形電圧と負極性の矩形波形電圧との間にデータ電極に正極性の矩形波形電圧が印加される。
この間、走査電極上に正の過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し、走査電極上の壁電荷が反転する。放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極に正極性の矩形波形電圧が印加されると、放電が発生する。この放電は、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整される。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電した放電セルは、走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧では放電しない。過剰な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧または走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で放電する。データ電極に印加される正極性の矩形波形電圧で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、過剰に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。
このように、放電開始電圧の低下した放電セルにおいては、初期化期間の第2の期間で壁電荷が消去されないので、次の書き込み期間で正常な書き込み動作が行われる。したがって、良好な品質で画像を表示することが可能となる。
本発明によれば、放電開始電圧の低下した放電セルにおいては、初期化期間の最終の期間で壁電荷が消去されないので、次の書き込み期間で正常な書き込み動作が行われる。したがって、良好な品質で画像を表示することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態におけるパネルの駆動方法について、図面を用いて説明する。
(1)第1の実施の形態
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるパネル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。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるパネル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、その外周部が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、例えばネオンおよびキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。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し発光することにより画像が表示される。
なお、パネル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は本発明の実施の形態におけるパネルの電極配列図である。行方向に沿ってn本の走査電極SCN1〜SCNn(図1の走査電極4)およびn本の維持電極SUS1〜SUSn(図1の維持電極5)が交互に配列され、列方向に沿ってm本のデータ電極D1〜Dm(図1のデータ電極9)が配列されている。そして、1対の走査電極SCNiおよび維持電極SUSi(i=1〜n)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、本発明の第1の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置1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に基づい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、維持期間において走査電極SCN1〜SCNnに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路100を有し、タイミング信号に基づいて各走査電極SCN1〜SCNnをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路54は、初期化期間において維持電極SUS1〜SUSnに電圧Ve1を印加する回路と、維持期間において維持電極SUS1〜SUSnに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路200とを有し、タイミング信号に基づいて維持電極SUS1〜SUSnを駆動する。
次に、パネルを駆動するための駆動波形とその動作について説明する。実施の形態においては、1フィールドを10のサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、および第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および80)の輝度重みを持つものとする。このように、後ろのサブフィールドほど輝度重みが大きくなるようにフィールドを構成している。
図4は本発明の第1の実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールド(以下、「全セル初期化サブフィールド」と略記する)および選択初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールド(以下、「選択初期化サブフィールド」と略記する)の駆動波形を示す。図4は第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドとして備える駆動波形図を示している。
まず、全セル初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。全セル初期化期間を以下のように、前半部(第1の期間)、後半部(第2の期間)および異常電荷消去部(第3の期間)の3つの期間に分けて説明する。
初期化期間の前半部では、維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に保持し、データ電極D1〜Dmを正の電圧Vd(V)に保持し、走査電極SCN1〜SCNnに対して放電開始電圧以下の電圧Vp(V)から放電開始電圧を超える電圧Vr(V)に向かって緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると、走査電極SCN1〜SCNnを陽極とし維持電極SUS1〜SUSnおよびデータ電極D1〜Dmを陰極とする微弱な初期化放電が発生する。こうして、全ての放電セルにおいて1回目の微弱な初期化放電を発生し、走査電極SCN1〜SCNn上に負の壁電圧が蓄えられるとともに維持電極SUS1〜SUSn上およびデータ電極D1〜Dm上に正の壁電圧が蓄えられる。ここで、電極上の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層または蛍光体層上に蓄積した壁電荷により生じる電圧を表す。
初期化期間の後半部では、維持電極SUS1〜SUSnを正の電圧Ve1(V)に保ち、データ電極D1〜Dmを0(V)に保ち、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vg(V)から電圧(Va+Vset2)(V)に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、全ての放電セルにおいて、走査電極SCN1〜SCNnを陰極とし維持電極SUS1〜SUSnおよびデータ電極D1〜Dmを陽極とする2回目の微弱な初期化放電を起す。そして、走査電極SCN1〜SCNn上の壁電圧および維持電極SUS1〜SUSn上の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜Dm上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。このように、全セル初期化サブフィールドの初期化動作は全ての放電セルにおいて初期化放電を発生させる全セル初期化動作である。
しかし、プライミングが不足している場合などで放電遅れが大きくなると、全セル初期化期間の前半部と後半部で走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な正の壁電荷を蓄積する。その理由について説明する。
放電遅れが大きくなると、初期化期間の前半部において、走査電極SCN1〜SCNnに印加する緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧によって放電セルが放電を起こすが、放電発生時には放電セルの電圧が放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電ではなく強い放電が発生してしまう。あるいはデータ電極D1〜Dmを陰極とする強い放電が先行して発生してしまう。そして走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な負の壁電荷が蓄積されてしまう。すると、初期化期間の後半部において、走査電極SCN1〜SCNnに下り傾斜波形電圧を印加中に放電セルが再び強い放電を発生し、そして走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な正の壁電荷が蓄積されることになる。
