JP2011085649A - 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 PDF

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Abstract

【課題】表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示して画像表示品質を高める。
【解決手段】所定の放電セルには強制初期化波形を印加し、他の放電セルには選択初期化波形を印加する初期化期間を有する特定セル初期化サブフィールドを設け、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドの維持期間において、強制初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを印加せずベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧を印加し、選択初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを1回だけ印加する。
【選択図】図3

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の画像表示を行っている。
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の発光と非発光とを制御する。そして、1フィールドに発生する発光の回数を制御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。これにより、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、走査電極には走査パルスを印加し、データ電極には表示すべき画像信号にもとづき選択的に書込みパルスを印加する。これにより、発光すべき放電セルにおいて、走査電極とデータ電極との間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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に、サブフィールド毎に定められた回数の維持パルスを交互に印加する。これにより、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、パネルの画像表示領域に画像を表示する。
パネルに表示される画像の品質を高める上で重要な要因の1つにコントラストの向上がある。そして、サブフィールド法によるパネルの駆動方法の1つとして、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラストを向上させる駆動方法が開示されている。
この駆動方法では、1フィールドを構成する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では全ての放電セルに初期化放電を発生させる初期化動作を行う。また、他のサブフィールドの初期化期間では直前のサブフィールドの維持期間で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初期化動作を行う。
維持放電が発生しない黒表示領域の輝度(以下、「黒輝度」と略記する)は階調値の大きさに関係なく生じる発光、例えば、初期化放電によって生じる発光等によって変化する。しかし、上述の駆動方法では、黒表示領域における発光は全ての放電セルに初期化動作を行うときの微弱発光だけとなる。これにより、黒輝度を低減して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、徐々に増加する緩やかな傾斜部分を持つ立ち上がり部と、徐々に減少する緩やかな傾斜部分を持つ立ち下がり部とを有する初期化波形を走査電極に印加し、直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を行った放電セルに初期化放電を起こす初期化期間を設け、かつ1フィールドの任意の初期化期間の直前に、全放電セルを対象として維持電極と走査電極の間で微弱放電を起こす期間を設けることで、黒輝度を下げて黒の視認性を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、維持期間において表示電極対への維持パルスの印加が終了した後に、上昇する傾斜電圧を維持電極に印加して放電セル内の壁電荷を消去する技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2000−242224号公報 特開2004−37883号公報 特開2004−348140号公報
上述したように、例えば特許文献1に記載された技術では、全ての放電セルに初期化放電を発生させる初期化動作を1フィールドに1回にすることで、サブフィールド毎に全ての放電セルに初期化放電を発生させる場合と比較して、表示画像の黒輝度を下げ、コントラストを高めることができる。
しかしながら、近年、パネルの大画面化、高精細化にともない画像表示品質の更なる向上が望まれている。
本発明はこのような要望に鑑みなされたものであり、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示して画像表示品質を高め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、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て階調表示するパネルの駆動方法であって、所定の放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形を印加し、他の放電セルに、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する選択初期化波形を印加する初期化期間を有する特定セル初期化サブフィールドを設け、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドの維持期間において、強制初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを印加せずベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧を印加し、選択初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを1回だけ印加することを特徴とする。
これにより、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を複数フィールドに1回にすることができるので、1フィールドに1回の割り合いで各放電セルに初期化放電を発生する構成よりも、黒輝度を下げることができる。また、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドを、表示電極対のそれぞれに少なくとも1回ずつ維持パルスを印加して維持放電を発生させるサブフィールドよりも輝度を下げて発光させることができるので、黒輝度(例えば、階調値「0」の輝度)の次に小さい階調値の輝度を下げることができる。また、特定セル初期化サブフィールドにおいて選択初期化波形を印加する放電セルには、その直前のサブフィールドの維持期間に、維持パルスによる維持放電、すなわち、放電セル内に壁電荷およびプライミング粒子を十分に生じさせることができる強放電を発生するので、それ以降のサブフィールドにおける書込み動作を安定に行うことが可能となる。したがって、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示される輝度の連続性を向上して表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示し、プラズマディスプレイ装置における画像表示品質を高めることができる。
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るとともに、特定セル初期化サブフィールドを有するフィールドを設けて階調表示するパネルと、維持期間において維持電極に維持パルスを印加する維持電極駆動回路と、放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形と、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する選択初期化波形とのいずれかを初期化期間に発生し、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間においては所定の放電セルに強制初期化波形を印加するとともに他の放電セルに選択初期化波形を印加し、維持期間においては走査電極に維持パルスを印加する走査電極駆動回路とを備え、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドの維持期間において、強制初期化波形を印加する放電セルには、維持電極駆動回路および走査電極駆動回路は維持パルスを表示電極対に印加せず、走査電極駆動回路はベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧を走査電極に印加し、選択初期化波形を印加する放電セルには、維持電極駆動回路は維持電極に維持パルスを印加せず、走査電極駆動回路は走査電極に維持パルスを1回だけ印加することを特徴とする。
これにより、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を複数フィールドに1回にすることができるので、1フィールドに1回の割り合いで各放電セルに初期化放電を発生する構成よりも、黒輝度を下げることができる。また、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドを、表示電極対のそれぞれに少なくとも1回ずつ維持パルスを印加して維持放電を発生させるサブフィールドよりも輝度を下げて発光させることができるので、黒輝度(例えば、階調値「0」の輝度)の次に小さい階調値の輝度を下げることができる。また、特定セル初期化サブフィールドにおいて選択初期化波形を印加する放電セルには、その直前のサブフィールドの維持期間に、維持パルスによる維持放電、すなわち、放電セル内に壁電荷およびプライミング粒子を十分に生じさせることができる強放電を発生するので、それ以降のサブフィールドにおける書込み動作を安定に行うことが可能となる。したがって、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示される輝度の連続性を向上して表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示し、プラズマディスプレイ装置における画像表示品質を高めることができる。
また、このプラズマディスプレイ装置においては、走査電極をベース電位に接続するためのスイッチング素子を前記走査電極のそれぞれに設けた構成としてもよい。これにより、走査電極を選択的にベース電位に接続することが可能となる。
