JP2004070035A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光効率が高く、高輝度、低消費電力のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を実現することを目的とする。
【解決手段】維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するものである。
【選択図】 図２
【解決手段】維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するものである。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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（以下、ＰＤＰと記す）は、ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させて画像表示を行っている。ＰＤＰは、図１１に示すように、間に放電空間１を形成するように表面基板２と背面基板３とを対向配置して構成されている。
【０００３】
表面基板２上には、維持電極４および走査電極５が複数形成されている。維持電極４および走査電極５はそれぞれ透明電極６の上に金属からなるバス電極７を形成して構成している。また、維持電極４および走査電極５を覆うように表面基板２上に第一誘電体層８が形成され、さらに第一誘電体層８上に保護層９が形成されている。
【０００４】
背面基板３上には、表示情報を書き込むためのデータ電極１０が複数形成され、データ電極１０を覆うように背面基板３上に第二誘電体層１１が形成されている。第二誘電体層１１上には、データ電極１０の間に位置するようにデータ電極１０に平行な隔壁１２が形成され、第二誘電体層１１の表面および隔壁１２の側面には蛍光体層１３が形成されている。データ電極１０および隔壁１２は、維持電極４および走査電極５と直交するよう配置されており、維持電極４および走査電極５とデータ電極１０との交差部に放電セルが形成される。
【０００５】
放電空間１には、放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが５００Ｔｏｒｒ程度の圧力で充填されている。隔壁１２は、隣接する放電セル間を仕切り、ガス放電に関わる荷電粒子等のクロストークによる誤放電や光学的クロストークによる混色を防いでいる。
【０００６】
図１２は従来のパネル部において維持電極４および走査電極５の配列の一例を示す概略図であり、維持電極４、走査電極５、データ電極１０および隔壁１２をそれらの位置関係がわかるように示している。一点鎖線で囲んだ領域は１つの放電セル１４を表している。この図からわかるように、従来のパネル部では、放電ギャップ１５をあけて配置された維持電極４および走査電極５からなる表示電極が各行に形成され、行間において維持電極４同士または走査電極５同士が隣り合うようにセル間ギャップ１６をあけて配置されている。
【０００７】
そして、上述のＰＤＰは、それを駆動する駆動部と接続することによりプラズマディスプレイ装置が構成される。
【０００８】
次に、ＰＤＰの表示動作について駆動電圧波形を示す図１３を用いて説明する。テレビ映像を表示する場合、ＮＴＳＣ方式において映像は１秒間に６０個のフレームで構成されている。このパネルで画像表示を行う場合、一定の強さをもつ発光パルスの数を例えば１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８のようにバイナリで重み付けした８個のサブフィールドによって１フレームを構成する。８個のサブフィールドはそれぞれの重み付けに応じた輝度の表示を行うものであり、これら８個のサブフィールドの中から表示に用いるサブフィールドを１個または複数個選択して所定輝度の表示を行うことにより階調表示を行っている。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および表示期間からなる。
【０００９】
初期化期間では、まず維持電極４に全面同時消灯パルスを印加することにより前のサブフィールドでの維持放電を終了させる。続いて走査電極５に全面同時点灯パルスを印加することによりすべての放電セルについて初期化放電を行い、次に維持電極４に全面同時消灯パルスを印加して初期化放電を終了させる。これにより、すべての放電セルにおいて前のサブフィールドの表示期間における点灯状態の影響を受けないようにする。
【００１０】
初期化期間の後のアドレス期間では、１行目の走査電極５に書き込み走査パルスを印加すると同時に所望のデータ電極１０に書き込み信号パルスを印加することにより、１行目の放電セル１４のうち点灯させたい放電セル１４でアドレス放電を起こし、保護層９の表面および蛍光体層１３の表面に壁電荷を蓄積させる。２行目以降のすべての行についても順次同様にして点灯させたい放電セル１４でアドレス放電を起こす。このようにして表示情報の書き込みを行う。
【００１１】
アドレス期間の後の表示期間では、維持電極４と走査電極５との間に数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの放電維持パルスを印加することにより、アドレス期間においてアドレス放電を起こした放電セル１４内でのみ維持放電を発生させる。維持放電で発生する紫外線によって蛍光体層１３を励起し、可視光を発生させて表示動作を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＤＰに対しては高精細化への要求が高まっており、これに対応するためには放電セルの配列ピッチを狭くする必要があるが、そのような狭ピッチで配列された場合、放電セル内の荷電粒子が放電セル内壁面へ拡散してしまうため、発光効率が低下するなどの問題が発生する。
【００１３】
