JPH03187125A

JPH03187125A - プラズマディスプレイパネルと駆動方法

Info

Publication number: JPH03187125A
Application number: JP32687489A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nunomura; 布村　惠史
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-08-15
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JP3010658B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は情報表示やテレビ表示を行なうプラズマディス
プレイパネルに関するものである。

〔従来の技術〕

プラズマディスプレイパネルはガス放電を利用して発光
表示を行なうものであり、放電特性の大きな非線型性や
高速応答性、更にはメモリー性を有している等の優れた
特徴があり、表示容量の大きなフラットデイスプレィを
実現するものとして注目されている。すでに、Ｎｅの赤
橙色発光による単色表示のプラズマデイスプレィはラッ
プトツブコンピューター等に多数使用されており、次に
はカラー化が強く望まれている。プラズマデイスプレィ
のカラー発光は、Ｘｅを混入した放電ガスにより紫外線
を発生させ、放電セル内面に塗布された蛍光体により赤
、緑、青等の可視光に変換することにより行なうことが
できる。この様なカラープラズマディスプレイパネルで
は、蛍光体のプラズマダメージが問題となるために、放
電電極と蛍光体面を相対する基板に形成する、所謂、面
放電型の構造が優れている。

代表的な面放電型カラープラズマディスプレイパネルの
放電発光セルの構造を第５図に示す。カラープラズマデ
ィスプレイパネルはこの放電発光セルが縦横に多数連ら
なった構造である。第１ガラス基板１上に第１の放電電
極５２及び第２の放電電極５３が形成され、一対の面放
電電極を形成している。これらの放電電極を誘電体層６
が覆っている。一方、第２ガラス基板９上には蛍光体粉
末が塗布された蛍光体層８が形成されている。７は隣接
する放電セルとの分離やガラス基板間隔保持のための隔
壁である。放電ガスとして、例えばＨｅとＸｅの混合ガ
スを封入し、面放電電極５２と５３に交流電圧を印加す
ることにより放電する。この放電により紫外線が発生し
蛍光体を発光させる０図から判るように蛍光体層８は面
放電電極間の放電領域から離れているために蛍光体の劣
化は少ない。

第５図で示した構造のパネルでは、放電電極５３は絶縁
層５の下に配設された直交電極４に結線されており、放
電電極５２とマトリクスになっている。この様なマトリ
クスｆｌｌＩｔ？、以外に、所謂、１画素３電極構造と
呼ばれる構成も面放電型では採用されることが多い、こ
れはちょうど直交電極を面放電電極とは電気的に絶縁し
た状態で面放電電極の上あるいは下、または前面ガラス
基板上に形成するものである。平行に延設された一対の
面放電電極では維持放電を行ない、表示の書き込みは直
交電極で行なうものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した直流駆動の面放電型カラープラズマディスプレ
イパネルの放電発光セルの構造は比−較的単純であり、
寿命の点でも優れているが、発光効率が不十分であり、
まだ実用化には至っていない、また、直流駆動型のプラ
ズマディスプレイパネルでは輝度や寿命に問題があるも
のの駆動パルスの幅を変えることにより比較的容易に階
調表示を行なうことができる。これに対して交流駆動型
では、放電はパルス幅によらず自己停止する放電特性の
ために、簡単な方法で階調表示を行なうことができない
。

本発明は交流駆動の面放電型カラープラズマディスプレ
イパネルの長所を損うことなく、簡単な方法で発光効率
の改善及び階調表示を実現しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の問題を解決する本発明の要旨とするところは、放
電ガス空間と、この放電ガス空間を挾持する２枚の絶縁
基板と、放電ガス空間を区切り画素と画素を分離する隔
壁を有し、前記絶縁基板の一方の基板に表面を誘電体層
で覆われた発光表示のための一対の面放電電極が形成さ
れてなる面放電型のプラズマディスプレイパネルにおい
て、面放電電極が各々相対する方向と垂直方向に分割さ
れた複数の電極群からなることを特徴とするプラズマデ
ィスプレイパネルであり、更にこの構造のプラズマディ
スプレイパネルに維持パレスを印加すると共に、パルス
幅や電圧を表示調温に応じて変えた書き込みパレスをア
ドレスすることにより、分割された電極群のなかの所定
の数の電極だけに放電を行なわせることにより、階調表
示を実現するものである。

