JPWO2011089886A1 - 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
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Abstract
高精細度化された大画面のプラズマディスプレイパネルであっても、安定した書込み放電を発生する。そのために、プラズマディスプレイパネルを、書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドで1フィールドを構成して駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を、連続して配置された複数の走査電極をそれぞれに含む複数の部分表示領域に分ける。そして、部分表示領域のそれぞれにおいて、プラズマディスプレイパネルに走査電極が配列された順番にもとづき走査電極のそれぞれに走査パルスを順次印加する順次書込み動作を書込み期間において行うとともに、書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極には、他の走査電極に印加する走査パルスよりもパルス幅を長く設定した走査パルスを印加する。
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それを用いた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基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板は、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側の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。
背面基板は、背面側の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、前面基板と背面基板とを対向配置して密封する。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を封入し、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルを形成する。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し、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してカラーの画像表示を行う。
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する。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す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)を発生する。
書込み期間では、走査電極に走査パルスを順次印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号にもとづき選択的に書込みパルスを印加する。これにより、発光を行うべき放電セルの走査電極とデータ電極との間に書込み放電を発生し、その放電セル内に壁電荷を形成する(以下、これらの動作を総称して「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。これにより、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルの蛍光体層を発光させる(以下、放電セルを維持放電により発光させることを「点灯」、発光させないことを「非点灯」とも記す)。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、パネルの画像表示領域に画像を表示する。
そしてプラズマディスプレイ装置は、パネルをこのように駆動するために、走査電極駆動回路、維持電極駆動回路、データ電極駆動回路を備えている。そして、それぞれの電極に駆動電圧波形を印加して、パネルに画像を表示する。
近年はパネルの高精細度化、大画面化が進み、それに伴ってプラズマディスプレイ装置の消費電力が増加する傾向にある。データ電極駆動回路は、画像信号に対応した書込みパルスをデータ電極のそれぞれに印加して各放電セルで書込み放電を発生する駆動回路である。そして、データ電極駆動回路の消費電力が、データ電極駆動回路を構成する回路素子の許容値(最大定格)を超えると、データ電極駆動回路が誤動作し、正常な書込み動作が行われず、画像表示品質を損なうことがある。この現象を防止するためには許容値の大きい回路素子を使用すればよい。しかし、そのような回路素子は比較的高価であり、プラズマディスプレイ装置におけるコストアップの大きな要因の1つとなる。
そこで、画像表示品質を低下させずにデータ電極駆動回路の消費電力を抑制する方法として、データ電極に印加する書込みパルスの順序を変更し、データ電極の充放電に際して流れる充放電電流を減らして、データ電極駆動回路の消費電力を制限する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
データ電極に印加する書込みパルスの順序を変更するためには、走査電極に印加する走査パルスの順序も、書込みパルスに同期して変更する必要がある。特許文献1に記載の駆動方法を実現するためには、例えば、n本の走査電極に対して、1番目の走査電極からn番目の走査電極まで順番に走査パルスを印加する書込み動作を行うのか、または、先に奇数番目の走査電極に走査パルスを順次印加し、次に偶数番目の走査電極に走査パルスを順次印加する書込み動作を行うのかを、表示すべき画像信号にもとづき切り換えるという方法が実用的である。
一方、放電セルで書込み動作を行うとき、隣接する放電セルに書込み放電が発生したかどうかで、書込み放電の発生に影響を受ける。そして、高精細度化されたパネルでは、放電セルが微細化されるため、隣接する放電セルに書込み放電が発生するときとしないときとで、その影響の差がより大きくなりやすい。
また、高精細度化された大画面のパネルでは、走査電極の数が多くなるため書込み期間に費やす時間が長くなってしまう。そして、初期化放電から書込み放電までの時間が長くなると、書込み動作に必要な壁電荷が減少し、書込み放電が不安定になりやすい。
本発明のパネルの駆動方法は、走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたパネルを、書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドで1フィールドを構成して駆動するパネルの駆動方法である。そして、パネルの画像表示領域を、連続して配置された複数の走査電極をそれぞれに含む複数の部分表示領域に分ける。そして、部分表示領域のそれぞれにおいて、パネルに走査電極が配列された順番にもとづき走査電極のそれぞれに走査パルスを順次印加する順次書込み動作を書込み期間において行うとともに、書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極には、他の走査電極に印加する走査パルスよりもパルス幅を長く設定した走査パルスを印加する。
この方法により、高精細度化された大画面のパネルであっても、安定した書込み放電を発生することが可能となる。
また、本発明のパネルの駆動方法では、部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セル数の割合を部分点灯率として検出し、部分点灯率の高い部分表示領域から先に書込み動作を行うとともに、1つの部分表示領域において最後に走査パルスを印加する走査電極と、その部分表示領域に続いて書込み動作を行う部分表示領域において最初に走査パルスを印加する走査電極とが隣接していない場合には、その最初に走査パルスを印加する走査電極には、上述したパルス幅を長く設定した走査パルスを印加してもよい。
本発明のプラズマディスプレイ装置は、走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたパネルと、書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドで1フィールドを構成してパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置である。そして、この駆動回路は、連続して配置された複数の走査電極に走査パルスを印加する走査ICを複数備え、走査ICに接続された複数の走査電極で構成される領域を1つの部分表示領域としてパネルの画像表示領域を複数の部分表示領域に分ける。そして、部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セル数の割合を部分点灯率として検出し、部分点灯率の高い部分表示領域から先に書込み動作を行う。さらに、走査ICは、部分表示領域のそれぞれにおいて、パネルに走査電極が配列された順番にもとづき走査電極のそれぞれに走査パルスを順次印加する順次書込み動作を書込み期間において行い、書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極には、他の走査電極に印加する走査パルスよりもパルス幅を長く設定した走査パルスを印加する。
この構成により、高精細度化された大画面のパネルであっても、安定した書込み放電を発生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プラズマディスプレイ装置に用いるパネル10の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24が複数形成されている。そして、走査電極22と維持電極23とを覆うように誘電体層25が形成され、その誘電体層25上に保護層26が形成されている。保護層26は、酸化マグネシウム(MgO)を主成分とする材料で形成されている。
図1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に用いるパネル10の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24が複数形成されている。そして、走査電極22と維持電極23とを覆うように誘電体層25が形成され、その誘電体層25上に保護層26が形成されている。保護層26は、酸化マグネシウム(MgO)を主成分とする材料で形成されている。
背面基板31上にはデータ電極32が複数形成され、データ電極32を覆うように誘電体層33が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁34が形成されている。そして、隔壁34の側面および誘電体層33上には赤色(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。
これら前面基板21と背面基板31とを、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する。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する。そして、その内部の放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入する。
