JPWO2009147857A1 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 - Google Patents

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

Info

Publication number
JPWO2009147857A1
JPWO2009147857A1 JP2009545739A JP2009545739A JPWO2009147857A1 JP WO2009147857 A1 JPWO2009147857 A1 JP WO2009147857A1 JP 2009545739 A JP2009545739 A JP 2009545739A JP 2009545739 A JP2009545739 A JP 2009545739A JP WO2009147857 A1 JPWO2009147857 A1 JP WO2009147857A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
sustain
electrode
ramp
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009545739A
Other languages
English (en)
Inventor
小南 智
智 小南
若林 俊一
俊一 若林
眞澄 井土
眞澄 井土
純子 松下
純子 松下
新井 康弘
康弘 新井
弘康 牧野
弘康 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Publication of JPWO2009147857A1 publication Critical patent/JPWO2009147857A1/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/296Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes
    • G09G3/2965Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes using inductors for energy recovery
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/291Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes
    • G09G3/292Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for reset discharge, priming discharge or erase discharge occurring in a phase other than addressing
    • G09G3/2927Details of initialising
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/291Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes
    • G09G3/294Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for lighting or sustain discharge
    • G09G3/2942Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for lighting or sustain discharge with special waveforms to increase luminous efficiency
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/066Waveforms comprising a gently increasing or decreasing portion, e.g. ramp

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Abstract

本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持パルスを走査電極(SC)及び維持電極(SU)に交互に印加する維持期間において、最後の維持パルスを前記走査電極(SC)に印加した後、次のサブフィールド(SF2)の選択初期化期間において、前記最後の維持パルスと反対極性となり、電圧Vi4に向かって緩やかに下降する第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極(SC)に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となり、電圧Veに向かって緩やかに上昇する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1及び第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極(SU)に印加する。

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
現在、プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と略記する)においては、交流面放電型PDPが代表的存在となっている。交流面放電型PDPには、前面基板と背面基板とを対向配置することにより、多数の放電セルが形成されている。以下、交流面放電型PDPの構成について説明する。
前面基板上には、走査電極と維持電極とからなる表示電極対が、互いに平行になるよう複数対形成されている。また、前面基板上には、表示電極対を覆うように、誘電体層および保護層が積層されて形成されている。背面基板上には、データ電極が互いに平行になるよう複数形成されている。また、背面基板上には、データ電極を覆うように、誘電体層が形成され、更にその上には、格子状の隔壁が形成されている。誘電体層の上面と隔壁の側面とからなる空間には、赤色、緑色、青色にそれぞれ発光する蛍光体層が設けられている。
上記のようにして形成された前面基板と背面基板とは、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように、微小な放電空間を挟んで対向配置され、その外周部は封着材により封着されている。内部の放電空間には、放電ガスが封入されている。このようにして、表示電極対とデータ電極とが交差する部分には、放電セルが形成される。各放電セル内においては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線により各蛍光体を励起発光させて、カラー表示を行う。
PDPの駆動方法としては、1フィールド(1/60秒=約16.7ms)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サブフィールド法が用いられる。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、表示電極対である走査電極および維持電極に、所定の電圧を印加して初期化放電を発生させ、次の書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、走査電極に走査電圧パルス(以下、単に走査パルスという)を順次印加するとともに、表示する画像に応じて選択的に放電セルのデータ電極に書込み電圧パルス(以下、単に書込みパルスという)を印加して書込み放電を発生させ、各電極上に壁電荷を形成する。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電圧パルス(以下、単に維持パルスという)を印加して書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、放電ガスを励起する。励起された放電ガスが安定状態に遷移する時に発生する紫外線により、対応する放電セルの蛍光体層が励起されて可視光線が発生し、これにより画像表示を行う。
また、サブフィールド法の中でも、書込み期間と維持期間とを時間的に完全分離した、書込み・維持分離方式(ADS方式)が一般的に用いられている。例えば、特許文献1には、1フィールドを8サブフィールドに分割して256階調を実現し、画像を表示する構成が記載されている。ADS方式の場合、同じ放電セルにおいて、書込み放電と維持放電とが同時に生じるタイミングが存在しないので、書込み期間には書込み放電に最適な条件で、維持期間には維持放電に最適な条件で、PDPを駆動することができる。そのため、放電制御が比較的簡単であり、PDPの駆動マージンも大きく設定することができる。
図12は、従来のADS方式の駆動電圧波形を示す図であり、各サブフィールドの初期化期間、アドレス期間(書込み期間に相当)、および維持期間において、アドレス電極(データ電極に相当)、スキャン電極(走査電極に相当)、およびサステイン電極(維持電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図12は特許文献1の図2に相当する。
図12に示すように、初期化期間では、走査電極(スキャン電極)に電圧が緩やかに上昇する上り傾斜電圧および電圧が緩やかに下降する下り傾斜電圧を順次印加して、放電セル内に微弱な放電を発生させ、各電極上の壁電荷を調整することにより、放電セルの初期化が実施されている。一般的に、第1サブフィールドの初期化は全ての放電セルに対して初期化(全初期化と呼ぶ)を実施するため、比較的高い電圧の上り傾斜電圧波形を印加している。第2サブフィールド以降では、前のサブフィールドで点灯した放電セルのみに対して初期化(選択初期化と呼ぶ)を実施するため、比較的低い電圧の上り傾斜電圧波形を印加している。
アドレス期間では、スキャン電極に負極性のパルス電圧を、アドレス電極に正極性のパルス電圧を印加することにより、書込み放電を発生させ、点灯させるべき放電セルの選択を実施している。
維持期間では、スキャン電極とサステイン電極とに交互に正極性の維持パルス電圧を印加することにより、アドレス期間で選択した放電セルを点灯させている。
近年では、より高精細のディスプレイが望まれるようになり、PDPにおいても、従来のHD解像度(ライン数768本)からフルHD解像度(ライン数1080本)へと急激に高精細化が進み、さらには、超高精細のいわゆる4K2K(ライン数2160本)、8K4K(ライン数4320本)も、市場では望まれるようになってきている。このような高精細化、すなわち、ライン数の増加は、書込み期間に要する時間の増加に直結する。例えば、ライン数が2倍になると、書込み期間に要する時間も2倍に増加する。一方、1フィールドの時間は一定であるため、書込み期間に要する時間が増加すると、書込み期間の増加分だけ他のどこかの期間を短縮する必要が生じる。即ち、サブフィールド数を減少させたり、維持パルス数を減少させるなどの必要が生じ、画質の低下を招いてしまう。
そこで、書込み期間に要する時間そのものを短くできるように、PDPの特性の改善に向けた開発が日々行われている。その一方で、特に4K2K(ライン数2160本)および8K4K(ライン数4320本)などの超高精細PDPにおいては、少しでも書込み期間に要する時間を長く取ることのできる駆動方法も研究されている。書込み期間に要する時間を長く取るために、例えば、特許文献2には、初期化期間に要する時間を短縮できる駆動方法が開示され、特許文献3には、初期化期間を省略できる駆動方法が開示されている。
特開2004−271877号公報(特に図2) 特開2004−62207号公報(特に図5) 特開2004−326074号公報(特に図5)
図13は、初期化期間に要する時間を短縮できる駆動方法の駆動電圧波形を示す図であり、リセット期間(初期化期間に相当)、記入放電期間(書込み期間に相当)、および維持期間において、Y電極(走査電極に相当)およびX電極(維持電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図13は、特許文献2の図5に相当する。図13に示される電圧波形が図12の電圧波形と異なる点は、初期化期間に走査電極(Y電極)に順次印加される上り傾斜電圧および下り傾斜電圧が、それぞれ2段階の傾斜を有することである。特許文献2には、このような構成を有することにより、初期化期間に要する時間を短縮することができるとともに、安定した初期化が実現できることが開示されている。
図14は、初期化期間を省略できる駆動方法の駆動電圧波形を示す図であり、アドレス期間(初期化期間に相当)、およびサステイン期間(維持期間に相当)において、Y電極(維持電極に相当)、X電極(維持電極に相当)、および、A電極(データ電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図14は、特許文献3の図5に相当する。特許文献3には、図14に示すように、書込み期間(アドレス期間)後、維持パルスより高い電圧のパルス電圧VrをY電極(走査電極に相当)に印加することにより、初期化期間が省略できることが開示されている。
しかしながら、図13に開示された構成では、初期化期間中の上り傾斜電圧および下り傾斜電圧の傾斜を2段階にしているため、ある程度は初期化期間に要する時間を短縮することが可能であるが、初期化期間のさらなる短縮には限界がある。また、上記構成を実現するための回路構成が大幅に複雑になることが考えられる。
さらに、図14に開示された構成では、上り傾斜電圧および下り傾斜電圧による初期化を全く実施しないことから、前のサブフィールドでの点灯状態に起因する各放電セルの状態差や、放電セルの製造バラツキなどを吸収して、安定した書込みを実施することが難しいと考えられる。そのため、放電セル数の少ないPDP(すなわち、低解像度のPDP)には有効と考えられるものの、放電セル数の多いPDP(すなわち、高精細のPDP)になればなるほど、初期化期間を省略することが困難になると考えられる。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関し、安定して初期化を実施することができるとともに、初期化期間に要する時間、特に、選択初期化に要する時間を短縮することができる新規な駆動方法、および、その駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
上記従来の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、互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルとを備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の維持電圧パルスを前記走査電極に印加し、その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加する。
この方法により、安定した初期化を実施できるとともに、初期化期間、特に選択初期化期間に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるように前記第1および第2傾斜電圧を印加することが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した後、前記第1電圧より低い第2電圧を前記維持電極に印加することが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間は、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長いことが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記最後の維持電圧パルスのパルス幅は、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能であることが好ましい。
