JP5005255B2 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、5電極プラズマディスプレイパネルを搭載したプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
大型画面テレビなど、プラズマディスプレイパネル(PDP)を搭載したディスプレイ装置が普及している。プラズマディスプレイパネルは、従来、走査電極及び維持電極で走査ラインを構成する3電極PDP(走査電極と維持電極にアドレス電極を加えて「3電極」と称する)が主流であった。ところが、近年、発光効率の向上を目的として、走査電極、維持電極に更に2本の補助電極を加え、4本の行電極で走査ラインを構成する5電極PDPが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1に開示されたプラズマディスプレイパネルでは、発光維持行程で、2本のトリガ電極(補助電極に該当する)に交流パルス電圧であるトリガパルス電圧を印加して補助放電を起こし、その後に維持電極対(走査電極と維持電極に該当する)に維持パルス電圧を印加することによって維持放電を実施している。
しかしながら、上記構成では、補助放電発生から維持放電を発生させるための維持電極対に印加する電圧パルスの印加タイミングに緻密な調整と制御が必要であり、また、補助放電を発生させる電圧パルスの波高値にも調整が必要なため、面内における電圧特性のばらつきが比較的大きくなる大画面では5電極PDPを導入しづらいという課題があった。
また、5電極PDPは、3電極PDPと比較して、新たにトリガ電極用のドライバを設けなければならず、製造コストが高くなるという課題もあった。
特開2001−236895号公報(第4頁−第5頁、図5)
本発明が解決しようとする課題としては、電圧パルスの印加タイミングや波高値に関する緻密な調整や制御が不要で、且つコストを抑制した製造が可能な5電極の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一例として挙げられる。
前記課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、
走査ライン毎に配列された複数の行電極と前記行電極に交叉して配列された複数の列電極との各交点にて1画素に対応した放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記プラズマディスプレイパネルの行電極は、走査電極、維持電極、補助走査電極、及び補助維持電極の4つの電極群で1走査ラインを構成し、
かつ、前記4つの電極群は、放電セル中央側に補助走査電極及び補助維持電極が配置されるように維持電極−補助走査電極−補助維持電極−走査電極の順に配列するか、または放電セル中央側に走査電極及び維持電極が配置されるように補助走査電極−維持電極−走査電極−補助維持電極の順に配列し、
かつ、1フィールドの表示期間を複数のサブフィールドに分割し、該サブフィールド各々において画素データに応じて前記放電セルを発光状態又は非発光状態のいずれか一方に設定する画素データ書込行程と、前記サブフィールド各々において前記発光状態の放電セルのみを発光させる維持放電を生起せしめる発光維持行程と、を有し、
前記発光維持行程は、前記走査電極及び前記補助走査電極に第1の維持パルス列を印加し、前記維持電極及び前記補助維持電極に前記第1の維持パルス列とは位相が異なる第2の維持パルス列を印加し、前記走査電極と前記維持電極との間、前記走査電極と前記補助維持電極との間、及び前記補助走査電極と前記維持電極との間、で夫々前記維持放電を生起させることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、走査ライン毎に配列された複数の行電極と行電極に交叉して配列された複数の列電極との各交点にて1画素に対応した放電セルを形成し、上記の行電極は走査電極、維持電極、補助走査電極、及び補助維持電極の4つの電極群からなり、該4つの電極群で1走査ラインを構成するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であり、下記(1)の画素データ書込行程と(2)の発光維持行程とを含むものである。
