JP3870328B2 - Ａｃ型放電表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明はＡＣ型放電表示装置の駆動方法に関する。
背景技術
ガス放電を利用して発光させる方式の放電表示装置｛プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）｝には、放電ガスを介して互いに交叉する如く対向し、それぞれ複数の線状電極からなる一対の放電電極を有し、その一対の放電電極の両方が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置（ＡＣ型ＰＤＰ）と、その一対の放電電極が共に電極表面の金属が放電空間に露出したＤＣ型放電表示装置（ＤＣ型ＰＤＰ）とに大別され、その中間形態として一対の放電電極の一方が誘電体層で被覆され、他方が電極表面の金属が放電空間に露出した半ＡＣ型又は半ＤＣ型放電表示装置（半ＡＣ型又は半ＤＣ型ＰＤＰ）がある。
又、ガス放電からの紫外線を、赤、緑及び青発光の各蛍光体層に照射してカラー表示を行うようにしたカラー放電表示装置（カラーＰＤＰ）もある。このカラー放電表示装置では、蛍光体層がガス中のイオン衝撃を直接受けたり、放電電極に対するイオン衝撃による飛散物質が蛍光体表面に蓄積したりして、蛍光体が劣化するのを防止する必要がある。
そこで、カラー放電表示装置では、先ず第１に、放電電極がイオン衝撃に強いことが必要である。この点では、ＡＣ型放電表示装置が有利である。即ち、ＡＣ型放電表示装置では、放電電極が例えば、低融点ガラス等の誘電体層で被覆され、更に、その表面が、イオン衝撃から保護するための酸化マグネシュウム（ＭｇＯ）等の２次電子放出材料を兼ねた電極保護層で被覆されているため、放電電極がイオン衝撃を受けて飛散物質を蛍光体層上に蓄積させるおそれがなく、信頼性が高い。
ところで、ＡＣ型放電表示装置では、放電空間を介して対向する一対の放電電極には、アノード、カソードの区別はないので、いずれの放電電極もイオン衝撃を受ける危険性があるため、構造が最も簡単でしかも製造の容易な対向２電極型のＡＣ型放電表示装置は、カラー化が困難である。そこで、表示用放電電極をアドレス電極と分離した蛍光体を塗布する場所を確保した面放電３電極型のＡＣ型放電表示装置が実用化されているが、これは電極数が多いため高価となり、その高価なことが高解像度化の障害にもなっている。
上述の対向２電極型の放電表示装置の問題点を従来の駆動方法の面から、対向２電極型のＡＣ型放電表示装置としての半ＡＣ型放電表示装置の一例を示す図５を参照して、以下に説明する。図５の半ＡＣ型放電表示装置は、放電ガスを介して互いに交叉する如く対向する、即ち、マトリックス状に配された、複数の線状電極からなる一方の放電電極としてのＡＣ型Ｙ電極１及び複数の線状電極からなる他方の放電電極としてのＤＣ型Ｘ電極３から構成される。
Ｙ電極１は、誘電体層２で被覆された一定幅で、一定間隔に配されたストライプ状の電極（透明電極）で、図示を省略した前面ガラス板上に形成される。Ｘ電極３は、一定直径で、一定間隔に配されたステンレスティール、ニッケル等の一定直径、一定間隔の金属ワイヤ（ストライプ電極も可）からなり、その電極表面がガス空間に露出せしめられた電極である。そして、Ｘ電極３は、エッチング法、サンドブラスト法等によって、背面ガラス板６に設けられた多数の溝４の内壁に近接又は接触して対向せしめらると共に、その溝４の内壁には、順次に循環的に赤、緑及び青発光の螢光体層５が被着形成されている。
図１Ａ〜Ｄは、放電表示装置（上述の図５の半ＡＣ型放電表示装置）の駆動方法の従来例であるメモリ放電のためのサステイン放電を説明するためのタイミングチャートを示し、以下これについて説明する。尚、Ｔａｄはアドレス期間を示し、Ｔｓｔはサステイン期間を示す。
図１ＣにＸ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙの波形を示し、これは正負に対称なＡＣパルス波形である。Ｘ電極３及びＹ電極１間に図１Ｃに示すような波形の電圧Ｖｘｙが印加されるようにするためには、図１Ａ及びＢに示すように、同じ波形の負パルスで、所定の位相差を有する２つのパルス電圧Ｖｙ、ＶｘをＹ電極１及びＸ電極３にそれぞれ印加するか、又は、Ｙ電極１及びＸ電極３の何れか一方に図１Ｃの波形の電圧を印加し、他方の電極の電圧を０にすれば良い。
尚、図１Ｄは、一対の表示電極、即ち、Ｙ電極１及びＸ電極３に印加する放電維持パルスと、それによって生じる壁電荷による電極表面電位の変化のみを示しており、これに先立て行われるアドレス動作により、画面に応じた壁電荷が選択されたセルに形成される過程は、説明を省略している。即ち、ここでは、Ｙ電極１及びＸ電極３、又は、両電極上には、アドレス期間Ｔａｄに既に壁電荷が形成され、放電維持パルスの印加によってメモリ放電が行われるサステイン期間Ｔｓｔについて説明している。