本発明によれば、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示して画像表示品質を高め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。
本発明の一実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。 同パネルの電極配列図である。 本発明の一実施の形態における第1のフィールドにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す波形図である。 本発明の一実施の形態における第2のフィールドにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す波形図である。 本発明の一実施の形態における強制初期化波形および選択初期化波形の発生パターンの一例を示す図である。 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の回路ブロック図である。 本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路の一構成例を示す回路図である。 本発明の一実施の形態における特定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。 本発明の一実施の形態における第1のフィールドにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の他の一例を示す波形図である。 本発明の一実施の形態における第1のフィールドにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形のさらに他の一例を示す波形図である。
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、2次電子放出係数が大きく、かつ耐久性に優れた酸化マグネシウム(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、その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)が配列されている。そして、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ている。したがって、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、サブフィールド法によってパネル10を駆動するものとする。このサブフィールド法では、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する。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。そして、各サブフィールドの書込み期間では、発光すべき放電セルに書込み放電を発生させることで、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。このようにパネル10を駆動することによって階調表示を行う。
なお、本実施の形態では、1フィールドを第1サブフィールドから第9サブフィールドまでの9つのサブフィールド(以下、第1サブフィールドを「第1SF」、第2サブフィールドを「第2SF」というようにそれぞれ略記する)で構成するものとする。そして、第2SFから第9SFの各サブフィールドにはそれぞれ(1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを設定し、第1SFには、輝度重み「1」よりもさらに小さい輝度重みを設定するものとする。
本実施の形態では、後述する特定セル初期化サブフィールドと後述する複数の選択初期化サブフィールドとを有するフィールド(以下、「第1のフィールド」と呼称する)と、後述する複数の選択初期化サブフィールドのみからなるフィールド(以下、「第2のフィールド」と呼称する)とを設けてパネル10を駆動する構成としている。そして、第2のフィールドの第1SFには、輝度重み「1」よりも小さい輝度重み「0.5」を設定し、第1のフィールドの第1SFには、輝度重み「0.5」よりもさらに小さい輝度重み「0.25」を設定するものとする。ただし、輝度重み「0.5」は輝度重み「1」の2分の1の発光輝度であることを意味するものではなく、また、輝度重み「0.25」は輝度重み「1」の4分の1の発光輝度であることを意味するものではない。輝度重み「0.5」は輝度重み「1」よりも発光輝度が低いことを表しているに過ぎず、また、輝度重み「0.25」は輝度重み「0.5」よりも発光輝度がさらに低いことを表しているに過ぎない。なお、第1のフィールドおよび第2のフィールドの詳細については後述する。
また、本実施の形態では、同一のサブフィールドの初期化期間において2つの異なる初期化動作を行う構成としている。この2つの異なる初期化動作とは、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する「強制初期化動作」と、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する「選択初期化動作」である。これは、黒輝度を上昇させる要因となる発光を極力減らして黒輝度を低減し、コントラストを向上させるためである。
黒輝度は、階調値の大きさに関係なく生じる発光によって変化するので、そのような発光を低減することで黒輝度を低減することができる。階調値の大きさに関係なく生じる発光の主なものに、初期化放電による発光がある。ただし、上述した選択初期化動作は、直前のサブフィールドで維持放電を発生しなかった放電セルでは放電が発生しないので、黒輝度の明るさに実質的に影響を与えない。一方、上述した強制初期化動作は、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電が発生するので、黒輝度の明るさに影響を与える。
すなわち、黒輝度は強制初期化動作の発生頻度に応じて変化する。したがって、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を低減すれば、表示画像の黒輝度を低減し、コントラストを向上することができる。
そこで、本実施の形態では、1フィールドを構成する複数のサブフィールドの中で、1つのサブフィールドの初期化期間では各放電セルに対して強制初期化動作と選択初期化動作とをそれぞれ選択的に行う「特定セル初期化動作」を行い、他のサブフィールドの初期化期間では全ての放電セルで選択初期化動作を行うものとする(以下、特定セル初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールドを「特定セル初期化サブフィールド」と呼称し、全ての放電セルで選択初期化動作を行う初期化期間を有するサブフィールドを「選択初期化サブフィールド」と呼称する)。
そのために、本実施の形態では、各サブフィールドの初期化期間に、放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形と、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する選択初期化波形とのいずれかを走査電極22に印加するものとする。
そして、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間においては、パネル10上の走査電極22のうち、所定の走査電極22に強制初期化波形を印加し、他の走査電極22には選択初期化波形を印加するものとする。すなわち、所定の放電セルに強制初期化波形を印加し、他の放電セルには選択初期化波形を印加して、特定の放電セルに初期化放電を発生させるものとする。また、選択初期化サブフィールドの初期化期間においては、全ての走査電極22に選択初期化波形を印加して、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生させるものとする。
そして、本実施の形態では、第1のフィールドは特定セル初期化サブフィールドと複数の選択初期化サブフィールドとを有する構成とし、第2のフィールドは複数の選択初期化サブフィールドからなる構成とする。例えば、第1のフィールドにおいて、第2SFを特定セル初期化サブフィールドとし、他のサブフィールドである第1SF、第3SF〜第9SFを選択初期化サブフィールドとする。
また、第2のフィールドは、全てのサブフィールド(第1SF〜第9SF)を選択初期化サブフィールドとする。
そして、それぞれの放電セルにおいて強制初期化動作を行う頻度が複数フィールドに1回(本実施の形態では、例えば、6フィールドに1回)となるように、第1のフィールドと第2のフィールドとを周期的に切換え、かつ、第1のフィールドでは強制初期化動作を行う放電セルを各フィールドで変更しながら、画像を表示するものとする。
したがって、1フィールドに1回の割り合いで各放電セルに初期化放電を発生する構成と比較して、黒輝度を上昇させる要因となる発光を低減して表示画像における黒輝度を低減し、コントラストを向上させることができる。
次に、第1のフィールド、第2のフィールドについて説明する。なお、上述したように、本実施の形態では、第1のフィールド、第2のフィールドをそれぞれ第1SFから第9SFまでの9つのサブフィールドで構成し、第1のフィールドにおいては、第1SF〜第9SFの各サブフィールドにそれぞれ(0.25、1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを設定し、第2のフィールドにおいては、第1SF〜第9SFの各サブフィールドにそれぞれ(0.5、1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを設定するものとする。
なお、第1のフィールドの第1SFと第2のフィールドの第1SFとは輝度重みが互いに異なるので、それぞれを区別するために、以下、第1のフィールドの第1SFを「0.25サブフィールド」とも記し、第2のフィールドの第1SFを「0.5サブフィールド」とも記す。
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第1のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す波形図である。図3には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極SC1、書込み期間において2番目に書込み動作を行う走査電極SC2、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極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の駆動電圧波形を示す。
また、図3には、第1のフィールドのうち、3つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち特定セル初期化サブフィールドである第2SFと、選択初期化サブフィールドである第1SFおよび第3SFとを示す。なお、第4SF以降は図示していないが、第4SF以降の各サブフィールドにおいては、維持期間に発生する維持パルス数を除き、第3SFと同じ駆動電圧波形を各電極に印加するものとする。