本発明のプラズマディスプレイ装置は、互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルと、前記表示電極対に印加する電圧を制御する制御手段とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、前記制御手段は、維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の維持電圧パルスを前記走査電極に印加し、その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加することを特徴とする。
この構成により、安定した初期化を実施できるとともに、初期化期間、特に選択初期化期間に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、前記第1の傾斜波形を有する前記第1傾斜電圧を前記走査電極に印加する第1傾斜電圧印加手段と、前記維持電極に接続され、前記第2の傾斜波形を有する前記第2傾斜電圧を前記維持電極に印加する第2傾斜電圧印加手段とを備え、前記制御手段は、前記第1傾斜電圧印加手段により発生した前記第1傾斜電圧の前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるような前記第2傾斜電圧を前記第2傾斜電圧印加手段により発生させることが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記維持電極に接続され、前記第1電圧より低い第2電圧となる一定電圧を前記維持電極に印加する一定電圧印加手段を備え、前記制御手段は、前記第2傾斜電圧印加手段をONし、前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した際に、前記一定電圧印加手段をONすることが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間を、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長くすることが望ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスのパルス幅を、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能であることが好ましい。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
本発明によれば、安定した初期化を実施することができるとともに、初期化期間に要する時間、特に、選択初期化に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、その駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
図1は本発明の実施の形態1に係るパネルの構造を示す分解斜視図である。 図2は本発明の実施の形態1に係るパネルの電極配列図である。 図3は本発明の実施の形態1における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図4は本発明の実施の形態1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5は本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の回路図である。 図6は本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の回路図である。 図7は本発明の実施の形態2における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図8は本発明の実施の形態3における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図9は本発明の実施の形態3における維持電極駆動回路の回路図である。 図10は本発明の実施の形態4における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図11は本発明の実施の形態5における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図12は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図13は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図14は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
(実施の形態1)
<PDPの構造>
図1は、本発明の実施の形態1に係るプラズマディスプレイパネル(PDP)の構造を示す分解斜視図である。図1に示すように、ガラス製の前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とで構成された表示電極対24が、複数形成されている。走査電極22および維持電極23は、走査電極22と維持電極23との間の放電ギャップで放電を発生させて光を取り出すために、幅の広い透明電極22aおよび透明電極23aをそれぞれ有する。透明電極22aおよび透明電極23aの上には、幅の狭いバス電極22bおよびバス電極23bが、上記放電ギャップから遠い位置にそれぞれ積層されている。隣接する表示電極対24の間には、光を遮断するブラックストライプ29が設けられている。また、前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とブラックストライプ29とを覆うように、誘電体層25および保護層26が積層されて形成されている。
背面基板31上には、データ電極32が互いに平行になるよう複数形成されている。また、背面基板31上には、データ電極32を覆うように、誘電体層33が形成され、さらにその上には、格子状の隔壁34が形成されている。誘電体層33の上面と隔壁34の側面とからなる空間には、赤色、緑色、青色にそれぞれ発光する蛍光体層35が設けられている。
上記のようにして形成された前面基板21と背面基板31とは、表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように、微小な放電空間を挟んで対向配置され、その外周部は、ガラスフリット等の封着材により封着されている。内部の放電空間は、隔壁34により複数の空間に区画されており、例えば、ネオンとキセノンとの混合ガスが、放電ガスとして封入されている。このようにして、本実施の形態1に係るパネル10が構成され、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る。各放電セル内においては、ガス放電により発生させた紫外線で各蛍光体を励起発光させて、カラー表示を行う。なお、パネル10の構造は上述したものに限られることはなく、例えば、ストライプ状の隔壁34を備えたものでもよい。
図2は、図1に示すパネル10の電極配列図である。図2に示すように、本実施の形態1に係るパネル10には、走査電極22(SC1〜SCn)および維持電極23(SC1〜SCn)が行方向に配列され、データ電極32(D1〜Dm)が列方向に配列されている。図2において、放電セルは、例えば、一対の走査電極SC2および維持電極SU2と、1つのデータ電極D2とが交差した部分に形成されており、全体としては放電空間内にm×n個形成されている。
<PDPの駆動方法>
図3は、図1および図2に示すパネル10の走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dに印加する駆動電圧波形を示す図である。第1サブフィールド(SF1)の初期化期間では、全放電セルに対して初期化が行われる全初期化が実施され、第2サブフィールド(SF2)の初期化期間では、第1サブフィールド(SF1)で点灯した放電セルのみに対して初期化が行われる選択初期化が実施される。なお、図3では、第1サブフィールド(SF1)および第2サブフィールド(SF2)のみを図示するが、第3サブフィールド(SF3)以降は、基本的に第2サブフィールド(SF2)と同波形であり、前のサブフィールドで点灯した放電セルのみに対して初期化(選択初期化)が行われる。
図3に示すように、第1サブフィールドSF1の全初期化期間では、データ電極Dおよび維持電極SUにそれぞれ0Vを印加する。また、走査電極SCに、維持電極SU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、例えば、1V/μsecで上昇する傾斜電圧を印加する。この傾斜電圧が上昇する間、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で、微弱な初期化放電が発生する。これにより、走査電極SC上には、負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D上および維持電極SU上には、正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは、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。
次に、走査電極SCに、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(ここでは電圧が減少する方向に超える)電圧Vi4に向かって緩やかに下降する、例えば、1V/μsecで下降する傾斜電圧(第1傾斜電圧)を印加する。このとき、維持電極SUに、基準電圧から正の電圧Veに向かって緩やかに上昇する傾斜電圧(第2傾斜電圧)を印加する。第1傾斜電圧が下降する間、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で、微弱な初期化放電が発生する。これにより、走査電極SC上の負の壁電圧および維持電極SU上の正の壁電圧が弱められるとともに、データ電極D上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
その後、走査電極SCに電圧Vc(基準電圧)を印加して、全ての放電セルに対して初期化放電を行う初期化動作を終了する。
全初期化期間終了後、第1サブフィールドSF1の書込み期間を開始する。具体的には、維持電極SUに正の電圧Veを印加した状態で、走査電極SCに、負の電圧Vaを持つ走査パルスを印加するとともに、発光させるべき放電セルのデータ電極Dに、正の電圧Vdを持つ書込みパルスを印加する。以下、走査パルスの電圧Vaを走査パルス電圧Vaといい、書き込みパルスの電圧Vdを書き込みパルス電圧Vdという。この時、発光させるべき放電セルのデータ電極D上と走査電極SC上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(書込みパルス電圧Vd−走査パルス電圧Va)にデータ電極D上の壁電圧と走査電極SC上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Dと走査電極SCとの間で放電が開始されて、後に維持電極SUと走査電極SCとの間の放電へと進展し、書込み放電が発生する。その結果、走査電極SC上には、正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU上およびデータ電極D上には、負の壁電圧が蓄積される。
上記書込み動作を、1行目の走査電極SC1からn行目の走査電極SCnまで1行ずつ順次繰り返し、発光させるべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させて、各電極上に壁電荷を形成する。
一方、電圧Vdの書込みパルスを印加しなかった放電セルにおいて、データ電極Dと走査電極SCとの交差部の電圧は、放電開始電圧を超えないので、当該放電セルにおいて、書込み放電は発生しない。
書込み期間終了後、第1サブフィールドSF1の維持期間を開始する。具体的には、まず、走査電極SCに正の電圧Vsを持つ維持パルスを印加するとともに、維持電極SUに0V(基準電圧Vc)を印加する。この時、書込み放電を発生させた放電セルでは、走査電極SCと維持電極SUとの電圧差が、維持パルス電圧Vsに走査電極SC上の壁電圧と維持電極SU上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、走査電極SCと維持電極SUとの間で維持放電が発生し、放電ガスを励起する。励起された放電ガスが安定状態に遷移する時に発生した紫外線により、蛍光体層35が発光する。その結果、走査電極SC上には、負の壁電圧が蓄積され、維持電極SU上およびデータ電極D上には、正の壁電圧が蓄積される。
一方、書込み期間において書込み放電を発生させ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各電極上の壁電圧が保たれる。
次に、走査電極SCに0V(基準電圧Vc)を印加し、維持電極SUに正の電圧Vsの維持パルスを印加する。この時、維持放電を発生させた放電セルでは、維持電極SUと走査電極SCとの電位差が放電開始電圧を超えるので、再び維持電極SUと走査電極SCとの間で維持放電が発生する。その結果、維持電極SU上には、負の壁電圧が蓄積され、走査電極SC上およびデータ電極D上には、正の壁電圧が蓄積される。
以降、同様に、走査電極SCと維持電極SUとに交互に電圧Vsの維持パルスを印加して、走査電極SCと維持電極SUとの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発生させた放電セルで、維持放電が継続して行われる。なお、最後の維持パルスは走査電極SCに印加する。
第1サブフィールドSF1の維持期間終了後、第2サブフィールドSF2の選択初期化期間を開始する。すなわち、最後の維持パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を走査電極SCに印加し、第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、第1の傾斜波形が立ち上がり始めてから所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでの間に、維持電極SUに印加する。より具体的には、走査電極SCに、電圧Vi4に向かって緩やかに下降する第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUには、電圧Veに向かって緩やかに上昇する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。本実施の形態1において、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧と第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧とは、ほぼ同時に印加が開始され、ほぼ同時に電圧Vi4および電圧Veに到達した後、書込み期間を開始する。なお、第1の傾斜波形が電圧Vi4に到達して立ち上がり終えるまでに第2の傾斜波形が立ち上がり始めるか、第2の傾斜波形が電圧Veに到達して立ち上がり終えるまでに第1の傾斜波形が立ち上がり始める限り、第1および第2傾斜電圧の印加タイミングは限定されない。即ち、例えば第1の傾斜波形が立ち上がり始めた後、第2の傾斜波形が立ち上がり始めてもよいし、第2の傾斜波形が立ち上がり始めた後、第1の傾斜波形が立ち上がり始めてもよい。
第1サブフィールドSF1での維持期間において点灯していた放電セルにおいては、最後の維持パルスが走査電極SCに印加されているので、走査電極SCには、負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUおよびデータ電極Dには、正の壁電圧が蓄積されている。そのため、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧により、走査電極SCとデータ電極Dとの間で微弱な放電を発生させて、主に走査電極SC上およびデータ電極D上の壁電圧を書込み動作に適した値に調整することができる。また、第2の傾斜を有する傾斜電圧波形により、走査電極SCと維持電極SUとの間で微弱な放電を発生させて、主に走査電極SC上および維持電極SU上の壁電圧を書込み動作に適した値に調整することができる。その後、走査電極SCには電圧Vcの一定電圧を印加する。
