JP2904153B2 - カラー表示用プラズマディスプレイパネルおよびその駆動方法 - Google Patents

カラー表示用プラズマディスプレイパネルおよびその駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルに関し、特に3電極のカラー表示用交流放電
型プラズマディスプレイパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】大面積化が容易なフラットディスプレイ
として、パーソナルコンピュータ、ワークステーション
の表示出力用に、および壁掛けテレビ用等に用いられる
プラズマディスプレイパネルには、動作方式上の分類に
より、電極が放電ガスに露出し電圧が印加される期間だ
け放電を起こすDC型と、電極が誘電体に覆われ放電ガ
スへ露出せずに放電を起こすAC型がある。AC型では
上記誘電体の電荷蓄積作用により、放電セル自体にメモ
リ機能がある。
【0003】一般的な3電極の交流放電型プラズマディ
スプレイパネル(AC−PDP、以下PDPと略称する
場合がある)の構成の一例を、PDPの断面図を示す図
7を参照して説明すると、PDPはガラスよる成る前面
基板10と、同じくガラスより成る背面基板11と、前
記前面基板10上に互に並行に形成される走査電極12
および共通電極13と、走査電極12および共通電極1
3を覆う絶縁層15aと、絶縁層を放電から保護するM
gO等より成る保護層16と、背面基板11上に走査電
極12および共通電極13と直交する方向に形成される
データ電極19と、データ電極を覆う絶縁層15bと、
絶縁層15bに塗布され、放電により発生する紫外線を
可視光に変換しカラー表示を行うための蛍光体18と、
蛍光体18および保護層16の間に放電空間を確保する
と共に単位放電空間20を区切る隔壁17と、で構成さ
れる。放電空間内には、He,Ne,Xe等の混合ガス
が放電ガスとして封入され、蛍光体18を単位放電空間
20毎に赤(R)、緑(G)および青(B)の三色に塗
り分ければカラー表示のPDPが得られる。単位放電空
間毎の発光非発光を決定する書き込み放電は、単位放電
空間20内において、前面基板10上の絶縁層15aと
背面基板11上の絶縁層15bとの間の空隙であり隔壁
17の高さでもある(保護層16および蛍光体18の厚
さを無視する)対向放電間隔を隔てた放電(対向放電と
呼ぶ)であり、発光量を決定する維持放電は、同じく単
位放電空間20内で、走査電極12と共通電極13との
関隙である面放電間隔を隔てた放電(面放電と呼ぶ)で
ある。
【0004】図8は、上述のカラー表示のPDPの3電
極(走査電極12、共通電極13およびデータ電極1
9)と単位放電空間の平面的配列状況を正面から見た図
であり、さらにこれらの電極に対するドライバの系統を
示している。
【0005】R,G,およびBを囲む枠は隔壁に囲まれ
た単位放電空間を示しており、R,GおよびBは各放電
空間内の放電による発光の色が赤、緑および青であるこ
とを示している。R,G,B3つの隣接する単位放電空
間は赤、緑および青の3つの発光色の合成により、任意
の色を表示する。以下、これを絵素と称し、単位放電空
間を画素と称する場合がある。すなわち図8はカラー表
示のPDPの表示画面における画素および、これ等の画
素に走査パルス、データパルスおよび維持パルスを印加
するための走査電極、共通電極およびデータ電極の配列
の例を示している。
【0006】走査電極12および共通電極13は表示画
面を左右に横切って平行な列をなし、データ電極19は
走査電極12および共通電極13と直交するように配列
され、絵素を構成するR,G,B3つの画素はいずれも
走査電極に沿って配列されている。走査電極12はそれ
ぞれ走査ドライバ4に、データ電極19はそれぞれデー
タドライバ5に接続され、共通電極13は一本に纏めて
維持ドライバ1に接続されている。また、走査電極には
走査ドライバ4を介して第2の維持ドライバ2が接続さ
れ、走査電極12は共通電極13と共に維持電極対を構
成する。維持ドライバ1と第2の維持ドライバ2は共に
維持制御ドライバ3に接続され、維持制御ドライバから
の制御信号は、少くとも維持パルスの発振周波数を決定
する。
