(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数個のカソード電極(Kn)とアノード電極(Am)が各々マトリックス構造をなし、各カソード電極(Kn)とアノード電極(Am)が交差する交差点にセル(Cnm)が形成されているプラズマ表示装置に於いて、
アノード電極に対して駆動信号が印加される周期的な第１タイミングで、各カソード電極に対してライティング信号を順次印加して、該当するセルの放電を開始させ、
前記ライティング信号を印加した後のカソード電極へは、他の全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了するまで、前記アノード電極に対して前記駆動信号が印加されない周期的な第２タイミングでサステイニングパルスを印加して前記該当するセルの放電を維持させ、
全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了した後、１番目カソード電極(K1)が消滅されるまでの間、前記全てのカソード電極に対してサステイニングパルスを印加して全セルの放電を維持させることを特徴とするプラズマ表示装置の駆動方法。
【請求項２】
全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了した後、１番目カソード電極(K1)が消滅されるまでの間、前記全てのカソード電極に対して前記第１タイミング及び前記第２タイミングでサステイニングパルスを印加して全セルの放電を維持させることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
【請求項３】
前記１番目カソード電極は、１番目の駆動信号と同じタイミングでライティング信号が印加されるカソード電極であることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプラズマ表示装置の駆動方法に関するもので、より詳細に説明すると、放電されるセルの輝度を向上させるためライティング周期にサステイニングパルスを追加することを特徴とするプラズマ表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に陰極線管に比べて設置面積が減少できる表面表示装置は液晶ディスプレー、プラズマ表示パネル、電界発光素子及び蛍光表示管などに区分されている。
【０００３】
薄膜トランジスター型液晶表示(TFT-LCD:Thin Film Transistor-Liquid Crys-tal Display)装置では20インチ以上の大画面を実現することが殆ど不可能なものと判断されているので、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)などのガスをガラスの中に封入して電界を与えると光が発生する放電現象を利用するプラズマ表示パネルが後膜印刷技術を利用した制作及び大型化の容易性、自体発光の優秀な表示特性、ガス放電の早い駆動速度、広い視野角などによって高画質テレビジョン(HDTV:High Definition television)用直視型壁掛けテレビジョンの一番有力な表示手段として挙げられている。
【０００４】
プラズマ表示装置は電流−電圧特性により六つの動作領域を持つが、これを分類して見ると次の通りである。
▲１▼  低電流領域
放電管内部には中性子などの外部エネルギーにより初期電子(Seed Electron)が存在するが、これは外部で電位が加えられると同時にアノード電極に移動して小さい電流を誘発する。この時、流れる電流は初期電子の数が大きければ大きいほど流れる量が多くなるので、外部エネルギーがない環境では放電は起こりにくい。
▲２▼  タウンゼント領域
低電流領域で増殖された電子が一定量以上になると封入ガスの絶縁破壊が起こり、イオン化は幾何級数的に増大する。これは加速された電子によるイオン増殖とそのイオンが陰極に衝突して２次電子を作り、この２次電子が再び加速されてイオン化を誘発する過程に起因する。
▲３▼  サブノーマルグロー領域
電気場により動くイオンと電子の速度を比較して見ると、電子の速度がイオンに比べて大変早い。従って、イオン／電子対がある水準以上に作られると、放電管内部に空間電荷が形成されるが、この領域が空間電荷が形成され始める領域である。
空間電荷とは外部から加えられる電気場による電界がガス空間内部に再分配されるもので放電管の場合、陰極付近に電界が集中されるようになる。
このため、初期に放電管にかかった電界、Ｖ／ｄ（ｄ：電極間距離）より空間電荷形成による電界が大きくなってイオン化は一層活発に進行され、ｄＶ／ｄＩもネガティブ特性を持つ。
