JP2005300695A - プラズマ表示装置及び該プラズマ表示装置に用いられる駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
暗い画像を表示するときの階調が十分に得られ、かつ黒レベルの表示輝度が十分に低いプラズマ表示装置を提供する。
【解決手段】 単位セルが大サブセル３７及び小サブセル３８で構成され、同小サブセル３８の階調がサブフィールド毎に１／１６，１／８，１／４，１／２に設定されるので、暗い画像の階調が滑らかに表示される。また、小サブセル３８でプライミング放電が行われることにより、黒表示時の発光輝度が十分に低下するため、良好な画像が表示される。【選択図】図１

Description

この発明は、プラズマ表示装置及び該プラズマ表示装置に用いられる駆動方法に係り、特に、暗い画像の階調を表示する場合に用いて好適なプラズマ表示装置及び該プラズマ表示装置に用いられる駆動方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（Prasma Display Panel、以下、「ＰＤＰ」という）を主要部として含むプラズマ表示装置は、従来から広く用いられているＣＲＴ（Cathode Ray Tube）あるいは液晶表示装置などのディスプレイ装置と比較して、ちらつきが少なく、表示コントラスト比が大きいこと、薄型で大画面表示が可能であること、応答速度が速いことなど、多くの利点を有している。このため、近年では、プラズマ表示装置は、公共の表示装置や大型平面テレビジョンなどのディスプレイ装置として利用されることが多くなっている。

このプラズマ表示装置は、動作方式により、ＰＤＰの表示電極（後述する走査電極と放電維持電極とからなる面放電電極対）が透明誘電体層で被覆されて間接的に交流放電の状態で動作させるＡＣ型のものと、同表示電極が放電空間に露出されて直流放電の状態で動作させるＤＣ型のものとに略大別される。特に、前者は、比較的簡単な構造で、上述したような大画面化が容易に実現されるので、近年、広く用いられている。このようなＰＤＰでは、それぞれガラスなどの透明電極からなる前面基板と背面基板とが対向するように配置され、両基板間にプラズマを発生させる放電ガス空間が形成されている。

また、ＡＣ型のＰＤＰは、３電極面放電型の構成のものが多く用いられる。この３電極面放電型のＰＤＰでは、ＰＤＰの単位セル（放電セル）を形成する上記一対の基板のうちの前面基板の内面に、水平方向（行方向）に沿って互いに平行に走査電極と放電維持電極（一般には、電気的に連結されているので、「共通電極」ともいう）とからなる面放電電極（「表示電極」、「行電極」ともいう）群が配置されている。また、背面基板の内面に、上記行電極群と直交するように、垂直方向（列方向）にデータ電極（「アドレス電極」ともいう）からなる列電極が配置されている。このＰＤＰは、前面基板側の放電空間で行われる面放電時に発生する高エネルギのイオンが背面基板の内側に形成されている蛍光体層を衝撃することが少ないので、長寿命化がはかれ、最も広く採用されている。また、上記蛍光体層は、背面基板の内側に赤（Ｒ），青（Ｇ），緑（Ｂ）の各色のものが配置され、加法混色により多色発光が可能となっている。

図１４は、上記３電極面放電型のＰＤＰの要部の構成を示す斜視図である。
このＰＤＰでは、同図に示すように、前面基板（第１の基板）１と背面基板（第２の基板）２とが対向して配置され、これらの基板の間に放電ガス空間３が形成されている。前面基板１は、絶縁基板４と、走査電極５と、放電維持電極６と、放電ギャップ７と、透明誘電体層８と、保護層９とから構成されている。絶縁基板４は、ソーダライムガラスなどの透明材料で構成されている。走査電極５及び放電維持電極６は、絶縁基板４の内面に行方向Ｈに互いに平行に配置され、かつ放電ギャップ７を介して対向するように形成され、一対の面放電電極対を構成している。

この走査電極５は、透明電極５ａ及びバス電極（「トレース電極」ともいう）５ｂで構成されている。透明電極５ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide 、透明導電薄膜）などで構成されている。バス電極５ｂは、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）などの金属材料で構成され、透明電極５ａの一部に重ねるように形成されて同透明電極５ａの抵抗を小さくする。また、放電維持電極６は、透明電極６ａ及びバス電極６ｂで構成されている。透明電極６ａは、透明電極５ａと同様にＩＴＯなどで構成され、バス電極６ｂは、バス電極５ｂと同様の金属材料で構成され、透明電極６ａの一部に重ねるように形成されて同透明電極６ａの抵抗を小さくする。透明誘電体層８は、鉛含有フリットガラスなどで構成され、走査電極５及び放電維持電極６を被覆する。保護層９は、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）などで構成され、誘電体層８を放電から保護する。

一方、背面基板２は、絶縁基板１２と、データ電極（「アドレス電極」ともいう）１３と、白色誘電体層１４と、隔壁１５と、蛍光体層１６とから構成されている。絶縁基板１２は、ソーダライムガラスなどの透明材料で構成されている。データ電極１３は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）などで構成され、絶縁基板１２の内面に行方向Ｈと直交する列方向Ｖに形成されている。白色誘電体層１４は、鉛含有フリットガラスなどで構成され、データ電極１３を被覆する。隔壁１５は、鉛含有フリットガラスなどで構成され、個々の表示セルを区切るために行方向Ｈ及び列方向Ｖに井桁状に形成されている。そして、隔壁１５により上記放電ガス空間３が確保され、同放電ガス空間３に、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ｘｅ（キセノン）などの放電用ガスが単独であるいは混合して充填されている。蛍光体層１６は、隔壁１５の底面及び壁面を覆う位置に形成され、放電用ガスの放電により発生する紫外線を可視光Ｐに変換する赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層に塗り分けられている。そして、この図１４に示すような単位セルが行方向Ｈ及び列方向Ｖにマトリックス状に配置されることにより、ＰＤＰが構成されている。

前面基板１及び背面基板２は、１００μｍ程度のギャップを隔てて対向した状態で固定され、その周辺部は封着材で機密封止されている。背面基板２を構成している絶縁基板１２には所定箇所に通気孔が形成され、この絶縁基板１２の外側表面には、通気孔に位置合わせした状態で、図示しない通気管が密封状態の下で取り付けられている。絶縁基板１２に取り付けられている端部とは反対側の通気管の端部は、当初の状態では開口され、この端部を介して通気管が排気・ガス充填装置に接続される。そして、排気・ガス充填装置によって放電ガス空間３が排気されて真空にされた後、同放電ガス空間３に放電ガスが充填される。放電ガスの充填が終了した後、通気管は過熱によりチップオンされ、開口端部が閉塞される。このようにして、放電ガス空間３には放電ガスが充填され、ＰＤＰが完成する。このようなＰＤＰを主要部として含むプラズマ表示装置では、カラー表示の場合は３つの表示セル（赤色；Ｒ、緑色；Ｇ及び青色；Ｂの表示セル）により１つの画素が構成され、モノクロ表示の場合は１つの表示セル毎に１つの画素が構成される。