初期化期間の異常電荷消去部では、再び維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻す。そして、走査電極SCN1〜SCNnには放電開始電圧に満たない正の電圧Vs(V)を5〜20μsの間印加した後、データ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の正の電圧Vd(V)を印加し、その後、走査電極SCN1〜SCNnに5μs以下の短い時間負の電圧Va(V)を印加する。この間、安定した初期化放電を行った放電セルのうち放電開始電圧の低下していない放電セルにおいては放電は発生せず、壁電圧も初期化期間後半部の状態を保持する。しかしながら、走査電極SCN1〜SCNn上に正の異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vs(V)を印加すると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し走査電極SCN1〜SCNn上の壁電圧が反転する。異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルのうち、放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)を印加すると、放電が発生する。この放電は、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)は非常に短い時間だけ印加されるため、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。
この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整されている。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電した放電セルは、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)では放電しない。異常な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、異常に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極SCN1〜SCNnに印加される負のパルス電圧Va(V)で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電圧が消去される。
異常な壁電荷が蓄積されている放電セルについては、壁電荷の蓄積量が大きく、放電遅れが小さいほど、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電する確率が高くなる。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルは走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。このように、異常な壁電荷が蓄積している放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のどちらかの電圧で放電を起こし、異常に壁電荷が蓄積されている状態を解消することができる。
続く書込み期間では、走査電極SCN1〜SCNnが電圧0(V)であるときに、維持電極SUS1〜SUSnに電圧Ve2を印加する。次に走査電極SCN1〜SCNnに負極性の電圧Va(V)を印加し、走査電極SCN1〜SCNnを電圧Vc(V)へ保持する。
なお、走査電極SCN1〜SCNnに負極性の電圧Va(V)を印加した後に走査電極SCN1〜SCNnを電圧Vc(V)へ保持した理由は電圧Vc(V)は電圧Va(V)から上昇させる必要がある回路構成が一般的であるからであり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電圧0(V)から電圧Vc(V)へ上昇させることができる回路構成を用いて、走査電極SCN1〜SCNnに負極性の電圧Va(V)を印加しなくてもよい。
なお、走査電極SCN1〜SCNnが電圧0(V)であるときに、維持電極SUS1〜SUSnに電圧Ve2(V)を印加するようにしているが、走査電極SCN1〜SCNnが電圧Vc(V)のときに、維持電極SUS1〜SUSnに電圧Ve2(V)を印加してもよい。また、走査電極SCN1〜SCNnが電圧Vc(V)のときに、維持電極SUS1〜SUSnに電圧Ve2(V)を印加するようにすれば、走査電極SCN1〜SCNnに負極性の電圧Va(V)を印加しなくてもよい。
次に、データ電極D1〜Dmのうち、1行目に表示す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(V)を印加するとともに、1行目の走査電極SCN1に走査パルス電圧Va(V)を印加する。このとき、データ電極Dkと走査電極SCN1との交差部の電圧は、外部印加電圧(Vd−Va)(V)にデータ電極Dk上の壁電圧および走査電極SCN1上の壁電圧の大きさが加算された値となり、放電開始電圧を超える。そして、データ電極Dkと走査電極SCN1との間および維持電極SUS1と走査電極SCN1との間に書込み放電が起り、この放電セルの走査電極SCN1上に正の壁電荷が蓄積され、維持電極SUS1上に負の壁電荷が蓄積され、データ電極Dk上にも負の壁電荷が蓄積される。このようにして、1行目に表示すべき放電セルで書込み放電を起して各電極上に壁電荷を蓄積する書込み動作が行われる。一方、正の書込みパルス電圧Vd(V)を印加しなかったデータ電極と走査電極SCN1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順次行い、書込み期間が終了する。
続く維持期間では、まず、維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻し、走査電極SCN1〜SCNnに正の維持パルス電圧Vs(V)を印加する。このとき、書込み放電を起した放電セルにおいては、走査電極SCNiと維持電極SUSiとの間の電圧は、維持パルス電圧Vs(V)に走査電極SCNi上および維持電極SUSi上の壁電圧の大きさが加算された値となり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極SCNiと維持電極SUSiとの間に維持放電が起り、走査電極SCNi上に負の壁電荷が蓄積され、維持電極SUSi上に正の壁電荷が蓄積される。このときデータ電極Dk上にも正の壁電荷が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起ら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荷状態が保持される。続いて、走査電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻し、維持電極SUS1〜SUSnに正の維持パルス電圧Vs(V)を印加する。すると、維持放電を起した放電セルでは、維持電極SUSiと走査電極SCNiとの間の電圧は放電開始電圧を超えるので、再び維持電極SUSiと走査電極SCNiとの間に維持放電が起り、維持電極SUSi上に負の壁電荷が蓄積され、走査電極SCNi上に正の壁電荷が蓄積される。以降同様に、走査電極SCN1〜SCNnと維持電極SUS1〜SUSnとに交互に維持パルス電圧を印加することにより、書込み期間において書込み放電を起した放電セルでは維持放電が継続して行われる。なお、維持期間の最後には走査電極SCN1〜SCNnと維持電極SUS1〜SUSnとの間に、いわゆる細幅パルスを印加して、データ電極Dk上の正の壁電荷を残したまま、走査電極SCN1〜SCNnおよび維持電極SUS1〜SUSn上の壁電荷を消去している。こうして維持期間における維持動作が終了する。
続いて選択初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。
初期化期間では、維持電極SUS1〜SUSnをVe1(V)に保持し、データ電極D1〜Dmを0(V)に保持し、走査電極SCN1〜SCNnにVq(V)からVa(V)に向かって緩やかに下降する下り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行った放電セルでは、微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCNi上および維持電極SUSi上の壁電圧が弱められ、データ電極Dk上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、前のサブフィールドで書込み放電および維持放電を行わ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状態がそのまま保たれる。このように、選択初期化サブフィールドの初期化動作は、前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルにおいて初期化放電させる選択初期化動作である。
書込み期間および維持期間については全セル初期化サブフィールドの書込み期間および維持期間と同様であるため説明を省略する。
ここで、初期化期間の異常電荷消去部において走査電極SCN1〜SCNnに正の電圧Vs(V)が印加される時間と負の電圧Va(V)が印加される時間との間の期間に、データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)を印加する理由について述べる。放電開始電圧が大きく低下した放電セルは、異常壁電荷消去部で走査電極SCN1〜SCNnに印加される正の電圧Vs(V)により放電を起こす。データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)が印加されない場合は、続く走査電極に印加される負極性の矩形波形電圧により消去放電を起こし壁電荷が消去される。このように、放電開始電圧が大きく低下したセルは、走査電極上に過剰な正の壁電荷が蓄積されていないにもかかわらず、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されてしまい、正常な書き込み動作ができない。
したがって、全セル初期化期間の異常電荷消去部において走査電極SCN1〜SCNnに正の電圧Vs(V)が印加される時間と負の電圧Va(V)が印加される時間との間の期間に、データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)を印加する。それによって、放電開始電圧が大きく低下した放電セルの壁電荷を調整し、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されるのを防止し、正常な書き込み動作ができる。
なお、本実施の形態においては、全セル初期化動作を行うサブフィールドは1サブフィールドである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数のサブフィールドで全セル初期化動作を行わせるようにし、複数の全セル初期化期間のうち1つ以上の全セル初期化期間に異常電荷消去部を備えるようにしてもよい。
