JPWO2008084819A1 - プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 Download PDF

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Abstract

緩やかに下降する傾斜波形電圧を走査電極（ＳＣｉ）に印加して放電セルを初期化する初期化期間と放電させる放電セルに選択的に書込みを行う書込み期間とこの書込み期間で選択された放電セルで輝度重みに応じた回数の維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールド（ＳＦ）を１フィールド期間内に複数設けてプラズマディスプレイパネルを駆動する際に、前記輝度重みの大きいＳＦ（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）からなる第２のサブフィールド群において、あるＳＦにおいて前記維持放電を発生させない場合、そのＳＦに続くＳＦにおいても前記維持放電を発生させないように前記書込みを制御するとともに、前記第２のサブフィールド群に含まれるＳＦ（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）における前記傾斜波形電圧の最低電圧（Ｖｉ４Ｈ）と、前記第２のサブフィールド群に含まれないＳＦ（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）における傾斜波形電圧の最低電圧（Ｖｉ４Ｌ）とを異なる値にする。

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装置およびプラズマディスプレイパネル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、例えば分圧比で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に用いられている。
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する。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とともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させる。書込み期間では、表示を行うべき放電セルに選択的に書込みパルス電圧を印加して書込み放電を発生させ壁電荷を形成する（以下、この動作を「書込み」とも記す）。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電圧を印加し、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。
この駆動方法では、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）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だけ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）を行う。このように駆動することによって、画像の表示に関係のない発光は全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなり、黒表示領域の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）は全セル初期化動作における微弱発光だけとなって、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）。
また、上述の特許文献１には、維持期間における最後の維持パルスのパルス幅を他の維持パルスのパルス幅よりも短くし、表示電極対間の壁電荷による電位差を緩和する、いわゆる細幅消去放電についても記載されている。この細幅消去放電を安定して発生させることによって、続くサブフィールドの書込み期間において確実な書込み動作を行うことができ、コントラスト比の高いプラズマディスプレイ装置を実現することができる。
近年においては、パネルの高精細化、大画面化にともない、プラズマディスプレイ装置におけるさらなる画像表示品質の向上が望まれている。画像表示品質を向上させる手段のひとつに、高輝度化がある。発光輝度を上げるためにはキセノンの分圧比を上げることが有効であるが、そうすると書込みに必要な電圧が上昇し、書込みが不安定になるという問題があった。また、そのようなパネルでは、暗電流（放電とは無関係に放電セル内に生じる電流）が増加し、その結果、初期化期間に形成された壁電荷が、続く書込み動作までの間に減少（以下、「電荷抜け」と呼称する）する量が増加して、書込みがなされたにもかかわらず維持放電が発生しない放電セル（以下、「不灯セル」と略記する）が発生することがあった。
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パネルと、緩やかに下降する傾斜波形電圧を走査電極に印加して放電セルを初期化する初期化期間と放電させる放電セルに選択的に書込みする書込み期間とこの書込み期間で書込みされた放電セルで輝度重みに応じた回数の維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けてパネルを駆動する駆動回路とを備え、駆動回路は、連続する複数のサブフィールドからなるサブフィールド群を設けるとともに、そのサブフィールド群において非発光のサブフィールドがある場合には、その非発光のサブフィールドからそのサブフィールド群における最も輝度重みの大きいサブフィールドまで連続して非発光となる諧調値を表示用の諧調値として用い、そのサブフィールド群に含まれるサブフィールドと他のサブフィールドとで傾斜波形電圧の最低電圧を異なる電圧値にすることを特徴とする。
これにより、高輝度化されたパネルであっても、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させ、不灯セルの発生を低減することが可能となる。
これにより、高輝度化されたパネルであっても、書込み期間において維持電極に印加する第２の電圧の電圧値を、パネルに通電した時間の累積時間に応じて変更しているので、パネルへの通電累積時間が増大したときに、書込みパルス電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させることが可能となる。
図１は、本発明の一実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。 図２は、同パネルの電極配列図である。 図３は、同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。 図４は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す図である。 図５Ａは、本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図である。 図５Ｂは、本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図である。 図５Ｃは、本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図である。 図６Ａは、本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図である。 図６Ｂは、本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図である。 図７は、本発明の一実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の波形図である。 図８は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図である。 図９は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドと安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図である。 図１０は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとの関係を示す図である。 図１１は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。 図１２は、本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路の回路図である。 図１３は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路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。 図１４は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路の動作の他の例を説明するためのタイミングチャートである。 図１５Ａは、本発明の実施の形態におけるコーディングの他の例を示した図である。 図１５Ｂは、本発明の実施の形態におけるコーディングの他の例を示した図である。 図１６は、本発明の実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の他の例を示した図である。
符号の説明
１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル
２１ 前面板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
２５，３３ 誘電体層
２６ 保護層
３１ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
５０ 維持パルス発生回路
５１ 電力回収回路
５２ クランプ回路
５３ 初期化波形発生回路
５４ 走査パルス発生回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，ＱＨ１〜ＱＨｎ，ＱＬ１〜ＱＬｎ スイッチング素子
Ｃ１，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１ コンデンサ
Ｒ１０，Ｒ１１ 抵抗
ＩＮａ，ＩＮｂ 入力端子
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１０，Ｄ２１ ダイオード
Ｌ１ インダクタ
ＩＣ１〜ＩＣｎ 制御回路
ＣＰ 比較器
ＡＧ アンドゲート
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）
図１は、本発明の一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２４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２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。
また、保護層２６は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れたＭｇＯを主成分とする材料から形成されている。
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２４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。そして、本実施の形態においては、輝度向上のためにキセノン分圧を約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２４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。また、放電ガスの混合比率も上述したものに限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図２は、本発明の一実施の形態におけるパネル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〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜データ電極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。
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。本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、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。そして、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有する。
各サブフィールドにおいて、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。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、１つ前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。
書込み期間では、後に続く維持期間において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２４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。このときの比例定数を「輝度倍率」と呼ぶ。
なお、本実施の形態では、後述するコーディング（発光させるサブフィールドの組み合わせのことを表す）の違いに応じて、初期化期間に発生させる走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加するための緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を制御している。具体的には、後述する第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を低い方の電圧値にして傾斜波形電圧を発生させ、後述する第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を高い方の電圧値にして傾斜波形電圧を発生させている。これにより、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく安定した書込み放電を発生させ、不灯セルの発生を低減することを実現している。以下、駆動電圧波形の概要についてまず説明し、続いて、第１のコーディングおよび第２のコーディングについて説明し、続いて、第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドにおける駆動電圧波形と第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドにおける駆動電圧波形との違いについて説明する。
図３は、本発明の一実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図３には、２つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち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」と呼称する）と、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」と呼称する）とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。
まず、全セル初期化サブフィールドである第１ＳＦについて説明する。
第１ＳＦの初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極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（以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する。
この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極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〜データ電極Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜維持電極ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極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（以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する（以下、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する下りランプ波形電圧の最小値を「初期化電圧Ｖｉ４」として引用する）。この間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極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。
ここで、本実施の形態においては、この初期化電圧Ｖｉ４の電圧値を２つの異なる電圧値で切換えてパネル１０を駆動する構成としている。図３には示していないが、以下、電圧値の高い方をＶｉ４Ｈと記し、電圧値の低い方をＶｉ４Ｌと記す。
