JP2002366077A - 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】 高精細パネルにおいて順次走査を実現し、そ
の表示能力をフルに発揮できるプラズマディスプレイパ
ネルを提供する。 【解決手段】 走査電極（Ｙ₁、Ｙ₂、・・・）および維
持電極（Ｘ₁、Ｘ₂、・・・）が交互に形成された基板
と、それらの電極に直交するように書き込み電極が形成
された基板とを対向配置する。それぞれの走査電極と維
持電極との間に形成された放電ギャップと書き込み電極
との交差部により複数の放電セルが形成される。奇数番
号の維持電極を接続して維持電極群ＸＯとし、偶数番号
の維持電極を接続して維持電極群ＸＥとする。書き込み
電極に沿って並んだ放電セルに１から順に番号をつけた
とき、書き込み期間の前半で奇数番号の放電セルに画像
データを書き込み、後半で偶数番号の放電セルに画像デ
ータを書き込む。その後、維持期間においてすべての放
電セルで表示放電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画素密度を高めた
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】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
は、テレビ用の大型ディスプレイパネルとして実用化が
進められるとともに高精細テレビ、いわゆるＨＤＴＶ用
ディスプレイとしても開発が続けられている。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）は、表面基板上に互いに平行となるように走査電極
と維持電極を配置し、背面基板上に走査電極と維持電極
に直交するように書き込み電極を配置し、表面基板と背
面基板とを間に放電空間を形成するよう対向配置したも
のである。走査電極と維持電極には放電維持に必要な電
流を流す必要があるため金属電極を形成しているが、金
属電極は通常不透明であり発光を遮る原因となる。特に
画素密度を高くする必要があるＨＤＴＶ用のパネルで
は、金属電極の存在によってパネルの開口率が低下し、
発光輝度が低下する傾向にあった。

【０００３】そこで、ＨＤＴＶ用として、たとえば特許
第２８０１８９３号公報に開示されたパネル（以下「従
来パネル」という）がある。この従来パネルは、走査電
極および維持電極を交互に配置するとともにそれぞれを
隣接する放電セルにまたがって配置し、１本の走査電極
および１本の維持電極をそれぞれ隣接する２つの放電セ
ルで共用したものである。たとえば走査線数が１０００
本のパネルを実現する場合、従来パネルでは走査電極お
よび維持電極はそれぞれ５００本、５０１本でよい。こ
れに対し、隣接した放電セルにそれぞれ別の走査電極／
維持電極対が形成された通常のパネルで走査線数が１０
００本のパネルを実現する場合、走査電極および維持電
極がそれぞれ１０００本必要となる。したがって、この
ようなパネルに比べて従来パネルでは、開口率がほぼ２
倍に向上し、大幅に発光輝度を高めることができる。

【０００４】従来パネルでは、１本の走査電極および１
本の維持電極をそれぞれ隣接する２つの放電セルで共用
しているため、表示放電を行うのにいわゆる飛び越し走
査を採用している。図８は飛び越し走査を説明するため
の電極構成を示す図であり、表面基板に形成された走査
電極１および維持電極２と背面基板に形成された書き込
み電極３の配置を示している。放電セルは隣接した走査
電極１および維持電極２と書き込み電極３との交差部に
形成される。飛び越し走査では、１フレームの映像をさ
らに２つのフィールド（第１フィールドおよび第２フィ
ールド）に時間的に分割し、第１フィールドでは奇数
（１、３、・・・）番目のラインのみを表示させ、第２
フィールドでは偶数（２、４、・・・）番目のラインの
みを表示させる。図８（ａ）の斜線部は第１フィールド
において表示放電を行う放電セルを示しており、同図
（ｂ）の斜線部は第２フィールドにおいて表示放電を行
う放電セルを示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような従
来パネルでは、走査線数に相当する解像度が得られない
という課題があった。たとえば走査線数１０００本のパ
ネルを飛び越し走査で表示すると、実効的な解像度は約
７００本にしかならない（この比０．７をケルファクタ
ーという）。また１フレームは６０Ｈｚなので、飛び越
し走査の場合には３０Ｈｚの周期で１水平走査線分だけ
ずれた画像が表示されることになり、画像のフリッカ
（ちらつき）が認知されやすい。このように、従来パネ
ルではパネルが持つ表示能力、すなわち画素の精細さを
十分に引き出すことができないという課題があった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、高精細パネルにおいて順次走査を実現
し、その表示能力をフルに発揮できるプラズマディスプ
レイパネルの駆動方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマディス
プレイパネルの駆動方法は、走査電極および維持電極を
交互に形成するとともにそれぞれの走査電極と維持電極
との間に放電ギャップを形成した第１の基板と、前記走
査電極および維持電極と交差するように書き込み電極を
形成した第２の基板とを有し、この第１の基板と第２の
基板とを対向配置して、前記放電ギャップと前記書き込
み電極との交差部により複数の放電セルを形成すること
によりプラズマディスプレイパネルを構成し、放電セル
に対して画像データの書き込みを行った後画像データに
応じた表示発光を同時に行うものである。この方法によ
り、走査電極、維持電極を隣接する放電セルで共有する
にもかかわらず、順次走査による画像を表示できるプラ
ズマディスプレイパネルを得ることができる。

