JP2011022259A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 - Google Patents
プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011022259A JP2011022259A JP2009165633A JP2009165633A JP2011022259A JP 2011022259 A JP2011022259 A JP 2011022259A JP 2009165633 A JP2009165633 A JP 2009165633A JP 2009165633 A JP2009165633 A JP 2009165633A JP 2011022259 A JP2011022259 A JP 2011022259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- sustain
- electrode
- initialization
- subfield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)
Abstract
【課題】高精細化されたプラズマディスプレイパネルにおいても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させる。
【解決手段】下降する初期化用下り傾斜電圧を走査電極に印加する初期化期間と、書込み期間と、サブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを表示電極対に交互に印加する維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、初期化期間に、初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて維持電極に印加し、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧Vi4および調整用下り傾斜電圧の最低電圧Vi5を低くする。
【選択図】図7
【解決手段】下降する初期化用下り傾斜電圧を走査電極に印加する初期化期間と、書込み期間と、サブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを表示電極対に交互に印加する維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、初期化期間に、初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて維持電極に印加し、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧Vi4および調整用下り傾斜電圧の最低電圧Vi5を低くする。
【選択図】図7
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の駆動方法およびプラズマディスプレイ装置に関する。
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前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成されている。そして、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、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように誘電体層が形成され、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁が形成されている。そして、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ている。密封された内部の放電空間には、例えば分圧比で5%のキセノンを含む放電ガスが封入され、表示電極対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、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(R)、緑色(G)および青色(B)の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一般にサブフィールド法が用いられている。サブフィールド法では、1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光にすることにより階調表示を行う。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する。
初期化期間では、各走査電極に初期化波形を印加し、各放電セルで初期化放電を発生させる。それにより、各放電セルにおいて、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成するとともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(書込み放電を発生させるための励起粒子)を発生させる。
書込み期間では、走査電極に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もとづき書込みパルスを印加して表示を行うべき放電セルに書込み放電を発生させ壁電荷を形成する(以下、この動作を「書込み」とも記す)。
維持期間では、サブフィールド毎に定められた数の維持パルスを走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に印加する。それにより、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、その放電セルの蛍光体層を発光させる。これにより、各放電セルを、サブフィールド毎に定められた輝度重みに応じた輝度で発光させる。このようにしてパネルの各放電セルを画像信号の階調値に応じた輝度で発光させて画像表示を行う。
また、サブフィールド法の1つとして、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駆動方法が開示されている。
具体的には、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は全ての放電セルに初期化放電を発生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直前の維持期間で維持放電を行った放電セルにのみ初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う。このように駆動することにより、画像の表示に関係のない発光によって変化する黒表示領域の輝度(以下、「黒輝度」と略記する)は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、コントラストの高い画像表示が可能となる(例えば、特許文献1参照)。
また、初期化期間に、緩やかな傾斜で電圧が上昇する部分と緩やかな傾斜で電圧が下降する部分とを有する初期化波形を放電セルに印加する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
近年、パネルの高精細化にともない放電セルのさらなる微細化が進んでいる。この微細化された放電セルでは、初期化放電によって放電セル内に形成された壁電荷が、隣接する放電セルに発生する書込み放電や維持放電の影響を受けて変化しやすいことが確認されている。
そのため、書込み放電を発生させるべきでないサブフィールドで誤った書込み放電が発生(以下、「誤書込み」とも記す)したり、書込み放電を発生させるべきサブフィールドで書込み放電が発生しない(以下、「不灯」とも記す)等の異常放電が発生することがあり、画像表示品質を劣化させる一因となっている。
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、高精細化されたパネルにおいても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることができるパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
本発明のパネルの駆動方法は、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を、下降する初期化用下り傾斜電圧を走査電極に印加する初期化期間と、書込み期間と、サブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを表示電極対に交互に印加する維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設けて階調表示するパネルの駆動方法であって、初期化期間に、初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて維持電極に印加し、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧および調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低くすることを特徴とする。
これにより、高精細化されたパネルを用いたプラズマディスプレイ装置においても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることが可能となる。
また、このパネルの駆動方法においては、輝度重みが昇順または降順になるように各サブフィールドを並べたときに隣り合う複数のサブフィールドで1つのグループを構成し、輝度重みの平均値が小さいグループに属するサブフィールドでは、輝度重みの平均値が大きいグループに属するサブフィールドよりも、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧および調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低くする構成であってもよい。これによっても、高精細化されたパネルを用いたプラズマディスプレイ装置において、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることが可能となる。
また、このパネルの駆動方法においては、初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較し、初期化用下り傾斜電圧が比較電圧に到達してから調整用下り傾斜電圧を発生するまでの時間を変更することで、調整用下り傾斜電圧の最低電圧を制御する構成であってもよい。これにより調整用下り傾斜電圧の最低電圧を精度良く制御することが可能となる。
また、このパネルの駆動方法においては、調整用下り傾斜電圧を維持電極に印加する期間は、維持電極を駆動する維持電極駆動回路から維持電極を電気的に切り離して維持電極をハイインピーダンス状態とし、走査電極に印加される初期化用下り傾斜電圧を、走査電極と維持電極との間の寄生容量を介して維持電極に印加する構成であってもよい。これにより、調整用下り傾斜電圧を発生させるための回路を設けずとも、調整用下り傾斜電圧を維持電極に印加することが可能となる。
また、このパネルの駆動方法においては、初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較し、初期化用下り傾斜電圧が比較電圧に到達してから維持電極をハイインピーダンス状態にするまでの時間を変更することで、調整用下り傾斜電圧の最低電圧を制御するとともに、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、その時間を短くする構成であってもよい。これにより、調整用下り傾斜電圧を発生させるための回路を設けずに、調整用下り傾斜電圧を維持電極に印加することが可能となり、調整用下り傾斜電圧の最低電圧を精度良く制御することが可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、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、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、維持期間にサブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを表示電極対に交互に印加するパネルと、初期化期間には下降する初期化用下り傾斜電圧を発生し、維持期間には維持パルスを発生して走査電極に印加する走査電極駆動回路と、維持期間に維持パルスを発生して維持電極に印加する維持電極駆動回路と、を備え、維持電極駆動回路は、初期化期間に、初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて維持電極に印加するとともに、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低くし、走査電極駆動回路は、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも初期化用下り傾斜電圧の最低電圧を低くすることを特徴とする。
