WO2011151957A1 - プラズマディスプレイパネル及び表示装置 - Google Patents

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WO2011151957A1
WO2011151957A1 PCT/JP2011/001564 JP2011001564W WO2011151957A1 WO 2011151957 A1 WO2011151957 A1 WO 2011151957A1 JP 2011001564 W JP2011001564 W JP 2011001564W WO 2011151957 A1 WO2011151957 A1 WO 2011151957A1
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discharge
voltage
sustain
electrode pair
electrodes
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PCT/JP2011/001564
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Inventor
橋本谷 磨志
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • H01J11/00Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
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    • H01J11/20Constructional details
    • H01J11/34Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/36Spacers, barriers, ribs, partitions or the like
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    • H01J11/20Constructional details
    • H01J11/50Filling, e.g. selection of gas mixture

Definitions

  • the present invention relates to a plasma display panel and a display device using the same, and particularly to a high-definition plasma display panel.
  • the most commonly used method for generating discharge plasma inside a cell is a method called a surface discharge AC type.
  • a general structure of the surface discharge AC type PDP is that a gap called a rib is provided between two glass substrates (a front plate and a back plate) to secure a gap of a certain distance, and the gap and the two pieces are provided.
  • the discharge space surrounded by the glass substrate is filled with a discharge gas, and parallel electrode pairs called scan electrodes and sustain electrodes are formed in stripes on the surface of the front plate in contact with the discharge space, and an insulating layer is formed thereon. Is formed.
  • a data electrode is arranged on the back plate in a form orthogonal to the electrode group of the front plate, and an insulating layer is coated thereon.
  • the discharge gas in the discharge cell is broken down to generate discharge plasma.
  • the insulating layer is formed on the scan electrode and the sustain electrode, the electric charge generated by the discharge accumulates on the surface of the insulating layer and cancels the potential of each electrode.
  • discharge is generated in a pulsed manner when voltage is applied and wall charges are accumulated.
  • the applied voltage is reversed, it is superimposed on the same polarity as the reversed applied voltage, so that the application necessary for maintaining the discharge is applied. The voltage is reduced. Further, by controlling this wall charge, it is possible to select ON / OFF of discharge in each discharge cell, and to display an image.
  • Patent Document 1 the partial pressure of xenon in the discharge gas is increased and the total pressure of the discharge gas is increased.
  • This uses not a resonant radiation (wavelength 147 nm) from an excited xenon atom but a broadband light emission centered at 172 nm from an excited dimer (excimer; hereinafter referred to as excimer) as an ultraviolet light source. Is intended.
  • An excimer is a three-body reaction between an excited xenon atom and an atom in the ground state, such as Xe * + Xe + Xe ⁇ Xe 2 * + Xe (Formula 1)
  • the formation probability increases rapidly as the xenon partial pressure increases.
  • the ground state since the ground state has a repulsive potential, it rapidly dissociates into single atoms, so self-absorption does not occur, and high luminous efficiency can be obtained even at high gas pressure.
  • the PDP it is effective to set the partial pressure of xenon high in order to increase the light emission efficiency.
  • the discharge electrode is covered with the dielectric layer and the protective film on the surface thereof, and the supply of the discharge current depends on the secondary electron emission process by the ion rush into the surface of the protective film. And since xenon has a lower ionization voltage than neon, its secondary electron emission coefficient is low.
  • the cathode fall voltage increases because more xenon ions need to be accelerated toward the protective film to supply secondary electrons, and as a result, the discharge voltage increases.
  • An increase in the discharge voltage is not preferable because it increases the burden on the drive circuit components and causes a cost increase such as the use of high-voltage components.
  • the upper limit of the partial pressure of xenon in the discharge gas is about 25%.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve luminous efficiency while maintaining life characteristics while suppressing discharge voltage in a PDP having minute cells corresponding to ultra-high definition.
  • the present invention provides a pair of substrates opposed to each other with a gap, and the gap is partitioned by a rib to form a plurality of discharge cells.
  • the minimum width of the discharge space defined by the rib immediately below the discharge electrode pair is 65 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the discharge gas is composed mainly of xenon, neon, and helium, the xenon partial pressure ratio is 15% to 25%, the helium partial pressure ratio is 20% to 50%, and the total pressure is 60 kPa to 70 kPa.
  • minimum width of the discharge space defined by the ribs directly under the discharge electrode pair refers to the minimum value of the width along the substrate surface on which the discharge electrode pair is provided in the discharge space.
  • a display device includes the PDP and a drive circuit that drives the PDP.
  • the drive circuit divides a plurality of discharge electrode pairs into a plurality of display electrode pair groups, and maintains an address period for generating an address discharge in the discharge cells and a sustain discharge in the discharge cells for each display electrode pair group.
  • N is an integer of 2 or more
  • Tw driving is performed such that the time of the sustain period of each subfield of each display electrode pair group is set to Tw ⁇ (N ⁇ 1) / N or less.
  • the main components of the discharge gas are xenon, neon, and helium, and the xenon partial pressure is set to 25% or less. So life characteristics can be kept. Further, since the partial pressure ratio of helium is set to 20% or more and 50% or less and the total pressure is set to 60 kPa or more and 70 kPa or less, it is possible to obtain high luminous efficiency while suppressing an increase in discharge voltage.
  • the display device can obtain high emission luminance even in a high-definition PDP by driving the PDP with the above-described method, so that the display device has high definition, high emission efficiency, and high luminance. Images can be displayed.
  • the width of the discharge cell varies depending on the measurement location.
  • the “minimum width of the discharge space defined by the ribs directly under the discharge electrode pair” is defined as the discharge cell. This is because, among the widths, it is considered that the minimum width when measured at a position close to the discharge electrode pair has a great influence on the light emission efficiency.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a PDP according to a first exemplary embodiment. It is a figure which shows the schematic cross section of the said PDP.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between discharge gas total pressure and luminous efficiency in an experimental PDP.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a helium partial pressure ratio and luminous efficiency in an experimental PDP.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the discharge gas total pressure and the discharge sustaining voltage in the experimental PDP.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the total pressure of the discharge gas and the relative efficiency for each helium partial pressure ratio and discharge space width in the experimental PDP.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram of a display device according to a second embodiment. It is a circuit diagram of a scan electrode driving circuit in the PDP device. It is a circuit diagram of the sustain electrode drive circuit in the PDP device.
  • FIG. 10 is an electrode array diagram of a panel of another PDP device according to the second exemplary embodiment; It is a circuit diagram of a scan electrode driving circuit in the PDP device.
  • FIG. 10 is an electrode array diagram of a panel of another PDP device according to the second exemplary embodiment; It is a circuit diagram of a scan electrode drive circuit according to the PDP device. It is a circuit diagram of the sustain electrode drive circuit concerning the said PDP apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure of an AC type PDP 100 according to the first embodiment.
  • this PDP 100 is a cross-shaped rib 3 formed by molding and sintering a low-melting glass paste between a front plate 1 and a back plate 2 which are flat substrates made of soda lime glass. Are arranged, and the space defined by the ribs 3 is maintained between the front plate 1 and the back plate 2, and each of the substantially rectangular parallelepiped spaces surrounded by the rib 3, the front plate 1, and the back plate 2 is a discharge cell. 11
  • the pitch L of the ribs 3 extending in the vertical direction is 95 ⁇ m
  • the pitch of the ribs 3 extending in the horizontal direction is 275 ⁇ m.
  • This size is intended to satisfy the next generation high-definition standard (4k2k) of 4096 ⁇ 2060 pixels with a screen size of 50 inches diagonal.
  • the front plate 1 and the back plate 2 can also use other translucent materials, for example, high melting point glass such as borosilicate glass. Further, by using a photosensitive paste material as the material of the rib 3, it is possible to improve the accuracy of the shape.
  • a plurality of pairs of discharge electrodes 4 each consisting of a laterally extending electrode Sus and an electrode Scn are formed so as to face each discharge cell 11.
  • the electrode Sus and the electrode Scn are made of a transparent conductive material such as ITO in consideration of light extraction, and have a structure in which silver is partially laminated to ensure electrical conductivity.
  • a surface of the front plate 1 on the discharge cell 11 side is formed with a dielectric layer 5 made of silicon oxide (SiO 2 ) on the entire surface so as to cover the sustain electrode Sus and the scan electrode Scn, and is a protective film that is a deposited film of magnesium oxide 6 is covered.
  • the dielectric layer 5 acts as a charge barrier against the discharge current, and the protective film 6 protects the dielectric layer 5 from sputtering due to charge bombardment from the discharge plasma, and discharges by supplying secondary electrons during discharge. Contributes to voltage reduction.
  • the discharge electrode pair 4 has a structure in which silver is laminated on the ITO layer as described above, but ITO is omitted from the viewpoint of cost, or other transparent conductive materials such as ZnO-based and SnO are used. Two- system materials can also be used.
  • striped data electrodes 7 are formed in a vertical direction perpendicular to the discharge electrode pairs 4 so as to correspond to the respective discharge cells 11. All the discharge cells 11 are present at the intersection of the discharge electrode pair 4 on the front plate 1 side and the data electrode 7 on the back plate 2 side.
  • the back plate 2 and the data electrode 7 are also covered with the base dielectric layer 8 in the same manner as the front plate 1.
  • a phosphor layer 9 is formed that emits visible light when excited by ultraviolet rays emitted by discharge from xenon or the like.
  • the discharge cell 11 has a red discharge cell 11R, a green discharge cell 11G, and a blue discharge cell which are the three primary colors of light depending on the emission color of the phosphor layer 9 formed on the inner surface thereof.
  • One pixel is formed by combining three of 11B.
  • the discharge space partitioned by the rib 3 between the front plate 1 and the back plate 2 is filled with a discharge gas.
  • a discharge gas consists of xenon, neon and helium.
  • PDP discharge operation In the method of driving the PDP 100, one field is composed of a plurality of subfields, and in each subfield, writing is performed by applying a voltage to the scan electrode Scn and the data electrode 7 and writing to the discharge cells of the entire panel. Is performed, a predetermined AC rectangular wave pulse voltage is applied between all the sustain electrodes Sus and the scan electrodes Scn.
  • wall charges having a polarity opposite to the electrode potential are accumulated on the surface of the protective film 6 covering each discharge electrode pair 4. Since the electric field generated by the accumulated wall charges cancels out the electric field generated by the voltage applied to the electrodes, the electric field contributing to the discharge does not exist effectively in the discharge cell 11 and the discharge stops.
  • the sustain electrode Sus becomes the instantaneous anode and the scan electrode Scn becomes the instantaneous cathode after half a cycle.
  • the electric field created by the wall charges accumulated in the previous discharge has the same polarity as the potential of the electrode, and is therefore superimposed on the applied voltage. That is, during voltage reversal, a voltage corresponding to (applied voltage + voltage due to wall charges) is applied to the inside of the discharge cell 11.
  • the voltage applied to the discharge cell 11 can be lower than the voltage actually required for sustaining the discharge, and the pixel selection operation by the address discharge using the data electrode 7 is performed to turn on / off with a small number of signals. Can be controlled.
  • FIG. 2 is a view showing a cross section of the PDP 100 shown in FIG. 1 cut in the horizontal direction, and shows one cell equivalent.
  • the lateral width D (the gap between the inner walls of the ribs 3 adjacent in the lateral direction) immediately below the discharge electrode pair 4 is set in the range of 65 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the shape of the discharge space in each discharge cell is smaller in width than the length in the vertical direction as shown in FIG. That is, since the depth of the discharge cell is about 100 ⁇ m, the horizontal width is smaller than the vertical width of the discharge space, and the horizontal width D of the discharge space is the minimum width of the discharge space.
  • the influence of the width D on the discharge voltage is great. That is, in general, in a surface discharge method such as PDP 100, the discharge path in the discharge cell 11 is biased toward the front plate 1 and is spread in a direction parallel to the discharge electrode pair 4 (that is, in the width D direction). For this reason, the influence of the dimension in the depth direction on the discharge voltage is relatively small compared to the influence of the dimension of the width D on the discharge voltage.
  • the width d of the top portion of each rib 3 extending in the vertical direction is 20 ⁇ m, and the pitch is 95 ⁇ m.
  • the gap width D between the ribs 3 adjacent in the lateral direction is 75 ⁇ m.
  • the partial pressure ratio of xenon is set within a range of 15% to 25%, and the partial pressure ratio of helium is set within a range of 20% to 50%.
  • the total pressure is preferably set to 60 kPa or more and 70 kPa or less.
  • the discharge gas has a partial pressure ratio of 20% xenon, 40% helium, and 40% neon, and the total pressure of the discharge gas is 60 kPa.
  • High luminous efficiency can be obtained by setting the composition and pressure of the discharge gas as described above.
  • the discharge cell 11 corresponds to one pixel of the screen (exactly one color is displayed), the discharge light emitter is very small. For this reason, the interval between the electrodes that cause discharge (sustain electrode Sus and scan electrode Scn) is very narrow, and the well-known relationship between the electrode distance of discharge, the product of gas pressure, and the discharge start voltage (Paschen's law) In order to keep the discharge voltage low, the gas pressure must be high, and is generally on the order of 10 2 kPa. In such a pressure region, the excited atom of xenon undergoes a three-body collision process with another atom.
  • M is an atom in the ground state of the same xenon, or an atom in the ground state of other gas such as neon or argon contained during discharge.
  • the excimer Xe 2 * thus formed emits broadband ultraviolet light having a peak near 172 nm with high efficiency. Further, the lower level Xe 2 radiating ultraviolet rays is unstable because it has a repulsive potential, and quickly dissociates into two xenon atoms. Therefore, the loss of ultraviolet rays due to self-absorption as seen in the resonance emission line does not occur.
  • the xenon partial pressure ratio is set to 15% to 25%
  • the helium partial pressure ratio is set to 20% to 50%
  • the discharge is performed. It has been found that the total pressure of the gas is set to 60 kPa or more and 70 kPa or less, and thereby, light emission display can be performed with higher efficiency.
  • Experiment 1 (Experiment on composition and pressure of discharge gas): As a discharge gas, a mixed gas in which helium is added to a xenon + neon mixed gas is prepared. Here, in each discharge gas component, the xenon partial pressure ratio is kept constant at 20%, and the He partial pressure ratio is changed in the range of 0 to 50%.
  • Test panel by filling the prepared discharge gas into the panel, but change the total pressure to fill the discharge gas within the range of 30-70kPa.
  • the luminance measured by a luminance meter placed vertically above each panel was integrated with the light emission area and all solid angles of the test panel to obtain the total luminous flux.
  • the power consumption in the lighting state of the test panel was obtained from the sustain voltage and the panel discharge current, and the luminous efficiency (lm / W) was obtained by dividing the total luminous flux by this power consumption.
  • the panel discharge current is obtained by subtracting the charge current to the capacitive component such as the discharge electrode pair 4 in the non-lighting state from the total current flowing during lighting.
  • FIG. 3 to 5 are graphs showing the measurement results, and FIG. 3 plots the total pressure of the mixed gas on the horizontal axis and the luminous efficiency on the vertical axis.
  • FIG. 3 shows that the efficiency increases as the total pressure increases at any helium partial pressure ratio. In the case of no helium, the increase in efficiency tended to peak in a high total pressure region of 50 kPa or more. This is the same as the data disclosed in FIG.
  • FIG. 4 is a plot of helium partial pressure on the horizontal axis and luminous efficiency on the vertical axis for each of the total pressures of 50 kPa, 60 kPa, and 70 kPa.
  • the efficiency is rather lowered by adding helium at a total pressure of 50 kPa.
  • efficiency is improved by adding 20% to 50% helium.
  • efficiency peaks are observed when the helium partial pressure is in the range of 30% to 40%.
  • the partial pressure ratio of helium is in the range of 20% to 50%.
  • the partial pressure ratio of helium is in the range of 30% to 40%.
  • FIG. 5 is a plot of total pressure on the horizontal axis and discharge sustaining voltage on the vertical axis for each helium partial pressure.
  • the former dimensions generally correspond to the cell size of 42-inch full high-definition panels that are already marketed by various companies and are becoming mainstream in home digital television.
  • the latter dimensions are 37-inch full high-definition panels. Is equivalent to the cell size.
  • the efficiency was examined.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing the result, showing the relationship between the total pressure and the luminous efficiency. Note that the luminous efficiency is shown as a relative efficiency, assuming that no helium is added in each cell size.
  • the efficiency is higher when helium is not added on the low total pressure side with the total pressure around 50 kPa as the boundary, and the efficiency is increased when helium is added on the high total pressure side.
  • the tendency to increase is clear.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the discharge space width and the luminous efficiency for a PDP with 30% helium added and a PDP with 50% helium added.
  • the luminous efficiency is plotted as relative efficiency with the luminous efficiency when no helium is added in each discharge space width being 1.
  • the luminous efficiency is improved by 3% or more in the range where the discharge space width D is 100 ⁇ m or less regardless of whether the helium partial pressure is 30% or 50%. Therefore, it can be seen that when the discharge space width D is 100 ⁇ m or less, the luminous efficiency is improved by adding helium. On the other hand, it can be seen from the results of FIG. 7 that if the discharge space width D exceeds 100 ⁇ m, the effect of improving the luminous efficiency cannot be expected much even if helium is added.
  • the effect of improving the light emission efficiency by adding helium to the discharge gas as described above is an effect that can be obtained specifically in a PDP having a small cell size with a discharge space width D of 100 ⁇ m or less. Recognize.
  • the discharge gas has a xenon partial pressure of about 10% and Ne and He are also added.
  • the minimum width D of the cell size is small. When it becomes smaller than 100 ⁇ m, the luminous efficiency is essentially lowered. Therefore, it is difficult to obtain a practical luminance as a television with the setting of the discharge gas disclosed in this document.
  • a xenon atom is ionized when energy of 12.13 eV is obtained from an electron by collision with the electron, and becomes a xenon ion.
  • Direct (impact) ionization process Xe + e ⁇ Xe + + 2e (Formula 3) It is a reaction represented by
  • the excitation level group (first excitation level) having the lowest energy of the xenon atom emits 147 nm ultraviolet photons called resonance lines, or emits light with high efficiency centering on 172 nm as an excimer. Because it is especially important.
  • the discharge mechanism in the PDP is called a dielectric barrier discharge.