次に、本発明の第1の実施の形態における全セル初期化期間のデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の制御の一例を図面を用いて説明する。
図5は、本発明の第1の実施の形態におけるデータ電極駆動回路52の回路図である。データ電極駆動回路52は、電圧Vdを発生する電源VD、スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmを有している。そして、スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmを介して各データ電極32(D1〜Dm)がそれぞれ独立して電源VDに接続され、電圧Vdにクランプされる。また、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmを介して各データ電極32(D1〜Dm)がそれぞれ独立して接地され、0(V)にクランプされる。このようにしてデータ電極駆動回路52はデータ電極32をそれぞれ独立に駆動し、データ電極32に正の書込みパルス電圧Vdを印加する。
上記データ電極駆動回路52の制御信号SD1〜SDmはタイミング発生回路55および画像信号処理回路51によりデータ電極駆動回路52にタイミング信号として与えられる。
次に、図6は、本発明の第1の実施の形態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、維持パルスを発生する維持パルス発生回路100、初期化波形を発生する初期化波形発生回路300、走査パルスを発生する走査パルス発生回路400、および走査電極22を電圧Vaにクランプするためのスイッチング素子Q15を備えている。
維持パルス発生回路100は、電力回収部110とクランプ部120とを備えている。電力回収部110は、電力回収用のコンデンサC10、スイッチング素子Q11,Q12、逆流防止用のダイオードD11,D12、および共振用のインダクタL11,L12を有している。また、クランプ部120は、スイッチング素子Q13,Q14を有している。そして電力回収部110およびクランプ部120は走査パルス発生回路400を介して走査電極22に接続されている。
電力回収部110は、プラズマディスプレイパネルのパネル容量(図示せず)とインダクタL11またはインダクタL12とをLC共振させて維持パルス電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを形成する。維持パルス電圧の立ち上がり時には、電力回収用のコンデンサC10に蓄えられている電荷をスイッチング素子Q11、ダイオードD11およびインダクタL11を介して電極間容量Cpに移動させる。維持パルスの立ち下がり時には、パネル容量に蓄えられた電荷をインダクタL12、ダイオードD12およびスイッチング素子Q12を介して電力回収用のコンデンサC10に戻す。こうして走査電極22へ維持パルスを印加する。このように、電力回収部110は電源から電力を供給することなくLC共振によって走査電極22の駆動を行うため、理想的には消費電力が0となる。なお、電力回収用のコンデンサC10は電極間容量Cpに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部110の電源として働くように、電源VSの電圧Vsの半分の約Vs/2に充電されている。
電圧クランプ部120では、スイッチング素子Q13を介して走査電極22が電源VSに接続され、走査電極22が電圧Vsにクランプされる。また、スイッチング素子Q14を介して走査電極22が接地され、0(V)にクランプされる。このようにして電圧クランプ部120は走査電極22を駆動する。したがって、電圧クランプ部120による電圧印加時のインピーダンスは小さく、強い維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。
こうして維持パルス発生回路100は、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13およびスイッチング素子Q14を制御することによって電力回収部110と電圧クランプ部120とを用いて走査電極22に維持パルスを印加する。なお、これらのスイッチング素子は、MOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)またはIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。
初期化波形発生回路300は、ミラー積分回路310,320を備え、上述した初期化波形を発生するとともに、全セル初期化動作における初期化電圧の制御を行う。ミラー積分回路310は、電界効果トランジスタFET1とコンデンサC1と抵抗R1とを有しており、電圧Vsに電圧Vzを重畳した電圧Vrまでランプ状に緩やかに上昇する上りランプ波形電圧を発生する。 ミラー積分回路320は、電界効果トランジスタFET2とコンデンサC2と抵抗R2とを有し、所定の初期化電圧Vaまでランプ状に緩やかに低下する下りランプ波形電圧を発生する。なお、図6には、ミラー積分回路310およびミラー積分回路320のそれぞれの入力端子を端子IN1および端子IN2として示している。
なお、本実施の形態では、初期化波形発生回路300として実用的であり比較的構成が簡単なFETを用いたミラー積分回路を採用しているが、何らこの構成に限定されるものではなく、上りランプ波形電圧および下りランプ波形電圧を発生することができる回路であればどのような回路であってもよい。
走査パルス発生回路400は、スイッチング素子S31、スイッチング素子S32および走査IC(集積回路)401を備え、主通電ライン(維持パルス発生回路100、初期化波形発生回路300および走査パルス発生回路400が共通して接続された図面中に破線で示した通電ライン)に印加された電圧と、主通電ラインの電圧に電圧Vscnを重畳した電圧とのいずれか一方を選択して走査電極に印加する。例えば、書込み期間では、主通電ラインの電圧を負の電圧Vaに維持し、走査IC401に入力される負の電圧Vaと、負の電圧Vaに電圧Vscnを重畳した電圧Vcとを切換えて出力することにより、上述した負の走査パルス電圧を発生させる。
また、走査電極駆動回路53は、論理積演算を行うアンドゲートAGと、2つの入力端子に入力される入力信号の大小を比較する比較器CPとを備える。比較器CPは、電圧Vaに電圧Vset2が重畳された電圧(Va+Vset2)と主通電ラインの電圧とを比較し、主通電ラインの電圧の方が高い場合には「0」を出力し、それ以外では「1」を出力する。アンドゲートAGには、2つの入力信号、すなわち比較器CPの出力信号SL1(CEL1)と切換え信号SL2とが入力される。切換え信号CEL2としては、例えば、タイミング発生回路55から出力されるタイミング信号を用いることができる。そして、アンドゲートAGは、いずれの入力信号も「1」の場合には「1」を出力し、それ以外の場合には「0」を出力する。アンドゲートAGの出力は走査パルス発生回路400に入力される。走査パルス発生回路400は、アンドゲートAGの出力が「0」であれば主通電ラインの電圧を出力し、アンドゲートAGの出力が「1」であれば主通電ラインの電圧に電圧Vscnを重畳した電圧を出力する。
次に、図7は、本発明の第1の実施の形態における維持電極駆動回路54の回路図である。維持電極駆動回路54は、維持パルスを発生する維持パルス発生回路200、および維持電極23を電圧Veにクランプするためのスイッチング素子Q26,Q27を備えている。
維持パルス発生回路200は、電力回収部210とクランプ部220とを備えている。電力回収部210は、電力回収用のコンデンサC20、スイッチング素子Q21,Q22、逆流防止用のダイオードD21,D22および共振用のインダクタL21,L22を有している。また、クランプ部120は、スイッチング素子Q23,Q24を有している。そして電力回収部210およびクランプ部220は維持電極23に接続されている。これらのスイッチング素子は、MOSFETまたはIGBT等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。
図8は、本実施の形態における全セル初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。全セル初期化期間を前半部(第1の期間)、後半部(第2の期間)および異常電荷消去部(第3の期間)の3つの期間に分けて説明する。
(前半部)
時刻t1で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q11をオンすると、電力回収用のコンデンサC10からスイッチング素子Q11、ダイオードD11およびインダクタL11を通して走査電極22へ電流が流れ始め、走査電極22の電圧が上がり始める。そして、時刻t2で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q13をオンにする。すると、走査電極22はスイッチング素子Q13を通して電源VSへ接続されるため、走査電極22は電圧Vsにクランプされる。
時刻t1で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q11をオンすると、電力回収用のコンデンサC10からスイッチング素子Q11、ダイオードD11およびインダクタL11を通して走査電極22へ電流が流れ始め、走査電極22の電圧が上がり始める。そして、時刻t2で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q13をオンにする。すると、走査電極22はスイッチング素子Q13を通して電源VSへ接続されるため、走査電極22は電圧Vsにクランプされる。
時刻t3でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをLo(ローレベル)にする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオンされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオフされ、データ電極32の電圧が電圧Vdにクランプされる。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmは制御信号がLoのときにオンするような素子で構成されている。
