JP4089759B2

JP4089759B2 - Ａｃ型ｐｄｐの駆動方法

Info

Publication number: JP4089759B2
Application number: JP27681897A
Authority: JP
Inventors: 剛啓鵜飼; 仁平川
Original assignee: 株式会社日立プラズマパテントライセンシング
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPH11119727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣ型のＰＤＰ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイパネル）の駆動方法に関し、消去形式のアドレッシングによる表示に適用される。
【０００２】
ＰＤＰは、基板対を支持体とする自己発光型の薄型表示デバイスであり、カラー画面の実用化を機にテレビジョン映像やコンピュータのモニターなどの用途で広く用いられるようになってきた。ハイビジョン用の大画面フラット型デバイスとしても注目されている。
【０００３】
【従来の技術】
マトリクス表示方式のＰＤＰにおいて、表示素子であるセルの点灯状態の維持（サステイン）にメモリ効果が利用されている。ＡＣ型ＰＤＰは、電極を誘電体で被覆することにより構造的にメモリ機能を有するように構成されている。ＡＣ型ＰＤＰによる表示に際しては、点灯（発光）すべきセルのみが帯電した状態を形成するライン順次のアドレッシングを行い、その後に全てのセルに対して一斉に交番極性の点灯維持電圧Ｖｓを印加する。点灯維持電圧Ｖｓは（１）式を満たす。
【０００４】
Ｖｆ−Ｖwall＜Ｖｓ＜Ｖｆ …（１）
Ｖｆ：放電開始電圧
Ｖwall：壁電圧
壁電荷の存在するセルでは、壁電圧Ｖwallが点灯維持電圧Ｖｓに重畳するので、セルに加わる実効電圧（セル電圧ともいう）Ｖeff が放電開始電圧Ｖｆを越えて放電が生じる。放電によって以前と反対の極性の壁電荷が再形成されるので、前回と反対の極性の点灯維持電圧Ｖｓを印加すると再び放電が生じる。点灯維持電圧Ｖｓの印加周期を短くすれば、視覚の上で連続した点灯状態が得られる。表示の輝度は、点灯維持期間における発光量の総和（積分発光強度）に依存する。
【０００５】
一般には、点灯維持電圧Ｖｓに相当する波高値のサステインパルスが一対の電極に交互に印加される。サステインパルスの極性は一定であるが、電極間の相対電圧の極性は印加毎に反転する。サステインパルスの周波数は一定とされ、輝度に応じてサステインパルス数（すなわち放電回数）が設定される。必然的に輝度が高いほど点灯維持期間は長くなる。なお、一対の電極に極性の異なるサステインパルス（各波高値の和が点灯維持電圧Ｖｓ）を同時に印加する形態もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、画面全体を一旦均一に帯電させた後に点灯不要のセルのみで電荷消去のための放電を生じさせる選択消去形式のアドレッシング（消去アドレッシング）を行う場合に、点灯不要のセルであるにも係わらずサステインパルスを印加したときに点灯してしまうセルがあるという問題があった。すなわち、消去アドレッシングによって点灯不要のセルの壁電荷が正常に消去されたとしても、消去のための放電で生じた空間電荷が過剰に残留した場合に、プライミング効果によって点灯不要のセルで放電が起こり、壁電荷が再形成されることがあった。
【０００７】
本発明は、点灯維持期間の誤点灯を防止し、ちらつきの無い高品位の表示を実現することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、点灯維持期間における開始段階の放電確率を点灯漏れが発生しない範囲内で後続の段階より低くする。これにより、適正量の壁電荷の存在しない点灯不要のセルでは放電が起こらず、起こったとしても弱いので、壁電荷は再形成されない。
【０００９】
請求項１の発明の方法は、画面を構成する全てのセルに壁電荷を帯電させ、点灯不要のセルのみについて壁電荷を消去した後の点灯維持期間に、全てのセルに対して共通に点灯維持のための電圧パルスを周期的に印加するＡＣ型ＰＤＰの駆動方法であって、前記点灯維持期間の開始段階に印加する一定個数の前記電圧パルスのパルス幅を他の電圧パルスよりも短くするものである。
【００１０】
請求項２の発明の方法は、前記点灯維持期間の開始段階に印加する一定個数の前記電圧パルスの波高値を他の電圧パルスよりも低くするものである。