図１５は、図１４のＰＤＰの電極配置の概略構成を示す平面図である。
このＰＤＰでは、同図１５に示すように、図１４中の前面基板１の内面に行方向Ｈに互いに平行に配置されたＮ本の走査電極５（Ｓ₁，Ｓ₂，…，Ｓ_N）と放電維持電極６（Ｃ）とからなる面放電電極群、及び背面基板２の内面に面放電電極群と直交するように列方向Ｖに沿って配置されたＭ本のデータ電極１３（Ｄ₁，Ｄ₂，…，Ｄ_M）が配置されている。そして、面放電電極群とデータ電極１３との交差領域にそれぞれ１つの単位セル２０（以下、単に「セル」ともいう）が形成され、行方向Ｈ及び列方向Ｖにマトリクス上にセル群が形成されている。モノクロ表示の場合は１つのセルにより１つの画素が構成され、カラー表示の場合は３つのセル（赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂ発光セル）により１つの画素が形成されている。

図１６は、図１５のＰＤＰの電極配置の一部の概略構成を示す平面図である。
セル２０_n-1，２０_n，２０_n+1は、同図１６に示すように、列方向Ｖに隣接して形成されている。また、たとえば、中央位置のセル２０_nは、互いに平行な走査電極Ｓ_n及び放電維持電極６（Ｃ）と、これらの電極と直交するデータ電極１３（Ｄ_m、ｍ；１，２，…，Ｍ）との３電極の交差領域に形成されている。

このＰＤＰでは、１画面を表示する期間（たとえば、１／６０秒）である１フィールドＴＦは、サブフィールドＴＳが複数組み合わされて構成される。ここで、各サブフィールドＴＳは、階調表示を行うために設けられ、図１７に示すように、予備放電期間Ｔ１、走査期間（「アドレス放電期間」ともいう）Ｔ２、及び放電維持期間Ｔ３から構成されている。ＰＤＰの駆動では、走査期間Ｔ２において、前面基板１の各走査電極５に走査パルスＰ８が印加されると同時に、背面基板２のデータ電極１３にデータパルスＰ９が印加されることにより、放電（発光）すべきセルを選択するための書込み放電が行われる。

この後、放電維持期間Ｔ３において、走査電極５と放電維持電極６との間で上記選択されたセルの面放電による維持放電が行われる。このような放電の有無は、前面基板１の表示電極を覆うようにして形成されている透明誘電体層８上に壁電荷と称される電荷を形成あるいは消去して、この電荷量を制御することで決定される。ここで、放電セル（発光セル）と非放電セル（非発光セル）との区別は、走査期間Ｔ２で書込み放電を行う際に、電圧の異なる２種類のデータパルスを用いて行われる。たとえば、図１７中の走査期間Ｔ２において、数１０ＶのデータパルスＰ９が印加されたセルは発光し、一方、０Ｖすなわちデータパルスが印加されないセルは非発光となる。

放電維持期間Ｔ３では、全てのセルの走査電極５と放電維持電極６との間に交互に放電維持パルス群Ｐ１０が印加され、走査期間Ｔ２で発光したセルのみに維持放電が生じ、表示が行われる。維持放電の後、予備放電期間Ｔ１において、次のサブフィールドに書込み放電を行う準備のために、発光した全てのセルに対して維持消去パルスＰ５が印加され、維持放電で形成された壁電荷を消去するための維持消去放電が行われる。また、予備放電期間Ｔ１では、次の書込み放電を行ないやすくするために、維持消去放電に続いて、全てのセルに対してプライミングパルスＰ６，Ｐ７が印加され、プライミング放電が行われる。なお、以上では、説明を理解しやすくするために、予備放電期間Ｔ１における維持消去放電及びプライミング放電に先立って、走査期間Ｔ２における書込み放電、及び放電維持期間Ｔ３における維持放電について説明したが、１サブフィールドＴＳでは、図１７に示す順序で各放電が行われる。

図１８は、図１４のＰＤＰに用いられる階調表示方法の原理を説明する図であり、横軸に時間、縦軸に同ＰＤＰ内の走査電極の図示しない番号がとられている。
このＰＤＰでは、同図に示すように、１フィールドＴＦが階調レベルに基づいて重み付けされた８つのサブフィールドＴＳ１，ＴＳ２，…，ＴＳ８に分割され、同各サブフィールドが、それぞれ、予備放電期間Ｔ１、走査期間Ｔ２、及び放電維持期間Ｔ３に分割されている。各走査期間Ｔ２内の斜線は、各走査電極５に印加される走査パルスのタイミングを表す。この走査パルスとデータ電極１３に印加されるデータパルスとの両者が同時に加わると、書込み放電が発生する。放電維持期間Ｔ３は、セルが表示発光する期間である。

放電維持期間Ｔ３では、走査電極５と放電維持電極６に交互に放電維持パルスが印加され、走査期間Ｔ２に放電が発生したセルは、同放電維持期間Ｔ３の長さ（すなわち、放電維持パルスの数）に応じた強度で発光する。図１８では、サブフィールドＴＳ１，ＴＳ２，…，ＴＳ８の各放電維持期間Ｔ３の長さは、１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８の比に設定されているため、これらの放電維持期間Ｔ３における発光を組み合わせることにより、２５６段階（０〜２５５）の階調の画面が表示される。たとえば、１００階調の画面が表示される場合、１フィールドＴＦの期間において、サブフィールドＴＳ１（階調；４）、サブフィールドＴＳ６（階調；３２）、及びサブフィールドＴＳ７（階調；６４）が発光するように制御される。また、放電維持期間Ｔ３における放電維持パルスの周波数が高くなると、全体の発光回数が多くなり、発光輝度が高くなる。ただし、放電維持パルスの周波数が高くなると、ＰＤＰの消費電力が高くなる。また、この例では、２５６階調表示を行うために８つのサブフィールドが設定されているが、冗長性をもたせて９以上のサブフィールドを設定する場合もある。