▲４▼  ノーマルグロー領域
サブノーマルグロー領域でイオン／電子対がより多くなると、空間電荷は完全に形成され、イオン化が一番活発に進行されて放電管の端子電圧も最低値に到達する。この領域の勾配、ｄＶ／ｄＩはゼロに近いがこれは端子電圧の上昇なく電流が増加することを言い、実際に発光現状を観察して見ると、発光領域がだんだん拡大されて行くことがわかる。
▲５▼  アブノーマルグロー領域
ノーマルグロー領域で陰極表面全体がグロー状態になる。従って、電流をより増加させるためには放電管の端子電圧が上昇されなければならない。この領域の斜め度、ｄＶ／ｄＩはポジティブレジスタンス特性をもってイオン化効率も落ちる。プラズマディスプレーパネルの場合、グローを陰極全表面に覆うためにこの領域で動作させる。
▲６▼  アーク領域
放電管に流れる電流をより増加させると陰極に衝突するイオンの数はより多くなり、陰極表面は熱によって温度が上昇すると共に陰極はイオン衝撃によって急激に損傷されて結局放電管は破壊される。
【０００５】
プラズマ表示パネルはパネル全体を見る時、平行した複数個の電極が９０°方向に交差して放電セルを形成しており、大きく直流型と交流型に区分できる。
【０００６】
前記直流型と交流型の差は構造上、直流型は電極がガス空間に露出されており、交流型は電極が誘電体に被覆されている。
【０００７】
従って、プラズマ表示パネルを駆動するための電圧も、直流型は直流電圧を加え、交流型は時間によって極性が変わる交流電圧を加える。
【０００８】
以下、図３〜図５を参照にして従来の技術に提示されたプラズマ表示パネルの駆動方法を説明する。
【０００９】
図３はプラズマ表示装置のシステム構成図であり、
図４の（イ）と（ロ）は従来のプラズマ表示パネルの動作波形図と動作タイミング図であり、
図５の（イ）と（ロ）は他の従来のプラズマ表示パネルの動作タイミング図である。
図６は２階調制御用動作タイミング図であり、
図７は１６階調制御用動作タイミング図である。
【００１０】
一般的にプラズマ表示装置を駆動させるための駆動方法には図４の（イ）と（ロ）に図示されるようなリフレッシュ方式がある。
図３に図示されるように、一般的にプラズマ表示装置の構造はアノード電極(A1〜Am)とカソード電極(K1〜Kn)が各々マトリックス構造となっており、アノード端子(Am)とカソード端子(Kn)が互いに交差する交差点で各セル(Cnm)が形成されている。
従って、先に作動させようとする該当セル(Cnm)のカソード電極(Kn)を先にスキャニングするために図４の（ロ）のようなスキャニング信号を順次に入力して該当カソード電極(Kn)を選択する。
【００１１】
前記のように該当カソード電極(Kn)で印加されるスキャニング信号によりカソード電極(Kn)が選択されると、画像データ信号で作動する図２の（イ）のようなアノード信号を該当アノード端子(Am)に発生させて該当セル(Cnm)を放電させる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のようなリフレッシュ方式でプラズマ表示装置を駆動させる場合カソード電極(K1〜Kn)を同時にスキャニングできないので、設定されている１フレームの駆動時間でカソード電極(K1〜Kn)をスキャニングするアドレッシング時間を除外した後の時間が該当セル(Cnm)の放電時間となる。
【００１３】
そのため、カソード電極(K1〜Kn)が多い大型プラズマ表示装置を駆動させる場合、スキャニングするためのアドレッシング時間が長くなる反面相対的にデータ信号により選択された該当セル(Cnm)の放電時間が短くなる。
【００１４】
640×480大きさのＶＧＡプラズマ表示装置を駆動させる場合、１フレームの時間が約１／60secである時、アドレッシング時間を除外した該当セル(Cnm)の放電時間は１フレームの時間からアドレッシング時間を引いた約33μsになる。
【００１５】
その結果、一般的にコンピューター用モニタのような小型の表示装置では使えるがテレビジョンのような大型表示装置では表示輝度が不良で使用できない問題が発生する。
【００１６】
前記のような表示輝度の不良を解消するために、一応点灯された放電セルは１フィールド内で続けて放電状態を維持して該当セルの放電時間を持続させるメモリ駆動方式が開発されて使われる。
【００１７】
メモリ駆動方式でプラズマ表示装置を駆動させるための駆動波形と動作タイミング図は図５の（イ）、（ロ）と図６に図示されている。
【００１８】
各カソード電極(K1〜Kn)にはアドレッシング動作を通じてパルスが印加され、そのパルスは放電開始のためのライティング周期(phase)（▲１▼）周期性を持つ放電維持のためのサステイニング周期（▲２▼）で構成される。