請求項３の発明の駆動方法において、前記一定個数は１，２，又は３である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るプラズマ表示装置１００の構成図である。
プラズマ表示装置１００は、マトリクス形式のカラー表示デバイスであるＡＣ型のＰＤＰ１と、画面（スクリーン）ＳＣを構成する多数のセルＣを選択的に点灯させるための駆動ユニット８０とから構成されており、壁掛け式テレビジョン受像機、コンピュータシステムのモニターなどとして利用される。
【００１２】
ＰＤＰ１は、対をなす第１及び第２の主電極としてのサステイン電極Ｘ，Ｙが平行配置され、第３の電極としてのアドレス電極Ａがサステイン電極Ｘ，Ｙと交差するように配置された３電極面放電構造のＰＤＰである。サステイン電極Ｘ，Ｙは画面ＳＣの行方向（水平方向）に延び、一方のサステイン電極Ｙはアドレッシングに際して行単位にセルを選択するためのスキャン電極として用いられる。アドレス電極Ａは列方向（垂直方向）に延びており、列単位にセルを選択するためのデータ電極として用いられる。サステイン電極群とアドレス電極群とが交差する領域が表示領域、すなわち画面ＳＣである。
【００１３】
駆動ユニット８０は、コントローラ８１、フレームメモリ８２、データ処理回路８３、サブフィールドメモリ８４、電源回路８５、Ｘドライバ８７、Ｙドライバ８８、及びアドレスドライバ８９を有している。駆動ユニット８０には、ＴＶチューナ、コンピュータなどの外部装置からＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度レベル（階調レベル）を示す画素単位のフィールドデータＤｆが各種の同期信号とともに入力される。
【００１４】
フィールドデータＤｆは、フレームメモリ８２に一旦格納された後、データ処理回路８３へ送られる。データ処理回路８３は、点灯させるサブフィールドの組合せを設定するデータ変換手段であり、フィールドデータＤｆに応じたサブフィールドデータＤｓｆを出力する。サブフィールドデータＤｓｆはサブフィールドメモリ８４に格納される。サブフィールドデータＤｓｆの各ビットの値は、サブフィールドにおけるセルの点灯の要否を示す情報である。
【００１５】
Ｘドライバ回路８７はサステイン電極Ｘに駆動電圧を印加し、Ｙドライバ回路８８はサステイン電極Ｙに駆動電圧を印加する。アドレスドライバ回路８９は、サブフィールドデータＤｓｆに応じてアドレス電極Ａに駆動電圧を印加する。これらドライバ回路には電源回路８５から所定の電力が供給される。
【００１６】
図２はＰＤＰ１の内部構造を示す斜視図である。
ＰＤＰ１では、前面側のガラス基板１１の内面に、行Ｌ毎に一対ずつサステイン電極Ｘ，Ｙが配列されている。行Ｌは画面における水平方向のセル列である。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれが透明導電膜４１と金属膜（バス導体）４２とからなり、低融点ガラスからなる厚さ３０μｍ程度の誘電体層１７で被覆されている。誘電体層１７の表面にはマグネシア（ＭｇＯ）からなる厚さ数千オングストロームの保護膜１８が設けられている。アドレス電極Ａは、背面側のガラス基板２１の内面を覆う下地層２２の上に配列されており、厚さ１０μｍ程度の誘電体層２４によって被覆されている。誘電体層２４の上には、高さ１５０μｍの平面視直線帯状の隔壁２９が、各アドレス電極Ａの間に１つずつ設けられている。これらの隔壁２９によって放電空間３０が行方向にサブピクセル（単位発光領域）毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が規定されている。そして、アドレス電極Ａの上方及び隔壁２９の側面を含めて背面側の内面を被覆するように、カラー表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。３色の配置パターンは、１列のセルの発光色が同一で且つ隣接する列どうしの発光色が異なるストライプパターンである。
【００１７】
