JPH11109914A

JPH11109914A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法

Info

Publication number: JPH11109914A
Application number: JP9271458A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hashimoto; 隆橋本; Akihiko Iwata; 明彦岩田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ＡＣ型ＰＤＰの効率を向上させる。【解決手段】任意の輝度を得るために指定回数行なう
維持放電を外部印加電圧主体の第１の放電と、壁電荷主
体の第２の放電で構成し、第２の放電を大きくする方向
に補助パルスを印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は交流型プラズマデ
ィスプレイパネル（以下、ＡＣ−ＰＤＰと称する）、特
に面放電型のＡＣ−ＰＤＰ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パネルは、周知の
ように２枚のガラス板の間に微少な放電セル（画素）を
作り込んだ構造で、薄型のテレビジョンまたはディスプ
レイモニタとして種々研究されており、その中の一つに
メモリ機能を有する交流型プラズマディスプレイパネル
（ＡＣ−ＰＤＰ）が知られている。ＡＣ−ＰＤＰの一つ
として面放電型のＡＣ−ＰＤＰがある。図１４は面放電
型ＡＣ−ＰＤＰの構造を示す斜視図であり、このような
構造の面放電型ＡＣ−ＰＤＰは例えば特開平７−１４０
９２２号公報や特開平７−２８７５４８号公報に示され
ている。図において、１は面放電型プラズマディスプレ
イパネル、２は表示面である前面ガラス基板、３は前面
ガラス基板２と放電空間を挟んで対向配置された背面ガ
ラス基板である。４及び５は前面ガラス基板上に互いに
対となるように形成された第１の行電極Ｘ₁ 〜Ｘ_n 及び
第２の行電極Ｙ₁ 〜Ｙ_n 、６はこれら行電極上に被覆さ
れた誘電体層、７は誘電体層上に蒸着などの方法で形成
されたＭｇＯ（酸化マグネシウム）である。８は背面ガ
ラス基板上に行電極と直交するように形成された列電極
Ｗ₁ 〜Ｗ_m 、９は列電極上に形成された蛍光体層で、列
電極毎にそれぞれ赤，緑，青に発光する蛍光体層が順序
よくストライプ状に設けられている。１０は各列電極間
に形成された隔壁で、隔壁は放電セルを分離する役割の
他にＰＤＰを大気圧により潰れないようにする支柱の役
割もある。ガラス基板間の空間にはＮｅ−Ｘｅ混合ガス
やＨｅ−Ｘｅ混合ガスなどの放電用ガスが大気圧以下で
封入され、互いに対となる行電極と直交する列電極の交
点の放電セルが画素となる。以下、第１の行電極をＸ電
極、第２の行電極をＹ電極、列電極をＷ電極と呼ぶ場合
もある。

【０００３】図１５に示すＡＣ−ＰＤＰは第１の行電極
４と第２の行電極５が誘電体層６によって被覆されてお
り、表示に際しては、両行電極間に交互に電圧パルスを
印加し、半周期毎に極性の反転する放電を起こし、セル
を発光させる。カラー表示では、各セルに形成された蛍
光体層９が放電からの紫外線によって励起され発光す
る。表示用の放電を行う第１の行電極４と第２の行電極
５が誘電体層６で被覆されているので、各セルの電極間
で一度放電が起こると放電空間中で生成された電子やイ
オンは印加電圧の方向に移動し、誘電体層６の上に蓄積
する。この誘電体層上に蓄積した電子やイオンなどの電
荷を壁電荷と呼ぶ。この壁電荷が形成する電界が、印加
電界を弱める方向に働くため、壁電荷の形成にともな
い、放電は急速に消滅する。放電が消滅した後、先の放
電と極性の反転した電界が印加されると、今度は壁電荷
が形成する電界と印加電界が加算される方向に重畳する
ため、先の放電に比べ低い印加電圧で放電可能となる。
それ以降はこの低い電圧を半周期毎に反転させることに
よって、放電を維持することができる。もちろん、定常
状態において壁電荷量は外部印加電圧値に依存し、外部
印加電圧以上の壁電荷は形成し得ない。従って、セルに
かかる放電のための実効電圧は外部印加電圧が主体であ
くまでも壁電荷はその補佐として働いているということ
ができる。ここでは、電圧パルス立ち上がりのこの放電
を「外部印加電圧主体の放電」と呼ぶ。一方、外部印加
電圧が非常に高電圧の場合、形成する壁電荷が放電開始
電圧以上になる場合がある。このとき、電圧パルスの立
ち下がりでは壁電荷だけで放電することになる。外部の
電圧が印加されていない状態で発生するこの放電は自己
消去放電と呼ばれる場合がある。ここでは、外部に電圧
が印加されている場合も含め実効電圧が壁電荷が主体で
外部印加電圧が補佐として働く放電を「壁電荷主体の放
電」と呼ぶ。

【０００４】また、このように一度点灯すると壁電荷が
形成し、それ以降低い印加電圧で維持する放電を維持放
電と呼び、半周期毎に第１の行電極４及び第２の行電極
５に印加される電圧パルスを維持パルスと呼ぶ。この維
持放電は壁電荷が消滅されるまで、維持パルスが印加さ
れる限り持続される。壁電荷を消滅させることを消去と
呼び、一方、最初に壁電荷を誘電体上に形成することを
書き込みと呼ぶ。