【0007】各画素すなわち各単位放電空間を走査電極
12から印加される走査パルスが走査し、走査パルスに
同期してデータ電極19から印加されるデータパルスに
よって与えられる発光情報に応じて単位放電空間に対向
放電である書込み放電が発生すると、これによる壁電荷
(後述)による電位差が、維持パルス電圧に加わること
により走査電極12と共通電極13の間に面放電である
維持放電が生じる。
【0008】次に、PDPの駆動方法について、1サブ
フィールドにおいて各電極に印加される駆動電圧波形お
よびタイミングを示す図9を参照して説明する。まず走
査電極12に印加される消去パルス21により、先のサ
ブフィールドにおいて発光していた画素を消去し、全画
素を消去状態にする。次に共通電極13に印加される予
備放電パルス22により全ての画素を強制的に放電発光
させ、さらに、走査電極12に印加される予備放電消去
パルス23で全画素の予備放電を消去する。この予備放
電により、後の書き込み放電が容易になる。
【0009】予備放電消去後、各走査電極12に時分割
に走査パルス24を印加し、それに同期してデータ電極
19に、画素毎の発光データの有無に応じてデータパル
ス27を印加する。走査パルス24印加時に、データパ
ルス27が印加された画素では書き込み放電が発生する
が、走査パルス24印加時に、データパルス27が印加
されないと書き込み放電は生じない。データパルス27
の斜線は、発光データの有無に従い、データパルス27
の有無が決定されていることを示す。今走査パルスが負
極性、データパルスが正極性とする。
【0010】書き込み放電が生じた画素では、走査電極
12上の絶縁層15aに壁電荷と呼ばれる正電荷が蓄積
され、この壁電荷による正電位と、共通電極13に印加
する第1回目の維持パルス25の重畳により第1回目の
維持放電が発生する。維持パルス25および維持パルス
26の電圧を、このパルス電圧単独では放電が発生しな
い程度に予め調整しておくと、書き込み放電が生じない
画素には、1番目の維持パルス25印加前に、壁電荷に
よる電位が無いため、第1回目及びそれ以降の維持放電
は発生しない。第1回目の維持放電が生ずると共通電極
13上の絶縁層15aに正の壁電荷が、また走査電極1
2上の絶縁層15aに負の壁電荷が蓄積される。この壁
電荷による電位差に、走査電極12に印加する維持パル
ス26が重畳され第2回目の維持放電が生ずる。このよ
うにx回目の維持放電により形成される壁電荷による電
位差と、x+1回目の維持パルスが重畳されてx+1回
目維持放電が生じ、書込み放電発生後走査電極12と共
通電極13に交互に印加される維持パルス25、26に
より維持放電が持続する。この維持放電の持続回数によ
り発光量が決定される。
【0011】今図8に示すような画素および電極の配列
を採るPDPにおいて、走査電極に沿って配列された
R、G、B3つの画素の集まりである1絵素を示す図1
0(a)と、Gを除くRとBの画素に書き込み放電を発
生させる際の走査パルス24およびデータパルス27の
駆動タイミング関係を示す図10(b)を参照し、画素
毎の表示選択動作を説明する。図10(a)のG画素の
斜線は、この画素が非発光であることを示す。
【0012】走査電極12が、1絵素を構成するRGB
の画素を横断しているため、走査パルス24は絵素を構
成するR、G、Bの3画素に同時に印加される。走査パ
ルス24印加時に、R画素、B画素のデータ電極19
a、19cにデータパルス27を印加し、G画素のデー
タ電極19bにはデータパルス27を印加しない。R及
びB画素では書き込み放電がなされ維持放電に移行する
が、G画素では書き込み放電が起きず、G画素は維持放
電に移行しない。このように、1つの絵素を構成するR
GB画素の発光・非発光の選択は、走査パルス一回の間
に行われる。すなわち、発光色の異なる画素に印加され
る走査パルスが共通の走査電極から与えられる。
【0013】さらに共通電極についても同様であり、維
持パルスも発光色の異なる画素に対し、常に同時に印加
される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、図8に
示すような画素および電極の配列では、絵素を構成する
3つの画素すなわち3つの単位放電空間に対し、走査電
