JP2008139373A - ガス放電表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 陽光柱が発生するような大きさの放電ギャップを備えた対向放電構造のＰＤＰにおける発光効率を改善する。
【解決手段】 ＰＤＰ１０を駆動するに際して、駆動波形の表示期間において、維持パルスの印加を開始してから僅かな遅延時間τdelayの後に書込電極２８にデータパルスを印加することにより、放電空間２４に存在する電子のうちの一部が書込電極２８に引き寄せられる。この結果、放電空間２４内の電流密度が低下し、発光効率が高められる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＡＣ型ガス放電表示装置の駆動方法に関する。

例えば、透光性を有する第１平板(前面板)と、その前面板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第２平板(背面板)と、それら前面板および背面板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に一方向に沿って形成され且つ各々が複数の発光区画に区分される複数本の放電空間と、それら複数本の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の表示電極とを備え、その気密空間内のガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)等のＡＣ型ガス放電表示装置が知られている。

このようなガス放電表示装置は、例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用して画像を表示する。そのため、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、ＣＲＴ並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、ＣＲＴに代わる画像表示装置として期待されている。上記ＡＣ型ガス放電表示装置の形式の一つに、上記の表示電極を前面板内面に設けられた相互に平行な複数対で構成すると共に、対を成す表示電極の一方との間で書込放電を発生させることにより発光区画を選択するための書込電極を背面板内面に備えた３電極面放電構造のものがある(例えば非特許文献１，２を参照。)。

なお、「一方向に沿った放電空間」は、例えば真っ直ぐな隔壁(リブ或いはリブ状壁ともいう)で気密空間を区画することで形成されるが、本願においては、その隔壁が幅方向の両側に交互に屈曲しながら一方向に向かって延びることにより、相互に隣接する発光区画、例えばＲＧＢ三色がそれぞれ割り当てられた３区画がデルタ配列となるようなものも含まれる。また、複数本の放電空間に代えて発光区画毎に空間的に区分された放電空間が設けられるものもある。

上記のような３電極構造のＰＤＰを駆動するに際しては、一般に、１ＴＶフィールドを階調を表現するための複数例えば８つのサブフィールドに分割し、更に、そのサブフィールドの各々を、表示に寄与する全セルの電極上の電荷を均一にするためのリセット期間、点灯セルを選択するアドレス期間、そして、選択されたセルを点灯させる表示期間に分割するアドレス−表示分離(ＡＤＳ)駆動方法が用いられている。上記リセット期間においては、全表示電極対間に比較的高い電圧を印加して全セルで放電を発生させる。また、アドレス期間においては、表示電極対のうちの一方に順次に走査パルスを印加して走査すると共に、その走査に同期して書込電極のうちの表示データに応じた所定のものにデータパルスを印加して点灯セル或いは消灯セルで放電を発生させ、点灯セルのみに続く表示期間において利用し得る電荷が残る状態にする。そして、表示期間においては、全表示電極対間に維持放電パルスを交互に印加することにより、点灯セルのみで放電を発生させ且つ維持させる。

近年、上記のようなＡＤＳ駆動方法を改善する提案が種々為されている。例えば、ストライプ状のリブで仕切られたセルの各々を更にこれに交差する複数のリブで仕切った構造のＰＤＰにおいて、表示期間中に表示電極の一方に正パルスを印加する際に、その印加開始と同時に、表示電極の他方に短い負パルスを印加し、または書込電極に短い正パルスを印加することによって発光効率を改善するものがある(前記非特許文献１を参照)。また、ストライプ状のリブを備えたＰＤＰにおいても、表示期間中に表示電極に正パルスを印加する際に、１パルスの開始または終了と同時にアドレス電極に短いパルスを印加するものがある(特許文献１、前記非特許文献２を参照)。また、表示電極間に補助電極を追加し、維持パルスの印加中にその補助電極に短いパルスを印加して３電極面放電構造の駆動電圧を低下させ或いは効率を改善しようとした４電極構造のものも提案されている(例えば非特許文献３を参照。)。但し、このような４電極構造は構造が複雑になるので、現時点では実用性に欠ける。
K.-W.Whang et.al., "26.1: Invited Paper: The Effect of Cell Geometry and Plasma Loss on the Luminous Effeciency in ac Plasma Display Panel", SID 05 DIGEST, p.1130-1133 Heung-Sik Tae, "Address pulses during sustain period for increasing luminous efficiency", Journal of the SID 13/11, 2005, p.921-927 S.D.Park et.al., "7-2: Effect of Auxiliary Electrode on the Discharge Characteristics in AC PDP with Long Sustain-Gap", IMID '04 DIGEST H.Kim et.al., "P-64: Improvement of Color Gamut Using New Auxiliary Negative Pulse in AC-PDPs", SID 02 DIGEST, p.444-447 特開２００５−２０２１６０号公報 特開２００６−１０７９４０号公報

