JP2000260333A - Ac型プラズマディスプレイ装置 - Google Patents
Ac型プラズマディスプレイ装置Info
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Abstract
維持のための印加電圧を大きく上昇させることなく、発
光効率の高いAC型プラズマディスプレイ装置を得る。 【解決手段】 表面基板3と背面基板4とは放電空間2
を挟んで対向配置されている。表面基板3上には、誘電
体層5および保護膜6で覆われた第1電極Xと第2電極
Yとからなる電極対が配列されている。背面基板4上に
は、第3電極Aおよび隔壁10が配列され、第3電極A
を覆って蛍光体11が形成されている。第1電極Xと第
2電極Yとの距離をdSSとし、第3電極Aの中心線上に
おける放電空間2の高さをdSAとしたとき、dSS>dSA
となるように設定されている。第1電極Xまたは第2電
極Yと第3電極Aとの間で発生させた放電によって、第
1電極Xと第2電極Yとの間に放電を誘発させて維持放
電を行う。
Description
ィスプレイ装置に関するものである。
ルの要部断面図を図6に示す。図6(b)は図6(a)
のB−B断面図である。
(以下、パネルという)1は、図6に示すように、放電
空間2を挟んでガラス製の表面基板3およびガラス製の
背面基板4が対向して配置されている。表面基板3上に
は、誘電体層5および保護膜6で覆われた対を成す帯状
の走査電極7と維持電極8とからなる電極群が互いに平
行配列されている。走査電極7および維持電極8はそれ
ぞれ、透明電極7a、8aと導電性を高めるための金属
母線7b、8bとから構成されている。
電極8と直交する方向に帯状のデータ電極9が互いに平
行配列されており、またこの各データ電極9を隔離し、
かつ放電空間2を形成するための帯状の隔壁10がデー
タ電極9の間に設けられている。また、データ電極9上
から隔壁10の側面にわたって蛍光体11が形成されて
いる。さらに、放電空間2にはヘリウム(He)、ネオ
ン(Ne)およびアルゴン(Ar)のうち少なくとも一
種とキセノン(Xe)との混合ガスが封入されている。
を見るようになっており、放電空間2内での走査電極7
と維持電極8との間の放電により発生する紫外線によっ
て、蛍光体11を励起し、この蛍光体11からの可視光
を表示発光に利用するものである。
させる方法について説明する。
ィールド期間を2進法に基づいた発光期間の重みを持っ
た複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィ
ールドの組み合わせによって階調表示を行う。各サブフ
ィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間か
らなる。
間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号
波形を各電極に印加する。初期化期間には、たとえば、
維持電極8およびデータ電極9に対して正極性のパルス
電圧をすべての走査電極7に印加し、保護膜6および蛍
光体11上に壁電荷を蓄積する。
順次、負極性のパルスを印加することにより走査してい
く。表示データがある場合、走査電極7を走査している
間に、データ電極9に正極性のデータパルスを印加する
と、走査電極7とデータ電極9との間で放電が起こり、
走査電極7上の保護膜6の表面に壁電荷が形成される。
と維持電極8との間に放電を維持するのに十分な電圧を
印加する。これにより、走査電極7と維持電極8との間
に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体11を
励起発光させる。アドレス期間においてデータパルスが
印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体
11の励起発光は起こらない。
7と維持電極8との距離(電極間距離)dは、パッシェ
ンの法則で決まる最小放電電圧が得られる値の近くに設
定されている。これは、維持期間において走査電極7と
維持電極8との間に印加する外部維持電圧VSUSを低く
するためである。すなわち、走査電極7と維持電極8と
の間の放電開始電圧をVfSSとし、走査電極7上の誘電
