JP3093726B2 - マトリクス駆動型表示装置及び表示方法 - Google Patents

マトリクス駆動型表示装置及び表示方法

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JP3093726B2
JP3093726B2 JP10138025A JP13802598A JP3093726B2 JP 3093726 B2 JP3093726 B2 JP 3093726B2 JP 10138025 A JP10138025 A JP 10138025A JP 13802598 A JP13802598 A JP 13802598A JP 3093726 B2 JP3093726 B2 JP 3093726B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマトリクス駆動型表示
装置たとえば気体放電が発生する可視光または紫外光な
どを利用する放電表示素子により構成されるガス放電表
示ディスプレイ等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のガス放電表示ディスプレイ
(特開昭62−189496号公報)の放電セルを示す
概略断面図である。図において、42はソーダガラスや
セラミック等からなる絶縁基板、20は絶縁基板42上
に形成された放電セル、16は絶縁基板42上に形成さ
れた放電セル20の抵抗、33は抵抗16に接続された
陰極配線、43は抵抗16、陰極配線33上に形成され
た絶縁層、14は絶縁層43上に設けられた放電セル2
0の陰極、15は陰極14と抵抗16とを接続する陰極
端子で、陰極配線33、抵抗16、陰極端子15、陰極
14は厚膜印刷法等によって形成されている。45は絶
縁層43上に設けられたスペーサで、スペーサ45は薄
板ガラスを化学エッチングしたものを積層して用いた
り、感光性ガラスをエッチングして用いたりする。12
はスペーサ45の下面に形成された放電セル20の補助
陽極で、補助陽極12はNiペーストなどを印刷・焼成
したり、金属線を用いたりして形成する。22は放電セ
ル20の補助放電空間で、補助放電空間22は絶縁層4
3、スペーサ45によって形成されている。40はスペ
ーサ46上に形成されたソーダガラス等からなる透光性
の面板、10は面板40の下面に形成された表示陽極
で、表示陽極10はNiペーストなどを印刷・焼成した
り、金属線を用いたりして形成する。21は放電セル2
0の表示放電空間で、表示放電空間21は面板40、ス
ペーサ45によって形成されている。30は表示放電空
間21に面したスペーサ45の面に塗布された蛍光体、
46は隣接する放電セル20の表示放電空間21を連通
するセル間連通孔であり、放電セル20内にはXe、A
r、He、Ne、Kr等の希ガスが1種または2種以上
混合して封入されている。
【0003】図6は図5に示した放電セルを有するガス
放電表示ディスプレイの一部を示す電極配線図である。
図において、31は表示陽極10を接続する表示陽極配
線、32は補助陽極12を接続する補助陽極配線、33
は陰極14を接続する陰極配線、61は表示陽極配線3
1に接続された陽極駆動回路、62は補助陽極配線32
に接続された補助陽極駆動回路、63は陰極配線33に
接続された陰極駆動回路である。
【0004】このガス放電表示ディスプレイにおいて
は、補助陽極駆動回路62、陰極駆動回路63によって
表示陽極12と陰極14との間で放電を生じさせた状態
で、表示陽極駆動回路61から表示パルスを発生させる
と、持続的なパルス放電が表示陽極10と陰極14との
間で生起し、その放電が発する紫外線により蛍光体30
が発光する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このパルス放
電を生起させる際、隣接する放電セル20で同時に放電
を起こそうとすると、お互いの放電電圧が上昇するかあ
るいは放電しなくなってしまうというクロストーク現象
が起こり、表示品質が低下する。これは、ガス放電表示
ディスプレイでは放電セル20を1mmあるいはそれ以
下のピッチで多数配列させているために、ある放電セル
