JP2004118084A - Ａｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびａｃ型プラズマディスプレイパネル - Google Patents
Ａｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびａｃ型プラズマディスプレイパネル Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ＡＣ型プラズマディスプレイにおいて、階調間の輝度の逆転を抑制する駆動方法を提供する。
【解決手段】１画面を構成する時間である１フレームを複数のＳＦ（サブフィールド）に分割し，任意のセルに書込放電を発生させるために各ＳＦにて、走査電極に順次に走査パルスを印加しつつ選択するデータ電極に走査パルスに同期したデータパルスを印加して選択セルに書込放電を起こし壁電荷を形成するアドレス期間と，アドレス期間に選択的に放電が発生した箇所に維持放電を持続的に発生させる表示放電を行う維持期間とで構成されたＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法において，選択するＳＦの輝度の和により階調を表現する場合に、データブランク信号によりデータパルスの入力を停止し、これによりＬＳＢ（最下位ビットのＳＦ）の発光を停止する。
【選択図】 図１
【解決手段】１画面を構成する時間である１フレームを複数のＳＦ（サブフィールド）に分割し，任意のセルに書込放電を発生させるために各ＳＦにて、走査電極に順次に走査パルスを印加しつつ選択するデータ電極に走査パルスに同期したデータパルスを印加して選択セルに書込放電を起こし壁電荷を形成するアドレス期間と，アドレス期間に選択的に放電が発生した箇所に維持放電を持続的に発生させる表示放電を行う維持期間とで構成されたＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法において，選択するＳＦの輝度の和により階調を表現する場合に、データブランク信号によりデータパルスの入力を停止し、これによりＬＳＢ（最下位ビットのＳＦ）の発光を停止する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびＡＣ型プラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは，薄型構造でちらつきがなく表示コントラスト比が大きいこと。また，比較的に大画面とすることが可能であり，応答速度が速く，自発光型で蛍光体の利用により多色発光も可能であることなど，数多くの特徴を有している。
【０００３】
このために，近年コンピュータ関連の表示装置分野およびカラー画像表示の分野等において，広く利用されるようになりつつある。
【０００４】
このプラズマディスプレイには，その動作方式により，電極が誘電体で被覆されて間接的に交流放電の状態で動作させるＡＣ型のものと，電極が放電空間に露出して直流放電の状態で動作させるＤＣ型のものとがある。更に，ＡＣ型には，駆動方式として放電セルのメモリを利用するメモリ動作型と，それを利用しないリフレッシュ動作型とがある。
【０００５】
なお，プラズマディスプレイの輝度は，放電回数即ちパルス電圧の繰り返し数に比例する。上記のリフレッシュ型の場合は，表示容量が大きくなると輝度が低下するため，小表示容量のプラズマディスプレイに対して主として使用されている。
【０００６】
図９は，ＡＣ型プラズマディスプレイの一つの表示セル構成を例示する斜視図である。
【０００７】
この表示セルは，ガラスより成る背面および前面の二つの絶縁基板１及び２と，前面ガラス基板２上に形成される透明な走査電極３及び透明な共通電極４と，電極抵抗値を小さくするため走査電極３に重なるように配置されるトレース電極５と、同様に電極抵抗値を小さくするため共通電極４に重なるように配置されるトレース電極６と、背面ガラス基板１上に，走査電極３及び共通電極４と直交して形成されるデータ電極７と，背面ガラス基板１と前面ガラス基板２との間の空間に，ヘリウム，ネオンおよびキセノン等またはそれらの混合ガスから成る放電ガスが充填される放電ガス空間８と，この放電ガス空間８を確保するとともに表示セルを区切るための隔壁９と，上記放電ガスの放電により発生する紫外線を可視光１０に変換する蛍光体１１と，走査電極３及び共通電極４を覆う誘電体膜１２と，この誘電体膜１２を放電から保護する酸化マグネシウム等から成る保護層１４と，データ電極７を覆う誘電体膜１３とを備えて構成される。
【０００８】
図１０は本発明によって駆動されるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配置を模式的に示したものである。
【０００９】
平行に設けられた走査電極Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎ）と共通電極（維持電極）Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）と，それらと直交する方向に設けられたデータ電極Ｄ（Ｄ１〜Ｄｍ）との交点がそれぞれ発光するセルとなる。走査電極１本と共通電極１本とデータ電極１本で１つのセルを構成する。従って１画面全体のセル数は走査電極及び共通電極ｎ本×データ電極ｍ本のｎｍ個となる。
【００１０】
このような構成におけるプラズマディスプレイの書き込み選択型駆動動作について，図１２を参照して説明する。それぞれのサブフィールド（以下、ＳＦ、と称す）は，リセット期間→アドレス期間→維持期間の３つの期間を有して構成されている。
