JPH07169403A - プラズマディスプレイパネル及び駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル及び駆動方法

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JPH07169403A
JPH07169403A JP5316730A JP31673093A JPH07169403A JP H07169403 A JPH07169403 A JP H07169403A JP 5316730 A JP5316730 A JP 5316730A JP 31673093 A JP31673093 A JP 31673093A JP H07169403 A JPH07169403 A JP H07169403A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フルカラー表示用のPDPに関し、白色の再現
性を可及的にCRTに近づけることを目的とする。 【構成】3色の蛍光体層28R,28G,28Bによっ
てフルカラーのマトリクス表示を行うプラズマディスプ
レイパネル1であって、第1色の蛍光体層28Rは赤色
系の蛍光体から構成され、第2色の蛍光体層28Gは緑
色系の蛍光体と青色系の蛍光体との混合物から構成さ
れ、第3色の蛍光体層28Bは青色系の蛍光体から構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー表示用のプ
ラズマディスプレイパネル(PDP)に関する。
【0002】PDPは、視認性の上で有利な自己発光型
の表示デバイスであり、画面の大型化及び高速表示が可
能であることから、CRTに代わる薄型表示デバイスと
して注目されている。特に、蛍光体によるフルカラーの
マトリクス表示に適した面放電型のPDPは、ハイビジ
ョンを含むテレビジョン映像の分野にその用途が拡大さ
れつつある。
【0003】
【従来の技術】マトリクス表示方式のPDPの内で、蛍
光体による特定色(多色及びフルカラーを含む)の表示
に適した構造のPDPとして、AC駆動形式の面放電型
PDPが知られている。
【0004】例えば3電極構造の面放電型PDPは、本
発明の実施例を示す図1のように、一方の基板11上に
互いに平行に隣接配置された一対の表示電極X,Yから
なる電極対12と、電極対12と直交するように配列さ
れたアドレス電極Aとを有する。表示電極X,Yによっ
て面放電セル(表示の主放電セル)が画定され、一方の
表示電極Yとアドレス電極Aとによって単位発光領域E
Uの点灯又は非点灯を選択するためのアドレス放電セル
が画定される。
【0005】蛍光体は、放電によるイオン衝撃を避ける
ために、放電空間30を介して電極対と対向するように
他方の基板21上に設けられ、表示電極X,Y間の面放
電で生じた紫外線によって励起されて発光する。
【0006】さて、フルカラーの表示を行う場合には、
通常は1つの画素(ドット)EGに対して3個の単位発
光領域EUが対応付けられ、R(赤)、G(緑)、B
(青)のいわゆる3原色の蛍光体層28R,28G,2
8Bが各単位発光領域EUに1色ずつ設けられる。そし
て、放電空間30には紫外線を大量に放つ放電ガスが封
入される。
【0007】従来においては、Rの蛍光体層28Rを構
成する蛍光体として、例えば(Y,Gd)BO3 :Eu
3+が用いられ、Gの蛍光体層28Gを構成する蛍光体と
して、例えばZn2 SiO4 :Mn又はBaAl
1219:Mnが用いられ、Bの蛍光体層28Gを構成す
る蛍光体として、例えばBaMgAl1423:Eu2+
用いられていた。
【0008】また、図4に模式的に示すように、1画面
の表示期間であるフレームFMを、例えば6つのサブフ
ィールドf1〜f6に分割し、各サブフィールドf1〜
f6における輝度の相対比率が1:2:4:8:16:
32となるように、周期的に放電維持電圧を印加する表
示サイクルの長さ及び印加周期(周波数)を選定するこ
とによって、各サブフィールドf1〜f6における放電
回数を設定しておき、表示色に応じて適当に選択したサ
ブフィールドにおいて単位発光領域EUを点灯させる、
いわゆる階調駆動方法による表示が行われていた。図4
の例ではRGBの各色の階調数は64(=26 )であ
り、原理的には262144(=643 )色の表示が可
能である。なお、1秒間の画面数が「60」の場合に
は、フレームFMは約16.7msである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにPDPでは、酸化物を母体とする蛍光体が用いられ
ている。これに対して、テレビジョン用の表示デバイス
の主流であるCRTでは、硫化物を母体とする蛍光体が
用いられている。このため、RGBの各色の色純度、及