20内での変化が周囲の放電セル20に大きな影響を与
えるためである。
【0006】なお、このクロストーク現象の影響を取り
除いて安定した画像表示を得るためには、隣接する放電
セル20では同時刻に放電を起こさないことが必要であ
る。これを実現するために、従来のガス放電表示ディス
プレイにおいては、表示陽極配線31の配線パターンを
図7に示したように上下に振り分けたパターンとし、か
つ隣接する表示陽極10に印加する表示パルスの位相を
ずらしていた。たとえば、8μs周期のパルスでパルス
放電を維持する場合には、表示パルスの位相を0.6〜
1μs程度にずらしていた。このようにして、隣接する
放電セル20での放電開始の時間をずらすことにより、
クロストーク現象の影響を除いている。
【0007】しかし、ガス放電表示ディスプレイ内に
は、各放電セル20に放電ガスが均一に行き渡るように
するために、放電セル20をセル間連通孔46で連通し
ている。したがって、表示陽極10に表示パルスを印加
した場合、表示陽極10と陰極14とで放電が起こる代
わりに、セル間連通孔46を通って隣接する放電セル2
0の表示陽極10間で放電が生起してしまうことがあ
る。この場合、表示陽極10には保護抵抗が接続されて
いないので、この放電はアーク状の放電となり、画像表
示を乱すのみでなく、表示陽極10をスパッタさせた
り、表示陽極10の断線を引き起こすなどの問題を起こ
す。また、この放電では隣接する放電セル20の表示陽
極10が陰極として働いているため、Neなど負グロー
が可視光を発する放電ガスを用いた場合には、表示陽極
10近傍に可視光が発生し、表示画像の色再現性を劣化
させるという問題も発生し、表示品質が低下する。
【0008】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、表示品質が良好であるマトリクス駆動型
表示技術を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、第1の電極に交差して表示セ
ルを形成しかつ互いに略平行な第2、第3の電極を有す
る表示パネルをパルスで駆動し画像表示するマトリクス
駆動型表示装置において、画像入力信号(映像信号)を
保持するメモリ手段(85)と、該メモリ手段から第1
の信号を出力させる制御手段(89)と、1フィールド
内に複数のサブフィールド群を各サブフィールド群が互
いに重なる範囲内で表示パルスの位相がずれるように形
成した情報信号を第2の信号として出力する情報信号発
生手段(88)と、上記第1の信号から上記第1の電極
を駆動する第1の駆動信号(Vs1〜Vs3)を形成し出力
する第1の駆動信号出力手段(62)と、上記情報信号
の第1のサブフィールド群に基づき上記第2及び第3の
電極を駆動する第1のパルスを形成し、第2のサブフィ
ールド群に基づき上記第1のパルスで駆動される電極に
隣接する他の第2及び第3の電極を駆動する第2のパル
スを形成し、それぞれを第2の駆動信号(Va1〜Va3、
Vk1〜Vk3)として出力する第2の駆動信号出力手段
(61、63)と、上記第1の駆動信号により、上記表
示セルが上記第2の駆動信号による発光が可能なもの
と、不可能なものとにされ、上記第2の駆動信号により
該セルの発光量が制御されるマトリクス型表示パネルと
を設ける。
【0010】この場合、上記情報信号発生手段として、
上記表示パルスの位相のずれが0.8〜4μsの間の値
に設定されたものを用いる。
【0011】また、第1の電極に交差して表示セルを形
成しかつ互いに略平行な第2、第3の電極を有する表示
パネルを駆動パルスで駆動し画像表示するマトリクス駆
動型表示装置の表示方法において、1フィールド内に複
数のサブフィールド群を各サブフィールド群が互いに重
なる範囲で表示パルスの位相がずれるように形成し、第
1のサブフィールド群でその表示期間に対応する第1の
駆動パルスを形成し、該第1の駆動パルスで上記第2及
び第3の電極を駆動し、第2のサブフィールド群ではそ
の表示期間に対応する第2の駆動パルスを形成し、該第
2の駆動パルスで上記第1の駆動パルスで駆動される電
極に隣接する他の第2及び第3の電極を駆動し、少なく