そこで、仮に、ＡＣ型電極であるＹ電極１に、アドレス期間Ｔａｄに負の壁電荷が形成されている状態を想定し、サステイン期間Ｔｓｔには図１Ａに示す波形のパルス電圧ＶｙをＹ電極１に印加する。他方の電極Ｘ３はＤＣ型電極であるからそのＸ電極３上には壁電荷は形成されていないが、Ｘ電極３に図１Ａのパルス電圧に対し１８０°の位相差を有する図１Ｂに示すパルス電圧Ｖｘを印加する。
このようにすると、Ｘ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙは、各パルス電圧印加時に壁電荷による電荷が正負交互に逆転しながら重畳されるので、図１Ｃに示す波形のＡＣパルス電圧となる。即ち、図１Ｄに示す如く、始めにＹ電極１に負の電荷が蓄積されていると仮定しているので、図１Ａの波形の電圧Ｖｙで重畳された電圧が放電開始電圧Ｖｂ１を越えるため、第１の放電が起きる。そして、Ｙ電極１上には上述の負の電荷が消去され、続いて正の壁電荷が形成される。この壁電荷がＹ電極１の電極表面電位を押し上げるために、図１Ｂの波形に示す如くＸ電極３に負のパルスを印加することで、第２の放電が発生し、再びＹ電極１に負の壁電荷が起こる。かくして、持続的な維持放電が行われる。尚、この第２の放電開始時には既に放電空間に荷電粒子が残っていないので、第１の放電開始時と略同じ条件であるから、第２の放電開始電圧Ｖｂ２は第１の放電開始電圧Ｖｂ１と同じ高い電圧である。
上述の図１のタイミングチャートに付いて説明した従来例の駆動方法によれば、印加するサステインの波形では、両電極が対称的に正負になるため、どちらも同じ確率で負側となり、その際に必ずイオン衝撃を受ける。従って、蛍光体層を塗布する場所は、電極上及びその近傍を避けなければならないが、微小な放電空間の放電表示装置では、その場所の確保が困難であった。
更に、この第１の従来例のサステイン波形では、パルス印加時には各放電によって、壁電荷の形成が終了し、放電空間にはすでに荷電粒子がなく、準安定原子も少なくなったタイミングで次のパルスを印加するため、放電が常にプライミング効果の少ない状態で行われるから開始電圧が高く、このためイオン衝撃が大きくなる。
かかる点に鑑み、本発明は、構造簡単、製造容易な２電極構造のＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、放電電極や蛍光体に対するイオン衝撃の影響を少なくすることができると共に、通常のＡＣ型放電表示装置と同様にメモリ機能を持たせることのできる駆動方法を提案しようとするものである。
発明の開示
第１の本発明は、放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる一対の放電電極を有し、その一対の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、一対の放電電極間に印加するＡＣ放電維持パルスを、第１のパルスおよびその第１のパルスとは逆極性でその第１のパルスの次に発生する第２のパルスから構成し、第１のパルスは、その第１のパルスによって発生する荷電粒子又は準安定原子のプライミング効果が放電空間内に存続する時間以内のパルス幅を有する細幅パルスとされ、第２のパルスは、第１のパルスによるプライミング効果が消滅する以前で、第１のパルスに近接した時間内に発生すると共に、誘電体層上に壁電荷が形成されることによって放電が停止されるまでの十分な時間を与えるパルス幅を有する幅広パルスとされ、第１及び第２のパルスから構成されるＡＣ放電維持パルスを一対の放電電極間に継続的に印加することによって、サステイン放電を行わせるようにしたＡＣ型放電表示装置の駆動方法である。
第２の本発明は、放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる第１及び第２の放電電極を有し、その第１及び第２の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、一対の放電電極間に印加するサステインパルスを印加する放電表示期間を、最初の第１の期間、中間の第２の期間及び最後の第３の期間にて構成し、第１の期間は、既にアドレス期間Ｔａｄにて形成されている誘電体層上の負のアドレス壁電荷による壁電圧に外部電圧を重畳して高い放電空間電圧を発生せしめて、誘電体層上に負の壁電荷が形成されている放電電極にイオン衝撃を与えて負グローを発生させる第１のサステイン表示放電を励起し、誘電体層上の負のアドレス壁電荷を消去して正の壁電荷を形成しながら、放電空間には第１のサステイン表示放電による正及び負の荷