JP4415217B2 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）の駆動方法に関する。

ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、表示電極対を被覆する誘電体の帯電によって生じる壁電圧を表示に利用する。画面内のセルのうち、表示放電を起こすべきセルの壁電荷量を他のセルの壁電荷量よりも多くする。この壁電荷量の２値設定はアドレッシングと呼ばれている。アドレッシングに続いて、全セルに対して一斉に適切なサステインパルス（表示パルスともいう）を印加する。サステインパルスの印加によって壁電圧に駆動電圧が重畳する。駆動電圧と壁電圧との和であるセル電圧が放電開始電圧を超えたセルのみで表示放電が起きる。表示放電による発光を"点灯"という。壁電圧の利用によって、点灯すべきセルのみを選択的に点灯させることができる。

フレームの表示においては、定期的にアドレッシングが行われ、アドレッシングごとに初期化が行われる。初期化は、その開始時点において画面で保持されている壁電荷量の２値設定を解除すること、すなわち全セルの壁電荷量の均等化である。初期化終了時の壁電荷量はアドレッシングの形式に依存する。書込み形式のアドレッシングを行う場合は、全てのセルの壁電荷量をサステインパルスの印加で放電が生じない量とする。消去形式のアドレッシングを行う場合は、全てのセルの壁電荷量をサステインパルスの印加で放電が生じる量とする。

初期化の方法として、サステインパルスよりもパルス幅の短い矩形波形パルスを印加する方法、ランプ波パルスに代表される鈍波波形パルスを印加する方法、矩形波形パルスと鈍波波形パルスとを印加する方法が知られている。これらの方法は表示放電よりも弱い放電を生じさせる方法であって、背景発光が軽微であるという利点を有している。背景発光は画像の黒い部分がうっすらと光る現象である。また、鈍波波形パルスを印加する場合には、背景発光量を低減することができるとともに、セル間の放電開始電圧のばらつきを補償する壁電荷量の微妙な調整が可能である。特開平１１−３５２９２４号公報には、鈍波波形パルスの印加によって生じる“微小放電”を利用する初期化について詳しい記述がある。

微小放電とは、振幅の変化が緩やかな鈍波波形パルスの印加に呼応する微弱な放電であり、十分に振幅の大きい矩形波形パルスの印加に呼応した単発性の放電とは明確に区別されるべきものである。微小放電は、印加電圧と壁電圧との和が放電開始電圧を超えた後に始まって、鈍波波形パルスによる印加電圧が最大（到達電圧）になるまで、連続的またはそれに近い断続的な様相で続く。
特開平１１−３５２９２４号公報 特開２００２−２７８５１０号公報

従来の駆動方法には、数時間程度の連続表示において表示開始から時間が経つにつれて表示の乱れが顕著になる問題、およびカラー表示において微小放電による初期化を行った場合に背景発光色が無彩色（暗い灰色）でなく有彩色（赤、緑、または青をおびた色）になる問題があった。背景発光色の問題に関しては、特開２００２−２７８５１０号公報によって、セルの発光色ごとに鈍波波形パルスの振幅を最適化する駆動方法が開示されている。しかし、この開示された駆動方法は複雑な構成の駆動回路を必要とする。

本発明の第１の目的は表示の乱れの発生を抑制することである。第２の目的は、発光色の異なるセルからなる画面での背景発光色を、全発光色に共通の電圧印加によって無彩色にすることである。

本発明においては、画面における壁電荷量の２値設定を解除する初期化をフレームごとに行うとともに、前記初期化における放電よりも強い放電によって前記画面における不要の壁電荷を消去する特別初期化を、２以上のＭ個のフレームあたり１回の頻度で行う。特に、カラー表示や２色表示のための複数種の蛍光体で被覆された電極群を有するプラズマディスプレイパネルの駆動においては、フレームごとの初期化では前記電極群が陰極となる微小放電を生じさせないで、Ｍフレームごとの特別初期化では前記電極群が陰極となる放電を生じさせる。

背景発光の輝度を下げるには初期化における放電をできるだけ弱くするのが望ましい。しかし、各セルでの放電の影響に着目すると、放電が弱いほど放電の影響を受ける領域が狭い。従来の表示の乱れの原因は、表示放電と初期化の放電との拡がりの差異であると考えられる。放電により形成される壁電荷の量は放電間隙に近いほど多い。また、放電間隙に近いほど正の壁電荷であるイオンが負の壁電荷である電子よりも多い。電子はイオンよりも質量が小さいからである。表示放電と比べて初期化の放電は弱いので、表示放電においてセル内の放電間隙から大きく離れた領域に到達した負の壁電荷は、初期化によって消滅しない。したがって、表示放電が繰り返されるにつれて、初期化で消滅せずに残る壁電荷の蓄積が進む。このような壁電荷を“余剰蓄積電荷”と呼称する。余剰蓄積電荷の量が限度を越えると、アドレス放電が正しく起こらなくなり、点灯ミスが生じる。つまり、正しい表示動作を実現する駆動電圧の許容変動範囲である駆動マージンが狭まる。

