JP2001265279A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電ギャップの広いパネルを駆動する場合、
初期化期間にパネルに印加する電圧が高くなる。 【解決手段】 上記パネルの駆動方法において、第１電
極と第３電極との間の放電空間を第１対向放電空間、第
２電極と第３電極との間の放電空間を第２対向放電空間
とすると、初期化期間において、第２対向放電空間で第
２電極を陰極側とする放電が開始するような電圧を第２
電極に印加し、第２電極に対して正極性の電圧を前記第
１電極に印加する駆動方法を用いる。この駆動方法方法
により、比較的低い電圧で初期化放電が起こる上に、第
３電極上の蛍光体層の表面を、セル内のみ適正に初期化
するため、クロストークの起こりにくい駆動方法を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なＡＣ面放電型プラズマディスプ
レイパネルの要部断面図を図６に示す。図７は図６のＡ
−Ａ断面図、図８は図６のＢ−Ｂ断面図である。

【０００３】ＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネル
（以下、パネルという）１は、図６、図７および図８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第１電極７と第２電極８とからな
る電極群が互いに平行配列されている。

【０００４】背面基板４上には、第１電極７および第２
電極８と直交する方向に帯状の第３電極９が互いに平行
配列されており、またこの各第３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が第３電極
９の間に設けられている。また、第３電極９上から隔壁
１０の側面にわたって蛍光体層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（Ｎ
ｅ）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。

【０００５】このパネル１は表面基板３側から画像表示
を見るようになっており、放電空間２内での第１電極７
と第２電極８との間の放電により発生する紫外線によっ
て、蛍光体層１１を励起し、この蛍光体層１１からの可
視光を表示発光に利用するものである。

【０００６】一般的なパネルでは、第１電極７と第２電
極８との距離（以下、維持放電ギャップという）ｄｐ
は、従来は隔壁１０の高さｄａより小さくして、第１電
極７と第２電極８との間に面放電を起こりやすくしてい
る場合が多い。たとえば隔壁１０の高さが150μm の場
合、維持放電ギャップｄｐとしては 80〜100μm に設計
されている。

【０００７】一方、維持放電ギャップｄｐをたとえば 6
00μm に拡大したパネルが特開平１１−１４３４２５号
公報に開示されている。維持放電ギャップｄｐをこの程
度まで広げると、放電の陽光柱部分を利用することがで
き、パネルの発光効率を大幅に高めることができる。

【０００８】その場合、維持放電の開始電圧の上昇が課
題となるが、この例ではこれを解決するため、第１電極
７と第２電極８に交互にパルス電圧を印加するととも
に、これらのパルスと同期して第３電極９にも短いパル
スを印加することによって、まず電極間隔が狭い第３電
極９と第１電極７または第２電極８との間で予備的な放
電を行い、続いて電極間隔の広い第１電極７と第２電極
８との間で主放電を開始させるという方法を用い、比較
的低い維持電圧で主放電を発生させることができるよう
工夫している。

【０００９】このような工夫などにより、長ギャップパ
ネルの維持放電ができた場合、実際に駆動し、画像表示
を行う場合には、図９のような初期化期間、書込み期
間、維持期間からなる駆動波形を用いて駆動することに
なる。図９（ａ）は第１電極７に印加する電圧Ｖｘ、図
９（ｂ）は第２電極８に印加する電圧Ｖｙ、図９（ｃ）
は第３電極９に印加する電圧Ｖａである。

【００１０】この波形は、放電ギャップが短い場合とほ
ぼ同じであるが、初期化放電のおこりかたが若干異なる
ものの、実際の駆動のための初期化を行うことができ
る。

【００１１】図１０に、その初期化期間の部分の拡大図
を示す。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図９と同
様、それぞれ第１電極７、第２電極８、第３電極９に印
加する電圧波形である。図１０（ｄ）は、放電電流、す
なわち放電の強さを表す波形である。図１０（ａ）にお
いて、破線は第３電極９上の蛍光体層１１および第１電
極７上の誘電体層５および保護膜６に発生した壁電圧を
示す。また、図１０（ｂ）において、破線は第３電極９
上の蛍光体層１１および第２電極８上の誘電体層５、保
護膜６に発生した壁電圧を示す。

【００１２】これらの壁電圧は、発生した放電に応じて
保護膜６または蛍光体層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。

