JP3578035B2 - 交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流放電型プラズマディスプレイパネル（ＡＣ−ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ））の駆動方法に関し、特に、大面積化が容易なフラットディスプレイとして、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示出力器、及び壁掛けテレビ等に使用されるＡＣ−ＰＤＰの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰには構造上の分類により、電極が放電ガスに露出しているＤＣ型と、電極が誘電体に覆われているため、放電ガスへは直接露出していないＡＣ型とがある。更に、ＡＣ型には、上記誘電体の電荷蓄積作用によるメモリ機能を利用するメモリ動作型と、これを利用しないリフレッシュ動作型とがある。
【０００３】
図６は一般的なＡＣ−ＰＤＰの構成の一例を示す断面図である。ＰＤＰはガラスよりなる前面基板１０と、同じくガラスよりなる背面基板１１とに挟まれた空間内に以下の構造が形成されている。即ち、前面基板１０上には、所定の間隔を隔てて、紙面に垂直の方向に延伸した複数の走査電極１２と複数の共通電極１３とが形成されている。走査電極１２及び共通電極１３は絶縁層１５ａに覆われており、更に絶縁層１５ａ上には、絶縁層１５ａを放電から保護するＭｇＯ等よりなる保護層１６が形成されている。
【０００４】
背面基板１１上には、走査電極１２及び共通電極１３と直交するように、紙面左右方向に延伸した複数のデータ電極１９が形成されている。データ電極１９は絶縁層１５ｂに覆われ、絶縁層１５ｂ上には、放電により発生する紫外線を可視光に変換するために蛍光体１８が塗布されている。この蛍光体１８を画素毎に、例えば光の３原色である赤緑青（ＲＧＢ）に塗り分ければ、カラー表示のＰＤＰが得られる。
【０００５】
前面基板１０上の絶縁層１５ａと背面基板１１上の絶縁層１５ｂとの間には、放電空間２０を確保すると共に画素を区切るための隔壁（図示せず）が形成されている。また、放電空間２０内には、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ２、Ｏ２又はＣＯ２等を混合したガスが放電ガスとして封入されている。なお、基板は少なくとも表示面側の前面基板１０が透明であればよい。
【０００６】
図７は、図６に示すカラーＰＤＰにおける電極構造の平面図である。図７において、カラーＰＤＰの電極構造はｍ本の走査電極１２｛Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）｝が行方向に形成され、ｎ本のデータ電極１９｛Ｄｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）｝が列方向に形成され、その交点に１画素が形成されている。共通電極１３｛Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）｝は走査電極１２｛Ｓｉ｝と対であり、行方向に形成され、両者は相互に平行になっている。
【０００７】
次に、上述の如く構成された従来のＰＤＰの駆動方法について説明する。図８は図７のカラーＰＤＰの各電極に印加する駆動電圧波形を示すタイミングチャート図である。
【０００８】
先ず、全ての走査電極１２に消去パルス２１を印加し、図８に示す時間以前に発光していた画素の放電状態を停止させ、全画素を消去状態にする。このパルスによる放電動作を維持放電消去と呼ぶ。ここで消去とは、後に説明する壁電荷を減少させ、又は消滅させる動作を意味する。
【０００９】
次に、共通電極１３に負極性の第１の予備放電パルス２２ａを印加し、走査電極１２に正極性の第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、共通電極１３と走査電極１２との間に放電開始電圧を超える電位差を与え、全ての画素を強制的に放電発光させる。その後、走査電極１２に予備放電消去パルス２３を印加し、全画素の予備放電を消去する。予備放電消去パルス２３による放電動作を予備放電消去と呼ぶ。この予備放電及び予備放電消去により、後の書き込み放電が容易になる。
【００１０】
予備放電及び予備放電消去後、走査電極Ｓ１〜Ｓｍに夫々タイミングをずらして走査パルス２４を印加し、走査パルス２４を印加したタイミングに合わせてデータ電極１９（Ｄ１〜Ｄｎ）に、表示データに応じてデータパルス２７を印加する。データパルス２７の斜線は、表示データの有無に従い、データパルス２７の有無が決定されていることを示す。走査パルス２４の印加時に、データパルス２７が印加された画素では、走査電極１２とデータ電極１９との間の放電空間２０内で、書き込み放電が発生するが、走査パルス２４の印加時に、データパルス２７が印加されないと書き込み放電は生じない。この放電の有無で表示情報を各画素に書き込むため、これを書き込み放電と呼ぶ。
【００１１】
書き込み放電が生じた画素では、走査電極１２上の絶縁層１５ａに壁電荷と呼ばれる正電荷が蓄積する。このときデータ電極１９上の誘電体層１５ｂには負の壁電荷が蓄積される。走査電極１２上の絶縁体層１５ａに形成された正の壁電荷による正電位と、負極性であって、共通電極１３に印加する第１番目の維持パルス２５の重畳により第１回目の維持放電が発生する。第１回目の維持放電が生ずると共通電極１３上の絶縁層１５ａに正の壁電荷が、また走査電極１２上の絶縁層１５ａに負の壁電荷が蓄積される。この壁電荷による電位差に、走査電極１２に印加する２番目の維持パルス２６が重畳され、第２回目の維持放電が生ずる。このように、ｎ回目の維持放電により形成される壁電荷による電位差と、ｎ＋１回目の維持パルスが重畳されて維持放電が持続する。維持放電の持続回数により輝度が制御される。
【００１２】
維持パルス２５及び維持パルス２６の電圧を、このパルス電圧単独では放電が発生しない程度に予め調整しておくと、書き込み放電が発生しなかった画素には、１番目の維持パルス２５の印加前には、壁電荷による電位がないため、第１番目の維持パルス２５を印加しても第１回目の維持放電は発生せず、従って、それ以降の維持放電も発生しない。通常、維持パルス２５及び維持パルス２６の印加周波数は、夫々１００ｋＨｚ程度であり、パルス形状は矩形パルスである。
【００１３】
以上説明してきた図８の駆動電圧波形において、消去パルス２１、予備放電パルス２２ａ、２２ｂ及び予備放電消去パルス２３を印加する期間を予備放電期間、走査パルス２４及びデータパルス２７を印加する期間を走査期間、維持パルス２５，２６を印加する期間を維持期間という。予備放電期間、走査期間及び維持期間を合わせてサブフィールドという。
【００１４】
次に、図９を参照して従来のＰＤＰにおける階調表示方法について説明する。１画面を表示するための期間（例えば、１／６０秒）である１フィールドを、複数のサブフィールド（例えば、４サブフィールド）に分割する。各サブフィールドは図８に示す構成であり、更に、各サブフィールドは他のサブフィールドとは独立に表示のＯＮ／ＯＦＦが制御可能である。また、各サブフィールドは、維持期間の長さ、即ち維持パルスの個数が異なり、従って、輝度も異なる。図９に示すような４サブフィールド分割において、各サブフィールドを単独で発光させたときの輝度の比が１：２：４：８になるように、各サブフィールドを調整しておくと、サブフィールドの表示ＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって、全サブフィールド非選択の場合の輝度比０から、全サブフィールド選択の場合の輝度比１５までの１６段階の輝度表示が可能となる。
【００１５】
一般に、１フィールドをｎ個のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎の維持期間の長さの比、又は維持パルスの個数の比、又は輝度の比を、１（＝２０）：２（＝２１）：…：２ｎ−２：２ｎ−１に設定すると、２ｎ階調表示が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、書き込み放電を確実に発生させるために、書き込み放電の前に予備放電及び予備放電消去を行う必要があり、予備放電及び予備放電消去は表示情報に依存せずに発生させるため、全サブフィールド非選択の場合、即ち、黒表示の場合であっても予備放電及び予備放電消去による発光が発生する。このため映像のコントラストが低下してしまう。
【００１７】