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、これらの放電セルを放電、発光(点灯)することにより、パネル10にカラーの画像が表示される。
なお、パネル10においては、表示電極対24が延伸する方向に配列された連続する3つの放電セル、すなわち、赤色(R)に発光する放電セルと、緑色(G)に発光する放電セルと、青色(B)に発光する放電セルの3つの放電セルで1つの画素が構成される。以下、赤色で発光する放電セルをR放電セル、緑色で発光する放電セルをG放電セル、青色で発光する放電セルをB放電セルと呼称する。
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は、例えば、発光効率を向上するためにキセノン分圧を約10%にしてもよいが、この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プラズマディスプレイ装置に用いるパネル10の電極配列図である。パネル10には、行方向(ライン方向)に長いn本の走査電極SC1〜走査電極SCn(図1の走査電極22)およびn本の維持電極SU1〜維持電極SUn(図1の維持電極23)が配列され、列方向に長いm本のデータ電極D1〜データ電極Dm(図1のデータ電極32)が配列されている。そして、1対の走査電極SCi(i=1〜n)および維持電極SUiと1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とが交差した部分に放電セルが形成される。すなわち、1対の表示電極対24上には、m個の放電セルが形成され、m/3個の画素が形成される。そして、放電セルは放電空間内にm×n個形成され、m×n個の放電セルが形成された領域がパネル10の画像表示領域となる。例えば、画素数が1920×1080個のパネルでは、m=1920×3となり、n=1080となる。なお、本実施の形態においては、n=768であるものとするが、本発明は何らこの数値に限定されるものではない。
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パネル10の駆動方法について説明する。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階調表示を行う。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。そして、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによってパネル10に画像を表示する。
輝度重みとは、各サブフィールドで表示する輝度の大きさの比を表すものであり、各サブフィールドでは輝度重みに応じた数の維持パルスを維持期間に発生する。したがって、例えば、輝度重み「8」のサブフィールドは、輝度重み「1」のサブフィールドの約8倍の輝度で発光し、輝度重み「2」のサブフィールドの約4倍の輝度で発光する。したがって、画像信号に応じた組み合わせで各サブフィールドを選択的に発光させることによって様々な階調を表示し、画像を表示することができる。
本実施の形態では、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、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例を説明する。この構成では、R信号、G信号、B信号をそれぞれ0から255までの256階調で表示することができる。
なお、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す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サブフィールドの維持期間で維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作を行う。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」と呼称し、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。
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例を説明する。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、維持放電を発生し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り、パネル10にコントラストの高い画像を表示することが可能となる。
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比例定数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。この比例定数が輝度倍率である。
なお、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、走査電極22および維持電極23のそれぞれに印加する。したがって、例えば、輝度倍率が2倍のとき、輝度重み「2」のサブフィールドの維持期間では、走査電極22と維持電極23とにそれぞれ4回ずつ維持パルスを印加する。そのため、その維持期間で発生する維持パルスの数は8となる。
しかし、本実施の形態は、1フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り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プラズマディスプレイ装置に用いるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形を示す図である。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最後に書込み動作を行う走査電極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に印加する駆動電圧波形を示す。
また、図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形を示す。この2つのサブフィールドとは、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)である。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点灯・非点灯を示すデータ)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)を印加する。走査電極SC1〜走査電極SCnには、電圧Vi1を印加する。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設定する。さらに、走査電極SC1〜走査電極SCnに、電圧Vi1から電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。以下、この傾斜波形電圧を、「上りランプ電圧L1」と呼称する。また、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設定する。なお、この上りランプ電圧L1の勾配の一例として、約1.3V/μsecという数値を挙げることができる。
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との間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極D1〜データ電極Dm上および維持電極SU1〜維持電極SUn上には正の壁電圧が蓄積される。この電極上の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
初期化期間後半部では、維持電極SU1〜維持電極SUnには正の電圧Ve1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。走査電極SC1〜走査電極SCnには、電圧Vi3から負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。以下、この傾斜波形電圧を、「下りランプ電圧L2」と呼称する。電圧Vi3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に設定し、電圧Vi4は放電開始電圧を超える電圧に設定する。なお、この下りランプ電圧L2の勾配の一例として、例えば、約−2.5V/μsecという数値を挙げることができる。
走査電極SC1〜走査電極SCnに下りランプ電圧L2を印加する間に、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との間に、それぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上の負の壁電圧および維持電極SU1〜維持電極SUn上の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜データ電極Dm上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルで初期化放電を発生する全セル初期化動作が終了する。
続く書込み期間では本発明の特徴的な動作を行うが、ここでは、書込み動作の概要について説明し、詳細な動作は後述する。
書込み期間では、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnに電圧Vcを印加する。
次に、最初に書込み動作を行う走査電極SCiに負の電圧Vaの走査パルスを印加するとともに、データ電極D1〜データ電極Dmのうちの最初に書込み動作を行う行において発光するべき放電セルに対応するデータ電極Dkに正の電圧Vdの書込みパルスを印加する。このときデータ電極Dkと走査電極SCi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極SCi上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これによりデータ電極Dkと走査電極極SCiとの電圧差が放電開始電圧を超え、データ電極Dkと走査電極極SCi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Ve2を印加しているため、維持電極SU1と走査電極SCiとの電圧差は、外部印加電圧の差である(電圧Ve2−電圧Va)に維持電極SUi上の壁電圧と走査電極SCi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Ve2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SUiと走査電極SCiとの間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。