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あり、発光効率が高く、高輝度、低消費電力のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するものである。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持パルス電圧を維持電極と走査電極とに交互に印加し、且つ、表示電極である第一走査電極と第二走査電極に対する維持パルス電圧は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるものとなるように制御するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持パルス電圧を維持電極と走査電極とに交互に印加し、且つ、表示電極である第一走査電極と第二走査電極に対する維持パルス電圧は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるものとなるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、維持パルス電圧の、高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負であるというものである。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、表面基板の複数の表示電極は、隣り合う放電セル間で、第一走査電極どうし、または第二走査電極どうしが隣接するように配置していることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の発明において、走査電極である第一走査電極と第二走査電極とに印加する維持パルス電圧を、一定の周期で入れ替えることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記一定の周期が、維持パルス電圧の周期であるというものである。
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１１および図１２に示す部分と同一部分については同じ番号を付けている。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰの要部を示す断面図であり、図１１および図１２に示した従来のＰＤＰと異なる点は表示電極の構成である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰは、２つの基板である表面基板２と背面基板３とを間に放電空間１を形成するように対向配置し、表面基板２と背面基板３の周縁部を封着ガラスで気密封止して構成している。放電空間１にはＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスを所定の圧力および混合比で充填している。
【００２５】
ガラスからなる表面基板２上には、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２を順に配置することにより構成した表示電極２３を複数形成している。第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２はそれぞれ透明電極６とその上に形成したバス電極７とにより構成されている。透明電極６はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ２）等からなり、バス電極７は銀（Ａｇ）厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはクロム／銅／クロム（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなる。
【００２６】
また、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラスからなる第一誘電体層８（厚み４０μｍ）を、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２を覆うように表面基板２上に形成している。また、放電空間１で発生する放電プラズマによる損傷から第一誘電体層８を保護するように、第一誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層９（厚み５００ｎｍ）を形成している。
【００２７】
一方、ガラスからなる背面基板３上には、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２からなる表示電極２３と直交する方向に複数のデータ電極１０を形成している。データ電極１０は、たとえば銀厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはクロム／銅／クロム積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）からなる。背面基板３上にはデータ電極１０を覆うように、第一誘電体層８の構成材料と同様な低融点ガラスからなる第二誘電体層１１（厚み５μｍ〜２０μｍ）を形成している。また、図示していないが第二誘電体層１１上にはガラスを主成分とする隔壁が、データ電極１０間に位置するようにかつデータ電極１０と平行に形成されている。さらに、カラー表示のための３色（赤、緑、青）の蛍光体層１３を第二誘電体層１１上および隔壁の側面に設けている。なお、第二誘電体層１１を設けることによって蛍光体層１３の密着性を改善するようにしており、第二誘電体層１１が無いとパネルが動作しないというものではない。
【００２８】
図９は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいて、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２とデータ電極１０および隔壁１２との位置関係がわかるように示した概略図である。