【００１９】
一つのカソード電極(Kn-1)のライティング周期（▲１▼）と次のカソード電極(Kn)のライティング周期（▲１▼）間の時間即ち、アドレッシング時間は6μs(T1)程で大変短く実行してサステイニング動作ができるようにする。
【００２０】
前記のようにカソード電極(Kn)に順次にライティング信号が印加される時、該当セル(Cnm)の表示データの有無により該当アノード電極(Am)に図５の（イ）のような駆動信号が印加されると、該当セル(Cnm)の放電動作が行われる。
【００２１】
前記動作を通じて該当セル(Cnm)の放電動作が行われると、放電されたセル内部には放電後短い時間の間荷電粒子が存在し、前記荷電粒子が自然に消滅される前に低い電圧を印加すれば放電開始電圧以下でもセルの放電動作は持続される。
【００２２】
それで荷電粒子が存在する時該当する大きさの電圧を再印加すればセルの放電動作が持続されてサステイニング動作が実行できる。
【００２３】
この時、データが存在しなくて該当アノード電極(Am)に駆動信号が印加されないセルは放電開始動作が行われなかったのでサステイニングパルスが印加される場合にも放電動作は行われない。
【００２４】
前記のようにサステイニングパルスによって維持放電動作が持続された後、サステイニングパルスが存在しないようになると、セルに印加される電圧は放電維持電圧以下になるので該当セルの放電動作は中止される。
【００２５】
従ってアドレッシング動作が完了された後、サステイニングパルスを発生させて該当セルの維持放電動作を実行させる場合、480個のカソード電極(K1〜Kn)を持つプラズマ表示装置でT1=6μsでT2=2.5μsである時、セルの維持放電時間は5.74ms程に長くなってセルの表示輝度が高くなる。
【００２６】
前記のような駆動波形を利用してプラズマ表示装置を駆動させる場合には図６のような動作タイミング図のように各設定された時間によって順次にアドレッシングされ、設定サステイニング動作が行われる。
【００２７】
この時、各駆動されるセルの輝度状態を同一に維持しなければならないので各セルの駆動時間は同一である。
【００２８】
従って、各セルの動作はただオン／オフ動作だけに限定されて表現できる色合いもかなり限定的である。即ち、放電セルの輝度状態を段階別に制御できなくて多様な色合いを表現できない問題が発生する。
【００２９】
従って、多段階の輝度状態を制御するために１フィールドを多数個のサブフィールドに分けて順次的なアドレッシング動作とサステイニング動作を実行して各セルの輝度時間を任意に調整できるようにする。
【００３０】
次に一つのセルの輝度段階を１６段階に分けて制御する方法を図７を参考にして説明する。
【００３１】
１６段階で一つのセルの輝度状態を制御する場合には４ビットのデータが必要であり、１フィールドを４つのサブフィールドに分け、各サブフィールドのサステイニング期間は各々Ｔ×８、Ｔ×４、Ｔ×２、Ｔに設定する。
【００３２】
従って、第１サブフィールドでは４番目ビットである最上位ビット(MSB:Most Significant Bit)によってセルはアドレッシングされ、第２サブフィールドでは３番目ビット、第３サブフィールドでは２番目ビット、第４サブフィールドでは１番目ビットである最下位ビット(LSB:Least Significant Bit)によりセルは順次にアドレッシングされる。
【００３３】
例を挙げると、ある一つのセルに対応される４ビットのデータが1、0、1、1であるとすれば、第１サブフィールドではデータが存在するのでセルは放電され、その後サステイニング期間（Ｔ×８）の間維持放電され、第２サブフィールドでは放電された後サステイニング期間（Ｔ×４）の間維持放電され、第３サブフィールドではデータが存在しないので維持放電動作は行われない。
【００３４】
しかし、第４サブフィールドではデータが存在するのでセルは放電され、サステイニング期間(T)の間維持放電される。
【００３５】
４ビットのデータによるセルの放電期間は表１の通りである。
【００３６】
【表１】
0003874464.tif 000002
【００３７】
従って、前記のように多段階のサブフィールドを利用して各セルの放電時間を変化させる場合にも、各セルの放電時間は設定された１フィールドの時間から各該当カソード電極のアドレッシング期間を除外した後の時間となる。
【００３８】
従って、いくつかのサブフィールドに分けてセルの放電時間を調整する場合、各サブフィールドごとに新しいアドレッシング時間が必要なのでサブフィールドの個数が多くなるほど相対的にアドレッシング時間がより長くなり、セルの放電時間は減少する。