これにより、データ電極Dkと走査電極SCi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SUiと走査電極SCiとの間に放電を発生することができる。こうして、発光するべき放電セルに書込み放電が発生し、走査電極SCi上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi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。
一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極32と走査電極SCi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。
このようにして、最初に書込み動作を行う行における書込み動作が行われる。
次に、2番目に書込み動作を行う走査電極SCjに走査パルスを印加するとともに、データ電極D1〜データ電極Dmのうちの2番目に書込み動作を行う行において発光するべき放電セルに対応するデータ電極Dkに書込みパルスを印加する。最初の行における書込み動作と同様に、走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された放電セルでは書込み放電が発生する。このようにして、2番目に書込み動作を行う行における書込み動作が行われる。
以上の書込み動作をすべての行の放電セルで行い、書込み期間が終了する。このようにして、書込み期間では、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生し、その放電セルに壁電荷を形成する。
続く維持期間では、まず維持電極SU1〜維持電極SUnに0(V)を印加するとともに走査電極SC1〜走査電極SCnに正の電圧Vsusの維持パルスを印加する。書込み放電を発生した放電セルでは、走査電極SCiと維持電極SUiとの電圧差が、維持パルスの電圧Vsus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る。
これにより、走査電極SCiと維持電極SUiとの電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が発生する。そして、この放電により発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。また、この放電により、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発生し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0(V)を印加し、維持電極SU1〜維持電極SUnには維持パルスを印加する。維持放電を発生した放電セルでは、維持電極SUiと走査電極SCiとの電圧差が放電開始電圧を超える。これにより、再び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電が発生し、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、輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを交互に印加する。こうすることで、書込み期間において書込み放電を発生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)から電圧Vrに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。以下、この傾斜波形電圧を、「消去ランプ電圧L3」と呼称する。
消去ランプ電圧L3は、上りランプ電圧L1よりも急峻な勾配に設定する。消去ランプ電圧L3の勾配の一例として、例えば、約10V/μsecという数値を挙げることができる。電圧Vrを放電開始電圧を超える電圧に設定することにより、維持放電を発生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、データ電極Dk上の正の壁電圧を残したまま、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。
上昇する電圧があらかじめ定めた電圧Vr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)まで下降する。こうして、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。維持電極SU1〜維持電極SUnには電圧Ve1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。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下降する下りランプ電圧L4を印加する。この下りランプ電圧L4の勾配の一例として、例えば、約−2.5V/μsecという数値を挙げることができる。
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発生した放電セルでは微弱な初期化放電が発生する。そして、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、直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を発生しなかった放電セルでは、初期化放電は発生せず、直前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように、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放電を発生した放電セルに対して初期化放電を発生する選択初期化動作となる。
第2SFの書込み期間および維持期間では、維持パルスの発生数を除き、各電極に対して第1SFの書込み期間および維持期間と同様の駆動電圧波形を印加する。また、第3SF以降の各サブフィールドでは、維持パルスの発生数を除き、各電極に対して第2SFと同様の駆動電圧波形を印加する。
以上が、本実施の形態においてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Vi1=145(V)、電圧Vi2=350(V)、電圧Vi3=190(V)、電圧Vi4=−160(V)、電圧Va=−180(V)、電圧Vsus=190(V)、電圧Vr=190(V)、電圧Ve1=125(V)、電圧Ve2=125(V)、電圧Vd=60(V)である。また電圧Vcは負の電圧Va=−180(V)に正の電圧Vscn=145(V)を重畳することで発生することができ、その場合、電圧Vc=−35(V)となる。ただしこれらの電圧値は、単に一例を挙げただけに過ぎない。各電圧値は、パネル10の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
次に、書込み期間の動作の詳細について説明する。まず、画像表示品質を低下させることなくデータ電極駆動回路の消費電力を抑制する方法について説明する。
図4は、あるサブフィールドにおける書込みパルスの有無を示す図である。図4には、5×5=25の放電セルを例に挙げて示している。なお、以下に示す「i」、「j」は書込み動作の順番を説明するために便宜的に示した記号に過ぎない。
図4において、「0」は書込みパルスが発生しないことを示し、「1」は書込みパルスが発生することを示している。図4に示すような書込みパルスの発生パターンは特殊なパターンではなく、自然画等であっても、いわゆるディザ処理等の画像信号処理を行うことで発生する。以下、図4に示すような、行方向、列方向共に交互に書込みパルスが発生するパターンを「市松状の書込みパターン」と記し、「市松状の書込みパターン」によって発生する放電セルの発光パターンを「市松パターン」と記す。そして、このような市松状の書込みパターンでは、データ電極駆動回路の消費電力は、走査パルスを走査電極22に印加する順序に大きく依存することが確認されている。
以下、走査電極SCi−2、走査電極SCi−1、走査電極SCi、走査電極SCi+1、走査電極SCi+2、・・・、というように、パネル10に走査電極SC1〜走査電極SCnが配列された順序で、走査電極SC1〜走査電極SCnに順に走査パルスを印加する書込み動作を、「順次書込み動作」と記す。
図5は、順次書込み動作を行った場合のデータ電極駆動回路の消費電力の推定値を概算するための図である。図5には、走査電極SCi−2〜走査電極SCi+2に印加する走査パルスと、データ電極Dj−2〜データ電極Dj+2に印加する書込みパルスと、電極間容量の充放電によりデータ電極Djに流れる電流波形IDjとを示している。
図5に示すように、時刻t1から時刻t2までの期間では、走査電極SCi−2に走査パルスを印加するとともに、データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2に書込みパルスを印加し、走査電極SCi−2とデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。データ電極Dj−1、データ電極Dj+1には書込みパルスを印加せず、走査電極SCi−2とデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
時刻t2から時刻t3までの期間では、走査電極SCi−1に走査パルスを印加するとともにデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1に書込みパルスを印加し、走査電極SCi−1とデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2には書込みパルスを印加せず、走査電極SCi−1とデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
以下同様に、図5に示すように、データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2と、データ電極Dj−1、データ電極Dj+1とに交互に書込みパルスを印加する。
このときデータ電極Djに流れる電流IDjは、図5に示すように、走査電極SC1〜走査電極SCnおよび維持電極SU1〜維持電極SUnとデータ電極Djとの間の電極間容量を充放電するように流れる。そのために、市松パターンを表示する場合のデータ電極駆動回路の消費電力は非常に大きな値となる。
図6は、図4に示した市松パターンを表示する場合のデータ電極駆動回路の消費電力の推定値を概算するための図である。図6には、図5に示す書込みパターンと異なり、「飛び越し書込み動作」を行った場合の、書込み期間における駆動電圧波形とそのときの電極間容量の充放電の電流波形を示している。この「飛び越し書込み動作」とは、例えば、まずパネル10に配列された走査電極SC1〜走査電極SCnのうちの奇数番目の走査電極22に順に走査パルスを印加し、次に、偶数番目の走査電極22に順に走査パルスを印加する書込み動作である。すなわち、走査電極SCi−2、走査電極SCi、走査電極SCi+2、・・・、走査電極SCi−1、走査電極SCi+1、・・・、という順に走査パルスを印加する書込み動作である。