これに対しＰＤＰの駆動方法を改良して、各サブフィールド毎に所定の画素にのみ予備放電を発生させる所謂「間引き」の技術が特開平０８−２２１０３６等に提案されている。この技術によれば、予備放電を間引くことで黒表示の輝度を低減するこができる。しかし予備放電を間引くためには、全画素一律に予備放電を行う従来技術に対して、予備放電する画素を選択するための余分な回路及び信号処理が必要になるという問題点がある。
【００１８】
また、維持放電と異なる位置で予備放電を行い、且つその位置を遮光する技術も提案されている。例えば特開平１０−３０７５６０号公報には非表示行となる隣接する画素との境界部で予備放電を行う技術が開示されている。しかしこれは予備放電のための駆動波形を複雑にし、表示行ではなく非表示行に放電を発生させるために、共通電極又は走査電極に印加すべき予備放電用の駆動回路を、複数種類に増やす必要が生じるという問題点がある。
【００１９】
更に、表示領域外に予備放電を専用に行う特別な画素及び電極を備え、その画素での予備放電を種として表示領域の画素に予備放電を誘発させる技術が特開平１０−２４７４５６号公報等に開示されている。しかしこのような技術では、表示領域外に備えた予備放電専用の画素及び電極を駆動するために、新たな駆動回路を必要とする。更に表示領域の画素の駆動波形に関連させ、且つその駆動波形とは全く異なる駆動波形を印加する必要があり、そのための信号処理回路も新たに必要となるという問題点がある。
【００２０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、簡略な駆動回路によって、表示領域の画素における予備放電を確実且つ小さな発光強度で発生させて映像のコントラストを改善した交流型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を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを、前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせ、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、一部の画素で発生させる第１の予備放電をその他の画素で発生させる第２の予備放電より強くすることにより、一部の画素の周囲におけるイオン及び電子等の励起粒子等の存在密度を高める。これにより、その他の画素において放電の生じる確率を高めることができるため、第２の予備放電を、従来の駆動方法では放電確率が低下してその放電の発生自体が不確実になってしまう程度にまで印加電圧を小さくした弱い放電とすることできる。第２の放電は第１の放電より弱いため、その発光が小さくなり、第２の放電が生じる領域では表示画面のコントラストが向上する。
【００２３】
本発明に係る他の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の放電開始電圧を超える予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極のうち特定の行電極に他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記他方の行電極のうち前記特定の行電極を除く行電極には予備放電パルスを印加せず、前記特定の行電極に属する画素には第１の予備放電を確実に発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る更に他の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極全てに他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記一方の行電極のうち特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせて、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００３０】
また、前記特定の行電極は、最上行の行電極又は最下行の行電極のいずれか一方を少なくとも含むことが好ましい。
【００３１】
更に、前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極とすることができる。
【００３２】
更にまた、前記走査期間において、時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させてもよい。これにより、走査パルスが最初に印加される画素の行では全ての画素に書き込み放電が生じるため、データパルスを印加して書き込み放電を行う際にも、予備放電同様、これらの画素の放電により、隣接する画素の放電確率を向上させることができ、これにより、全ての画素の書き込み放電の確率を向上させることができる。
【００３３】
また、前記走査期間において、時分割した前記走査パルスを印加する際に、前記列電極にデータパルスを印加した場合には、その後の維持放電に移行する表示画素選択放電を発生させ、前記列電極にデータパルスを印加しない場合には、その後の維持放電に移行しない弱い放電を発生させてもよい。これにより、全ての画素にて走査パルス印加時に放電が発生するため、全ての画素で、その直前に走査パルスが印加された最隣接画素の放電によって、データパルス印加による書き込み放電の発生確率が向上してコントラストが高い映像を短い走査パルスで確実に表示することができる。
【００３４】
更に、前記特定の行電極及びそれと対をなす行電極に対しては、前記維持放電を発生させるための維持パルスの一部又は全部、前記走査パルス、前記維持放電を消去するための維持消去パルス、の中の少なくとも１つを印加しなくてもよい。これにより、前記特定の行電極及びそれと対をなす行電極が属する一部画素は、その他の画素の予備放電を誘起する基点としての機能のみを有するものとなり、他の駆動パルスの印加を削除することにより、消費電力を低減することができる。
【００３５】
更にまた、前記一部の画素は、蛍光体が塗布されていなくてもよい。
【００３６】
また、前記一部の画素は、表示面側に遮光層を有していてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に係るＡＣ−ＰＤＰの駆動方法について説明する。本発明の実施例は、上述した図６及び図７に示す一般的な３電極型構造のＡＣ−ＰＤＰに本発明を適用した場合において説明する。図１は本実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【００３８】
図６に示すＡＣ−ＰＤＰに対して、図１に示すように、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、ｍ本の走査電極１２｛Ｓ１〜Ｓｍ｝のうち、１番目の走査電極Ｓ１のみに第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、他の走査電極Ｓ２乃至Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂは印加しない。これにより、１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１とを含む１番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって予備放電（以下、第１の予備放電という。）が生じ、２乃至ｍ番目の走査電極Ｓ２乃至Ｓｍと２乃至ｍ番目の共通電極Ｃ２乃至Ｃｍとを含む２乃至ｍ番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａのみによって予備放電（以下、第２の予備放電という。）が生じる。その後、走査電極１２に予備放電消去パルス２３を印加し、全画素の予備放電を消去する。
【００３９】
第１の予備放電は、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって生じる大きな電位差により、強い予備放電が発生し、その予備放電の発光量は大きい。しかし、２番目以降の画素行、即ち、全画素共通の共通電極１３と走査電極Ｓ２〜Ｓｍとの交点で発生する第２の予備放電は、第１の予備放電パルス２２ａによる電位差のみで発生させるため、発生する予備放電が弱く、従って、その発光量が小さい。
【００４０】