極及び共通電極が共通であるため、発光色の異なる画素
に、同一の維持パルスが印加される。画素の発光量を決
定する維持パルス数が、RGBの各発光画素で同数とな
り、蛍光体の特性により例えばB蛍光体の発光量が小さ
いような場合、ホワイトの表示が黄色っぽくなる。これ
を避けるために、入力したBの表示輝度信号を、補正回
路により高めに補正することも考えられるが、この補正
の場合、入力した低ビットの表示輝度信号が無効とな
り、Bの階調数が減少してしまい、またこのような補正
回路は、回路調整後の補正量の修正が困難である。すな
わち、色バランスの調整が困難である。
【0015】また、発光色の異なる画素に、同一の走査
パルスが印加されるため、表示画面全体に適正な書き込
み動作を行うことが困難である。蛍光体の帯電特性等の
違いにより、適正に書き込むための条件は、RGBそれ
ぞれの画素毎に異なっており、例えばGの画素が書き込
みにくく、Bの画素が書き込みやすい場合、走査電極に
印加する走査パルスの設定を、G画素に書き込めるよう
な電圧、及びパルス幅にすると、同じ走査電極上のB画
素が誤書き込みしてしまうことがある。
【0016】本発明の目的は、発光色の異なる画素に印
加される維持パルスおよび走査パルスを、それぞれ発光
色別に調整することができ、表示画面全体にわたり良質
のカラー表示のできるAC−PDPを提供することであ
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマディス
プレイパネルは、走査パルスを走査電極に出力する走査
ドライバが発光色別に設けられる。
【0018】
【0019】
【0020】走査パルスは、パルス幅、電圧および出力
タイミングのうち少なくとも一つが発光色別に可変であ
ってもよい。
【0021】維持放電用パルスを維持放電用電極対に出
力する第1および第2の維持ドライバは発光色別に設け
られてもよい。
【0022】第1および第2の維持ドライバが送出する
維持放電パルスは、パルス幅、発振周波数、電圧および
出力タイミングのうち少なくとも一つが発光色別に可変
であってもよい。
【0023】
【0024】
【0025】本発明のプラズマディスプレイの駆動方法
は、書込み放電および維持放電の制御のうち少なくとも
一方を、発光色の異なる単位放電空間別に独立に行う。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。
【0027】図1(a)は、RGB3つの画素の集まり
である1絵素および絵素を構成する各画素と走査電極、
共通電極およびデータ電極の配列を示す図であり、図1
(b)はGを除くRとBの画素に書き込み放電を発生さ
せる際の、走査パルスおよびデータパルスの駆動タイミ
ングを示す図である。図1(a)中のG画素の斜線は、
この画素が非発光であることを示す。
【0028】1絵素を構成するRGB画素の配列を、デ
ータ電極19に沿った方向に並ぶようにする。この場
合、1絵素を構成するRGBの3画素では、データ電極
19は共通であるが、走査電極(12a,12b,12
c)と共通電極(13a,13b,13c)はそれぞれ
の画素毎に異なっている。
【0029】1絵素を構成するRGB3画素の発光・非
発光の選択は次のようになされる。今、RおよびB2つ
の画素を発光選択させ、G画素を非発光にする場合、R
画素を通る走査電極12aに走査パルス24が印加され
るときに、データ電極19にデータパルス27を印加
し、B画素を通る走査電極12cに走査パルス24が印
加されるときに、データ電極19にデータパルス27を
印加し、G画素を通る走査電極12bに走査パルス24
が印加されるときにはデータパルス27を印加しない。
よってR及びB画素では書き込み放電がなされ維持放電
に移行するが、G画素では書き込み放電が起きず、画素
は維持放電に移行しない。すなわち1つの絵素を構成す
るRGB3画素の発光・非発光の選択は、走査パルス三
回で行われる。
【0030】図2は本発明のカラー表示AC−PDPの
画素および電極の配列すなわちパネル構成と駆動ドライ
バの系統を例示するもので、図1の説明で述べたように
画素R、GおよびBはデータ電極に沿う方向に並び、そ
して同一発光色の画素同志がと同一の走査電極に沿う方
