JP2008287238A - プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広い温度範囲にわたって誤点灯を発生させることのないプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法を提供する。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、パネルの周囲温度を検出して検出温度を出力する温度検出回路と、画像信号のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出回路とを備えたプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、複数のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間との間に走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設け、温度検出回路の検出した検出温度とＡＰＬ検出回路の検出したＡＰＬとにもとづき矩形波形電圧を印加する時間を制御することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）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対がガラス製の前面基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対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、ガラス製の背面基板上に複数の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に複数の隔壁と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、表示電極対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、キセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極との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、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層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。

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し、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「全セル初期化動作」と略記する）と、維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「選択初期化動作」と略記する）とがある。

書込み期間では、表示を行うべき放電セルにおいて書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、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パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

また、サブフィールド法の中でも、緩やかに変化する電圧波形を用いて初期化放電を行い、さらに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うことで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させた新規な駆動方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。

具体的には、例えば複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間において全ての放電セルを放電させる全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては維持放電を行った放電セルのみ初期化する選択初期化動作を行う。その結果、表示に関係のない発光は全セル初期化動作の放電に伴う発光のみとなりコントラストの高い画像表示が可能となる。

しかしこのような駆動方法によれば、全セル初期化動作の回数が制限されるため初期化動作が不安定となり、書込み放電を発生させなかった放電セルで維持放電が発生する誤動作（以下、「誤点灯」と略記する）が発生するおそれがあった。そこで、全セル初期化期間に異常電荷消去部を設けて初期化放電を安定化させる駆動方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。
特開２０００−２４２２２４号公報 特開２００５−３２６６１２号公報

近年、パネルの大型化、高精細度化とともに、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。しかし、放電セルの微細化や高効率化に伴い放電遅れが大きくなる等、さらに放電が不安定となる傾向がある。そして初期化動作が不安定となると、上述した誤点灯がさらに発生しやすくなり、画像表示品質を大きく低下させてしまうおそれがあった。そしてこのような現象は、パネル温度が低いと発生しやすいという傾向があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、広い温度範囲にわたって誤点灯を発生させることがなく、画像表示品質を大きく低下させることのないプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、パネルの周囲温度を検出して検出温度を出力する温度検出回路と、画像信号のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出回路とを備え、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と、放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成して画像を表示するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、複数のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間との間に走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設け、温度検出回路の検出した検出温度とＡＰＬ検出回路の検出したＡＰＬとにもとづき矩形波形電圧を印加する時間を制御することを特徴とする。この方法により、広い温度範囲にわたって誤点灯を発生させることがなく、画像表示品質を大きく低下させることのないプラズマディスプレイ装置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装置の駆動方法は、検出温度が低い場合には、検出温度が高い場合よりも、矩形波形電圧を印加する時間を長く設定するように制御することが望ましい。

また、本発明は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、パネルの周囲温度を検出して検出温度を出力する温度検出回路と、画像信号のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出回路と、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成して画像を表示するためのパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、パネル駆動回路は、複数のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間との間に走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設け、温度検出回路の検出した検出温度とＡＰＬ検出回路の検出したＡＰＬとにもとづき矩形波形電圧を印加する時間を制御することを特徴とする。この構成により、広い温度範囲にわたって誤点灯を発生させることがなく、画像表示品質を大きく低下させることのないプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

本発明によれば、広い温度範囲にわたって誤点灯を発生させることがなく、画像表示品質を大きく低下させることのないプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。本実施の形態においては、輝度向上のためにキセノン分圧を１０％とした放電ガスが用いられている。放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、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ている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。

なお、パネルの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉ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。なお、本実施の形態においてはｎを偶数として説明するが、奇数であってもよい。

図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置１００の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１００は、パネル１０、パネル駆動回路４０、画像信号処理回路４１、温度検出回路４６、ＡＰＬ検出回路４７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。パネル駆動回路４０は、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を有する。

温度検出回路４６は、温度を検出するために用いられるサーミスタ、熱電対等の一般に知られた感熱素子を備え、パネル１０の周囲温度を検出する。

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はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。ＡＰＬ検出回路４７は画像信号の平均輝度レベル（以下、「ＡＰＬ」と略記する）を検出する。具体的には、例えば画像信号の輝度値を１フィールド期間または１フレーム期間にわたって累積する等の一般に知られた手法を用いることによってＡＰＬを検出する。

