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JP4198125B2 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置及びその駆動方法に関し、特に、階調表現力を高めることができるプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法に関する。
一般的にプラズマディスプレイパネル(ＰＬａｓｍａ ＤｉｓｏＬａＹ ＰａＮｅＬ：以下”ＰＤＰ”だとする)は、Ｈｅ＋Ｘｅ、 Ｎｅ＋ＸｅまたはＨｅ＋Ｘｅ＋Ｎｅなどの不活性混合ガスの放電の時発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることで、文字またはグラフィックを含んだ画像を表示する。 このようなＰＤＰは、薄膜化と大型化が容易いだけでなく最近の技術開発に負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、放電時において表面に壁電荷が蓄積されて、放電によって発生されるスパッタリングから電極を保護するから低電圧駆動と長寿命の長所を持つ。
図１を参照すれば、 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)及び維持電極(Ｚ)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持って透明電極の一側端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、通常インジウムティンオキサイド(Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ： ＩＴＯ)により上部基板１０上に形成される。 金属バス電極(１３Ｙ、１３Ｚ)は、通常クロム(Ｃｒ)などの金属により透明電極(１２Ｙ、１２Ｚ)上に形成されて、抵抗が高い透明電極(１２Ｙ、１２Ｚ)による電圧降下を減らす役目をする。走査電極(Ｙ)及び維持電極(Ｚ)に並んで形成された上部基板１０には、上部誘電体層１４と保護膜１６とが積層される。 上部誘電体層１４には、プラズマ放電の時発生された壁電荷が蓄積される。 保護膜１６は、プラズマ放電の時発生され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次電子の放出效率を高める。 保護膜１６には、通常酸化マグネシウム(ＭｇＯ)が利用される。
アドレス電極(Ｘ)が形成された下部基板１８上には、下部誘電体層２２及び隔壁２４が形成される。下部誘電体層２２と隔壁２４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)と交差される方向に形成される。 隔壁２４は、アドレス電極(Ｘ)と並んで形成されて、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、プラズマ放電の時発生された紫外線によって励起されて、赤色、緑色または青色の中で何れ一つの可視光線を発生するようになる。 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、一つのフレームを発光回数が異なる複数のサブフィールドで分けて時分割駆動する。 各サブフィールドは、全画面を初期化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。 ２５６階調で画像を表示しようとする場合には、図２のように、１/６０秒にあたるフレーム期間(１６．６７mｓ)は、８個のサブフィールド(ＳＦ１ないしＳＦ８)で分けられる。 ８個のサブフィールド(ＳＦ１ないしＳＦ８)それぞれは、前述したように、リセット期間、アドレス期間、サステイン期間に分けられる。 各サブフィールドのリセット期間及びアドレス期間は各サブフィールド毎に等しい一方、サステイン期間は各サブフィールドで２ｎ(ｎ=０、１、２、３、４、５、６、７)の割合で増加される。
図３は、二つのサブフィールドに供給されるＰＤＰの駆動波形を示す。
図３を参照すれば、ＰＤＰは、全画面を初期化させるためのリセット期間、セルを選択するためのアドレス期間及び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に分けられて駆動される。
リセット期間において、セットアップ期間には、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には微弱な放電(セットアップ放電)が起きるようになって、セル内に壁電荷が生成される。上昇ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｕｐ)が供給された後、セッダウン期間には、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下降する下降ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎ)が全走査電極(Ｙ)に同時に印加される。下降ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎ)は、セル内に微弱な消去放電を起こすことで、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で不要電荷を消去させるようになって、全画面のセル内にアドレス放電に必要な壁電荷を均一に残留させるようになる。
アドレス期間には、負極性スキャンパルス(ｓｃａｎ)が走査電極(Ｙ)に順に印加されることと同時に、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)とデータパルス(ｄａＴａ)との電圧の差と、リセット期間に生成された壁電圧とが加わりながら、データパルス(ｄａＴａ)が印加されるセル内にはアドレス放電が発生される。 アドレス放電によって選択されたセル内には、後続のサステイン期間において表示放電を可能とする壁電荷が生成される。
一方、セッダウン期間及びアドレス期間には、維持電極(Ｚ)に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。