向に並んでいる。すなわち、同一発光色の蛍光体を塗布
した単位放電空間が同一の走査電極に沿う方向に並んで
形成されている。同一発光色の画素に走査パルスを与え
る複数の走査電極を纏めて1つの群とし、この電極群は
発光色毎に設けられたR走査ドライバ4a、G走査ドラ
イバ4b、B走査ドライバ4cに接続されている。それ
ぞれの走査ドライバは互いに独立に走査パルスのパルス
幅、出力電圧、出力タイミングを変更することができる
ので、異なる電気的特性のため最適な書き込みパルス条
件が蛍光体毎に異なっていても、各走査ドライバからの
出力条件を調整することで、全ての画素に適正な書き込
みを行うことができる。
【0031】図3は、本発明に従うカラー表示のAC−
PDPの第2の例であり、画素および電極の配列(パネ
ル構成)は図2に示すAC−PDPの場合と同様であ
る。
【0032】図3に示すAC−PDPにおいては、同一
発光色の画素に走査パルスの他に維持パルスを出力する
複数の走査電極と、それら走査電極に対応する複数の共
通電極をそれぞれ1つの群とし、各々の電極群は、他の
発光色電極群とは独立したR維持ドライバ(1a,2
a)、G維持ドライバ(1b,2b)、Bドライバ(1
c,2c)に接続されている。
【0033】対応する維持ドライバ1aと2a、1bと
2b、及び1cと2cは、独立したR維持制御ドライバ
3a、G維持制御ドライバ3b、B維持制御ドライバ3
cにより、走査電極および共通電極に出力する維持パル
スのパルス幅、発振周波数、出力電圧、出力タイミング
のうち少なくとも一つを制御される。
【0034】同じ維持パルス設定におけるBの輝度がR
やGの輝度より小さい場合には、B維持制御ドライバ3
cの出力設定を、RやGの維持制御ドライバ3a,3b
の出力設定と異なるように変更し、例えばB画素群の維
持パルス発振周波数を高くして単位時間当たりの発光回
数を増加し、またはB画素群の維持パルス電圧値を高く
して1回の放電の発光強度を大きくするなどにより、B
画素の輝度のみを高くすることによって色バランスを調
整することができる。
【0035】同様に、同じ維持パルス設定におけるGの
輝度がRやBの輝度より大きい場合には、G維持制御ド
ライバ3bの出力設定をRやBの維持制御ドライバ3
a,3cの出力設定と異なるように変更し、例えばG画
素群の維持パルス発振周波数を低くして単位時間当たり
の発光回数を減少し、またG画素群の維持パルス電圧値
を低くして1回の放電の強度を小さくするなどにより、
G画素の輝度のみを低くすることによって色バランスを
調整することができる。
【0036】またRGB毎に維持パルス条件を変えられ
ることで、長時間駆動後の色バランスの修正も容易にな
る。同一の駆動周波数で発光させ続けた場合の輝度変化
を示す図8を参照すると、Bの蛍光体の輝度劣化はRや
Gよりも早い。ディスプレイパネルとして完成直後に色
バランスの調整を行っても、長時間駆動させると蛍光体
の輝度劣化特性の相違により、色バランスが変化してし
まう。この場合、各発光色の維持制御ドライバの出力設
定を調整することで、再び適正な色バランスに調整する
ことができる。維持制御ドライバの出力設定の変更を、
たとえば可変抵抗で行えるようにしておけば、色バラン
スの調整は非常に簡便になる。
【0037】図4は、本発明に従うカラー表示のAC−
PDPの第3の例であり、画素および電極の配列(パネ
ル構成)は、図2または図3に示すAC−PDPの場合
と同様である。
【0038】図4に示すAC−PDPにおいては、同一
発光色の画素に走査パルスを出力する複数の走査電極1
2と、それら走査電極に対応する複数の共通電極13を
それぞれ1つの群とし、各々の電極群は、他の発光色電
極群とは独立したR維持ドライバ(1a,2a)、G維
持ドライバ(1b,2b)、B維持ドライバ(1c,2
c)に接続されているとともに、走査電極群は、独立し
たR走査ドライバ4a、G走査ドライバ4b、B走査ド
ライバ4cから走査パルスを出力される。
【0039】また対応する維持ドライバ1aと2a、1
bと2b、及び1cと2cは、独立したR維持制御ドラ
イバ3a、G維持制御ドライバ3b、B維持制御ドライ
バ3cにより、走査電極および共通電極に出力するパル
スのパルス幅、発振周波数、出力電圧、出力タイミング
