JP3097592B2 - プラズマディスプレイパネル及びその駆動方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネル及びその駆動方法Info
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- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
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- Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)
Description
フラットディスプレイとして、パーソナルコンピュー
タ、ワークステーションの表示出力用及び壁掛けテレビ
等に用いられる交流放電型プラズマディスプレイパネル
(AC−PDP)に関する。
(以下、PDPと称する)には、動作方式上の分類によ
り、電極が放電ガスに露出されており電圧が印加された
期間だけ放電が生じるDC型と、電極が誘電体に覆われ
ており放電ガスへ露出されずに放電が生じるAC型とが
あるが、AC型のPDPにおいては、上記誘電体の電荷
蓄積作用により、放電セル自体にメモリ機能が存在す
る。
を示す断面図である。
の間隔を隔てて設けられたガラスからなる前面基板10
及び背面基板11と、前面基板10の背面基板11側上
に所定の間隔を隔てて交互に形成された走査電極12及
び共通電極13と、走査電極12及び共通電極13を覆
うように形成された絶縁層15aと、絶縁層15aを放
電から保護するために絶縁層15a上に形成されたMg
O等からなる保護層16と、背面電極11の前面基板1
0側上に走査電極12及び共通電極13と直交するよう
に形成されたデータ電極19と、データ電極19を覆う
ように形成された絶縁層15bと、放電により発生する
紫外線を可視光に変換し表示を行うために絶縁層15b
上に塗布された蛍光体18と、絶縁層15aと絶縁層1
5bとの間に放電空間20を確保するとともに画素を区
切るために設けられた隔壁17とから構成されている。
なお、放電空間20内には、He,Ne,Xe等の混合
ガスが放電ガスとして封入されている。
電極13及びデータ電極19の構造を示す平面図であ
る。
8に示すように、m本の走査電極S i(i=1,
2,...,m)が行方向に形成され、n本のデータ電
極Dj(j=1,2,...,n)が列方向に形成さ
れ、その交点に1画素が形成される構造となっている。
また、共通電極Ciは、走査電極Siと対となっており、
行方向に走査電極Siと平行に形成されている。
の三色に塗り分ければ、カラー表示のPDPが得られ
る。
ついて説明する。
説明するための各電極に印加する駆動電圧波形を示した
タイミングチャートである。
1を印加し、図に示す時間以前に発光していた画素を消
去し、それにより、全画素を消去状態に設定する。
を印加して、全ての画素を強制的に放電発光させ、さら
に、走査電極12に予備放電消去パルス23を印加し、
全画素の予備放電を消去する。この予備放電により、後
の書き込み放電が容易になる。
ぞれタイミングをずらして走査パルス24を印加し、走
査パルス24を印加したタイミングに合わせてデータ電
極D 1〜Dnにデータパルス27を印加する。データパル
ス27の斜線は、データパルス27に従って表示データ
がオン/オフ制御されていることを示す。走査パルス2
4印加時に、データパルス27が印加された画素では、
走査電極12とデータ電極19との間の放電空間20内
で書き込み放電が発生するが、走査パルス24印加時に
データパルス27が印加されないと書き込み放電は生じ
ない。
示データがオン状態とされたセルでは、走査電極12上
に形成された絶縁層15aに壁電荷と呼ばれる正電荷が
蓄積する。このとき、データ電極19上に形成された絶
縁層15bには負の壁電荷が蓄積される。
体層15aに蓄積された正の壁電荷による正電位と、負
極性であって、共通電極13に印加される第1番目の維
持パルス25との重畳により第1回目の維持放電が発生
する。
極13上に形成された絶縁層15aに正の壁電荷が、ま
た、走査電極12上に形成された絶縁層15aに負の壁
電荷が蓄積される。
に印加される第2番目の維持パルス26が重畳され、そ
れにより、第2回目の維持放電が生ずる。
される壁電荷による電位差と、(x+1)回目の維持パ
ルスとが重畳されて維持放電が持続される。なお、維持
放電の持続回数により発光量が制御される。