【０００５】ＡＣ−ＰＤＰの画面の任意のセルについて
書き込みを行い、その後、維持放電を行うことによっ
て、文字・図形・画像などを表示することができ、また
書き込み、維持放電、消去を高速に行うことによって、
動画表示もできることとなる。階調表示を行う場合は、
維持放電で発光させる時間を制御することで行うことが
できる。

【０００６】放電空間中で生成された荷電粒子（ここで
は電子やイオンおよび励起物を総称して呼ぶ）は、次の
放電における放電確率をあげ、また、放電開始電圧をさ
げる効果を持つ。ＤＣ型ＰＤＰでは例えば、特開平１−
２７４３３９号公報に示されるごとく表示セルに隣接し
て補助放電セルを設けており、そこで補助放電を起こす
ことにより表示セルの書き込み電圧を下げ、放電確率を
高めている。また、維持放電は書き込み放電直後に行わ
れ、荷電粒子が存在し放電開始電圧が下がる分、低い印
加電圧で放電可能となる。放電を停止させるには単純に
維持パルスに荷電粒子が消滅するだけの休止期間を設け
るだけでよくＡＣ型ＰＤＰのように壁電荷を消滅させる
ための消去動作を行う必要はない。荷電粒子の寿命は封
入ガス圧、ガス種、セル構造に依存するがおよそ１０〜
２０μsec 程度である。このような荷電粒子を利用した
ＤＣ型ＰＤＰのメモリ機能はパルスメモリと呼ばれる。

【０００７】図１６は例えば特開平７−１６０２１８号
公報に示された、従来のプラズマディスプレイパネルの
駆動方法の１サブフィールド内の電圧波形を示す図であ
る。１サブフィールドは表示履歴を消去するためのリセ
ット期間と表示するセルを選択するためのアドレス期間
と指定回数放電すること所要の輝度を得るための維持期
間から構成される。図の電圧波形は上から順に列電極Ｗ
_j 、第１の行電極Ｘ、第２の行電極Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ_n の
印加電圧波形である。

【０００８】まず、リセット期間では図１６中ａで全画
面に共通に接続された第１の行電極Ｘに全面書き込みパ
ルスＰｘｐが印加される。この全面書き込みパルスＰｘ
ｐはプライミングパルスと呼ばれる場合もある。この全
面書き込みパルスＰｘｐは第１の行電極Ｘと第２の行電
極Ｙ間の放電開始電圧以上に設定され、１０μsec 程度
の充分長い時間印加されているので、前のサブフィール
ドの発光・非発光に関係なく全セルが放電発光する。こ
のとき列電極Ｗにも電圧パルスＰｗｐが印加されている
が、これは第１の行電極Ｘと列電極Ｗの間で放電が起こ
りにくくするように、Ｘ−Ｗ電極間の電位差を小さくす
るためのもので、Ｘ−Ｙ電極間電圧のおよそ１／２の値
に設定される。全面書き込みパルスＰｘｐが印加される
とＸ−Ｙ電極間で強い放電が起こり、Ｘ−Ｙ電極間に多
量の壁電荷が蓄積し放電が終了する。次に図中ｂで全面
書き込みパルスＰｘｐが立ち下がり、第１の行電極Ｘ及
び第２の行電極Ｙの印加電圧がなくなると、Ｘ−Ｙ電極
間には先の全面書き込みパルスＰｘｐで蓄積した壁電荷
による電界が残る。この電界は放電開始電圧を超えるた
め、自己消去放電が起こり、壁電荷は消滅する。

【０００９】このように前のサブフィールドでの壁電荷
の“有り”“無し”に関係なく、全セルを書き込みそし
て消去することにより全画面のセルの壁電荷を“無し”
の状態にすることができ、リセットが行われる。

【００１０】リセット期間が終わり図中ｃのときには第
１の行電極Ｘ上にはマイナス電荷が、第２の行電極Ｙに
はプラス電荷がわずかに残る状態となる。この残存量は
セルの特性に依存し、放電開始電圧の低いセル（点灯し
やすいセル）は少量の、放電開始電圧の高いセル（点灯
しにくいセル）は多量の壁電荷が残る。これは、次に点
灯させるときに逆にセルのばらつきを緩和する方向に働
く。また、放電セル内には前の全面書き込みパルスＰｘ
ｐによる放電で生じた荷電粒子が微量に残っている。こ
の荷電粒子は上述の開始電圧を下げる効果はもはやな
く、次の書き込みでの放電を確実にするよう働く。すな
わち、書き込み放電の種火となる。これが全面書き込み
パルスＰｘｐがプライミング（種火）パルスと呼ばれる
理由である。従って、プライミング（種火）効果と消去
の効果を一つのパルスで兼ね備え、さらに消去後にセル
のばらつきを吸収する“自己調整機能”を備えたこの方
式はプラズマディスプレイパネルを安定動作させる上で
かなり良い方式である。尚、このプライミング効果は数
ｍsec の時定数があるため、数サブフィールドに１回全
面書き込みパルスＰｘｐを印加し、残りのサブフィール
ドには、パルス幅の狭いあるいは電圧値の低い消去パル
スを印加して前サブフィールド点灯していたセルのみ放
電させ、消去してもよい。特開平８−２７８７６６号公
報には前サブフィールド点灯していたセルと点灯してい
ないセルで放電遅れ時間が異なることを利用し、プライ
ミングパルスと同電圧で幅の狭いパルスを印加すること
で全面点灯回数を減らしコントラストを向上させる方法
が示されている。