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、各電極の中からサブフィールドデータ(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、特定セル初期化サブフィールドである第2SFについて説明する。
なお、図3には、配置的に見て上から(1+3×N)番目(Nは整数)の走査電極SC(1+3×N)には直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形を印加し、それ以外の走査電極22には選択初期化波形を印加する構成を示す。
第2SFの初期化期間前半部では、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0(V)を印加する。そして、走査電極SC(1+3×N)には、電圧Vi1を印加し、電圧Vi1から電圧Vi2に向かって緩やかに(例えば、約0.5V/μsecの勾配で)上昇する傾斜電圧(以下、「上りランプ電圧」と呼称する)L1を印加する。このとき、電圧Vi1は、維持電極SU(1+3×N)に対して放電開始電圧未満の電圧にし、電圧Vi2は維持電極SU(1+3×N)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SC(1+3×N)と維持電極SU(1+3×N)との間、および走査電極SC(1+3×N)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SC(1+3×N)上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、走査電極SC(1+3×N)と交差するデータ電極D1〜データ電極Dm上部および維持電極SU(1+3×N)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、走査電極SC(1+3×N)の印加電圧を、電圧Vi2から電圧Vi2よりも低い電圧Vi3に下降させる。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)を印加する。そして、走査電極SC(1+3×N)に、電圧Vi3から負の電圧Vi4に向かって緩やかに(例えば、約−0.5V/μsecの勾配で)下降する傾斜電圧(以下、「下りランプ電圧」と呼称する)L2を印加する。このとき、電圧Vi3は、維持電極SU(1+3×N)に対して放電開始電圧未満の電圧にし、電圧Vi4は維持電極SU(1+3×N)に対して放電開始電圧を超える電圧にする。
この間に、走査電極SC(1+3×N)と維持電極SU(1+3×N)との間、および走査電極SC(1+3×N)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SC(1+3×N)上部の負の壁電圧および維持電極SU(1+3×N)上部の正の壁電圧が弱められ、走査電極SC(1+3×N)と交差するデータ電極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。
以上の波形が、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形である。そして、強制初期化波形を走査電極22に印加して行う上述の動作が強制初期化動作である。
一方、走査電極SC(1+3×N)以外の走査電極22には、第2SFの初期化期間前半部では、電圧Vi1を印加せず、0(V)から電圧Vi2’に向かって緩やかに上昇する上りランプ電圧L1’を印加する。この上りランプ電圧L1’は、上りランプ電圧L1と同じ勾配で、上りランプ電圧L1と同じ時間だけ上昇を続けるものとする。したがって、電圧Vi2’は電圧Vi2から電圧Vi1を引いた電圧に等しい電圧となる。このとき、電圧Vi2’は維持電極23に対して放電開始電圧未満の電圧となるように各電圧および上りランプ電圧L1’を設定する。これにより、上りランプ電圧L1’を印加した放電セルでは実質的に放電は発生しない。
初期化期間後半部では、走査電極SC(1+3×N)以外の走査電極22にも、走査電極SC(1+3×N)と同様に、下りランプ電圧L2を印加する。
以上の波形が、第1のフィールドの第2SFにおける選択初期化波形である。そして、第1のフィールドの第2SFにおける初期化期間後半部は、後述する選択初期化波形と同じ働きを有するものとする。
以上により、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間における初期化動作、すなわち、パネル10上の走査電極22のうち、所定の走査電極22(例えば、走査電極SC(1+3×N))に強制初期化波形を印加し、他の走査電極22に選択初期化波形を印加して、特定の放電セルで強制初期化動作を行い、他の放電セルで選択初期化動作を行う特定セル初期化動作が終了する。
続く第2SFの書込み期間では、パネル10上の全ての走査電極22である走査電極SC1〜走査電極SCnに対しては走査パルス電圧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、走査電極SC1〜走査電極SCnに電圧Vccを印加する。
そして、配置的に見てパネル10の上から1番目(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、パネル10上の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。
続く第2SFの維持期間では、第2SF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。
具体的には、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。なお、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しない。
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し、表示電極対24の電極間に電位差を与える。これにより、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には、ベース電位である0(V)から所定の電位である電圧Versまで緩やかに(例えば、約10V/μsecの勾配で)上昇する傾斜電圧(以下、「消去ランプ電圧」と呼称する)L3を印加する。なお、所定の電位である電圧Versは放電開始電圧を超える電圧に設定する。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との間に、微弱な放電が持続して発生する。そして、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上に壁電荷となって蓄積されていく。これにより、データ電極Dk上の正の壁電圧を残したまま、走査電極SCi上の壁電圧および維持電極SUi上の壁電圧は、走査電極SCiに印加した電圧と放電開始電圧の差、例えば(電圧Vers−放電開始電圧)の程度まで弱められる。
その後、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する電圧を0(V)に戻し、維持期間における維持動作が終了する。
次に、選択初期化サブフィールドの動作について、第1フィールドの第3SFを例に挙げて説明する。
第3SFの初期化期間では、選択初期化波形をパネル10上の全ての走査電極22に印加する。この選択初期化波形は、強制初期化波形の前半部を省略した駆動電圧波形である。具体的には、維持電極SU1〜維持電極SUnには電圧Veを、データ電極D1〜データ電極Dmには0(V)をそれぞれ印加する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCnには放電開始電圧以下となる電圧(例えば、0(V))から負の電圧Vi4に向かって、下りランプ電圧L2と同じ勾配で下降する下りランプ電圧L4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2SF)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。
上述の波形が、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルだけに初期化放電を発生する選択初期化波形である。そして、選択初期化波形を全ての走査電極22に印加して行う上述の動作が選択初期化動作である。
以上により、選択初期化サブフィールドの初期化期間における選択初期化動作が終了する。
なお、特定セル初期化サブフィールドである第2SFの初期化期間に発生する選択初期化波形と、選択初期化サブフィールドである第3SFの初期化期間に発生する選択初期化波形とは波形形状が互いに異なる。しかし、第2SFの初期化期間に発生する選択初期化波形は、初期化期間前半部では放電が発生せず、初期化期間後半部は第3SFの初期化期間における選択初期化動作と実質的に同等の働きを有する。したがって、本実施の形態では、第2SFの初期化期間に発生する、上りランプ電圧L1’と下りランプ電圧L2とを有する初期化波形を、選択初期化波形としている。
なお、本発明における選択初期化波形は、何ら上述した波形に限定されるものではない。選択初期化波形は、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルだけに初期化放電を発生する波形であればどのような波形であってもかまわない。例えば、本実施の形態では、下りランプ電圧L4を全て同じ勾配で発生させる構成を説明したが、下りランプ電圧L4を複数の期間に分け、各期間で勾配を変えて下りランプ電圧L4を発生させる構成としてもよい。
第3SFの書込み期間では、第2SFの書込み期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。また、第3SFの維持期間では、維持パルスの発生数を除き、第2SFの維持期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
また、第4SF以降のサブフィールドでは、維持期間における維持パルスの発生数を除き、第3SFと同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
次に、第1フィールドを構成する輝度重み「0.25」の第1SF(0.25サブフィールド)について説明する。本実施の形態において、0.25サブフィールド(第1SF)は選択初期化サブフィールドである。したがって、0.25サブフィールド(第1SF)の初期化期間では、第3SFの初期化期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。また、0.25サブフィールド(第1SF)の書込み期間では、第2SF、第3SFの書込み期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