体層5の壁電圧と維持電極8上の誘電体層5の壁電圧と
の和をVwSSとするとき、放電空間に加わる電圧はV
SUS+VwSSであるため、走査電極7と維持電極8との
間で放電を維持するためには、 VfSS<VSUS+VwSS (1) でなければならない。VfSSが最小になるようにパネル
を設計することで、より低い外部維持電圧VSUSで放電
を維持することができる。外部維持電圧VSUSは低いほ
ど回路設計が容易になり、また無効電力による損失も低
減できる。
スの全圧が約50〜60kPa、電極間距離dが80〜
100μmにおいてVSUSは極小となり、VSUS=180
〜200Vを得ている。またその場合、キセノンガスの
分圧が5〜10%で、最も発光効率が高くなることが知
られている。
は、CRTなどの表示装置と比較して発光効率が著しく
低いという課題があった。たとえば上述した、電極間距
離dが80〜100μmのパネルでは、発光効率は1l
m/W前後とCRTの5分の1程度である。
長くすると発光効率は上昇することが知られているが、
走査電極7と維持電極8との距離を長くすると放電開始
電圧VfSSもパッシェン曲線にしたがって急激に上昇
し、駆動が困難になるという課題があった。
なされたもので、電極間距離を長くした場合において
も、放電維持のための印加電圧を大きく上昇させること
なく、発光効率の高いAC型プラズマディスプレイ装置
を提供することを目的とする。
ディスプレイ装置は、第1の誘電体層で覆われた第1電
極および第2電極が互いに平行に形成された基板と、第
2の誘電体層で覆われた第3電極が前記第1電極と直交
する方向に形成された別の基板とが放電空間を挟んで対
向配置され、前記第1電極と前記第2電極との距離が、
前記第3電極の中心線上における前記放電空間の高さよ
りも大きく設定されており、維持期間において、前記第
1電極および前記第2電極に交互に維持パルス電圧を印
加し、前記第1電極または前記第2電極と前記第3電極
との間で放電を起こすことにより、前記第1電極と前記
第2電極との間に放電を誘発させるものである。
昇させることなく、維持放電が発生する電極間距離を大
きくすることができ、発光効率が大幅に向上したAC型
プラズマディスプレイ装置を得ることができる。
いて図面を用いて説明する。
ディスプレイパネル(以下、パネルという)の要部断面
図を図1に示す。図1(b)は図1(a)のC−C断面
図である。
態のパネル12は、放電空間2を挟んでガラス製の表面
基板3とガラス製の背面基板4とが対向して配置されて
いる。表面基板3上には、誘電体層5および保護膜6か
らなる第1の誘電体層で覆われた帯状の第1電極Xと第
2電極Yとからなる電極対が複数配列されている。保護
膜6として酸化マグネシウム(MgO)等の二次電子放
射係数の高い材料を用いている。
電極Yと直交する方向に、複数の帯状の第3電極Aが配
列されており、この各第3電極Aを隔離し、かつ放電空
間2を形成するための帯状の隔壁10が第3電極Aの間
に設けられている。また、第3電極A上から隔壁10の
側面にわたって第2の誘電体層である蛍光体11が形成
されている。さらに、放電空間2にはHe、Ne、Ar
のうち、少なくとも一種とXeとの混合ガスが封入され
ている。1つの第1電極Xおよび第2電極Yと1つの第
3電極Aとの交差部に1つの放電セルが構成される。そ
して、赤色、緑色および青色の蛍光体がそれぞれ形成さ
れ、互いに隣接した3つの放電セルにより、1つの画素
を構成している。
3側から画像表示を見るようになっており、放電空間2
内の放電により発生する紫外線によって、蛍光体11を
励起し、この蛍光体11から発生する可視光を表示発光
に利用するものである。
Xと第2電極Yとの距離(以下、維持放電ギャップとい
う)をdSSとし、第3電極Aの中心線上における蛍光体
11の表面と保護膜6の表面との距離、すなわち第3電
極Aの中心線上における放電空間2の高さ(以下、アド
レス放電ギャップという)をdSAとしたとき、dSS>d
SAと設定している。また、維持放電空間とは第1電極X
と第2電極Yとの間の放電空間を指すものとし、アドレ
ス放電空間とは第3電極Aと第1電極Xまたは第2電極
Yとの間の放電空間を指すものとする。ここで各電極間