上記の非特許文献１〜３および特許文献１に記載されているＡＣ型ＰＤＰは、何れも表示電極を前面板内面に形成した所謂面放電構造を備えたものである。これに対して、本願の発明者等は、格子状の支持誘電体層の上に一方向に沿って伸びる複数本の導体が積層され、且つ、それら支持誘電体層および導体が被覆誘電体層で覆われたシート部材を用いた新たなＡＣ型ＰＤＰを提案した(例えば、特許文献２を参照。)。前面板内面に電極を設けることに代えて、このようなシート部材を導体の長手方向が隔壁の長手方向に交差する向きでその隔壁上に載置することにより、シート部材内に備えられた複数本の導体で表示電極が構成される。そのため、表示電極を前面板の内面に形成するための熱処理が施されないことから、その熱処理に起因する歪みが好適に抑制される。しかも、維持放電のための放電面が対向させられた対向放電構造であるため、発光区画相互の放電電圧のばらつきが小さくなって、動作マージンが広くなる利点がある。

ところで、上記のような対向放電構造のＰＤＰは、一対の表示電極(維持電極および走査電極)の配置が異なる他は、書込電極を備えた従来の面放電構造と同様な電極構成を備えている。そのため、これを駆動するに際しては、従来と同様なＡＤＳ駆動方法を用い得る。また、前記のような発光効率を向上するための改善を同様に適用することが考えられる。

しかしながら、面放電構造において補助パルスを印加することによる効果は、その面放電構造では表示電極対の相互間隔すなわち放電ギャップが一様ではなく、放電開始電圧のバラツキが生じ易いことから得られるものである。すなわち、放電のプライミング効果を与えることによって放電を発生させ易くすることで、発光効率の向上効果が得られる。これに対して、対向放電構造では、互いに向かい合った平行面間で表示放電を発生させることから、放電開始電圧のばらつきが本来的に小さい特徴がある。そのため、このような対向放電構造のＰＤＰに面放電構造のために工夫された駆動方法を適用してプライミング効果を与えても、発光効率の向上は期待できない。

また、面放電構造では専ら負グローのみが発生するのに対して、対向放電構造では、放電ギャップが面放電構造の場合のそれに比較して大きいことから、負グローに加えて陽光柱も発生し易い。例えば、放電ギャップが250(μm)以上になると、陽光柱が発生し空間を支配的になる。紫外線で蛍光体を励起して発光させる場合は、放電ガスとしてXe或いはこれとHe、Ne、Hg、Ar、Kr等との混合ガスが封入されているが、陽光柱が発生して放電空間内のエネルギーがXe励起状態よりも高い状態(換言すれば電流密度の高い状態)になると、高い紫外線発生効率を得ることが困難になり、延いては発光効率を高めることが困難になる。放電は電極間に電圧を印加することで加速された電子が原子に衝突し、電離を生じる現象であるが、蛍光体の励起に必要な紫外線は、HeやNe等の電離に必要なエネルギーよりも低いXeの励起状態から発生する。したがって、発光効率を改善するためには、このような放電空間内のエネルギー状態を制御する必要がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、陽光柱が発生するような大きさの放電ギャップを備えた対向放電構造のＰＤＰにおける発光効率を改善することにある。

斯かる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、一方向に沿って伸びる複数本の走査電極と、その一方向に交差する他方向に沿って伸びる複数本の書込電極との間で書込放電を発生させることによって、気密空間内に備えられる複数の発光区画のうちから発光させるものを選択する書込期間と、前記一方向に沿って伸び且つ陽光柱が生成し得る間隔を以て前記複数本の走査電極の各々に対向させられた複数本の維持電極とそれら複数本の走査電極との間で前記書込期間の後に表示放電を発生させることによって、選択された発光区画から発光させる表示期間とを含む対向放電構造ＡＣ型ガス放電表示装置の駆動方法であって、(ａ)前記表示期間において、前記走査電極および維持電極間の電圧印加開始から所定の遅延時間の後に前記書込電極に所定の正電圧を印加することにある。