タイミング発生回路４５は水平同期信号、垂直同期信号および温度検出回路４６から出力される検出温度にもとづき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、それぞれの回路へ供給する。走査電極駆動回路４３はタイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎをそれぞれ駆動し、維持電極駆動回路４４はタイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを駆動する。

次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置１００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に分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれの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備える。また、本実施の形態においては、初期化期間と書込み期間との間に、必要に応じて異常電荷消去期間を備える。

初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。このときの初期化動作には、全セル初期化動作と選択初期化動作とがある。

異常電荷消去期間では、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧、および負の矩形波形電圧を印加する。万一、先行する全セル初期化期間における初期化動作が不安定となり、いずれかの放電セルの内部に異常電荷が蓄積された場合、異常電荷消去期間において、その放電セルの異常電荷を消去する。

書込み期間では、発光させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに応じた数の維持パルスを表示電極対２４に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。

なお、サブフィールド構成の詳細については後述することとし、ここではサブフィールドにおける駆動電圧波形とその動作について説明する。

図４、図５および図６は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図４は、全セル初期化動作を行うサブフィールド（以下、「全セル初期化サブフィールド」と略記する）であって、かつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドを示し、図５は、選択初期化動作を行うサブフィールド（以下、「選択初期化サブフィールド」と略記する）であって、かつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドを示している。さらに図６は、選択初期化サブフィールドであって、かつ異常電荷消去期間を備えたサブフィールドを示している。

まず、異常電荷消去期間を備えない全セル初期化サブフィールドについて図４を用いて説明する。

初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに書込みパルス電圧Ｖｗを印加し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ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傾斜波形電圧を印加する。

この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ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。

初期化期間後半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して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を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。

以上の説明は、全セル初期化動作が正常に行われた場合であるが、放電遅れが大きくなる等、放電が不安定となると、緩やかに変化する傾斜波形電圧を印加しているにもかかわらず、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間、あるいは走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとの間で強い放電が発生することがある。このような強い放電を、以下「異常初期化放電」と略記する。そして異常初期化放電が全セル初期化期間の後半部で発生すると、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上には正の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上には負の壁電圧、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上にも何らかの壁電圧が蓄積される。また、異常初期化放電が全セル初期化期間の前半部で発生した場合には、全セル初期化期間の後半部でも再び異常初期化放電が発生し、その結果、上述した壁電圧が蓄積される。これらの壁電圧は放電セルの正常な動作を阻害するので、これらの壁電圧を生じる壁電荷を、以下「異常電荷」と表記する。

続く書込み期間の奇数期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、奇数番目の走査電極ＳＣ１、走査電極ＳＣ３、・・・、走査電極ＳＣｎ−１のそれぞれには第２の電圧Ｖｓ２を、偶数番目の走査電極ＳＣ２、走査電極ＳＣ４、・・・、走査電極ＳＣｎのそれぞれには第４の電圧Ｖｓ４をそれぞれ印加する。ここで、第４の電圧Ｖｓ４は第２の電圧Ｖｓ２より高い電圧である。

次に、１番目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルスを印加するために走査パルス電圧Ｖａｄを印加する。そして、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｗを印加する。このとき本実施の形態においては、走査電極ＳＣ１に隣接する走査電極、すなわち２番目の走査電極ＳＣ２に第４の電圧Ｖｓ４より低い第３の電圧Ｖｓ３を印加する。これは隣接する走査電極ＳＣ１と走査電極ＳＣ２との間に過大な電圧差が印加されるのを防ぐためである。

すると書込みパルス電圧Ｖｗを印加した放電セルのデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｗ−Ｖａｄ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Ｖｗを印加しなかったデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。

以下、奇数番目の走査電極ＳＣ３、走査電極ＳＣ５、・・・、走査電極ＳＣｎ−１について同様に書込み動作を行う。そしてこのとき書込み動作を行う奇数番目の走査電極ＳＣｐ＋１（ｐ＝偶数、１＜ｐ＜ｎ）に隣接する偶数番目の走査電極ＳＣｐおよび走査電極ＳＣｐ＋２にも第３の電圧Ｖｓ３を印加する。

続く偶数期間では、奇数番目の走査電極ＳＣ１、走査電極ＳＣ３、・・・、走査電極ＳＣｎ−１に第２の電圧Ｖｓ２を印加したまま、偶数番目の走査電極ＳＣ２、走査電極ＳＣ４、・・・、走査電極ＳＣｎに第２の電圧Ｖｓ２を印加する。

