JP2004045704A - プラズマディスプレイの駆動方法および駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高いピーク輝度を得るために、維持パルス周期を短縮させた時に維持放電が持続せず著しく表示状態が劣化する。
【解決手段】維持パルス周期を短縮させた（Ｔｓｕｓ１→Ｔｓｕｓ２）ときに比例して電荷回収期間も短縮させる（Ｔｗ１→Ｔｗ２）ことよって、表示点灯状態の劣化を防ぐことができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイの駆動方法および駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイでは、維持パルスを走査電極および維持電極に印加して放電発光を行っており、維持パルス印加時に消費される電力を低減するために電荷回収回路を使用している。
【０００３】
まず、電荷回収回路について説明する。
【０００４】
電荷回収回路は、プラズマディスプレイパネル（以下、パネルと呼ぶ）が容量負荷であることを利用し、パネルに蓄積された電荷をＬＣ共振回路を用いて一旦パネル外のコンデンサに蓄積し、再度その電荷をパネルに戻すことによって、維持パルス印加時に消費される電力を低減するものである。
【０００５】
この時の電荷回収効率を上げるには、ＬＣ共振回路のインダクタンス値であるＬ値を大きくする必要がある。しかし、インダクタンス値を大きくすると、ＬＣ共振回路の時定数が増大し、それによって維持パルス波形が鈍り、所定の電圧に固定される前に放電発光が生じる可能性が高くなる。この場合、放電によって消費される電力はＬＣ共振回路のインダクタＬに蓄積されたエネルギーから供給されるが、それだけでは電源容量が小さくなり、維持パルス電圧の電圧降下が生じる。この電圧降下によって放電が不安定となり、輝度低下や表示不具合が生じる。そのため、従来の駆動では、輝度低下や表示不具合が生じない範囲でＬＣ共振回路のＬ値が最大になるように設定して電荷回収効率を上げていた。Ｌ値が定まればＬＣ共振回路の時定数より電荷回収動作開始時から維持パルス電位またはグランド電位に維持するまでの時間（電荷回収期間）の最適値が決定する。
【０００６】
次に、維持パルスの周期（以下、維持パルス周期と呼ぶ）について説明する。
【０００７】
走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、連続して放電を行い画素を発光させている。この過程を図５および図６を用いて説明する。
【０００８】
従来のプラズマディスプレイでは、放電によって発生する紫外線を可視光に変換することによって画素を構成するセルを点灯させて映像を表示する。図５は、そのセル構造の概略図である。前面板４０の表面には、走査電極３１，維持電極３２，誘電体４１および保護膜４２が配置され、背面板４４の表面には、データ側電極３０，第２の誘電体４５，セル隔壁４３および蛍光体４６が配置されている。
【０００９】
また、セル内の空間には気体４７が封入されており、各電極に印加される電圧を制御することによって気体４７を励起状態にして放電を行う。
【００１０】
また、放電によって各電極および誘電体４１が劣化するのを防ぐために走査電極３１付近および維持電極３２付近には保護膜が誘電体４１を覆っている。走査電極３１および維持電極３２に交互に維持パルスを印加して、セル内の気体４７を励起させて放電を行い、その時に発生する紫外線を蛍光体４６によって可視光に変換して発光させる。
【００１１】
図６において、走査電極３１に維持パルスを印加したときに放電が生じ、画素セル中に電荷が発生する（図６−Ａ）。この放電後、走査電極３１には維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓが印加された状態であるため、画素セル中に発生した正・負電荷はそれぞれ維持電極３２の表面５１および走査電極３１の表面５２に移動し蓄積される。これによって、壁電圧Ｖｗが発生する（図６−Ｂ）。
【００１２】
次に、維持電極３２に維持パルスが印加されると、壁電圧Ｖｗと維持パルス電圧Ｖｓｕｓとの和の電圧が画素セル中の気体に印加される。この電圧は放電開始電圧よりも高くなるように設定されており、それによって画素セル中に再び放電が生じる（図６−Ｃ）。この放電後、放電が停止し、図６−Ｂと同様に維持電極３２には維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓが印加された状態であるため、画素セル中に発生した正・負電荷はそれぞれ維持電極３２の表面５１および走査電極３１の表面５２に移動し蓄積される（図６−Ｄ）。
【００１３】
走査電極３１および維持電極３２に維持パルスを交互に印加させて図６−Ａ〜図６−Ｄの過程を繰り返すことによって維持放電が持続する。
【００１４】
この放電を維持するためには、維持電極３２の表面５１および走査電極３１の表面５２に十分な電荷を蓄積させて所定の壁電圧が形成されるまで維持パルスを印加し続けなければならないので、維持パルス周期は自ずと決定する。
【００１５】