【００１１】
リセット期間では，走査電極Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎ）に負極性の維持消去パルスＰｓｅ−ｓを印加し，維持期間で発光していた場合に存在する壁電荷を消去する。次に走査電極に印加されるプライミングパルスＰｐｒ−ｓ，維持電極側に印加されるプライミングパルスＰｐｒ−ｃにより、放電を発生させる。この放電により走査電極と維持電極及びデータ電極の電極間ギャップ近傍の放電空間においてプライミング放電が発生し，セルの放電を発生させやすくする活性粒子の生成が行われると同時に，走査電極上に負極性，維持電極とデータ電極上に正極性の壁電荷が付着する。続いて，電荷調整パルスＰｐｅ−ｓが印加され，弱放電を発生させることにより，走査電極上の負極性壁電荷，維持電極とデータ電極上の正極性壁電荷を減少させる。
【００１２】
アドレス期間は，発光させる放電セル選択の期間であり，走査電極に印加される負極性の走査パルスＰｗ−ｓとデータ電極に印加される正極性のデータパルスＰｄにより選択するセルのみで書き込み放電を発生させ，以降の維持期間で発光させる場所のセルの電極に壁電荷を付着させる。書き込み放電は走査パルスＰｗ−ｓが印加された走査電極とデータパルスＰｄが印加されたデータ電極の交点でのみ発生する。放電が発生するとその放電セルには壁電荷が付着する。それに対し放電が発生しなかった放電セルにおいては電荷消去後の壁電荷が少ない状態が保持される。維持電極にはその期間副走査パルスＰｓｃｌ−ｃが印加され、放電が発生したセルでのみ、維持電極上へ電荷を付着させる。
【００１３】
維持期間は，表示発光のための期間であり，維持電極側から開始され，以降走査電極側，維持電極側に交互に負極性の維持パルスＰｓｕｓ−ｓ，Ｐｓｕｓ−ｃが印加される。この際，アドレス期間で書き込みが行われなかった放電セルの壁電荷量は非常に少ないので維持パルスが印加されても維持放電は発生しない。
【００１４】
一方，アドレス期間で書き込み放電が発生した放電セルにおいては走査電極に正電荷，維持電極に負電荷が付着しており，維持電極への負極性の維持パルス電圧と壁電荷電圧が重畳され，放電開始電圧を越え，放電が発生する。放電が発生すると，それぞれの電極に印加されている電圧を打ち消すように壁電荷が配置される。従って維持電極には正電荷，走査電極には負電荷が付着する。
【００１５】
次の維持パルスは維持電極側が正電圧のパルスであるため，壁電荷との重畳によって放電空間に印加される実効的電圧が放電開始電圧を越えて放電が発生する。以下同じ事を繰り返して放電が維持される。輝度はこの放電の繰り返し回数で決定される。
【００１６】
このシーケンスを動作させるための回路を図１１に示す。プラズマディスプレイパネルの水平方向の端部に走査電極，維持電極の取り出し部があり，この接続部に駆動回路が接続される。走査電極側の駆動回路は走査電極１本ずつに走査パルスを出力するための走査パルスドライバ，プライミングパルスを出力するためのプライミングドライバ，維持パルスを出力するための維持ドライバ，消去パルスを印加するための消去ドライバ，走査ベースパルスを出力するための走査ベースドライバ，走査電圧を出力するための走査電圧ドライバから構成され，これら全体として走査電極ドライバを構成する。一方共通電極側の駆動回路は，共通電極全体に維持パルスを印加するための維持ドライバから構成されている。プラズマディスプレイパネルの垂直方向の端部にはデータ電極の取り出し部があり，この接続部にデータドライバが接続される。なお本図では，各ドライバをスイッチとして表記しているが，これは物理的なスイッチではなく，トランジスタやＦＥＴなどに代表される素子で構成しても良い。
【００１７】
また，消費電力は，画像の表示面積が大きく平均輝度レベルが高い場合，極めて増加する。そこで，消費電力の増加を抑制するための制御方法が用いられている。この制御方法は，「Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ」（ＰＬＥ）と呼ぶ。入力された映像信号は，映像信号処理回路，ＳＦ制御回路でプラズマディスプレイ用の信号に変換される。変換された信号は，入力信号平均輝度レベル演算回路に入力され，画面全体の輝度レベルを演算する。この演算結果を基に維持パルス制御回路では，入力信号の平均輝度レベルが低い場合（ＡＰＬ：低）（例えば、夜空の映像表示の場合），すなわち表示する面積が狭い場合は維持パルス数を増やして輝度を上昇させ，逆に平均輝度レベルが高い場合（ＡＰＬ：高）（例えば、雪山の映像表示の場合），すなわち表示する面積が広い場合は維持パルス数を減らして輝度を制限することで，表示面積が大きい場合の消費電力を抑えつつ高いピーク輝度を得られるように各ＳＦの維持パルス数をフレーム毎に制御している。
【００１８】
階調表現は，１つのフレームを複数のサブフィールドに分割し，維持パルス数をＳＦ毎に異ならせ，そのＳＦの組み合わせによって行う。したがって，各ＳＦの維持パルス数の比を例えば１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８にすると，それらの組み合わせから２５６（＝２８）階調を表現することができる。
【００１９】
