JP2009025547A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

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】アドレス期間を長くすることなく、アドレス放電に対する放電確率を大幅に高めることが可能なプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【解決手段】単位表示期間内のサブフィールド各々の内の1のサブフィールドのアドレス行程では、互いに連続して走査対象となる行電極各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて走査パルスを順次印加することにより、1の放電セルに対応した画素データパルスの印加に応じて、この1の放電セルと共に、この放電セルと列方向に隣接する放電セルでもアドレス放電を強制的に生起させる。
【選択図】図9

Description

本発明は、入力映像信号に応じてプラズマディスプレイパネルを駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
現在、薄型で大画面の表示デバイスとして、画素に対応した放電セルがマトリクス状に配列されているプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)を搭載したプラズマディスプレイ装置が製品化されている。
PDP内には、各表示ラインに対応した複数の行電極と、画面上下方向に夫々伸張する複数の列電極とが互いに交叉して配置されている。この際、各行電極と列電極との交叉部に、放電ガスが封入された放電空間を備えた放電セルが形成されている。
プラズマディスプレイ装置では、かかるPDPに対してサブフィールド法に基づく駆動を実施することにより、入力映像信号に対応した各種中間輝度を表現するようにしている。
サブフィールド法に基づく駆動では、1フィールド又は1フレームの表示期間(以下、単位表示期間と称する)を、夫々に異なる発光期間が割り当てられている複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールド毎に、以下の如きアドレス行程及びサスティン行程を順次実行する。
すなわち、アドレス行程では、行電極各々に対して順次択一的に走査パルスを印加しつつ、入力映像信号に対応した画素データパルスを1表示ライン分ずつ順次列電極に印加することにより、放電セル各々を選択的にアドレス放電させて夫々を点灯モード及び消灯モードの内の一方の状態に設定する。次に、サスティン行程では、点灯モードに設定されている放電セルのみを、そのサブフィールドに割り当てられている発光期間に亘り繰り返しサスティン放電させ、このサスティン放電に伴う発光状態を維持させる。かかる駆動により、単位表示期間内のサブフィールド各々において生起されたサスティン放電の合計期間に対応した中間輝度が視覚される。すなわち、単位表示期間内において設けられたサブフィールドの数に対応した階調数にて、各種の中間輝度を表現することが可能となるのである。
ここで、上述した如く放電セルに対して各種放電を生起させる為には、放電開始電圧を超える電圧を放電セルに印加する必要がある。この際、放電開始電圧を超える電圧を放電セルに印加したときに、実際に放電が生起されるか否かは、その電圧を印加し続ける期間に依存している。つまり、放電セルに電圧を印加しつづける期間が長いほど、この放電セルにおいて生起されるべき放電の確率が高まる。例えば、上記アドレス行程において、各放電セルに対してアドレス放電を生起させるべく印加する走査パルス及び画素データパルスのパルス幅を広げるほど、アドレス放電が生起させる確率が高まるのである。ところが、走査パルス及び画素データパルスのパルス幅を広げると、アドレス行程に費やされる期間が長くなる。よって、アドレス行程の期間が長くなった分だけ単位表示期間内で費やすことが可能となるサスティン放電の合計期間が短くなり、輝度低下を招くという問題が生じる。
そこで、アドレス行程において、1の走査パルスと次に印加すべき走査パルスを時間的に重ねて印加することにより、このアドレス行程に費やされる時間を短縮するようにした駆動方法が提案された(例えば、特許文献1の図5参照)。かかる駆動では、1行目に対する走査パルスAsの印加が終了する時点より時間tだけ前の時点で、2行目に対して走査パルスAsの印加を開始するようにしている。この際、1行目に対する走査パルスAsと、2行目に対する走査パルスAsとの重なり時間tを、放電セルの放電遅れ時間よりも小さくすることにより、2つの表示ラインでの同時書き込みを防止している。
しかしながら、かかる駆動では、2表示ライン間での同時書き込みを防止すべく、上記重なり時間t(走査パルスのパルス幅の拡張分)を放電セルの放電遅れ時間よりも短くしている為、アドレス放電に対する放電確率を十分に高めることはできなかった。
特開2003−345289号公報
本発明は、かかる問題を解決すべく為されたものであり、アドレス期間に費やされる期間を長くすることなく、アドレス放電に対する放電確率を大幅に高めることが可能なプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
請求項1記載によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、夫々が表示ラインを形成する複数の行電極対と、前記行電極対各々に交叉して配列されている複数の列電極との各交叉部に画素を担う放電セルを備えたプラズマディスプレイパネルを、入力映像信号における単位表示期間毎に複数のサブフィールドで駆動することにより階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記サブフィールド各々は、前記行電極対各々の一方の行電極に対して順次、所定の走査周期毎に走査パルスを印加しつつ前記入力映像信号に基づく各画素毎の画素データパルスを前記走査周期毎に前記列電極に印加することにより前記放電セルをアドレス放電させて各放電セルを点灯モード及び消灯モードの内の一方の状態に設定するアドレス行程と、前記点灯モードの状態にある前記放電セルのみを前記サブフィールドに割り当てられている輝度重みに対応した期間に亘り繰り返し放電させるサスティン行程と、を含み、前記サブフィールド各々の内の少なくとも1のサブフィールドの前記アドレス行程では、1の前記放電セルに対応した前記画素データパルスの印加に応じて前記1の放電セル及び前記1の放電セルの直前に走査対象となる放電セルの各々で前記アドレス放電が生起せしめられるように、前記1の放電セルが属する行電極及びこの行電極と列方向に隣接する表示ラインに属する行電極の各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて前記走査パルスを順次印加する。
又、請求項6記載によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、夫々が表示ラインを形成する複数の行電極対と、前記行電極対各々に交叉して配列されている複数の列電極との各交叉部に画素を担う放電セルを備えたプラズマディスプレイパネルを、入力映像信号における単位表示期間毎に複数のサブフィールドで駆動することにより階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記サブフィールド各々は、前記行電極対各々の一方の行電極に対して順次、所定の走査周期毎に走査パルスを印加しつつ前記入力映像信号に基づく各画素毎の画素データパルスを前記走査周期毎に前記列電極に印加することにより前記放電セルをアドレス放電させて各放電セルを点灯モード及び消灯モードの内の一方の状態に設定するアドレス行程と、前記点灯モードの状態にある前記放電セルのみを前記サブフィールドに割り当てられている輝度重みに対応した期間に亘り繰り返し放電させるサスティン行程と、を含み、前記サブフィールド各々の内の少なくとも1のサブフィールドの前記アドレス行程では、1の前記放電セルに対応した前記画素データパルスの印加に応じて前記1の放電セルと前記1の放電セルと列方向の上下に隣接する放電セルの各々とで前記アドレス放電が生起せしめられるように、列方向の上下に隣接する放電セルの行電極各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて前記走査パルスを順次印加すると共に前記画素データパルスのパルス幅を前記所定期間の分だけ拡張する。
単位表示期間内のサブフィールド各々の内の1のサブフィールドのアドレス行程では、互いに連続して走査対象となる行電極各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて走査パルスを順次印加することにより、1の放電セルに対応した画素データパルスの印加に応じて、この1の放電セルと共に、この放電セルと列方向に隣接する放電セルでもアドレス放電を強制的に生起させる。