  • a dielectric layer 5 and a protective film 6 are arranged between the discharge electrode pair 4 and the discharge space, and act as a current barrier. To do. The progress of the discharge proceeds in the following steps.
  • helium has a very high ionization voltage of 24.6 V, it can be expected that the secondary electron emission coefficient is high when ions collide with the protective film. Further, since the mass number is small and the mobility is high, it can be easily accelerated in the cathode descending region and reach the protective film. That is, a large number of secondary electrons can be obtained with a smaller ion current.
  • the ion current is inhibited by the charge exchange reaction caused by the same kind of atom-ion collision, but when helium is added to the xenon + neon gas, the partial pressure of neon is relatively lowered. Since the charge exchange reaction is suppressed, neon ions can be accelerated easily. This also suppresses the ion current and leads to an increase in secondary electron emission efficiency.
  • the power consumption in the discharge can be considered to be substantially the product of the voltage in the cathode drop region and the ionic current. It leads to reduction of power consumption.
  • helium is difficult to ionize because of its high ionization voltage. Therefore, when the helium partial pressure is increased, it is necessary to increase the applied voltage in order to produce helium ions.
  • the plasma density decreases and the conductivity decreases, the electric field strength inside the plasma increases and the electron temperature increases. As a result, the excitation efficiency of xenon is increased and the light emission efficiency is improved.
  • the discharge sustaining voltage also rises in the actual PDP when the discharge space width is set to be small as in the above experimental results.
  • a PDP with a discharge space width of 120 ⁇ m has been put into practical use as a 42-inch full high-definition television.
  • the discharge sustaining voltage is expected to increase by about 20V. .
  • the minimum width of the discharge space is set to 75 ⁇ m or more.
  • a higher effect can be expected in principle with a smaller discharge space width.
  • the discharge space width in the case of the minimum cell pitch that can stably form the discharge space is about 65 ⁇ m.
  • the change in the sustaining voltage due to the cell size and the change in behavior due to the discharge gas can be quantitatively grasped only after actually making a PDP prototype and conducting an experiment.
  • the inventors of the present application are the first in the world to manufacture a very high-definition panel capable of realizing 4k2k resolution with a 50-inch screen size, and by conducting an experiment, a discharge space having a very small size with a discharge space width of 100 ⁇ m or less. It was found that there is a condition that can achieve both high efficiency and life characteristics.
  • components other than xenon, neon, and helium may be contained at an impurity level (approximately 10 ppm or less). However, mixing of other gas components at a level higher than this may cause an increase in the discharge voltage. This is not preferable because it leads to a decrease in luminous efficiency.
  • the reason is mainly as follows.
  • molecular gases such as oxygen, nitrogen, and carbon dioxide may be mixed in a normal exhaust / gas filling process. If these molecular gases are present in the discharge gas, plasma is generated. Among them, excitation of vibration / rotation levels easily occurs. As a result, the electron temperature is extremely lowered and the xenon excitation efficiency is lowered.
  • rare gases argon, krypton
  • argon, krypton monoatomic molecules have lower ionization voltage than neon and helium, so when these rare gases are mixed, the ionization probability of neon and helium decreases.
  • the secondary electron emission coefficient decreases, and the effect of improving the discharge efficiency by helium ions decreases, leading to an increase in the discharge sustaining voltage and a decrease in the light emission efficiency.
  • the structure of the PDP is the same as that of the PDP described in the first embodiment, but the method for driving the PDP is the pure wave driving method.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the PDP 10 according to the present embodiment.
  • a plurality of display electrode pairs 24 each composed of a scan electrode 22 and a sustain electrode 23 are formed on a transparent insulating front substrate 21.
  • a dielectric layer 25 is formed so as to cover the display electrode pair 24, and a protective layer 26 is formed on the dielectric layer 25.
  • the scan electrode 22 has a transparent electrode 22a
  • the sustain electrode 23 also has a transparent electrode 23a.
  • Bus electrodes 22b and 23b are stacked on the transparent electrodes 22a and 23a.
  • a plurality of data electrodes 32 are formed on an insulating back substrate 31, a dielectric layer 33 is formed so as to cover the data electrodes 32, and a grid-like partition wall 34 is formed thereon.
  • a phosphor layer 35 that emits red, green, and blue light is provided on the side surface of the partition wall 34 and on the dielectric layer 33.
  • the front substrate 21 and the rear substrate 31 are arranged to face each other so that the display electrode pair 24 and the data electrode 32 intersect each other with a minute discharge space interposed therebetween, and the outer periphery thereof is sealed with a sealing material such as glass frit. Has been.
  • a discharge gas a mixed gas consisting mainly of xenon, neon and helium, a xenon partial pressure ratio of 15% to 25%, and a helium partial pressure ratio of 20% to 50% is sealed.
  • the total pressure of the discharge gas is 60 kPa to 70 kPa.
  • the discharge space is divided into a plurality of sections by the partition wall 34, and a discharge cell is formed at each position where the display electrode pair 24 and the data electrode 32 intersect.
  • these discharge cells discharge and emit light, an image is displayed on the PDP 10.
  • the structure of the PDP 10 is not limited to that described above, and may be a structure having striped partition walls, for example.
  • FIG. 10 is an electrode array diagram of the PDP 10.
  • the data electrodes D1 to Dm data electrodes 32 in FIG. 9) are arranged.
  • M ⁇ n are formed in the space.
  • the 2160 display electrode pairs including the scan electrodes SC1 to SC2160 and the sustain electrodes SU1 to SU2160 are divided into a plurality of display electrode pair groups. Although how to divide the display electrode pair groups will be described later, in this embodiment, the PDP is divided into two display electrode pair groups by dividing the PDP into two vertically. As shown in FIG. 10, a display electrode pair located in the upper half of the panel is a first display electrode pair group, and a display electrode pair located in the lower half of the panel is a second display electrode pair group.
  • 1080 scan electrodes SC1 to SC1080 and 1080 sustain electrodes SU1 to SU1080 belong to the first display electrode pair group
  • 1080 scan electrodes SC1081 to SC2160 and 1080 sustain electrodes SU1081 to SU2160 are the second display electrodes. It belongs to the display electrode pair group.
  • the timing of the scan pulse and the address pulse is set so that the address operation is continuously performed except for the initialization period.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a subfield configuration setting method in the plasma display apparatus according to the second embodiment.
  • the vertical axis represents scan electrodes SC1 to SC2160
  • the horizontal axis represents time.
  • the timing for performing the write operation is indicated by a solid line
  • the timing of the sustain period and the erase period described later is indicated by hatching.
  • the time for one field period is 16.7 ms.
  • an initializing period for generating initializing discharges simultaneously in all the discharge cells is provided.
  • the time required for the initialization period is 500 ⁇ s.
  • the time Tw required for sequentially applying the scan pulses to the scan electrodes SC1 to SC2160 is estimated. At this time, it is desirable to apply the scan pulse as short as possible and continuously as much as possible so that the writing operation is continuously performed.
  • the time required for the write operation per scan electrode is 0.7 ⁇ s
  • the number of display electrode pair groups is determined based on the required number of sustain pulses.
  • the sustain pulse period is 10 ⁇ s
  • the number N of display electrode pair groups is obtained based on the following formula using the time Tw required to perform the write operation once for all the scan electrodes and the maximum time Ts for applying the sustain pulse.
  • N N ⁇ Tw / (Tw ⁇ Ts)
  • the display electrode pairs arranged on the entire panel are divided into two display electrode pair groups. Then, as shown in FIG. 11D, for each display electrode pair group, writing is performed on the scan electrodes belonging to the group, and a sustain period for applying a sustain pulse is provided immediately after the write period.
  • the maximum time Ts required to apply the sustain pulse is important in determining the driving method of the PDP 10 and the number of display electrode pair groups.
  • Ts ⁇ Tw ⁇ (N ⁇ 1) / N This indicates that the time length of the sustain period of each subfield in each display electrode pair should be set to be equal to or less than time Ts.
  • the driving method for driving the PDP 10 and the number of display electrode pair groups can be determined.
  • both the sustain period and the erase period are indicated by hatching from the upper right to the lower left.
  • the erasing period is ignored, but it is desirable to set so that no writing operation is performed when any of the display electrode pair groups is in the erasing period. This is not only for erasing the wall voltage in the erasing period, but also for adjusting the wall voltage on the data electrode in preparation for the writing operation in the next writing period, so the voltage of the data electrode is fixed in the erasing period. It is desirable to keep it.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a driving voltage waveform applied to each electrode of the PDP 10.
  • an initializing period for generating an initializing discharge in each discharge cell is provided at the beginning of one field. Further, after the sustain period of each subfield of each display electrode pair group, there is provided an erase period for generating an erase discharge for the discharge cells discharged in the sustain period.
  • FIG. 12 shows the initialization period, the writing periods of SF1 to SF2 and SF3 for the first display electrode pair group, and SF1 to SF2 for the second display electrode pair group.
  • Initialization period In the initialization period, voltage 0 (V) is applied to data electrodes D1 to Dm and sustain electrodes SU1 to SU2160, respectively, and scan waveform SC1 to SC2160 has a ramp waveform voltage that gradually increases from voltage Vi1 to voltage Vi2. Apply. While this ramp waveform voltage rises, a weak initializing discharge is generated between scan electrodes SC1 to SC2160, sustain electrodes SU1 to SU2160, and data electrodes D1 to Dm. Negative wall voltage is accumulated on scan electrodes SC1 to SC2160, and positive wall voltage is accumulated on data electrodes D1 to Dm and sustain electrodes SU1 to SU2160.
  • the wall voltage on the electrode represents a voltage generated by wall charges accumulated on the dielectric layer covering the electrode, the protective layer, the phosphor layer, and the like. Note that a positive voltage Vd may be applied to the data electrodes D1 to Dm during this period.
  • a positive constant voltage Ve1 is applied to sustain electrodes SU1 to SU2160, and a ramp waveform voltage that gently decreases from voltage Vi3 to voltage Vi4 is applied to scan electrodes SC1 to SC2160.
  • a weak initializing discharge is generated between scan electrodes SC1 to SC2160, sustain electrodes SU1 to SU2160, and data electrodes D1 to Dm.
  • the negative wall voltage on scan electrodes SC1 to SC2160 and the positive wall voltage on sustain electrodes SU1 to SU2160 are weakened, and the positive wall voltage on data electrodes D1 to Dm is adjusted to a value suitable for the write operation.
  • voltage Vc is applied to scan electrodes SC1 to SC2160.
  • SF1 writing period An address period of SF1 for the first display electrode pair group will be described.
  • the positive constant voltage Ve2 is applied to the sustain electrodes SU1 to SU1080.
  • a scan pulse having a negative voltage Va is applied to the scan electrode SC1
  • the voltage difference at the intersection between the data electrode Dk and the scan electrode SC1 is obtained by adding the wall voltage on the data electrode Dk and the wall voltage on the scan electrode SC1 to the difference between the externally applied voltages (Vd ⁇ Va).
  • the discharge start voltage is exceeded.
  • a discharge starts between data electrode Dk and scan electrode SC1 progresses to a discharge between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1, and an address discharge is generated.
  • a positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1
  • a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1
  • a negative wall voltage is also accumulated on data electrode Dk.
  • an address operation is performed in which an address discharge is generated in the discharge cells to be lit in the first row and the wall voltage is accumulated on each electrode.
  • the voltage at the intersection of the data electrodes D1 to Dm to which the address pulse is not applied and the scan electrode SC1 does not exceed the discharge start voltage, so the address discharge does not occur.
  • a scan pulse is applied to the scan electrode SC2 in the second row, and an address pulse is applied to the data electrode Dk corresponding to the discharge cell to emit light in the second row. Then, an address discharge occurs in the discharge cells in the second row to which the scan pulse and the address pulse are simultaneously applied, and an address operation is performed.
  • the second display electrode pair group is in an idle period of SF1, and the voltage Vi1 is applied to the scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group, and the sustain electrodes SU1081 to SU2160 are applied to the sustain electrodes SU1081 to SU2160.
  • the scan electrodes SC1081 to SC2160 are held as high as possible within a range where no discharge occurs, so that the wall charge can be suppressed from decreasing, and a stable address operation can be performed in the subsequent address period. Can do.
  • the voltage applied to each electrode belonging to the second display electrode pair group is not limited to the above, and another voltage in a range where no discharge is generated may be applied.
  • the positive constant voltage Ve2 is continuously applied to the sustain electrodes SU1081 to SU2160 in the same manner as the address for the first display electrode pair group. Then, a scan pulse is applied to scan electrode SC1081, and an address pulse is applied to data electrode Dk corresponding to the discharge cell to emit light.
  • the above address operation is repeated until reaching the discharge cell in the 2160th row, and an address discharge is selectively generated in the discharge cells to be lit to form wall charges.
  • Maintenance period of SF1 During this time, the sustain period of SF1 is applied to the first display electrode pair group, and “60” sustain pulses are alternately applied to scan electrodes SC1 to SC1080 and sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group. This is applied to cause the discharge cell that has performed the address discharge to emit light.
  • the sustain pulses applied alternately to the display electrode pairs are sustain pulses having a timing at which the scan electrodes SC1 to SC1080 and the sustain electrodes SU1 to SU1080 are simultaneously at a high potential. That is, when positive voltage Vs is applied to scan electrodes SC1 to SC1080 and voltage 0 (V) is applied to sustain electrodes SU1 to SU1080, the voltage of scan electrodes SC1 to SC1080 is first changed from voltage 0 (V) to voltage. The voltage is increased toward Vs, and then the voltage of sustain electrodes SU1 to SU1080 is decreased from voltage Vs toward voltage 0 (V).
  • the sustain pulse so that the scan electrodes SC1 to SC1080 and the sustain electrodes SU1 to SU1080 have a high potential at the same time, the scan electrodes can be stabilized without being affected by the write pulse applied to the data electrodes.
  • the sustained discharge can be continued. The reason will be described below.
  • the display electrode pair can be applied even if the write pulse is applied to the data electrode. There is no risk of a prior discharge occurring between one of the electrodes and the data electrode. Therefore, the sustain discharge can be stably continued regardless of the presence or absence of the address pulse.
  • Erasure period suspension period: After the sustain period, two erase periods and a rest period are provided.
  • a ramp waveform voltage rising toward the voltage Vr is applied to the scan electrodes SC1 to SC1080, and the positive wall voltage on the data electrode Dk is left, and the walls on the scan electrode SCi and the sustain electrode SUi.
  • the voltage is being erased.
  • the erasing period is not only for erasing the wall voltage but also for adjusting the wall voltage on the data electrode in preparation for the writing operation in the next writing period, so it is desirable to fix the voltage of the data electrode. Therefore, in the drive voltage waveform in the present embodiment, the write operation of the second display electrode pair group is stopped in the erase period of the first display electrode pair group.
  • the first display electrode pair group is in the second half of the erase period, and after applying a constant voltage Ve1 to the sustain electrodes SU1 to SU1080, a ramp waveform voltage that decreases toward the voltage Vi4 is applied to the scan electrodes SC1 to SC1080.
  • the wall voltage on the data electrode is adjusted in preparation for an address operation in the next address period.
  • the address period starts immediately and the address operation is started from scan electrode SC1.
  • the constant voltage Ve2 is continuously applied to the sustain electrodes SU1 to SU1080. Then, scan pulses are sequentially applied to scan electrodes SC1 to SC1080 in the same manner as the address period of SF1, and an address pulse is applied to data electrode Dk to perform an address operation in the discharge cells in the first to 1080th rows.
  • the second display electrode pair group is in the sustain period of SF1. That is, sustain pulses of “60” are alternately applied to scan electrodes SC1081 to SC2160 and sustain electrodes SU1081 to SU2160 to cause the discharge cells that have performed address discharge to emit light. Then, after the sustain period, there are an erasure period and a suspension period.
  • the SF2 address period for the second display electrode pair group the SF3 address period for the first display electrode pair group,..., The SF10 address period for the second display electrode pair group, and so on.
  • one field ends after the sustain period and erase period of SF10 for the second display electrode pair group.
  • the timing of the scan pulse and the address pulse is set so that the address operation is continuously performed in any one of the display electrode pair groups after the initialization period.
  • ten subfields can be set within one field period.
  • the number of subfields is the maximum number that can be set within one field period in the present embodiment.
  • the driving time can be shortened by arranging the subfield having the smallest luminance weight in the last subfield.
  • the voltage Vi1 is 150 (V), the voltage Vi2 is 400 (V), the voltage Vi3 is 200 (V), the voltage Vi4 is ⁇ 150 (V), and the voltage Vc is ⁇ 10 (V).
  • the voltage Vb is 150 (V), the voltage Va is -160 (V), the voltage Vs is 200 (V), the voltage Vr is 200 (V), the voltage Ve1 is 140 (V), the voltage Ve2 is 150 (V), the voltage Vd is 60 (V).
  • the gradient of the upward ramp waveform voltage applied to scan electrodes SC1 to SC2160 is 10 (V / ⁇ s), and the gradient of the downward ramp waveform voltage is ⁇ 2 (V / ⁇ s).
  • these voltage values and gradients are not limited to the values described above, and are desirably set optimally based on the discharge characteristics of the panel and the specifications of the plasma display device.
  • FIG. 13 is a circuit block diagram of the plasma display device 40.
  • the plasma display device 40 includes a PDP 10, an image signal processing circuit 41, a data electrode drive circuit 42, a scan electrode drive circuit 43, a sustain electrode drive circuit 44, a timing generation circuit 45, and a power supply circuit that supplies power necessary for each circuit block ( (Not shown).
  • the image signal processing circuit 41 converts the image signal into image data indicating light emission / non-light emission for each subfield.
  • the data electrode drive circuit 42 includes m switches for applying a voltage Vd or a voltage 0 (V) to each of the m data electrodes D1 to Dm.
  • the image data output from the image signal processing circuit 41 is converted into address pulses corresponding to the data electrodes D1 to Dm and applied to the data electrodes D1 to Dm.
  • the timing generation circuit 45 generates various timing signals for controlling the operation of each circuit based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, and supplies them to each circuit.
  • Scan electrode driving circuit 43 drives scan electrodes SC1 to SC1080 belonging to the first display electrode pair group and scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group based on the timing signal.
  • sustain electrode drive circuit 44 drives sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group and sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group based on the timing signal.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of the scan electrode driving circuit 43 in the plasma display device 40.