以上説明したプラズマディスプレイパネルに関する技術は、例えば特開２００２−１３２２０４号公報に開示されている。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００２−１３２２０４号公報（図８、図９、図１０、図１２、段落番号０００７〜００２３）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示すように総維持パルス数が２５６未満の場合は階調間輝度差が０となる階調が発生するため、２５６階調を得ることができない。さらに総維持パルス数を減少させた場合には同じコーディングにおいて階調を表現する場合は階調間輝度の逆転が発生し、階調特性を著しく損なうことになる。すなわち図４の総維持パルス数が６６の場合、階調レベルが３と４、７と８、１１と１２、１５と１６、１９と２０、２３と２４、２７と２８とで輝度レベルが逆転している。
【００２２】
本発明の主な目的は，ＡＣ型プラズマディスプレイにおいて，階調間の輝度の逆転を抑制する駆動方法を提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は、階調間の輝度の逆転を抑制したＡＣ型プラズマディスプレイを提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、１画面を構成する時間である１フレームを複数のＳＦに分割し，任意のセルに書込放電を発生させるために各ＳＦにて、走査電極に順次に走査パルスを印加しつつ選択するデータ電極に走査パルスに同期したデータパルスを印加して選択セルに書込放電を起こし壁電荷を形成するアドレス期間と，アドレス期間に選択的に放電が発生した箇所に維持放電を持続的に発生させる表示放電を行う維持期間とで構成されたＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法において，選択するＳＦの輝度の和により階調を表現する場合に、最下位ビットのＳＦ（以下、ＬＳＢ、と称す）の発光を停止する、好ましくはＬＳＢのみの発光を停止する制御を有するＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法にある。
【００２５】
ここで、１フレーム中の総維持サイクル数を検出し、総維持サイクル数が少ない場合に前記ＬＳＢの発光を停止することができる。
【００２６】
また、ＬＳＢの最下位ビットの発光を停止し、かつ、最下位ビットから２番目のビット（最下位ビット＋１ビット）のＳＦの発光輝度を維持０．５パルス相当にすることができる。
【００２７】
さらに、ＬＳＢの発光の停止はデータブランク信号により行われることができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、上記したいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を行うことを可能にするＡＣ型プラズマディスプレイパネルにある。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけるデータパルス出力例を示す図である。
【００３０】
１フレーム中の総維持サイクル数の少ない場合に、データパルスの出力を最下位ビットのＳＦ（以下、ＬＳＢ、と称する）のみ停止することにより、ＬＳＢの輝度を０とすることを特徴とする。
【００３１】
すなわち図１の第１の実施の形態では、走査ｍライン目からｍ＋５ライン目まで横縞を表示させる場合のデータパルス出力例を示す。通常のＳＦ（サブフィールド）では、図１の右側のチャートに示すように、データパルスは走査パルスのタイミングと対応して出力されるが、本実施の形態では、図１の左側のチャートに示すように、ＬＳＢのみ、対応したデータパルスを出力しない。
【００３２】
図２に第１の実施の形態を実現するためのデータパルス信号例を示す。データブランク信号を走査期間中Ｈｉｇｈ（Ｈｉ）とする一方で、データラッチ信号は通常の（他の）ＳＦと同様に走査１ライン毎にデータを切りかえる。これにより図１のデータパルス停止が可能になる。
【００３３】
図３に、本発明による駆動法による、階調レベルと輝度の関係の例を示す。１フレーム中の総維持パルス数が２５６サイクル以上の場合は２５６階調表現が可能であり、総維持パルス数が６６サイクルの場合でも階調数は減少するものの同じＳＦ配列のままで階調間の輝度の逆転なく階調表現が可能である。
【００３４】
一方先に説明したように、図４に示す従来駆動による階調レベルと輝度の関係の例では、１フレーム中の総維持パルス数が２５６サイクル以上の場合に２５６階調を表現することは可能であるが、同じＳＦ配列で総維持パルス数が６６サイクルの場合は階調レベル３と階調レベル４の輝度が逆転し、階調レベル７と階調レベル８の輝度が逆転し、階調レベル１１と階調レベル１２の輝度が逆転し、階調レベル１５と階調レベル１６の輝度が逆転し、階調レベル１９と階調レベル２０の輝度が逆転し、階調レベル２３と階調レベル２４の輝度が逆転し、階調レベル２７と階調レベル２８の輝度が逆転し、これにより階調性能を損う。
【００３５】
本発明による駆動においては、最下位ビットのみの輝度を０にすることにより、この輝度の逆転を抑えることができる。本発明はデータパルスの出力のみの変更で実現しているため、信号の変更のみで容易に実現可能である。
【００３６】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態においてＰＬＥ（Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；後述）と呼ばれる電力制御方法と組み合わせ、１フレーム中の総維持パルス数の多寡により、データパルス停止のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることを特徴とする。