サステイン期間には、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)とに交番的にサステインパルス(ｓｕｓ)が印加される。 それにより、アドレス放電によって選択されたセルは、セル内の壁電圧とサステインパルス(ｓｕｓ)とが加わりながら、毎サステインパルス(ｓｕｓ)が印加される毎に、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)との間に面放電形態でサステイン放電が起きるようになる。 最後に、サステイン放電の完了後には、パルス幅が小さな消去ランプ波形(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。
このように駆動されるＰＤＰは、サステイン期間に供給されるサステインパルス数を利用して階調を表現する。 しかし、サステインパルス数を利用して階調を表現するようになれば、表現することができる階調が制限される問題点が発生する。これを詳細に説明すれば、サステイン期間に供給されるサステインパルスはサステイン放電を起こし、このサステイン放電回数に対応して階調が表現される。 ここで、サステイン放電によって発生される光は一定量に決まるので、細密な階調を表現することができない。 一例を挙げると、従来のＰＤＰでは、サステイン放電によって発生される光の半分に対応する階調を表示することができる方法がなかった。
本発明の目的は、階調表現力を高めることができるプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法を提供することにある。
本発明による他のプラズマディスプレイ装置及び駆動方法は、プラズマディスプレイパネルがリセット期間を含む複数のサブフィールドが一のフレームで構成されて画面を表示する時、前記サステイン期間の間エネルギー回収装置を利用してサステインパルスをプラズマディスプレイパネルに供給する時、前記エネルギー回収装置のサステイン電圧源に接続されたスイッチのターンーオンタイミングを調節して階調値を制御し、前記スイッチのターンーオンタイミングを調節して階調値を制御することは、予め割り当てされた輝度加重値の階調を表示するように、走査電極と維持電極との間に等価的に形成されたパネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給開始される時点から第１時間後に前記スイッチをターン-オンし、前記予め割り当てされた輝度加重値より高い階調を表示するように、前記パネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給開始される時点から前記第１時間と相異する第２時間後に前記スイッチをターン-オンし、前記予め割り当てされた輝度加重値より低い階調を表示するように、前記パネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給される時点から前記第１時間と相異する第３時間以後に前記スイッチをターンーオンすることを特徴とする。
前記サステイン電圧はサステイン電圧源から供給される電圧であることを特徴とする。
前記第１時間は前記パネルキャパシターにおおよそ前記サステイン電圧が充電される時間に設定されることを特徴とする。
前記第２時間は前記第１時間より短く設定されることを特徴とする。
前記第３時間は前記第１時間より長く設定されることを特徴とする。
一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間前記スイッチが第２時間以後にターンされて生成されるサステインパルスが供給されることを特徴とする。
一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間前記スイッチが第３時間以後にターンーオンして生成されるサステインパルスを供給することを特徴とする。
１秒の時間に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間前記スイッチが第２時間以後にターン-オンして生成されるサステインパルスが供給されることを特徴とする。
１秒の時間に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間前記スイッチが第３時間以後にターンーオンされて生成されるサステインパルスが供給されることを特徴とする。
前記サステイン期間の間前記スイッチが第２時間以後にターンーオンされて生成されるステインパルスが少なくとも一つ以上供給されることを特徴とする。
前記サステイン期間の間前記スイッチが第３時間以後にターンーオンされて生成されるサステインパルスが少なくとも一つ以上供給されることを特徴とする。
このような本発明はサステイン期間に発生する光量を調節して階調表現力を高めることができるようになる。
以下、本発明の実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明によるプラズマディスプレイ装置の構造を概略的に示す図である。
図４を参照すれば、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネル１００と、プラズマディスプレイパネル１００の下部基板(未図示)に形成されたアドレス電極(Ｘ１乃至Ｘｍ)にデータを供給するためのデータ駆動部１２２と、スキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)を駆動するためのスキャン駆動部１２３と、共通電極であるサステイン電極(Ｚ)を駆動するためのサステイン駆動部１２４と、プラズマディスプレイパネル駆動の時において、データ駆動部１２２、スキャン駆動部１２３、サステイン駆動部１２４を制御するためのタイミングコントロール部１２１と、それぞれの駆動部(１２２、 １２３、 １２４)に必要な駆動電圧を供給するための駆動電圧発生部１２５とを含む。
このような、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、リセット期間、アドレス期間及びサステイン期間にアドレス電極、スキャン電極及びサステイン電極に駆動パルスが印加される少なくとも一つ以上のサブフィールドの組合によって、フレームに成り立つ画像を表現するようになる。