【００２９】
図９に示すように、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２からなる表示電極２３が行方向に伸長して複数並んで配置されており、１つの表示電極２３を構成する維持電極２１と第一走査電極２０および第二走査電極２２との間にはそれぞれ放電ギャップ１５が設けられている。また、データ電極１０と隔壁１２は列方向に伸長して配置されており、表示電極２３とデータ電極１０との交差部には一点鎖線で領域を示す放電セル１４が形成され、データ電極１０に沿って隣接する放電セル１４間では第一走査電極２０と第二走査電極２２とがセル間ギャップ１６を隔てて隣り合って配置されている。
【００３０】
そして、表面基板２と背面基板３の間に複数の放電セル１４を形成するように対向配置し、表面基板２と背面基板３の周縁部を封着ガラスで気密封止し、放電空間１にはＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスを所定の圧力および混合比で充填することでＰＤＰが完成する。つまり、本実施の形態にかかるＰＤＰは、表面基板２と背面基板３との間に複数の放電セル１４を形成することにより構成され、一方の基板である表面基板２上に、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２で構成される表示電極２３を各放電セル１４毎に１組配置されるように形成した構成となっている。
【００３１】
次に、ＰＤＰの表示動作について図２に示す駆動電圧波形を用いて説明する。これは、図１３に示した従来の駆動電圧波形に対して異なる、表示期間における駆動波形のみを示すものである。すなわち、表示期間以外の、初期化期間とアドレス期間においては、本実施の形態においては、第一走査電極２０および第二走査電極２２には図１３で示した走査電極５と同じ駆動電圧が、また、維持電極２１には図１３の維持電極４と同じ駆動電圧が基本的には印加される。但し、従来とは電極構造が大きく異なるので、電圧波形の詳細に至るまでが全てが同じというわけではない。
【００３２】
図２中の細実線と太破線は、それぞれ維持電極２１を基準電位にしたときの第一走査電極２０、第二走査電極２２にそれぞれ印加される放電維持パルスの電圧波形を表す。それらの特徴は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるというものである。つまり、第一走査電極２０に印加される維持パルス電圧の高電位側の電圧値ＶＨｉは、第二走査電極２２に印加される維持パルス電圧の高電位側の電圧値電圧ＶＬｏと異なり、ＶＨｉに比べＶＬｏを低くしていることにある。
【００３３】
ここで図２では、維持パルス電圧の高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負である例を示したが、低電位側の電圧値が０であっても構わない。また維持パルス電圧の低電位側の電圧値が、第一走査電極２０、第二走査電極２２とも同じ電圧値である例を示しているが、低電位側の電圧値も高電位側の電圧値と同様、異なるものでも良い。また、低電位側の電圧値の絶対値は、高電位側の電圧値ＶＨｉと同一である例を示したが、低電位側の電圧値の絶対値としてＶＨｉより大きな値を設定しても構わない。また、維持パルス電圧の印加のタイミングの位相が１８０度ずれて電圧の正負が逆転しても、また、図３に示すように、図２に対して、第一走査電極２０と第二走査電極２２とに印加する維持パルス電圧の大小が入れ替わったものでも構わない。
【００３４】
図４に本実施の形態にかかるＰＤＰを駆動するための駆動電圧の波形を示す。これは、表示期間の駆動電圧波形については、維持電極２１の電圧波形は図１３に示す従来例と同様の電圧波形とし、表示電極２３である第一走査電極２０および第二走査電極２２には、図２または図３を用いて説明した上述の条件を満たす駆動電圧を印加するものである。
【００３５】
以上の構成における駆動の状態は次のとおりと考えられる。まず、第二走査電極２２よりも高い維持パルス電圧が印加される第一走査電極２０と維持電極２１との間で第１の維持放電が発生する。この第１の維持放電によって発生した荷電粒子や励起状態の粒子等がプライミングとなるため、その結果、第一走査電極２０より低い維持パルス電圧しか印加されていない第二走査電極２２と維持電極２１との間でも第２の維持放電が始まる。結果として放電領域が拡大し輝度向上が図られ、且つ、放電は維持電極２１を中心とした第一走査電極２０と第二走査電極２２との領域内となるので、ＰＤＰが高精細で放電セル１４ピッチが狭い場合であっても、隣接する放電セル１４間での放電の干渉は発生しにくい。
【００３６】
ここで、本実施の形態にかかるＰＤＰと従来のＰＤＰとの評価の比較を、実際にＰＤＰを作製することで行った。本実施の形態にかかるＰＤＰの駆動電圧の波形は図４に示したものとし、従来のＰＤＰの駆動電圧の波形は図１３に示したものとした。そして、ＰＤＰの中央部の領域のみを白表示し（背景は黒表示）、発光輝度を同一に保ちながら、消費電力を調べた。
【００３７】
その結果、従来のＰＤＰの消費電力は、本実施の形態にかかるＰＤＰに比べ約１．６倍となることが判った。また、放電電流の測定結果を図１０に示す。太線は本発明でのＰＤＰ、細線は従来例でのＰＤＰの結果である。本実施の形態にかかるＰＤＰの放電電流は、従来例のＰＤＰの放電電流に比べ、ピークが低く、且つ、ピークが２つあり、放電電流が流れている時間が長くなっていることがわかる。放電電流の２つのピークは、それぞれ第１および第２の維持放電の発生を意味している。
【００３８】
以上の評価結果において、本実施の形態にかかるＰＤＰの消費電力が低下し、発光効率が向上した理由としては以下のように考えられる。すなわち、ＰＤＰは励起レベルと基底レベル間の遷移による発光を利用している。この発光に対しては、放電電流に対して発光輝度の飽和が発生する領域が存在するため、発光効率の観点から低い電流レベルでパネルを駆動する方が望ましい。ここで、本実施の形態にかかるＰＤＰは、低放電電流で駆動することができ、且つ低放電電流に伴う発光輝度の低下を放電時間の増加で補うことができるため、発光効率が向上したものと考えられる。