放電空間３０には主成分のネオンにキセノンを混合した放電ガスが充填されており（封入圧力は５００Ｔｏｒｒ）、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電時にキセノンが放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。表示の１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ３個のサブピクセルで構成される。各サブピクセル内の構造体がセル（表示素子）である。隔壁２９の配置パターンがストライプパターンであることから、放電空間３０のうちの各列に対応した部分は全ての行Ｌに跨がって列方向に連続している。そのため、隣接する行Ｌどうしの電極間隙（逆スリットと呼称されている）の寸法は各行Ｌの面放電ギャップ（例えば８０〜１４０μｍの範囲内の値）より十分に大きく、列方向の放電結合を防ぐことのできる値（例えば４００〜５００μｍの範囲内の値）に選定されている。
【００１８】
次に、プラズマ表示装置１００における駆動方法を説明する。
図３はフィールド構成と駆動シーケンスとを示す図である。
例えばテレビジョン映像の表示においては、２値の点灯制御によって階調再現を行うために、入力画像である時系列の各フィールドｆ（符号の添字は表示順位を表す）を例えば８個のサブフレームｓｆ１，ｓｆ２，ｓｆ３，ｓｆ４，ｓｆ５，ｓｆ６，ｓｆ７，ｓｆ８に分割する。言い換えれば、フレームＦを構成する各フィールドｆを８個のサブフレームｓｆ１〜ｓｆ８の集合に置き換える。ただし、コンピュータ出力などのノンインタレース形式の画像を再生する場合には、各フレームを８分割する。そして、これらサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ８における輝度の相対比率が１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８となるように重み付けをして各サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ８のサステインの最大発光回数を設定する。サブフィールド単位の点灯／非点灯の組合せでＲＧＢの各色毎に２５６段階の輝度設定を行うことができるので、表示可能な色の数は２５６³となる。なお、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ８を輝度の重みの順に表示する必要はない。例えば重みの大きいサブフィールドｓｆ８を表示期間の中間に配置するといった最適化を行うことができる。
【００１９】
各サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ８に割り当てるサブフィールド期間Ｔｓｆは、画面全体の帯電状態を均一化するリセット期間ＴＲ、消去アドレッシングを行うアドレス期間ＴＡ、及び階調レベルに応じた輝度を確保するために本発明に特有の電圧印加によって点灯状態を維持するサステイン期間ＴＳからなる。各サブフィールド期間Ｔｓｆにおいて、リセット期間ＴＲ及びアドレス期間ＴＡの長さは輝度の重みに係わらず一定であるが、サステイン期間ＴＳの長さは輝度の重みが大きいほど長い。
【００２０】
リセット期間ＴＲにおいては、サステイン電極Ｘに正極性の電圧パルスＰｒを印加する第１過程と、サステイン電極Ｘに正極性の電圧パルスＰｒｘを印加し且つサステイン電極Ｙに負極性の電圧パルスＰｒｙを印加する第２過程とによって、１つ前のサブフィールドにおいて点灯した“前回点灯セル”及び点灯しなかった“前回非点灯セル”に所定の極性の壁電荷が形成される。すなわち、前回点灯セルの壁電荷の極性を反転させた後、前回非点灯セルに点灯維持電圧の２倍程度の電圧を印加して強制的に放電を生じさせる２段階のプロセスで全てのセルを均等に帯電させる。電圧パルスＰｒｘ，Ｐｒｙを印加したとき、前回点灯セルでは壁電荷が印加電圧を引き下げるので放電は生じない。なお、第１過程ではアドレス電極Ａを５０〜１２０Ｖ程度の正電位にバイアスし、アドレス電極Ａとサステイン電極Ｘとの間の不要の放電を防止する。
【００２１】
第２過程に続いて、帯電の均一性を高めるため、サステイン電極Ｙに正極性の電圧パルスＰｒｓを印加して全てのセルで面放電を生じさせる。この面放電によって帯電極性は反転する。その後、電荷の消失を避けるため、サステイン電極Ｙの電位を所定値まで緩やかに低減させる。
【００２２】
アドレス期間ＴＡにおいては、先頭の行から１行ずつ順に各行を選択し、該当するサステイン電極Ｙに負極性のスキャンパルスＰｙを印加する。行の選択と同時に、点灯不要のセル（今回非点灯セル）に対応したアドレス電極Ａに対して正極性のアドレスパルスＰａを印加する。選択された行におけるアドレスパルスＰａの印加されたセルでは、サステイン電極Ｙとアドレス電極Ａとの間で対向放電が起こって誘電体層１７の壁電荷が消失する。アドレスパルスＰａの印加時点ではサステイン電極Ｘの近傍には正極性の壁電荷が存在するので、その壁電圧でアドレスパルスＰａが打ち消され、サステイン電極Ｘとアドレス電極Ａとの間では放電は起きない。このような消去アドレッシングは、書込み形式と違って電荷の再形成が不要であるので、高速化に適している。１行当たりのアドレス時間は１．３μｓ程度である。