このようにすれば、表示期間において、走査電極および維持電極間の電圧の印加開始から所定の遅延時間を経た後、書込電極に所定の正電圧すなわち遅延したデータパルスが印加される。そのため、データパルスが印加される前においては、従来と同様に走査電極と維持電極との間で放電が発生させられるが、データパルスが遅延して印加されると、放電空間に存在する電子のうちの一部が書込電極に引き寄せられる。この結果、放電空間内の電流密度が低下し、発光効率が高められる。

なお、本発明において、発光効率が高められる原理は完全には解明できていないが、例えば、以下のようなことが考えられる。まず、放電空間に存在する電子が書込電極に引き寄せられ、その上に蓄積されると、次の維持パルスの印加時において、その書込電極上の壁電荷は、放電空間内の電界を擾乱することとなる。その結果、走査電極と維持電極との間の放電が発生し難くなり、放電の立ち上がりが遅くなるので電流密度が低下する。また、書込電極に放電空間内の電子が引き寄せられ、その上に蓄積されると、そこに蓄積された量だけ放電空間内の電流密度は低下する。何れにしても、放電空間内の電流密度が低下し、NeやHe等の電離が抑制されると共にXeの励起状態が得られやすくなるので、発光効率が向上するものと考えられる。

上記のような原理によれば、書込電極に印加するデータパルスは負電圧であってもよいとも考えられる。しかしながら、負電圧を印加した場合には、書込電極に電子に比較して著しく重い陽イオンが引き寄せられることになる。そのため、書込電極上に備えられている蛍光体層がその陽イオンの衝突で劣化し易くなると共に、重い陽イオンは動きが鈍いことから短いパルスの印加では十分な空間電荷の除去が困難である。しかも、HeやNe等の電離の原因となるのは電子であるから、負電圧の印加では十分な効果は期待できない。

因みに、放電空間内の電流密度を低くして発光効率を高めようとする場合には、放電電圧を低くすることが一般に行われている。しかしながら、放電電圧を低くすると、効率が向上する一方で輝度が低下する。これに対して、本発明によれば、放電電圧を従来と同様に保ったまま、書込電極に電圧を印加するだけで発光効率が高められるので、走査電極および維持電極間の電流値は略同じになることから、輝度の低下を伴わない利点がある。

なお、前記遅延時間は表示放電を発生させるために必須である。走査電極と維持電極との間に電圧を印加する際に、同時に書込電極に正電圧を印加すると、すなわち、前記遅延時間を０にすると、書込電極上の電荷がその書込電極に印加された正電圧によって打ち消される。そのため、電界の擾乱効果が得られなくなる。

一方、データパルスの印加終了のタイミングは、走査電極および維持電極に印加される維持パルスの終了時に一致させる必要はなく、それより速くとも遅くとも差し支えない。対向放電構造では放電は電圧印加後の500(ns)程度で終了するため、データパルスが一旦印加された後は、新たな電荷は殆ど発生しない。したがって、書込電極上に電荷が蓄積された後に直ちに電圧の印加を停止しても差し支えなく、次の放電の妨げにならなければ、維持パルスの印加終了に遅れて終了させても良い。なお、データパルスの終了タイミングは発光区画の大きさが大きいほど遅いことが好ましい。

因みに、面放電構造のＰＤＰにおいても、表示期間中に維持パルスに1(μs)程度遅れて書込電極に負の補助パルスを印加する駆動方法が提案されている(前記非特許文献４を参照)。しかしながら、この駆動方法は、その補助パルスによってネオンの585(nm)の放射を減じ、延いては色再現性を高めることを目的とするものであって、本発明とは書込電極に印加するパルスのタイミングも目的も相違する。面放電構造では、まず走査電極および維持電極の内側に位置する部分間で放電が発生し、それが次第に外側に広がることから、その際に書込電極に電圧を印加すると、その放電の広がりが妨げられるだけで、放電空間全体のエネルギーの制御効果は得られない。

ここで、好適には、前記所定の正電圧は20(Ｖ)以上の電圧である。このようにすれば、書込電極に印加される電圧値が十分に高くされていることから、放電空間内の電子が容易に書込電極上に引き寄せられ、蓄積される。この電圧が低すぎると、走査電極および維持電極間で移動する電子を引き寄せることができない。