これを従来の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形と比較して説明する。図２は、図８に示したＡＣ−ＰＤＰの従来の予備放電期間の駆動波形を示すタイミングチャート図である。図２に示すように、従来は、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、全画素の走査電極１２（Ｓ１〜Ｓｍ）に第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、両者の電位差によって、全画素全てに強い予備放電を発生させていた。
【００４１】
一方、本実施例においては、上述の如く、２番目以降の画素行において予備放電による発光量を低下させることで、２番目以降の画素行の表示コントラストを向上させることができる。
【００４２】
次に、１番目の画素行に強い予備放電を発生させることにより、２番目以降の画素行に弱い予備放電を発生させることができる理由を説明する。一般に、電極間に所定のしきい値よりも大きな電位差（放電開始電圧）を加えると放電が発生する。しかしパルス電圧によって放電を発生させる場合、電圧の持続時間、即ち、パルス幅が短いときには、放電開始電圧を超える電圧を印加しても放電が発生しないことがある。これは放電の発生が確率的な現象であるからである。放電発生の確率は、印加する電圧を高くすれば高くなる。即ち、ＰＤＰのようにパルスによって放電を制御する場合、パルス幅に応じて、放電開始電圧よりも高いパルス電圧を印加しなければ、放電の発生が不確実となり、映像表示に悪影響を及ぼす。このような放電発生の現象に対して、本願発明者等は放電発生の確率が放電発生時の雰囲気状態に大きく依存することを見出した。即ち、本願発明者等はイオン及び電子等の励起粒子の密度が高い雰囲気状態にすることにより、放電発生の確率を高くすることができることを見い出した。
【００４３】
ＰＤＰにおいて、イオン及び電子等の励起粒子の密度を高くする最も簡単な方法は放電を発生させることである。即ち、同じ位置で連続して放電を発生させた場合、又は放電を発生させた位置の近傍等では、イオン及び電子等の励起粒子の密度が高いために放電発生の確率が高くなる。本発明では、このような現象を利用する。即ち、１番目の画素行では、印加する電圧を高くして放電発生の確率を上げることにより確実に放電を発生させるが、１番目の画素行に隣接した２番目の画素行では、１番目の画素行の放電によってイオン及び電子等の励起粒子の密度が高くなっているため、放電発生の確率が高くなり、２番目の画素行では１番目の画素行より低い電圧を印加しても、１番目の画素行と同等の確率で放電を発生させることができる。更に、２番目の画素行に隣接する３番目の画素行においても、２番目の画素行の放電によって３番目の画素行のイオン及び電子等の励起粒子の密度が高くなって、放電発生の確率が高くなることを利用して１番目の画素行より低い電圧を印加しても放電を発生させることができる。このように、順次隣接する行の放電の影響による放電発生の確率の増加を利用して、全画素の放電（本実施例の場合は予備放電）を確実に発生させることができる。
【００４４】
図１に示す第１の予備放電パルス２２ａの波高値は、放電開始電圧を超える必要があるものの、１番目の画素行から順次伝搬してくる隣接する行の放電の効果により放電確率が向上しているため、２番目以降の画素行に印加する電位差は、電位差だけで放電発生を確実にする大きさにする必要がない。このように、隣接する画素の放電によって放電確率を上げることにより、電圧だけで放電発生を確実にする従来の予備放電に比べ、必要な電位差が小さくて済むため、第２の予備放電を第１の予備放電より弱くすることができる。従って、第２の予備放電は放電による発光量が小さくなるため、２番目以降の画素行におけるコントラストが向上する。更に、電位差が小さくて済むため、駆動回路の消費電力を低減することができる。
【００４５】
また、図１の駆動波形を印加するための駆動回路は、従来は走査電極１２（Ｓ１〜Ｓｍ）の全てに第２の予備放電パルス２２ｂを出力していたが、本実施例においては、走査電極１２のＳ１に第２の予備放電パルス２２ｂを出力するための回路のみとすることができるため、走査電極１２のＳ２〜Ｓｍに第２の予備放電パルス２２ｂを出力していた回路を削除することができる。従って、本実施例の駆動回路は、従来の駆動波形を印加する駆動回路よりも簡略化することができるため、製造コストを削減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図３は本実施例の予備放電パルス及び予備放電消去パルスの駆動波形を示すタイミングチャート図である。図３に示すように、本実施例においては、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の走査電極Ｓ１に印加し、他の走査電極Ｓ２〜Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂよりも波高値が小さい第３の予備放電パルス２２ｃを印加する。１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１とを含む１番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって作られる大きな電位差によって強い予備放電が発生し、その予備放電の発光量も大きい。しかし、２番目以降の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第３の予備放電パルス２２ｃとの重ね合わせによって作られる小さな電位差で弱い予備放電が発生するため、その発光量が小さい。予備放電による発光量を低下させることにより、２番目以降の画素行の表示コントラストが向上する。
【００４７】
本実施例においても、第１の実施例と同様の作用を有し、１番目の画素行で発生した放電により１番目の画素行に隣接する２番目の画素行の励起粒子の密度が高くなり、放電の確率が上昇するため、２番目の画素行に印加する予備放電パルスの電位差が１番目の画素行に印加する予備放電パルスの電位差より小さくても、確実に放電させることができる。このように、隣接する画素行の放電の影響により、放電を生じやすくすることができる。
【００４８】
更に、本実施例においては、駆動回路の制約から第１の予備放電パルス２２ａの波高値だけでは、放電開始電圧を超える高さに設定できない場合、その不足分を第３の予備放電パルス２２ｃとして印加することができる。こうして、１番目の画素行においては、大きな電位差によって確実に予備放電を発生させ、２番目以降の画素行では、その隣接行の放電を効果的に利用し、弱い予備放電を確実に発生させる。
【００４９】
なお、本発明の第１及び第２の実施例では、第１の予備放電パルス２２ａ及び第２の予備放電パルス２２ｂを矩形波として示したが、これらが立ち上がり時間及び／又は立ち下がり時間を遅くした鈍り波形又は鋸歯状波形等としても同様の効果を奏する。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図４は本実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。図４に示すように、本実施例においては、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の走査電極Ｓ１に印加し、他の走査電極Ｓ２〜Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂよりもパルスの立ち上がりが遅い第４の予備放電パルス２２ｄを印加する。立ち上がりが遅い鈍りパルスで放電を起こす場合、立ち上がりの速い矩形パルスで放電を起こす場合よりも、放電発生が不安定となるが、発光輝度を低くすることができる。本実施例においては、１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１を含む１番目の画素行において、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって確実に放電を発生させているため、第１及び第２の実施例と同様に、隣接する２番目の画素行の放電確率を高くすることができる。このように、２番目以降の画素行で、第１の予備放電パルス２２ａと第４の予備放電パルス２２ｄとを重ね合わせた場合においても、放電発生の確率を上げることができるため確実に放電が発生し、更に、予備放電パルス２２ｄは立ち上がりが鈍いため、低輝度の放電となる。これにより、２番目以降の画素行の表示コントラストが向上する。
【００５１】
また、第１乃至第３の実施例において、走査電極１２に印加する第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の画素行以外の２番目以降の画素行において第１の実施例では削除、第２の実施例では低減、また、第３の実施例では鈍らせるものとしたが、共通電極１３に印加する第１の予備放電パルス２２ａを１番目の画素行以外で削除、低減又は鈍らせるものとしても同様の効果を奏する。
