JP3984794B2

JP3984794B2 - プラズマディスプレーパネル及びその駆動方法

Info

Publication number: JP3984794B2
Application number: JP2001028088A
Authority: JP
Inventors: ヨン・ジウーン・アン; セオック・ドン・カン
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: US6819307B2; US20010011974A1; JP2001236895A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平板表示装置に関し、特に放電効率を良くし、かつ輝度を高くしたプラズマディスプレーパネル及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネル（以下ＰＤＰという）はＨｅ＋ＸｅまたはＮｅ＋Ｘｅガスの放電時に発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることで文字またはグラフィックを含む画像を表示している。このようなＰＤＰは薄膜化と大型化が容易であるだけではなく、最近の技術開発に伴って大きく向上した画質を提供する。このようなＰＤＰは直流型と交流型に大別される。直流型のＰＤＰは前面パネルと背面パネルそれぞれに形成された陽極と陰極の間に対向放電を起こさせて画像を表示する。これに対して、交流型ＰＤＰは誘電体層を間に置いて配置された電極の間に交流電圧信号を印加してその信号の半周期毎に放電を起こさせて画像を表示している。このような交流型ＰＤＰは放電時に表面に壁電荷が蓄積される誘電体層を使用するためにメモリ効果が現れる。
【０００３】
図１を参照する。交流型ＰＤＰは維持電極対（１０）が形成された前面パネル（１）と、アドレス電極（４）が形成された背面パネル（２）とを具備する。前面パネル（１）と背面パネル（２）は隔壁（３）を間に置いて平行に離隔されている。前面パネル（１）、背面パネル（２）及び隔壁（３）によって設けられた放電空間にはＮｅ−Ｘｅ、Ｈｅ−Ｘｅなどの混合ガスが注入される。維持電極（１０）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対となる。
維持電極対（１０）のいずれかの一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じてアドレス電極（４）と共に対向放電を生じるとともに、放電維持期間に供給される維持パルスに応じて隣りの維持電極（１０）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（１０、１０）の他方は維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。維持電極（１０、１０）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対として動作する。維持電極対（１０）が形成された前面パネル（１）上には誘電層（８）と保護層（９）が積層される。誘電層（８）はプラズマの放電電流を制限することと共に放電時に壁電荷を蓄積する役割をする。保護膜（９）はプラズマ放電時に発生されるスパタリングによる誘電層（８）の損傷を防止して二次電子の放出効率を高めるためのものである。この保護膜（９）は通常酸化マグネシウム（ＭｇＯ）である。背面パネル（２）には放電空間を分割するための隔壁（３）が形成されている。背面パネル（２）と隔壁（３）の表面には真空紫外線によって励起されて可視光線を発生する蛍光体（５）が塗布されている。
【０００４】
このような交流型ＰＤＰは一つのフレームが多数のサブフィールドで構成されてサブフィールドの組み合わせによってグレーレベルを実現している。例えば、２５６グレーレベルを実現しようとする場合に一フレーム期間は八つのサブフィールドに時間的に分割されている。共に、八つのサブフィールドそれぞれはリセット期間、アドレス期間及び維持期間に分かれている。リセット期間には全画面が初期化される。アドレス期間にはデータが表示されるセルがアドレス放電によって選択される。選択されたセルは放電維持期間に放電が維持される。放電維持期間はサブフィールドそれぞれの加重値によって２ⁿに該当する期間ずつ長くなる。すなわち、第１〜第８サブフィールドそれぞれに含まれる放電維持期間が２⁰、２¹、２²、２³、２⁴、２⁵、２⁶、２⁷の比率で長くなる。このために、放電維持期間に発生する維持パルスの数もサブフィールドによって、２⁰、２¹、２²、２³、２⁴、２⁵、２⁶、２⁷にそれぞれ増加する。これらサブフィールドの組み合わせによって表示映像の明るさが決定される。しかし、３電極の交流の面放電型のＰＤＰは、維持放電に必要な電圧が高いために消費電力が大きく、維持電極対間の維持放電時の放電及び発光効率が低いという問題がある。
【０００５】