  • Scan electrode driving circuit 43 includes scan electrode side sustain pulse generating circuit 50 (hereinafter simply referred to as “sustain pulse generating circuit 50”), ramp waveform generating circuit 60, scan pulse generating circuit 70a, scan pulse generating circuit 70b, scanning An electrode side switch circuit 75a (hereinafter simply referred to as “switch circuit 75a”) and a scan electrode side switch circuit 75b (hereinafter simply referred to as “switch circuit 75b”) are provided.
  • Sustain pulse generation circuit 50 includes power recovery unit 51 and voltage clamp unit 55, and scan electrodes SC1 to SC1080 belonging to the first display electrode pair group or scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group. A sustain pulse to be applied to is generated.
  • the power recovery unit 51 includes a power recovery capacitor C51, switching elements Q51 and Q52, backflow prevention diodes D51 and D52, and resonance inductors L51 and L52.
  • the interelectrode capacitance between the display electrode pair and the inductor L51 Alternatively, the sustain pulse rises and falls by causing LC resonance with the inductor L52.
  • the sustain pulse rises the charge stored in the power recovery capacitor C51 is transferred to the interelectrode capacitance via the switching element Q51, the diode D51, and the inductor L51.
  • the sustain pulse falls, the charge stored in the interelectrode capacitance is returned to the power recovery capacitor C51 via the inductor L52, the diode D52, and the switching element Q52.
  • the power recovery capacitor C51 has a sufficiently large capacity compared to the interelectrode capacity, and is charged to about Vs / 2, which is half the voltage Vs, so as to serve as a power source for the power recovery unit 51.
  • the voltage clamp part 55 has switching elements Q55 and Q56. Then, by turning on switching element Q55, the output voltage of sustain pulse generating circuit 50 (the voltage at node C in FIG. 14) is clamped to voltage Vs. Further, by turning on switching element Q56, the output voltage of sustain pulse generating circuit 50 is clamped to voltage 0 (V). Therefore, the impedance at the time of voltage application by the voltage clamp part 55 is small, and a large discharge current due to the sustain discharge can be flowed stably.
  • sustain pulse generating circuit 50 generates sustain pulses by controlling switching elements Q51, Q52, Q55, and Q56.
  • these switching elements can be configured using generally known elements such as MOSFETs and IGBTs, but the circuit configuration shown in FIG. 14 is a circuit configuration in the case where IGBTs are used as switching elements.
  • IGBT IGBT
  • a diode D55 is connected in parallel to the switching element Q55.
  • the diode D56 is connected in parallel with the switching element Q56.
  • a diode may be connected in parallel to each of the switching element Q51 and the switching element Q52 in order to protect the IGBT.
  • the switching element Q59 is a separation switch, and when the voltage at the node C rises above Vs like Vi2 during the initialization period, the current flows from the ramp waveform generation circuit 60 described later to the voltage Vs via the diode D55. Prevent backflow.
  • the gradient waveform generating circuit 60 includes two Miller integrating circuits 61 and 62.
  • Miller integrating circuit 61 gently increases the output voltage of ramp waveform generating circuit 60 (the voltage at node C in FIG. 13) toward voltage Vt.
  • Miller integrating circuit 62 gradually increases the output voltage of ramp waveform generating circuit 60 toward voltage Vr.
  • Scan pulse generation circuit 70a includes power supply E71a of voltage Vp, Miller integration circuit 71a, switching elements Q71H1 to Q71H1080, and switching elements Q71L1 to Q71L1080.
  • Miller integrating circuit 71a gently lowers the voltage on the low voltage side of power supply E71a (the voltage at node A in FIG. 14) toward voltage Va. Further, the voltage on the low voltage side of the power supply E71a is clamped to the voltage Va.
  • Each of switching elements Q71L1 to Q71L1080 applies a low-voltage side voltage of power supply E71a to the corresponding scan electrode, and each of switching elements Q71H1 to Q71H1080 applies a high-voltage side voltage of power supply E71a to the corresponding scan electrode.
  • Scan pulse generation circuit 70b has the same configuration as scan pulse generation circuit 70a, and includes power supply E71b of voltage Vp, Miller integration circuit 71b, switching elements Q71H1081 to Q71H2160, and switching elements Q71L1081 to Q71L2160. Then, the high voltage side voltage or the low voltage side voltage of the power supply E71b is applied to each of the scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group.
  • Switch circuit 75a has switching element Q76a, and electrically connects or disconnects sustain pulse generation circuit 50, ramp waveform generation circuit 60 and scan pulse generation circuit 70a.
  • Switch circuit 75b has switching element Q76b, and electrically connects or disconnects sustain pulse generating circuit 50, ramp waveform generating circuit 60, and scan pulse generating circuit 70b.
  • the drive waveforms shown in FIG. 12 are applied to the scan electrodes SC1 to SC1080 as the first display electrode pair group and the scan electrodes SC1081 to SC2160 as the second display electrode pair group. Can be applied.
  • the switching elements Q76a and Q76b of the switch circuits 75a and 75b are turned on, the switching elements Q71H1 to Q71H2160 of the scan pulse generation circuits 70a and 70b are turned on, and the Q71L1 to Q71L2160 are turned off, thereby generating a ramp waveform.
  • a voltage obtained by adding the voltage Vp to the output from the circuit 60 is applied simultaneously to the scan electrodes SC1 to SC2160.
  • the switching elements Q76a and Q76b of the switch circuits 75a and 75b are turned off, the switching elements Q71H1 to Q71H2160 of the scan pulse generation circuits 70a and 70b are turned off, and the Q71L1 to Q71L2160 are turned on, and then the Miller integrating circuits 71a and 71b are turned on.
  • a downward ramp voltage up to voltage Vi4 is applied simultaneously to scan electrodes SC1 to SC2160.
  • Q71L1 to Q71L2160 are turned off and switching elements Q71H1 to Q71H2160 are turned on to apply voltage Vc to scan electrodes SC1 to SC2160 all at once.
  • the switching elements Q71Hn and Q71Ln are turned on / off while the switching element Q76a of the switch circuit 75a is turned off and the Miller integrating circuit 71a is turned on.
  • a scan pulse is applied to.
  • the scan pulse is applied to the corresponding scan electrode SCn in the same manner.
  • the switching element Q76a of the switch circuit 75a is turned on, the switching elements Q71H1 to Q71H1080 of the scan pulse generation circuit 70a are turned off, and the switching elements Q71L1 to Q71L1080 are turned on.
  • the output of the generation circuit 50 is applied to the first display electrode pair groups SC1 to SC1080.
  • the switching element Q76b of the switch circuit 75b is turned off, and the output of the sustain pulse generating circuit 50 is the scan electrode SC1081 belonging to the second display electrode pair group. No effect on SC2160.
  • the above-described address operation can be performed on scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group without depending on the output of sustain pulse generating circuit 50.
  • the switching element Q76a of the switch circuit 75a is turned off. There is no effect on scan electrodes SC1 to SC1080 belonging to one display electrode pair group.
  • the switching element Q76a of the switch circuit 75a is turned on, the switching elements Q71H1 to Q71H1080 of the scan pulse generation circuit 70a are turned off, and the switching elements Q71L1 to Q71L1080 are turned on.
  • the output from the ramp waveform generating circuit 60 is applied to the scan electrodes SC1 to SC1080.
  • the second display electrode pair group is in an address period (more precisely, an address operation is interrupted), and the switching element Q76b of the switch circuit 75b is turned off.
  • the voltage has no effect on the scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group.
  • the subsequent idle period and the latter erasing period Since the switching element Q76b is turned off, the output voltage of the ramp waveform generation circuit 60 is not applied to the scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group. It does not affect.
  • the switch circuits 75a and 75b are turned off in the period in which the downward ramp voltage is applied and the address period, whereby one display electrode pair group is compared with the other display electrode pair group.
  • a desired voltage can be applied without being affected by the applied voltage.
  • FIG. 15 is a circuit diagram of the sustain electrode drive circuit 44 in the plasma display device 40.
  • Sustain electrode drive circuit 44 includes sustain electrode side sustain pulse generation circuit 80 (hereinafter simply referred to as “sustain pulse generation circuit 80”), constant voltage generation circuit 90a, constant voltage generation circuit 90b, and sustain electrode side switch circuit 100a ( The storage electrode side switch circuit 100b (hereinafter simply referred to as “switch circuit 100b”) is provided.
  • Sustain pulse generation circuit 80 includes power recovery unit 81 and voltage clamp unit 85, and sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group or sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group. A sustain pulse to be applied to is generated.
  • the power recovery unit 81 includes a power recovery capacitor C81, switching elements Q81 and Q82, backflow prevention diodes D81 and D82, and resonance inductors L81 and L82. Similarly to the power recovery unit 51, the display electrode The interelectrode capacitance and the inductor L81 or the inductor L82 are LC-resonated to rise and fall the sustain pulse.
  • the voltage clamp unit 85 includes switching elements Q85 and Q86, and similarly to the voltage clamp unit 55, the output voltage of the sustain pulse generation circuit 80 (the voltage at the node D in FIG. 14) is set to the voltage Vs or the voltage 0 (V). Clamp to
  • the constant voltage generation circuit 90a includes switching elements Q91a, Q92a, Q93a, and Q94a.
  • Switching element Q93a and switching element Q94a form a bidirectional switch connected in series so that the directions of currents to be controlled are opposite to each other.
  • a constant voltage Ve1 is applied to sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group via switching elements Q91a, Q93a, and Q94a, and constant voltages are applied to sustain electrodes SU1 to SU1080 via switching elements Q92a, Q93a, and Q94a.
  • a voltage Ve2 is applied.
  • the constant voltage generation circuit 90b has the same configuration as the constant voltage generation circuit 90a, and includes switching elements Q91b, Q92b, Q93b, and Q94b. Then, the constant voltage Ve1 or the constant voltage Ve2 is applied to the sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group.
  • FIG. 15 shows a circuit configuration using MOSFETs and IGBTs. That is, IGBTs are used for the switching elements Q94a and Q94b, and a diode D94a is connected in parallel to the switching element Q94a in order to secure a current path in a direction opposite to the direction of the current to be controlled, and in parallel to the switching element Q94b. A diode D94b is connected.
  • Switching element Q94a is provided to allow current to flow from sustain electrodes SU1 to SU1080 toward the power sources of voltages Ve1 and Ve2. However, switching element Q94a supplies current only from the power sources of voltages Ve1 and Ve2 to sustain electrodes SU1 to SU1080. When flowing, switching element Q94a may be omitted. The same applies to switching element Q94b.
  • a capacitor C93a is connected between the gate and drain of the switching element Q93a
  • a capacitor C93b is connected between the gate and drain of the switching element Q93b.
  • These capacitors C93a and C93b are provided in order to moderate the rise when the voltages Ve1 and Ve2 are applied, but are not necessarily required. In particular, when the voltage Ve1 and the voltage Ve2 are changed stepwise, these capacitors C93a and C93b are unnecessary.
  • the switch circuit 100a includes switching elements Q101a and Q102a, and the switching element Q101a and the switching element Q102a form a bidirectional switch connected in series so that the directions of currents to be controlled are opposite to each other. Then, sustain pulse generating circuit 80 and sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group are electrically connected or separated.
  • the switch circuit 100b has switching elements Q101b and Q102b, and the switching elements Q101b and Q102b also form a bidirectional switch connected in series so that the directions of currents to be controlled are opposite to each other. Then, sustain pulse generating circuit 80 and sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group are electrically connected or separated.
  • the sustain electrode drive circuit 44 By using the sustain electrode drive circuit 44, the drive waveforms shown in FIG. 12 are applied to the sustain electrodes SU1 to SU1080 as the first display electrode pair group and the scan electrodes SU1081 to SU2160 as the second display electrode pair group. Can be applied.
  • the switching elements Q101a, Q101b, Q102a, and Q102b of the switch circuits 100a and 100b are turned on and the output of the sustain pulse generating circuit 80 is set to 0 (V) during the period in which the upward ramp waveform is applied to the scan electrodes SC1 to SC2160. ), 0 (V) is applied simultaneously to the sustain electrodes SU1 to SU2160.
  • 0 (V) is applied simultaneously to the sustain electrodes SU1 to SU2160.
  • switching elements Q101a, Q101b, Q102a, Q102b of switch circuits 100a, 100b are turned off, and constant voltage generation circuits 90a, 90b are turned off.
  • voltage Ve1 is applied to sustain electrodes SU1 to SU2160 all at once.
  • the voltage Ve2 is output by turning off the switching elements Q91a and Q91b and turning on Q92a and Q92b.
  • the switching elements Q101a and Q102a of the switch circuit 100a are turned on, the switching elements Q93a and Q94a of the constant voltage generation circuit 90a are turned off, and the sustain pulse generation circuit 80 outputs A pulse is applied to sustain electrodes SU1 to SU1080.
  • the second display electrode pair group is in an address period, but the switching elements Q101b and Q102b of the switch circuit 100b are turned off, so that the voltage output from the sustain pulse generating circuit 80 does not affect the sustain electrodes SU1081 to SU2160. do not do.
  • the second display electrode pair group is the sustain period and the first display electrode pair group is the address period.
  • switching elements Q101b and Q102b of switch circuit 100b are turned on, switching elements Q93b and Q94b of constant voltage generation circuit 90b are turned off, and a sustain pulse output from sustain pulse generation circuit 80 is applied to sustain electrodes SU1081 to SU2160.
  • the first display electrode pair group is in the address period, but since the switching elements Q101a and Q102a of the switch circuit 100a are turned off, the voltage output from the sustain pulse generating circuit 80 does not affect the sustain electrodes SU1 to SU1080. do not do.
  • the sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the subsequent first display electrode pair group output the potential 0 (V) from the sustain pulse generating circuit 80 during the erasing period, and during the rest period, the switching elements Q101a, By turning off Q102a and turning on switching elements Q91a, Q93a, Q94a of constant voltage generating circuit 90a, voltage Ve1 is applied to sustain electrodes SU1-SU1080. In the subsequent erasing period, voltage Ve2 is applied to sustain electrodes SU1 to SU1080 by turning off switching element Q91a of constant voltage generation circuit 90a and turning on Q92a.
  • the sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group are not affected even in the first erase period, the rest period, and the second erase period. Similarly, when the sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group are in the erasing period and the rest period, and the sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group are in the address period, the sustain electrode SU1081 is similarly applied. The voltage applied to SU2160 has no effect on sustain electrodes SU1 to SU1080.
  • the sustain electrode drive circuit 44 is not affected by the applied voltage of the other display electrode pair group with respect to one display electrode pair group, because the switch circuits 100a and 100b are turned off in the address period. A desired voltage can be applied.
  • the PDP 10 is high-definition and the cell pitch is narrow.
  • the composition and partial pressure of the discharge gas are set, and Can display light with high efficiency.
  • the time required for writing in each subfield becomes longer. Therefore, as in the first embodiment, after writing in all the discharge cells in each subfield, all the discharge cells are maintained at the same time.
  • a driving method for discharging it is difficult to secure a sufficient discharge sustaining period.
  • the discharge delay discharge statistical delay time ts, discharge formation delay time tf
  • the writing period tends to increase. Therefore, it is difficult to ensure a long discharge maintenance time, and it becomes difficult to obtain the light emission luminance.
  • the discharge maintaining period that can be secured in one field can be further extended, and the emission luminance can be obtained.
  • the disadvantage that the emission luminance is likely to decrease in the high-definition PDP can be compensated by the luminance improvement effect by the driving method.
  • the display device can be realized.
  • the subfield configuration in which the subfield phases of the first display electrode pair group and the second display electrode pair group are shifted in all subfields has been described as an example.
  • the subfield configuration is not limited to such a subfield configuration.
  • a subfield configuration including several subfields of an address / sustain separation system in which the phases of the sustain periods are aligned with respect to all discharge cells may be used.
  • circuit configurations such as the sustain pulse generation circuit and the ramp waveform generation circuit are merely examples, and other circuit configurations may be used as long as similar drive voltage waveforms can be generated.
  • the power recovery unit 51 shown in FIG. 14 moves the charge of the capacitor C51 to the interelectrode capacitance via the switching element Q51, the diode D51, the inductor L51, and the switching element Q59 when the sustain pulse rises, and the sustain pulse falls
  • the circuit configuration returns the inter-electrode capacitance to the capacitor C51 via the inductor L52, the diode D52 and the switching element Q52, but the connection of one terminal of the inductor L51 is changed from the source of the switching element Q59 to the node C.
  • a circuit configuration may be employed in which the charge of the capacitor C51 is moved to the interelectrode capacitance via the switching element Q51, the diode D51, and the inductor L51 when the sustain pulse rises. Further, a circuit configuration in which the inductor L51 and the inductor L52 are shared by one inductor may be employed.
  • the ramp waveform generation circuit 60 shown in FIG. 14 has a circuit configuration including two Miller integration circuits 61 and 62, and has a circuit configuration including one voltage switching circuit and one Miller integration circuit. Also good.
  • the capacitor C51 of the power recovery unit 51 shown in FIG. 14 is deleted, all of the power recovery unit 81 shown in FIG. 15 is deleted, and the connection point between the node D of FIG. 15 and the switching elements Q51 and Q52 of FIG. It is also possible to have a circuit configuration in which and are connected. Alternatively, all of the power recovery unit 51 shown in FIG. 14 is deleted, the capacitor C81 of the power recovery unit 81 shown in FIG. 15 is deleted, and the connection point and the node C of the switching elements Q81 and Q82 of FIG. A circuit configuration may be adopted.
  • FIG. 10 illustrates an example in which there are 2160 display electrode pairs and two display electrode pair groups.
  • the PDP 101 shown in FIG. 16 there are 4320 display electrode pairs and data electrodes D1 to Dm. Intersects scan electrodes SC1 to SC2160 and sustain electrodes SU1 to SU2160, and another data electrode Dm + 1 to D2m intersects scan electrodes SC2161 to SC4320 and sustain electrodes SU2161 to SU4320.
  • This PDP can also be operated in the same manner as described above by using dual scanning together.
  • 4320 display electrode pairs arranged in the PDP 101 are divided into an upper half and a lower half.
