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
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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
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,…,SN)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,…,DM)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。
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,…,SN)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,…,DM)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20n-1,20n,20n+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20nは、互いに平行な走査電極Sn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(Dm、m;1,2,…,M)との3電極の交差領域に形成されている。
セル20n-1,20n,20n+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20nは、互いに平行な走査電極Sn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(Dm、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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,…,SoN、及び偶数行目の走査電極Se1,Se2,…,SeN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。
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,…,SoN、及び偶数行目の走査電極Se1,Se2,…,SeN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Son及び走査電極Son+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。
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Son及び走査電極Son+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。
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。
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)
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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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