次に、２番目の走査電極ＳＣ２に負の走査パルスを印加するために走査パルス電圧Ｖａｄを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに正の書込みパルス電圧Ｖｗを印加する。するとその放電セルのデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ２との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、２行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。

以下同様に、偶数番目の走査電極ＳＣ４、走査電極ＳＣ６、・・・、走査電極ＳＣｎについても同様に書込み動作を行う。

なお、異常電荷を持つ放電セルでは、書込み放電に必要な壁電圧を備えていないので正常な書込み放電は発生しない。

続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｍを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｍに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起き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壁電圧が保たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには電圧０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｍをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との電圧差が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加し、表示電極対２４の電極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起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。

そして、維持期間の最後には維持パルス電圧Ｖｍに等しいか、それより高い電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加して、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を弱める。こうして維持期間における維持動作が終了する。

なお、異常電荷を持つ放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上には正の壁電圧、維持電極ＳＵｉ上には負の壁電圧が蓄積されているので維持放電が発生する可能性がある。ただし、異常電荷の大きさは維持放電を確実に発生させるほど大きくないので、維持放電は偶発的に発生することになる。また最初のサブフィールドで維持放電が発生しなかった場合には、次のサブフィールドの維持期間で維持放電が発生する可能性がある。このように、異常電荷を持つ放電セルは、表示電極対２４のどちらかに維持パルス電圧Ｖｍを印加されると常に放電する可能性を持っているが、維持期間において一旦維持放電を発生すると、その維持期間に続く初期化期間において正常に初期化動作が行われるので、その後のサブフィールドでは正常な動作を行う。

次に、異常電荷消去期間を備えない選択初期化サブフィールドの動作について図５を用いて説明する。

選択初期化動作を行う初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。

すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。

一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように選択初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う動作である。

続く書込み期間の動作は全セル初期化サブフィールドの書込み期間の動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間の動作も維持パルスの数を除いて同様である。

次に、異常電荷消去期間を備えた選択初期化サブフィールドの動作について図６を用いて説明する。初期化期間における選択初期化動作、書込み期間における書込み動作、維持期間における維持動作については、異常電荷消去期間を備えない選択初期化サブフィールドにおけるそれぞれの動作と同様であるため、説明を省略する。

異常電荷消去期間では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを電圧０（Ｖ）に保ったまま、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧、本実施の形態においては電圧Ｖｍの矩形波形電圧を印加し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。このとき各電極に印加される電圧は、維持期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに最初の維持パルス電圧Ｖｍを印加したときと同じである。上述したように、書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生しないが、異常電荷消去期間は初期化期間の直後、書込み期間の前に設けられているので、正常な放電セルにおいては異常電荷消去期間では放電は発生しない。

しかし異常電荷を持つ放電セルに対しては、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧Ｖｍが印加されているので、放電する可能性がある。また本実施の形態においては、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧Ｖｍを印加する時間を、維持期間における維持パルスの持続時間より長く設定している。そのため、異常電荷を持つ放電セルが異常電荷消去期間に放電する確率は維持パルスにより放電する確率と比較して高く、異常電荷を持つ放電セルの多くを異常電荷消去期間において放電させることができる。

次に、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを電圧０（Ｖ）に保ったまま、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに負の矩形波形電圧、本実施の形態においては電圧Ｖａｄの矩形波形電圧を印加する。すると、異常電荷を持つ放電セルは再び放電を発生し異常電荷が除去される。そのため、その後、維持期間において維持放電を発生させることはない。ただし、異常電荷が除去される際に書込み動作に必要な壁電荷も消去されてしまうので書込み動作を行うこともできなくなる。このような壁電荷の状態は次に全セル初期化動作を行うまで続く。なお、図６には、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧Ｖｍを印加する時間を時間ＴＡで示し、負の矩形波形電圧Ｖａｄを印加する時間を時間ＴＢで示している。

次に、本実施の形態におけるサブフィールド構成について説明をする。本実施の形態においては、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みを持つと仮定して説明するが、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。

図７は、本発明の実施の形態におけるサブフィールド構成を示す図である。本発明の実施の形態においては、第１ＳＦは全セル初期化サブフィールドであり、第２ＳＦ〜第１０ＳＦは選択初期化サブフィールドである。そして第２ＳＦに異常電荷消去期間を設け、それ以外のサブフィールドには異常電荷消去期間は設けていない。