ス電圧単独では放電が発生しない程度に予め調整してお
くと、書き込み放電が発生しなかった画素には、第1番
目の維持パルス25が印加される前に壁電荷による電位
が存在しないため、第1番目の維持パルス25を印加し
ても第1回目の維持放電は発生せず、それ以降の維持放
電も発生しない。
備放電パルス22、予備放電消去パルス23、走査パル
ス24、維持パルス25,26及びデータパルス27の
各駆動パルスにおいては、通常、立ち下がり及び立ち上
がり時間を1マイクロ秒以下とした矩形パルスが用いら
れる。
る駆動パルス及びそれにより生じる放電電流波形を示す
図であり、(a)は駆動パルスを示す図、(b)は放電
電流波形を示す図である。
スとして印加することにより、PDPにおいて放電を生
じさせる場合、矩形パルスを印加した電極には、図10
(b)に示すような放電電流が流れる。放電電流は、駆
動パルスが印加されてから数百ナノ秒遅れて流れ始め、
さらに数百ナノ秒遅れてピークとなり、その後数百ナノ
秒持続して終了する。
流が流れ始めまでの時間、及びピークまでの時間、及び
その後の持続時間においては、放電ガスの組成、絶縁層
の組成、絶縁層の厚さ、電極の組成、電極の大きさ及び
放電空間の大きさ等のPDPの構造に依存する。
プラズマディスプレイパネルにおいては、放電の発光効
率が低いために、消費電力が大きくなってしまうという
問題点がある。
する問題点に鑑みてなされたものであって、維持放電に
おける発光効率を向上させ、それにより、消費電力を低
減させることができるプラズマディスプレイパネル及び
その駆動方法を提供することを目的とする。
に本発明は、行方向に並んだ走査電極と、列方向に並ん
だデータ電極とを有し、前記走査電極に印加される走査
パルスと、前記データ電極に印加されるデータパルスと
により、表示データのオン/オフ制御を行い、前記表示
データのオン/オフ制御を行った後に、前記表示データ
がオン状態であるセルのみ維持放電を行うプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法において、前記維持放電を発
生させる負極性のパルスの電圧立ち下がり速度を、10
0V/μsよりも遅く設定することを特徴とする。
パルスの電圧立ち下がり速度を、少なくとも、維持放電
電流が流れ始める時間から維持放電電流がピークとなる
時間までの間、100V/μsよりも遅く設定すること
を特徴とする。
に並んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加され
る走査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパ
ルスとにより、表示データのオン/オフ制御を行い、前
記表示データのオン/オフ制御を行った後に、前記表示
データがオン状態であるセルのみ維持放電を行うプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法において、前記維持放
電を発生させる正極性のパルスの電圧立ち上がり速度
を、100V/μsよりも遅く設定することを特徴とす
る。
パルスの電圧立ち上がり速度を、少なくとも、維持放電
電流が流れ始める時間から維持放電電流がピークとなる
時間までの間、100V/μsよりも遅く設定すること
を特徴とする。
に並んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加され
る走査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパ
ルスとにより、表示データのオン/オフ制御が行われ、
前記表示データのオン/オフ制御が行われた後に、前記
表示データがオン状態であるセルのみ維持放電が行われ
るプラズマディスプレイパネルにおいて、前記維持放電
を発生させるパルス出力ドライバと前記維持放電による
パルスが印加される電極との間に、直列に接続された抵
抗と、一端が予め決められた電位に接続されたコンデン
サとの少なくとも一方が挿入され、前記維持放電を発生
させる負極性のパルスの電圧立ち下がり速度が、100
V/μsよりも遅くなるような維持パルスを生成するこ
とを特徴とする。また、前記維持放電を発生させる負極
性のパルスの電圧立ち下がり速度が、少なくとも、維持
放電電流が流れ始める時間から維持放電電流がピークと
なる時間までの間、100V/μsよりも遅くなるよう
な維持パルスを生成することを特徴とする。