【０００８】

【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。

【０００９】本発明の第１の実施形態の駆動波形図を図
１に示し、パネルの概略平面図を図２に示す。図３は図
２のＣ−Ｃ線断面図である。

【００１０】図２および図３に示すように、本発明の第
１の実施形態のパネル５は、放電空間６を挟んでガラス
製の表面基板（第１の基板）７とガラス製の背面基板
（第２の基板）８とが対向して配置されている。表面基
板７上には互いに平行となるように走査電極１と維持電
極２とを交互に配置し、それぞれの走査電極１と維持電
極２との間に放電ギャップ１８を形成している。走査電
極１は母線電極９と透明電極１０とから構成され、維持
電極２は母線電極１１と透明電極１２とから構成されて
いる。抵抗値が低い金属材料からなる母線電極９、母線
電極１１はそれぞれ透明電極１０、透明電極１２の中央
に形成され、走査電極１、維持電極２の導電性を高めて
いる。透明電極１０、１２は、放電領域を拡大しかつ発
光を表面基板７側に取り出すために設けている。走査電
極１および維持電極２は誘電体層１３で覆われ、誘電体
層１３の上には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の二次電
子放射係数の高い材料からなる保護膜１４が形成されて
いる。

【００１１】背面基板８上には、走査電極１および維持
電極２と直角に交差するように、複数の書き込み電極３
が配置されており、この書き込み電極３を隔離しかつ放
電空間６を形成するための帯状の隔壁１５が書き込み電
極３の間に設けられている。また、隣接する隔壁１５の
間には、書き込み電極３および隔壁１５の側面を覆って
蛍光体層１６が形成されている。放電空間６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。

【００１２】走査電極１および維持電極２をそれぞれ５
００本および５０１本形成し、走査電極１および維持電
極２にそれぞれ配置されている順番に番号を付け、走査
電極１を符号Ｙ₁〜Ｙ₅₀₀で表し維持電極２をＸ₁〜Ｘ₅₀₁
で表している。維持電極２は１本おきに共通に接続され
ており、奇数番目の維持電極Ｘ_2n-1（ｎ＝１、２、・・
・）が接続された維持電極群を符号ＸＯで表し、偶数番
目の維持電極Ｘ_2nが接続された維持電極群を符号ＸＥで
表している。

【００１３】１つの放電セル４は、一対の走査電極１お
よび維持電極２の間の放電ギャップ１８と１本の書き込
み電極３との交差部に形成される。たとえば、１番目の
水平画素に相当する放電セル４（符号Ｐ₁で表す）は走
査電極Ｙ₁および維持電極Ｘ₁の間の放電ギャップと書き
込み電極３との交差部に、書き込み電極３の数と同じ数
形成される。２番目の水平画素に相当する放電セル４
（符号Ｐ₂で表す）は走査電極Ｙ₁および維持電極Ｘ₂の
間の放電ギャップと書き込み電極３との交差部に、書き
込み電極３の数と同じ数形成される。このように書き込
み電極３に沿って並んだ放電セル４に１から順に番号を
つけ、放電セル４を符号Ｐ₁、Ｐ₂・・・で表している。

【００１４】１本の走査電極１または維持電極２は、書
き込み電極３の延在方向に隣接する２つの放電セル４で
共有されているので、走査電極１および維持電極２をそ
れぞれ５００本、５０１本を形成している場合には、１
本の書き込み電極３に沿って１０００個の放電セル４を
形成することができる。

【００１５】本実施形態のパネル５においては、画素を
選択し発光維持する過程は従来のパネルと同様である。
すなわち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。さらに各サブフィールドは初期化期間、書き込み期
間および維持期間からなる。次にパネルの駆動方法につ
いて図１を用いて説明する。