びそれに依存する再現色において、PDPとCRTとの
間で差異がある。特に、色再現の基本色であり、3色の
蛍光体をそれぞれ最大輝度で発光させたときに得られる
白色については、CRTの色度(色度図上の座標)がx
=0.25〜0.27,y=O.28〜0.29である
のに対し、PDPの色度はx=0.30〜0.32,y
=O.34〜0.39であり、PDPの白色はCRTの
それに比べて色温度が低い。
【0010】つまり、従来のPDPの構成及び駆動方法
では、PDPをCRTの代替デバイスとして用いる上
で、色再現性の面で不都合があるという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑み、白色の再現性を可及
的にCRTに近づけることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るP
DPは、上述の課題を解決するため、図1に示すよう
に、各画素EG内に紫外線励起によって発光し且つその
発光色が異なる3色の蛍光体層28R,28G,28B
を有し、これら各蛍光体層28R,28G,28Bを発
光単位としてフルカラーのマトリクス表示を行うように
構成されたプラズマディスプレイパネル1であって、前
記第1色の蛍光体層28Rは赤色系の蛍光体からなり、
前記第2色の蛍光体層28Gは緑色系の蛍光体と青色系
の蛍光体との混合物からなり、前記第3色の蛍光体層2
8Bは青色系の蛍光体からなる。
【0012】請求項2の発明に係るPDPは、発光色が
赤色Rの蛍光体層28Rと、発光色が緑色Gの蛍光体層
28Gと、発光色が青色Bの蛍光体層28Bとによって
フルカラーのマトリクス表示を行うように構成された面
放電型のプラズマディスプレイパネル2であって、前記
3色の蛍光体層28R,28G,28Bは、面放電用の
表示電極X,Yの配列方向に単位発光領域EU毎に1色
ずつ順に配置され、表示の各画素EGは、発光色が異な
り且つ隣接する3つの単位発光領域EUからなる。
【0013】請求項3の発明に係る駆動方法は、白色の
表示に際して、発光色が青色Bの前記蛍光体層28Bに
対応した前記表示電極X,Yに対して、他に比べて短い
周期で放電維持電圧を印加するものである。
【0014】請求項4の発明に係る駆動方法は、各画素
EG内に紫外線励起によって発光する赤Rと緑Gと青B
の3色の蛍光体層28R,28G,28Bを有し、これ
らの各蛍光体層28R,28G,28Bを発光単位とし
てフルカラーのマトリクス表示を行うように構成された
プラズマディスプレイパネル1の駆動に際して、1画面
の表示期間であるフレームFMを、3以上の整数である
n個のサブフィールドf1〜nに分割し、前記各サブフ
ィールドf1〜nの放電回数を互いに異なる値に設定す
るとともに、表示色に応じた階調駆動のための組み合わ
せの対象として、前記赤R及び緑Gの蛍光体層28R,
28Gついては、放電回数が最も多い前記サブフィール
ドfnを除く他の(n−1)個の前記サブフィールドf
1〜(n−1)を割り当て、前記青Bの蛍光体層28B
については、放電回数が最も少ない前記サブフィールド
f1を除く他の(n−1)個の前記サブフィールドf2
〜nを割り当てるものである。
【0015】
【作用】RGBの加法混色におけるGに対応した蛍光体
層28Gが青色系の蛍光体を含有するので、蛍光体層2
8Gが緑色系の蛍光体のみからなる場合、すなわちBに
対応した蛍光体層28Bのみが青色域の発光を担う場合
に比べて、各画素EGにおける青色域の発光量が増大
し、白色の色温度がCRTにおける白色の色温度に近づ
く。ここで、緑色系の蛍光体は、赤色系の蛍光体よりも
輝度が大きく且つ発光波長が青色域に近いので、Rに対
応した蛍光体層28Rに青色系の蛍光体を混合する場合
に比べて、画素EGの輝度の低下を抑えることができ、
且つ色再現可能範囲の縮小も抑えることができる。
【0016】一方、各色の輝度は単位時間当たりの放電
回数(蛍光体の励起回数)が多いほど増大する。そこ
で、面放電型PDPにおいて、一対の表示電極X,Yに
は1色の蛍光体層を対応づけるように、表示電極X,Y
の配列方向に各色の蛍光体層28R,28G,28Bを
順に配置することにより、例えばBの蛍光体層28Bに
対応した表示電極X,Yに対して、他に比べて短い周期
で放電維持電圧を印加するというように、各色の放電回
数を個別に設定することができ、各色の輝度の相対比率
を適当に選定して表示色を調整することができる。
【0017】また、放電回数の異なる複数のサブフィー
ルドf1〜nを適当に組み合わせて選択し、フレームF
MにおけるRGBの各色の輝度を2のm乗段階に設定す
る階調駆動に際して、組み合わせの対象を各色について
同一とせず、BとR,Gとの間に差異を設けることによ
り、各階調レベルにおけるBの放電回数を他に比べて多
くし、Bの輝度を高めて再現色の最適化を図ることがで