(1) 1フィールドの表示期間を複数のサブフィールドに分割し、該サブフィールド各々において画素データに応じて前記放電セルを発光状態又は非発光状態のいずれか一方に設定する画素データ書込行程。
(2) サブフィールド各々において発光状態の放電セルのみを発光させる維持放電を生起せしめる第1の維持パルス列、及び該第1の維持パルス列とは位相が異なる第2の維持パルス列とを行電極に印加する発光維持行程。
さらに、上記(2)の発光維持行程では、走査電極及び補助走査電極に第1の維持パルス列が印加され、維持電極及び補助維持電極に第2の維持パルス列が印加されることをその最良の形態とするものである。
以下、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の具体的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
(実施例1)
図1は、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1における概略構成を示す図である。図1に示すように、実施例1においてプラズマディスプレイパネル(PDP)10を駆動する駆動部は、主に、A/D変換器1、駆動制御回路2、データ変換回路3、メモリ4、アドレスドライバ6、第1サスティンドライバ7、第2サスティンドライバ8によって構成されている。
PDP10は、アドレス電極としてのm個の列電極D1〜Dmと、これら列電極各々と交叉して配列されているn個の維持電極X1〜Xn、走査電極Y1〜Yn、補助維持電極XS1〜XSn、補助走査電極YS1〜YSnの行電極群を備えている。これらの維持電極X(以下、「X電極」と称する)、走査電極Y(以下、「Y電極」と称する)、補助維持電極XS(以下、「XS電極」と称する)、補助走査電極YS(以下、「YS電極」と称する)は対を成し、PDP10における1行分(1表示ライン)に対応した行電極を形成している。列電極D、行電極群は放電空間に対して誘電体層で被覆されており、各行電極群と列電極との交点にて1画素に対応した放電セルが形成される構造となっている。なお、行電極群はすべて同一平面状に形成され、例えば、表示面側の基板である前面基板上に平行に配列される。
A/D変換器1は、駆動制御回路2から供給されるクロック信号に応じて、入力されたアナログの入力映像信号をサンプリングしてこれを1画素毎に対応した画素データD(例えば、8ビット)に変換し、これをデータ変換回路3に供給する。
データ変換回路3は、画素データDに対して輝度調整処理等を施した後、PDP10の各放電セルを、例えば、14のサブフィールド各々で発光駆動させる為の14ビットの変換画素データHDに変換してメモリ4に供給する。
メモリ4は、駆動制御回路2から供給される書込信号に従って上記変換画素データHDを順次書き込む。1画面(n行、m列)分の変換画素データHDの書き込みが終了すると、メモリ4は、1画面分の変換画素データHDを、駆動制御回路2から供給された読出信号に応じて1行分毎に順次読み出し、各ビット桁毎に分割した画素駆動データビットDBとして、アドレスドライバ6へ供給する。
駆動制御回路2は、上記入力映像信号中の水平及び垂直同期信号に同期して、A/D変換器1に対するクロック信号及びメモリ4に対する書込及び読出信号を発生する。更に、駆動制御回路2は、PDP10を駆動制御すべきタイミング信号を、アドレスドライバ6、第1サスティンドライバ7及び第2サスティンドライバ8のそれぞれに供給する。
アドレスドライバ6、第1サスティンドライバ7、第2サスティンドライバ8は、PDP10を駆動すべく駆動制御回路2から供給されたタイミング信号に応じて各種の駆動パルスを発生し、これらをPDP10の列電極D1〜Dm、行電極群(X1〜Xn、Y1〜Yn、XS1〜XSn、YS1〜YSn)に印加する。この時、X電極及びXS電極はドライバ7に接続され、Y電極及びYS電極はドライバ8に接続されている。そして1放電セル単位で見ると、ドライバ7に接続される行電極群(X電極、XS電極)とドライバ8に接続される行電極群(Y電極、YS電極)とが列方向に互い違いに配置されている。