【００１６】まず初期化期間において、すべての走査電
極Ｙ_nに緩やかに変化する電圧を印加して放電セル４の
壁電荷状態を一定にする。この壁電荷は続く書き込み期
間において、走査パルス、書き込みパルスに重畳されて
書き込み放電が開始するのを助ける。

【００１７】書き込み期間においては、走査電極Ｙ_nに
順次、負極性の走査パルスを印加するとともに書き込み
電極３に正極性の書き込みパルスを印加して各放電セル
Ｐ_nに書き込み放電を起こしていく。このとき維持電極
Ｘ_nには正極性の電圧を印加しておき、書き込み放電に
よって走査電極Ｙ_nと維持電極Ｘ_nとの間にも放電を発生
させる。その結果、画像データが書き込まれた放電セル
Ｐ_nの維持電極Ｘ_n側の保護膜１４上には負極性の電荷が
蓄積されることになる。なお、画像データがない放電セ
ルについては、書き込みパルスが印加されず書き込み放
電が発生しないため、維持電極Ｘ_n側には電荷が蓄積さ
れない。

【００１８】書き込み期間の後の維持期間においては、
走査電極Ｙ_nと維持電極Ｘ_nに一斉に連続したパルス電圧
を印加する。このとき、書き込み期間において電荷が蓄
積された放電セルＰ_nでのみ放電が起こるので、画像デ
ータのある放電セルＰ_nだけが発光することになる。そ
れぞれのサブフィールドにおける発光期間の重み、すな
わち明るさは印加するパルス電圧のパルス数で制御され
る。

【００１９】次に図１を参照しながら、画像データの書
き込み方法についてさらに詳しく説明する。

【００２０】まず書き込み期間を前半と後半の２つの期
間に分ける。書き込み期間の前半では、維持電極群ＸＯ
には、奇数番目の走査電極Ｙ_2n-1に走査パルスが与えら
れる時に正極性のパルスを与える。維持電極群ＸＥに
は、偶数番目の走査電極Ｙ_2nに走査パルスが与えられる
時に正極性のパルスを与える。書き込み電極３には、画
像データの有無に応じて正極性の書き込みパルスを印加
する。

【００２１】このようにして書き込み期間の前半では、
画像データがある場合には走査パルスが印加されている
走査電極Ｙ_nと書き込み電極３との間で放電が起こり、
その放電は正電圧が印加されている維持電極Ｘ_n側へ転
移する。すなわち奇数番目の放電セルＰ_2n-1で放電が起
こる。その結果、維持電極Ｘ_nの透明電極１２上の領域
のうち走査電極Ｙ_nに近い方の約半分の領域にある保護
膜１４上には負極性の電荷が蓄積する。

【００２２】続いて書き込み期間の後半では、偶数番目
の走査電極Ｙ_2nに走査パルスが与えられる時に正極性の
パルスを維持電極群ＸＯに与える。また、奇数番目の走
査電極Ｙ_2n-1に走査パルスが与えられる時に正極性のパ
ルスを維持電極群ＸＥに与える。書き込み電極３には、
画像データの有無に応じて正極性の書き込みパルスを印
加する。

【００２３】このようにして書き込み期間の後半では、
画像データがある場合には走査パルスが印加されている
走査電極Ｙ_nと書き込み電極３との間で放電が起こり、
その放電は正電圧が印加されている維持電極Ｘ_n+1側へ
転移する。すなわち偶数番目の放電セルＰ_2nで放電が起
こる。その結果、維持電極Ｘ_n+1の透明電極１２上の領
域のうち走査電極Ｙ_nに近い方の約半分の領域にある保
護膜１４上には負極性の電荷が蓄積する。

【００２４】以上のようにして書き込み期間が終了する
と、画像データがある場合に限って放電セルＰ_nの維持
電極上に負極性の電荷が蓄積されていることになる。こ
れらの放電セルＰ_nを画像データが書き込まれたセルと
呼ぶ。

【００２５】次に維持期間では、まずすべての走査電極
１に正極性のパルスを印加する。このパルスの電圧は、
維持電極２上に負電荷が蓄積されているときにだけ走査
電極１と維持電極２との間の放電開始電圧を越えるよう
な値にする。このようにして走査電極１を正極とする放
電が開始すると、走査電極１側の保護膜１４上に負の電
荷が蓄積していき、維持電極２側の保護膜１４上には正
の電荷が蓄積していく。これらの電荷の量が一定値を超
えると、外部から印加された電圧が打ち消され放電は停
止する。次にすべての維持電極２に正極性のパルスを印
加すると同様の過程で放電がパルス的に起こる。このよ
うに維持電極２と走査電極１に交互にパルス電圧を印加
することで、画像データが書き込まれたセルにおいての
み維持期間に放電が起こり、表示発光が得られる。