従って、各放電されるセルの放電時間が減少して輝度が低下される問題が発生する。
【００３９】
特に、カソード電極の数を増加させたり輝度の段階を増加させるためサブフィールドの個数を増加させる場合、より多くのアドレッシング期間が必要なので輝度状態をより悪化させる問題が発生する。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は上記した従来の問題点を解決するためのもので、全てのカソードがアドレッシングされた後、ライティング周期に所定のサステイニングパルスを追加して放電維持時間を持続させるので放電セルの輝度を向上できるようにするプラズマ表示装置の駆動方法を提供するためのものである。
【００４１】
前記目的を達成するための手段としてこの発明の構成は、
多数個のカソード電極(Kn)とアノード電極(Am)が各々マトリックス構造をなし、各カソード電極(Kn)とアノード電極(Am)が交差する交差点にセル(Cnm)が形成されているプラズマ表示装置に於いて、
アノード電極に対して駆動信号が印加される周期的な第１タイミングで、各カソード電極に対してライティング信号を順次印加して、該当するセルの放電を開始させ、
前記ライティング信号を印加した後のカソード電極へは、他の全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了するまで、前記アノード電極に対して前記駆動信号が印加されない周期的な第２タイミングでサステイニングパルスを印加して前記該当するセルの放電を維持させ、
全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了した後、１番目カソード電極(K1)が消滅されるまでの間、前記全てのカソード電極に対してサステイニングパルスを印加して全セルの放電を維持させることを特徴とする。上記１番目カソード電極は、１番目の駆動信号と同じタイミングでライティング信号が印加されるカソード電極である。
また、全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了した後、１番目カソード電極(K1)が消滅されるまでの間、上記全てのカソード電極に対して上記第１タイミング及び上記第２タイミングで上記サステイニングパルスを印加して全セルの放電を維持させてもよい。
これにより、各該当カソード電極をスキャニングするためのアドレッシング動作が完了された後、サステイニング期間に設定時間の間サステイニングパルスを追加で印加して放電維持期間を増加させるので放電セルの輝度を向上させる効果が発生する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、一番好適な実施形態を添付された図面を参照にして詳細に説明する。
図１の（イ）と（ロ）はこの発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作波形図であり、
図２は、この発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作タイミング図である。
【００４３】
前述した通り図３のように、プラズマ表示装置は多数個のカソード電極(K1〜Kn)と、多数個のアノード電極(A1〜Am)がマトリックス構造で形成され、カソード電極(K1〜Kn)とアノード電極(A1〜Am）が交差される部分に各セル(C11〜Cnm)が形成される。
【００４４】
前記のようなマトリックス構造によりプラズマ表示装置が構成される時、各該当するセル(Cnm)を放電させるため、カソード電極(K1〜Kn)に図１の（ロ）のような駆動波形が順次に印加される。
【００４５】
アドレス期間(T1×n)の間各カソード電極(K1〜Kn)に印加されるパルスはアドレッシング動作のためにライティング周期（図１に示す丸数字１：第１タイミング）に印加されるアドレッシングパルスとサステイニング周期（図１に示す丸数字２：第２タイミング）にのみ存在する周期性のサステイニングパルスとからなる。
【００４６】
アドレッシング期間で各カソード電極には最初のアドレッシングパルスを除外してライティング周期にパルスが印加できない。
【００４７】
例を挙げると、１番目カソード電極(K1)の２番目ライティング周期にパルスを追加で印加すると二番目カソード電極(K2)のアドレッシング動作と重なるようになるので画像が表示できなくなる。ここで、１番目カソード電極(K1)とは、アノード電極に対する１番目の駆動信号と同じタイミングでライティング信号が印加される（アドレッシングされる）カソード電極のことである。
【００４８】