電粒子並びに準安定原子からなるプラズマが十分に残存する比較的短い期間とされ、第２の期間は、第１の期間で誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷が、残存するプラズマの導電性によって、第１の期間に流れる放電電流とは逆方向の放電電流が流れるように外部駆動電圧及びその極性を切換え、誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷及び切換えられた外部駆動電圧の重畳によって空間電圧が高くなり過ぎた放電電極に強いイオン衝撃を与えないように、切換えられた外部駆動電圧を徐々に高くし、更に放電空間プラズマが残留又は新たに形成されて放電空間が導電性を保てるように正の壁電荷を徐々に消去する比較的短い期間とされ、第３の期間は、プラズマ中の荷電粒子が誘電体層上に負の壁電荷として十分に蓄積される比較的長い期間とされるＡＣ型放電表示装置の駆動方法である。
【図面の簡単な説明】
図１Ａ〜Ｄは、従来例の放電表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートで、ＡはＹ電極１への印加電圧Ｖｙを示し、ＢはＸ電極３への印加電圧Ｖｘを示し、ＣはＸ電極１及びＹ電極３間の電圧を示し、ＤはＹ電極１の表面電位を示す。
図２Ａ〜Ｄは、本発明のＡＣ型放電表示装置の駆動方法の第１の実施の形態を示すタイミングチャートで、ＡはＹ電極１への印加電圧Ｖｙを示し、ＢはＸ電極３への印加電圧Ｖｘを示し、ＣはＸ電極１及びＹ電極３間の電圧を示し、ＤはＹ電極１の表面電位を示す。尚、Ｔａｄはアドレス期間を示し、Ｔｓｔはサステイン期間を示す。
図３Ａ〜Ｄは、本発明のＡＣ型放電表示装置の駆動方法の第２の実施の形態を示すタイミングチャートで、ＡはＸ電極３への印加電圧Ｖｘを示し、ＢはＹ電極１への印加電圧Ｖｙを示し、ＣはＸ電極１及びＹ電極３間の電圧を示し、ＤはＹ電極１の表面電位を示す。
図４は、第２の実施の形態に適用する駆動回路の一例を示す回路図である。
図５は、第１及び第２の従来例及び並びに第１及び第２の実施の形態の駆動方法が適用される半ＡＣ型放電表示装置の一例を示す展開斜視図である。
図６は、第１及び第２の実施の形態の駆動方法の適用されるＡＣ型放電表示装置の一例を示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
先ず、図２Ａ〜Ｄを参照して、本発明の放電表示装置の駆動方法の第１の実施の形態を説明するが、駆動方法の対象となる放電表示装置は、従来例で説明した図５の半ＡＣ型放電表示装置である。尚、この駆動方法の対象となる放電表示装置は、ＡＣ型放電表示装置も可能で、その一例の構成を図６を参照して後述する。
尚、Ｔａｄはアドレス期間を示し、Ｔｓｔはサステイン期間を示す。
先ず、アドレス期間Ｔａｄに選択された画素において、Ｙ電極１を被覆する誘電体層２に負の壁電荷が既に蓄積されている場合を想定する。アドレス期間Ｔａｄの動作は、ＡＣ型放電表示装置｛プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）｝の駆動法で一般的に行われている方法であるから、その詳細説明は省略する。
図２Ａ、Ｂに、Ｙ電極１及びＸ電極３に印加される電圧Ｖｙ、Ｖｘをそれぞれ示し、図２Ｃに、Ｘ電極３及びＹ電極１及び間の電圧Ｖｘｙを示す。電圧Ｖｙ及びＶｘは、周期の等しい負パルス電圧であるが、その各パルス幅は互いに異なり、パルス電圧Ｖｙのパルス幅は、パルス電圧Ｖｘのパルス幅より狭くなっている。そして、パルス電圧Ｖｙ、Ｖｘ間には、パルス電圧Ｖｙのパルス幅の中心位置と、パルス電圧Ｖｘの立ち下がりエッジとが一致するような位相関係を有する。
パルス電圧Ｖｙ、Ｖｘの具体的なパルス幅は、Ｘ電極１及びＹ電極３の面積や、放電セルの構造等に応じて異なる。Ｙ電極１に印加するパルス電圧Ｖｙのパルス幅は、通常、パルス電圧ＶｙをＹ電極１に印加することによって発生する第１の放電によって生じるプラズマ及び準安定原子による放電開始電圧低下の降下が減じる前の短時間、即ち、約１．０μsec以内が適当であろう。Ｘ電極３に印加するパルス電圧Ｖｘのパルス幅は、Ｙ電極１に印加するパルス電圧Ｖｙのパルス幅に較べて十分長く、例えば、３μsec以上（但し、パルス周期より短いのは当然である）である。
図２ＣのＸ電極３及びＹ電極１間の電圧（ＡＣパルス電圧）Ｖｘｙの各時点ｔ０〜ｔ４毎の変化を説明する。パルス電圧Ｖｘｙは、サステイン期間Ｔｓｔの最初の時点ｔ０で、パルス電圧Ｖｙの立ち下がりエッジに対応して、０Ｖから負側に立ち下がり、時点ｔ１で、パルス電圧Ｖｘの立ち下がりエッジに対応して立ち上がって０Ｖとなり（時点ｔ０及びｔ１間の負パルスはサステインパルス、即ち、放電維持パルスである）、時点ｔ２で、パルス電圧Ｖｙの立ち下がりエッジに対応して、０Ｖから正側に立ち上がり、時点ｔ３でパルス電圧Ｖｘの立ち上がりエッジに対応して立ち下がり、時点ｔ４でパルス電圧Ｖｙの立ち下がりエッジに対応して０Ｖから負側に立ち下がって、次にサステインパルスの発生が開始される。この場合、Ｙ電極１に印加されるパルス電圧Ｖｙのパルス幅が適正であれば、時点ｔ１は時点ｔ２の直後であっても良い。