本発明に特有の特別初期化は不要の電荷である余剰蓄積電荷を制御する。特別初期化の実行によって余剰蓄積電荷が消滅する。ただし、特別初期化における放電は初期化における放電よりも強いので、特別初期化には初期化よりも大きな発光をともなう。したがって、背景発光を低減する上で、特別初期化を必要最小限に抑える必要がある。余剰蓄積電荷の量が限度を越えない範囲で、単位時間あたりの特別初期化の回数ができるだけ少なくなるように、特別初期化を行う頻度を表示内容または動作環境の変化に合わせて変更するのが望ましい。

初期化における放電の形態および極性を上記のように限定することによって背景発光色の問題を解消することができる。背景発光色が有彩色になる現象が顕著なのは、蛍光体で被覆された電極群が陰極となる微小放電を生じさせる場合に限られるからである。現象の詳細は次のとおりである。微小放電の終了時点は鈍波波形パルスの後縁であり、蛍光体の材質に依存しない。しかし、微小放電の開始時点は放電開始電圧で決まり、蛍光体の材質に依存する。２次電子放出係数が蛍光体の材質によって異なるからである。一般にカラー表示に用いられる３種の蛍光体では、赤、青、緑の順に２次電子放出係数が大きい。２次電子放出係数が大きいほど放電開始電圧が低く、微小放電が早く始まる。微小放電の開始から終了までの時間が長いほど発光量が多いので、背景発光色は発光量の多い蛍光体の発光色に近い有彩色になる。

特別初期化において蛍光体で被覆された電極群が陰極となる放電を生じさせることにより、初期化での放電形態の限定による電荷の偏りを解消することができる。特別初期化における放電としては、矩形波形パルスによる単発的な放電が好ましい。この種の放電の強度は放電開始電圧に依存しないので、背景発光色が問題になる可能性は小さい。放電の開始するセル電圧がセル間で異なったとしても、十分に高いセル電圧を印加すれば放電強度（壁電圧変化量）はセル間でほぼ等しくなる。比較的に強い放電においては、大量の空間電荷が発生し、放電終了後も放電空間に加わる電圧がほぼ０になるまで電極に空間電荷が引き寄せられる。つまり、壁電圧変化量は放電開始時のセル電圧とほぼ同量である。

請求項１または請求項２の発明によれば、背景発光を低減しかつ表示の乱れを招く不要の壁電荷の蓄積を解消することができる。

カラー表示デバイスとして有用な３電極面放電構造のセルからなる画面をもつＡＣ型プラズマディスプレイパネルは本発明の好適な適用対象である。

〔パネル構成〕
図１は本発明の実施に係るＡＣ型のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す。プラズマディスプレイパネル１は一対の基板構体１０，２０からなる。基板構体とは、画面サイズ以上の大きさのガラス基板上に電極その他の構成要素を設けた構造体である。基板構体１０，２０は重ね合わせるように対向配置され、互いに重なり合った部分の周縁においてシール材３５によって接合されている。基板構体１０，２０およびシール材３５で密封された内部空間に放電ガスが充填されている。シール材３５の内側におけるセルの並ぶ部分が画面６０である。基板構体１０は基板構体２０に対して図の左右に張り出し、基板構体２０は基板構体１０に対して図の上下に張り出す。このように張り出した端部には、駆動ユニットとの導電接続のためのフレキシブル配線板が接合される。

図２はプラズマディスプレイパネルのセル構造の一例を示す。図２ではプラズマディスプレイパネル１のうち、１画素の表示に関わる３つのセルに対応した部分を、内部構造がよくわかるように一対の基板構体１０，２０を分離させて描いてある。

プラズマディスプレイパネル１のセル構造は３電極面放電型である。前面側のガラス基板１１の内面に表示電極Ｘ，Ｙ、誘電体層１７および保護膜１８が設けられ、背面側のガラス基板２１の内面にアドレス電極Ａ、絶縁層２４、隔壁２９、および蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。表示電極Ｘ，Ｙは、それぞれが面放電間隙を形成するセルごとに独立したＴ字状の透明導電膜４１とバス導体である帯状の金属膜４２とから構成されている。隔壁２９はアドレス電極配列の電極間隙ごとに１つずつ設けられており、これらの隔壁２９によって放電空間が行方向に列毎に区画されている。放電空間のうちの各列に対応した列空間３１は全ての行に跨がって連続している。蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電ガスが放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。図中の斜体アルファベットＲ，Ｇ，Ｂは蛍光体の発光色を示す。個々のアドレス電極Ａを被覆する蛍光体は一種類であるが、画面に配列されたアドレス電極Ａの全体は計三種類の蛍光体で被覆されている。