【００３９】
ここで、図２および図３に示すＶＬｏおよびＶＨｉは、本発明者が行った検討により、ＶＬｏ≧０．７５ＶＨｉであることが、輝度を保ちつつ効率を向上できるという面で好ましい。
【００４０】
また図５に、別の駆動電圧の波形の例を示す。これは、維持パルス電圧の高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負であるという例である。維持パルス電圧をこのような波形とすることにより、維持電極２１と第一走査電極２０および第二走査電極２２との相対電圧差を保ちながら、それぞれに印加する電圧値を小さくすることができ、効率の向上を更に図ることができる。
【００４１】
ここで、表示期間において放電が維持される条件を考えると、第一走査電極２０と維持電極２１の間に比べて、維持電極２１と第二走査電極２２間では壁電荷量は、電極間電圧にほぼ比例して少なくなる。従って、安定な維持放電を保つためには、半周期後の維持パルス電圧は両電極間の電圧を等しくし、放電後はほぼ等量の壁電荷を蓄積する必要がある。壁電荷量の違いによって電極間電圧が同じでも、１つの放電維持パルスで２回の放電が生じる。
【００４２】
さて、本実施の形態にかかるＰＤＰの電極構成では、第一走査電極２０と維持電極２１間では強い発光（第一の放電）が、維持電極２１と第二走査電極２２間では弱い発光（第二の放電）が常に生じる。従って、両電極間で蛍光体の劣化速度がアンバランスになり、パネルの寿命は第一走査電極２０と維持電極２１間付近の蛍光体劣化に律速され、結果的に寿命は短くなる。そこで、図６および図７に示すように、維持パルス電圧の周期に同期させて第一走査電極２０と第二走査電極２２とに印加される維持パルス電圧を入れ替えると、強い放電、弱い放電の位置が切り替わるため、ＰＤＰの寿命が改善される。図６に示す駆動電圧の波形は図４に示す駆動電圧の波形を、図７に示す駆動電圧の波形は図５に示す駆動電圧の波形をそれぞれ改善したものである。なお、これらの放電維持パルスの入れ替え周期は上記に限定されることはなく、周期的に入れ替えれば同様の効果が得られる。
【００４３】
また、図９に示す電極構成では、表示期間において第一走査電極２０と第二走査電極２２間に異なる電圧を印加することによって、セル間ギャップ１６で浮遊容量が存在し、その充放電に伴う電力損（無効電力）が消費電力を上げてしまうという課題が発生する場合がある。そのような場合には、図８に示すように、複数の表示電極２３を、隣り合う放電セル１４間で、第一走査電極２０どうし、または第二走査電極２２どうしが隣接するように配置することで解決することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高精細であっても発光効率の改善により、高輝度、低消費電力の、そして低消費電力という意味では環境負荷が少ないプラズマディスプレイパネル駆動方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの要部を示す断面図
【図２】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動部が表示期間で出力する駆動電圧の波形を示す図
【図３】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動部が表示期間で出力する駆動電圧の波形を示す図
【図４】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図５】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図６】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図７】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図８】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図９】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図１０】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルとの放電電流波形の比較を示す図
【図１１】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図
【図１２】従来のプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図１３】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【符号の説明】
２ 表面基板
３ 背面基板
１０ データ電極
１４ 放電セル
２０ 第一走査電極
２１ 維持電極
２２ 第二走査電極
２３ 表示電極
【発明の属する技術分野】
本発明は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（以下、ＰＤＰと記す）は、ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させて画像表示を行っている。ＰＤＰは、図１１に示すように、間に放電空間１を形成するように表面基板２と背面基板３とを対向配置して構成されている。
【０００３】
表面基板２上には、維持電極４および走査電極５が複数形成されている。維持電極４および走査電極５はそれぞれ透明電極６の上に金属からなるバス電極７を形成して構成している。また、維持電極４および走査電極５を覆うように表面基板２上に第一誘電体層８が形成され、さらに第一誘電体層８上に保護層９が形成されている。