一方、第1サブフィールドSF1での維持期間において点灯していなかった放電セルにおいては、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が印加されても、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で微弱な放電は発生しない。これは、維持期間に放電が起こっていないため、走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dに微弱な放電を発生させる十分な壁電圧が蓄積されていないためである。しかしながら、上記放電セルにおける走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dには、前のサブフィールドにおける初期化期間の壁電圧が保存されているため、書込み動作に適した値に調整された壁電圧が蓄積される。
以上により、全ての放電セルに対して第2サブフィールドSF2の書込み動作への準備が終了する。なお、第3サブフィールドSF3以降の動作については、上記第2サブフィールドSF2での動作と同様であるため、説明を省略する。
本実施の形態1において、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧波形および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧のそれぞれの傾斜は、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で強い放電が発生しない程度の傾斜に設定されており、パネル構造などの設計要因(ガス圧、電極間距離、保護膜材料など)にもよるが、例えば第1の傾斜波形でおよそ−0.5〜−2V/μsec、第2の傾斜波形でおよそ0.5〜100V/μsec程度である。一般に、PDPでは、走査電極SCとデータ電極Dとの間の電極間距離より、走査電極SCと維持電極SUとの間の電極間距離の方が短いため、走査電極SCと維持電極SUとの間の方が比較的微弱な放電が発生しやすく、傾斜が多少急になっても強い放電が発生しない。そのため、上記のように、第1の傾斜波形の絶対値より第2の傾斜波形の絶対値の方を大きくする、すなわち、傾きを急峻にすることが可能である。
<効果>
本実施の形態1におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧をそれぞれ走査電極SCおよび維持電極SUに同時に印加することにより、従来の駆動方法と比較して、選択初期化期間の動作に要する時間をほぼ半減することができる。また、傾斜電圧を用いて初期化を行っているため、安定した書込み動作を実施することができる。
<プラズマディスプレイ装置における制御系の構成>
図4は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の回路ブロック図である。図4に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110は、パネル10、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、データ電極D1〜Dmのそれぞれに書込みパルス電圧Vdまたは0Vを印加するためのm個のスイッチを備えており、画像信号処理回路41から出力された画像データを各データ電極D1〜Dmに対応する書込みパルス電圧に変換し、各データ電極D1〜Dmに印加する。
タイミング発生回路45は、水平同期信号、垂直同期信号を基に、各回路の動作を制御
する各種のタイミング信号を発生して、それぞれの回路へ送信する。走査電極駆動回路43は、タイミング発生回路45から送信されたタイミング信号に基づいて、走査電極SC1〜SCnを駆動する。また、維持電極駆動回路44は、タイミング発生回路45から送信されたタイミング信号に基づいて、維持電極SU1〜SUnを駆動する。このように、タイミング発生回路45、走査電極駆動回路43および維持電極駆動回路44は、表示電極対24に印加する電圧を制御する制御手段として機能する。
図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の走査電極駆動回路43の回路図である。図5に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の走査電極駆動回路43は、維持パルス発生回路50、初期化波形発生回路60、走査パルス発生回路70を備えている。
維持パルス発生回路50は、走査電極SC1〜SCnに維持パルス電圧を印加する回路であって、電力回収部50aを構成する電力回収用のコンデンサC51、スイッチング素子Q51およびQ52、逆流防止用のダイオードD51およびD52、共振用のインダクタL51、電圧クランプ部50bを構成するスイッチング素子Q55およびQ56を有する。
電力回収部50aでは、表示電極対24である走査電極22と維持電極23との間の電極間容量とインダクタL51との間でLC共振させて、維持パルスの立ち上げおよび立ち下げを行う。維持パルスの立ち上げ時には、スイッチング素子Q51をONし、スイッチング素子Q52をOFFすることにより、電力回収用のコンデンサC51に蓄えられている電荷を、ダイオードD51およびインダクタL51を介して、電極間容量に移動させる。維持パルスの立ち下げ時には、スイッチング素子Q51をOFFし、スイッチング素子Q52をONすることにより、電極間容量に蓄えられた電荷を、インダクタL51およびダイオードD52を介して、電力回収用のコンデンサC51に戻す。このように、電力回収部50aでは、LC共振によって電源から電力供給を受けることなく表示電極対24への電圧印加を行うため、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C51は、電極間容量と比べて十分大きい容量を持ち、電力回収部50aの電源として働くように、維持パルス電圧Vsの約半分(Vs/2)に充電されている。
電圧クランプ部50bでは、スイッチング素子Q55をONすることにより、駆動する走査電極SC1〜SCnを電源に接続し、印加電圧を維持パルス電圧Vsにクランプする。また、スイッチング素子Q56をONすることにより、駆動する走査電極SC1〜SCnを接地し、0Vにクランプする。したがって、電圧クランプ部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。
このように、維持パルス発生回路50では、スイッチング素子Q51、Q52、Q55およびQ56を制御することによって、走査電極SC1〜SCnに維持パルス電圧Vsを印加する。なお、これらのスイッチング素子は、MOSFETや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。
初期化波形発生回路60は、初期化期間において、走査電極SC1〜SCnに時間経過に従って緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加するための上り傾斜電圧印加回路61と、時間経過に従って緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加するための下り傾斜電圧印加回路62と、スイッチング素子Q63およびQ64とを備えている。本実施の形態において、上り傾斜電圧印加回路61および下り傾斜電圧印加回路62は、例えばミラー積分回路が利用できる。ミラー積分回路61は、主端子の入力側(ドレイン端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ソース端子)が走査電極SC1〜SC1080に接続されたFET等のスイッチング素子Q61と、一端がスイッチング素子Q61の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN1となる抵抗R61と、一端がスイッチング素子Q61の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q61の主端子の入力側(ドレイン端子)に接続されたコンデンサC61とを有している。また、ミラー積分回路62は、主端子の入力側(ソース端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ドレイン端子)が走査電極SC1〜SC1080に接続されたFET等のスイッチング素子Q62と、一端がスイッチング素子Q62の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN2となる抵抗R62と、一端がスイッチング素子Q62の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q62の主端子の入力側(ソース端子)に接続されたコンデンサC62とを有している。初期化期間において、走査電極SC1〜SCnに放電開始電圧以下の電圧Vi1から放電開始電圧を超える電圧Vi2に向かって、緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する際には、上り傾斜電圧印加回路61の入力端子IN1をHiにする。具体的には、スイッチング素子Q61がFETで構成される場合、入力端子IN1に所定の正の電圧を印加する。すると、抵抗R61からコンデンサC61に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q61の主端子の出力側における電圧(ソース電圧)がランプ状に上昇し、走査電極SC1〜SCnに印加される電圧もランプ状に上昇する。そして、出力電圧が電圧Vi3に至った後、入力端子IN1をLoにする。具体的には、入力端子IN1に0Vを印加する。また、走査電極SC1〜SCnに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(本実施の形態における第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧)を印加する際には、下り傾斜電圧印加回路62の入力端子IN2をHiにする。具体的には、入力端子IN2に所定の正の電圧を印加する。すると、抵抗R62からコンデンサC62に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q62の主端子の出力側における電圧(ドレイン電圧)がランプ状に下降し、走査電極SC1〜SCnに印加される電圧もランプ状に下降する。そして、出力電圧が電圧Vi4に至った後、入力端子IN2をLoにする。具体的には、入力端子IN2に0Vを印加する。このように、下り傾斜電圧印加回路62およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における第1傾斜電圧印加手段として機能する。なお、スイッチング素子Q63およびQ64は、分離スイッチであり、維持パルス発生回路50および初期化波形発生回路60を構成するスイッチング素子の寄生ダイオードを介して電流が逆流するのを防止するために設けられている。
走査パルス発生回路70は、必要に応じて走査パルス電圧Vaを走査電極SC1〜SCnにそれぞれ印加するためのスイッチング素子Q71H1およびQ71L1〜Q71HnおよびQ71Lnを有する。例えば、走査電極SC2に印加するためのスイッチング素子は、Q71H2およびQ71L2である。走査パルス発生回路70は、走査電極SC1〜SCnに、上述したタイミングで走査パルス電圧Vaを順次印加する。
図6は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の維持電極駆動回路44の回路図である。図6に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路80および上り傾斜電圧印加回路90を備えている。
維持パルス発生回路80は、維持電極SU1〜SUnに維持パルス電圧を印加する回路であって、電力回収部80aを構成する電力回収用のコンデンサC81、スイッチング素子Q81,Q82、逆流防止用のダイオードD81,D82、共振用のインダクタL81を有し、さらに電圧クランプ部80bを構成するスイッチング素子Q85,Q86を有する。なお、維持パルス発生回路80は、維持パルス発生回路50と同様の構成であるため、詳細な動作説明は省略する。走査電極駆動回路43の維持パルス発生回路50、維持電極駆動回路44の維持パルス発生回路80およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における維持電圧パルス印加手段として機能する。
上り傾斜電圧印加回路90は、初期化期間において、維持電極SC1〜SCnに緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加するための回路である。実施の形態において、上り傾斜電圧印加回路90は、例えばミラー積分回路が利用できる。上り傾斜電圧印加回路90は、前述した走査電極駆動回路43の上り傾斜電圧印加回路61と同様の構成を有している。即ち、ミラー積分回路90は、主端子の入力側(ソース端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ドレイン端子)が走査電極SC1〜SCnに接続されたFET等のスイッチング素子Q90と、一端がスイッチング素子Q90の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN3となる抵抗R90と、一端がスイッチング素子Q90の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q90の主端子の入力側(ソース端子)に接続されたコンデンサC90とをそれぞれ有している。上り傾斜電圧印加回路90は、さらに、維持パルス発生回路80から流れ込んでくる電流を阻止するために、スイッチング素子Q90の主端子の出力側に接続されたダイオードD90を備えている。上り傾斜電圧印加回路90およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における第2傾斜電圧印加手段として機能し、初期化期間において、維持電極SU1〜SUnに電圧Veに向けて緩やかに上昇する第2傾斜電圧を印加するとともに、書込み期間において、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Veを印加する。
なお、本実施の形態1では、維持電極SUに印加する正の電圧Veの立ち上がりの傾斜を、第1サブフィールドSF1の全初期化期間と第2サブフィールドSF2以降の選択初期化期間とでほぼ同じにしているが、全初期化期間においては、立ち上がりの傾斜をより急峻にしてもよい。これは、全初期化期間では、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電圧波形が、すでに走査電極SCに印加されているため、正の電圧Veの立ち上がりの傾斜に影響されることのない安定した微弱な放電が発生するからである。ただし、全初期化期間と選択初期化期間とで正の電圧Veの立ち上がりの傾斜を異ならせる場合、図6に示す上り傾斜電圧印加回路90の構成がより複雑になるため、本実施の形態1のように、全初期化期間と選択初期化期間とで正の電圧Veの立ち上がりの傾斜波形を同一とする方が容易且つ安価に実現できる。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態2において、実施の形態1と異なる点は、選択初期化期間において、第1の傾斜波形が所定の電圧Vi4に到達して立ち上がり終えるまでに第2の傾斜波形が所定の第1電圧Veに到達して立ち上がり終えるように第1および第2傾斜電圧を印加することである。なお、本実施の形態2においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、維持期間に関しては実施の形態1と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態2においては、図7に示すように、選択初期化期間において、走査電極SCには、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第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUには、正の電圧Veに向かって緩やかに上昇する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧波形と第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧とは、ほぼ同時に立ち上がり始めるが、本実施の形態2では、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧の方が早いタイミングで所定の一定電圧Veに到達し、その後、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧が電圧Vi4に到達するように制御されている。例えば、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が電圧Veに到達する時間が、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧が電圧Vi4に到達する時間よりも、50μsec程度早くなるように制御される。
