JPH07182979A - 気体放電型表示装置 - Google Patents

気体放電型表示装置

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JPH07182979A
JPH07182979A JP5324945A JP32494593A JPH07182979A JP H07182979 A JPH07182979 A JP H07182979A JP 5324945 A JP5324945 A JP 5324945A JP 32494593 A JP32494593 A JP 32494593A JP H07182979 A JPH07182979 A JP H07182979A
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JP
Japan
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discharge
group
dielectric layer
cathode
anode
Prior art date
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Pending
Application number
JP5324945A
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English (en)
Inventor
Taichi Shino
太一 志野
Hajime Mae
肇 前
Koji Ito
幸治 伊藤
Takao Wakitani
敬夫 脇谷
Akio Niwa
彰夫 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パネル構造が簡単で、低消費電力および長寿
命の気体放電型表示装置を提供する。 【構成】 絶縁基板1上にストライプ状のアドレス電極
2群、第一誘電体層3、アドレス電極2群に直交配置し
たストライプ状の陽極4群および第二誘電体層5を順次
重ねて設け、陽極4群に対して、透光性のガラス基板8
上に設けたストライプ状の陰極7群を直交に対向配置
し、陽極4群と陰極7群との直交対向位置の第二誘電体
層5に陽極4群の少なくとも一部が露出するよう放電孔
10を設け、少なくとも放電孔10周辺の第二誘電体層
5表面に電荷が蓄積するようアドレス電極2と陽極4と
を対向配置するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテレビおよび広告表示盤
等の画像表示に用いる気体放電型表示装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の気体放電型表示装置は、前面ガラ
ス基板上にはストライプ状の陰極群、背面基板上には表
示陽極群および陽極と抵抗体から成るストライプ状の表
示陽極群に対して平行に補助陽極群が配設され、隔壁に
より、陰極群と表示陽極群とを所定間隔を保ち直交対向
して設け、その直交対向部で放電セルを形成したもので
ある。放電セルは、内部に希ガスが封入され、背面基板
側の表示陽極の周辺部を絶縁物で覆って、その絶縁物上
に蛍光体を付着してある。補助陽極の隔壁には、陰極と
補助陽極との間で補助放電可能なスリットが設けられて
いる(特公昭60−253131)。
【0003】この気体放電型表示装置は、パルスメモリ
ー型であって、図10に示すようにマトリクス配線回路
で、N行には陰極群がK1〜KNに、M列には表示陽極群
がA 1〜AMに、補助陽極群がH1〜HMに接続され、図1
1にそのタイミングチャートを示す。これらの図を用い
て、画像表示する場合の動作説明を行う。
【0004】最初の走査の期間t1おいて、補助陽極群
1〜HMと陰極K1にそれぞれパルスを、表示したい表
示陽極群A1〜AMに書き込みパルスを印加すると、補助
陽極H 1〜HMと陰極K1との間で補助放電が起こり、補
助放電に誘発されてそれぞれの放電セル$1で主放電が
安定して行なわれる。この放電セル$1の主放電の維持
動作は、先の主放電による残留荷電粒子が十分存在して
いる内の期間t4において、放電セル$1の陰極K1に維
持パルスを印加すると、放電セル$1で容易に主放電が
行われる。同様に期間t6、t8、…おいて、陰極K1
維持パルスを印加し続ける限り、放電セル$1の主放電
が継続される。次に図11に示すように、上記動作を行
方向に順次走査して画像を形成するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなパルスメモリー型の気体放電型表示装置では、残留
荷電粒子が十分存在している内(短期間)に、陰極K1
〜KNに何回も維持パルスを印加しなければならない。
そのため、維持パルスの印加期間中には、放電電流と同
時に、パネルの電極間容量等からなる容量性負荷に対
し、維持パルスによる充放電電流が何回も多量に流れ、
大幅な電力消費を持たらす問題があった。
【0006】また、画像表示の安定化に伴い、補助陽極
1〜HMの電圧も短期間に立ち上げなければならない
が、補助陽極H1〜HMにはパネル内部の浮遊容量が形成
されるので、外部回路に放電電流制限用の高抵抗を設け
ることができない。そのため、補助陽極H1〜HMには、
印加されている電圧まで放電電流が流れ、続いて動作時
間とともに放電電流が加速度的に上昇する。その結果、
消費電力が大きく、動作寿命が短くなるという問題があ
った。さらに、パネル内に放電電流制限用の抵抗を設け
ようとすると、陰極群K1〜KNと直交する補助陽極H1
〜HMの位置にそれぞれ独立して構成しなければならな
いので、パネル構造が複雑になるという問題があった。
【0007】本発明は、パネル構造が簡単で、低消費電