ここで、プラズマディスプレイパネル１００は、上部基板(未図示)と下部基板(未図示)とが一定な間隔を置いて合着される。上部基板には、複数の電極例えば、スキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)及びサステイン電極(Ｚ)が対を成して形成される。下部基板には、スキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)及びサステイン電極(Ｚ)と交差されるようにアドレス電極(Ｘ１乃至Ｘｍ)が形成される。
データ駆動部１２２には、図示しない逆ガンマ補正回路、誤差拡散回路等によって逆ガンマ補正及び誤差拡散になった後、サブフィールドマッピング回路によって各サブフィールドにマッピングされたデータが供給される。このようなデータ駆動部１２２は、タイミングコントロール部１２１からのタイミング制御信号(ＣＴＲＸ)に応答してデータをサンプリングしてラッチした後、そのデータをアドレス電極(Ｘ１乃至Ｘｍ)に供給する。
スキャン駆動部１２３は、タイミングコントロール部１２１の制御の下に、リセット期間の間、上昇ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｕｐ)と下降ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎ)とを、全スキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)に同時に供給する。また、スキャン駆動部１２３は、タイミングコントローラ１２１の制御の下に、アドレス期間の間、スキャン電圧(−Ｖｙ)のスキャンパルス(Ｓｐ)をスキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)に順次に供給する。また、スキャン駆動部１２３は、タイミングコントローラ１２１の制御の下に、サステイン期間の間に、サステインパルス(ｓｕｓ)をスキャン電極(Ｙ１乃至Ｙｎ)に供給する。
サステイン駆動部１２４は、タイミングコントロール部１２１の制御下に、下降ランプ波形(Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎ)が発生される期間と、アドレス期間とにおいて、サステイン電圧(Ｖｓ)のバイアース電圧をサステイン電極(Ｚ)に供給する。また、サステイン駆動部１２４は、タイミングコントロール部１２１の制御下に、サステイン期間の間においてスキャン駆動部１２３と交互に動作してサステインパルス(ｓｕｓ)をサステイン電極(Ｚ)に供給する。
一方、複数のサブフィールドのサステイン期間の間、スキャン電極及びサステイン電極にサステインパルスを供給するスキャン駆動部１２３及びサステイン駆動部１２４は、特定サブフィールドのサステイン期間に供給されるサステインパルスのサステイン電圧印加時点を、残り他のサブフィールドのサステイン期間に供給されるサステインパルスのサステイン電圧印加時点と異ならせて、サステイン期間に発生される光量による階調値を制御する。この時、特定サブフィールドのサステイン期間に発生される光量による階調値は、少数階調値を持って、サステイン電圧は、この後説明する図５のエネルギー回収装置で第２スイッチがターンーオンしてサステイン電圧源からプラズマディスプレイパネル１００のパネルキャパシターに供給される電圧である。
タイミングコントロール部１２１は、垂直/水平同期信号とクロック信号との入力を受けて、リセット期間、アドレス期間、サステイン期間において各駆動部(１２２、１２３、１２４)の動作タイミングと同期化とを制御するためのタイミング制御信号(ＣＴＲＸ、ＣＴＲＹ、ＣＴＲＺ)を発生して、そのタイミング制御信号(ＣＴＲＸ、ＣＴＲＹ、ＣＴＲＺ)を該当の駆動部(１２２、 １２３、 １２４)に供給することで、各駆動部(１２２、 １２３、 １２４)を制御する。
一方、データ制御信号(ＣＴＲＸ)には、データをサンプリングするためのサンプリングクロック、ラッチ制御信号、エネルギー回収回路及び駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。スキャン制御信号(ＣＴＲＹ)には、スキャン駆動部１２３内のエネルギー回収回路及び駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。サステイン制御信号(ＣＴＲＺ)には、サステイン駆動部１２４内のエネルギー回収回路及び駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。
駆動電圧発生部１２５は、セットアップ電圧(ＶｓｅＴｕｐ)、スキャン共通電圧(Ｖｓｃａｎ−ｃｏｍ)、スキャン電圧(−Ｖｙ)、サステイン電圧(Ｖｓ)、データ電圧(Ｖｄ)などを発生する。このような駆動電圧は、放電ガスの組成や放電セル構造によって適宜変更する。
図５は、本発明によるプラズマディスプレイ装置に含まれるエネルギー回収装置を示す図である。エネルギー回収装置は、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)との間の電圧を回収して、次の放電の時の駆動電圧に、回収された電圧を再利用する。
図５を参照すれば、本発明によるエネルギー回収装置は、パネルキャパシター(Ｃｐ)とソースキャパシター(Ｃｓ)との間に接続されたインダクター(Ｌ)と、ソースキャパシター(Ｃｓ)とインダクター(Ｌ)の間に並列に接続された第１及び第３スイッチ(Ｓ１、Ｓ３)と、パネルキャパシター(Ｃｐ)とインダクター(Ｌ)との間に並列に接続された第２及び第４スイッチ(Ｓ２、Ｓ４)と、第１及び第３スイッチ(Ｓ１、Ｓ３)とインダクター(Ｌ)の間にそれぞれ設置されるダイオード(Ｄ５、Ｄ７)とを備える。
パネルキャパシター(Ｃｐ)は、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)の間に形成される静電容量を等価的に示す。第２スィッチ(Ｓ２)は、サステイン電圧源(Ｖｓ)に接続されて、第４スイッチ(Ｓ４)は、基底電圧源(ＧＮＤ)に接続される。ソースキャパシター(Ｃｓ)は、サステイン放電の時パネルキャパシター(Ｃｐ)に充電された電圧を回収して充電すると同時に、充電された電圧をパネルキャパシター(Ｃｐ)に再供給する。