とも上記表示セル単位で発光状態または非発光状態とす
るようにする。
【0012】
【作用】第1のサブフィールド群に基づく第1の駆動パ
ルスで第2、第3の電極が駆動され、第2のサブフィー
ルド群に基づく第2の駆動パルスで上記第2、第3の電
極に隣接した他の第2、第3の電極が駆動される。
【0013】
【実施例】図2はこの発明に係るガス放電表示ディスプ
レイの一部を示す電極配線図である。このガス放電表示
ディスプレイにおいては、図面の都合上表示陽極10が
同一の表示陽極配線31に接続された放電セル20を並
べて図示しているが、表示陽極配線31の配線パターン
を図7の場合と同様に上下に振り分けたパターンとして
いる。
【0014】図1は図2に示したガス放電表示ディスプ
レイの表示方法を説明するための図で、表示陽極駆動回
路61から表示陽極配線31に印加される電圧Va1〜V
a7の時間的変化を示す。この図から明らかなように、1
フィールド(NTSC信号方式の場合1/60秒)を第
1、第2のサブフィールド群SF1、SF2に分割し、
サブフィールド群SF1においては、奇数番目の表示陽
極配線31に表示パルス71を印加し、サブフィールド
群SF2においては、偶数番目の表示陽極配線31に表
示パルス71を印加する。
【0015】つぎに、図3により図2に示したガス放電
表示ディスプレイの表示方法を詳細に説明する。電圧V
a1〜Va3はそれぞれ第1〜第3の表示陽極配線31a〜
31cに印加する電圧で、電圧Va1〜Va3は表示陽極駆
動回路61で発生する。電圧Vk1〜Vk3はそれぞれ第1
〜第3の陰極配線33a〜33cに印加する電圧で、電
圧Vk1〜Vk3は陰極駆動回路63で発生する。電圧Vs1
〜Vs3はそれぞれ第1〜第3の補助陽極配線32a〜3
2cに印加する電圧で、電圧Vs1〜Vs3は補助陽極駆動
回路62で発生する。以下の説明では、第nの陰極配線
33と第mの補助陽極配線32との交点にある放電セル
20を(Kn、Sm)の放電セル20と呼ぶ。
【0016】時刻t<t1ではいずれの放電セル20で
も放電は点灯していない。この状態で、時刻t1で第1
の陰極配線33aに陰極パルス73を印加すると、(K
1、S1)、(K1、S2)、(K1、S3)の放電セ
ル20では補助陽極12と陰極14との間に補助放電が
生起する。この状態で、第1、第3の補助陽極配線32
a、32cにスイッチングパルス72を印加すると、
(K1、S1)、(K1、S3)の放電セル20では補
助放電が表示陽極10と陰極14との間に転移する。そ
して、転移後の放電は表示放電空間21に残留電荷を残
すので、これら2つの放電セル20では、時刻t2以降
に第1の表示陽極配線31aに印加される表示パルス7
1により、持続的なパルス放電が表示陽極10と陰極1
4との間で生起する。このパルス放電は表示パルス71
の印加が終わるまで持続し、このパルス放電によって発
生する紫外線により蛍光体30が発光する。なお、(K
1、S2)の放電セル20では、t1<t<t2に補助陽
極12と陰極14との間に補助放電が生起したままなの
で、第1の表示陽極配線31aに表示パルス71が印加
されても、パルス放電は生起せず、点灯しない。そし
て、時刻t2で第3の陰極配線33cに陰極パルス73
を印加すると、(K3、S1)、(K3、S2)、(K
3、S3)の放電セル20では補助陽極12と陰極14
との間に補助放電が生起する。この状態で、第1、第2
の補助陽極配線32a、32bにスイッチングパルス7
2を印加すると、(K3、S1)、(K3、S2)の放
電セル20では補助放電が表示陽極10と陰極14との
間に転移する。そして、これら2つの放電セル20で
は、時刻t3以降に第3の表示陽極配線31cに印加さ
れる表示パルス71により、持続的なパルス放電が表示
陽極10と陰極14との間で生起する。このパルス放電
は表示パルス71の印加が終わるまで持続し、このパル
ス放電によって発生する紫外線により蛍光体30が発光
する。なお、(K3、S3)の放電セル20では、t2
<t<t3に補助陽極12と陰極14との間に補助放電
が生起したままなので、第3の表示陽極配線31cに表
示パルス71が印加されても、パルス放電は生起せず、