図6に示すように、時刻t11から時刻t12までの期間では、走査電極SCi−2に走査パルスを印加するとともにデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2に書込みパルスを印加し、走査電極SCi−2とデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。このとき、データ電極Dj−1、データ電極Dj+1には書込みパルスを印加せず、走査電極SCi−2とデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
時刻t12から時刻t13までの期間では、走査電極SCiに走査パルスを印加するとともに、時刻t11から時刻t12までの期間と同様に、データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2に書込みパルスを印加し、走査電極SCiとデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。データ電極Dj−1、データ電極Dj+1には書込みパルスを印加せず、走査電極SCiとデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
以下、同様に、データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2に継続して書込みパルスを印加し、データ電極Dj−1、データ電極Dj+1には継続して書込みパルスを印加しない。
奇数番目の走査電極22への書込み動作が終了したら、引き続き、偶数番目の走査電極22への書込み動作を行う。
すなわち、時刻t21から時刻t22までの期間では、走査電極SCi−1に走査パルスを印加するとともにデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1に書込みパルスを印加し、走査電極SCi−1とデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2には書込みパルスを印加せず、走査電極SCi−1とデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
時刻t22から時刻t23までの期間では、走査電極SCi+1に走査パルスを印加するとともに、時刻t21から時刻t22までの期間と同様に、データ電極Dj−1、データ電極Dj+1に書込みパルスを印加し、走査電極SCi+1とデータ電極Dj−1、データ電極Dj+1とが交差する放電セルに書込み放電を発生させる。データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2には書込みパルスを印加せず、走査電極SCi+1とデータ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2とが交差する放電セルには書込み放電を発生させない。
以下、同様に、データ電極Dj−1、データ電極Dj+1に継続して書込みパルスを印加し、データ電極Dj−2、データ電極Dj、データ電極Dj+2には継続して書込みパルスを印加しない。
このような書込みパターンでは、データ電極Djには充放電電流が流れず、電流IDj=0となる。そのため、消費電力は小さくなる。
このように、同じ図柄の画像を表示する場合であっても、走査電極SC1〜走査電極SCnに走査パルスを印加する順序によって、データ電極駆動回路の消費電力は大きく変化することがわかる。
したがって、各サブフィールド毎に、順次書込み動作を行った場合の消費電力の推定値と、飛び越し書込み動作を行った場合の消費電力の推定値とをそれぞれ概算し、電力の小さいほうの書込み動作を行うことにより、画像表示品質を低下させることなくデータ電極駆動回路の消費電力を抑制することができる。
次に、書込み動作に必要な壁電荷の減少を抑え、安定した書込み放電を行う方法について説明する。本願の発明者らは、パネル10に配置された走査電極22に関して、64本の走査電極22が連続して配置された領域を1つの部分表示領域とし、パネル10の画像表示領域を12の部分表示領域に分け、以下の測定を行った。
図7は、本発明の一実施の形態における部分表示領域の書込み動作の順序と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅との関係を示す特性図である。図7において、横軸は部分表示領域の書込み動作の順序を表し、縦軸は安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅を表す。
図7に示すように、部分表示領域の書込み動作の順序に応じて安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅も変化する。そして、書込み動作の順序が遅い部分表示領域ほど、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は大きくなる。例えば、最初に書込み動作を行う部分表示領域では、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は約80(V)であるが、12番目に書込み動作を行う部分表示領域では、必要な走査パルスの振幅は約150(V)となり、約70(V)も大きくなる。
この現象は、初期化期間に形成された壁電荷が、時間の経過とともに徐々に減少するために生じると考えられる。また、書込みパルスは、書込み期間中に表示画像に応じて各データ電極に印加されるため、走査パルスが印加されていない放電セルにも書込みパルスは印加される。これにより放電セルに生じる電圧変化によっても壁電荷は減少する。このため、書込み期間の終盤に書込みが行われる放電セルでは、さらに壁電荷が減少すると考えられる。
以下、部分表示領域の点灯率(その領域における放電セルの数に対する、点灯する放電セルの数の割合のこと)を「部分点灯率」と記す。
図8は、本発明の一実施の形態における部分点灯率と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅との関係を示す図である。図8において、横軸は部分点灯率を表し、縦軸は安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅を表す。図8に示す測定結果は、1つの部分表示領域において、点灯セルの割合を変えながら、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅がどのように変化するかを測定して得られたものである。
図8に示すように、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は、部分点灯率の大きさに応じて変化し、部分点灯率が高くなるほど、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅も大きくなる。例えば、部分点灯率10%では、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は約118(V)であるが、部分点灯率100%では、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は約149(V)となり、部分点灯率10%のときと比較して約31(V)も大きくなる。
この現象は、部分点灯率が上がると放電電流が増加し、走査パルスに生じる電圧降下が大きくなるために発生すると考えられる。そして、この傾向はパネルの高精細度化、大画面化によりさらに大きくなる。
このように、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅は、書込み動作を行う順序が遅くなるほど大きくなり、また部分点灯率が高くなるほど大きくなる。そのため、書込み動作を行う順序が遅く、かつ部分点灯率が高い部分表示領域では、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅はさらに大きくなる。
言い換えれば、これらの実験結果は、部分点灯率の高い部分表示領域から先に書込み動作を行えば、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルスの振幅を抑制しつつ、安定に書込み動作を行うことができることを示している。
本実施の形態においては、パネル10の画像表示領域を、連続して配置された複数の走査電極22(例えば、64本の走査電極22)をそれぞれに含む複数の部分表示領域に分け、部分表示領域のそれぞれで部分点灯率を検出する。そして、その部分点灯率を検出したサブフィールドの書込み期間では、部分点灯率の高い部分表示領域から先に走査パルスを印加して書込み動作を行う。また、順次書込み動作を行った場合の消費電力の推定値と、飛び越し書込み動作を行った場合の消費電力の推定値とをそれぞれ概算する。そして、部分表示領域のそれぞれにおいて、消費電力が小さくなるように順次書込み動作および飛び越し書込み動作のいずれかを選択する。こうして、データ電極駆動回路の消費電力の抑制と安定した書込み放電とを両立する。
なお、上述した走査電極22の本数は、部分表示領域における単なる一例を挙げたものに過ぎない。この本数は、パネル10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ればよく、例えば、走査電極22を駆動する走査電極駆動ICの1つに接続された走査電極22の数としてもよい。また、それぞれの部分表示領域に含まれる走査電極22の数は互いに同じである必要はなく、それぞれが互いに異なっていてもよい。
次に、本実施の形態における書込み動作の詳細について、例を挙げて説明する。
図9は、本発明の一実施の形態におけるパネル10の部分表示領域を示す模式図である。本実施の形態においては、パネル10の画像表示領域を、12の部分表示領域Ar1〜部分表示領域Ar12に分けている。部分表示領域Ar1〜部分表示領域Ar12のそれぞれは、連続して配置された64本の走査電極22を含む。すなわち、部分表示領域Ar1は走査電極SC1〜走査電極SC64を含み、部分表示領域Ar2は走査電極SC65〜走査電極SC128を含み、部分表示領域Ar3は走査電極SC129〜走査電極SC192を含み、以降、各部分領域はそれぞれ64本の走査電極22を含み、部分表示領域Ar12は走査電極SC705〜走査電極SC768を含む。
図10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の書込み動作の一例を示す詳細なタイミングチャートである。図10には、部分表示領域Ar2の部分点灯率が最も高く、次に部分表示領域Ar3の部分点灯率が高く、その次に部分表示領域Ar1の部分点灯率が高いときの例を示している。すなわち、図10には、最初に部分表示領域Ar2において書込み動作を行い、次に部分表示領域Ar3において書込み動作を行い、次に部分表示領域Ar1において書込み動作を行う例を示している。また、図10には、部分表示領域Ar1、部分表示領域Ar2、部分表示領域Ar3のそれぞれにおいて順次書込み動作を行う例を示している。