力および長寿命の気体放電型表示装置を提供するもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の気体放電型表示
装置は、絶縁基板上にストライプ状のアドレス電極群、
第一誘電体層、前記アドレス電極群に直交配置したスト
ライプ状の陽極群および第二誘電体層を順次重ねて設
け、前記陽極群に対して、透光性のガラス基板上に設け
たストライプ状の陰極群を直交に対向配置し、前記陽極
群と前記陰極群との直交対向位置の前記第二誘電体層に
前記陽極群の少なくとも一部が露出するよう放電孔を設
け、少なくとも前記放電孔周辺の前記第二誘電体層表面
に電荷が蓄積するよう前記アドレス電極と前記陽極とを
対向配置したものである。
【0009】
【作用】かかる構成により、1回の書き込み放電で第二
誘電体層に電荷を蓄積して表示内容が記憶されると共に
書き込み放電を自動的に停止して放電電流が制御され、
続いて前記記憶部の全放電セルを一度に主放電できるの
で、パネル構造が簡単で、消費電力が小さくなり、かつ
動作寿命が長くなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を用
いて説明する。
【0011】本発明の気体放電型表示装置は、図1に示
すように、絶縁基板1上にストライプ状のアドレス電極
2群、第一誘電体層3、アドレス電極2群に直交配置し
た電極体4a群と抵抗体4b群とから成るストライプ状
の陽極4群および第二誘電体層5を順次重ねて設け、陽
極4群に対して、隔壁6により所定間隔を保ち、直交対
向したストライプ状の陰極7群を透光性のガラス基板8
上に設けてある。放電セル9は、陽極4群と陰極7群と
のそれぞれの直交対向の空間を井桁状の隔壁6により包
囲し、その内部の第二誘電体層5に少なくとも陽極4の
一部が露出するよう放電孔10を設け、ヘリウム、ネオ
ン、キセノン等の放電用希ガスが封入されている。ま
た、アドレス電極2および陽極4は、放電セル9内部の
放電孔10周辺の第二誘電体層5表面に電荷が蓄積する
よう配置してある。
【0012】この気体放電型表示装置においては、マト
リクス型のパネルにより同一の画像表示する場合、1行
目の表示したい放電セル9に対応する陽極4に正の電位
を、1行目のアドレス電極2に負の電位を印加すると書
き込み放電が起こり、第二誘電体層5表面に正の電荷が
蓄積され、書き込み放電が自動的に停止すると共に、1
行目の表示内容がその表面に記憶される。この書き込み
放電時の発光は、表示発光に比べるときわめて小さい。
続いて、この動作を行方向に順次走査して最後の行終了
時、一画面の表示内容が第二誘電体層5に記憶される。
次に全陽極4群に0Vの電位を、全陰極7群に負の電位
を印加すると、前記第二誘電体層5の蓄積された正の電
荷がこの電荷と対向する陰極7群に放出され補助放電が
起こり、その補助放電により誘発されて表示したい放電
セル9の陽極4と陰極7との間で主放電が起こり、この
電極間の電圧を維持すれば、同一の画像表示を維持する
ことができる。つぎに、全陰極4群の電圧の印加を止め
ると主放電が停止し、第二誘電体層5表面の電荷が消去
されている。
【0013】この結果、第二誘電体層に電荷を蓄積し
て、書き込み放電を自動的に停止して放電電流を制御で
きるので、構成が簡単になり、消費電力が小さくできる
と共に動作寿命が長くなる。また、1回の書き込み放電
だけで、表示したい放電セルを一度に主放電できるの
で、さらに消費電力が小さくできる。また、第二誘電体
層上の蓄積された電荷により補助放電を行なうので、安
定した主放電ができる。
【0014】次にこの発明の応用例について説明する。
図2はマトリクス配線回路で、N行にはアドレス電極2
群がT1〜TNに、陰極7群がK1〜KNに接続され、M列
には陽極4群がA1〜ANに接続されている。図3はその
タイミングチャートを示す。これらの図を用いてテレビ
像の動画像を表示する場合の動作説明を行う。
【0015】期間w1おいて、一番目の走査でアドレス
電極T1 に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電
セル$1に対応する陽極A1〜ANに同時に書き込みパル
ス(+Vw)を印加すると、T$1で書き込み放電が起こ
り、T$1近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて期間w2おいて、二番目の走査でアドレス
電極T2 に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電セ
ル$2に対応する陽極A1〜ANに同時に書き込みパルス
(+Vw)を印加すると、T$2で書き込み放電が起こ
り、T$2近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて同様に継続する走査で、順次この操作が繰
り返され、最後に期間wNおいてT$Nで書き込み放電が
起こり、T$N近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄
積され、一画面の表示内容が第二誘電体層5表面に記憶
される。この時、T$1〜T$N近傍の第二誘電体層5表面
の電位は、高い値(VT)に保たれる。
【0016】つぎに、期間mにおいて全陽極A1〜AN
0Vの電位を、全陰極K1Nに直流の維持電圧(−
su)を印加すると、第二誘電体層5表面(T$1
$N)に蓄積された正の電荷が、陰極に向かって補助放
電を起こし、この放電に誘発されて、表示放電セル$1
〜$Nの陽極から抵抗体4b、電極体4aを通じて陰極
に放電電流が流れて主放電を起こし、1フィールド期間
の終了まで全陰極K1Nの電圧を維持して、同画像を表
示する。つぎに、全陰極K1Nの電圧の印加を止めて主
