JP2006284729A - Ａｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Ａｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、誤放電による表示品質の劣化を防ぐことを目的とする。
【解決手段】１フィールド期間が初期化期間と書き込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドによって構成され、前記複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間における維持動作の一部と、前記サブフィールドに続くサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部とを同時に行うように構成したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を複数のサブフィールドにおいて異なるパルス幅としたもので、誤放電が発生したとしても低いＳＦに限定させ、誤放電の明るさを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、大画面で薄型、軽量のディスプレイ装置として用いられるプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の互いに平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行となるように複数の隔壁がそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで、表示電極とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいては、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でＲＧＢ各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
パネルを駆動する方法としては、サブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールド（以下、ＳＦという）に分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。また、サブフィールド法の中でも、階調表示に関係しない発光を極力減らして黒輝度の上昇を抑え、コントラスト比を向上した新規な駆動方法が特許文献１に開示されている。
以下、その駆動方法について、図７を用いて説明する。図７において、各ＳＦはそれぞれ初期化期間、書き込み期間および維持期間を有する。初期化期間は、画像表示を行うすべての放電セルに対して初期化放電を行わせる全セル初期化動作Ａ、または直前のＳＦにおいて維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行わせる選択初期化動作Ｂのいずれかの動作を行う。
まず、全セル初期化動作Ａを行う期間では、すべての放電セルで一斉に初期化放電を行い、それ以前の個々の放電セルに対する壁電荷の履歴を消すとともに、続く書き込み動作のために必要な壁電荷を形成する。加えて、放電遅れを小さくし書き込み放電を安定して発生させるためのプライミング（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きをもつ。
続く書き込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書き込みパルスを印加し、走査電極とデータ電極との間で選択的に書き込み放電を起こし、選択的な壁電荷形成を行う。
そして維持期間では、走査電極と維持電極との間に輝度重みに応じた所定の回数の維持パルスを印加し、書き込みによる壁電荷形成を行った放電セルを選択的に放電させ発光させる。
このように、画像を正しく表示するためには書き込み期間における選択的な書き込み放電を確実に行うことが重要であるが、そのためには書き込み動作のための準備となる初期化動作を確実に行うことが重要となる。
特開２０００−２４２２２４号公報
しかしながら、上述の駆動方法において、全セル初期化動作においては、走査電極を陽極とし維持電極およびデータ電極を陰極とする初期化放電を発生させる必要があるが、データ電極側には電子放出係数の小さい蛍光体が塗布されているため、データ電極を陰極とする初期化放電の放電遅れが大きくなりやすい。また、近年、パネルに封入されている放電ガスのキセノン分圧を増加させてパネルの発光効率を向上させる検討がなされているが、キセノン分圧を増加させることで、初期化放電の放電遅れが大きくなる傾向にある。さらには、それぞれのセルは表示状態（放電）が長期間続くと、そのセルの放電遅れは大きくなっていく。このように、セルの放電遅れが大きくなると初期化放電が不安定となり、微弱な放電になるはずの初期化放電がそのセルでは強放電になることがある。
また、放電遅れが大きくなると、書き込み期間に表示セルのみに行う書き込み放電が不安定になり、続く維持期間で維持放電ができなくなることがある。この場合、走査電極上に正の壁電圧が、維持電極上に負の壁電圧が蓄積された状態のまま後続の初期化期間に移行する為に、初期化動作において強放電を起こしてしまう。
上述のように初期化放電が強放電になった場合、走査電極に過剰の正の壁電荷を蓄積することになり、そのセルは続く書き込み期間で書き込み動作をしなかったにも関わらす、維持期間において維持放電を起こすことになる。つまり、表示しないはずのセルが点灯するという誤放電を起すこととなる。特に、維持パルス数が多くなる後発のＳＦでは、維持パルスが多く印加されることによるプライミング効果により、誤放電が発生しやすい。またその明るさは維持パルス数が多いほど明るくなるため、後発のＳＦでの誤放電は極めて良く目立つ。
このように、従来の駆動において発生する誤放電は非常に目立ち、表示品質を著しく劣化させるという課題があった。