ところで、近年では、ＰＤＰのセル構造や放電ガス、及び蛍光体の材料の最適化が図られることにより、放電維持パルス一発あたりの輝度が向上している。これにより、プラズマ表示装置の表示画面の輝度が向上し、さらに、明所でのコントラストも向上するなどの効果がある。一方、上述のように、プラズマ表示装置の階調表示は、放電維持パルスの数で決まるため、黒レベルの次に最も低階調な階調レベルが選択されたときの輝度は、放電維持パルス１回分の輝度よりも下回ることはない。つまり、黒輝度レベルと次の輝度レベルとの差は、放電維持パルスの１サイクルに対応して表れる。このため、放電維持パルス一発あたりの輝度が向上すればするほど、暗い部分の階調表示が滑らかに見えなくなり、良好な画像が得られなくなるという問題点が顕在化している。

また、放電維持パルス一発あたりの輝度が増加することは、図１７中の予備放電期間Ｔ１におけるプライミング放電による輝度も増加することを意味する。このプライミング放電は、黒表示のときにも起こるので、同プライミング放電による輝度が増加すると、黒レベルの輝度も上がってしまい、良好な画像が得られなくなるという問題点もある。

これらの問題点、すなわち、暗い画像を表示するときの階調不足、及び黒レベルの高すぎる輝度を解決する技術としては、たとえば、次のような文献に記載されたものがある。 特許文献１に記載されたプラズマディスプレイパネルでは、Ｒ，Ｇ，Ｂのセルが、それぞれいくつかのサブセルに分割され、蛍光体が塗布されたリブ（隔壁）に囲まれた同サブセルが別々に発光又は消去され、サブフィールド毎に発光する数が変化することにより、必要な階調が得られる。

特許文献２に記載されたプラズマディスプレイパネルでは、一対の基板間にマトリクス状に画素が配列され、同基板のいずれか一方の基板に設けられた隔壁によって画素が区画されると共に、各画素が複数のサブピクセルに分割され、分割された各サブピクセルの領域が、さらに一対の基板のいずれか一方の基板に設けられた障壁によって複数に分割され、これらの分割サブピクセルの領域内で放電が発生する電極が設けられている。これにより、必要な階調が得られる。

特許文献３に記載されたプラズマディスプレイパネルでは、単位発光領域が、表示放電セルとリセット・アンド・アドレス放電セルとから構成されている。これらの表示放電セルとリセット・アンド・アドレス放電セルとが互いに連通されていると共に、同リセット・アンド・アドレス放電セルの表示面側に対向する部分に光吸収層が形成されている。このような構造により、プライミング放電がリセット・アンド・アドレス放電セルでのみ行われ、光吸収層にプライミング放電の発光が隠されるので、黒レベルの輝度が低減される。
特開２０００−１００３３３号公報（要約書、図１） 特開２００１−１５０３９号公報（要約書、図１） 特開２００３−８６１０８号公報（要約書、図１〜図５）

しかしながら、上記従来のプラズマディスプレイパネルでは、次のような問題点があった。
すなわち、特許文献１又は特許文献２に記載されたプラズマディスプレイパネルでは、分割されたセル毎に独立に発光させるために、従来よりも電極の数を増やす必要がある。これにより、装置の構成が複雑になり、製作費用の増加が避けられないという問題がある。また、黒レベルの輝度が上がってしまうという問題は、解決されないという問題点がある。この黒レベルの輝度を低くするために、プライミング放電の回数を少なくすることが考えられる。すなわち、プライミング放電をサブフィールド毎に行うのではなく、数サブフィールドに１回だけ行うようにすれば、黒レベルの輝度が低減される。ところが、この場合、プライミング放電によるプライミング効果が減少してしまうので、書込み放電が起こりにくくなり、良好な画像が得られないという問題点がある。
また、特許文献３に記載されたプラズマディスプレイパネルでは、暗い画像を表示するときの階調不足の問題は、解決されないという問題点がある。

この発明は、これらの問題点を解決するために提案されたものであり、製作費用の増加を避けつつ、暗い画像を表示するときの階調が十分に得られ、かつ、黒レベルの表示輝度を十分に下げることにより、良好な画像が表示されるプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置に係り、前記各単位セルは複数のサブセルからなり、これらのサブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が、他のサブセルの発光輝度よりも小さくなる構成とされていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のプラズマ表示装置に係り、前記各単位セルは、２つのサブセルからなり、一方のサブセルは、前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が、他方のサブセルの発光輝度よりも小さくなる構成とされていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のプラズマ表示装置に係り、前記各サブセルは、前記プラズマディスプレイパネルの表示面方向に異なる面積に構成されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のプラズマ表示装置に係り、前記各サブセルは、当該サブセルの前記放電ガス空間に対向する前記各面放電電極対の電極面積が異なる構成とされていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載のプラズマ表示装置に係り、前記各サブセルは、当該サブセルに対向する前記各面放電電極対の材質が異なる構成とされていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１又は２記載のプラズマ表示装置に係り、前記各サブセルは、前記第１の基板の当該サブセルの前記放電ガス空間に対応する部分の光の透過率が異なる構成とされていることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１又は２記載のプラズマ表示装置に係り、前記各サブセルは、前記第２の基板の当該サブセルの前記放電ガス空間に対応する部分の光の反射率が異なる構成とされていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のうちの一に記載のプラズマ表示装置に係り、）前記各面放電電極対の前記各走査電極と当該走査電極の両側に配置される２本の前記放電維持電極との間の２つの前記放電ギャップが、２つの前記サブセルをそれぞれ発光させる構成とされていることを特徴としている。

請求項９記載の発明は、駆動方法に係り、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置に用いられ、前記各単位セルを複数のサブセルで構成し、前記各サブセルによって前記放電維持パルスの印加電圧波形を変えることにより、前記各サブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、駆動方法に係り、互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置に用いられ、前記各単位セルを複数のサブセルで構成し、前記各サブフィールドによって発光させるサブセルを変えることにより、前記各サブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の駆動方法に係り、前記各単位セルを２つのサブセルで構成し、前記各面放電電極対の前記各走査電極と当該走査電極の両側に配置される２本の前記放電維持電極との間の２つの前記放電ギャップが２つの前記サブセルをそれぞれ発光させ、前記各サブフィールドによって発光させるサブセルを変えることにより、一方のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他方のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の駆動方法に係り、２つの前記サブセルのうちの明るいほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の小さいサブフィールドの輝度レベルよりも、暗いほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の大きいサブフィールドの輝度レベルを小さくすることを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の駆動方法に係り、前記明るいほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の小さいサブフィールドの輝度レベルと、前記暗いほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の大きいサブフィールドの輝度レベルとの比が、ほぼ２：１であることを特徴としている。

請求項１４記載の発明は、請求項９乃至１３のうちの一に記載の駆動方法に係り、前記各サブフィールドにおける前記プライミング放電を、前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度の最も暗いサブセルで行うことを特徴としている。