そして、後述する第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧によって初期化を行い、後述する第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値をＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧によって初期化を行うように構成している。この構成の詳細については、後述する。
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。
まず、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〜データ電極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、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〜データ電極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。
続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜走査電極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〜維持電極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〜走査電極ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極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２４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〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極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および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。以下、この放電を「消去放電」と呼ぶ。
このように、最後の維持放電、すなわち消去放電を発生させるための電圧Ｖｓを走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加した後、所定の時間間隔の後、表示電極対２４の電極間の電位差を緩和するための電圧Ｖｅ１を維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに印加する。こうして維持期間における維持動作が終了する。
次に、選択初期化サブフィールドである第２ＳＦの動作について説明する。
第２ＳＦの選択初期化期間では、上述した全セル初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する。すなわち、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加したまま、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｉ３’から初期化電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下りランプ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。また、第３ＳＦ〜第１０ＳＦにおいて、初期化期間の動作は第２ＳＦと同様の選択初期化動作であり、書込み期間の書込み動作も第２ＳＦと同様であり、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４は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す図である。なお、図４はサブフィールド法における１フィールド間の駆動波形を略式に記したもので、それぞれのサブフィールドの駆動電圧波形は図３の駆動電圧波形と同等なものである。
図４に示すように、本実施の形態では、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）で構成し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１２、２２、３７、４５、５７、７１）の輝度重みを持つものとする。そして、上述したように第１ＳＦは全セル初期化動作を行う全セル初期化サブフィールドとし、第２ＳＦ〜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とする。このようなサブフィールド構成とすることで、画像の表示に関係のない発光を低減し、コントラストの高い画像表示を実現している。また各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対２４のそれぞれに印加する。また、本実施の形態では、後述するように、輝度重みの小さいサブフィールド（ここでは、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）を第１のサブフィールド群とし、輝度重みの大きいサブフィールド（ここでは、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）を第２のサブフィールド群としている。しかし、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、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
次に、本実施の形態におけるコーディング、すなわち画像表示に用いる階調値とその階調値を表示するために発光させるサブフィールドの組み合わせについて説明する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図である。なお、図５Ａには、階調値０から階調値４４までのコーディングを示し、図５Ｂには、階調値４５から階調値１７２までのコーディングを示し、図５Ｃには、階調値１７３から階調値２５６までのコーディングを示す。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃにおいて、「１」で示したサブフィールドは発光させるサブフィールド（発光サブフィールド）を表し、空欄のサブフィールドは発光させないサブフィールド（非発光サブフィールド）を表す。
本実施の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールド（ここでは、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）を第１のサブフィールド群とし、この第１のサブフィールド群では第１のコーディングにもとづき各サブフィールドの発光・非発光を制御する。また、輝度重みの大きいサブフィールド（ここでは、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）を第２のサブフィールド群とし、この第２のサブフィールド群では第２のコーディングにもとづき各サブフィールドの発光・非発光を制御して階調を表示するものとする。
そして、第１のコーディングおよび第２のコーディングのいずれの規則にも合致する階調値だけを画像表示に用いる階調値としている。
この第１のコーディングおよび第２のコーディングについて、説明する。図６Ａ、図６Ｂは、本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図である。なお、図６Ａには、階調値０から階調値７１までのうちの一部を抜粋して示し、図６Ｂには、階調値１２７から階調値２５６までのうちの一部を抜粋して示す。なお、本実施の形態では、１フィールドを、それぞれ（１、２、３、６、１２、２２、３７、４５、５７、７１）の輝度重みを持つ１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）で構成するため、各サブフィールドの発光・非発光を組み合わせることにより、０（全サブフィールドを非発光にする）から２５６（全サブフィールドを発光させる）までの階調を表示することが可能であるが、図６Ａ、図６Ｂはそのうちの一部を抜き出して示したものである。また、図６Ａ、図６Ｂにおいて、無地の欄に書かれた階調値は画像の表示に用いる階調値を示し、斜線の入った欄に書かれた階調値は表示に用いない階調値を示す。すなわち、無地の欄に書かれた階調値だけを抜き出したものが図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示したものと等しくなる。
まず、第１のコーディングについて説明する。
本実施の形態では、上述したように、表示画像のコントラストを高めることを目的に、第２ＳＦ〜第１０ＳＦを選択初期化サブフィールドとしている。この選択初期化サブフィールドでは、直前のサブフィールドにおいて維持放電を発生させた放電セルでのみ初期化を行い、維持放電が発生しなかった放電セルでは初期化を行わない。そのため、維持放電が発生しなかった放電セルでは、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を、続くサブフィールドにおける書込みで使用することになる。しかし、壁電荷は時間の経過とともに徐々に失われるため、維持放電が発生しなかった放電セルでは、続くサブフィールドにおいて壁電荷の不足による書込み不良が発生する恐れがある。そして、非発光のサブフィールドが増えるほど、より多くの壁電荷が失われやすく、書込み不良の発生する恐れは大きくなる。
そこで、第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）においては、各階調値を表示するにあたり、発光させるサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドと第１ＳＦとの間に非発光サブフィールドが２つ以上存在する階調値は表示に用いないものとし、それ以外の階調値を表示に用いるものとする。ただし、第７ＳＦが発光サブフィールドでかつ第６ＳＦが非発光サブフィールドの場合は第６ＳＦを非発光サブフィールドとしてカウントするものとし、また、輝度重みが最も小さい第１ＳＦは非発光であっても非発光サブフィールドとしてカウントしないものとする。
ここでは、例えば、第３ＳＦだけが非発光サブフィールドとなる階調値「８」や、第６ＳＦだけが非発光サブフィールドとなる階調値「６０」、階調値「６１」が、この規則に則った表示用の階調値となる。
本実施の形態では、このようなコーディングを第１のコーディングとする。
続いて、第２のコーディングについて説明する。
上述したように、壁電荷は時間の経過とともに徐々に失われるため、輝度重みが大きく維持期間が長いサブフィールドでは、非発光サブフィールドにおいてさらに多くの壁電荷が失われる恐れがあり、書込み不良が発生する恐れはさらに大きくなる。そこで、第１のサブフィールド群と比較して維持期間が長い第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）においては、各階調値を表示するにあたり、発光するサブフィールドの直前に非発光のサブフィールドが存在する階調値は表示に用いないものとし、それ以外の階調値を表示に用いるものとする。すなわち、第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）は、維持放電を発生させない放電セルではそのサブフィールドに続くサブフィールドにおいても維持放電を発生させないように書込みを制御する連続した２以上のサブフィールドで構成したサブフィールド群である。
例えば、第７ＳＦだけを発光させる階調値「６０」、階調値「６１」や、第７ＳＦ、第８ＳＦを連続して発光させる階調値「１２７」、階調値「１２８」、あるいは第７ＳＦ〜第１０ＳＦを連続して発光させる階調値「２４９」、階調値「２５０」が、この規則に則った表示用の階調値となる。
本実施の形態では、このようなコーディングを第２のコーディングとする。
そして、本実施の形態においては、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａ、図６Ｂに示すように、第１のコーディングおよび第２のコーディングのいずれの規則にも合致する階調値だけを画像表示に用いる階調値とする。
このように、本実施の形態では、１フィールドを第１のサブフィールド群と第２のサブフィールド群との２つのサブフィールド群に分け、それぞれのサブフィールド群において輝度重みに応じた最適なコーディングを適用することで、画像の表示に用いる階調数を確保しつつ、書込み不良の発生を抑えて、書込み不良に起因する不灯セルの発生を低減している。
なお、このコーディングでは、階調値が不連続となる箇所が生じるが、これらの不連続な階調値は、一般に用いられているいわゆる誤差散法やディザ法等の手法を用いることで補うことが可能である。
そして、さらに本実施の形態では、初期化期間に走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する下りランプ波形電圧の初期化電圧Ｖｉ４を、第１のコーディングにもとづき書込みを制御するサブフィールドと第２のコーディングにもとづき書込みを制御するサブフィールドとで、異なる電圧値にして発生させている。次に、その詳細を説明する。
図７は、本発明の一実施の形態における走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する駆動電圧波形の波形図である。
本実施の形態では、上述したように、下りランプ波形電圧の最低電圧である初期化電圧Ｖｉ４を２つの異なる電圧値、すなわち電圧値の低い方のＶｉ４Ｌとそれよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈとで切換えて下りランプ波形電圧を発生させる構成としている。
そして、図７に示すように、第１のコーディングにより発光・非発光を制御する第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行い、第２のコーディングにより発光・非発光を制御する第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行うように構成している。本実施の形態では、このような構成とすることにより、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく安定した書込み放電を発生させることを実現している。これは、次のような理由による。
下りランプ波形電圧によって初期化放電を発生させる初期化動作では、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値に応じて初期化放電の持続時間が変化する。そのため、各電極上に形成される書込み放電に必要な壁電荷の状態も初期化電圧Ｖｉ４の電圧値に応じて変化し、続く書込み放電に必要な印加電圧も変化する。そして、これらの間には、次に示すような関係がある。
図８は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す特性図である。図８において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）を表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４を表す。そして、図８は、初期化電圧Ｖｉ４を変化（ここでは、−１００（Ｖ）から−８８（Ｖ）まで変化）させたときに、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）がどのように変化するかを示した図である。
この図８に示すように、初期化電圧Ｖｉ４の電圧に応じて安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）も変化し、初期化電圧Ｖｉ４を高くする（ここでは、初期化電圧Ｖｉ４を−１００（Ｖ）から−８８（Ｖ）に向かって変化させる）と、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）は小さくなる。例えば、初期化電圧Ｖｉ４が約−９５（Ｖ）のときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１２０（Ｖ）であるが、初期化電圧Ｖｉ４を約−９０（Ｖ）にすると必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１０（Ｖ）となり、約１０（Ｖ）小さくなる。
この初期化電圧Ｖｉ４を変更するサブフィールドと、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧とには次に示すような関係があり、走査パルス電圧を低減させる効果を得るのに、必ずしも全てのサブフィールドで初期化電圧Ｖｉ４を高める（例えば、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする）必要はないことが確認された。
図９は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドと安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図である。図９において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）を表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させるサブフィールドを表す。例えば、横軸に示す「１０」は、第１０ＳＦでのみ初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにし、第１ＳＦ〜第９ＳＦでは初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。同様に、「６〜１０」は、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにし、第１ＳＦ〜第５ＳＦでは初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。また、「０」は、全てのサブフィールド（第１ＳＦ〜第１０ＳＦ）で初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。なお、ここでは、Ｖｉ４Ｌは−９５（Ｖ）とし、Ｖｉ４ＨはＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い−９０（Ｖ）とした。