サステイン期間Ｔｓｔの前のアドレス期間Ｔａｄでは、Ｙ電極１に被覆されている誘電体層２上に負の壁電荷が形成されているものと仮定すると、時点ｔ０において、Ｙ電極１への印加パルスＶｙに重畳して負の壁電荷による電圧が加わるから、図２Ｄに示す如く、Ｙ電極１のＸ電極３との間の電圧が放電を開始する電圧Ｖｂ１を越える十分高い電圧になり、Ｙ電極１及びＸ電極３間に第１の放電が起こる。このとき、放電空間は、発生するプラズマ、即ち、正負の空間電荷と、準安定原子とによって満たされ、Ｙ電極１上にあった負の壁電荷は、電極間電界によって飛来する正の電荷、即ち、イオンによって消去され、次には逆に正の壁電荷の蓄積が始まる。この状態は、時点ｔ１で、Ｙ電極１及びＸ電極３の電位が同じになっても、しばらく継続し、その間は放電空間には空間電荷及び準安定原子が多数発生し、電気的に導通状態になる。
そこで、この空間電荷が残存する期間の短時間後、即ち、時点ｔ２においてＹ電極１の電位を０Ｖに復帰し、放電を一旦停止させる。このときの放電空間の状態は、時点ｔ０とは異なり、依然として放電空間が空間電荷と準安定原子で十分満たされており、そのため再放電が容易に起こりうる状態にある。このような状態が再放電開始電圧を下げる効果は、プライミング効果と呼ばれている。このプライミング効果のために、時点ｔ２では、時点ｔ０での放電開始電圧Ｖｂ１より、絶対値で、遙に低い放電開始電圧Ｖｂ２で第２の放電が起き、再びＹ電極１が正電位側になるので、第２の放電による空間電荷からＹ電極１側に負の壁電荷が蓄積される。時点ｔ２からｔ３までの期間は、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間に較べて長いから、時点ｔ３までには十分負の壁電荷が蓄積され、時点ｔ４では時点ｔ０と同じ状態に復帰する。かくして、サステイン放電が継続できることになる。
各時点ｔ０〜ｔ４の各期間の時間の好適な例を挙げれば、時点ｔ０〜ｔ１間の期間が１μsec、時点ｔ１〜ｔ２間の期間が同じく１μsec、時点ｔ２〜ｔ３間の期間が３〜４μsec、時点ｔ３〜ｔ４間の期間が４〜５μsecである。これらの各期間の時間はＹ電極１及びＸ電極３の寸法、形状や、放電ガスの種類に応じて選定される。
かかる放電表示装置の駆動方法で重要なことは、第１の放電によって発生するプラズマ及び準安定原子の存在する期間内に第２の放電を発生させることである。このようなタイミングで、第２の放電を発生させれば、第１の放電によるプライミング効果によって、第２の放電開始電圧Ｖｂ２が、絶対値で、第１の放電開始電圧Ｖｂ１より遙に低く、例えば、３０Ｖ〜５０Ｖ程度以上も低くできることが、実験により確認された。このことは、イオンが電極に与える衝撃を大幅に低下させることができることを意味する。一般に、ガス放電が放電開始時に高い電圧を、放電電極間に印加することによって、陰極となる放電電極に強いイオン衝撃を与え、２次電子を空間に放射させることから始まる。従って、空間電荷や準安定原子等のプライミングが予め放電空間にある場合には、このような高い電圧を与えなくても放電が開始する。一旦放電が開始すれば、放電を維持するための電圧、即ち、サステイン電圧は放電開始電圧より遙に低いので、電極に対するイオン衝撃は僅かである。
しかしながら、上述のＡＣ型放電表示装置の駆動方法の第１の実施の形態では、放電空間に残留するプラズマにより壁電荷を消去するのであるが、この場合の細幅パルス電圧のパルス幅を設定するのが難しい。例えば、即ち、細幅パルス電圧のパルス幅が狭すぎる場合には、放電の立ち上がり遅れ時間の影響で、輝度が低下したり、放電電圧が上昇したりするおそれがある。又、細幅パルス電圧のパルス幅が広すぎれば、通常のＡＣ型放電表示装置のサステイン放電と全く同様の壁電荷が形成され、次に印加される逆電圧と重畳して、プラズマが減少した状態での高い電圧による再放電を起こすため、電極へのイオン衝撃は避けられない。
そこで、以下に説明するＡＣ型放電表示装置の駆動方法の第２の実施の形態では、構造簡単、製造容易な２電極構造のＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、低い電圧で壁電荷の制御が可能であると共に、陰極降下を伴わない陽光柱が発生して、発光効率が高くなるようにしたものである。