この発明の構成によれば、各単位セルが複数のサブセルから構成され、これらのサブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が、他のサブセルの発光輝度よりも小さくなる構成とされているので、暗いほうのサブセルで、明るいほうのサブセルの最も階調の低いサブフィールドよりも暗い階調のサブフィールドをつくることができる。このため、暗い画像を表示するときの階調を滑らかにできる。また、各サブフィールドにおけるプライミング放電を、放電維持パルスの１発あたりの発光輝度の最も暗いサブセルで行うようにしたので、黒表示時の発光輝度を十分に低下させることができ、良好な画像を表示できる。

暗いほうのサブセルで明るいほうのサブセルの最も階調の低いサブフィールドよりも暗いサブフィールド階調をつくることにより、暗い画像を表示するときの階調が十分に得られ、また、暗いほうのサブセルでプライミング放電を起こすことにより、黒レベルの表示輝度が十分に下がるプラズマ表示装置及び該プラズマ表示装置に用いられる駆動方法を提供する。

図１は、この発明の実施例であるプラズマ表示装置の主要部を構成するＰＤＰの表示面側から見た平面図である。
この例のＰＤＰは、同図に示すように、前面基板２１と、背面基板２２と、放電ガス空間２３と、走査電極２５と、放電維持電極２６と、放電ギャップ２７と、データ電極３３と、隔壁３５と、大サブセル３７と、小サブセル３８とから構成されている。前面基板２１及び背面基板２２は、互いに対向して配置されている。走査電極２５及び放電維持電極２６は、前面基板２１の背面基板２２に対向する面に設けられ、所定幅の放電ギャップ２７を隔てて対置され、面放電電極対を構成している。また、走査電極２５は、透明電極２５ａ及びバス電極２５ｂで構成されている。バス電極２５ｂは、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）、あるいはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ多層薄膜などの金属材料で構成され、行方向Ｈに島状に配置されている各透明電極２５ａを導通状態とするように形成されている。放電維持電極２６は、透明電極２６ａ及びバス電極２６ｂで構成されている。バス電極２６ｂは、バス電極２５ｂと同様の金属材料で構成され、行方向Ｈに島状に配置されている各透明電極２６ａが導通状態となるように形成されている。

データ電極３３は、Ａｇ、Ａｌ、あるいはＣｕなどにより形成され、背面基板２２の前面基板２１に対向する面に上記各面放電電極対と交わる態様に設けられている。隔壁３５は、鉛含有フリットガラスなどで構成され、個々の大サブセル３７及び小サブセル３８を区切るために、行方向Ｈ及び列方向Ｖに井桁状に形成されている。この隔壁３５は、印刷法、サンドブラスト法、転写法などにより形成される。上記走査電極２５及び放電維持電極２６は、この隔壁３５をまたぐように形成され、大サブセル３７及び小サブセル３８は、複数の面放電電極対（走査電極２５及び放電維持電極２６）と複数のデータ電極３３との各交差領域に形成され、同隔壁３５に囲まれた同大サブセル３７及び小サブセル３８を合わせて１つの単位セルが構成されている。

従来の図１６に示した例では、走査電極５及び放電維持電極６の各電極の片側でのみ放電ギャップ７が形成されていたが、この実施例では、走査電極２５と同走査電極２５の両側に配置されている２本の放電維持電極２６との間に２つの放電ギャップ２７が形成されている。このため、放電ギャップ２７の数は、従来の放電ギャップ７の２倍になり、これに対応してセルの数も２倍になっている。これらの放電ギャップ２７が大サブセル３７及び小サブセル３８をそれぞれ発光させる。また、各放電ギャップ２７に対応した大サブセル３７及び小サブセル３８の大きさ（隔壁３５に囲まれた面積）は、列方向Ｖに交互に異なっている。放電ガス空間２３は、上記各単位セル内を含み、前面基板２１と背面基板２２との間に放電ガスが封入されることにより形成されている。

図２は、図１のＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。
同図２に示すように、前面基板２１には、図１中の走査電極２５及び放電維持電極２６の他、絶縁基板２４、透明誘電体層２８、保護層２９、及びフィルタ層３０が設けられている。絶縁基板２４は、たとえばソーダライムガラスなどの透明材料からなり、厚さが１〜５ｍｍ程度に形成されている。走査電極２５及び放電維持電極２６は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や酸化錫（ SnO₂）などからなり、絶縁基板２４上に膜厚が１００〜５００ｎｍ程度で形成されている。透明誘電体層２８は、たとえば低融点鉛ガラスなどからなり、厚さが５〜８０μｍ程度に形成され、走査電極２５及び放電維持電極２６を被覆する。この透明誘電体層２８は、低融点鉛ガラスペーストなどを行電極群を覆うように塗布した後、同ペーストの軟化点以上の温度で焼成することにより形成される。保護層２９は、たとえばＭｇＯ（酸化マグネシウム）などからなり、膜厚が０．５〜２．０μｍ程度で形成され、透明誘電体層２８を放電から保護する。この保護層２９は、スパッタ法や蒸着法などで形成される。フィルタ層３０は、透明誘電体層２８中の小サブセル３８に対応する部分に形成され、同小サブセル３８からの光の透過率を低減する。

また、背面基板２２には、図１中のデータ電極３３及び隔壁３５の他、絶縁基板３２、白色誘電体層３４、及び蛍光体層３６が設けられている。絶縁基板３２は、たとえばソーダライムガラスなどからなり、厚さが２〜５ｍｍ程度に形成されている。白色誘電体層３４は、たとえば酸化チタン粉末やアルミナ粉末などの白色顔料が混入された低融点鉛ガラスペーストなどをデータ電極３３を覆うようにして塗布した後、焼成することにより形成され、焼成後の膜厚は５〜４０μｍ程度である。蛍光体層３６は、各セルの壁面及び白色誘電体層３４上に塗布され、放電ガスの放電により発生する紫外線を可視光に変換する。これらの蛍光体層３６は、光の３原色である赤色Ｒ，緑色Ｇ，青色Ｂを発光する各蛍光体材料を用いてセルごとに塗り分けられている。これにより、カラー表示のＰＤＰが得られる。

前面基板２１及び背面基板２２は、対向した状態で鉛ガラスフリットなどのシール材料で張り合わせて固定された後、３００〜５００℃でベーキングして接着される。この後、放電ガス空間２３が排気され、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ₂、Ｏ₂、ＣＯ₂などの放電ガス単体、あるいは混合ガスが２００〜７００Ｔｏｒｒ程度に充填され、密封されることでＰＤＰが完成する。