本発明はこのような課題を解決するもので、誤放電による表示品質の劣化を防ぐことを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は、１フィールド期間が初期化期間と書き込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドによって構成され、前記複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間における維持動作の一部と、前記サブフィールドに続くサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部とを同時に行うように構成したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を複数のサブフィールドにおいて異なるパルス幅としたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、特定のサブフィールドの維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を他のサブフィールドの維持期間における維持パルスの幅より長くしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２において、維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドと、その後の複数のサブフィールド群のうちより選ばれたサブフィールドであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３において、維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドから第５番目までのサブフィールドであることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅が５μ秒〜５０μ秒であることを特徴とする。
さらに、請求項６に記載の発明は、１フィールド期間が初期化期間と書き込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドによって構成され、前記複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間における維持動作の一部と、前記サブフィールドに続くサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部とを同時に行うように構成したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を装置温度によって変化させるように構成したことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６において、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を複数のサブフィールドにおいて異なるパルス幅としたことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７において、特定のサブフィールドの維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を他のサブフィールドの維持期間における維持パルスの幅より長くしたことを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８において、維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドと、その後の複数のサブフィールド群のうちより選ばれたサブフィールドであることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９において、維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドから第５番目までのサブフィールドであることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項７において、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅が５μ秒〜５０μ秒であることを特徴とする。
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持期間における維持パルスのパルス幅を長くすることで、例え誤放電が発生したとしても放電するＳＦを前のＳＦに限定させることによって、誤放電の明るさを抑制することができ、良好な品質で画像表示させることができる。
以下、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの駆動方法および表示装置について、図１〜図６の図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施の形態によるパネルの要部を示す斜視図である。パネル１は、ガラス製の前面基板２と背面基板３とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２上には表示電極を構成する走査電極４と維持電極５とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極４および維持電極５を覆うように誘電体層６が形成され、誘電体層６上には保護層７が形成されている。保護層７としては安定した放電を発生させるために二次電子放出係数が大きくかつ耐スパッタ性の高い材料が望ましく、実施の形態においてはＭｇＯ薄膜が用いられている。背面基板３上には絶縁体層８で覆われた複数のデータ電極９が付設され、データ電極９の間の絶縁体層８上にデータ電極９と平行して隔壁１０が設けられている。また、絶縁体層８の表面および隔壁１０の側面に蛍光体１１が設けられている。そして、走査電極４および維持電極５とデータ電極９とが交差する方向に前面基板２と背面基板３とを対向配置しており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとしてたとえばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。
図２は本発明の一実施の形態におけるパネルの電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ（図１の走査電極４）およびｎ本の維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ（図１の維持電極５）が交互に配列され、列方向にｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図７のデータ電極９）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣＮｉおよび維持電極ＳＵＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
図３は本発明の一実施の形態におけるパネルの駆動方法を実現するためのプラズマディスプレイ装置の構成図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１、データ電極駆動回路１２、走査電極駆動回路１３、維持電極駆動回路１４、タイミング発生回路１５、ＡＤ（アナログ・デジタル）変換器１６、走査数変換部１７、ＳＦ変換部１８および電源回路（図示せず）を備えている。