この図９に示すように、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドを、輝度重みの最も大きい第１０ＳＦの方から順に増やすにつれて、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧は徐々に低減されていく。例えば、第１０ＳＦだけで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしたときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１９（Ｖ）であるが、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしたときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１１（Ｖ）となり、約８（Ｖ）低減される。
しかし、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすると、第６ＳＦよりも輝度重みの小さいサブフィールドで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしても、必要な走査パルス電圧（振幅）に変化は生じない。これらのことから、必要な走査パルス電圧を低減する効果を得るためには、輝度重みの比較的大きいサブフィールドにおいて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすればよいことが確認された。
一方、初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとには次に示すような関係があり、初期化電圧Ｖｉ４を高めると電荷抜けが悪化して不灯セルが発生する可能性が大きくなることがわかった。
図１０は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとの関係を示す図である。図１０において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄを表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４を表す。
この図１０に示すように、初期化電圧Ｖｉ４の電圧に応じて安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄも変化するが、走査パルス電圧のときとは逆に、初期化電圧Ｖｉ４を高くすると、安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄも高くなる。例えば、初期化電圧Ｖｉ４が約−９５（Ｖ）のときには必要な書込みパルス電圧Ｖｄは約５０（Ｖ）であるが、初期化電圧Ｖｉ４を約−９０（Ｖ）にすると必要な書込みパルス電圧Ｖｄは約６６（Ｖ）となり、約１６（Ｖ）高くなる。
書込みパルス電圧のマージン（放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧と、実際にデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに印加する書込みパルス電圧Ｖｄとの差）は、電荷抜けの発生量に関連しており、このマージンが小さくなると電荷抜けが悪化することがわかっている。すなわち、書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄが高くなると、その分電荷抜けが悪化し、不灯セルが発生する可能性が大きくなる。
ここで、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、壁電圧の減少に起因する不灯セルの発生は実質的にゼロである。これは、第２のサブフィールド群においては、そのいずれかのサブフィールドにおいて、たとえ非発光の放電セルで不灯に至るような電荷抜けが生じたとしても、その放電セルはそれ以降のサブフィールドで発光させることがないためである。
すなわち、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすることで書込みパルス電圧のマージンが小さくなっても、これによる不灯セルの発生は実質的にゼロであり、問題とはならない。
そこで、本実施の形態では、図７に示したように、第１のコーディングを用いる第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにして下りランプ波形電圧を発生させ、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させる構成とする。これにより、不灯セルの発生を低減し、走査パルス電圧（振幅）および書込みパルス電圧Ｖｄを高くすることなく、安定した書込みを実現することができる。
なお、本実施の形態では、Ｖｉ４Ｌを−９５（Ｖ）とし、Ｖｉ４ＨをＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い−９０（Ｖ）としているが、これらの数値は表示電極対数１０８０の５０インチのパネルにもとづくものであって、本実施の形態は何らこれらの数値に限定されるものではない。
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図１１は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置１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パネル１０と、このパネル１０を駆動する駆動回路から構成される。駆動回路として、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５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４１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４２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。
タイミング発生回路４５は水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号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。そして、上述したように、本実施の形態においては、第１のコーディングを用いる第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにして下りランプ波形電圧を発生させ、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させるように制御しており、それに応じたタイミング信号を各駆動回路に出力する。これにより、不灯セルの発生を低減し、書込み動作を安定させる制御を行う。
走査電極駆動回路４３は、初期化期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する初期化波形電圧を発生するための初期化波形発生回路、維持期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルス電圧を発生するための維持パルス発生回路、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルス電圧を発生するための走査パルス発生回路を有し、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路および電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生するための回路を備え、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを駆動する。
次に、走査電極駆動回路４３の詳細とその動作について説明する。図１２は、本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路４３の回路図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルスを発生させる維持パルス発生回路５０、初期化波形を発生させる初期化波形発生回路５３、走査パルスを発生させる走査パルス発生回路５４を備えている。
維持パルス発生回路５０は、電力回収回路５１とクランプ回路５２とを備えている。電力回収回路５１は、電力回収用のコンデンサＣ１、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、逆流防止用のダイオードＤ１、ダイオードＤ２、共振用のインダクタＬ１を有している。なお、電力回収用のコンデンサＣ１は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収回路５１の電源として働くように、電圧値Ｖｓの半分の約Ｖｓ／２に充電されている。クランプ回路５２は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子Ｑ３、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子Ｑ４を有している。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。
例えば、維持パルス波形を立ち上げる際には、スイッチング素子Ｑ１をオンにして電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とを共振させ、電力回収用のコンデンサＣ１からスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１を通して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電力を供給する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧がＶｓに近づいた時点で、スイッチング素子Ｑ３をオンにして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを電圧Ｖｓにクランプする。
逆に、維持パルス波形を立ち下げる際には、スイッチング素子Ｑ２をオンにして電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とを共振させ、電極間容量ＣｐからインダクタＬ１、ダイオードＤ２、スイッチング素子Ｑ２を通して電力回収用のコンデンサＣ１に電力を回収する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が０（Ｖ）に近づいた時点で、スイッチング素子Ｑ４をオンにして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを０（Ｖ）にクランプする。
初期化波形発生回路５３は、スイッチング素子Ｑ１１とコンデンサＣ１０と抵抗Ｒ１０とを有し電圧Ｖｉ２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、スイッチング素子Ｑ１４とコンデンサＣ１２と抵抗Ｒ１１とを有し所定の初期化電圧Ｖｉ４までランプ状に緩やかに下降する下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路、スイッチング素子Ｑ１２を用いた分離回路およびスイッチング素子Ｑ１３を用いた分離回路を備えている。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき上述した初期化波形を発生させるとともに、全セル初期化動作における初期化電圧Ｖｉ４の制御を行う。なお、図１２には、ミラー積分回路のそれぞれの入力端子を入力端子ＩＮａ、入力端子ＩＮｂとして示している。
そして、例えば、初期化波形における上りランプ波形電圧を発生させる場合には、入力端子ＩＮａに所定の電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加して、入力端子ＩＮａを「Ｈｉ」にする。すると、抵抗Ｒ１０からコンデンサＣ１０に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１１のソース電圧がランプ状に上昇し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に上昇し始める。
また、全セル初期化動作および選択初期化動作の初期化波形における下りランプ波形電圧を発生させる場合には、入力端子ＩＮｂに所定の電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加して、入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。
走査パルス発生回路５４は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を出力するスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎと、スイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎ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Ｑ２１と、スイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎを制御するための制御回路ＩＣ１〜制御回路ＩＣｎと、電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧Ｖｃをスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎの高電圧側に印加するためのダイオードＤ２１およびコンデンサＣ２１とを備えている。そしてスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路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ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎと電圧Ｖａを出力するためのスイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎとを備えている。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルス電圧Ｖａを順次発生させる。なお、走査パルス発生回路５４は、初期化期間では初期化波形発生回路５３の電圧波形を、維持期間では維持パルス発生回路５０の電圧波形をそのまま出力する。
ここで、スイッチング素子Ｑ３、スイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ１２、スイッチング素子Ｑ１３には非常に大きな電流が流れるために、これらのスイッチング素子にはＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を複数並列接続してインピーダンスを低下させている。
また、走査パルス発生回路５４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、スイッチング素子Ｑ２２、スイッチング素子Ｑ２３とを備える。比較器ＣＰは、スイッチング素子Ｑ２２がオンのときには電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ２が重畳された電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）を、スイッチング素子Ｑ２３がオンのときには電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３が重畳された電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）を、駆動波形電圧と比較し、駆動波形電圧の方が高い場合には「０」を、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（ＣＥＬ１）と切換え信号ＣＥＬ２とが入力される。これらスイッチング素子Ｑ２２、スイッチング素子Ｑ２３の切換え、および切換え信号ＣＥＬ２には、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の出力は制御回路ＩＣ１〜制御回路ＩＣｎに入力され、アンドゲートＡＧの出力が「０」であればスイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎを介して駆動波形電圧を、アンドゲートＡＧの出力が「１」であればスイッチング素子ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎを介して電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃを出力する。