の放電開始電圧を次のように定義する。 VfSS:第1電極Xと第2電極Yとの間の放電開始電圧 VfSA:第1電極Xを陰極とした場合の第1電極Xと第
3電極Aとの間の放電開始電圧、または第2電極Yを陰
極とした場合の第2電極Yと第3電極Aとの間の放電開
始電圧 VfAS:第3電極Aを陰極とした場合の第1電極Xと第
3電極Aとの間の放電開始電圧、または第3電極Aを陰
極とした場合の第2電極Yと第3電極Aとの間の放電開
始電圧 VfSSA:第1電極Xと第3電極Aとの間、または第2
電極Yと第3電極Aとの間に放電が存在している場合
の、第1電極Xと第2電極Yとの間の放電開始電圧放電
開始電圧VfSSは従来のパネルにおける、走査電極7と
維持電極8との間の放電開始電圧と同じものだが、本実
施形態では、維持放電ギャップを大きくしているので、
従来のパネルにおける走査電極7と維持電極8との間の
放電開始電圧より大きな値となる。放電開始電圧VfSA
と放電開始電圧VfASとは互いに放電の極性が逆の場合
の放電開始電圧であるが、VfSAは二次電子放射係数が
高い保護膜6を陰極側としたときの放電開始電圧である
のに対して、VfASは二次電子放射係数が保護膜6と比
較してかなり低い蛍光体を陰極側としたときの放電開始
電圧であるため、VfSA≪VfASの関係がある。また、
第1電極Xと第3電極Aとの間、または第2電極Yと第
3電極Aとの間であらかじめ放電が起っていると、その
放電が起こっている放電空間には多量の電荷が存在する
ため、第1電極Xと第2電極Yとの間の放電開始電圧は
低下し、VfSSA≪VfSSとなる。
タを表示させる方法について説明する。
して、1フィールド期間を2進法に基づいた発光期間の
重みを持った複数のサブフィールドに分割し、発光させ
るサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行
う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間およ
び維持期間からなる。
間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号
波形を電極に印加する。初期化期間には、たとえば、第
2電極Yおよび第3電極Aに対して正極性のパルス電圧
をすべての第1電極Xに印加し、保護膜6および蛍光体
11上に壁電荷を蓄積する。アドレス期間では、すべて
の第1電極Xに順次、負極性のパルスを印加することに
より走査していく。表示データがある場合、第1電極X
を走査している間に第3電極Aに正極性のデータパルス
を印加すると、第3電極Aと第1電極Xとの間で放電が
起こり、第1電極X上の保護膜6表面に壁電荷が形成さ
れる。
て、図2および図3を参照しながら説明する。
形Vx(t)であり、図2(b)は第2電極Yに印加す
る電圧波形Vy(t)であり、図2(c)は第3電極A
に印加する電圧波形Va(t)である。Vx(t)およ
びVy(t)は振幅がVSUS(V)の維持パルス電圧で
あり、Va(t)は0Vである。
ら見た第1電極Xの電圧波形Vx(t)−Vy(t)を
表している。また、破線は第1電極Xと第2電極Yとの
間の壁電圧を表しており、第1電極X上の誘電体層5に
蓄積された壁電圧と第2電極Y上の誘電体層5に蓄積さ
れた壁電圧との和である。図3(b)において、実線は
第3電極Aから見た第1電極Xの電圧波形Vx(t)−
Va(t)を表している。また、破線は第1電極Xと第
3電極Aとの間の壁電圧を表しており、第1電極X上の
誘電体層5に蓄積された壁電圧と第3電極A上の蛍光体
11に蓄積された壁電圧との和である。図3(c)にお
いて、実線は第3電極Aから見た第2電極Yの電圧波形
Vy(t)−Va(t)を実線で表している。また、破
線は、第2電極Yと第3電極Aとの間の壁電圧を表して
おり、第2電極Y上の誘電体層5に蓄積された壁電圧と
第3電極A上の蛍光体11に蓄積された壁電圧との和で
ある。
保護膜6または蛍光体11上に蓄積される壁電荷によっ
て生じたものである。壁電圧の極性は、印加電圧と壁電
圧との差が、それぞれの電極間の放電空間に加わる電圧
を表すように設定されている。
壁電圧の大きさは、外部から印加した電圧とほぼ同じ大
きさになるものとしている。すなわち、図3(a)に示
すように、時間t1−Δtおよび時間t3−Δtにおける
第1電極Xと第2電極Yとの間の壁電圧VwSS(V)