なお、本実施の形態2においても、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧により、それぞれ走査電極SCとデータ電極Dとの間、および、走査電極SCと維持電極SUとの間に、微弱な放電を発生させる必要があるので、実施の形態1に例示した範囲で、第1の傾斜波形および第2の傾斜波形を制御する必要がある。
本実施の形態2におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が電圧Veに到達し、走査電極SCと維持電極SUとの間の微弱な放電が停止した後も、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧による微弱な放電のみが単独で発生しているため、書込み動作に使用される走査電極SC上およびデータ電極D上にバラツキの少ない、より安定した壁電圧を蓄積することができる。したがって、本実施の形態2では、選択初期化期間に続く書込み期間において、より安定した書込み動作を得ることができる。
なお、図7に示す本実施の形態2における電圧波形を実現するには、例えば、図6に示す維持電極駆動回路44において、上り傾斜電圧印加回路90であるミラー積分回路のコンデンサC90または抵抗R90の定数を変更することにより、簡単に実現することができる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態3において、実施の形態2と異なる点は、第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達した後、第1電圧Veより低い第2電圧Ve2を維持電極SUに印加することである。なお、本実施の形態3においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、維持期間に関しては実施の形態1および2と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態3においては、図8に示すように、選択初期化期間において、維持電極SUに印加する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧は、正の第1電圧Veに向かって緩やかに上昇する。第2傾斜電圧は、第1電圧Veに到達した後、所定の期間、電圧Veを維持し、さらにその後、第2電圧Ve2に降下して第2電圧Ve2を維持する。なお、走査電極SCに印加する第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧は実施の形態2と同様であり、電圧Vi4に到達するまでの間に第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達し、さらに第2電圧Ve2に変化する。
本実施の形態3におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持電極SUに印加する第2傾斜電圧が第1電圧Veから第2電圧Ve2へ降下することより、書込み期間における書込み放電の強度を最適に制御することができる。これは維持電極SUに印加する第2傾斜電圧が第2電圧Ve2へ降下することによって、一旦微弱な放電を停止させた後、継続して立ち上がる第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧により再び微弱な放電を発生させており、第2電圧Ve2へ降下するタイミングを変化させることにより、走査電極SCおよび維持電極SUに蓄積される壁電荷を緻密に制御することができるものである。
一般に書込み放電の強度が強すぎると、隣接する放電セルに蓄積された壁電圧を消費してしまい、隣接する放電セルが正常に点灯できない、いわゆるクロストークが発生する。そのため、このようなクロストークが生じないように書込み放電の強度を最適に制御する必要がある。そこで、本実施の形態3においては、第2電圧Ve2を最適に設定することにより、走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧を適正に制御している。これにより、書込み放電が強くならないように最適に制御することができる。したがって、より安定した書込み動作を得ることができるとともに、画質の低下を招くクロストークを抑制することができる。
図9は、本発明の実施の形態3における維持電極駆動回路の回路図である。本実施の形態3における維持電極駆動回路46は、図9に示すように、維持パルス発生回路80と、上り傾斜電圧印加回路90と、一定電圧印加回路100とを備えている。上り傾斜電圧印加回路90をONし、第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達した後に、一定電圧回路100をONすることにより、図8に示すような本実施の形態3における電圧波形を容易に実現することができる。なお、図9において、維持パルス発生回路80、上り傾斜電圧印加回路90は図6に示す維持電極駆動回路44と同様であるので、以下では一定電圧印加回路100に関して詳しく説明する。
一定電圧印加回路100は、逆極性で直列に接続された2つのスイッチング素子Q101,Q102を備えており、選択初期化期間において、上り傾斜電圧印加回路90が維持電極SU1〜SUnに正の電圧Veを印加した後、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を印加する。一定電圧印加回路100およびタイミング発生回路45(図4参照)は、本実施の形態3における一定電圧印加手段として機能する。なお、スイッチング素子Q101,Q102は、互いに逆極性となるように直列接続されている。これにより、電流の制御を双方向で行うことができ、電圧Ve2の非印加時に維持パルス発生回路80および上り傾斜電圧印加回路90からの電流を阻止するとともに、電圧Ve2の印加時にパネル10からの電流を流入させることができる。
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態4において、実施の形態3と異なる点は、最後の維持パルス電圧が立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間が、他の維持パルス電圧が立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長いことである。なお、本実施の形態4においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、選択初期化期間に関しては実施の形態3と同様であるため、詳細な説明は省略する。
維持期間の最後において、最後の維持パルスが急激に立ち下がると、走査電極SCと維持電極SUとの間で維持放電が引き続き生じてしまうおそれがある。本発明においては、維持期間の最後の維持パルスで蓄積された走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧が、最適な書込み放電を発生させるための電圧になるように、走査電極SCに第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUに第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。すなわち、最後の維持パルスで蓄積された壁電圧を適正に制御することは非常に重要である。そこで、本実施の形態4においては、最後の維持パルスの立ち下がりにかかる時間を遅くすることにより、走査電極SCと維持電極SUとの間の放電を抑制し、この放電による壁電圧の低下を回避している。これにより、その後の選択初期化期間で安定した初期化を実施することができ、より安定した書込み動作を得ることができる。なお、最後の維持パルスの立ち下がり時間は、上記立ち下がりタイミングで放電が発生しない時間であれば特に限定されないが、例えば、2μsec程度に設定される。
なお、図10に示す本実施の形態4の駆動方法における電圧波形を実現するには、例えば、図5に示す走査電極駆動回路43において、維持パルス発生回路50に含まれるスイッチング素子Q52およびQ56の動作タイミングを変化させ、最後の維持パルスのみ、電力回収時間を長く設定することにより、簡単に実現することができる。
(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態5において、実施の形態4と異なる点は、最後の維持パルスのパルス幅が、その他の維持パルスのパルス幅に対して変更可能であることである。なお、本実施の形態5においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、選択初期化期間に関しては実施の形態4と同様であるため、詳細な説明は省略する。
上述したように、本発明においては、維持期間の最後の維持パルスで蓄積された走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧が、最適な書込み放電を発生させるための電圧になるように、走査電極SCに第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUに第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。すなわち、最後の維持パルスで蓄積された壁電圧を適正に制御することは非常に重要となる。そのため、最後の維持パルスのパルス幅とそれまでの維持パルスのパルス幅とを異ならせることにより、走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧を最適に制御できるようなる。その結果、パネル10をより広い駆動マージンをもって駆動制御することができる。
図11に示す本実施の形態5の駆動方法における電圧波形を実現するには、例えば、図5に示す走査電極駆動回路43において、維持パルス発生回路50に含まれるスイッチング素子Q52およびQ56の動作タイミングを変化させ、最後の維持パルスのみ、パルス幅が変化するように設定することにより、簡単に実現することができる。
なお、上記実施の形態1〜5において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、PDP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される。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明によれば、選択初期化期間において、走査電極と維持電極とに同時に傾斜電圧波形を印加することにより、選択初期化期間に要する時間を短縮することができる。これにより、本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、それを用いたプラズマディスプレイ装置に有用である。
10 パネル
21 前面基板
22 走査電極
22a,23a 透明電極
22b,23b バス電極
23 維持電極
24 表示電極対
25,33 誘電体層
26 保護層
29 ブラックストライプ
31 背面基板
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
44,46 維持電極駆動回路
45 タイミング発生回路
50,80 維持パルス発生回路
50a,80a 電力回収部
50b,80b 電圧クランプ部
60 初期化波形発生回路
61 上り傾斜電圧印加回路
62 下り傾斜電圧印加回路
70 走査パルス発生回路
90 上り傾斜電圧印加回路
100 一定電圧印加回路
110 プラズマディスプレイ装置
本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
現在、プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と略記する)においては、交流面放電型PDPが代表的存在となっている。交流面放電型PDPには、前面基板と背面基板とを対向配置することにより、多数の放電セルが形成されている。以下、交流面放電型PDPの構成について説明する。
前面基板上には、走査電極と維持電極とからなる表示電極対が、互いに平行になるよう複数対形成されている。また、前面基板上には、表示電極対を覆うように、誘電体層および保護層が積層されて形成されている。背面基板上には、データ電極が互いに平行になるよう複数形成されている。また、背面基板上には、データ電極を覆うように、誘電体層が形成され、更にその上には、格子状の隔壁が形成されている。誘電体層の上面と隔壁の側面とからなる空間には、赤色、緑色、青色にそれぞれ発光する蛍光体層が設けられている。
上記のようにして形成された前面基板と背面基板とは、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように、微小な放電空間を挟んで対向配置され、その外周部は封着材により封着されている。内部の放電空間には、放電ガスが封入されている。このようにして、表示電極対とデータ電極とが交差する部分には、放電セルが形成される。各放電セル内においては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線により各蛍光体を励起発光させて、カラー表示を行う。
PDPの駆動方法としては、1フィールド(1/60秒=約16.7ms)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サブフィールド法が用いられる。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、表示電極対である走査電極および維持電極に、所定の電圧を印加して初期化放電を発生させ、次の書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、走査電極に走査電圧パルス(以下、単に走査パルスという)を順次印加するとともに、表示する画像に応じて選択的に放電セルのデータ電極に書込み電圧パルス(以下、単に書込みパルスという)を印加して書込み放電を発生させ、各電極上に壁電荷を形成する。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電圧パルス(以下、単に維持パルスという)を印加して書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、放電ガスを励起する。励起された放電ガスが安定状態に遷移する時に発生する紫外線により、対応する放電セルの蛍光体層が励起されて可視光線が発生し、これにより画像表示を行う。
また、サブフィールド法の中でも、書込み期間と維持期間とを時間的に完全分離した、書込み・維持分離方式(ADS方式)が一般的に用いられている。例えば、特許文献1には、1フィールドを8サブフィールドに分割して256階調を実現し、画像を表示する構成が記載されている。ADS方式の場合、同じ放電セルにおいて、書込み放電と維持放電とが同時に生じるタイミングが存在しないので、書込み期間には書込み放電に最適な条件で、維持期間には維持放電に最適な条件で、PDPを駆動することができる。そのため、放電制御が比較的簡単であり、PDPの駆動マージンも大きく設定することができる。