の少なくとも一つを制御される。
【0040】すなわち、図4に示す第3の例では、第1
および第2の例の効果を併せ持ち、蛍光体の特性差によ
る各色の書き込み特性の差に対応した最適な書き込み放
電を生起させ、かつ色バランスの調整が容易である。
【0041】次に、今1つの実施の形態について図5を
参照して説明する。画素および電極の配列ならびに駆動
ドライバの系統に関する第1〜3の例において、同一発
光色の画素に駆動パルスを出力する複数の走査電極また
は共通電極を、それぞれが独立した複数の駆動ドライバ
で駆動するために生じるパルス信号線の交錯を避けるた
め、多層基板を用いて各ドライバからの出力信号の並べ
替えを行い、パネルへの出力端子に接続する。
【0042】例えばRGB毎に走査ドライバを分離した
後、RGB三種類の走査ドライバからの走査パルス信号
線は、3層以上の多層基板を利用して、出力端子6で
は、パネルの走査電極12の配列順に並べ替えられる。
すなわちR走査ドライバ4aからの出力ライン、G走査
ドライバ4bからの出力ライン、B走査ドライバ4cか
らの出力ラインは、多層基板内の別々の層上で引き回さ
れ、プラズマディスプレイパネルの走査電極につながる
出力端子6において、パネルの発光色別の走査電極の配
列に対応した順番に出力信号線が並ぶ。
【0043】また例えばRGB毎に維持ドライバを分離
した場合、走査電極12へ維持パルス26を出力する三
色分の維持ドライバ(2a,2b,2c)と、共通電極
13へ維持パルス25を出力する三色分の維持ドライバ
(1a,1b,1c)、の出力信号線は3層以上の多層
基板を利用して、出力端子において、パネルの走査電極
12及び共通電極13の発光色順に並べ替えられる。
【0044】すなわちR維持ドライバ2aからの出力ラ
イン、G維持ドライバ2bからの出力ライン、B維持ド
ライバ2cからの出力ラインを多層基板内の別々の層上
で配線し、プラズマディスプレイパネルの走査電極につ
ながる出力端子において、パネルの発光色別の走査電極
配列に対応した順番に出力信号線が並び、同じくR維持
ドライバ1aからの出力ライン、G維持ドライバ1bか
らの出力ライン、B維持ドライバ1cからの出力ライン
を、他の多層基板内の別々の層上で配線し、プラズマデ
ィスプレイパネルの共通電極につながる出力端子におい
て、パネルの発光色別の共通電極配列に対応した順番に
出力信号線が並ぶ。
【0045】
【発明の効果】赤(R)、緑(G)および青(B)のい
ずれか1色に発光する3種類の単位放電空間の書込放電
および維持放電を、発光色の異なる単位放電空間毎に独
立に制御することにより、表示画面全体に適正な書込み
放電を生起させ、かつ色バランスのとれたカラー表示が
行われる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明のAC−PDPにおける1絵素を
構成する3画素およびこれ等を放電駆動する3電極の基
本配列を示す図である。 (b)(a)の配列における走査パルスおよびデータパ
ルスの駆動タイミングを示す図である。
【図2】本発明のAC−PDPの実施の形態における画
素および電極の配列と駆動ドライバの系統を示すブロッ
ク図である。
【図3】本発明のAC−PDPの実施の形態における第
2の例を示すブロック図である。
【図4】本発明のAC−PDPの実施の形態における第
3の例を示すブロック図である。
【図5】本発明のAC−PDPの今1つの実施の形態を
示すブロック図である。
【図6】RGB蛍光体の駆動時間と発光輝度の関係を示
す特性図である。
【図7】AC−PDPの断面を示す構造図である。
【図8】従来のAC−PDPの画素および電極の配列と
駆動ドライバの系統を示すブロック図である。
【図9】AC−PDPの各電極に1サブフィールドに印
加される駆動電圧波形およびそのタイミングを示す図で
ある。
【図10】(a)従来のAC−PDPにおける1絵素を
構成する3画素およびこれ等を放電駆動する3電極の基
本配列を示す図である。 (b)(a)の配列における走査パルスおよびデータパ