かかる駆動によれば、上記の如き強制的に生起されたアドレス放電により、その直後、放電に必要な量の荷電粒子が確保されて放電セルの放電確率が高まり、本来、アドレス放電を生起させるべき放電セルにおいて確実にアドレス放電を生起させることが可能となる。更に、かかる駆動によれば、走査周期よりも長い期間に亘り走査パルスを行電極に印加しつづけることになるので、アドレス行程に費やす期間を長くすることなく、そのアドレス放電後において確実に壁電荷の形成を行うことが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明によるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、かかるプラズマディスプレイ装置は、A/D変換器1、画素駆動データ生成回路2、メモリ4、PDP50、X電極ドライバ51、Y電極ドライバ53、アドレスドライバ55、及び駆動制御回路56から構成される。
プラズマディスプレイパネルとしてのPDP50には、2次元表示画面の縦方向(垂直方向)に夫々伸張して配列された列電極D1〜Dm、横方向(水平方向)に夫々伸張して配列された行電極X1〜Xn及び行電極Y1〜Ynが形成されている。この際、互いに隣接するもの同士で対を為す行電極対(Y1,X1)、(Y2,X2)、(Y3,X3)、・・・、(Yn,Xn)が夫々、PDP50における第1表示ライン〜第n表示ラインを担う。各表示ラインと列電極D1〜Dm各々との交叉部(図1中の一点鎖線にて囲まれた領域)には、画素を担う放電セル(表示セル)PCが形成されている。すなわち、PDP50には、第1表示ラインに属する放電セルPC1,1〜PC1,m、第2表示ラインに属する放電セルPC2,1〜PC2,m、・・・・、第n表示ラインに属する放電セルPCn,1〜PCn,mの各々がマトリクス状に配列されているのである。
図2は、表示面側から眺めたPDP50の内部構造を模式的に示す正面図である。尚、図2においては、夫々隣接する3つの列電極Dと、互いに隣接する2つの表示ラインとの各交叉部を抜粋して示すものである。又、図3(a)は、図2のV−V線におけるPDP50の断面を示す図であり、図4は、図2のW−W線におけるPDP50の断面を示す図である。
図2に示すように、各行電極Xは、2次元表示画面の水平方向に伸張するバス電極Xbと、かかるバス電極Xb上の各放電セルPCに対応した位置に夫々接触して設けられたT字形状の透明電極Xaと、から構成される。各行電極Yは、2次元表示画面の水平方向に伸張するバス電極Ybと、かかるバス電極Yb上の各放電セルPCに対応した位置に夫々接触して設けられたT字形状の透明電極Yaと、から構成される。透明電極Xa及びYaは例えばITO等の透明導電膜からなり、バス電極Xb及びYbは例えば金属膜からなる。透明電極Xa及バス電極Xbからなる行電極X、並びに透明電極Ya及バス電極Ybからなる行電極Yは、図3(a)に示す如く、その前面側がPDP50の表示面となる前面透明基板10の背面側に形成されている。この際、透明電極Xa及びYaは、互いに対を為す相手側の行電極の方に向けて伸張しており、その幅広部の頂辺同士が所定幅の放電ギャップg1を介して互いに対向している。尚、以降、各放電ギャップg1を形成させる透明電極Xa及びYaが属する行電極X及びYの組み合わせを、行電極対(X、Y)と称する。前面透明基板10の背面側には、行電極対(X、Y)とこの行電極対に隣接する行電極対(X、Y)との間に、2次元表示画面の水平方向に伸張する黒色または暗色の光吸収層(遮光層)11が形成されている。さらに、前面透明基板10の背面側には、行電極対(X,Y)を被覆するように誘電体層12が形成されている。誘電体層12の表面上には、酸化マグネシウム層13が形成されている。尚、酸化マグネシウム層13は、電子線の照射によって励起されて波長200〜300nm内、特に、230〜250nm内にピークを有するCL(カソードルミネッセンス)発光を行う二次電子放出材としての酸化マグネシウム結晶体(以下、CL発光MgO結晶体と称する)を含むものである。このCL発光MgO結晶体は、マグネシウムを加熱して発生するマグネシウム蒸気を気相酸化して得られるものであり、例えば立方体の結晶体が互いに嵌り込んだ多重結晶構造、あるいは立方体の単結晶構造を有する。CL発光MgO結晶体の平均粒径は、2000オングストローム以上(BET法による測定結果)である。
平均粒径が2000オングストローム以上の大きな粒径の気相法酸化マグネシウム単結晶体を形成しようとする場合には、マグネシウム蒸気を発生させる際の加熱温度を高くする必要がある。このため、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さが長くなり、この火炎と周囲との温度差が大きくなることによって、粒径の大きい気相法酸化マグネシウム単結晶体ほど、上述した如きCL発光のピーク波長(例えば、235nm付近、230〜250nm内)に対応したエネルギー準位を有するものが多く形成されることになる。また、一般的な気相酸化法に比べ、単位時間当たりに蒸発させるマグネシウムの量を増加させてマグネシウムと酸素との反応領域をより増大させ、より多くの酸素と反応することによって生成された気相法酸化マグネシウム単結晶体は、上述したCL発光のピーク波長に対応したエネルギー準位を有するものとなる。
このようなCL発光MgO結晶体を、スプレー法や静電塗布法等によって、誘電体層12の表面に付着させることにより酸化マグネシウム層13が形成されている。尚、誘電体層12の表面に蒸着又はスパッタ法により薄膜酸化マグネシウム層を形成し、その上にCL発光MgO結晶体を付着させて酸化マグネシウム層13を形成するようにしても良い。
一方、前面透明基板10と平行に配置された背面基板14上には、各行電極対(X,Y)における透明電極Xa及びYaに対向する位置において、列電極Dの各々が行電極対(X,Y)と直交する方向に伸張して形成されている。背面基板14上には、更に列電極Dを被覆する白色の列電極保護層15が形成されている。この列電極保護層15上には横壁16A及び縦壁16Bからなる隔壁16が形成されている。横壁16Aは、互いに隣接する行電極対(X,Y)同士の間の位置において、2次元表示画面の横方向に夫々伸張して形成されている。一方、縦壁16Bは、互いに隣接する列電極Dの間の位置において2次元表示画面の縦方向に伸張して形成されている。この際、横壁16A及び縦壁16Bに囲まれた領域に、夫々独立した放電空間S、透明電極Xa及びYaを含む放電セルPCが区画される。放電空間S内には、キセノンガスを含む放電ガスが封入されている。ここで、横壁16Aと酸化マグネシウム層13の表面との間には僅かな隙間が形成されており、この隙間を介して、2次元表示画面の縦方向において互いに隣接する放電セルPC同士の放電空間が連通している。この隙間は、製造上における横壁16A及縦壁16B各々の高さのバラツキ、或いは酸化マグネシウム層13の表面上における微小な凸凹形態に起因して形成されるものである。尚、図3(b)に示す如く、縦壁16Bよりもその壁の高さが所定長分だけ低い横壁16Aを採用することにより、2次元表示画面の縦方向において互いに隣接する放電セルPC同士の放電空間を、隙間rを介して連通させるようにしても良い。又、横壁16Aを省略して縦壁16Bだけで隔壁16を形成させるようにしても良い。
各放電セルPC内における横壁16Aの側面、縦壁16Bの側面、及び列電極保護層15の表面には、これらの面を全て覆うように蛍光体層17が形成されている。この蛍光体層17は、実際には、赤色発光を為す蛍光体、緑色発光を為す蛍光体、及び青色発光を為す蛍光体の3種類からなる。例えば、第(3K−2)番目の列電極(D1,4,7,10,・・・)に属する放電セルPC各々の蛍光体層17には赤色発光を為す蛍光体、第(3K−1)番目の列電極(D2,5,8,11,・・・)に属する放電セルPC各々の蛍光体層17には緑色発光を為す蛍光体、第(3K)番目の列電極(D3,6,9,12,・・・)に属する放電セルPC各々の蛍光体層17には青色発光を為す蛍光体が夫々形成されている。つまり、1つの列電極D上には、赤、緑及び青の内の1の色の発光を担う放電セルが配列されているのである。尚、蛍光体層17内には、二次電子放出材としてのMgO結晶体(CL発光MgO結晶体を含む)が含まれており、その一部は、蛍光体層17の表面上における放電空間Sを覆う面上、つまり放電空間Sと接する面上において、放電ガスと接触するように蛍光体層17から露出している。このように、PDP50では、酸化マグネシウム層13及び蛍光体層17の双方にCL発光MgO結晶体を含ませる構造を採用することにより、従来のPDPに比して放電遅れ時間の大幅な短縮化、及び放電の微弱化が図られている。
A/D変換器1は、入力映像信号をサンプリングしてこれを各画素に対応した例えば8ビットの画素データPDに変換して、画素駆動データ生成回路2に供給する。
