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JP4008902B2 - 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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Description

本発明は表示装置に係り、より詳しくは、効率の高いプラズマディスプレイパネル(PDP)の駆動方法に関するものである。
プラズマディスプレイパネルは、気体放電によって生成されたプラズマを利用して文字または映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素がマトリックス形態に配列されている。このようなプラズマディスプレイパネルは、印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造により直流型(DC型)と交流型(AC型)とに区分される。
図1は、交流型プラズマディスプレイパネルの部分斜視図である。
図1に図示したように、第1ガラス基板1の面上には、誘電体層2及び保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5とが対をなして平行に形成される。第2ガラス基板6の面上には、絶縁体層7で覆われた複数のアドレス電極8が設置される。隣接するアドレス電極8の間にある絶縁体層7の表面上には、アドレス電極8と平行に隔壁9が形成されている。また、絶縁体層7の表面及び隔壁9の両側面に蛍光体10が形成されている。第1ガラス基板1と第2ガラス基板6とは、走査・維持電極対とアドレス電極8とが直交するように放電空間11を隔てて対向して配置されている。アドレス電極8と走査・維持電極対との交差部にある放電空間が放電セル12を形成する。
図2は、プラズマディスプレイパネルの電極配列図を示す。
図2に図示したように、PDP電極はm×nのマトリックス構成を有しており、列方向に伸びるアドレス電極(A1〜Am)が行方向に順次配列されており、行方向に伸びるn行の走査電極(Y1〜Yn)及び維持電極(X1〜Xn)が列方向に交互に順次配列されている。以下、走査電極を“Y電極”、維持電極を“X電極”、アドレス電極を“A電極”と称する。図2に示された放電セル12は、図1に示された放電セル12に対応する。
図3は、従来のプラズマディスプレイパネルの駆動波形を示したものである。
図3に示すように、従来のPDP駆動方法によれば、フレーム期間を構成する各サブフィールド期間は、リセット期間、アドレス期間、維持期間から構成される。
リセット期間は、以前のサステイン放電によって形成された壁電荷状態を消去し、次のアドレシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化させる期間である。アドレス期間は、m×nの画素(セル)を備えるパネルの中で、点灯するセルと点灯しないセルとを選別して、点灯するセルに壁電荷を蓄積する動作(アドレシングという)を行う期間である。維持期間は、アドレシングされたセルに実際に画像を表示するための放電を行わせる期間である。維持期間になると、X電極とY電極とにサステインパルスと接地電圧とが各々交互に印加されて、交流駆動のサステイン放電が発生する。
このような従来の駆動方法は、X電極とY電極とにサステインパルスを交互に印加し、サステインパルスが印加されていない電極を接地電圧レベルに維持させることによって、1回のサステインパルスにより1回の強い維持放電を発生させる。維持期間で発生する強い維持放電は、過剰なプライミング電荷を生成し、このようなプライミング電荷は再び利用されることなく消滅するので、プラズマディスプレイパネルの効率が低くなる問題がある。
本発明が目的とする技術的課題は、維持放電時に、1度の放電で発生するプライミング電荷を減少させ、発生したプライミング電荷を再利用することによってプラズマディスプレイパネルの効率を増加させ、電力消費を減少させることである。
前記課題を達成するために本発明の一つの特徴によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、第1基板上に各々並べて形成される第1電極及び第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極に交差して第2基板上に形成されるアドレス電極と、を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法であって、維持期間の間、前記第1電極及び前記第2電極に電圧パルスを交互に印加する段階と;前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一つの電極に印加される間、他の電極をフローティングさせた後に第1電圧レベルに維持する段階と;を含む。
本発明の一つの特徴によるプラズマディスプレイパネルは、第1及び第2基板と;前記第1基板に並べて形成される第1電極及び第2電極と;前記第2基板に形成されるアドレス電極と;リセット期間、アドレス期間、維持放電期間の間に前記第1電極、前記第2電極、及び前記アドレス電極に駆動信号を送る駆動回路と;を含み、維持期間の間に前記駆動回路は、前記第1電極と前記第2電極とに電圧パルスを交互に印加し、前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一つの電極に印加される間に他の電極をフローティングさせた後、第1電圧レベルに維持する。
本発明によれば、維持期間において、サステインパルスが印加されていない電極をフローティングさせた後に低い電圧に維持することにより、一つのサステインパルスで二回の維持放電を発生させることができる。
したがって、維持放電において、1度の放電によるプライミング電荷の発生を減少させ、1回の放電によって発生したプライミング電荷を2回の放電で利用することによってプラズマディスプレイパネルの効率を増加させ、消費電力を減少させることができる。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明で、ある部分が他の部分に連結されているとする時、これは直接的に連結されている場合だけでなく、他の素子を隔てて電気的に連結されている場合も含む。また、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は図面から省略しており、明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けた。