は、外部維持電圧VSUS(V)とほぼ同じ大きさとなっ
ている。また、図3(b)および図3(c)に示すよう
に、時間t1−Δtにおける第1電極Xと第3電極Aと
の間の壁電圧と時間t3−Δtにおける第2電極Yと第
3電極Aとの間の壁電圧とはほぼ同じ大きさの壁電圧V
wSA(V)であり、この壁電圧VwSA(V)は外部維持
電圧VSUS(V)とほぼ同じ大きさとなっている。ここ
で、Δtは時間t3−t1に比べて十分小さい時間であ
る。
合、 VfSA<VwSA<VfAS (2) VfSSA<VSUS+VwSS<VfSS (3) の関係を満足するように、外部から印加する外部維持電
圧VSUSの値を設定している。ここで、VwSS≒VSUS、
VwSA≒VSUSであるので、 VfSA<VSUS<VfAS (4) VfSSA/2<VSUS<VfSS/2 (5) である。次に、維持期間におけるパネルの動作について
図3を用いて説明する。
と第3電極Aとの間の放電空間には、第1電極Xを負極
性すなわち陰極として、VwSA(V)の電圧が加わる。
したがって、式(2)より、第1電極Xと第3電極Aと
の間で放電が開始する。一方、第2電極Yと第3電極A
との間の放電空間には、第3電極Aを負極性すなわち陰
極として約VSUS(V)の電圧が加わる。したがって、
式(4)より、第2電極Yと第3電極Aとの間では放電
は開始しない。
始すると、この放電によって第1電極Xと第2電極Yと
の間の放電開始電圧はVfSSA(V)まで低下する。第
1電極Xと第2電極Yとの間の放電空間に加わる電圧は
VSUS+VwSS(V)であり、式(3)より、第1電極
Xと第2電極Yとの間で放電が開始する。その結果、表
示発光が起こるとともに、放電空間内の電位を打ち消す
ように壁電圧が形成されるので、時間t2では第1電極
Xと第2電極Yとの間の放電は停止する。
第2電極Yに印加される電圧の極性が反転する。その結
果、第1電極Xと第2電極Yとを入れ替えた形で時間t
1から時間t3に至ったのと同様な過程を経て、第1電極
Xと第2電極Yとの間に放電が形成され、時間t1から
時間t4に至る1周期の維持動作が完了する。
て、大きな維持放電ギャップdSSを有するパネルについ
て比較的低い電圧で表示放電を維持することができる。
合の維持期間における印加電圧について、図4を用いて
説明する。図4では横軸に維持放電ギャップdSSを、縦
軸に電圧をとっている。放電開始電圧VfSSは比較的小
さな維持放電ギャップdSSで極小値を持ついわゆるパッ
シェンの曲線となる。また、放電開始電圧VfSSAは放
電開始電圧VfSSとほぼ同形状の曲線となるが、その値
は放電開始電圧VfSSよりも低い。一方、放電開始電圧
VfASおよび放電開始電圧VfSAは維持放電ギャップd
SSに依存せず、ほぼ水平な直線となる。なお、dSS=d
SAにおいて必ずしもVfSS=VfSAになるとは限らな
い。これは、維持放電空間での電界分布とアドレス放電
空間での電界分布とが異なるからである。図4に示した
例では、d SS=dSAのとき、VfSS>VfSAとした。
て式(4)および式(5)を満たす領域Dで動作させて
いる。これにより、維持放電ギャップdSSをdSS>dSA
のように従来例より大きくした場合でも、アドレス放電
空間で発生した放電によって維持放電を誘発させること
ができるため、発光効率が大幅に上昇する。また、維持
放電ギャップdSSを大きくしたにもかかわらず、比較的
低い外部印加電圧で放電を維持することができる。さら
に、VfSSA/2=VfSAとなる維持放電ギャップdSS
をd0とするとき、dSS≦d0と設定することにより、外
部維持電圧VSU Sの最低値を従来のパネルの最大維持電
圧(〜VSA)とほぼ同等とすることができるので、駆動
回路に大きな負担をかけることなく発光効率を向上する
ことができる。
130〜150μm、dSS=80〜100μmというよ
うに電極間距離の関係がdSS<dSAとなるように設計さ
れていた。このような従来のパネルを駆動する場合の維
持期間では、式(1)の条件に加えて、 VwSA<VfSA (6) となるような外部維持電圧VSUSを印加していた。した
がって、維持期間においてVwSS≒VSUS、VwSA≒V
SUSとすると、従来のパネルでは、式(1)および式