そして、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間では、第2SFの特定セル初期化サブフィールドにおいて強制初期化波形を印加する放電セルには、維持パルスを印加せず、ベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧だけを印加し、この傾斜電圧による微弱放電だけを発生させるものとする。なお、本実施の形態では、この傾斜電圧を消去ランプ電圧L3と同じ波形形状で発生しているので、以下、この傾斜電圧も消去ランプ電圧L3と呼称する。
具体的には、特定セル初期化サブフィールドにおいて強制初期化波形を印加する放電セルに属する走査電極22(図3に示す例では、走査電極SC(1+3×N))には、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において、ベース電位である0(V)から所定の電位である電圧Versまで緩やかに(例えば、約10V/μsecの勾配で)上昇する消去ランプ電圧L3を印加する。
すると、書込み期間において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、走査電極SCi上の壁電圧と維持電極SUi上の壁電圧との差に消去ランプ電圧L3が加算されたものとなる。これにより、走査電極SCi上と維持電極SUi上との電圧差は、消去ランプ電圧L3の上昇途中で放電開始電圧を超え、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に微弱な放電が起こる。そして、上昇する電圧が電圧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0(V)まで降下させる。
一方、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)において選択初期化波形を印加する放電セルには、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において、維持パルスによる維持放電を1回だけ発生させるものとする。なお、この維持パルスの発生回数は、輝度倍率にかかわらず、1とする。
具体的には、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)において選択初期化波形を印加する放電セルに属する走査電極22(図3に示す例では、走査電極SC(1+3×N)を除く走査電極22)に、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において、維持パルスを1回だけ印加する。これにより、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発生する。
なお、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は、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間は、0(V)に維持したままとする。
こうして、第1SFの維持期間が終了する。
本実施の形態では、このようにして、発光輝度を低減した微弱な発光を0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間で発生し、第1のフィールドの第1SFを輝度重み「1」よりも発光輝度が低い輝度重み「0.25」としている。ただし、上述したように、輝度重み「0.25」は、輝度重み「1」の4分の1の発光輝度であることを意味するのではなく、単に輝度重み「1」よりも発光輝度が低いことを表しているに過ぎない。
以上が、本実施の形態における第1のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
図4は、本発明の一実施の形態における第2のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す波形図である。図4には、図3と同様に、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極SC1、書込み期間において2番目に書込み動作を行う走査電極SC2、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極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の駆動電圧波形を示す。
また、図4には、3つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち第1SF〜第3SFの各サブフィールドの駆動電圧波形を示す。
まず、輝度重み「0.5」の第1SF(0.5サブフィールド)について説明する。0.5サブフィールドの初期化期間、書込み期間では、第1フィールドの第1SFである0.25サブフィールドの初期化期間、書込み期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
そして、0.5サブフィールド(第2フィールドの第1SF)の維持期間では、走査電極SC1〜走査電極SCnに維持パルスを1回だけ印加する。
具体的には、維持電極SU1〜維持電極SUnに0(V)を印加し、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。これにより書込み放電を起こした放電セルで維持放電が起こり、蛍光体層35が発光する。こうして、0.5サブフィールドの維持期間が終了する。
本実施の形態において、輝度重み「1」のサブフィールドの維持期間では、表示電極対24のそれぞれに、維持パルスを少なくとも1回ずつ印加する。また、第2SF〜第9SFの各維持期間においては、それぞれ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発生する。しかし、本実施の形態における0.5サブフィールドの維持期間では、輝度倍率にかかわらず、維持パルスの発生数は1とする。
本実施の形態では、このようにして、0.5サブフィールド(第1SF)を、輝度重み「1」よりも発光輝度が低い輝度重み「0.5」としている。ただし、上述したように、輝度重み「0.5」は、輝度重み「1」の2分の1の発光輝度であることを意味するのではなく、単に輝度重み「1」よりも発光輝度が低いことを表しているに過ぎない。
なお、第1フィールドの0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において生じる発光には、消去ランプ電圧L3によるものが含まれているため、0.5サブフィールド(第2フィールドの第1SF)の維持期間において維持パルスにより生じる発光よりも、発光輝度が低い。したがって、本実施の形態では、0.25サブフィールド(第1フィールドの第1SF)の輝度重みを「0.25」と表記している。しかし、輝度重み「0.25」は、輝度重み「0.5」の2分の1の発光輝度であることを意味するのではなく、単に輝度重み「0.5」よりも発光輝度が低いことを表しているに過ぎない。
次に、第2フィールドの選択初期化サブフィールドである第2SFについて説明する。第2SFの初期化期間では、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、図3に示した第2SFの初期化期間と同様の駆動電圧波形をそれぞれに印加する。また、走査電極SC1〜走査電極SCnには、図3に示した第1のフィールドにおける第2SFの選択初期化波形と同様の選択初期化波形、すなわち、上りランプ電圧L1’と下りランプ電圧L2とを有する初期化波形を印加する。これにより、第2SFの初期化期間前半部においては全ての放電セルに初期化放電は実質的に発生しない。
なお、第2SFの初期化期間後半部は、上述したように第3SFの選択初期化波形と同じ働きを有するので、0.5サブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルには、走査電極SCi上に負の壁電圧が蓄積し、維持電極SUi上およびデータ電極Dk上に正の壁電圧が蓄積する。したがって、第3SFにおける選択初期化動作と同様に、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、データ電極Dk上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、0.5サブフィールドの維持期間に維持放電を発生しなかった放電セルには初期化放電は発生しないので、黒輝度の明るさに実質的に影響はない。これは、第1のフィールドの特定セル初期化サブフィールドにおいて選択初期化動作を行う放電セルにおいても同様である。
以上により、第2フィールドの第2SFの初期化期間における選択初期化動作が終了する。
この第2SFの書込み期間以降は、図3に示した第2SFの書込み期間以降の駆動電圧波形と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
以上が、本実施の形態における第2のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
なお、第1のフィールドの特定セル初期化サブフィールド(第2SF)で強制初期化波形を印加する放電セルでは、その直前のサブフィールド、すなわち0.25サブフィールド(第1SF)における動作にかかわらず、強制初期化動作による初期化放電が発生する。したがって、その放電セルでは、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に消去ランプ電圧L3による微弱な放電が発生するだけであっても、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間で強制初期化動作により放電セル内が十分に初期化されるため、以降の書込み動作を比較的安定に行うことができる。
一方、第1のフィールドの特定セル初期化サブフィールド(第2SF)で選択初期化動作を行う放電セルでは、その直前のサブフィールド、すなわち0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間における動作に応じた初期化動作が行われる。そのため、この放電セルにおいて、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)で強制初期化動作を行う放電セルと同様に、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に消去ランプ電圧L3による微弱な放電だけしか発生しないと、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間での初期化動作が不安定なものとなり、続く第2SF以降の書込み期間において、書込み動作時に壁電荷およびプライミング粒子が不足して書込み動作が不安定になり、書込み動作の有無にかかわらず維持放電が発生しない放電セル(以下、「不灯セル」と呼称する)が生じるおそれがある。これは、第2のフィールドにおける0.5サブフィールド(第1SF)と、それに続く選択初期化サブフィールド(第2SF)との関係においても同様である。