図３において、画像信号ｓｉｇはＡＤ変換器１６に入力される。また、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖはタイミング発生回路１５、ＡＤ変換器１６、走査数変換部１７、ＳＦ変換部１８に入力される。ＡＤ変換器１６は、画像信号ｓｉｇをデジタル信号の画像データに変換し、その画像データを走査数変換部１７に出力する。走査数変換部１７は、画像データをパネル１の画素数に応じた画像データに変換し、ＳＦ変換部１８に出力する。ＳＦ変換部１８は、各画素の画像データを複数のＳＦに対応する複数のビットに分割し、ＳＦ毎の画像データをデータ電極駆動回路１２に出力する。データ電極駆動回路１２は、ＳＦ毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極を駆動する。
タイミング発生回路１５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにしてタイミング信号を発生し、各々走査電極駆動回路１３および維持電極駆動回路１４に出力する。走査電極駆動回路１３は、タイミング信号に基づいて走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに駆動波形を供給し、維持電極駆動回路１４は、タイミング信号に基づいて維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎに駆動波形を供給する。
つぎに、パネルを駆動するための駆動波形とその動作について説明する。図４は本発明の一実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動波形図である。本実施の形態においては、１フィールドを１０のＳＦ（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各ＳＦはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みを持つものとする。このように、後ろのＳＦほど輝度重みが大きくなるように構成している。ただし、ＳＦ数や各ＳＦの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。
ここでは、本発明の実施の形態において、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を第１ＳＦ〜第５ＳＦまでを他のＳＦに比べ長くする効果について説明し、その他の駆動波形とその動作は従来の技術と同様であるために説明を省略する。
初期化期間において、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに緩やかに上昇するランプ電圧を印加したとき、通常は走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎを陽極とし、維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎを陰極とする微弱な初期化放電が発生する。しかし、パネルに封入されているキセノン分圧が高くなると放電遅れが大きくなり、特にプライミングが不足している場合には、たとえ陰極となる維持電極ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎの表面が二次電子放出係数の大きい保護層７で覆われていても放電が大きく遅れることがある。
すると、放電発生時には放電開始電圧を大きく超えているため、微弱な放電とはならず強い放電が発生してしまう。あるいはデータ電極Ｄ１〜Ｄｍを陰極とする強い放電が先行して発生してしまう。そして、走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上に過剰な負の壁電荷を蓄積してしまう。すると、初期化期間で走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎに下り傾斜波形電圧を印加中に再び強い放電を発生し、そして走査電極ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ上に過剰な正の壁電荷を蓄積することになる。あるいは、全セル初期化動作のＳＦの前のＳＦの書き込み期間において発生した書き込み放電が弱く、走査電極、維持電極あるいはデータ電極上に蓄積されるべき壁電圧が不足し、維持期間において維持放電を起こすことができなかった放電セルには異常な壁電荷が残留することになる。また、書き込み放電自体は正常に行われた場合であっても何らかの理由で走査電極、維持電極あるいはデータ電極上に蓄積した壁電圧が減少した場合も同様に異常な壁電荷が残留することがある。
このような場合、本来表示しないはずのセル、つまり書き込み期間に書き込み動作を行わなかったセルは、この異常な壁電圧を持つために維持期間において維持放電を起こし、誤放電が発生してしまう。この誤放電は、異常な壁電圧は通常の書き込み動作後の壁電圧に比べて不十分であるために放電遅れが大きく、直後のＳＦの維持パルスで放電せず、プライミング効果が強くなる維持パルスの多い後のＳＦで放電しやすい傾向にある。さらに、その明るさは印加される維持パルスの数が多いだけ明るくなり、良く目立ってしまう。
そこで、本発明の実施の形態では、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を１ＳＦから５ＳＦまでで選択的に長くする。これにより、従来では不十分な壁電圧による放電遅れが大きい場合でも、パルス幅を十分長くすることで、そのパルスで維持放電、つまり誤放電を起こさせることができる。その後は、初期化期間で壁電圧を確実に消去し、続くＳＦでは維持放電させなくすることができる。特に、１ＳＦから５ＳＦまでのパルスを長くすることで、５ＳＦまでで確実に誤放電を起こさせることで、誤放電の明るさを表示品質が劣化しない程度にまで抑制することができる。
なお、本実施の形態において、維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を１ＳＦから５ＳＦまでで選択的に長くする例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図５は本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１、データ電極駆動回路１２、走査電極駆動回路１３、維持電極駆動回路１４、タイミング発生回路１５、ＡＤ（アナログ・デジタル）変換器１６、走査数変換部１７、ＳＦ変換部１８および電源回路（図示せず）と装置温度検出部１９、維持パルス幅設定部２０を備えている。
本実施の形態では、装置温度検出部１９、維持パルス幅設定部２０を装備することで、装置温度の変化に応じて、１フィールドを構成する各々のＳＦにおける維持期間の先頭の維持パルスのパルス幅を決定し、制御するように構成している。なお、装置温度検出部１９、維持パルス幅設定部２０以外の動作は、上述した実施の形態と同様であるために説明は省略する。