に並んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加され
る走査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパ
ルスとにより、表示データのオン/オフ制御が行われ、
前記表示データのオン/オフ制御が行われた後に、前記
表示データがオン状態であるセルのみ維持放電が行われ
るプラズマディスプレイパネルにおいて、前記維持放電
を発生させるパルス出力ドライバと前記維持放電による
パルスが印加される電極との間に、直列に接続された抵
抗と、一端が予め決められた電位に接続されたコンデン
サとの少なくとも一方が挿入され、前記維持放電を発生
させる正極性のパルスの電圧立ち下がり速度が、100
V/μsよりも遅くなるような維持パルスを生成するこ
とを特徴とする。また、前記維持放電を発生させる正極
性のパルスの電圧立ち下がり速度が、少なくとも、維持
放電電流が流れ始める時間から維持放電電流がピークと
なる時間までの間、100V/μsよりも遅くなるよう
な維持パルスを生成することを特徴とする。
おいては、維持放電を発生させるパルスが負極性である
場合にパルスの電圧立ち下がり速度が、また、維持放電
を発生させるパルスが正極性である場合にパルスの電圧
立ち上がり速度が、それぞれ、100V/μsよりも遅
く設定されているので、維持放電における発光効率が向
上する。
いて図面を参照して説明する。
ラズマディスプレイパネルの駆動方法の第1の実施の形
態を説明するための駆動パルスを示す図である。
図7及び図8に示したものと同様であり、その駆動方法
については印加されるパルスの形状以外は図9に示した
ものと同様である。
の立ち下がり速度V/t1を100V/μsよりも遅く
した形状のパルスを維持放電パルスとして利用してい
る。
して印加した場合の電圧の立ち下がり速度と発光効率と
の関係を示す特性図である。
V/t1を小さくすると発光効率は増加し、特に、電圧
の立ち上がり速度を100V/μsより遅くすると、発
光効率が著しく増加する。
圧の立ち下がり速度と発光効率との関係が図2に示した
ような関係であれば、維持放電パルスの電圧値が150
Vである場合、1000V/μs以上の通常の立ち下が
り速度の矩形パルスを維持放電パルスに用いると、発光
効率は1.46ルーメン/Wであるが、電圧の立ち下が
り速度を33V/μsとすれば、発光効率は2.12ル
ーメン/Wに増加する。この発光効率の45%の向上
は、PDPの消費電力を低減させ、放熱対策を緩和させ
ることができる。
例であるが、種々の放電ガス、PDPの構造における測
定の結果、概ね100V/μsの立ち上がり速度を境
に、同様な現象が見られた。
ラズマディスプレイパネルの駆動方法の第2の実施の形
態を説明するための駆動パルスを示す図である。
図7及び図8に示したものと同様であり、その駆動方法
については印加されるパルスの形状以外は図9に示した
ものと同様である。
の電圧値V1までは、通常の矩形パルスと同じ速い立ち
下がり速度で電圧を立ち下げ、その後、電圧立ち下がり
速度(V−V1)/t1が100V/μsよりも遅くなる
ようなゆっくりとした速度で電圧を立ち下げ、この形状
のパルスを維持放電パルスとして利用する。
効率との関係は図2と全く同じであるため、本形態で
は、第1の実施の形態の効果に加え、より短時間に維持
放電を発生させることができるという効果がある。
すれば、立ち下がり速度50V/μsを達成するために
かかる時間は2μs程度であり、第1の実施の形態にお
いて説明したパルス形状における3μsよりも短くて済
む。
ラズマディスプレイパネルの駆動方法の第3の実施の形
態を説明するための駆動パルスを示す図である。
図7及び図8に示したものと同様であり、その駆動方法
については印加されるパルスの形状以外は図9に示した
ものと同様である。
の立ち下がりが正弦波状であり、それにより、通常の矩
形パルスよりも鈍くなっている。この形状のパルスを維
持放電パルスに用いる。
より、瞬間的な立ち下がり速度が100V/μsよりも
遅くなるように周期、位相範囲を設定すれば、第1の実
施の形態において示したものと同様の効果が得られる。
ラズマディスプレイパネルの駆動方法の第4の実施の形
態を説明するための駆動パルスを示す図である。
図7及び図8に示したものと同様であり、その駆動方法
については印加されるパルスの形状以外は図9に示した
ものと同様である。
の立ち下がりが指数関数状であり、それにより、通常の
矩形パルスよりも鈍くなっている。この形状のパルスを