しかし、本実施の形態では、第1のフィールドの特定セル初期化サブフィールド(第2SF)で選択初期化動作を行う放電セルでは、その直前の0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において、消去ランプ電圧L3に代えて維持パルスを発生し、消去ランプ電圧L3による放電よりも強い放電を生じさせる構成としている。また、第2フィールドの0.5サブフィールド(第1SF)の維持期間においても、同様に、消去ランプ電圧L3に代えて維持パルスによる強い放電を生じさせる構成としている。これにより、第1のフィールドの特定セル初期化サブフィールド(第2SF)で選択初期化動作を行う放電セルにおいては0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間終了時に、第2のフィールドにおいては0.5サブフィールド(第1SF)の維持期間終了時に、それぞれ壁電荷およびプライミング粒子を十分に生じさせることができるので、続く第2SF以降における書込み動作を安定にし、不灯セルの発生を防止することができる。
図5は、本発明の一実施の形態における強制初期化波形および選択初期化波形の発生パターンの一例を示す図である。図5には、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を6フィールドに1回とするときの強制初期化波形および選択初期化波形の発生パターンの一例を示す。図5において、横軸はフィールドを、縦軸は走査電極22を表す。また、図5に示す例では、第1のフィールドは、第2SFを特定セル初期化サブフィールドとし、他のサブフィールドを選択初期化サブフィールドとする。また、第2のフィールドは、全てのサブフィールド(第1SF〜第9SF)を選択初期化サブフィールドとする。
また、図5に示す「○」は、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)の初期化期間において強制初期化動作を行うこと、すなわち、図3に示した強制初期化波形を走査電極22に印加することを表し、「×」は、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)の初期化期間において選択初期化動作を行うこと、すなわち、図3に示した選択初期化波形を走査電極22に印加することを表す。
以下、走査電極SCi〜走査電極SCi+2、およびjフィールド〜j+5フィールドを例に挙げて説明を行う。
まず、jフィールドの第2SFでは、走査電極SCiに強制初期化波形を印加し、走査電極SCi+1および走査電極SCi+2には選択初期化波形を印加する。
続くj+1フィールドの第2SFでは、全ての走査電極22に選択初期化波形を印加する。
続くj+2フィールドの第2SFでは、走査電極SCi+1に強制初期化波形を印加し、走査電極SCiおよび走査電極SCi+2には選択初期化波形を印加する。
続くj+3フィールドの第2SFでは、全ての走査電極22に選択初期化波形を印加する。
続くj+4フィールドの第2SFでは、走査電極SCi+2に強制初期化波形を印加し、走査電極SCiおよび走査電極SCi+1には選択初期化波形を印加する。
続くj+5フィールドの第2SFでは、全ての走査電極22に選択初期化波形を印加する。
こうして、走査電極SCi〜走査電極SCi+2における繰り返し動作の1つを終了する。他の走査電極22に対しても、上述と同様の動作を行い、これ以降においても、各フィールドで上述と同様の動作を繰り返す。なお、図5に示す構成においては、jフィールド、j+2フィールド、j+4フィールド、・・・、は第1のフィールドとなり、j+1フィールド、j+3フィールド、j+5フィールド、・・・、は第2のフィールドとなる。
図5に示す例では、各放電セルで強制初期化動作を行う回数が、6フィールドに1回となるように強制初期化波形および選択初期化波形を選択的に発生してパネル10に印加している。これにより、フィールド毎に全ての放電セルで強制初期化動作を行う構成と比較して、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を低減(図5に示す例では、6分の1に低減)することができ、表示画像の黒輝度を低減することができる。
このように、本実施の形態では、第1のフィールドと第2のフィールドとを周期的に切換え、かつ、第1のフィールドでは強制初期化動作を行う放電セルをフィールドに応じて変更することで、黒輝度の低減を実現している。
このように、全サブフィールドを非発光とする黒輝度が低下すると、黒輝度(例えば、階調値「0」)と、その次に大きい階調値との輝度差が大きくなりやすく、表示画像における暗い領域での輝度の連続性が損なわれてしまうことがある。
しかし、本実施の形態では、第2のフィールドでは輝度重み「1」よりも発光輝度が低い輝度重み「0.5」のサブフィールドを、第1のフィールドでは輝度重み「0.5」よりさらに発光輝度が低い輝度重み「0.25」のサブフィールドを、それぞれ画像表示に用いることができる。
したがって、本実施の形態では、黒輝度(例えば、階調値「0」の輝度)を低下するとともに、その次に大きい階調値の輝度を、輝度重み「1」のサブフィールドだけを発光させるときの輝度よりも低下させることができる。
さらに、第1のフィールドでは第1SFを輝度重み「0.25」のサブフィールドとすることで、全てのフィールドで第1SFを輝度重み「0.5」のサブフィールドとする構成と比較して、黒輝度を低下させることができる。
これにより、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、輝度の連続性を向上して表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示することが可能となるので、プラズマディスプレイ装置における画像表示品質をさらに高めることが可能となる。
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、パネル10の画素数に応じて、入力された画像信号sigをサブフィールド毎の発光・非発光を示すサブフィールドデータに変換する。
タイミング発生回路45は、水平同期信号Hおよび垂直同期信号V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、サブフィールド毎のサブフィールド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、初期化期間において走査電極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、維持期間において走査電極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おいて走査電極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を駆動する。
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を発生するための回路を備え、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維持電極SU1〜維持電極SUnを駆動する。
次に、走査電極駆動回路43の詳細とその動作について説明する。
図7は、本発明の一実施の形態における走査電極駆動回路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と、初期化波形を発生する初期化波形発生回路51と、走査パルスを発生する走査パルス発生回路52とを備え、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させる信号を「Hi」、オフさせる信号を「Lo」と表記する。なお、図7では、各回路に入力される制御信号(タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号)の信号経路の詳細は省略する。
また、図7には、負の電圧Vaを用いた回路(例えば、ミラー積分回路54)を動作させているときに、その回路と、維持パルス発生回路50、電圧Vrを用いた回路(例えば、ミラー積分回路53)、および電圧Versを用いた回路(例えば、ミラー積分回路55)とを電気的に分離するためのスイッチング素子Q7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)を動作させているときに、その回路と、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)と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、電力回収回路56とクランプ回路57とを備えている。電力回収回路56は、電力回収用のコンデンサC11、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、逆流防止用のダイオードDi1、ダイオードDi2、共振用のインダクタL11を有している。なお、電力回収用のコンデンサC11は電極間容量Cpに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収回路56の電源として働くように、電圧値Vsの半分の約Vs/2に充電されている。クランプ回路57は、走査電極SC1〜走査電極SCnを電圧Vsにクランプするためのスイッチング素子Q13、走査電極SC1〜走査電極SCnを0(V)にクランプするためのスイッチング素子Q14を有している。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き各スイッチング素子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Q11をオンにして電極間容量CpとインダクタL11とを共振させ、電力回収用のコンデンサC11に蓄えられた電力を、スイッチング素子Q11、ダイオードDi1、インダクタL11を介して走査電極SC1〜走査電極SCnに供給する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCnの電圧が電圧Vsに近づいた時点で、スイッチング素子Q13をオンにして、走査電極SC1〜走査電極SCn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Q12をオンにして電極間容量CpとインダクタL11とを共振させ、電極間容量Cpの電力を、インダクタL11、ダイオードDi2、スイッチング素子Q12を通して電力回収用のコンデンサC11に回収する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCnの電圧が0(V)に近づいた時点で、スイッチング素子Q14をオンにして、走査電極SC1〜走査電極SCnを0(V)にクランプする。
初期化波形発生回路51は、ミラー積分回路53と、ミラー積分回路54と、ミラー積分回路55とを有する。図7には、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54の入力端子を入力端子IN2、ミラー積分回路55の入力端子を入力端子IN3と示している。なお、ミラー積分回路53およびミラー積分回路55は上昇する傾斜電圧を発生し、ミラー積分回路54は下降する傾斜電圧を発生する。