【００２６】維持期間においてはすべての放電セル４に
おいて、走査電極１と維持電極２との間に電圧が印加さ
れる。したがって走査電極１と維持電極２の本数はそれ
ぞれ５００、５０１であるにもかかわらず、１つの書き
込み電極３に沿って配置される１０００個の放電セル４
を画像データに応じて同時に発光させることができ、順
次走査で送られてくる信号を完全に表示することができ
る。

【００２７】以上のように本実施の形態においては、書
き込み期間を前半と後半に分割し、書き込み期間の前半
において図４（ａ）に示すように奇数番目の放電セル４
で画像データに応じた書き込み動作を行い、書き込み期
間の後半において図４（ｂ）に示すように偶数番目の放
電セル４で画像データに応じた書き込み動作を行う。書
き込み動作を行う放電セル４を斜線で示している。すな
わち、書き込み期間の間にすべての放電セル４について
画像データに応じて書き込み動作を行っている。そして
その後の維持期間では図４（ｃ）に示すように、すべて
の放電セルにおいて画像データに応じた表示放電を同時
に発生させて表示発光を行っている。表示発光を行う放
電セルを斜線で示している。これによって、走査電極１
および維持電極２を書き込み電極３に沿って隣接する放
電セル４で共有しているにもかかわらず、順次走査によ
る画像を表示できるパネルを得ることができる。

【００２８】次に本発明の第２の実施形態について、パ
ネルの駆動波形を示す図５を用いて説明する。パネル構
成は第１の実施形態と同じである。

【００２９】図５に示すように書き込み期間の前半およ
び後半のそれぞれにおいて、まず奇数番目の走査電極Ｙ
₁、Ｙ₃、Ｙ₅、・・・に走査パルスを順次印加し、次に
偶数番目の走査電極Ｙ₂、Ｙ₄、Ｙ₆、・・・に走査パル
スを順次印加する。これに対応して書き込み期間の前半
では、奇数番目の走査電極Ｙ_2n-1に走査パルスを印加し
ているときには維持電極群ＸＯに正極性の電圧を印加
し、偶数番目の走査電極Ｙ_2nに走査パルスを印加してい
るときには維持電極群ＸＥに正極性の電圧を印加する。
また、書き込み期間の後半では、奇数番目の走査電極Ｙ
_2n-1に走査パルスを印加しているときには維持電極群Ｘ
Ｅに正極性の電圧を印加し、偶数番目の走査電極Ｙ_2nに
走査パルスを印加しているときには維持電極群ＸＯに正
極性の電圧を印加する。

【００３０】このように、維持電極群ＸＯは書き込み期
間の最初の１／４の期間および最後の１／４の期間でだ
け正のパルスが与えられる。また維持電極群ＸＥには、
書き込み期間の中央の１／２の期間でだけ正のパルスが
与えられる。この結果、第１の実施形態で説明した駆動
方法に比べて、書き込み期間において維持電極２の駆動
回路で発生する無効電力を大幅に低減することができ
る。

【００３１】以上のように第２の実施形態においては、
走査電極１および維持電極２を書き込み電極３に沿って
隣接する放電セル４で共有しているにもかかわらず、順
次走査による画像を高品質で表示できる低電力のパネル
を得ることができる。

【００３２】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。図６は本発明の第３の実施形態によるパネルの書
き込み電極に沿った断面図である。パネルの構成、駆動
方法は第１の実施形態と同じである。

【００３３】本発明の第３の実施形態においては、図６
に示すように各放電セル４の間に補助隔壁１７を設けて
いる。補助隔壁１７は走査電極１または維持電極２の延
在方向に沿って隔壁１５間に設けられ、母線電極９また
は母線電極１１と対向する位置に設けられている。すな
わち放電セル４は隔壁１５および補助隔壁１７で個別に
仕切られていることになる。

【００３４】補助隔壁１７を設けることによる効果を図
７を参照しながら説明する。図７は維持期間における電
荷の移動状態を示したものである。書き込み期間におい
て画像データが書き込まれた放電セル（Ｐ_on）では走査
電極１および維持電極２にパルスが印加されるたびに放
電が起こり、走査電極１と維持電極２の上の保護膜１４
上にはパルス電圧を打ち消すような壁電荷が蓄積される
（図７（ａ））。この壁電荷は、パルスが反転したとき
に新たな放電を引き起こすための壁電圧となる。