(6)を満たす領域E(図4参照)で動作させており、
アドレス放電空間で放電は起こっていなかった。
ラメータの一例を表1に示す。
5μsとすることにより、安定したパネル駆動を行うこ
とができた。本実施の形態のパネルでは、維持放電ギャ
ップdSSが400μmのように従来のパネルの維持放電
ギャップ(80〜100μm)に比べて4倍程度大きく
なっている。このため、従来の駆動方法を用いた場合に
は、維持電圧が約400V以上と非常に大きくなってし
まい、安定した維持放電を行うことができないが、前述
のようにアドレス放電空間で発生した放電によって維持
放電空間に放電を誘発させることにより、電圧を大幅に
上昇させることなく安定した維持放電を行うことができ
る。また、このパネルでは、約2lm/Wの発光効率を
得ることができた。従来のパネルの発光効率は約1lm
/Wであるため、本実施の形態のパネルでは、従来のパ
ネルに比べて、発光効率が2倍近く向上した。
持放電ギャップを大きくすることができるため、発光効
率が高く、かつ駆動電圧の上昇を抑制したAC型プラズ
マディスプレイ装置を得ることができる。
て説明する。
態のパネルは、図1に示す第1の実施形態のパネルと基
本的にほぼ同じ構成である。異なるのは、第1電極Xお
よび第2電極Yを、それぞれITO(Indium Tin Oxid
e)等からなる透明電極Xa、Yaと銀等からなる金属母
線Xb、Ybとで構成したことにある。
ことなく第1電極Xおよび第2電極Yの幅を広げること
ができるので、放電電流を大きくとることができ、輝度
が向上する。また、一般に透明電極は抵抗値が高いた
め、金属母線を設けることによって導電性を高めてい
る。
光効率が高く、かつ駆動電圧の上昇を抑制することがで
きるとともに、発光輝度が高いAC型プラズマディスプ
レイ装置を得ることができる。
維持期間を分離した、いわゆるアドレス−維持分離型駆
動を行うAC型プラズマディスプレイパネルについて説
明したが、この他のアドレス方法を用いたAC型プラズ
マディスプレイパネルにおいても同様の効果を得ること
ができる。また、初期化期間およびアドレス期間におけ
る印加電圧波形は本実施の形態と同じである必要はな
く、画像データの有無に応じて選択的に壁電荷が形成さ
れるものであればよい。
ップがアドレス放電ギャップよりも大きく設定されたA
C型プラズマディスプレイパネルにおいて、維持期間
に、アドレス放電空間で発生した放電によって維持放電
空間に放電を誘発させることにより、維持電圧を大幅に
高めることなく発光効率の向上したAC型プラズマディ
スプレイ装置を提供することができる。
スプレイパネルの要部断面図
スプレイパネルの維持電圧波形を示す図
スプレイパネルの各電極間の電圧波形および壁電圧波形
を示す図
維持期間における動作電圧を説明する図
スプレイパネルの要部断面図
部断面図
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の誘電体層で覆われた第1電極およ
び第2電極が互いに平行に形成された基板と、第2の誘
電体層で覆われた第3電極が前記第1電極と直交する方
向に形成された別の基板とが放電空間を挟んで対向配置
され、前記第1電極と前記第2電極との距離が、前記第
3電極の中心線上における前記放電空間の高さよりも大
きく設定されており、維持期間において、前記第1電極
および前記第2電極に交互に維持パルス電圧を印加し、
前記第1電極または前記第2電極と前記第3電極との間
で放電を起こすことにより、前記第1電極と前記第2電
極との間に放電を誘発させることを特徴とするAC型プ
ラズマディスプレイ装置。 - 【請求項2】 前記維持パルス電圧の振幅が、前記第1
電極を陰極とした場合の前記第1電極と前記第3電極と
の間の放電開始電圧より大きく、かつ前記第1電極と前
記第3電極との間に放電が存在している場合の、前記第
1電極と前記第2電極との間の放電開始電圧の1/2よ
りも大きく設定された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装置。 - 【請求項3】 前記維持パルス電圧の振幅が、前記第2
電極を陰極とした場合の前記第2電極と前記第3電極と
の間の放電開始電圧より大きく、かつ前記第2電極と前
記第3電極との間に放電が存在している場合の、前記第