次に、放電セルの構成を図2を引用して説明する。図2は、前面基板側から1つの放電セルを見たときの構成を示す模式図である。放電セルは背面板側に形成された図示しない隔壁により、1放電セル毎に区画されている。X電極及びY電極はITO等からなる透明電極11と、透明電極11に積層された金属製のバス電極12からなる。
XS電極及びYS電極は金属製のバス電極12からなる。なお、このXS電極とYS電極は共に、X電極及びY電極と同様に、透明電極11とバス電極12の2層構造としてもよい。
電極配置は、X電極及びY電極が両端に配置され、放電セル中央側にYS電極及びXS電極が配置される。また、ドライバ7に接続される行電極群(X電極、XS電極)とドライバ8に接続される行電極群(Y電極、YS電極)とが列方向に互い違いに配置されている。
次に、図3を引用して、各駆動パルスの印加状態を説明する。図3は、1フィールドの表示期間を複数のサブフィールド(SF)に分割した際の、1つのSFの駆動パルスの印加状態を示した図である。なお、本実施例におけるPDPは、所謂ADS法(Address Display Separated:アドレス/サステイン分離方式)により駆動される。
一斉リセット行程Rcでは、第1サスティンドライバ7は、PDP10のX電極及びXS電極にリセットパルスRPXを印加し、第2サスティンドライバ8は、Y電極及びYS電極にRPYを同時に印加する。この時、第2サスティンドライバ8はY電極及びYS電極で共通であり、第1サスティンドライバ7はX電極及びXS電極で共通であるので、図示の如く、それぞれのドライバにおいて同一パルスが「Y電極及びYS電極」と「X電極及びXS電極」とにそれぞれ印加される。
そのため、PDP10中の全ての放電セルにおいて、「X電極とYS電極との間」「XS電極とY電極との間」及び「X電極とY電極との間」の各放電ギャップ間で、リセット放電が発生し、各放電セル内に強制的に壁電荷を形成させる(R1)。その直後に、第1サスティンドライバ7は、消去パルスEPをPDP10のX電極及びXS電極に一斉に印加する。この場合もX電極及びXS電極に印加されるパルスは同一パルスとなる。この消去パルスEPを印加することにより、全放電セル内に形成された上記壁電荷を消去させる消去放電を生起せしめる(R2)。つまり、上記一斉リセット行程Rcの実行により、PDP10における全ての放電セルは壁電荷を保有しない“非発光セル”の状態に初期化されるのである。
次に、各サブフィールドで実行される画素データ書込行程Wcでは、アドレスドライバ6は、メモリ4から供給された画素駆動データビットDBの論理レベルに応じた電圧を有する画素データパルスDPを生成し、これを1行分毎に順次列電極D1〜Dmに印加する。
第2サスティンドライバ8は、これら画素データパルス群DP各々の印加タイミングと同一タイミングで負極性の走査パルスSPを発生し、これを図3に示すように、Y電極(Y1〜Yn)及びYS電極(YS1〜YSn)へと順次印加して行く。この場合も「Y1とYS1」、「Y2とYS2」・・・「YnとYSn」の組それぞれに印加されるパルスは同一パルスとなる。
この際、走査パルスSPが印加された“行”と、高電圧の画素データパルスが印加された“列”との交差部の放電セルにのみ放電(選択書込放電)が生じ、その放電セル内に壁電荷が形成される。よって、上記一斉リセット行程Rcで“非発光セル”の状態に初期化された放電セルは、“発光セル”に推移する。
なお、低電圧の画素データパルスが印加された“列”に形成されている放電セルでは、例え走査パルスSPが印加されても上述のような選択書込放電は生起されないので、現時点の状態を保持する。すなわち、“非発光セル”の状態にある放電セルは“非発光セル”の状態を保持するのである。
次に、各サブフィールドで実行される発光維持行程Icでは、図3に示すように、第2サスティンドライバ8が正極性の維持パルスIPYをY電極(Y1〜Yn)及びYS電極(YS1〜YSn)へ印加し、第1サスティンドライバ7が正極性の維持パルスIPXをX電極(X1〜Xn)及びXS電極(XS1〜XSn)へ印加する。この時、第2サスティンドライバ8はY電極及びYS電極で共通であり、第1サスティンドライバ7はX電極及びXS電極で共通であるので、図に示すように、それぞれのドライバにおいて同一パルスが「Y電極及びYS電極」と「X電極及びXS電極」とにそれぞれ印加される。この時、維持パルスIPYと、維持パルスIPXとは交互に印加される。すなわち、維持パルスIPYからなる維持パルス列と、維持パルスIPXからなる維持パルス列とでは、位相が異なる。