【００１３】ここで、放電ギャップが１００μｍ程度に
設定されている場合には、初期化放電は第１電極７と第
２電極８との間で行われるため、壁電荷の増減は第１電
極７上と第２電極８上で大きさが等しく、極性が逆の振
る舞いを示す。一方、放電ギャップを隔壁１０の高さよ
りも大きく設定した場合には、初期化放電は第１電極７
と第３電極９、第２電極８と第３電極９との間でそれぞ
れ独立に起こる放電となり、図１０の破線で示したよう
な独立な壁電荷の移動と考えることができる。

【００１４】その初期化波形と電荷の移動について説明
する。まず第１電極７に正の傾斜波形を印加し、第１電
極７と第３電極９の間の第１放電空間で第３電極９を陰
極とした放電を起こす。この放電により、第１電極７上
の保護膜６に負電荷が蓄積される。次に、第１電極７に
下降する電圧を印加し、今度は第３電極９を陽極とする
放電を起こす。これにより、第１電極７上の保護膜６に
蓄積された負電荷の一部が消去される。

【００１５】傾斜電圧を印加している間、持続的に放電
電流が流れ、第１対向放電空間には放電維持電圧Ｖｓ程
度の電圧が常に加わっている。したがって、初期化期間
が終了した時点においては、印加電圧と壁電圧との差は
その放電開始電圧Ｖｓにほぼ等しい。

【００１６】第２電極８には、書き込み期間が始まるま
でに正の電圧を印加しておくが、その変化の過程におい
ては第２電極８と第３電極９との間の第２対向放電空間
の放電開始電圧を超えないため、放電はおこらず、電荷
の移動もない。

【００１７】第１対向放電空間に形成された壁電荷は、
放電開始電圧にほぼ等しい状態になっているため、続く
書込み期間において、選択したセルの第３電極に正のパ
ルスを加え、選択したセル以外の第１電極には正のバイ
アス電圧をかけておくことによって、選択したセルのみ
の第１対向放電空間において書込み放電が開始する。

【００１８】この放電は、第２電極８に印加された正の
電圧によって第２対向放電空間に伸展し、第２電極８上
の保護層６に負の壁電荷が形成される。この壁電荷をも
とに、次の維持動作が開始される。ここで書込み放電が
起こらずに、この第２電極８上の保護層６の負の壁電荷
が形成されていなければ、維持動作は開始しない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】図９のような駆動波形
を用いて上記のように放電ギャップの広いパネルを駆動
する場合、初期化期間にパネルに印加する電圧が高くな
るという問題があった。この理由は２つ考えられる。

【００２０】１つは、初期化期間の放電が、二次電子放
出係数の小さい蛍光体を陰極とした放電となっているた
めである。また、もう１つは、上記のような広い放電ギ
ャップでの維持放電、および書込み放電は、第１対向放
電空間から第２対向放電空間へ、またはその逆の放電の
伸展動作が重要であるため、第１対向放電空間の蛍光体
層１１上のみでなく、第１対向放電空間と第２対向放電
空間との間の蛍光体層１１上も放電の伸展が起きやすい
ように調整するため、初期化期間の放電はできるだけ空
間的に広がった、強い放電を起こさなくてはならないた
めとも考えられる。

【００２１】また、一方で、放電ギャップを広くしたパ
ネルにおいては、セルピッチを一定とした場合、放電ギ
ャップを広くした分だけセル間ギャップが狭くなり、放
電が放電ギャップではなく、セル間ギャップの方へ起こ
ってしまう、いわゆるクロストークが起こりやすくなる
という課題もあった。

【００２２】本発明はこれらのような課題を解決するた
めになされたもので、維持放電ギャップを長くした場合
においても、高い初期化電圧を必要とせず、またクロス
トークをおこりにくくしたＡＣ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。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のＡＣ型プラズマ
ディスプレイパネルの駆動方法は、第１電極と第２電極
との距離が、放電空間の高さよりも大きく設定された、
すなわち長ギャップ構造のプラズマディスプレイパネル
を駆動する方法であって、第１電極と第３電極との間の
放電空間を第１対向放電空間、第２電極と第３電極との
間の放電空間を第２対向放電空間とすると、初期化期間
において、第２対向放電空間で第２電極を陰極側とする
放電が開始するような電圧を第２電極に印加し、第２電
極に対して正極性の電圧を前記第１電極に印加するもの
である。この方法により、比較的低い電圧で初期化放電
が起こる上に、第３電極上の蛍光体層の表面を、セル内
のみ適正に初期化するため、クロストークの起こりにく
い駆動方法を提供することができる。

【００２４】また、同様に、第２対向放電空間において
第２電極を陰極とする放電を開始するために、第３電極
にごく短時間、正極性のパルスを印加することにより、
同様に低い電圧で初期化放電を起こすことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。