【００３７】
すなわち、図５および図６に示すように、入力信号輝度レベル（ＡＰＬ）に応じてダイナミックに総維持パルス数が変化し、それに応じて維持パルス数がある設定値以下となる時にＬＳＢデータパルス停止を実施することを第２の実施の形態の特徴とするものである。
【００３８】
図５および図６では、ＡＰＬによる総維持パルス数を３段階に変化している（図５で総維持パルス数が２５６の場合と１２９の場合を示し、図６で６６の場合を示し、合計で３段階となっている）が、制御が何段階であってもある設定値以下でＬＳＢデータパルスを停止させることにかわりはない。
【００３９】
次に、第２の実施の形態の動作を実施する回路のブロック図を図７に示す。映像処理を行った後、平均輝度レベル演算回路でＡＰＬを演算し、ＡＰＬが高い場合、維持パルス制御回路では総維持パルス数を少なく決定し、その決定した総維持パルス数が設定値以下であった場合に、駆動コントローラからＬＳＢデータパルス停止を行うためのデータブランク信号を出力する。
【００４０】
ＡＰＬが低い場合、維持パルス制御回路では総維持パルス数を多く決定し、総維持パルス数が設定値以上であった場合は、ＬＳＢデータパルスの出力は通常の全走査ラインを出力する。
【００４１】
この第２の実施の形態により、映像のＡＰＬレベルに応じて、ＡＰＬの高低によらず階調間の逆転を抑制することができる。また、ＳＦ数を減少させることに比べ、ＳＦの存在位置が変化しないため、ＬＳＢデータパルス停止した場合でもフリッカ等が発生しにくい。
【００４２】
次に本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態においてＬＳＢデータパルス停止を行った場合に、さらに下位から２番目のビットのＳＦ（以後ＬＳＢ＋１）の輝度を維持０．５サイクル相当とすることを特徴とする。
【００４３】
０．５サイクル相当の輝度の実現方法としては多種考えられるが、ＬＳＢデータパルス停止と同様の制御により実現できる、本願発明者等により発明され平成１３年４月２４日に出願された特願２００１−１２５７８１号に開示されている例に挙げる。
【００４４】
図８に示すように、総維持パルス数が６６である場合にＬＳＢはデータパルス停止、ＬＳＢ＋１はフレームｎでは奇数ラインは奇数列の画素、偶数ラインは偶数列の画素を選択可能とし、フレームｎ＋１では奇数ラインは偶数列の画素、偶数ラインは奇数列の画素を選択可能とする。この制御により、階調の逆転を抑制しつつ、階調数を総維持パルス数の２倍まで増やすことができる。ＬＳＢ＋１の０．５サイクル相当輝度の実現に関しては、特願２００１−１２５７８１号の技術に限ったことではない。
【００４５】
次に本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態は、第２の実施の形態において高ＡＰＬ時にＬＳＢデータパルス停止を行った場合に、下位から２番目のビットのＳＦ（ＬＳＢ＋１）の輝度を維持０．５サイクル相当とすることを特徴とする。
【００４６】
これにより第３の実施の形態と同様の効果を得ることができ、ＡＰＬの高低によらず階調間の逆転を抑制することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば１フレーム中の総維持サイクル数の少ない場合に、データパルスの出力をＬＳＢを選択的に停止するから、階調間の輝度の逆転を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるデータパルス出力例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を実現するためのデータパルス信号例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図４】従来技術における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるＡＰＬによる総維持パルス数の変化に応じた階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるＡＰＬによる総維持パルス数の変化に応じた階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の動作を実施する回路を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図９】ＡＣ型プラズマディスプレイにおける一つの表示セル構成を例示する斜視図である。
【図１０】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配置を模式的に示した図である。
【図１１】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルのシーケンスを動作させるための回路を示す図である。
【図１２】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの書き込み選択型駆動動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ 背面ガラス基板
２ 前面ガラス基板
３ 走査電極
４ 共通電極
５ トレース電極
６ トレース電極
７ データ電極
８ 放電ガス空間
９ 隔壁
１０ 可視光
１１ 蛍光体
１２ 誘電体膜