【００５２】
更に、１番目の画素行以外の２番目以降の画素行全てにおいて、第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせるのではなく、２番目以降の任意の画素行における第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減又は鈍らせても隣接行の放電の影響により他の画素行の予備放電を弱くすることができる。更に、１番目の画素行だけでなく、複数の画素行において、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによる強い予備放電を発生させ、これらの強い予備放電を発生させる画素行以外では第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせてもよい。例えば、１番目（最初）の画素行とｍ番目（最終）を除く２乃至（ｍ−１）番目の画素行において第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせることができる。
【００５３】
更にまた、強い予備放電が発生する画素行に対しては、蛍光体を塗布しない、及び可視光不透過層を形成して遮光する等の技術を組み合わせることにより、強い予備放電による大きな発光量を削減することができる。
【００５４】
本発明の第４の実施例について説明する。図５は本発明の第４の実施例のサブフィールド期間中の各電極に印加する駆動波形を示すタイミングチャート図である。本実施例においては、第１乃至第３の実施例によって、強く且つ確実な予備放電が発生し、他の画素行に予備放電を誘起する種となった１番目の画素行に対して、予備放電期間の後の走査期間の先頭で必ず書き込み放電を行う。２番目以降のその他の画素行では、従来と同様に映像情報に従って選択的に書き込みを行う。本発明の第１乃至第３の実施例においては、２乃至ｍ番目の画素行には弱い予備放電しか発生しないため、その後の走査期間における選択的な書き込み放電の発生が、強い予備放電を使用する従来の駆動方法に比べて多少不安定になる場合がある。そこで本実施例では、書き込み放電についても隣接する放電の影響による放電発生確率の増加の効果を利用して、放電制御を確実にする。１番目の画素行には強制的に書き込み放電を発生させ、この隣接放電の効果を利用して２番目の画素行の選択的な書き込み放電の発生確率を向上させる。３番目以降の画素行においても、隣接する画素行での書き込み放電の効果を利用して、書き込み放電の発生確率を向上させることができる。
【００５５】
更に、走査パルス印加時に共通電極１３に面書き込みパルスを印加して、データパルスが印加されず、従って選択されない画素においても走査パルス２４と面書き込みパルスとにより弱い面放電を発生させる駆動方法、又は走査パルス印加時にデータ電極１９に基準電位または所定のバイアス電位を印加して、データパルスが印加されず、従って選択されない画素においても走査電極１２とデータ電極１９との間にその後の維持放電に移行できない弱い対向放電を発生させる駆動方法と組み合わせれば、全ての画素で走査パルス印加時に放電が発生するため、全ての画素で、直前に走査パルスが印加された最隣接画素の放電から、書き込み放電発生確率向上の効果を受けることができ、コントラストの高い映像を、短い走査パルス幅でより確実に表示することができる。
【００５６】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本実施例においては、第１乃至第３の実施例によって他の画素行に予備放電を誘起する基点となった１番目の画素行には、維持パルスを印加しない。即ち、共通電極Ｃ１及び走査電極Ｓ１には維持パルスを印加しない。更に走査電極Ｓ１には走査パルス及び維持消去パルスも印加しない。これにより、１番目の画素行は、２番目以降の画素行に予備放電を誘起する基点としての機能のみを与え、他の駆動パルスを削除することで消費電力を低減することができる。
【００５７】
なお、第１乃至第５の実施例において、第１の予備放電パルス２２ａを負極性、第２の予備放電パルス２２ｂを正極性として説明したが、逆に第１の予備放電パルス２２ａを正極性、第２の予備放電パルス２２ｂを負極性としても、同一の効果を奏する。また、予備放電及び予備放電消去を夫々１つのパルスではなく、複数のパルスとしてもよい。更に、予備放電消去パルス２３を削除し、予備放電パルス２２ａ，２２ｂの終了時点で、蓄積された壁電荷による内部電位差で生じる放電によって予備放電消去を行う自己消去駆動の場合にも同様に適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、一部の画素にのみ強い予備放電を発生させることで、その他の画素の予備放電を弱くすることができるため、新たな駆動回路、及び信号処理を付加することなく、コントラストが高い交流放電型プラズマディスプレイを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図２】従来の予備放電期間の駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図３】本発明の第２の実施例の予備放電パルス及び予備放電消去パルスの駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図４】本発明の第３の実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図５】本発明の第４の実施のサブフィールド期間中の各電極に印加する駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図６】ＡＣ−ＰＤＰの構造を示す断面図である。
【図７】ＡＣ−ＰＤＰの電極配置を模式的に示す平面図である。
【図８】従来のＰＤＰの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す模式図である。
【図９】プラズマディスプレイパネルの階調表示方法を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０；前面基板
１１；背面基板
１２；走査電極
１３；共通電極
１５ａ，１５ｂ；誘電体層
１６；保護層
１８；蛍光体
１９；データ電極
２０；放電空間
２１ｌ；消去パルス
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ；予備放電パルス
２３；予備放電消去パルス
２４；走査パルス
２５，２６；維持パルス
２７；データパルス
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流放電型プラズマディスプレイパネル（ＡＣ−ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ））の駆動方法に関し、特に、大面積化が容易なフラットディスプレイとして、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示出力器、及び壁掛けテレビ等に使用されるＡＣ−ＰＤＰの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰには構造上の分類により、電極が放電ガスに露出しているＤＣ型と、電極が誘電体に覆われているため、放電ガスへは直接露出していないＡＣ型とがある。更に、ＡＣ型には、上記誘電体の電荷蓄積作用によるメモリ機能を利用するメモリ動作型と、これを利用しないリフレッシュ動作型とがある。
【０００３】
図６は一般的なＡＣ−ＰＤＰの構成の一例を示す断面図である。ＰＤＰはガラスよりなる前面基板１０と、同じくガラスよりなる背面基板１１とに挟まれた空間内に以下の構造が形成されている。即ち、前面基板１０上には、所定の間隔を隔てて、紙面に垂直の方向に延伸した複数の走査電極１２と複数の共通電極１３とが形成されている。走査電極１２及び共通電極１３は絶縁層１５ａに覆われており、更に絶縁層１５ａ上には、絶縁層１５ａを放電から保護するＭｇＯ等よりなる保護層１６が形成されている。
【０００４】
背面基板１１上には、走査電極１２及び共通電極１３と直交するように、紙面左右方向に延伸した複数のデータ電極１９が形成されている。データ電極１９は絶縁層１５ｂに覆われ、絶縁層１５ｂ上には、放電により発生する紫外線を可視光に変換するために蛍光体１８が塗布されている。この蛍光体１８を画素毎に、例えば光の３原色である赤緑青（ＲＧＢ）に塗り分ければ、カラー表示のＰＤＰが得られる。