図５に示すように、装置温度Ｔを装置温度検出部１９で検出し、維持パルス幅設定部２０に入力する。維持パルス幅設定部２０では、装置温度Ｔに応じて、各々のＳＦにおける維持期間の先頭の維持パルスのパスル幅を決定し、タイミング発生回路で装置温度に対応したタイミング信号を発生させる。
図６は装置温度と各々のＳＦにおける維持期間の先頭の維持パルスのパスル幅の関係の一例を示す。図６に示すように装置温度が低くなる程、維持パルスの幅を長く設定できるようにしている。これは、上述してきた誤放電の原因となる放電遅れの増大が、低温になるほど顕著になるためである。なお、本実施の形態において、図６は装置温度と維持パルス幅の設定の一例を示したもので、本発明はこれに限定されるものではない。
プラズマディスプレイ装置は、点灯状態ではセル自身の放電による温度上昇や回路の温度上昇により、装置温度が低くても点灯状態が続き、表示装置そのものは温度が上昇していく。よって、低温で顕著になる放電遅れは、表示装置の温度が上昇していくことで小さくなり、誤放電にならない場合がある。高精細なパネルになるほど、駆動時間に余裕はなくなってくるため、維持パルスの幅は可能な限り短縮し、駆動時間を確保する必要が出てくる。
そこで、本実施形態では、表示装置の温度が上昇したときは、各々のＳＦにおける維持期間の先頭の維持パルス幅の延長時間を短縮させることで、駆動時間の無駄を省き、駆動時間の確保が可能となる。
以上の説明から明らかなように、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、例え誤放電が発生したとしても、その誤放電の明るさを抑制することができ、良好な品質で画像表示させることができるという、プラズマディスプレイ装置の表示品質を向上させる上で有用な発明である。
本発明の一実施の形態によるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部を断面で示す斜視図 同ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配列図 プラズマディスプレイ装置の構成図 本発明によるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の構成図 同装置における装置温度と先頭維持パルス幅の設定例の一例を示す説明図 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図
符号の説明
１ パネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 走査電極
５ 維持電極
９ データ電極
１５ タイミング発生回路
１９ 装置温度検出部
２０ 維持パルス幅設定部

Claims (11)

  1. １フィールド期間が初期化期間と書き込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドによって構成され、前記複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間における維持動作の一部と、前記サブフィールドに続くサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部とを同時に行うように構成したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を複数のサブフィールドにおいて異なるパルス幅としたことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 特定のサブフィールドの維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を他のサブフィールドの維持期間における維持パルスの幅より長くしたことを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  3. 維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドと、その後の複数のサブフィールド群のうちより選ばれたサブフィールドであることを特徴とする請求項２に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドから第５番目までのサブフィールドであることを特徴とする請求項３に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅が５μ秒〜５０μ秒であることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. １フィールド期間が初期化期間と書き込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドによって構成され、前記複数のサブフィールドのうち少なくとも１つのサブフィールドの維持期間における維持動作の一部と、前記サブフィールドに続くサブフィールドの初期化期間の初期化動作の一部とを同時に行うように構成したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を装置温度によって変化させるように構成したことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を複数のサブフィールドにおいて異なるパルス幅としたことを特徴とする請求項６に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 特定のサブフィールドの維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅を他のサブフィールドの維持期間における維持パルスの幅より長くしたことを特徴とする請求項７に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  9. 維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドと、その後の複数のサブフィールド群のうちより選ばれたサブフィールドであることを特徴とする請求項８に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 維持パルスのパルス幅を長くするサブフィールドは、先頭のサブフィールドから第５番目までのサブフィールドであることを特徴とする請求項９に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  11. 維持期間における先頭の維持パルスのパルス幅が５μ秒〜５０μ秒であることを特徴とする請求項７に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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