放電を停止する。続いて、同様な継続走査を2フィール
ド以降、順次繰り返すことで、動画像を表示することが
できる。
【0017】以上の説明から明らかなように、本発明
は、書き込みと維持の動作が独立にできるという特徴が
ある。
【0018】次に、その特徴を効果的に生かす本発明の
別応用例として、テレビ画像の中間調表示について説明
する。
【0019】図4の動作図は、画像表示が500TV
本、階調数が256階調、1フィールド周期が1/60
秒、1フィールドが8個のサブフィールドで形成し、各
サブフィールドごとに書き込みと維持の動作を順次に行
なっている。
【0020】かかる装置について、消費電力および実効
輝度を検討した。一走査の書き込み時間が放電可能な2
μ秒とした場合、8個のサブフィールド書き込み時間
は、2μ秒×500TV本×8サブフィールド=8m秒
となり、実効放電の維持期間mは、1/60秒−8m秒
=約8m秒となる。したがって、維持期間mがフィール
ド周期の8m秒÷1/60秒=約1/2となる。
【0021】これと比較するために、図10に示す従来
の装置について、上記と同様な内容を調べた。図5はそ
の動作図で、画像表示が500TV本、階調数が256
階調、1フィールド周期が1/60秒、1フィールドが
8個のサブフィールドで形成し、1サブフィールドの1
走査ごとに書き込みパルスと維持パルスを交互に割り込
ませた動作を順次に行なっている。
【0022】書き込みおよび維持のパルス周期は、1/
60秒/500TV本/8サブフィールド=4μ秒、5
00≧128×N(N:整数)からN=3となり、書き
込みパルスと維持パルスの印加が同時に重ならないよう
に割り込ませるために、維持パルスの幅を1μ秒とする
と、実効放電の維持期間はフィールド周期の(128+
64+32+16+8+4+2+1)×1μ秒×3回
(N)×60/106=約1/20となる。
【0023】以上の比較内容から、本発明の装置は、従
来に比較して、実効放電の維持期間が10倍となる。こ
のことから、維持放電の実効電力は、放電電流×実効放
電期間で表されるので、同じ電力を投入するとすると、
本発明の放電電流は、従来例に比較して1/10まで減
らすことができる。
【0024】実験よると、放電電流と輝度の関係は図6
の曲線Bに、放電電流と発光効率の関係は図6の曲線η
に示すようになり、放電電流が減少すると発光効率が上
がる。実験結果では、放電電流を1/10に減らすと発
光効率が2.5倍になった。
【0025】また、維持電圧印加によるパネルの容量性
負荷に起因する無効電力損は、従来に比べて、8回(1
回/サブフィールド)/(128+64+32+16+
8+4+2+1)/3回(N)=約1/100になる。
【0026】したがって、本発明は、消費電力が小さく
なり、かつ実効輝度が高い256階調の画像表示ができ
る。
【0027】以下、本発明の他実施例について、図面を
用いて説明する。本発明の気体放電型表示装置は、図7
に示すように、絶縁基板1上にストライプ状のアドレス
電極2群、第一誘電体層3、アドレス電極2群に直交配
置した電極体4a群と抵抗体4b群とから成るストライ
プ状の陽極4群および第二誘電体層5を順次重ねて設
け、陽極4群に対して、隔壁6aにより所定間隔を保
ち、直交対向したストライプ状の陰極7群を透光性のガ
ラス基板8上に設けてある。放電セル9aは、陽極4群
と陰極7群とのそれぞれの直交対向の空間に位置し、か
つ各陽極4の間に設けた隔壁6aにより放電空間を仕切
っている。また、その放電空間部の第二誘電体層5に
は、各々の陽極4の一部が露出するよう放電孔10を設
け、ヘリウム、ネオン、キセノン等の放電用希ガスが封
入されている。また、アドレス電極2および陽極4は、
各々の放電セル9aの放電孔10周辺の第二誘電体層5
表面が帯電するよう配置してある。
【0028】図8はマトリクス配線回路で、N行にはア
ドレス電極2群がT1〜TNに、陰極7群が小群1の陰極
1,K4,K7…に、小群2の陰極K2,K5,K8…およ
び小群3の陰極K3,K6,K9…に接続され、M列には
陽極4群がA1〜ANに接続されている。図9はそのタイ
ミングチャートを示す。これらの図を用いてテレビ像の
動画像を表示する場合の動作説明を行う。
【0029】期間w1おいて、一番目の走査でアドレス
電極T1 に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電セ
ル$1に対応する陽極A1〜ANに同時に書き込みパルス
(+Vw)を印加すると、T$1で書き込み放電が起こ
り、T$1近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて期間w2おいて、二番目の走査でアドレス
電極T2 に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電セ
ル$2に対応する陽極A1〜ANに同時に書き込みパルス
(+Vw)を印加すると、T$2で書き込み放電が起こ
り、T$2近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて同様に継続する走査で、順次この操作が繰
り返され、最後に期間wNおいてT$Nで書き込み放電が
起こりT$N近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積
され、一画面の表示内容が第二誘電体層5表面に記憶さ
れる。この時、T$1〜T$N近傍の第二誘電体層5表面の
電位は、高い値(VT)に保たれる。
【0030】つぎに、期間m1において全陽極A1〜AN
に0Vの電位を、小群1の陰極K1,K4,K7…に維持
電圧(−Vsu)を印加すると、第二誘電体層5表面(T
$1,T $4,T$7…)に蓄積された正の電荷が、陰極に向
かって補助放電が起こし、この放電に誘発されて、表示