このために、ソースキャパシター(Ｃｓ)は、サステイン電圧源(Ｖｓ)の半分値にあたるＶｓ/２の電圧を充電することができる容量値を持つ。インダクター(Ｌ)は、パネルキャパシター(Ｃｐ)と共に共振回路を形成する。第１乃至第４スイッチ(Ｓ１乃至Ｓ４)は電流の流れを制御する。第５及び第７ダイオード(Ｄ５、Ｄ６)は電流が逆方向で流れることを防止する。同様に、第１乃至第４スイッチ(Ｓ１乃至Ｓ４)それぞれにも内部ダイオード(D１乃至D４)が設置されて、逆電流が流れることを防止する。
このような本発明のエネルギー回収装置は、図６ａ乃至図６ｃのようなタイミングによって駆動される。
図６ａは、本発明のエネルギー回収装置で一般的に利用されるタイミング図及び波形図を表す図である。
Ｔ１期間以前に、パネルキャパシター(Ｃｐ)には０[Ｖ]の電圧が充電されると同時に、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電されていると仮定して、動作過程を詳細に説明する。
Ｔ１期間には、第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オン(Ｔｕｒｎ−ｏｎ)となって、ソースキャパシター(Ｃｓ)から第１スイッチ(Ｓ１)、インダクター(Ｌ)及びパネルキャパシター(Ｃｐ)につながる電流パスが形成される。 電流パスが形成されれば、ソースキャパシター(Ｃｓ)に充電されたＶｓ/２の電圧はパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。 この時、インダクター(Ｌ)とパネルキャパシター(Ｃｐ)が直列共振回路を形成するため、パネルキャパシター(Ｃｐ)にはその共振波形によって上昇される電圧が充電される。
Ｔ２期間には、第２スイッチ(Ｓ２)がターンーオンされる。第２スイッチ(Ｓ２)がターンーオンすると、サステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧がパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。パネルキャパシター(Ｃｐ)にサステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧値が供給されると、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧値がサステイン電圧(Ｖｓ)以下に落ちるのが防止されて、これに従って安定的にサステイン放電が発生される。ここで、第２スイッチ(Ｓ２)は、パネルキャパシター(Ｃｐ)におおよそサステイン電圧(Ｖｓ)が充電された時ターンーオンされる。それにより、サステイン電圧源からパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される電圧値（電流値）が最小化されて消費電力が低減されるようになる。
Ｔ３期間には、第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オフされる。この時、パネルキャパシター(Ｃｐ)はサステイン電圧(Ｖｓ)を維持する。
Ｔ４期間には、第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オフされると同時に、第３スイッチ(Ｓ３)がターンーオンされる。第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)からインダクター(Ｌ)及び第３スイッチ(Ｓ３)を通じてソースキャパシター(Ｃｓ)につながる電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)に充電された電圧がソースキャパシター(Ｃｓ)に回収される。この時、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電される。
Ｔ５期間には、第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オフされると同時に、第４スイッチ(Ｓ４)がターンーオンされる。第４スイッチ(Ｓ４)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)と基底電圧源(ＧＮＤ)との間の電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧が０[Ｖ]に下降される。実際に、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)とに供給されるサステインパルスは、Ｔ１乃至Ｔ５期間が周期的に繰り返されながら得られる。以後、説明の便宜性のために、図６ａのタイミングによって供給されるサステインパルスを第１サステインパルス(ｓｕｓ１)とする。
図６ｂは、本発明のエネルギー回収装置で高い階調を表現するために利用されるタイミング図及び波形図を示す図である。
Ｔ６期間以前に、パネルキャパシター(Ｃｐ)には、０[Ｖ]の電圧が充電されると同時に、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電されていると仮定して動作過程を詳細に説明する。
Ｔ６期間には第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オン(Ｔｕｒｎ−ｏｎ)となって、ソースキャパシター(Ｃｓ)から第１スイッチ(Ｓ１)、インダクター(Ｌ)及びパネルキャパシター(Ｃｐ)につながる電流パスが形成される。 電流パスが形成されれば、ソースキャパシター(Ｃｓ)に充電されたＶｓ/２の電圧は、パネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。 この時、インダクター(Ｌ)とパネルキャパシター(Ｃｐ)とが直列共振回路を形成するため、パネルキャパシター(Ｃｐ)にはその共振波形によって上昇される電圧が充電される。
