JP4284945B2 - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面型ディスプレイとして大型のテレビジョンや広告・情報等の公衆表示用への利用が拡大しているプラズマディスプレイ装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイ装置に使用される一般的な面放電型の交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ−ＰＤＰという）の構成の一例を図３に示す。図３（ａ）は、そのＡＣ−ＰＤＰの構造の一部を示した斜視図である。図３（ａ）に示すように、前面パネル１０において、前面ガラス基板１２の下面上に、ストライプ状の透明電極１６が複数本平行に形成され、これらの透明電極１６のそれぞれには金属等の電気抵抗の小さい材料からなるバス電極が積層されて行電極が構成されている。この行電極は、図３（ｂ）に示すように、第１の電極に相当する走査電極２（ＳＣ１，ＳＣ２，・・，ＳＣｎ）群と、走査電極２群のそれぞれと対をなす第２の電極に相当する維持電極３（ＳＵ１，ＳＵ２，・・，ＳＵｎ）群とが交互に配置されて構成されている。さらに、走査電極２群および維持電極３群を覆うように放電による生起電荷を壁電荷として帯電させるための誘電体層１４とＭｇＯ保護膜１５とが設けられている。
【０００３】
一方、背面パネル１１において、背面ガラス基板１３の上面には、前面パネル１０の走査電極２および維持電極３に対して交差するように列電極としてのアドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）群が設けられている。このアドレス電極４群を覆うように背面ガラス基板１３上に誘電体層１７が形成され、さらにその上に隔壁１８がアドレス電極４と平行に、かつアドレス電極４間の領域の直上に位置するように設けられている。さらに、隔壁１８の壁面と隣り合う隔壁１８の間の領域にある誘電体層１７の上には蛍光体層１９が塗布形成されている。
【０００４】
そして、この前面パネル１０と背面パネル１１とを行電極と列電極とが互いにほぼ直角に交差するように対向配置し、前面パネル１０と背面パネル１１の周辺部分を封着した後、前面パネル１０と背面パネル１１との間を真空に排気したうえで、希ガスからなる放電ガスを封入することで表示パネル１が構成されている。
【０００５】
そして、図３（ｂ）に示すように、表示パネル１から引き出された各電極端子に駆動回路を接続することによりプラズマディスプレイ装置が完成される。具体的には、走査電極２（ＳＣ１，ＳＣ２，・・，ＳＣｎ）群端子には走査電極駆動回路５が、維持電極３（ＳＵ１，ＳＵ２，・・，ＳＵｎ）群端子には維持電極駆動回路６がそれぞれ接続され、アドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）群端子にはデータドライバ７が接続されており、表示データに応じて書き込みパルスをアドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）群に印加し、行電極と列電極が交差する部分に形成されるセルで放電発光を生じさせることにより所望の画像表示を行う。
【０００６】
図３に示した面放電型ＡＣ−ＰＤＰを実際に駆動するために各種の駆動方式、駆動方法や駆動回路が提案されている（例：特開２０００−２４２２２４号公報）。
【０００７】
図４は面放電型ＡＣ−ＰＤＰを駆動するためのタイミングチャートの一例を示す図で、１画面を表示する１フレーム期間を複数のサブフィールドに分割して表示する駆動方式における１つのサブフィールドの駆動波形を示している。このサブフィールドは初期化期間、書き込み期間、維持期間、消去期間に分かれており、図４のタイミングチャートで示す一連のパルスからなる駆動電圧を走査電極２（ＳＣ１，ＳＣ２，・・，ＳＣｎ）群端子、維持電極３（ＳＵ１，ＳＵ２，・・，ＳＵｎ）群端子およびアドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）群端子に印加することにより表示駆動を行うことができる。以下、それぞれの期間ごとに説明する。
【０００８】
初期化期間には、書き込み期間に先立って走査電極駆動回路５が維持電極３およびアドレス電極４に対して正極性の初期化パルスを走査電極２（ＳＣ１，ＳＣ２，・・，ＳＣｎ）に印加し、各セルに初期化放電を生じさせてＭｇＯ保護膜１５（誘電体層１４）および誘電体層１７上に壁電荷を蓄積する。これによって、後に続く書き込み放電を生じやすくする。
【０００９】