放電セル$1,$4,$7…の陽極から抵抗体4b、電極
体4aを通じて陰極に放電電流が流れて主放電を起こ
し、小群1に維持電圧(−Vsu)が印加されている間m
1の終了まで表示放電セル$1,$4,$7…の主放電が継
続される。このとき、小群2の陰極K2,K5,K8…お
よび小群3の陰極K3,K6,K9…には維持電圧が印加
されていない(−Vsu=0V)ので、放電セル$1
4,$7…の正の電荷が小群2の陰極K2,K5,K8
および小群3の陰極K3,K6,K9…下の放電セル部に
浮遊して来たとしてもこれらの放電セルでの放電は生じ
ない。また、小群2の陰極K2,K5,K8…および小群
3の陰極K3,K6,K9…の電位が小群1の陰極K1,K
4,K7…の電位より高いので、それが正電荷に対する電
位障壁となり、たとえば陰極K1下の書き込みセル$1
正電荷が陰極K4下の書き込みセル$4以外の放電セル#
4まで達して放電が誘発されて誤放電が生じることはな
い。
【0031】つぎに、期間m2において全陽極A1〜AN
にOVの電位を、小群2の陰極K2,K5,K8…に維持
電圧(−Vsu)が印加すると、第二誘電体層5表面(T
$2,T $5,T$8…)に蓄積された正の電荷が、陰極に向
かって補助放電を起こし、この放電に誘発されて、表示
放電セル$2,$5,$8…の陽極から抵抗体4b、電極
体4aを通じて陰極に放電電流が流れて主放電を起こ
し、小群2に維持電圧(−Vsu)が印加されている間m
2の終了まで表示放電セル$2,$5,$8…の主放電が継
続される。このとき、小群1の陰極K1,K4,K7…お
よび小群3の陰極K3,K6,K9…には維持電圧が印加
されていない(−Vsu=0V)ので、放電セル$2
5,$8…の正の電荷が小群1の陰極K1,K4,K7
および小群3の陰極K3,K6,K9…下の放電セル部に
浮遊して来たとしてもこれらの放電セルでの放電は生じ
ない。また、小群1の陰極K1,K4,K7…および小群
3の陰極K3,K6,K9…の電位が小群2の陰極K2,K
5,K8…の電位より高いので、それが正電荷に対する電
位障壁となり、たとえば陰極K2下の書き込みセル$2
正電荷が陰極K5下の書き込みセル$5以外の放電セル#
5まで達して放電が誘発されて誤放電が生じることはな
い。
【0032】同様に、期間m3において全陽極A1〜AN
に0Vの電位を、小群3の陰極K3,K6,K9…に維持
電圧(−Vsu)が印加することで、1フィールドにおい
て、陰極の小群毎に印加期間の異なった主放電を行ない
画像を表示する。続いて、同様な継続走査を2フィール
ド以降、順次繰り返すことで、動画像を表示することが
できる。
【0033】この結果、本発明は、陰極の小群毎に印加
期間の異なった維持電圧を印加して維持放電を行うこと
により、放電セルを構成するために井桁状の隔壁を用い
る事なく列方向に放電セル列を構成する列方向のリブ隔
壁を用いても、誤放電がなく安定な維持放電動作ができ
るので、リブ隔壁の製作において安価な製造設備の使用
と工程が簡素化ができ、製造歩留りの向上とコストダウ
ンが可能になる。
【0034】なお、他の実施例の説明では、陰極を小群
1,小群2,小群3の三つに分けた場合を例に上げた
が、これ以外の小群の分け方をした場合も同様の動作が
可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、絶縁基
板上にストライプ状のアドレス電極群、第一誘電体層、
前記アドレス電極群に直交配置したストライプ状の陽極
群および第二誘電体層を順次重ねて設け、前記陽極群に
対して、透光性のガラス基板上に設けたストライプ状の
陰極群を直交に対向配置し、前記陽極群と前記陰極群と
の直交対向位置の前記第二誘電体層に前記陽極群の少な
くとも一部が露出するよう放電孔を設け、少なくとも前
記放電孔周辺の前記第二誘電体層表面に電荷が蓄積する
よう前記アドレス電極と前記陽極とを対向配置すること
により、パネル構造が簡単で、低消費電力で、かつ動作
寿命の長い気体放電型表示装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の気体放電型表示装置の斜視
【図2】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のマトリクス配線回路図
【図3】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のタイミングチャート
【図4】同気体放電型表示装置で中間調表示する場合の
動作図
【図5】従来の気体放電型表示装置で中間調表示する場
合の動作図
【図6】本発明の気体放電型表示装置の放電電流と輝度
および発光効率との特性図
【図7】本発明の他実施例の気体放電型表示装置の斜視
【図8】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のマトリクス配線回路図
【図9】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のタイミングチャート
【図10】従来の気体放電型表示装置で動画像を表示す
る場合のマトリクス配線回路図
【図11】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場
合のタイミングチャート
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 アドレス電極 3 第一誘電体層 4 陽極 5 第二誘電体層 6 隔壁 7 陰極 8 ガラス基板 9 放電セル 10 放電孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 気体放電型表示装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテレビおよび広告表示盤