なお、図示はしていないが、維持電極駆動回路４４の維持パルス発生回路は維持パルス発生回路５０と同様の構成であり、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ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と、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子と、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子とを有し、維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。
なお、本実施の形態では、初期化波形発生回路５３に、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。
次に、初期化波形発生回路５３の動作と初期化電圧Ｖｉ４を制御する方法について、図面を用いて説明する。まず、図１３を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにする場合の動作を説明し、次に、図１４を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする場合の動作を説明する。なお、図１３、図１４では全セル初期化動作時の駆動波形を例にして初期化電圧Ｖｉ４の制御方法を説明するが、選択初期化動作においても同様の制御方法により、初期化電圧Ｖｉ４を制御することができる。
また、図１３、図１４では、全セル初期化動作を行う駆動電圧波形を期間Ｔ１〜期間Ｔ５で示した５つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。また、電圧Ｖｉ１、電圧Ｖｉ３、電圧Ｖｉ３’は電圧Ｖｓに等しいものとし、電圧Ｖｉ２は電圧Ｖｒに等しいものとし、電圧Ｖｉ４Ｌは負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ２を重畳させた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）に等しいものとし、また、電圧Ｖｉ４Ｈは負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３を重畳させた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）に等しいものとして説明する。また、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。また、図面には、スイッチング素子をオンさせる信号を「Ｈｉ」、オフさせる信号を「Ｌｏ」と表記し、アンドゲートＡＧへの入力信号ＣＥＬ１、ＣＥＬ２も同様に、「１」を「Ｈｉ」、「０」を「Ｌｏ」と表記する。
図１３は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路４３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。なお、ここでは、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにするために、期間Ｔ１〜期間Ｔ５において、スイッチング素子Ｑ２２はオンに、スイッチング素子Ｑ２３はオフに維持しており、切換え信号ＣＥＬ２は「１」に維持している。
（期間Ｔ１）
まず、維持パルス発生回路５０のスイッチング素子Ｑ１をオンにする。すると、電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とが共振し、電力回収用のコンデンサＣ１からスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１を通して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が上がり始める。
（期間Ｔ２）
次に、維持パルス発生回路５０のスイッチング素子Ｑ３をオンにする。するとスイッチング素子Ｑ３を介して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｓが印加され、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電位は電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ１と等しい）となる。
（期間Ｔ３）
次に、上りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮａを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮａに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１０からコンデンサＣ１０に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１１のソース電圧がランプ状に上昇し、走査電極駆動回路４３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、入力端子ＩＮａが「Ｈｉ」の間継続する。
この出力電圧が電圧Ｖｒ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ２と等しい）まで上昇したら、その後、入力端子ＩＮａを「Ｌｏ」にする。具体的には入力端子ＩＮａに、例えば電圧０（Ｖ）を印加する。
このようにして、放電開始電圧以下となる電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ１と等しい）から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｒ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ２と等しい）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ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する。
（期間Ｔ４）
入力端子ＩＮａを「Ｌｏ」にすると走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ３と等しい）まで低下する。そしてその後、スイッチング素子Ｑ３をオフにする。
（期間Ｔ５）
次に、下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。そして、初期化期間が終了する直前に、入力端子ＩＮｂを「Ｌｏ」とする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧０（Ｖ）を印加する。
このとき、比較器ＣＰでは、スイッチング素子Ｑ２２はオンに、スイッチング素子Ｑ２３はオフに維持されているため、この下りランプ波形電圧と、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ＣＥＬ１は、下りランプ波形電圧が電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）以下となった時刻ｔ５において「０」から「１」に切換わる。切換え信号ＣＥＬ２は「１」であるため、これにより、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「１」が出力され、走査パルス発生回路５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。したがって、走査パルス発生回路５４からは、初期化電圧Ｖｉ４を（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）、すなわちＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を出力することができる。
以上のようにして、走査電極駆動回路４３は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに対して、放電開始電圧以下となる電圧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上りランプ波形電圧を印加し、その後、電圧Ｖｉ３から初期化電圧Ｖｉ４（ここではＶｉ４Ｌ）に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。
なお、図示はしていないが、初期化期間終了後、続く書込み期間では、スイッチング素子Ｑ２１をオンに維持する。これにより、比較器ＣＰの一方の端子に入力される電圧は負の電圧Ｖａとなり、比較器ＣＰからの出力信号ＣＥＬ１は「１」に維持される。これにより、アンドゲートＡＧからの出力は「１」に維持され、走査パルス発生回路５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。そして、ここでは図示していないが、負の走査パルス電圧を発生させるタイミングで切換え信号ＣＥＬ２を「０」にすることで、アンドゲートＡＧの出力信号は「０」となり、走査パルス発生回路５４からは負の電圧Ｖａが出力される。このようにして、書込み期間における負の走査パルス電圧を発生させることができる。
次に、図１４を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする場合の動作を説明する。図１４は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路４３の動作の他の例を説明するためのタイミングチャートである。なお、ここでは、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするために、期間Ｔ１〜期間Ｔ５’において、スイッチング素子Ｑ２２はオフに、スイッチング素子Ｑ２３はオンに維持している。また、図１４において、期間Ｔ１〜期間Ｔ４の動作は図１３に示した期間Ｔ１〜期間Ｔ４の動作と同様であるので、ここでは、図１３に示した期間Ｔ５と動作の異なる期間Ｔ５’について説明する。
（期間Ｔ５’）
期間Ｔ５’では、下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。
このとき、比較器ＣＰでは、スイッチング素子Ｑ２２はオフに、スイッチング素子Ｑ２３はオンに維持されているため、この下りランプ波形電圧と、電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３が加えられた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）とが比較されており、比較器ＣＰからの出力信号ＣＥＬ１は、下りランプ波形電圧が電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）以下となった時刻ｔ５’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ＣＥＬ２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５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。したがって、この下りランプ波形電圧における最低電圧を（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）、すなわちＶｉ４Ｈとすることができる。
なお、ここでは、比較器ＣＰにおける比較結果でスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎを切換える構成としたため、図１３、図１４において、下りランプ波形電圧がＶｉ４ＬまたはＶｉ４Ｈに到達した後すぐに電圧Ｖｃに切換わるような波形図となっているが、本実施の形態においては何らこの波形に限定されるものではなく、Ｖｉ４ＬまたはＶｉ４Ｈに到達した後その電圧を一定期間保持するような構成であってもかまわない。
このように、本実施の形態では、走査電極駆動回路４３を図１２に示したような回路構成とすることで、Ｖｓｅｔ２およびＶｓｅｔ３を所望の電圧値に設定するだけで、緩やかに下降する下りランプ波形電圧の最低電圧、すなわち初期化電圧Ｖｉ４の電圧値を簡単に制御することが可能になる。
なお、本実施の形態では全セル初期化動作における初期化電圧Ｖｉ４の制御について説明したが、選択初期化動作においては上りランプ波形電圧を発生させない点が異なるだけで下りランプ波形電圧の発生については上述と同様の動作であり、初期化電圧Ｖｉ４の制御も同様に行うことができる。
なお、初期化電圧Ｖｉ４を変化させるには、ここで説明した以外にも様々な方法が考えられる。例えば、電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４へ下降する傾斜の傾きを制御して電圧Ｖｉ４を高くしたり低くしたりすること等が考えられる。そして、本実施の形態においては、初期化電圧Ｖｉ４を変化させる方法は上述した方法に限定されるものではなく、それ以外の方法であってもかまわない。
なお、本実施の形態では、Ｖｓｅｔ２を５（Ｖ）にし、Ｖｓｅｔ３を１０（Ｖ）することでＶｉ４ＨをＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い電圧としている。しかし、何らこの電圧値に限定されるものではなく、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最適な値に設定することが望ましい。
以上説明したように、本実施の形態では、１フィールドを、輝度重みの最も小さいサブフィールドを含む連続した２以上のサブフィールドからなる第１のサブフィールド群（本実施の形態では、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）と、輝度重みの最も重いサブフィールドを含む連続した２以上のサブフィールドからなる第２のサブフィールド群（本実施の形態では、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）との２つのサブフィールド群に分け、第１のサブフィールド群においては第１のコーディングにもとづき書込みを制御し、第２のサブフィールド群においては第２のコーディングにもとづき書込みを制御する構成とする。さらに、下りランプ波形電圧の初期化電圧Ｖｉ４を、Ｖｉ４ＬとＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈとで切換える構成とし、第２のサブフィールド群の初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４を、第１のサブフィールド群の初期化期間におけるＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈに設定する構成とする。このような構成とすることにより、不灯セルを低減し、走査パルス電圧（振幅）および書込みパルス電圧Ｖｄを高くすることなく、安定した書込みを実現することができる。
なお、本実施の形態では、第１のサブフィールド群を第１ＳＦ〜第６ＳＦとし、第２のサブフィールド群を第７ＳＦ〜第１０ＳＦとする構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、これ以外のサブフィールド構成であってもよい。図１５Ａ、図１５Ｂは、本発明の実施の形態のコーディングの他の例を示した図であり、図１６は、本発明の実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の他の例を示した図である。なお、図１５Ａには、階調値０から階調値７６までのコーディングを示し、図１５Ｂには、階調値７７から階調値２５６までのコーディングを示す。例えば、第１ＳＦ〜第４ＳＦを第１のサブフィールド群とし、第５ＳＦ〜第１０ＳＦを第２のサブフィールド群としてもよく、その場合には、図１５Ａ、図１５Ｂに示すようなコーディングとなる。その場合、図１６に示すように、第１のコーディングにより発光・非発光を制御する第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第４ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行い、第２のコーディングにより発光・非発光を制御する第２のサブフィールド群（第５ＳＦ〜第１０ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行う。また、Ｖｉ４Ｌの電圧値やＶｉ４Ｈの電圧値等を上述した値に限定するものではなく、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最適な値に設定することが望ましい。
なお、本実施の形態では、放電ガスのキセノン分圧を１０％としたが、他のキセノン分圧であってもそのパネルに応じた駆動電圧に設定すればよい。
また、本実施の形態において用いたその他の具体的な各数値は、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、初期化期間において走査電極に印加する緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を第１のサブフィールド群と第２のサブフィールド群とで異なる電圧値にしているので、高輝度化されたパネルであっても、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させることが可能であり、不灯セルの発生を低減して画像表示品質を向上させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。
