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JP2005196195A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表示品質を向上させるようにしたプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供する。
【解決手段】放電セルのそれぞれで画像を表現するために駆動波形を供給するデータ駆動期間と、前記駆動波形を供給するための電圧値が所望の電圧まで上昇するための予備期間とに分けて駆動されるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、前記データ駆動期間のサステイン期間に電極に供給される波形と、前記予備期間のサステイン期間に前記電極に供給される波形とが相異なっていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、特に、表示品質を向上させるようにしたプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
最近、情報化社会における表示素子は視覚情報伝達媒体としてその重要性が著しく高まっている。現在、主流をなしている陰極選管（Cathode Ray Tube）またはブラウン管は重量と容積に大きい問題がある。このような陰極選管の限界を乗り越えることができる種々の平板型表示装置（Flat Panel Display）が開発されつつある。
このような平板型表示装置としては、液晶表示装置（Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：以下、「ＰＤＰ」という）、電界放出表示装置（Field Emission Display）、エレクトロルミネセンス（Electro-luminescence）などがある。
このような平面表示装置のうち、ＰＤＰは、Ｈｅ＋Ｘｅ、Ｎｅ＋ＸｅまたはＨｅ＋Ｘｅ＋Ｎｅガスの放電時に発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることにより、文字またはグラフィックを含む画像及び動映像を表示する。このようなＰＤＰは、薄膜化と大型化が容易であるうえ、最近の技術開発に伴って大きく向上した画質を提供する。
特に、３電極交流面放電型ＰＤＰは、放電時に誘電体層を利用して壁電荷を蓄積することで放電に必要な電圧を下げ、プラズマのスパッタリング（Sputtering）から電極を保護するので、低電圧での駆動が可能で且つ長寿命であるという長所を有する。
図１は、従来の３電極交流面放電型ＰＤＰの放電セルを示す斜視図である。
図１を参照すると、３電極交流面放電型ＰＤＰの放電セルは、上部基板１０上に形成された走査電極Ｙ及び維持電極Ｚと、下部基板１８上に形成されたアドレス電極Ｘと、を備える。走査電極Ｙおよび維持電極Ｚのそれぞれは、透明電極１２Ｙ、１２Ｚと、透明電極１２Ｙ、１２Ｚの線幅より小さな線幅を有し、透明電極の一側縁に形成される金属バス電極１３Ｙ、１３Ｚと、を含む。
透明電極１２Ｙ、１２Ｚは、通常インジウムスズ酸化物（Indium-Tin-Oxide：ＩＴＯ）で上部基板１０上に形成される。金属バス電極１３Ｙ、１３Ｚは、通常クロム（Ｃｒ）などの金属で透明電極１２Ｙ、１２Ｚ上に形成され、高抵抗の透明電極１２Ｙ、１２Ｚによる電圧降下を減らす役目をする。走査電極Ｙおよび維持電極Ｚが並んで形成された上部基板１０には、上部誘電体層１４および保護膜１６が積層される。上部誘電体層１４にはプラズマ放電時に発生した壁電荷が蓄積される。保護膜１６は、プラズマ放電時に発生したスパッタリングによる上部誘電体層１４の損傷を防止すると共に、２次電子の放出効率を高める。保護膜１６としては通常酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられる。
アドレス電極Ｘの形成された下部基板１８上には、下部誘電体層２２と隔壁２４が形成され、下部誘電体層２２および隔壁２４の表面には、蛍光体層２６が塗布される。アドレス電極Ｘは走査電極Ｙ及び維持電極Ｚと交差する方向に形成される。隔壁２４は、アドレス電極Ｘに並んで形成され、放電によって生成された紫外線及び可視光が隣接した放電セルに漏洩することを防止する。蛍光体層２６は、プラズマ放電時に発生した紫外線によって励起し、赤色、緑色または青色のいずれか一つの可視光線を発生させる。上／下部基板１０、１８と隔壁２４との間に設けられた放電空間には、不活性混合ガスが注入される。
ＰＤＰは、画像の階調を具現するために、１フレームを発光回数の異なる複数のサブフィールドに分けて時分割駆動を行う。各サブフィールドは、全画面をリセットさせるためのリセット期間と、走査ラインを選択して選択された走査ラインでセルを選択するためのアドレス期間と、放電回数によって階調を具現するサステイン期間とに分けられる。
ここで、リセット期間は、上昇ランプ波形が供給されるセットアップ期間と、下降ランプ波形が供給されるセットダウン期間とに分けられる。例えば、２５６階調で画像を表示しようとする場合、図２のように、１／６０秒に該当するフレーム期間１６.６７ｍｓは、８つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に分けられる。８つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８のそれぞれは、前述したようにリセット期間とアドレス期間とサステイン期間とにさらに分けられる。各サブフィールドのリセット期間およびアドレス期間は各サブフィールド毎に同一であるのに対して、サステイン期間は各サブフィールドにおいて２ｎ（ｎ＝０、１、２、３、４、５、６、７）の割合で増加する。
図３は、従来のＰＤＰの駆動方法を示す波形図である。
図３を参照すると、ＰＤＰは、全画面をリセットさせるためのリセット期間と、セルを選択するためのアドレス期間と、選択されたセルの放電を維持させるためのサステイン期間とに分けて駆動される。