【０００５】
前面基板１０上の絶縁層１５ａと背面基板１１上の絶縁層１５ｂとの間には、放電空間２０を確保すると共に画素を区切るための隔壁（図示せず）が形成されている。また、放電空間２０内には、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ２、Ｏ２又はＣＯ２等を混合したガスが放電ガスとして封入されている。なお、基板は少なくとも表示面側の前面基板１０が透明であればよい。
【０００６】
図７は、図６に示すカラーＰＤＰにおける電極構造の平面図である。図７において、カラーＰＤＰの電極構造はｍ本の走査電極１２｛Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）｝が行方向に形成され、ｎ本のデータ電極１９｛Ｄｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）｝が列方向に形成され、その交点に１画素が形成されている。共通電極１３｛Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）｝は走査電極１２｛Ｓｉ｝と対であり、行方向に形成され、両者は相互に平行になっている。
【０００７】
次に、上述の如く構成された従来のＰＤＰの駆動方法について説明する。図８は図７のカラーＰＤＰの各電極に印加する駆動電圧波形を示すタイミングチャート図である。
【０００８】
先ず、全ての走査電極１２に消去パルス２１を印加し、図８に示す時間以前に発光していた画素の放電状態を停止させ、全画素を消去状態にする。このパルスによる放電動作を維持放電消去と呼ぶ。ここで消去とは、後に説明する壁電荷を減少させ、又は消滅させる動作を意味する。
【０００９】
次に、共通電極１３に負極性の第１の予備放電パルス２２ａを印加し、走査電極１２に正極性の第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、共通電極１３と走査電極１２との間に放電開始電圧を超える電位差を与え、全ての画素を強制的に放電発光させる。その後、走査電極１２に予備放電消去パルス２３を印加し、全画素の予備放電を消去する。予備放電消去パルス２３による放電動作を予備放電消去と呼ぶ。この予備放電及び予備放電消去により、後の書き込み放電が容易になる。
【００１０】
予備放電及び予備放電消去後、走査電極Ｓ１〜Ｓｍに夫々タイミングをずらして走査パルス２４を印加し、走査パルス２４を印加したタイミングに合わせてデータ電極１９（Ｄ１〜Ｄｎ）に、表示データに応じてデータパルス２７を印加する。データパルス２７の斜線は、表示データの有無に従い、データパルス２７の有無が決定されていることを示す。走査パルス２４の印加時に、データパルス２７が印加された画素では、走査電極１２とデータ電極１９との間の放電空間２０内で、書き込み放電が発生するが、走査パルス２４の印加時に、データパルス２７が印加されないと書き込み放電は生じない。この放電の有無で表示情報を各画素に書き込むため、これを書き込み放電と呼ぶ。
【００１１】
書き込み放電が生じた画素では、走査電極１２上の絶縁層１５ａに壁電荷と呼ばれる正電荷が蓄積する。このときデータ電極１９上の誘電体層１５ｂには負の壁電荷が蓄積される。走査電極１２上の絶縁体層１５ａに形成された正の壁電荷による正電位と、負極性であって、共通電極１３に印加する第１番目の維持パルス２５の重畳により第１回目の維持放電が発生する。第１回目の維持放電が生ずると共通電極１３上の絶縁層１５ａに正の壁電荷が、また走査電極１２上の絶縁層１５ａに負の壁電荷が蓄積される。この壁電荷による電位差に、走査電極１２に印加する２番目の維持パルス２６が重畳され、第２回目の維持放電が生ずる。このように、ｎ回目の維持放電により形成される壁電荷による電位差と、ｎ＋１回目の維持パルスが重畳されて維持放電が持続する。維持放電の持続回数により輝度が制御される。
【００１２】
維持パルス２５及び維持パルス２６の電圧を、このパルス電圧単独では放電が発生しない程度に予め調整しておくと、書き込み放電が発生しなかった画素には、１番目の維持パルス２５の印加前には、壁電荷による電位がないため、第１番目の維持パルス２５を印加しても第１回目の維持放電は発生せず、従って、それ以降の維持放電も発生しない。通常、維持パルス２５及び維持パルス２６の印加周波数は、夫々１００ｋＨｚ程度であり、パルス形状は矩形パルスである。
【００１３】
以上説明してきた図８の駆動電圧波形において、消去パルス２１、予備放電パルス２２ａ、２２ｂ及び予備放電消去パルス２３を印加する期間を予備放電期間、走査パルス２４及びデータパルス２７を印加する期間を走査期間、維持パルス２５，２６を印加する期間を維持期間という。予備放電期間、走査期間及び維持期間を合わせてサブフィールドという。
【００１４】
次に、図９を参照して従来のＰＤＰにおける階調表示方法について説明する。１画面を表示するための期間（例えば、１／６０秒）である１フィールドを、複数のサブフィールド（例えば、４サブフィールド）に分割する。各サブフィールドは図８に示す構成であり、更に、各サブフィールドは他のサブフィールドとは独立に表示のＯＮ／ＯＦＦが制御可能である。また、各サブフィールドは、維持期間の長さ、即ち維持パルスの個数が異なり、従って、輝度も異なる。図９に示すような４サブフィールド分割において、各サブフィールドを単独で発光させたときの輝度の比が１：２：４：８になるように、各サブフィールドを調整しておくと、サブフィールドの表示ＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって、全サブフィールド非選択の場合の輝度比０から、全サブフィールド選択の場合の輝度比１５までの１６段階の輝度表示が可能となる。
【００１５】
一般に、１フィールドをｎ個のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎の維持期間の長さの比、又は維持パルスの個数の比、又は輝度の比を、１（＝２０）：２（＝２１）：…：２ｎ−２：２ｎ−１に設定すると、２ｎ階調表示が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、書き込み放電を確実に発生させるために、書き込み放電の前に予備放電及び予備放電消去を行う必要があり、予備放電及び予備放電消去は表示情報に依存せずに発生させるため、全サブフィールド非選択の場合、即ち、黒表示の場合であっても予備放電及び予備放電消去による発光が発生する。このため映像のコントラストが低下してしまう。
【００１７】
これに対しＰＤＰの駆動方法を改良して、各サブフィールド毎に所定の画素にのみ予備放電を発生させる所謂「間引き」の技術が特開平０８−２２１０３６等に提案されている。この技術によれば、予備放電を間引くことで黒表示の輝度を低減するこができる。しかし予備放電を間引くためには、全画素一律に予備放電を行う従来技術に対して、予備放電する画素を選択するための余分な回路及び信号処理が必要になるという問題点がある。
【００１８】
また、維持放電と異なる位置で予備放電を行い、且つその位置を遮光する技術も提案されている。例えば特開平１０−３０７５６０号公報には非表示行となる隣接する画素との境界部で予備放電を行う技術が開示されている。しかしこれは予備放電のための駆動波形を複雑にし、表示行ではなく非表示行に放電を発生させるために、共通電極又は走査電極に印加すべき予備放電用の駆動回路を、複数種類に増やす必要が生じるという問題点がある。
【００１９】
更に、表示領域外に予備放電を専用に行う特別な画素及び電極を備え、その画素での予備放電を種として表示領域の画素に予備放電を誘発させる技術が特開平１０−２４７４５６号公報等に開示されている。しかしこのような技術では、表示領域外に備えた予備放電専用の画素及び電極を駆動するために、新たな駆動回路を必要とする。更に表示領域の画素の駆動波形に関連させ、且つその駆動波形とは全く異なる駆動波形を印加する必要があり、そのための信号処理回路も新たに必要となるという問題点がある。