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装置およびプラズマディスプレイパネル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、例えば分圧比で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に用いられている。
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する。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とともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させる。書込み期間では、表示を行うべき放電セルに選択的に書込みパルス電圧を印加して書込み放電を発生させ壁電荷を形成する（以下、この動作を「書込み」とも記す）。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電圧を印加し、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。
この駆動方法では、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）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だけ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）を行う。このように駆動することによって、画像の表示に関係のない発光は全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなり、黒表示領域の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）は全セル初期化動作における微弱発光だけとなって、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）。
また、上述の特許文献１には、維持期間における最後の維持パルスのパルス幅を他の維持パルスのパルス幅よりも短くし、表示電極対間の壁電荷による電位差を緩和する、いわゆる細幅消去放電についても記載されている。この細幅消去放電を安定して発生させることによって、続くサブフィールドの書込み期間において確実な書込み動作を行うことができ、コントラスト比の高いプラズマディスプレイ装置を実現することができる。
近年においては、パネルの高精細化、大画面化にともない、プラズマディスプレイ装置におけるさらなる画像表示品質の向上が望まれている。画像表示品質を向上させる手段のひとつに、高輝度化がある。発光輝度を上げるためにはキセノンの分圧比を上げることが有効であるが、そうすると書込みに必要な電圧が上昇し、書込みが不安定になるという問題があった。また、そのようなパネルでは、暗電流（放電とは無関係に放電セル内に生じる電流）が増加し、その結果、初期化期間に形成された壁電荷が、続く書込み動作までの間に減少（以下、「電荷抜け」と呼称する）する量が増加して、書込みがなされたにもかかわらず維持放電が発生しない放電セル（以下、「不灯セル」と略記する）が発生することがあった。
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パネルと、緩やかに下降する傾斜波形電圧を走査電極に印加して放電セルを初期化する初期化期間と放電させる放電セルに選択的に書込みする書込み期間とこの書込み期間で書込みされた放電セルで輝度重みに応じた回数の維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けてパネルを駆動する駆動回路とを備え、駆動回路は、連続する複数のサブフィールドからなるサブフィールド群を設けるとともに、そのサブフィールド群において非発光のサブフィールドがある場合には、その非発光のサブフィールドからそのサブフィールド群における最も輝度重みの大きいサブフィールドまで連続して非発光となる諧調値を表示用の諧調値として用い、そのサブフィールド群に含まれるサブフィールドと他のサブフィールドとで傾斜波形電圧の最低電圧を異なる電圧値にすることを特徴とする。
これにより、高輝度化されたパネルであっても、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させ、不灯セルの発生を低減することが可能となる。
これにより、高輝度化されたパネルであっても、書込み期間において維持電極に印加する第２の電圧の電圧値を、パネルに通電した時間の累積時間に応じて変更しているので、パネルへの通電累積時間が増大したときに、書込みパルス電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させることが可能となる。
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）
図１は、本発明の一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２４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２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。
また、保護層２６は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れたＭｇＯを主成分とする材料から形成されている。
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２４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。そして、本実施の形態においては、輝度向上のためにキセノン分圧を約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２４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。また、放電ガスの混合比率も上述したものに限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図２は、本発明の一実施の形態におけるパネル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〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜データ電極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。
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。本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、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。そして、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有する。
各サブフィールドにおいて、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。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、１つ前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。
書込み期間では、後に続く維持期間において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２４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。このときの比例定数を「輝度倍率」と呼ぶ。
なお、本実施の形態では、後述するコーディング（発光させるサブフィールドの組み合わせのことを表す）の違いに応じて、初期化期間に発生させる走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加するための緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を制御している。具体的には、後述する第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を低い方の電圧値にして傾斜波形電圧を発生させ、後述する第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を高い方の電圧値にして傾斜波形電圧を発生させている。これにより、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく安定した書込み放電を発生させ、不灯セルの発生を低減することを実現している。以下、駆動電圧波形の概要についてまず説明し、続いて、第１のコーディングおよび第２のコーディングについて説明し、続いて、第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドにおける駆動電圧波形と第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドにおける駆動電圧波形との違いについて説明する。
図３は、本発明の一実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図３には、２つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち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」と呼称する）と、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」と呼称する）とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。
まず、全セル初期化サブフィールドである第１ＳＦについて説明する。
第１ＳＦの初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極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（以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する。
この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極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〜データ電極Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜維持電極ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極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（以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する（以下、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する下りランプ波形電圧の最小値を「初期化電圧Ｖｉ４」として引用する）。この間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極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。
ここで、本実施の形態においては、この初期化電圧Ｖｉ４の電圧値を２つの異なる電圧値で切換えてパネル１０を駆動する構成としている。図３には示していないが、以下、電圧値の高い方をＶｉ４Ｈと記し、電圧値の低い方をＶｉ４Ｌと記す。
そして、後述する第１のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧によって初期化を行い、後述する第２のコーディングにもとづき発光を制御するサブフィールドの初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値をＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧によって初期化を行うように構成している。この構成の詳細については、後述する。
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。
まず、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〜データ電極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、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〜データ電極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。
続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜走査電極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〜維持電極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〜走査電極ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極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２４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〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極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および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。以下、この放電を「消去放電」と呼ぶ。
このように、最後の維持放電、すなわち消去放電を発生させるための電圧Ｖｓを走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加した後、所定の時間間隔の後、表示電極対２４の電極間の電位差を緩和するための電圧Ｖｅ１を維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに印加する。こうして維持期間における維持動作が終了する。
次に、選択初期化サブフィールドである第２ＳＦの動作について説明する。
第２ＳＦの選択初期化期間では、上述した全セル初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する。すなわち、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加したまま、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｉ３’から初期化電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下りランプ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。また、第３ＳＦ〜第１０ＳＦにおいて、初期化期間の動作は第２ＳＦと同様の選択初期化動作であり、書込み期間の書込み動作も第２ＳＦと同様であり、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４は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す図である。なお、図４はサブフィールド法における１フィールド間の駆動波形を略式に記したもので、それぞれのサブフィールドの駆動電圧波形は図３の駆動電圧波形と同等なものである。
図４に示すように、本実施の形態では、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）で構成し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１２、２２、３７、４５、５７、７１）の輝度重みを持つものとする。そして、上述したように第１ＳＦは全セル初期化動作を行う全セル初期化サブフィールドとし、第２ＳＦ〜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とする。このようなサブフィールド構成とすることで、画像の表示に関係のない発光を低減し、コントラストの高い画像表示を実現している。また各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対２４のそれぞれに印加する。また、本実施の形態では、後述するように、輝度重みの小さいサブフィールド（ここでは、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）を第１のサブフィールド群とし、輝度重みの大きいサブフィールド（ここでは、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）を第２のサブフィールド群としている。しかし、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、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