画素駆動データ生成回路2は、先ず、各画素毎の画素データPD各々に対して誤差拡散処理及びディザ処理からなる多階調化処理を施す。例えば、誤差拡散処理において画素駆動データ生成回路2は、画素データの上位6ビット分を表示データ、残りの下位2ビット分を誤差データとし、周辺画素各々に対応した画素データにおける誤差データを重み付け加算したものを、上記表示データに反映させることにより6ビットの誤差拡散処理画素データを得る。かかる誤差拡散処理によれば、原画素における下位2ビット分の輝度が周辺画素によって擬似的に表現され、それ故に8ビットよりも少ない6ビット分の表示データにて、上記8ビット分の画素データと同等の輝度階調表現が可能になる。そして、画素駆動データ生成回路2は、この誤差拡散処理によって得られた6ビットの誤差拡散処理画素データに対してディザ処理を施す。ディザ処理では、互いに隣接する複数の画素を1画素単位とし、この1画素単位内の各画素に対応した上記誤差拡散処理画素データに夫々、互いに異なる係数値からなるディザ係数を夫々割り当てて加算することによりディザ加算画素データを得る。かかるディザ係数の加算によれば、上記の如き画素単位で眺めた場合には、ディザ加算画素データの上位4ビット分だけでも8ビットに相当する輝度を表現することが可能となる。画素駆動データ生成回路2は、上記ディザ加算画素データ中から例えば上位4ビット分を抽出し、これを、各画素毎の輝度レベルを図6に示す如く15段階(第1〜第15階調)で区分けして表す4ビットの多階調化画素データPDSとする。そして、画素駆動データ生成回路2は、各画素に対応した多階調化画素データPDSの各々を順次、図6に示す如きデータ変換テーブルに従って14ビットの画素駆動データGDに変換してメモリ4に供給する。尚、画素駆動データGDにおける第1〜第14ビット各々の論理レベルは、そのビット桁に対応したサブフィールド(後述する)においてアドレス放電(後述する)を生起させるか否かを示す。すなわち、画素駆動データGDの第1ビットは先頭のサブフィールド、第11ビットは最後尾のサブフィールドに対応しており、その論理レベルが例えば1である場合にはアドレス放電を生起させる一方、論理レベル0である場合にはそのビット桁に対応したサブフィールドではアドレス放電を生起させない。
メモリ4は、上記画素駆動データGDを順次書き込み、1画面分、つまり第1行・第1列〜第n行・第m列の各画素に対応した(n×m)個分の画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)の書き込みが終了する度に、以下の如き読み出し動作を行う。
先ず、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の第1ビット目を画素駆動データビットDB(1,1)〜RDB(n,m)と捉え、これらを後述するサブフィールドSF1において1表示ライン分ずつ読み出してアドレスドライバ55に供給する。次に、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の第2ビット目を画素駆動データビットDB(1,1)〜DB(n,m)と捉え、これらを後述するサブフィールドSF2において1表示ライン分ずつ読み出してアドレスドライバ55に供給する。以下、同様にして、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の各ビットを同一ビット桁同士にて分離して読み出し、そのビット桁に対応したサブフィールドにおいて、夫々を画素駆動データビットDB(1,1)〜DB(n,m)としてアドレスドライバ55に供給する。
駆動制御回路56は、PDP50を図7に示す如きサブフィールド法(サブフレーム法)を採用した発光駆動シーケンスに従って駆動させるべき各種制御信号を、X電極ドライバ51、Y電極ドライバ53及びアドレスドライバ55からなるパネルドライバに供給する。
すなわち、駆動制御回路56は、図7に示す如き1フィールド(1フレーム)表示期間内の先頭のサブフィールドSF1では、リセット行程R、選択書込アドレス行程WW及びサスティン行程I各々に従った駆動を順次実施させるべき各種制御信号をパネルドライバに供給する。又、サブフィールドSF2〜SF14各々では、選択消去アドレス行程WD及びサスティン行程I各々に従った駆動を順次実施させるべき各種制御信号をパネルドライバに供給する。
パネルドライバ、すなわち、X電極ドライバ51、Y電極ドライバ53及びアドレスドライバ55は、駆動制御回路56から供給された各種制御信号に応じて、図8に示す如き各種駆動パルスを生成してPDP50の列電極D、行電極X及びYに印加する。尚、図8においては、図7に示されるサブフィールドSF1〜SF14の内の、先頭のサブフィールドSF1と、それに続くサブフィールドSF2、並びに最後尾のサブフィールドSF14での動作のみを抜粋して示すものである。
先ず、サブフィールドSF1のリセット行程Rでは、Y電極ドライバ53が、時間経過に伴う前縁部での電位推移が緩やかな負極性ピーク電位を有するリセットパルスRPを発生し、これを全ての行電極Y1〜Ynに印加する。更に、リセット行程Rでは、X電極ドライバ51が、上記リセットパルスRPが行電極Yに印加されている間に亘り、正極性のピーク電位を有するベースパルスBP+を行電極X1〜Xn各々に印加する。これら負極性のリセットパルスRP及び正極性のベースパルスBP+の印加に応じて、全ての放電セルPC内の行電極X及びY間において微小なリセット放電が生起される。かかる第2リセット放電により、全放電セルPC内の行電極X及びY各々の近傍に形成されていた壁電荷の大半が消去される。これにより全放電セルPCは、行電極X近傍には微量な負極性の壁電荷、行電極Y近傍には微量な正極性の壁電荷が夫々残留した状態、つまり消灯モードに初期化される。更に、上記リセットパルスRPの印加に応じて、全放電セルPC内の行電極Y及び列電極D間においても微弱な放電が生起され、列電極D近傍に形成されていた正極性の壁電荷の一部が消去される。これにより、全放電セルPCの列電極D近傍に残留する壁電荷量が、後述する選択書込アドレス行程WWにおいて正しく選択書込アドレス放電を生起させることが可能な量に調整される。尚、リセットパルスRPにおける負極性のピーク電位は、後述する負極性の書込走査パルスSPWのピーク電位よりも高い電位、つまり0ボルトに近い電位に設定されている。すなわち、リセットパルスRPのピーク電位を書込走査パルスSPWのピーク電位よりも低くしてしまうと、行電極Y及び列電極D間において強い放電が生起され、列電極D近傍に形成されていた壁電荷が大幅に消去されてしまい、選択書込アドレス行程WWでのアドレス放電が不安定となるからである。
次に、サブフィールドSF1の選択書込アドレス行程WWでは、Y電極ドライバ53が、図8に示す如き負極性のピーク電位有するベースパルスBP-を行電極Y1〜Ynに同時に印加しつつ、負極性のピーク電位を有する書込走査パルスSPWを走査周期TD毎に順次行電極Y1〜Yn各々に印加して行く。X電極ドライバ51は、この間、上記ベースパルスBP+を行電極X1〜Xnに印加し続ける。ベースパルスBP+及びBP-によって行電極X及びY間に印加される電圧は、放電セルPCの放電開始電圧よりも低い。
更に、この選択書込アドレス行程WWでは、アドレスドライバ55が、先ず、サブフィールドSF1に対応した画素駆動データGDの第1ビットの論理レベルに応じたピーク電圧を有する画素データパルスDPを生成する。例えば、アドレスドライバ55は、放電セルPCを点灯モードに設定させるべき論理レベル1の画素駆動データビットが供給された場合にはこれを正極性のピーク電位を有する画素データパルスDPに変換する。一方、かかる画素駆動データGDの第1ビットの論理レベルが、放電セルPCを消灯モードに設定させるべき論理レベル0である場合には、アドレスドライバ55は低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPを生成する。そして、アドレスドライバ55は、かかる画素データパルスDPを1表示ライン分(m個)ずつ、各書込走査パルスSPWのフロントエッジ部のタイミングに同期して列電極D1〜Dmに印加して行く。この際、上記書込走査パルスSPWと同時に、点灯モードに設定させるべき高電圧の画素データパルスDPが印加された放電セルPC内の列電極D及び行電極Y間には選択書込アドレス放電が生起される。かかる選択書込アドレス放電により、この放電セルPCは、その行電極Y近傍に正極性の壁電荷、行電極X近傍に負極性の壁電荷、列電極D近傍に負極性の壁電荷が夫々形成された状態、すなわち、点灯モードに設定される。一方、上記書込走査パルスSPWと同時に、消灯モードに設定させるべき低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPが印加された放電セルPC内の列電極D及び行電極Y間には上述した如き選択書込アドレス放電は生起されず、それ故に行電極X及びY間にでの放電も生じることはない。よって、この放電セルPCは、その直前までの状態、すなわち、リセット行程Rにおいて初期化された消灯モードの状態を維持する。