【００２０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、簡略な駆動回路によって、表示領域の画素における予備放電を確実且つ小さな発光強度で発生させて映像のコントラストを改善した交流型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を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを、前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせ、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、一部の画素で発生させる第１の予備放電をその他の画素で発生させる第２の予備放電より強くすることにより、一部の画素の周囲におけるイオン及び電子等の励起粒子等の存在密度を高める。これにより、その他の画素において放電の生じる確率を高めることができるため、第２の予備放電を、従来の駆動方法では放電確率が低下してその放電の発生自体が不確実になってしまう程度にまで印加電圧を小さくした弱い放電とすることできる。第２の放電は第１の放電より弱いため、その発光が小さくなり、第２の放電が生じる領域では表示画面のコントラストが向上する。
【００２３】
本発明に係る他の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の放電開始電圧を超える予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極のうち特定の行電極に他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記他方の行電極のうち前記特定の行電極を除く行電極には予備放電パルスを印加せず、前記特定の行電極に属する画素には第１の予備放電を確実に発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る更に他の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極全てに他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記一方の行電極のうち特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせて、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする。
【００３０】
また、前記特定の行電極は、最上行の行電極又は最下行の行電極のいずれか一方を少なくとも含むことが好ましい。
【００３１】
更に、前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極とすることができる。
【００３２】
更にまた、前記走査期間において、時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させてもよい。これにより、走査パルスが最初に印加される画素の行では全ての画素に書き込み放電が生じるため、データパルスを印加して書き込み放電を行う際にも、予備放電同様、これらの画素の放電により、隣接する画素の放電確率を向上させることができ、これにより、全ての画素の書き込み放電の確率を向上させることができる。
【００３３】
また、前記走査期間において、時分割した前記走査パルスを印加する際に、前記列電極にデータパルスを印加した場合には、その後の維持放電に移行する表示画素選択放電を発生させ、前記列電極にデータパルスを印加しない場合には、その後の維持放電に移行しない弱い放電を発生させてもよい。これにより、全ての画素にて走査パルス印加時に放電が発生するため、全ての画素で、その直前に走査パルスが印加された最隣接画素の放電によって、データパルス印加による書き込み放電の発生確率が向上してコントラストが高い映像を短い走査パルスで確実に表示することができる。
【００３４】
更に、前記特定の行電極及びそれと対をなす行電極に対しては、前記維持放電を発生させるための維持パルスの一部又は全部、前記走査パルス、前記維持放電を消去するための維持消去パルス、の中の少なくとも１つを印加しなくてもよい。これにより、前記特定の行電極及びそれと対をなす行電極が属する一部画素は、その他の画素の予備放電を誘起する基点としての機能のみを有するものとなり、他の駆動パルスの印加を削除することにより、消費電力を低減することができる。
【００３５】
更にまた、前記一部の画素は、蛍光体が塗布されていなくてもよい。
【００３６】
また、前記一部の画素は、表示面側に遮光層を有していてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に係るＡＣ−ＰＤＰの駆動方法について説明する。本発明の実施例は、上述した図６及び図７に示す一般的な３電極型構造のＡＣ−ＰＤＰに本発明を適用した場合において説明する。図１は本実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【００３８】
図６に示すＡＣ−ＰＤＰに対して、図１に示すように、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、ｍ本の走査電極１２｛Ｓ１〜Ｓｍ｝のうち、１番目の走査電極Ｓ１のみに第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、他の走査電極Ｓ２乃至Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂは印加しない。これにより、１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１とを含む１番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって予備放電（以下、第１の予備放電という。）が生じ、２乃至ｍ番目の走査電極Ｓ２乃至Ｓｍと２乃至ｍ番目の共通電極Ｃ２乃至Ｃｍとを含む２乃至ｍ番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａのみによって予備放電（以下、第２の予備放電という。）が生じる。その後、走査電極１２に予備放電消去パルス２３を印加し、全画素の予備放電を消去する。
【００３９】
第１の予備放電は、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって生じる大きな電位差により、強い予備放電が発生し、その予備放電の発光量は大きい。しかし、２番目以降の画素行、即ち、全画素共通の共通電極１３と走査電極Ｓ２〜Ｓｍとの交点で発生する第２の予備放電は、第１の予備放電パルス２２ａによる電位差のみで発生させるため、発生する予備放電が弱く、従って、その発光量が小さい。
【００４０】
これを従来の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形と比較して説明する。図２は、図８に示したＡＣ−ＰＤＰの従来の予備放電期間の駆動波形を示すタイミングチャート図である。図２に示すように、従来は、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、全画素の走査電極１２（Ｓ１〜Ｓｍ）に第２の予備放電パルス２２ｂを印加し、両者の電位差によって、全画素全てに強い予備放電を発生させていた。
【００４１】
一方、本実施例においては、上述の如く、２番目以降の画素行において予備放電による発光量を低下させることで、２番目以降の画素行の表示コントラストを向上させることができる。
【００４２】
次に、１番目の画素行に強い予備放電を発生させることにより、２番目以降の画素行に弱い予備放電を発生させることができる理由を説明する。一般に、電極間に所定のしきい値よりも大きな電位差（放電開始電圧）を加えると放電が発生する。しかしパルス電圧によって放電を発生させる場合、電圧の持続時間、即ち、パルス幅が短いときには、放電開始電圧を超える電圧を印加しても放電が発生しないことがある。これは放電の発生が確率的な現象であるからである。放電発生の確率は、印加する電圧を高くすれば高くなる。即ち、ＰＤＰのようにパルスによって放電を制御する場合、パルス幅に応じて、放電開始電圧よりも高いパルス電圧を印加しなければ、放電の発生が不確実となり、映像表示に悪影響を及ぼす。このような放電発生の現象に対して、本願発明者等は放電発生の確率が放電発生時の雰囲気状態に大きく依存することを見出した。即ち、本願発明者等はイオン及び電子等の励起粒子の密度が高い雰囲気状態にすることにより、放電発生の確率を高くすることができることを見い出した。
【００４３】