図３はセルの断面構造を示す。セル５０において、対をなす表示電極Ｘと表示電極Ｙとが面放電間隙９０を隔てて近接し、この表示電極対とアドレス電極Ａとが列空間３１を介して対向する。セル５０には、表示電極Ｘと表示電極Ｙとの電極間（これをＸＹ電極間という）、アドレス電極Ａと表示電極Ｘとの電極間（これをＡＸ電極間という）、およびアドレス電極Ａと表示電極Ｙとの電極間（これをＡＹ電極間という）がある。電極配置に基づく放電形態の分類において、ＸＹ電極間の放電１１０は面放電と呼ばれ、ＡＸ電極間の放電１２１およびＡＹ電極間の放電１２２は対向放電と呼ばれている。いずれかの電極間の放電が生じると、電極対を被覆する誘電体層１７およびアドレス電極Ａを被覆する蛍光体層２８Ｒに壁電荷が生じる。セル５０のうちの面放電間隙９０から遠い領域９１，９２，９３，９４が余剰蓄積電荷の溜まり易い領域である。

〔特別初期化の頻度〕
図４は本発明に係るフレーム列の構成を示す。表示順序が連続するフレームからなるフレーム列において、２以上のＭ個のフレームあたり１個の割合で飛び飛びに複数のフレームＦ２が特別フレームとして選ばれる。特別フレームＦ２は、本発明に特有の特別初期化を実施するフレームである。特別フレームＦ２として選ばれなかったフレームＦ１を便宜的に通常フレームと呼称する。特別初期化の頻度に相当するフレーム数Ｍは固定ではなく、特別初期化を必要最小限に抑えるように表示内容または動作環境の変化に合わせて適宜に変更される。

図５は特別初期化の頻度変更の一例を示す。この例は１フレーム当りの画面全体の点灯と非点灯の割合である表示率に応じて特別初期化の頻度を決める例である。プラズマディスプレイパネル１の駆動においては、表示率がある設定値を越えた場合に、消費電力が許容限界値を越えないように１フレーム当たりのサステインパルス数が調整される。つまり、表示率が設定値を越えるフレームの表示では、表示率が大きいほど１フレーム当たりのサステインパルス数は少ない。余剰蓄積電荷は１フレーム当たりのサステインパルス数が多いほど多く溜まるので、表示率が小さいほど、より特別初期化の必要性が大きい。したがって、表示率が小さいほど特別初期化の実施間隔を短くするのが有効である。

表示率はフレームごとに変化するので、１フレームの表示に係るサステインパルス数もフレームごとに変化する。したがって、複数のフレームにおけるサステインパルス数の平均値をもって、特別初期化の間隔を決定するか、サステインパルス数の積算値が一定値を越えた所で特別初期化を挿入するという形態が望ましい。特別初期化が実施されれば、積算はリセットされる。

フレーム数Ｍの変更制御をより精密にする場合には、サステインパルス数ではなく、個々のセルの発光回数をモニターし、発光回数が高いセルを基準にその発光回数が高いほど特別初期化の間隔を短くする（Ｍを大きくする）。この場合も複数フレームでの平均値に応じてフレーム数Ｍを変更する。また、セルごとに発光回数の積算値をモニターし、積算値が一定値を越えたセルが予め定められた数を越えたら特別初期化を実施するという制御でもよい。特別初期化が実施されれば、積算はリセットされる。

個々のセルの発光回数をモニターする代わりに、簡便に、画面の平均輝度を制御の指標に使用してもよい。すなわち、複数フレームの平均輝度の平均が高いほど、特別初期化の実施間隔を短くする。または、フレームの平均輝度の積算値をモニターし、積算値が一定値を越えたら特別初期化を実施するという制御でもよい。特別初期化が実施されれば、積算はリセットされる。

さらに、特別初期化の背景発光の影響をさらに小さくするためには、表示データの低階調の割合が大きいときほど、特別初期化の間隔を長くするという制御が有効である。画像における低階調の部分で背景発光が目立つからである。この場合も複数フレームの表示データの平均値に応じてフレーム数Ｍを変更する。