書き込み期間では、走査電極駆動回路５が走査電極２に順次、負極性のパルスを印加することにより走査していく。表示データがある場合、走査電極２を走査している間に、アドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）に正極性のデータパルスを印加すると、走査電極２とアドレス電極４との間で放電が起こり、走査電極２上のＭｇＯ保護膜１５（誘電体層１４）の表面に壁電荷が形成され、データの書き込みが行われる。
【００１０】
続く維持期間では一定の期間、走査電極２と維持電極３（ＳＵ１，ＳＵ２，・・，ＳＵｎ）との間に放電を維持するのに十分な電圧を印加する。これにより、走査電極２と維持電極３との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層１９を励起発光させる。書き込み期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層１９の励起発光は起こらない。
【００１１】
消去期間では、前の維持期間において走査電極２および維持電極３からなる行電極と、列電極としてのアドレス電極４それぞれの上にある誘電体層１４，１７に蓄積された壁電荷を消去するために、走査電極２に消去パルスを印加する。
【００１２】
このタイミングチャートと同様な一連の駆動電圧パルスを引き続き各サブフィールドにも印加して１フレームの画像が表示される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
できるだけ消費電力を抑えた電気製品が望まれる今日では、ＡＣ−ＰＤＰにおいても駆動時の消費電力を低くすることに期待が寄せられている。特に昨今の大画面化および高精細化の動向によって、開発されるＡＣ−ＰＤＰの消費電力が増加傾向にあるため、省電力化を実現させる技術への要望が高くなっている。
【００１４】
しかしながら、単にＡＣ−ＰＤＰの消費電力を減らす対策を行うだけでは、上記のような面放電型ＡＣ−ＰＤＰでは、複数対の表示電極間で発生する放電規模が小さくなってしまい、十分な発光量が得られなくなるので、消費電力を抑えながらも良好な表示性能を得る、すなわち良好な発光効率を得る必要がある。発光量が不足すればＰＤＰの表示性能が低下するため、単純にＰＤＰの消費電力を減らすといった対策は、発光効率を向上させるための有効な対策とは言いがたい。
【００１５】
また発光効率を向上させるために、例えば蛍光体が紫外線を可視光に変換する際の変換効率を向上させる研究もなされているが、現段階ではあまり際だった改善は見られておらず、ＡＣ−ＰＤＰのようなガス放電表示装置において、発光効率を適切に確保することは、依然として研究の余地が残されている。
【００１６】
例えば、図４に示したような面放電型ＡＣ−ＰＤＰの駆動方式においては、アドレス電極４は書き込み期間において放電させたいセルのみ電圧を印加し、それ以外の期間は電圧を印加しない。この場合、維持放電期間の放電空間は走査電極２と維持電極３との間にのみ強い放電が起こり、アドレス電極４側まで放電が広がりにくくなる。それにともない、紫外線がプラズマの自己吸収などの諸原因により蛍光体に届きにくくなり、発光効率の向上に課題が残る。したがって、発光効率低下を抑えた面放電型ＡＣ−ＰＤＰの駆動方式の開発は焦眉であった。
【００１７】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであって、発光効率を適切に確保し、これによって低い消費電力でありながら、良好な表示性能を得るための放電規模を確保することを可能にするＡＣ−ＰＤＰの駆動方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、互いに隣接し並行して複数配置されて対をなす走査電極および維持電極からなる行電極と、この行電極に交差するように複数配置された列電極とを有し、前記行電極と列電極が交差する領域に複数の放電セルを形成したプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、前記複数の放電セルにおいて初期化放電を発生させる初期化期間と、表示データに応じて前記放電セルに壁電荷を形成して表示データの書き込みを行う書き込み期間と、前記書き込み期間に表示データが書き込まれた放電セルの走査電極および維持電極からなる行電極に交互に維持パルスを印加して維持放電を発生させる維持期間とを有し、前記維持期間において、前記列電極に維持パルスに同期させてパルス電圧を印加するように構成し、かつ前記維持期間に行電極に印加する維持パルスのパルス幅をｔ ₁ とし、列電極に印加するパルスのパルス幅をｔ ₂ としたとき、ｔ ₁ ＞ｔ ₂ となるように構成するとともに、前記列電極に印加するパルスは、前記行電極に維持パルスを印加してから（ｔ ₁ −ｔ ₂ ）の時間が経過したときに印加し始めることを特徴とする。