時刻t4でミラー積分回路310の入力端子IN1の電位を「ハイレベル」にする。具体的には入力端子IN1に、例えば電圧15(V)を印加する。すると、抵抗R1からコンデンサC1に向かって一定の電流が流れ、トランジスタFET1のソース電圧がランプ状に上昇し、コンデンサ31を介して電圧Vsに重畳される。走査電極駆動回路53の出力電圧もランプ状に上昇し始める。そしてこの電圧上昇は、出力電圧がVrに上昇するまで継続する。出力電圧がVrまで上昇すると、入力端子IN1の電位が「ハイレベル」の間出力電圧はVrで固定される。このようにして電圧Vsから、放電開始電圧を超える電圧Vrに向かって緩やかに上昇する上りランプ波形電圧を走査電極22に印加する。
(後半部)
時刻t5で入力端子IN1の電位を「ローレベル」にすると、走査電極22の電圧が電圧Vsまで低下する。時刻t6でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをHi(ハイレベル)にする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオフされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオンされ、データ電極32の電圧が電圧0(V)にクランプされる。
時刻t5で入力端子IN1の電位を「ローレベル」にすると、走査電極22の電圧が電圧Vsまで低下する。時刻t6でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをHi(ハイレベル)にする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオフされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオンされ、データ電極32の電圧が電圧0(V)にクランプされる。
時刻t7で維持電極駆動回路54のスイッチング素子Q25,Q26をオンすると、維持電極22の電圧がVe1まで上昇する。スイッチング素子Q21、スイッチング素子Q23は時刻t7の直前にオフされている。
時刻t8でミラー積分回路320の入力端子IN2の電位を「ハイレベル」にする。具体的には入力端子IN2に、例えば電圧15(V)を印加する。すると、抵抗R2からコンデンサC2に向かって一定の電流が流れ、トランジスタFET2のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路53の出力電圧もランプ状に下降し始める。時刻t8の直前にスイッチングQ11,Q13はオフされている。
このとき、比較器CPでは、この下りランプ波形電圧(主通電ラインの電圧)と、電圧Vaに電圧Vset2が加えられた電圧(Va+Vset2)とが比較されており、比較器CPからの出力信号SL1は、下りランプ波形電圧が電圧(Va+Vset2)以下となった時刻t9において「0」から「1」に切換わる。そして、このとき切換え信号SL2は「1」であるため、アンドゲートAGの入力はともに「1」となって、アンドゲートAGからは「1」が出力される。これにより、走査パルス発生回路400からは、この下りランプ波形電圧に電圧Vscnが重畳された電圧Vcが出力される。
このように、下りランプ波形電圧における最低電圧を(Va+Vset2)とすることができる。
(異常電荷消去部)
時刻t10でスイッチング素子14をオンすると、走査電極22の電圧を0(V)まで低下する。
時刻t10でスイッチング素子14をオンすると、走査電極22の電圧を0(V)まで低下する。
時刻t11で維持電極駆動回路54のスイッチング素子Q22をオンする。すると、維持電極23からインダクタL22、ダイオードD22およびスイッチング素子Q22を通してコンデンサC20に電流が流れ始め、維持電極23の電圧が下がり始める。
時刻t12でスイッチング素子Q24をオンにする。すると、維持電極23はスイッチング素子Q24を通して接地されるため、維持電極23の電圧は0(V)にクランプされる。さらに、時刻t12でスイッチング素子Q24をオンするのと同じタイミングで走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q11をオンする。すると、電力回収用のコンデンサC10からスイッチング素子Q11、ダイオードD11およびインダクタL11を通して走査電極22へ電流が流れ始め、走査電極22の電圧が上がり始める。
時刻t13で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q13をオンにする。すると、走査電極22はスイッチング素子Q13を通して電源VSへ接続されるため、走査電極22は電圧Vsにクランプされる。
時刻t14で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q12をオンする。すると、走査電極22からインダクタL12、ダイオードD12およびスイッチング素子Q12を通してコンデンサC10に電流が流れ始め、走査電極22の電圧が下がり始める。
時刻t15でスイッチング素子Q14をオンにする。すると、走査電極22はスイッチング素子Q14を通して接地されるため、走査電極22の電圧は0(V)にクランプされる。
時刻t16でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをLoにする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオンされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmをオフされ、データ電極32の電圧が電圧Vdにクランプされる。
時刻17でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをHiにする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオフされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオンされ、データ電極32の電圧が電圧0(V)にクランプされる。
時刻t18で走査電極駆動回路53のミラー積分回路320の入力端子IN2の電位を「ハイレベル」にして、スイッチング素子Q15をオンする。すると走査電極22の電圧は電圧Vaにクランプされる。時刻t8の直前にスイッチング素子Q12,Q14はオフされている。
時刻t19で走査電極駆動回路53のアンドゲートAGの切換え信号SL2を「1」にする。比較器CPでは、主通電ラインの電圧と、電圧Vaに電圧Vset2が加えられた電圧(Va+Vset2)とが比較されているが、主通電ラインの電圧は電圧Vaであり、電圧(Va+Vset2)以下であるから、比較器CPからの出力信号SL1は「1」である。これにより、走査パルス発生回路400からは、主通電ラインの電圧に電圧Vscnが重畳された電圧Vcが出力され、走査電極駆22の電圧がVcとなる。
時刻t20で走査電極駆動回路53のスイッチング素子Q14をオンする。すると走査電極22は電圧0(V)へクランプされる。時刻t20の直前にスイッチング素子Q15をオフにし、アンドゲートAGの切換え信号SL2を「0」にし、ミラー積分回路320の入力端子IN2の電位を「ローレベル」にしている。
このように、本実施の形態では、データ電極駆動回路が図5に示される回路構成を有し、走査電極駆動回路53が図6に示される回路構成を有し、維持電極駆動回路が図7に示される回路構成を有し、データ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54を図8のタイミングチャートに示されるタイミングで駆動する。それにより、本実施の形態の全セル初期化期間のデータD1〜Dm電極、走査電極22および維持電極23に印加する駆動波形を実現することができる。特に全セル初期化期間の異常電荷消去部において、走査電極に印加する正極性のパルス電圧と負極性のパルス電圧との間に、データ電極に正極性のパルス電圧を印加する。それにより、後続の書き込み期間において正常な書き込み放電を実施し、良質な品質の画像を表示することができる。
(2)第2の実施の形態
次に本発明の第2の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置を説明する。本実施例のプラズマデスプレイ装置の構成図は第1の実施の形態と同様である。本実施の形態が第1の実施の形態と異なるのは、初期化期間の異常電荷消去部に印加する駆動波形である。図9は本実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形を示す。また、図9には、第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドとして備える駆動波形を示している。
次に本発明の第2の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置を説明する。本実施例のプラズマデスプレイ装置の構成図は第1の実施の形態と同様である。本実施の形態が第1の実施の形態と異なるのは、初期化期間の異常電荷消去部に印加する駆動波形である。図9は本実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形を示す。また、図9には、第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドとして備える駆動波形を示している。
まず、全セル初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。全セル初期化期間を以下のように、前半部(第1の期間)、後半部(第2の期間)および異常電荷消去部(第3の期間)の期間に分けて説明するが、全セル初期化期間の前半部および後半部は第1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。プライミングが不足している場合などで放電遅れが大きくなると、全セル初期化期間の前半部および後半部で走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。