等の画像表示に用いる気体放電型表示装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の気体放電型表示装置は、前面ガラ
ス基板上にはストライプ状の陰極群、背面基板上には表
示陽極群および陽極と抵抗体から成るストライプ状の表
示陽極群に対して平行に補助陽極群が配設され、隔壁に
より、陰極群と表示陽極群とを所定間隔を保ち直交対向
して設け、その直交対向部で放電セルを形成したもので
ある。放電セルは、内部に希ガスが封入され、背面基板
側の表示陽極の周辺部を絶縁物で覆って、その絶縁物上
に蛍光体を付着してある。補助陽極の隔壁には、陰極と
補助陽極との間で補助放電可能なスリットが設けられて
いる(特公昭60−253131)。
【0003】この気体放電型表示装置は、パルスメモリ
ー型であって、図10に示すようにマトリクス配線回路
で、N行には陰極群がK1〜KNに、M列には表示陽極群
がA 1〜AMに、補助陽極群がH1〜H L に接続され、図1
1にそのタイミングチャートを示す。これらの図を用い
て、画像表示する場合の動作説明を行う。
【0004】最初の走査の期間t1において、補助陽極
群H1〜H L と陰極K1にそれぞれパルスを、表示したい
表示陽極群A1〜AMに書き込みパルスを印加すると、補
助陽極H1〜H L と陰極K1との間で補助放電が起こり、
補助放電に誘発されてそれぞれの放電セル$1で主放電
が安定して行われる。この放電セル$1の主放電の維持
動作は、先の主放電による残留荷電粒子が十分存在して
いる内の期間t4において、放電セル$1の陰極K1に維
持パルスを印加すると、放電セル$1で容易に主放電が
行われる。同様に期間t6、t8、…において、陰極K1
に維持パルスを印加し続ける限り、放電セル$1の主放
電が継続される。次に図11に示すように、上記動作を
行方向に順次走査して画像を形成するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなパルスメモリー型の気体放電型表示装置では、残留
荷電粒子が十分存在している内(短期間)に、陰極K1
〜KNに何回も維持パルスを印加しなければならない。
そのため、維持パルスの印加期間中には、放電電流と同
時に、パネルの電極間容量等からなる容量性負荷に対
し、維持パルスによる充放電電流が何回も多量に流れ、
大幅な電力消費をもたらす問題があった。
【0006】また、画像表示の安定化に伴い、補助陽極
1〜H L の電圧も短期間に立ち上げなければならない
が、補助陽極H1〜H L にはパネル内部の浮遊容量が形成
されるので、外部回路に放電電流制限用の高抵抗を設け
ることができない。そのため、補助陽極H1〜H L には、
印加されている電圧まで放電電流が流れ、続いて動作時
間とともに放電電流が加速度的に上昇する。その結果、
消費電力が大きく、動作寿命が短くなるという問題があ
った。さらに、パネル内に放電電流制限用の抵抗を設け
ようとすると、陰極群K1〜KNと直交する補助陽極H1
〜H L の位置にそれぞれ独立して構成しなければならな
いので、パネル構造が複雑になるという問題があった。
【0007】本発明は、パネル構造が簡単で、低消費電
力および長寿命の気体放電型表示装置を提供するもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の気体放電型表示
装置は、絶縁基板上にストライプ状のアドレス電極群、
第一誘電体層、前記アドレス電極群に直交配置したスト
ライプ状の陽極群および第二誘電体層を順次重ねて設
け、前記陽極群に対して、透光性のガラス基板上に設け
たストライプ状の陰極群を直交に対向配置し、前記陽極
群と前記陰極群との直交対向位置の前記第二誘電体層に
前記陽極群の少なくとも一部が露出するよう放電孔を設
け、少なくとも前記放電孔周辺の前記第二誘電体層表面
に電荷が蓄積するよう前記アドレス電極と前記陽極とを
対向配置したものである。
【0009】
【作用】かかる構成により、1回の書き込み放電で第二
誘電体層に電荷を蓄積して表示内容が記憶されると共に
書き込み放電を自動的に停止して放電電流が制御され、
続いて前記記憶部の全放電セルを一度に主放電できるの
で、パネル構造が簡単で、消費電力が小さくなり、かつ
動作寿命が長くなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を用
いて説明する。
【0011】本発明の気体放電型表示装置は、図1に示
すように、絶縁基板1上にストライプ状のアドレス電極
2群、第一誘電体層3、アドレス電極2群に直交配置し
た電極体4a群と抵抗体4b群とから成るストライプ状
の陽極4群および第二誘電体層5を順次重ねて設け、陽
極4群に対して、隔壁6により所定間隔を保ち、直交対
向したストライプ状の陰極7群を透光性のガラス基板8
上に設けてある。放電セル9は、陽極4群と陰極7群と
のそれぞれの直交対向の空間を井桁状の隔壁6により包
囲し、その内部の第二誘電体層5に少なくとも陽極4の
一部が露出するよう放電孔10を設け、ヘリウム、ネオ
ン、キセノン等の放電用希ガスが封入されている。ま
た、アドレス電極2および陽極4は、放電セル9内部の
放電孔10周辺の第二誘電体層5表面に電荷が蓄積する
よう配置してある。
【0012】この気体放電型表示装置においては、マト
リクス型のパネルにより同一の画像表示する場合、1行
目の表示したい放電セル9に対応する陽極4に正の電位
を、1行目のアドレス電極2に負の電位を印加すると書
き込み放電が起こり、第二誘電体層5表面に正の電荷が
蓄積され、書き込み放電が自動的に停止すると共に、1
行目の表示内容がその表面に記憶される。この書き込み