図２及び図３を参照すると従来の５電極ＰＤＰが示されている。このＰＤＰは前面パネル（２０）に維持電極対（１３、１６）のほかにその間にトリガ電極対（３０、３６）が形成されており、背面パネル（１８）には従来同様アドレス電極（１７）が形成されている。トリガ電極対（３０、３６）は維持電極対（１３、１６）の間に形成されてアドレス放電時に生成された壁電荷と印加電圧によってトリガ放電を起こして維持放電を開始する役割を果たしている。維持電極対（１３、１６）は一つのプラズマ放電チャンネル内に二つが一対とになる。維持電極対（１３、１６）の中の一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じてアドレス電極（１７）と共に対向放電を生じさせ、放電維持期間に供給される維持パルスに応じて隣接した維持電極対（１３、１６）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（１３、１６）の中の残り一つは維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。維持電極対（１３、１６）はトリガ電極対（３０、３６）の間に発生されたトリガ放電によって形成された壁電荷と印加電圧によって維持放電を生じさせる。維持電極対（１３、１６）とトリガ電極対（３０、３６）は透明電極（２８、２４）だけでなく、透明電極（２８、２４）の幅より狭い幅で透明電極（２８、３４）に重ねて形成される金属バス（２６、３２）を含む。前面パネル（２０）には維持電極対（１３、１６）とトリガ電極対（３０、３６）を覆うように誘電体層（２３）と保護膜（２４）が積層される。誘電体層（２３）にはプラズマ放電時に発生された壁電荷が蓄積される。保護膜（２４）はプラズマ放電時に発生されたスパタリングによる誘電体層（２３）の損傷を防止すると共に二次電子の放出効率を高めるためのものである。アドレス電極（１７）が形成された背面パネル（１８）上には隔壁（２６）と蛍光体（２２）が形成される。
【０００６】
３電極ＰＤＰの維持電極対（１０）と５電極ＰＤＰの維持電極対（１３、１６）を対比すると、５電極のＰＤＰの場合、維持電極対（１３、１６）の間の距離が遠くなって放電距離が長くなり、放電時に３電極のＰＤＰに比べて発光効率が優秀である。
【０００７】
しかし、５電極のＰＤＰは図４のように維持放電時に放電セルの中央部で集中的に起きる。しかし、このような構造を有するＰＤＰは維持放電で発生したエネルギの中の一部分だけが蛍光体を励起し、それ以外のエネルギは電極に流れる過電流となる。その結果、ＰＤＰは消費電力が大きくて放電及び発光効率が低くなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は放電効率を良くして、輝度を高くできるプラズマディスプレーパネル及びその駆動方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるプラズマディスプレーパネルは、維持電極対とその間に配置された補助電極対とを有し、その補助電極対のそれぞれの電極が放電セルの周辺部より中央で広い面積を有するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によるプラズマディスプレーパネルは、維持電極対が導電性の不透明な電極とその電極に分かれて配置させた透明電極とからなることを特徴とする。
【００１１】
維持電極対とその間に配置された補助電極対とを有し、その補助電極対のそれぞれの電極が放電セルの周辺部より中央で広い面積を有するようにした本発明のプラズマディスプレーパネルの駆動方法は、維持放電時に補助電極にパルスを加えその補助電極の放電セルの中央部の面積を大きくされた箇所に壁電荷を集中させ、しかるのち、その補助放電によって生成された壁電荷を利用して維持電極対の間に維持放電を起こさせることを特徴とする。
【００１２】
本発明によるプラズマディスプレーパネルの駆動方法はトリガ電極対の間に補助放電を起こす段階と、補助電極対を利用して放電セル内で同時に複数の維持放電を起こす段階を含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
前記の目的の以外の本発明の異なる目的及び利点などが添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に対する説明を通して明らかになるだろう。