図３は、図１の要部の模式図である。
同図３に示すように、図１中の放電ガス空間２３に対向している走査電極２５及び放電維持電極２６の電極面積は、大サブセル３７と小サブセル３８とで異なっている。これにより、放電維持電極２６と走査電極２５とに交互に印加される放電維持パルスの１サイクルに対し、大サブセル３７の発光輝度よりも小サブセル３８の発光輝度のほうが小さくなり、この実施例では、たとえば、大サブセル：小サブセル＝１０：１となっている。
また，走査電極２５と放電維持電極２６は、偶数行と奇数行とで別系統とされ、奇数行目の走査電極２５は走査電極Ｓｏ、偶数行目の走査電極２５は走査電極Ｓｅ、奇数行目の放電維持電極２６は放電維持電極Ｃｏ、及び偶数行目の放電維持電極２６は放電維持電極Ｃｅとなっている。

図４は、図１のＰＤＰが用いられるプラズマ表示装置の電気的構成の一例を示す概略のブロック図である。
このプラズマ表示装置は、アナログインタフェース４０と、ＰＤＰモジュール５０とから構成されている。アナログインタフェース４０は、クロマ・デコーダを備えるＹ／Ｃ（輝度色）分離回路４１と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路４２と、ＰＬＬ（位相ロック）回路を有する同期信号制御回路４３と、画像フォーマット変換回路４４と、逆γ変換回路４５と、システム・コントロール回路４６と、ＰＬＥ（Peak Luminance Enhancement）制御回路４７とから構成されている。ＰＤＰモジュール５０は、デジタル信号処理制御回路５１と、パネル部５２と、ＤＣ／ＤＣコンバータを内蔵するモジュール内電源回路５３とから構成されている。デジタル信号処理制御回路５１は、入力インタフェース信号処理回路５４と、フレームメモリ５５と、メモリ制御回路５６と、ドライバ制御回路５７とから構成されている。

パネル部５２は、ＰＤＰ６２と、同ＰＤＰ６２の走査電極を駆動する走査ドライバ５８Ａと、同ＰＤＰ６２の放電維持電極を駆動する維持ドライバ５８Ｂと、データ電極を駆動するデータドライバ５９Ａ，５９Ｂと、ＰＤＰ６２及び走査ドライバ５８にパルス電圧を供給する高圧パルス回路６０Ａ，６０Ｂと、同高圧パルス回路６０Ａ，６０Ｂで発生する余剰電力を回収する電力回収回路６１とから構成されている。

このプラズマ表示装置では、概略的には、インタレースに対応したアナログ映像信号がアナログ・インタフェース４０でデジタル映像信号に変換され、同デジタル映像信号がＰＤＰモジュール５０に供給される。たとえば、図示しないテレビチューナなどから出力されたアナログ映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路４１でＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度信号に分離された後、Ａ／Ｄ変換回路４２でデジタル映像信号に変換される。

また、ＰＤＰ６２の入力信号に対する表示輝度の特性は線形的に比例するが、通常の映像信号はＣＲＴの特性に合わせて予め補正（γ変換）されている。このため、Ａ／Ｄ変換回路４２においてアナログ映像信号のＡ／Ｄ変換が行われた後、逆γ変換回路４５で逆γ変換が行われる。この逆γ変換において、線形特性に復元されたデジタル映像信号が生成される。このデジタル映像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号としてＰＤＰモジュール５０へ出力される。

また、アナログ映像信号には、Ａ／Ｄ変換用のサンプリングクロック及びデータクロック信号が含まれていないため、同期信号制御回路４３に内蔵されているＰＬＬ回路で、アナログ映像信号と同時に供給される水平同期信号を基準としてサンプリングクロック及びデータクロック信号が生成され、ＰＤＰモジュール５０へ出力される。また、アナログインタフェース４０のＰＬＥ制御回路４７は、ＰＤＰモジュール５０に対して輝度の制御を行う。具体的には、平均輝度レベルが所定値以下である場合には表示輝度を上昇させ、平均輝度レベルが所定値を超える場合には表示輝度を低下させる。ＰＬＥ制御回路４７では、平均輝度レベルに応じて輝度制御データが設定され、入力インタフェース信号処理回路５４内の図示しない輝度レベル制御回路へ送出される。

システム・コントロール回路４６からは、各種制御信号がＰＤＰモジュール５０へ送出される。たとえば、入力インタフェース信号処理回路５４に入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の平均輝度レベルは、同入力インタフェース信号処理回格５４内の図示しない入力信号平均輝度レベル演算回路により計算され、たとえば１０ビットデータとして出力される。デジタル信号処理制御回路５１では、入力インタフェース信号処理回路５４でこれらの各種信号が処理された後、制御信号がパネル部５２に送出される。同時に、メモリ制御回路５６及びドライバ制御回路５７からメモリ制御信号及びドライバ制御信号がパネル部５２に送出される。

ＰＤＰ６２は、たとえば１３６５×７６８画素（単位セル）を有し、図１に示す構成になっている。同ＰＤＰ６２では、走査ドライバ５８Ａで走査電極が駆動され、維持ドライバ５８Ｂで放電維持電極が駆動され、かつデータドライバ５９Ａ，５９Ｂでデータ電極が駆動されることにより、これらの画素（単位セル）のうちの所定の画素（単位セル）の発光又は非発光が制御され、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号に対応した表示が行われる。この場合、ドライバ制御回路５７により、表示画面の１フレーム期間が、階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割され、かつ、同各サブフィールドに、走査期間、放電維持期間及び予備放電期間が設定される。

走査期間では、各走査電極に走査パルスが線順次に印加されると同時に各データ電極に同走査パルスに同期した表示データパルスが印加されることにより、選択された単位セルにアドレス放電が発生する。放電維持期間では、各放電維持電極と各走査電極とに放電維持パルスが交互に印加されて各単位セルが発光する。予備放電期間では、放電維持期間で発光した単位セルに対する維持消去放電、及び全ての単位セルに対するプライミング放電が行われる。また、ロジック用電源により、デジタル信号処理制御回路５１及びパネル部５２にロジック用電力が供給される。また、表示用電源からモジュール内電源回路５３に直流電力が供給され、この直流電力の電圧が所定の電圧に変換された後、パネル部５２に供給される。