放電時の発光は、表示発光に比べるときわめて小さい。
続いて、この動作を行方向に順次走査して最後の行終了
時、一画面の表示内容が第二誘電体層5に記憶される。
次に全陽極4群に0Vの電位を、全陰極7群に負の電位
を印加すると、前記第二誘電体層5の蓄積された正の電
荷がこの電荷と対向する陰極7群に放出され補助放電が
起こり、その補助放電により誘発されて表示したい放電
セル9の陽極4と陰極7との間で主放電が起こり、この
電極間の電圧を維持すれば、同一の画像表示を維持する
ことができる。次に、全陰極群の電圧の印加を止める
と主放電が停止し、第二誘電体層5表面の電荷が消去さ
れている。
【0013】この結果、第二誘電体層に電荷を蓄積し
て、書き込み放電を自動的に停止して放電電流を制御で
きるので、構成が簡単になり、消費電力が小さくできる
と共に動作寿命が長くなる。また、1回の書き込み放電
だけで、表示したい放電セルを一度に主放電できるの
で、さらに消費電力が小さくできる。また、第二誘電体
層上の蓄積された電荷により補助放電を行うので、安定
した主放電ができる。
【0014】次にこの発明の応用例について説明する。
図2はマトリクス配線回路で、N行にはアドレス電極2
群がT1〜TNに、陰極7群がK1〜KNに接続され、M列
には陽極4群がA1〜A M に接続されている。図3はその
タイミングチャートを示す。これらの図を用いてテレビ
像の動画像を表示する場合の動作説明を行う。
【0015】期間w1において、一番目の走査でアドレ
ス電極T1に走査パルス(−Vsc)を、表示した放電セ
ル$1に対応する陽極A1〜A M に同時に書き込みパルス
(+Vw)を印加すると、T$1で書き込み放電が起こ
り、T$1近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて期間w2において、二番目の走査でアドレ
ス電極T2に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電
セル$2に対応する陽極A1〜A M に同時に書き込みパル
ス(+Vw)を印加すると、T$2で書き込み放電が起こ
り、T$2近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて同様に継続する走査で、順次この操作が繰
り返され、最後に期間wNにおいてT$Nで書き込み放電
が起こり、T$N近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が
蓄積され、一画面の表示内容が第二誘電体層5表面に記
憶される。この時、T$1〜T$N近傍の第二誘電体層5表
面の電位は、正の高い値(VT)に保たれる。
【0016】つぎに、期間mにおいて全陽極A1〜A M
0Vの電位を、全陰極K1 Nに直流の維持電圧(−V
su)を印加すると、第二誘電体層5表面(T$1〜T$N
に蓄積された正の電荷が、陰極に向かって補助放電を起
こし、この放電に誘発されて、表示放電セル$1〜$N
陽極から抵抗体4b、電極体4aを通じて陰極に放電電
流が流れて主放電を起こし、1フィールド期間の終了ま
で全陰極K1 Nの電圧を維持して、同画像を表示す
る。つぎに、全陰極K1 Nの電圧の印加を止めて主放
電を停止する。続いて、同様な継続走査を2フィールド
以降、順次繰り返すことで、動画像を表示することがで
きる。
【0017】以上の説明から明らかなように、本発明
は、書き込みと維持の動作が独立にできるという特徴が
ある。
【0018】次に、その特徴を効果的に生かす本発明の
別応用例として、テレビ画像の中間調表示について説明
する。
【0019】図4の動作図は、画像表示が500TV
本、階調数が256階調、1フィールド周期が1/60
秒、1フィールドが8個のサブフィールドで形成し、各
サブフィールドごとに書き込みと維持の動作を順次に行
っている。
【0020】かかる装置について、消費電力および実効
輝度を検討した。一走査の書き込み時間が放電可能な2
μ秒とした場合、8個のサブフィールド書き込み時間
は、2μ秒×500TV本×8サブフィールド=8m秒
となり、実効放電の維持期間mは、1/60秒−8m秒
=約8m秒となる。したがって、維持期間mがフィール
ド周期の8m秒÷1/60秒=1/2となる。
【0021】これと比較するために、図10に示す従来
の装置について、上記と同様な内容を調べた。図5はそ
の動作図で、画像表示が500TV本、階調数が256
階調、1フィールド周期が1/60秒、1フィールドが
8個のサブフィールドで形成し、1サブフィールドの1
走査ごとに書き込みパルスと維持パルスを交互に割り込
ませた動作を順次に行っている。
【0022】書き込みおよび維持のパルス周期は、1/
60秒/500TV本/8サブフィールド=4μ秒、5
00≧128×N(N:整数)からN=3となり、書き
込みパルスと維持パルスの印加が同時に重ならないよう
に割り込ませるために、維持パルスの幅を1μ秒とする
と、実効放電の維持期間はフィールド周期の(128+
64+32+16+8+4+2+1)×1μ秒×3回
(N)×60/106=約1/20となる。
【0023】以上の比較内容から、本発明の装置は、従
来に比較して、実効放電の維持期間が10倍となる。こ
のことから、維持放電の実効電力は、放電電流×実効放
電期間で表されるので、同じ電力を投入すると、本発明
の放電電流は、従来例に比較して1/10まで減らすこ
とができる。
【0024】実験によると、放電電流と輝度の関係は図
6の曲線Bに、放電電流と発光効率の関係は図6の曲線
ηに示すようになり、放電電流が減少すると発光効率が
上がる。実験結果では、放電電流を1/10に減らすと
発光効率が2.5倍になった。
【0025】また、維持電圧印加によるパネルの容量性
負荷に起因する無効電力損は、従来に比べて、8回(1
