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JP4738122B2 - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置の駆動方法に関する。
プラズマディスプレイ装置は大型の平面型ディスプレイであり、家庭用の平面テレビとして市場が拡大しているが、ＣＲＴと同程度の消費電力、表示品質、コストが要求されている。
下記の特許文献１には、鋸歯波形の消去パルスを主電極に対して印加するプラズマディスプレイパネルの駆動方法が記載されている。
また、下記の特許文献２には、初期化期間にランプ電圧を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動方法が記載されている。
特開平１１−３５２９２４号公報 特開２０００−２１４８２３号公報
本発明の目的は、リセット期間におけるリセット機能を高めることより、高コントラスト及び広駆動マージンを実現することができるプラズマディスプレイ装置の駆動方法を提供することである。
本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、第１の方向に伸びる複数の第１及び第２の電極と、該第１及び第２の電極に交差する第２の方向に伸びる複数の第３の電極が配置されてなり、１フレームはリセット期間、アドレス期間及び維持放電期間とを有する複数のサブフレームを有するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、前記複数のサブフレームは、前記リセット期間において、前記第２の電極に時間の経過に伴って印加電圧値が増大する正の電圧傾斜パルスを印加した後、時間の経過に伴って印加電圧値が減少する負の電圧傾斜パルスを印加する第１種のサブフレーム群と、前記リセット期間において、前記第２の電極への前記正の電圧傾斜パルスの印加を伴わずに、前記負の電圧傾斜パルスを前記第２の電極に印加する第２種のサブフレーム群とを有し、前記１フレームの先頭のサブフレームは、前記第１種のサブフレーム群に含まれ、且つ前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値は、前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレームにおける前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値よりも高く、前記１フレームは、前記先頭のサブフレームに後続して前記第２種のサブフレーム群、前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレーム、の順で配されることを特徴とする。
リセット期間におけるリセット機能を高めることができるので、背景発光を抑制することができ、特に高温時の駆動マージンを広くすることができる。これにより、高コントラストかつ駆動マージンの広いプラズマディスプレイ装置を実現することができる。
図１は、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成例を示す図である。信号処理回路２１は、入力端子ＩＮから入力された信号を処理し、駆動制御回路７に出力する。温度センサ２２は、プラズマディスプレイパネル３又はシャーシの温度を検出し、駆動制御回路７に出力する。駆動制御回路７は、プラズマディスプレイパネル３又はシャーシの温度に応じて、Ｘ電極駆動回路４、Ｙ電極駆動回路５、スキャン回路８及びアドレス電極駆動回路６を制御する。Ｘ電極駆動回路４は、複数のＸ電極Ｘ１，Ｘ２，・・・に所定の電圧を供給する。以下、Ｘ電極Ｘ１，Ｘ２，・・・の各々を又はそれらの総称を、Ｘ電極Ｘｉといい、ｉは添え字を意味する。Ｙ電極駆動回路５は、スキャン回路８を介して、複数のＹ電極Ｙ１，Ｙ２，・・・に所定の電圧を供給する。以下、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，・・・の各々を又はそれらの総称を、Ｙ電極Ｙｉといい、ｉは添え字を意味する。アドレス電極駆動回路６は、複数のアドレス電極Ａ１，Ａ２，・・・に所定の電圧を供給する。以下、アドレス電極Ａ１，Ａ２，・・・の各々を又はそれらの総称を、アドレス電極Ａｊといい、ｊは添え字を意味する。
プラズマディスプレイパネル３では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉが水平方向に並行して延びる行を形成し、アドレス電極ＡｊがＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉに交差するように垂直方向に延びる列を形成する。Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉは、垂直方向に交互に配置される。Ｙ電極Ｙｉ及びアドレス電極Ａｊは、ｉ行ｊ列の２次元行列を形成する。表示セルＣｉｊは、Ｙ電極Ｙｉ及びアドレス電極Ａｊの交点並びにそれに対応して隣接するＸ電極Ｘｉにより形成される。この表示セルＣｉｊが画素に対応し、プラズマディスプレイパネル３は２次元画像を表示することができる。フルスペックＨＤＴＶでは、１９２０（水平方向）×１０８０（垂直方向）画素を有する。