まず、最も部分点灯率が高い部分表示領域Ar2において書込み動作を行う。部分表示領域Ar2では、最初に、部分表示領域Ar2に含まれる走査電極SC65〜走査電極SC128のうちの最初の走査電極である走査電極SC65に走査パルスを印加する。この走査パルスのパルス幅は時間T1である。次に、2番目の走査電極SC66に走査パルスを印加する。このときの走査パルスのパルス幅は時間T1よりも短い時間T2である。以降、走査電極SC67、走査電極SC68、走査電極SC69、・・・、走査電極SC128というように、走査電極22がパネル10に配列された順番で、各走査電極22に走査パルスを印加する。そして、これらの走査パルスのパルス幅も時間T2である。
なお、走査パルスのパルス幅とは、走査パルスの立ち下がりから立ち上がりまでの時間のことである。
次に、2番目に部分点灯率が高い部分表示領域Ar3において書込み動作を行う。部分表示領域Ar3では、最初に、部分表示領域Ar3に含まれる走査電極SC129〜走査電極SC192のうちの最初の走査電極である走査電極SC129に、パルス幅が時間T2の走査パルスを印加する。次に、走査電極SC130にパルス幅が時間T2の走査パルスを印加する。以降、走査電極SC131、走査電極SC132、走査電極SC133、・・・、走査電極SC192というように、走査電極22がパネル10に配列された順番で、各走査電極22にパルス幅が時間T2の走査パルスを印加する。
次に、3番目に部分点灯率が高い部分表示領域Ar1において書込み動作を行う。部分表示領域Ar1では、最初に、部分表示領域Ar1に含まれる走査電極SC1〜走査電極SC64のうちの最初の走査電極である走査電極SC1に走査パルスを印加する。このときの走査パルスのパルス幅は時間T1である。次に、走査電極SC2にパルス幅が時間T2の走査パルスを印加する。以降、走査電極SC3、走査電極SC4、走査電極SC5、・・・、走査電極SC64というように、走査電極22がパネル10に配列された順番で、各走査電極22に走査パルスを印加する。そしてこれらの走査パルスのパルス幅も時間T2である。
このように、本実施の形態においては、部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セルの数の割合を部分点灯率として検出し、部分点灯率の高い部分表示領域から順に書込み動作を行う。また、各部分表示領域では、走査電極22がパネル10に配列された順番で、各走査電極22に走査パルスを印加する。すなわち、各部分表示領域では、順次書込み動作を行う。
さらに、本実施の形態では、順次書込み動作を行う際に、書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極22には、パルス幅を時間T1にした走査パルスを印加する。例えば、図10に示す例では、走査電極SC65には、パルス幅を時間T1にした走査パルスを印加する。
また、1つの部分表示領域における最後に走査パルスを印加する走査電極22と、その部分表示領域に続いて書込み動作を行う部分表示領域の最初に走査パルスを印加する走査電極22とが隣接していない場合には、その部分表示領域において最初に書込み動作を行う走査電極22には、パルス幅を時間T1にした走査パルスを印加する。例えば、図10に示す例では、部分表示領域Ar3の最後に走査パルスを印加する走査電極SC192と、次に書込み動作を行う部分表示領域Ar1の最初に走査パルスを印加する走査電極SC1とは隣接していない。したがって、走査電極SC1には、パルス幅を時間T1にした走査パルスを印加する。
そして、それ以外の走査電極22には、パルス幅を時間T2にした走査パルスを印加する。
したがって、1つの部分表示領域における最後に書込み動作を行う走査電極22と、続いて書込み動作を行う部分表示領域の最初の走査電極22とが隣接している場合には、その部分表示領域において最初に書込み動作を行う走査電極22には、パルス幅を時間T2にした走査パルスを印加する。例えば、図10に示す例では、部分表示領域Ar2の最後に走査パルスを印加する走査電極SC128と、次に書込み動作を行う部分表示領域Ar3の最初に走査パルスを印加する走査電極SC129とは隣接している。したがって、走査電極SC129には、パルス幅を時間T2にした走査パルスを印加する。
なお、本実施の形態では、時間T1を1.15μsecとし、時間T2を1.05μsecとして、時間T1を時間T2よりも0.1μsec長い時間に設定している。このように、順次書込み動作を行うときに走査パルスのパルス幅を制御する理由は以下のとおりである。なお、本実施の形態に示す時間T1、時間T2の具体的な数値は実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は時間T1、時間T2が何らこれらの数値に限定されるものではない。
図11は、走査パルスのパルス幅と安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅との関係を示す特性図である。図11において、横軸は、走査電極22に印加する走査パルスのパルス幅を表し、縦軸は、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅を表す。そして、実線は、順次書込み動作を行うときに、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成される放電セルおける特性を表しており、黒丸はそれ以外の走査電極22上に形成される放電セルにおける特性を表す。
順次書込み動作を行う場合、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成される放電セルにおいては、他の走査電極22上に形成される放電セルと比較して、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅は大きくなることが本願発明者によって確認された。例えば、図11に示すように、走査パルスのパルス幅を1.05μsecにしたときの比較では、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅は、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成される放電セルでは約63(V)であるのに対し、他の走査電極22上に形成される放電セルでは約58(V)と、5(V)程度の差がある。
そして、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅は、1つの部分表示領域において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成された放電セルが、その直前に書込み動作を行った放電セルと隣接していない場合においても、上述と同様に大きくなることが、本願発明者によって確認された。このような放電セルは、例えば、図10に示した例では、部分表示領域Ar2において最初に書込み動作を行う走査電極SC65上に形成された放電セルや、部分表示領域Ar1において最初に書込み動作を行う走査電極SC1上に形成された放電セルである。
これは、次のような理由によると考えられる。1つの放電セル(例えば、放電セルA)に書込み放電が発生すると、その書込み放電により発生したプライミング粒子(放電の発生を助ける荷電粒子)の一部が、その放電セルAに隣接する放電セルBに漏れ込み、その放電セルBにおいて書込み放電が発生しやすくなると考えられている。したがって、順次書込み動作を行う場合、放電セルAに書込み放電が発生すると、放電セルAに隣接し、次に書込み動作を行う放電セルBにおいては、放電セルAで発生したプライミング粒子により、書込み放電が比較的発生しやすくなる。このような放電セルBとは、例えば、図10に示した例では、部分表示領域Ar2において2番目に書込み動作を行う走査電極SC66上に形成された放電セルや、部分表示領域Ar3において最初に書込み動作を行う走査電極SC129上に形成された放電セルである。
一方、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成された放電セルでは、隣接する放電セルに書込み放電が発生していないため、上述したプライミング粒子(書込み放電を発生した隣接する放電セルから漏れ込んでくるプライミング粒子)は存在しない。そのため、このような放電セルは、上述した放電セルBと比較して、書込み放電が発生しにくいと考えられる。これは、直前に書込み動作を行った部分表示領域と隣接しておらず、そのため、その部分表示領域において最初に書込み動作を行う走査電極22上に形成された放電セルと、その直前に書込み動作を行った放電セルとが隣接していないような放電セルにおいても同様である。例えば、図10に示した例では、走査電極SC1上に形成された放電セルがそれに該当する。
そのような、プライミング粒子が不足する放電セルにおいては、プライミング粒子が十分に存在する放電セルと比較して、放電セルに電圧が印加されてから実際に放電が発生するまでの時間(放電遅れ時間)が大きくなる。この放電遅れ時間は、放電セルに印加する電圧を大きくすることで改善する。これが、上述した放電セルで、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅が、他の放電セルと比較して大きくなる理由と考えられる。
なお、このような傾向は、高精細度化されたパネルでより顕著となる。これは、高精細度化により放電セルが微細化されることで、隣接する放電セルからの影響をより受けやすくなるためと考えられる。
なお、放電遅れ時間が大きくなったときに放電が不安定になるのは、主に、放電遅れ時間が大きくなることで、放電が発生するまでの時間がパルス幅(放電セルに電圧が印加される時間)を上回り、放電が発生する前に放電セルの印加電圧が低下するためと考えられる。したがって、放電遅れ時間に応じて走査パルスのパルス幅を大きくすることで、書込みパルスの振幅を大きくせずとも、安定した書込み放電を発生させることが可能である。これは、図11に実線で示すように、走査パルスのパルス幅を大きくするにつれて、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅が低減することからも明らかである。
これらのことから、本実施の形態では、順次書込み動作を行う場合には、書込み期間において最初に書込み動作を行う部分表示領域の、最初に走査パルスを印加する走査電極22には、パルス幅を時間T1にした走査パルスを印加するものとする。また、1つの部分表示領域の最後に走査パルスを印加する走査電極22と、続いて書込み動作を行う部分表示領域の最初に走査パルスを印加する走査電極22とが隣接していない場合にも、その最初に走査パルスを印加する走査電極22にパルス幅を時間T1にした走査パルスを印加するものとする。そして、それ以外の走査電極22には、パルス幅を時間T1よりも短い時間T2にした走査パルスを印加するものとする。
これにより、本実施の形態に示すように、部分点灯率の高い部分表示領域から順に書込み動作を行うとともに各部分表示領域においては順次書込み動作を行うときに、書込みパルスの振幅を大きくすることなく、安定した書込み放電を発生することが可能となる。