次に、図３Ａ〜Ｄを参照して、本発明の放電表示装置の駆動方法の第２の実施の形態を説明するが、駆動方法の対象となる放電表示装置は、従来例で説明した図５の半ＡＣ型放電表示装置である。尚、この駆動方法の対象となる放電表示装置は、ＡＣ型放電表示装置も可能で、その一例の構成を図６を参照して後述する。尚、Ｔａｄはアドレス期間を示し、Ｔｓｔはサステイン期間を示す。
図４は、図３の駆動方法に適用される駆動回路を示し、Ｘ電極３に対する駆動回路は、電圧がＶ１の電源及び接地間に、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２の直列回路が接続され、その接続中点がＸ電極３に接続されて構成される。Ｙ電極１に対する駆動回路は、電圧がそれぞれＶ２及び−Ｖ３の電源間に、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４の直列回路が接続され、その接続中点が、抵抗器Ｒ及びダイオードＤの並列回路からなる電流制限回路を通じて、Ｙ電極１に接続されて構成される。
図３Ａは、Ｘ電極３に印加する電圧Ｖｘを示し、これは細幅の正のパルス電圧Ｖｘで、ＦＥＴ Ｑ１がＯＮ、Ｑ２がＯＦＦとなる時点ｔ０〜ｔ１のパルス期間は０．５〜１．０μsec程度であり、その振幅電圧Ｖ１は、例えば、＋１５０Ｖ程度である。又、ＦＥＴ Ｑ１がＯＦＦ、Ｑ２がＯＮのときは、パルス電圧Ｖｘは０Ｖになっている。
図３Ｂは、Ｙ電極１に印加する電圧Ｖｙを示し、これは正負に変化する台形波電圧である。時点ｔ０において、ＦＥＴ Ｑ３がＯＮ、Ｑ４がＯＦＦの状態から、ＦＦＴ Ｑ３がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮに変化して、ダイオードＤの存在による後述する抵抗器Ｒの存在の否定によって、電圧Ｖ２（例えば、＋７０Ｖ）から電圧−Ｖ３（例えば、−１００Ｖ）に瞬時に立ち下がる。時点ｔ０〜ｔ１の間、ＦＦＴ Ｑ３がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮの状態が保たれるので、電圧−Ｖ３に保たれる。時点ｔ１でＦＦＴ Ｑ３がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮに変化するので、抵抗器Ｒの存在によって、時点ｔ１から時点ｔ２まで（例えば、約１．０μ secの期間）、電圧−Ｖ３からＶ２まで斜めに立ち上がる。時点ｔ２からｔ３まで、ＦＦＴ Ｑ３がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮの状態が保たれるので、電圧Ｖ２に保たれる。時点ｔ３で、ＦＦＴ Ｑ３がＯＮ、Ｑ４がＯＦＦに変化するので、ダイオードＤの存在によって、電圧Ｖ２から−Ｖ３に立ち下がる。
尚、図４の駆動回路において、Ｘ電極３側の駆動回路に、Ｙ電極１側の駆動回路と同様の電流制限回路を設けて、パルス電圧Ｖｘの時点ｔ０におけるパルスの立ち下がりを緩やかにすることもできる。
Ｘ電極３及びＹ電極１にそれぞれ印加する電圧Ｖｘ、Ｖｙを、図３Ａ、Ｂに示す波形にすることによって、Ｘ電極３が負電極側となって、イオン衝撃を受ける側になって放電電流が流れる場合であっても、放電空間の電圧が低く抑えられるので、Ｘ電極３はイオン衝撃を受けることがなくなる。
以下に、図３Ｃに示すＸ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙの波形と、図３Ｄに示す、壁電荷を考慮したＸ電極３の表面電位Ｖｓｘの波形とを参照して、Ｘ電極３がイオン衝撃を受けない理由を説明する。
本発明の実施の形態の説明では詳細を省略するが、画像表示のアドレス期間Ｔａｄにおいて、Ｙ電極１の誘電体層２上には負の壁電荷が画素毎に選択的に形成されているものとする。通常は負の壁電荷が形成されている画素にサステインパルスが印加されることにより、継続的な表示放電がなされる。
さて、図４に示した駆動回路からのそれぞれ図３Ａ、Ｂに示す如きパルス電圧Ｖｘ、Ｖｙが、負の壁電荷が形成されている画素のＸ電極３及びＹ電極１に印加される。このとき、図４に示すように、Ｘ電極３及びＹ電極１間の放電空間に電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。この場合、例えば、電圧Ｖ１、Ｖ２及び−Ｖ３はそれぞれＶ１＝１５０（Ｖ）Ｖ、Ｖ２＝７０（Ｖ）Ｖ、−Ｖ３＝−１００（Ｖ）であり、壁電荷の電圧Ｖｗは、Ｖｗ＝７０（Ｖ）である。