次に、サブフィールドSF1のサスティン行程Iでは、Y電極ドライバ53が、正極性のピーク電位を有するサスティンパルスIPを1パルス分だけ発生しこれを行電極Y1〜Yn各々に同時に印加する。この間、X電極ドライバ51は、行電極X1〜Xnを接地電位(0ボルト)の状態に設定し、アドレスドライバ55は、列電極D1〜Dmを接地電位(0ボルト)の状態に設定する。上記サスティンパルスIPの印加に応じて、上述した如き点灯モードに設定されている放電セルPC内の行電極X及びY間においてサスティン放電が生起される。かかるサスティン放電に伴って蛍光体層17から照射される光が前面透明基板10を介して外部に照射されることにより、このサブフィールドSF1の輝度重みに対応した1回分の表示発光が為される。そして、かかるサスティンパルスIPの印加後、Y電極ドライバ53は、図8に示す如く時間経過に伴う前縁部での電位推移が緩やかな負極性のピーク電位を有する壁電荷調整パルスCPを行電極Y1〜Ynに印加する。かかる壁電荷調整パルスCPの印加に応じて、上記の如きサスティン放電の生起された放電セルPC内で微弱な消去放電が生起され、その内部に形成されていた壁電荷の一部が消去される。これにより、放電セルPC内の壁電荷の量が、次の選択消去アドレス行程WDにおいて正しく選択消去アドレス放電を生起させ得る量に調整される。
サブフィールドSF2〜SF14各々の選択消去アドレス行程WOでは、Y電極ドライバ53が、正極性のピーク電位を有するベースパルスBP+を行電極Y1〜Yn各々に印加しつつ、図8に示す如き負極性のピーク電位を有する消去走査パルスSPDを走査周期TD毎に順次行電極Y1〜Yn各々に印加して行く。尚、ベースパルスBP+の電位は、この選択消去アドレス行程WOの実行期間中に亘り、行電極X及びY間での誤った放電を防止し得る電位に設定されている。又、選択消去アドレス行程WOの実行期間中に亘り、X電極ドライバ51は、行電極X1〜Xn各々を接地電位(0ボルト)に設定する。又、この選択消去アドレス行程WDにおいて、アドレスドライバ55は、先ず、そのサブフィールドSFに対応した画素駆動データビットをその論理レベルに応じたピーク電圧を有する画素データパルスDPを生成する。例えば、アドレスドライバ55は、放電セルPCを点灯モードから消灯モードに遷移させるべき論理レベル1の画素駆動データビットが供給された場合にはこれを正極性のピーク電位を有する画素データパルスDPに変換する。一方、放電セルPCの現状態を維持させるべき論理レベル0の画素駆動データビットが供給された場合にはこれを低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPに変換する。そして、アドレスドライバ55は、かかる画素データパルスDPを1表示ライン分(m個)ずつ、各消去走査パルスSPDのフロントエッジ部のタイミングに同期させて列電極D1〜Dmに印加して行く。この際、上記消去走査パルスSPDと同時に、高電圧で正極性の画素データパルスDPが印加された放電セルPC内の列電極D及び行電極Y間に選択消去アドレス放電が生起される。かかる選択消去アドレス放電により、この放電セルPCは、行電極Y及びX各々の近傍に正極性の壁電荷、列電極D近傍に負極性の壁電荷が夫々形成された状態、すなわち、消灯モードに設定される。一方、上記消去走査パルスSPDと同時に、低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPが印加された放電セルPC内の列電極D及び行電極Y間には上述した如き選択消去アドレス放電は生起されない。よって、この放電セルPCは、その直前までの状態(点灯モード、消灯モード)を維持する。
次に、サブフィールドSF2〜SF14各々のサスティン行程Iでは、X電極ドライバ51及びY電極ドライバ53が、図8に示す如く、行電極X及びY交互に、そのサブフィールドの輝度重みに対応した回数(偶数回数)分だけ繰り返し、正極性のピーク電位を有するサスティンパルスIPを行電極X1〜Xn及びY1〜Yn各々に印加する。尚、サブフィールドSF1〜SF14各々のサスティン行程Iに割り当てられる輝度重みは、先頭のサブフィールドSF1が最小であり、その配列順に大となる。ここで、上記サスティンパルスIPが印加される度に、点灯モードに設定されている放電セルPC内の行電極X及びY間においてサスティン放電が生起される。かかるサスティン放電に伴って蛍光体層17から照射される光が前面透明基板10を介して外部に照射されることにより、そのサブフィールドSFの輝度重みに対応した回数分の表示発光が為される。この際、サブフィールドSF2〜SF14各々のサスティン行程Iにおいて最終に印加されるサスティンパルスIPに応じてサスティン放電が生起された放電セルPC内の行電極Y近傍には負極性の壁電荷、行電極X及び列電極D各々の近傍には正極性の壁電荷が形成される。そして、かかる最終サスティンパルスIPの印加後、Y電極ドライバ53は、図8に示す如く時間経過に伴う前縁部での電位推移が緩やかな負極性のピーク電位を有する壁電荷調整パルスCPを行電極Y1〜Ynに印加する。かかる壁電荷調整パルスCPの印加に応じて、上記の如きサスティン放電の生起された放電セルPC内で微弱な消去放電が生起され、その内部に形成されていた壁電荷の一部が消去される。これにより、放電セルPC内の壁電荷の量が、次の選択消去アドレス行程WDにおいて正しく選択消去アドレス放電を生起させ得る量に調整される。
以上の如き駆動を、図6に示す如き15通りの画素駆動データGDに基づいて実行する。かかる駆動によると、図6に示すように、輝度レベル0を表現する場合(第1階調)を除き、先ず、先頭のサブフィールドSF1において各放電セルPC内で書込アドレス放電が生起され(二重丸にて示す)、この放電セルPCは点灯モードに設定される。その後、サブフィールドSF2〜SF14各々の内の1のサブフィールドの選択消去アドレス行程WOのみで選択消去アドレス放電が生起され(黒丸にて示す)、その後、放電セルPCは消灯モードに設定される。つまり、各放電セルPCは、表現すべき中間輝度に対応した分だけ連続したサブフィールド各々で点灯モードに設定され、これらサブフィールドの各々に割り当てられている回数分だけサスティン放電に伴う発光を繰り返し生起する(白丸にて示す)。この際、1フィールド(又は1フレーム)表示期間内において生起されたサスティン放電の総数に対応した輝度が視覚される。よって、図6に示す如き第1〜第15階調駆動による15種類の発光パターンによれば、白丸にて示すサブフィールド各々で生起されたサスティン放電の合計回数に対応した15階調分の中間輝度が表現される。
尚、図6〜図8に示す駆動では、先頭サブフィールドSF1にて、先ず全放電セルPCをリセット放電させることにより消灯モードに初期化し、黒表示(第1階調)を実施する場合を除き、各放電セルPCに対して書込アドレス放電(二重丸にて示す)を生起させてこれを点灯モードに遷移させるようにしている。よって、かかる駆動によって黒表示を行う場合、1フィールド表示期間を通して生起される放電は、先頭サブフィールドSF1でのリセット放電だけとなる。従って、全放電セルをリセット放電させて点灯モードの状態に初期化してから、これを消灯モード状態に遷移させるべき選択消去アドレス放電を生起させる駆動を採用する場合に比して、1フィールド表示期間内で生起される放電回数が少なくなる。これにより、暗い画像を表示する際のコントラスト、いわゆる暗コントラストを向上させることが可能となる。
ここで、図8に示される駆動では、サブフィールドSF1の選択書込アドレス行程WWにおいて、走査パルスとしての選択書込走査パルスSPWのパルス幅TSPを、走査周期TD(例えば1μsec)の略2倍にしている。これにより、1の行電極Yに印加されるべき選択書込走査パルスSPWと、この行電極のと列方向に隣接する放電セルの行電極Yに印加されるべき選択書込走査パルスSPWとを、所定期間(TD)に亘り時間的に重複させて順次印加するのである。
図9は、PDP50中から列電極D1及び行電極Y1〜Y9を抜粋して、SF1の選択書込アドレス行程WWにおいて印加される画素データパルスDP及び選択書込走査パルスSPWの印加形態の一例を示す図である。尚、図9では、行電極Y1〜Y9各々と列電極D1との各交叉部に形成されている放電セルPC1,1〜PC9,1各々に対応した画素駆動データGDの第1ビットとして、[0,1,0,0,0,1,0,1,1]なるビット系列を有するGDが供給された場合での動作を表している。