  • scan electrodes SC1 to SC1080 and sustain electrodes SU1 to SU1080 form a first display electrode pair group
  • scan electrodes SC1081 to SC2160 and sustain electrodes SU1081 to SU2160 form a second display electrode pair group.
  • the data electrodes D1 to Dm are crossed with the first and second display electrode pair groups.
  • scan electrodes SC2161 to SC3240 and sustain electrodes SU2161 to SU3240 form a first display electrode pair group
  • scan electrodes SC3241 to SC4320 and sustain electrodes SU3241 to SU4320 form a second display electrode pair group.
  • the data electrodes Dm + 1 to D2m are crossed with the first and second display electrode pair groups.
  • the scan electrodes SC2161 to SC4320 and the sustain electrodes SU2161 to SU4320 perform any operation. There is no influence even if it goes.
  • the data electrodes Dm + 1 to D2m intersect only the lower display electrode pair group, they are not affected by the upper scan electrodes SC1 to SC2160 and the sustain electrodes SU1 to SU2160.
  • the number of display electrode pairs is twice that shown in FIG. 10, but since the independent operation can be performed in each of the upper and lower regions, the operation described above is possible. Similar operations can be performed in parallel.
  • FIG. 17 is a circuit diagram of scan electrode drive circuit 431 for driving the scan electrodes of the panel shown in FIG.
  • the difference from scan electrode drive circuit 43 shown in FIG. 14 is that switching elements Q71H2161 to Q71H3240 and Q71L2161 for driving scan electrodes SC2161 to SC3240 in scan pulse generation circuit 70e are different from scan pulse generation circuit 70a.
  • switching elements Q71H3241 to Q71H4320 and Q71L3241 to Q71L4320 for driving scan electrodes SC3241 to SC4320 are added to scan pulse generating circuit 70f as compared to scan pulse generating circuit 70b. It is a point.
  • the scan pulse generation circuit 50 and the ramp waveform generation circuit 60 are the same.
  • an address pulse can be applied to SC 2161 simultaneously with an address pulse applied to scan electrode SC1 in the address period of the first display electrode pair group.
  • the sustain electrode drive circuit may be configured similarly. That is, if sustain electrodes SU2161 to SU3240 are additionally connected to sustain electrode drive circuits connected to sustain electrodes SU1 to SU1080, and sustain electrodes SU3241 to SU4320 are additionally connected to circuits connected to sustain electrodes SU1081 to SU2160. Good.
  • FIG. 18 is an electrode array diagram of the PDP 102.
  • the number of display electrode pairs is 4320 pairs, which are divided into four display electrode pair groups.
  • the number m of data electrodes is arranged so as to intersect all the display electrode pairs.
  • the number of sustain pulses applied to the display electrode pair during the sustain period can be increased, and the light emission luminance of the panel can be increased.
  • FIG. 19 is a circuit diagram of the scan electrode drive circuit 432 that drives the PDP 102. Since the PDP 102 has four display electrode pair groups, the scan electrode drive circuit 432 includes switch circuits 75a, 75b, 75c, and 75d, and includes scan pulse generation circuits 70a, 70b, 70c, and 70d.
  • Scan pulse generation circuit 70a is connected to scan electrodes SC1 to SC1080 belonging to the first display electrode pair group, and scan pulse generation circuit 70b is connected to scan electrodes SC1081 to SC2160 belonging to the second display electrode pair group.
  • the pulse generation circuit 70c is connected to the scan electrodes SC2161 to SC3240 belonging to the third display electrode pair group, and the scan pulse generation circuit 70d is connected to the scan electrodes SC3241 to SC4320 belonging to the fourth display electrode pair group.
  • the operation is performed by shifting the sustain period for each display electrode pair group. That is, for each of the four display electrode pair groups, writing is performed on the scan electrodes belonging to the group, and a sustain period for applying a sustain pulse is set immediately after the write period.
  • FIG. 20 is a circuit diagram of the sustain electrode drive circuit 442 for driving the panel shown in FIG.
  • the sustain electrode driving circuit 442 includes four switch circuits 100a, 100b, 100c, and 100d, and constant voltage generation circuits 90a, 90b, 90c, and 90d.
  • the constant voltage generation circuit 90a is connected to the sustain electrodes SU1 to SU1080 belonging to the first display electrode pair group, and performs the same operation as described above.
  • the constant voltage generation circuit 90b is connected to the sustain electrodes SU1081 to SU2160 belonging to the second display electrode pair group, and the constant voltage generation circuit 90c is connected to the sustain electrodes SC2161 to SU3240 belonging to the third display electrode pair group.
  • the generation circuit 90d is connected to the sustain electrodes SU3241 to SU4320 belonging to the fourth display electrode pair group, and these also perform the same operation as described above.
  • switch circuits 75a to 75n and scan pulse generating circuits 70a to 70n are added to the circuit shown in FIG.
  • the circuits 100a to 100n and the constant voltage generation circuits 90a to 90n it is possible to drive the display electrode pairs belonging to all the display electrode pair groups.
  • the present invention may be applied to a PDP having a resolution of SD, HD, or FHD. Well, the same effect can be obtained.

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Abstract

 高精細のPDPにおいて、放電電圧の上昇を抑えながら、より高い発光効率を実現することを目的とする。 そのために、PDPの構成は、前面板と背面板との間にリブが配置され、前面板と背面板との間にリブによって規定された間隔が保持されており、リブによって規定された各空間が放電セルとなっている。放電電極対の直下においてリブで規定される放電空間の最小幅が65μm以上100μm以下である。放電空間には、キセノン,ネオン,ヘリウムの三元系の放電ガスが封入される。放電ガスにおけるキセノン分圧は15%~25%とし、ヘリウム分圧は20%~50%の範囲とする。放電ガスの全圧は60kPa~70kPaに設定する。

Description

プラズマディスプレイパネル及び表示装置
 本発明は、プラズマディスプレイパネル及びそれを用いた表示装置に関し、特に高精細なプラズマディスプレイパネルに関する。
 近年、家庭用テレビ受像機の大画面化に伴い、旧来のCRT(Cathode Ray Tube)装置に代わる薄型の表示装置が急速に普及している。薄型大画面を実現する表示装置として、液晶と並んで現在の主流となっているのが、各画素に相当する微小なセル内部に放電プラズマを生じさせ、そこから発生する紫外線を蛍光体で可視光に変換することで発光表示を行うプラズマディスプレイパネル(以下PDPと称する)である。
 PDPにおいて、セル内部に放電プラズマを生じさせる方法として、現在最もよく使われているのは、面放電AC型と呼ばれる方式である。
 面放電AC型PDPの一般的な構造は、二枚のガラス基板(前面板および背面板)の間にリブと呼ばれる隔壁を立てて一定の距離の空隙が確保されるとともに、この空隙と二枚のガラス基板によって囲まれる放電空間に放電ガスが充填され、前面板の放電空間に接する面上に、走査電極と維持電極と呼ばれる平行な電極対がストライプ状に形成され、その上に絶縁層を形成されている。また背面板には、前面板の電極群と直交する形でデータ電極が配され、その上に絶縁層が被覆されている。
 このような構成のPDPにおいて、走査電極と維持電極の間に電圧を印加することで、放電セル内の放電ガスを絶縁破壊させて放電プラズマを生じる。このとき、走査電極および維持電極の上には絶縁層が形成されているので、放電によって生じた電荷は絶縁層表面に蓄積し、各電極の電位を相殺する。その結果、電圧印加時に放電がパルス状に生じるとともに壁電荷が蓄積されるが、印加電圧が反転した際には、その反転した印加電圧と同極性に重畳されるので、放電維持に必要な印加電圧が低減される。またこの壁電荷を制御することによって、各放電セルにおける放電のON、OFF選択を行うことができ、画像表示できるようになっている。
 PDPは元来、電離および励起電圧の比較的高いキセノンの紫外発光を利用するため、投入電力が有用な紫外線に変換される電力効率が10%以下と非常に低い。従って、PDPにおいて、その発光効率を高めるための開発がなされ、特許文献1,2に示されるように、放電ガスの組成についても検討がなされてきた。
 たとえば、特許文献1では、放電ガス中におけるキセノンの分圧を高めるとともに、放電ガスの全圧を高くしている。これは、紫外線の発光源として、励起キセノン原子からの共鳴放射線(波長147nm)ではなく、キセノンの励起二量体(excimer;以下エキシマと呼ぶ)からの172nmを中心とする広帯域の発光を利用することを意図している。
 エキシマは、励起キセノン原子と基底状態の原子との三体反応、たとえば
 Xe+Xe+Xe→Xe +Xe   …(式1)
によって形成されるため、キセノン分圧が高くなるほど形成確率は急速に高くなる。また基底状態が反発ポテンシャルを持つので、速やかに単原子に解離するため自己吸収がおこらず、高ガス圧でも高い発光効率が得られる。
 ところで、近年では地上波でのデジタルハイビジョン放送など、高品位なテレビジョン放送の普及に伴い、表示装置の高精細化に対する要請が高くなっているが、高精細化に伴って必然的に画素サイズは小寸法となる。そして、セルサイズが小型化すると、両極性拡散の増大による相対的なプラズマの壁面損失の増加を招き、放電電圧の上昇と輝度、発光効率の著しい低下をもたらす。従って、特に、セルサイズの小さいPDPにおいて、その発光効率をさらに高めることが望まれている。
特開2002-83543号公報 特開2007-249227号公報
 上記のように、PDPにおいて、その発光効率を高める上で、キセノンの分圧を高く設定することが有効である。
 しかし、AC型PDPでは、放電電極が誘電体層およびその表面の保護膜で覆われており、放電電流の供給は保護膜表面へのイオン突入による二次電子放出過程に依存している。そして、キセノンはネオンに比べて電離電圧が低いため、その二次電子放出係数は低い。
 従って、キセノン分圧を高く設定すると、二次電子を供給するために、より多くのキセノンイオンを保護膜に向けて加速する必要から陰極降下電圧が高くなり、その結果、放電電圧が上昇する。そして、放電電圧の上昇は、駆動回路部品への負担を増大させ、高耐圧部品の採用などコスト上昇の原因となるため好ましくない。
 のみならず、放電電圧が上昇することで、キセノンと共に混合されているバッファガス(多くの場合ネオンが使用される)イオンによる保護膜に対するイオン衝撃が大きくなり、混合比率によっては逆にスパッタリングによる保護膜の破壊が進んで寿命特性が悪化する。
 たとえばキセノン+ネオン系放電ガスにおいて、いたずらにキセノンの分圧を高めると、電圧上昇のみならず同種原子の電荷交換反応によるネオンイオンの減速が効きにくくなり、スパッタリングが激しくなって寿命特性が悪化する。
 従って、放電電圧を低く抑えること並びにライフ特性を確保することを考慮すると、放電ガスにおけるキセノンの分圧は25%程度が上限となる。
 このような背景のもと、高精細に対応したセルサイズが小さいPDPにおいて、キセノンの分圧を25%程度に抑えながら、発光効率を向上させる手法を開発することが必要となっている。
 本発明は、上記課題に鑑み、超高精細に対応した微小なセルを有するPDPにおいて、放電電圧を抑えつつライフ特性を保ちながら、発光効率を向上することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明は、1対の基板が間隙をあけて対向配置され、当該間隙がリブによって仕切られて放電セルが複数形成され、1対の基板の一方の対向面に各放電セルに臨む放電電極対が設けられ、各放電セルに放電ガスが封入されてなるPDPにおいて、放電電極対の直下においてリブで規定される放電空間の最小幅が、65μm以上100μm以下であって、上記放電ガスを、主成分をキセノンとネオンとヘリウムとで構成し、キセノンの分圧比を15%以上25%以下、ヘリウムの分圧比を20%以上50%以下とし、全圧を60kPa以上70kPa以下に設定した。
 上記の「放電電極対の直下においてリブで規定される放電空間の最小幅」は、放電空間において、放電電極対が設けられた基板表面に沿った幅の最小値を指す。
 また、本発明にかかる表示装置は、上記PDPと、当該PDPを駆動する駆動回路とを備える。
 ここで、上記駆動回路は、複数の放電電極対を複数の表示電極対グループに分け、表示電極対グループ毎に、放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを用いて1フィールド期間を分割し、表示電極対グループの数をN(Nは2以上の整数)、パネル全体の放電セルで1回の書込み動作を行うために必要な時間をTwとするとき、各表示電極対グループの各サブフィールドの維持期間の時間を、Tw×(N-1)/N以下に設定された駆動を行うこととした。
 上記本発明によれば、超高精細に対応した微小な放電セルを有するPDPにおいて、放電ガスの主成分がキセノンとネオンとヘリウムとで構成され、キセノン分圧が25%以下に設定されているので、ライフ特性を保つことができる。また、ヘリウムの分圧比が20%以上50%以下に設定され、全圧が60kPa以上70kPa以下に設定されているので、放電電圧の上昇を抑えながら、高い発光効率を得ることが可能である。
 ここで、ヘリウムの分圧比を、30%以上40%以下に設定すると、より高い発光効率が得られる。
 また、本発明にかかる表示装置は、駆動回路が上記の方式でPDPを駆動することによって、高精細のPDPにおいても高い発光輝度を得ることができるので、高精細、高発光効率、高輝度で画像表示することができる。
 なお、放電セルの幅は測定場所によっていろいろ変わるが、本発明において上記のように「放電電極対の直下においてリブで規定される放電空間の最小幅」で規定しているのは、放電セルの幅の中でも、放電電極対に近い位置で測定したときの最小幅が、発光効率に与える影響が大きいことを考慮しているためである。