【００１１】アドレス期間になると独立した第２の行電
極Ｙ1 〜Ｙn に順に負のスキャンパルスＳｃｙｐが印加
され、走査が行われる。一方、列電極Ｗには画像データ
内容に応じて正のアドレスパルスＡｗｐが印加される。
この第２の行電極Ｙに印加されるスキャンパルスＳｃｙ
ｐと、列電極Ｗに印加されるアドレスパルスＡｗｐによ
って、画面の任意のセルをマトリクス選択できる。スキ
ャンパルスＳｃｙｐとアドレスパルスＡｗｐの合計電圧
値は、セルのＹ−Ｗ電極間の放電開始電圧以上に設定さ
れているので、スキャンパルスＳｃｙｐとアドレスパル
スＡｗｐが同時に印加されたセルはＹ−Ｗ電極間で放電
が起こる。また、アドレス期間中、共通の第１の行電極
Ｘは正の電圧値に保たれている。この電圧値はスキャン
パルスＳｃｙｐの電圧値と合計してもＸ−Ｙ電極間で放
電しないが、Ｙ−Ｗ電極間で放電が起こったとき、この
放電をトリガにして、同時にＸ−Ｙ電極間でも放電が起
こるような電圧値に設定されている。このＹ−Ｗ電極間
の放電をトリガにして起こるＸ−Ｙ電極間の放電は書き
込み維持放電と呼ばれることがある。この書き込み維持
放電によって第１及び第２の行電極上には壁電荷が蓄積
される。

【００１２】アドレス期間における全画面の走査が終わ
った後、全画面一斉に維持パルスＳｐが印加され、アド
レス期間でアドレスされ壁電荷を蓄積したセルのみ維持
放電を行う。そして、再び次のサブフィールドとなりリ
セット期間で全セルに全面書き込みパルスＰｘｐが印加
されリセットが行われる。

【００１３】上記のようにＡＣ−ＰＤＰの画面全体でア
ドレス期間と維持放電期間を分離する駆動方法は「アド
レス・維持分離法」と呼ばれ、現在のＡＣ−ＰＤＰでは
一般的な公知の技術である。

【００１４】次にＡＣ−ＰＤＰの効率について述べる。
図１７は“プラズマディスプレイ最新技術”（御子柴：
ＥＤリサーチ，１９９６年発行）に示された電流密度と
発光効率の関係を示したものである。このように電流密
度をさげれば効率が向上することは周知の事実である。
電流密度を下げる方法として、駆動電圧をさげる方法や
放電が終了する前（放電電流が流れきる前）に外部印加
電圧を強制的にたちさげる方法が知られている。前者は
例えば特開平３−２１９５２８号公報（図１８）に示さ
れているように主電極の前に補助電極を用い、補助電極
の放電をトリガに主電極の電圧を低減させる方法が知ら
れている。後者はタウンゼント放電とよばれることもあ
る。例えば特開平７−１３４５６５号公報では維持期間
中の第１パルスだけ長くし、放電を安定にさせた後、第
２パルス以降で非常に幅の狭いパルスを印加し放電電流
終了前にパルスを立ち下げることで電流密度を低くして
いる。また、これらの方法以外にも自己消去放電をさせ
ることにより壁電荷を下げ、実効電圧（印加電圧＋壁電
荷）を下げることも考えることができる。図１９は外部
印加電圧と効率の関係を示す図である。電圧値はパネル
の構造、封入ガスに、ガス種により異なるが、電極が誘
電体で覆われた構造を持つＰＤＰは定性的に同じ特性線
を得ることができる。低電圧側では電圧の上昇とともに
効率が低下していること、高電圧側では逆に効率が上昇
していること、が分かる。この高電圧側の上昇が自己消
去が生じている領域である。

【００１５】維持放電期間中に自己消去放電を利用する
ものには例えば特開平８−３１４４０５号公報がある。
図２０はその時の電圧波形図である。本方式は放電開始
電圧が荷電粒子等に影響されない定常状態で利用されて
おり、電圧印加期間中に放電開始電圧以上の十分な壁電
荷を蓄積し、維持期間のパルスとパルスの間（以降、休
止期間と呼ぶ）を接地状態とすることで、休止期間中に
自己消去放電を生じさせる方法である。休止期間中は外
部印加電圧が存在しないため表示電極に荷電粒子が引き
寄せられずイオン衝撃がないとし、印加回数に対して２
倍の発光回数を得ることを特徴としている。さらに、こ
こで用いられている自己消去放電はパルス幅を狭めると
蓄積壁電荷量が減るため自己消去放電がおこらず、また
印加電圧をさげると自己消去放電がおこらないとし、自
己消去放電を制御することで階調表示に役立てるという
ものである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】駆動方法を改良するこ
とで効率向上を図ろうとすると、図１９に示されるごと
くマージンの下限付近か上限付近を利用しなければなら
ない。低電圧領域では点灯させるべきセルが点灯できな
くなり、高電圧領域（自己消去領域）では非点灯である
はずのセルが点灯してしまうという問題が起る可能性が
ある。実際のＰＤＰの量産性を考慮し、マージンの広い
（歩留まりのよい）パネルを作成するためには、マージ
ンの中間付近に動作点を選ばざるを得ず結果的に非常に
効率の悪い領域を使用していることになる。