１３ 誘電体膜
１４ 保護層
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびＡＣ型プラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは，薄型構造でちらつきがなく表示コントラスト比が大きいこと。また，比較的に大画面とすることが可能であり，応答速度が速く，自発光型で蛍光体の利用により多色発光も可能であることなど，数多くの特徴を有している。
【０００３】
このために，近年コンピュータ関連の表示装置分野およびカラー画像表示の分野等において，広く利用されるようになりつつある。
【０００４】
このプラズマディスプレイには，その動作方式により，電極が誘電体で被覆されて間接的に交流放電の状態で動作させるＡＣ型のものと，電極が放電空間に露出して直流放電の状態で動作させるＤＣ型のものとがある。更に，ＡＣ型には，駆動方式として放電セルのメモリを利用するメモリ動作型と，それを利用しないリフレッシュ動作型とがある。
【０００５】
なお，プラズマディスプレイの輝度は，放電回数即ちパルス電圧の繰り返し数に比例する。上記のリフレッシュ型の場合は，表示容量が大きくなると輝度が低下するため，小表示容量のプラズマディスプレイに対して主として使用されている。
【０００６】
図９は，ＡＣ型プラズマディスプレイの一つの表示セル構成を例示する斜視図である。
【０００７】
この表示セルは，ガラスより成る背面および前面の二つの絶縁基板１及び２と，前面ガラス基板２上に形成される透明な走査電極３及び透明な共通電極４と，電極抵抗値を小さくするため走査電極３に重なるように配置されるトレース電極５と、同様に電極抵抗値を小さくするため共通電極４に重なるように配置されるトレース電極６と、背面ガラス基板１上に，走査電極３及び共通電極４と直交して形成されるデータ電極７と，背面ガラス基板１と前面ガラス基板２との間の空間に，ヘリウム，ネオンおよびキセノン等またはそれらの混合ガスから成る放電ガスが充填される放電ガス空間８と，この放電ガス空間８を確保するとともに表示セルを区切るための隔壁９と，上記放電ガスの放電により発生する紫外線を可視光１０に変換する蛍光体１１と，走査電極３及び共通電極４を覆う誘電体膜１２と，この誘電体膜１２を放電から保護する酸化マグネシウム等から成る保護層１４と，データ電極７を覆う誘電体膜１３とを備えて構成される。
【０００８】
図１０は本発明によって駆動されるＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配置を模式的に示したものである。
【０００９】
平行に設けられた走査電極Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎ）と共通電極（維持電極）Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）と，それらと直交する方向に設けられたデータ電極Ｄ（Ｄ１〜Ｄｍ）との交点がそれぞれ発光するセルとなる。走査電極１本と共通電極１本とデータ電極１本で１つのセルを構成する。従って１画面全体のセル数は走査電極及び共通電極ｎ本×データ電極ｍ本のｎｍ個となる。
【００１０】
このような構成におけるプラズマディスプレイの書き込み選択型駆動動作について，図１２を参照して説明する。それぞれのサブフィールド（以下、ＳＦ、と称す）は，リセット期間→アドレス期間→維持期間の３つの期間を有して構成されている。
【００１１】
リセット期間では，走査電極Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎ）に負極性の維持消去パルスＰｓｅ−ｓを印加し，維持期間で発光していた場合に存在する壁電荷を消去する。次に走査電極に印加されるプライミングパルスＰｐｒ−ｓ，維持電極側に印加されるプライミングパルスＰｐｒ−ｃにより、放電を発生させる。この放電により走査電極と維持電極及びデータ電極の電極間ギャップ近傍の放電空間においてプライミング放電が発生し，セルの放電を発生させやすくする活性粒子の生成が行われると同時に，走査電極上に負極性，維持電極とデータ電極上に正極性の壁電荷が付着する。続いて，電荷調整パルスＰｐｅ−ｓが印加され，弱放電を発生させることにより，走査電極上の負極性壁電荷，維持電極とデータ電極上の正極性壁電荷を減少させる。
【００１２】
アドレス期間は，発光させる放電セル選択の期間であり，走査電極に印加される負極性の走査パルスＰｗ−ｓとデータ電極に印加される正極性のデータパルスＰｄにより選択するセルのみで書き込み放電を発生させ，以降の維持期間で発光させる場所のセルの電極に壁電荷を付着させる。書き込み放電は走査パルスＰｗ−ｓが印加された走査電極とデータパルスＰｄが印加されたデータ電極の交点でのみ発生する。放電が発生するとその放電セルには壁電荷が付着する。それに対し放電が発生しなかった放電セルにおいては電荷消去後の壁電荷が少ない状態が保持される。維持電極にはその期間副走査パルスＰｓｃｌ−ｃが印加され、放電が発生したセルでのみ、維持電極上へ電荷を付着させる。
【００１３】
維持期間は，表示発光のための期間であり，維持電極側から開始され，以降走査電極側，維持電極側に交互に負極性の維持パルスＰｓｕｓ−ｓ，Ｐｓｕｓ−ｃが印加される。この際，アドレス期間で書き込みが行われなかった放電セルの壁電荷量は非常に少ないので維持パルスが印加されても維持放電は発生しない。
【００１４】