Ｔ６期間の間、パネルキャパシター(Ｃｐ)に所定の電圧が充電された後、Ｔ７期間の間には第２スイッチ(Ｓ２)がターンーオンされる。第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると、サステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧がパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。パネルキャパシター(Ｃｐ)にサステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧値が供給されると、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧値がサステイン電圧(Ｖｓ)に上昇されて、これに従って安定的にサステイン放電が発生される。ここで、図６ｂに図示された第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングは、第６ａに図示された第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングと相異に設定される。
これを詳細に説明すれば、図６ａで第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングは、パネルキャパシター(Ｃｐ)におおよそＶｓの電圧が充電される時間（時点）で決まる。すわなち、図６ａで第２スイッチ(Ｓ２)は、パネルキャパシター(Ｃｐ)に電圧が充電される時点（充電開始時点）からパネルキャパシター(Ｃｐ)におおよそＶｓの電圧が充電されることができる第１時間(Ｔ１)後にターンーオンされる。そして、図６ｂで第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングは、パネルキャパシター(Ｃｐ)に電圧が充電される時点（充電開始時点）から第２時間(Ｔ６)後にターンーオンされる。ここで、第２時間(Ｔ６)は、第１時間(Ｔ１)より短く設定されるため、図６ｂで第２スイッチ(Ｓ２)は、パネルキャパシター(Ｃｐ)に低い電圧(例えば２/３Ｖｓ以下の電圧)が充電された時点にターンーオンされる。
パネルキャパシター(Ｃｐ)に電圧が充電される時点から第２時間(Ｔ６)後に、第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると（すなわち、パネルキャパシター(Ｃｐ)に低い電圧が充電された時点で第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると)、実験的に第１サステインパルス(ｓｕｓ１)より強いサステイン放電が発生される。実際に、パネルキャパシター(Ｃｐ)に低い電圧が充電された時点(上昇期間)に第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧値が急激に上昇されるからパネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧値はサステイン電圧(Ｖｓ)以上に上昇されてからサステイン電圧(Ｖｓ)に下降される。 この時、放電セル内では強いサステイン放電が発生される。本発明では、図６ｂのような駆動波形を利用して従来の方法で階調表現が不可能な細密な階調を表示することができる。
Ｔ８期間には、第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オフされる。この時、パネルキャパシタ
ー(Ｃｐ)はサステイン電圧(Ｖｓ)を維持する。
Ｔ９期間には、第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オフされると同時に、第３スイッチ(Ｓ３)がターンーオンされる。第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)からインダクター(Ｌ)及び第３スイッチ(Ｓ３)を通じて、ソースキャパシター(Ｃｓ)につながる電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)に充電された電圧がソースキャパシター(Ｃｓ)に回収される。この時、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電される。
Ｔ１０期間には、第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オフされると同時に、第４スイッチ(Ｓ４)がターンーオンされる。第４スイッチ(Ｓ４)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)と基底電圧源(ＧＮＤ)との間の電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧が０[Ｖ]に下降される。実際に、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)とに供給されるサステインパルスはＴ６乃至Ｔ１０期間が周期的に繰り返されながら得られる。
以後、説明の便宜性のために、図６ｂのタイミングに供給されて強いサステイン放電を起こすサステインパルスを第２サステインパルス(ｓｕｓ２)とする。
図６ｃは、本発明のエネルギー回収装置で低い階調を表現するために利用されるタイミング図及び波形図を示す図である。
Ｔ１１期間以前に、パネルキャパシター(Ｃｐ)には０[Ｖ]の電圧が充電されると同時に、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電されていると仮定して動作過程を詳細に説明する。
Ｔ１１期間には、第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オン(Ｔｕｒｎ−ｏｎ)となって、ソースキャパシター(Ｃｓ)から第１スイッチ(Ｓ１)、インダクター(Ｌ)及びパネルキャパシター(Ｃｐ)につながる電流パスが形成される。 電流パスが形成されると、ソースキャパシター(Ｃｓ)に充電されたＶｓ/２の電圧はパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。 この時、インダクター(Ｌ)とパネルキャパシター(Ｃｐ)とが直列共振回路を形成するため、パネルキャパシター(Ｃｐ)にはその共振波形によって上昇される電圧が充電される。