【００１７】また、高電圧のパルスを印加することで得
る自己消去放電は高電圧であるがゆえにＸ−Ｙ電極間の
みならずＷ電極との放電を引き起こす。自己消去放電を
利用しなければ１度Ｗ電極と放電が起きたとしても、Ｗ
電極上の壁電荷がマスクとなり交流駆動できない。従っ
て、２度と放電は起こらない。しかし、自己消去放電を
利用すると立ち上りでＷ電極と放電した壁電荷が立ち下
がりで再度放電し、無くなってしまうため、放電は持続
してしまう。Ｗ電極との放電は誤アドレスの原因のみな
らず、蛍光体をカソードとして使用する（スパッタを引
き起こす）ことによる蛍光体劣化の原因にもなってい
た。

【００１８】さらに、高電圧での駆動はＰＤＰのような
容量性負荷に対して電圧の２乗に比例する回路の損失が
大きくなるという問題もある。

【００１９】また、自己消去放電を積極的に利用しよう
としても休止期間中は電極が接地状態であるため、印加
パルスの立ち下がりで発生する放電は壁電荷分でしか放
電することはできず、必然的に放電の強さが制限されて
いた。

【００２０】高コントラストを得ようとしたときの従
来の駆動方法にも問題がある。高コントラストを得るた
めには従来の技術にのべたように、例えば、全面点灯回
数を数サブフィールドに１回とし、残りのサブフィール
ドは前サブフィールド点灯していたセルのみ点灯し消去
すればよい。このとき、自己消去放電のもつ「自己調整
機能」を利用するならばパルス幅を狭めなければならな
いが、パルス幅に対する裕度は小さく、わずかに広いだ
けでも前サブフィールド非点灯であったセルが点灯して
しまう。また、セルによっては中途半端に放電するため
自己消去できるだけの壁電荷が蓄積する前に放電が終了
してしまい、誤放電の原因となっていた。自己消去放電
を利用しない消去（例えば細幅消去）を使用すると全面
点灯を行なったサブフィールドと行なっていないサブフ
ィールドとでは残存壁電荷の状態が異なり、サブフィー
ルドごとに動作マージンが異なってしまう。

【００２１】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、従来高電圧を印加することで、引
き起こしていた壁電荷主体の立ち下がり放電を低電圧、
且つ最大限に起こさせることで、回路損失を増やすこと
なく、マージンを低下させることなく、ＰＤＰの効率を
向上させるものである。

【００２２】また、維持期間中に自己消去パルスを用る
ことで持続してしまうＷ電極との間の放電を、防ぐもの
である。

【００２３】さらに、この壁電荷主体の放電を消去に利
用することにより全面点灯を用いたサブフィールドと用
いないサブフィールドとの動作点を等しくし、かつ、壁
電荷主体の放電の持つ「自己調整機能」を利用すること
でセルのばらつきを緩和するものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成に
よるプラズマディスプレイの駆動方法は、任意の輝度を
得るために指定回数行う維持放電を外部印加電圧主体の
第１の放電と生成された壁電荷を主体とした第２の放電
で構成するようにしたものである。

【００２５】この発明の第２の構成によるプラズマディ
スプレイの駆動方法は、維持放電における第２の放電は
第１の放電で発生した荷電粒子を利用し、放電開始電圧
の低い状態で発生させるようにしたものである。

【００２６】また、この発明の第３の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、上記維持放電自体が荷電
粒子による放電開始電圧の低い状態で持続されるように
したものである。

【００２７】また、この発明の第４の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、維持放電パルスのパルス
幅を１．６μsec 以下とするよう規定するものである。

【００２８】また、この発明の第５の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、維持放電パルスのパルス
とパルスの休止期間を０．８μsec 以上と規定するもの
である。

【００２９】また、この発明の第６の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、さらにまた、維持放電の
パルスの立ち下がりを３００nsec以下と規定するもので
ある。

【００３０】また、この発明の第７の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、任意の輝度を得るために
指定回数行う維持放電を外部印加電圧主体の第１の放電
と生成された壁電荷を主体とした第２の放電で構成し、
第２の放電終了時に残存壁電荷の極性が反転しない値ま
で第２の放電を積極的に利用する方向に補助パルスを印
加するものである。

【００３１】また、この発明の第８の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、上記補助パルスは維持パ
ルスの立ち下がりにＧＮＤレベルに対してマイナスに形
成するものである。

【００３２】また、この発明の第９の構成によるプラズ
マディスプレイの駆動方法は、上記補助パルスは維持パ
ルスの立ち下がりに他方の電極をＧＮＤレベルに対しプ
ラスに形成するものである。

【００３３】また、この発明の第１０の構成によるプラ
ズマディスプレイの駆動方法は、上記駆動方法はセルを
任意に選択するアドレス期間と選択されたセルを指定回
数同時に放電を行う維持期間とに分離されるものであ
る。

【００３４】また、この発明の第１１の構成によるプラ
ズマディスプレイの駆動方法は、上記維持期間中は第３
の電極がフローティング状態となる時間を持つようにす
るものである。