ルスの駆動タイミングを示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b,1c 共通電極側維持ドライバ 2,2a,2b,2c 走査電極側維持ドライバ 3,3a,3b,3c 維持制御ドライバ 4,4a,4b,4c 走査ドライバ 5 デ−タドライバ 6 出力端子 10 前面基板 11 背面基板 12,12a,12b,12c 走査電極 13,13a,13b,13c 共通電極 15a,15b 絶縁層 16 保護層 17 隔壁 18 蛍光体 19,19a,19b,19c デ−タ電極 20 単位放電空間 21 消去パルス 22 予備放電パルス 23 予備放電消去パルス 24 走査パルス 25,26 維持パルス 27 デ−タパルス
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G09G 3/00 - 3/38 G09F 9/00 - 9/46 H01J 11/00 H04N 9/30

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互に直交する方向に直線状に伸びる走査
    電極およびデータ電極と、走査電極の近傍に設けられ走
    査電極とともに維持放電用電極対を構成する第3の電極
    を有し、同一発光色の単位放電空間は同一走査電極から
    走査パルスが印加されるように走査電極に沿って配置さ
    れ、かつ赤、緑または青のいずれか一色に発光する隣接
    する3個ずつの単位放電空間は同一データパルスが印加
    されるように同一データ電極に沿って配置され、走査電
    極から印加される走査パルスと、表示情報に応じ、走査
    パルスと同じタイミングでデータ電極から印加されるデ
    ータパルスにより単位放電空間に書込み放電が発生する
    と、該単位放電空間における維持放電用電極対に印加さ
    れる維持放電用パルスにより維持放電が発生し、該維持
    放電が一定時間継続することにより、前記隣接する三個
    ずつの単位放電空間に招じる放電の赤、緑および青の発
    光色が合成され、カラー表示が行われるプラズマディス
    プレイパネルにおいて、 前記走査パルスを走査電極に出力する走査ドライバが発
    光色別に設けられることを特徴とするプラズマディスプ
    レイパネル。
  2. 【請求項2】 前記走査パルスは、パルス幅、電圧およ
    び出力タイミングのうち少なくとも一つが発光色別に可
    変である請求項1に記載のプラズマディスプレイパネ
    ル。
  3. 【請求項3】 前記維持放電用パルスを前記維持放電用
    電極対に出力する第1および第2の維持ドライバは発光
    色別に設けられる請求項1または2に記載のプラズマデ
    ィスプレイパネル。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2の維持ドライバが出
    力する維持放電パルスは、パルス幅、発振周波数、電圧
    および出力タイミングのうち少なくとも一つが発光色別
    に可変である請求項3に記載のプラズマディスプレイパ
    ネル。
  5. 【請求項5】 直線状に伸びる走査電極から印加される
    走査パルスと、走査電極に直交する方向に伸びるデータ
    電極から、表示情報に応じ、走査パルスと同じタイミン
    グで印加されるデータパルスにより、赤、緑または青の
    いずれか一色に発光する単位放電空間毎の書込み放電を
    制御し、単位放電空間に書込み放電が発生すると、該単
    位放電空間における維持放電用電極対に印加される維持
    放電用パルスにより維持放電が発生し、該維持放電が一
    定時間継続することにより、隣接する三個の単位放電空
    間に生じる放電の発光色が合成され、カラー表示が行わ
    れるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、 前記書込み放電および維持放電の制御のうち少なくとも
    一方を、発光色の異なる単位放電空間別に独立に行うこ
    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。
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