リセット期間において、セットアップ期間では、すべての走査電極Ｙに上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐが同時に印加される。この時、走査電極Ｙはセルを放電させるための電圧Ｖｐまで上昇する。この上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐによって全画面のセル内には微弱な放電が起こり、セル内に壁電荷が生成される。セットダウン期間では、上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐが供給された後、上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐのピーク電圧より低い正極性電圧から低下する下降ランプ波形Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎが走査電極Ｙに同時に印加される。下降ランプ波形Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎによってセル内で微弱な消去放電が起こることにより、セットアップ放電によって生成された壁電荷及び空間電荷の中から不要な電荷が消去され、全画面のセル内にアドレス放電に必要な壁電荷が一様に残留する。
アドレス期間では、負極性スキャンパルスｓｃａｎが走査電極Ｙに順次印加されると同時に、アドレス電極Ｘに正極性のデータパルスｄａｔａが印加される。このスキャンパルスｓｃａｎの電圧Ｖｙとデータパルスｄａｔａの電圧Ｖａとの差とリセット期間に生成された壁電圧とが加えられることにより、データパルスｄａｔａが印加されるセル内ではアドレス放電が発生する。アドレス放電によって選択されたセル内には壁電荷が生成される。
一方、セットダウン期間とアドレス期間中に維持電極Ｚにはサステイン電圧レベルＶｓの正極性直流電圧が供給される。
サステイン期間では、走査電極Ｙと維持電極Ｚにサステイン電圧Ｖｓの大きさを有するサステインパルスｓｕｓが交互に印加される。そうすると、アドレス放電によって選択されたセルは、セル内の壁電荷とサステインパルスｓｕｓとが加えられることにより、各サステインパルスｓｕｓが印加される度に走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間に面放電型のサステイン放電が起こる。最後に、サステイン放電が終了した後には、パルス幅の短い消去ランプ波形ｅｒａｓｅが維持電極Ｚに供給されてセル内の壁電荷を消去させる。
このようなＰＤＰは、電源がオン（ＯＮ）になるときに複数の電圧源（例えばＶｐ、Ｖｓ、Ｖｙ、Ｖａ）が所望の電圧まで上昇する時間を確保するために、図４のように予備期間中に予備放電波形を印加する。
ここで、予備期間中には放電が発生しないようにアドレス期間にはデータパルスが供給されない。そして、リセット期間及びサステイン期間は図３の場合と同様なので、詳細な説明は省略する。
しかし、このような予備期間中に不要なサステイン放電が発生してパネルに残像が表示されるという不具合がある。これを詳しく説明すると、ＰＤＰの電源がオフ（off）になる時点は使用者によって決定されるため、放電セル内には壁電荷が残留する。特に、ＰＤＰの電源がオフされる前に明るい輝度を表示した放電セル内に、かかる壁電荷が多く残留してしまい、この残留電荷が原因で予備期間のサステイン期間中に不要なサステイン放電が発生する。したがって、予備期間中に以前状態、すなわちＰＤＰの電源がオフになる時点で明るい画面が表示された放電セルの一部分に残像が表示される。
本発明は、上述した如き問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、表示品質を向上させるようにしたプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することにある。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、放電セルのそれぞれで画像を表現するために駆動波形を供給するデータ駆動期間と、前記駆動波形を供給するための電圧値が所望の電圧まで上昇するための予備期間とに分けて駆動されるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、前記データ駆動期間のサステイン期間に電極に供給される波形と、前記予備期間のサステイン期間に前記電極に供給される波形とが相異なっていることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極に基底電圧が供給されることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極に第１サステインパルスが供給される段階と、前記放電セルに含まれた維持電極に前記第１サステインパルスと同期される第２サステインパルスが供給される段階と、を含むことを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極のいずれか一つの電極がフローティングになることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記フローティングにならない残りの電極にはサステインパルスが供給されることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極がフローティングになることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた電極に基底電圧が印加されることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた電極に前記基底電圧が略１〜３秒間（略１秒以上３秒以下の間）、好ましくは２秒間印加されることを特徴とする。
上記目的の外に本発明の他の目的及び特徴は、添付図を参照した実施形態についての説明を通じて明らかになるであろう。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、サステイン期間中にサステイン誤放電を防止してプラズマディスプレイパネルのオン動作時に以前の駆動状態による残像を解決することにより、表示品質を向上させることができる。なお、データ駆動波形が入力される前に略１〜３秒間、好ましくは２秒間基底電圧を供給し、放電セル内に残存する電荷を除去して全画面の残像を防止することにより、表示品質を向上させることができる。
以下、図５〜図９を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図５は、本発明の第１実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形を示す図である。