図２は、本実施形態によるプラズマディスプレイパネル３の構造例を示す分解斜視図である。バス電極１１は、透明電極１２上に形成される。電極１１及び１２の組みは、図１のＸ電極Ｘｉ又はＹ電極Ｙｉに対応する。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉは、前面ガラス基板１上に交互に形成されている。その上には、放電空間に対し絶縁するための誘電体層１３が覆うように被着されている。さらにその上には、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）保護層１４が被着されている。一方、アドレス電極１５は、図１のアドレス電極Ａｊに対応し、前面ガラス基板１と対向して配置された背面ガラス基板２上に形成される。その上には、誘電体層１６が被着される。更にその上には、赤色蛍光体層１８、緑色蛍光体層１９及び青色蛍光体層２０が被着されている。隔壁（リブ）９の内面には、赤、青、緑色の蛍光体層１８〜２０がストライプ状に各色毎に配列、塗付されている。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉの間の放電によって蛍光体層１８〜２０を励起して各色が発光する。前面ガラス基板１及び背面ガラス基板２との間の放電空間には、Ｎｅ＋Ｘｅペニングガス等の放電ガスが封入されている。
図３は、画像の１フレームｆｋの概略構成例を示す図である。画像は、複数のフレームｆｋ−１，ｆｋ，ｆｋ＋１等で構成される。１フレームｆｋは、例えば、第１のサブフレームｓｆ１、第２のサブフレームｓｆ２、・・・、第８のサブフレームｓｆ８により形成される。サブフレームｓｆ１，ｓｆ２等の各々を又はそれらの総称を、以下、サブフレームｓｆという。各サブフレームｓｆは、階調ビット数に相当する重みを有する。
各サブフレームｓｆは、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ及びサステイン（維持）放電期間ＴＳにより構成される。リセット期間ＴＲでは、表示セルＣｉｊの初期化を行う。Ｙ電極Ｙｉには、正の鈍波（正の傾斜を持つ波形）Ｐｒ１及び負の鈍波（負の傾斜を持つ波形）Ｐｒ２が印加される。
アドレス期間ＴＡでは、アドレス電極Ａｊ及びＹ電極Ｙｉ間の放電及びそれに伴うＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間の放電により各表示セルＣｉｊの発光又は非発光を選択することができる。具体的には、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，・・・等に順次スキャンパルスＰｙを印加し、そのスキャンパルスＰｙに対応してアドレス電極ＡｊにアドレスパルスＰａを印加することにより、アドレス電極Ａｊ及びＹ電極Ｙｉ間に放電が生じる。その放電を種火として、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に放電が生じる。この放電により、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉに壁電荷が生成され、所望の表示セルＣｉｊの発光又は非発光を選択することができる。
サステイン期間ＴＳでは、選択された表示セルＣｉｊのＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間でサステイン放電を行い、発光を行う。各サブフレームｓｆでは、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間のサステイン放電パルスＰｓによる発光回数（サステイン期間ＴＳの長さ）が異なる。これにより、階調値を決めることができる。サステイン放電パルスＰｓは、０Ｖ及び電圧Ｖｓのパルスである。
次に、本実施形態の１フレームの構成をより具体的に説明する。各フレームｆｋ等は、例えば、１０個のサブフレームｓｆ１〜ｓｆ１０を有する。第１のサブフレームｓｆ１は、図４に示す第１種のサブフレームであり、かつ傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が２５９Ｖである。第２のサブフレームｓｆ２〜第５のサブフレームｓｆ５は、図５に示す第２種のサブフレームである。第６のサブフレームｓｆ６〜第１０のサブフレームｓｆ１０は、図４に示す第１種のサブフレームであり、かつ傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が１６６Ｖである。
図４は、第１種のサブフレームの構成例を示す波形図である。第１種のサブフレームは、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ及びサステイン放電期間ＴＳにより構成される。