以下、本発明の実施形態を添付した図５〜図８を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図５に本発明の第１実施形態による５電極のプラズマディスプレーパネルを図示する。このパネルは図示しない前面パネル上に形成された維持電極対（４２、４４）及びトリガ電極（４６、４８）とを具備する。維持電極対（４２、４４）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対となっている。これらは、図示のように、セルの領域の両端、すなわちそれぞれの隣のセルとの境界近くに配置されている。維持電極対（４２、４４）の中のいずれかの一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じて図示しないアドレス電極（４）と共に対向放電を生じさせるとともに、放電維持期間に供給される維持パルスに応じて隣接した維持電極対（４２、４４）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（４２、４４）の中の残り一つは維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。維持電極対より狭幅のトリガ電極対（４６、４８）が維持電極対に間に配置されている。このトリガ電極対は全体としてほぼ一定の幅を有するが、セルの中央部（Ａ’）では全体の幅より部分的に広くし、一定の面積を有する翼部（４６Ａ、４８Ａ）をそれぞれ対称的に形成している。この実施形態では図示のようにトリガー電極の両側に突出させるようにして翼部を形成している。このようなトリガ電極（４６、４８）は維持電極対（４２、４４）の間に形成されており、アドレス放電によって生成された壁電荷と印加電圧によってトリガ放電を起こすことで維持放電を開始する役割を担っている。このように設置されたトリガ電極（４６、４８）は、放電維持期間の中に交流パルス電圧であるトリガパルス電圧の供給受けて補助放電を起こす。この補助放電が起きた直後、維持電極（４２）に維持パルスが供給される。そうすると、維持電極対（４２、４４）は補助放電によるプライミング効果と放電セル内に蓄積された壁電荷と維持パルスによる電圧の差によって放電が起きるようになる。このような維持放電は維持パルスとトリガパルスによって連続的に発生する。
【００１５】
本発明の第１実施形態によるＰＤＰは、トリガ電極は中央部に広い電極面積の翼部を備えている。これによって、放電セル内で補助放電が起きると壁電荷がトリガ電極の翼部に集中されるので、外部からトリガ電極に加えた電圧が低くても放電セル内で印加される電圧は高くなる。したがって、低いトリガ電圧を印加しても確実に維持放電を維持することができる。
【００１６】
図６に本発明の第２実施形態を図示する。本実施形態は図示しない前面パネル上に形成された維持電極対（４２、４４）及びトリガ電極対（５０、５２）を具備する。維持電極対（４２、４４）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対となっている。先の例と同様にセルの両端側に設けられている。維持電極対（４２、４４）の中のいずれかの一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じて図示しないアドレス電極との間に対向放電を起こすとともに、放電維持期間では供給される維持パルスに応じて隣接した維持電極対（４２、４４）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（４２、４４）の残り一つは維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。セルの中央部に配置された細長いトリガ電極対（４６、４８）は、一定の面積を有した翼部（５０Ａ、５２Ａ）が中央部（Ｂ）の外側に対称的に突出させて形成されている。このようなトリガ電極対（５０、５２）は、アドレス放電に生成され、維持電極対（４２、４４）の間に形成された壁電荷と印加電圧によってトリガ放電を起こして維持放電を開始する役割を果たしている。このように設置されたトリガ電極対（５０、５２）は放電維持期間の中に交流パルス電圧であるトリガパルス電圧の供給を受けて補助放電を起こす。この時、補助放電が起きた直後、維持電極（４２）には維持パルスが供給される。そうすると、維持電極対（４２、４４）は補助放電によるプライミング効果と放電セル内に蓄積された壁電荷と維持パルスによる電圧の差によって放電が確実に起きる。このような維持放電は維持パルスとトリガパルスによって連続的に発生する。
【００１７】
上記のように、本発明の第２実施形態によるＰＤＰはトリガ電極の中央部に翼部を備え、その部分が広い電極面積を有している。したがって、放電セル内で補助放電が起きると壁電荷がトリガ電極の翼部に集中されるので、外部から加えられるトリガ電圧が低い値であっても、放電セル内に印加される電圧は高くなるので維持放電を確実に維持することができる。
【００１８】