点灯しない。したがって、時刻t6において点灯してい
る放電セル20は、(K1、S1)、(K1、S3)、
(K3、S1)、(K3、S2)の4つの放電セル20
である。
【0017】なお、図3では奇数番目の表示陽極配線3
1a、31cを駆動するサブフィールド群SF1を示し
ているため、第2の表示陽極配線31b、第2の補助陽
極配線32bにはパルスは印加されない。第2の表示陽
極配線31b、第2の補助陽極配線32bには偶数番目
の表示陽極配線32を駆動するサブフィールド群SF2
において同様のパルスを印加する。
【0018】このように、表示陽極配線31の配線パタ
ーンを上下に振り分けたパターンとしており、しかもサ
ブフィールド群SF1で奇数番目の表示陽極配線31に
表示パルスを印加し、サブフィールド群SF2で偶数番
目の表示陽極配線31に表示パルスを印加するから、隣
接する放電セル20で同時に放電を起こすことがないの
で、クロストーク現象が起こることがない。また、奇数
番目の走査線(上記説明中の表示陽極に対応)と偶数番
目の走査線とを交互のフィールドで走査するインターレ
ース走査方式をマトリクス駆動型表示装置に適用する
と、フリッカーが生じることが知られているが、この発
明では奇数番目の放電セル20の蛍光体30の発光と偶
数番目の放電セル20の蛍光体30の発光との時間的間
隔が人間の視覚の時間分解能(1/30秒程度)よりも
十分に短いので、フリッカーは感じられないため、表示
品質が良好である。また、表示パルス71a、71bに
より放電セル20の蛍光体30の発光量を4段階に制御
することができる。
【0019】図8は上記の表示方法を実現するガス放電
ディスプレイの回路構成の例を示した図である。ガス放
電表示パネル100の表示陽極配線31、補助陽極配線
32、陰極配線33はそれぞれ表示陽極駆動回路61、
補助陽極駆動回路62、陰極駆動回路63に結線されて
いる。これらは、ロジック信号を電圧振幅50〜300
V程度のパルスに変換する回路で、FETやトランジス
タなどを用いて構成する(図示せず)。したがって、図
3に示した駆動波形に対応するロジック信号をこれらの
駆動回路に入力すればよい。
【0020】これはたとえば次の構成により実現でき
る。サブフィールド群SF1、SF2のいずれの状態を
表示しているかを知らせるサブフィールド信号をサブフ
ィールド信号発生回路88で発生させてサブフィールド
信号線93に加え、さらにシステム全体の同期をとるた
めのクロック信号をクロック信号発生回路89で発生さ
せてクロック信号線92に加える。これら2つの信号を
元にして、表示陽極配線31に印加する駆動波形のロジ
ック信号と陰極配線33に印加すべき駆動波形のロジッ
ク信号とが、それぞれ表示陽極タイミング発生回路81
と陰極タイミング発生回路83で作られる。表示陽極タ
イミング発生回路81と陰極タイミング発生回路83の
出力は、それぞれ表示陽極駆動回路61、陰極駆動回路
63に入力される。一方、映像信号の1フィールド分が
映像信号線91を経由してフィールドメモリ85に蓄え
られる。フィールドメモリ85からはサブフィールド信
号に従って、対応する映像信号を直列並列変換回路86
に出力する。直列並列変換回路86の出力は、補助陽極
タイミング回路82により、図3に示したような適切な
タイミングに設定された後、補助陽極駆動回路62に入
力される。
【0021】図4は隣接する放電セル20表示陽極10
間の異常放電の特性を調べるために製作したH型の放電
管を示す断面図である。この放電管は2つの陽極51、
52と2つの陰極53、54とを有している。陰極5
3、54は放電電圧の低いバリウムからなる。陽極51
と陰極53との組、陽極52と陰極54との組がそれぞ
れ放電セル20に対応し、両者を結合する部分が、セル
間連通孔46に対応している。
【0022】この放電管にNe−Xe(2%)ガスを8
Torr封入し、周期8μs、パルス幅0.2μsのパ
ルスを陽極51、52に印加して放電を生起させ、放電
を維持するための最小パルス電圧Vmを測定した。陽極
51と陰極53との間、陽極52と陰極54との間の放
電の最小パルス電圧Vmは272Vであるのに対し、パ
ルス位相を0.8μsずらしたときの陽極51と陽極5