一方，アドレス期間で書き込み放電が発生した放電セルにおいては走査電極に正電荷，維持電極に負電荷が付着しており，維持電極への負極性の維持パルス電圧と壁電荷電圧が重畳され，放電開始電圧を越え，放電が発生する。放電が発生すると，それぞれの電極に印加されている電圧を打ち消すように壁電荷が配置される。従って維持電極には正電荷，走査電極には負電荷が付着する。
【００１５】
次の維持パルスは維持電極側が正電圧のパルスであるため，壁電荷との重畳によって放電空間に印加される実効的電圧が放電開始電圧を越えて放電が発生する。以下同じ事を繰り返して放電が維持される。輝度はこの放電の繰り返し回数で決定される。
【００１６】
このシーケンスを動作させるための回路を図１１に示す。プラズマディスプレイパネルの水平方向の端部に走査電極，維持電極の取り出し部があり，この接続部に駆動回路が接続される。走査電極側の駆動回路は走査電極１本ずつに走査パルスを出力するための走査パルスドライバ，プライミングパルスを出力するためのプライミングドライバ，維持パルスを出力するための維持ドライバ，消去パルスを印加するための消去ドライバ，走査ベースパルスを出力するための走査ベースドライバ，走査電圧を出力するための走査電圧ドライバから構成され，これら全体として走査電極ドライバを構成する。一方共通電極側の駆動回路は，共通電極全体に維持パルスを印加するための維持ドライバから構成されている。プラズマディスプレイパネルの垂直方向の端部にはデータ電極の取り出し部があり，この接続部にデータドライバが接続される。なお本図では，各ドライバをスイッチとして表記しているが，これは物理的なスイッチではなく，トランジスタやＦＥＴなどに代表される素子で構成しても良い。
【００１７】
また，消費電力は，画像の表示面積が大きく平均輝度レベルが高い場合，極めて増加する。そこで，消費電力の増加を抑制するための制御方法が用いられている。この制御方法は，「Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ」（ＰＬＥ）と呼ぶ。入力された映像信号は，映像信号処理回路，ＳＦ制御回路でプラズマディスプレイ用の信号に変換される。変換された信号は，入力信号平均輝度レベル演算回路に入力され，画面全体の輝度レベルを演算する。この演算結果を基に維持パルス制御回路では，入力信号の平均輝度レベルが低い場合（ＡＰＬ：低）（例えば、夜空の映像表示の場合），すなわち表示する面積が狭い場合は維持パルス数を増やして輝度を上昇させ，逆に平均輝度レベルが高い場合（ＡＰＬ：高）（例えば、雪山の映像表示の場合），すなわち表示する面積が広い場合は維持パルス数を減らして輝度を制限することで，表示面積が大きい場合の消費電力を抑えつつ高いピーク輝度を得られるように各ＳＦの維持パルス数をフレーム毎に制御している。
【００１８】
階調表現は，１つのフレームを複数のサブフィールドに分割し，維持パルス数をＳＦ毎に異ならせ，そのＳＦの組み合わせによって行う。したがって，各ＳＦの維持パルス数の比を例えば１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８にすると，それらの組み合わせから２５６（＝２８）階調を表現することができる。
【００１９】
以上説明したプラズマディスプレイパネルに関する技術は、例えば特開２００２−１３２２０４号公報に開示されている。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００２−１３２２０４号公報（図８、図９、図１０、図１２、段落番号０００７〜００２３）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示すように総維持パルス数が２５６未満の場合は階調間輝度差が０となる階調が発生するため、２５６階調を得ることができない。さらに総維持パルス数を減少させた場合には同じコーディングにおいて階調を表現する場合は階調間輝度の逆転が発生し、階調特性を著しく損なうことになる。すなわち図４の総維持パルス数が６６の場合、階調レベルが３と４、７と８、１１と１２、１５と１６、１９と２０、２３と２４、２７と２８とで輝度レベルが逆転している。
【００２２】
本発明の主な目的は，ＡＣ型プラズマディスプレイにおいて，階調間の輝度の逆転を抑制する駆動方法を提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は、階調間の輝度の逆転を抑制したＡＣ型プラズマディスプレイを提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、１画面を構成する時間である１フレームを複数のＳＦに分割し，任意のセルに書込放電を発生させるために各ＳＦにて、走査電極に順次に走査パルスを印加しつつ選択するデータ電極に走査パルスに同期したデータパルスを印加して選択セルに書込放電を起こし壁電荷を形成するアドレス期間と，アドレス期間に選択的に放電が発生した箇所に維持放電を持続的に発生させる表示放電を行う維持期間とで構成されたＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法において，選択するＳＦの輝度の和により階調を表現する場合に、最下位ビットのＳＦ（以下、ＬＳＢ、と称す）の発光を停止する、好ましくはＬＳＢのみの発光を停止する制御を有するＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法にある。
【００２５】
ここで、１フレーム中の総維持サイクル数を検出し、総維持サイクル数が少ない場合に前記ＬＳＢの発光を停止することができる。