図9において、先ず、Y電極ドライバ53は、走査周期TD毎にその走査周期TDの2倍のパルス幅TSPを有する負極性の選択書込走査パルスSPWを発生し、行電極Y1、Y2、Y3、・・・、Y9へと順次印加する。この間、アドレスドライバ55は、各ビット毎に、その論理レベルに応じたピーク電位及び走査周期TDと同一パルス幅を有する画素データパルスDPを順次発生し、これらを図9に示す如く選択書込走査パルスSPWのフロントエッジ部のタイミングに同期させて順次、列電極D1に印加して行く。この際、負極性の選択書込走査パルスSPW及び正極性の高電圧の画素データパルスDPが同時に印加された放電セルPCにおいて書込アドレス放電が生起され、この放電セルPCは点灯モードに遷移する。一方、負極性の選択書込走査パルスSPWが印加されたものの、低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPが同時に印加された放電セルPCには書込アドレス放電は生起されず、放電セルPCはその直前までの状態、つまり消灯モードの状態を維持する。
ここで、図9に示す如き[0,1,0,0,0,1,0,1,1]なるビット系列を有する画素駆動データGDによれば、論理レベル1のビットに対応した放電セル、すなわち、
PC2,1:列電極D1及び行電極Y2の交叉部の放電セル
PC6,1:列電極D1及び行電極Y6の交叉部の放電セル
PC8,1:列電極D1及び行電極Y8の交叉部の放電セル
PC9,1:列電極D1及び行電極Y9の交叉部の放電セル
各々で書込アドレス放電が生起されることになる。
一方、論理レベル0のビットに対応した放電セル、すなわち、
PC1,1:列電極D1及び行電極Y1の交叉部の放電セル
PC3,1:列電極D1及び行電極Y3の交叉部の放電セル
PC4,1:列電極D1及び行電極Y4の交叉部の放電セル
PC5,1:列電極D1及び行電極Y5の交叉部の放電セル
PC7,1:列電極D1及び行電極Y7の交叉部の放電セル
各々では、本来、書込アドレス放電は生起されない。
この際、放電セルPCの放電空間内では、放電が生起される度に荷電粒子が生成されて放電確率が高まる。ところが、放電が停止すると時間経過に伴いその量が徐々に減少して行き、放電確率が低下して行く。例えば、図9に示す如き画素駆動データGDに従って放電セルを駆動すると、放電セルPC9,1では書込アドレス放電を生起させる際には、その直前の段階で上側に隣接する放電セルPC8,1でも書込アドレス放電が生起されるので、この放電に伴い、放電に必要な量の荷電粒子が確保される。よって、放電セルPC9,1では、確実に書込アドレス放電を生起させることが可能となる。ところが、放電セルPC2,1(又はPC6,1、PC9,1)では、この書込アドレス放電を生起させる直前の段階で、その上側に隣接する放電セルPC1,1(又はPC5,1、PC7,1)では書込アドレス放電が生起されないので、荷電粒子が減少して行く。よって、放電セルPC2,1(又はPC6,1、PC9,1)では、上記放電セルPC9,1の場合に比して、書込アドレス放電に対する放電確率が低下してしまう。
そこで、図9に示す如く、各行電極Yに印加すべき選択書込走査パルスSPWのパルス幅TSPを、その走査周期TDの略2倍にしている。すなわち、列方向に隣接して走査対象となる放電セルの行電極Yの各々に対しては、所定期間、つまり走査周期TDの期間に亘り選択書込走査パルスSPWを夫々時間的に重複させて印加するようにしたのである。尚、列方向に隣接して走査対象となる放電セルの行電極同士、つまり互いに上下に隣接する行電極Y各々に対して印加される選択書込走査パルスSPWの重複期間(TD)は、放電セルPCにおいて想定される最小の放電遅れ時間よりも長い。これにより、1の放電セルPCに対応した画素データパルスDPの印加に応じて、この1の放電セルPCと共に、この放電セルPCの1表示ライン上に隣接して配置されている放電セルでもアドレス放電を強制的に生起させるアドレス動作が為される。
例えば、図9において、列電極D1及び行電極Y1の交叉部の放電セルPC1,1に対応した画素駆動データGD(第1ビット)は論理レベル0であり、この放電セルPC1,1の直後に走査対象となる放電セルPC2,1に対応した画素駆動データGD(第1ビット)は論理レベル1である。よって、放電セルPC1,1に対応した論理レベル0の画素駆動データGDに基づく低電圧(0ボルト)の画素データパルスDPが列電極D1に印加されている間は、例え行電極Y1に負極性の選択書込走査パルスSPWが印加されていても、列電極D1及び行電極Y1の交叉部の放電セルPC1,1では書込アドレス放電は生起されない。ところが、引き続き、放電セルPC1,1の次に走査対象となる放電セルPC2,1に対応した論理レベル1の画素駆動データGDに基づく高電圧の画素データパルスDPが列電極D1に印加されると、列電極D1及び行電極Y1の交叉部の放電セルPC1,1において書込アドレス放電が生起される。
すなわち、列方向に隣接して走査対象となる放電セルの行電極Yの各々に対して走査周期TDの期間に亘り選択書込走査パルスSPWを夫々時間的に重複させて印加することにより、本来、書込アドレス放電させるべき放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1、PC9,1)と列方向に隣接する放電セル(PC1,1、PC5,1、PC7,1、PC8,1)において、画素駆動データに拘わらず強制的に書込アドレス放電を生起させるようにしたのである。このように強制的に生起された書込アドレス放電により、放電に必要な量の荷電粒子が確保されて放電セルの放電確率が高まるので、本来、書込アドレス放電の対象となる放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1、PC9,1)において確実に書込アドレス放電が生起されるようになる。又、かかる駆動によれば、走査周期TDよりも所定の重複期間(TD)の分だけ長く、選択書込走査パルスSPWによる高ピーク電圧が各行電極Yに印加されることになるので、放電セルを点灯モードに設定させるのに十分な量の壁電荷を形成させることが可能となる。
よって、各放電セルを選択的に放電(書込アドレス放電)させることにより放電セル内に壁電荷を形成させてこの放電セルを点灯モードに設定するという書込アドレス行程(WW)に費やされる期間を長くすることなく、アドレス放電の放電確率を高め、且つ確実に所望量の壁電荷を形成させることが可能となる。
尚、強制的に書込アドレス放電の対象とされた放電セル(PC1,1、PC5,1、PC7,1、PC8,1)において放電が生起されない場合があるが、このような場合でも、かかる放電を生起させるべく印加された電圧によって、本来、書込アドレス放電を生起させるべき放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1)の放電確率は高まる。又、上述した如き駆動では、本来、書込アドレス放電を生起させるべき放電セルと同一列電極上に配列されている放電セルを強制的に放電させているので、両者は互いに同一色の発光を担う放電セルである。それ故に、色差の面での誤差が無いので、強制放電に伴う誤差発光は視認性が低い。
ところで、上述した如き駆動によると、画素駆動データGDに拘わらず強制的に点灯モードに設定されてしまう放電セルPCが存在することになるので、入力映像信号に対応した画像を正しく表示できなくなる場合が生じる。
そこで、上記実施例においては、図7に示す如きサブフィールドSF1〜SF14の内から、比較的画質劣化が目立たない、輝度重みの割り当てが最小となるサブフィールドSF1のアドレス行程(WW)のみで、走査パルス(SPW)のパルス幅を画素データパルスDPの印加周期の2倍にしている。
尚、図8及び図9では、サブフィールドSF1の選択書込アドレス行程WWにおいて選択書込走査パルスSPWのパルス幅を走査周期TDの略2倍に拡張するようにしているが、各放電セルに対応した画素データパルスDPのパルス幅も走査周期TDの略2倍に拡張するようにしても良い。
図10は、かかる点に鑑みて為された、サブフィールドSF1の選択書込アドレス行程WWでの画素データパルスDP及び選択書込走査パルスSPWの印加形態の一例を示す図である。
尚、図10は、PDP50における行電極Y1〜Y9及び列電極D1を抜粋し、これら行電極及び列電極間に形成されている放電セルPC1,1〜PC9,1各々に対応した画素駆動データGDの第1ビットとして[0,1,0,0,0,1,0,1,0]が供給された場合での動作を表すものである。
図10において、先ず、Y電極ドライバ53は、走査周期TD毎にその走査周期TDの2倍のパルス幅TSPを有する負極性の選択書込走査パルスSPWを発生し、行電極Y1、Y2、Y3、・・・、Y9へと順次印加する。アドレスドライバ55は、画素駆動データGDの第1ビットからなるビット系列中の各ビット毎に、その論理レベルに応じたピーク電位を有する画素データパルスDPを順次発生し、これらを図9に示す如く選択書込走査パルスSPWのフロントエッジ部のタイミングに同期させて順次、列電極D1に印加して行く。この際、アドレスドライバ55は、論理レベル0のビットが供給された場合には、低ピーク電圧(0ボルト)を有し且つ走査周期TDと同一パルス幅を有する画素データパルスDPを生成して列電極D1に印加する。一方、論理レベル1のビットが供給された場合には、アドレスドライバ55は、正極性の高ピーク電圧を有し且つ走査周期TDの略2倍のパルス幅を有する画素データパルスDPを生成して列電極D1に印加する。