特開２０００−１７２２２３号公報では、表示負荷によって電荷回収期間を変化させる駆動方法について述べられているが、画面の狭い領域で高いピーク輝度を得るために維持パルス周期を短縮させて多くの維持パルスを印加させており、維持放電を持続させることが極めて困難であることから、著しく表示状態が劣化するという課題がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマディスプレイでは、高いピーク輝度を得るために、維持パルスの数を増やす方法があるが、その反面、駆動に要する時間が増大する。また、維持周期を短縮させることによって駆動に要する時間の増大を抑えることができるが、この場合、図６−Ｂまたは図６−Ｄの過程において、画素セル中の電荷が各電極表面に移動・蓄積される前に次の維持パルスを印加させるので十分な電荷が蓄積されない。したがって、壁電圧Ｖｗが減少する。壁電圧Ｖｗと維持パルス電圧Ｖｓｕｓとの和の電圧が画素セル中の気体に印加され、この電圧が放電開始電圧よりも高くなると維持放電が安定に行われることから、壁電圧Ｖｗが減少すると維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓを高くしなければ、維持放電が弱まり著しく表示状態が劣化する。
【００１７】
本発明の目的は、上記の課題を改良し、電荷回収動作のタイミングを維持パルス周期に応じて可変制御を行い、維持パルス周期が短い時は電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持パルスのパルス電位Ｖｓｕｓまたはグランド電位に維持するまでの電荷回収期間を短縮するように制御することにより、表示状態の劣化を防ぐプラズマディスプレイの駆動方法と駆動装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、プラズマディスプレイパネルの維持電極または走査電極に維持パルスを印加する際に、電荷回収回路によってパネル内に蓄積された電荷を回収し、電荷を再利用して前記パネルの電極電位を変化させるプラズマディスプレイの駆動方法であって、維持パルスの周期に応じて、維持電極または走査電極の電位を電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を変化させるように制御することを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法を提供するものである。
【００１９】
さらに、請求項２記載の発明によれば、維持パルスの周期に応じて変化させる期間は、維持パルスの周期に比例して変化させることを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法を提供できる。
【００２０】
また、請求項３記載の発明によれば、プラズマディスプレイパネルの維持電極または走査電極に維持パルスを印加する際に、パネル内に蓄積された電荷を回収し、電荷を再利用してパネルの電極電位を変化させる電荷回収回路を有するプラズマディスプレイの駆動装置であって、維持パルスの周期を検出する維持パルス周期検出部と、電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を変化させる電荷回収期間制御部とを有し、電荷回収期間制御部は維持パルス周期検出部で得られる維持パルスの周期に応じて電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を制御するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイの駆動装置を提供できる。
【００２１】
さらに、請求項４記載の発明によれば、維持パルス周期検出部は、プラズマディスプレイパネルのパネル駆動回路の制御信号を発生するパネル駆動タイミングパルス発生部からの信号により維持パルスの周期を検出する維持パルス周期検出回路と、維持パルス周期検出回路より検出された維持パルスの周期を所定の値と比較する維持パルス周期比較部とで構成したプラズマディスプレイの駆動装置を提供できる。
【００２２】
さらに、請求項５記載の発明によれば、電荷回収期間制御部は、維持パルス周期検出部で得られた維持パルスの周期の比較結果が所定の値より短い時は電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を短くするように制御し、維持パルスの周期の比較結果が所定の値より長い時は期間を長くするように制御するものであることを特徴とするプラズマディスプレイの駆動装置を提供できる。
【００２３】
これらの請求項１から請求項５記載の発明により、高いピ−ク輝度を維持し、維持パルスのパルス電圧の増加を抑制しながら、表示状態の劣化を防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態１において、図５に示すプラズマディスプレイの走査電極３１および維持電極３２に印加される走査パルス電圧、維持パルス電圧波形を示したものである。
【００２７】
画面全体の輝度が比較的高い場合、消費電力低減等の目的で表示画面全体の輝度を低く抑えている。このような場合では多くの維持パルス電圧を印加させる必要が無いため、維持パルス周期を比較的長くすることができる。
【００２８】
図１（Ｂ）に維持パルス周期が短縮される前の走査電極３１および維持電極３２に印加される電圧波形を示す。
【００２９】
このときの維持パルス周期はＴｓｕｓ２、電荷回収期間即ち維持パルスが維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間はＴｗ２で、固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる時間はＴＣＬ２である。