これにより、高精細化されたパネルを用いたプラズマディスプレイ装置においても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることが可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、走査電極駆動回路は、初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較する比較回路を有し、維持電極駆動回路は、比較回路における比較結果にもとづき調整用下り傾斜電圧を発生する構成であってもよい。これにより調整用下り傾斜電圧を精度良く発生することが可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、維持電極駆動回路は、調整用下り傾斜電圧を発生する期間は、維持電極駆動回路から維持電極を電気的に切り離して維持電極をハイインピーダンス状態とする構成であってもよい。これにより、走査電極に印加される初期化用下り傾斜電圧を、走査電極と維持電極との間の寄生容量(電極間容量)を介して維持電極に印加することができるので、調整用下り傾斜電圧を発生させるための回路を設けずとも、調整用下り傾斜電圧を維持電極に印加することが可能となる。
本発明によれば、高精細化されたパネルにおいても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることができるパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置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、本発明の一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。また、保護層26は、酸化マグネシウム(MgO)を主成分とする材料から形成されている。
図1は、本発明の一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。また、保護層26は、酸化マグネシウム(MgO)を主成分とする材料から形成されている。
背面板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(R)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35が設けられている。
これら前面板21と背面板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ている。そして、その外周部は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、内部の放電空間には、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。なお、本実施の形態では、発光効率を向上させるためにキセノン分圧を約10%とした放電ガスを用いている。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10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。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図2は、本発明の一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Dk(k=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。そして、m×n個の放電セルが形成された領域がパネル10の表示領域となる。
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の概要について説明する。なお、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、1フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドに輝度重みをそれぞれ設定し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御するサブフィールド法によって階調表示を行うものとする。
このサブフィールド法では、例えば、1フィールドを8つのサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第8SF)で構成し、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように、各サブフィールドはそれぞれ(1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを有する構成とすることができる。また、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は全ての放電セルに初期化放電を発生させる全セル初期化動作を行い(以下、全セル初期化動作を行うサブフィールドを「全セル初期化サブフィールド」と呼称する)、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に対して選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う(以下、選択初期化動作を行うサブフィールドを「選択初期化サブフィールド」と呼称する)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ることが可能である。
そして、本実施の形態では、第1SFの初期化期間では全セル初期化動作を行い、第2SF〜第8SFの初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は第1SFにおける全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。したがって、維持放電を発生させない黒表示領域の輝度である黒輝度は全セル初期化動作における微弱発光だけとなって、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対24のそれぞれに印加する。
しかし、本実施の形態は、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く、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
図3は、本発明の一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3には、書込み期間において最初に走査を行う走査電極SC1、書込み期間において最後に走査を行う走査電極SCn(例えば、走査電極SC1080)、維持電極SU1〜維持電極SUn、およびデータ電極D1〜データ電極Dmの駆動波形を示す。
また、図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち全セル初期化サブフィールドである第1サブフィールド(第1SF)と、選択初期化サブフィールドである第2サブフィールド(第2SF)とを示す。なお、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形は、維持期間における維持パルスの発生数が異なる以外は第2SFの駆動電圧波形とほぼ同様である。また、以下における走査電極SCi、維持電極SUi、データ電極Dkは、各電極の中から画像データ(サブフィールド毎の発光・非発光を示すデータ)にもとづき選択された電極を表す。
まず、全セル初期化サブフィールドである第1SFについて説明する。
第1SFの初期化期間前半部では、データ電極D1〜データ電極Dm、維持電極SU1〜維持電極SUnにはそれぞれ0(V)を印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnには、電圧Vi1を印加する。このとき、電圧Vi1は、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧未満の電圧にする。さらに電圧Vi1から、電圧Vi2に向かって緩やかに(例えば、約1.3V/μsecの勾配で)上昇する傾斜電圧L1(以下、「上りランプ電圧L1」と呼称する)を印加する。このとき、電圧Vi2は維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧を超える電圧にする。
この上りランプ電圧L1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との間、および走査電極SC1〜走査電極SCnとデータ電極D1〜データ電極Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上部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上部および維持電極SU1〜維持電極SUn上部には正の壁電圧が蓄積される。この電極上部の壁電圧とは、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、維持電極SU1〜維持電極SUnには正の電圧Veを印加し、データ電極D1〜データ電極Dmには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未満となる電圧Vi3から放電開始電圧を超える負の電圧Vi4に向かって緩やかに(例えば、約−2.5V/μsecの勾配で)下降する初期化用下り傾斜電圧L2(以下、「下りランプ電圧L2」と呼称する)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との間、および走査電極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上部の負の壁電圧および維持電極SU1〜維持電極SUn上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜データ電極Dm上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
なお、本実施の形態では、下りランプ電圧L2を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加している途中で、電圧Veから電圧Vi5に向かって下降する調整用下り傾斜電圧である下りランプ電圧L5を維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する。すなわち、下りランプ電圧L5を下りランプ電圧L2よりも時間的に遅く発生し、維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する。このとき、下りランプ電圧L2の最低電圧(電圧Vi4)と、下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)との位相が互いに揃うように下りランプ電圧L5を発生する。
下りランプ電圧L2を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加することで走査電極22−維持電極23間の電位差は徐々に拡大していく。これにより、走査電極22−維持電極23間に発生した微弱な初期化放電は持続される。しかし、この初期化放電の持続時間が過剰になると、壁電荷が過剰に調整され、続く書込み期間で正常な書込み動作を行えなくなる。このとき、下りランプ電圧L5を維持電極SU1〜維持電極SUnに印加すると、走査電極22−維持電極23間の電位差の拡大が緩和され、走査電極22−維持電極23間に発生した初期化放電が抑制される。本実施の形態では、このようにして初期化放電を調整し、初期化放電による壁電荷の調整が過剰になることを防止している。
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。
続く書込み期間では、走査電極SC1〜走査電極SCnに対しては負の走査パルス電圧Vaを順次印加し、データ電極D1〜データ電極Dmに対しては発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Dk(k=1〜m)に正の書込みパルス電圧Vdを印加して、各放電セルに選択的に書込み放電を発生させる。
具体的には、まず維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnに電圧Vcc(電圧Vcc=電圧Va+電圧Vsc)を印加する。
そして、1行目の走査電極SC1に負の走査パルス電圧Vaを印加するとともに、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Vdを印加する。このときデータ電極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(電圧Vd−電圧Va)にデータ電極Dk上の壁電圧と走査電極SC1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。これにより、データ電極Dkと走査電極SC1との間に放電が発生する。また、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを印加しているため、維持電極SU1上と走査電極SC1上との電圧差は、外部印加電圧の差である(電圧Ve−電圧Va)に維持電極SU1上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差が加算されたものとなる。このとき、電圧Veを、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極SU1と走査電極SC1との間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態にすることができる。これにより、データ電極Dkと走査電極SC1との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Dkと交差する領域にある維持電極SU1と走査電極SC1との間に放電を発生させることができる。こうして、発光させるべき放電セル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Vd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。以上の書込み動作をn行目の放電セルに至るまで順次行い、書込み期間が終了する。