実施の形態1にかかるPDPの構成を示す分解斜視図である。 上記PDPの概略断面を示す図である。 実験用のPDPにおいて、放電ガス全圧と発光効率との関係を示した特性図である。 実験用のPDPにおいて、ヘリウム分圧比と発光効率との関係を示した特性図である。 実験用のPDPにおいて、放電ガス全圧と放電維持電圧との関係を示した特性図である。 実験用のPDPにおいて、放電ガスの全圧と相対効率との関係を、ヘリウム分圧比と放電空間幅毎に示した特性図である。 放電空間幅と相対効率との関係をヘリウム分圧比毎に示した特性図である。 全圧と放電維持電圧との関係をヘリウム分圧比と放電空間幅毎に示した特性図である。 実施の形態2にかかるPDPの分解斜視図である。 上記PDPの電極配列図である。 上記PDPを駆動するサブフィールド構成の設定方法を説明する図である。 上記PDPの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図である。 実施の形態2にかかる表示装置の回路ブロック図である。 上記PDP装置における走査電極駆動回路の回路図である。 上記PDP装置における維持電極駆動回路の回路図である。 実施の形態2にかかる別のPDP装置のパネルの電極配列図である。 上記PDP装置における走査電極駆動回路の回路図である。 実施の形態2にかかる別のPDP装置のパネルの電極配列図である。 上記PDP装置にかかる走査電極駆動回路の回路図である。 上記PDP装置にかかる維持電極駆動回路の回路図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
 [実施の形態1]
 (PDPの構成)
 図1は、実施の形態1にかかるAC型PDP100の構造を示す模式図である。
 図1に示すように、このPDP100は、ソーダライムガラスからなる平板基板である前面板1と背面板2との間に、低融点ガラスペーストを成型、焼結して構成した井桁形状のリブ3が配置され、前面板1と背面板2との間にリブ3によって規定された間隔が保持されており、リブ3および前面板1、背面板2で囲まれる概略直方体形状の各空間が放電セル11となっている。
 放電セル11の寸法の具体例としては、縦方向に伸長するリブ3のピッチL(横方向のピッチ)が95μm、横方向に伸長するリブ3のピッチ(縦方向のピッチ)が275μmである。この寸法は、対角50インチの画面サイズで4096×2060画素の次世代ハイビジョン規格(4k2k)を満足することを目的としている。
 なお、前面板1および背面板2には、ソーダライムガラス以外に、他の透光性の材料、例えばホウ珪酸ガラスなどの高融点ガラスを使用することも可能である。またリブ3の材料として感光性のペースト材料を使用することにより、形状の精度向上を図ることが可能である。
 前面板1における放電セル11側の表面には、横方向に伸長する電極Susと電極Scnからなる放電電極対4が、各放電セル11に臨むように複数対蒸着形成されている。電極Susと電極Scnは光取り出しを考慮し、ITOなどの透明導電物質で形成されており、電気伝導性を確保するため一部に銀を積層する構造としている。前面板1における放電セル11側の表面は、維持電極Susと走査電極Scnを覆うように、全面に酸化ケイ素(SiO)による誘電体層5が形成され、酸化マグネシウムの蒸着膜である保護膜6によって被覆されている。誘電体層5は、放電電流に対する電荷障壁として作用し、保護膜6は、放電プラズマからの電荷衝撃によるスパッタリングから誘電体層5を保護するとともに、二次電子を放電中に供給することで放電電圧の低減に寄与する。
 なお、放電電極対4は、上記のようにITO層の上に銀を積層した構造とする以外に、コストの観点からITOを省略したり、また他の透明導電性物質、例えばZnO系やSnO系の材料も使用可能である。
 背面板2における放電セル11側の表面には、放電電極対4と直交する縦方向に、各放電セル11に対応してストライプ状のデータ電極7が蒸着形成されている。そして、上記の放電セル11はすべて、前面板1側の放電電極対4と背面板2側のデータ電極7との交点に存在している。
 背面板2およびデータ電極7も前面板1と同様に、下地誘電体層8によって被覆されている。
 放電セル11における前面板1の面を除く各内面には、キセノン等から放電によって放射される紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体層9が形成されている。
 放電セル11は、図1中の点線枠で示したように、その内面に形成される蛍光体層9の発光色によって、光の三原色である赤放電セル11R、緑放電セル11G、青放電セル11Bの三つを一組として1画素を形成している。
 前面板1と背面板2との間のリブ3で仕切られた放電空間には、放電ガスが充填されている。放電ガスの組成について、詳しくは後述するが、キセノンとネオンとヘリウムとからなる。
 (PDPの放電動作)
 上記PDP100を駆動する方式は、1フィールドが、複数のサブフィールドから構成され、各サブフィールドにおいて、走査電極Scnとデータ電極7とに電圧を印加して書き込みを行い、パネル全体の放電セルに書き込みを行った後、すべての維持電極Susと走査電極Scnとの間に所定の交流矩形波パルス電圧を印加する方式である。
 このときに生じる放電の過程は以下のようなものである。
 維持電極Susと走査電極Scnとの間に矩形波パルス電圧を印加することで、放電ガスが絶縁破壊を起こして放電プラズマが生じる。プラズマ中の正イオン(主にキセノンイオンである)は瞬時陰極として動作している側の電極(例えば維持電極Susとする)へ、また電子は瞬時陽極として動作している電極(この場合走査電極Scn)へとそれぞれ電界で加速されて移動する。しかし各電極の前面は電荷障壁として働く誘電体層5および保護膜6によって覆われているため、電子も正イオンも伝導電流として両電極に流れ込むことは出来ない。従って、各放電電極対4を覆う保護膜6の表面に、電極の電位とは逆極性の壁電荷が蓄積される。蓄積された壁電荷の作り出す電界は、電極に印加された電圧による電界を相殺するため、やがて放電セル11内には放電に寄与する電界が実効的に存在しなくなり放電は停止する。
 パルス電圧は一定の周期で維持電極Susと走査電極Scnとに交互に印加されるので、半周期後には今度は維持電極Susが瞬時陽極に、走査電極Scnが瞬時陰極となる。このとき先の放電で蓄積していた壁電荷が作る電界は、電極の電位と同極性となるため印加電圧に重畳されることになる。すなわち電圧反転の際には放電セル11内部には、(印加電圧+壁電荷による電圧)に相当する電圧がかかることになる。これによって放電セル11に印加する電圧が放電維持に実際に必要な電圧よりも低くて済むとともに、データ電極7を用いたアドレス放電による画素選択動作を行うことによって、少ない信号数で点灯/非点灯の制御が可能となっている。
 (放電セルのサイズ、放電ガスの組成及び圧力について)
 図2は、図1に示すPDP100を横方向に切断した断面を示す図であって、1セル相当を示している。
 PDP100では、放電電極対4の直下における横幅D(横方向に隣り合うリブ3の内壁同士の間隙)は、65μm以上100μm以下の範囲内に設定されている。
 また、各放電セルにおける放電空間の形状は、図1に示すように縦方向の長さよりも横幅が小さい。すなわち、放電セルの深さは100μm程度なので、放電空間の縦幅よりも横幅が小さく、放電空間の横幅Dが放電空間の最小幅となる。
 従って、この横幅Dの大きさが放電電圧に与える影響は大きい。すなわち、一般にPDP100のような面放電方式では、放電セル11内における放電経路は前面板1側に偏り、且つ放電電極対4に平行な方向に(つまり横幅Dの方向に)広がって生じる。このため横幅Dの寸法が放電電圧に与える影響と比べると、深さ方向の寸法が放電電圧に与える影響は相対的に小さい。
 従って、横幅Dの値で放電セルのサイズを規定することが合理的と考えられる。
 好ましい設定値の一例として、縦方向に伸長する各リブ3の頂上部分における幅dを20μm、ピッチは95μmとする。この場合、横方向に隣り合うリブ3同士の間隙幅Dは75μmとなる。
 放電セルに充填される放電ガスにおいて、キセノンの分圧比は、15%以上25%以下の範囲内に設定し、ヘリウムの分圧比は、20%以上50%以下の範囲内に設定し、放電ガスの全圧は60kPa以上70kPa以下に設定することが好ましい。
 好ましい一例として、放電ガスは、分圧比にしてキセノン20%、ヘリウム40%、ネオン40%の割合とし、放電ガスの全圧は60kPaとする。
 上記のように放電ガスの組成と圧力を設定することによって高い発光効率が得られる。
 以下にその理由を説明する。
 放電ガスの組成について:
 AC型PDPでは放電セル11が画面の1画素(正確にはそのうちの1色を表示)に相当するため、放電発光体としては非常に微小である。このため放電を惹起する電極(維持電極Susと走査電極Scn)の間隔が非常に狭く、よく知られた放電の電極間距離とガス圧の積と放電開始電圧との関係(Paschenの法則)から、放電電圧を低く抑えるにはガス圧が高くならざるを得ず、一般に10kPaのオーダーとなる。こうした圧力域では、キセノンの励起原子は他の原子との三体衝突過程
 Xe+Xe+M → Xe +M   …(式2)
によってエキシマとなる可能性が高い。ここでMは同じキセノンの基底状態の原子や、あるいは放電中にふくまれる他のガス、例えばネオンやアルゴンの基底状態の原子である。
 こうして形成されるエキシマXe は高い効率で172nm付近をピークとする広帯域の紫外線を放射する。また紫外線を放射した下準位Xeは反発ポテンシャルを持つため不安定で、速やかに二つのキセノン原子に解離する。従って共鳴輝線に見られるような自己吸収による紫外線の損失は生じない。
 エキシマの生成確率は(式2)から明らかなようにガス圧が大きくなるにつれて急激に増大するため、放電ガスの全圧は高いほど紫外線の発光効率は高くなる。また原子Mは同じキセノンである場合が最も生成確率が高くなるため、同じ全圧であればキセノン分圧が高いほど効率は高くなり、キセノン100%の場合に最も効率が高くなるはずである。
 しかしながら、キセノン原子は、一般的な保護膜の材料である酸化マグネシウムに対する二次電子放出係数が極めて低いため、キセノンの分圧が高くなるほど放電電圧が上昇する。
 これを避けるため、AC型PDPにおいては酸化マグネシウムに対して比較的高い二次電子放出係数をもつネオンなどの質量数の小さな希ガスを添加するのが一般的である。
 しかし、ネオンなどの希ガスを添加することは、上に述べた理由からエキシマの生成確率を低下させることになり、発光効率は低下することになる。例えば特許文献2の図4では、アルゴンの分圧比が上昇するとともに効率が上昇しているが、これは、一定の分圧のキセノンに対してアルゴン分圧を増やして分圧比を上げた結果、全圧が上昇してエキシマの生成効率が上昇した((式2)におけるMがArとなる)ことによるものと解釈すべきであり、キセノンのみで全圧が上昇した場合と比べると効率の上昇は小さい。
 したがって従来は、AC型PDPを開発する際に、基本的には、放電ガスの発光効率の観点から、キセノン分圧を高く設定することが望ましいと考え、それに加えて、放電電圧や寿命特性とのトレードオフも考慮して、適切な放電ガス組成に設定している。
 とりわけ、セルサイズが微小な超高精細表示装置用のAC型PDPにおいては、本質的に発光効率が低下する傾向があるため、従来から、放電ガスを設計する際にキセノン分圧を高く設定することで発光効率を向上する試みがなされている。
 一方、本発明は、このような従来技術の考えとは異なり、キセノンの分圧比を15%以上25%以下に設定し、ヘリウムの分圧比を20%以上50%以下の範囲に設定し、放電ガスの全圧を60kPa以上70kPa以下に設定しており、これによってさらに高効率で発光表示できることを見出した。
 (実験および考察)
 以下、実験結果に基づいてその内容を説明する。
 実験1(放電ガスの組成と圧力に関する実験):
 放電ガスとして、キセノン+ネオン系の混合ガスに対して、ヘリウムを添加した混合ガスを準備する。ここで、各放電ガス成分において、キセノンの分圧比は20%一定とし、He分圧比は0~50%の範囲で変化させる。
 準備した放電ガスをパネルに充填して、試験パネルを作製するが、放電ガスを充填する全圧は30~70kPaの範囲内で変える。試験パネルのセルピッチは95μm(放電空間幅D=75μm)である。この寸法は、対角50インチの画面サイズで4096×2060画素の次世代ハイビジョン規格(4k2k)を満足する寸法である。
 そして、試作した各試験パネルを駆動しながら、各パネルの鉛直上方に配置した輝度計によって測定した輝度を、試験パネルの発光面積および全立体角で積分して全光束を求めた。次に、試験パネルの点灯状態における消費電力を維持電圧とパネル放電電流から求め、全光束をこの消費電力で除することで発光効率(lm/W)を求めた。
 なおパネル放電電流は、点灯時に流れる総電流から非点灯状態での放電電極対4等、容量成分への充電電流を減じたものである。
 図3~5は、この測定結果を示す図表であって、図3は横軸に混合ガスの全圧、縦軸に発光効率をプロットしている。
 図3から、どのヘリウム分圧比の場合でも、概ね全圧が高いほど効率が高くなることが判る。またヘリウムなしの場合には、50kPa以上の高全圧域において効率の上昇が頭打ちになる傾向が見られた。これは特許文献2の図5に開示されたデータと同様である。
 ところがヘリウムを添加した場合には、50kPa以上でもそのような効率の頭打ちが見られず、全圧に対して効率はほぼ直線的に向上している。
 また図3から、ほぼ50kPaを境界として、全圧の低い領域では、ヘリウムを添加しない場合よりも、ヘリウムを添加した場合の方が効率が高いが、全圧の高い領域ではその傾向が逆転し、ヘリウムを添加した三元系の方が高い効率を示すことがわかる。
 図4は、全圧50kPa、60kPa、70kPaの各場合について、横軸にヘリウム分圧、縦軸に発光効率をプロットしたものである。
 図4に示す結果からもわかるように、全圧50kPaではヘリウムを添加することによってむしろ効率は低下している。一方、全圧60kPa、70kPaでは、20%以上50%以下のヘリウムを添加することによって効率の向上が見られる。特に、ヘリウム分圧が30%以上40%以下の範囲で効率のピークが見られる。
 このように60kPa~70kPaの高全圧域では、ヘリウムの分圧比が20%以上50%以下の範囲で良好な効率向上が得られ、特に、ヘリウムの分圧比が30%以上40%以下の範囲で、より良好な効率向上効果が得られている。
 図5は、ヘリウム分圧毎に、横軸に全圧、縦軸に放電維持電圧をプロットしたものである。
 図5に示す結果から、ヘリウムを添加することによって放電維持電圧が上昇することがわかる。
 またヘリウムなしの場合には、全圧に対する放電維持電圧が極小値を持つ、いわゆるパッシェン(Paschen)の法則に類似した曲線を描くが、ヘリウムの分圧が上昇するにつれて極小値が浅くなり、ヘリウム分圧40%以上では、50kPaを超えると全圧の上昇にしたがって放電維持電圧がほぼ単調低下することがわかる。
 そして、図5において、放電ガスの全圧が60~70kPaの範囲では、ヘリウム分圧が0~50%の範囲内で変わっても放電電圧は10V程度以内しか違いがなく、ヘリウムを添加しても放電維持電圧の上昇は少ないことがわかる。
 なお、本実験は、放電ガス中のキセノン分圧を20%に設定して行ったが、キセノン分圧を15%~25%の範囲内で設定して同様の実験を行った場合も、同様の結果が得られる。
 実験2(発光効率向上効果の放電空間幅に対する依存性):
 キセノン+ネオン系放電ガスにヘリウムを添加することによって発光効率に与える効果が、放電空間幅によって異なることを確認するために、新たに、セルピッチ150μm(放電空間幅D=120μm)およびセルピッチ120μm(放電空間幅D=100μm)の試験パネルを試作し、上記の実験1と同様の実験を行った。なお、放電セルの深さはいずれも100μm程度である。
 前者の寸法は概ね、現在すでに各社から上市されて家庭用デジタルテレビの主流となりつつある42型フルハイビジョン向けのパネルのセルサイズに一致するものであり、後者の寸法は、37型フルハイビジョン用パネルのセルサイズ相当となる。
 図6は、上記の試験パネルのうち、放電空間幅D=120μm及び放電空間幅D=75μm、放電ガスにおけるヘリウム添加量は30%および50%のものについて、封入する全圧を変えて、発光効率を調べた。図6はその結果を示す特性図であって、全圧と発光効率との関係を示している。なお、発光効率については、それぞれのセルサイズにおいてヘリウムを添加しない場合を1として相対効率で示している。
 図6では、実施の形態に基づく放電空間幅D=75μmの試験パネルについての結果を塗りつぶしデータ点と実線で示し、比較例にかかる放電空間幅d=120μmの試験パネルについての結果を、白抜きデータ点および点線で示している。
 放電空間幅D=75μmのパネルでは、上述のように、全圧50kPa付近を境界として低全圧側ではヘリウムなしの場合の方が効率は高く、また高全圧側ではヘリウムを添加した場合に効率が高くなる傾向が明確である。
 それに対して放電空間幅D=120μmのパネルでは、そのような全圧に対する依存性はみられず、またヘリウムを添加することによる発光効率向上効果も明確ではないことがわかった。
 このように、同じようにPDPの放電ガスにヘリウムを添加しても、放電空間幅によって発光効率に与える効果は異なる。
 図7は、ヘリウムを30%添加したPDP及びヘリウムを50%添加したPDPについて、放電空間幅と発光効率との関係を示す特性図である。
 当図では、発光効率を、各放電空間幅においてヘリウムを添加しない場合の発光効率を1として相対効率でプロットしている。
 上記図6でも示されたように、この図7に示す結果から、ヘリウムを添加することによる発光効率の上昇は、放電空間の幅に強く依存することがわかる。すなわち、放電空間幅が狭いほど、ヘリウム添加による発光効率の上昇は顕著となっている。
 図7の結果から、ヘリウム分圧が30%、50%のいずれの場合でも、放電空間幅Dが100μm以下の範囲では発光効率が3%以上向上している。従って、放電空間幅Dが100μm以下の範囲では、ヘリウムを添加することで発光効率が向上することがわかる。一方、図7の結果から、放電空間幅Dが100μmを越えると、ヘリウムを加えても発光効率向上効果をあまり望めないこともわかる。
 従って、PDPにおいて、上記のように放電ガスにヘリウムを添加することによって発光効率が向上する効果は、放電空間幅Dが100μm以下の小さいセルサイズのPDPにおいて特異的に得られる効果であることがわかる。
 なお、特許文献2の図7に示された結果を見ると、ヘリウムを添加することによる効率の向上は、キセノン分圧が非常に低い領域に限られており、キセノン分圧20%の場合にはヘリウム添加による効率向上は2%以下である。この特許文献2に示された結果は、上記図5および図6に示した実験結果と矛盾するものではなく、特許文献2には明記されていないが、特許文献2において使用されたPDPは、放電空間幅が比較的大きいものと推定できる。
 また、上記特許文献2に開示されたPDPにおいては、放電ガスが10%前後のキセノン分圧であって、Ne、Heも添加されているが、すでに述べたようにセルサイズの最小幅Dが100μm以下と小さくなると、本質的に発光効率が低下するため、この文献に開示された放電ガスの設定では、テレビとして実用的な輝度を得ることは困難である。
 図8は、放電空間幅D=75μmと放電空間幅D=120μmの各PDPにおいて、ヘリウムなし、ヘリウム分圧30%および50%の場合について、全圧と放電維持電圧との関係をプロットした特性図であって、放電維持電圧の全圧依存性を示している。
 放電空間幅D=75μmの方がいずれの場合においても放電維持電圧が高く、放電空間が狭いことによる損失が大きいことを示している。一方で放電空間幅D=120μmの場合にも、概ね全圧に対する放電維持電圧の振る舞いは放電空間幅D=75μmの場合と同様であった。
 特に注目すべきは、ヘリウムを添加することによる放電維持電圧の上昇の度合いである。ヘリウムなしとヘリウム50%での電圧の差は放電空間幅D=120μmの方が大きく、本実施の形態において使用した全圧60kPaでは放電空間幅D=75μmの場合が約10Vであるのに対し、放電空間幅D=120μmのものでは約18Vと大きくなった。
 このように、放電空間幅が小さい方が、ヘリウムを添加することによる放電維持電圧の上昇(デメリット)が相対的に小さくなる。
 (ヘリウムを添加することによって発光効率が向上する理由について)
 セルサイズが小さく放電空間幅が狭いPDPでは、上記のようにキセノン+ネオン系の放電ガスにヘリウムを添加することで発光効率が上昇するが、その理由について以下に考察する。
 まず、Xeによる放電のしくみを考察する。
 キセノン原子は、電子との衝突によって電子から12.13eVのエネルギーを得ると電離され、キセノンイオンとなる。直接(衝突)電離過程であり、
 Xe + e → Xe + 2e   …(式3)
で表される反応である。またキセノン原子の最もエネルギーの低い励起準位群(第一励起準位)は、共鳴線といわれる147nmの紫外光子を放射したり、またエキシマとなって172nmを中心とした高効率の発光をするため、とりわけ重要である。これは直接(衝突)励起過程
 Xe + e → Xe+ e   …(式4)
によって励起される。ところでキセノン原子は電離エネルギーが12.13eV、また第一励起準位の励起エネルギーが約8.4eVと、たとえば一般照明用蛍光ランプでよく使用される水銀(電離エネルギー10.38eV)と比べて高い。したがって効率よくプラズマを維持するためにはエネルギーの高い電子群が必要である。
 一方、PDPでの放電機構は誘電体バリア放電と呼ばれ、図1に示されるように放電電極対4と放電空間との間に誘電体層5と保護膜6が配置され、電流障壁として作用する。その放電の進展は以下のようなステップで進行する。
 (I)Scn電極とSus電極との間に電圧が印加されると、放電空間内の偶存電子が電界方向(陰極から陽極)に加速される。
 (II)電子が電界による加速で十分な運動エネルギーを得ると、放電ガスの原子と衝突したときに衝突電離が発生し、イオンと新たな電子を生じる。
 (III)電離で生じた新たな電子はやはり電界方向に加速されて次の電離を起こす。その結果、電子の数が指数関数的に増加し、陽極前面近傍において密度の高い電子―イオンペア(=プラズマ)が生じる。陽極前面近傍のプラズマは導電性を持つため、プラズマ部分の電界分布に歪みが生じ、プラズマの陰極に対する先端部分に電界集中が生じる。
 (IV)プラズマ先端の電界集中部分では電子の加速が大きくなるため電離が盛んになり、その結果プラズマが陰極に向かって成長する。
 (V)このとき生じたイオンは陰極方向に加速され、陰極側の保護膜に衝突して二次電子を放出する。この二次電子がさらに陽極に向かうことで放電が進行する。また保護膜に衝突したイオンは電流障壁に阻まれて陰極前面に滞留し、壁電荷となって印加電圧を相殺する。