ここで、各サブフィールドの発光維持行程Icにおいて印加する維持パルスIPの回数は、各サブフィールドに割り当てられた重みに対応する。
上述したような維持パルスIPの印加により、壁電荷を保有している放電セル、すなわち“発光セル”のみが、これら維持パルスIPX及びIPYが印加される度に維持放電し、上記回数(期間)分だけ発光を繰り返してその発光状態を維持する。
この時、維持放電は「X電極とYS電極との間」、「XS電極とY電極との間」、及び「X電極とY電極との間」の各放電ギャップ間で発生する。
図4は、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1において、任意1つの放電セルの維持放電の状態を模式的に示す図である。
図3に戻り、最後に、サブフィールドの最後尾で実施される消去行程Eでは、図に示すように、第2サスティンドライバ8が消去パルスEPを発生してこれをY電極及びYS電極に印加する。この時、第2サスティンドライバ8はY電極及びYS電極で共通であるので、図に示すように同一パルスが「Y電極及びYS電極」に印加される。
この消去パルスEPの印加に応じて、PDP10における全放電セル内において消去放電が生起され、全ての放電セル内に残存している壁電荷が消滅する。すなわち、消去放電によりPDP10における全ての放電セルが“非発光セル”になるのである。
すなわち、本実施例での特徴的な部分は、1つの主放電電極(X電極、Y電極)と1つの補助放電電極(XS電極、YS電極)を対として、1つの単位セルの内に主放電対及び補助放電電極対を設けることである。この場合、X電極−Y電極間に、XS電極及びYS電極を配列した構成であるので、X電極−Y電極間の主放電ギャップ間にX電極−YS電極からなる補助放電ギャップ、及びY電極−XS電極からなる補助放電ギャップが形成される。なお、主放電ギャップのギャップ距離に比べて、補助放電ギャップの距離は短くなっている。
そして、発光維持行程では、一つの対を構成する主放電電極(Y電極)と補助放電電極(XS電極)にはAC放電が成立する維持パルスIPYのパルス列と維持パルスIPXのパルス列がそれぞれ印加される。もう一方の対を構成する主放電電極(X電極)と補助放電電極(YS電極)には、それぞれ維持パルスIPXのパルス列と維持パルスIPYのパルス列が印加される。すなわち、発光維持行程において全行電極群に印加されるパルス列は、位相の異なる2種類のみである。
この時、距離が短い補助放電ギャップで発生した放電により、プライミング粒子が発生し、距離が長い主放電ギャップで発生する放電を誘発する。
以上のように、本発明の実施例1におけるプラズマディスプレイの駆動方法によれば、発光維持行程時に2つの主放電電極近傍で同時に補助放電(「X電極とYS電極との維持放電」及び「XS電極とY電極との維持放電」)を発生させる構成であるため、補助放電から主放電(「Y電極とX電極との維持放電」)を容易且つ確実に誘発することができる。つまり、補助放電発生から主放電を発生させるための主放電電極に印加する電圧パルスの印加タイミングや、補助放電を発生させる電圧パルスの波高値に関する緻密な調整や制御が不要であるため、従来の補助放電方式(5電極PDP)に比べ、大画面パネルなどへの適用が容易に行える。
また、維持放電(「X電極とYS電極との維持放電」及び「XS電極とY電極との維持放電」)を発生させるために特別な電圧パルスを用意する必要がないため、補助電極専用のドライバが不要となる。従って、従来の3電極PDPと同様のドライバ数でPDPを駆動することができ、従来の補助放電方式(5電極PDP)に比べ、駆動回路の製造コストを低減できる。
(実施例2)
図5は、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例2における概略構成を示す図である。本実施例2におけるPDP20は、実施例1におけるPDP10と比較して、行電極の配列順番が入れ替わっている点が異なる。
具体的には、実施例1のPDP10では行電極配列が1放電セル当たり、列方向に「X電極、YS電極、XS電極、Y電極」の順で配列されているが、実施例2のPDP20では「YS電極、X電極、Y電極、XS電極」の順で配列されている。なお、その他の構成は実施例1と同じであり、従って詳細な説明は省略する。