維持放電パルスに用いる。
により、瞬間的な立ち下がり速度が100V/μsより
も遅くなるように減衰時間等を設定すれば、第1の実施
の形態において示したものと同様の効果が得られる。
おいて、電圧の立ち下がり速度の遅速に関して説明した
が、本発明の効果を得るためには、少なくとも図10
(b)に示した放電電流の、流れ始める時間からピーク
値となる時間までの期間における電圧の立ち下がり速度
を、100V/μsよりも遅くすればよい。
するパルスを発生させるための回路の具体例を説明す
る。
するパルスを発生させるための回路の一構成例を示す回
路図である。
パルスを出力する維持パルス出力ドライバ1とPDPの
電極2との間に抵抗Rが直列に、また、コンデンサCが
一端が接地された状態で設けられており、抵抗Rとコン
デンサCとによりCRの積分回路が形成され、それによ
り、維持パルス出力ドライバ1から出力された維持パル
スの立ち下がり形状が、CRの積によって決まる時定数
の指数関数となり、図5に示した維持パルスが電極2に
印加される。
パルス出力ドライバ1と電極2との間に抵抗R及びコン
デンサCが設けられているが、抵抗Rのみが設けられて
いる場合においても抵抗Rと浮遊容量及び負荷容量との
間でCR回路が形成され、また、コンデンサCのみが設
けられている場合においてもコンデンサCと配線抵抗と
の間でCR回路が形成され、図5に示した維持パルスが
電極2に印加される。
ら−150Vの矩形パルスが出力される場合、C=1n
F、R=1kΩとすると、減衰時定数は1μsとなり、
電極に−50Vが印加されるときの瞬間的な電圧立ち下
がり速度が100V/μsとなる。放電電流が流れる時
間が、電極に−50Vが印加される時間よりも後であれ
ば、そのときの電圧の立ち下がり速度は100V/μs
よりも遅くなり、本発明の効果が得られる。
ても、パルスの電圧立ち下がり速度が100V/μsよ
りも遅くなるパルス形状であれば、本発明の効果を得る
ことができる。
9に示すような維持放電パルスが負極性である駆動波形
を用いて説明したが、維持放電パルスが正極性であって
も、パルスの立ち上がりを鈍くすることで、上記同様の
効果が得られる。
持パルスにおける発光効率を向上させることができるた
め、駆動シーケンス中の一部の維持パルスに本発明を適
用すれば、上記同様の効果を得ることができる。例え
ば、図9に示した駆動波形の共通電極に印加する維持パ
ルス25だけに本発明を適用する、または走査電極に印
加する維持パルス26にのみ本発明を適用しても、同様
の効果を得ることができる。
維持放電を発生させるパルスが負極性である場合にパル
スの電圧立ち下がり速度を、また、維持放電を発生させ
るパルスが正極性である場合にパルスの電圧立ち上がり
速度を、それぞれ、100V/μsよりも遅く設定して
いるため、維持放電における発光効率を向上させること
ができ、それにより、消費電力を低減させることができ
るとともに、放熱対策にかかるコストを削減することが
できる。
法の第1の実施の形態を説明するための駆動パルスを示
す図である。
場合の電圧の立ち下がり速度と発光効率との関係を示す
特性図である。
法の第2の実施の形態を説明するための駆動パルスを示
す図である。
法の第3の実施の形態を説明するための駆動パルスを示
す図である。
法の第4の実施の形態を説明するための駆動パルスを示
す図である。
発生させるための回路の一構成例を示す回路図である。
である。
極の構造を示す平面図である。
の各電極に印加する駆動電圧波形を示したタイミングチ
ャートである。
及びそれにより生じる放電電流波形を示す図であり、
(a)は駆動パルスを示す図、(b)は放電電流波形を
示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 行方向に並んだ走査電極と、列方向に並
んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加される走
査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパルス
とにより、表示データのオン/オフ制御を行い、前記表
示データのオン/オフ制御を行った後に、前記表示デー
タがオン状態であるセルのみ維持放電を行うプラズマデ
ィスプレイパネルの駆動方法において、 前記維持放電を発生させる負極性のパルスの電圧立ち下
がり速度を、100V/μsよりも遅く設定することを
特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のプラズマディスプレイ