きる。
【0018】
【実施例】図1は本発明に係るPDP1の分解斜視図で
あり、1つの画素EGに対応する部分の構造を示してい
る。
【0019】PDP1は、マトリクス表示の単位発光領
域EUに一対の表示電極X,Yとアドレス電極Aとが対
応する3電極構造を有し、蛍光体の配置形態による分類
の上で反射型と呼称される面放電型PDPである。
【0020】面放電のための表示電極X,Yは、表示面
H側のガラス基板11上に設けられ、壁電荷を利用して
放電を維持するAC駆動のための誘電体層17によって
放電空間30に対して被覆されている。誘電体層17の
表面には、その保護膜として数千Å程度の厚さのMgO
膜18が設けられている。
【0021】なお、表示電極X,Yは、放電空間30に
対して表示面H側に配置されることから、面放電を広範
囲とし且つ表示光の遮光を最小限とするため、ネサ膜な
どからなる幅の広い透明導電膜41とその導電性を補う
ための幅の狭いバス金属膜42とから構成されている。
【0022】一方、単位発光領域EUを選択的に発光さ
せるためのアドレス電極Aは、背面側のガラス基板21
上に、表示電極X,Yと直交するように一定ピッチで配
列されている。
【0023】各アドレス電極Aの間には、100〜15
0μm程度の高さを有したストライプ状の隔壁29が設
けられ、これによって放電空間30がライン方向(表示
電極X,Yの延長方向)に単位発光領域EU毎に区画さ
れ、且つ放電空間30の間隙寸法が規定されている。ま
た、ガラス基板21には、アドレス電極Aの上面及び隔
壁29の側面を含めて背面側の内面を被覆するように、
R(赤),G(緑),B(青)の3原色の蛍光体層28
R,28G,28Bがスクリーン印刷などによって設け
られている。符号のアルファベットR,G,Bは各蛍光
体層の発光色を示している。各蛍光体層は、面放電時に
放電空間30内の放電ガスが放つ紫外線によって励起さ
れて発光する。放電ガスは、ネオンにキセノン(1〜1
5%モル程度)を混合したペニングガスである。
【0024】表示面H内において、各画素EGはライン
方向に並ぶ同一面積の3つの単位発光領域EUから構成
され、これら3つの単位発光領域EUのそれぞれに蛍光
体層28R,28G,28Bが1色ずつ対応づけられて
いる。なお、各色の蛍光体層28R,28G,28Bは
アドレス電極Aの延長方向に連続しているが、放電が局
所的であることから、蛍光体層28R,28G,28B
における各単位発光領域EUに対応した部分を選択的に
発光させることができる。
【0025】表示に際しては、まず、アドレスサイクル
において、表示内容に応じて選択した単位発光領域EU
内で面放電を生じさせて壁電荷を設け、アドレスサイク
ルに続く表示サイクルにおいて、表示電極X,Yに対し
て交互に放電維持電圧パルス(波高値は放電開始電圧よ
り低い)を印加する。これにより、壁電荷を有する単位
発光領域EUのみにおいて、パルスを印加する毎に面放
電が生じ、所定色の蛍光体層28R,28G,28Bが
発光する。このとき、発光させる蛍光体層28R,28
G,28Bの組み合わせを適宜選定することにより、多
色表示を行うことができ、さらに後述のように各蛍光体
層28R,28G,28Bの輝度の階調制御を行うこと
により、フルカラー表示が可能となる。なお、単位発光
領域EUの選択はライン毎に順に行われる。
【0026】次に、以上の構成のPDP1によるフルカ
ラー表示の色再現性の改善方法について説明する。紫外
線励起型の3色(R,G,B)の蛍光体による白色の色
度をCRTに近づけるには、青(B)の相対輝度を高め
ればよい。ただし、印加電圧を高くして放電強度を高め
る方法によれば、駆動の動作マージンの確保が困難な
る。また、青(B)に対応した単位発光領域EUの面積
を他に比べて大きくする方法によれば、隔壁29の配列
ピッチが一定でなくなり、特に高精細のPDPの製造は
極めて困難になる。
【0027】〔第1の改善方法〕そこで、赤(R)及び
青(B)の蛍光体層28R,28Bは、従来と同様に単
一種の蛍光体(赤色系又は青色系)によって形成し、緑
(G)の蛍光体層28Gは、緑色系及び青色系の2種の
蛍光体によって形成した。すなわち、赤色光源として
は、例えば(Y,Gd)BO3 :Eu3+を用い、青色光
源としては、例えばBaMgAl1423:Eu2+を用
い、緑色光源としては、例えばBaAl1219:Mnと
BaMgAl1423:Eu2+との混合物、又はZn2
iO4 :MnとBaMgAl1423:Eu2+との混合物
を用いた。なお、実用レベル(64段階以上)の階調を
実現する上で、蛍光体の残光時間は10ms以下が望ま
しい。
【0028】表1及び表2は、緑(G)の蛍光体層28
Gにおける青色系蛍光体の混合比率と表示特性の実測値