図５は、予備放電期間における印加電圧の波形図、図６は、図５に示す予備放電期間における動作を示す模式図、図７は、大サブセル３７を発光させるサブフィールドにおける走査期間及び放電維持期間の印加電圧の波形図、図８は、図７に示す走査期間及び放電維持期間における大サブセル３７の発光時の動作を示す模式図、図９は、小サブセル３８を発光させるサブフィールドにおける走査期間及び放電維持期間の印加電圧の波形図、図１０は、図９に示す走査期間及び放電維持期間における小サブセル３８の発光時の動作を示す模式図、図１１は、サブフィールドの配置状態を示す図、及び図１２が、サブフィールドの他の配置状態を示す図である。
これらの図を参照して、この例のプラズマ表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
このプラズマ表示装置の駆動方法では、従来と同様に、１フィールドＴＦが複数のサブフィールドＴＳに分割され、１つのサブフィールドＴＳには、図５に示す予備放電期間Ｔ１、図７又は図９に示す走査期間Ｔ２及び放電維持期間Ｔ３が設定されている。また、奇数行目の走査電極Ｓｏ₁，Ｓｏ₂，…，Ｓｏ_N、及び偶数行目の走査電極Ｓｅ₁，Ｓｅ₂，…，Ｓｅ_Nが順に配置されている。このため、走査電極の数は全部で２Ｎとなり、単位セルの数も２Ｎとなる。また、この実施例では、走査電極及び放電維持電極の奇数行目と偶数行目とで印加電圧の波形が異なるようになっている。なお、従来の図１７では、走査パルスＰ８以外は、印加電圧の波形が全ての行で同一であったが、この実施例では、この点が異なっている。

予備放電期間Ｔ１では、図５に示すように、タイミング［１］で、前サブフィールドで発光した全てのセルに対して維持消去パルスＰ５が印加され、図６に示すように、維持放電で形成された壁電荷を消去するための維持消去放電が行われる。なお、図６中の括弧は、発光したセルのみ放電が起きることを表す。図５中のタイミング［２］では、奇数行の小サブセル３８に対してプライミングパルスＰ６が印加されて図６に示すプライミング放電が行われ、図５中のタイミング［３］では、消去パルスＰ７が印加されて図６に示す消去放電が行われる。図５中のタイミング［４］では、偶数行目の小サブセル３８に対してプライミングパルスＰ６が印加されて図６に示すプライミング放電が行われ、図５中のタイミング［５］では、消去パルスＰ７が印加されて図６に示す消去放電が行われる。

このように、プライミング放電（タイミング［２］，［４］）は、小サブセル３８でのみ行われる。この場合、放電維持パルス１発あたりの小サブセル３８の発光輝度は最も低く、大サブセル３７の発光輝度の１／１０になっているので、この予備放電期間Ｔ１におけるタイミング［１］〜［５］では、弱い放電が行われ、プライミング放電による小サブセル３８の発光輝度も、大サブセル３７の発光輝度の１／１０となる。このため、プライミング放電による発光輝度は、従来の１／１０となり、黒表示が行われたときの輝度が抑制され、黒浮きのない表示が得られる。

大サブセル３７では、走査期間Ｔ２において、図７に示すように、タイミング［６］で、奇数行目の走査電極Ｓｏに線順次に走査パルスＰ８が印加されると共に、同走査パルスＰ８に同期してデータ電極Ｄに表示データパルスＰ９が印加され、図８に示すように、強い放電が行われてデータが書き込まれる。なお、図８中のタイミング［６］では、走査電極Ｓｏ_n及び走査電極Ｓｏ_n+1に対応した大サブセル３７に同時に書込みが行われるように見えるが、走査パルスＰ８は線順次に印加されるので、書込みは同時には行われない。また、このとき、偶数行目の放電維持電極Ｃｅには、小サブセル３８で書込みが起きないような電圧（たとえば、０Ｖ）が加えられている。

次に、タイミング［７］で、書込みが起きた大サブセル３７のみに１度維持放電を起こし、続くタイミング［８］で、偶数行目の走査電極Ｓｅに線順次に走査パルスＰ８が印加されると共に、同走査パルスＰ８に同期してデータ電極Ｄに表示データパルスＰ９が印加され、図８に示すように、強い放電が行われてデータが書き込まれる。タイミング［９］〜［１２］は、強い放電による放電維持期間Ｔ３である。この放電維持期間Ｔ３では、小サブセル３８の２つの電極（走査電極Ｓｏと放電維持電極Ｃｅ、及び、走査電極Ｓｅと放電維持電極Ｃｏ）に印加される電圧は同一になるので、小サブセル３８では放電が起こらない。
続く予備放電期間Ｔ１のタイミング［１］では、図７に示すように、発光したセルに維持消去パルスＰ５が印加され、図８に示すように、弱い放電による維持消去放電が行われる。

小サブセル３８では、走査期間Ｔ２において、図９に示すように、タイミング［６］で、奇数行目の走査電極Ｓｏに線順次に走査パルスＰ８が印加されると共に、同走査パルスＰ８に同期してデータ電極Ｄに表示データパルスＰ９が印加され、図１０に示すように、強い放電が行われてデータが書き込まれる。なお、図１０中のタイミング［６］では、走査電極Ｓｏ_n及び走査電極Ｓｏ_n+1に対応した小サブセル３８に同時に書込みが行われるように見えるが、走査パルスＰ８は線順次に印加されるので、書込みは同時には行われない。また、このとき、奇数行目の放電維持電極Ｃｏには、大サブセル３７で書込みが起きないような電圧（たとえば、０Ｖ）が加えられている。

次に、タイミング［７］で、書込みが起きた小サブセル３８のみに１度維持放電を起こし、続くタイミング［８］で、偶数行目の走査電極Ｓｅに線順次に走査パルスＰ８が印加されると共に、同走査パルスＰ８に同期してデータ電極Ｄに表示データパルスＰ９が印加され、図１０に示すように、強い放電が行われてデータが書き込まれる。タイミング［９］〜［１２］は、強い放電による放電維持期間Ｔ３である。この放電維持期間Ｔ３では、大サブセル３７の２つの電極（走査電極Ｓｏと放電維持電極Ｃｏ、及び、走査電極Ｓｅと放電維持電極Ｃｅ）に印加される電圧は同一になるので、大サブセル３７では放電が起こらない。続く予備放電期間Ｔ１のタイミング［１］では、図９に示すように、発光したセルに維持消去パルスＰ５が印加され、図１０に示すように、弱い放電による維持消去放電が行われる。