続く維持期間では、輝度重みに所定の輝度倍率を乗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。
この維持期間では、まず走査電極SC1〜走査電極SCnに正の維持パルス電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1〜維持電極SUnにベース電位となる接地電位、すなわち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Vs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にはベース電位となる0(V)を、維持電極SU1〜維持電極SUnには維持パルス電圧Vs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、輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを交互に印加することで、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発生する。
そして、維持期間における維持パルスの発生後に、維持電極SU1〜維持電極SUnおよびデータ電極D1〜データ電極Dmには0(V)を印加したまま、走査電極SC1〜走査電極SCnに、0(V)から放電開始電圧を超える電圧Versに向かって緩やかに(例えば、約10V/μsec)上昇する傾斜電圧L3(以下、「消去ランプ電圧L3」と呼称する)を印加する。これにより、維持放電を起こした放電セルの維持電極SUiと走査電極SCiとの間で、微弱な放電が発生する。この微弱な放電は、走査電極SC1〜走査電極SCnへの印加電圧が上昇する期間、持続して発生する。そして、上昇する電圧があらかじめ定めた電圧Versに到達したら、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する電圧をベース電位となる0(V)まで下降させる。
このとき、この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極SUiと走査電極SCiとの間の電圧差を緩和するように、維持電極SUi上および走査電極SCi上に蓄積されていく。したがって、維持放電が発生した放電セルにおいて、走査電極SC1〜走査電極SCn上と維持電極SU1〜維持電極SUn上との間の壁電圧は、走査電極SCiに印加した電圧と放電開始電圧の差、すなわち(電圧Vers−放電開始電圧)の程度まで弱められる。これにより、維持放電が発生した放電セルにおいて、データ電極Dk上の正の壁電荷を残したまま、走査電極SCiおよび維持電極SUi上の、壁電圧の一部または全部が消去される。すなわち、消去ランプ電圧L3によって発生する放電は、維持放電が発生した放電セル内に蓄積された不要な壁電荷を消去する「消去放電」として働く(以下、消去ランプ電圧L3によって発生させる放電を「消去放電」と呼称する)。
その後、走査電極SC1〜走査電極SCnを0(V)に戻し、維持期間における維持動作が終了する。
第2SFの初期化期間では、第1SFにおける初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する。すなわち、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを、データ電極D1〜データ電極Dmに0(V)をそれぞれ印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnには放電開始電圧未満となる電圧(例えば、0(V))から放電開始電圧を超える負の電圧Vi4に向かって緩やかに(例えば、約−2.5V/μsecの勾配で)下降する初期化用下り傾斜電圧L4(以下、「下りランプ電圧L4」と呼称する)を印加する。
これにより直前のサブフィールド(図3では、第1SF)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上部および維持電極SUi上部の壁電圧が弱められ、データ電極Dk(k=1〜m)上部の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こさなかった放電セルでは初期化放電は発生しない。このように第2SFにおける初期化動作は、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初期化放電を行う選択初期化動作となる。
なお、第2SFの初期化期間においても、第1SFの初期化期間と同様に、下りランプ電圧L4を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加している途中で、下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)と、下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)との位相が互いに揃うように下りランプ電圧L5を発生して、維持電極SU1〜維持電極SUnに印加し、初期化放電を調整している。
第2SFの書込み期間では、走査電極SC1〜走査電極SCn、維持電極SU1〜維持電極SUnおよびデータ電極D1〜データ電極Dmに対して第1SFの書込み期間と同様の駆動波形を印加する。第2SFの維持期間では、第1SFの維持期間と同様に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUnとにあらかじめ定められた数の維持パルスを交互に印加する。
また、第3SF以降のサブフィールドでは、走査電極SC1〜走査電極SCn、維持電極SU1〜維持電極SUnおよびデータ電極D1〜データ電極Dmに対して、維持期間における維持パルスの発生数が異なる以外は第2SFと同様の駆動波形を印加する。
以上が、パネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図4は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置1の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置1は、パネル10、画像信号処理回路41、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。
画像信号処理回路41は、入力された画像信号sigにもとづき各放電セルに1フィールドで表現される階調値を割り当て、各放電セルに割り当てられた階調値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。
タイミング発生回路45は、水平同期信号H、垂直同期信号V、および後述する比較回路57における比較結果にもとづき各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロック(画像信号処理回路41、データ電極駆動回路42、走査電極駆動回路43および維持電極駆動回路44)へ供給する。
データ電極駆動回路42は、画像データを構成するサブフィールド毎の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、タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号にもとづいて各データ電極D1〜データ電極Dmを駆動する。
走査電極駆動回路43は、初期化期間に走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する初期化波形を発生する初期化波形発生回路、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維持パルス発生回路、複数の走査電極駆動IC(以下、「走査IC」と略記する)を備え書込み期間に走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する走査パルスを発生する走査パルス発生回路を有する。そして、タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号にもとづいて各走査電極SC1〜走査電極SCnをそれぞれ駆動する。また、下りランプ電圧L2、下りランプ電圧L4とあらかじめ設定した比較電圧Voとを比較し、その比較結果をタイミング発生回路45に出力する比較回路57を有する。
維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路および電圧Veを発生する回路を備え、タイミング発生回路45から出力される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。
図5は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置1の走査電極駆動回路43の一構成例を示す回路図である。走査電極駆動回路43は、維持パルスを発生する維持パルス発生回路50、初期化波形を発生する初期化波形発生回路51、走査パルスを発生する走査パルス発生回路52を備え、走査パルス発生回路52の各出力端子はパネル10の走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに接続されている。なお、本実施の形態では、走査パルス発生回路52に入力される電圧を「基準電位A」と記す。また、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」と表記し、スイッチング素子をオンにする信号を「Hi」、オフにする信号を「Lo」と表記する。
また、図5には、負の電圧Vaを用いた回路(例えば、ミラー積分回路54)が動作しているときに、その回路から、維持パルス発生回路50および電圧Vrを用いた回路(例えば、ミラー積分回路53)、電圧Versを用いた回路(例えば、ミラー積分回路55)を電気的に分離するためのスイッチング素子Q4を用いた分離回路を示している。また、電圧Vrを用いた回路(例えば、ミラー積分回路53)が動作しているときに、その回路から、電圧Vrよりも低い電圧の電圧Versを用いた回路(例えば、ミラー積分回路55)を電気的に分離するためのスイッチング素子Q6を用いた分離回路を示している。
維持パルス発生回路50は、後述する維持パルス発生回路80と同様に、一般に用いられている電力回収回路(図示せず)とクランプ回路(図示せず)とを備え、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号にもとづき内部に備えた各スイッチング素子を切換えて維持パルスを発生する。なお、図5では、タイミング信号の信号経路の詳細は省略する。
初期化波形発生回路51は、ミラー積分回路53、ミラー積分回路54、ミラー積分回路55を有する。なお、ミラー積分回路53は上りランプ電圧L1を、ミラー積分回路55は消去ランプ電圧L3を、ミラー積分回路54は下りランプ電圧L2および下りランプ電圧L4をそれぞれ発生する傾斜電圧発生回路である。また、図5では、ミラー積分回路53の入力端子を入力端子IN1、ミラー積分回路55の入力端子を入力端子IN3、ミラー積分回路54の入力端子を入力端子IN2としている。
ミラー積分回路53は、スイッチング素子Q1とコンデンサC1と抵抗R1とを有し、初期化動作時に、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号にもとづき走査電極駆動回路43の基準電位Aを電圧Vi2までランプ状に緩やかに(例えば、1.3V/μsecで)上昇させて上りランプ電圧L1を発生する。
ミラー積分回路55は、スイッチング素子Q3とコンデンサC3と抵抗R3とを有し、維持期間の最後に、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号にもとづき基準電位Aを上りランプ電圧L1よりも急峻な勾配(例えば、10V/μsec)で電圧Versまで上昇させて消去ランプ電圧L3を発生する。
ミラー積分回路54は、スイッチング素子Q2とコンデンサC2と抵抗R2とを有し、初期化動作時に、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号にもとづき基準電位Aを電圧Vi4までランプ状に緩やかに(例えば、−2.5V/μsecの勾配で)下降させて下りランプ電圧L2および下りランプ電圧L4を発生する。
なお、本実施の形態では、実用的であり比較的構成が簡単なFET(Field Effect Transistor)を用いたミラー積分回路を用いて初期化波形発生回路51を構成する例を示しているが、本実施の形態は何らこの構成に限定されるものではない。基準電位Aをランプ状に上昇または下降させることができる回路であればどのような回路を用いてもよく、例えば、ミラー積分回路に代えてRC積分回路を用いた構成であってもよい。
走査パルス発生回路52は、n本の走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに走査パルスを印加するためのスイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnおよびスイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnを備えている。スイッチング素子QHj(j=1〜n)の一方の端子とスイッチング素子QLjの一方の端子とは互いに接続されており、その接続箇所が走査パルス発生回路52の出力端子となって、走査電極SCjに接続されている。