次に、本実施の形態におけるコーディング、すなわち画像表示に用いる階調値とその階調値を表示するために発光させるサブフィールドの組み合わせについて説明する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図である。なお、図５Ａには、階調値０から階調値４４までのコーディングを示し、図５Ｂには、階調値４５から階調値１７２までのコーディングを示し、図５Ｃには、階調値１７３から階調値２５６までのコーディングを示す。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃにおいて、「１」で示したサブフィールドは発光させるサブフィールド（発光サブフィールド）を表し、空欄のサブフィールドは発光させないサブフィールド（非発光サブフィールド）を表す。
本実施の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールド（ここでは、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）を第１のサブフィールド群とし、この第１のサブフィールド群では第１のコーディングにもとづき各サブフィールドの発光・非発光を制御する。また、輝度重みの大きいサブフィールド（ここでは、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）を第２のサブフィールド群とし、この第２のサブフィールド群では第２のコーディングにもとづき各サブフィールドの発光・非発光を制御して階調を表示するものとする。
そして、第１のコーディングおよび第２のコーディングのいずれの規則にも合致する階調値だけを画像表示に用いる階調値としている。
この第１のコーディングおよび第２のコーディングについて、説明する。図６Ａ、図６Ｂは、本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図である。なお、図６Ａには、階調値０から階調値７１までのうちの一部を抜粋して示し、図６Ｂには、階調値１２７から階調値２５６までのうちの一部を抜粋して示す。なお、本実施の形態では、１フィールドを、それぞれ（１、２、３、６、１２、２２、３７、４５、５７、７１）の輝度重みを持つ１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）で構成するため、各サブフィールドの発光・非発光を組み合わせることにより、０（全サブフィールドを非発光にする）から２５６（全サブフィールドを発光させる）までの階調を表示することが可能であるが、図６Ａ、図６Ｂはそのうちの一部を抜き出して示したものである。また、図６Ａ、図６Ｂにおいて、無地の欄に書かれた階調値は画像の表示に用いる階調値を示し、斜線の入った欄に書かれた階調値は表示に用いない階調値を示す。すなわち、無地の欄に書かれた階調値だけを抜き出したものが図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示したものと等しくなる。
まず、第１のコーディングについて説明する。
本実施の形態では、上述したように、表示画像のコントラストを高めることを目的に、第２ＳＦ〜第１０ＳＦを選択初期化サブフィールドとしている。この選択初期化サブフィールドでは、直前のサブフィールドにおいて維持放電を発生させた放電セルでのみ初期化を行い、維持放電が発生しなかった放電セルでは初期化を行わない。そのため、維持放電が発生しなかった放電セルでは、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を、続くサブフィールドにおける書込みで使用することになる。しかし、壁電荷は時間の経過とともに徐々に失われるため、維持放電が発生しなかった放電セルでは、続くサブフィールドにおいて壁電荷の不足による書込み不良が発生する恐れがある。そして、非発光のサブフィールドが増えるほど、より多くの壁電荷が失われやすく、書込み不良の発生する恐れは大きくなる。
そこで、第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）においては、各階調値を表示するにあたり、発光させるサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドと第１ＳＦとの間に非発光サブフィールドが２つ以上存在する階調値は表示に用いないものとし、それ以外の階調値を表示に用いるものとする。ただし、第７ＳＦが発光サブフィールドでかつ第６ＳＦが非発光サブフィールドの場合は第６ＳＦを非発光サブフィールドとしてカウントするものとし、また、輝度重みが最も小さい第１ＳＦは非発光であっても非発光サブフィールドとしてカウントしないものとする。
ここでは、例えば、第３ＳＦだけが非発光サブフィールドとなる階調値「８」や、第６ＳＦだけが非発光サブフィールドとなる階調値「６０」、階調値「６１」が、この規則に則った表示用の階調値となる。
本実施の形態では、このようなコーディングを第１のコーディングとする。
続いて、第２のコーディングについて説明する。
上述したように、壁電荷は時間の経過とともに徐々に失われるため、輝度重みが大きく維持期間が長いサブフィールドでは、非発光サブフィールドにおいてさらに多くの壁電荷が失われる恐れがあり、書込み不良が発生する恐れはさらに大きくなる。そこで、第１のサブフィールド群と比較して維持期間が長い第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）においては、各階調値を表示するにあたり、発光するサブフィールドの直前に非発光のサブフィールドが存在する階調値は表示に用いないものとし、それ以外の階調値を表示に用いるものとする。すなわち、第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）は、維持放電を発生させない放電セルではそのサブフィールドに続くサブフィールドにおいても維持放電を発生させないように書込みを制御する連続した２以上のサブフィールドで構成したサブフィールド群である。
例えば、第７ＳＦだけを発光させる階調値「６０」、階調値「６１」や、第７ＳＦ、第８ＳＦを連続して発光させる階調値「１２７」、階調値「１２８」、あるいは第７ＳＦ〜第１０ＳＦを連続して発光させる階調値「２４９」、階調値「２５０」が、この規則に則った表示用の階調値となる。
本実施の形態では、このようなコーディングを第２のコーディングとする。
そして、本実施の形態においては、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａ、図６Ｂに示すように、第１のコーディングおよび第２のコーディングのいずれの規則にも合致する階調値だけを画像表示に用いる階調値とする。
このように、本実施の形態では、１フィールドを第１のサブフィールド群と第２のサブフィールド群との２つのサブフィールド群に分け、それぞれのサブフィールド群において輝度重みに応じた最適なコーディングを適用することで、画像の表示に用いる階調数を確保しつつ、書込み不良の発生を抑えて、書込み不良に起因する不灯セルの発生を低減している。
なお、このコーディングでは、階調値が不連続となる箇所が生じるが、これらの不連続な階調値は、一般に用いられているいわゆる誤差散法やディザ法等の手法を用いることで補うことが可能である。
そして、さらに本実施の形態では、初期化期間に走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する下りランプ波形電圧の初期化電圧Ｖｉ４を、第１のコーディングにもとづき書込みを制御するサブフィールドと第２のコーディングにもとづき書込みを制御するサブフィールドとで、異なる電圧値にして発生させている。次に、その詳細を説明する。
図７は、本発明の一実施の形態における走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する駆動電圧波形の波形図である。
本実施の形態では、上述したように、下りランプ波形電圧の最低電圧である初期化電圧Ｖｉ４を２つの異なる電圧値、すなわち電圧値の低い方のＶｉ４Ｌとそれよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈとで切換えて下りランプ波形電圧を発生させる構成としている。
そして、図７に示すように、第１のコーディングにより発光・非発光を制御する第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行い、第２のコーディングにより発光・非発光を制御する第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行うように構成している。本実施の形態では、このような構成とすることにより、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく安定した書込み放電を発生させることを実現している。これは、次のような理由による。
下りランプ波形電圧によって初期化放電を発生させる初期化動作では、初期化電圧Ｖｉ４の電圧値に応じて初期化放電の持続時間が変化する。そのため、各電極上に形成される書込み放電に必要な壁電荷の状態も初期化電圧Ｖｉ４の電圧値に応じて変化し、続く書込み放電に必要な印加電圧も変化する。そして、これらの間には、次に示すような関係がある。
図８は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す特性図である。図８において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）を表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４を表す。そして、図８は、初期化電圧Ｖｉ４を変化（ここでは、−１００（Ｖ）から−８８（Ｖ）まで変化）させたときに、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）がどのように変化するかを示した図である。
この図８に示すように、初期化電圧Ｖｉ４の電圧に応じて安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）も変化し、初期化電圧Ｖｉ４を高くする（ここでは、初期化電圧Ｖｉ４を−１００（Ｖ）から−８８（Ｖ）に向かって変化させる）と、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）は小さくなる。例えば、初期化電圧Ｖｉ４が約−９５（Ｖ）のときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１２０（Ｖ）であるが、初期化電圧Ｖｉ４を約−９０（Ｖ）にすると必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１０（Ｖ）となり、約１０（Ｖ）小さくなる。
この初期化電圧Ｖｉ４を変更するサブフィールドと、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧とには次に示すような関係があり、走査パルス電圧を低減させる効果を得るのに、必ずしも全てのサブフィールドで初期化電圧Ｖｉ４を高める（例えば、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする）必要はないことが確認された。
図９は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドと安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図である。図９において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧（振幅）を表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させるサブフィールドを表す。例えば、横軸に示す「１０」は、第１０ＳＦでのみ初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにし、第１ＳＦ〜第９ＳＦでは初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。同様に、「６〜１０」は、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにし、第１ＳＦ〜第５ＳＦでは初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。また、「０」は、全てのサブフィールド（第１ＳＦ〜第１０ＳＦ）で初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにしたことを表す。なお、ここでは、Ｖｉ４Ｌは−９５（Ｖ）とし、Ｖｉ４ＨはＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い−９０（Ｖ）とした。
この図９に示すように、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドを、輝度重みの最も大きい第１０ＳＦの方から順に増やすにつれて、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧は徐々に低減されていく。例えば、第１０ＳＦだけで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしたときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１９（Ｖ）であるが、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしたときには必要な走査パルス電圧（振幅）は約１１１（Ｖ）となり、約８（Ｖ）低減される。
しかし、第６ＳＦ〜第１０ＳＦで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすると、第６ＳＦよりも輝度重みの小さいサブフィールドで初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにしても、必要な走査パルス電圧（振幅）に変化は生じない。これらのことから、必要な走査パルス電圧を低減する効果を得るためには、輝度重みの比較的大きいサブフィールドにおいて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすればよいことが確認された。
一方、初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとには次に示すような関係があり、初期化電圧Ｖｉ４を高めると電荷抜けが悪化して不灯セルが発生する可能性が大きくなることがわかった。
図１０は、本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとの関係を示す図である。図１０において、縦軸は安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄを表し、横軸は初期化電圧Ｖｉ４を表す。
この図１０に示すように、初期化電圧Ｖｉ４の電圧に応じて安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄも変化するが、走査パルス電圧のときとは逆に、初期化電圧Ｖｉ４を高くすると、安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄも高くなる。例えば、初期化電圧Ｖｉ４が約−９５（Ｖ）のときには必要な書込みパルス電圧Ｖｄは約５０（Ｖ）であるが、初期化電圧Ｖｉ４を約−９０（Ｖ）にすると必要な書込みパルス電圧Ｖｄは約６６（Ｖ）となり、約１６（Ｖ）高くなる。
書込みパルス電圧のマージン（放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧と、実際にデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに印加する書込みパルス電圧Ｖｄとの差）は、電荷抜けの発生量に関連しており、このマージンが小さくなると電荷抜けが悪化することがわかっている。すなわち、書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄが高くなると、その分電荷抜けが悪化し、不灯セルが発生する可能性が大きくなる。
ここで、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、壁電圧の減少に起因する不灯セルの発生は実質的にゼロである。これは、第２のサブフィールド群においては、そのいずれかのサブフィールドにおいて、たとえ非発光の放電セルで不灯に至るような電荷抜けが生じたとしても、その放電セルはそれ以降のサブフィールドで発光させることがないためである。
すなわち、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにすることで書込みパルス電圧のマージンが小さくなっても、これによる不灯セルの発生は実質的にゼロであり、問題とはならない。
そこで、本実施の形態では、図７に示したように、第１のコーディングを用いる第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにして下りランプ波形電圧を発生させ、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させる構成とする。これにより、不灯セルの発生を低減し、走査パルス電圧（振幅）および書込みパルス電圧Ｖｄを高くすることなく、安定した書込みを実現することができる。
なお、本実施の形態では、Ｖｉ４Ｌを−９５（Ｖ）とし、Ｖｉ４ＨをＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い−９０（Ｖ）としているが、これらの数値は表示電極対数１０８０の５０インチのパネルにもとづくものであって、本実施の形態は何らこれらの数値に限定されるものではない。