この実施例では、大サブセル３７を発光させるための図７に示すサブフィールドをＴＳａ、及び小サブセル３８を発光させるための図９に示すサブフィールドをＴＳｂとし、これらのサブフィールドＴＳａ，ＴＳｂの組合わせにより、階調表示が行われる。たとえば、図１１に示すように、１フィールドＴＦに、サブフィールドＴＳｂ１、及びサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ７が設定されている。また、サブフィールドＴＳｂには、予備放電期間Ｔ１、走査期間Ｔ２及び放電維持期間Ｔ３（ｂ）が設定され、サブフィールドＴＳａには、予備放電期間Ｔ１、走査期間Ｔ２及び放電維持期間Ｔ３（ａ）が設定されている。これらのサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ７に対応する維持放電のサイクル数が１，２，４，８，１６，３２，６４に設定されているため、表示レベル（階調）が、１：２：４：８：１６：３２：６４に設定されている。このため、７つのサブフィールドＴＳａのみで、１２８階調が表示される。

一方、サブフィールドＴＳｂ１に対応する維持放電のサイクル数は５に設定されているが、小サブセル３８の維持放電１サイクルあたりの発光輝度は大サブセル３７の１／１０であるから、５サイクルでは、表示レベル（階調）が１／２（すなわち、ＴＳａ１：ＴＳｂ１＝２：１）に設定される。したがって、サブフィールドＴＳｂ１，ＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ７により設定される階調が１／２：１：２：４：８：１６：３２：６４となり、これらの階調の組合わせにより、２５６階調の画像が表示される。このように、各サブフィールドによって発光するサブセルが変わり、小サブセル３８における放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が１／２の階調となって大サブセル３７の発光輝度よりも小さくなるので、１以上の階調しか表せなかった従来と異なり、暗い画面でも階調度が滑らかな画像が表示される。

また、この実施例の駆動方法では、図１２に示すサブフィールドＴＳａ，ＴＳｂの組合わせにより、階調表示が行われることもある。すなわち、図１２（Ａ）に示すように、１フィールドＴＦに、サブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ８が設定されている。これらのサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ８に対応する維持放電のサイクル数が１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８に設定されているため、表示レベル（階調）も、１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８に設定されている。このため、８つのサブフィールドＴＳａで、２５６階調が表示される。

また、図１２（Ｂ）に示すように、１フィールドＴＦに、サブフィールドＴＳｂ２、及びサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ７が設定されている。この駆動方法では、小サブセル３８の維持放電１回当たりの発光輝度が大サブセル３７の発光輝度の１／１６に設定され、サブフィールドＴＳｂ２は、８サイクルで表示レベル（階調）が１／２（すなわち、ＴＳａ１：ＴＳｂ２＝２：１）に設定される。したがって、サブフィールドＴＳｂ２，ＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ７により設定される階調が１／２：１：２：４：８：１６：３２：６４となり、これらの階調の組合わせにより、２５６階調の画像が表示される。

また、図１２（Ｃ）に示すように、１フィールドＴＦに、サブフィールドＴＳｂ３，ＴＳｂ２、及びサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ６が設定されている。サブフィールドＴＳｂ３は、４サイクルで表示レベル（階調）が１／４に設定される。したがって、サブフィールドＴＳｂ３，ＴＳｂ２，ＴＳａ１，ＴＳａ２，…，ＴＳａ６により設定される階調が１／４：１／２：１：２：４：８：１６：３２となり、これらの階調の組合わせにより、２５６階調の画像が表示される。

また、図１２（Ｄ）に示すように、１フィールドＴＦに、サブフィールドＴＳｂ５，ＴＳｂ４，ＴＳｂ３，ＴＳｂ２、及びサブフィールドＴＳａ１，ＴＳａ２，ＴＳａ３，ＴＳａ４が設定されている。サブフィールドＴＳｂ５は、１サイクルで表示レベル（階調）が１／１６に設定され、サブフィールドＴＳｂ４は、２サイクルで表示レベル（階調）が１／８に設定されている。したがって、サブフィールドＴＳｂ５，ＴＳｂ４，ＴＳｂ３，ＴＳｂ２，ＴＳａ１，ＴＳａ２，ＴＳａ３，ＴＳａ４により設定される階調が１／１６：１／８：１／４：１／２：１：２：４：８となり、これらの階調の組合わせにより、２５６階調の画像が表示される。

このように、上記サブフィールドＴＳｂ５，ＴＳｂ４，ＴＳｂ３，ＴＳｂ２，ＴＳａ１，ＴＳａ２，ＴＳａ３，ＴＳａ４，ＴＳａ５，ＴＳａ６の合計１２のサブフィールドから８つのサブフィールドを画像の明暗に応じて動的に選択して１フィールドＴＦを構成することにより、２５６階調の画像が表示されるが、たとえば、暗い画像の階調を滑らかに表示するときは、図１２（Ｄ）に示す構成が選択され、高い発光輝度を有する画像の階調を明確に表示するときは、図１２（Ａ）に示す構成が選択される。

以上のように、この実施例では、単位セルが大サブセル３７及び小サブセル３８で構成され、同小サブセル３８の階調がサブフィールド毎に１／１６，１／８，１／４，１／２に設定されるので、暗い画像の階調が滑らかに表示される。また、小サブセル３８でプライミング放電が行われることにより、黒表示時の発光輝度が十分に低下するため、良好な画像が表示される。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、図１に示すＰＤＰは、大サブセル３７及び小サブセル３８が設けられていれば、たとえば図１３に示すように、走査電極２５、放電維持電極２６、及び隔壁３５が異なる形状でも良い。なお、この図１３のＡ−Ａ線断面図は、図２と同様のものとなる。また、図２中のフィルタ層３０は、透明誘電体層２８中に形成されているが、小サブセル３８からの光の透過率を低減できれば、任意の場所に形成して良い。また、図７中のタイミング［６］では、放電維持電極Ｃｅの印加電圧が０Ｖとなっているが、小サブセル３８で書込みが起きないような電圧であれば、他の電圧でもよい。また、図９中のタイミング［６］では、放電維持電極Ｃｏの印加電圧が０Ｖとなっているが、大サブセル３７で書込みが起きないような電圧であれば、他の電圧でもよい。

また、大サブセル３７と小サブセル３８とで発光輝度を異ならせる方法として、たとえば、小サブセル３７に対応する走査電極及び放電維持電極を金属の材質で形成することで、放電発光を遮光する方法、背面基板２２の光の反射率を大サブセル３７と小サブセル３８とで異ならせる方法、小サブセル３７を発光させるときに印加する電圧を低くする方法、大サブセル３７と小サブセル３８とで印加電圧のパルス波形を変える方法（たとえば、周波数やパルス幅の可変）などがある。また、図１１又は図１２では、大サブセル３７の発光輝度と小サブセル３８の発光輝度との比や、各サブフィールドにおける輝度レベルは、必要な階調を表示できれば、図中に示す値に限定されない。また、図１１又は図１２では、各サブフィールド毎に発光するサブセルは、大サブセル３７か小サブセル３８のいずれか一方になっているが、大サブセル３７及び小サブセル３８の両方が組み合わされて発光するサブフィールドを設定しても良い。