以上のようなフレーム数Ｍの変更制御に、温度に合わせたフレーム数Ｍの変更制御を組み合わせることも可能である。サステインパルス数と特別初期化の頻度との関係をパネル温度に応じて変更する。また、温度のみに合わせたフレーム数Ｍの変更制御を行ってもよい。サステイン放電の広がりはパネル温度が高いほど広くなる。すなわち、高温になるほど放電間隙から遠い所に溜まる余剰蓄積電荷が多くなり、より特別初期化の必要性が増す。したがって、プラズマディスプレイパネル１の外面または内部の温度をモニターし、温度が高いほど、特別初期化の間隔を短くすることが有効である。なお、プラズマディスプレイパネル１の周囲の温度をモニターしてもよい。この形態は、画面内で温度にムラが生じやすいパターンの表示にプラズマディスプレイパネル１を用いる場合に有用である。

〔フレーム構成〕
プラズマディスプレイパネル１のセルは２値発光素子であるので、フレームは輝度の重み付けがなされた２値画像である複数のサブフレームに置き換えて表示される。

図６はフレーム構成の第１例を示す。この例では、図６（Ａ）のように通常フレームＦ１は４つのサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４で構成され、図６（Ｂ）のように特別フレームＦ２も４つのサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４で構成される。つまり、通常フレームＦ１と特別フレームＦ２とにおいてサブフレーム構成は共通である。なお、図６では作図の便宜のために各フレームのサブフレーム数を４としたが、実際の駆動における典型的なサブフレーム数は８〜１０である。

図７は第１例のフレーム構成におけるフレームに対する期間の割当を示す。通常フレームＦ１と特別フレームＦ２とに係わらず、各サブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４のそれぞれに対して、初期化のための初期化期間ＴＲ、アドレッシングのためのアドレス期間ＴＡ、および点灯のためのサステイン期間ＴＳ_j（ｊ＝１〜４）が割り当てられる。初期化期間ＴＲおよびアドレス期間ＴＡの長さが輝度の重みに係わらず一定であるのに対し、表示期間ＴＳ_jの長さは輝度の重みが大きいほど長い。

図７（Ｂ）のように、特別フレームＦ２には特別初期化期間ＴＦが割り当てられる。そして、図７（Ａ）のように、通常フレームＦ１には特別初期化期間ＴＦと同じ長さの休止期間ＴＨが時間調整のために割り当てられる。１フレームあたりの初期化期間ＴＲの個数が複数であるのに対して、特別初期化期間ＴＦは１つである。図では特別初期化期間ＴＦがフレームに割り当てられるフレーム期間の最後に配置されているが、特別初期化期間ＴＦをフレーム期間のどこに配置してもよい。ただし、各サブフレームに係わる３つの期間は連続しなければならない。あるサブフレームと他のサブフレームとの間に特別初期化期間ＴＦを配置するのは許される。休止期間ＴＨはセルの状態を変化させる電圧の印加を停止する期間である。

図８はフレーム構成の第２例を示す。この例では、図８（Ａ）のように通常フレームＦ１ｂは４つのサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４で構成され、図８（Ｂ）のように特別フレームＦ２ｂは３つのサブフレームＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４で構成される。つまり、通常フレームＦ１と特別フレームＦ２とでサブフレーム構成が異なる。

図９は第２例のフレーム構成におけるフレームに対する期間の割当を示す。上述の第１例と同様に、各サブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４のそれぞれに対して、初期化期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ、およびサステイン期間ＴＳ_j（ｊ＝１〜４）が割り当てられる。そして、図９（Ｂ）のように、特別フレームＦ２ｂには特別初期化期間ＴＦが割り当てられる。なお、以下において４つのサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４を区別する必要がある場合を除いて、サステイン期間に付す参照符号を“ＴＳ”とする。

ここで、特別初期化に伴う発光の階調レベルをｐとすると、特別フレームＦ２ｂのサブフレーム構成が通常フレームのサブフレーム構成と同じ場合には、特別フレームＦ２ｂにおいては表示される階調レベルが表示データの示す正規の階調レベルよりもｐだけ高い。そこで、特別フレームＦ２ｂについては、表示データの階調レベルからｐだけ減算した結果に基づいて表示することにより、表示の誤差が小さくなる。減算の結果が負になった場合は表示を行わない。減算の結果が負になったセルにおいては表示誤差が生じるものの、その影響は誤差を誤差拡散の手法で周囲のセルに分配したり、後続のフレームでその誤差を修正したりすることによって低減することができる。

ｐの減算を行うと、特別フレームＦ２ｂにおける最高階調レベルの輝度が通常フレームＦ１ｂにおける最高階調レベルの輝度よりもｐ階調分だけ低い。したがって、特別フレームＦ２ｂのサステインパルス数は通常フレームＦ１ｂのサステインパルス数よりも少なくてよい。なお、表示率に応じてフレームのサステインパルス数を調整する場合には、特別フレームＦ２ｂのサステインパルス数は当該特別フレームＦ２ｂと表示率が等しい通常フレームＦ１ｂのサステインパルス数よりも少なくてよい。