【００３５】また、この発明の第１２の構成によるプラ
ズマディスプレイの駆動方法は、上記第１の放電と第２
の放電から形成される維持パルスを消去パルスとして利
用するものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本発明の一実施の形態を図について説明
する。使用されるパネルは図１４と同様な従来のパネル
でよい。図１はこの発明の実施の形態１であるプラズマ
ディスプレイパネルの駆動方法を示す電圧波形（タイミ
ングチャート）であり、図において、電圧波形は上から
順に、列電極Ｗｊ，第1の行電極Ｘｉ，第2の行電極Ｙｉ
に印加される電圧波形である。ＰｘｐはＸｉ電極に印加
される全面書き込み及び全面消去を行なうプライミング
パルス（全面書き込みパルス）、Ｐｗｐは同タイミング
でＷｊ電極に印加されるパルスである。これらは数サブ
フィールドに１回印加されればよいが、全サブフィール
ドに印加されていても良い。Ｓｐは維持放電を行なう維
持パルス、Ｓｃｙｐは走査用のスキャンパルス、Ａｗｐ
は表示データ内容に応じて印加されるアドレスパルスで
ある。本実施の形態においては、例えば、プライミング
パルスＰｘｐはパルス幅７μsec 、電圧３１０Ｖ、Ｐｗ
ｐは電圧１５０Ｖ、維持パルスＳｐは１８０Ｖ、スキャ
ンパルスＳｃｐは−１８０Ｖ、アドレスパルスＡｗｐは
６０Ｖに設定されている。尚、ここでは消去のための特
別なパルスは印加されていないが、従来の駆動方法と同
様に細幅パルス等を印加することで消去を図っても良
い。

【００３７】次に動作を説明する。まず、１サブフィー
ルドの始めのリセット期間では全画面に共通に接続され
た第１の行電極Ｘに全面書き込みパルスＰｘｐが印加さ
れる。このパルスは３１０Ｖという高電圧のため第１の
行電極Ｘと第２の行電極Ｙ間で放電が開始され大量の壁
電荷が生成される。その後、Ｐｘｐの立ち下がりにおい
て、この生成された蓄積壁電荷のみで再度放電する。し
かし、外部印加電圧は無いので、この放電終了後には、
逆電荷は形成されず、壁電荷量が減少するだけとなる。
リセット期間が終了するとアドレス期間に入る。独立し
た第２の行電極Ｙ₁ 〜Ｙ_n に順に負のスキャンパルスＳ
ｃｙｐが印加されると同時に列電極Ｗｊには画像データ
に応じたアドレスパルスＡｗｐが印加され、表示される
セルをマトリックス的に放電させる。この時Ｙ−Ｗ電極
間での放電をトリガにしてＸ−Ｙ電極間でも放電を起こ
すことにより、Ｘ，Ｙ電極上に壁電荷を形成する。

【００３８】維持期間では、アドレス期間中に選択され
た表示セルを指定回数の放電を行なうことで表示輝度を
得ている。ここで、維持パルスＳｐは第１の行電極Ｘと
第２の行電極Ｙ間でアドレス期間において放電しなかっ
たセルが放電開始する電圧未満であり、且つアドレス期
間において放電したセルが放電を持続できる電圧以上に
設定される。図２は維持期間中に印加される電圧波形及
び発光波形を示す図である。尚、図２における各条件は
すべてを兼ね備える必要はなく、後述のごとくおのおの
に独立した意味を持っている。印加パルスの立ち上がり
では壁電荷と外部印加電圧の和である実効電圧が放電開
始電圧以上となり放電する。このとき、逆極性の壁電荷
が蓄積し放電が終了する。この時の壁電荷量は外部印加
電圧に依存し、外部印加電圧以上には形成されない。パ
ルスの立ち下がりでは外部印加電圧が０Ｖとなり放電空
間には壁電荷による電界が残る。このとき壁電荷を放電
開始電圧以上とすることで、再度放電させることができ
る。パルスの立ち上がりで起こる第１の放電とは異な
り、パルス立ち下がり時の第２の放電は逆極性の壁電荷
は蓄積されず、単に壁電荷量が放電開始電圧以下にまで
減るだけである。図３はパルス幅と第２の放電が開始す
る維持電圧値を示す図である。パルス幅が広い領域では
第２の放電を発生させるのに必要な印加電圧はほぼ２１
０Ｖ付近である。ところが、パルス幅が狭い領域では第
１の放電により発生する荷電粒子が放電開始電圧をさげ
るため自己消去放電が起こりやすくなっていることがわ
かる。例えば、設定パルス幅を３μsec にすれば１８５
Ｖ以上の電圧を印加することで自己消去放電を利用する
ことができるし、設定パルス幅を２μsec にすれば１５
０Ｖ以上の電圧で自己消去放電を利用することができ
る。このように、第１の放電による荷電粒子を利用でき
る領域、すなわち自己消去開始電圧曲線の左側を使用す
れば、図１９の従来使用してきた高電圧自己消去領域で
なく、放電開始電圧Ｖｆが定常状態になる前の過渡期に
自己消去放電をおこすことができる。そして、第１の放
電終了後の荷電粒子を利用した低電圧な自己消去放電を
使用すれば、Ｗ電極との不要な放電を起こす可能性もな
く回路損失が大きくなることもなくなる。