リセット期間ＴＲでは、表示セルＣｉｊの初期化を行う。まず、Ｙ電極Ｙｉに徐々に電圧が増加する正の傾斜電圧パルス４０１を印加し、Ｘ電極Ｘｉに−１４０Ｖを印加する。正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧は、第１のサブフレームｓｆ１では２５９Ｖであり、第６のサブフレームｓｆ６〜第１０のサブフレームｓｆ１０では１６６Ｖである。第１のサブフレームｓｆ１では、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間に正の傾斜電圧パルスが印加され、その到達電圧は２５９＋１４０＝３９９Ｖになる。第６のサブフレームｓｆ６〜第１０のサブフレームｓｆ１０でも、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間に正の傾斜電圧パルスが印加され、その到達電圧は１６６＋１４０＝３０６Ｖになり、第１のサブフレームｓｆ１の到達電圧３９９Ｖより低い。
次に、Ｙ電極Ｙｉに徐々に電圧が減少する負の傾斜電圧パルス４０２を印加し、Ｘ電極Ｘｉに６０Ｖを印加する。負の傾斜電圧パルス４０２の到達電圧は、−１４９Ｖである。この際、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間に負の傾斜電圧パルスが印加される。
アドレス期間ＴＡでは、アドレス電極Ａｊ及びＹ電極Ｙｉ間の放電及びそれに伴うＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間の放電により各表示セルＣｉｊの発光又は非発光を選択することができる。具体的には、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，・・・等に順次、負のスキャンパルス（−１５３Ｖ）を印加し、そのスキャンパルスに対応してアドレス電極Ａｊにアドレスパルス（７０Ｖ）を印加することにより、アドレス電極Ａｊ及びＹ電極Ｙｉ間に放電が生じる。その放電を種火として、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に放電が生じる。この際、Ｘ電極Ｘｉには６０Ｖが印加されている。この放電により、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉに壁電荷が生成され、所望の表示セルＣｉｊの発光又は非発光を選択することができる。
サステイン期間ＴＳでは、選択された表示セルＣｉｊのＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間でサステイン放電を行い、発光を行う。Ｘ電極Ｘｉには、最初、−１２０Ｖのサステイン放電パルスが印加され、その後、９４Ｖのサステイン放電パルスと−９４Ｖのサステイン放電パルスとが交互に印加される。Ｙ電極Ｙｉには、９４Ｖのサステイン放電パルスと−９４Ｖのサステイン放電パルスとが交互に印加される。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間には、９４＋９４＝１８８Ｖの電圧が印加される毎に、放電が生じる。
図３に示したように、各サブフレームｓｆでは、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間のサステイン放電パルスによる発光回数（サステイン期間ＴＳの長さ）が異なる。これにより、階調値を決めることができる。
図１のスキャン回路８は、アドレス期間ＴＡにおいて複数のＹ電極Ｙｉに順次スキャンパルス（−１５３Ｖ）を印加する。アドレス電極駆動回路６は、アドレス期間ＴＡにおいて複数のアドレス電極Ａｊにアドレスパルス（７０Ｖ）を印加する。Ｘ電極駆動回路４は、リセット期間ＴＲ及びアドレスＴＡにおいて複数のＸ電極Ｘｉに所定の電圧を印加し、サステイン期間ＴＳにおいて複数のＸ電極Ｘｉにサステイン放電のためのサステイン放電パルスを印加する。Ｙ電極駆動回路５は、リセット期間ＴＲにおいて複数のＹ電極Ｙｉに傾斜電圧パルス４０１及び４０２を印加し、サステイン期間ＴＳにおいて複数のＹ電極Ｙｉにサステイン放電のためのサステイン放電パルスを印加する。
図５は、第２種のサブフレームの構成例を示す波形図である。第２種のサブフレームは、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ及びサステイン放電期間ＴＳにより構成される。以下、第２種のサブフレームが第１種のサブフレームと異なる点を説明する。リセット期間ＴＲでは、Ｙ電極Ｙｉに、図４のような正の傾斜電圧パルス４０１を印加せずに、負の傾斜電圧パルス５０１を印加し、Ｘ電極Ｘｉに６０Ｖを印加する。負の傾斜電圧パルス５０１は、図４の負の傾斜電圧パルス４０２と同じであり、その到達電圧は−１４９Ｖである。この際、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間に負の傾斜電圧パルスが印加される。第２種のサブフレームのアドレス期間ＴＡ及びサステイン放電期間ＴＳは、第１種のサブフレームのものと同じである。