との関係をまとめたものである。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】表1及び表2から明らかなように、青色系
の蛍光体の混合量が多いほど、白色の色度はCRTの白
色の色度(例えばx=0.25,y=O.28)に近づ
く。ただし、緑(G)の蛍光体層28Gのみを発光させ
る緑色表示に際して、良好な色度(y>0.6が望まし
い)が得られなくなる。また、Zn2 SiO4 :Mnは
BaAl1219:Mnに比べて輝度が大きいことから、
白色の変化の割合が小さい。したがって、実用の上で
は、BaAl1219:M(緑色系の蛍光体)に5〜10
%程度の比率でBaMgAl1423:Eu2+(青色系の
蛍光体)を添加した混合物が、緑色光源として好まし
い。
【0032】〔第2の改善方法〕また、青色系蛍光体の
分量を増大させる代わりに、単位時間当たりの放電回数
を青(B)の蛍光体層28Bに対応した単位発光領域E
Uのみについて増大することによって、青(B)の相対
輝度を高めることもできる。
【0033】表3及び表4は、青(B)の蛍光体層28
Bにおける放電回数の増大率と表示特性の実測値との関
係をまとめたものである。
【0034】
【表3】
【0035】
【表4】
【0036】表3及び表4から明らかなように、放電回
数を2〜3倍に増大すれば、白色の色度はCRTの白色
の色度(例えばx=0.25,y=O.28)に大幅に
近づく。
【0037】ところで、フルカラー表示は、上述したよ
うにフレームFMを放電回数の異なる複数のサブフィー
ルドで構成し、RGBの各色の輝度を表示色に応じて段
階的に設定する階調制御によって実現される。
【0038】ここでは、各色の輝度を64階調とする場
合を例に挙げて、青(B)の放電回数のみを2倍に増大
する方法について説明する。まず、図2に模式的に示す
ように、フレームFMを7個のサブフィールドf1,f
2,f3,f4,f5,f6,f7に分割する。すなわ
ち、フレームFMの分割数は、従来の64階調表示にお
ける分割数「6」に1を加えた値である。
【0039】各サブフィールドf1〜f7は、例えば書
込みアドレス方式によってライン順に単位発光領域EU
の点灯/非点灯を決定するアドレスサイクルCAと、周
期的に放電維持電圧パルスを印加して点灯状態を保持す
る表示サイクルCHとからなる。そして、アドレスサイ
クルCAの長さは同一であるが、表示サイクルCHの長
さはサブフィールド毎に異なる。すなわち、各サブフィ
ールドf1,f2,f3,f4,f5,f6,f7の輝
度の相対比率が1:2:4:8:16:32:64とな
るように、それぞれの表示サイクルCHにおける放電回
数(印加パルス数)が設定されている。例えばサブフィ
ールドf1の印加パルス数が「4」であれば、サブフィ
ールドf2の印加パルス数はほぼ「8(=2×4)」で
ある。
【0040】なお、各表示サイクルCHにおけるパルス
印加の周期も、例えば放電回数が多いものほど若干短く
するというように、所望の階調性が得られるように適当
に設定される。また、サブフィールドf1〜f7の順序
は、図2に例示した放電回数順に限られず、表示品質が
向上するように最適化することができる。
【0041】次に、表示色に応じた階調駆動のための組
み合わせの対象として、赤(R)及び緑(G)について
は、放電回数が最も多いサブフィールドf7を除く6つ
のサブフィールドf1〜f6を割り当て、青(B)につ
いては、放電回数が最も少ないサブフィールドf1を除
く6つのサブフィールドf2〜f7を割り当る。
【0042】つまり、各色の輝度を規定する6ビットの
階調データの各ビットを、赤(R)及び緑(G)につい
てはサブフィールドf1〜f6に順に対応づけ、青
(B)についてはサブフィールドf2〜f7に順に対応
づける。
【0043】これにより、3色の階調データ値が最大レ
ベルである白色の表示に際しては、赤(R)及び緑
(G)の放電回数と、青(B)の放電回数との比がほぼ
63(=1+2+4+8+16+32):126(=2
+4+8+1632+64)となり、青(B)の放電回
数が赤(R)及び緑(G)の放電回数の約2倍となる。
【0044】図3は他の実施例に係るPDP2の構造を
模式的に示す平面図である。同図において、図1に対応
する構成要素には、形状の差異に係わらず同一の符号を
付してある。
【0045】PDP2は、上述のPDP1と同様に3電
極構造を有した面放電型PDPであるが、3色の蛍光体
層28R,28G,28Bは、表示電極X,Yの配列方
向に沿って順に色が入れ代わり且つ表示電極X,Yの延
長方向については同一色となるように、例えばインクジ
ェット法などによって単位発光領域EU毎に設けられて
いる。そして、表示の各画素EGは、発光色が異なり且
つ隣接する3つの単位発光領域EUから構成されてい
る。
【0046】このような構造のPDP2においては、各