〔作用〕

上述のように一般的に使用されている面放電電極を細く
分割することにより発光効率の向上が得られた。この原
因は明確ではないが、複数の効果によるものと思われる
。ひとつは相対して平行に配設される面放電電極幅が細
くなること自体による効果である。面放電電極間のギャ
ップを一定とし電極幅を変えた一対の面放電電極の放電
発光セルを作製し、２００ｔｏｒｒのＨｅ−Ｘｅ（２％
）の混合ガスを放電ガスとして面放電による発光効率を
測定した結果、電極幅が狭くなると共に発光効率が高く
なった。これは次のような理由によるものと考えられる
。電圧印加による生じた放電の初期は放電空間に有効に
電界が印加され、高い高率でＸｅの励起が行なわれるが
、放電の進展と共にイオンや電子の数が増大し空間電荷
密度が高くなるために放電空間の電界は弱くなる。また
、更に各々の電極上の誘電体層表面に電極の極性とは逆
の電荷が壁電荷として蓄積してくるために放電空間の電
界は一層弱められる。このため電子のエネルギーが小さ
くなりＸｅを効率的に励起することができず、放電電流
は流れるものの発光効率は著しく低下する。電極幅が狭
い場合は空間電荷密度の高い領域が狭いために荷電粒子
が拡散し、放電の進展に伴なうＸｅ励起の効率低下が低
減されるものと思われる。なお、電極幅を狭くした場合
は発光効率は向上するものの、放電電流も少なくなるた
めに発光輝度自体は低下する。この為、本発明の細い複
数の電極とすることにより発光輝度の低下を防ぐことが
できる。また、これだけではなく複数の電極群とするこ
とにより、積極的な励起効率改善のメカニズムが働いて
いるものと思われる。

第４図に２つの電極に分割された本発明のプラズマディ
スプレイパネルの１セルの簡略な断面を示す、第１ガラ
ス基板１上の２分割された面放電電極Ａｌ、Ａ２及びＢ
ｌ、Ｂ２が形成されている。電極Ａｌ、Ａ２はパネル内
あるいは外部で結線されており、同一電位である。電極
Ｂ１とＢ２も同様である。第４図はＢ電極（電極Ｂ１．
Ｂ２の総称）に体してＡ電極（電極Ａｌ、Ａ２の総称〉
が負になる極性で電圧が印加され、まず電極Ａ１とＢ１
間で放電が発生した初期の状態を過ぎた後の様子を示し
ている。電極Ａ１と８１間の放電空間には多数の荷電粒
子が発生し、電極Ａｌ上にはプラスの壁電荷が形成され
、電極Ｂｌ上にはマイナスの壁電荷が形成されてきてい
る。この状態では有効にＸｅを励起できなくなっている
が、外側に配置された電極Ａ２及び電極Ｂ２上の壁電荷
は少なく、また電極Ａ１と電極Ｂ１間の外側の空間には
空間電荷も低密度である。従って電極Ａ２．Ｂ２の寄与
により中央部での荷電粒子に有効に電界が印加され、効
率よ（Ｘｅの励起を行なうことを可能にしているものと
思われる。

以上の説明からも理解されるように、印加電圧が低いか
、あるいは印加パルス幅が短い場合は電ｉＡ１．Ｂ１だ
けで放電し、印加電圧を高くするかパルス幅を長くする
ことにより電極Ａ２．Ｂ２でも放電が発生する。維持パ
ルスの電圧やパルス幅を適当なレベルに設定しておくこ
とにより、Ａｌ、Ｂｌ電極放電とＡｌ、Ａ２．Ｂｌ、Ｂ
２電極放電状態を維持することができ、階調表示が容易
に実現される。この方法で電極の分割数を多くすること
により表示階調数を多くすることができるが、動作マー
ジンからは４分割電極による５調程度が現実的である。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

第１図はカラープラズマディスプレイパネルの１画素分
の放電発光セルの分解構造図である。第１ガラス基板１
上にＡ（膜からなる直交電極４を配設した後、絶縁層５
として１０μｍの厚さのガラス層を形成した。その上に
分割された第１の面放電電極２と分割された第２の面放
電電極３が形成される。面放電電極３は絶縁層５にあけ
られたスルーホールにより直交電極４と結線されている
。なお、分割された第１の面放電電極２も後述の隔壁が
重なる部分で相互に電気的に接続している。これらの面
放電電極を覆って５μｍ厚さのＡｇ２Ｏ３幕と２μｍ厚
さのＭｇＯ膜からなる誘電体層６が形成される。もう一
方の基板として、蛍光体層８が形成された第２ガラス基
板９を用いた。蛍光体としては赤色用として（Ｙ、Ｇｄ
）ＢＯ２：、Ｅｕを、緑色用としてＺｎ２５ｉ０４　　
：Ｍｎを、青色用としてＢａＭｇＡｆｆｌ１４０２３：
　Ｅｕを用い、それぞれ画素ごとに塗り分けである。こ
れら２枚の基板間には画素を区分する隔壁７が形成され
ている。隔壁７は誘電体ペーストを用いた厚膜法で作製
することもできるが、本実施例では厚さ０．１３ｍｍの
ガラス板をエツチングしてセンターシートとして用いた
。この様な構造のパネルを組立て、排気後、Ｈｅ−Ｘｅ
（２％〉の放電ガスを２００ｔｏｒｒ封入してカラープ
ラズマデイスプレイパネルとした。ここで、隔壁の内寸
は０．６ｍｍＸ０．６ｍｍであり高さは０．１３ｍｍで
ある。また、面放電電極は厚さ０．３μｍのＡＩ膜で作
製され、それぞれ３本に分割されている。分割された１
本の電極幅は５０μｍであり、分割された電極間のスペ
ースも５０μｍとした。一番内側の電極ａ１とｂｌのエ
ツジ間のギャップは０．１ｍｍである。このパネルに２
５ｋＨｚ交流電圧を印加した結果、０．５Ｉ１ｍ／ｗの
白色発光効率で１５０ｃｄ／ｍ２の輝度を得た０面放電
電極を分割しないで幅０．２５ｍｍとした従来型の構造
でも発光輝度は約１５０ｃｄ／ｍ２と同程度であったが
、発光効率は０．３１ｍ／Ｗと低く、本発明の効果が確
認されｆＳ。