なお、本実施の形態では、時間T1を時間T2よりも0.1μsec長くする例を示したが、時間T1は時間T2よりも0.1μsec以上長くすることが望ましい。これは、図11に示すように、安定した書込み放電を発生するために必要な書込みパルスの振幅が、黒丸に示す特性(破線で示す特性)と、実線に示す特性とでほぼ等しくなるのが、時間T1を時間T2よりも0.1μsec長い1.15μsecに設定したとき、という測定結果にもとづくものである。ただし、本発明は時間T1、時間T2が何らこれらの数値に限定されるものではなく、各時間は、パネル10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。例えば、プライミング粒子の不足が大きく書込み放電の放電遅れ時間が長くなるような場合には、例えば時間T1を1.35μsecに設定する等、放電遅れ時間の大きさに応じて適切に時間T1、時間T2を設定することが望ましい。
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駆動回路について説明する。
図12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30の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置30は、パネル10および駆動回路を備えている。駆動回路は、画像信号処理回路36、データ電極駆動回路37、走査電極駆動回路38、維持電極駆動回路39、制御信号発生回路40、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36は、入力された画像信号およびパネル10で表示できる画素数にもとづき、各放電セルに階調値を割り当てる。そして、その階調値を、サブフィールド毎の発光・非発光をデジタル信号の「1」、「0」に対応させた画像データに変換する。
例えば、入力された画像信号sigがR信号、G信号、B信号を含むときには、そのR信号、G信号、B信号にもとづき、各放電セルにR、G、Bの各階調値を割り当てる。あるいは、入力された画像信号sigが輝度信号(Y信号)および彩度信号(C信号、またはR−Y信号およびB−Y信号、またはu信号およびv信号等)を含むときには、その輝度信号および彩度信号にもとづきR信号、G信号、B信号を算出し、その後、各放電セルにR、G、Bの各階調値(1フィールドで表現される階調値)を割り当てる。そして、各放電セルに割り当てたR、G、Bの階調値を、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。
制御信号発生回路40は、水平同期信号、垂直同期信号にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種の制御信号を発生する。そして、発生した制御信号を、それぞれの回路ブロックへ供給する。
また、制御信号発生回路40は、パネル10の画像表示領域を複数の部分表示領域に分け、サブフィールド毎に、部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セルの数の割合を「部分点灯率」として検出する。そして、検出した部分点灯率にもとづき、書込み動作を行う部分表示領域の順序を決定する。
さらに、制御信号発生回路40は、順次書込み動作を行った場合の消費電力(推定値)および飛び越し書込み動作を行った場合の消費電力(推定値)をそれぞれ概算し、その結果にもとづき、順次書込み動作と、飛び越し書込み動作とのいずれの書込み動作を行うかを決定する。加えて、走査パルスのパルス幅を決定する。
なお、本実施の形態では、パネル10上で連続して配置された64本の走査電極22を1つの部分表示領域として「部分点灯率」を算出するものとするが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。部分表示領域をどのように設定するかは、パネル10の特性やプラズマディスプレイ装置30の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。
なお、本実施の形態においては、部分点灯率を算出する際に百分率表示(%表示)のための正規化演算を行うものとする。しかし、必ずしも正規化演算を行う必要はなく、例えば、算出した点灯するべき放電セルの数を部分点灯率として用いてもかまわない。
データ電極駆動回路37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に対応する書込みパルスに変換し、制御信号発生回路40から供給される制御信号にもとづいて、各データ電極D1〜データ電極Dmに書込みパルスを印加する。なお、データ電極駆動回路37は、走査パルスのパルス幅に合わせたパルス幅で書込みパルスを発生するものとする。
走査電極駆動回路38は、初期化波形発生部、維持パルス発生部、走査パルス発生部(図12には示さず)を有する。初期化波形発生部は、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。維持パルス発生部は、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。走査パルス発生部は、複数の走査電極駆動IC(走査IC)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。そして、走査電極駆動回路38は、制御信号発生回路40から供給される制御信号にもとづいて走査電極SC1〜走査電極SCnをそれぞれ駆動する。すなわち、走査電極駆動回路38は、制御信号にしたがったパルス幅で走査パルスを発生し、制御信号にしたがった順序で走査電極SC1〜走査電極SCnに走査パルスを印加する。
維持電極駆動回路39は、維持パルス発生部および電圧Ve1、電圧Ve2を発生する回路を備え(図示せず)、制御信号発生回路40から供給される制御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38の詳細とその動作について説明する。なお、以下の説明においては、スイッチング素子を導通する動作を「オン」、遮断する動作を「オフ」と表記し、スイッチング素子をオンする信号を「Hi」、オフする信号を「Lo」と表記する。
図13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30の走査電極駆動回路38の構成を示す回路図である。走査電極駆動回路38は、初期化波形発生部41と、走査電極22側の維持パルス発生部42と、走査パルス発生部43とを備えている。走査パルス発生部43の出力端子のそれぞれは、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。これは、書込み期間において走査電極22のそれぞれに個別に走査パルスを印加できるようにするためである。
走査パルス発生部43は、走査パルス発生部43の基準電位Aを負の電圧Vaに接続するためのスイッチS44と、基準電位Aに電圧Vscnを重畳するための電源E43と、走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに基準電位Aに電圧Vscnを重畳した電圧(電源E43の高圧側の電圧)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と、走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに基準電位A(電源E43の低圧側の電圧)を印加するためのスイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnとを備えている。なお、基準電位Aは、図13に示すように、走査パルス発生部43に入力される電圧のことである。また、図13には、n=768として示している。
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。そして、制御信号発生回路40から供給される制御信号にもとづいてスイッチング素子QHiをオフ、スイッチング素子QLiをオンにすることにより、スイッチング素子QLiを経由して走査電極SCiに負の電圧Vaの走査パルスを印加する。すなわち、走査電極駆動回路38は走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する走査パルスを発生する複数の走査ICを有する。
本実施の形態においては、64出力分のスイッチング素子が1つのモノシリックICとして集積されているものとする。そして、12個の走査IC、(以下、「走査IC(1)、走査IC(2)、・・・、走査IC(12)」と表記する)を用いて走査パルス発生部43を構成し、n=768本の走査電極SC1〜走査電極SCnを駆動する。そして、走査IC(1)は部分表示領域Ar1に属する走査電極SC1〜走査電極SC64を駆動し、走査IC(2)は部分表示領域Ar2に属する走査電極SC65〜走査電極SC128を駆動し、走査IC(3)は部分表示領域Ar3に属する走査電極SC129〜走査電極SC192を駆動し、以下同様に各走査ICは各部分表示領域に属する64本の走査電極22を駆動し、最後の走査IC(12)は部分表示領域Ar12に属する走査電極SC705〜走査電極SC768を駆動する。このように、多数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をIC化することにより、回路をコンパクトにまとめて回路をプリント基板に搭載する面積(実装面積)を小さくすることができる。さらに、プラズマディスプレイ装置30の製造に要するコストも下げることができる。
初期化波形発生部41は、制御信号発生回路40から供給される制御信号にもとづき、初期化期間において走査パルス発生部43の基準電位Aをランプ状に上昇または降下し、図3に示した初期化波形を発生する。
このとき、走査パルス発生部43のスイッチング素子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をオンにすることにより、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnを経由して各走査電極SC1〜走査電極SCnに初期化波形を印加する。または、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をオフにすることにより、初期化波形発生部41で発生した初期化波形に電源E43の電圧Vscnを重畳した波形を、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnを経由して各走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する。
維持パルス発生部42は、電力回収回路とクランプ回路とを備えている(図示せず)。電力回収回路は、電力回収用のコンデンサと共振用のインダクタを備え、パネル10の電極間容量とインダクタとを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。クランプ回路は、走査電極SC1〜走査電極SCnを電圧Vsusまたは接地電位(0(V))にクランプする。そして、制御信号発生回路40から供給される制御信号にもとづいて電力回収回路とクランプ回路とを切換えて動作させながら、走査パルス発生部43に入力される基準電位Aを電圧Vsusまたは接地電位(0(V))にすることで維持パルスを発生する。