特別フレームＦ２ｂのサステインパルス数を通常フレームＦ１ｂのサステインパルス数よりも少なくする場合は、パルス数の差に対応する時間を特別初期化に割り当てることができる。通常フレームＦ１ｂに休止期間を設ける必要はない。パルス数の差が例えば重みの最も小さいサブフレームＳＦ１のサステインパルス数に近ければ、図９のように、サブフレームＳＦ１に割り当てるべき初期化期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ、およびサステイン期間ＴＳ_１を特別初期化期間ＴＦに置き換えることができる。

〔駆動波形〕
図１０はサブフレームの駆動波形を示す。上述のとおり１つのサブフレームに係わる駆動期間は、初期化期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ、およびサステイン期間ＴＳからなる。

初期化期間ＴＲにおいては、背景発光色が有彩色になるのを防ぐため、蛍光体で被覆されたアドレス電極Ａが陰極となる微小放電以外の放電によって初期化を行う。初期化とは、直前のサステイン期間ＴＳで点灯したセル（これを前回点灯セルという）と、直前のサステイン期間ＴＳで点灯しなかったセル（これを前回消灯セルという）と間における壁電圧の差を実質的に無くすこと、すなわち画面における壁電荷量の２値設定を解除することである。ここでは、初期化期間ＴＲの開始時点において、前回点灯セルのＸＹ電極間に正極性の壁電圧が生じており、前回消灯セルのＸＹ電極間の壁電圧が零であるとする。

図１０の例では、初期化期間ＴＲにおいて表示電極Ｙに負極性のランプ波形パルスＰｒｙを印加する。電極に対するパルス印加とは、電極を一時的にバイアスすることを意味する。ランプ波形パルスＰｒｙの印加によって、前回点灯セルのＸＹ電極間で表示電極Ｘを陽極とする微小放電が生じ、当該ＸＹ電極間の壁電圧が徐々に降下して零になる。ランプ波形パルスＰｒｙの印加によって、ＡＹ電極間にもランプ電圧が加わるものの、このランプ波形電圧はアドレス電極Ａが陽極なる極性の電圧であって、アドレス電極Ａを陰極とする微小放電を生じさせない。

アドレス期間ＴＡにおいては、点灯セル（点灯すべきセル）に点灯維持に必要な壁電荷を形成し、消灯セル(点灯すべきでないセル)の壁電荷のない状態を保つ。全ての表示電極Ｙを所定電位にバイアスした状態で、行選択期間（１行分のスキャン時間）ごとに選択行に対応した１つの表示電極ＹにスキャンパルスＰｙを印加する。この行選択と同時にアドレス放電を生じさせるべき選択セルに対応したアドレス電極ＡのみにアドレスパルスＰａを印加する。つまり、選択行の表示データに基づいてアドレス電極Ａの電位を２値制御する。選択セルではＡＹ電極間の放電が生じ、それがトリガとなってＸＹ電極間の面放電が生じる。これら一連の放電がアドレス放電である。

そして、サステイン期間ＴＳにおいては、振幅Ｖｓの矩形波形のサステインパルスＰｓを表示電極Ｙと表示電極Ｘとに交互に印加する。これにより、ＸＹ電極間には交互に極性の入れ替わるパルス列が加わる。サステインパルスＰｓの印加によって、点灯セルで面放電が生じる。サステインパルスＰｓの印加回数はサブフレームの重みに対応する。

図１１は特別初期化に係る駆動波形の第１例を示す。特別初期化期間ＴＦにおいて、表示電極Ｘに正極性の矩形波形パルスＰｗを印加する。矩形波形パルスＰｗの振幅ＶｒはサステインパルスＰｓの振幅Ｖｓよりも十分に大きい。矩形波形パルスＰｗの印加によって全てのセルで初期化の微小放電よりも十分に強い放電を起こし、全てのセルに大量の壁電荷を形成する。大量の壁電荷は矩形波形パルスＰｗの印加終了に呼応して壁電荷を消滅させる自己消去放電を起こす。特別初期化では、積極的に対向放電を起こすのが望ましい。対向放電の方が面放電よりもセルの周辺近くまで放電が広がり易いからである。本例ではＡＸ電極間でアドレス電極Ａを陰極とする対向放電が生じる。