スイッチング素子QHjの他方の端子は高電圧側の入力端子INbとなっており、基準電位Aに電圧Vscを重畳した電圧Vcに接続されている。また、スイッチング素子QLjの他方の端子は低電圧側の入力端子INaとなっており、基準電位Aに接続されている。なお、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、複数の素子が集積化されてIC(Integrated Circuits)になっている。このICが走査電極22に走査パルスを出力する走査ICであり、走査パルス発生回路52には複数の走査ICが用いられている。
また、走査パルス発生回路52は、書込み期間において基準電位Aを負の電圧Vaに接続するスイッチング素子Q5と、電圧Vscを発生し基準電位Aに電圧Vscを重畳する電源VSCと、基準電位Aに電圧Vscを重畳して発生させた電圧Vcを入力端子INbに印加するためのダイオードD31、コンデンサC31と、2つの入力端子に入力される入力信号の大小を比較する比較器CP1と、電圧Vset2を発生して電圧Vaに重畳する電源と、電圧Vset3を発生して電圧Vaに重畳する電源と、比較器CP1の一方の入力端子に電圧Va+電圧Vset2を印加するためのスイッチング素子SW2と、比較器CP1の一方の入力端子に電圧Va+電圧Vset3を印加するためのスイッチング素子SW3とを備えている。なお、比較器CP1の他方の入力端子は基準電位Aに接続され、比較器CP1の出力信号はスイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnの制御に用いられる。
このように構成された走査パルス発生回路52では、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号、各放電セルのサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データおよび比較器CP1における比較結果にもとづき、入力端子INa、入力端子INbの2つの入力端子に入力される信号のいずれかを出力する。
例えば、書込み期間においては、スイッチング素子Q5をオンにして基準電位Aを負の電圧Vaに接続し、入力端子INaには負の電圧Vaを、入力端子INbには電圧Vaに電圧Vscを重畳した電圧Vc、すなわち電圧Vccを印加する。そして、走査パルスを印加する走査電極SCiに対しては、スイッチング素子QHiをオフ、スイッチング素子QLiをオンにして、スイッチング素子QLiを経由して走査電極SCiに負の走査パルス電圧Vaを印加し、走査パルスを印加しない走査電極SCh(hは、1〜nのうちiを除いたもの)に対しては、スイッチング素子QLhをオフ、スイッチング素子QHhをオンにして、スイッチング素子QHhを経由して走査電極SChに電圧Vccを印加する。
さらに、走査パルス発生回路52は、基準電位Aとあらかじめ設定した比較電圧Voとを比較する比較回路57を備えている。比較回路57は、初期化期間において下りランプ電圧L2または下りランプ電圧L4と比較電圧Voとを比較し、下りランプ電圧L2または下りランプ電圧L4が比較電圧Voに到達したことを表す信号をタイミング発生回路45に出力する。
なお、走査パルス発生回路52は、初期化期間においては初期化波形発生回路51で発生した電圧波形を、維持期間においては、維持パルス発生回路50で発生した電圧波形を出力するように、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号によって各スイッチング素子が制御されるものとする。なお、図5では、タイミング信号の信号経路の詳細は省略する。また、走査パルス発生回路52の初期化期間における動作の詳細は後述する。
図6は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置1の維持電極駆動回路44の一構成例を示す回路図である。なお、図6にはパネル10の電極間容量(走査電極22と維持電極23との間の寄生容量)をCpとして示し、走査電極駆動回路43の回路図の詳細は省略している。
維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路80を備えている。維持パルス発生回路80は、電力回収回路81およびクランプ回路82を備え、維持電極SU1〜維持電極SUnに接続されている。なお、書込み期間、維持期間のいずれにおいても、全ての維持電極23に一斉に同じ駆動電圧を印加すればよく、走査電極22のように個別に維持電極23を駆動する必要がないため、維持電極駆動回路44の出力電圧は全ての維持電極23に並列に印加されている。
電力回収回路81は、電力回収用のコンデンサC20、スイッチング素子Q21、スイッチング素子Q22、逆流防止用のダイオードD21、逆流防止用のダイオードD22、共振用のインダクタL20を有している。そして、電極間容量CpとインダクタL20とをLC共振させて維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりを行う。
クランプ回路82は、維持電極SU1〜維持電極SUnを電圧Vsにクランプするためのスイッチング素子Q23、維持電極SU1〜維持電極SUnを接地電位(0(V))にクランプするためのスイッチング素子Q24を有している。
そして、維持パルス発生回路80は、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号により各スイッチング素子のオン・オフを切換えて維持パルスを発生する。
例えば、維持パルスを立ち上げる際には、スイッチング素子Q21をオンにして電極間容量CpとインダクタL20とをLC共振させ、電力回収用のコンデンサC20からスイッチング素子Q21、ダイオードD21、インダクタL20を通して維持電極SU1〜維持電極SUnに電力を供給する。そして、維持電極SU1〜維持電極SUnの電圧が電圧Vsに近づいた時点で、スイッチング素子Q23をオンにして、維持電極SU1〜維持電極SUnを電圧Vsにクランプする。
逆に、維持パルスを立ち下げる際には、スイッチング素子Q22をオンにして電極間容量CpとインダクタL20とをLC共振させ、電極間容量CpからインダクタL20、ダイオードD22、スイッチング素子Q22を通して電力回収用のコンデンサC20に電力を回収する。そして、維持電極SU1〜維持電極SUnの電圧が0(V)に近づいた時点で、スイッチング素子Q24をオンにして、維持電極SU1〜維持電極SUnを0(V)にクランプする。
また、維持電極駆動回路44は、電圧Veを発生する電源VEと、電圧Veを維持電極SU1〜維持電極SUnに印加するためのスイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27と、逆流防止用のダイオードD30とを有する。そして、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号にもとづいてスイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27をオンにし、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを印加する。
なお、図6では、タイミング信号の信号経路の詳細は省略する。また、各スイッチング素子は、MOSFETやIGBT等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。
なお、維持電極駆動回路44においては、全てのスイッチング素子をオフにすることで維持電極SU1〜維持電極SUnを維持電極駆動回路44から電気的に切り離し、維持電極SU1〜維持電極SUnをハイインピーダンス状態にすることができる。これにより、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加される電圧を、電極間容量Cpを介して維持電極SU1〜維持電極SUnに印加することができる。
次に、本実施の形態における初期化期間に行う書込み動作を安定化する手法について説明する。
本実施の形態では、上述したように、全セル初期化サブフィールドにおいては下りランプ電圧L2を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加している途中で、選択初期化サブフィールドにおいては下りランプ電圧L4を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加している途中で、電圧Veから電圧Vi5に向かって下降する下りランプ電圧L5を、下りランプ電圧L2または下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)と、下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)との位相が互いに揃うように発生して維持電極SU1〜維持電極SUnに印加し、初期化放電を調整している。
このとき、本実施の形態では、輝度重みの小さいサブフィールドにおいては、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、下りランプ電圧L2、下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)、および下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を低くする構成としている。
図7は、本発明の一実施の形態における初期化期間に走査電極22および維持電極23に印加する駆動電圧波形を概略的に示す波形図である。なお、図7には、選択初期化サブフィールドにおける初期化動作、すなわち、走査電極SC1〜走査電極SCnに下りランプ電圧L4を印加するときの動作を示すが、全セル初期化サブフィールドにおける動作も同様である。
本実施の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、下りランプ電圧L4の最低電圧である電圧Vi4を低くしている。例えば、輝度重みの小さいサブフィールドにおいて下りランプ電圧L4を、図7に破線で示すように、走査パルス電圧Vaと電圧Vi4との差電圧を電圧Vset2(すなわち、電圧Vi4=電圧Va+電圧Vset2)にして発生するときには、輝度重みの大きいサブフィールドでは、下りランプ電圧L4を、図7に実線で示すように、走査パルス電圧Vaと電圧Vi4との差電圧を電圧Vset2よりも大きい電圧Vset3(すなわち、電圧Vi4=電圧Va+電圧Vset3)にして発生する。
また、本実施の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、下りランプ電圧L5の最低電圧である電圧Vi5を低くしている。例えば、輝度重みの小さいサブフィールドにおいて下りランプ電圧L5を、図7に破線で示すように、電圧Veと電圧Vi5との差電圧(以下、この差電圧を「電圧VeHz」と記す)を電圧VeHz2(すなわち、電圧Vi5=電圧Ve−電圧VeHz2)にして発生するときには、輝度重みの大きいサブフィールドでは、下りランプ電圧L5を、図7に実線で示すように、電圧VeHzを、電圧VeHz2よりも低い電圧VeHz3(すなわち、電圧Vi5=電圧Ve−電圧VeHz3)にして発生する。
なお、いずれの場合も、下りランプ電圧L4の最低電圧と下りランプ電圧L5の最低電圧との位相が互いに揃うように下りランプ電圧L5を発生するものとする。これは、走査電極22−維持電極23間に不要な電位差が発生しないようにするためである。
本実施の形態では、これにより書込み動作の安定化を図っている。これは、次のような理由による。
まず、輝度重みの小さいサブフィールドにおいて、下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)を低くし、下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を低くすることが望ましい理由について説明する。なお、以下の説明においては、1フィールドを8つのサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第8SF)で構成し、第1SFから第8SFまでの各サブフィールドはそれぞれ(1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを有するものとする。
図8は、消去放電後に放電セル内に残存する不要な壁電荷とサブフィールドとの関係を概略的に示す図である。図8において、縦軸は消去放電後に放電セル内に残存する不要な壁電荷の量を表し、横軸はサブフィールドを表す。
維持期間において、維持期間の初期に発生する維持放電は放電強度が比較的弱く、維持放電を繰り返すことで徐々に放電強度が上がっていくことが確認されている。これは、維持期間の初期には放電セル内のプライミング粒子が少なく、維持放電を繰り返すことで徐々にプライミング粒子が増えていき、放電が強く発生するようになるためと考えられる。
したがって、輝度重みが小さく、維持パルスの発生数が少ないサブフィールドでは、維持放電の放電強度が十分に上がらないうちに維持期間が終了し、放電セル内にプライミング粒子が十分に発生しないまま消去ランプ電圧L3による消去放電が発生する可能性がある。
このとき、プライミング粒子が十分でないまま消去放電が発生すると、消去放電も不十分な放電となって十分に消去動作が行われず(以下、「消去不良」と呼称する)、放電セル内に不要な壁電荷が残存したままとなる。
その結果、図8に示すように、輝度重みの小さいサブフィールドでは、消去ランプ電圧L3による消去動作後に放電セル内に残存する不要な壁電荷が、輝度重みの大きいサブフィールドと比較して多くなりやすい。
そして、消去不良により放電セル内に残存する不要な壁電荷が多くなるほど、続くサブフィールドでは、書込み放電を発生させるべきでない放電セルで誤った書込み放電が発生する「誤書込み」が発生しやすくなる。