また、好適には、前記所定の正電圧は、前記表示期間において前記書込電極と前記走査電極および維持電極との間で放電が発生しない大きさである。すなわち書込電極に印加する電圧の上限は、書込電極と走査電極および維持電極との間で放電が発生しないか、発生しても十分に弱い程度に留まる値が好ましい。このような上限電圧は一義的に定められるものではなく、放電ギャップ、ガス圧、書込電極の幅寸法などで決定されるが、例えば、100(V)程度である。このように放電が発生しない大きさに定めることにより、書込電極上に壁電荷が蓄積された状態になるので、次回の維持放電形成が遅延させられ、延いては発光効率が一層高められる。

また、好適には、前記遅延時間は前記走査電極および維持電極間の放電によって放電電流が立ち上がるまでの時間以上の時間である。このようにすれば、走査電極および維持電極間で放電が発生した後にデータパルスが遅延して印加されるので、その放電の発生時に電界が十分に擾乱される。また、好適に空間電荷を減じて電流密度を低下させることができる。すなわち、前述したようにデータパルスは実際に放電が発生した後に印加することが好ましいが、走査電極および維持電極間に電圧を印加しても直ちに放電は発生しないので、放電電流の立ち上がりすなわち放電の発生を待つことが好ましい。

また、好適には、前記遅延時間は、前記走査電極と維持電極との間の放電が開始してから終了するまでの間に前記データパルスが印加されるように定められる。このようにすれば、放電空間内に十分に電子が存在する間にデータパルスが印加されるので、書込電極上に蓄積される電荷が十分に多くなり、高い擾乱効果が得られる。

また、好適には、前記遅延時間は、0.125(μs)以上、0.5(μs)以下の時間である。このようにすれば、遅延時間が適度な時間に設定されているので、発光効率が十分に高められる。例えば、450(μm)程度の極めて大きい放電ギャップを備えたパネルにおいても、発光効率の改善効果を得ることができる。なお、本発明は450(μm)を超える放電ギャップを備えたパネルであっても適用可能であるが、放電ギャップが大きくなるほど駆動電圧を高くする必要がある。そのため、現在製造されている一般的な素子を用いて駆動回路を構成するためには、駆動電圧が350(V)以下に留まる450(μm)以下の放電ギャップが実用的な限界である。なお、遅延時間が0.125(μs)よりも短いと、走査電極および維持電極間で放電が発生する前に電圧が印加されることになるので、空間電荷を引き寄せる効果が得られず、しかも、書込電極上の壁電荷で電界を擾乱して放電を遅延させる効果も減じられる。また、0.5(μs)よりも長いと、走査電極と維持電極との間の放電が略終了し、空間電荷が減少する段階にあるため、書込電極上に蓄積できる壁電荷が少なくなる。

また、前記書込電極に印加される正電圧のパルス幅は特に限定されないが、例えば、0.125(μs)以上であれば十分に発光効率が改善され、0.5(μs)以上であれば、一層高い発光効率が得られる。

また、好適には、前記駆動方法が適用されるガス放電表示装置は、透光性を有する前面板と、その前面板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された背面板と、それらの間に形成された気密空間を複数の放電空間に区分するために前記他方向に沿ってその背面板上に突設された複数本のリブ状壁と、そのリブ状壁の頂部上に載置され、格子状の支持誘電体層と、その上に積層された一方向に沿って伸びる複数本の導体と、それら支持誘電体層および導体を覆う被覆誘電体層とを備えたシート部材とを含み、そのシート部材内に備えられた複数本の導体で走査電極および維持電極が構成されたものである。このようにすれば、対向放電構造の表示電極を備えたＰＤＰを容易に構成できるが、放電ギャップは極めて大きくなるので、本発明が好適に適用される。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明のガス放電表示装置の一例であるＡＣ型カラーＰＤＰ(以下、単にＰＤＰという)１０の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図１において、ＰＤＰ１０は、それぞれの略平坦な一面１２，１４が対向するように所定間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板１６および背面板１８を備えている。それら前面板１６および背面板１８は、格子状のシート部材２０を介して図示しないその周縁部において気密に封着されており、これによりＰＤＰ１０の内部に気密空間が形成されている。この気密空間内には、例えば、Ne-Xe30%ガスが60(kPa)程度の圧力で封入されている。