初期化期間の異常電荷消去部では、再び維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻す。そして、走査電極SCN1〜SCNnには放電開始電圧に満たない正の電圧Vs(V)を5〜20μsの間印加した後、データ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の第1の正の電圧Vd(V)を印加し、100ns〜1μsの間隔をあけてデータ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の第2の正の電圧Vd(V)を印加する。このとき、データ電極D1〜Dmに印加する第1の正の電圧Vd(V)の印加時間を、データ電極D1〜Dmに印加する第2の正の電圧Vd(V)の印加時間よりも短くする。
その後、走査電極SCN1〜SCNnに5μs以下の短い時間負の電圧Va(V)を印加する。この間、安定した初期化放電を行った放電セルのうち放電開始電圧の低下していない放電セルにおいては放電は発生せず、壁電圧も初期化期間後半部の状態を保持する。しかしながら、走査電極SCNi上に正の異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vs(V)印加すると、放電開始電圧を超えるので強い放電が発生し、走査電極SCNi上の壁電圧が反転する。
放電開始電圧の大きく低下している放電セルにデータ電極D1〜Dmに第1の正の電圧Vd(V)を印加する。赤、緑および青の各色の放電セルの放電遅れが大きく違わなければ、データ電極D1〜Dmに印加する第1の正の電圧Vd(V)で赤、緑および青の放電セルで放電を起こし、書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように壁電荷を調整することができる。しかし、赤、緑および青の各色の放電セルの放電遅れが大きく違う場合に、放電遅れの大きい放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しない場合がある。例えば緑の放電セルの放電遅れが小さく、赤および青の放電セルの放電遅れが大きい場合、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)の印加時間を、放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせて決定する。
放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせるため、第1の正の電圧Vd(V)の印加時間は約150nsと非常に短く設定される。データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)を放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせる必要性について説明する。第1の正の電圧Vd(V)の印加時間が長すぎると、例えば約400nsであると、放電遅れの小さい緑の放電セルでは、消去放電を途中で終了させることができず、壁電荷が消去されてしまう。そのため、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)については、放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせ、印加時間を非常に短く設定する。
放電遅れの大きい青および赤の放電セルは、印加時間の短い第1の正の電圧Vd(V)では放電しないことがある。そこで、次にデータ電極D1〜Dmに第2の正の電圧Vd(V)を印加する。第2の正の電圧Vd(V)の印加時間は、放電遅れの大きい赤および青の放電セルの特性に合わせて決定される。放電遅れが大きいため、データ電極D1〜Dmに印加される印加時間の短い第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった青および赤の放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電を起こす。データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)の印加時間は約400nsである。
放電遅れの小さい緑の放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電するため、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)では放電しない。このようにして、放電遅れの小さい緑のセルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電し、放電遅れの大きい赤および青の放電セルのうち、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電する。これらの放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整されている。放電開始電圧の低下した放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)およびデータ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)のどちらかの電圧で放電し、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)では放電しない。放電開始電圧の低下した放電セルは、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電しないため、壁電荷の消去が防止されている。
異常な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)および走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のいずれかの電圧により放電する。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)またはデータ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電が発生した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となるが、異常に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極SCN1〜SCNnに印加される負のパルス電圧Va(V)で消去放電が発生した放電セルは、放電セル内部の壁電荷が消去される。異常な壁電荷が蓄積されている放電セルについては、壁電荷の蓄積量が大きく、放電遅れが小さいほど、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電する確率が高くなる。
データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。このように、異常な壁電荷が蓄積されている放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)および走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のいずれかの電圧で放電を起こし、異常に壁電荷を蓄積している状態を解消することができる。
続く書き込み期間、維持期間および選択初期化サブフィールドについては第1の実施の形態と同様であるので省略する。
このように、全セル初期化期間の異常電荷消去部において走査電極SCN1〜SCNnに正の電圧Vs(V)が印加される時間と負の電圧Va(V)が印加される時間との間の期間に、データ電極D1〜Dmに第1の正の電圧Vd(V)および第2の正の電圧Vd(V)を印加する。それにより、赤、緑および青の各色の放電セルの放電遅れなどの特性が違う場合においても、放電開始電圧が大きく低下した放電セルの壁電荷を調整し、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されるのを防止し、正常な書き込み動作ができる。
なお、本実施の形態においては、全セル初期化動作を行うサブフィールドは1サブフィールドである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数のサブフィールドで全セル初期化動作を行わせるようにし、複数の全セル初期化期間のうち1つ以上の全セル初期化期間に異常電荷消去部を備えるようにしてもよい。
次に、本実施の形態における全セル初期化期間のデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の制御の一例を図面を用いて説明する。本実施の形態に用いるデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は第1の実施の形態と同様であり、図10は第1の実施の形態における全セル初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。また、時刻t1から時刻t17までについては第1の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
時刻t7の次の時刻t100で、データ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをLoにする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオンされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオフされ、データ電極32の電圧が電圧Vdにクランプされる。
時刻200でデータ電極駆動回路52のスイッチング素子Q1D1〜Q1Dmおよびスイッチング素子Q2D1〜Q2Dmの制御信号SD1〜SDmをHiにする。スイッチング素子Q1D1〜Q1Dmはオフされ、スイッチング素子Q2D1〜Q2Dmはオンされ、データ電極32の電圧が電圧0(V)にクランプされる。
時刻t18から時刻t20までについては本発明の第1の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
このように、本実施の形態では、データ電極駆動回路が図5に示される回路構成を有し、走査電極駆動回路53が図6に示される回路構成を有し、維持電極駆動回路が図7に示される回路構成を有し、データ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54を図10のタイミングチャートに示されるタイミングで駆動する。それにより、本実施の形態の全セル初期化期間のデータD1〜Dm電極、走査電極22および維持電極23に印加する駆動波形を実現することができる。