図１２は特別初期化に係る駆動波形の第２例を示す。大振幅の矩形波形パルスＰｗを表示電極Ｙに印加する。それに先立って壁電圧の極性を反転させるために、表示電極Ｘに電極に振幅Ｖｓの矩形波形パルスＰｖを印加する。矩形波形パルスＰｖの印加によって放電が起きるのは前回点灯セルである。サステイン期間Ｔｓの最終のサステインパルスＰｓが表示電極Ｘに印加する場合には、矩形波形パルスＰｖの印加は不要である。矩形波形パルスＰｖの印加の要否は、サステイン期間Ｔｓの駆動波形の選定に依存する。

図１３は特別初期化に係る駆動波形の第３例を示す。表示電極Ｘおよび表示電極Ｙに同時に矩形波形パルスＰｗを印加する。この場合、全てのセルのＸＹ電極間では放電が起こらず、全てのセルのＡＸ電極間およびＡＹ電極間で対向放電形式の十分に強い放電が起きる。強い放電で大量の壁電荷が形成され、矩形波形パルスＰｗの印加終了に呼応して自己消去放電が起きる。

図１４は特別初期化に係る駆動波形の第４例を示す。表示電極Ｘに矩形波形パルスＰｗを印加し、続いてアドレス電極Ａに矩形波形パルスＰｕを印加し、表示電極Ｘおよび表示電極Ｙに同時に矩形波形パルスＰｗを印加する。本例では、面放電形式の自己消去放電と対向放電形式の自己消去放電の組み合わせによって、より完全にセル内の壁電圧が消去される。

図１５は特別初期化に係る駆動波形の第５例を示す。特別初期化期間ＴＦにおいて、表示電極Ｘに正極性の矩形波形パルスＰｗ２を印加し、その後に表示電極ＹにサステインパルスＰｓを印加する。矩形波形パルスＰｗ２の振幅Ｖｒ２はサステインパルスＰｓの振幅Ｖｓよりも十分に大きい。矩形波形パルスＰｗの印加によって全てのセルのＸＹ電極間およびＡＸ電極間で初期化の微小放電よりも十分に強い放電を起こす。このときアドレス電極Ａは陰極となる。強い放電は全てのセルに大量の壁電荷を形成する。大量の壁電荷は矩形波形パルスＰｗの印加終了に呼応して自己消去放電を起こす。サステインパルスＰｓの印加によって、特別初期化の終了時点における各セル内の放電間隙近傍の状態がサステイン期間ＴＳの終了時点の状態に近づく。このことは、駆動の安定性を高める。

なお、より厳密に、特別初期化の終了時点の状態をサステイン期間ＴＳの終了時点の状態に近づけるために、全セルを点灯させるダミーのサブフレーム（つまり初期化期間、アドレス期間、およびサステイン期間の組）を特別初期化期間の終わりに挿入してもよい。ダミーのサブフレームの挿入に代えて、特別初期化期間の終わりに複数個のサステインパルスを印加してもよい。その場合のサステインパルスとしてはサステイン期間ＴＳに印加するサステインパルスＰｓと共通のパルスが望ましい。ただし、振幅が共通であれば、パルス幅が異なっていても効果に大きな差は生じない。

図１６は特別初期化に係る駆動波形の第６例を示す。本例は第５例の変形であり、矩形波形パルスＰｗ２の印加に先立って、前回点灯セルに残る壁電荷を消去する例である。サステイン期間ＴＳの最後に消去パルスを印加しない駆動形態においては、前回点灯セルと前回消灯セルとの間で、矩形波形パルスＰｗ２の印加に伴う放電の発光量が異なる。これは実質的に直前のサブフレームの輝度重みが変わることに相当し、好ましくない。そこで、特別初期化期間ＴＦの先頭に消去パルスを印加する。本例における消去パルスは、表示電極Ｙに印加する負極性のランプ波形パルスＰｅｙと表示電極Ｘに印加する正極性の矩形波形パルスＰｅｘとで構成される。この消去パルスはＸＹ電極間の微小放電を起こし、残留している壁電荷を消去する。微小放電の発光量も前回点灯セルと前回消灯セルとの間で異なるものの、発光の絶対量が矩形波形パルスＰｗ２による放電と比べて少ないので、発光量の差異はほとんど問題にならない。

以上の第１例ないし第６例において、特別初期化期間の駆動波形が常に一定である必要はなく、特別初期化の頻度変更に合わせて波形を変更してもよい。さらに、画面を複数のブロックに分け、ブロックごとに波形を最適化することも可能である。

図１７はサブフレームの駆動波形の他の例を示す。初期化期間ＴＲにおいて、アドレス電極Ａが陰極となる微小放電は起こしてはならないが、アドレス電極Ａの電位が他の電極の電位よりも低くなる鈍波電圧をセルに印加することは許される。図１７において、表示電極Ｙに正極性のランプ波形パルスＰｒｙ１を印加するので、ＡＹ電極間には注意すべき極性のランプ電圧が加わる。しかし、ＡＹ電極間のセル電圧が放電開始電圧を超えないようにをランプ波形パルスＰｒｙ１の振幅（到達電圧）が選定しさえすれば、アドレス電極Ａが陰極となる微小放電は起こらない。