上述したように、異常電荷を持つ放電セルは各サブフィールドの維持期間において偶発的に維持放電を発生させる可能性がある。そして、一旦維持放電が発生するとその維持期間の最後まで維持放電が継続する。したがって、この維持放電による発光は輝度重みの大きいサブフィールド、本実施の形態においては後ろに配置されたサブフィールドほど明るくなる可能性が高くなる。発光すべきでない放電セルが明るく発光すると画像表示品質を大きく損なうので、異常電荷による発光輝度はできるだけ抑えなければならない。そのためには、全セル初期化動作の後、早い時期に異常電荷消去期間を設けて異常電荷を消去することが望ましい。本実施の形態においては、このような理由から第２ＳＦに異常電荷消去期間を設けている。

また、本実施の形態においては、検出温度およびＡＰＬにもとづき時間ＴＡ、時間ＴＢの長さを切り替えて駆動している。図８は、本発明の実施の形態における時間ＴＡおよび時間ＴＢを示す図である。検出温度が温度しきい値以上の場合、異常電荷を持つ放電セルを高い確率で異常電荷消去期間に放電できるので、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧Ｖｍを印加する時間、すなわち時間ＴＡを３μｓｅｃと設定している。また走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに負の矩形波形電圧Ｖａｄを印加する時間、すなわち時間ＴＢを、同じく３μｓｅｃと設定している。そして異常電荷を持つ放電セルのほとんどを第２ＳＦの異常電荷消去期間において放電させることができる。

一方、検出温度が温度しきい値未満の場合には放電遅れ時間が長くなり、放電を発生する確率が低くなる。そのため本実施の形態においては時間ＴＢを、温度が温度しきい値以上の場合よりも長い６μｓｅｃと設定している。このように検出温度が所定の温度しきい値未満の場合には異常電荷消去期間を長く設定して、できるだけ輝度重みの小さいサブフィールドの異常電荷消去期間において異常電荷を持つ放電セルを放電させ、画像表示品質の低下を防いでいる。

さらに本実施の形態においては、検出温度が温度しきい値未満であり、かつＡＰＬが０より大きい場合には、時間ＴＡは３μｓｅｃと設定している。しかし、検出温度が温度しきい値未満であり、かつＡＰＬが０またはほぼ０の場合には、時間ＴＡを５μｓｅｃと長く設定している。これは以下の理由による。黒を表示する場合や非常に暗い画像を表示する場合に発生した誤点灯は非常に目立ちやすく、画像表示品質を大きく低下させる。そのため、温度が低く放電遅れ時間が長くなるときは、時間ＴＢだけでなく、時間ＴＡも長く設定して、暗い画面での誤点灯をさらに抑制している。

なお、本実施の形態においては、所定の温度しきい値は、例えば１７℃であるが、この値はパネルの放電特性等により適宜設定することが望ましい。また、本実施の形態においては、検出温度を１つの温度しきい値と比較して異常電荷消去期間の長さを設定したが、複数の温度しきい値を設け、温度が高くなるにつれて異常電荷消去期間を短くするように制御してもよい。

次に、異常電荷消去期間における駆動電圧波形を発生する方法について説明する。図９は、本発明の実施の形態における走査電極駆動回路４３の回路図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生部５１、上り傾斜電圧発生部５３、下り傾斜電圧発生部５５、走査パルス電圧印加部５７、奇数走査パルス発生部８１、偶数走査パルス発生部８６、複合スイッチ部９０を備えている。

維持パルス発生部５１は、維持パルス電圧Ｖｍを出力するスイッチング素子ＳＷ１、電圧０（Ｖ）を出力するスイッチング素子ＳＷ２および電力を回収するための電力回収部を備え、維持期間に走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルスを発生する。上り傾斜電圧発生部５３は初期化期間の前半部に走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する緩やかに上昇する傾斜波形電圧を発生する。