Ｔ１１期間の間、パネルキャパシター(Ｃｐ)に所定の電圧が充電された後、Ｔ１２期間の間、第２スイッチ(Ｓ２)がターンーオンされる。第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると、サステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧がパネルキャパシター(Ｃｐ)に供給される。パネルキャパシター(Ｃｐ)でサステイン電圧源(Ｖｓ)の電圧値が供給されると、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧値がサステイン電圧(Ｖｓ)に上昇されて、これに従って安定的にサステイン放電が発生される。ここでも、図６ｃに図示された第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングは、図６ａ及び図６ｂに図示された第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングと相異に設定される。
これを詳細に説明すれば、図６ｃに図示された第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングは、第１時間(Ｔ１)より長い第３時間(Ｔ１１)に設定される。 ここで、第２スイッチ(Ｓ２)がパネルキャパシター(Ｃｐ)の充電開始時点から第３時間(Ｔ１１)後にターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧は共振波形によって下降する途中でサステイン電圧(Ｖｓ)に上昇される。
このように第２スイッチ(Ｓ２)が、パネルキャパシター(Ｃｐ)の充電開始時点から第３時間(Ｔ１１)後にターン-オンされると、実験的に第１サステインパルス(ｓｕｓ１)より弱いサステイン放電が発生される。 実際に、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧が共振波形で下降する時点に第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オンされると、放電セル内で弱いサステイン放電が発生される。 本発明では図６ｃのような駆動波形を利用して、従来の方法で階調表現が不可能な細密な階調を表示することができる。
Ｔ１３期間には、第１スイッチ(Ｓ１)がターン-オフされる。この時、パネルキャパシター(Ｃｐ)はサステイン電圧(Ｖｓ)を維持する。
Ｔ１４期間には、第２スイッチ(Ｓ２)がターン-オフされると同時に、第３スイッチ(Ｓ３)がターンーオンされる。第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オンされると、パネルキャパシター(Ｃｐ)からインダクター(Ｌ)及び第３スイッチ(Ｓ３)を通じてソースキャパシター(Ｃｓ)につながる電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)に充電された電圧がソースキャパシター(Ｃｓ)に回収される。この時、ソースキャパシター(Ｃｓ)にはＶｓ/２の電圧が充電される。
Ｔ１５期間には、第３スイッチ(Ｓ３)がターン-オフされると同時に第４スイッチ(Ｓ４)がターンーオンされる。第４スイッチ(Ｓ４)がターン-オンされるとパネルキャパシター(Ｃｐ)と基底電圧源(ＧＮＤ)との間の電流パスが形成されて、パネルキャパシター(Ｃｐ)の電圧が０[Ｖ]に下降される。実際に、走査電極(Ｙ)と維持電極(Ｚ)とに供給されるサステインパルスは、Ｔ１１乃至Ｔ１５期間が周期的に繰り返されながら得られる。
以後、説明の便宜性のために、図６ｃのタイミングに供給されて強いサステイン放電を起こすサステインパルスを第３サステインパルス(ｓｕｓ３)とする。
上述したように、本発明では、第２スイッチ(Ｓ２)のターンーオンタイミングを調節することによってサステイン放電の強さを調節して、これに従って、細密な階調を表示することができる長所がある。実際に、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)乃至第３サステインパルス(ｓｕｓ３)は、当業者によって多様な形態に応用されながら階調表現に応用されることができる。
〔第１階調表示方法〕
図７は、本発明のプラズマディスプレイ装置による第１階調表現方法を示す図である。 図７では、一つのフレ-ムに含まれた複数のサブフィールドのサステイン期間の中で少なくとも一つ以上のサステイン期間の間、他のサブフィールドのサステイン期間と相異するサステインパルスを供給して階調表現力を高める。
図７を参照すれば、本発明のプラズマディスプレイ装置による第１階調表現方法は、第６サブフィールド(ＳＦ６)のサステイン期間の間、第２サステインパルス(ｓｕｓ２)を供給して、それ以外のサブフィールドのサステイン期間の間、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)を供給する。 このように第６サブフィールド(６)のサステイン期間の間第２サステインパルス(ｓｕｓ２)が供給されると、予め割り当てされた輝度加重値より高い階調値を表現することができる。
一つのフレームのサブフィールド(ＳＦ１乃至 ＳＦ８)に割り当てされた階調値は、サステイン期間の間第１サステインパルス(ｓｕｓ１)が供給されると仮定して決まる。 例えば、第６サブフィールド(ＳＦ６)の輝度加重値は、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)が供給されると仮定して”３２”に設定されることができる。 ここで、第６サブフィールド(ＳＦ６)のサステイン期間の間第２サステインパルス(ｓｕｓ２)が供給されると、予め割り当てされた輝度加重値より高い階調値、例えば、“３３．５”の階調を表現することができる。すなわち、本発明のプラズマディスプレイ装置による第１階調表現方法は 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で、少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間、第２サステインパルス(ｓｕｓ２)を供給して、階調表現力を高めることができる。