パネルの駆動方法において、 前記維持放電を発生させる負極性のパルスの電圧立ち下
がり速度を、少なくとも、維持放電電流が流れ始める時
間から維持放電電流がピークとなる時間までの間、10
0V/μsよりも遅く設定することを特徴とするプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法。 - 【請求項3】 行方向に並んだ走査電極と、列方向に並
んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加される走
査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパルス
とにより、表示データのオン/オフ制御を行い、前記表
示データのオン/オフ制御を行った後に、前記表示デー
タがオン状態であるセルのみ維持放電を行うプラズマデ
ィスプレイパネルの駆動方法において、 前記維持放電を発生させる正極性のパルスの電圧立ち上
がり速度を、100V/μsよりも遅く設定することを
特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載のプラズマディスプレイ
パネルの駆動方法において、 前記維持放電を発生させる正極性のパルスの電圧立ち上
がり速度を、少なくとも、維持放電電流が流れ始める時
間から維持放電電流がピークとなる時間までの間、10
0V/μsよりも遅く設定することを特徴とするプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法。 - 【請求項5】 行方向に並んだ走査電極と、列方向に並
んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加される走
査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパルス
とにより、表示データのオン/オフ制御が行われ、前記
表示データのオン/オフ制御が行われた後に、前記表示
データがオン状態であるセルのみ維持放電が行われるプ
ラズマディスプレイパネルにおいて、 前記維持放電を発生させるパルス出力ドライバと前記維
持放電によるパルスが印加される電極との間に、直列に
接続された抵抗と、一端が予め決められた電位に接続さ
れたコンデンサとの少なくとも一方が挿入され、前記維
持放電を発生させる負極性のパルスの電圧立ち下がり速
度が、100V/μsよりも遅くなるような維持パルス
を生成することを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ル。 - 【請求項6】 請求項5に記載のプラズマディスプレイ
パネルにおいて、 前記維持放電を発生させる負極性のパルスの電圧立ち下
がり速度が、少なくとも、維持放電電流が流れ始める時
間から維持放電電流がピークとなる時間までの間、10
0V/μsよりも遅くなるような維持パルスを生成する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項7】 行方向に並んだ走査電極と、列方向に並
んだデータ電極とを有し、前記走査電極に印加される走
査パルスと、前記データ電極に印加されるデータパルス
とにより、表示データのオン/オフ制御が行われ、前記
表示データのオン/オフ制御が行われた後に、前記表示
データがオン状態であるセルのみ維持放電が行われるプ
ラズマディスプレイパネルにおいて、 前記維持放電を発生させるパルス出力ドライバと前記維
持放電によるパルスが印加される電極との間に、直列に
接続された抵抗と、一端が予め決められた電位に接続さ
れたコンデンサとの少なくとも一方が挿入され、前記維
持放電を発生させる正極性のパルスの電圧立ち下がり速
度が、100V/μsよりも遅くなるような維持パルス
を生成することを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ル。 - 【請求項8】 請求項7に記載のプラズマディスプレイ
パネルにおいて、 前記維持放電を発生させる正極性のパルスの電圧立ち下
がり速度が、少なくとも、維持放電電流が流れ始める時
間から維持放電電流がピークとなる時間までの間、10
0V/μsよりも遅くなるような維持パルスを生成する
ことを特徴とす るプラズマディスプレイパネル。
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