図５を参照すると、本発明の第１実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形は、放電セルをリセットさせるためのリセット期間と、放電セルを選択するためのアドレス期間と、セルの放電を維持させるためのサステイン期間とに分けて駆動される。この時、予備放電波形は図３に示したデータ駆動波形以前に供給される。
リセット期間において、セットアップ期間では、すべての走査電極Ｙに上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐが同時に印加される。この上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐによって全画面のセル内では微弱な放電が起こり、セル内に壁電荷が生成される。ここで、上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐの電圧が所望の電圧Ｖｐまで上昇していないため、放電セル内で所望のリセット放電は発生しない。セットダウン期間では、上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐが供給された後、上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐのピーク電圧より低い正極性電圧から低下する下降ランプ波形Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎが走査電極Ｙに同時に印加される。
アドレス期間では、負極性スキャンパルスｓｃａｎが走査電極Ｙに順次印加され、アドレス電極Ｘには基底電圧が印加される。この時、走査電極Ｙとアドレス電極Ｘとの間では、アドレス放電が起こるほどの電位差が発生しないため、すなわちデータパルスが供給されないから、アドレス放電は起こらない。
一方、セットダウン期間とアドレス期間中、維持電極Ｚにはサステイン電圧レベルＶｓの正極性直流電圧が供給される。
サステイン期間では、走査電極Ｙ及び維持電極Ｚに基底電圧が供給される。このように基底電圧が走査電極Ｙ及び維持電極Ｚに供給されると、予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中にサステイン放電が起こらない。すなわち、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン誤放電が起こらないようになり、予備期間中に残像が表示されることを防止することができる。
実際、予備期間では、電極Ｙ、Ｚ、Ｘの電圧が所望の電圧、例えばＶｐ、Ｖｙ、Ｖｓ、Ｖａまで上昇すべく、図５のようなサブフィールドが複数供給される。その後、図３に示したデータ駆動波形が電極（走査電極、維持電極及びアドレス電極）に印加されてＰＤＰの画像を具現する。この際、図３及び図５から、予備放電波形とデータ駆動波形は相異なっていることがわかる。
図６は、本発明の第２実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形を示す図である。
図６を参照すると、本発明の第２実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形は、放電セルをリセットさせるためのリセット期間と、放電セルを選択するためのアドレス期間と、セルの放電を維持させるためのサステイン期間とに分けて駆動される。
ここで、リセット期間及びアドレス期間は本発明の第１実施形態と同一の波形で駆動されるので、詳しい説明は省略する。
サステイン期間中に同期化された、すなわち同一の時間に同一の大きさのサステインパルスｓｕｓが走査電極Ｙと維持電極Ｚに供給される。このように走査電極Ｙと維持電極Ｚに同期化されたサステインパルスｓｕｓが供給されると、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間では電位差が発生しないので、サステイン放電が起こらなくなる。つまり、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン誤放電が起こらなくなって、予備期間中に残像が表示されることを防止することができる。
実際、予備期間では、電極Ｙ、Ｚ、Ｘの電圧が所望の電圧（例えば、Ｖｐ、Ｖｙ、Ｖｓ、Ｖａ）まで上昇すべく、図６のようなサブフィールドが複数供給される。その後、図３に示したデータ駆動波形が電極（走査電極、維持電極及びアドレス電極）に印加されてＰＤＰの画像を具現する。この際、図３及び図６から、予備放電波形とデータ駆動波形は相異なっていることが分かる。
図７は、本発明の第３実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形を示す図である。
図７を参照すると、本発明の第３実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形は、放電セルをリセットさせるためのリセット期間と、放電セルを選択するためのアドレス期間と、セルの放電を維持させるためのサステイン期間とに分けて駆動される。
ここで、リセット期間及びアドレス期間は本発明の第１実施形態と同一の波形で駆動されるので、詳しい説明は省略する。
サステイン期間中に走査電極Ｙ及び維持電極Ｚのいずれか少なくとも一つ、例えば走査電極Ｙにサステインパルスｓｕｓが印加される。この時、残りの電極（ＹまたはＺ）はサステインパルスｓｕｓが印加された電極（ＹまたはＺ）によって１／２サステインパルスｓｕｓが誘導される。この時、１／２サステインパルスｓｕｓはフローティング（Floating）状態に誘導される。これにより、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン放電が起こらなくなる。すなわち、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン誤放電が起こらなくなって、予備期間中に残像が表示されることを防止することができる。
実際、予備期間では、電極Ｙ、Ｚ、Ｘの電圧が所望の電圧（例えば、Ｖｐ、Ｖｙ、Ｖｓ、Ｖａ）まで上昇すべく、図７のようなサブフィールドが複数供給される。その後、図３に示したデータ駆動波形が電極（走査電極、維持電極及びアドレス電極）に印加されてＰＤＰの画像を具現する。この時、図３及び図７から、予備放電波形とデータ駆動波形は相異なっていることが分かる。