【００２６】
また、ＬＳＢの最下位ビットの発光を停止し、かつ、最下位ビットから２番目のビット（最下位ビット＋１ビット）のＳＦの発光輝度を維持０．５パルス相当にすることができる。
【００２７】
さらに、ＬＳＢの発光の停止はデータブランク信号により行われることができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、上記したいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を行うことを可能にするＡＣ型プラズマディスプレイパネルにある。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけるデータパルス出力例を示す図である。
【００３０】
１フレーム中の総維持サイクル数の少ない場合に、データパルスの出力を最下位ビットのＳＦ（以下、ＬＳＢ、と称する）のみ停止することにより、ＬＳＢの輝度を０とすることを特徴とする。
【００３１】
すなわち図１の第１の実施の形態では、走査ｍライン目からｍ＋５ライン目まで横縞を表示させる場合のデータパルス出力例を示す。通常のＳＦ（サブフィールド）では、図１の右側のチャートに示すように、データパルスは走査パルスのタイミングと対応して出力されるが、本実施の形態では、図１の左側のチャートに示すように、ＬＳＢのみ、対応したデータパルスを出力しない。
【００３２】
図２に第１の実施の形態を実現するためのデータパルス信号例を示す。データブランク信号を走査期間中Ｈｉｇｈ（Ｈｉ）とする一方で、データラッチ信号は通常の（他の）ＳＦと同様に走査１ライン毎にデータを切りかえる。これにより図１のデータパルス停止が可能になる。
【００３３】
図３に、本発明による駆動法による、階調レベルと輝度の関係の例を示す。１フレーム中の総維持パルス数が２５６サイクル以上の場合は２５６階調表現が可能であり、総維持パルス数が６６サイクルの場合でも階調数は減少するものの同じＳＦ配列のままで階調間の輝度の逆転なく階調表現が可能である。
【００３４】
一方先に説明したように、図４に示す従来駆動による階調レベルと輝度の関係の例では、１フレーム中の総維持パルス数が２５６サイクル以上の場合に２５６階調を表現することは可能であるが、同じＳＦ配列で総維持パルス数が６６サイクルの場合は階調レベル３と階調レベル４の輝度が逆転し、階調レベル７と階調レベル８の輝度が逆転し、階調レベル１１と階調レベル１２の輝度が逆転し、階調レベル１５と階調レベル１６の輝度が逆転し、階調レベル１９と階調レベル２０の輝度が逆転し、階調レベル２３と階調レベル２４の輝度が逆転し、階調レベル２７と階調レベル２８の輝度が逆転し、これにより階調性能を損う。
【００３５】
本発明による駆動においては、最下位ビットのみの輝度を０にすることにより、この輝度の逆転を抑えることができる。本発明はデータパルスの出力のみの変更で実現しているため、信号の変更のみで容易に実現可能である。
【００３６】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態においてＰＬＥ（Ｐｅａｋ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；後述）と呼ばれる電力制御方法と組み合わせ、１フレーム中の総維持パルス数の多寡により、データパルス停止のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることを特徴とする。
【００３７】
すなわち、図５および図６に示すように、入力信号輝度レベル（ＡＰＬ）に応じてダイナミックに総維持パルス数が変化し、それに応じて維持パルス数がある設定値以下となる時にＬＳＢデータパルス停止を実施することを第２の実施の形態の特徴とするものである。
【００３８】
図５および図６では、ＡＰＬによる総維持パルス数を３段階に変化している（図５で総維持パルス数が２５６の場合と１２９の場合を示し、図６で６６の場合を示し、合計で３段階となっている）が、制御が何段階であってもある設定値以下でＬＳＢデータパルスを停止させることにかわりはない。
【００３９】
次に、第２の実施の形態の動作を実施する回路のブロック図を図７に示す。映像処理を行った後、平均輝度レベル演算回路でＡＰＬを演算し、ＡＰＬが高い場合、維持パルス制御回路では総維持パルス数を少なく決定し、その決定した総維持パルス数が設定値以下であった場合に、駆動コントローラからＬＳＢデータパルス停止を行うためのデータブランク信号を出力する。
【００４０】
ＡＰＬが低い場合、維持パルス制御回路では総維持パルス数を多く決定し、総維持パルス数が設定値以上であった場合は、ＬＳＢデータパルスの出力は通常の全走査ラインを出力する。
【００４１】
この第２の実施の形態により、映像のＡＰＬレベルに応じて、ＡＰＬの高低によらず階調間の逆転を抑制することができる。また、ＳＦ数を減少させることに比べ、ＳＦの存在位置が変化しないため、ＬＳＢデータパルス停止した場合でもフリッカ等が発生しにくい。
【００４２】
次に本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態においてＬＳＢデータパルス停止を行った場合に、さらに下位から２番目のビットのＳＦ（以後ＬＳＢ＋１）の輝度を維持０．５サイクル相当とすることを特徴とする。
【００４３】
０．５サイクル相当の輝度の実現方法としては多種考えられるが、ＬＳＢデータパルス停止と同様の制御により実現できる、本願発明者等により発明され平成１３年４月２４日に出願された特願２００１−１２５７８１号に開示されている例に挙げる。