例えば、図10において、先ず、放電セルPC1,1に対応した画素駆動データGDは論理レベル0であるので、この際、アドレスドライバ55は、低ピーク電圧及びパルス幅(TD)を有する画素データパルスDPを列電極D1に印加する。次に、放電セルPC1,1の直後に走査対象となる放電セルPC2,1に対応した画素駆動データGDは論理レベル1であるので、アドレスドライバ55は、正極性の高ピーク電圧及びパルス幅(2・TD)を有する画素データパルスDPを列電極D1に印加する。つまり、放電セルPC2,1に対応した正極性の高ピーク電圧を有する画素データパルスDPを印加する際には、その次に走査対象となる放電セルPC3,1に対応した画素駆動データGDに拘わらず、この放電セルPC3,1に対応した画素データパルスDPとして、引き続き正極性の高ピーク電圧を有する画素データパルスDPを印加するのである。すなわち、図10に示す如く、放電セルPC2,1に対応した正極性の画素データパルスDPにおけるピーク電圧の維持期間をΔt(=TD)だけ拡張することにより、これを、その次に走査対象となる放電セルPC3,1に対応した画素データパルスDPとして引き続き列電極D1に印加するのである。この間、Y電極ドライバ53は、走査周期TD毎に、この走査周期TDの2倍のパルス幅TSPを有する負極性の選択書込走査パルスSPWを、図10に示す如く行電極Y1からY9へと順次印加する。すると、負極性の選択書込走査パルスSPW及び正極性の高ピーク電圧の画素データパルスDPが同時に印加された放電セルPCにおいて書込アドレス放電が生起され、この放電セルPCは点灯モードに遷移する。一方、負極性の選択書込走査パルスSPWが印加されたものの、低ピーク電圧(0ボルト)の画素データパルスDPが同時に印加された放電セルPCには書込アドレス放電は生起されず、放電セルPCはその直前までの状態、つまり消灯モードの状態を維持する。
かかる駆動によれば、画素駆動データに基づき書込アドレス放電されるべき放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1)の1表示ライン上となる放電セル(PC1,1、PC5,1、PC7,1)及び1表示ライン下となる放電セル(PC3,1、PC7,1、PC9,1)において、画素駆動データに拘わらず強制的に書込アドレス放電が生起される。よって、この強制的に生起された書込アドレス放電により、空間的に隣接する放電セルから荷電粒子が供給されるため、放電に必要な量の荷電粒子が確保されて放電セルの放電確率が高まる。従って、本来、書込アドレス放電の対象となるべき放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1)において確実に書込アドレス放電が生起されるようになる。又、かかる駆動によれば、書込アドレス放電の対象となる放電セル(PC2,1、PC6,1、PC8,1)に対しては、共に走査周期TD(例えば、1μsec)の略2倍のパルス幅を有する正極性の画素データパルスDP及び選択書込走査パルスSPWが同一タイミングで印加される。よって、例えその前半部の期間において書込アドレス放電が生起されなくても、後半部の期間(Δt)において高い確率で書込アドレス放電を生起させることが可能となる。従って、図9に示す如き駆動を実施する場合に比して、書込アドレス放電に対する放電確率を高めることができるのである。
ところで、図10に示す如き駆動を実施した場合にも、画素駆動データGDに拘わらず強制的に点灯モードに設定されてしまう放電セルPCが存在することになるので、入力映像信号に対応した画像を正しく表示できなくなる場合が生じる。
そこで、図7に示す如きサブフィールドSF1〜SF14の内から、輝度重みの割当が最小となるサブフィールドSF1のアドレス行程(WW)のみで、図10に示す如きアドレス動作を実行する。
又、図10に示されるアドレス動作では、画素データパルスDP及び選択書込走査パルスSPW各々のパルス幅を走査周期TDの略2倍にしているが、この図10に示す印加形態のまま、図11に示す如く画素データパルスDP及び選択書込走査パルスSPW各々のパルス幅を共に走査周期TDと同一パルス幅にしても良い。
図12は、本発明による駆動方法に従ってプラズマディスプレイパネルの駆動を行うプラズマディスプレイ装置の他の概略構成を示す図である。
尚、図12に示されるプラズマディスプレイ装置のPDP50は、図1に示されるPDP50と同一構造を有するものである。
図12において、A/D変換器1は、入力映像信号を各画素に対応した例えば8ビットの画素データPDに変換して、画素駆動データ生成回路20に供給する。画素駆動データ生成回路20は、先ず、各画素毎の画素データPD各々に対して誤差拡散処理及びディザ処理からなる多階調化処理を施す。尚、かかる多階調化処理は、前述した如き、画素駆動データ生成回路2において為される処理と同一である。すなわち、画素駆動データ生成回路20は、画素データPDに対して前述した如き多階調化処理を施すことにより、全輝度範囲を図13に示す如く12段階(第1〜第12階調)に区切ってその輝度レベルを表す4ビットの多階調化画素データPDSを得る。そして、画素駆動データ生成回路20は、かかる多階調化画素データPDSを、図13に示す如きデータ変換テーブルに従って11ビットの画素駆動データGDに変換してメモリ4に供給する。尚、画素駆動データGDにおける第1〜第11ビット各々の論理レベルは、そのビット桁に対応した図14に示す如きサブフィールドSF1〜SF11においてアドレス放電(後述する)を生起させるか否かを示すものである。すなわち、画素駆動データGDの第1ビットは先頭のサブフィールドSF1、第11ビットは最後尾のサブフィールドSF11に対応しており、その論理レベルが例えば1である場合にはアドレス放電を生起させる一方、論理レベル0である場合にはそのビット桁に対応したサブフィールドではアドレス放電を生起させない。
メモリ4は、上記画素駆動データGDを順次書き込む。ここで、1画面分、つまり第1行・第1列〜第n行・第m列の各画素に対応した(n×m)個分の画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)の書き込みが終了すると、メモリ4は、以下の如き読み出し動作を行う。
先ず、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の第1ビット目を画素駆動データビットDB(1,1)〜RDB(n,m)と捉え、これらを後述するサブフィールドSF1において1表示ライン分ずつ読み出してアドレスドライバ55に供給する。次に、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の第2ビット目を画素駆動データビットDB(1,1)〜DB(n,m)と捉え、これらを後述するサブフィールドSF2において1表示ライン分ずつ読み出してアドレスドライバ55に供給する。以下、同様にして、メモリ4は、画素駆動データGD(1,1)〜GD(n,m)各々の各ビットを同一ビット桁同士にて分離して読み出し、そのビット桁に対応したサブフィールドにおいて、夫々を画素駆動データビットDB(1,1)〜DB(n,m)としてアドレスドライバ55に供給する。
駆動制御回路560は、PDP50を図14に示す如きサブフィールド法(サブフレーム法)を採用した発光駆動シーケンスに従って駆動させるべき各種制御信号を、X電極ドライバ51、Y電極ドライバ53及びアドレスドライバ55からなるパネルドライバに供給する。すなわち、駆動制御回路560は、1フィールド又は1フレーム表示期間からなる単位表示期間毎に、サブフィールドSF1〜SF11各々で、選択書込アドレス行程WW、サスティン行程I及び消去行程E各々に従った駆動を順次実施させるべき各種制御信号をパネルドライバに供給する。尚、駆動制御回路560は、単位表示期間内の先頭のサブフィールドSF1に限り、選択書込アドレス行程WWに先立ち、リセット行程Rに従った駆動を順次実施させるべき各種制御信号をパネルドライバに供給する。
パネルドライバ(X電極ドライバ51、Y電極ドライバ53、アドレスドライバ55)は、駆動制御回路560から供給された各種制御信号に応じて、PDP50の列電極D、行電極X及びYに各種駆動パルスを印加することにより、PDP50に対して以下の如き駆動を実施する。
先ず、先頭のサブフィールドSF1のみで実施されるリセット行程Rでは、Y電極ドライバ53が、全ての行電極Y1〜Ynにリセットパルスを印加する。かかるリセットパルスの印加に応じて、全ての放電セルPC内においてリセット放電が生起される。かかるリセット放電により、各放電セルPC内の行電極X及びY各々の近傍に残留していた壁電荷が消去され、全ての放電セルPCが消灯モードの状態に初期化される。