【００３０】
しかし、高いピーク輝度が必要な場合は維持パルスを多く印加させて高い輝度を得ることができるが、その分、駆動に要する時間が増大する。この駆動時間を抑える方法として、維持パルス周期を短くし、かつ維持パルスを多く印加させる方法が有効である。このとき、電荷回収期間は、維持パルス周期を短縮するに比例して短縮させることが重要である。
【００３１】
図１（Ａ）に維持パルス周期が短縮された後の走査電極３１および維持電極３２に印加される電圧波形を示す。
【００３２】
維持パルス周期が短縮されたときの維持パルス周期はＴｓｕｓ１、電荷回収期間即ち維持パルスが維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間はＴｗ１で、固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる時間はＴＣＬ１である。
【００３３】
維持パルス周期をＴｓｕｓ２からＴｓｕｓ１に短縮する際に、電荷回収期間をＴｗ２からＴｗ１へとΔＴｗ短縮する。そのとき、維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓに固定する時間は、ＴＣＬ２からＴＣＬ１に変化する。図１より、ＴＣＬ１は、固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる時間を、ＴＣＬ２と同じ時間確保されることがわかる。
【００３４】
この結果、維持放電後に発生する電荷が電極表面に移動・蓄積された後に次の維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加させるために十分な壁電圧が形成される。そのため維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓを高くする必要が無く、維持パルス周期短縮時の表示状態の劣化を防ぐことができる。
【００３５】
また、維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓに維持するタイミングを早めると維持パルスの立ち上がりまたは立ち下がりが急峻になり、走査電極−維持電極間の電位の勾配が大きくなるので強い放電が生じる。このとき多くの電荷が生成され、その電荷が各電極表面へ移動することによって短期間に十分な壁電圧が得られる。したがって、電荷回収期間をＴｗ２からＴｗ１へとΔＴｗ短縮することで、維持パルス電圧Ｖｓｕｓの勾配が急峻となり、強い放電が発生し、さらに維持放電を持続させ、表示状態の劣化を防ぐことができる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図２〜図４を用いて説明する。
【００３７】
図２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の駆動装置の回路構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２は、図４の一般的なプラズマディスプレイの駆動装置の回路構成を示すブロック図と比較して、維持パルス周期に関する情報を検出し、それを制御する装置を付加したものである。
【００３８】
入力信号は、映像信号変換部１５でプラズマディスプレイに適した映像信号に変換されデータ側駆動部１３へ出力される。また、入力信号は同期信号分離部１６にも入力され、そこで同期パルスが分離されて、パネル駆動タイミングパルス発生部１７の入力端へ出力する。パネル駆動タイミングパルス発生部１７の出力端はデータ側駆動部１３，走査側駆動部１１，維持側駆動部１２および電荷回収回路１４のそれぞれ入力端に接続され、これらにタイミング信号を与え制御する。
【００３９】
データ側駆動部１３，走査側駆動部１１および維持側駆動部１２は、タイミング信号にしたがって、それぞれデータ電極，走査電極および維持電極の電位を変化させ、点灯表示を行う。
【００４０】
次に、電荷回収回路の一例を図３に示す。
【００４１】
電荷回収回路は、スイッチＳ１〜Ｓ４、コンデンサＣおよびインダクタＬから構成される。スイッチＳ１をオンとし、他をオフとすることによってプラズマディスプレイに蓄積された電荷を回収しコンデンサＣに蓄積させる。また、スイッチＳ２をオンとし、他をオフとすることによってコンデンサＣに回収された電荷を再びプラズマディスプレイへ戻す。また、スイッチＳ３をオンとし、他をオフとすることによって維持パルスのパルス電圧Ｖｓｕｓに固定され、スイッチＳ４をオンとし、他をオフとすることによってグランド電位に固定される。スイッチＳ３またはＳ４をオンにするタイミングを早めることによって、電荷回収期間を短くすることができる。
【００４２】
図４の一般的なプラズマディスプレイの駆動装置と異なるのは、パネル駆動タイミングパルス発生部１７から維持パルス周期に関する情報を維持パルス周期検出部７に入力して維持パルス周期を検出し、それに対応した信号を維持パルス周期比較部８へ出力する点である。
【００４３】
維持パルス周期比較部８では、維持パルス周期と所定の値との比較を行い、その比較結果を電荷回収回路タイミングパルス発生部９の入力端へ出力する。電荷回収回路タイミングパルス発生部９では、維持パルス周期比較部８で得られた維持パルス周期の比較結果が所定の値より短い場合は電荷回収期間を短くするように制御し、電荷回収回路１４へ制御信号を出力し、逆に維持パルスの周期の比較結果が所定の値より長い時は電荷回収期間を長くするように制御する信号を出力する。