このとき、走査パルス発生部43のスイッチング素子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をオンにすることにより、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnを経由して各走査電極SC1〜走査電極SCnに維持パルスを印加する。
図14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30の走査ICの詳細を示す回路ブロック図である。なお、図14には、走査ICの一例として走査IC(1)を示し、以下、走査IC(1)を例に挙げて動作を説明するが、他の走査IC(2)〜走査IC(12)も同様の構成および動作である。
走査IC(1)は、上述したように走査パルス電圧を出力するためのスイッチング素子QH1〜スイッチング素子QH64、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QL64を備えている。そして、走査IC(1)の64本の出力端子は走査電極SC1〜走査電極SC64のそれぞれに接続され、走査電極SC1〜走査電極SC64のそれぞれを駆動する。加えて、走査IC(1)は、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QH64、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QL64を制御するためのスイッチング素子制御部51と、走査ICの書込み動作の順序を決めるための走査IC選択部52とを備えている。
スイッチング素子制御部51は、出力制御部RG1〜出力制御部RG64とシフトレジスタSRとを有する。シフトレジスタSRは、データ入力端子とクロック入力端子と制御信号入力端子と64個の出力端子をもつシフトレジスタである。そして、走査パルスのもととなる64個の信号o1〜信号o64を出力制御部RG1〜出力制御部RG64のそれぞれに出力する。
シフトレジスタSRのデータ入力端子には、後述するNANDゲートG1の出力信号である信号sgが入力され、クロック入力端子には同期信号(クロック信号)であるクロックckが入力され、制御信号入力端子には制御信号c0が入力される。
制御信号c0は、順次書込み動作と飛び越し書込み動作とのいずれかを選択する制御信号である。また、信号sgは、クロックckの立ち上がりを1つ含むパルス幅(例えば、クロックckの1周期分のパルス幅)の負極性のパルスを1つ発生する単一パルス信号である。なお、このパルス幅とは、制御信号c0の立ち下がりから立ち上がりまでの時間のことである。
シフトレジスタSRは、制御信号c0がローレベル(以下、「Lo」と略記する)のときには、信号sgを、クロックckの立ち上がりが入力される毎に、クロックckの1周期分(1クロック)ずつ順次シフトして、信号o1〜信号o64として出力する。すなわち、信号sgの単一パルスは、信号o1、信号o2、信号o3、・・・、信号o64の順番で、順次シフトする。言い換えると、信号o1、信号o2、信号o3、・・・、信号o64は、信号sgの単一パルスを順次シフトした信号である。したがって、シフトレジスタSRは、制御信号c0が「Lo」のときには、信号sgの単一パルスを、出力制御部RG1〜出力制御部RG64のそれぞれに対して、出力制御部RG1、出力制御部RG2、出力制御部RG3、・・・、出力制御部RG64の順序で出力する。
シフトレジスタSRは、制御信号c0がハイレベル(以下、「Hi」と略記する)のときには、信号sgの単一パルスを、出力制御部RG1〜出力制御部RG64の奇数番目の出力制御部RGにまず出力し、次に偶数番目の出力制御部RGに出力する。すなわち、信号sgの単一パルスを、出力制御部RG1、出力制御部RG3、出力制御部RG5、・・・、出力制御部RG63、出力制御部RG2、出力制御部RG4、出力制御部RG6、・・・、出力制御部RG64の順序で出力する。
出力制御部RG1は、制御信号c1、制御信号c2と、シフトレジスタSRの出力信号o1とが入力され、スイッチング素子QH1、スイッチング素子QL1を制御する。出力制御部RG2は、制御信号c1、制御信号c2と、シフトレジスタSRの出力信号o2とが入力され、スイッチング素子QH2、スイッチング素子QL2を制御する。以下、出力制御部RG3〜出力制御部RG64も同様の動作をする。出力制御部RGの動作を以下に説明する。
図15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30の走査ICの出力制御部RGおよびスイッチング素子QH、スイッチング素子QLの動作を示す図である。本実施の形態において、出力制御部RGは、制御信号c1、制御信号c2に応じてスイッチング素子QH、スイッチング素子QLを以下のように制御する。なお、以下では、出力制御部RG1を例に挙げて説明するが、他の出力制御部RGも同様の動作である。また、図15には、スイッチング素子QHi、スイッチング素子QLiと示す。
制御信号c1、制御信号c2がともに「Lo」のとき、出力制御部RG1は、スイッチング素子QH1、スイッチング素子QL1ともにオフにして、走査電極SC1に接続されている出力端子をハイインピーダンス状態にする。
制御信号c1が「Lo」、制御信号c2が「Hi」のとき、出力制御部RG1は、シフトレジスタSRの出力信号o1にもとづきスイッチング素子QH1、スイッチング素子QL1を制御する。本実施の形態においては、シフトレジスタSRの出力o1が「Hi」であればスイッチング素子QH1をオン、スイッチング素子QL1をオフに、シフトレジスタSRの出力o1が「Lo」であればスイッチング素子QH1をオフ、スイッチング素子QL1をオンにする。
制御信号c1が「Hi」、制御信号c2が「Lo」のとき、出力制御部RG1は、スイッチング素子QH1をオフ、スイッチング素子QL1をオンにする。
制御信号c1、制御信号c2がともに「Hi」のとき、出力制御部RG1は、スイッチング素子QH1をオン、スイッチング素子QL1をオフにする。
図14に示すように、走査IC選択部52は、フリップフロップFF1と、フリップフロップFF2と、NANDゲートG1とを有する。フリップフロップFF1は、データ入力端子とクロック入力端子と出力端子とを有する通常のフリップフロップである。そして、クロック入力端子に入力される選択信号selの立ち下がりのタイミングでデータ入力端子に入力される選択走査信号siを取り込み、NANDゲートG1に信号ssとして出力する。
NANDゲートG1は、フリップフロップFF1の出力信号ssと選択信号selとの論理積演算を行い、その演算結果を論理反転し、信号sgとして出力する。すなわち、信号sgは、フリップフロップFF1の出力信号ssと選択信号selとが共に「1」のときのみ「0」となり、それ以外では「1」となる信号である。そして、上述したように、信号sgはシフトレジスタSRのデータ入力端子に入力される。
フリップフロップFF2は、フリップフロップFF1と同様の構成のフリップフロップであり、データ入力端子には選択走査信号siが入力され、クロック入力端子にはクロックckが入力される。そして、選択走査信号siを1クロック分遅延した遅延信号soを出力する。
なお、制御信号c0、制御信号c1、制御信号c2、選択信号sel、選択走査信号si、クロックckの各信号は、制御信号発生回路40から供給される制御信号に含まれている。
図16は、本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイ装置30における走査IC(1)〜走査IC(12)の接続を示す図である。
12個の走査IC(走査IC(1)〜走査IC(12))のそれぞれには、制御信号c0、制御信号c1、制御信号c2、選択信号sel、クロックckを共通に入力する(制御信号c0、制御信号c1、制御信号c2は図16には示さず)。しかし、選択走査信号siに関しては、1番目の走査IC、すなわち走査IC(1)だけに入力する。
そして、走査IC(1)で選択走査信号siをクロックckの1クロック周期分遅延した遅延信号so(1)を発生し、その遅延信号so(1)を2番目の走査IC、すなわち走査IC(2)に、選択走査信号si(2)として入力する。次に、走査IC(2)で選択走査信号si(2)をクロックckの1クロック周期分遅延した遅延信号so(2)を発生し、その遅延信号so(2)を、3番目の走査IC(3)に選択走査信号si(3)として入力する。以下、同様に、各走査ICから遅延信号soを出力し、次段の走査ICに選択走査信号siとして入力する。最後に、走査IC(11)が出力する遅延信号so(11)を、選択走査信号si(12)として走査IC(12)に入力する。このように、選択走査信号siがクロックckの1クロック周期分ずつ遅延しながら走査IC(1)以降、走査IC(2)から走査IC(12)まで順次入力されるように、12個の走査IC(走査IC(1)〜走査IC(12))をカスケードに接続する。
このように、制御信号c0、制御信号c1、制御信号c2、選択信号sel、クロックckの各信号に関しては各走査ICに並列に入力されるように、選択走査信号siに関しては走査IC(1)以降、走査IC(2)から走査IC(12)まで順次入力されるように、各走査ICを接続する。そして、各信号を各走査ICに入力することにより、12個の走査ICの中から1つを任意に選択して、その走査ICが接続された部分表示領域の書込み動作を行うことができる。
図17は、本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイ装置30における走査ICの動作を説明するためのタイミングチャートである。図17には、一例として、2番目の走査IC、すなわち走査IC(2)を選択する場合のタイミングチャートを示している。
まず、制御信号発生回路40から、クロックckの1クロック周期のパルス幅を有する選択走査信号siが、走査IC(1)に入力される。なお、このパルス幅とは、選択走査信号siの立ち上がりから立ち下がりまでの時間のことである。
この選択走査信号siは、選択走査信号si(1)として、走査IC(1)内部のフリップフロップFF2(1)のデータ入力端子に入力される。フリップフロップFF2(1)は、選択走査信号si(1)をクロックckの1クロック周期分遅延して出力する。その出力信号が、選択走査信号si(2)として走査IC(2)に入力される。以下、選択走査信号si(N)(N=2〜11)は各走査IC(走査IC(2)〜走査IC(11))でクロックckの1クロック周期分ずつ遅延され、次段の走査IC(走査IC(3)〜走査IC(12))に選択走査信号si(N+1)として入力される。
複数の走査ICのうちのどの走査ICを選択するかは、制御信号発生回路40から出力される選択信号selの立ち下がりのタイミングにより決定する。すなわち、選択したい走査ICに選択走査信号siが入力されたタイミングで、パルス状の選択信号selを各走査ICに入力する。