以上のように、１フレームｆｋ等は、複数のサブフレームｓｆ１〜ｓｆ１０からなる。各サブフレームｓｆ１〜ｓｆ１０がリセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ及びサステイン放電期間ＴＳを有する。アドレス期間ＴＡでは、少なくともＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に表示選択のための放電が生じる。リセット期間ＴＲの最後では、Ｙ電極Ｙｉに傾斜電圧パルス４０２又は５０１を印加し、それに対応する傾斜電圧パルスをＸ電極Ｘｉ及びＹｉ間に印加することによりリセットを行う。リセット期間ＴＳの最後の傾斜電圧パルスは、アドレス期間ＴＡにおいて放電が生じる時にＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に印加する電圧と同極性（例えば負の極性）である。すなわち、リセット期間ＴＳでは、Ｙ電極Ｙｉに負の傾斜電圧パルス４０２又は５０１を印加し、アドレス期間ＴＡでは、Ｙ電極Ｙｉに負のスキャンパルス（−１５３Ｖ）を印加する。
複数のサブフレームｓｆ１〜ｓｆ１０は、第１種及び第２種のサブフレームに分類される。第１のサブフレームｓｆ１は図４に示す第１種のサブフレームであり、第２のサブフレームｓｆ２〜第５のサブフレームｓｆ５は図５に示す第２種のサブフレームであり、第６のサブフレームｓｆ６〜第１０のサブフレームｓｆ１０は図４に示す第１種のサブフレームである。
図４の第１種のサブフレームのリセット期間ＴＳでは、最後の傾斜電圧パルス４０２と逆極性の傾斜電圧パルス４０１が最後の傾斜電圧パルス４０２の前にＹ電極Ｙｉに印加される。その際、Ｘ電極Ｘｉは、一定電圧である。
図５の第２種のサブフレームのリセット期間ＴＳでは、最後の傾斜電圧パルス５０１と逆極性の傾斜電圧パルスがＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に印加されない。
第１種のサブフレームが１フレーム中に複数ある。複数の第１種のサブフレームのうち少なくとも１つの第１種のサブフレーム（例えばサブフレームｓｆ１）の逆極性の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧（例えば、Ｙ電極は２５９Ｖ、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間は３９９Ｖ）が、他の第１種のサブフレーム（例えばサブフレームｓｆ６〜ｓｆ１０）の逆極性の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧（例えば、Ｙ電極Ｙｉは１６６Ｖ、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間は３０６Ｖ）と異なる。
１フレーム中の複数の第１種のサブフレームの中で、先頭の第１種のサブフレーム（例えばサブフレームｓｆ１）の逆極性の傾斜電圧パルス４０１の電圧の絶対値（例えば、Ｙ電極Ｙｉは２５９Ｖ、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間は３９９Ｖ）が、２番目以降の第１種のサブフレーム（例えばサブフレームｓｆ６〜ｓｆ１０）の逆極性の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧の絶対値（例えば、Ｙ電極Ｙｉは１６６Ｖ、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉ間は３０６Ｖ）よりも大きい。
１フレーム中の複数の第１種のサブフレームの中で、先頭の第１種のサブフレーム（例えばサブフレームｓｆ１）の逆極性の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧の絶対値が、前記１フレーム中のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間の印加電圧の絶対値の中で最大値である。
通常は、正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が高電圧（２５９Ｖ）の第１種のサブフレーム数は１つとするが、複数でも構わない。複数にした場合、アドレス期間ＴＡでアドレスミスする確率は減るが、背景発光は上昇する。
第２種のサブフレームは、背景発光を抑制し、コントラストを高くすることができる。
サブフレームｓｆ６〜ｓｆ１０は、正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が低電圧（１６６Ｖ）の第１種のサブフレームであり、プラズマディスプレイパネル３の温度が高温になり、壁電荷が減衰した場合に、その壁電荷を回復させる役割を持つ。したがって、プラズマディスプレイパネル３の温度を検出して、パネルディスプレイパネル３の温度が高いほど、正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が低電圧（１６６Ｖ）の第１種のサブフレーム数を増やすか、その正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧を高くすることが望ましい。また、大体、プラズマディスプレイ装置全体で温度は上下するので、プラズマディスプレイパネル３の温度そのものを検出する代わりに、例えばシャーシ等、プラズマディスプレイパネルと構造的に近い装置内の別の場所の温度を検出してもよい。