 (VI)プラズマがさらに成長すると、プラズマ内部はほぼ等電位であるため印加電圧はプラズマ先端と陰極との間に集中し、高電界の陰極降下領域を形成する。陰極降下領域では電流を維持するためにイオンが高電界によって陰極表面に向かって加速され、二次電子を放出するとともに壁電荷となって蓄積する。
 (VII)壁電荷の蓄積量が大きくなると、やがて印加電圧が壁電荷によって相殺されて放電開始電圧よりも低くなり、放電が停止する。
以上の過程において、PDPの効率を高める上でのポイントとして、以下のことが重要と考えられる。
 (1)「放電を進行させ、維持するのに必要な、保護膜からの二次電子放出の効率を高める。
 (2)キセノンの第一励起準位原子Xeを多数生成するため、電子温度を高くする。そのために放電が進行する間の電界強度を高くする。
 次に、Xeを含む放電ガスにヘリウムを添加することの意味を考える。
 ヘリウムは電離電圧が24.6Vと非常に高いため、イオンが保護膜に衝突した際の二次電子放出係数が高いことが期待できる。また質量数が小さく移動度が高いことから、陰極降下領域で容易に加速されて保護膜に到達することが出来る。つまり、より少ないイオン電流で多数の二次電子を得ることが出来る。
 また、陰極降下領域では同種の原子-イオンの衝突による電荷交換反応によってイオン電流が阻害されるが、キセノン+ネオン系ガスにヘリウムが加わることでネオンの分圧が相対的に低下し、ネオンの電荷交換反応が抑制されるためネオンイオンの加速も容易になる。これもやはりイオン電流を抑制して二次電子の放出効率を高めることにつながる。
 前述のように放電進展時には印加電圧の大半は陰極効果領域に集中するため、放電における電力消費は実質的に陰極降下領域の電圧とイオン電流の積と考えてよいため、イオン電流の抑制はそのまま消費電力の低減につながる。
 一方、ヘリウムは電離電圧が高いためにイオン化が困難である。従って、ヘリウム分圧を高くすると、ヘリウムイオンを作るために印加電圧を高める必要があるが、プラズマ密度が低下して導電率が下がるため、プラズマ内部の電界強度が高くなり電子温度が上昇する。この結果、キセノンの励起効率が高くなり発光効率が向上する。
 以上のことからヘリウムを適正量添加することでPDPの発光効率向上を期待できると、ある程度推定可能である。
 なお,このHeによる発光効率向上効果を得るためには、放電ガス中のヘリウムが十分に電離されてイオンとして存在していることが必要であるが、本実施形態のような放電空間の幅が狭いPDPにおいては、ヘリウムがイオンとして存在しやすいので、実際に発光効率向上効果を得ることができる。この点について図8を参照しながら説明する。
 図8において、Heなしの場合、放電空間幅D=120μmのPDPでは、全圧60kPaにおける放電維持電圧が190V前後であるのに対し、放電空間幅75μmでは220V前後と高い。このように放電空間幅が狭いPDPでは、本質的に放電維持電圧は高くなるが、放電空間にかかる電界強度が高くなるので、ヘリウムの電離も容易となり、ヘリウムがイオンとして存在しやすいといえる。
 一方、上記図6に基づいて述べたように、放電空間幅が120μmのPDPでは、ヘリウムを添加しても発光効率向上効果が見られなかったが、その原因は放電空間にかかる電界強度が低くて、ヘリウムの電離が十分なされなかったためと考えられる。
 なお、上記実験は小型の試験パネルで行ったが、本願発明者らの別の検討の結果、パネルを大判化すると放電電圧は上昇するので、実際の42型ないし50型サイズのPDPにおける放電電圧は、上記試験結果に対して概ね30V~50V程度上昇する。
 ここで、実際のPDPに関して考察すると、実際のPDPでも上記実験結果と同様、放電空間幅を小さく設定すると放電維持電圧は上昇する。例えば42型フルハイビジョンテレビとして放電空間幅120μmのPDPが実用化されているが、図8の結果から、このようなPDPでもヘリウムを添加すれば、それによって放電維持電圧は20V前後上昇すると見込まれる。この場合は、現在使用されている回路部品をより高耐圧化する必要が生じ、それはコストの上昇につながる。
 一方、50型4k2kに相当する放電空間幅75μmのパネルでは、もともと高耐圧部品の使用が不可欠である。このため、ヘリウムを添加することによる10V程度の電圧上昇は、追加のコストアップにはつながらない。
 (実験に関するその他の考察)
 上記実験は、キセノンの分圧比を20%として行ったが、キセノンの分圧比を15%から25%の程度の範囲内で変えて実験した場合も、特性に大きな変化をきたすことはなく、同様の結果が得られた。
 一方、キセノン分圧比が15%より低い場合には、発光効率が極端に低下し、またキセノン分圧比が25%より高い場合には放電維持電圧が上昇するので、いずれも望ましくない。
 また、上記実験では、放電空間の最小幅が75μm以上に設定したが、これまで述べてきたように、原理的により小さい放電空間幅においてより高い効果が期待できる。
 ただし、主に製造プロセス上の問題から、極端にセルピッチの小さなPDPを製作することは欠陥の発生確率が高まり望ましくない。本願発明者らの検討によれば、安定的に放電空間の形状を作れる最小セルピッチの場合の放電空間幅は65μm程度であった。
 上記のセルサイズによる放電維持電圧の変化や放電ガスによる挙動変化は、実際にPDPを試作し実験を行って始めて定量的に把握することが可能である。本願発明者らは世界に先駆けて、50型画面サイズで4k2k解像度を実現しうる超高精細のパネルを試作し、実験を行うことによって、放電空間幅が100μm以下の極めて微小なサイズの放電空間においてのみ、高効率と寿命特性を両立しうる条件が存在することを見出したのである。
 (放電ガスにおける、キセノン、ネオン、ヘリウム以外の成分混入について)
 放電ガスにおいて、キセノン、ネオン、ヘリウム以外の成分が不純物程度のレベル(概ね10ppm以下)で含有してもよいが、これ以上のレベルで他のガス成分が混入することは、放電電圧の上昇や発光効率の低下につながるので好ましくない。
 その理由は主に以下のとおりである。
 PDPを作製するときに、通常の排気・ガス封入プロセスにおいて、酸素、窒素や炭酸ガスなどの分子性ガスが混入する可能性があるが、これらの分子性ガスが放電ガス中に存在すると、プラズマ中で振動・回転準位の励起が容易に生じる。その結果、電子温度が極端に低下しキセノンの励起効率が低下する。
 また単原子分子である他の希ガス(アルゴン、クリプトン)は、ネオンやヘリウムよりも電離電圧が低いため、これらの希ガスが混入すると、ネオンやヘリウムの電離確率が低下する。
 その結果、二次電子放出係数が低下したり、またヘリウムイオンによる放電効率向上効果が減少し、放電維持電圧の上昇や発光効率の低下にもつながる。
 [実施の形態2]
 本実施形態では、PDPの構造は、実施の形態1で説明したPDPと同様であるが、PDPを駆動する方式がピュアウェ-ブ駆動方式である。
 図9は、本実施形態にかかるPDP10の概略構成を示す分解斜視図である。
 このPDP10において、透明な絶縁性の前面基板21上には、走査電極22と維持電極23とで構成された表示電極対24が複数形成されている。そして表示電極対24を覆うように誘電体層25が形成され、その誘電体層25上に保護層26が形成されている。走査電極22は透明電極22aを有し、維持電極23も透明電極23aを有している。そして透明電極22a,23a上にバス電極22b,23bが積層されている。
 絶縁性の背面基板31上にはデータ電極32が複数形成され、データ電極32を覆うように誘電体層33が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁34が形成されている。そして、隔壁34の側面および誘電体層33上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層35が設けられている。
 これら前面基板21と背面基板31とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対24とデータ電極32とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。
 そして放電空間には、放電ガスとして、主成分がキセノンとネオンとヘリウムからなり、キセノンの分圧比が15%~25%、ヘリウムの分圧比が20%~50%である混合ガスが封入され、その放電ガスの全圧は60kPa~70kPaである。
 放電空間は隔壁34によって複数の区画に仕切られており、表示電極対24とデータ電極32とが交差する位置のそれぞれに放電セルが構成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより、PDP10に画像が表示される。
 なお、PDP10の構造は上述したものに限られず、例えばストライプ状の隔壁を備えた構造であってもよい。
 図10は、PDP10の電極配列図である。PDP10には、行方向に長いn本の走査電極SC1~SCn(図9の走査電極22)およびn本の維持電極SU1~SUn(図9の維持電極23)が配列され、列方向に長いm本のデータ電極D1~Dm(図9のデータ電極32)が配列されている。そして、1対の走査電極SCi(i=1~n)および維持電極SUiと、1本のデータ電極Dj(j=1~m)とが交差する部分に放電セルが形成され、放電セルが放電空間内にm×n個形成されている。表示電極対の数について特に制限はないが、ここではn=2160とする。
 走査電極SC1~SC2160および維持電極SU1~SU2160からなる2160対の表示電極対は、複数の表示電極対グループに分けられている。表示電極対グループの分け方については後述するが、本実施の形態では、PDPを上下に2分割して2つの表示電極対グループに分けることとする。図10に示したように、パネルの上半分に位置する表示電極対を第1の表示電極対グループとし、パネルの下半分に位置する表示電極対を第2の表示電極対グループとする。すなわち1080本の走査電極SC1~SC1080および1080本の維持電極SU1~SU1080が第1の表示電極対グループに属し、1080本の走査電極SC1081~SC2160および1080本の維持電極SU1081~SU2160が第2の表示電極対グループに属している。
 次に、PDP10を駆動する駆動方法について説明する。本実施の形態においては、初期化期間を除き、書込み動作が連続して行われるように走査パルスおよび書込みパルスのタイミングを設定している。
 図11は、実施の形態2にかかるプラズマディスプレイ装置におけるサブフィールド構成の設定方法を説明する図である。図11(a)~図11(d)において、縦軸は走査電極SC1~SC2160を示し、横軸は時間を示している。また、書込み動作を行うタイミングを実線で示し、維持期間および後述する消去期間のタイミングはハッチングで示している。なお以下の説明では、1フィールド期間の時間を16.7msとする。
 まず、図11(a)に示すように、1フィールド期間の最初に、すべての放電セルで一斉に初期化放電を発生させる初期化期間を設ける。ここでは、初期化期間に要する時間を500μsとする。
 次に、図11(b)に示すように、走査電極SC1~SC2160に走査パルスを順次印加するために要する時間Twを見積もる。このとき、書込み動作が連続して行われるように走査パルスを可能な限り短くかつ可能な限り連続して印加することが望ましい。ここでは、走査電極1本あたりの書込み動作に要する時間を0.7μsとすると、走査電極の数が2160本であるため、すべての走査電極で書込み動作を1回行うのに必要な時間Twは、0.7×2160=1512μsとなる。
 次に、1フィールドに設けるサブフィールド数を見積もる。さしあたり消去期間に要する時間を無視するものとして、1フィールド期間の時間から初期化期間の時間を引いて、すべての走査電極で書込み動作を1回行うために必要な時間で割ると、(16.7-0.5)/1.5=10.8となる。従って、図11(c)に示すように、1フィールド内に、最大で10のサブフィールド(SF1、SF2、・・・、SF10)を確保できることがわかる。
 次に、必要な維持パルス数にもとづき、表示電極対グループの数を決める。本実施の形態においては、各サブフィールドにおいてそれぞれ「60」、「44」、「30」、「18」、「11」、「6」、「3」、「2」、「1」、「1」の維持パルスを印加するものと仮定する。維持パルス周期を10μsとすると、1サブフィールドに維持パルスを印加する最大時間Tsは、10×60=600μsである。
 表示電極対グループの数Nは、すべての走査電極に対して書込み動作を1回行うために必要な時間Twと、維持パルスを印加する最大時間Tsを用いて、以下の数式に基づいて求める。
 N≧Tw/(Tw-Ts)
 本実施の形態においては、Tw=1512μs、Ts=600μsであるので、1512/(1512-600)=1.66となる。従って、表示電極対グループの数N=2となる。
 以上の考察にもとづき、図10に示したように、パネル全体に配置された表示電極対を、2つの表示電極対グループに分ける。そして図11(d)に示すように、表示電極対グループごとに、そのグループに属する走査電極に書込みを行い、その書き込み期間の直後に、維持パルスを印加する維持期間を設けている。
 ここで、PDP10の駆動方法及び表示電極対グループの数を決める上で、維持パルスを印加するのに要する最大の時間Tsが重要であることがわかる。上述した数式 N≧Tw/(Tw-Ts)を変形すると、Ts≦Tw×(N-1)/Nとなる。これは、各表示電極対における各サブフィールドの維持期間の時間長さが時間Ts以下になるように設定すべきことを示している。
 本実施の形態においては、N=2、Tw=1512(μsec)、Ts=600(μsec)であるので、Tw×(N-1)/N=756≧600となり、もちろんこの条件を満たしている。
 以上のようにして、PDP10を駆動する駆動方法及び表示電極対グループの数を決めることができる。
 各サブフィールドの維持期間が終了した後に、それに続いて消去期間を設けるが、図11(d)では、維持期間と消去期間の両方とも右上から左下への斜線のハッチングで示している。
 なお、以上の計算では、消去期間については無視して計算したが、いずれかの表示電極対グループが消去期間であるときには、書込み動作を行わないように設定することが望ましい。これは、消去期間は壁電圧を消去するだけでなく、次の書込み期間の書込み動作に備えてデータ電極上の壁電圧を調整する期間でもあるため、消去期間においてはデータ電極の電圧を固定しておくことが望ましいからである。
 (PDPを駆動する駆動波形)
 次に、駆動電圧波形の詳細とPDPの動作について説明する。
 図12は、PDP10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を示す図である。
 この駆動方法では、1フィールドの最初に、各放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間を設けている。さらにそれぞれの表示電極対グループのそれぞれのサブフィールドの維持期間の後に、その維持期間で放電した放電セルに対して消去放電を発生させる消去期間を設けている。図12には、初期化期間と、第1の表示電極対グループに対するSF1~SF2およびSF3の書込み期間、第2の表示電極対グループに対するSF1~SF2を示している。
 初期化期間:
 初期化期間では、データ電極D1~Dm、維持電極SU1~SU2160にそれぞれ電圧0(V)を印加し、走査電極SC1~SC2160には電圧Vi1から電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1~SC2160と維持電極SU1~SU2160、データ電極D1~Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極SC1~SC2160上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D1~Dm上および維持電極SU1~SU2160上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。なお、この期間にデータ電極D1~Dmに正の電圧Vdを印加してもよい。
 次に、維持電極SU1~SU2160に正の一定電圧Ve1を印加し、走査電極SC1~SC2160には電圧Vi3から電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極SC1~SC2160と維持電極SU1~SU2160、データ電極D1~Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極SC1~SC2160上の負の壁電圧および維持電極SU1~SU2160上の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1~Dm上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。その後、走査電極SC1~SC2160に電圧Vcを印加する。以上により、すべての放電セルに対して初期化放電を行う初期化動作が終了する。
 SF1の書込み期間:
 第1の表示電極対グループに対するSF1の書込み期間について説明する。
 維持電極SU1~SU1080に正の一定電圧Ve2を印加する。そして走査電極SC1に負の電圧Vaを持つ走査パルスを印加するとともに、1行目に発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Dk(k=1~m)に正の電圧Vdを持つ書込みパルスを印加する。するとデータ電極Dk上と走査電極SC1上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(Vd-Va)にデータ電極Dk上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、データ電極Dkと走査電極SC1との間で放電が開始し、維持電極SU1と走査電極SC1との間の放電に進展して書込み放電が発生する。その結果、走査電極SC1上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU1上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Dk上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、1行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を発生して各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極D1~Dmと走査電極SC1との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。
 次に、2行目の走査電極SC2に走査パルスを印加するとともに、2行目に発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Dkに書込みパルスを印加する。すると走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された2行目の放電セルでは書込み放電が発生し、書込み動作が行われる。
 以上の書込み動作を1080行目の放電セルに至るまで繰り返し、発光させるべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させて壁電荷を形成する。
 この間、第2の表示電極対グループに対してはSF1の休止期間であって、第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に電圧Vi1を印加し、また、維持電極SU1081~SU2160には一定電圧Ve2を印加する。このように休止期間においては、放電が発生しない範囲で走査電極SC1081~SC2160をできるだけ高電位に保持することで壁電荷の減少を抑制することができ、続く書込み期間において安定した書込み動作を行うことができる。ただし、第2の表示電極対グループに属する各電極に印加する電圧は上記に限定されるものではなく、放電を発生しない範囲の他の電圧を印加してもよい。
 第2の表示電極対グループに対するSF1の書込み期間においては、第1の表示電極対グループに対する書き込みと同様に、維持電極SU1081~SU2160に正の一定電圧Ve2を継続して印加する。そして走査電極SC1081に走査パルスを印加するとともに、発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Dkに書込みパルスを印加する。
 以上の書込み動作を2160行目の放電セルに至るまで繰り返し、発光させるべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させて壁電荷を形成する。
 SF1の維持期間:
 この間、第1の表示電極対グループに対してはSF1の維持期間であり、第1の表示電極対グループに属する走査電極SC1~SC1080および維持電極SU1~SU1080に「60」の維持パルスを交互に印加して、書込み放電を行った放電セルを発光させる。
 具体的には、まず走査電極SC1~SC1080に正の電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1~SU1080に電圧0(V)を印加する。すると書込み放電を発生させた放電セルでは、走査電極SCi上の壁電圧と維持電極SUi上の壁電圧との差に維持パルス電圧Vsが加算されて放電開始電圧を超える。そして走査電極SCiと維持電極SUiとの間で維持放電が発生し、このとき発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。そして走査電極SCi上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi上に正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電を発生させなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