【００１９】
これらの構成により、維持放電期間中にアドレス電極に電圧を印加することにより、維持電極から放出される電子をアドレス電極側に引き込み、放電を開始させてそれを維持電極側の放電に広げることが可能となり、放電で生じたプラズマが膨らみ、プラズマからの紫外線が、より蛍光体層に近づいて可視光を励起発光させることが可能となり、ＡＣ−ＰＤＰの発光強度が増加して、高輝度の明るいＡＣ−ＰＤＰ表示装置を実現できることとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態で説明に使用する、面放電型のＡＣ−ＰＤＰの表示パネルおよび、駆動回路を取り付けた表示ユニットの構成については、図３に示した構成と同様な構成であるが、本発明はこの構成を用いた例に限定されるものではない。
【００２１】
図１に示したのは、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置を駆動するためのタイミングチャートの例である。図４に示した一般的なＡＣ−ＰＤＰを駆動するためのタイミングチャートと同様に、一連のパルスからなる駆動電圧を走査電極２（ＳＣ１，ＳＣ２，・・，ＳＣｎ）群端子、維持電極３（ＳＵ１，ＳＵ２，・・，ＳＵｎ）群端子およびアドレス電極４（Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎ）群端子に印加して表示駆動させている。図１に示したタイミングチャートは、図４と同様に、１画面を表示する１フレーム期間を複数のサブフィールドに分割して表示する駆動方式における１つのサブフィールドの駆動波形を示している。
【００２２】
本発明におけるプラズマディスプレイ装置の駆動方法が図４に示したタイミングチャートによる駆動方法と異なるのは、アドレス電極に印加するパルスの駆動波形が、維持期間において、図４に示した一般的な駆動波形では０電位のままであるのに対し、本発明における駆動方式では、行電極の走査電極に印加する維持パルスに同期したパルス電圧を列電極のアドレス電極に印加している。このとき重要なのは、図１の下部に維持期間における走査電極２とアドレス電極４にそれぞれ印加する駆動パルス波形の一部を拡大して示したように、維持期間に行電極の走査電極２に印加する維持パルスのパルス幅をｔ₁とし、この維持パルスに同期させて、アドレス電極４に印加するパルスのパルス幅をｔ₂とすると、ｔ₁＞ｔ₂となっていることである。
【００２３】
この条件で維持放電期間中に、アドレス電極４にパルス電圧を印加することにより、維持電極３から放出される電子をアドレス電極４側に引き込み、放電を開始させてそれを維持電極３側の放電につなげることが可能となり、放電により発光する紫外線（ＵＶ）光の減衰を抑えることが可能になる。
【００２４】
次に、現象的に放電状態の推移を概念的に図示した図２により説明する。
【００２５】
図２は、図３の一般的なＡＣ−ＰＤＰの１つの放電セルについて、ＸＸ方向で切断した概念図をそれぞれ示している。図２において、初期化期間、書き込み期間を経て維持期間に入り、維持電極３と走査電極２との間に放電を維持するのに十分な電圧の駆動パルスを印加すると、走査電極２と維持電極３との間に放電プラズマが図２（ａ）にＤ１で示すように生成される。このとき、アドレス電極４を０電位のままで何ら電位変化を加えないならば、放電プラズマから生ずる紫外線により蛍光体層１９を励起発光させる通常の駆動になるだけである。
【００２６】
しかし、（ｔ₁−ｔ₂）の時間が経過したとき、アドレス電極４に図１に示したようなパルスが印加され始めると、走査電極２と維持電極３との間に生成したプラズマが、プラズマ中の電子ｅ^-の両極性拡散によって図２（ｂ）にＤ２で示すように膨らみ始め、ｔ ₂ 時間を経過すると、走査電極２と維持電極３との間に生成したプラズマは図２（ｃ）にＤ３で示すようになるまで膨張する。図２（ｃ）の状態では、図中に破線の矢印で示した紫外線（ＵＶ）光は蛍光体に、より近づくことと、発光に寄与する紫外線のプラズマへの吸収の影響が少なくなることから、発光強度が大きくなる。
【００２７】
したがって、維持期間に、行電極の走査電極２に印加する維持パルスに同期させて、アドレス電極４に図１に示したパルス電圧を印加することで、ＡＣ−ＰＤＰの発光強度が増加することになる。この結果、高輝度の明るいＡＣ−ＰＤＰ表示装置が実現できるだけでなく、同じ輝度で表示させるならば、消費電力を低減させることが可能になる。
【００２８】