図８は、本発明の第４実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形を示す図である。
図８を参照すると、本発明の第４実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形は、放電セルをリセットさせるためのリセット期間と、放電セルを選択するためのアドレス期間と、セルの放電を維持させるためのサステイン期間とに分けて駆動される。
ここで、リセット期間及びアドレス期間は本発明の第１実施形態と同一の波形で駆動されるので、詳しい説明は省略する。
サステイン期間では、走査電極Ｙと維持電極Ｚにフローティング状態（互いに絶縁されている状態）のサステインパルスｓｕｓが印加される。これにより、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン放電が起こらなくなる。すなわち、走査電極Ｙと維持電極Ｚとの間ではサステイン誤放電が起こらなくなって、予備期間中に残像が表示されることを防止することができる。
実際、予備期間では、電極Ｙ、Ｚ、Ｘの電圧が所望の電圧（例えば、Ｖｐ、Ｖｙ、Ｖｓ、Ｖａ）まで上昇すべく、図８のようなサブフィールドが複数供給される。その後、図３に示したデータ駆動波形が電極（走査電極、維持電極及びアドレス電極）に印加されてＰＤＰの画像を具現する。この時、図３及び図８から、予備放電波形とデータ駆動波形は相異なっていることが分かる。
図９は、本発明の第５実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形を示す図である。
図９を参照すると、本発明の第５実施形態に係るＰＤＰは、放電セルのそれぞれで画像を表現するために、駆動波形を供給するデータ駆動期間以前の予備期間中、電極Ｙ、Ｚ、Ｘに基底電圧が供給される。ここで、予備期間は、駆動波形の電圧値が所望の電圧（Ｖｐ、Ｖａ、Ｖｙ、Ｖｓ）まで上昇すべく、１〜３秒間、好ましくは２秒に設定される。言い換えれば、本発明の第５実施形態に係るＰＤＰの予備放電波形では、１〜３秒間（略１秒以上３秒以下）、好ましくは２秒間走査電極Ｙ、維持電極Ｚ及びアドレス電極Ｘに基底電圧が印加される。この時、予備放電期間中、ＰＤＰの以前の駆動状態、すなわちＰＤＰのオフ動作の際、放電セル内に残存する電荷が除去される。これにより、ＰＤＰの以前の駆動状態による残像が発生しないので、ＰＤＰの表示品質を向上させることができる。その後、データ駆動期間中に走査電極Ｙ、維持電極Ｚ及びアドレス電極Ｘには所望の電圧が供給され、ＰＤＰは安定した画像を表示するようになる。
従来の３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルの放電セルの構造を示す斜視図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの１フレームを示す図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す波形図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。 本発明の第１実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。 本発明の第２実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。 本発明の第３実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。 本発明の第４実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。 本発明の第５実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの予備放電波形図である。

Claims (8)

  1. 放電セルのそれぞれで画像を表現するために駆動波形を供給するデータ駆動期間と、前記駆動波形を供給するための電圧値が所望の電圧まで上昇するための予備期間に分けて駆動されるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
    前記データ駆動期間のサステイン期間に電極に供給される波形と、前記予備期間のサステイン期間に前記電極に供給される波形とが相異なっていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極に基底電圧が供給されることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  3. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極に第１サステインパルスが供給される段階と、
    前記放電セルに含まれた維持電極に前記第１サステインパルスと同期される第２サステインパルスが供給される段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極のいずれか一つの電極がフローティングになることを特徴とする請求項３記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 前記フローティングにならない残りの電極にはサステインパルスが供給されることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた走査電極及び維持電極がフローティングになることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた電極に基底電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 前記予備期間に含まれるサブフィールドのサステイン期間中、前記放電セルに含まれた電極に前記基底電圧が略１〜３秒間、好ましくは２秒間印加されることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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