ＰＤＰにおいて、イオン及び電子等の励起粒子の密度を高くする最も簡単な方法は放電を発生させることである。即ち、同じ位置で連続して放電を発生させた場合、又は放電を発生させた位置の近傍等では、イオン及び電子等の励起粒子の密度が高いために放電発生の確率が高くなる。本発明では、このような現象を利用する。即ち、１番目の画素行では、印加する電圧を高くして放電発生の確率を上げることにより確実に放電を発生させるが、１番目の画素行に隣接した２番目の画素行では、１番目の画素行の放電によってイオン及び電子等の励起粒子の密度が高くなっているため、放電発生の確率が高くなり、２番目の画素行では１番目の画素行より低い電圧を印加しても、１番目の画素行と同等の確率で放電を発生させることができる。更に、２番目の画素行に隣接する３番目の画素行においても、２番目の画素行の放電によって３番目の画素行のイオン及び電子等の励起粒子の密度が高くなって、放電発生の確率が高くなることを利用して１番目の画素行より低い電圧を印加しても放電を発生させることができる。このように、順次隣接する行の放電の影響による放電発生の確率の増加を利用して、全画素の放電（本実施例の場合は予備放電）を確実に発生させることができる。
【００４４】
図１に示す第１の予備放電パルス２２ａの波高値は、放電開始電圧を超える必要があるものの、１番目の画素行から順次伝搬してくる隣接する行の放電の効果により放電確率が向上しているため、２番目以降の画素行に印加する電位差は、電位差だけで放電発生を確実にする大きさにする必要がない。このように、隣接する画素の放電によって放電確率を上げることにより、電圧だけで放電発生を確実にする従来の予備放電に比べ、必要な電位差が小さくて済むため、第２の予備放電を第１の予備放電より弱くすることができる。従って、第２の予備放電は放電による発光量が小さくなるため、２番目以降の画素行におけるコントラストが向上する。更に、電位差が小さくて済むため、駆動回路の消費電力を低減することができる。
【００４５】
また、図１の駆動波形を印加するための駆動回路は、従来は走査電極１２（Ｓ１〜Ｓｍ）の全てに第２の予備放電パルス２２ｂを出力していたが、本実施例においては、走査電極１２のＳ１に第２の予備放電パルス２２ｂを出力するための回路のみとすることができるため、走査電極１２のＳ２〜Ｓｍに第２の予備放電パルス２２ｂを出力していた回路を削除することができる。従って、本実施例の駆動回路は、従来の駆動波形を印加する駆動回路よりも簡略化することができるため、製造コストを削減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図３は本実施例の予備放電パルス及び予備放電消去パルスの駆動波形を示すタイミングチャート図である。図３に示すように、本実施例においては、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の走査電極Ｓ１に印加し、他の走査電極Ｓ２〜Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂよりも波高値が小さい第３の予備放電パルス２２ｃを印加する。１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１とを含む１番目の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって作られる大きな電位差によって強い予備放電が発生し、その予備放電の発光量も大きい。しかし、２番目以降の画素行では、第１の予備放電パルス２２ａと第３の予備放電パルス２２ｃとの重ね合わせによって作られる小さな電位差で弱い予備放電が発生するため、その発光量が小さい。予備放電による発光量を低下させることにより、２番目以降の画素行の表示コントラストが向上する。
【００４７】
本実施例においても、第１の実施例と同様の作用を有し、１番目の画素行で発生した放電により１番目の画素行に隣接する２番目の画素行の励起粒子の密度が高くなり、放電の確率が上昇するため、２番目の画素行に印加する予備放電パルスの電位差が１番目の画素行に印加する予備放電パルスの電位差より小さくても、確実に放電させることができる。このように、隣接する画素行の放電の影響により、放電を生じやすくすることができる。
【００４８】
更に、本実施例においては、駆動回路の制約から第１の予備放電パルス２２ａの波高値だけでは、放電開始電圧を超える高さに設定できない場合、その不足分を第３の予備放電パルス２２ｃとして印加することができる。こうして、１番目の画素行においては、大きな電位差によって確実に予備放電を発生させ、２番目以降の画素行では、その隣接行の放電を効果的に利用し、弱い予備放電を確実に発生させる。
【００４９】
なお、本発明の第１及び第２の実施例では、第１の予備放電パルス２２ａ及び第２の予備放電パルス２２ｂを矩形波として示したが、これらが立ち上がり時間及び／又は立ち下がり時間を遅くした鈍り波形又は鋸歯状波形等としても同様の効果を奏する。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図４は本実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。図４に示すように、本実施例においては、全画素の共通電極１３に第１の予備放電パルス２２ａを印加し、第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の走査電極Ｓ１に印加し、他の走査電極Ｓ２〜Ｓｍには第２の予備放電パルス２２ｂよりもパルスの立ち上がりが遅い第４の予備放電パルス２２ｄを印加する。立ち上がりが遅い鈍りパルスで放電を起こす場合、立ち上がりの速い矩形パルスで放電を起こす場合よりも、放電発生が不安定となるが、発光輝度を低くすることができる。本実施例においては、１番目の走査電極Ｓ１と１番目の共通電極Ｃ１を含む１番目の画素行において、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによって確実に放電を発生させているため、第１及び第２の実施例と同様に、隣接する２番目の画素行の放電確率を高くすることができる。このように、２番目以降の画素行で、第１の予備放電パルス２２ａと第４の予備放電パルス２２ｄとを重ね合わせた場合においても、放電発生の確率を上げることができるため確実に放電が発生し、更に、予備放電パルス２２ｄは立ち上がりが鈍いため、低輝度の放電となる。これにより、２番目以降の画素行の表示コントラストが向上する。
【００５１】
また、第１乃至第３の実施例において、走査電極１２に印加する第２の予備放電パルス２２ｂを１番目の画素行以外の２番目以降の画素行において第１の実施例では削除、第２の実施例では低減、また、第３の実施例では鈍らせるものとしたが、共通電極１３に印加する第１の予備放電パルス２２ａを１番目の画素行以外で削除、低減又は鈍らせるものとしても同様の効果を奏する。
【００５２】
更に、１番目の画素行以外の２番目以降の画素行全てにおいて、第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせるのではなく、２番目以降の任意の画素行における第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減又は鈍らせても隣接行の放電の影響により他の画素行の予備放電を弱くすることができる。更に、１番目の画素行だけでなく、複数の画素行において、第１の予備放電パルス２２ａと第２の予備放電パルス２２ｂとの重ね合わせによる強い予備放電を発生させ、これらの強い予備放電を発生させる画素行以外では第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせてもよい。例えば、１番目（最初）の画素行とｍ番目（最終）を除く２乃至（ｍ−１）番目の画素行において第１の予備放電パルス２２ａ又は第２の予備放電パルス２２ｂを削除、低減、又は鈍らせることができる。
【００５３】
更にまた、強い予備放電が発生する画素行に対しては、蛍光体を塗布しない、及び可視光不透過層を形成して遮光する等の技術を組み合わせることにより、強い予備放電による大きな発光量を削減することができる。
【００５４】
本発明の第４の実施例について説明する。図５は本発明の第４の実施例のサブフィールド期間中の各電極に印加する駆動波形を示すタイミングチャート図である。本実施例においては、第１乃至第３の実施例によって、強く且つ確実な予備放電が発生し、他の画素行に予備放電を誘起する種となった１番目の画素行に対して、予備放電期間の後の走査期間の先頭で必ず書き込み放電を行う。２番目以降のその他の画素行では、従来と同様に映像情報に従って選択的に書き込みを行う。本発明の第１乃至第３の実施例においては、２乃至ｍ番目の画素行には弱い予備放電しか発生しないため、その後の走査期間における選択的な書き込み放電の発生が、強い予備放電を使用する従来の駆動方法に比べて多少不安定になる場合がある。そこで本実施例では、書き込み放電についても隣接する放電の影響による放電発生確率の増加の効果を利用して、放電制御を確実にする。１番目の画素行には強制的に書き込み放電を発生させ、この隣接放電の効果を利用して２番目の画素行の選択的な書き込み放電の発生確率を向上させる。３番目以降の画素行においても、隣接する画素行での書き込み放電の効果を利用して、書き込み放電の発生確率を向上させることができる。