なお、面放電電極の分割の仕方を色々変えたカラーデイ
スプレィパネルを作製し評価した結果、分割された電極
幅は１０μｍから１５０μｍ程度が好ましい。１０μｍ
以下では急激な放電開始電圧の上昇が観察され、１５０
μｍを越す電極幅では効率改善効果は少ながった。また
、分割された電極間のスペースは２０μｍ以上とするこ
とが好ましい。これより狭い場合は効率改善効果は少な
い、なお、分割された各電極やスペースの幅は同一であ
る必要はない。また、このような高効率化の効果は１画
素３電極楕戒の面放電型の場合でも同様である。

次に、階調表示で駆動した実施例について示す。使用し
たパネルは第１図に示したものである。面放電電極間に
第２図に示した駆動電圧波形を印加した。連続して一定
周期で印加される交流の維持パルスの間に約１μｓの細
幅の消去パルス及び書き込みパルスが挿入されている。

書き込みパルスは非点灯の場合は印加されないが、点灯
表示の階調データに従って３通りのパルス幅が選択され
る０本実施例ではパルス幅はそれぞれ１．３μｓ、１．
９μｓ、３μｓとした。最長のパルス幅では電極ａ１〜
ａ３．ｂｌ〜ｂ３のすべての分割電極で放電が発生する
が、２番目のパルス幅では電極ａｌ、ａ２と電極ｂｌ、
ｂ２が、１番短いパルス幅では電極ａ１と電極ｂ１のみ
で放電が発生し、維持放電中でもこの状態が継続する。

これにより非点灯状態を含めて４ＲＩ調の表示を行なう
ことができる。

また、第３図に示すように書き込みパルスの電圧を変調
することによっても同様の階調表示を行なうことができ
た。

〔発明の効果〕

本発明の交流駆動の面放電型プラズマディスプレイパネ
ルは面放電電極の形状を多少変えるだけでコストを上げ
ることなく、発光効率の改善を図ることができる。また
、交流駆動型では複雑な駆動方法によってしか階調表示
を実現することがセきなかったが、本発明では書き込み
パルスの簡単な変調によって階調表示を行なうことがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分割された面放電電極を有するプラズ
マディスプレイパネルの構造を示した図である。第２図
、第３図は階調表示を行なうための駆動電圧波形を示し
た図である。第４図は本発明の詳細な説明するための図
である。第５図は従来の面放電型プラズマディスプレイ
パネルの構造図である。１・・・第１ガラス基板、２・・・分割された第１の面
放電電極、３・・・分割された第２の面放電電極、４・
・・直交電極、５・・・絶縁層、６・・・誘電体層、７
・・・隔壁、８・・・蛍光体層、９・・・第２ガラス基
板、５２・・・第１の面放電電極、５３・・・第２の面
放電電極。

Claims

【特許請求の範囲】１、放電ガス空間と、この放電ガス空間を挾持する２枚
の絶縁基板と、放電ガス空間を区切り画素と画素を分離
する隔壁を有し、前期絶縁基板の一方の基板に表面を誘
電体層で覆われた一対の面放電電極が形成されてなる面
放電型のプラズマディスプレイパネルにおいて、面放電
電極が各々相対する方向と垂直方向に分割された複数の
電極群からなることを特徴とするプラズマディスプレイ
パネル。２、特許請求の範囲第１項記載のプラズマディスプレイ
パネルの面放電電極に一定の維持放電パルスが印加され
、書き込みパルスでアドレスされるメモリー駆動方式に
おいて、書き込みパルスのパルス幅や電圧を制御するこ
とにより、分割された電極群のなかの所定の数の電極だ
けに放電を行なわせる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。