〔第２階調表現方法〕
図８は、本発明のプラズマディスプレイ装置による第２階調表現方法を示す図である。 図８では 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドのサステイン期間の中で、少なくとも一つ以上のサステイン期間の間、他のサブフィールドのサステイン期間と相異するサステインパルスを供給して階調表現力を高める。
図８を参照すれば、 本発明のプラズマディスプレイ装置による第２階調表現方法は、第４サブフィールド(ＳＦ４)のサステイン期間の間、第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給して、それ以外のサブフィールドのサステイン期間の間、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)を供給する。 このように第４サブフィールド(ＳＦ４)のサステイン期間の間、第３サステインパルス(ｓｕｓ３)が供給されると、予め割り当てされた輝度加重値より低い階調値を表現することができる。
一つのフレームのサブフィールド(ＳＦ１乃至ＳＦ８)に割り当てされた階調値は、サステイン期間の間、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)が供給されると仮定して決まる。 例えば、第４サブフィールド(ＳＦ４)の輝度加重値は、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)が供給されると仮定して”８”に設定されることができる。 ここで、第４サブフィールド(ＳＦ４)のサステイン期間の間、第３サステインパルス(ｓｕｓ３)が供給されると予め割り当てされた輝度加重値より低い階調値、例えば”７．５”の階調を表現することができる。すなわち、 本発明のプラズマディスプレイ装置による第２階調表現方法は 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間、第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給して階調表現力を高めることができる。
〔第３階調表現方法〕
図９は本発明のプラズマディスプレイ装置による第３階調表現方法を示す図である。
図９を参照すれば、本発明のプラズマディスプレイ装置による第３階調表現方法は、第３サブフィールド(ＳＦ３)のサステイン期間の間、第２サステインパルス(ｓｕｓ２)を供給して、第５サブフィールド(ＳＦ５)のサステイン期間の間、第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給する。 そして、第３サブフィールド(ＳＦ３)及び第５サブフィールド(ＳＦ５)を除いた残りのサブフィールドのサステイン期間の間には、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)が供給される。
このように第１サステインパルス(ｓｕｓ１)より高い階調を表現することができる第２サステインパルス(ｓｕｓ２)と、第１サステインパルス(ｓｕｓ１)より低い階調を表現することができる第３サステインパルス(ｓｕｓ３)とを、特定サブフィールド(ＳＦ３、 ＳＦ５)で供給すれば、予め割り当てされた輝度加重値と違う階調を表示することができ、これに従って階調表現力を高めることができる。
図１０ａ及び図１０ｂは、本発明のプラズマディスプレイ装置による第４階調表現方法を示す図である。
〔第４階調表現方法〕
図１０ａ及び図１０ｂを参照すれば、本発明のプラズマディスプレイ装置による第４階調表現方法は、１秒(１ｓ)に含まれた複数のフレーム(例えば６０Ｆ)中少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間、第２サステインパルス(ｓｕｓ２)及び/または第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給する。即ち、第２サステインパルス（ｓｕｓ２）及び第３サステインパルス（ｓｕｓ３）の少なくとも一方を、１秒に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームに含ませても良い。
例えば、図１０ａでは、１秒に含まれた６０フレーム(６０Ｆ)中第４フレーム(４Ｆ)に含まれたサブフィールドのサステイン期間の間第２サステインパルスを供給して、残りのフレームに含まれたサブフィールドのサステイン期間の間には第１サステインパルスを供給する。 そして、図１０ｂでは１秒に含まれた６０フレーム(６０Ｆ)中第６フレーム(６Ｆ)に含まれたサブフィールドのサステイン期間の間第３サステインパルスを供給して、残りのフレームに含まれたサブフィールドのサステイン期間の間には第１サステインパルスを供給する。
このように１秒に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームに含まれたサブフィールドのサステイン期間の間第２サステインパルス(ｓｕｓ２)または第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給することで、階調表現力を高めることができる。 同時に、本発明では１秒に含まれた複数のフレームの中で少なくともふたつ以上のフレームに含まれたサブフィールドのサステイン期間の間第２サステインパルス(ｓｕｓ２)及び／又は第３サステインパルス(ｓｕｓ３)を供給することで階調表現力を高めることもできる。 即ち、第２サステインパルス（ｓｕｓ２）及び第３サステインパルス（ｓｕｓ３）の少なくとも一方を、１秒に含まれた複数のフレームの中で少なくともふたつ以上のフレームに含ませても良い。
一方、本発明で第１乃至第３サステインパルス(ｓｕｓ１乃至ｓｕｓ３)は、多様な方法に供給されることができる。 例えば、それぞれのサブフィールドのサステイン期間の間、少なくとも一つ以上の第２及び/または第３サステインパルス(ｓｕｓ２、ｓｕｓ３)を供給することで微細な階調を表現することができる。