【０００４】
背面基板３上には、表示情報を書き込むためのデータ電極１０が複数形成され、データ電極１０を覆うように背面基板３上に第二誘電体層１１が形成されている。第二誘電体層１１上には、データ電極１０の間に位置するようにデータ電極１０に平行な隔壁１２が形成され、第二誘電体層１１の表面および隔壁１２の側面には蛍光体層１３が形成されている。データ電極１０および隔壁１２は、維持電極４および走査電極５と直交するよう配置されており、維持電極４および走査電極５とデータ電極１０との交差部に放電セルが形成される。
【０００５】
放電空間１には、放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが５００Ｔｏｒｒ程度の圧力で充填されている。隔壁１２は、隣接する放電セル間を仕切り、ガス放電に関わる荷電粒子等のクロストークによる誤放電や光学的クロストークによる混色を防いでいる。
【０００６】
図１２は従来のパネル部において維持電極４および走査電極５の配列の一例を示す概略図であり、維持電極４、走査電極５、データ電極１０および隔壁１２をそれらの位置関係がわかるように示している。一点鎖線で囲んだ領域は１つの放電セル１４を表している。この図からわかるように、従来のパネル部では、放電ギャップ１５をあけて配置された維持電極４および走査電極５からなる表示電極が各行に形成され、行間において維持電極４同士または走査電極５同士が隣り合うようにセル間ギャップ１６をあけて配置されている。
【０００７】
そして、上述のＰＤＰは、それを駆動する駆動部と接続することによりプラズマディスプレイ装置が構成される。
【０００８】
次に、ＰＤＰの表示動作について駆動電圧波形を示す図１３を用いて説明する。テレビ映像を表示する場合、ＮＴＳＣ方式において映像は１秒間に６０個のフレームで構成されている。このパネルで画像表示を行う場合、一定の強さをもつ発光パルスの数を例えば１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８のようにバイナリで重み付けした８個のサブフィールドによって１フレームを構成する。８個のサブフィールドはそれぞれの重み付けに応じた輝度の表示を行うものであり、これら８個のサブフィールドの中から表示に用いるサブフィールドを１個または複数個選択して所定輝度の表示を行うことにより階調表示を行っている。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および表示期間からなる。
【０００９】
初期化期間では、まず維持電極４に全面同時消灯パルスを印加することにより前のサブフィールドでの維持放電を終了させる。続いて走査電極５に全面同時点灯パルスを印加することによりすべての放電セルについて初期化放電を行い、次に維持電極４に全面同時消灯パルスを印加して初期化放電を終了させる。これにより、すべての放電セルにおいて前のサブフィールドの表示期間における点灯状態の影響を受けないようにする。
【００１０】
初期化期間の後のアドレス期間では、１行目の走査電極５に書き込み走査パルスを印加すると同時に所望のデータ電極１０に書き込み信号パルスを印加することにより、１行目の放電セル１４のうち点灯させたい放電セル１４でアドレス放電を起こし、保護層９の表面および蛍光体層１３の表面に壁電荷を蓄積させる。２行目以降のすべての行についても順次同様にして点灯させたい放電セル１４でアドレス放電を起こす。このようにして表示情報の書き込みを行う。
【００１１】
アドレス期間の後の表示期間では、維持電極４と走査電極５との間に数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの放電維持パルスを印加することにより、アドレス期間においてアドレス放電を起こした放電セル１４内でのみ維持放電を発生させる。維持放電で発生する紫外線によって蛍光体層１３を励起し、可視光を発生させて表示動作を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＤＰに対しては高精細化への要求が高まっており、これに対応するためには放電セルの配列ピッチを狭くする必要があるが、そのような狭ピッチで配列された場合、放電セル内の荷電粒子が放電セル内壁面へ拡散してしまうため、発光効率が低下するなどの問題が発生する。
【００１３】
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あり、発光効率が高く、高輝度、低消費電力のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するものである。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持パルス電圧を維持電極と走査電極とに交互に印加し、且つ、表示電極である第一走査電極と第二走査電極に対する維持パルス電圧は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるものとなるように制御するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持パルス電圧を維持電極と走査電極とに交互に印加し、且つ、表示電極である第一走査電極と第二走査電極に対する維持パルス電圧は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるものとなるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、維持パルス電圧の、高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負であるというものである。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、表面基板の複数の表示電極は、隣り合う放電セル間で、第一走査電極どうし、または第二走査電極どうしが隣接するように配置していることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の発明において、走査電極である第一走査電極と第二走査電極とに印加する維持パルス電圧を、一定の周期で入れ替えることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記一定の周期が、維持パルス電圧の周期であるというものである。