【００４４】
図８に示すように、総維持パルス数が６６である場合にＬＳＢはデータパルス停止、ＬＳＢ＋１はフレームｎでは奇数ラインは奇数列の画素、偶数ラインは偶数列の画素を選択可能とし、フレームｎ＋１では奇数ラインは偶数列の画素、偶数ラインは奇数列の画素を選択可能とする。この制御により、階調の逆転を抑制しつつ、階調数を総維持パルス数の２倍まで増やすことができる。ＬＳＢ＋１の０．５サイクル相当輝度の実現に関しては、特願２００１−１２５７８１号の技術に限ったことではない。
【００４５】
次に本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態は、第２の実施の形態において高ＡＰＬ時にＬＳＢデータパルス停止を行った場合に、下位から２番目のビットのＳＦ（ＬＳＢ＋１）の輝度を維持０．５サイクル相当とすることを特徴とする。
【００４６】
これにより第３の実施の形態と同様の効果を得ることができ、ＡＰＬの高低によらず階調間の逆転を抑制することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば１フレーム中の総維持サイクル数の少ない場合に、データパルスの出力をＬＳＢを選択的に停止するから、階調間の輝度の逆転を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるデータパルス出力例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を実現するためのデータパルス信号例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図４】従来技術における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるＡＰＬによる総維持パルス数の変化に応じた階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるＡＰＬによる総維持パルス数の変化に応じた階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の動作を実施する回路を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における階調レベルと輝度との関係の例を示す図である。
【図９】ＡＣ型プラズマディスプレイにおける一つの表示セル構成を例示する斜視図である。
【図１０】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配置を模式的に示した図である。
【図１１】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルのシーケンスを動作させるための回路を示す図である。
【図１２】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの書き込み選択型駆動動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ 背面ガラス基板
２ 前面ガラス基板
３ 走査電極
４ 共通電極
５ トレース電極
６ トレース電極
７ データ電極
８ 放電ガス空間
９ 隔壁
１０ 可視光
１１ 蛍光体
１２ 誘電体膜
１３ 誘電体膜
１４ 保護層
Claims (6)
- １画面を構成する時間である１フレームを複数のサブフィールドに分割し，任意のセルに書込放電を発生させるために各サブフィールドにて、走査電極に順次に走査パルスを印加しつつ選択するデータ電極に走査パルスに同期したデータパルスを印加して選択セルに書込放電を起こし壁電荷を形成するアドレス期間と，アドレス期間に選択的に放電が発生した箇所に維持放電を持続的に発生させる表示放電を行う維持期間とで構成されたＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法において，選択するサブフィールドの輝度の和により階調を表現する場合に、選択的に最下位ビットのサブフィールドの発光を停止することを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 最下位ビットのみのサブフィールドの発光を停止することを特徴とする請求項１記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- １フレーム中の総維持サイクル数を検出し、総維持サイクル数が少ない場合に前記最下位ビットのサブフィールドの発光を停止することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 最下位ビットのサブフィールドの発光を停止し、かつ、最下位ビットから２番目のビット（最下位ビット＋１ビット）のサブフィールドの発光輝度を維持０．５パルス相当にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記最下位ビットのサブフィールドの発光の停止はデータブランク信号により行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を行うことを可能にすることを特徴としたＡＣ型プラズマディスプレイパネル。
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