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、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、0.5V/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、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、基準電位Aを電圧Vi4までランプ状に緩やかに(例えば、−0.5V/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。
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、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLn、およびスイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMn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。また、スイッチング素子QHjの他方の端子は入力端子INbとなっており、スイッチング素子QLjの他方の端子は入力端子INaとなっている。
また、スイッチング素子QMjの一方の端子は走査パルス発生回路52の出力端子に接続され、スイッチング素子QMjの他方の端子は接地電位に接続されており、スイッチング素子QMjは走査電極SCjを0(V)にクランプすることができる。このように、本実施の形態においては、走査電極22をベース電位である0(V)に接続するためのスイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMnを走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに設けた構成としているので、走査電極SC1〜走査電極SCnのうちの任意の走査電極22に、選択的に0(V)を印加することができる。
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、スイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMnは複数の出力毎にまとめられIC化されている。このICが走査ICである。
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に接続するためのスイッチング素子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Di31およびコンデンサC31とを備えている。そして、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnの入力端子INbには電圧Vcを入力し、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnの入力端子INaには基準電位Aを入力する。
このように構成された走査パルス発生回路52では、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に等しくし、入力端子INaには負の電圧Vaを、入力端子INbには電圧Va+電圧Vscとなった電圧Vc(図3に示す電圧Vcc)を印加する。そして、サブフィールドデータにもとづき、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をオンにすることで、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をオンにすることで、スイッチング素子QHhを経由して走査電極SChに電圧Va+電圧Vsc(図3に示す電圧Vcc)を印加する。
次に、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間において強制初期化波形および選択初期化波形を発生させる動作、およびその直前の維持期間における動作を、図8を用いて説明する。
図8は、本発明の一実施の形態における特定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、この図面では、強制初期化波形を印加する走査電極22を「走査電極SCx」と表し、選択初期化波形を印加する走査電極22を「走査電極SCy」と表す。
なお、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)を除く選択初期化サブフィールドにおいて選択初期化波形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、選択初期化波形である下りランプ電圧L4を発生させる動作は、図8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8には、維持パルスおよび消去ランプ電圧L3を発生させる動作もあわせて示す。
図8には、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間と、その直後の特定セル初期化サブフィールド(第2SF)の初期化期間におけるタイミングチャートを示す。また、図8では、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)の初期化期間(第1のフィールドの第2SFの初期化期間)を期間T1、期間T2、期間T3、期間T4で示す4つの期間に分割し、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間の維持パルスを発生させる期間については、期間T21、期間T22、期間T23で示す3つの期間に分割し、消去ランプ電圧L3を発生させる期間については、期間T11、期間T12で示す2つの期間に分割して示し、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Vi2’は電圧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8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とが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よりも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57のスイッチング素子Q13をオフ、スイッチング素子Q14をオンにして基準電位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およびスイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMn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、スイッチング素子Q6をオフにし(図示せず)、ミラー積分回路55を基準電位Aから電気的に分離する。また、図示はしていないが、スイッチング素子Q7をオンにし、ミラー積分回路53を基準電位Aに接続しておく。
(期間T1)
期間T1では、走査電極SCxに接続されたスイッチング素子QHxをオンにし、スイッチング素子QLxをオフにする。これにより、強制初期化波形を印加する走査電極SCxには、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)を印加する。
一方、走査電極SCyに接続されたスイッチング素子QHyはオフを、スイッチング素子QLyはオンをそれぞれ維持したままにする。これにより、選択初期化波形を印加する走査電極SCyには、基準電位A、すなわち0(V)を印加する。
(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。すなわち、走査電極SCxに接続されたスイッチング素子QHxはオンを、スイッチング素子QLxはオフをそれぞれ維持し、走査電極SCyに接続されたスイッチング素子QHyはオフを、スイッチング素子QLyはオンをそれぞれ維持する。
次に、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、傾斜電圧の勾配が所望の値(例えば、0.5V/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。こうして、0(V)から電圧Vi2’(本実施の形態では、電圧Vrに等しい)に向かって上昇する上りランプ電圧L1’を発生させる。
スイッチング素子QHyはオフ、スイッチング素子QLyはオンなので、走査電極SCyには、この上りランプ電圧L1’がそのまま印加される。
一方、スイッチング素子QHxはオン、スイッチング素子QLxはオフなので、走査電極SCxには、この上りランプ電圧L1’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。
(期間T3)
期間T3では、ミラー積分回路53の入力端子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。あわせて、維持パルス発生回路50のクランプ回路57のスイッチング素子Q13をオン、スイッチング素子Q14をオフにして基準電位Aを電圧Vsに接続する。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。また、図示はしていないが、スイッチング素子Q7をオフにし、ミラー積分回路53および維持パルス発生回路50を基準電位Aから電気的に分離する。
次に、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。この電圧下降は、入力端子IN2を「Hi」にしている期間、もしくは、基準電位Aが電圧Vaに到達するまで継続させることができる。
このとき、傾斜電圧の勾配が所望の値(例えば、−0.5V/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。
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)に到達したら、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。
こうして、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。
なお、入力端子IN2を「Lo」にしてミラー積分回路54の動作を停止したら、スイッチング素子Q5をオンにして(図示せず)、基準電位Aを電圧Vaにする。あわせて、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオン、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオフにする。こうして、基準電位Aに電圧Vscを重畳した電圧Vc、すなわち、電圧Vcc(本実施の形態では、電圧Va+電圧Vscに等しい)を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加し、続く書込み期間に備える。