図12は、従来のADS方式の駆動電圧波形を示す図であり、各サブフィールドの初期化期間、アドレス期間(書込み期間に相当)、および維持期間において、アドレス電極(データ電極に相当)、スキャン電極(走査電極に相当)、およびサステイン電極(維持電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図12は特許文献1の図2に相当する。
図12に示すように、初期化期間では、走査電極(スキャン電極)に電圧が緩やかに上昇する上り傾斜電圧および電圧が緩やかに下降する下り傾斜電圧を順次印加して、放電セル内に微弱な放電を発生させ、各電極上の壁電荷を調整することにより、放電セルの初期化が実施されている。一般的に、第1サブフィールドの初期化は全ての放電セルに対して初期化(全初期化と呼ぶ)を実施するため、比較的高い電圧の上り傾斜電圧波形を印加している。第2サブフィールド以降では、前のサブフィールドで点灯した放電セルのみに対して初期化(選択初期化と呼ぶ)を実施するため、比較的低い電圧の上り傾斜電圧波形を印加している。
アドレス期間では、スキャン電極に負極性のパルス電圧を、アドレス電極に正極性のパルス電圧を印加することにより、書込み放電を発生させ、点灯させるべき放電セルの選択を実施している。
維持期間では、スキャン電極とサステイン電極とに交互に正極性の維持パルス電圧を印加することにより、アドレス期間で選択した放電セルを点灯させている。
近年では、より高精細のディスプレイが望まれるようになり、PDPにおいても、従来のHD解像度(ライン数768本)からフルHD解像度(ライン数1080本)へと急激に高精細化が進み、さらには、超高精細のいわゆる4K2K(ライン数2160本)、8K4K(ライン数4320本)も、市場では望まれるようになってきている。このような高精細化、すなわち、ライン数の増加は、書込み期間に要する時間の増加に直結する。例えば、ライン数が2倍になると、書込み期間に要する時間も2倍に増加する。一方、1フィールドの時間は一定であるため、書込み期間に要する時間が増加すると、書込み期間の増加分だけ他のどこかの期間を短縮する必要が生じる。即ち、サブフィールド数を減少させたり、維持パルス数を減少させるなどの必要が生じ、画質の低下を招いてしまう。
そこで、書込み期間に要する時間そのものを短くできるように、PDPの特性の改善に向けた開発が日々行われている。その一方で、特に4K2K(ライン数2160本)および8K4K(ライン数4320本)などの超高精細PDPにおいては、少しでも書込み期間に要する時間を長く取ることのできる駆動方法も研究されている。書込み期間に要する時間を長く取るために、例えば、特許文献2には、初期化期間に要する時間を短縮できる駆動方法が開示され、特許文献3には、初期化期間を省略できる駆動方法が開示されている。
特開2004−271877号公報(特に図2) 特開2004−62207号公報(特に図5) 特開2004−326074号公報(特に図5)
図13は、初期化期間に要する時間を短縮できる駆動方法の駆動電圧波形を示す図であり、リセット期間(初期化期間に相当)、記入放電期間(書込み期間に相当)、および維持期間において、Y電極(走査電極に相当)およびX電極(維持電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図13は、特許文献2の図5に相当する。図13に示される電圧波形が図12の電圧波形と異なる点は、初期化期間に走査電極(Y電極)に順次印加される上り傾斜電圧および下り傾斜電圧が、それぞれ2段階の傾斜を有することである。特許文献2には、このような構成を有することにより、初期化期間に要する時間を短縮することができるとともに、安定した初期化が実現できることが開示されている。
図14は、初期化期間を省略できる駆動方法の駆動電圧波形を示す図であり、アドレス期間(初期化期間に相当)、およびサステイン期間(維持期間に相当)において、Y電極(維持電極に相当)、X電極(維持電極に相当)、および、A電極(データ電極に相当)に印加される電圧波形を示す。なお、図14は、特許文献3の図5に相当する。特許文献3には、図14に示すように、書込み期間(アドレス期間)後、維持パルスより高い電圧のパルス電圧VrをY電極(走査電極に相当)に印加することにより、初期化期間が省略できることが開示されている。
しかしながら、図13に開示された構成では、初期化期間中の上り傾斜電圧および下り傾斜電圧の傾斜を2段階にしているため、ある程度は初期化期間に要する時間を短縮することが可能であるが、初期化期間のさらなる短縮には限界がある。また、上記構成を実現するための回路構成が大幅に複雑になることが考えられる。
さらに、図14に開示された構成では、上り傾斜電圧および下り傾斜電圧による初期化を全く実施しないことから、前のサブフィールドでの点灯状態に起因する各放電セルの状態差や、放電セルの製造バラツキなどを吸収して、安定した書込みを実施することが難しいと考えられる。そのため、放電セル数の少ないPDP(すなわち、低解像度のPDP)には有効と考えられるものの、放電セル数の多いPDP(すなわち、高精細のPDP)になればなるほど、初期化期間を省略することが困難になると考えられる。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関し、安定して初期化を実施することができるとともに、初期化期間に要する時間、特に、選択初期化に要する時間を短縮することができる新規な駆動方法、および、その駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
上記従来の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、互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルとを備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の維持電圧パルスを前記走査電極に印加し、その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加する。
この方法により、安定した初期化を実施できるとともに、初期化期間、特に選択初期化期間に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるように前記第1および第2傾斜電圧を印加することが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した後、前記第1電圧より低い第2電圧を前記維持電極に印加することが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間は、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長いことが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法では、前記最後の維持電圧パルスのパルス幅は、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能であることが好ましい。
本発明のプラズマディスプレイ装置は、互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルと、前記表示電極対に印加する電圧を制御する制御手段とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、前記制御手段は、維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の維持電圧パルスを前記走査電極に印加し、その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加することを特徴とする。
この構成により、安定した初期化を実施できるとともに、初期化期間、特に選択初期化期間に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、前記第1の傾斜波形を有する前記第1傾斜電圧を前記走査電極に印加する第1傾斜電圧印加手段と、前記維持電極に接続され、前記第2の傾斜波形を有する前記第2傾斜電圧を前記維持電極に印加する第2傾斜電圧印加手段とを備え、前記制御手段は、前記第1傾斜電圧印加手段により発生した前記第1傾斜電圧の前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるような前記第2傾斜電圧を前記第2傾斜電圧印加手段により発生させることが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記維持電極に接続され、前記第1電圧より低い第2電圧となる一定電圧を前記維持電極に印加する一定電圧印加手段を備え、前記制御手段は、前記第2傾斜電圧印加手段をONし、前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した際に、前記一定電圧印加手段をONすることが好ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間を、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長くすることが望ましい。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置では、前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスのパルス幅を、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能であることが好ましい。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
本発明によれば、安定した初期化を実施することができるとともに、初期化期間に要する時間、特に、選択初期化に要する時間を短縮することができる新規なプラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、その駆動方法を用いたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
図1は本発明の実施の形態1に係るパネルの構造を示す分解斜視図である。 図2は本発明の実施の形態1に係るパネルの電極配列図である。 図3は本発明の実施の形態1における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図4は本発明の実施の形態1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5は本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の回路図である。 図6は本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の回路図である。 図7は本発明の実施の形態2における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図8は本発明の実施の形態3における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図9は本発明の実施の形態3における維持電極駆動回路の回路図である。 図10は本発明の実施の形態4における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図11は本発明の実施の形態5における駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図12は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図13は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。 図14は従来の駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
(実施の形態1)
<PDPの構造>
図1は、本発明の実施の形態1に係るプラズマディスプレイパネル(PDP)の構造を示す分解斜視図である。図1に示すように、ガラス製の前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とで構成された表示電極対24が、複数形成されている。走査電極22および維持電極23は、走査電極22と維持電極23との間の放電ギャップで放電を発生させて光を取り出すために、幅の広い透明電極22aおよび透明電極23aをそれぞれ有する。透明電極22aおよび透明電極23aの上には、幅の狭いバス電極22bおよびバス電極23bが、上記放電ギャップから遠い位置にそれぞれ積層されている。隣接する表示電極対24の間には、光を遮断するブラックストライプ29が設けられている。また、前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とブラックストライプ29とを覆うように、誘電体層25および保護層26が積層されて形成されている。
背面基板31上には、データ電極32が互いに平行になるよう複数形成されている。また、背面基板31上には、データ電極32を覆うように、誘電体層33が形成され、さらにその上には、格子状の隔壁34が形成されている。誘電体層33の上面と隔壁34の側面とからなる空間には、赤色、緑色、青色にそれぞれ発光する蛍光体層35が設けられている。
上記のようにして形成された前面基板21と背面基板31とは、表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように、微小な放電空間を挟んで対向配置され、その外周部は、ガラスフリット等の封着材により封着されている。内部の放電空間は、隔壁34により複数の空間に区画されており、例えば、ネオンとキセノンとの混合ガスが、放電ガスとして封入されている。このようにして、本実施の形態1に係るパネル10が構成され、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る。各放電セル内においては、ガス放電により発生させた紫外線で各蛍光体を励起発光させて、カラー表示を行う。なお、パネル10の構造は上述したものに限られることはなく、例えば、ストライプ状の隔壁34を備えたものでもよい。
図2は、図1に示すパネル10の電極配列図である。図2に示すように、本実施の形態1に係るパネル10には、走査電極22(SC1〜SCn)および維持電極23(SC1〜SCn)が行方向に配列され、データ電極32(D1〜Dm)が列方向に配列されている。図2において、放電セルは、例えば、一対の走査電極SC2および維持電極SU2と、1つのデータ電極D2とが交差した部分に形成されており、全体としては放電空間内にm×n個形成されている。
<PDPの駆動方法>
図3は、図1および図2に示すパネル10の走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dに印加する駆動電圧波形を示す図である。第1サブフィールド(SF1)の初期化期間では、全放電セルに対して初期化が行われる全初期化が実施され、第2サブフィールド(SF2)の初期化期間では、第1サブフィールド(SF1)で点灯した放電セルのみに対して初期化が行われる選択初期化が実施される。なお、図3では、第1サブフィールド(SF1)および第2サブフィールド(SF2)のみを図示するが、第3サブフィールド(SF3)以降は、基本的に第2サブフィールド(SF2)と同波形であり、前のサブフィールドで点灯した放電セルのみに対して初期化(選択初期化)が行われる。
図3に示すように、第1サブフィールドSF1の全初期化期間では、データ電極Dおよび維持電極SUにそれぞれ0Vを印加する。また、走査電極SCに、維持電極SU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、例えば、1V/μsecで上昇する傾斜電圧を印加する。この傾斜電圧が上昇する間、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で、微弱な初期化放電が発生する。これにより、走査電極SC上には、負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D上および維持電極SU上には、正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは、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。