2との間の放電の最小パルス電圧Vmは275Vであ
り、またパルス位相を4μsずらしたときの陽極51と
陽極52との間の放電の最小パルス電圧Vmは260V
であった。一方、陽極51をアース電位に固定し、陽極
52に同じパルスを印加した場合には、340Vでも陽
極51と陽極52との間には放電は生起しなかった。こ
のように陽極52と陰極54との間の放電よりも放電が
起こりにくいのは、陽極51の材料が陰極降下電圧が高
いNiであるためである。この結果からわかるように、
陽極51、陽極52に交互にパルスを印加した場合のみ
両者間の放電が発生しやすくなる。
【0023】したがって、前述のように、サブフィール
ド群SF1においては奇数番目の表示陽極配線31a、
31cにのみ表示パルス71を印加し、サブフィールド
群SF2においては奇数番目の表示陽極配線31bにの
み表示パルス71を印加すれば、隣接する放電セル20
の表示陽極10間の誤放電は起こらなくなるから、画像
表示を乱されることがなく、また表示陽極10がスパッ
タされないので、表示陽極10の断線が生ずることがな
く、さらに表示陽極10の近傍に可視光が発生しないの
で、表示画像の色再現性が劣化することがないので、表
示品質が良好である。
【0024】なお、上述実施例においては、ガス放電表
示ディスプレイについて説明したが、他のマトリクス駆
動型表示装置たとえば液晶ディスプレイ、ELディスプ
レイ、マイクロチップディスプレイにもこの発明を適用
可能である。とくに、ガス放電表示ディスプレイのよう
にパルス位相を数μsずらすだけでクロストーク現象が
取り除ける場合には、先に述べた公知例でもある程度の
効果があるが、クロストーク効果がもっと長時間持続す
るマトリクス駆動型表示装置においては、この発明が特
に有効である。また、表示パルス71の周期を4〜16
μs程度にし、表示パルス71のパルス幅を0.2μs
程度に狭めると、パルス放電の紫外線発光効率が増加す
るから、ガス放電表示ディスプレイの発光効率が高ま
り、高輝度の画像を表示することができるようになる。
また、上述実施例においては、表示パルス71としてパ
ルス列を印加させたが、表示時間に対応した長さのパル
スを印加してもよい。また、放電セル20の蛍光体とし
て赤、緑、青に発光する蛍光体を塗り分ければ、カラー
テレビジョンの画像表示が可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、奇数番目のリードに接続された電極と偶数番目のリ
ードに接続された電極とに同時に信号が印加されること
がないから、クロストーク現象が起こることがなく、し
かも奇数番目のリードに接続された電極への信号の印加
と偶数番目のリードに接続された電極への信号の印加と
の時間的間隔が短いから、フリッカーは感じられないの
で、表示品質が良好である。
【0026】また、マトリクス駆動型表示装置がガス放
電表示ディスプレイであり、表示陽極リードの配線パタ
ーンを上下に振り分けたパターンとした場合には、隣接
する放電セルが同時に放電を起こすことはないから、ク
ロストーク現象が起こることがないので、表示品質が良
好である。
【0027】また、上記ガス放電表示ディスプレイの放
電セルをセル間連通孔によって連通したとしても、セル
間連通孔を通って隣接する放電セルの表示陽極間で放電
が生起してしまうことがないから、画像表示を乱される
ことがなく、また表示陽極がスパッタされないので、表
示陽極の断線が生ずることがなく、さらに表示陽極の近
傍に可視光が発生しないので、表示画像の色再現性が劣
化することがないため、表示品質が良好である。
【0028】このように、この発明の効果は顕著であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に示したガス放電表示ディスプレイの駆動
方法の説明図である。
【図2】この発明に係るガス放電表示ディスプレイの一
部を示す電極配線図である。
【図3】図2に示したガス放電表示ディスプレイの駆動
方法の説明図である。
【図4】H型の放電管を示す断面図である。
【図5】従来のガス放電表示ディスプレイの放電セルを
示す概略断面図である。