 続いて、走査電極SC1~SC1080には電圧0(V)を、維持電極SU1~SU1080には電圧Vsをそれぞれ印加する。すると、維持放電を発生した放電セルでは、維持電極SUi上と走査電極SCi上との電圧差が放電開始電圧を超えるので再び維持放電が発生し、維持電極SUi上に負の壁電圧が蓄積され走査電極SCi上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極SC1~SC1080と維持電極SU1~SU1080とに交互に維持パルスを印加し、表示電極対の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルで維持放電が継続して発生し、放電セルが発光する。
 ここで表示電極対に交互に印加する維持パルスは、走査電極SC1~SC1080および維持電極SU1~SU1080が同時に高電位となるタイミングを有する維持パルスである。すなわち、走査電極SC1~SC1080に正の電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1~SU1080に電圧0(V)を印加する場合には、まず走査電極SC1~SC1080の電圧を電圧0(V)から電圧Vsに向かって上昇させ、その後に維持電極SU1~SU1080の電圧を電圧Vsから電圧0(V)に向かって降下させる。また走査電極SC1~SC1080に電圧0(V)を印加するとともに維持電極SU1~SU1080に正の電圧Vsを印加する場合には、まず維持電極SU1~SU1080の電圧を電圧0(V)から電圧Vsに向かって上昇させ、その後に走査電極SC1~SC1080の電圧を電圧Vsから電圧0(V)に向かって降下させる。
 このように、走査電極SC1~SC1080および維持電極SU1~SU1080が同時に高電位となるタイミングが存在するように維持パルスを印加することにより、データ電極に印加される書込みパルスの影響を受けることなく安定した維持放電を継続することができる。その理由を以下に説明する。
 仮に、まず走査電極SC1~SC1080の電圧を電圧Vsから電圧0(V)に向かって降下させ、その後に維持電極SU1~SU1080の電圧を電圧0(V)から電圧Vsに向かって上昇させたとすると、データ電極に書込みパルスが印加されている場合、走査電極SC1~SC1080の電圧が降下した時点で、走査電極とデータ電極との間で放電が発生し、維持放電の継続に必要な壁電荷が減少する可能性がある。また、まず維持電極SU1~SU1080の電圧を電圧Vsから電圧0(V)に向かって降下させ、その後に走査電極SC1~SC1080の電圧を電圧0(V)から電圧Vsに向かって上昇させたとすると、データ電極に書込みパルスが印加されている場合、維持電極SU1~SU1080の電圧が降下した時点で、維持電極とデータ電極との間で放電が発生し、維持放電の継続に必要な壁電荷が減少する可能性がある。
 このように、表示電極対の一方の電極の電圧を降下した時点で放電が発生し壁電荷が減少すると、その後に他方の電極の電圧を上昇させて維持パルスを印加しても維持放電が発生しない、あるいは弱い維持放電となり、十分な壁電荷が蓄積されないため、継続して維持放電を発生させることができなくなる可能性がある。
 これに対して、表示電極対の一方の電極の電圧を上昇させた後に他方の電極の電圧を降下させて維持パルスを印加することによって、データ電極に書込みパルスが印加されていても表示電極対の一方とデータ電極との間で先行して放電が発生する恐れがない。そのため、書込みパルスの有無にかかわらず維持放電を安定して継続することができる。
 消去期間、休止期間:
 維持期間の後には2つの消去期間と休止期間が設けられている。前半の消去期間では、走査電極SC1~SC1080に電圧Vrに向かって上昇する傾斜波形電圧を印加し、データ電極Dk上の正の壁電圧を残したまま、走査電極SCiおよび維持電極SUi上の壁電圧を消去している。このように消去動作を行うためにはある程度の時間が必要である。そして消去期間は壁電圧を消去するだけでなく、次の書込み期間の書込み動作に備えてデータ電極上の壁電圧を調整する期間でもあるため、データ電極の電圧を固定しておくことが望ましい。そのため、本実施の形態における駆動電圧波形では、第1の表示電極対グループの消去期間において第2の表示電極対グループの書込み動作を停止している。
 その後、第1の表示電極対グループに対しては放電が発生しない休止期間であり、走査電極SC1~SC1080に電圧0(V)を印加した後、維持電極SU1~SU1080に電圧Ve2を印加する。そして、第2の表示電極対グループは書込み動作を再開し、走査電極SC2160の書込みが終了するまで第1の表示電極対グループは休止期間の動作を継続する。
 その後、第1の表示電極対グループは後半の消去期間であり、維持電極SU1~SU1080に一定電圧Ve1を印加した後、走査電極SC1~SC1080に電圧Vi4に向かって降下する傾斜波形電圧を印加し、次の書込み期間の書込み動作に備えてデータ電極上の壁電圧を調整する。その後、直ちに書込み期間になり走査電極SC1から書込み動作を始める。このように電圧Vi4に向かって降下する傾斜電圧波形を印加した直後に書込み動作を開始することによって、壁電荷の減少を抑制することができ、続く書込み期間において安定した書込み動作を行うことができる。
 SF2以降の駆動方法:
 次に第1の表示電極対グループに対するSF2の書込み期間について説明する。
 維持電極SU1~SU1080に一定電圧Ve2を継続して印加する。そして走査電極SC1~SC1080には、SF1の書込み期間と同様に走査パルスを順次印加するとともに、データ電極Dkに書込みパルスを印加して、1~1080行目の放電セルで書込み動作を行う。
 なお、第1の表示電極対グループがSF2の書込み期間となる間、第2の表示電極対グループは、SF1の維持期間である。すなわち、走査電極SC1081~SC2160および維持電極SU1081~SU2160には「60」の維持パルスを交互に印加して、書込み放電を行った放電セルを発光させる。そして、維持期間の後は消去期間と休止期間となる。
 以降同様に、第2の表示電極対グループに対するSF2の書込み期間、第1の表示電極対グループに対するSF3の書込み期間、・・・、第2の表示電極対グループに対するSF10の書込み期間と続き、最後に第2の表示電極対グループに対するSF10の維持期間および消去期間と続いて1フィールドを終える。
 このように本実施の形態においては、初期化期間の後に、いずれかの表示電極対グループで書込み動作が連続して行われるように走査パルスおよび書込みパルスのタイミングを設定している。その結果、1フィールド期間内に10のサブフィールドを設定することができる。そしてこのサブフィールドの数は、本実施の形態において1フィールド期間内に設定できる最大の数である。
 また本実施の形態においては、最後に第2の表示電極対グループに対する維持期間および消去期間で1フィールドを終える。そのため、最後のサブフィールドに輝度重みの最も小さいサブフィールドを配置することで、駆動時間を短縮することができる。
 なお、本実施の形態においては、電圧Vi1は150(V)、電圧Vi2は400(V)、電圧Vi3は200(V)、電圧Vi4は-150(V)、電圧Vcは-10(V)、電圧Vbは150(V)電圧Vaは-160(V)、電圧Vsは200(V)、電圧Vrは200(V)、電圧Ve1は140(V)、電圧Ve2は150(V)、電圧Vdは60(V)である。また走査電極SC1~SC2160に印加する上り傾斜波形電圧の勾配は10(V/μs)、下り傾斜波形電圧の勾配は-2(V/μs)である。ただしこれらの電圧値、勾配は上述した値に限定されるものではなく、パネルの放電特性やプラズマディスプレイ装置の仕様にもとづき最適に設定することが望ましい。
 (駆動回路)
 上記駆動波形を実現するプラズマディスプレイ装置の駆動回路の一例を説明する。
 図13は、プラズマディスプレイ装置40の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置40は、PDP10、画像信号処理回路41、データ電極駆動回路42、走査電極駆動回路43、維持電極駆動回路44、タイミング発生回路45および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路(図示せず)を備えている。
 画像信号処理回路41は、画像信号を、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動回路42は、m本のデータ電極D1~Dmのそれぞれに電圧Vdまたは電圧0(V)を印加するためのm個のスイッチを備えている。そして画像信号処理回路41から出力された画像データを各データ電極D1~Dmに対応する書込みパルスに変換し、各データ電極D1~Dmに印加する。
 タイミング発生回路45は、水平同期信号、垂直同期信号をもとにして各回路の動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路へ供給する。走査電極駆動回路43はタイミング信号にもとづいて第1の表示電極対グループに属する走査電極SC1~SC1080および第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160を駆動する。また維持電極駆動回路44はタイミング信号にもとづいて第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080および第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160を駆動する。
 走査電極駆動回路43:
 図14は、上記プラズマディスプレイ装置40における走査電極駆動回路43の回路図である。走査電極駆動回路43は、走査電極側維持パルス発生回路50(以下、単に「維持パルス発生回路50」と略称する)、傾斜波形発生回路60、走査パルス発生回路70a、走査パルス発生回路70b、走査電極側スイッチ回路75a(以下、単に「スイッチ回路75a」と略称する)、走査電極側スイッチ回路75b(以下、単に「スイッチ回路75b」と略称する)を備えている。
 維持パルス発生回路50は、電力回収部51と電圧クランプ部55とを有し、第1の表示電極対グループに属する走査電極SC1~SC1080または第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に印加する維持パルスを発生する。
 電力回収部51は、電力回収用のコンデンサC51、スイッチング素子Q51、Q52、逆流防止用のダイオードD51、D52、共振用のインダクタL51、L52を有し、表示電極対間の電極間容量とインダクタL51またはインダクタL52とをLC共振させて維持パルスの立上りおよび立下りを行う。維持パルスの立上り時には、電力回収用のコンデンサC51に蓄えられている電荷をスイッチング素子Q51、ダイオードD51およびインダクタL51を介して電極間容量に移動する。維持パルスの立下り時には、電極間容量に蓄えられた電荷を、インダクタL52、ダイオードD52およびスイッチング素子Q52を介して電力回収用のコンデンサC51に戻す。このように、電力回収部51は電源から電力を供給されることなくLC共振によって維持パルスの立上りおよび立下りを行うため、消費電力が「0」に近くなる。なお、電力回収用のコンデンサC51は電極間容量に比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部51の電源として働くように、電圧Vsの半分の約Vs/2に充電される。
 電圧クランプ部55は、スイッチング素子Q55、Q56を有する。そしてスイッチング素子Q55をオンにすることにより、維持パルス発生回路50の出力電圧(図14の節点Cの電圧)を電圧Vsにクランプする。また、スイッチング素子Q56をオンにすることにより、維持パルス発生回路50の出力電圧を電圧0(V)にクランプする。したがって、電圧クランプ部55による電圧印加時のインピーダンスは小さく、維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。
 こうして維持パルス発生回路50は、スイッチング素子Q51、Q52、Q55、Q56を制御することによって維持パルスを発生する。なお、これらのスイッチング素子として、MOSFETやIGBT等の一般に知られた素子を用いて構成することができるが、図14に示す回路構成は、スイッチング素子としてIGBTを用いた場合の回路構成である。スイッチング素子Q55、Q56としてIGBTを用いる場合には、制御する電流の方向と逆の方向の電流経路を確保する必要があるため、図14に示したように、スイッチング素子Q55に並列にダイオードD55を接続し、スイッチング素子Q56に並列にダイオードD56を接続している。また図14には示していないが、IGBTを保護するためにスイッチング素子Q51およびスイッチング素子Q52のそれぞれに並列にダイオードを接続してもよい。
 スイッチング素子Q59は分離スイッチであり、初期化期間に節点Cの電圧がVi2のようにVsよりも上昇する際に、後述する傾斜波形発生回路60からダイオードD55を介して電流が電圧Vsに向かって逆流するのを防止する。
 傾斜波形発生回路60は、2つのミラー積分回路61、62を備えている。ミラー積分回路61は、傾斜波形発生回路60の出力電圧(図13の節点Cの電圧)を電圧Vtに向かって緩やかに上昇させる。またミラー積分回路62は、傾斜波形発生回路60の出力電圧を電圧Vrに向かって緩やかに上昇させる。
 走査パルス発生回路70aは、電圧Vpの電源E71aと、ミラー積分回路71aと、スイッチング素子Q71H1~Q71H1080と、スイッチング素子Q71L1~Q71L1080とを有する。ミラー積分回路71aは、電源E71aの低圧側の電圧(図14の節点Aの電圧)を電圧Vaに向かって緩やかに降下させる。また電源E71aの低圧側の電圧を電圧Vaにクランプする。スイッチング素子Q71L1~Q71L1080のそれぞれは、対応する走査電極に電源E71aの低圧側の電圧を印加し、スイッチング素子Q71H1~Q71H1080のそれぞれは、対応する走査電極に電源E71aの高圧側の電圧を印加する。
 走査パルス発生回路70bは走査パルス発生回路70aと同様の構成であり、電圧Vpの電源E71bと、ミラー積分回路71bと、スイッチング素子Q71H1081~Q71H2160と、スイッチング素子Q71L1081~Q71L2160とを有する。そして第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160のそれぞれに電源E71bの高圧側の電圧または低圧側の電圧を印加する。
 スイッチ回路75aはスイッチング素子Q76aを有し、維持パルス発生回路50および傾斜波形発生回路60と走査パルス発生回路70aとを電気的に接続または分離する。スイッチ回路75bはスイッチング素子Q76bを有し、維持パルス発生回路50および傾斜波形発生回路60と走査パルス発生回路70bとを電気的に接続または分離する。
 上記の走査電極駆動回路43を用いることで、図12に示した駆動波形を第1の表示電極対グループである走査電極SC1~SC1080および第2の表示電極対グループである走査電極SC1081~SC2160に印加することができる。
 以下、走査電極駆動回路43の動作を具体的に説明する。
 初期化期間においては、各スイッチ回路75a、75bのスイッチング素子Q76a、Q76bをオンし、走査パルス発生回路70a、70bのスイッチング素子Q71H1~Q71H2160をオン、Q71L1~Q71L2160をオフすることにより、傾斜波形発生回路60からの出力に電圧Vpを上乗せした電圧を走査電極SC1~SC2160に一斉に印加する。続いて、各スイッチ回路75a、75bのスイッチング素子Q76a、Q76bをオフし、走査パルス発生回路70a、70bのスイッチング素子Q71H1~Q71H2160をオフ、Q71L1~Q71L2160をオンした後、ミラー積分回路71a、71bをオンすることで、電圧Vi4までの下り傾斜電圧を走査電極SC1~SC2160に一斉に印加する。その後、Q71L1~Q71L2160をオフ、スイッチング素子Q71H1~Q71H2160をオンすることで、電圧Vcを走査電極SC1~SC2160に一斉に印加する。
 第1の表示電極対グループの書込み期間においては、スイッチ回路75aのスイッチング素子Q76aをオフ、ミラー積分回路71aをオンした状態で、各スイッチング素子Q71HnおよびQ71Lnをオンオフすることで、対応する走査電極SCnに走査パルスを印加する。第2の表示電極対グループの書込み期間も、同様の方法で対応する走査電極SCnに走査パルスを印加する。
 第1の表示電極対グループの維持期間においては、スイッチ回路75aのスイッチング素子Q76aをオン、走査パルス発生回路70aのスイッチング素子Q71H1~Q71H1080をオフ、スイッチング素子Q71L1~Q71L1080をオンすることで、維持パルス発生回路50の出力を第1の表示電極対グループSC1~SC1080に印加する。この時、第2の表示電極対グループは書込み期間であるため、スイッチ回路75bのスイッチング素子Q76bはオフされており、維持パルス発生回路50の出力は第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に何ら影響しない。したがって、第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に対しては維持パルス発生回路50の出力に依存せずに、上述する書込み動作を行うことができる。第2の表示電極対グループが維持期間、第1の表示電極対グループが書込み期間の場合も同様に、スイッチ回路75aのスイッチング素子Q76aがオフされているので、維持パルス発生回路50の出力は第1の表示電極対グループに属する走査電極SC1~SC1080には何ら影響しない。
 続く第1の表示電極対グループの前半の消去期間においては、スイッチ回路75aのスイッチング素子Q76aをオンし、走査パルス発生回路70aのスイッチング素子Q71H1~Q71H1080をオフ、スイッチング素子Q71L1~Q71L1080をオンすることで、走査電極SC1~SC1080に傾斜波形発生回路60からの出力を印加する。この時第2の表示電極対グループは書込み期間(より正確には書込み動作を中断している期間)であり、スイッチ回路75bのスイッチング素子Q76bはオフされているため、傾斜波形発生回路60の出力電圧は第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に何ら影響しない。続く休止期間および後半の消去期間についても同様であり、スイッチング素子Q76bがオフされているため、第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160には傾斜波形発生回路60の出力電圧は何ら影響しない。
 このように、走査電極駆動回路43において、スイッチ回路75a,75bが、下り傾斜電圧を印加する期間と書込み期間においてオフすることで、一方の表示電極対グループに対して、他方の表示電極対グループの印加電圧に影響を受けることなく、所望の電圧を印加することができる。
 維持電極駆動回路44:
 図15は、プラズマディスプレイ装置40における維持電極駆動回路44の回路図である。維持電極駆動回路44は、維持電極側維持パルス発生回路80(以下、単に「維持パルス発生回路80」と略称する)、一定電圧発生回路90a、一定電圧発生回路90b、維持電極側スイッチ回路100a(以下、単に「スイッチ回路100a」と略称する)、維持電極側スイッチ回路100b(以下、単に「スイッチ回路100b」と略称する)を備えている。
 維持パルス発生回路80は、電力回収部81と電圧クランプ部85とを有し、第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080または第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160に印加する維持パルスを発生する。
 電力回収部81は、電力回収用のコンデンサC81、スイッチング素子Q81、Q82、逆流防止用のダイオードD81、D82、共振用のインダクタL81、L82を有し、電力回収部51と同様にして、表示電極対間の電極間容量とインダクタL81またはインダクタL82とをLC共振させて維持パルスの立上りおよび立下りを行う。
 電圧クランプ部85は、スイッチング素子Q85、Q86を有し、電圧クランプ部55と同様にして、維持パルス発生回路80の出力電圧(図14の節点Dの電圧)を電圧Vsまたは電圧0(V)にクランプする。
 一定電圧発生回路90aは、スイッチング素子Q91a、Q92a、Q93a、Q94aを有する。スイッチング素子Q93aとスイッチング素子Q94aとは、制御する電流の方向が互いに逆になるように直列接続された双方向のスイッチを形成している。そしてスイッチング素子Q91a、Q93a、Q94aを介して第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080に一定電圧Ve1を印加し、スイッチング素子Q92a、Q93a、Q94aを介して維持電極SU1~SU1080に一定電圧Ve2を印加する。
 一定電圧発生回路90bは、一定電圧発生回路90aと同様の構成であり、スイッチング素子Q91b、Q92b、Q93b、Q94bを有する。そして第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160に一定電圧Ve1または一定電圧Ve2を印加する。
 これらのスイッチング素子も、MOSFETやIGBT等の一般に知られた素子を用いて構成することができるが、図15にはMOSFETおよびIGBTを用いた回路構成を示している。すなわち、スイッチング素子Q94a、Q94bにはIGBTを用いており、制御する電流の方向と逆の方向の電流経路を確保するためにスイッチング素子Q94aに並列にダイオードD94aを接続し、スイッチング素子Q94bに並列にダイオードD94bを接続している。
 また、スイッチング素子Q94aは維持電極SU1~SU1080から電圧Ve1、Ve2の電源に向かって電流を流すために設けられているが、電圧Ve1、Ve2の電源から維持電極SU1~SU1080に向かってのみ電流を流す場合にはスイッチング素子Q94aを省略してもよい。スイッチング素子Q94bについても同様である。