図７を参照すると、さらに本発明の第３実施形態によるＰＤＰが図示されている。この例の場合も先の例と同様に前面パネル上に形成された維持電極対（４２、４４）とトリガ電極対（５４、５６）とを備えている。維持電極対（４２、４４）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対となっている。維持電極対（４２、４４）一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じて図示しないアドレス電極と共に対向放電を起こし、さらに放電維持期間には供給される維持パルスに応じて隣接した維持電極対（４２、４４）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（４２、４４）の残り一つは維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。トリガ電極対（５４、５６）は一定の面積を持つ翼部（５４Ａ、５６Ａ）が中央部（Ｂ’）の内側に対称的に形成されている。このようなトリガ電極対（５４、５６）は、アドレス放電に生成され、維持電極対（４２、４４）の間に形成された壁電荷と印加電圧によってトリガ放電を起こして維持放電を開始させる。このように形成されたトリガ電極対（５４、５６）は放電維持期間の中に交互に印加されるパルス電圧であるトリガパルスを受けて補助放電を起こす。この時、補助放電が起きた直後、維持電極（４２）には維持パルスが供給される。そうすると、維持電極対（４２、４４）は補助放電によるプライミング効果と放電セル内に蓄積された壁電荷と維持パルスによる電圧の差によって放電が起きる。このような維持放電は維持パルスとトリガパルスによって連続的に発生する。
【００１９】
すなわち、本発明の第３実施形態によるＰＤＰはトリガ電極の中央部が広い電極面積を有するようにされている。従って、放電セル内で補助放電が起きると壁電荷がトリガ電極の翼部に集中されるので、トリガ電極に低い電圧を印加しても放電セル内に印加される電圧は高くなるので、低いトリガ電圧を印加しても維持放電を維持することができる。
【００２０】
図８を参照すると、本発明の第４実施形態によるＰＤＰは、維持電極対（６４、７４）とトリガ電極対（８２、８８）とをともに金属からなるバス電極とし、それに部分的に透明電極を形成させた形状である。すなわち、維持電極対（６４、７４）は放電セルの両側の境界部に並んで形成されており、セル内の前記境界とは直交する方向での境界部側に透明電極（６０、６２、７０、７２）をセルの内側を向くように配置してある。したがって、この維持電極対（６４、７４）はセルの中央部分には透明電極は設けていない。一方、トリガ電極対（８２、８８）はセルの中央部に図５の例の翼部と同様の形状となるように中央部に透明電極（８０、８６）を形成させている。
【００２１】
維持電極対（６４、７４）は一つのプラズマ放電チャンネル内で二つが一対となっている。維持電極対（６４、７４）のいずれかの一つはアドレス期間に供給される走査パルスに応じて図示しないアドレス電極と共に対向放電を起こし、かつ放電維持期間に供給される維持パルスに応じて隣接した維持電極対（６４、７４）と面放電を起こす走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（６４、７４）の残り一つは維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。金属バス電極（６６、７６）上に形成された透明電極（６０、６２、７０、７２）は維持放電が放電セルの両縁側に発生されるように放電セルの両側の境界部に分離されるようにパタニングされる。したがって、維持電極対（６４、７４）の間隔は放電セルの中央部と縁側で異なることになる。即ち、維持電極対（６４、７４）の間隔は放電セルの中央部で広い間隔となり、放電セルの両側の縁で相対的に狭い間隔となる。一方、トリガ電極対（８２、８８）の透明電極（８０、８６）はアドレス電極との交差部に配置されて放電セルの中央部だけに形成される。したがって、トリガ電極対（８２、８８）の透明電極（８０、８６）が放電セル内で占める面積が小さいために、従来のトリガ電極対より低い誘電率とキャパシティの値を有することになる。その結果、トリガ電極対（８２、８８）の高い誘電率と高いキャパシティによるリーク電流を減らすことができるようになり、トリガ電極対（８２、８８）に印加される電流の値を減らすことができる。また、トリガ電極対（８２、８８）の透明電極が放電セルの中央部だけに位置するために両側の縁に位置した維持電極対（６４、７４）が効果的に維持放電を起こすことができる。
【００２２】
本発明の第４実施形態によるＰＤＰの駆動時には、先にパネルのすべての放電セルを初期化するためにすべての放電セルの内部に配置された維持電極対（６４、７４）かトリガ電極対（８２、８８）の中の一つがリセットパルスが供給されてリセット放電を起こさせる。リセット放電時には放電セル毎に壁電荷が生成されてアドレス放電に必要な放電電圧を低くする。次に、維持電極（７４）に走査パルスが供給されて、これに同期してアドレス電極にデータパルスを印加することでそれらの電極間にアドレス放電が起きる。上／下部基板の誘電層にはアドレス放電によって壁電荷が形成される。このように形成された壁電荷は維持放電及び補助放電に必要な放電電圧を低くする。トリガ電極対（８２、８８）が放電維持期間中に交流パルス電圧であるトリガパルス電圧を供給受けるとアドレス放電によって選択された放電セルでは補助放電を起こす。