【００２６】本発明の駆動方法を適用するパネルは、図
６、図７、および図８に示したような３電極を有したプ
ラズマディスプレイパネルであって、第１電極７と第２
電極８の間の距離ｄｐが、隔壁１０の高さｄａ、すなわ
ち第１電極７または第２電極８と第３電極９との間の距
離に比べて大きいものである。

【００２７】なお、図６，７、８においては、蛍光体層
１１が第３電極９を覆うように形成されているが、この
パネル構成に限らず、第３電極９と蛍光体層１１の間に
誘電体層が形成されたパネルについても本発明の駆動方
法は適用できる。

【００２８】本発明の駆動方法の一例を図１に示す。

【００２９】図１は、図１０と同じように、図９のよう
な初期化期間、書き込み期間、維持期間からなる駆動波
形の初期化期間から書き込み期間にかけての拡大図であ
る。

【００３０】図１（ａ）は第１電極７に印加する電圧Ｖ
ｘ、図１（ｂ）は第２電極８に印加する電圧Ｖｙ、図１
（ｃ）は第３電極９に印加する波形Ｖａである。図１
（ｄ）は放電電流を表す。

【００３１】図１（ａ）において、図８同様、破線は第
３電極９上の蛍光体層１１および第１電極７上の誘電体
層５および保護膜６に発生した壁電圧を示す。また、図
１（ｂ）において、破線は第３電極９上の蛍光体層１１
および第２電極８上の誘電体層５、保護膜６に発生した
壁電圧を示す。

【００３２】時刻ｔ１において、第１電極７に負の電圧
−Ｖｎ１を、第２電極８に正の電圧Ｖｐ１を印加する。
これにより、第２電極８上の保護層６に、負の壁電荷を
形成する。

【００３３】次に、時刻ｔ２において、第１電極７に正
の電圧Ｖｐ２を印加し、第２電極８を接地する。これに
より、時刻ｔ１で第２電極８上の保護層６に蓄積された
壁電圧（これはほぼＶｐ１に等しい）が第２電極８と第
３電極９との間の第２対向放電空間における放電開始電
圧を超えていれば、第２対向放電空間において第２電極
８を陰極とするような放電が開始される。この放電は、
第１電極７に印加されている正の電圧Ｖｐ２に引き寄せ
られ、蛍光体層１１上を第３電極９に沿って第１対向放
電空間の方へ伸展していき、最終的に第１電極７を陽極
とし、第２電極８を陰極とした放電経路が形成される。

【００３４】その後、第１電極７には緩やかに下降する
電位が加えられ、持続的に放電電流を流し、第１対向放
電空間に印加されている印加電圧と壁電圧の和が放電開
始電圧にほぼ等しい状態を維持したまま、次の書込み期
間の電位に移行する。

【００３５】次に、時刻ｔ２において一方の対向放電空
間で開始した放電が他方の対向放電空間の方へ伸展する
機構について、図２および図３を用いて詳しく説明す
る。

【００３６】図２、図３は、図６、図７、および図８に
示すパネルの断面図を簡略化したものについて、本発明
の駆動方法の初期化における印加電圧と壁電荷および放
電プラズマの様子を図示したものである。すなわち、保
護膜６を省略している。

【００３７】図２（ａ）は、初期化期間の時間ｔ２（図
１参照）における壁電荷と印加電圧を示す。時間ｔ２で
は、第２電極８が接地される。初期化の前半、つまり時
刻ｔ１における放電によって、第２電極８上の誘電体層
５上には負極性の壁電荷が蓄積しているので、第２対向
放電空間には第２電極８を負極とする電圧が加わり、放
電が開始する。

【００３８】第３電極９上の蛍光体層１１上には、正極
性の壁電荷が蓄積されている。これは時刻ｔ１において
第２電極８に大きな正電圧が加わっているのに対して、
電位の低い第３電極９が正電荷を引き寄せたためであ
る。

【００３９】図２（ｂ）は、第２対向放電空間で放電が
開始した状態を示す。第２対向放電空間で放電が開始す
ると、多量の正電荷、負電荷が発生し、それぞれ第２電
極８、第３電極９の方向へ引き寄せられ壁電荷を形成す
る。壁電荷によって生じた壁電圧は、第２対向放電空間
にかかる電圧を打ち消し放電を停止させるように働く。

【００４０】第２電極８上の誘電体層５と第３電極９上
の蛍光体層１１とを比較すると、後者の方が誘電率が小
さいため、壁電荷の蓄積は第３電極９側で速く進行す
る。その結果、放電の陽極端は負電荷を流し込める蛍光
体表面を求めて移動することになる。その移動方向は、
正の壁電荷が蓄積されている第１電極７の方向となる。