このとき、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)の最低電圧である電圧Vi4を低くすれば、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を延長できる。これにより、初期化放電によって調整される壁電荷の量を増加させ、消去不良により放電セル内に残存する不要な壁電荷を調整できるので、「誤書込み」を低減することができる。逆に、電圧Vi4を高くすると、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間は短縮されるので、初期化放電によって調整される壁電荷の量は減少し、「誤書込み」が増加するおそれがある。
一方、初期化動作終了後の放電セル内の電圧状態は、初期動作終了時に走査電極22に印加されている電圧、すなわち、電圧Vi4にもとづき形成される。このため、書込み期間において走査電極22に走査パルス電圧Vaを印加するときには、初期化動作終了時に形成された放電セル内の電圧に、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧が加算されることになる。
したがって、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧が大きくなるほど(走査パルス電圧Vaを一定にする場合には、電圧Vi4を高くするほど)、書込み動作時に放電セルに加算される電圧は高くなり、書込み放電は発生しやすくなる。逆に、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧が小さくなるほど(走査パルス電圧Vaを一定にする場合には、電圧Vi4を低くするほど)、書込み動作時に放電セルに加算される電圧は低くなり、書込み放電は発生しにくくなる。
すなわち、電圧Vi4を低くすると「誤書込み」は低減されるが、一方で書込み放電は発生しにくくなり、逆に、電圧Vi4を高くすると、書込み放電は発生しやすくなるが、一方で「誤書込み」が増加する可能性が高くなるので、これらのことを考慮して電圧Vi4を設定することが望ましい。
図9は、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限とサブフィールドとの関係を示す特性図である。図9において、縦軸は、消去不良に起因する「誤書込み」に関して、安定に書込み放電を発生させることができる電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限を表す。また、横軸はサブフィールドを表す。なお、図9に示す特性の測定時には、走査パルス電圧Vaは一定の電圧に維持し、下りランプ電圧L4の勾配を維持したまま電圧Vi4を変更して実験を行った。
図9に示すように、消去不良に起因する「誤書込み」に関して、安定に書込み放電を発生させることができる電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限は、輝度重みの小さいサブフィールドほど低くなる。これは、上述したように、輝度重みの小さいサブフィールドでは、消去不良に起因して放電セル内に残存する不要な壁電荷が、輝度重みの大きいサブフィールドと比較して多くなりやすいため、電圧Vi4を低くして、すなわち、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を小さくして、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を十分に確保することが望ましいことを表している。
しかしながら、電圧Vi4を低くして、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を延長すると、書込み放電が発生していないにもかかわらず誤った維持放電が発生する「維持誤放電」が発生しやすくなることが確認されている。これは、走査電極22−維持電極23間に発生する初期化放電が、維持放電に使用される壁電荷の調整を行っており、電圧Vi4を低くして初期化動作が延長されると、維持放電に使用される壁電荷が過剰に調整されるためと考えられる。
このとき、電圧VeHzを大きくして下りランプ電圧L5の発生時間を延長し、下りランプ電圧L5によって初期化放電を抑制する時間を延長することで、「維持誤放電」が低減されることが確認された。
図10は、維持放電を安定に発生できる維持パルス電圧Vsの上限とサブフィールドとの関係を示す特性図である。図10において、縦軸は維持放電を安定に発生できる維持パルス電圧Vsの上限を表し、維持パルス電圧Vsをこの上限よりも高い電圧に設定すると「維持誤放電」が発生しやすくなることを表している。すなわち、図10に示す維持パルス電圧Vsの上限は、数値が高いほど「維持誤放電」が発生しにくいことを表している。また、横軸はサブフィールドを表す。
また、図10には、電圧VeHzを15(V)に設定したときの特性を破線で示し、電圧VeHzを20(V)に設定したときの特性を実線で示す。
そして、図10に示すように、全てのサブフィールドにおいて、電圧VeHzを大きくすることで、維持放電を安定に発生できる維持パルス電圧Vsの上限を高められることが確認された。すなわち、電圧Vi5を低くして下りランプ電圧L5の発生時間を延長することで「維持誤放電」を低減することが可能となる。
これは、上述したように、下りランプ電圧L5を維持電極23に印加すると、走査電極22−維持電極23間に発生する初期化放電が抑制されるため、電圧VeHzを大きくして下りランプ電圧L5を維持電極23に印加する時間を延長することで、維持放電に使用される壁電荷が過剰に調整されるのを抑制できるためと考えられる。
これらのことから、輝度重みの小さいサブフィールドにおいて発生しやすい消去不良に起因する「誤書込み」の低減に関しては、下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)を低くすることが有効であり、電圧Vi4を低くして下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を延長することで発生しやすい「維持誤放電」の低減に関しては下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を低くすることが有効であると考えられる。
次に、輝度重みの大きいサブフィールドにおいて、下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)および下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を、輝度重みの小さいサブフィールドよりも高くすることが望ましい理由について説明する。
非点灯の放電セル(以下、「非点灯セル」と略記する)と、点灯する放電セル(以下、「点灯セル」と略記する)とが隣接するとき、点灯セルの維持放電で発生したプライミング粒子の一部が、非点灯セルに移動することがある。この現象を、以下、「維持プライミング移動」と呼称する。この維持プライミング移動によって非点灯セル内に移動するプライミング粒子の量は、維持放電の発生回数に応じて増加する。
また、維持プライミング移動によって非点灯セル内に移動するプライミング粒子は、非点灯セル内に不要な壁電荷として蓄積される。したがって、維持プライミング移動により非点灯セル内に蓄積される不要な壁電荷は、輝度重みの小さいサブフィールドよりも輝度重みの大きいサブフィールドの方で多くなりやすい。
図11は、維持プライミング移動によって放電セル内に蓄積される不要な壁電荷とサブフィールドとの関係を概略的に示す図である。図11において、縦軸は放電セル内に蓄積する不要な壁電荷の量を表し、横軸はサブフィールドを表す。
なお、図11には、図8に示した消去放電後に放電セル内に残存する不要な壁電荷を破線で示し、その壁電荷に維持プライミング移動による不要な壁電荷がさらに蓄積された結果を実線で示す。
図11に破線で示すように、消去放電後に放電セル内に残存する不要な壁電荷は、輝度重みが小さいサブフィールドよりも輝度重みが大きいサブフィールドで減少する。しかし、その減少量は、輝度重みが大きくなるにつれて、徐々に飽和していく。
一方、維持プライミング移動によって非点灯セル内に蓄積される不要な壁電荷は、維持放電の発生回数に応じて増えるため、輝度重みが小さいサブフィールドよりも輝度重みが大きいサブフィールドで増加し、その増加量は、輝度重みが大きくなるにつれて大きくなっていく。
したがって、図11に実線で示すように、消去放電後に放電セル内に残存する壁電荷に、維持プライミング移動による不要な壁電荷が加わることで放電セル内に蓄積される不要な壁電荷は、輝度重みが小さいサブフィールドよりも輝度重みが大きいサブフィールドで増加する。そして、この不要な壁電荷が増加するほど、「誤書込み」が発生しやすくなる。
このように、輝度重みが大きいサブフィールドでは、輝度重みが小さいサブフィールドとは異なる理由、すなわち維持プライミング移動に起因する「誤書込み」が発生しやすい。
このとき、電圧VeHzを小さくして下りランプ電圧L5の発生時間を短縮し、下りランプ電圧L5によって初期化放電を抑制する時間を短縮することで、維持プライミング移動に起因する「誤書込み」が低減されることが確認された。
図12は、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限とサブフィールドとの関係を示す特性図である。図12において、縦軸は、維持プライミング移動に起因する「誤書込み」に関して、安定に書込み放電を発生させることができる電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限を表す。また、横軸はサブフィールドを表す。なお、図12に示す特性の測定時には、走査パルス電圧Vaは一定の電圧に維持し、下りランプ電圧L4の勾配を維持したまま電圧Vi4を変更して実験を行った。また、電圧Veは一定の電圧に維持し、下りランプ電圧L5の勾配を維持したまま電圧VeHzを変更して実験を行った。
また、図12には、電圧VeHzを20(V)に設定したときの特性を破線で示し、電圧VeHzを15(V)に設定したときの特性を実線で示す。
図12に示すように、維持プライミング移動に起因する「誤書込み」に関して、安定に書込み放電を発生させることができる電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限は、輝度重みの大きいサブフィールドほど低くなる。これは、図11に示したように、輝度重みの大きいサブフィールドでは、維持プライミング移動に起因して放電セル内に発生する不要な壁電荷が、輝度重みの小さいサブフィールドと比較して多くなりやすいため、電圧Vi4を低くして、すなわち、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を小さくして、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を十分に確保することが望ましいことを表している。
そして、図12に示すように、全てのサブフィールドにおいて、電圧VeHzを小さくすることで、維持プライミング移動に起因する「誤書込み」に関して、安定に書込み放電を発生させることができる電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限を高められることが確認された。すなわち、電圧Vi5を高くして下りランプ電圧L5の発生時間を短縮することで、維持プライミング移動に起因する「誤書込み」を低減することが可能となる。
これは、上述したように、下りランプ電圧L5を維持電極23に印加すると、下りランプL4による初期化動作が抑制されるため、電圧Vi5を高くして下りランプ電圧L5を維持電極23に印加する時間を短縮し、下りランプL4による初期化動作の持続時間を延長することで、維持プライミング移動に起因して放電セル内に発生する不要な壁電荷をより多く調整できるためと考えられる。
これらのことから、輝度重みの大きいサブフィールドで発生しやすい維持プライミング移動に起因する「誤書込み」の低減に関しては、下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を高く(すなわち、電圧VeHzを小さく)することが有効であると考えられる。
なお、本実施の形態において、図9では、輝度重みの小さいサブフィールドで発生しやすい消去不良に起因する「誤書込み」に関しては、電圧Vi4を低くして下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を十分に確保することが有効であると説明した。また、図12では、輝度重みの大きいサブフィールドで発生しやすい維持プライミング移動に起因する「誤書込み」に関しても、電圧Vi4を低くして下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を十分に確保することが有効であると説明した。
このような場合、図9に示した特性と図12に示した特性とを比較して、電圧Vi4を設定することが望ましい。
図13は、図9に示した特性図と図12に示した特性図とを重ね合わせた図である。なお、図13には、図9に示した特性を実線で示し、図12に示した電圧VeHzを15(V)に設定したときの特性を破線で示す。
図13に示すように、図9に示した特性と図12に示した特性とを比較すると、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧の上限は、第1SF〜第5SFでは図9に示した特性(実線で示す特性)の方が低く、第6SF〜第8SFでは図12に示した特性(破線で示す特性)の方が低い。また、第1SF〜第5SFで実線で示す特性の方が、第6SF〜第8SFで破線で示す特性よりも低い。
一方、パネル10の駆動に要する時間を短縮するためには、電圧Vi4を上げて下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)の発生時間を短縮することが望ましい。