上記前面板１６および背面板１８は、何れも1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法であって透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものであって、単独の表示装置として用いられる場合には例えば900×500(mm)程度の大きさを備え、複数枚が縦横に密接して並べられることにより所謂タイル型表示装置として用いられる場合には例えば450×350(mm)程度の大きさを備えるものである。

上記の背面板１８上には、一方向に沿って伸びる複数本の隔壁２２が、例えば400(μm)程度の一様な相互間隔で突設されて、前面板１６および背面板１８間の気密空間が長手状の複数の放電空間２４に区分されている。この隔壁２２は、例えば、PbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-ZnO-TiO₂系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスを主成分とする厚膜材料から成り、各々幅寸法が60(μm)〜1.0(mm)程度の範囲内、例えば100(μm)程度、高さ寸法が5〜300(μm)程度の範囲内、例えば10〜20(μm)程度の大きさを備えたものである。また、隔壁２２には、例えばアルミナ等の無機充填材(フィラー)やその他の無機顔料等が適宜添加されることにより、膜の緻密度や強度、保形性等が調節されている。前記のシート部材２０は、格子のうちの一方向に沿って伸びる部分がこの隔壁２２の頂部上に重なる位置関係にある。

また、背面板１８上には、厚膜銀等から成る複数本の書込電極２８が前記複数の隔壁２２の長手方向に沿ってそれらの間の位置に設けられている。この書込電極２８は、背面板１８の内面全面を覆う低軟化点ガラスおよび白色の酸化チタン等の無機フィラー等から成るオーバ・コート３０に覆われている。上記の隔壁２２は、このオーバ・コート３０上に突設されている。

また、オーバ・コート３０の表面および隔壁２２の側面には、放電空間２４毎に塗り分けられた蛍光体層３２が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層３２は、例えば紫外線励起により発光させられるＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)等の発光色に対応する３色の蛍光体の何れか(それぞれ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂと表示した)から成るものであり、隣接する放電空間２４相互に異なる発光色となるように順に設けられている。

一方、前記の前面板１６の内面１２には、前記隔壁２２に対向する位置に隔壁３４が例えば格子状に設けられている。この隔壁３４は、例えば隔壁２２と同じ材料から成るものであるが、例えばブラック・マトリクスとしても機能させる場合には、例えば隔壁２２と同じ材料系に黒色顔料粉末(例えば黒色金属酸化物粉末)を分散させた材料で構成され、何れの場合にも、例えば5〜300(μm)程度の範囲内、例えば10(μm)程度の高さ寸法(厚さ寸法)で設けられたものである。前面板内面１２のこの隔壁３４相互間には、蛍光体層３６が例えば3〜50(μm)程度の範囲内例えば5(μm)程度の厚さ寸法で設けられている。この蛍光体層３６は、放電空間２４毎に単一の発光色が得られるように、背面板１８上に設けられた蛍光体層３２と同じ発光色のものが設けられている。上記隔壁３４の高さ寸法は、シート部材２０が蛍光体層３６に接することを防止するために、その表面が蛍光体層３６の表面よりも高くなるように定められている。

図２は、上記のＰＤＰ１０の隔壁２２の長手方向に沿った断面を示す図である。図１および図２に示されるように、前記シート部材２０は、例えば全体で50〜500(μm)の範囲内、例えば170(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、その表面および裏面にそれぞれ位置する上側誘電体層３８および下側誘電体層４０と、それらの間に積層された導体層４４と、これらの側面全体(或いは外周面全体)を覆って設けられた誘電体皮膜４８と、その誘電体皮膜４８を更に覆って設けられ且つシート部材２０の表層部を構成する保護膜５０とから構成されている。本実施例においては、上記誘電体層３８，４０の一方または両方が支持誘電体層に相当する。

上記のシート部材２０は、導体層４４が設けられていない方向すなわち隔壁２２に沿って伸びる部分が、例えば100(μm)程度すなわち隔壁２２と同様な幅寸法で、400(μm)程度の一様な相互間隔に構成されている。また、これに直交する方向すなわち導体層４４の長手方向に沿って伸びる部分が、例えば300(μm)程度の幅寸法で、450(μm)程度の一様な相互間隔に構成されている。したがって、格子の開口の大きさは300×450(μm)程度になっており、本実施例においては、これが１セルすなわち１発光区画の大きさに相当する。上側誘電体層３８および下側誘電体層４０の厚さ寸法は、それぞれ例えば70(μm)程度で、導体層４４の厚さ寸法は例えば30(μm)程度である。また、誘電体皮膜４８の厚さ寸法(側面における被覆寸法)は例えば50(μm)程度である。