【００５５】
更に、走査パルス印加時に共通電極１３に面書き込みパルスを印加して、データパルスが印加されず、従って選択されない画素においても走査パルス２４と面書き込みパルスとにより弱い面放電を発生させる駆動方法、又は走査パルス印加時にデータ電極１９に基準電位または所定のバイアス電位を印加して、データパルスが印加されず、従って選択されない画素においても走査電極１２とデータ電極１９との間にその後の維持放電に移行できない弱い対向放電を発生させる駆動方法と組み合わせれば、全ての画素で走査パルス印加時に放電が発生するため、全ての画素で、直前に走査パルスが印加された最隣接画素の放電から、書き込み放電発生確率向上の効果を受けることができ、コントラストの高い映像を、短い走査パルス幅でより確実に表示することができる。
【００５６】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本実施例においては、第１乃至第３の実施例によって他の画素行に予備放電を誘起する基点となった１番目の画素行には、維持パルスを印加しない。即ち、共通電極Ｃ１及び走査電極Ｓ１には維持パルスを印加しない。更に走査電極Ｓ１には走査パルス及び維持消去パルスも印加しない。これにより、１番目の画素行は、２番目以降の画素行に予備放電を誘起する基点としての機能のみを与え、他の駆動パルスを削除することで消費電力を低減することができる。
【００５７】
なお、第１乃至第５の実施例において、第１の予備放電パルス２２ａを負極性、第２の予備放電パルス２２ｂを正極性として説明したが、逆に第１の予備放電パルス２２ａを正極性、第２の予備放電パルス２２ｂを負極性としても、同一の効果を奏する。また、予備放電及び予備放電消去を夫々１つのパルスではなく、複数のパルスとしてもよい。更に、予備放電消去パルス２３を削除し、予備放電パルス２２ａ，２２ｂの終了時点で、蓄積された壁電荷による内部電位差で生じる放電によって予備放電消去を行う自己消去駆動の場合にも同様に適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、一部の画素にのみ強い予備放電を発生させることで、その他の画素の予備放電を弱くすることができるため、新たな駆動回路、及び信号処理を付加することなく、コントラストが高い交流放電型プラズマディスプレイを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図２】従来の予備放電期間の駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図３】本発明の第２の実施例の予備放電パルス及び予備放電消去パルスの駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図４】本発明の第３の実施例の予備放電及び予備放電消去に関わる駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図５】本発明の第４の実施のサブフィールド期間中の各電極に印加する駆動波形を示すタイミングチャート図である。
【図６】ＡＣ−ＰＤＰの構造を示す断面図である。
【図７】ＡＣ−ＰＤＰの電極配置を模式的に示す平面図である。
【図８】従来のＰＤＰの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す模式図である。
【図９】プラズマディスプレイパネルの階調表示方法を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０；前面基板
１１；背面基板
１２；走査電極
１３；共通電極
１５ａ，１５ｂ；誘電体層
１６；保護層
１８；蛍光体
１９；データ電極
２０；放電空間
２１ｌ；消去パルス
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ；予備放電パルス
２３；予備放電消去パルス
２４；走査パルス
２５，２６；維持パルス
２７；データパルス
Claims (5)
- 少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを、前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせ、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させると共に、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の放電開始電圧を超える予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極のうち特定の行電極に他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記他方の行電極のうち前記特定の行電極を除く行電極には予備放電パルスを印加せず、前記特定の行電極に属する画素には第１の予備放電を確実に発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させるのであって、
前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、前記時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 少なくとも一方が透明な２枚のガラス基板であって、一方の前記ガラス基板に複数の行電極が形成され、他方の前記ガラス基板に複数の列電極が形成されたものを所定の空隙を隔てて対向配置し、前記空隙内に放電ガスを封入し、予備放電期間において全画素の予備放電を行い、前記予備放電期間に続く走査期間において前記行電極に時分割に走査パルスを印加し、前記走査パルスに同期させて列電極にデータパルスを選択的に印加して表示画素を選択し、前記走査期間に続く維持期間において前記表示画素でのみ維持放電を行う交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記予備放電期間に対をなす行電極の一方の行電極全てに一方の極性の予備放電パルスを印加し、前記対をなす行電極の他方の行電極全てに他方の極性の予備放電パルスを印加し、前記一方の行電極のうち特定の行電極を除く行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりを前記特定の行電極に印加する予備放電パルスの前縁の立ち上がりよりも鈍らせて、前記特定の行電極に属する画素には強い第１の予備放電を発生させ、前記特定の行電極を除く行電極に属する画素には前記第１の予備放電よりも弱い第２の予備放電を発生させ、前記特定の行電極は、時分割した前記走査パルスが最初に印加される行電極であり、
時分割した前記走査パルスを最初に印加する際に、全ての前記列電極に前記データパルスを印加し、前記走査パルスを最初に印加する行電極に属する全ての画素に、表示画素選択放電を発生させることを特徴とする交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記走査期間において、時分割した前記走査パルスを印加する際に、前記列電極にデータパルスを印加した場合には、その後の維持放電に移行する表示画素選択放電を発生させ、前記列電極にデータパルスを印加しない場合には、その後の維持放電に移行しない弱い放電を発生させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記特定の行電極及びそれと対をなす行電極に対しては、前記維持放電を発生させるための維持パルスの一部又は全部、前記走査パルス、前記維持放電を消去するための維持消去パルス、の中の少なくとも１つを印加しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の交流放電型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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