上述したように、選択信号selの立ち下がりのタイミングで、走査ICのフリップフロップFF1では、フリップフロップFF1のデータ入力端子に入力される信号が取り込まれ、出力信号ssとして出力される。図17に示す例では、選択走査信号si(2)が「Hi」ときに、選択信号selのパルスが発生している。したがって、走査IC(2)のフリップフロップFF1(2)の出力信号ss(2)だけが「Hi」となり、それ以外の出力信号ss(1)、出力信号ss(3)〜出力信号ss(12)は「Lo」となる。
そして、12番目の走査IC(12)に選択走査信号si(12)が入力され、フリップフロップFF2(12)によりクロックckの1クロック周期分遅延された信号so(12)が出力された後に、クロックckの立ち上がりを1つ含むパルス状の選択信号selを各走査ICに入力する。
これにより、走査IC(2)のNANDゲートG1(2)の出力sg(2)は、選択信号selのパルス幅と同じ期間だけ「Lo」となる。すなわち、負極性の単一パルスが発生する。そして、走査IC(2)以外の走査ICのNANDゲートG1の出力sg(出力sg(1)、出力sg(3)〜出力sg(12))は「Hi」のまま保持される。
そして、選択信号selの立ち下がりのタイミングで走査IC(1)〜走査IC(12)のフリップフロップFF1(1)〜フリップフロップFF1(12)の出力信号ss(1)〜出力信号ss(12)は全て「Lo」となる。
このようにして、2番目の走査IC(2)のシフトレジスタSR(2)だけに、負極性の単一パルス、すなわち、クロックckの立ち上がりを1つ含む期間だけ「Lo」となる信号sg(2)が入力される。そしてその後、クロックckを入力する毎に、シフトレジスタSR(2)が信号sg(2)の単一パルスを順次シフトする。
制御信号c0は「Lo」なので(図示せず)、走査電極SC65、走査電極SC66、・・・、走査電極SC128の順に走査パルスが印加される。
図示はしないが、このとき、制御信号c0が「Hi」であれば、走査電極SC65、走査電極SC67、・・・、走査電極SC127、走査電極SC66、走査電極SC68、・・・、走査電極SC128の順に走査パルスが印加される。
そして、走査電極SC65が、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極22であれば、制御信号発生回路40は、走査電極SC65に印加する走査パルスに対応するクロックckのクロック周期だけを時間T1とする。そして、それ以外の走査パルスを発生するときは、クロックckのクロック周期を時間T2とする。こうして、走査電極SC65に時間T1のパルス幅の走査パルスを印加し、走査電極SC66〜走査電極SC128には時間T2のパルス幅の走査パルスを印加する。
なお、本実施の形態では、上述したようにクロックckのクロック周期を変更することで、所望のパルス幅の走査パルスを得ている。
なお、各部分表示領域において最初の走査電極22に印加する走査パルスのパルス幅を時間T1にするか時間T2にするかの判断は、制御信号発生回路40において行うものとする。
なお、本実施の形態では、順次書込み動作を行うときのみ、書込み動作の順番に応じて走査パルスのパルス幅を時間T1と時間T2とで切り換えるものとする。飛び越し書込み動作を行う際には、隣接する放電セルに連続して書込み放電が発生することがないので、その場合でも安定した書込み放電を発生することができるように、最適なパルス幅に設定することが望ましい。
なお、本実施の形態で説明した「隣接する放電セル」とは、データ電極32が延伸する方向に隣接する放電セルのことである。
なお、本実施の形態においては、特定のサブフィールドを常に順次書込み動作を行うサブフィールドとしてもよい。例えば、図3に示した1番目のサブフィールドは全セル初期化動作を行うサブフィールドであるので、このサブフィールドを常に順次書込み動作を行うサブフィールドとしてもよい。
なお、本実施の形態に示した各制御信号の極性は、何ら上述した極性に限定されるものではない。本実施の形態に示した動作と同様の動作をする構成であれば、上述した極性とは逆の極性であってもかまわない。
なお、本発明における実施の形態に示した各回路ブロックは、実施の形態に示した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、あるいは、同様の動作をするようにプログラミングされたマイクロコンピュータ等を用いて構成されてもよい。
なお、本実施の形態では、1画素をR、G、Bの3色の放電セルで構成する例を説明したが、1画素を4色あるいはそれ以上の色の放電セルで構成するパネルにおいても、本実施の形態に示した構成を適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
なお、上述した駆動回路は一例を示したものであり、駆動回路の構成は上述した構成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において示した具体的な数値は、画面サイズが50インチ、表示電極対24の数が768のパネル10の特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態における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、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あ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。また、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重み等も本発明における実施の形態に示した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り換える構成であってもよい。
本発明は、高精細度化された大画面のパネルであっても、安定した書込み放電を発生することが可能であり、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。
10 パネル
21 前面基板
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
30 プラズマディスプレイ装置
31 背面基板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
36 画像信号処理回路
37 データ電極駆動回路
38 走査電極駆動回路
39 維持電極駆動回路
40 制御信号発生回路
41 初期化波形発生部
42 維持パルス発生部
43 走査パルス発生部
51 スイッチング素子制御部
52 走査IC選択部
21 前面基板
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
30 プラズマディスプレイ装置
31 背面基板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
36 画像信号処理回路
37 データ電極駆動回路
38 走査電極駆動回路
39 維持電極駆動回路
40 制御信号発生回路
41 初期化波形発生部
42 維持パルス発生部
43 走査パルス発生部
51 スイッチング素子制御部
52 走査IC選択部
また、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を印加しているため、維持電極SUiと走査電極SCiとの電圧差は、外部印加電圧の差である(電圧Ve2−電圧Va)に維持電極SUi上の壁電圧と走査電極SCi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Ve2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SUiと走査電極SCiとの間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。
Claims (3)
- 走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極と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、書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドで1フィールドを構成して駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を、連続して配置された複数の走査電極をそれぞれに含む複数の部分表示領域に分け、
前記部分表示領域のそれぞれにおいて、前記プラズマディスプレイパネルに前記走査電極が配列された順番にもとづき前記走査電極のそれぞれに走査パルスを順次印加する順次書込み動作を前記書込み期間において行うとともに、
前記書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極には、他の走査電極に印加する走査パルスよりもパルス幅を長く設定した走査パルスを印加する
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。 - 前記部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セル数の割合を部分点灯率として検出し、前記部分点灯率の高い部分表示領域から先に書込み動作を行うとともに、1つの部分表示領域において最後に走査パルスを印加する走査電極と、その部分表示領域に続いて書込み動作を行う部分表示領域において最初に走査パルスを印加する走査電極とが隣接していない場合には、その最初に走査パルスを印加する走査電極には、前記パルス幅を長く設定した走査パルスを印加する
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。 - 走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドで1フィールドを構成して前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記駆動回路は、
連続して配置された複数の走査電極に走査パルスを印加する走査ICを複数備え、
前記走査ICに接続された複数の走査電極で構成される領域を1つの部分表示領域として前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を複数の部分表示領域に分け、
前記部分表示領域のそれぞれにおいて、放電セルの数に対する点灯するべき放電セル数の割合を部分点灯率として検出し、前記部分点灯率の高い部分表示領域から先に書込み動作を行うとともに、
前記走査ICは、前記部分表示領域のそれぞれにおいて、前記プラズマディスプレイパネルに前記走査電極が配列された順番にもとづき前記走査電極のそれぞれに走査パルスを順次印加する順次書込み動作を前記書込み期間において行い、
前記書込み期間において最初に走査パルスを印加する走査電極には、他の走査電極に印加する走査パルスよりもパルス幅を長く設定した走査パルスを印加する
ことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
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