さらに、以下の説明において、壁電荷とは、各電極の近くにある放電セルの壁(例えば、誘電体層)に形成されて電極に蓄積される電荷のことをいう。このような壁電荷は、実際は電極自体に接触しないが、ここでは、壁電荷が電極に「形成される」、「蓄積される」または「蓄積される」のように説明される。また、壁電圧とは、壁電荷によって放電セルの壁に形成される電位差のことをいう。
図4は、本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの駆動波形を示したものである。
図4に示されているように本発明の一実施例によれば、一つのサブフィールドは、リセット期間、アドレス期間、及びサステイン期間を含む。
リセット期間は、以前のサステイン放電によって形成された壁電荷状態を消去し、次のアドレシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化させる期間である。
アドレス期間は、パネルで点灯するセルと点灯しないセルとを選択して、点灯するセル(アドレシングされたセル)に壁電荷を蓄積する動作を行う期間である。
維持期間は、アドレシングされたセルに実際に画像を表示するための放電を行う期間であって、維持期間になると、X電極とY電極とにサステインパルスが交互に印加される。この時、X電極及びY電極のうちのサステインパルスが印加されていない電極は、回路から切り離されてフローティング状態になった後に低い電圧レベルに維持されるように、接地線など低電圧電源線に接続される。
図4では、維持期間においてX電極及びY電極を各々零ボルトに維持した状態でVs電圧を有するサステインパルスをX電極とY電極とに交互に印加する場合を示す。ここで、Vs電圧は、既にアドレシングされたセルにおいて維持放電(発光放電)を起こすことができる最低電圧レベルよりも若干高い電圧である。
図5は、図4に示されたプラズマディスプレイパネルの駆動波形中の維持期間の一部の時間軸を抽出拡大して示したものである。
図5に示されているように、まずX電極に、最高値がVsに達する電圧を有するサステインパルスを印加し、サステインパルスによる発光放電が発生する前にY電極をフローティングさせた。このため、Y電極には破線で示す低電圧パルスが誘起され、サステインパルスが最高電圧Vsに到達する頃に最初の弱い放電が生じ、次いで、Y電極を低電圧電源に接続した直後に二度目の放電が生じる。
一般に、サステインパルスをX電極またはY電極に印加する際は、無効電力を再使用するために、インダクタ及び放電セルで形成されるキャパシタンス成分間の共振を利用する電力回収回路を用い、このような電力回収回路は、米国登録特許第4,866,349号、第5,081,400号、及び米国公開特許第2003−0080925号などに開示されている。電力回収回路が用いられる場合にサステインパルスは、零ボルトからVsまで所定範囲の変化速度を保って上昇する。ここで所定範囲とは、回路設計によって想定される範囲のことをいう。
例えば、X電極にサステインパルスが印加されて、電圧が零ボルトからVsまで上昇すると、フローティングされたY電極に電圧が誘起され、その電圧レベルはX電極の電圧レベルに伴って上昇する。各瞬間におけるY電極の誘起電圧は、X,Y,A各電極間の静電容量および接続されている回路要素の状況で決定される。簡単に考えると、A電極が一定の電圧を維持しているため、Y電極の誘起電圧はX電極の電圧上昇率よりも低い上昇率で上昇する。つまり、プラズマディスプレイパネルにおいてX電極、Y電極、及びA電極のうちの2個の電極間では全てキャパシタンス成分が形成されるので、X電極が上昇する時にA電極が一定の電圧に維持されていれば、Y電極はX電極よりは低い上昇率で上昇する。
したがって、X電極とY電極との間の電圧差が徐々に大きくなり、このような電圧差がアドレス期間で、アドレシングによって形成された壁電荷による壁電圧と共に放電開始電圧を超えると、1次放電が発生する。
この時、Y電極をフローティングさせる期間は、サステインパルスの上昇期間全体であってもよい。または、X電極電圧の上昇時点からフローティングさせず、X電極電圧の上昇によって維持放電が発生する直前、あるいは維持放電が発生した後の全体放電の50%を越えない時点からY電極をフローティングさせてもよい。
Y電極をフローティングさせた後にY電極に零ボルトを印加すると、X電極とY電極との間の電圧差が急激に大きくなる。この時、X電極とY電極との間の電圧差が放電開始電圧を超えるようになり、放電セルでは2次放電が発生する。
ここで、フローティング後の低い電圧への変更は、1回の維持放電が終了した後に1μs以内にするのが好ましい。フローティングによって増加したY電極電圧を零ボルトに減少させる場合、前述した電力回収回路の共振を使用することもできる。
このように、サステインパルスをX電極とY電極とに交互に印加し、サステインパルスが印加されていない電極をフローティングさせた後に低い電圧に変更する過程を繰り返せば、維持放電を持続的に行うことができる。
したがって、本発明の一実施例によれば、一つの電極にサステインパルスを印加する間に他の電極をフローティングさせ、低い電圧レベルに維持することによって、2回の放電を発生させることができる。この時に発生する放電はその強さが弱いので、従来の放電に比べてプライミング電荷の発生が少なく、1回の放電で発生したプライミング電荷が2回の放電に用いられ、プラズマディスプレイパネルの効率が良くなる。
本発明の他の実施例によれば、サステインパルスが印加されていない電極のフローティング時点を、パネルの負荷に応じて変化させるように設定することができる。
つまり、同時に点灯するセルが少なくて負荷が小さい場合には、フローティング電極の誘起電圧を小さくして、1回の放電を大きくすることができ、2回の放電が発生しないようにすることができる。したがって、X電極に維持放電パルスが印加される場合、維持放電パルスが印加される初期にY電極をフローティングにして、X電極とY電極との間の電位差を効果的に減少させることができる。
また、パネル中に点灯するセルが多くて負荷が大きな場合には、フローティングにより反対側電極の電圧変動が大きくなるので、1回の放電が過度に小さく発生することがある。したがって、負荷による放電の強さの偏差を防止するためには、X電極にサステインパルスが印加された後、一定の時間が過ぎた後にY電極をフローティングさせるのが好ましい。
以上、本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を説明したが、前記説明された実施例は本発明の概念が最適に適用された場合を説明しており、本発明の概念が前記実施例に限定されるわけではなく、本発明をそのまま利用して多様な変形された実施例を実現することができる。