回/サブフィールド)/(128+64+32+16+
8+4+2+1)/3回(N)=約1/100になる。
【0026】したがって、本発明は、消費電力が小さく
なり、かつ実効輝度が高い256階調の画像表示ができ
る。
【0027】以下、本発明の他実施例について、図面を
用いて説明する。本発明の気体放電型表示装置は、図7
に示すように、絶縁基板1上にストライプ状のアドレス
電極2群、第一誘電体層3、アドレス電極2群に直交配
置した電極体4a群と抵抗体4b群とから成るストライ
プ状の陽極4群および第二誘電体層5を順次重ねて設
け、陽極4群に対して、隔壁6aにより所定間隔を保
ち、直交対向したストライプ状の陰極7群を透光性のガ
ラス基板8上に設けてある。放電セル9aは、陽極4群
と陰極7群とのそれぞれの直交対向の空間に位置し、か
つ各陽極4の間に設けた隔壁6aにより放電空間を仕切
っている。また、その放電空間部の第二誘電体層5に
は、各々の陽極4の一部が露出するよう放電孔10を設
け、ヘリウム、ネオン、キセノン等の放電用希ガスが封
入されている。また、アドレス電極2および陽極4は、
各々の放電セル9aの放電孔10周辺の第二誘電体層5
表面が帯電するよう配置してある。
【0028】図8はマトリクス配線回路で、N行にはア
ドレス電極2群がT1〜TNに、陰極7群が小群1の陰極
1,K4,K7…に、小群2の陰極K2,K5,K6…およ
び小群3の陰極K3,K6,K9…に接続され、M列には
陽極4群がA1〜A M に接続されている。図9はそのタイ
ミングチャートを示す。これらの図を用いてテレビ像の
動画像を表示する場合の動作説明を行う。
【0029】期間w1において、一番目の走査でアドレ
ス電極T1に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電
セル$1に対応する陽極A1〜A M に同時に書き込みパル
ス(+Vw)を印加すると、T$1で書き込み放電が起こ
り、T$1近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて期間w2において、二番目の走査でアドレ
ス電極T2に走査パルス(−Vsc)を、表示したい放電
セル$2に対応する陽極A 1〜A M に同時に書き込みパル
ス(+Vw)を印加すると、T$2で書き込み放電が起こ
り、T$2近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄積さ
れる。続いて同様に継続する走査で、順次この操作が繰
り返され、最後に期間wNにおいてT$Nで書き込み放電
が起こりT$N近傍の第二誘電体層5表面に正の電荷が蓄
積され、一画面の表示内容が第二誘電体層5表面に記憶
される。この時、T$1〜T$N近傍の第二誘電体層5表面
の電位は、正の高い値(VT)に保たれる。
【0030】つぎに、期間m1において全陽極A1〜A M
に0Vの電位を、小群1の陰極K1,K4,K7…に維持
電圧(−Vsu)を印加すると、第二誘電体層5表面(T
$1,T $4,T$7…)に蓄積された正の電荷が、陰極に向
かって補助放電を起こし、この放電に誘発されて、表示
放電セル$1,$4,$7…の陽極から抵抗体4b、電極
体4aを通じて陰極に放電電流が流れて主放電を起こ
し、小群1の陰極K1,K4,K7に維持電圧(−
su)が印加されている間m1の終了まで表示放電セル
1,$4,$7…の主放電が継続される。このとき、小
群2の陰極K2,K5,K8…および小群3の陰極K3,K
6,K9…には維持電圧が印加されていない(−Vsu=0
V)ので、放電セル$1,$4,$7…の正の電荷が小群
2の陰極K2,K5,K8…および小群3の陰極K3
6,K9…下の放電セル部に浮遊して来たとしてもこれ
らの放電セルでの放電は生じない。また、小群2の陰極
2,K5,K8…および小群3の陰極K3,K6,K9…の
電位が小群1の陰極K1,K4,K7…の電位より高いの
で、それが正電荷に対する電位障壁となり、たとえば陰
極K1下の書き込みセル$1の正電荷が陰極K4下の書き
込みセル$4以外の放電セル#4まで達して放電が誘発さ
れて誤放電が生じることはない。
【0031】つぎに、期間m2において全陽極A1〜A M
に0Vの電位を、小群2の陰極K2,K5,K8…に維持
電圧(−Vsu)が印加すると、第二誘電体層5表面(T
$2,T $5,T$8…)に蓄積された正の電荷が、陰極に向
かって補助放電を起こし、この放電に誘発されて、表示
放電セル$2,$5,$8…の陽極から抵抗体4b、電極
体4aを通じて陰極に放電電流が流れて主放電を起こ
し、小群2の陰極K2,K5,K8に維持電圧(−
su)が印加されている間m2の終了まで表示放電セル
2,$5,$8…の主放電が継続される。このとき、小
群1の陰極K1,K4,K7…および小群3の陰極K3,K
6,K9…には維持電圧が印加されていない(−Vsu=0
V)ので、放電セル$2,$5,$8…の正の電荷が小群
1の陰極K1,K4,K7…および小群3の陰極K3
6,K9…下の放電セル部に浮遊して来たとしてもこれ
らの放電セルでの放電は生じない。また、小群1の陰極
1,K4,K7…および小群3の陰極K3,K6,K9…の
電位が小群2の陰極K2,K5,K8…の電位より高いの
で、それが正電荷に対する電位障壁となり、たとえば陰
極K2下の書き込みセル$2の正電荷が陰極K5下の書き
込みセル$5以外の放電セル#5まで達して放電が誘発さ
れて誤放電が生じることはない。
【0032】同様に、期間m3において全陽極A1〜A M
に0Vの電位を、小群3の陰極K3,K6,K9…に維持
電圧(−Vsu)が印加することで、1フィールドにおい
て、陰極の小群毎に印加期間の異なった主放電を行い画
像を表示する。続いて、同様な継続走査を2フィールド
以降、順次繰り返すことで、動画像を表示することがで