次に、放電セルの構成を図6を引用して説明する。図6は、前面基板側から1放電セルを見たときの構成を示す模式図である。放電セルは背面板側に形成された図示しない隔壁により、1放電セル毎に区画されている。X電極及びY電極はITO等からなる透明電極11と、透明電極11に積層された金属製のバス電極12からなる。
XS電極及びYS電極は金属製のバス電極12からなる。なお、このXS電極、YS電極は共に、X電極及びY電極と同様に、透明電極11とバス電極12の2層構造としてもよい。
電極配置はYS電極及びXS電極が両端に配置され、放電セル中央側に、X電極及びY電極が配置される。また、実施例1のPDP10と同様に、ドライバ7に接続される行電極(X電極、XS電極)とドライバ8に接続される行電極(Y電極、YS電極)とが列方向に互い違いに配置されている。
この時、X−Y電極間の主放電ギャップ距離に比べて、X−YS電極間及びY−XS電極間の補助放電ギャップ距離が狭くなるように配列される。実施例1のPDP10の構成では、主放電ギャップの中に補助放電ギャップが設けられる構成であったので、必然的に「主放電ギャップ距離>補助放電ギャップ距離」となったが、本実施例はそうではないので距離の調整が必要となる。
「主放電ギャップ距離>補助放電ギャップ距離」とする理由は、実施例1のPDP10と同様に、補助放電ギャップ間で発生する維持放電に誘発されて主放電ギャップ間で維持放電が行われるようにするため、即ち補助放電ギャップ間で維持放電が発生し易くするため、また、主放電ギャップ間で発生する維持放電を長距離放電とすることにより、高発光効率を得るためである。
更に、本実施例2のPDP20では、前面基板側から見て、2つの補助放電ギャップが隠れるように、黒色層であるブラックストライプ層BSが形成されている点が実施例1のPDP10とは異なる。補助放電ギャップ上にブラックストライプ層BSを設けたことにより、リセット行程時に補助放電ギャップで発生するリセット放電を表示面側から見て隠すことができる。従って、実施例1のPDP10と比較して、黒輝度を低減させることができ、暗コントラストが向上する。
次に、各駆動パルスの印加状態は、実施例1と同様であるため(図3参照)、詳細な説明を省略する。図7は、本発明の実施例2におけるPDP20の、任意1つの放電セルの維持放電の状態を模式的に示す図である。
以上のように、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例2によれば、制御が容易で製造コストを低減できるという実施例1と同様の効果に加え、黒輝度を低減して暗コントラストを向上させることができる。
なお、上記各実施例では、画素データ書込方式として所謂「選択書込アドレス法」を用いる例について説明した。即ち、リセット行程でリセット放電により全放電セルの壁電荷を消去することにより非発光状態に初期化し、画素データ書込行程で発光状態にすべき放電セルに書込放電を実行して壁電荷を形成することにより発光状態に設定した。
しかしながら、これにとらわれるものではなく、例えば、所謂「選択消去アドレス法」を採用可能であることは言うまでもない。即ち、リセット行程でリセット放電により全放電セルに壁電荷を形成することにより発光状態に初期化し、画素データ書込行程で非発光状態にすべき放電セルに消去放電を実施して壁電荷を消去することにより非発光状態に設定する。
更に、全サブフィールドの先頭部で必ずリセット行程を設ける構成でなくてもかまわない。例えば、1フィールド中の先頭のサブフィールドにおいてのみリセット行程を設ける構成でもよく、また複数のサブフィールドに1回リセット行程を設けるサブフィールドを配置し、他のサブフィールドにおいてはリセット行程を設けないサブフィールドとしてもよい。