なお、上記の本発明の実施の形態で説明したＡＣ−ＰＤＰの駆動方法は、維持期間に走査電極２に印加する維持パルスに同期させて、アドレス電極４にパルス状の電圧を印加する方法により、維持電極３から放出される電子をアドレス電極４側に引き込み、放電を開始させてそれを維持電極３側の放電につなげることで、放電領域が蛍光体層１９の表面に近づき、可視光の発光強度が増大し、発光効率を向上させるものであったが、維持期間に維持電極３に印加する維持パルスに同期させて、アドレス電極４にパルス電圧を印加する方法であっても同様の効果が得られる。
【００２９】
以上説明したように、本発明におけるＡＣ−ＰＤＰの駆動方法は、維持期間において、列電極に維持パルスに同期させてパルス電圧を印加するように構成し、かつ維持期間に行電極に印加する維持パルスのパルス幅をｔ ₁ とし、列電極に印加するパルスのパルス幅をｔ ₂ としたとき、ｔ ₁ ＞ｔ ₂ となるように構成するとともに、列電極に印加するパルスは、行電極に維持パルスを印加してから（ｔ ₁ −ｔ ₂ ）の時間が経過したときに印加し始めることにより、維持期間に印加される維持パルスにより走査電極２、維持電極３間に生成されるプラズマを維持パルスに同期してアドレス電極４に印加するパルス電圧により膨張させて発光強度を増加させることに特徴がある。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＡＣ−ＰＤＰの駆動方法は、維持期間において、列電極に維持パルスに同期させてパルス電圧を印加するように構成し、かつ維持期間に行電極に印加する維持パルスのパルス幅をｔ ₁ とし、列電極に印加するパルスのパルス幅をｔ ₂ としたとき、ｔ ₁ ＞ｔ ₂ となるように構成するとともに、列電極に印加するパルスは、行電極に維持パルスを印加してから（ｔ ₁ −ｔ ₂ ）の時間が経過したときに印加し始めることにより、維持電極から放出される電子をアドレス電極側に引き込み、放電を開始させてそれを維持電極側の放電につなげることで、放電プラズマが発生する紫外線（ＵＶ）光の減衰が少なくなり、発光の高効率化が可能となり、これにより発光効率を適切に確保し、低い消費電力でありながら、良好な表示性能を得るための放電規模を確保することが可能なＡＣ−ＰＤＰの駆動方法を提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置を駆動するためのタイミングチャート
【図２】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態の駆動方法におけるプラズマディスプレイ装置の放電状態の推移を示す概念図
【図３】 （ａ）は一般的なプラズマディスプレイ装置の構造の一部を示した斜視図
（ｂ）はプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図
【図４】 一般的なプラズマディスプレイ装置を駆動するためのタイミングチャート
【符号の説明】
１ 表示パネル
２ 走査電極
３ 維持電極
４ アドレス電極
５ 走査電極駆動回路
６ 維持電極駆動回路
７ データドライバ（アドレス電極駆動回路）
１０ 前面パネル
１１ 背面パネル
１２ 前面ガラス基板
１３ 背面ガラス基板
１４，１７ 誘電体層
１５ （ＭｇＯ）保護膜
１６ 透明電極
１８ 隔壁
１９ 蛍光体層

Claims (1)

1. 互いに隣接し並行して複数配置されて対をなす走査電極および維持電極からなる行電極と、この行電極に交差するように複数配置された列電極とを有し、前記行電極と列電極が交差する領域に複数の放電セルを形成したプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、前記複数の放電セルにおいて初期化放電を発生させる初期化期間と、表示データに応じて前記放電セルに壁電荷を形成して表示データの書き込みを行う書き込み期間と、前記書き込み期間に表示データが書き込まれた放電セルの走査電極および維持電極からなる行電極に交互に維持パルスを印加して維持放電を発生させる維持期間とを有し、前記維持期間において、前記列電極に維持パルスに同期させてパルス電圧を印加するように構成し、かつ前記維持期間に行電極に印加する維持パルスのパルス幅をｔ ₁ とし、列電極に印加するパルスのパルス幅をｔ ₂ としたとき、ｔ ₁ ＞ｔ ₂ となるように構成するとともに、前記列電極に印加するパルスは、前記行電極に維持パルスを印加してから（ｔ ₁ −ｔ ₂ ）の時間が経過したときに印加し始めることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法。

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