【００３９】なお、本発明による自己消去放電と従来用
いられてきた自己消去放電の違いを確認するためには、
同駆動電圧でパルス幅を広げればよい。例えば、本実施
例でＳｐの電圧値を１８０Ｖ、パルス幅１．６μsec で
駆動したときに観測される立ち下がりの発光は同電圧で
パルス幅を４μsec とすれば、もはや観測することはで
きない。

【００４０】また、従来提案されてきたタウンゼント方
式をはじめとする狭パルス維持放電との区別も立ち下が
りでの発光を観測すればよい。上記、狭パルス維持放電
は放電電流終了前（壁電荷形成終了前）にパルスを立ち
下げるという概念上、立ち下がりで再度放電が発生し得
ない。

【００４１】図３における１．６μsec 以下の領域では
維持マージン下限電圧付近ですでに第２の放電が発生し
ており第１の放電だけを独立に発生させることはできな
かった。セルの動作点にばらつきのないパネルを作製す
ることは困難であるため、マージンの全域にわたって確
実に第２の放電が起こる領域を選択することが望まし
い。この条件はパネルはもとより封入ガス圧、ガス種に
よっても微妙に異なるが、ＰＤＰとして利用可能な放電
領域内で均一な結果を得ることができる。図３からそれ
は１．６μsec 以下といえる。なお、この値はマージン
下限付近で第２の放電が起きているかどうかを観測した
ときに臨界点として確認することができる。

【００４２】図４はパルス幅を１μsec とし、パルスと
パルスの間隔（休止期間）を変えたときの効率との関係
を示したものである。パルス立ち下がりの第２の放電は
休止期間に影響をうけ、休止期間がほとんどない状態で
は立ち下がりの第２放電は次のパルスの立ち上がりの放
電と重なってしまう。立ち下がり放電の放電遅れを考慮
すると休止期間は広ければ広い程よいが放電を持続させ
るためには高電圧が必要となる。放電が発生するまでの
統計的遅れと放電が始まってから終了するまでの形成遅
れを考慮すると０．８μsec 以上は必要であるといえ
る。この値は図３同様セル構造により微妙に異なるがＰ
ＤＰとして利用可能な放電領域内で均一な結果を得るこ
とができる。なお、この値は例えば、パルス幅一定条件
において休止期間を増加させたときの飽和点として求め
ることができる。

【００４３】図５はパルスの立ち下がり速度と発光効率
との関係を示す図である。なお、ここでの立ち下がり速
度とはパルスの９０％電圧値から１０％電圧値まで変化
する時間と定義する。パルス立ち下がりの第２の放電は
立ち下がり速度に依存し、放電の統計的遅れ時間よりも
早く立ち下げる必要がある。パルスの立ち下がり途中で
第２の放電が起きてしまうと、印加電圧が実効電圧を下
げる方向に働くため第２の放電は小さくなってしまい、
第２の放電を有効に利用することができない。図５から
この値を３００nsec以下と読み取ることができる。この
値もセル構造により微妙に異なるがＰＤＰとして使用可
能な領域内でほぼ等しい結果を得る。特性値は、立ち下
がり速度を変化させることにより変化点として求めるこ
とができる。

【００４４】図６は上記知見をもとに周波数を変化させ
たときの電圧と効率の関係を得たものである。図１９の
ごとく低電圧にすれば電流密度を下げることができ効率
を向上させることができるし、高電圧にすれば自己消去
放電のため実効電圧が下がり、低電圧と同様の効果を見
込むことができる。図において周波数を高くすると同電
圧における効率が向上していることがわかる。これは、
自己消去開始電圧が低くなったことで従来高電圧で得て
いた自己消去の効果を低電圧側にシフトしたことを意味
している。また、周波数を変化させてもマージンはほと
んど変化しないためマージンの中央部に動作点を選びつ
つ自己消去放電による発光効率向上の効果を得ることが
できる。また、自己消去放電後には放電しにくいセルに
は大量の壁電荷が、放電し易いセルには少量の壁電荷が
残存した状態となるため、次のパルスが印加されたとき
の第１の放電開始条件を均一にし、放電を安定化する作
用がある。

【００４５】また、駆動条件を選択するにあたって、維
持放電を荷電粒子のメモリ効果を利用した条件とするこ
とができる。すなわち、同電圧、同パルス幅、同立ち下
がり速度の条件において休止期間を長く設定すると放電
が持続できない領域がある。これは、休止期間中に荷電
粒子の放電開始電圧低減効果がなくなったためである。
図３は立ち上がりの第１の放電が及ぼす第２の放電開始
電圧の変化であるが、この事実は同時に維持放電が次の
維持放電に与える放電開始電圧の変化を意味するもので
もある。図からこの効果は４μsec 程度と見積もる事が
できる。ＤＣ型ＰＤＰにおけるパルスメモリの場合と同
様に荷電粒子のメモリ効果を利用すれば、低電圧で維持
することが可能である。また逆に、パルスの印加をとめ
れば放電が持続できなくなるため従来ＡＣ型ＰＤＰにお
いて放電を停止するために必要だった消去という動作が
不要になる。さらに、従来、自己消去放電のもつ自己調
整機能を利用し、全面点灯パルスを印加したサブフィー
ルドと印加しないサブフィールドとの動作点をそろえる
ことは困難であったが、第２の放電を利用することによ
って消去を兼ねたこの維持パルスを使用すれば維持パル
ス終了後と全面点灯パルス終了後は同じ自己消去を利用
するため全面点灯パルスに替わる作用効果を得ることが
できる。