先ず、時点ｔ０〜ｔ１間の期間１においては、Ｙ電極１が陰極側として動作し、Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖｗ＝３２０（Ｖ）がＸ電極３及びＹ電極１間に印加されて、第１の放電が開始される。このときの放電電流Ｉ１は、図４に示すように、電圧がＶ１の電源から、放電表示装置のＸ電極３及びＹ電極１間及びダイオードＤを通じて、電圧が−Ｖ３の電源に流れるため、負の壁電荷は消去され、直ちに、正の壁電荷の蓄積が始まる。時点ｔ０〜ｔ１間の期間１は、前述の如く、０．５〜１．０μsec程度の短い時間であるから、時点ｔ１では、Ｙ電極１に壁電荷が形成されて放電が停止しても、放電空間には十分なプラズマが未だ存在し、放電空間は導電性を保っている。この状態では、時点ｔ１において、駆動回路の極性を切換える。
かくすると、放電空間が導電性のため、図４に示す如く、壁電荷を消去する方向の電流Ｉ２が、電圧がＶ２の電源から、抵抗器Ｒ並びに放電表示装置のＹ電極１及びＸ電極３間を通じて接地に流れる。このとき、抵抗器Ｒの存在によって、Ｘ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙは、図３Ｃに示す如く徐々に上昇する。即ち、仮に、時点ｔ０〜ｔ１間の期間１において形成された壁電荷による壁電圧Ｖｗが最大のＶ１＋Ｖ３＝２５０（Ｖ）となっている場合でも、Ｘ電極３の電圧ＶｘがＶ１＝１５０（Ｖ）から０Ｖになる時点ｔ１において、Ｙ電極１に印加される電圧は、電流が制限されているため、未だ−Ｖ３＝１００（Ｖ）であるから、両電極間の電圧Ｖｘｙは、図３Ｃに示す如く、Ｖ３＝１００（Ｖ）である。
従って、図３Ｄに示すように、Ｘ電極３を基準としてＹ電極１の表面電位、即ち、実際に放電空間に印加される電圧は、第１のサステイン放電の時点ｔ０〜ｔ１間の期間１で形成された壁電荷の電圧Ｖｗ＝２５０（Ｖ）に対し、図３Ｃに示すＸ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙ＝Ｖ３＝１００（Ｖ）が重畳される。この場合には、Ｙ電極の電圧Ｖｙは時点ｔ１において未だ負電位であるから、放電空間の電圧は、Ｖ１＋Ｖ３−Ｖ３＝１００（Ｖ）となる。
このような１００Ｖという比較的低い電圧では、通常は放電空間に新たな放電を励起することはできないのであるが、この場合には、未だ放電空間にプラズマが残留していて、その放電空間は導電性を有するので、時点ｔ１において、図４に示すような電流Ｉ２が図示の方向に流れるのである。そして、このとき、時点ｔ０〜ｔ１間の期間１の第１の放電で形成された正の壁電荷の一部は、それによる壁電圧が略Ｖ３＝１００（Ｖ）に低下するまで直ちに失われる。
その後、時点ｔ１〜ｔ２間の期間２においては、Ｙ電極１の電位が徐々に上昇するが、その上昇速度は緩やかになるために、壁電荷はＹ電極１の電位の上昇につれて徐々に失われて行く。従って、Ｘ電極３及びＹ電極１間の電圧Ｖｘｙと、残留する壁電圧Ｖｗとが重畳されても、高い放電空間電圧を生じることはない。又、時点ｔ１〜ｔ２間の期間２では、放電空間電圧は低くても電流が流れると共に、加速された荷電粒子による電離衝突、即ち、α作用及びβ作用が起きて、電流が増殖されるためプラズマが消滅することはない。
しかし、電圧が低いために陰極を強く衝撃して２次電子を放出させるγ作用は起きない。従って、時点ｔ１以降に陰極側になるＹ電極１はイオン衝撃を受けることはない。
そして、期間２が終了すると、時点ｔ２において、Ｙ電極１の電圧ＶｙがＶ２｛＝７０（Ｖ）｝になり、Ｘ電極３の電圧Ｖｘが０Ｖであるので、時点ｔ０〜ｔ１間の期間１とは極性が逆転し、Ｙ電極１には負の壁電荷ができる。そして、時点ｔ２から次のパルス印加の時点ｔ３に至る期間３を、放電空間からプラズマが消滅し、再び絶縁性を取り戻すのに十分な時間（約２μsec以上）とすることにより負の壁電荷が定着し、次の時点ｔ３における新たな放電を励起できる壁電圧、例えば、−Ｖｗ＝−７０（Ｖ）を発生し、次の放電に寄与する。
次に、図２及び図３を参照して説明した放電表示装置の駆動方法の対象となるＡＣ型放電表示の一例を、図６の断面図を参照して説明する。前面ガラス板１９上に線状（ストライプ状）の一定幅の複数の第２のアドレス電極（放電電極）１２が一定間隔で被着形成され、その複数の第２のアドレス電極１２が誘電体層１４によって被覆されて、ＡＣ型電極とされる共に、その誘電体層１４上に保護層１５が被着形成されている。
背面ガラス板１９上に、複数の第２のアドレス電極１２と交叉する方向に沿って、一定幅の複数のストライプ状の隔壁１６が一定間隔で配され、背面ガラス板１９上において、その複数の隔壁１６の隣接するもの同志の間に、その各隔壁１６と平行に、直径の一定な（例えば、５０〜１００μｍの）金属からなるワイヤ状の複数の第１のアドレス電極（放電電極）１８が、１本ずつ一定間隔で配されている。複数の第１のアドレス電極１８は個別に誘電体層２０で被覆されて、ＡＣ型電極とされる。各隔壁１６の両壁面上及びその両壁面と、誘電体層２０で被覆された各第１のアドレス電極１８との間の背面ガラス板１９上には、各第１のアドレス電極１８毎に順次に循環的に赤、緑及び青発光の蛍光体層１７が塗布されている。