また、前記説明では、X電極に維持放電パルスが印加され、Y電極をフローティングさせた後に低い電圧を印加することを説明したが、これは説明の便宜のためのものであって、X電極とY電極との間に交互に維持放電パルスが印加され、Y電極に維持放電パルスが印加される期間では、X電極をフローティングさせた後に低い電圧に維持することによって2回の放電を発生させることができ、実施例によって、1回の強い放電と2回の弱い放電とを全て発生させることができるように駆動できるのは当業者に自明なことである。
本発明の一実施例によれば、1回の大きい放電ではなく、2回の小さな放電をさせるので、プライミング電荷発生が少なく、また、1回の放電で発生したプライミング電荷が2回の放電に用いられるので、消費電力の15%を減少させることができる。
交流型プラズマディスプレイパネルの部分斜視図である。 プラズマディスプレイパネルの電極配列図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 図4に示されたプラズマディスプレイパネルの駆動波形中の維持期間の一部を拡大して示した図である。
符号の説明
1 第1ガラス基板
2 誘電体層
3 保護膜
4 走査電極
5 維持電極
6 第2ガラス基板
7 絶縁体層
8 アドレス電極
9 隔壁
10 蛍光体
11 放電空間
12 放電セル

Claims (9)

  1. 第1基板上に各々並べて形成される第1電極及び第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極に交差して第2基板上に形成されるアドレス電極と、を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法において、
    維持期間の間、
    前記第1電極及び前記第2電極に電圧パルスを交互に印加する段階と;
    前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加される間、他の電極をフローティングさせた後に第1電圧レベルに維持する段階と;
    含み、
    前記電圧パルスの上昇期間の間に前記他方の電極をフローティングさせる
    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. 第1基板上に各々並べて形成される第1電極及び第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極に交差して第2基板上に形成されるアドレス電極と、を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法において、
    維持期間の間、
    前記第1電極及び前記第2電極に電圧パルスを交互に印加する段階と;
    前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加される間、他の電極をフローティングさせた後に第1電圧レベルに維持する段階と;
    含み、
    前記第1電極及び前記第2電極のうちの電圧パルスが印加されない電極をフローティングさせる時点は、前記パネルの負荷によって異なるように設定される
    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。
  3. 第1基板上に各々並べて形成される第1電極及び第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極に交差して第2基板上に形成されるアドレス電極と、を含むプラズマディスプレイパネルを駆動する方法において、
    維持期間の間、
    前記第1電極及び前記第2電極に電圧パルスを交互に印加する段階と;
    前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加される間、他の電極をフローティングさせた後に第1電圧レベルに維持する段階と;
    含み、
    前記フローティングさせた電極を前記第1電圧レベルに維持させる時点は、前記電圧パルスによって発生した1回の維持放電が終了した後の1μs以内である
    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。
  4. 前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加された後に、他の電極をフローティングさせることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 前記他の電極をフローティングさせた後、インダクタとの共振を通じて前記第1電圧に変更することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 前記アドレス電極は前記維持期間の間は継続して接地電圧レベルを維持することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 第1及び第2基板と;
    前記第1基板に並べて形成される第1電極及び第2電極と;
    前記第2基板に形成されるアドレス電極と;
    リセット期間、アドレス期間、維持放電期間の間に前記第1電極、前記第2電極、及び前記アドレス電極に駆動信号を送る駆動回路と;を含み、
    維持期間の間に前記駆動回路は、
    前記第1電極と前記第2電極とに電圧パルスを交互に印加し、
    前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加される間の電極をフローティングさせた後、第1電圧レベルに維持し、
    前記第1電極及び前記第2電極のうちの電圧パルスが印加されない電極をフローティングさせる時点は、前記パネルの負荷によって異なるように設定される
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  8. 前記維持期間の間、前記アドレス電極を第2電圧レベルに維持することを特徴とする請求項7に記載のプラズマディスプレイパネル。
  9. 前記電圧パルスが前記第1電極及び前記第2電極のうちのいずれか一の電極に印加された後に、他の電極をフローティングさせることを特徴とする請求項7に記載のプラズマディスプレイパネル。
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