特に全セル初期化期間の異常電荷消去部において、走査電極に印加する正極性のパルス電圧と負極性のパルス電圧との間に、データ電極に正極性のパルス電圧を2回印加する。それにより、放電遅れの異なる放電セルがある場合にも、後続の書き込み期間において正常な書き込み放電を実施し、良質な品質の画像を表示することができる。
(3)第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態でのプラズマディスプレイ装置の構成図は第1の実施の形態と同様である。本実施の形態が第1の実施の形態と異なるのは、異常電荷消去部を全セル初期化期間ではなく選択初期化期間に備えた点である。図11は本実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形図を示す。図11は第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドとして備える駆動波形を示している。
本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態でのプラズマディスプレイ装置の構成図は第1の実施の形態と同様である。本実施の形態が第1の実施の形態と異なるのは、異常電荷消去部を全セル初期化期間ではなく選択初期化期間に備えた点である。図11は本実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形図を示す。図11は第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドとして備える駆動波形を示している。
まず、全セル初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。全セル初期化期間の前半部および後半部は第1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。プライミングが不足している場合などで放電遅れが大きくなると、全セル初期化期間の前半部および後半部で走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。また書き込み期間および維持期間についても第1の実施の形態と同様であるので、ここでは説明は省略する。
続いて選択初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。選択初期化期間を以下のように、前半部(第1の期間)および異常電荷消去部(第2の期間)の2つの期間に分けて説明する。
まず初期化期間の前半部では、維持電極SUS1〜SUSnをVe1(V)に保持し、データ電極D1〜Dmを0(V)に保持し、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vq(V)から電圧Va(V)に向かって緩やかに下降する下り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行った放電セルでは、微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCNi上および維持電極SUSi上の壁電圧が弱められ、データ電極Dk上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、前のサブフィールドで書込み放電および維持放電を行わ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状態がそのまま保たれる。このように、選択初期化サブフィールドの初期化動作は、前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルにおいて初期化放電させる選択初期化動作である。
初期化期間の異常電荷消去部では、再び維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻す。そして、走査電極SCN1〜SCNnには放電開始電圧に満たない正の電圧Vs(V)を5〜20μsの間印加した後、データ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の正の電圧Vd(V)を印加し、その後、走査電極SCN1〜SCNnに5μs以下の短い時間負の電圧Va(V)を印加する。この間、安定した初期化放電を行った放電セルのうち放電開始電圧の低下していない放電セルにおいては放電は発生せず、壁電圧も初期化期間後半部の状態を保持する。しかしながら、走査電極SCNi上に正の異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vs(V)印加すると、放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し走査電極SCNi上の壁電圧が反転する。
異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルのうち、放電開始電圧の低下している放電セルでは、データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)を印加すると、放電が発生する。この放電は、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)は非常に短い時間だけ印加されるため、消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態となる。この放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整されている。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電した放電セルは、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)では放電しない。
異常な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電が発生した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態になるが、異常に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極SCN1〜SCNnに印加される負のパルス電圧Va(V)で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。異常な壁電荷が蓄積されている放電セルについては、壁電荷の蓄積量が大きく、放電遅れが小さいほど、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電する確率が高くなる。
データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルは、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。このように、異常な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のどちらかの電圧で放電を起こし、異常に壁電荷が蓄積されている状態を解消することができる。
書込み期間および維持期間については全セル初期化サブフィールドの書込み期間および維持期間と同様であるため説明を省略する。
このように、選択初期化期間の異常電荷消去部において走査電極SCN1〜SCNnに正の電圧Vs(V)が印加される時間と負の電圧Va(V)が印加される時間との間の期間に、データ電極D1〜Dmに正の電圧Vd(V)を印加する。それによって、放電開始電圧が大きく低下した放電セルの壁電荷を調整し、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されるのを防止し、正常な書き込み動作ができるようにしている。
なお、本実施の形態においては、選択初期化動作を行うサブフィールドは2サブフィールドである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数のサブフィールドで選択初期化動作を行わせるようにし、複数の選択初期化期間のうち1つ以上の選択初期化期間に異常電荷消去部を備えるようにしてもよい。
次に、本実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の制御の一例を図面を用いて説明する。本発明の第3の実施の形態に用いるデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は第1の実施の形態と同様である。
図12は、本発明の第3の実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。時刻t8〜t20までは、本発明の第1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
すなわち、本発明の第1の実施の形態で図8に示した全セル初期化期間の駆動タイミングチャートの時刻t8から時刻t20までのデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54における動作が本実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54における動作と同様になっている。
このように、本実施の形態では、データ電極駆動回路が図5に示される回路構成を有し、走査電極駆動回路53が図6に示される回路構成を有し、維持電極駆動回路が図7に示される回路構成を有し、データ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54を図12のタイミングチャートに示されるタイミングで駆動する。それにより、本実施の形態の選択初期化期間のデータD1〜Dm電極、走査電極22および維持電極23に印加する駆動波形を実現することができる。特に選択初期化期間の異常電荷消去部において、走査電極に印加する正極性のパルス電圧と負極性のパルス電圧との間に、データ電極に正極性のパルス電圧を印加する。それにより、後続の書き込み期間において正常な書き込み放電を実施し、良質な品質の画像を表示することができる。
(4)第4の実施の形態