表示電極対12が1色の蛍光体層のみに対応するので、
RGBの各色毎に個別に放電維持電圧パルスの印加タイ
ミングを設定することができる。
【0047】つまり、青(B)の蛍光体層28Bに対応
した表示電極対12に対して、例えば他の2分の1の周
期で放電維持電圧パルスを印加すれば、当然に放電回数
が2倍になり、青(B)の相対輝度を高めて白色の色度
をCRTに近づけることができる。その場合、フレーム
FMの分割数、及びサブフィールドと階調データとの対
応づけについては、従来と同様とすればよい。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、PDPの白色の再現性
を可及的にCRTに近づけて、用途を拡大することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPDPの分解斜視図である。
【図2】本発明の駆動方法を示す模式図である。
【図3】他の実施例に係るPDPの構造を模式的に示す
平面図である。
【図4】従来の駆動方法を示す模式図である。
【符号の説明】
1,2 PDP(プラズマディスプレイパネル) EG 画素 28R,28G,28B 蛍光体層 R,G,B 発光色 X,Y 表示電極 EU 単位発光領域 FM フレーム f1〜f7 サブフィールド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各画素(EG)内に紫外線励起によって発
    光し且つその発光色が異なる3色の蛍光体層(28R)
    (28G)(28B)を有し、これら各蛍光体層(28
    R)(28G)(28B)を発光単位としてフルカラー
    のマトリクス表示を行うように構成されたプラズマディ
    スプレイパネル(1)であって、 前記第1色の蛍光体層(28R)は、赤色系の蛍光体か
    らなり、 前記第2色の蛍光体層(28G)は、緑色系の蛍光体と
    青色系の蛍光体との混合物からなり、 前記第3色の蛍光体層(28B)は、青色系の蛍光体か
    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. 【請求項2】発光色が赤色(R)の蛍光体層(28R)
    と、発光色が緑色(G)の蛍光体層(28G)と、発光
    色が青色(B)の蛍光体層(28B)とによってフルカ
    ラーのマトリクス表示を行うように構成された面放電型
    のプラズマディスプレイパネル(2)であって、 前記3色の蛍光体層(28R)(28G)(28B)
    は、面放電用の表示電極(X)(Y)の配列方向に単位
    発光領域(EU)毎に1色ずつ順に配置され、 表示の各画素(EG)は、発光色が異なり且つ隣接する
    3つの単位発光領域(EU)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。
  3. 【請求項3】請求項2記載のプラズマディスプレイパネ
    ル(2)の駆動方法であって、 白色の表示に際して、発光色が青色(B)の前記蛍光体
    層(28B)に対応した前記表示電極(X)(Y)に対
    して、他に比べて短い周期で放電維持電圧を印加するこ
    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。
  4. 【請求項4】各画素(EG)内に紫外線励起によって発
    光する赤(R)と緑(G)と青(B)の3色の蛍光体層
    (28R)(28G)(28B)を有し、これらの各蛍
    光体層(28R)(28G)(28B)を発光単位とし
    てフルカラーのマトリクス表示を行うように構成された
    プラズマディスプレイパネル(1)の駆動方法であっ
    て、 1画面の表示期間であるフレーム(FM)を、3以上の
    整数であるn個のサブフィールド(f1)〜(fn)に
    分割し、前記各サブフィールド(f1)〜(fn)の放
    電回数を互いに異なる値に設定するとともに、表示色に
    応じた階調駆動のための組み合わせの対象として、前記
    赤(R)及び緑(G)の蛍光体層(28R)(28G)
    ついては、放電回数が最も多い前記サブフィールド(f
    n)を除く他の(n−1)個の前記サブフィールド(f
    1)〜(fn−1)を割り当て、前記青(B)の蛍光体
    層(28B)については、放電回数が最も少ない前記サ
    ブフィールド(f1)を除く他の(n−1)個の前記サ
    ブフィールド(f2)〜(fn)を割り当てることを特
    徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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