次に、サブフィールドSF1〜SF11各々の選択書込アドレス行程WWでは、アドレスドライバ55が、そのSFに対応した画素駆動データビットDBの論理レベルに応じたピーク電圧を有する画素データパルス(後述する)を生成し、これを1表示ライン分(m個)ずつ順次、列電極D1〜Dmに印加する。例えば、アドレスドライバ55は、画素駆動データビットDBが、放電セルを点灯モードに設定させることを示す論理レベル1である場合には高電圧、消灯モードに設定させることを示す論理レベル0である場合には低電圧(例えば0ボルト)のピーク電圧を有する画素データパルスを生成する。更に、この間、Y電極ドライバ53は、上述した如き、夫々が1表示ライン分からなる画素データパルス群の各印加タイミングに同期させて、書込走査パルス(後述する)を行電極Y1〜Yn各々に順次択一的に印加する。この際、上記書込走査パルスと同時に、高ピーク電圧の画素データパルスが印加された放電セルPC内の列電極D及び行電極Y間において選択書込アドレス放電が生起される。かかる放電に伴い放電セルPC内には所望量の壁電荷が形成され、この放電セルは点灯モードの状態に設定される。一方、かかる書込走査パルスと同時に低ピーク電圧の画素データパルスが印加された放電セルPC内には上述した如き選択書込アドレス放電は生起されず、その直前までの状態、つまり消灯モードの状態を保持する。
次に、サブフィールドSF1〜SF11各々のサスティン行程Iでは、X電極ドライバ51及びY電極ドライバ53が、行電極X及びYに対して交互に、そのサブフィールドの輝度重みに対応した回数分だけ繰り返し、サスティンパルスを印加する。上記サスティンパルスが印加される度に、点灯モードの状態にある放電セルPC内の行電極X及びY間においてサスティン放電が生起される。かかるサスティン放電に伴って蛍光体層17から照射される光が前面透明基板10を介して外部に照射されることにより、このサブフィールドSFの輝度重みに対応した回数分の表示発光が為される。尚、図14に示す発光駆動シーケンスでは、単位表示期間内において先頭に近いサブフィールドほど、そのサブフィールドに割り当てられている輝度重みが小である。
そして、サブフィールドSF1〜SF11各々の消去行程Eでは、Y電極ドライバ53が、消去パルスを全行電極Y1〜Ynに印加する。かかる消去パルスの印加に応じて、点灯モード状態にある放電セルPCのみに消去放電が生起される。かかる消去放電によって点灯モード状態にあった放電セルPCは消灯モードの状態に遷移する。
以上の如き駆動を、図13に示す如き12通りの画素駆動データGDに基づいて実行する。かかる駆動によると、図13に示すように、輝度レベル0を表現する場合(第1階調)を除き、先頭のサブフィールドSF1から、表現すべき輝度レベルに対応した数だけ連続したサブフィールド各々で、放電セルPCにおいて書込アドレス放電が生起され(二重丸にて示す)、この放電セルPCは点灯モードに設定される。従って、放電セルPCは、表現すべき中間輝度に対応した分だけ連続したサブフィールド各々で点灯モードに設定され、これらサブフィールドの各々に割り当てられている回数分だけサスティン放電に伴う発光を繰り返し生起する(二重丸にて示す)。この際、単位表示期間内において生起されたサスティン放電の総数に対応した輝度が視覚される。よって、図13に示す如き第1〜第12階調駆動による12種類の発光パターンによれば、二重丸にて示すサブフィールド各々で生起されたサスティン放電の合計回数に対応した12階調分の中間輝度が表現される。
ここで、図14に示す如き駆動を実施するにあたり、サブフィールドSF1〜SF11各々の内で、低輝度成分に対する駆動を担うSF1〜SF3各々の選択書込アドレス行程WWでは、前述した如き図9、図10又は図11に示す形態にてアドレス動作を実行する。
すなわち、図9に示す如きアドレス動作を採用する場合には、走査周期TD毎に順次行電極Y1〜Ynへと印加すべき書込走査パルスSPWのパルス幅をこの走査周期TDの略2倍にする。すなわち、互いに連続して走査対象となる行電極の各々に対して走査周期TDの期間に亘り選択書込走査パルスSPWを夫々時間的に重複させて印加する。又、図10に示す如きアドレス動作を採用する場合には、書込走査パルスSPWと共に、高ピーク電圧の画素データパルスDPのパルス幅も走査周期TDの略2倍にする。或いは、図11に示す如きアドレス動作を採用する場合には、図10に示す如き印加形態のまま、画素データパルスDP及び書込走査パルスSPW各々のパルス幅を1/2にする。
よって、かかる駆動によれば、画素駆動データに基づいて書込アドレス放電の対象となる放電セルの列方向の上下に隣接する放電セルにおいて、画素駆動データに拘わらず強制的に書込アドレス放電が生起されるようになる。よって、この強制的に生起された書込アドレス放電により、空間的に隣接する放電セルから荷電粒子が供給されるため、放電に必要な量の荷電粒子が確保されて放電セルの放電確率が高まるので、本来、書込アドレス放電の対象となるべき放電セルにおいて確実に書込アドレス放電が生起されるようになる。又、かかる駆動によれば、走査周期TDの略2倍の期間に亘り、選択書込走査パルスSPWによる高ピーク電圧が各行電極Yに印加されることになるので、放電セルを点灯モードに設定させるのに十分な量の壁電荷を形成させることが可能となる。従って、各放電セルを選択的にアドレス放電させることにより放電セル内に壁電荷を形成させて放電セルを点灯モードに設定する、いわゆる選択書込アドレス方式を採用した場合において、アドレス期間(WW)を長くすることなく、アドレス放電の放電確率を高め且つ確実に所望量の壁電荷を形成させることが可能となる。
尚、選択書込アドレス行程WWにおいて図9、図10又は図11に示す如きアドレス動作を実施すると、画素駆動データGDに拘わらず強制的に点灯モードに設定されてしまう放電セルPCが存在することになるので、入力映像信号に対応した画像を正しく表示できなくなる場合が生じる。
例えば、画素駆動データGDによって、ある放電セルPCが図13に示す如き第4階調、その上側に隣接する放電セルPCが図13に示す第3階調で駆動される場合、この上側に隣接する放電セルPCは実際にはSF3にて強制的に書込アドレス放電が生起されて点灯モードに設定されてしまう。よって、この上側に隣接する放電セルPCは、本来、第3階調で駆動されるべきところを、第4階調で駆動されることになる。従って、この際、両者の輝度差、つまりSF3でのサスティン放電発光分が階調輝度誤差となる。
そこで、図12に示すプラズマディスプレイ装置では、図14に示すサブフィールドSF1〜SF11の内で、割り当てられている輝度重みが所定値より小なるSF1〜SF3の選択書込アドレス行程WWのみで、図9、図10又は図11に示す如きアドレス動作を実行するようにしている。つまり、比較的画質劣化が目立たない低輝度成分に対する駆動を担うサブフィールドのみで図9、図10又は図11に示す如きアドレス動作を実行するのである。
又、上記実施例においては、サブフィールドSF1〜SF3の全てで図9、図10又は図11に示す如きアドレス動作を実行するようにしているが、SF1〜SF3のいずれか1、或いはSF1〜SF3の内の2つのSFのみで、かかるアドレス動作を実行するようにしても良い。例えば、画素駆動データGDに基づき、図13に示す第1〜第12階調による駆動が為される場合には、サブフィールドSF1〜SF3の内のSF1の選択書込アドレス行程WWのみで、図9、図10又は図11に示す如きアドレス動作を実行するようにしても良い。
又、図13に示される駆動では、表現すべき階調の輝度レベルに対応した数だけ、先頭から連続したサブフィールドSF各々で書込アドレス放電及びサスティン放電を生起させることにより、N個のSFを用いて(N+1)階調分の中間輝度を表現させるようにしているが、このような駆動方法に限定されるものではない。例えば、N個のSFを用いれば、選択書込アドレス放電及びサスティン放電を生起させ得るサブフィールドの組み合わせパターンは2N通りとなる。この際、N個のSFに夫々異なる輝度重みを割り当てることにより、2N階調分の中間輝度を表現することが可能となる。更に、かかる2N通りのサブフィールドの組み合わせパターン中から、偽輪郭が視覚される可能性の高いパターンを省いて2K階調(K<N)の中間輝度を表現するようにしても良い。
例えば、単位表示期間毎のサブフィールドをSF1〜SF11の11個とし、各サブフィールドSFの輝度重みを、
SF1:1
SF2:2
SF3:4
SF4:7
SF5:11
SF6:17
SF7:24
SF8:32
SF9:41
SF10:52
SF11:64
とすると、選択書込アドレス放電を生起させ得るサブフィールドの組み合わせパターン数は全部で211(=2048)通りとなる。この中から、隣接する階調間で、輝度重みが比較的大なるサブフィールドにおいて互いに点灯状態(サスティン放電有り)と消灯状態(サスティン放電無し)との反転が生じるパターンを省いた28通りのパターンにて256階調表示を行うのである。この場合、全てのパターンにおいて、サブフィールドSF1、SF2、SF3のいずれかにおいて選択書込み放電が生じることとなる。従って、このようなサブフィールド構成において、図9、図10、又は図11に示す如きアドレス動作をサブフィールドSF1、SF2、SF3に適用するようにしても良い。