1電極と前記第2電極との間の放電開始電圧の1/2よ
りも大きく設定されたことを特徴とする請求項2記載の
AC型プラズマディスプレイ装置。 - 【請求項4】 前記維持パルス電圧の振幅が、前記第1
電極と前記第2電極との間の放電開始電圧の1/2より
も小さく設定されたことを特徴とする請求項2または3
記載のAC型プラズマディスプレイ装置。 - 【請求項5】 前記維持パルス電圧の振幅が、前記第3
電極を陰極とした場合の前記第1電極と前記第3電極と
の間の放電開始電圧よりも小さく設定されたことを特徴
とする請求項2ないし4のいずれかに記載のAC型プラ
ズマディスプレイ装置。 - 【請求項6】 前記維持パルス電圧の振幅が、前記第3
電極を陰極とした場合の前記第2電極と前記第3電極と
の間の放電開始電圧よりも小さく設定されたことを特徴
とする請求項3ないし5のいずれかに記載のAC型プラ
ズマディスプレイ装置。 - 【請求項7】 前記第1電極および前記第2電極を金属
母線と透明電極とで構成したことを特徴とする請求項1
ないし6のいずれかに記載のAC型プラズマディスプレ
イ装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP6279199A JP4048637B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Ac型プラズマディスプレイ装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6279199A JP4048637B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Ac型プラズマディスプレイ装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000260333A true JP2000260333A (ja) | 2000-09-22 |
JP4048637B2 JP4048637B2 (ja) | 2008-02-20 |
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ID=13210538
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6279199A Expired - Fee Related JP4048637B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Ac型プラズマディスプレイ装置 |
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---|---|
JP (1) | JP4048637B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
WO2001045132A1 (fr) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ecran a plasma du type ca a affichage haute definition et haute luminosite et son procede d'excitation |
JP2003043987A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマディスプレイ装置 |
JP2004530920A (ja) * | 2001-02-15 | 2004-10-07 | トムソン プラスマ | 放電を安定化する十分な高周波数のパルス列の支援による共面型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 |
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- 1999-03-10 JP JP6279199A patent/JP4048637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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