次に、走査電極SCに、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(ここでは電圧が減少する方向に超える)電圧Vi4に向かって緩やかに下降する、例えば、1V/μsecで下降する傾斜電圧(第1傾斜電圧)を印加する。このとき、維持電極SUに、基準電圧から正の電圧Veに向かって緩やかに上昇する傾斜電圧(第2傾斜電圧)を印加する。第1傾斜電圧が下降する間、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で、微弱な初期化放電が発生する。これにより、走査電極SC上の負の壁電圧および維持電極SU上の正の壁電圧が弱められるとともに、データ電極D上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
その後、走査電極SCに電圧Vc(基準電圧)を印加して、全ての放電セルに対して初期化放電を行う初期化動作を終了する。
全初期化期間終了後、第1サブフィールドSF1の書込み期間を開始する。具体的には、維持電極SUに正の電圧Veを印加した状態で、走査電極SCに、負の電圧Vaを持つ走査パルスを印加するとともに、発光させるべき放電セルのデータ電極Dに、正の電圧Vdを持つ書込みパルスを印加する。以下、走査パルスの電圧Vaを走査パルス電圧Vaといい、書き込みパルスの電圧Vdを書き込みパルス電圧Vdという。この時、発光させるべき放電セルのデータ電極D上と走査電極SC上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(書込みパルス電圧Vd−走査パルス電圧Va)にデータ電極D上の壁電圧と走査電極SC上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Dと走査電極SCとの間で放電が開始されて、後に維持電極SUと走査電極SCとの間の放電へと進展し、書込み放電が発生する。その結果、走査電極SC上には、正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU上およびデータ電極D上には、負の壁電圧が蓄積される。
上記書込み動作を、1行目の走査電極SC1からn行目の走査電極SCnまで1行ずつ順次繰り返し、発光させるべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させて、各電極上に壁電荷を形成する。
一方、電圧Vdの書込みパルスを印加しなかった放電セルにおいて、データ電極Dと走査電極SCとの交差部の電圧は、放電開始電圧を超えないので、当該放電セルにおいて、書込み放電は発生しない。
書込み期間終了後、第1サブフィールドSF1の維持期間を開始する。具体的には、まず、走査電極SCに正の電圧Vsを持つ維持パルスを印加するとともに、維持電極SUに0V(基準電圧Vc)を印加する。この時、書込み放電を発生させた放電セルでは、走査電極SCと維持電極SUとの電圧差が、維持パルス電圧Vsに走査電極SC上の壁電圧と維持電極SU上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、走査電極SCと維持電極SUとの間で維持放電が発生し、放電ガスを励起する。励起された放電ガスが安定状態に遷移する時に発生した紫外線により、蛍光体層35が発光する。その結果、走査電極SC上には、負の壁電圧が蓄積され、維持電極SU上およびデータ電極D上には、正の壁電圧が蓄積される。
一方、書込み期間において書込み放電を発生させ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各電極上の壁電圧が保たれる。
次に、走査電極SCに0V(基準電圧Vc)を印加し、維持電極SUに正の電圧Vsの維持パルスを印加する。この時、維持放電を発生させた放電セルでは、維持電極SUと走査電極SCとの電位差が放電開始電圧を超えるので、再び維持電極SUと走査電極SCとの間で維持放電が発生する。その結果、維持電極SU上には、負の壁電圧が蓄積され、走査電極SC上およびデータ電極D上には、正の壁電圧が蓄積される。
以降、同様に、走査電極SCと維持電極SUとに交互に電圧Vsの維持パルスを印加して、走査電極SCと維持電極SUとの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発生させた放電セルで、維持放電が継続して行われる。なお、最後の維持パルスは走査電極SCに印加する。
第1サブフィールドSF1の維持期間終了後、第2サブフィールドSF2の選択初期化期間を開始する。すなわち、最後の維持パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を走査電極SCに印加し、第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、第1の傾斜波形が立ち上がり始めてから所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでの間に、維持電極SUに印加する。より具体的には、走査電極SCに、電圧Vi4に向かって緩やかに下降する第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUには、電圧Veに向かって緩やかに上昇する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。本実施の形態1において、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧と第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧とは、ほぼ同時に印加が開始され、ほぼ同時に電圧Vi4および電圧Veに到達した後、書込み期間を開始する。なお、第1の傾斜波形が電圧Vi4に到達して立ち上がり終えるまでに第2の傾斜波形が立ち上がり始めるか、第2の傾斜波形が電圧Veに到達して立ち上がり終えるまでに第1の傾斜波形が立ち上がり始める限り、第1および第2傾斜電圧の印加タイミングは限定されない。即ち、例えば第1の傾斜波形が立ち上がり始めた後、第2の傾斜波形が立ち上がり始めてもよいし、第2の傾斜波形が立ち上がり始めた後、第1の傾斜波形が立ち上がり始めてもよい。
第1サブフィールドSF1での維持期間において点灯していた放電セルにおいては、最後の維持パルスが走査電極SCに印加されているので、走査電極SCには、負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUおよびデータ電極Dには、正の壁電圧が蓄積されている。そのため、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧により、走査電極SCとデータ電極Dとの間で微弱な放電を発生させて、主に走査電極SC上およびデータ電極D上の壁電圧を書込み動作に適した値に調整することができる。また、第2の傾斜を有する傾斜電圧波形により、走査電極SCと維持電極SUとの間で微弱な放電を発生させて、主に走査電極SC上および維持電極SU上の壁電圧を書込み動作に適した値に調整することができる。その後、走査電極SCには電圧Vcの一定電圧を印加する。
一方、第1サブフィールドSF1での維持期間において点灯していなかった放電セルにおいては、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が印加されても、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で微弱な放電は発生しない。これは、維持期間に放電が起こっていないため、走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dに微弱な放電を発生させる十分な壁電圧が蓄積されていないためである。しかしながら、上記放電セルにおける走査電極SC、維持電極SU、および、データ電極Dには、前のサブフィールドにおける初期化期間の壁電圧が保存されているため、書込み動作に適した値に調整された壁電圧が蓄積される。
以上により、全ての放電セルに対して第2サブフィールドSF2の書込み動作への準備が終了する。なお、第3サブフィールドSF3以降の動作については、上記第2サブフィールドSF2での動作と同様であるため、説明を省略する。
本実施の形態1において、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧波形および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧のそれぞれの傾斜は、走査電極SCと維持電極SUとの間、および、走査電極SCとデータ電極Dとの間で強い放電が発生しない程度の傾斜に設定されており、パネル構造などの設計要因(ガス圧、電極間距離、保護膜材料など)にもよるが、例えば第1の傾斜波形でおよそ−0.5〜−2V/μsec、第2の傾斜波形でおよそ0.5〜100V/μsec程度である。一般に、PDPでは、走査電極SCとデータ電極Dとの間の電極間距離より、走査電極SCと維持電極SUとの間の電極間距離の方が短いため、走査電極SCと維持電極SUとの間の方が比較的微弱な放電が発生しやすく、傾斜が多少急になっても強い放電が発生しない。そのため、上記のように、第1の傾斜波形の絶対値より第2の傾斜波形の絶対値の方を大きくする、すなわち、傾きを急峻にすることが可能である。
<効果>
本実施の形態1におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧をそれぞれ走査電極SCおよび維持電極SUに同時に印加することにより、従来の駆動方法と比較して、選択初期化期間の動作に要する時間をほぼ半減することができる。また、傾斜電圧を用いて初期化を行っているため、安定した書込み動作を実施することができる。
<プラズマディスプレイ装置における制御系の構成>
図4は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の回路ブロック図である。図4に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110は、パネル10、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、データ電極D1〜Dmのそれぞれに書込みパルス電圧Vdまたは0Vを印加するためのm個のスイッチを備えており、画像信号処理回路41から出力された画像データを各データ電極D1〜Dmに対応する書込みパルス電圧に変換し、各データ電極D1〜Dmに印加する。
タイミング発生回路45は、水平同期信号、垂直同期信号を基に、各回路の動作を制御する各種のタイミング信号を発生して、それぞれの回路へ送信する。走査電極駆動回路43は、タイミング発生回路45から送信されたタイミング信号に基づいて、走査電極SC1〜SCnを駆動する。また、維持電極駆動回路44は、タイミング発生回路45から送信されたタイミング信号に基づいて、維持電極SU1〜SUnを駆動する。このように、タイミング発生回路45、走査電極駆動回路43および維持電極駆動回路44は、表示電極対24に印加する電圧を制御する制御手段として機能する。
図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の走査電極駆動回路43の回路図である。図5に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の走査電極駆動回路43は、維持パルス発生回路50、初期化波形発生回路60、走査パルス発生回路70を備えている。
維持パルス発生回路50は、走査電極SC1〜SCnに維持パルス電圧を印加する回路であって、電力回収部50aを構成する電力回収用のコンデンサC51、スイッチング素子Q51およびQ52、逆流防止用のダイオードD51およびD52、共振用のインダクタL51、電圧クランプ部50bを構成するスイッチング素子Q55およびQ56を有する。
電力回収部50aでは、表示電極対24である走査電極22と維持電極23との間の電極間容量とインダクタL51との間でLC共振させて、維持パルスの立ち上げおよび立ち下げを行う。維持パルスの立ち上げ時には、スイッチング素子Q51をONし、スイッチング素子Q52をOFFすることにより、電力回収用のコンデンサC51に蓄えられている電荷を、ダイオードD51およびインダクタL51を介して、電極間容量に移動させる。維持パルスの立ち下げ時には、スイッチング素子Q51をOFFし、スイッチング素子Q52をONすることにより、電極間容量に蓄えられた電荷を、インダクタL51およびダイオードD52を介して、電力回収用のコンデンサC51に戻す。このように、電力回収部50aでは、LC共振によって電源から電力供給を受けることなく表示電極対24への電圧印加を行うため、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C51は、電極間容量と比べて十分大きい容量を持ち、電力回収部50aの電源として働くように、維持パルス電圧Vsの約半分(Vs/2)に充電されている。
電圧クランプ部50bでは、スイッチング素子Q55をONすることにより、駆動する走査電極SC1〜SCnを電源に接続し、印加電圧を維持パルス電圧Vsにクランプする。また、スイッチング素子Q56をONすることにより、駆動する走査電極SC1〜SCnを接地し、0Vにクランプする。したがって、電圧クランプ部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。
このように、維持パルス発生回路50では、スイッチング素子Q51、Q52、Q55およびQ56を制御することによって、走査電極SC1〜SCnに維持パルス電圧Vsを印加する。なお、これらのスイッチング素子は、MOSFETや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。
初期化波形発生回路60は、初期化期間において、走査電極SC1〜SCnに時間経過に従って緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加するための上り傾斜電圧印加回路61と、時間経過に従って緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加するための下り傾斜電圧印加回路62と、スイッチング素子Q63およびQ64とを備えている。本実施の形態において、上り傾斜電圧印加回路61および下り傾斜電圧印加回路62は、例えばミラー積分回路が利用できる。ミラー積分回路61は、主端子の入力側(ドレイン端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ソース端子)が走査電極SC1〜SC1080に接続されたFET等のスイッチング素子Q61と、一端がスイッチング素子Q61の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN1となる抵抗R61と、一端がスイッチング素子Q61の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q61の主端子の入力側(ドレイン端子)に接続されたコンデンサC61とを有している。また、ミラー積分回路62は、主端子の入力側(ソース端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ドレイン端子)が走査電極SC1〜SC1080に接続されたFET等のスイッチング素子Q62と、一端がスイッチング素子Q62の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN2となる抵抗R62と、一端がスイッチング素子Q62の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q62の主端子の入力側(ソース端子)に接続されたコンデンサC62とを有している。初期化期間において、走査電極SC1〜SCnに放電開始電圧以下の電圧Vi1から放電開始電圧を超える電圧Vi2に向かって、緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する際には、上り傾斜電圧印加回路61の入力端子IN1をHiにする。具体的には、スイッチング素子Q61がFETで構成される場合、入力端子IN1に所定の正の電圧を印加する。すると、抵抗R61からコンデンサC61に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q61の主端子の出力側における電圧(ソース電圧)がランプ状に上昇し、走査電極SC1〜SCnに印加される電圧もランプ状に上昇する。そして、出力電圧が電圧Vi3に至った後、入力端子IN1をLoにする。具体的には、入力端子IN1に0Vを印加する。また、走査電極SC1〜SCnに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(本実施の形態における第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧)を印加する際には、下り傾斜電圧印加回路62の入力端子IN2をHiにする。具体的には、入力端子IN2に所定の正の電圧を印加する。すると、抵抗R62からコンデンサC62に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q62の主端子の出力側における電圧(ドレイン電圧)がランプ状に下降し、走査電極SC1〜SCnに印加される電圧もランプ状に下降する。そして、出力電圧が電圧Vi4に至った後、入力端子IN2をLoにする。具体的には、入力端子IN2に0Vを印加する。このように、下り傾斜電圧印加回路62およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における第1傾斜電圧印加手段として機能する。なお、スイッチング素子Q63およびQ64は、分離スイッチであり、維持パルス発生回路50および初期化波形発生回路60を構成するスイッチング素子の寄生ダイオードを介して電流が逆流するのを防止するために設けられている。