【図6】図5に示した放電セルを有するガス放電表示デ
ィスプレイの一部を示す電極配線図である。
【図7】表示陽極配線の配線パターンを示す図である。
【図8】ガス放電ディスプレイの回路構成の例を示す図
である。
【符号の説明】
10…表示陽極 12…補助陽極 14…陰極 15…陰極端子 16…抵抗 20…放電セル 21…表示放電空間 22…補助放電空間 30…蛍光体 31…表示陽極配線 32…補助陽極配線 33…陰極配線 40…面板 42…基板 43…絶縁層 45…スペーサ 46…セル間連通孔 61…表示陽極駆動回路 62…補助陽極駆動回路 63…陰極駆動回路 71…表示パルス 72…スイッチングパルス 73…陰極パルス 81…表示陽極タイミング発生回路 82…補助陽極タイミング発生回路 83…陰極タイミング発生回路 85…フィールドメモリ 86…直列並列変換回路 91…映像信号線 92…クロック信号線 93…サブフィールド信号線 100…ガス放電表示パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−238093(JP,A) 特開 昭62−189496(JP,A) 特開 昭64−35492(JP,A) 特開 昭52−66323(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/28 G09G 3/20 H04N 5/66

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の電極に交差して表示セルを形成しか
    つ互いに略平行な第2、第3の電極を有する表示パネル
    をパルスで駆動し画像表示するマトリクス駆動型表示装
    置において、 画像入力信号を保持するメモリ手段と、 該メモリ手段から第1の信号を出力させる制御手段と、 1フィールド内に複数のサブフィールド群を各サブフィ
    ールド群が互いに重なる範囲内で表示パルスの位相がず
    れるように形成した情報信号を第2の信号として出力す
    る情報信号発生手段と、 上記第1の信号から上記第1の電極を駆動する第1の駆
    動信号を形成し出力する第1の駆動信号出力手段と、 上記情報信号の第1のサブフィールド群に基づき上記第
    2及び第3の電極を駆動する第1のパルスを形成し、第
    2のサブフィールド群に基づき上記第1のパルスで駆動
    される電極に隣接する他の第2及び第3の電極を駆動す
    る第2のパルスを形成し、それぞれを第2の駆動信号と
    して出力する第2の駆動信号出力手段と、 上記第1の駆動信号により、上記表示セルが上記第2の
    駆動信号による発光が可能なものと、不可能なものとに
    され、上記第2の駆動信号により該セルの発光量が制御
    されるマトリクス型表示パネルと、 を備えたことを特徴とするマトリクス駆動型表示装置。
  2. 【請求項2】上記情報信号発生手段として、上記表示パ
    ルスの位相のずれが0.8〜4μsの間の値に設定され
    ることを特徴とする請求項1に記載のマトリクス駆動型
    表示装置。
  3. 【請求項3】第1の電極に交差して表示セルを形成しか
    つ互いに略平行な第2、第3の電極を有する表示パネル
    を駆動パルスで駆動し画像表示するマトリクス駆動型表
    示装置の表示方法において、 1フィールド内に複数のサブフィールド群を各サブフィ
    ールド群が互いに重なる範囲で表示パルスの位相がずれ
    るように形成し、第1のサブフィールド群でその表示期
    間に対応する第1の駆動パルスを形成し、該第1の駆動
    パルスで上記第2及び第3の電極を駆動し、第2のサブ
    フィールド群ではその表示期間に対応する第2の駆動パ
    ルスを形成し、該第2の駆動パルスで上記第1の駆動パ
    ルスで駆動される電極に隣接する他の第2及び第3の電
    極を駆動し、少なくとも上記表示セル単位で発光状態ま
    たは非発光状態とするようにしたことを特徴とする表示
    方法。
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