以上、詳述したように、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、1フィールドの表示期間を複数のサブフィールド(SF)に分割し、サブフィールド(SF)各々において画素データに応じて放電セルを発光状態又は非発光状態のいずれか一方に設定する画素データ書込行程と、サブフィールド(SF)各々において、発光状態の放電セルのみを発光させる維持放電を生起せしめる第1の維持パルス列IPXと該第1の維持パルス列IPXとは位相が異なる第2の維持パルス列IPYとを行電極(X電極、XS電極、Y電極、YS電極)に印加する発光維持行程と、を含み、上記発光維持行程では、Y電極(走査電極Y1〜Yn)及びYS電極(補助走査電極YS1〜YSn)に第1の維持パルス列が印加され、X電極(維持電極X1〜Xn)及びXS電極(補助維持電極XS1〜XSn)に第2の維持パルス列が印加される。
これにより、5電極プラズマディスプレイパネルにおいて、電圧パルスの印加タイミングや波高値に関する制御が容易で、且つコストを抑制した製造が可能となり、大画面パネルなどへの適用が容易に行うことができる。
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1における概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1において、前面基板側から1つの放電セルを見たときの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1において、1フィールドの表示期間を複数のサブフィールドに分割した際の、1つのサブフィールドの駆動パルスの印加状態を示した図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例1において、任意1つの放電セルの維持放電の状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例2における概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例2において、前面基板側から1放電セルを見たときの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法の実施例2において、任意1つの放電セルの維持放電の状態を模式的に示す図である。
符号の説明
1 A/D変換器
2 駆動制御回路
3 データ変換回路
4 メモリ
6 アドレスドライバ
7 第1サスティンドライバ
8 第2サスティンドライバ
10、20 PDP(プラズマディスプレイパネル)
11 透明電極
12 バス電極
IPX 第1の維持パルス列
IPY 第2の維持パルス列
SF サブフィールド
X1〜Xn 維持電極
XS1〜XSn 補助維持電極
Y1〜Yn 走査電極
YS1〜YSn 補助走査電極

Claims (1)

  1. 走査ライン毎に配列された複数の行電極と前記行電極に交叉して配列された複数の列電極との各交点にて1画素に対応した放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記プラズマディスプレイパネルの行電極は、走査電極、維持電極、補助走査電極、及び補助維持電極の4つの電極群で1走査ラインを構成し、
    かつ、前記4つの電極群は、放電セル中央側に補助走査電極及び補助維持電極が配置されるように維持電極−補助走査電極−補助維持電極−走査電極の順に配列するか、または放電セル中央側に走査電極及び維持電極が配置されるように補助走査電極−維持電極−走査電極−補助維持電極の順に配列し、
    かつ、1フィールドの表示期間を複数のサブフィールドに分割し、該サブフィールド各々において画素データに応じて前記放電セルを発光状態又は非発光状態のいずれか一方に設定する画素データ書込行程と、前記サブフィールド各々において前記発光状態の放電セルのみを発光させる維持放電を生起せしめる発光維持行程と、を有し、
    前記発光維持行程は、前記走査電極及び前記補助走査電極に第1の維持パルス列を印加し、前記維持電極及び前記補助維持電極に前記第1の維持パルス列とは位相が異なる第2の維持パルス列を印加し、前記走査電極と前記維持電極との間、前記走査電極と前記補助維持電極との間、及び前記補助走査電極と前記維持電極との間、で夫々前記維持放電を生起させる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。
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