【００４４】
なお、上記の例では維持パルス周期が所定の値より長い場合と短くなる場合の２段階について述べたが、所定の値が複数存在して多段階で電荷回収回路１４を制御するように構成しても良い。
【００４５】
これによって、電荷回収期間を維持パルス周期に伴って可変制御を行うことが可能となり、維持放電を持続し表示状態の劣化を防ぐことができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のプラズマディスプレイ駆動方法および駆動装置により、維持パルス周期が短くなっても、固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる時間を同じ時間確保することができ、しかも維持パルスの立ち上がりまたは立ち下がりが急峻になり、走査電極−維持電極間の電位の変化の勾配が大きくなるので強い放電が発生し、維持放電を持続させることができる。
【００４７】
その結果、高いピーク輝度を維持し、かつ、維持パルスのパルス電圧の増加を抑えながら表示状態の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイの各電極に印加される電圧波形図（維持パルス周期短縮後）
（Ｂ）本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイの各電極に印加される電圧波形図（維持パルス周期短縮前）
【図２】本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイの駆動装置の回路構成を示すブロック図
【図３】電荷回収回路の説明図
【図４】一般的なプラズマディスプレイの駆動装置の回路構成を示すブロック図
【図５】一般的なプラズマディスプレイのセル構造の概略図
【図６】画素内の気体を放電させる時の壁電荷の状態の説明図
【符号の説明】
ＴＣＬ１　（維持パルス周期を短縮させた時の固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる）時間
ＴＣＬ２　（維持パルス周期を短縮させる必要のない時の固定の維持パルス電位Ｖｓｕｓにクランプされる）時間
Ｔｓｕｓ１　（維持パルス周期を短縮させた時の）維持パルス周期
Ｔｓｕｓ２　（維持パルス周期を短縮させる必要のない時の）維持パルス周期
Ｔｗ１　（維持パルス周期を短縮させた時の）電荷回収期間
Ｔｗ２　（維持パルス周期を短縮させる必要のない時の）電荷回収期間
ΔＴｗ　維持パルスを短縮させた時の電荷回収期間の短縮期間

Claims (5)

1. プラズマディスプレイパネルの維持電極または走査電極に維持パルスを印加する際に、電荷回収回路によって前記パネル内に蓄積された電荷を回収し、前記電荷を再利用して前記パネルの電極電位を変化させるプラズマディスプレイの駆動方法であって、
   前記維持パルスの周期に応じて、前記維持電極または前記走査電極の電位を前記電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を変化させるように制御することを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法。
2. 維持パルスの周期に応じて変化させる期間は、維持パルスの周期に比例して変化させることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
3. プラズマディスプレイパネルの維持電極または走査電極に維持パルスを印加する際に、前記パネル内に蓄積された電荷を回収し、前記電荷を再利用して前記パネルの電極電位を変化させる電荷回収回路を有するプラズマディスプレイの駆動装置であって、
   前記維持パルスの周期を検出する維持パルス周期検出部と、
   前記電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を変化させる電荷回収期間制御部とを有し、
   前記電荷回収期間制御部は前記維持パルス周期検出部で得られる維持パルスの周期に応じて電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を制御するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイの駆動装置。
4. 前記維持パルス周期検出部は、前記プラズマディスプレイパネルのパネル駆動回路の制御信号を発生するパネル駆動タイミングパルス発生部からの信号により維持パルスの周期を検出する維持パルス周期検出回路と、
   前記維持パルス周期検出回路より検出された前記維持パルスの周期を所定の値と比較する維持パルス周期比較部とで構成した請求項３に記載のプラズマディスプレイの駆動装置。
5. 前記電荷回収期間制御部は、前記維持パルス周期検出部で得られた前記維持パルスの周期の比較結果が所定の値より短い時は電荷回収回路の電荷回収動作開始時から維持放電を安定に行う電位に維持するまでの期間を短くするように制御し、前記維持パルスの周期の比較結果が所定の値より長い時は前記期間を長くするように制御するものであることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイの駆動装置。

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