走査パルス発生回路70は、必要に応じて走査パルス電圧Vaを走査電極SC1〜SCnにそれぞれ印加するためのスイッチング素子Q71H1およびQ71L1〜Q71HnおよびQ71Lnを有する。例えば、走査電極SC2に印加するためのスイッチング素子は、Q71H2およびQ71L2である。走査パルス発生回路70は、走査電極SC1〜SCnに、上述したタイミングで走査パルス電圧Vaを順次印加する。
図6は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の維持電極駆動回路44の回路図である。図6に示すように、本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置110の維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路80および上り傾斜電圧印加回路90を備えている。
維持パルス発生回路80は、維持電極SU1〜SUnに維持パルス電圧を印加する回路であって、電力回収部80aを構成する電力回収用のコンデンサC81、スイッチング素子Q81,Q82、逆流防止用のダイオードD81,D82、共振用のインダクタL81を有し、さらに電圧クランプ部80bを構成するスイッチング素子Q85,Q86を有する。なお、維持パルス発生回路80は、維持パルス発生回路50と同様の構成であるため、詳細な動作説明は省略する。走査電極駆動回路43の維持パルス発生回路50、維持電極駆動回路44の維持パルス発生回路80およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における維持電圧パルス印加手段として機能する。
上り傾斜電圧印加回路90は、初期化期間において、維持電極SC1〜SCnに緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加するための回路である。実施の形態において、上り傾斜電圧印加回路90は、例えばミラー積分回路が利用できる。上り傾斜電圧印加回路90は、前述した走査電極駆動回路43の上り傾斜電圧印加回路61と同様の構成を有している。即ち、ミラー積分回路90は、主端子の入力側(ソース端子)が電源に接続され、主端子の出力側(ドレイン端子)が走査電極SC1〜SCnに接続されたFET等のスイッチング素子Q90と、一端がスイッチング素子Q90の制御端子(ゲート端子)に接続され、他端が入力端子IN3となる抵抗R90と、一端がスイッチング素子Q90の制御端子に接続され、他端がスイッチング素子Q90の主端子の入力側(ソース端子)に接続されたコンデンサC90とをそれぞれ有している。上り傾斜電圧印加回路90は、さらに、維持パルス発生回路80から流れ込んでくる電流を阻止するために、スイッチング素子Q90の主端子の出力側に接続されたダイオードD90を備えている。上り傾斜電圧印加回路90およびタイミング発生回路45は、本実施の形態における第2傾斜電圧印加手段として機能し、初期化期間において、維持電極SU1〜SUnに電圧Veに向けて緩やかに上昇する第2傾斜電圧を印加するとともに、書込み期間において、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Veを印加する。
なお、本実施の形態1では、維持電極SUに印加する正の電圧Veの立ち上がりの傾斜を、第1サブフィールドSF1の全初期化期間と第2サブフィールドSF2以降の選択初期化期間とでほぼ同じにしているが、全初期化期間においては、立ち上がりの傾斜をより急峻にしてもよい。これは、全初期化期間では、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電圧波形が、すでに走査電極SCに印加されているため、正の電圧Veの立ち上がりの傾斜に影響されることのない安定した微弱な放電が発生するからである。ただし、全初期化期間と選択初期化期間とで正の電圧Veの立ち上がりの傾斜を異ならせる場合、図6に示す上り傾斜電圧印加回路90の構成がより複雑になるため、本実施の形態1のように、全初期化期間と選択初期化期間とで正の電圧Veの立ち上がりの傾斜波形を同一とする方が容易且つ安価に実現できる。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態2において、実施の形態1と異なる点は、選択初期化期間において、第1の傾斜波形が所定の電圧Vi4に到達して立ち上がり終えるまでに第2の傾斜波形が所定の第1電圧Veに到達して立ち上がり終えるように第1および第2傾斜電圧を印加することである。なお、本実施の形態2においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、維持期間に関しては実施の形態1と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態2においては、図7に示すように、選択初期化期間において、走査電極SCには、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第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUには、正の電圧Veに向かって緩やかに上昇する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧波形と第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧とは、ほぼ同時に立ち上がり始めるが、本実施の形態2では、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧の方が早いタイミングで所定の一定電圧Veに到達し、その後、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧が電圧Vi4に到達するように制御されている。例えば、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が電圧Veに到達する時間が、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧が電圧Vi4に到達する時間よりも、50μsec程度早くなるように制御される。
なお、本実施の形態2においても、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧および第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧により、それぞれ走査電極SCとデータ電極Dとの間、および、走査電極SCと維持電極SUとの間に、微弱な放電を発生させる必要があるので、実施の形態1に例示した範囲で、第1の傾斜波形および第2の傾斜波形を制御する必要がある。
本実施の形態2におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧が電圧Veに到達し、走査電極SCと維持電極SUとの間の微弱な放電が停止した後も、第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧による微弱な放電のみが単独で発生しているため、書込み動作に使用される走査電極SC上およびデータ電極D上にバラツキの少ない、より安定した壁電圧を蓄積することができる。したがって、本実施の形態2では、選択初期化期間に続く書込み期間において、より安定した書込み動作を得ることができる。
なお、図7に示す本実施の形態2における電圧波形を実現するには、例えば、図6に示す維持電極駆動回路44において、上り傾斜電圧印加回路90であるミラー積分回路のコンデンサC90または抵抗R90の定数を変更することにより、簡単に実現することができる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態3において、実施の形態2と異なる点は、第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達した後、第1電圧Veより低い第2電圧Ve2を維持電極SUに印加することである。なお、本実施の形態3においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、維持期間に関しては実施の形態1および2と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態3においては、図8に示すように、選択初期化期間において、維持電極SUに印加する第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧は、正の第1電圧Veに向かって緩やかに上昇する。第2傾斜電圧は、第1電圧Veに到達した後、所定の期間、電圧Veを維持し、さらにその後、第2電圧Ve2に降下して第2電圧Ve2を維持する。なお、走査電極SCに印加する第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧は実施の形態2と同様であり、電圧Vi4に到達するまでの間に第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達し、さらに第2電圧Ve2に変化する。
本実施の形態3におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持電極SUに印加する第2傾斜電圧が第1電圧Veから第2電圧Ve2へ降下することより、書込み期間における書込み放電の強度を最適に制御することができる。これは維持電極SUに印加する第2傾斜電圧が第2電圧Ve2へ降下することによって、一旦微弱な放電を停止させた後、継続して立ち上がる第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧により再び微弱な放電を発生させており、第2電圧Ve2へ降下するタイミングを変化させることにより、走査電極SCおよび維持電極SUに蓄積される壁電荷を緻密に制御することができるものである。
一般に書込み放電の強度が強すぎると、隣接する放電セルに蓄積された壁電圧を消費してしまい、隣接する放電セルが正常に点灯できない、いわゆるクロストークが発生する。そのため、このようなクロストークが生じないように書込み放電の強度を最適に制御する必要がある。そこで、本実施の形態3においては、第2電圧Ve2を最適に設定することにより、走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧を適正に制御している。これにより、書込み放電が強くならないように最適に制御することができる。したがって、より安定した書込み動作を得ることができるとともに、画質の低下を招くクロストークを抑制することができる。
図9は、本発明の実施の形態3における維持電極駆動回路の回路図である。本実施の形態3における維持電極駆動回路46は、図9に示すように、維持パルス発生回路80と、上り傾斜電圧印加回路90と、一定電圧印加回路100とを備えている。上り傾斜電圧印加回路90をONし、第2傾斜電圧が第1電圧Veに到達した後に、一定電圧回路100をONすることにより、図8に示すような本実施の形態3における電圧波形を容易に実現することができる。なお、図9において、維持パルス発生回路80、上り傾斜電圧印加回路90は図6に示す維持電極駆動回路44と同様であるので、以下では一定電圧印加回路100に関して詳しく説明する。
一定電圧印加回路100は、逆極性で直列に接続された2つのスイッチング素子Q101,Q102を備えており、選択初期化期間において、上り傾斜電圧印加回路90が維持電極SU1〜SUnに正の電圧Veを印加した後、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を印加する。一定電圧印加回路100およびタイミング発生回路45(図4参照)は、本実施の形態3における一定電圧印加手段として機能する。なお、スイッチング素子Q101,Q102は、互いに逆極性となるように直列接続されている。これにより、電流の制御を双方向で行うことができ、電圧Ve2の非印加時に維持パルス発生回路80および上り傾斜電圧印加回路90からの電流を阻止するとともに、電圧Ve2の印加時にパネル10からの電流を流入させることができる。
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態4において、実施の形態3と異なる点は、最後の維持パルス電圧が立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間が、他の維持パルス電圧が立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長いことである。なお、本実施の形態4においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、選択初期化期間に関しては実施の形態3と同様であるため、詳細な説明は省略する。
維持期間の最後において、最後の維持パルスが急激に立ち下がると、走査電極SCと維持電極SUとの間で維持放電が引き続き生じてしまうおそれがある。本発明においては、維持期間の最後の維持パルスで蓄積された走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧が、最適な書込み放電を発生させるための電圧になるように、走査電極SCに第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUに第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。すなわち、最後の維持パルスで蓄積された壁電圧を適正に制御することは非常に重要である。そこで、本実施の形態4においては、最後の維持パルスの立ち下がりにかかる時間を遅くすることにより、走査電極SCと維持電極SUとの間の放電を抑制し、この放電による壁電圧の低下を回避している。これにより、その後の選択初期化期間で安定した初期化を実施することができ、より安定した書込み動作を得ることができる。なお、最後の維持パルスの立ち下がり時間は、上記立ち下がりタイミングで放電が発生しない時間であれば特に限定されないが、例えば、2μsec程度に設定される。