図１７の初期化の駆動波形は、点灯／非点灯を決める壁電荷の２値設定をアドレス放電の有無ではなくアドレス放電の強弱で実現し、かつ書込み形式のアドレッシングを行う場合に好適である。アドレス放電の強弱で２値設定を実現する手法は特開２０００−１５５５５６号公報によって開示されている。この手法の概要は次のとおりである。書込み形式のアドレッシングを行う場合においては、アドレス過程の前処理としてＸＹ電極間の壁電圧を表示放電が起きない非点灯範囲内の値にしておく。非点灯範囲とは、壁電圧と同極性のサステイン電圧を印加してもセル電圧が放電開始電圧を越えない範囲であり、その下限値は負極性の閾値Ｖｔｈ２で上限値は正極性側の閾値Ｖｔｈ１である。アドレス過程では、選択セル（書込み形式なので点灯セル）で強いアドレス放電を生じさせ、壁電圧Ｖｗを以前と反対極性で表示放電が起きる点灯範囲内の値に変化させる。一方、非選択セル（消灯セル）ではプライミングのための弱いアドレス放電を生じさせる。このとき、消灯セルの壁電圧はアドレス放電の直前の値からそれより低い値（図では零）に変化する。

アドレス放電の強弱で２値設定を実現する場合において、点灯セルの動作はアドレス放電の有無で２値設定を実現する場合と同様である。強いアドレス放電によって表示放電に十分な壁電荷が形成される。この点灯セルについては、ランプ波形パルスＰｒｙ１に続いて表示電極Ｙに印加する負極性のランプ波形パルスＰｒｙ２によって初期化が行われる。最初のランプ波形パルスＰｒｙ１で放電を起こす必要はない。つまり、点灯セルについては、アドレス電極Ａが陰極となる極性のランプ波形パルスＰｒｙ１を印加してもしなくても何ら支障はない。

しかし、消灯セルにおいてランプ波形パルスＰｒｙ１は必須である。消灯セルにおいても強度は小さいもののアドレス放電を起こすので、アドレッシングの前後で壁電圧が変わる。したがって、初期化期間ＴＲにおいては、それ以前のアドレッシングで変化した壁電圧を元に戻すべく変化させる必要がある。消灯セルでは表示放電は起きないので、消灯セルはアドレス放電後の状態で次のサブフレームの初期化期間ＴＲを前回消灯セルとして迎える。アドレス放電の強弱で２値設定を実現する手法の特徴は、アドレス放電時の壁電圧の極性とアドレス期間直前の微小放電を起こす鈍波波形パルス（本例の場合は２番目のランプ波形パルスＰｒｙ２、以後これを補償鈍波パルスと呼ぶ）の極性が同じであり、かつ、その微小放電のために電極間に印加される電圧の到達値Ｖｒｘｙよりもアドレス放電時の電極間の印加電圧Ｖａｘｙの方が大きいことである。したがって、弱いアドレス放電が起こり、その後に表示放電が起きないまま迎えた初期化期間ＴＲに補償鈍波パルスのみを印加しても放電が起きない。つまり、前回消灯セルの初期化ができない。

弱いアドレス放電を起こした消灯セルを初期化するには、補償鈍波パルスとは別の鈍波波形パルスの印加が必要である。弱いアドレス放電によって減少した壁電圧を増やさなければならないので、弱いアドレス放電と逆極性の微小放電を、補償鈍波パルスによる微小放電を起こす以前に起こさなければならない。ただし、アドレス電極Ａを陰極とする微小放電を起こしてはならないので、弱いアドレス放電はアドレス電極Ａが陽極となる放電であってはならない。つまり、弱いアドレス放電はＸＹ電極間の放電のみにすることが望ましい。そうすればＸＹ電極間の放電のみを起こす１番目のランプ波形パルスＰｒｙ１によって前回消灯セルの初期化を行うことができる。そのような動作が図１７の波形によって実現できる。１番目のランプ波形パルスＰｒｙ１によって壁電圧を少し余分に増やし、２番目のランプ波形パルスＰｒｙ２（補償鈍波パルス）によって壁電圧量を微調整する。