奇数走査パルス発生部８１は、電圧Ｖｓｃｎのフローティング電源ＶＳＣＮ１と、フローティング電源ＶＳＣＮ１の低電圧側の基準電圧または高圧側の電圧を奇数番目の走査電極ＳＣ１、走査電極ＳＣ３、・・・、走査電極ＳＣｎ−１のそれぞれに印加する出力部ＯＵＴ１、ＯＵＴ３、・・・、ＯＵＴｎ−１を備えている。出力部ＯＵＴ１、ＯＵＴ３、・・・、ＯＵＴｎ−１は、フローティング電源ＶＳＣＮ１の高圧側の電圧を出力するスイッチング素子ＳＷＨ１、ＳＷＨ３、・・・、ＳＷＨｎ−１と、フローティング電源ＶＳＣＮ１の低圧側の基準電圧を出力するスイッチング素子ＳＷＬ１、ＳＷＬ３、・・・、ＳＷＬｎ−１とを有する。

偶数走査パルス発生部８６も同様に、電圧Ｖｓｃｎのフローティング電源ＶＳＣＮ２と、フローティング電源ＶＳＣＮ２の低電圧側の基準電圧または高圧側の電圧を偶数番目の走査電極ＳＣ２、走査電極ＳＣ４、・・・、走査電極ＳＣｎのそれぞれに印加する出力部ＯＵＴ２、ＯＵＴ４、・・・、ＯＵＴｎを備えている。出力部ＯＵＴ２、ＯＵＴ４、・・・、ＯＵＴｎは、フローティング電源ＶＳＣＮ２の高圧側の電圧を出力するスイッチング素子ＳＷＨ２、ＳＷＨ４、・・・、ＳＷＨｎと、フローティング電源ＶＳＣＮ２の低圧側の基準電圧を出力するスイッチング素子ＳＷＬ２、ＳＷＬ４、・・・、ＳＷＬｎとを有する。

走査パルス電圧印加部５７はスイッチング素子ＳＷ３を有し、書込み期間において奇数走査パルス発生部８１の基準電圧を走査パルス電圧Ｖａｄに接続する。下り傾斜電圧発生部５５は、初期化期間の後半部において奇数走査パルス発生部８１の基準電圧を緩やかに低下させる。

複合スイッチ部９０は、奇数走査パルス発生部８１の基準電圧を維持パルス発生部５１または上り傾斜電圧発生部５３の出力に接続するスイッチング素子ＳＷ５と、偶数走査パルス発生部８６の基準電圧を維持パルス発生部５１または上り傾斜電圧発生部５３の出力に接続するスイッチング素子ＳＷ６と、奇数走査パルス発生部８１の基準電圧と偶数走査パルス発生部８６の基準電圧とを接続するスイッチング素子ＳＷ７とを備える。

なお、フローティング電源ＶＳＣＮ１、フローティング電源ＶＳＣＮ２は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等を用いて構成してもよいが、ダイオードとコンデンサを有するブートストラップ回路を用いて簡単に構成することができる。本実施の形態においては、フローティング電源ＶＳＣＮ１およびフローティング電源ＶＳＣＮ２の電圧はともに電圧Ｖｓｃｎであるので、第２の電圧Ｖｓ２は（Ｖｓ２＝Ｖａｄ＋Ｖｓｃｎ）であり、第４の電圧Ｖｓ４は（Ｖｓ４＝Ｖｓ３＋Ｖｓｃｎ）である。また、電圧Ｖａｄ＝−１４０（Ｖ）、電圧Ｖｓｃｎ＝１４８（Ｖ）、第３の電圧Ｖｓ３＝０（Ｖ）である。しかしこれらの電圧は一例であり、パネルの特性等に合わせて最適な値に設定することが望ましい。

次に、走査電極駆動回路４３の動作について説明する。図１０は、本発明の実施の形態における異常電荷消去期間における走査電極駆動回路４３の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、以下の説明においてスイッチング素子を導通させる動作をオン、遮断させる動作をオフと表記する。

まず、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには電圧０（Ｖ）が印加されているものとする。したがって、維持パルス発生部５１のスイッチング素子ＳＷ２、複合スイッチ部９０のスイッチング素子ＳＷ５およびスイッチング素子ＳＷ６、出力部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのスイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎがオンであり、それ以外のスイッチング素子はオフである。

時刻ｔ１に、維持パルス発生部５１のスイッチング素子ＳＷ２をオフにし、スイッチング素子ＳＷ１をオンにする。するとスイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ５またはスイッチング素子ＳＷ６、スイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎを介して、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｍが印加される。