きる。
【0033】この結果、本発明は、陰極の小群毎に印加
期間の異なった維持電圧を印加して維持放電を行うこと
により、放電セルを構成するために井桁状の隔壁を用い
る事なく列方向に放電セル列を構成する列方向のリブ隔
壁を用いても、誤放電がなく安定な維持放電動作ができ
るので、リブ隔壁の製作において安価な製造設備の使用
と工程が簡素化ができ、製造歩留りの向上とコストダウ
ンが可能になる。
【0034】なお、他の実施例の説明では、陰極を小群
1,小群2,小群3の三つに分けた場合を例に上げた
が、これ以外の小群の分け方をした場合も同様の動作が
可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、絶縁基
板上にストライプ状のアドレス電極群、第一誘電体層、
前記アドレス電極群に直交配置したストライプ状の陽極
群および第二誘電体層を順次重ねて設け、前記陽極群に
対して、透光性のガラス基板上に設けたストライプ状の
陰極群を直交に対向配置し、前記陽極群と前記陰極群と
の直交対向位置の前記第二誘電体層に前記陽極群の少な
くとも一部が露出するよう放電孔を設け、少なくとも前
記放電孔周辺の前記第二誘電体層表面に電荷が蓄積する
よう前記アドレス電極と前記陽極とを対向配置すること
により、パネル構造が簡単で、低消費電力で、かつ動作
寿命の長い気体放電型表示装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の気体放電型表示装置の斜視
【図2】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のマトリクス配線回路図
【図3】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のタイミングチャート
【図4】同気体放電型表示装置で中間調表示する場合の
動作図
【図5】従来の気体放電型表示装置で中間調表示する場
合の動作図
【図6】本発明の気体放電型表示装置の放電電流と輝度
および発光効率との特性図
【図7】本発明の他実施例の気体放電型表示装置の斜視
【図8】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のマトリクス配線回路図
【図9】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場合
のタイミングチャート
【図10】従来の気体放電型表示装置で動画像を表示す
る場合のマトリクス配線回路図
【図11】同気体放電型表示装置で動画像を表示する場
合のタイミングチャート
【符号の説明】 1 絶縁基板 2 アドレス電極 3 第一誘電体層 4 陽極 5 第二誘電体層 6 隔壁 7 陰極 8 ガラス基板 9 放電セル 10 放電孔
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
【手続補正7】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図11
【補正方法】変更
【補正内容】
【図11】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇谷 敬夫 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 丹羽 彰夫 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上にストライプ状のアドレス電
    極群、第一誘電体層、前記アドレス電極群に直交配置し
    たストライプ状の陽極群および第二誘電体層を順次重ね
    て設け、前記陽極群に対して、透光性のガラス基板上に
    設けたストライプ状の陰極群を直交に対向配置し、前記
    陽極群と前記陰極群との直交対向位置の前記第二誘電体
    層に前記陽極群の少なくとも一部が露出するよう放電孔
    を設け、少なくとも前記放電孔周辺の前記第二誘電体層
    表面に電荷が蓄積するよう前記アドレス電極と前記陽極
    とを対向配置したことを特徴とする気体放電型表示装
    置。
  2. 【請求項2】 陽極群が抵抗体群および電極体群から構
    成されていることを特徴とする請求項1記載の気体放電
    型表示装置。
  3. 【請求項3】 ストライプ状の隔壁群をそれぞれの陽極
    の間に設けたことを特徴とする請求項2記載の気体放電
    型表示装置。
  4. 【請求項4】 アドレス電極群に走査パルスを印加し、
    陽極群に書き込みパルスを印加して書き込み放電を行
    い、放電孔周辺の第二誘電体層表面に書き込み電荷を一
    旦蓄積し、続いて陰極群の全てに維持電圧を印加して、
    前記書き込み電荷を前記表面上から前記陰極群に補助放
    電として放電させることにより、主放電を誘発させ、前
    記維持電圧が印加される期間、前記主放電状態を持続せ
    しめることを特徴とする請求項2記載の気体放電型表示
    装置。
  5. 【請求項5】 アドレス電極群に走査パルスを印加し、
    陽極群に書き込みパルスを印加して書き込み放電を行
    い、放電孔周辺の第二誘電体層表面に書き込み電荷を一
    旦蓄積し、続いて陰極群の離散した陰極を纏めて一つの
    小群とした小群毎に維持電圧を印加して、前記書き込み
    電荷を前記表面上から前記小群に補助放電させることに
    より、主放電を誘発させ、前記維持電圧が印加される期
    間、前記小群毎に前記主放電状態を持続せしめることを
    特徴とする請求項3記載の気体放電型表示装置。
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