この発明は、暗い画像の階調を滑らかに表示する必要のあるプラズマ表示装置全般に適用できる。

この発明の実施例であるプラズマ表示装置の主要部を構成するＰＤＰの表示面側から見た平面図である。 図１のＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。 図１の要部の模式図である。 図１のＰＤＰが用いられるプラズマ表示装置の電気的構成の一例を示す概略のブロック図である。 予備放電期間における印加電圧の波形図である。 図５に示す予備放電期間における動作を示す模式図である。 大サブセル３７を発光させるサブフィールドにおける走査期間及び放電維持期間の印加電圧の波形図である。 図７に示す走査期間及び放電維持期間における大サブセル３７の発光時の動作を示す模式図である。 小サブセル３８を発光させるサブフィールドにおける走査期間及び放電維持期間の印加電圧の波形図である。 図９に示す走査期間及び放電維持期間における小サブセル３８の発光時の動作を示す模式図である。 サブフィールドの配置状態を示す図である。 サブフィールドの他の配置状態を示す図である。 他のＰＤＰの表示面側から見た平面図である。 ３電極面放電型のＰＤＰの要部の構成を示す斜視図である。 図１４のＰＤＰの電極配置の概略構成を示す平面図である。 図１５のＰＤＰの電極配置の一部の概略構成を示す平面図である。 サブフィールドＴＳにおける動作を説明するための波形図である。 図１４のＰＤＰに用いられる階調表示方法の原理を説明する図である。

符号の説明

２１ 前面基板（第１の基板）
２２ 背面基板（第２の基板）
２３ 放電ガス空間
２４ 絶縁基板（第１の基板の一部）
２５ 走査電極
２５ａ 透明電極（走査電極の一部）
２５ｂ バス電極（走査電極の一部）
２６ 放電維持電極
２６ａ 透明電極（放電維持電極の一部）
２６ｂ バス電極（放電維持電極の一部）
２７ 放電ギャップ
２８ 透明誘電体層（第１の基板の一部）
２９ 保護層（第１の基板の一部）
３０ フィルタ層
３２ 絶縁基板（第２の基板の一部）
３３ データ電極
３４ 白色誘電体層（第２の基板の一部）
３５ 隔壁（第２の基板の一部）
３６ 蛍光体層（第２の基板の一部）
３７ 大サブセル（単位セル）
３８ 小サブセル（単位セル）

Claims (14)

1. 互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、
   前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
   前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
   前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置であって、
   前記各単位セルは複数のサブセルからなり、これらのサブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が、他のサブセルの発光輝度よりも小さくなる構成とされていることを特徴とするプラズマ表示装置。
2. 前記各単位セルは、２つのサブセルからなり、一方のサブセルは、前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度が、他方のサブセルの発光輝度よりも小さくなる構成とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置。
3. 前記各サブセルは、
   前記プラズマディスプレイパネルの表示面方向に異なる面積に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置。
4. 前記各サブセルは、
   当該サブセルの前記放電ガス空間に対向する前記各面放電電極対の電極面積が異なる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置。
5. 前記各サブセルは、
   当該サブセルに対向する前記各面放電電極対の材質が異なる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置。
6. 前記各サブセルは、
   前記第１の基板の当該サブセルの前記放電ガス空間に対応する部分の光の透過率が異なる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置。
7. 前記各サブセルは、
   前記第２の基板の当該サブセルの前記放電ガス空間に対応する部分の光の反射率が異なる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置。
8. 前記各面放電電極対の前記各走査電極と当該走査電極の両側に配置される２本の前記放電維持電極との間の２つの前記放電ギャップが、２つの前記サブセルをそれぞれ発光させる構成とされていることを特徴とする請求項１乃至７のうちの一に記載のプラズマ表示装置。
9. 互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、
   前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
   前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
   前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置に用いられ、
   前記各単位セルを複数のサブセルで構成し、前記各サブセルによって前記放電維持パルスの印加電圧波形を変えることにより、前記各サブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴とする駆動方法。
10. 互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
    前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、放電ギャップを隔てて互いに平行に対置される走査電極と放電維持電極とからなる複数の面放電電極対と、
    前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に前記各面放電電極対と交わる態様に設けられた複数のデータ電極と、
    前記複数の面放電電極対と前記複数のデータ電極との各交差領域に形成された複数の単位セルと、
    前記各単位セル内を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に放電ガスが封入されることにより形成された放電ガス空間とを備えてなるプラズマディスプレイパネルに対して、前記複数の単位セルによって階調表示される表示画面の１フレーム期間を階調レベルに基づいて重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドに、前記各走査電極に走査パルスを線順次に印加すると同時に前記各データ電極に前記走査パルスに同期した表示データパルスを印加することにより選択された前記単位セルにアドレス放電を発生させる走査期間、前記各放電維持電極と前記各走査電極とに放電維持パルスを交互に印加して前記各単位セルを発光させる放電維持期間、該放電維持期間で発光した前記単位セルに対する維持消去放電、及び全ての前記単位セルに対するプライミング放電を行う予備放電期間を設定するプラズマ表示装置に用いられ、
    前記各単位セルを複数のサブセルで構成し、前記各サブフィールドによって発光させるサブセルを変えることにより、前記各サブセルのうちの１つ以上のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴とする駆動方法。
11. 前記各単位セルを２つのサブセルで構成し、前記各面放電電極対の前記各走査電極と当該走査電極の両側に配置される２本の前記放電維持電極との間の２つの前記放電ギャップが２つの前記サブセルをそれぞれ発光させ、前記各サブフィールドによって発光させるサブセルを変えることにより、一方のサブセルにおける前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度を、他方のサブセルの発光輝度よりも小さくすることを特徴とする請求項１０記載の駆動方法。
12. ２つの前記サブセルのうちの明るいほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の小さいサブフィールドの輝度レベルよりも、暗いほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の大きいサブフィールドの輝度レベルを小さくすることを特徴とする請求項１１記載の駆動方法。
13. 前記明るいほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の小さいサブフィールドの輝度レベルと、前記暗いほうのサブセルに割り当てられる最も輝度の大きいサブフィールドの輝度レベルとの比が、ほぼ２：１であることを特徴とする請求項１２記載の駆動方法。
14. 前記各サブフィールドにおける前記プライミング放電を、前記放電維持パルスの１発あたりの発光輝度の最も暗いサブセルで行うことを特徴とする請求項９乃至１３のうちの一に記載の駆動方法。

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