なお、本実施例においては、図２において、左側に位置する導体層４４(Ｘ)が例えば維持電極に、右側に位置する導体層４４(Ｙ)が例えば走査電極に相当する。この図２から明らかなように、これら維持電極Ｘと走査電極Ｙとは互いに対向する放電面を備えており、前面板１６の内面１２に沿った方向に放電させられる対向放電構造となっている。また、これら維持電極Ｘおよび走査電極Ｙは隔壁２２の長手方向において交互に設けられている。

また、誘電体層３８，４０は、例えばPbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-ZnO-TiO₂系或いはこれらを組み合わせた系、例えばAl₂O₃-SiO₂-PbO等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。また、前記の導体層４４は、例えば銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等を導電成分として含む厚膜導体である。また、前記の誘電体皮膜４８は、例えばPbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-ZnO-TiO₂系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。また、前記保護膜５０は、例えば0.5〜1(μm)程度の厚さ寸法のMgOから成る(或いはMgOを主成分とする)薄膜または厚膜であって、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に交流放電の電極として機能する。

なお、各電極の接続構成は図示を省略するが、導体層４４のうち維持電極Ｘとして機能するものが共通の配線に接続され、走査電極Ｙとして機能するものが個別の配線に接続される。また、複数本の書込電極２８はそれぞれ個別の配線に接続される。

以上のように電極構造が構成されたＰＤＰ１０は、例えば、良く知られたＡＤＳ駆動方法を用いて駆動されるが、その駆動方法におけるリセット期間およびアドレス期間の駆動は従来と同様であるので、表示期間の駆動のみについて説明する。図３は、表示期間における駆動波形の一部を抜き出して示したものである。リセット期間において全面の電荷を均一化し、アドレス期間において発光させるセルを選択した後、表示期間においては、例えば、維持電極４４Ｘと走査電極４４Ｙに交互に極性の反転する維持パルスが印加される。

図３において、Ｔsusは維持パルスの１周期を、τsusは表示パルスのパルス幅をそれぞれ表している。本実施例においては、Ｔsus＝30(μs)、τsus＝10(μs)とした。また、維持放電電圧はＶsus＝360(V)である。この維持パルスの印加方法は従来から良く用いられているものであるが、本実施例においては、これを印加している間に書込電極２８にデータパルスを遅延して印加する。データパルスは、維持パルスの印加開始からτdelayだけ遅れて印加され、例えば、１個の維持パルスと同時に印加終了する。データパルスのパルス幅は例えばτdata＝0.125〜9.5(μs)の範囲内、例えば9.5(μs)程度、電圧は例えばＶdata＝20〜100(V)の範囲内、例えば80(V)程度である。また、遅延時間は例えばτdelay＝0.125〜1(μs)程度である。このデータパルスを、維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙの何れに正電圧が印加される際にも、τdelayだけ遅延して印加する。

図４(ａ)〜(ｃ)は、上記図３に示す駆動波形で駆動した場合の時刻ｔ₁における壁電荷形成を説明するための模式図である。

図４(ａ)は、データパルスを印加しない従来の駆動方法による場合の壁電荷形成状況を示している。書込電極２８にデータパルスが印加されない場合には、維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙに正負が反対の他は同様な壁電荷が形成されるので、各維持パルスが印加される際の陽極(維持電極４４Ｘ)および陰極(走査電極４４Ｙ)近傍の電界形状は等しく、放電空間内には一様な電界が発生する。そのため、維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙ間の放電が比較的発生し易く、放電の立ち上がりは早い状態にある。

図４(ｂ)は、データパルスをτdelay＝0.5(μs)だけ遅延して印加した場合の時刻ｔ₁における壁電荷形成状況を示している。時刻ｔ₁よりも一つ前の維持パルス(すなわち、走査電極４４Ｙ側が正の維持パルス)が印加されて維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙ間で放電が発生した後、書込電極２８にデータパルスが印加されると、負電圧が印加されている維持電極４４Ｘと書込電極２８との間にも電界が形成され、放電空間２４内の一部の電子が書込電極２８に引き寄せられてその上に壁電荷が蓄積される。また、書込電極２８に一部の電子が向かわせられた結果、走査電極４４Ｙ上に蓄積される負電荷の量が減じられる。この状態で次の維持パルスが印加されると、時刻ｔ₁では、維持電極４４Ｘと走査電極４４Ｙとの壁電荷のアンバランスと、書込電極２８上に蓄積されている負電荷によって放電空間２４内の電界が擾乱される。そのため、電界の弱い空間領域が広がるため、放電が生じ難くなり、放電の立ち上がりが遅くなる。また、遅延時間τdelayの後、データパルスが印加されると、放電空間２４内の電子が書込電極２８に引き寄せられる。これらにより、その放電空間２４内の電流密度が低下させられるので、Neの電離が抑制され、且つXeの励起状態が好適に生じるので、発光効率が高められる。