このことから、図13に示す比較結果においては、第1SF〜第5SFでは図9に示した特性(実線で示す特性)にもとづいて電圧Vi4を設定し、第6SF〜第8SFでは図12に示した特性(破線で示す特性)にもとづいて電圧Vi4を設定することが望ましい。
すなわち、本実施の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールド(例えば、第1SF〜第5SF)では、輝度重みの大きいサブフィールド(例えば、第6SF〜第8SF)よりも、下りランプ電圧L4の最低電圧である電圧Vi4を低く設定することが望ましい。
一方、輝度重みの大きいサブフィールドでは、安定した書込み放電を発生させるために必要な走査パルス(振幅)が増加することが確認されている。
図14は、書込み放電を安定に発生できる走査パルス(振幅)の下限とサブフィールドとの関係を示す特性図である。図14において、縦軸は書込み放電を安定に発生できる走査パルス(振幅)の下限を表し、走査パルス(振幅)をこの下限よりも小さい数値に設定すると書込み放電を発生させるべき放電セルで書込み放電が発生しない「不灯」が発生しやすくなることを表している。すなわち、図14に示す走査パルス(振幅)の下限は、数値が低いほど「不灯」が発生しにくく、数値が高いほど「不灯」が発生しやすいことを表している。また、横軸はサブフィールドを表す。
また、図14には、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧(以下、単に「差電圧」とも記す)を20(V)に設定したときの特性を破線で示し、差電圧を20(V)に設定したときの特性を実線で示す。
図14に示すように、書込み放電を安定に発生させるために必要な走査パルス(振幅)は、輝度重みの大きいサブフィールドほど高くなる。すなわち、図14に示す特性図は、輝度重みの大きいサブフィールドほど「不灯」が発生しやすいことを表している。
そして、図14に示すように、全てのサブフィールドにおいて、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を大きくすることで、書込み放電を安定に発生させるために必要な走査パルス(振幅)を下げられることが確認された。すなわち、電圧Vi4を高くして下りランプ電圧L4の発生時間を短縮することで「不灯」を低減することが可能となる。
これは、次のような理由によると思われる。
維持期間では、維持放電によって放電セル内にプライミング粒子が発生する。そのプライミング粒子の一部は壁電荷と結びつき、壁電荷を中和して壁電荷を減少させる。維持放電によって放電セル内に発生するプライミング粒子の量は、維持放電の発生回数に応じて変化するため、輝度重みの大きいサブフィールドほど、より多くのプライミング粒子が発生する。そのため、輝度重みの大きいサブフィールドほど、より多くの壁電荷がプライミング粒子によって減少する。
そして、壁電荷が減少するほど、続くサブフィールドにおける書込み動作時に、書込み放電を安定に発生させるために必要な走査パルス(振幅)は大きくなる。これが、本実施の形態において、書込み放電を安定に発生させるために必要な走査パルス(振幅)が、輝度重みの大きいサブフィールドほど高くなる理由と考えられる。
また、下りランプ電圧L4による初期化動作では壁電荷の調整を行っているため、プライミング粒子によってより多くの壁電荷が減少した放電セルでは、下りランプ電圧L4による初期化動作を短縮し、壁電荷の調整量を減少することが望ましい。これが、電圧Vi4を高くして下りランプ電圧L4の発生時間を短縮することで、書込み放電を安定に発生させるために必要な走査パルス(振幅)を下げられる理由と考えられる。
また、図14において、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を20(V)に設定したときの特性と、差電圧を22(V)に設定したときの特性と比較すると、差電圧を22(V)に設定したときの第6SF〜第8SFの走査パルス(振幅)の下限よりも、差電圧を20(V)に設定したときの第1SF〜第5SFの走査パルス(振幅)の下限の方が小さい。このことから、図14に示す特性においては、第1SF〜第5SFでは電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧は20(V)であってもよく、高サブフィールドでは22(V)であることが望ましい。
また、図13に示したように、輝度重みの小さいサブフィールド(例えば、第1SF〜第5SF)では、輝度重みの大きいサブフィールド(例えば、第6SF〜第8SF)よりも、電圧Vi4を低く設定することが望ましい。
これらのことから、本実施の形態の形態においては、輝度重みの小さいサブフィールドにおいては、輝度重みの大きいサブフィールドよりも下りランプ電圧L4の最低電圧(電圧Vi4)を低く設定するものとする。これにより、輝度重みの小さいサブフィールドで発生しやすい消去不良に起因する「誤書込み」を低減するとともに、輝度重みの大きいサブフィールドで発生しやすい維持プライミング移動に起因する「誤書込み」を低減することができる。
また、輝度重みの小さいサブフィールドにおいては、輝度重みの大きいサブフィールドよりも下りランプ電圧L5の最低電圧(電圧Vi5)を低く設定するものとする。これにより、輝度重みの小さいサブフィールドにおいては、電圧Vi4を低くして下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)による初期化放電の持続時間を延長することで発生しやすい「維持誤放電」を低減するとともに、輝度重みの大きいサブフィールドで発生しやすい維持プライミング移動に起因する「誤書込み」を低減するものとする。
図15は、本発明の一実施の形態における電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧および電圧VeHzの設定例を示す図である。
図15に示すように、本実施の形態では、輝度重みの大きいサブフィールド(例えば、第6SF〜第8SF)では、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を22(V)に設定し、輝度重みの小さいサブフィールド(例えば、第1SF〜第5SF)では、輝度重みの大きいサブフィールドよりも電圧Vi4を2(V)低くして電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧を20(V)に設定する。
また、輝度重みの大きいサブフィールド(例えば、第6SF〜第8SF)では、電圧VeHzを15(V)に設定し、輝度重みの小さいサブフィールド(例えば、第1SF〜第5SF)では、輝度重みの大きいサブフィールドよりも電圧Vi5を5(V)低くして電圧VeHzを20(V)に設定する。
なお、ここに示した数値は本発明の一実施例を示したものに過ぎず、本発明は何らこの数値に限定されるものではない。各数値は、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。
なお、本実施の形態では、輝度重みが昇順または降順になるように各サブフィールドを並べたときに隣り合う複数のサブフィールドで1つのグループを構成している。上述した例では、第1SF〜第5SFを1つのグループとし、第6SF〜第8SFを1つのグループとしている。そして、輝度重みの平均値が小さいグループに属するサブフィールド(例えば、第1SF〜第5SF)では、輝度重みの平均値が大きいグループに属するサブフィールド(例えば、第6SF〜第8SF)よりも、電圧Vi4および電圧Vi5を低く設定している。しかし、本発明は、グループ分けが何ら2グループに限定されるものではなく、3グループ、あるいはそれ以上にグループ分けしてもよく、あるいは、各サブフィールド毎に電圧Vi4および電圧Vi5を変更する構成であってもよい。
また、本実施の形態に示したように、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように各サブフィールドの輝度重みを設定した構成では、1つのグループが時間的に連続したサブフィールドで構成されることになる。しかし、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように輝度重みが設定されていない場合、例えば、1フィールドを8つのサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第8SF)で構成し、各サブフィールドにそれぞれ(1、4、16、64、2、8、32、128)の輝度重みを設定する構成では、1つのグループが時間的に連続したサブフィールドでは構成されない。例えば、輝度重み(1、4、16、2、8)の第1SF、第2SF、第3SF、第5SF、第6SFで1つのグループを構成し、輝度重み(64、32、128)の第4SF、第7SF、第8SFで1つのグループを構成する。このように、本実施の形態では、輝度重みが昇順または降順になるように各サブフィールドを並べたときに隣り合う複数のサブフィールドで1つのグループを構成するものとする。
なお、図15に示した例では、電圧Vi4と走査パルス電圧Vaとの差電圧が、第1SF〜第5SFでは20(V)、第6SF〜第8SFでは22(V)と、その差が2(V)であるのに対し、電圧VeHzは、第1SF〜第5SFでは20(V)、第6SF〜第8SFでは15(V)と、その差は5(V)である。したがって、第1SF〜第5SFでは、第6SF〜第8SFと比較して、電圧Vi4を2(V)下げるのに対し、電圧Vi5は5(V)下げなければならない。この場合、第1SF〜第5SFと第6SF〜第8SFとで下りランプ電圧L5の発生タイミングを同じにすると、電圧Vi5も2(V)しか下がらないことになる。
そこで、本実施の形態では、図7に示したように、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)とあらかじめ設定した比較電圧Voとを比較し、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)が比較電圧Voに到達してから下りランプ電圧L5を発生するまでの時間を変更することで、電圧Vi5を制御するものとする。例えば、図7に示す例では、電圧Vi5を電圧Ve−電圧VeHz2にするときには、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)が比較電圧Voに到達してから時間T41の後に下りランプ電圧L5を発生する。また、電圧Vi5を電圧Ve−電圧VeHz3にするときには、下りランプ電圧L4(または、下りランプ電圧L2)が比較電圧Voに到達してから、時間T41よりも長い時間T42の後に下りランプ電圧L5を発生する。本実施の形態では、このような制御を行うことで、下りランプ電圧L5の最低電圧を任意の電圧に精度良く設定することが可能となる。
次に、全セル初期化サブフィールドの初期化期間において、上りランプ電圧L1、下りランプ電圧L2および下りランプ電圧L5を発生させる動作を、図16を用いて説明する。
図16は、本発明の一実施の形態における全セル初期化サブフィールドの初期化期間の走査電極駆動回路43および維持電極駆動回路44の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。なお、選択初期化サブフィールドにおいて下りランプ電圧L4を発生させるときの走査電極駆動回路43の動作については説明を省略するが、下りランプ電圧L4を発生させる動作は、図16に示す下りランプ電圧L2を発生させる動作と同様であるものとする。
また、図16では、初期化期間を期間T1〜期間T4で示す4つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。また、以下、電圧Vi1は電圧Vscに等しいものとし、電圧Vi2は電圧Vsc+電圧Vrに等しいものとし、電圧Vi3は維持パルスを発生させるときに用いる電圧Vsに等しいものとし、電圧Vi4は負の電圧Va+電圧Vset2(または電圧Vset3)に等しいものとし、電圧Vi5は電圧Ve−電圧VeHz2(または電圧VeHz3)に等しいものとして説明する。また、図面にはスイッチング素子をオンさせる信号を「Hi」、オフさせる信号を「Lo」と表記する。
なお、図16には、電圧Vsが電圧Vscよりも高い電圧値に設定された例を示しているが、電圧Vsと電圧Vscとは互いに等しい電圧値であってもよく、あるいは、電圧Vsの方が電圧Vscより低い電圧値であってもかまわない。
まず、期間T1に入る前に維持パルス発生回路50のクランプ回路を動作させて基準電位Aを0(V)にしておき、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオフ、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオンにして、走査電極SC1〜走査電極SCnに基準電位A、すなわち0(V)を印加する。
また、維持パルス発生回路80では、クランプ回路82のスイッチング素子Q24をオンにし、それ以外のスイッチング素子をオフにして、維持電極SU1〜維持電極SUnに0(V)を印加する。
(期間T1)
期間T1では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオンにし、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオフにする。これにより、基準電位A(このとき、0(V))に電圧Vscを重畳した電圧Vc(すなわち、電圧Vc=電圧Vsc)を、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。
期間T1では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオンにし、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオフにする。これにより、基準電位A(このとき、0(V))に電圧Vscを重畳した電圧Vc(すなわち、電圧Vc=電圧Vsc)を、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。