 また、スイッチング素子Q93aのゲート・ドレイン間にコンデンサC93aを、スイッチング素子Q93bのゲート・ドレイン間にコンデンサC93bをそれぞれ接続している。これらのコンデンサC93a、C93bは電圧Ve1、Ve2印加時の立上りを緩やかにするために設けているが、必ずしも必要なものではない。特に、電圧Ve1、電圧Ve2をステップ状に変化させる場合はこれらのコンデンサC93a、C93bは不要である。
 スイッチ回路100aはスイッチング素子Q101a、Q102aを有し、スイッチング素子Q101aとスイッチング素子Q102aとは制御する電流の方向が互いに逆になるように直列接続された双方向のスイッチを形成している。そして維持パルス発生回路80と第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080とを電気的に接続または分離する。
 スイッチ回路100bはスイッチング素子Q101b、Q102bを有し、スイッチング素子Q101bとスイッチング素子Q102bも、制御する電流の方向が互いに逆になるように直列接続された双方向のスイッチを形成している。そして維持パルス発生回路80と第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160とを電気的に接続または分離する。
 上記の維持電極駆動回路44を用いることで、上記図12に示した駆動波形を第1の表示電極対グループである維持電極SU1~SU1080および第2の表示電極対グループである走査電極SU1081~SU2160に印加することができる。
 以下、維持電極駆動回路44の動作を具体的に説明する。
 初期化期間においては、走査電極SC1~SC2160に上り傾斜波形を印加する期間はスイッチ回路100a、100bのスイッチング素子Q101a、Q101b、Q102a、Q102bをオンし、維持パルス発生回路80の出力を0(V)にすることで、維持電極SU1~SU2160に一斉に0(V)を印加する。続く初期化期間の後半である走査電極SC1~SC2160に下り傾斜波形を印加する期間は、スイッチ回路100a、100bのスイッチング素子Q101a、Q101b、Q102a、Q102bをオフし、一定電圧発生回路90a、90bのスイッチング素子Q91a、Q91b、Q93a、Q93b、Q94a、Q94bをオンすることで、維持電極SU1~SU2160に一斉に電圧Ve1を印加する。
 書込み期間においては、スイッチング素子Q91a、Q91bをオフ、Q92a、Q92bをオンすることで電圧Ve2を出力する。
 第1の表示電極対グループが維持期間においては、スイッチ回路100aのスイッチング素子Q101a、Q102aをオン、一定電圧発生回路90aのスイッチング素子Q93a、Q94aをオフして、維持パルス発生回路80が出力する維持パルスを維持電極SU1~SU1080に印加する。この時第2の表示電極対グループは書込み期間であるが、スイッチ回路100bのスイッチング素子Q101b、Q102bはオフされているので、維持パルス発生回路80が出力する電圧は維持電極SU1081~SU2160に何ら影響しない。第2の表示電極対グループが維持期間で第1の表示電極対グループが書込み期間の場合も同様である。すなわち、スイッチ回路100bのスイッチング素子Q101b、Q102bをオン、一定電圧発生回路90bのスイッチング素子Q93b、Q94bをオフして、維持パルス発生回路80が出力する維持パルスを維持電極SU1081~SU2160に印加する。この時第1の表示電極対グループは書込み期間であるが、スイッチ回路100aのスイッチング素子Q101a、Q102aはオフされているので、維持パルス発生回路80が出力する電圧は維持電極SU1~SU1080に何ら影響しない。
 続く第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080が消去期間においては、維持パルス発生回路80から電位0(V)を出力し、続く休止期間においては、スイッチ回路100aのスイッチング素子Q101a、Q102aをオフ、一定電圧発生回路90aのスイッチング素子Q91a、Q93a、Q94aをオンすることで維持電極SU1~SU1080に電圧Ve1を印加する。続く後半の消去期間においては、一定電圧発生回路90aのスイッチング素子Q91aをオフ、Q92aをオンすることで電圧Ve2を維持電極SU1~SU1080に印加する。これら前半の消去期間、休止期間、後半の消去期間においても、第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160には何ら影響しない。第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160が消去期間および休止期間であり、第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080が書込み期間である場合も同様に、維持電極SU1081~SU2160に印加する電圧は維持電極SU1~SU1080に何ら影響しない。
 このように、維持電極駆動回路44はスイッチ回路100a、100bが書込み期間においてオフすることで、一方の表示電極対グループに対して、他方の表示電極対グループの印加電圧に影響を受けることなく、所望の電圧を印加することができる。
 (本実施形態のPDP表示装置による効果)
 以上説明した本実施形態にかかる表示装置においては、PDP10が、高精細であって、そのセルピッチは狭いが、実施の形態1で説明したように、放電ガスの組成及び分圧が設定され、それによって高効率で発光表示することができる。
 一方、高精細のPDPにおいては、一般に各サブフィールドにおいて書き込みに要する時間が長くなるので、実施の形態1のように各サブフィールドにおいてすべての放電セルに書き込んだ後にすべての放電セルで一斉に維持放電する駆動方法を用いた場合、放電維持期間の時間を十分に確保するのが難しくなる。特に、放電ガスにHeが添加されていると、本願発明者らの実験によれば、放電遅れ(放電統計遅れ時間ts、放電形成遅れ時間tf)が大きくなり、書き込み期間が長くなる傾向にあるので、放電維持の時間を長く確保するのが難しくなり、発光輝度を得にくくなる。
 これに対して、本実施形態では、ピュアウェーブ方式で駆動しているので、1フィールド中に確保できる放電維持期間をより長くすることができ、発光輝度を得ることができる。
 このように、本実施形態の表示装置によれば、高精細のPDPにおいて発光輝度が低下しやすいデメリットを、駆動方式による輝度向上効果で補うことができるので、高精細で高発光効率且つ高輝度の表示装置を実現することができる。
 (駆動方法のバリエーション)
 上記図11に示した駆動方法では、すべてのサブフィールドにおいて第1の表示電極対グループと第2の表示電極対グループとのサブフィールドの位相をずらしたサブフィールド構成を例に説明したが、このようなサブフィールド構成に限定されるものではなく、例えば、すべての放電セルに対して維持期間の位相を揃えた書込み・維持分離方式のサブフィールドをいくつか含むサブフィールド構成であってもよい。
 また、維持パルス発生回路、傾斜波形発生回路等の具体的な回路構成は一例を示したに過ぎず、同様の駆動電圧波形を発生させることができれば他の回路構成であってもよい。
 例えば図14に示した電力回収部51は、維持パルスの立ち上り時にはスイッチング素子Q51、ダイオードD51、インダクタL51およびスイッチング素子Q59を介してコンデンサC51の電荷を電極間容量に移動し、維持パルスの立下り時にはインダクタL52、ダイオードD52およびスイッチング素子Q52を介して電極間容量の電荷をコンデンサC51に戻す回路構成であるが、インダクタL51の一方の端子の接続をスイッチング素子Q59のソースから節点Cに変更して、維持パルスの立ち上り時にスイッチング素子Q51、ダイオードD51およびインダクタL51を介してコンデンサC51の電荷を電極間容量に移動する回路構成としてもよい。また、インダクタL51とインダクタL52とを1つのインダクタで兼用する回路構成であってもよい。
 また図14に示した傾斜波形発生回路60は、2つのミラー積分回路61、62を備えた回路構成であるが、1つの電圧切換回路と1つのミラー積分回路とを備えた回路構成であってもよい。
 また、図14に示した電力回収部51のコンデンサC51を削除し、図15に示した電力回収部81をすべて削除し、図15の節点Dと図14のスイッチング素子Q51とQ52との接続点とを接続した回路構成とすることもできる。あるいは、図14に示した電力回収部51をすべて削除し、図15に示した電力回収部81のコンデンサC81を削除し、図15のスイッチング素子Q81とQ82の接続点と節点Cとを接続した回路構成とすることもできる。
 (デュアルスキャンの併用)
 上記図10においては表示電極対が2160対あって、表示電極対グループを2グループとした例を説明したが、図16に示すPDP101では、表示電極対が4320対存在し、データ電極D1~Dmが走査電極SC1~SC2160および維持電極SU1~SU2160と交差し、別のデータ電極Dm+1~D2mが走査電極SC2161~SC4320および維持電極SU2161~SU4320と交差している。このPDPにおいても、デュアルスキャンを併用して、上で説明したのと同様の方式で動作させることが可能である。
 すなわち、このPDP101に配設されている4320対の表示電極対を、上半分と下半分に分ける。
 そして、上部では、走査電極SC1~SC1080と維持電極SU1~SU1080とで第1の表示電極対グループを形成し、走査電極SC1081~SC2160と維持電極SU1081~SU2160とで第2の表示電極対グループを形成し、データ電極D1~Dmを、この第1及び第2の表示電極対グループと交差させる。
 一方、下部でも、走査電極SC2161~SC3240と維持電極SU2161~SU3240とで第1の表示電極対グループを形成し、走査電極SC3241~SC4320と維持電極SU3241~SU4320とで第2の表示電極対グループを形成し、データ電極Dm+1~D2mを、この第1及び第2の表示電極対グループと交差させる。
 データ電極D1~Dmは、上部の走査電極SC1~SC2160および維持電極SU1~SU2160の表示電極対グループとしか交差していないため、走査電極SC2161~SC4320および維持電極SU2161~SU4320がどのような動作を行っても何ら影響されない。
 同様に、データ電極Dm+1~D2mは、下部の表示電極対グループとだけ交差しているので、上部の走査電極SC1~SC2160および維持電極SU1~SU2160に何ら影響されない。
 このように、図16に示すPDP101では、表示電極対の数は図10に示したものの2倍であるが、上部と下部の各領域で、独立した動作ができるため、上で説明した動作と同様の動作を並行して行うことが可能である。
 図17は、図16に示したパネルの走査電極を駆動する走査電極駆動回路431の回路図である。図14に示した走査電極駆動回路43との相違点は、走査パルス発生回路70aと比較して、走査パルス発生回路70eには走査電極SC2161~SC3240を駆動するためのスイッチング素子Q71H2161~Q71H3240およびQ71L2161~Q71L3240が追加されている点、および、走査パルス発生回路70bと比較して、走査パルス発生回路70fには走査電極SC3241~SC4320を駆動するためのスイッチング素子Q71H3241~Q71H4320およびQ71L3241~Q71L4320が追加されている点である。走査パルス発生回路50および傾斜波形発生回路60は同様である。
 このような走査電極駆動回路を用いることで、例えば第1の表示電極対グループの書込み期間において走査電極SC1に書込みパルスを印加するのと同時にSC2161にも書込みパルスを印加することができる。第2の表示電極対グループの書込み期間においても同様に、走査電極SC1081に書込みパルスを印加するのと同時にSC3241にも書込みパルスを印加することができる。したがって、PDP101の上部と下部の両方の表示部で同時に書込み動作が行えるので、上述したn=2160本の時の動作と同じ駆動波形でPDP101を表示することができる。
 なお、図示しないが、維持電極駆動回路も同様に構成すればよい。すなわち、維持電極SU1~SU1080に接続される維持電極駆動回路に、維持電極SU2161~SU3240を追加で接続し、維持電極SU1081~SU2160に接続される回路に維持電極SU3241~SU4320を追加で接続すればよい。
 (4つの表示電極対グループに分割する例)
 以上、表示電極対グループ数Nが2の場合について説明したが、表示電極対グループ数Nをもっと大きく設定することもできる。
 図18は、PDP102の電極配列図である。PDP102には、表示電極対の数は4320対であって、これが4つの表示電極対グループに分割されている。そして、m本のデータ電極数が、すべての表示電極対と交差するように配列されている。上記PDP10では、表示電極対のグループ数N=2であったが、この例ではN=4と増えており、Tw×(N-1)/Nの値が大きくなっている。
 このPDP102では、上記PDP101と違って、パネルの上部と下部とで同時に書込み動作を行うことはできないが、表示電極対のグループ数Nが大きいので、維持期間に割り当てる最大時間Tsを大きく設定できる。
 従って、維持期間に表示電極対に印加する維持パルス数を増やすことができ、パネルの発光輝度を高めることができる。
 図19は、PDP102を駆動する走査電極駆動回路432の回路図である。PDP102は、表示電極対グループが4つあるため、走査電極駆動回路432はスイッチ回路75a、75b、75c、75dを備え、走査パルス発生回路70a、70b、70c、70dを備えている。
 走査パルス発生回路70aは、第1の表示電極対グループに属する走査電極SC1~SC1080に接続され、走査パルス発生回路70bは第2の表示電極対グループに属する走査電極SC1081~SC2160に接続され、走査パルス発生回路70cは第3の表示電極対グループに属する走査電極SC2161~SC3240に接続され、走査パルス発生回路70dは第4の表示電極対グループに属する走査電極SC3241~SC4320に接続され、上記図11に基づいて説明したのと同様に、表示電極対グループごとに維持期間をずらして動作を行う。すなわち、4つの表示電極対グループごとに、そのグループに属する走査電極に書込みを行い、その書き込み期間の直後に、維持パルスを印加する維持期間が設定されている。
 図20は、図18に示すパネルを駆動するための維持電極駆動回路442の回路図である。PDP102では、表示電極対グループが4つあるため、維持電極駆動回路442は、4つのスイッチ回路100a、100b、100c、100dを備え、一定電圧発生回路90a、90b、90c、90dを備えている。
 一定電圧発生回路90aは、第1の表示電極対グループに属する維持電極SU1~SU1080に接続され、上で説明した動作と同様の動作を行う。
 一定電圧発生回路90bは第2の表示電極対グループに属する維持電極SU1081~SU2160に接続され、一定電圧発生回路90cは第3の表示電極対グループに属する維持電極SC2161~SU3240に接続され、一定電圧発生回路90dは第4の表示電極対グループに属する維持電極SU3241~SU4320に接続され、これらも、上記の動作と同様の動作を行う。
 なお、表示電極対グループの数が一般にN個の場合には、図19に示す回路において、スイッチ回路75a~75nと走査パルス発生回路70a~70nを追加するとともに、図20に示す回路において、スイッチ回路100a~100nと一定電圧発生回路90a~90nを追加することによって、すべての表示電極対グループに属する表示電極対を駆動することができる。
 [その他の事項]
 上記実施の形態2においては、PDPに表示電極対が2160対以上設けられている場合について説明したが、このライン数以下の場合、いわゆる、SD、HD、FHDといった解像度のPDPに適用してもよく、同様の効果を得ることができる。
 また、上記実施形態において、説明する際に用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて適宜設定することが望ましい。
 本願発明によれば、特に超高精細のPDPにおいて、高い発光効率を実現することが可能となるので、映像表示用のディスプレイ装置に適している。
    1  前面板
    2  背面板
    3  リブ
    4  放電電極対
    5  誘電体層
    6  保護膜
    7  データ電極
    8  下地誘電体層
    9  蛍光体層
   11  放電セル
   10  PDP
   21  前面基板
   24  表示電極対
   25  誘電体層
   26  保護層
   31  背面基板
   32  データ電極
   33  誘電体層
   34  隔壁
   35  蛍光体層
  100  PDP

Claims (3)

 1対の基板が間隙をあけて対向配置され、当該間隙がリブによって仕切られて放電セルが複数形成され、前記1対の基板の一方の対向面には各放電セルに臨む放電電極対が設けられ、各放電セルに放電ガスが封入されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
 前記放電電極対の直下において前記リブで規定される前記放電空間の最小幅が、65μm以上100μm以下であり、
 前記放電ガスは、
 主成分がキセノンとネオンとヘリウムとからなり、
 キセノンの分圧比が15%以上25%以下、ヘリウムの分圧比が20%以上50%以下であり、全圧が60kPa以上70kPa以下であるプラズマディスプレイパネル。
 前記放電ガスにおいて、
 ヘリウムの分圧比は30%以上40%以下である請求項1記載のプラズマディスプレイパネル。
 請求項1記載のプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路を備える表示装置であって、
 前記プラズマディスプレイパネルは、放電電極対を複数対備え、
 前記駆動回路は、
 前記複数の放電電極対を複数の表示電極対グループに分け、
 前記表示電極対グループ毎に、放電セルで書込み放電を発生させる書込み期間と前記放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを用いて1フィールド期間を分割し、
 前記表示電極対グループの数をN(Nは2以上の整数)、パネル全体の放電セルで1回の書込み動作を行うために必要な時間をTwとするとき、
 各表示電極対グループの各サブフィールドの維持期間の時間が、
 Tw×(N-1)/N以下に設定された駆動を行う表示装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09244578A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Fujitsu Ltd プラズマ表示装置及びその駆動方法
JP2001265281A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置およびその駆動方法
JP2003346660A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネル及びそれを用いた画像表示装置
JP2007249227A (ja) * 2007-05-14 2007-09-27 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネル及びそれを用いた画像表示装置
JP2007294360A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置
JP2009277492A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Panasonic Corp プラズマディスプレイパネル

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3384390B2 (ja) 2000-01-12 2003-03-10 ソニー株式会社 交流駆動型プラズマ表示装置
EP1280179A3 (en) * 2001-07-23 2003-09-03 Asahi Glass Company Ltd. Flat display panel
FR2845199A1 (fr) * 2002-09-27 2004-04-02 Thomson Plasma Panneau de visualisation a plasma a electrodes coplanaires de largeur constante

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09244578A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Fujitsu Ltd プラズマ表示装置及びその駆動方法
JP2001265281A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置およびその駆動方法
JP2003346660A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネル及びそれを用いた画像表示装置
JP2007294360A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置
JP2007249227A (ja) * 2007-05-14 2007-09-27 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネル及びそれを用いた画像表示装置
JP2009277492A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Panasonic Corp プラズマディスプレイパネル

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