【００４６】本実施の形態は「アドレス・維持分離法」
の維持期間中に印加されるパルスに関するものであった
が、アドレス・維持分離法でなくとも同様の効果を得る
ことは言うまでもない。しかし、アドレス・維持分離法
であれば容易に維持パルスの条件（パルス幅、休止期
間、立ち下がり速度）を選択することができる。

【００４７】実施の形態２．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図７は本発明の形態である
プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す電圧波形
（タイミングチャート）で、維持期間における拡大図で
ある。リセット期間、アドレス期間は実施例１と同様で
ある。図において、プラスに印加された維持パルスはそ
の立ち下がりではマイナスレベルまで引き下げられてい
る。実施の形態１における自己消去放電は外部印加電圧
が０Ｖのときに壁電荷で生じる電界により再度放電する
ものであった。そのため、放電終了後には逆極性の壁電
荷は形成されず、同極性の壁電荷が残存していることに
なる。本実施の形態によれば、パルス立ち下がりにおい
て壁電荷により生じる電界の向きに外部印加電圧を重畳
することで自己消去放電の効果をさらに引き出すことが
できる。ここではこの自己消去放電に重畳されるパルス
を自己消去補助パルスと呼ぶ。自己消去補助パルスの電
圧は高い方が望ましいが、マージンの低下という副作用
もあるため逆極性の壁電荷が蓄積されてはならない。望
ましくは自己消去補助パルスの放電終了後に壁電荷が０
Ｖとなるような設定値である。

【００４８】図８は自己消去補助パルスを印加したとき
の電圧波形及び発光波形を示す図、図９はそのときのリ
サジュー図である。このリサジュー図は、例えばＡＣ−
ＰＤＰに直列に計測用のコンデンサを接続することで測
定することができ、横軸に外部印加電圧を、縦軸に電荷
量をとることで放電終了前後にどれだけの電荷の移動が
あるのか知ることができる。図から通常の自己消去放電
に比べ立ち下がりでの発光が強くなっていること、また
それにより放電後の壁電荷量が小さくなっていることが
分かる。リサジュー図における面積がパネルに投入され
る電力であるので、本発明の目的である１回あたりの放
電投入電力を小さくし発光効率を向上させるためには、
可能な限りリサジュー図の面積を小さくすることが望ま
しい。図９において外部印加電圧は等しい条件であるの
で自己消去援護パルスにはさらに実効電圧をさげる効果
があることが一目瞭然である。なお、投入電力がさがる
ことで輝度も低くなるが、維持パルスの放電回数を増や
すことで（平均周波数を高めることで）目的の輝度を得
ることができる。

【００４９】図１０は実施の形態１で得た最大発光効率
の維持パルス条件においてさらに自己消去補助パルスを
印加したときの電圧と発光効率の関係を示している。図
４と比較すれば自己消去放電を利用した駆動をさらに上
回る効率が得られることがわかる。

【００５０】実施の形態３．図１１は実施の形態２にお
ける自己消去補助パルスを他の電極に印加した様子を示
す図である。本実施の形態によれば、実施の形態２と同
様に自己消去放電の効率向上を得ることができる。

【００５１】実施の形態２では電圧を印加している電極
をマイナスレベルまでさげているため、パルスの立ち下
がり速度を比較的容易に変えることができ、誤放電を少
なくするなど放電設計に有利である。また、実施の形態
３では電圧を印加している電極に相対する電極をプラス
レベルにしているため、マイナス電源を使用しなくても
良く回路構成が容易になる。

【００５２】実施の形態４．図１２は実施の形態４を示
したものであり、アドレス・維持分離法における維持期
間中のＷ電極の電位について説明したものである。Ｗ電
極の電位を固定電位にすると設定電圧値によっては維持
期間中にＷ電極がＸ電極あるいはＹ電極と放電してしま
う可能性がある。パルス立ち下がりでの自己消去放電を
おこさなければ、仮にＷ電極と放電したとしてもＷ電極
上に壁電荷が蓄積し、マスクされた状態となるためそれ
以降の放電には影響しにくくなる。逆に、自己消去放電
をおこすとパルスの立ち上りで蓄積されたＷ電極上の壁
電荷はパルスの立ち下がりの放電で消滅するため、Ｗ電
極との放電は持続してしまう。したがって、Ｗ電極への
放電を抑制するにはＷ電極を固定電位でなく、フローテ
ィング状態にすればよい。これは、例えば、図１３に示
す回路構成であればＦＥＴのゲート信号をオフにすれば
簡単につくることができる。もちろん、Ｘ，Ｙ電極の中
間電位をとるようパルスを印加してもよい。

【００５３】本実施の形態では維持期間中のすべての時
間をフローティングにしているが、維持期間の初期（例
えば数パルス目）までは放電を安定化させるために固定
電位とし、それ以降フローティングとしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００５５】この発明の第１の構成であるプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法によれば、第１と第２の電極
間で任意の輝度を得るために指定回数行われる維持放電
を外部印加電圧主体の第１の放電と壁電荷主体の第２の
放電で構成することにより、発光効率を向上させること
ができる。