【００４１】図２（ｃ）は放電の陽極端が移動している
状態を示している。放電の陽極端は蛍光体層１１の上に
蓄積された正電荷を打ち消しながら、第１電極７の方向
へと伸展していく。

【００４２】図３（ａ）は放電の陽極端が第１電極７上
に到達した様子を示す。このとき、第１対向放電空間か
ら第２対向放電空間を結ぶようにいわゆる陽光柱が形成
され、多量の紫外線が放射される。また、このときまで
に第１電極７の電位は外部電圧Ｖｐ２まで上昇し、第１
対向放電空間でも比較的強い放電が開始する。第２対向
放電空間で放電が発生してから、その陽極端が第１電極
７上に達するまでの時間は数100ns である。

【００４３】図３（ｂ）は放電が停止する直前の状態を
示す。第１対向放電空間で発生した放電によって、第１
電極７上の誘電体層５上に負極性の壁電荷が、第３電極
９上の蛍光体層１１上には正極性の壁電荷が形成されて
いる。

【００４４】図３（ｃ）は、誘電体層５および蛍光体層
１１上に壁電荷が蓄積した結果、放電が停止した状態を
示す。正の外部電圧Ｖｐ２が印加された第１電極７上の
誘電体層５には負電荷が蓄積され、第２電極８上の誘電
体層５および蛍光体層１１には正電荷が蓄積されてい
る。

【００４５】この後、第１電極７には緩やかに下降する
電圧が加えられ、第１対向放電空間において、持続的な
放電を行い、蓄積された負の壁電荷を放出して、電荷量
を調整する。

【００４６】続く書込み期間においては、第１電極７上
の誘電体層５上に蓄積された負の壁電荷、および第３電
極９上の蛍光体層１１に蓄積された正の壁電荷をもと
に、第３電極９に正の書込み電圧ＶＷＲを加え、第１対
向放電空間において第１電極７を陰極とする書込み放電
を起こす。このとき、第２電極に正の電圧、ＶＨを印加
しておけば、上記で説明した本発明の初期化放電と同様
に、蛍光体層１１上の正電荷を打ち消しながら第２電極
８の方向へ伸展し、第２電極８に達すると放電は終了
し、第２電極８上の誘電体層５に負の壁電荷を形成する
ことができる。

【００４７】書込み放電の起こったセルにおいては、第
２電極８上の誘電体層５上に蓄積された負の壁電荷を用
いて維持放電を開始する。

【００４８】選択しないセルには第１電極７にバイアス
電位ＶＳＣＮを加えておき、順次走査しながら画像デー
タに応じて第３電極９にパルスを印加することで、書込
み放電を起こすか起こさないかの選択を各セルについて
行うことができる。

【００４９】なお、上記の説明では、ｔ＝ｔ２ におい
て第２電極８の外部電圧が接地電圧に達し、それと同時
に第１電極７の外部電圧がＶｐ２ に達するものとして
説明した。しかし、その時間間隔にはかなりの裕度があ
り、第２電極８の外部電圧が接地電圧に達してから第１
電極７の外部電圧がＶｐ２ に達するまでの時間Δｔは
約500ns 以下であれば、どのような値でもよい。

【００５０】また、本発明のもう一つの実施の形態は、
ｔ＝ｔ２において、非常に短時間の正のパルスを第３電
極９に印加するものである。このパルスは、上記の説明
における、ｔ＝ｔ２における第２対向放電空間の放電を
起こしやすくするために補助的に印加するものである。
放電終了時に、第３電極９上の蛍光体層１１には正の壁
電荷をためておく必要があることから、このパルスは放
電が開始する、ごく初期にのみ印加しなくてはならな
い。

【００５１】図１０のような従来の初期化波形では、蛍
光体層１１が陰極となる放電を第１対向放電空間で起こ
すが、蛍光体層１１の二次電子放出係数が小さいという
ことと、弱い放電では第１電極７と向き合っている第１
対向放電空間における蛍光体層１１しか初期化できず、
安定な書込み放電を起こせるようセル内を初期化するに
は、強い放電が必要となった。したがって、第１電極に
印加する初期化電圧ＶＳＥＴ１およびＶＳＥＴ２が高く
なってしまう。

【００５２】しかし、本実施の形態では、まず第２対向
放電空間で二次電子放出係数の大きい保護層６を陰極と
する放電を開始させ、それを他方の対向放電空間へ伸展
させることによって初期化放電を形成するため、比較的
低い放電電圧で放電空間全体を放電させることができ
る。発明者の試作パネルでは、従来の方法で約８００Ｖ
必要であった電圧が、最小値から最大値までの振幅で約
４００Ｖにまで低減することができた。