図１は従来の３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルの電極配置を概略的に示す図。 図２は従来のプラズマディスプレイパネルの一つのフレームのを示す図。 図３は一般的なプラズマディスプレイパネルの駆動方法を現わす波形図。 図４は本発明によるプラズマディスプレイ装置の構造を概略的に示す図。 図５は本発明によるプラズマディスプレイ装置に含まれたエネルギー回収装置を示す図。 本発明のエネルギー回収装置のタイミング図及び波形図を示す図。 本発明のエネルギー回収装置のタイミング図及び波形図を示す図。 本発明のエネルギー回収装置のタイミング図及び波形図を示す図。 図７は本発明のプラズマディスプレイ装置による第１階調表現方法を示す図。 図８は本発明のプラズマディスプレイ装置による第２階調表現方法を示す図。 図９は本発明のプラズマディスプレイ装置による第３階調表現方法を示す図である。 本発明のプラズマディスプレイ装置による第４階調表現方法を示す図である。 本発明のプラズマディスプレイ装置による第４階調表現方法を示す図である。

Claims (13)

  1. 複数のサブフィールドがリセット期間、アドレス期間、サステイン期間で分けられて一つのフレームの画像を表現するプラズマディスプレイ装置において、
    前記サステイン期間の間、エネルギー回収装置を利用してサステインパルスを前記プラズマディスプレイ装置のパネルに供給する時、
    前記エネルギー回収装置のサステイン電圧源に接続されたスイッチのターンーオンタイミングを調節して階調値を制御し、
    前記スイッチのターンーオンタイミングを調節して階調値を制御することは、
    予め割り当てされた輝度加重値の階調を表示するように、走査電極と維持電極との間に等価的に形成されたパネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給開始される時点から第１時間後に前記スイッチをターン-オンし、
    前記予め割り当てされた輝度加重値より高い階調を表示するように、前記パネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給開始される時点から前記第１時間と相異する第２時間後に前記スイッチをターン-オンし、 前記予め割り当てされた輝度加重値より低い階調を表示するように、前記パネルキャパシターにインダクターを介して共振波形の電圧が供給される時点から前記第１時間と相異する第３時間以後に前記スイッチをターンーオンすることであることを特徴とする、プラズマディスプレイ装置。
  2. 前記第１時間は、前記パネルキャパシターにおおよそ前記サステイン電圧が充電される時間に設定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装置。
  3. 前記第２時間は、前記第１時間より短く設定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装置。
  4. 前記第３時間は、前記第１時間より長く設定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装置。
  5. 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間、前記スイッチが前記第２時間後にターンーオンして生成される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１記載のプラズマディスプレイ装置。
  6. 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間前記スイッチが第３時間後にターンーオンして生成されるサステインパルスを供給することをされることを特徴とする、請求項１記載のプラズマディ
    スプレイ装置。
  7. 一つのフレームに含まれた複数のサブフィールドの中で少なくとも一つ以上のサブフィールドのサステイン期間の間、前記スイッチが第３時間後にターンーオンして生成される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６記載のプラズマディスプレイ装置。
  8. １秒の時間に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間、前記スイッチが第２時間後にターンーオンして生成される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１記載のプラズマディスプレイ装置。
  9. １秒の時間に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間、前記スイッチが第３時間後にターン-オンして生成される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１記載のプラズマディスプレイ装置。
  10. １秒の時間に含まれた複数のフレームの中で少なくとも一つ以上のフレームのサステイン期間の間、前記スィッチが第３時間後にターンーオンして生成される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８記載のプラズマディスプレイ装置。
  11. 前記サステイン期間の間、前記スイッチが第２時間後にターンーオンして生成されるサステインパルスが少なくとも一つ以上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装置。
  12. 前記サステイン期間の間、前記スイッチが第３時間後にターンーオンして生成されるサステインパルスが少なくとも一つ以上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装置。
  13. 前記サステイン期間の間、前記スィッチが第３時間後にターンーオンして生成されるサステインパルスが少なくとも一つ以上供給されることを特徴とする、請求項１１記載のプラズマディスプレイ装置。
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