複数の第２のアドレス電極１２は、銀ペーストのスクリーン印刷、蒸着等によって、前面ガラス板１１上に被着形成された銅クロム等の金属薄膜や酸化インジューム錫薄膜等の薄膜からなる透明導電薄膜をエッチングして形成する。誘電体層１４は、低融点ガラスをスクリーン印刷した後、その低融点ガラスを焼成して形成する。保護層１５は、酸化マグネシュウム等を真空蒸着して形成する。隔壁１６は、低融点ガラスペーストをスクリーン印刷法で重ね印刷して所望の高さに形成するが、サンドブラスト法、写真製版法等も可能である。蛍光体層１７も、スクリーン印刷法で形成する。
第１アドレス電極１８はワイヤ状であるが、金属板をエッチングしてストライプ状に形成しても良い。又、第２のアドレス電極１２をワイア状に形成しても良い。
図６のＡＣ型放電表示装置は、第１のアドレス電極１８の位置が蛍光体層１７の上面にあるので、放電前の第１のアドレス電極１８と、第２のアドレス電極１２による電界は、蛍光体層１７を横切らないので、放電開始後に陰極効果が形成されても、基本的に変わらず、従って、蛍光体層１７自体がイオン衝撃を受けることはない。
上述せる第１の本発明によれば、放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる一対の放電電極を有し、その一対の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、一対の放電電極間に印加するＡＣ放電維持パルスを、第１のパルス及びその第１のパルスとは逆極性でその第１のパルスの次に発生する第２のパルスから構成し、第１のパルスは、その第１のパルスによって発生する荷電粒子又は準安定原子のプライミング効果が放電空間内に存続する時間以内のパルス幅を有する細幅パルスとされ、第２のパルスは、第１のパルスによるプライミング効果が消滅する以前で、第１のパルスに近接した時間内に発生すると共に、誘電体層上に壁電荷が形成されることによって放電が停止されるまでの十分な時間を与えるパルス幅を有する幅広パルスとされ、第１及び第２のパルスから構成されるＡＣ放電維持パルスを一対の放電電極間に継続的に印加することによって、サステイン放電を行わせるようにしたので、次に記す効果を期待することのできるＡＣ型放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
この第１の本発明によれば、構造簡単、製造容易な２電極構造のＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、放電電極や蛍光体に対するイオン衝撃の影響を少なくすることのできるＡＣ型（半ＡＣ型も可）放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
更に、第１の本発明によれば、第１の放電後直ちに第２の放電を発生させることで、ＡＣ型電極である放電電極に負の壁電荷を形成できるので、通常のＡＣ型放電表示装置と同様にメモリ機能を持たせることができるＡＣ型放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
第２の本発明によれば、放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる第１及び第２の放電電極を有し、その第１及び第２の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、一対の放電電極間に印加するサステインパルスを印加する放電表示期間を、最初の第１の期間、中間の第２の期間及び最後の第３の期間にて構成し、第１の期間は、既にアドレス期間にて形成されている誘電体層上の負のアドレス壁電荷による壁電圧に外部電圧を重畳して高い放電空間電圧を発生せしめて、誘電体層上に負の壁電荷が形成されている放電電極にイオン衝撃を与えて負グローを発生させる第１のサステイン表示放電を励起し、誘電体層上の負のアドレス壁電荷を消去して正の壁電荷を形成しながら、放電空間には第１のサステイン表示放電による正及び負の荷電粒子並びに準安定原子からなるプラズマが十分に残存する比較的短い期間とされ、第２の期間は、第１の期間で誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷が、残存するプラズマの導電性によって、第１の期間に流れる放電電流とは逆方向の放電電流が流れるように外部駆動電圧及びその極性を切換え、誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷及び切換えられた外部駆動電圧の重量によって空間電圧が高くなり過ぎた放電電極に強いイオン衝撃を与えないように、切換えられた外部駆動電圧を徐々に高くし、更に放電空間プラズマが残留又は新たに形成されて放電空間が導電性を保てるように正の壁電荷を徐々に消去する比較的短い期間とされ、第３の期間は、プラズマ中の荷電粒子が誘電体層上に負の壁電荷として十分に蓄積される比較的長い期間とされるので、次に記す効果を期待することのできるＡＣ型放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