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１１および図１２に示す部分と同一部分については同じ番号を付けている。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰの要部を示す断面図であり、図１１および図１２に示した従来のＰＤＰと異なる点は表示電極の構成である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰは、２つの基板である表面基板２と背面基板３とを間に放電空間１を形成するように対向配置し、表面基板２と背面基板３の周縁部を封着ガラスで気密封止して構成している。放電空間１にはＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスを所定の圧力および混合比で充填している。
【００２５】
ガラスからなる表面基板２上には、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２を順に配置することにより構成した表示電極２３を複数形成している。第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２はそれぞれ透明電極６とその上に形成したバス電極７とにより構成されている。透明電極６はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ２）等からなり、バス電極７は銀（Ａｇ）厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはクロム／銅／クロム（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなる。
【００２６】
また、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラスからなる第一誘電体層８（厚み４０μｍ）を、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２を覆うように表面基板２上に形成している。また、放電空間１で発生する放電プラズマによる損傷から第一誘電体層８を保護するように、第一誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層９（厚み５００ｎｍ）を形成している。
【００２７】
一方、ガラスからなる背面基板３上には、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２からなる表示電極２３と直交する方向に複数のデータ電極１０を形成している。データ電極１０は、たとえば銀厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはクロム／銅／クロム積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）からなる。背面基板３上にはデータ電極１０を覆うように、第一誘電体層８の構成材料と同様な低融点ガラスからなる第二誘電体層１１（厚み５μｍ〜２０μｍ）を形成している。また、図示していないが第二誘電体層１１上にはガラスを主成分とする隔壁が、データ電極１０間に位置するようにかつデータ電極１０と平行に形成されている。さらに、カラー表示のための３色（赤、緑、青）の蛍光体層１３を第二誘電体層１１上および隔壁の側面に設けている。なお、第二誘電体層１１を設けることによって蛍光体層１３の密着性を改善するようにしており、第二誘電体層１１が無いとパネルが動作しないというものではない。
【００２８】
図９は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいて、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２とデータ電極１０および隔壁１２との位置関係がわかるように示した概略図である。
【００２９】
図９に示すように、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２からなる表示電極２３が行方向に伸長して複数並んで配置されており、１つの表示電極２３を構成する維持電極２１と第一走査電極２０および第二走査電極２２との間にはそれぞれ放電ギャップ１５が設けられている。また、データ電極１０と隔壁１２は列方向に伸長して配置されており、表示電極２３とデータ電極１０との交差部には一点鎖線で領域を示す放電セル１４が形成され、データ電極１０に沿って隣接する放電セル１４間では第一走査電極２０と第二走査電極２２とがセル間ギャップ１６を隔てて隣り合って配置されている。
【００３０】
そして、表面基板２と背面基板３の間に複数の放電セル１４を形成するように対向配置し、表面基板２と背面基板３の周縁部を封着ガラスで気密封止し、放電空間１にはＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスを所定の圧力および混合比で充填することでＰＤＰが完成する。つまり、本実施の形態にかかるＰＤＰは、表面基板２と背面基板３との間に複数の放電セル１４を形成することにより構成され、一方の基板である表面基板２上に、第一走査電極２０、維持電極２１および第二走査電極２２で構成される表示電極２３を各放電セル１４毎に１組配置されるように形成した構成となっている。
【００３１】