なお、図10に示す本実施の形態4の駆動方法における電圧波形を実現するには、例えば、図5に示す走査電極駆動回路43において、維持パルス発生回路50に含まれるスイッチング素子Q52およびQ56の動作タイミングを変化させ、最後の維持パルスのみ、電力回収時間を長く設定することにより、簡単に実現することができる。
(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態5において、実施の形態4と異なる点は、最後の維持パルスのパルス幅が、その他の維持パルスのパルス幅に対して変更可能であることである。なお、本実施の形態5においても、図1および図2に示すパネル10を駆動するものとし、全初期化期間、書込み期間、および、選択初期化期間に関しては実施の形態4と同様であるため、詳細な説明は省略する。
上述したように、本発明においては、維持期間の最後の維持パルスで蓄積された走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧が、最適な書込み放電を発生させるための電圧になるように、走査電極SCに第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を印加し、維持電極SUに第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を印加する。すなわち、最後の維持パルスで蓄積された壁電圧を適正に制御することは非常に重要となる。そのため、最後の維持パルスのパルス幅とそれまでの維持パルスのパルス幅とを異ならせることにより、走査電極SCおよび維持電極SU上の壁電圧を最適に制御できるようなる。その結果、パネル10をより広い駆動マージンをもって駆動制御することができる。
図11に示す本実施の形態5の駆動方法における電圧波形を実現するには、例えば、図5に示す走査電極駆動回路43において、維持パルス発生回路50に含まれるスイッチング素子Q52およびQ56の動作タイミングを変化させ、最後の維持パルスのみ、パルス幅が変化するように設定することにより、簡単に実現することができる。
なお、上記実施の形態1〜5において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、PDP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される。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明によれば、選択初期化期間において、走査電極と維持電極とに同時に傾斜電圧波形を印加することにより、選択初期化期間に要する時間を短縮することができる。これにより、本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法、および、それを用いたプラズマディスプレイ装置に有用である。
10 パネル
21 前面基板
22 走査電極
22a,23a 透明電極
22b,23b バス電極
23 維持電極
24 表示電極対
25,33 誘電体層
26 保護層
29 ブラックストライプ
31 背面基板
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
44,46 維持電極駆動回路
45 タイミング発生回路
50,80 維持パルス発生回路
50a,80a 電力回収部
50b,80b 電圧クランプ部
60 初期化波形発生回路
61 上り傾斜電圧印加回路
62 下り傾斜電圧印加回路
70 走査パルス発生回路
90 上り傾斜電圧印加回路
100 一定電圧印加回路
110 プラズマディスプレイ装置

Claims (10)

  1. 互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルとを備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の維持電圧パルスを前記走査電極に印加し、
    その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、
    前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加する、プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるように前記第1および第2傾斜電圧を印加する、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  3. 前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した後、前記第1電圧より低い第2電圧を前記維持電極に印加する、請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間は、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長い、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 前記最後の維持電圧パルスのパルス幅は、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能である、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 互いに並んで延びる走査電極および維持電極で構成された複数の表示電極対と、
    前記複数の表示電極対に交差する複数のデータ電極と、
    前記表示電極対と前記データ電極とが交差する位置ごとに形成された放電セルと、
    前記表示電極対に印加する電圧を制御する制御手段とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
    前記制御手段は、維持電圧パルスを前記走査電極および前記維持電極に交互に印加する維持期間において、最後の電圧維持パルスを前記走査電極に印加し、その後、前記最後の維持電圧パルスと反対極性となるような第1の傾斜波形を有する第1傾斜電圧を前記走査電極に印加し、前記第1傾斜電圧と反対極性となるような第2の傾斜波形を有する第2傾斜電圧を、前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか一方が所定の電圧に到達して立ち上がり終える前に前記第1および第2の傾斜波形のうちのいずれか他方が立ち上がり始めるように、前記維持電極に印加することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  7. 前記走査電極に接続され、前記第1の傾斜波形を有する前記第1傾斜電圧を前記走査電極に印加する第1傾斜電圧印加手段と、前記維持電極に接続され、前記第2の傾斜波形を有する前記第2傾斜電圧を前記維持電極に印加する第2傾斜電圧印加手段とを備え、
    前記制御手段は、前記第1傾斜電圧印加手段により発生した前記第1の傾斜波形が前記所定の電圧に到達して立ち上がり終えるまでに前記第2の傾斜波形が所定の第1電圧に到達して立ち上がり終えるような前記第2の傾斜波形を前記第2傾斜電圧印加手段により発生させる、請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
  8. 前記維持電極に接続され、前記第1電圧より低い第2電圧の一定電圧を前記維持電極に印加する一定電圧印加手段を備え、
    前記制御手段は、前記第2傾斜電圧印加手段をONし、前記第2傾斜電圧が前記第1電圧に到達した後に、前記一定電圧印加手段をONする、請求項7に記載のプラズマディスプレイ装置。
  9. 前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、
    前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間を、他の維持電圧パルスが立ち下がり始めてから立ち下がり終わるまでの時間より長くする、請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
  10. 前記走査電極に接続され、維持電圧パルスを前記走査電極に印加する維持電圧パルス印加手段を備え、
    前記制御手段は、前記最後の維持電圧パルスのパルス幅を、その他の維持電圧パルスのパルス幅に対して変更可能である、請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
JP2009545739A 2008-06-05 2009-06-04 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 Withdrawn JPWO2009147857A1 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008147751 2008-06-05
JP2008147751 2008-06-05
JP2009133922 2009-06-03
JP2009133922 2009-06-03
PCT/JP2009/002518 WO2009147857A1 (ja) 2008-06-05 2009-06-04 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2009147857A1 true JPWO2009147857A1 (ja) 2011-10-27

Family

ID=41397937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009545739A Withdrawn JPWO2009147857A1 (ja) 2008-06-05 2009-06-04 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100321371A1 (ja)
JP (1) JPWO2009147857A1 (ja)
KR (1) KR101050113B1 (ja)
CN (1) CN102016965A (ja)
WO (1) WO2009147857A1 (ja)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4210805B2 (ja) * 1998-06-05 2009-01-21 株式会社日立プラズマパテントライセンシング ガス放電デバイスの駆動方法
JP5004382B2 (ja) * 2001-05-29 2012-08-22 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動装置
US6630796B2 (en) * 2001-05-29 2003-10-07 Pioneer Corporation Method and apparatus for driving a plasma display panel
KR100458581B1 (ko) * 2002-07-26 2004-12-03 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 방법
KR100508921B1 (ko) * 2003-04-29 2005-08-17 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법
US7068245B2 (en) * 2003-06-24 2006-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Plasma display apparatus
JP4415217B2 (ja) * 2004-01-16 2010-02-17 株式会社日立プラズマパテントライセンシング プラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2005292840A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Lg Electronics Inc プラズマ表示装置とその駆動方法
KR101100016B1 (ko) * 2007-07-25 2011-12-29 파나소닉 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102016965A (zh) 2011-04-13
KR101050113B1 (ko) 2011-07-19
KR20100031762A (ko) 2010-03-24
US20100321371A1 (en) 2010-12-23
WO2009147857A1 (ja) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100433213B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치
JP5275244B2 (ja) 駆動装置、駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
KR101141115B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
WO2009133660A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5126439B2 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JPWO2009063624A1 (ja) 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
JPWO2009147857A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
WO2010143411A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2006251624A (ja) プラズマディスプレイ装置
WO2010131466A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
WO2012090451A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2009265465A (ja) プラズマディスプレイパネル表示装置とその駆動方法
KR101110971B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
WO2009139178A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5092377B2 (ja) 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
JP2011085649A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2011232464A (ja) プラズマディスプレイパネル及びその駆動方法
WO2012102032A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2010117391A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
WO2012017633A1 (ja) 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
WO2012017647A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
WO2009139163A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法及びプラズマディスプレイ装置
WO2012102033A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2005338457A (ja) プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法
JP2010249916A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110822