【００５３】また、蛍光体層１１上に、放電空間全体に
わたって正の壁電荷が蓄積されるため、続く書込み期間
の放電が起こりやすい。さらに、その正電荷は初期化放
電の起こったセル内方向にのみ分布し、セルとセルの間
の方向には分布しない。したがって、書込み放電が誤っ
てセル間の方へ伸展してしまうことがなくなるため、ク
ロストーク防止にもなる。

【００５４】なお、上記の説明および図１では、ｔ１に
おける放電を起こすためにパルス状の電圧を第１電極
７、第２電極８の両方にほぼ同時に印加しているが、こ
れまで説明してきた通り、ｔ２の放電を起こすために、
第２電極８上の誘電体層５に負の壁電荷を形成できる放
電であれば、その電圧波形は問わない。たとえば、図４
のように傾斜する電圧を用いて第２対向放電空間で持続
放電を起こし、壁電荷を形成しても良いし、図５のよう
に第１電極７の電位をあらかじめ下げておいても良い。

【００５５】また、上記の初期化放電、および書込み期
間に続く維持放電の方法については、ここでは問わな
い。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明は、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
た第１の基板と、蛍光体層で覆われた第３電極が第１電
極と直交する方向に形成された第２の基板とが放電空間
を挟んで対向配置され、第１電極と第２電極との間の距
離が第１の基板と第２の基板の間の距離にくらべて大き
いＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいて、一方の
対向放電空間から他方の対向放電空間へ伸展する放電を
初期化期間におこすことによって、初期化に必要な電圧
を低減したＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動方
法を提供することができる。さらに、誤ってセルとセル
の間で放電が起こってしまうクロストークを防止したＡ
Ｃ型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のパネルに印加する電圧波
形を示す図

【図２】本発明の一実施形態のパネルでの壁電荷の挙動
を説明する図

【図３】本発明の一実施形態のパネルでの壁電荷の挙動
を説明する図

【図４】本発明の一実施形態のパネルに印加する電圧波
形を示す図

【図５】本発明の一実施形態のパネルに印加する電圧波
形を示す図

【図６】本発明の駆動方法によって駆動するパネルの要
部断面図

【図７】本発明の駆動方法によって駆動するパネルの要
部断面図

【図８】本発明の駆動方法によって駆動するパネルの要
部断面図

【図９】従来のパネルの維持放電波形を示す図

【図１０】従来のパネルの維持放電波形の拡大図

【符号の説明】

１ パネル ２ 放電空間 ３ 表面基板 ４ 背面基板 ５ 誘電体層 ６ 保護膜 ７ 第１電極 ８ 第２電極 ９ 第３電極 １０ 隔壁 １１ 蛍光体層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１電極および第２電極が互いに平行に形
   成された第１の基板と、第３電極が前記第１電極と直交
   する方向に形成された第２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、前記放電空間の高さよりも大きく設定されたプラズ
   マディスプレイパネルを駆動する方法であって、前記第
   １電極と前記第３電極との間の放電空間を第１対向放電
   空間、前記第２電極と前記第３電極との間の放電空間を
   第２対向放電空間とするとき、前記第２対向放電空間で
   の放電を前記第３電極に沿って前記第１対向放電空間に
   伸展させる放電を初期化期間に行うプラズマディスプレ
   イパネルの駆動方法。
2. 【請求項２】前記第１電極と前記第３電極との間の放電
   空間を第１対向放電空間、前記第２電極と前記第３電極
   との間の放電空間を第２対向放電空間とするとき、初期
   化期間において、前記第２対向放電空間で前記第２電極
   を陰極側とする放電が開始するような電圧を前記第２電
   極に印加し、前記第２電極に対して正極性の電圧を前記
   第１電極に印加することを特徴とする請求項１記載のプ
   ラズマディスプレイパネルの駆動方法。
3. 【請求項３】前記第１電極と前記第３電極との間の放電
   空間を第１対向放電空間、前記第２電極と前記第３電極
   との間の放電空間を第２対向放電空間とするとき、初期
   化期間において、前記第２対向放電空間で前記第２電極
   を陰極側とする放電が開始するような電圧を前記第２電
   極および前記第３電極に印加し、前記第２電極に対して
   正極性の電圧を前記第１電極に印加し、前記第３電極に
   印加した電圧は放電が始まる瞬間に取り除くことを特徴
   とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆
   動方法。