このようにして、本実施の形態における走査電極駆動回路43では、特定セル初期化サブフィールドの初期化期間において、強制初期化波形および選択初期化波形を発生する。そして、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnと、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnとを制御することで、強制初期化波形および選択初期化波形を選択的に走査電極22に印加する。すなわち、強制初期化波形を走査電極SCxに印加し、選択初期化波形を走査電極SCyに印加する。
なお、下りランプ電圧L2、下りランプ電圧L4は、図8に示すように電圧Vaまで下降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Vaに正の電圧Vset2を重畳した電圧(図示せず)に到達した時点で、下降を停止させる構成としてもよい。また、下りランプ電圧L2および下りランプ電圧L4は、あらかじめ設定された電圧に到達した後、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、あらかじめ設定された電圧に到達したら、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。
次に、維持パルスを発生させ走査電極SCyに印加する動作を説明する。
まず、期間T21に入る前に、スイッチング素子Q6をオフにして(図示せず)ミラー積分回路55を基準電位Aから電気的に分離し、スイッチング素子Q7をオンにして(図示せず)維持パルス発生回路50を基準電位Aに接続する。また、維持パルス発生回路50のクランプ回路57のスイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13をオフにし、スイッチング素子Q14をオンにして基準電位Aを0(V)にしておく。そして、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QM1〜スイッチング素子QMnをオフにし、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。
(期間T21)
期間T21では、まず、スイッチング素子QHx、スイッチング素子QLxをともにオフにし、スイッチング素子QMxをオンにして、走査電極SCxに0(V)を印加する。また、スイッチング素子QHy、スイッチング素子QMyをオフにし、スイッチング素子QLyをオンにして、基準電位Aを走査電極SCyに接続する。この状態を、走査電極SCyに維持パルスを印加し終えるまで維持する。
そして、スイッチング素子Q11をオンにし、スイッチング素子Q14をオフにする。インダクタL11と電極間容量Cpとは共振回路を形成しているので、スイッチング素子Q11をオンにすることで電力回収用のコンデンサC11からスイッチング素子Q11、ダイオードDi1、インダクタL11を通して走査電極SCyへ電荷が移動し始め、走査電極SCyの電圧が上がり始める。
(期間T22)
走査電極SCyの電圧が電圧Vs付近の電圧まで上昇した後、スイッチング素子Q13をオンにし、スイッチング素子Q11をオフにする。これにより、走査電極SCyは電圧Vsにクランプされ、書込み放電を起こした放電セルでは走査電極SCiと維持電極SUiとの間の電圧差が放電開始電圧を超えて維持放電が発生する。この間も、走査電極SCxに0(V)を印加する。
(期間T23)
維持放電の発生後、スイッチング素子Q12をオンにし、スイッチング素子Q13をオフにする。すると、走査電極SCyからインダクタL11、ダイオードDi2、スイッチング素子Q12を通してコンデンサC11に電荷が移動し始め、走査電極22の電圧が下がり始める。この間も、走査電極SCxに0(V)を印加する。
(期間T24)
走査電極SCyの電圧がベース電位である0(V)付近まで下降した後、スイッチング素子Q14をオンにし、スイッチング素子Q12をオフにする。これにより、走査電極SCyはスイッチング素子Q14を介して接地され、走査電極SCyは0(V)にクランプされる。この間も、走査電極SCxに0(V)を印加する。
次に、消去ランプ電圧L3を発生させ走査電極SCxに印加する動作を説明する。
(期間T11)
期間T11では、まず、スイッチング素子QHy、スイッチング素子QLyをともにオフにし、スイッチング素子QMyをオンにして、走査電極SCyに0(V)を印加する。また、スイッチング素子QHx、スイッチング素子QMxをオフにし、スイッチング素子QLxをオンにして、基準電位Aを走査電極SCxに接続する。この状態を、走査電極SCxに消去ランプ電圧L3を印加し終えるまで維持する。
また、スイッチング素子Q6をオンにして(図示せず)、消去ランプ電圧L3を発生するミラー積分回路55を基準電位Aに接続する。
次に、ミラー積分回路55の入力端子IN3を「Hi」にする。具体的には入力端子IN3に、所定の定電流を入力する。これにより、コンデンサC3に向かって一定の電流が流れ、スイッチング素子Q3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IN3を「Hi」にしている期間、もしくは、基準電位Aが電圧Versに到達するまで継続させることができる。
このとき、傾斜電圧の勾配が所望の値(例えば、10V/μsec)になるように、入力端子IN3に入力する定電流を発生する。こうして、0(V)から電圧Versに向かって上昇する消去ランプ電圧L3を発生し、走査電極SCxに印加する。なお、電圧Versは電圧Vs以上の電圧であってもよく、あるいは電圧Vs以下の電圧であってもよい。
(期間T12)
消去ランプ電圧L3が電圧Versに到達した後、入力端子IN3を「Lo」にする。具体的には、入力端子IN3への定電流入力を停止する。こうして、ミラー積分回路55の動作を停止する。あわせて、スイッチング素子Q6をオフにし(図示せず)、ミラー積分回路55を基準電位Aから電気的に分離する。そして、図示はしていないが、維持パルス発生回路50のクランプ回路57のスイッチング素子Q13をオフ、スイッチング素子Q14をオンにして基準電位Aを0(V)に接続する。これにより、走査電極SCxの電圧はベース電位である0(V)まで低下する。
本実施の形態においては、走査電極駆動回路43を、走査電極22を0(V)に接続するためのスイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMnを走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに設けた構成としている。したがって、本実施の形態においては、上述したように、0.25SFの維持期間において、維持パルスを走査電極SCyに印加する間、走査電極SCxに0(V)を印加することができる。また、消去ランプ電圧L3を走査電極SCxに印加する間、走査電極SCyに0(V)を印加することができる。
なお、0.5サブフィールドの維持期間、およびその直後のサブフィールド(選択初期化サブフィールド)の初期化期間における動作は、図8の説明に用いた走査電極SCyを走査電極SC1〜走査電極SCnに置き換え、スイッチング素子QHyをスイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnに置き換え、スイッチング素子QMyをスイッチング素子QM1〜スイッチング素子QMnに置き換え、スイッチング素子QLyをスイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnに置き換えての動作に等しいので、説明を省略する。
以上のようにして、走査電極駆動回路43は、上りランプ電圧L1、下りランプ電圧L2(下りランプ電圧L4)、消去ランプ電圧L3を走査電極SCxに印加し、上りランプ電圧L1’、下りランプ電圧L2(下りランプ電圧L4)、維持パルスを走査電極SCyに印加する。
以上示したように、本実施の形態では、所定の走査電極22に強制初期化波形を印加し、他の走査電極22に選択初期化波形を印加する初期化期間を有する特定セル初期化サブフィールドと、全ての走査電極22に選択初期化波形を印加する初期化期間を有する選択初期化サブフィールドとを設けるとともに、特定セル初期化サブフィールドと複数の選択初期化サブフィールドとを有する第1のフィールドと、複数の選択初期化サブフィールドからなる第2のフィールドとを設ける構成とする。そして、第1のフィールドでは、特定セル初期化サブフィールドにおいて強制初期化波形を印加する放電セルには、特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールド(0.25サブフィールド)において、維持期間に、維持パルスを発生せず、ベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧(消去ランプ電圧L3)を走査電極22に印加し、特定セル初期化サブフィールドにおいて選択初期化波形を印加する放電セルには、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に、維持パルスを1回だけ印加するものとする。また、第2のフィールドでは、いずれかの選択初期化サブフィールド(例えば、第2SF)の直前のサブフィールド(0.5サブフィールド)において、維持期間に維持パルスを1回だけ発生して全ての放電セルに印加するものとする。
これにより、各放電セルで強制初期化動作を行う頻度を複数フィールドに1回(例えば、6フィールドに1回)にすることができるので、1フィールドに1回の割り合いで各放電セルに強制初期化動作を行う構成よりも、黒輝度(例えば、階調値「0」の輝度)を下げることができる。また、第1のフィールドにおいては特定セル初期化サブフィールド(例えば、第2SF)の直前のサブフィールドを0.25サブフィールド(第1SF)とし、第2のフィールドにおいてはいずれかの選択初期化サブフィールド(例えば、第2SF)の直前のサブフィールドを0.5サブフィールド(第1SF)とし、それぞれを、表示電極対のそれぞれに少なくとも1回ずつ維持パルスを印加して維持放電を発生させるサブフィールド(例えば、輝度重み「1」のサブフィールド)よりも輝度を下げて発光させることができるので、黒輝度の次に小さい階調値の輝度を、輝度重み「1」のサブフィールドだけを発光させるときの輝度よりも低下させることができる。また、第2SFの初期化期間に選択初期化波形を印加する放電セルには、その直前のサブフィールドの維持期間において、壁電荷およびプライミング粒子を十分に生じさせることができる維持パルスによる維持放電を発生するので、それ以降のサブフィールドにおける書込み動作を安定に行うことが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示される輝度の連続性を向上して表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示し、プラズマディスプレイ装置における画像表示品質を高めることが可能となる。