弱いアドレス放電をどの電極間で起こすかは、補償鈍波パルスを印加したときの電各電極間の到達電圧と、弱いアドレス放電時の各電極間の印加電圧との関係で決まる。補償鈍波パルスによって放電の起きる電極間が、弱いアドレス放電を起こす可能性のある電極間である。今、各電極間の補償鈍波電圧の極性を基準に電圧の高低を論じると、ある電極間の弱いアドレス放電時の印加電圧Ｖａｘｙ，Ｖａａｙが、補償鈍波電圧の到達値Ｖｒｘｙ，Ｖｒａｙよりも高ければ、その電極間で弱いアドレス放電が起きる。

したがって、弱いアドレス放電をＸＹ電極間だけで起こしたいのであれば、ＸＹ電極間の補償鈍波電圧の到達値Ｖｒｘｙに対して弱いアドレス放電時のＸＹ電極間の印加電圧Ｖａｘｙを高くし、ＡＹ電極間の補償鈍波電圧の到達値Ｖｒａｙに対して消灯セルでの弱いアドレス放電時(非選択時)のＡＹ電極間の印加電圧を等しいかまたは小さくする。この場合、補償鈍波放電はＸＹ電極間およびＡＹ電極間で起きる。

なお、ＡＹ電極間の弱いアドレス放電を全く起こさないのが背景発光の観点では理想である。しかし、この形態には、スキャン電圧が低くなるので、強いアドレス放電を起こすためのアドレス電位が高くなるという欠点がある。このことから、ＡＹ電極間で極めて弱いアドレス放電を起こすという形態にも意義がある。その形態に係る駆動波形の特徴は、ＡＹ電極間の補償鈍波電圧の到達値よりも、弱いアドレス放電時（非選択時）のＡＹ電極間の印加電圧がわずかに高い、ということである。

以上のように適切な頻度で特別初期化を行う本発明の駆動方法は、アドレッシングと点灯維持（表示ともいう）とを時間的に分離する表示形態に限らず、図１８のようにアドレッシングを終えた行から順に点灯維持を開始する表示形態にも適用可能である。図１８においてフレーム列は特別フレームＦ２ｃと通常フレームＦ１ｃとからなる。特別フレームＦ２ｃには特別初期化期間ＴＦが割り当てられ、通常フレームＦ１ｃには休止期間ＴＨが割り当てられる。

本発明は、プラズマディスプレイパネルによる表示のコントラストを改善しかつ表示を安定させるのに有用であるとともに、背景発光色の改善にも貢献する。

本発明の実施に係るＡＣ型のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す図である。 プラズマディスプレイパネルのセル構造の一例を示す図である。 セルの断面構造を示す図である。 本発明に係るフレーム列の構成を示す図である。 特別初期化の頻度変更の一例を示す図である。 フレーム構成の第１例を示す図である。 第１例のフレーム構成におけるフレームに対する期間の割当を示す図である。 フレーム構成の第２例を示す図である。 第２例のフレーム構成におけるフレームに対する期間の割当を示す図である。 サブフレームの駆動波形を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第１例を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第２例を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第３例を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第４例を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第５例を示す図である。 特別初期化に係る駆動波形の第６例を示す図である。 サブフレームの駆動波形の他の例を示す図である。 他の表示形態を示す図である。

符号の説明

１ プラズマディスプレイパネル
５０ セル
６０ 画面
Ｆ１，Ｆ１ｂ 通常フレーム（フレーム）
Ｆ２，Ｆ２ｂ 特別フレーム（フレーム）
ＴＲ 初期化期間
ＴＦ 特別初期化期間
ＴＨ 休止期間
ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４ サブフレーム
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ 蛍光体層（蛍光体）
Ａ アドレス電極（電極群）

Claims (2)

1. 複数の第１及び第２の電極と、前記第１及び第２の電極に対して交差するように配置された第３の電極とを備え、１フレームを輝度の重み付けがなされた分割した複数のサブフレームを用いて表示を行い、前記第１及び第２の電極に印加する１フレーム当りの表示放電用のサステインパルス数が表示率に応じて調整されるＡＣ型のプラズマディスプレイの駆動方法であって、
   前記複数のサブフレームは、放電によって前記第１、第２及び第３の電極の少なくとも１つの電極おける壁電荷量の２値設定を解除する初期化を行う初期化期間を有し、
   前記初期化期間における放電よりも強い放電によって前記少なくとも１つの電極における不要の壁電荷を消去する特別初期化を、前記サステインパルス数の積算値が所定値を超えた後のフレーム期間に実施すると共に、前記特別初期化の実施により前記積算値をリセットし、
   前記特別初期化を、２以上のＭ個のフレームあたり１回の頻度で行うように構成した
   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. 前記特別初期化による前記強い放電は、第１及び第２の電極の少なくとも何れかの電極と前記第３の電極との間で、前記第３の電極が陰極となる対向放電を含む放電である
   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。

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