次に、ＰＤＰの表示動作について図２に示す駆動電圧波形を用いて説明する。これは、図１３に示した従来の駆動電圧波形に対して異なる、表示期間における駆動波形のみを示すものである。すなわち、表示期間以外の、初期化期間とアドレス期間においては、本実施の形態においては、第一走査電極２０および第二走査電極２２には図１３で示した走査電極５と同じ駆動電圧が、また、維持電極２１には図１３の維持電極４と同じ駆動電圧が基本的には印加される。但し、従来とは電極構造が大きく異なるので、電圧波形の詳細に至るまでが全てが同じというわけではない。
【００３２】
図２中の細実線と太破線は、それぞれ維持電極２１を基準電位にしたときの第一走査電極２０、第二走査電極２２にそれぞれ印加される放電維持パルスの電圧波形を表す。それらの特徴は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるというものである。つまり、第一走査電極２０に印加される維持パルス電圧の高電位側の電圧値ＶＨｉは、第二走査電極２２に印加される維持パルス電圧の高電位側の電圧値電圧ＶＬｏと異なり、ＶＨｉに比べＶＬｏを低くしていることにある。
【００３３】
ここで図２では、維持パルス電圧の高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負である例を示したが、低電位側の電圧値が０であっても構わない。また維持パルス電圧の低電位側の電圧値が、第一走査電極２０、第二走査電極２２とも同じ電圧値である例を示しているが、低電位側の電圧値も高電位側の電圧値と同様、異なるものでも良い。また、低電位側の電圧値の絶対値は、高電位側の電圧値ＶＨｉと同一である例を示したが、低電位側の電圧値の絶対値としてＶＨｉより大きな値を設定しても構わない。また、維持パルス電圧の印加のタイミングの位相が１８０度ずれて電圧の正負が逆転しても、また、図３に示すように、図２に対して、第一走査電極２０と第二走査電極２２とに印加する維持パルス電圧の大小が入れ替わったものでも構わない。
【００３４】
図４に本実施の形態にかかるＰＤＰを駆動するための駆動電圧の波形を示す。これは、表示期間の駆動電圧波形については、維持電極２１の電圧波形は図１３に示す従来例と同様の電圧波形とし、表示電極２３である第一走査電極２０および第二走査電極２２には、図２または図３を用いて説明した上述の条件を満たす駆動電圧を印加するものである。
【００３５】
以上の構成における駆動の状態は次のとおりと考えられる。まず、第二走査電極２２よりも高い維持パルス電圧が印加される第一走査電極２０と維持電極２１との間で第１の維持放電が発生する。この第１の維持放電によって発生した荷電粒子や励起状態の粒子等がプライミングとなるため、その結果、第一走査電極２０より低い維持パルス電圧しか印加されていない第二走査電極２２と維持電極２１との間でも第２の維持放電が始まる。結果として放電領域が拡大し輝度向上が図られ、且つ、放電は維持電極２１を中心とした第一走査電極２０と第二走査電極２２との領域内となるので、ＰＤＰが高精細で放電セル１４ピッチが狭い場合であっても、隣接する放電セル１４間での放電の干渉は発生しにくい。
【００３６】
ここで、本実施の形態にかかるＰＤＰと従来のＰＤＰとの評価の比較を、実際にＰＤＰを作製することで行った。本実施の形態にかかるＰＤＰの駆動電圧の波形は図４に示したものとし、従来のＰＤＰの駆動電圧の波形は図１３に示したものとした。そして、ＰＤＰの中央部の領域のみを白表示し（背景は黒表示）、発光輝度を同一に保ちながら、消費電力を調べた。
【００３７】
その結果、従来のＰＤＰの消費電力は、本実施の形態にかかるＰＤＰに比べ約１．６倍となることが判った。また、放電電流の測定結果を図１０に示す。太線は本発明でのＰＤＰ、細線は従来例でのＰＤＰの結果である。本実施の形態にかかるＰＤＰの放電電流は、従来例のＰＤＰの放電電流に比べ、ピークが低く、且つ、ピークが２つあり、放電電流が流れている時間が長くなっていることがわかる。放電電流の２つのピークは、それぞれ第１および第２の維持放電の発生を意味している。
【００３８】
以上の評価結果において、本実施の形態にかかるＰＤＰの消費電力が低下し、発光効率が向上した理由としては以下のように考えられる。すなわち、ＰＤＰは励起レベルと基底レベル間の遷移による発光を利用している。この発光に対しては、放電電流に対して発光輝度の飽和が発生する領域が存在するため、発光効率の観点から低い電流レベルでパネルを駆動する方が望ましい。ここで、本実施の形態にかかるＰＤＰは、低放電電流で駆動することができ、且つ低放電電流に伴う発光輝度の低下を放電時間の増加で補うことができるため、発光効率が向上したものと考えられる。
【００３９】
ここで、図２および図３に示すＶＬｏおよびＶＨｉは、本発明者が行った検討により、ＶＬｏ≧０．７５ＶＨｉであることが、輝度を保ちつつ効率を向上できるという面で好ましい。
【００４０】
また図５に、別の駆動電圧の波形の例を示す。これは、維持パルス電圧の高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負であるという例である。維持パルス電圧をこのような波形とすることにより、維持電極２１と第一走査電極２０および第二走査電極２２との相対電圧差を保ちながら、それぞれに印加する電圧値を小さくすることができ、効率の向上を更に図ることができる。
【００４１】
ここで、表示期間において放電が維持される条件を考えると、第一走査電極２０と維持電極２１の間に比べて、維持電極２１と第二走査電極２２間では壁電荷量は、電極間電圧にほぼ比例して少なくなる。従って、安定な維持放電を保つためには、半周期後の維持パルス電圧は両電極間の電圧を等しくし、放電後はほぼ等量の壁電荷を蓄積する必要がある。壁電荷量の違いによって電極間電圧が同じでも、１つの放電維持パルスで２回の放電が生じる。
【００４２】