かかる駆動によれば、黒表示(第1階調)を行う場合を除き、サブフィールドSF1〜SF3のいずれか1において必ず、書込アドレス放電が強制的に生起されるので、荷電粒子不足に伴う放電確率の低下を抑えた良好な駆動が為されるようになる。尚、サブフィールドSF3以降は、各サスティン行程Iにおいて繰り返し生起されるサスティン放電が荷電粒子の供給源となる。
更に、上述した如き階調輝度誤差を少なくさせるべく、以下の如き駆動を実施するようにしても良い。
例えば、上述のように、単位表示期間を11個のサブフィールドで構成し、各サブフィールドの重みをSF1:1、SF2:2、SF3:4、SF4:7、SF5:11、SF6:17、SF7:24、SF8:32、SF9:41、SF10:52、SF11:64とし、256階調表示を行う場合を前提とする。
ここで、1の放電セルAを階調輝度レベル「11」、この放電セルAの上側に隣接する放電セルBを階調輝度レベル「21」で発光させる場合、従来の駆動方式によると、放電セルAはSF3及びSF4のみで点灯モードに設定され、放電セルBはSF1、SF2、SF4及びSF5各々のみで点灯モードに設定されることになる。一方、図9に示す駆動方式によると、放電セルBは、SF1、SF2、SF4及びSF5のみならず、SF3でも点灯モードに設定され、表示階調輝度レベルが「25」になってしまう。このような場合には、例えば、放電セルBを点灯モードに設定させるべきサブフィールドをSF3、SF4、SF5に変更することにより、表示階調輝度レベルが「22」となり、階調誤差を小さくすることが可能となる。このように各サブフィールドの点灯パターンを互いに隣接する放電セル同士で比較して、誤差階調が小さくなるように点灯モードに設定させるべきサブフィールドの組合せ方を変更することで、階調誤差を抑制することができる。
本発明による駆動方法に従ってプラズマディスプレイパネルの駆動を行うプラズマディスプレイ装置の概略構成を示す図である。 表示面側から眺めたPDP50の内部構造を模式的に示す正面図である。 図2に示されるV−V線上での断面を示す図である。 図2に示されるW−W線上での断面を示す図である。 蛍光体層17内に含まれるMgO結晶体を模式的に表す図である。 図1に示されるプラズマディスプレイ装置における各階調毎の発光パターンの一例を示す図である。 図1に示されるプラズマディスプレイ装置において採用される発光駆動シーケンスの一例を示す図である。 図7に示される発光駆動シーケンスに従ってPDP50に印加される各種駆動パルスを示す図である。 選択書込アドレス行程WWでのアドレス動作の一例を示す図である。 選択書込アドレス行程WWでのアドレス動作の他の一例を示す図である。 選択書込アドレス行程WWでのアドレス動作の他の一例を示す図である。 図1に示されるプラズマディスプレイ装置とは異なる駆動方法に従ってプラズマディスプレイパネルの駆動を行うプラズマディスプレイ装置の他の構成を示す図である。 図12に示されるプラズマディスプレイ装置における各階調毎の発光パターンの一例を示す図である。 図12に示されるプラズマディスプレイ装置において採用される発光駆動シーケンスの一例を示す図である。
符号の簡単な説明
2 画素駆動データ生成回路
50 PDP
51 X電極ドライバ
53 Y電極ドライバ
55 アドレスドライバ
56 駆動制御回路

Claims (10)

  1. 夫々が表示ラインを形成する複数の行電極対と、前記行電極対各々に交叉して配列されている複数の列電極との各交叉部に画素を担う放電セルを備えたプラズマディスプレイパネルを、入力映像信号における単位表示期間毎に複数のサブフィールドで駆動することにより階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記サブフィールド各々は、前記行電極対各々の一方の行電極に対して順次、所定の走査周期毎に走査パルスを印加しつつ前記入力映像信号に基づく各画素毎の画素データパルスを前記走査周期毎に前記列電極に印加することにより前記放電セルをアドレス放電させて各放電セルを点灯モード及び消灯モードの内の一方の状態に設定するアドレス行程と、前記点灯モードの状態にある前記放電セルのみを前記サブフィールドに割り当てられている輝度重みに対応した期間に亘り繰り返し放電させるサスティン行程と、を含み、
    前記サブフィールド各々の内の少なくとも1のサブフィールドの前記アドレス行程では、1の前記放電セルに対応した前記画素データパルスの印加に応じて前記1の放電セル及び前記1の放電セルの直前に走査対象となる放電セルの各々で前記アドレス放電が生起せしめられるように、前記1の放電セルが属する行電極及びこの行電極と列方向に隣接する表示ラインに属する行電極の各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて前記走査パルスを順次印加することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 前記単位表示期間内の前記サブフィールドの各々は、先頭のサブフィールドから順に前記輝度重みが重くなるように当該輝度重みの割り当てが為されており、
    前記1のサブフィールドは、所定の輝度重みよりも小なる輝度重みが割り当てられているサブフィールドであることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  3. 前記1のサブフィールドは、前記先頭のサブフィールドであることを特徴とする請求項2記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 前記所定期間は、前記放電セルにおける最小放電遅れ時間よりも長いことを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 前記走査パルスのパルス幅は、前記画素データパルスのパルス幅の略2倍であることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 夫々が表示ラインを形成する複数の行電極対と、前記行電極対各々に交叉して配列されている複数の列電極との各交叉部に画素を担う放電セルを備えたプラズマディスプレイパネルを、入力映像信号における単位表示期間毎に複数のサブフィールドで駆動することにより階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記サブフィールド各々は、前記行電極対各々の一方の行電極に対して順次、所定の走査周期毎に走査パルスを印加しつつ前記入力映像信号に基づく各画素毎の画素データパルスを前記走査周期毎に前記列電極に印加することにより前記放電セルをアドレス放電させて各放電セルを点灯モード及び消灯モードの内の一方の状態に設定するアドレス行程と、前記点灯モードの状態にある前記放電セルのみを前記サブフィールドに割り当てられている輝度重みに対応した期間に亘り繰り返し放電させるサスティン行程と、を含み、
    前記サブフィールド各々の内の少なくとも1のサブフィールドの前記アドレス行程では、
    1の前記放電セルに対応した前記画素データパルスの印加に応じて前記1の放電セルと前記1の放電セルと列方向の上下に隣接する放電セルの各々とで前記アドレス放電が生起せしめられるように、列方向の上下に隣接する放電セルの行電極各々に対して所定期間だけ時間的に重複させて前記走査パルスを順次印加すると共に前記画素データパルスのパルス幅を前記所定期間の分だけ拡張することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 前記単位表示期間内の前記サブフィールドの各々は、先頭のサブフィールドから順に前記輝度重みが重くなるように当該輝度重みの割り当てが為されており、
    前記1のサブフィールドは、所定の輝度重みよりも小なる輝度重みが割り当てられているサブフィールドであることを特徴とする請求項6記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 前記1のサブフィールドは、前記先頭のサブフィールドであることを特徴とする請求項7記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  9. 前記所定期間は、前記放電セルにおける最小放電遅れ時間よりも長いことを特徴とする請求項6記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 前記走査パルスのパルス幅は、前記画素データパルスのパルス幅と同一であることを特徴とする請求項6記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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