図４(ｃ)は、データパルスを遅延時間０で印加した場合の時刻ｔ₁における壁電荷形成状況を示している。維持パルスを印加すると同時にデータパルスが印加されると、書込電極２８上の壁電荷による電界がそのデータパルスで打ち消されることになる。そのため、その壁電荷が存在しない場合と同様に、放電空間２４内に略一様な電界が発生することから、放電の立ち上がりは早くなる。書込電極２８にデータパルスを印加することによって放電空間２４内の電子がその書込電極２８上に引き寄せられる現象は、遅延時間を設けた場合と同様に生ずるが、発光効率は殆ど改善しない。

図５に、Ｖsus＝360(V)、τsus＝10(μs)、τdelay＝1(μs)、τdata＝9(μs)の条件における放電電流の測定結果を示す。図５の上段が維持電極４４Ｘの電流値を、下段が書込電極２８の電流値をそれぞれ表している。横軸の時間は維持パルスの印加開始時点を０とした経過時間である。また、「Ｖdata＝0V」と記したものは、データパルスを印加しない場合の電流値を、「50V」と記したものはＶdata＝50(V)のデータパルスを印加した場合の電流値をそれぞれ表している。

上記の図５に示すように、データパルスが印加される場合は、印加しない場合に比較して維持電極４４Ｘの電流値の立ち上がりが遅くなる。すなわち、放電の立ち上がりが遅くなる。これは、前述したように、書込電極２８上に蓄積されている壁電荷の影響で電界が擾乱されるためであると考えられる。一方、書込電極２８の電流値は、データパルス電圧Ｖdataが低いことから放電が発生しないので、データパルスを印加した1(μs)以降も電流値の変化は無い。

なお、一般に、発光効率を高めるためには、電圧を低くして電流密度を減じることが行われているが、その場合には輝度も低下する不都合がある。本実施例によれば、走査電極４４Ｙと維持電極４４Ｘとの間に印加している電圧は従来と同様に保ちながら、電流密度のみが減じられるので、輝度を保ちつつ発光効率が高められる利点がある。

図６および図７は、遅延時間がτdelay＝0.5(μs)および遅延時間0の場合のデータパルス電圧Ｖdataと発光効率および輝度との関係を評価した結果を示したものである。なお、発光効率を算出するための電力は、書込電極２８を含めた全ての電極に流れる電流と主放電電圧との積で求めた。遅延時間τdelayが0のときは、前述したように、直前に蓄積された壁電荷をデータパルスが打ち消すことになるため、データパルスを印加しない場合すなわち図６、図７におけるＶdata＝0(V)の場合に比較して、発光効率および輝度共に殆ど向上が見られない。

これに対して、τdelay＝0.5(μs)の場合には、100(V)まではＶdataが大きくなるに従って発光効率および輝度共に上昇し、発光効率は、Ｖdata＝80(V)のときに35(％)上昇して4.36(lm/W)に達する。このとき、輝度は2230(cd/m²)であった。データパルスを印加しても、電圧が十分に低い範囲に留まれば維持電極４４Ｘ或いは走査電極４４Ｙとの間で放電が発生しない。そのため、主放電の印加電圧は一定で、電流値も変化しないから、電力は変化せず、輝度が上昇しただけ発光効率は向上することになる。但し、Ｖdataが大きくなると、書込電極２８と維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙとの間で放電が発生するため、輝度が向上しても同時に電流値も増大し、発光効率が低下する。