このような放電の過程で壁電荷はトリガ電極対（８２、８８）によって形成された空間電界によって放電が起きたセルの全空間へ拡散される。維持電極対（６４、７４）はトリガ電極対（８２、８８）の両側の外側に相互に広い間隔に配置されており、トリガ電極対（８２、８８）のいずれか一つと所定レベルの交流パルス電圧を同時に受ける。交流パルス電圧を受けた維持電極対（６４、７４）は補助放電によって形成された空間電界とトリガ電極対（８２、８８）の壁電荷を利用して放電セルの両側の縁で同時に複数の維持放電を起こす。このような維持放電は維持パルスとトリガパルスによって連続的に発生される。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるＰＤＰはトリガ電極対の中央部に翼部を形成させ、が広い電極面積を有するようにされているので、その箇所で放電が開始するので、低い電圧でも確実に維持放電が開始し、かつ維持電極対の透明電極を縁側に離隔させることができるので、維持電極対の間の放電距離が長くなり、放電効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の３電極のプラズマディスプレーのパネルを表す斜視図である。
【図２】従来の５電極のプラズマディスプレーのパネルを表す斜視図である。
【図３】従来の５電極のプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【図４】従来の５電極のプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【図８】本発明の第４実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの放電セルの構造を表す平面図である。
【符号の説明】
１、２０：前面パネル
２、１８：背面パネル
３、２６：隔壁
４、１７：アドレス電極
５：蛍光体
８、２３：誘電体
９、２４：保護膜
２６、３２、７８、８４：金属バス電極
１３、１６、４２、４４、６４、７４：維持電極対
２８、３４、６０、６２、７０、７２、８０、８６：透明電極
４６、４８、５０、５２、５４、５６、８２、８８：トリガ電極対

Claims

放電セル内にそれぞれが帯状でかつ互いに平行に形成されるとともに、前記放電セルの中央部に相当する部分に、この放電セルの周辺部に相当する部分より広い電極面積を有する翼部が形成され、アドレス放電後の放電維持期間に前記アドレス放電によって生成された壁電荷と交流パルス電圧であるトリガパルス電圧の供給とに基づき補助放電を起こし前記翼部に壁電荷を集中させる第１及び第２の補助電極からなる補助電極対と、
それぞれが前記補助電極対と同一平面上でかつ前記放電セル内における前記補助電極対の両側に、前記補助電極対と平行して前記補助電極対の幅より広く形成され、自身の一方の電極とアドレス電極との間で前記アドレス放電を起こす一方、前記放電維持期間には前記補助放電が起きた直後に供給される維持パルスと、前記補助放電により生成された壁電荷とに基づいて維持放電を起こす第１及び第２の維持電極からなる維持電極対と
を具備することを特徴とするプラズマディスプレーパネル。
前記翼部は前記補助電極対の中央部で補助電極の両側に一定の面積を有して対称的に形成されることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル。
前記翼部は前記補助電極対の中央部で補助電極の外側に一定の面積を有して対称的に形成されることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル。
前記翼部は前記補助電極対の中央部で補助電極の内側に一定の面積を有して対称的に形成されることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル。
放電セル内の一方及び他方の縁側にそれぞれ互いに平行に形成された第１及び第２の維持電極からなる維持電極対と、前記維持電極対と同一平面上かつ前記第１の維持電極と第２の維持電極との間に、それぞれが帯状かつ前記維持電極対と平行、さらに前記維持電極の幅より狭く形成されるとともに、前記放電セルの中央部に相当する部分に、この放電セルの周辺部に相当する部分より広い電極面積を有する翼部が形成された第１及び第２の補助電極からなる補助電極対とを具備したプラズマディスプレーパネルの駆動方法において、
前記維持電極対の一方の維持電極とアドレス電極間の放電を示すアドレス放電後に、前記補助電極対に交流パルス電圧であるトリガパルス電圧を供給して、このトリガパルス電圧の供給と、前記アドレス放電によって生成された壁電荷とに基づいて前記補助電極対の間に補助放電を起こし前記翼部に壁電荷を集中させる段階と、
前記補助放電が起きた直後に、維持パルスを前記維持電極対に供給して、この維持パルスの供給と前記補助放電によって生成された壁電荷とに基づいて前記維持電極対の間に維持放電を起こさせる段階と
を含むことを特徴とするプラズマディスプレーパネルの駆動方法。