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図１１は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置１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パネル１０と、このパネル１０を駆動する駆動回路から構成される。駆動回路として、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５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４１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４２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。
タイミング発生回路４５は水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号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。そして、上述したように、本実施の形態においては、第１のコーディングを用いる第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第６ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにして下りランプ波形電圧を発生させ、第２のコーディングを用いる第２のサブフィールド群（第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにして下りランプ波形電圧を発生させるように制御しており、それに応じたタイミング信号を各駆動回路に出力する。これにより、不灯セルの発生を低減し、書込み動作を安定させる制御を行う。
走査電極駆動回路４３は、初期化期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する初期化波形電圧を発生するための初期化波形発生回路、維持期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルス電圧を発生するための維持パルス発生回路、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルス電圧を発生するための走査パルス発生回路を有し、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路および電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生するための回路を備え、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを駆動する。
次に、走査電極駆動回路４３の詳細とその動作について説明する。図１２は、本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路４３の回路図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルスを発生させる維持パルス発生回路５０、初期化波形を発生させる初期化波形発生回路５３、走査パルスを発生させる走査パルス発生回路５４を備えている。
維持パルス発生回路５０は、電力回収回路５１とクランプ回路５２とを備えている。電力回収回路５１は、電力回収用のコンデンサＣ１、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、逆流防止用のダイオードＤ１、ダイオードＤ２、共振用のインダクタＬ１を有している。なお、電力回収用のコンデンサＣ１は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収回路５１の電源として働くように、電圧値Ｖｓの半分の約Ｖｓ／２に充電されている。クランプ回路５２は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子Ｑ３、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子Ｑ４を有している。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。
例えば、維持パルス波形を立ち上げる際には、スイッチング素子Ｑ１をオンにして電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とを共振させ、電力回収用のコンデンサＣ１からスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１を通して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電力を供給する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧がＶｓに近づいた時点で、スイッチング素子Ｑ３をオンにして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを電圧Ｖｓにクランプする。
逆に、維持パルス波形を立ち下げる際には、スイッチング素子Ｑ２をオンにして電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とを共振させ、電極間容量ＣｐからインダクタＬ１、ダイオードＤ２、スイッチング素子Ｑ２を通して電力回収用のコンデンサＣ１に電力を回収する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が０（Ｖ）に近づいた時点で、スイッチング素子Ｑ４をオンにして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを０（Ｖ）にクランプする。
初期化波形発生回路５３は、スイッチング素子Ｑ１１とコンデンサＣ１０と抵抗Ｒ１０とを有し電圧Ｖｉ２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、スイッチング素子Ｑ１４とコンデンサＣ１２と抵抗Ｒ１１とを有し所定の初期化電圧Ｖｉ４までランプ状に緩やかに下降する下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路、スイッチング素子Ｑ１２を用いた分離回路およびスイッチング素子Ｑ１３を用いた分離回路を備えている。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき上述した初期化波形を発生させるとともに、全セル初期化動作における初期化電圧Ｖｉ４の制御を行う。なお、図１２には、ミラー積分回路のそれぞれの入力端子を入力端子ＩＮａ、入力端子ＩＮｂとして示している。
そして、例えば、初期化波形における上りランプ波形電圧を発生させる場合には、入力端子ＩＮａに所定の電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加して、入力端子ＩＮａを「Ｈｉ」にする。すると、抵抗Ｒ１０からコンデンサＣ１０に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１１のソース電圧がランプ状に上昇し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に上昇し始める。
また、全セル初期化動作および選択初期化動作の初期化波形における下りランプ波形電圧を発生させる場合には、入力端子ＩＮｂに所定の電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加して、入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。
走査パルス発生回路５４は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を出力するスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎと、スイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎ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Ｑ２１と、スイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎを制御するための制御回路ＩＣ１〜制御回路ＩＣｎと、電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧Ｖｃをスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎの高電圧側に印加するためのダイオードＤ２１およびコンデンサＣ２１とを備えている。そしてスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路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ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎと電圧Ｖａを出力するためのスイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎとを備えている。そして、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号にもとづき、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルス電圧Ｖａを順次発生させる。なお、走査パルス発生回路５４は、初期化期間では初期化波形発生回路５３の電圧波形を、維持期間では維持パルス発生回路５０の電圧波形をそのまま出力する。
ここで、スイッチング素子Ｑ３、スイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ１２、スイッチング素子Ｑ１３には非常に大きな電流が流れるために、これらのスイッチング素子にはＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を複数並列接続してインピーダンスを低下させている。
また、走査パルス発生回路５４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、スイッチング素子Ｑ２２、スイッチング素子Ｑ２３とを備える。比較器ＣＰは、スイッチング素子Ｑ２２がオンのときには電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ２が重畳された電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）を、スイッチング素子Ｑ２３がオンのときには電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３が重畳された電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）を、駆動波形電圧と比較し、駆動波形電圧の方が高い場合には「０」を、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（ＣＥＬ１）と切換え信号ＣＥＬ２とが入力される。これらスイッチング素子Ｑ２２、スイッチング素子Ｑ２３の切換え、および切換え信号ＣＥＬ２には、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の出力は制御回路ＩＣ１〜制御回路ＩＣｎに入力され、アンドゲートＡＧの出力が「０」であればスイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎを介して駆動波形電圧を、アンドゲートＡＧの出力が「１」であればスイッチング素子ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎを介して電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃを出力する。
なお、図示はしていないが、維持電極駆動回路４４の維持パルス発生回路は維持パルス発生回路５０と同様の構成であり、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ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と、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子と、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子とを有し、維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。
なお、本実施の形態では、初期化波形発生回路５３に、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。
次に、初期化波形発生回路５３の動作と初期化電圧Ｖｉ４を制御する方法について、図面を用いて説明する。まず、図１３を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにする場合の動作を説明し、次に、図１４を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする場合の動作を説明する。なお、図１３、図１４では全セル初期化動作時の駆動波形を例にして初期化電圧Ｖｉ４の制御方法を説明するが、選択初期化動作においても同様の制御方法により、初期化電圧Ｖｉ４を制御することができる。
また、図１３、図１４では、全セル初期化動作を行う駆動電圧波形を期間Ｔ１〜期間Ｔ５で示した５つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。また、電圧Ｖｉ１、電圧Ｖｉ３、電圧Ｖｉ３’は電圧Ｖｓに等しいものとし、電圧Ｖｉ２は電圧Ｖｒに等しいものとし、電圧Ｖｉ４Ｌは負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ２を重畳させた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）に等しいものとし、また、電圧Ｖｉ４Ｈは負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３を重畳させた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）に等しいものとして説明する。また、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。また、図面には、スイッチング素子をオンさせる信号を「Ｈｉ」、オフさせる信号を「Ｌｏ」と表記し、アンドゲートＡＧへの入力信号ＣＥＬ１、ＣＥＬ２も同様に、「１」を「Ｈｉ」、「０」を「Ｌｏ」と表記する。
図１３は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路４３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。なお、ここでは、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにするために、期間Ｔ１〜期間Ｔ５において、スイッチング素子Ｑ２２はオンに、スイッチング素子Ｑ２３はオフに維持しており、切換え信号ＣＥＬ２は「１」に維持している。
（期間Ｔ１）
まず、維持パルス発生回路５０のスイッチング素子Ｑ１をオンにする。すると、電極間容量ＣｐとインダクタＬ１とが共振し、電力回収用のコンデンサＣ１からスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１を通して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が上がり始める。
（期間Ｔ２）
次に、維持パルス発生回路５０のスイッチング素子Ｑ３をオンにする。するとスイッチング素子Ｑ３を介して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｓが印加され、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電位は電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ１と等しい）となる。
（期間Ｔ３）
次に、上りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮａを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮａに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１０からコンデンサＣ１０に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１１のソース電圧がランプ状に上昇し、走査電極駆動回路４３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、入力端子ＩＮａが「Ｈｉ」の間継続する。
この出力電圧が電圧Ｖｒ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ２と等しい）まで上昇したら、その後、入力端子ＩＮａを「Ｌｏ」にする。具体的には入力端子ＩＮａに、例えば電圧０（Ｖ）を印加する。