即ち、各カソード電極のアドレッシング動作が完了されない状態である該当カソード電極のライティング周期にサステイニング動作のためのパルス信号を追加で印加させる場合、アドレッシングされる他のカソード電極(K1〜Kn)のアノード電極(Am)に影響を及ぼしてデータ信号がないセル(Cnm)を誤動作させて放電させる問題が発生し得る。
【００４９】
従って、各カソード電極(K1〜Kn)のスキャニング動作が完了されないアドレッシング期間の間にはライティング時間に別途のサステイニングパルスを追加させない。
【００５０】
しかし、各フィールドに該当する全てのカソード電極(K1〜Kn)のスキャニング動作が完了されると選択されたカソード電極(K1〜Kn)に該当する各該当アノード電極(Anm)のデータ信号により各該当セル(Cnm)の動作状態が決定される。
【００５１】
そこでｎ番目カソード電極(Kn)まで全てアドレッシングされた後から１番目カソード電極(K1)が消滅される時間までの期間の間には各カソード電極(K1〜Kn)のライティング周期（第１タイミング）にもパルスを追加で印加する。
【００５２】
そして各放電される放電セル(Cnm)の放電時間を同じくして各放電されるセル(Cnm)の輝度差を無くすため、１番目カソード電極(K1)が消滅される時間からｎ番目カソード電極(Kn)が消滅される時間までの期間の間には各カソードにはライティング周期（第１タイミング）にサステイニングパルスは印加しない。
【００５３】
従って、１番目カソード電極(K1)がアドレッシングされる時、１番目アノード電極(A1)にデータパルスが印加されると、マトリックス構造による該当セル(C11)は放電が始まり、その後に印加される図１の(A)部分であるサステイニング周期（第２タイミング）に存在するサステイニングパルスにより放電状態が維持される維持放電が持続される。
【００５４】
そして、図１の(B)部分のようにライティング周期（第１タイミング）に追加されるサステイニングパルスによって維持放電は前より頻繁に行われる。
【００５５】
しかし、図１の(C)部分にサステイニングパルスがなくなると該当セル(C11)の放電動作は中止される。
【００５６】
図２に図示されている駆動タイミングチャートのようにｎ番目カソード電極(Kn)がアドレッシングされた後から１番目カソード電極(K1)が消滅される時間までの期間の間、第２タイミングに印加されるサステイニングパルスだけでなく、第１タイミングに追加で印加されるサステイニングパルスによって維持放電動作が追加発生して（つまり、全てのカソード電極へのライティング信号の印加が終了した後、１番目カソード電極(K1)が消滅される時間までの期間の間、全てのカソード電極に対して第１タイミング及び第２タイミングでサステイニングパルスを印加して全セルの放電を維持させ）、結果的に放電維持期間は一層長くなる。
【００５７】
従って、メモリ駆動方式によりプラズマ表示装置を駆動させる場合、各該当カソード電極をスキャニングするためのアドレッシング動作が完了された後、サステイニング期間に設定時間の間サステイニングパルスを追加で印加して放電維持期間を増加させるので放電セルの輝度を向上させる効果が発生する。
【００５８】
別実施形態について説明する。
本実施形態では、図１において、(B)の部分においてサステイニングパルスを追加発生させているが、サステイニングパルスのデューティー比を高くすることでも同じ目的を達成できる。サステイニングパルスの周期を増加させるには、ライティング周期に追加させる形態でなくてもよく、単純にサステイニングパルスの周期を高くしてもよい。又、パルスの形態ではなく、(B)の全期間にわたって放電維持電圧をかけるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作波形図
【図２】本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の動作タイミング図
【図３】プラズマ表示装置のシステム構成図
【図４】従来のプラズマ表示パネルの動作波形図と動作タイミング図
【図５】他の従来のプラズマ表示パネルの動作タイミング図
【図６】２階調制御用動作タイミング図
【図７】１６階調制御用動作タイミング図
【符号の説明】
Ａｍ      アノード電極
Ｋｎ      カソード電極
【図１】
0003874464.tif 000003
【図２】
0003874464.tif 000004
【図３】
0003874464.tif 000005
【図４】
0003874464.tif 000006
【図５】
0003874464.tif 000007
【図６】
0003874464.tif 000008
【図７】
0003874464.tif 000009