(期間T2)
期間T2では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、期間T1と同じ状態を維持する。
期間T2では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、期間T1と同じ状態を維持する。
そして、上りランプ電圧L1を発生するミラー積分回路53の入力端子IN1を「Hi」にする。具体的には入力端子IN1に、所定の定電流を入力する。これにより、コンデンサC1に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q1のソース電圧がランプ状に上昇し、基準電位Aが0(V)からランプ状に上昇し始める。この電圧上昇は、入力端子IN1を「Hi」にしている期間、もしくは、基準電位Aが電圧Vrに到達するまで継続させることができる。
このとき、上りランプ電圧L1の勾配が所望の値(例えば、1.3V/μsec)になるように、入力端子IN1に入力する定電流を発生させる。走査電極SC1〜走査電極SCnには、このランプ状に上昇する電圧に電圧Vscが重畳された電圧、すなわち電圧Vi1(本実施の形態では、電圧Vscに等しい)から電圧Vi2(本実施の形態では、電圧Vsc+電圧Vrに等しい)に向かって上昇する上りランプ電圧L1が印加される。
また、この間、維持電極SU1〜維持電極SUnは、期間T1と同様に0(V)に維持する。
(期間T3)
期間T3では入力端子IN1を「Lo」にする。具体的には、入力端子IN1への定電流入力を停止する。こうして、ミラー積分回路53の動作を停止する。また、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオフ、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオンにして、基準電位Aを走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。合わせて、維持パルス発生回路50のクランプ回路を動作させて基準電位Aを電圧Vsにする。これにより、走査電極SC1〜走査電極SCnの電圧は電圧Vi3(本実施の形態では、電圧Vsに等しい)まで低下する。
期間T3では入力端子IN1を「Lo」にする。具体的には、入力端子IN1への定電流入力を停止する。こうして、ミラー積分回路53の動作を停止する。また、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオフ、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオンにして、基準電位Aを走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。合わせて、維持パルス発生回路50のクランプ回路を動作させて基準電位Aを電圧Vsにする。これにより、走査電極SC1〜走査電極SCnの電圧は電圧Vi3(本実施の形態では、電圧Vsに等しい)まで低下する。
また、維持パルス発生回路80のスイッチング素子Q24をオフにし、スイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27をオンにして、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを印加する。
(期間T4)
期間T4では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、期間T3と同じ状態を維持する。
期間T4では、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、期間T3と同じ状態を維持する。
そして、下りランプ電圧L2を発生するミラー積分回路54の入力端子IN2を「Hi」にする。具体的には入力端子IN2に、所定の定電流を入力する。これにより、コンデンサC2に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q2のドレイン電圧がランプ状に下降し始め、走査電極駆動回路43の出力電圧も、負の電圧Vi4に向かってランプ状に下降し始める。このとき、下りランプ電圧L2の勾配が所望の値(例えば、−2.5V/μsec)になるように、入力端子IN2に入力する定電流を発生させる。
なお、本実施の形態では、電圧Vi4を電圧Va+電圧Vset2、またはそれよりも電圧値が高い電圧Va+電圧Vset3にして下りランプ電圧L2を発生している。電圧Vi4を電圧Va+電圧Vset2にするとき(図15に示した例では、第1SF〜第5SF)には、スイッチング素子SW2をオン、スイッチング素子SW3をオフにして比較器CP1の一方の端子に電圧Va+電圧Vset2を印加する。電圧Vi4を電圧Va+電圧Vset3にするとき(図15に示した例では、第6SF〜第8SF)には、スイッチング素子SW2をオフ、スイッチング素子SW3をオンにして比較器CP1の一方の端子に電圧Va+電圧Vset3を印加する。こうして、比較器CP1で、基準電位A、すなわち初期化波形発生回路51から出力される下りランプ電圧L2(第2SF〜第8SFでは、下りランプ電圧L4)と、電圧Vaに電圧Vset2を重畳した電圧Va+電圧Vset2、または電圧Vaに電圧Vset3を重畳した電圧Va+電圧Vset3との比較を行う。
これにより、比較器CP1における比較結果は、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)が電圧Va+電圧Vset2に到達する時刻t46、または電圧Va+電圧Vset3に到達する時刻t45に「Lo」から「Hi」に切換わる(図示せず)。そして、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、比較器CP1における比較結果にもとづき動作が切換わり、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加される電圧は、時刻t45、または時刻t46で、入力端子INaに入力される電圧から入力端子INbに入力される電圧に切換わって、それまでの緩やかな電圧下降が急峻な電圧上昇に切換わる。
そして、走査電極駆動回路43の出力電圧が負の電圧Vi4(本実施の形態では、電圧Vaに等しい)に到達した以降に、入力端子IN2を「Lo」にする。具体的には、入力端子IN2への定電流入力を停止する。こうして、ミラー積分回路54の動作を停止する。
このようにして、電圧Vi3(本実施の形態では、電圧Vsに等しい)から負の電圧Vi4に向かって下降する下りランプ電圧L2を発生させ、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。
一方、本実施の形態では、下りランプ電圧L5を、下りランプ電圧L2(または下りランプ電圧L4)よりも時間的に遅く発生し、かつ下りランプ電圧L2(または下りランプ電圧L4)の最低電圧である電圧Vi4と下りランプ電圧L5の最低電圧である電圧Vi5との位相を互いに揃えて、維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する。
比較回路57では、基準電位A、すなわち初期化波形発生回路51から出力される下りランプ電圧L2(第2SF〜第8SFでは、下りランプ電圧L4)と、あらかじめ設定された比較電圧Voとが比較される。タイミング発生回路45は、その比較結果を受け、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)が比較電圧Voに到達する時刻t40から所定の時間が経過した後に、例えば、電圧Vi5を電圧Ve−電圧VeHz2にするサブフィールド(図15に示した例では、第1SF〜第5SF)では、時刻t40から時間T41が経過した時刻t41で、電圧Vi5を電圧Ve−電圧VeHz3にするサブフィールド(図15に示した例では、第6SF〜第8SF)では、時刻t40から時間T42が経過した時刻t42で、維持電極駆動回路44の全てのスイッチング素子をオフにする。
これにより、維持電極SU1〜維持電極SUnは維持電極駆動回路44から電気的に切り離されてハイインピーダンス状態となり、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加される下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)が、表示電極対24間に形成される寄生容量である電極間容量Cpを介して維持電極SU1〜維持電極SUnに印加される。本実施の形態では、このようにして、電圧Veから電圧VeHz2(または、電圧VeHz3)まで降下し、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)と位相が揃った下りランプ電圧L5を発生させ、維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する。
そして、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)の印加終了後の時刻t47で再びスイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27をオンにして、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Veを印加し、続く書込み期間に備える。する。
このようにして、本実施の形態では、電圧Vi4まで下降する下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)を発生して走査電極SC1〜走査電極SCnに印加し、電圧Vi5まで下降する下りランプ電圧L5を発生して維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する。
なお、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)および下りランプ電圧L5は、図16に示したように、電圧Vi4、電圧Vi5に到達した後、直ちに上昇させる構成であってもよいが、例えば、下降する電圧が電圧Vi4、電圧Vi5に到達したら、その後、その電圧を一定期間維持する構成であってもよい。
以上説明したように、本実施の形態によれば、初期化期間に、初期化用下り傾斜電圧である下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧である下りランプ電圧L5を、下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)の最低電圧である電圧Vi4と下りランプ電圧L5の最低電圧である電圧Vi5との位相を互いに揃えて維持電極SU1〜維持電極SUnに印加し、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、電圧Vi4および電圧Vi5を低くするものとする。これにより、「誤書込み」や「不灯」等の書込み期間における異常放電の発生を低減して書込み動作を安定にするとともに維持期間における「維持誤放電」の発生を低減して、プラズマディスプレイ装置1における画像表示品質を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、維持電極SU1〜維持電極SUnに接続される維持電極駆動回路44内の全てのスイッチング素子をオフにし、維持電極SU1〜維持電極SUnを維持電極駆動回路44から電気的に切り離してハイインピーダンス状態とすることで、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加される下りランプ電圧L2(または、下りランプ電圧L4)を、電極間容量Cpを介して、維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、下りランプ電圧L5を発生する回路を維持電極駆動回路44内に設け、この回路を動作させて下りランプ電圧L5を維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する構成であってもかまわない。
なお、本実施の形態では、維持パルス電圧Vaを一定とし、電圧Vi4を変更する構成を説明したが、例えば、電圧Vi4を一定とし電圧Vaを変更することで電圧Vi4と電圧Vaとの差電圧を変更する構成としてもよい。
なお、図3に示した駆動電圧波形は本発明における一実施例を示したものに過ぎず、本発明は、何らこれらの駆動電圧波形に限定されるものではない。また、図16に示したタイミングチャートも本発明における一実施例を示したものに過ぎず、本発明は、何らこのタイミングチャートに限定されるものではない。
また、本発明における実施の形態は、走査電極SC1〜走査電極SCnを第1の走査電極群と第2の走査電極群とに分割し、書込み期間を、第1の走査電極群に属する走査電極のそれぞれに走査パルスを印加する第1の書込み期間と、第2の走査電極群に属する走査電極のそれぞれに走査パルスを印加する第2の書込み期間とで構成する、いわゆる2相駆動によるパネルの駆動方法にも適用させることができ、上述と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明における実施の形態は、走査電極と走査電極とが隣り合い、維持電極と維持電極とが隣り合う電極構造、すなわち前面板21に設けられる電極の配列が、「・・・、走査電極、走査電極、維持電極、維持電極、走査電極、走査電極、・・・」となる電極構造のパネルにおいても有効である。