このとき、異常電荷を持つ放電セルの走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上には正の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上には負の壁電圧が蓄積されるので、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上との電圧差は放電開始電圧を超え放電が発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上には負の壁電圧、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上には正の壁電圧が蓄積される。そして時刻ｔ２で、維持パルス発生部５１のスイッチング素子ＳＷ１をオフ、スイッチング素子ＳＷ２をオンにして、一旦走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎを電圧０（Ｖ）にもどす。なお、時間（ｔ２−ｔ１）は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の矩形波形電圧Ｖｍを印加する時間、すなわち時間ＴＡである。

そしてその後、時刻ｔ３で、スイッチング素子ＳＷ２をオフにし、複合スイッチ部９０のスイッチング素子ＳＷ５、ＳＷ６をオフに、スイッチング素子ＳＷ７をオンにし、さらに走査パルス電圧印加部５７のスイッチング素子ＳＷ３をオンにする。するとスイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎを介して、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖａｄが印加される。

すると、時刻ｔ１の後に放電を発生した放電セルでは、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上との電圧差は再び放電開始電圧を超え放電が発生する。ただしこのとき維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに印加されている電圧は電圧０（Ｖ）であり、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上との電圧差は放電開始電圧を大きくは超えないので、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上との壁電圧は消去される。

一方、異常電荷の蓄積していない正常な放電セルでは放電開始電圧以下の電圧しか印加されないので放電は発生せず、初期化期間終了後の壁電圧が保たれる。

時刻ｔ４で、出力部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのスイッチング素子ＳＷＬ１〜ＳＷＬｎをオフにし、スイッチング素子ＳＷＨ１〜ＳＷＨｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに第２の電圧Ｖｓ２を印加する。ここで第２の電圧Ｖｓ２は走査パルス電圧Ｖａｄに電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧である。なお、時間（ｔ４−ｔ３）は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに負の矩形波形電圧Ｖａｄを印加する時間、すなわち時間ＴＢである。これ以降は書込み期間である。

なお、上述した本実施の形態において用いた具体的な数値等は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル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することが望ましい。

本発明は、広い温度範囲にわたって、誤点灯を発生させることがなく、画像表示品質を大きく低下させることがないので、プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法として有用である。

本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態におけるパネルの電極配列図 本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図 本発明の実施の形態におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図であり、全セル初期化サブフィールドであってかつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドにおける駆動電圧波形図 同、選択初期化サブフィールドであってかつ異常電荷消去期間を備えないサブフィールドにおける駆動電圧波形図 同、選択初期化サブフィールドであってかつ異常電荷消去期間を備えたサブフィールドにおける駆動電圧波形図 本発明の実施の形態におけるサブフィールド構成を示す図 本発明の実施の形態における時間ＴＡおよび時間ＴＢを示す図 本発明の実施の形態における走査電極駆動回路の回路図 本発明の実施の形態における異常電荷消去期間における走査電極駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャート

符号の説明

１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
３２ データ電極
４０ パネル駆動回路
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 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
４６ 温度検出回路
４７ ＡＰＬ検出回路
５１ 維持パルス発生部
５３ 上り傾斜電圧発生部
５５ 下り傾斜電圧発生部
５７ 走査パルス電圧印加部
８１ 奇数走査パルス発生部
８６ 偶数走査パルス発生部
９０ 複合スイッチ部
１００ プラズマディスプレイ装置

Claims (3)

1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、前記プラズマディスプレイパネルの周囲温度を検出して検出温度を出力する温度検出回路と、画像信号のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出回路とを備え、前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と、前記放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成して画像を表示するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
   前記複数のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間との間に、前記走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設け、
   前記温度検出回路の検出した前記検出温度と前記ＡＰＬ検出回路の検出したＡＰＬとにもとづき前記矩形波形電圧を印加する時間を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
2. 前記検出温度が低い場合には、前記検出温度が高い場合よりも、前記矩形波形電圧を印加する時間を長く設定するように制御す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装置の駆動方法。
3. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、前記プラズマディスプレイパネルの周囲温度を検出して検出温度を出力する温度検出回路と、画像信号のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出回路と、前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と前記放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と前記放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを配置して１フィールド期間を構成して画像を表示するためのパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
   前記パネル駆動回路は、
   前記複数のサブフィールドのうちの少なくとも１つのサブフィールドの初期化期間と書込み期間との間に前記走査電極に矩形波形電圧を印加する異常電荷消去期間を設け、前記温度検出回路の検出した前記検出温度と前記ＡＰＬ検出回路の検出したＡＰＬとにもとづき前記矩形波形電圧を印加する時間を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。

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