【００３５】一方、画像データが書き込まれていない放
電セル（Ｐ_off）では壁電荷が存在しないので放電が開
始せず、そのままの状態が保たれている。ところが走査
電極１および維持電極２に何度もパルスが印加されてい
ると、放電セルＰ_onから徐々に電荷が拡散していき放電
セルＰ_offにも壁電荷が蓄積し始める（図７（ｂ））。
この壁電荷が一定量を越えると、放電セルＰ_offでも表
示放電が発生して誤表示となるため画像品質が悪くな
る。補助隔壁１７によってこのような電荷の拡散を防止
することができるので、維持期間において画像データが
書き込まれていない放電セルで放電が開始するのを防ぐ
ことができ、パネルの信頼性を向上するものである。

【００３６】補助隔壁１７の幅と高さは電荷の拡散を防
止できるよう適宜調整すればよい。特に高さについて
は、パネルの製造工程で内部の空気の排気と希ガスの封
入を容易にするため、隔壁１５よりも若干、低めに形成
することが望ましい。また補助隔壁１７は、背面基板８
側に形成しても、あるいは表面基板７側に形成してもよ
い。表面基板７側に形成する場合は、誘電体層１３に段
差あるいは突起部を形成することで補助隔壁１７と同様
の機能を持たせることができる。

【００３７】以上のように第３の実施形態においては、
走査電極、維持電極を隣接する放電セルで共有するにも
かかわらず、順次走査による画像を高品質で実現できる
パネルを得ることができる。

【００３８】なお、第３の実施形態のように補助隔壁を
設けたパネルに第２の実施形態に示した駆動方法を用い
てもよい。また、画像データの書き込み動作を行う順番
は上記実施形態で説明したものだけに限らない。たとえ
ば書き込み期間の前半において偶数番目の放電セルに画
像データを書き込み、書き込み期間の後半において奇数
番目の放電セルに画像データを書き込むようにしてもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明は走査電極と維持
電極を隣接する放電セルで共用し、書き込み期間を前半
と後半に分割してそれぞれの書き込み期間において奇数
番目の放電セルと偶数番目の放電セルとに分けて画像デ
ータの書き込みを行うとともに、放電セルにおいて画像
データに応じた表示放電を同時に発生させて表示発光を
行うことによって画像表示を行っており、解像度が高く
かつ構造が簡略で開口率が高いプラズマディスプレイパ
ネルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルの駆動波形を示す図

【図２】本発明の第１の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルの概略平面図

【図３】図２のＣ−Ｃ線で切断して示す断面図

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の第１の実施
形態によるプラズマディスプレイパネルの放電位置を示
す模式図

【図５】本発明の第２の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルの駆動波形を示す図

【図６】本発明の第３の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルの断面図

【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施形態によ
るプラズマディスプレイパネルでの壁電荷の挙動を説明
する図

【図８】（ａ）、（ｂ）は従来のプラズマディスプレイ
パネルでの飛び越し走査を説明するための図

【符号の説明】

１ 走査電極 ２ 維持電極 ３ 書き込み電極 ４ 放電セル ５ パネル ６ 放電空間 ７ 表面基板 ８ 背面基板 ９、１１ 母線電極 １０、１２ 透明電極 １３ 誘電体層 １４ 保護膜 １５ 隔壁 １６ 蛍光体層 １７ 補助隔壁 １８ 放電ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/288 Ｇ０９Ｇ 3/28 Ｅ Ｆターム(参考） 5C080 AA05 BB05 DD06 DD07 DD08 DD09 HH02 HH04 HH05 JJ04 JJ06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査電極および維持電極を交互に形成す
   るとともにそれぞれの走査電極と維持電極との間に放電
   ギャップを形成した第１の基板と、前記走査電極および
   維持電極と交差するように書き込み電極を形成した第２
   の基板とを有し、この第１の基板と第２の基板とを対向
   配置して前記放電ギャップと前記書き込み電極との交差
   部により複数の放電セルを形成することによりプラズマ
   ディスプレイパネルを構成し、放電セルに対して画像デ
   ータの書き込みを行った後画像データに応じた表示発光
   を同時に行うことを特徴とするプラズマディスプレイパ
   ネルの駆動方法。
2. 【請求項２】 書き込み期間を２つの期間に分け、書き
   込み電極に沿って並んだ放電セルに１から順に番号をつ
   けたとき、一方の期間において奇数番号の放電セルに画
   像データを書き込み、他方の期間において偶数番号の放
   電セルに画像データを書き込み、維持期間においてすべ
   ての走査電極および維持電極に維持パルスを印加するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ
   パネルの駆動方法。