なお、本発明は、サブフィールド構成(サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重み等)が実施の形態で示した構成に何ら限定されるものではない。また、サブフィールド構成を画像信号等にもとづいて変更する構成であってもよい。また、本発明における実施の形態において示した具体的な各数値、例えば、上りランプ電圧L1、下りランプ電圧L2、下りランプ電圧L4、下りランプ電圧L5、消去ランプ電圧L3の各傾斜電圧の勾配等は、表示電極対数1080の50インチのパネルの特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、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最適に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。
本発明は、高精細化されたパネルにおいても、書込み期間における異常放電の発生を抑えて書込み動作を安定にし、画像表示品質を向上させることができるので、パネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置として有用である。
1 プラズマディスプレイ装置
10 パネル
21 (ガラス製の)前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
25,33 誘電体層
26 保護層
31 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
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
53,54,55 ミラー積分回路
57 比較回路
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q21,Q22,Q23,Q24,Q26,Q27,SW2,SW3,QH1〜QHn,QL1〜QLn スイッチング素子
C1,C2,C3,C20,C31 コンデンサ
CP1 比較器
D21,D22,D30,D31 ダイオード
R1,R2,R3 抵抗
L1 上りランプ電圧
L2,L4,L5 下りランプ電圧
L3 消去ランプ電圧
L20 インダクタ
10 パネル
21 (ガラス製の)前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
25,33 誘電体層
26 保護層
31 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
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
53,54,55 ミラー積分回路
57 比較回路
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q21,Q22,Q23,Q24,Q26,Q27,SW2,SW3,QH1〜QHn,QL1〜QLn スイッチング素子
C1,C2,C3,C20,C31 コンデンサ
CP1 比較器
D21,D22,D30,D31 ダイオード
R1,R2,R3 抵抗
L1 上りランプ電圧
L2,L4,L5 下りランプ電圧
L3 消去ランプ電圧
L20 インダクタ
Claims (8)
- 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を、下降する初期化用下り傾斜電圧を前記走査電極に印加する初期化期間と、書込み期間と、サブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを前記表示電極対に交互に印加する維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設けて階調表示するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記初期化期間に、前記初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、前記初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて前記維持電極に印加し、
輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、前記初期化用下り傾斜電圧の最低電圧および前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低く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。 - 輝度重みが昇順または降順になるように各サブフィールドを並べたときに隣り合う複数のサブフィールドで1つのグループを構成し、
輝度重みの平均値が小さいグループに属するサブフィールドでは、輝度重みの平均値が大きいグループに属するサブフィールドよりも、前記初期化用下り傾斜電圧の最低電圧および前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低く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パネルの駆動方法。 - 前記初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較し、前記初期化用下り傾斜電圧が前記比較電圧に到達してから前記調整用下り傾斜電圧を発生するまでの時間を変更することで、前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧を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パネルの駆動方法。
- 前記調整用下り傾斜電圧を前記維持電極に印加する期間は、前記維持電極を駆動する維持電極駆動回路から前記維持電極を電気的に切り離して前記維持電極をハイインピーダンス状態とし、前記走査電極に印加される前記初期化用下り傾斜電圧を、前記走査電極と前記維持電極との間の寄生容量を介して前記維持電極に印加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パネルの駆動方法。
- 前記初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較し、前記初期化用下り傾斜電圧が前記比較電圧に到達してから前記維持電極を前記ハイインピーダンス状態にするまでの時間を変更することで、前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧を制御するとともに、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも、前記時間を短くすることを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 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、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、前記維持期間にサブフィールド毎に設定された輝度重みに応じた回数の維持パルスを前記表示電極対に交互に印加するプラズマディスプレイパネルと、
前記初期化期間には下降する初期化用下り傾斜電圧を発生し、前記維持期間には前記維持パルスを発生して前記走査電極に印加する走査電極駆動回路と、
前記維持期間に前記維持パルスを発生して前記維持電極に印加する維持電極駆動回路と、を備え、
前記維持電極駆動回路は、
前記初期化期間に、前記初期化用下り傾斜電圧よりも時間的に遅く発生する調整用下り傾斜電圧を、前記初期化用下り傾斜電圧の最低電圧と前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧との位相を互いに揃えて前記維持電極に印加するとともに、輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも前記調整用下り傾斜電圧の最低電圧を低くし、
前記走査電極駆動回路は、
輝度重みの小さいサブフィールドでは、輝度重みの大きいサブフィールドよりも前記初期化用下り傾斜電圧の最低電圧を低くすることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 前記走査電極駆動回路は、前記初期化用下り傾斜電圧とあらかじめ設定した比較電圧とを比較する比較回路を有し、
前記維持電極駆動回路は、前記比較回路における比較結果にもとづき前記調整用下り傾斜電圧を発生することを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記維持電極駆動回路は、
前記調整用下り傾斜電圧を発生する期間は、
前記維持電極駆動回路から前記維持電極を電気的に切り離して前記維持電極をハイインピーダンス状態とすることを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009165633A JP2011022259A (ja) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009165633A JP2011022259A (ja) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011022259A true JP2011022259A (ja) | 2011-02-03 |
Family
ID=43632413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009165633A Pending JP2011022259A (ja) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011022259A (ja) |
-
2009
- 2009-07-14 JP JP2009165633A patent/JP2011022259A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101057930B1 (ko) | 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 | |
JP4655090B2 (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JPWO2008066085A1 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP5169960B2 (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP5206418B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
KR101083226B1 (ko) | 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 | |
JP5146458B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP5104757B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP5093105B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP2010019961A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP2009250995A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP5092501B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置 | |
WO2011089889A1 (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP5251971B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
WO2010131466A1 (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP2011022259A (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP2009186717A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP5263450B2 (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP2011085649A (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP2010266652A (ja) | プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 | |
JP2009236990A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP2008309917A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP2008268795A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
WO2012017633A1 (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 | |
JP2010019960A (ja) | プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 |