なお、各サブフィールドの発光輝度は、実際には、「書込み放電による発光輝度+維持期間の発光輝度」となる。輝度重みが大きいサブフィールドでは、維持期間の発光輝度が高いので、書込み放電による発光輝度がそのサブフィールドの発光輝度に占める割り合いは実質的に無視できる程度となる。しかし、輝度重みが小さいサブフィールドでは、維持期間の発光輝度が低いので、書込み放電による発光輝度がそのサブフィールドの発光輝度に占める割り合いは、相対的に高くなる。したがって、実際には、輝度重み「0.25」である0.25サブフィールドの発光輝度は、「消去ランプ電圧L3の微弱放電による発光輝度」および「維持パルス1回の維持放電による発光輝度」に「書込み放電による発光輝度」が加わった明るさとなり、輝度重み「0.5」である0.5サブフィールドの発光輝度は、「維持パルス1回の維持放電による発光輝度」に「書込み放電による発光輝度」が加わった明るさとなる。
なお、本実施の形態に示した0.25サブフィールドの維持期間に走査電極22に印加する駆動電圧の波形形状は、何ら図3に示す波形形状に限定されるものではない。図9は、本発明の一実施の形態における第1のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の他の一例を示す波形図である。例えば、図9に示すように、0.25サブフィールドの維持期間において、消去ランプ電圧L3と維持パルスとを互いに時間的に重複するように発生して走査電極22に印加する構成であってもよい。この構成では、上述と同様の効果に加え、0.25サブフィールドにおける維持期間を短縮するという効果を得ることが可能となる。図10は、本発明の一実施の形態における第1のフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形のさらに他の一例を示す波形図である。あるいは、図10に示すように、特定セル初期化サブフィールド(第2SF)において選択初期化波形を印加する放電セルには、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間において、維持パルスと消去ランプ電圧L3とをそれぞれ1回ずつ印加する構成としてもよい。この構成では、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に全ての走査電極22に消去ランプ電圧L3を印加するので、上述と同様の効果に加え、走査電極駆動回路の制御を簡易化できるという効果を得ることができる。
なお、本発明における強制初期化波形は、何ら本実施の形態に示した波形に限定されるものではない。強制初期化波形は、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する波形であればどのような波形であってもかまわない。また、本発明における特定セル初期化動作時に発生する選択初期化波形および0.5サブフィールドの直後のサブフィールドの初期化期間に発生する選択初期化波形は、何ら本実施の形態に示した波形に限定されるものではない。本実施の形態に示す上述の選択初期化波形は、初期化期間前半部に放電セルに初期化放電が発生しない波形の一例を示したものに過ぎず、例えば、初期化期間前半部を0(V)に維持する波形であってもかまわない。あるいは、第3SFの初期化期間に示した選択初期化波形と同じ波形形状であってもかまわない。
なお、本実施の形態では、0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に発生する傾斜電圧を、他のサブフィールド(第2SF〜第9SF)の維持期間の終わりに発生する消去ランプ電圧L3と同じ波形形状で発生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。0.25サブフィールド(第1SF)の維持期間に発生する傾斜電圧を、他のサブフィールド(第2SF〜第9SF)の維持期間に発生する消去ランプ電圧L3とは異なる勾配または異なる最大電圧で発生する構成としてもかまわない。
なお、本実施の形態では、0.5サブフィールドの維持期間に発生する維持パルスを、他のサブフィールドの維持期間に発生する維持パルスと同じ波形形状で発生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。0.5サブフィールドの維持期間に発生する維持パルスを、他のサブフィールドの維持パルスとは異なる電圧または異なるパルス幅で発生する構成としてもかまわない。あるいは、0.5サブフィールドの維持期間に発生する維持パルスの電圧を、プラズマディスプレイ装置の動作時間の累積値に応じて変更する構成としてもかまわない。
なお、本発明は、フィールドを構成するサブフィールドが、上述した特定セル初期化サブフィールド、選択初期化サブフィールドの2種類のサブフィールドに限定されるものではない。例えば、全ての放電セルに強制初期化動作を行う全セル初期化サブフィールドをさらに設け、上述した2種類のフィールド(第1のフィールド、第2のフィールド)に加えて新たなフィールド(例えば、第2SFを全セル初期化サブフィールドとし、他のサブフィールドを選択初期化サブフィールドとする第3のフィールド)を設ける構成としてもよい。
なお、本発明の実施の形態では、第1のフィールドと第2のフィールドとを交互に発生させる例を示したが、これは単なる一実施例を示したものに過ぎず、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、第1のフィールドの発生数を第2のフィールドの発生数よりも多くする構成としてもよく、あるいは、第2のフィールドの発生数を第1のフィールドの発生数よりも多くする構成としてもよい。
なお、本発明の実施の形態で図5に示した特定セル初期化サブフィールドにおける強制初期化波形および選択初期化波形の発生パターンは、単なる一実施例を示したものに過ぎず、本発明は、何らこの構成に限定されるものではない。強制初期化波形および選択初期化波形の発生パターンは、図5に示した以外のパターンであってもかまわない。
なお、図8、図9に示したタイミングチャートは本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこれらのタイミングチャートに限定されるものではない。
なお、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の走査電極グループと第2の走査電極グループとに分割し、書込み期間を、第1の走査電極グループ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の走査電極グループ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、消去ランプ電圧L3、下りランプ電圧L4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、表示画像の黒輝度を低減してコントラストを高めるとともに、不灯セルの発生を防止しつつ、表示画像における暗い領域の階調をより細かく表示して画像表示品質を高め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
50 維持パルス発生回路
51 初期化波形発生回路
52 走査パルス発生回路
53,54,55 ミラー積分回路
56 電力回収回路
57 クランプ回路
Q1,Q2,Q3,Q5,Q6,Q7,Q11,Q12,Q13,Q14,QH1〜QHn,QL1〜QLn,QM1〜QMn スイッチング素子
C1,C2,C3,C11,C31 コンデンサ
Di1,Di2,Di31 ダイオード
R1,R2,R3 抵抗
L11 インダクタ
L1,L1’ 上りランプ電圧
L2,L4 下りランプ電圧
L3 消去ランプ電圧

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を、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、
    所定の放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形を印加し、他の放電セルに、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する選択初期化波形を印加する初期化期間を有する特定セル初期化サブフィールドを設け、
    前記特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドの維持期間において、前記強制初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを印加せずベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧を印加し、前記選択初期化波形を印加する放電セルには維持パルスを1回だけ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. 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るとともに、特定セル初期化サブフィールドを有するフィールドを設けて階調表示するプラズマディスプレイパネルと、
    前記維持期間において前記維持電極に維持パルスを印加する維持電極駆動回路と、
    前記放電セルに初期化放電を発生する強制初期化波形と、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルに初期化放電を発生する選択初期化波形とのいずれかを前記初期化期間に発生し、前記特定セル初期化サブフィールドの初期化期間においては所定の放電セルに前記強制初期化波形を印加するとともに他の放電セルに前記選択初期化波形を印加し、前記維持期間においては前記走査電極に維持パルスを印加する走査電極駆動回路とを備え、
    前記特定セル初期化サブフィールドの直前のサブフィールドの維持期間において、
    前記強制初期化波形を印加する放電セルには、前記維持電極駆動回路および前記走査電極駆動回路は前記維持パルスを前記表示電極対に印加せず、前記走査電極駆動回路はベース電位から所定の電位まで上昇する1つの傾斜電圧を前記走査電極に印加し、
    前記選択初期化波形を印加する放電セルには、前記維持電極駆動回路は前記維持電極に前記維持パルスを印加せず、前記走査電極駆動回路は前記走査電極に前記維持パルスを1回だけ印加することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  3. 前記走査電極をベース電位に接続するためのスイッチング素子を前記走査電極のそれぞれに設けたことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046652A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 パナソニック株式会社 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

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