この第２の本発明によれば、構造簡単、製造容易な２電極構造のＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、放電電極や蛍光体に対するイオン衝撃の影響を少なくすることのできるＡＣ型（半ＡＣ型も可）放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
又、第２の本発明によれば、第１の放電後直ちに第２の放電を発生させることで、ＡＣ型電極である放電電極に負の壁電荷を形成できるので、通常のＡＣ型放電表示装置と同様にメモリ機能を持たせることができるＡＣ型放電表示装置の駆動方法を得ることができる。
更に、第２の本発明によれば、構造簡単、製造容易な２電極構造のＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、低い電圧で壁電荷の制御が可能であると共に、陰極降下を伴わない陽光柱が発生して、発光効率の高いＡＣ型放電表示装置の駆動方法を得ることができる。

Claims (2)

1. 放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる一対の放電電極を有し、該一対の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、上記一対の放電電極間に印加するＡＣ放電維持パルスを、第１のパルス及び該第１のパルスとは逆極性で該第１のパルスの次に発生する第２のパルスから構成し、上記第１のパルスは、該第１のパルスによって発生する荷電粒子又は準安定原子のプライミング効果が放電空間内に存続する時間以内のパルス幅を有する細幅パルスとされ、上記第２のパルスは、上記第１のパルスによるプライミング効果が消滅する以前で、上記第１のパルスに近接した時間内に発生すると共に、上記誘電体層上に壁電荷が形成されることによって放電が停止されるまでの十分な時間を与えるパルス幅を有する幅広パルスとされ、上記第１及び第２のパルスから構成される上記ＡＣ放電維持パルスを上記一対の放電電極間に継続的に印加することによって、サステイン放電を行わせるようにしたことを特徴とするＡＣ型放電表示装置の駆動方法。
2. 放電ガスを介して互いに対向し、それぞれ複数の線状電極からなる第１及び第２の放電電極を有し、該第１及び第２の放電電極のうちの少なくとも一方の放電電極の複数の線状電極が誘電体層で被覆されてなるＡＣ型放電表示装置の駆動方法において、上記一対の放電電極間に印加するサステインパルスを印加する放電表示期間を、最初の第１の期間、中間の第２の期間及び最後の第３の期間にて構成し、上記第１の期間は、既にアドレス期間にて形成されている上記誘電体層上の負のアドレス壁電荷による壁電圧に外部電圧を重畳して高い放電空間電圧を発生せしめて、上記誘電体層上に負の壁電荷が形成されている放電電極にイオン衝撃を与えて負グローを発生させる第１のサステイン表示放電を励起し、上記誘電体層上の負のアドレス壁電荷を消去して正の壁電荷を形成しながら、放電空間には上記第１のサステイン表示放電による正及び負の荷電粒子並びに準安定原子からなるプラズマが十分に残存する比較的短い期間とされ、上記第２の期間は、上記第１の期間で上記誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷が、上記残存するプラズマの導電性によって、上記第１の期間に流れる放電電流とは逆方向の放電電流が流れるように外部駆動電圧及びその極性を切換え、上記誘電体層上に新たに形成された正の壁電荷及び上記切換えられた外部駆動電圧の重畳によって空間電圧が高くなり過ぎた放電電極に強いイオン衝撃を与えないように、上記切換えられた外部駆動電圧を徐々に高くし、更に放電空間プラズマが残留又は新たに形成されて放電空間が導電性を保てるように上記正の壁電荷を徐々に消去する比較的短い期間とされ、上記第３の期間は、プラズマ中の荷電粒子が上記誘電体層上に負の壁電荷として十分に蓄積される比較的長い期間とされることを特徴とするＡＣ型放電表示装置の駆動方法。

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