図８は、データパルスの遅延時間τdelayと発光効率との関係を評価した結果を示したものである。なお、この評価はτsus＝τdelay＋τdataすなわちデータパルスの印加終了を維持パルスと同時として行った。また、各遅延時間におけるデータパルス電圧Ｖdataは、それぞれ発光効率が最も高くなるように定めた。電圧の範囲は40〜80(V)であった。この評価結果によれば、τdelay＝0.5(μs)で発光効率が最大になり、これを超えると低下する傾向にある。維持電極４４Ｘと走査電極４４Ｙとの間の放電は、概ね電圧印加後0.5(μs)で終了するものと考えられるが、放電が終了した後は、新たな空間電荷が発生せず、維持電極４４Ｘおよび走査電極４４Ｙ上で再結合してしまう。そのため、その後に書込電極２８にデータパルスを印加しても、引き寄せることのできる電子が減じられているため、壁電荷を十分に蓄積できない。その結果、次回の維持パルス印加時に電界を十分に擾乱できないので、発光効率の向上効果が減じられるものと考えられる。

図９および図１０は、データパルスのパルス幅τdataと発光効率および輝度との関係を評価して結果を示したものである。遅延時間τdelay＝0の場合には、パルス幅に関係なく、発光効率および輝度の改善効果は殆ど認められない。これに対して、τdelay＝0.5(μs)または1.0(μs)の場合には、τdata＝0.125(μs)でも発光効率および輝度の両者において改善効果が明らかに認められる。また、発光効率については、τdata＝0.5(μs)で十分に高められて、それよりもパルス幅を大きくしても殆ど改善は認められない。一方、輝度については、τdata＝0.5(μs)でも十分に高められるが、τdata＝1.0(μs)までは改善効果が認められる。したがって、発光効率を重視すれば、パルス幅τdataは0.5(μs)が最善と考えられるが、輝度を求める場合には、1.0(μs)程度が好ましいと言える。

上述したように、本実施例によれば、表示期間において、維持パルスを印加してから僅かな遅延時間τdelayの後に書込電極２８にデータパルスを印加することにより、放電空間２４に存在する電子のうちの一部が書込電極に引き寄せられる。この結果、放電空間２４内の電流密度が低下し、発光効率が高められる。

以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

本発明の駆動方法が適用される３電極構造のカラーＰＤＰの一例の構成を一部を切り欠いて模式的に示す斜視図である。 隔壁の長手方向に沿った断面において、図１のＰＤＰの断面構造の要部を説明する図である。 図１のＰＤＰを駆動するための表示期間における駆動波形の一例である。 (ａ)〜(ｃ)は図３の駆動方法における壁電荷形成を説明するための図である。 図３の駆動方法による放電電流値の時間変化の一例を示す図である。 図３の駆動方法によるデータパルス電圧と発光効率との関係を表した図である。 図３の駆動方法によるデータパルス電圧と輝度との関係を表した図である。 図３の駆動方法によるデータパルス遅延時間と発光効率との関係を表した図である。 図３の駆動方法によるデータパルス幅と発光効率との関係を表した図である。 図３の駆動方法によるデータパルス幅と輝度との関係を表した図である。

符号の説明

１０：ＰＤＰ、１６：前面板、１８：背面板、２０：シート部材、２４：放電空間、２８：書込電極、４４：導体層(Ｘ：維持電極、Ｙ：走査電極)

Claims (4)

1. 一方向に沿って伸びる複数本の走査電極と、その一方向に交差する他方向に沿って伸びる複数本の書込電極との間で書込放電を発生させることによって、気密空間内に備えられる複数の発光区画のうちから発光させるものを選択する書込期間と、前記一方向に沿って伸び且つ陽光柱が生成し得る間隔を以て前記複数本の走査電極の各々に対向させられた複数本の維持電極とそれら複数本の走査電極との間で前記書込期間の後に表示放電を発生させることによって、選択された発光区画から発光させる表示期間とを含む対向放電構造ＡＣ型ガス放電表示装置の駆動方法であって、
   前記表示期間において、前記走査電極および維持電極間の電圧印加開始から所定の遅延時間の後に前記書込電極に所定の正電圧を印加することを特徴とするガス放電表示装置の駆動方法。
2. 前記所定の正電圧は20(Ｖ)以上の電圧である請求項１のガス放電表示装置の駆動方法。
3. 前記所定の正電圧は、前記表示期間において前記書込電極と前記走査電極および維持電極との間で放電が発生しない大きさである請求項１または請求項２のガス放電表示装置の駆動方法。
4. 前記遅延時間は前記走査電極および維持電極間の放電によって放電電流が立ち上がるまでの時間以上の時間である請求項１乃至請求項３の何れかのガス放電表示装置の駆動方法。

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