このようにして、放電開始電圧以下となる電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ１と等しい）から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｒ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ２と等しい）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ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する。
（期間Ｔ４）
入力端子ＩＮａを「Ｌｏ」にすると走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎの電圧が電圧Ｖｓ（本実施の形態では、電圧Ｖｉ３と等しい）まで低下する。そしてその後、スイッチング素子Ｑ３をオフにする。
（期間Ｔ５）
次に、下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。そして、初期化期間が終了する直前に、入力端子ＩＮｂを「Ｌｏ」とする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧０（Ｖ）を印加する。
このとき、比較器ＣＰでは、スイッチング素子Ｑ２２はオンに、スイッチング素子Ｑ２３はオフに維持されているため、この下りランプ波形電圧と、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ＣＥＬ１は、下りランプ波形電圧が電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）以下となった時刻ｔ５において「０」から「１」に切換わる。切換え信号ＣＥＬ２は「１」であるため、これにより、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「１」が出力され、走査パルス発生回路５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。したがって、走査パルス発生回路５４からは、初期化電圧Ｖｉ４を（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ２）、すなわちＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を出力することができる。
以上のようにして、走査電極駆動回路４３は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに対して、放電開始電圧以下となる電圧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上りランプ波形電圧を印加し、その後、電圧Ｖｉ３から初期化電圧Ｖｉ４（ここではＶｉ４Ｌ）に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。
なお、図示はしていないが、初期化期間終了後、続く書込み期間では、スイッチング素子Ｑ２１をオンに維持する。これにより、比較器ＣＰの一方の端子に入力される電圧は負の電圧Ｖａとなり、比較器ＣＰからの出力信号ＣＥＬ１は「１」に維持される。これにより、アンドゲートＡＧからの出力は「１」に維持され、走査パルス発生回路５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。そして、ここでは図示していないが、負の走査パルス電圧を発生させるタイミングで切換え信号ＣＥＬ２を「０」にすることで、アンドゲートＡＧの出力信号は「０」となり、走査パルス発生回路５４からは負の電圧Ｖａが出力される。このようにして、書込み期間における負の走査パルス電圧を発生させることができる。
次に、図１４を用いて初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにする場合の動作を説明する。図１４は、本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路４３の動作の他の例を説明するためのタイミングチャートである。なお、ここでは、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするために、期間Ｔ１〜期間Ｔ５’において、スイッチング素子Ｑ２２はオフに、スイッチング素子Ｑ２３はオンに維持している。また、図１４において、期間Ｔ１〜期間Ｔ４の動作は図１３に示した期間Ｔ１〜期間Ｔ４の動作と同様であるので、ここでは、図１３に示した期間Ｔ５と動作の異なる期間Ｔ５’について説明する。
（期間Ｔ５’）
期間Ｔ５’では、下りランプ波形電圧を発生するミラー積分回路の入力端子ＩＮｂを「Ｈｉ」にする。具体的には入力端子ＩＮｂに、例えば電圧１５（Ｖ）を印加する。すると、抵抗Ｒ１１からコンデンサＣ１２に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１４のドレイン電圧がランプ状に下降し、走査電極駆動回路４３の出力電圧もランプ状に下降し始める。
このとき、比較器ＣＰでは、スイッチング素子Ｑ２２はオフに、スイッチング素子Ｑ２３はオンに維持されているため、この下りランプ波形電圧と、電圧Ｖａに電圧Ｖｓｅｔ３が加えられた電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）とが比較されており、比較器ＣＰからの出力信号ＣＥＬ１は、下りランプ波形電圧が電圧（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）以下となった時刻ｔ５’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ＣＥＬ２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５４からは、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎが重畳された電圧Ｖｃが出力される。したがって、この下りランプ波形電圧における最低電圧を（Ｖａ＋Ｖｓｅｔ３）、すなわちＶｉ４Ｈとすることができる。
なお、ここでは、比較器ＣＰにおける比較結果でスイッチ回路ＯＵＴ１〜スイッチ回路ＯＵＴｎを切換える構成としたため、図１３、図１４において、下りランプ波形電圧がＶｉ４ＬまたはＶｉ４Ｈに到達した後すぐに電圧Ｖｃに切換わるような波形図となっているが、本実施の形態においては何らこの波形に限定されるものではなく、Ｖｉ４ＬまたはＶｉ４Ｈに到達した後その電圧を一定期間保持するような構成であってもかまわない。
このように、本実施の形態では、走査電極駆動回路４３を図１２に示したような回路構成とすることで、Ｖｓｅｔ２およびＶｓｅｔ３を所望の電圧値に設定するだけで、緩やかに下降する下りランプ波形電圧の最低電圧、すなわち初期化電圧Ｖｉ４の電圧値を簡単に制御することが可能になる。
なお、本実施の形態では全セル初期化動作における初期化電圧Ｖｉ４の制御について説明したが、選択初期化動作においては上りランプ波形電圧を発生させない点が異なるだけで下りランプ波形電圧の発生については上述と同様の動作であり、初期化電圧Ｖｉ４の制御も同様に行うことができる。
なお、初期化電圧Ｖｉ４を変化させるには、ここで説明した以外にも様々な方法が考えられる。例えば、電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４へ下降する傾斜の傾きを制御して電圧Ｖｉ４を高くしたり低くしたりすること等が考えられる。そして、本実施の形態においては、初期化電圧Ｖｉ４を変化させる方法は上述した方法に限定されるものではなく、それ以外の方法であってもかまわない。
なお、本実施の形態では、Ｖｓｅｔ２を５（Ｖ）にし、Ｖｓｅｔ３を１０（Ｖ）することでＶｉ４ＨをＶｉ４Ｌよりも５（Ｖ）高い電圧としている。しかし、何らこの電圧値に限定されるものではなく、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最適な値に設定することが望ましい。
以上説明したように、本実施の形態では、１フィールドを、輝度重みの最も小さいサブフィールドを含む連続した２以上のサブフィールドからなる第１のサブフィールド群（本実施の形態では、第１ＳＦ〜第６ＳＦ）と、輝度重みの最も重いサブフィールドを含む連続した２以上のサブフィールドからなる第２のサブフィールド群（本実施の形態では、第７ＳＦ〜第１０ＳＦ）との２つのサブフィールド群に分け、第１のサブフィールド群においては第１のコーディングにもとづき書込みを制御し、第２のサブフィールド群においては第２のコーディングにもとづき書込みを制御する構成とする。さらに、下りランプ波形電圧の初期化電圧Ｖｉ４を、Ｖｉ４ＬとＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈとで切換える構成とし、第２のサブフィールド群の初期化期間においては、初期化電圧Ｖｉ４を、第１のサブフィールド群の初期化期間におけるＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈに設定する構成とする。このような構成とすることにより、不灯セルを低減し、走査パルス電圧（振幅）および書込みパルス電圧Ｖｄを高くすることなく、安定した書込みを実現することができる。
なお、本実施の形態では、第１のサブフィールド群を第１ＳＦ〜第６ＳＦとし、第２のサブフィールド群を第７ＳＦ〜第１０ＳＦとする構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、これ以外のサブフィールド構成であってもよい。図１５Ａ、図１５Ｂは、本発明の実施の形態のコーディングの他の例を示した図であり、図１６は、本発明の実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の他の例を示した図である。なお、図１５Ａには、階調値０から階調値７６までのコーディングを示し、図１５Ｂには、階調値７７から階調値２５６までのコーディングを示す。例えば、第１ＳＦ〜第４ＳＦを第１のサブフィールド群とし、第５ＳＦ〜第１０ＳＦを第２のサブフィールド群としてもよく、その場合には、図１５Ａ、図１５Ｂに示すようなコーディングとなる。その場合、図１６に示すように、第１のコーディングにより発光・非発光を制御する第１のサブフィールド群（第１ＳＦ〜第４ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行い、第２のコーディングにより発光・非発光を制御する第２のサブフィールド群（第５ＳＦ〜第１０ＳＦ）の初期化期間では、初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｌよりも電圧値の高いＶｉ４Ｈにした下りランプ波形電圧を発生させて初期化を行う。また、Ｖｉ４Ｌの電圧値やＶｉ４Ｈの電圧値等を上述した値に限定するものではなく、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最適な値に設定することが望ましい。
なお、本実施の形態では、放電ガスのキセノン分圧を１０％としたが、他のキセノン分圧であってもそのパネルに応じた駆動電圧に設定すればよい。
また、本実施の形態において用いたその他の具体的な各数値は、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、初期化期間において走査電極に印加する緩やかに下降する傾斜波形電圧の最低電圧を第１のサブフィールド群と第２のサブフィールド群とで異なる電圧値にしているので、高輝度化されたパネルであっても、書込み放電を発生させるために必要な印加電圧を高くすることなく、安定した書込み放電を発生させることが可能であり、不灯セルの発生を低減して画像表示品質を向上させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。
本発明の一実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す図 本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図 本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図 本発明の一実施の形態におけるコーディングを示した図 本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図 本発明の一実施の形態における第１のコーディングおよび第２のコーディングを説明するための図 本発明の一実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の波形図 本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図 本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４をＶｉ４Ｈにするサブフィールドと安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧との関係を示す図 本発明の一実施の形態における初期化電圧Ｖｉ４と安定した書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖｄとの関係を示す図 本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図 本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路の回路図 本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路の動作の一例を説明するためのタイミングチャート 本発明の一実施の形態における全セル初期化期間の走査電極駆動回路の動作の他の例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におけるコーディングの他の例を示した図 本発明の実施の形態におけるコーディングの他の例を示した図 本発明の実施の形態における走査電極へ印加する駆動電圧波形の他の例を示した図
符号の説明
１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル
２１ 前面板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
２５，３３ 誘電体層
２６ 保護層
３１ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
５０ 維持パルス発生回路
５１ 電力回収回路
５２ クランプ回路
５３ 初期化波形発生回路
５４ 走査パルス発生回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，ＱＨ１〜ＱＨｎ，ＱＬ１〜ＱＬｎ スイッチング素子
Ｃ１，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１ コンデンサ
Ｒ１０，Ｒ１１ 抵抗
ＩＮａ，ＩＮｂ 入力端子
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１０，Ｄ２１ ダイオード
Ｌ１ インダクタ
ＩＣ１〜ＩＣｎ 制御回路
ＣＰ 比較器
ＡＧ アンドゲート

Claims (2)

  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と、
    緩やかに下降する傾斜波形電圧を前記走査電極に印加して放電セルを初期化する初期化期間と放電させる放電セルに選択的に書込みする書込み期間とこの書込み期間で書込みされた放電セルで輝度重みに応じた回数の維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設け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、維持放電を発生させない放電セルではそのサブフィールドに続くサブフィールドにおいても維持放電を発生させないように書込みを制御する連続した２以上のサブフィールドで構成したサブフィールド群を１フィールド期間に有して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するように構成し、前記サブフィールド群に含まれるサブフィールドの前記傾斜波形電圧の最低電圧と、前記サブフィールド群に含まれないサブフィールドの前記傾斜波形電圧の最低電圧とを異なる電圧値にすることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  2. 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を、緩やかに下降する傾斜波形電圧を前記走査電極に印加して放電セルを初期化する初期化期間と放電させる放電セルに選択的に書込みする書込み期間とこの書込み期間で選択された放電セルで輝度重みに応じた回数の維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けて駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    維持放電を発生させない放電セルではそのサブフィールドに続くサブフィールドにおいても維持放電を発生させないように書込みを制御する連続した２以上のサブフィールドで構成したサブフィールド群を１フィールド期間に有するように構成し、前記サブフィールド群に含まれるサブフィールドの前記傾斜波形電圧の最低電圧と、前記サブフィールド群に含まれないサブフィールドの前記傾斜波形電圧の最低電圧とを異なる電圧値にす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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