本発明の第4の実施の形態について説明する。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置の構成図は第2の実施の形態と同様である。本実施の形態が第2の実施の形態と異なるのは、異常電荷消去部を全セル初期化期間ではなく選択初期化期間に備えた点である。図6は本発明の第3の実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形を示す。図6は第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドをとして備える駆動波形図を例として示している。
本発明の第4の実施の形態について説明する。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置の構成図は第2の実施の形態と同様である。本実施の形態が第2の実施の形態と異なるのは、異常電荷消去部を全セル初期化期間ではなく選択初期化期間に備えた点である。図6は本発明の第3の実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図であり、全セル初期化サブフィールドおよび選択初期化サブフィールドの駆動波形を示す。図6は第1SFを全セル初期化サブフィールドとし、第2SFを選択初期化サブフィールドをとして備える駆動波形図を例として示している。
まず、全セル初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。
全セル初期化期間の前半部および後半部は第1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。プライミングが不足している場合などで放電遅れが大きくなると、全セル初期化期間の前半部および後半部で走査電極SCN1〜SCNn上に過剰な正の壁電荷が蓄積される。また書き込み期間および維持期間については第1の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
続いて選択初期化サブフィールドの駆動波形とその動作について説明する。選択初期化期間を以下のように、前半部(第1の期間)と異常電荷消去部(第2の期間)の2つの期間に分けて説明する。
初期化期間の前半部では、維持電極SUS1〜SUSnをVe1(V)に保持し、データ電極D1〜Dmを0(V)に保持し、走査電極SCN1〜SCNnにVq(V)からVa(V)に向かって緩やかに下降する下り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行った放電セルでは、微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCNi上および維持電極SUSi上の壁電圧が弱められ、データ電極Dk上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、前のサブフィールドで書込み放電および維持放電を行わ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状態がそのまま保たれる。このように、選択初期化サブフィールドの初期化動作は、前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルにおいて初期化放電させる選択初期化動作である。
初期化期間の異常電荷消去部では、再び維持電極SUS1〜SUSnを0(V)に戻す。そして、走査電極SCN1〜SCNnには放電開始電圧に満たない正の電圧Vs(V)を5〜20μsの間印加した後、データ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の第1の正の電圧Vd(V)を印加し、100ns〜1μsの間隔をあけてデータ電極D1〜Dmに100ns〜1μsの時間の第2の正の電圧Vd(V)を印加する。このとき、データ電極D1〜Dmに印加する第1の正の電圧Vd(V)の印加時間を、データ電極D1〜Dmに印加する第2の正の電圧Vd(V)の印加時間よりも短くする。その後、走査電極SCN1〜SCNnに5μs以下の短い時間負の電圧Va(V)を印加する。この間、安定した初期化放電を行った放電セルのうち放電開始電圧の低下していない放電セルにおいては放電は発生せず、壁電圧も初期化期間後半部の状態を保持する。しかしながら、走査電極SCNi上に正の異常な壁電荷が蓄積されている放電セルおよび放電開始電圧の低下している放電セルでは、走査電極SCN1〜SCNnに電圧Vs(V)を印加すると、放電セルの電圧が放電開始電圧を超えるので、強い放電が発生し走査電極SCNi上の壁電圧が反転する。
放電開始電圧の大きく低下している放電セルにおけるデータ電極D1〜Dmに第1の正の電圧Vd(V)を印加する。赤、緑および青の各色の放電セルの放電遅れが大きく違わなければ、データ電極D1〜Dmに印加する第1の正の電圧Vd(V)で赤、緑および青の放電セルで放電を起こし、書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように壁電荷を調整することができる。しかし、放電セルの赤、緑および青の各色の放電遅れが大きく違う場合に、放電遅れの大きい放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しない場合がある。例えば緑の放電セルの放電遅れが小さく、赤および青の放電セルの放電遅れが大きい場合、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)の印加時間を、放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせて決定する。
放電遅れの小さい緑の放電セルの特性に合わせるため、第1の正の電圧Vd(V)の印加時間は約150nsと、非常に短く設定される。放電遅れの大きい青および赤の放電セルは、印加時間の短い第1の正の電圧Vd(V)では放電しないことがある。そこで、次にデータ電極D1〜Dmに第2の正の電圧Vd(V)を印加する。第2の正の電圧Vd(V)の印加時間は、放電遅れの大きい赤および青の放電セルの特性に合わせて決定される。放電遅れが大きいため、印加時間の短いデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった青および赤の放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電を起こす。データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)の印加時間は約400nsである。
放電遅れの小さい緑の放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電するため、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)では放電しない。このようにして、放電遅れの小さい緑の放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電し、放電遅れの大きい赤および青の放電セルのうちデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電する。これらの放電によって、放電セル内の壁電荷は書き込み期間において正常に書き込み動作ができるように調整されている。
放電開始電圧の低下した放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)およびデータ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)のどちらかの電圧で放電し、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)では放電しない。放電開始電圧の低下した放電セルは、走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電しないため、壁電荷の消去が防止されている。
異常な壁電荷が蓄積されている放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)および走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のいずれかの電圧により放電する。データ電極D1〜Dmに印加される正の電圧Vd(V)またはデータ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)で放電セルが放電した場合、その放電は消去放電が途中で強制的に終了させられたような状態になるが、異常に壁電荷が蓄積されている状態は解消される。走査電極SCN1〜SCNnに印加される負のパルス電圧Va(V)で消去放電が発生した放電セルでは、放電セル内部の壁電荷が消去される。異常な壁電荷が蓄積している放電セルについては、壁電荷の蓄積量が大きく、放電遅れが小さいほど、データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電する確率が高くなる。
データ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)で放電しなかった放電セルは、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)または走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)で放電する。このように、異常な壁電荷が蓄積している放電セルはデータ電極D1〜Dmに印加される第1の正の電圧Vd(V)、データ電極D1〜Dmに印加される第2の正の電圧Vd(V)および走査電極SCN1〜SCNnに印加される負の電圧Va(V)のいずれかの電圧で放電を起こし、異常に壁電荷を蓄積している状態を解消することができる。
書込み期間および維持期間については全セル初期化サブフィールドの書込み期間および維持期間と同様であるため説明を省略する。
このように、選択初期化期間の異常電荷消去部において走査電極SCN1〜SCNnに正の電圧Vs(V)が印加される時間と負の電圧Va(V)が印加される時間との間の期間に、データ電極D1〜Dmに第1の正の電圧Vd(V)と第2の正の電圧Vd(V)とを印加する。それによって、赤、緑および青の各色の放電セルの放電遅れなどの特性が違う場合においても、放電開始電圧が大きく低下した放電セルの壁電荷を調整し、異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されるのを防止し、正常な書き込み動作ができる。