さて、本実施の形態にかかるＰＤＰの電極構成では、第一走査電極２０と維持電極２１間では強い発光（第一の放電）が、維持電極２１と第二走査電極２２間では弱い発光（第二の放電）が常に生じる。従って、両電極間で蛍光体の劣化速度がアンバランスになり、パネルの寿命は第一走査電極２０と維持電極２１間付近の蛍光体劣化に律速され、結果的に寿命は短くなる。そこで、図６および図７に示すように、維持パルス電圧の周期に同期させて第一走査電極２０と第二走査電極２２とに印加される維持パルス電圧を入れ替えると、強い放電、弱い放電の位置が切り替わるため、ＰＤＰの寿命が改善される。図６に示す駆動電圧の波形は図４に示す駆動電圧の波形を、図７に示す駆動電圧の波形は図５に示す駆動電圧の波形をそれぞれ改善したものである。なお、これらの放電維持パルスの入れ替え周期は上記に限定されることはなく、周期的に入れ替えれば同様の効果が得られる。
【００４３】
また、図９に示す電極構成では、表示期間において第一走査電極２０と第二走査電極２２間に異なる電圧を印加することによって、セル間ギャップ１６で浮遊容量が存在し、その充放電に伴う電力損（無効電力）が消費電力を上げてしまうという課題が発生する場合がある。そのような場合には、図８に示すように、複数の表示電極２３を、隣り合う放電セル１４間で、第一走査電極２０どうし、または第二走査電極２２どうしが隣接するように配置することで解決することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高精細であっても発光効率の改善により、高輝度、低消費電力の、そして低消費電力という意味では環境負荷が少ないプラズマディスプレイパネル駆動方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの要部を示す断面図
【図２】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動部が表示期間で出力する駆動電圧の波形を示す図
【図３】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動部が表示期間で出力する駆動電圧の波形を示す図
【図４】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図５】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図６】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図７】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【図８】本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図９】同じく、本発明の一実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図１０】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルとの放電電流波形の比較を示す図
【図１１】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図
【図１２】従来のプラズマディスプレイパネルの表示電極の配置を示す概略図
【図１３】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動電圧の波形を示す図
【符号の説明】
２ 表面基板
３ 背面基板
１０ データ電極
１４ 放電セル
２０ 第一走査電極
２１ 維持電極
２２ 第二走査電極
２３ 表示電極
Claims (6)
- 維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、第一走査電極と維持電極との間に与えた電位差により第１の維持放電を発生させた後、第一走査電極と維持電極との間の電位差より小さい電位差が与えられている第二走査電極と維持電極との間に第２の維持放電を発生させるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 維持電極と、維持電極を挟んで隣接して設けた第一走査電極および第二走査電極とにより構成した表示電極を複数形成した表面基板を有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、維持パルス電圧を維持電極と走査電極とに交互に印加し、且つ、表示電極である第一走査電極と第二走査電極に対する維持パルス電圧は、位相が同じで高電位側の電圧値が異なるものとなるように制御するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 維持パルス電圧の、高電位側の電圧値が正で、低電位側の電圧値が負である請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 表面基板の複数の表示電極は、隣り合う放電セル間で、第一走査電極どうし、または第二走査電極どうしが隣接するように配置していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 走査電極である第一走査電極と第二走査電極とに印加する維持パルス電圧を、一定の周期で入れ替えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記一定の周期が、維持パルス電圧の周期である請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2007324119A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Lg Electronics Inc | プラズマディスプレイ装置 |
-
2002
- 2002-08-07 JP JP2002229757A patent/JP2004070035A/ja active Pending
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