したがって、図１の駆動制御回路７は、温度センサ２２のプラズマディスプレイ３又はシャーシ温度に応じて、以下の制御を行う。駆動制御回路７は、第１種のサブフレーム（特に正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が低電圧（１６６Ｖ）の第１種のサブフレーム）の数が、プラズマディスプレイパネル温度又はシャーシ温度が高いほど多くなるように制御する。
また、駆動制御回路７は、少なくとも１つの第１種のサブフレーム（特に正の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧が低電圧（１６６Ｖ）の第１種のサブフレーム）における逆極性の傾斜電圧パルス４０１の到達電圧の絶対値が、プラズマディスプレイパネル温度又はシャーシ温度が高いほど高くなるように制御する。
以上のように、本実施形態によれば、リセット期間におけるリセット機能を高めることができるので、背景発光を抑制することができ、特に高温時の駆動マージンを広くすることができる。これにより、高コントラストかつ駆動マージンの広いプラズマディスプレイ装置を実現することができる。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成例を示す図である。 図２は、本実施形態によるプラズマディスプレイパネルの構造例を示す分解斜視図である。 画像の１フレームの概略構成例を示す図である。 第１種のサブフレームの構成例を示す波形図である。 第２種のサブフレームの構成例を示す波形図である。
符号の説明
１ 前面ガラス基板
２ 背面ガラス基板
３ プラズマディスプレイパネル
４ Ｘ電極駆動回路
５ Ｙ電極駆動回路
６ アドレス電極駆動回路
７ 駆動制御回路
８ スキャン回路
９ 隔壁（リブ）
１１ バス電極
１２ 透明電極
１３、１６ 誘電体層
１４ 保護層
１５ アドレス電極
１８〜２０ 蛍光体
２１ 信号処理回路
２２ 温度センサ
４０１ 正の傾斜電圧パルス
４０２，５０１ 負の傾斜電圧パルス

Claims (5)

  1. 第１の方向に伸びる複数の第１及び第２の電極と、該第１及び第２の電極に交差する第２の方向に伸びる複数の第３の電極が配置されてなり、１フレームはリセット期間、アドレス期間及び維持放電期間とを有する複数のサブフレームを有するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
    前記複数のサブフレームは、
    前記リセット期間において、前記第２の電極に時間の経過に伴って印加電圧値が増大する正の電圧傾斜パルスを印加した後、時間の経過に伴って印加電圧値が減少する負の電圧傾斜パルスを印加する第１種のサブフレーム群と、
    前記リセット期間において、前記第２の電極への前記正の電圧傾斜パルスの印加を伴わずに、前記負の電圧傾斜パルスを前記第２の電極に印加する第２種のサブフレーム群とを有し、
    前記１フレームの先頭のサブフレームは、前記第１種のサブフレーム群に含まれ、且つ前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値は、前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレームにおける前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値よりも高く、
    前記１フレームは、前記先頭のサブフレームに後続して前記第２種のサブフレーム群、前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレーム、の順で配されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
  2. 前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレームの全てのサブフレームにおいて、前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値を等しい電圧値とすることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
  3. 前記プラズマディスプレイ装置のパネル温度或いはシャーシ温度が第１の温度のときの前記第１種のサブフレーム群のサブフレーム数は、前記第１の温度より低い第２の温度のときの前記第１種のサブフレーム群のサブフレーム数よりも多いことを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
  4. 前記第１種及び第２種のサブフレーム群各々のサブフレームにおいて、前記第２の電極に前記負の電圧傾斜パルスを印加する際に、前記第１の電極に正極性の電圧値を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
  5. 前記プラズマディスプレイ装置のパネル温度或いはシャーシ温度が第１の温度のときの前記第１種のサブフレーム群に含まれる他のサブフレームの前記正の電圧傾斜パルスの到達電圧値は、前記第１の温度より低い第２の温度のときの前記到達電圧値よりも高いことを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
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