なお、本実施の形態においては、選択初期化動作を行うサブフィールドは2サブフィールドである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数のサブフィールドで選択初期化動作を行わせるようにし、複数の選択初期化期間のうち1つ以上の選択初期化期間に異常電荷消去部を備えるようにしてもよい。
このように、本実施の形態のパネルの駆動方法によれば、初期化期間の異常電荷消去部において、放電開始電圧が大きく低下した放電セルの壁電荷を調整することにより、良好な品質で画像表示させることが可能となる。
次に、本実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の制御の一例を図面を用いて説明する。本実施の形態に用いるデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は第1の実施の形態と同様である。
図14は本発明の第4の実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。また、時刻t8〜t20までは第2の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。すなわち、第2の実施の形態で図10に示した全セル初期化期間の駆動タイミングチャートの時刻t8から時刻t20までのデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54における動作が本実施の形態における選択初期化期間のデータ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54における動作と同様になっている。
このように、本実施の形態では、データ電極駆動回路が図5に示される回路構成を有し、走査電極駆動回路53が図6に示される回路構成を有し、維持電極駆動回路が図7に示される回路構成を有し、データ電極駆動回路52、走査電極駆動回路53および維持電極駆動回路54を図14のタイミングチャートに示されるタイミングで駆動する。それにより、本実施の形態の選択初期化期間のデータD1〜Dm電極、走査電極22および維持電極23に印加する駆動波形を実現することができる。
本発明は、放電開始電圧の大きく低下した放電セルに対して初期化期間の異常壁電荷消去部で壁電荷が消去されないようにすることによって、良好な品質で画像表示させることができ、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置等として有用である。
Claims (8)
- 走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置であって、
前記走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、
前記維持電極を駆動する維持電極駆動回路と、
前記データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備え、
前記複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、前記複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、
前記走査電極駆動回路は、前記初期化期間内の第1の期間において前記走査電極に上り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陽極とし前記維持電極および前記データ電極を陰極とする第1の初期化放電を発生させ、前記初期化期間内の前記第1の期間後の第2の期間において前記走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陰極とし前記維持電極および前記データ電極を陽極とする第2の初期化放電を発生させ、前記初期化期間内の前記第2の期間後の第3の期間において前記走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加し、
前記データ電極駆動回路は、前記第3の期間において前記走査電極に印加される前記正極性の矩形波形電圧と前記負極性の矩形波形電圧との間に前記データ電極に正極性の矩形波形電圧を印加する、プラズマディスプレイ装置。 - 前記データ電極駆動回路は、前記第3の期間において前記データ電極に前記正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加する、請求項1記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記データ電極駆動回路は、前記第3の期間において前記データ電極に前記正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加し、
前記データ電極に第1番目に印加される矩形波形電圧の電圧印加時間は、前記データ電極に印加される複数の矩形波形電圧の電圧印加期間のうち最も短い、請求項1記載のプラズマディスプレイ装置。 - 走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置であって、
前記走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、
前記維持電極を駆動する維持電極駆動回路と、
前記データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備え、
前記複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、前記複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、
前記走査電極駆動回路は、前記初期化期間の第1の期間において前記走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陰極とし前記維持電極および前記データ電極を陽極とする初期化放電を発生させ、前記初期化期間の前記第1の期間後の第2の期間において前記走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加し、
前記データ電極駆動回路は、前記第2の期間において前記走査電極に印加される前記正極性の矩形波形電圧と前記負極性の矩形波形電圧との間に前記データ電極に正極性の矩形波形電圧を印加する、プラズマディスプレイ装置。 - 走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
前記走査電極を駆動するステップと、
前記維持電極を駆動するステップと、
前記データ電極を駆動するステップとを備え、
前記複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、前記複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、
前記走査電極を駆動するステップは、
前記初期化期間内の第1の期間において前記走査電極に上り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陽極とし前記維持電極および前記データ電極を陰極とする第1の初期化放電を発生させるステップと、
前記初期化期間内の前記第1の期間後の第2の期間において前記走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陰極とし前記維持電極および前記データ電極を陽極とする第2の初期化放電を発生させるステップと、
前記初期化期間内の前記第2の期間後の第3の期間において前記走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加するステップとを含み、
前記データ電極を駆動するステップは、
前記第3の期間において前記走査電極に印加される前記正極性の矩形波形電圧と前記負極性の矩形波形電圧との間に前記データ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するステップを含む、プラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記データ電極を駆動するステップは、前記第3の期間において前記データ電極に前記正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加するステップを含む、請求項5記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
- 前記データ電極を駆動するステップは、前記第3の期間において前記データ電極に前記正極性の矩形波形電圧を2つ以上続けて印加するステップを含み、
前記データ電極に第1番目に印加される矩形波形電圧の電圧印加時間は、前記データ電極に印加される複数の矩形波形電圧の電圧印加期間のうち最も短い、請求項5記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 走査電極および維持電極と複数のデータ電極との交差部に複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを、1フィールド期間が複数のサブフィールドを含むサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
前記走査電極を駆動するステップと、
前記維持電極を駆動するステップと、
前記データ電極を駆動するステップとを備え、
前記複数のサブフィールドのうち少なくとも1つのサブフィールドは、前記複数の放電セルの壁電荷を書込み放電が可能な状態に調整する初期化期間を含み、
前記走査電極を駆動するステップは、
前記初期化期間の第1の期間において前記走査電極に下り傾斜波形電圧を印加して前記走査電極を陰極とし前記維持電極および前記データ電極を陽極とする初期化放電を発生させるステップと、
前記初期化期間の前記第1の期間後の第2の期間において前記走査電極に正極性の矩形波形電圧および負極性の矩形波形電圧を印加するステップとを含み、
前記データ電極を駆動するステップは、前記第2の期間において前記走査電極に印加される前記正極性の矩形波形電圧と前記負極性の矩形波形電圧との間に前記データ電極に正極性の矩形波形電圧を印加するステップを含む、プラズマディスプレイ装置の駆動方法。
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