【００２３】
そして、サステイン期間ＴＳにおいては、不要の放電を防止するためにアドレス電極Ａを正極性の電位にバイアスし、最初に全てのサステイン電極Ｘに正極性のサステインパルスＰｓ１を印加する。続いて、サステイン電極Ｙとサステイン電極Ｘとに対して順にサステインパルスＰｓ１を印加する。その後、サステイン電極Ｙとサステイン電極Ｘとに対して交互にサステインパルスＰｓを印加する。
【００２４】
本実施形態では、サステイン期間ＴＳの開始段階に印加する第１番目から第３番目までのサステインパルスＰｓ１のパルス幅ｗ１が、他の第４番目以降のサステインパルスＰｓのパルス幅ｗよりも短い。これにより、今回非点灯セルでの面放電が起こりにくくなり、起こったとしても電圧印加時間が短いので壁電荷は再形成されない。一方、今回点灯セルでは、アドレッシング終了時点で適正量の壁電荷が存在するので、面放電が起こる。今回点灯セルにその後の点灯維持に十分な壁電荷が残るようにパルス幅ｗ１を選定すればよい。
【００２５】
図４は第２実施形態に係るサステイン期間ＴＳの駆動電圧波形図である。
本実施形態では、今回非点灯セルの誤点灯を防止するため、サステイン期間ＴＳの開始段階の所定数のサステインパルスＰｓ２の波高値Ｖｓ’を後続段階のサステインパルスＰｓの波高値Ｖｓよりも低くする。波高値の差異の実用範囲は５〜２０Ｖである。
【００２６】
図４（Ａ）の例では、サステイン電極Ｘに印加する第１番目のサステインパルスＰｓ２の波高値のみが低い。図４（Ｂ）の例では、第１番目〜第３番目までののサステインパルスＰｓ２の波高値が他より低い。波高値の低いサステインパルスＰｓ２の印加回数が多いほど、より確実に誤点灯を防止できるが、今回点灯セルの輝度の確保の点では不利になる。輝度の重みの小さいサブフィールドでは誤点灯の影響は小さいが、輝度の低下は目立つので、例えば輝度の重みの小さいサブフィールドでは第１番目のみ、輝度の重みの大きいサブフィールドでは第１番目から第５番目まで、というように、サブフィールド毎に波高値の低いサステインパルスＰｓ２の印加数を選定することができる。全てのサブフィールドのサステインパルスＰｓ２の印加数を共通にしてもよい。なお、このような印加数の選定は、上述のパルス幅を変える場合にも同様に行うことができる。
【００２７】
上述の実施形態においては、アドレス放電による蛍光体の劣化を軽減するためにアドレスパルスＰａを正極性と定めて他のパルスの極性を設定し、また、片方のサステイン電極のみに正極性のサステインパルスを印加するようにして駆動回路を簡単化した例を挙げたが、これに限定されるものではない。つまり、印加電圧の極性の変更は可能である。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３の発明によれば、点灯維持期間の誤点灯を防止し、ちらつきの無い高品位の表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ表示装置の構成図である。
【図２】ＰＤＰの内部構造を示す斜視図である。
【図３】フィールド構成と駆動シーケンスとを示す図である。
【図４】第２実施形態に係るサステイン期間ＴＳの駆動電圧波形図である。
【符号の説明】
１ＰＤＰ
Ｃセル
ＳＣ画面
Ｐｓ，Ｐｓ１，Ｐｓ２サステインパルス（電圧パルス）
ＴＳサステイン期間（点灯維持期間）
ｗ，ｗ１パルス幅
Ｖｓ，Ｖｓ’ 波高値

Claims

画面を構成する全てのセルに壁電荷を帯電させ、点灯不要のセルのみについて壁電荷を消去した後の点灯維持期間に、全てのセルに対して共通に点灯維持のための電圧パルスを周期的に印加するＡＣ型ＰＤＰの駆動方法であって、
前記点灯維持期間の開始段階に印加する一定個数の前記電圧パルスのパルス幅を他の電圧パルスよりも短くする
ことを特徴とするＡＣ型ＰＤＰの駆動方法。
画面を構成する全てのセルに壁電荷を帯電させ、点灯不要のセルのみについて壁電荷を消去した後の点灯維持期間に、全てのセルに対して共通に点灯維持のための電圧パルスを周期的に印加するＡＣ型ＰＤＰの駆動方法であって、
前記点灯維持期間の開始段階に印加する一定個数の前記電圧パルスの波高値を他の電圧パルスよりも低くする
ことを特徴とするＡＣ型ＰＤＰの駆動方法。
前記一定個数は１，２，又は３である
請求項１又は請求項２記載のＡＣ型ＰＤＰの駆動方法。