【００５６】また、この発明の第２の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持放電の
第１の放電で発生した荷電粒子を利用することにより低
電圧で第２の放電を起こすことができる。

【００５７】また、この発明の第３の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持放電を
荷電粒子を利用して持続させることにより低電圧で維持
させることができる。

【００５８】また、この発明の第４の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持パルス
のパルス幅を１．６μsec 以下と規定することにより第
１の放電で発生した荷電粒子を第２の放電でよりよく利
用し発光効率を向上させることができる。

【００５９】また、この発明の第５の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持パルス
と維持パルスの休止期間を０．８μsec 以上と規定する
ことにより第２の放電が強くなり発光効率を向上させる
ことができる。

【００６０】また、この発明の第６の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持放電パ
ルスの立ち下がりを３００nsec以下と規定することによ
り第２の放電が強くなり発光効率を向上させることがで
きる。

【００６１】また、この発明の第７の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持放電を
外部印加電圧主体の第１の放電と壁電荷主体の第２の放
電とで構成し、第２の放電終了時に壁電荷が反転しない
値まで第２の放電を積極的に利用する方向に補助パルス
を印加することにより第２の放電を強くし発光効率を向
上させることができる。

【００６２】また、この発明の第８の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、補助パルス
を維持パルスの立ち下がりにＧＮＤレベルに対しマイナ
スに形成することで、第２の放電を強くし発光効率を向
上させることができる。

【００６３】また、この発明の第９の構成であるプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法によれば、補助パルス
を維持パルスの立ち下がりに他方の電極をＧＮＤレベル
に対しプラスに形成することで、第２の放電を強くし発
光効率を向上させることができる。

【００６４】また、この発明の第１０の構成であるプラ
ズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、請求項１
〜９記載の駆動方法を、表示するセルを任意に選択する
アドレス期間と選択されたセルを指定回数同時に放電を
行なう維持期間とに分離することで、維持期間中の維持
パルスをアドレス期間と無関係に容易に変化させること
ができる。

【００６５】また、この発明の第１１の構成であるプラ
ズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、上記アド
レス期間と維持期間に分離される駆動方法のうち、維持
期間中の第３の電極をフローティング状態となる時間を
持つようにすることで、第３の電極と第１あるいは第２
の電極との不要な放電を防ぐことができる。

【００６６】また、この発明の第１２の構成であるプラ
ズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、上記第１
の放電と第２の放電から形成される維持パルスを消去パ
ルスとして利用することで、特別な消去動作を行なうこ
となく安定した表示をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１であるプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法を示す電圧波形図である。

【図２】この発明の実施の形態１であるプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法の維持期間の電圧波形及び発
光波形を示す図である。

【図３】パルス幅と自己消去放電が開始する維持電圧
値を示す図である。

【図４】休止期間と発光効率の関係を示す図である。

【図５】パルスの立ち下がり速度と発光効率の関係を
示す図である。

【図６】周波数を変化させたときの電圧と効率の関係
を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態２であるプラズマディス
プレイパネルの駆動電圧波形で維持期間の拡大図であ
る。

【図８】自己消去援護パルスを印加したときの電圧波
形と発光波形を示す図である。

【図９】自己消去援護パルスを印加したときのリサジ
ュー図である。

【図１０】自己消去援護パルスを印加したときの電圧
と発光効率の関係を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態３であるプラズマディ
スプレイパネルの駆動電圧波形で維持期間の拡大図であ
る。

【図１２】本発明の実施の形態４であるプラズマディ
スプレイパネルの駆動電圧波形を示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態４を説明するためのプ
ラズマディスプレイパネルのＷ電極の回路構成図であ
る。

【図１４】面放電型ＡＣ−ＰＤＰの構造を示す斜視図
である。

【図１５】ＡＣ−ＰＤＰのセルの断面図である。

【図１６】特開平７−１６０２１８に示された従来の
プラズマディスプレイパネルの駆動方法の１サブフィー
ルド内の電圧波形を示す図である。

【図１７】電流密度と発光効率の関係を示す図であ
る。

【図１８】特開平３−２１９５２８に示されたＡＣ−
ＰＤＰの構造図である。

【図１９】外部印加電圧と発光効率の関係を示す図で
ある。

【図２０】特開平８−３１４４０５号公報に示された
駆動方法の電圧波形を示す図である。

【符号の説明】

１プラズマディスプレイパネルまたはセル、２前面
ガラス基板、３背面ガラス基板、４第１の行電極
（Ｘ電極）、５第２の行電極（Ｙ電極）、６誘電体
層、７ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、８列電極、９
蛍光体層、１０隔壁、Ｐｘｐプライミングパルス
（全面書き込みパルス）、Ａｗｐアドレスパルス、Ｓ
ｐ１〜Ｓｐ４維持パルス、Ｓｃｙｐスキャンパル
ス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体で覆われた第１及び第２の電極
と、上記第１及び第２の電極の少なくとも一方と交差す
る方向に設けられた第３の電極とを各セルに備えたプラ
ズマディスプレイにおいて、第１と第２の電極間で任意
の輝度を得るために指定回数行う維持放電は外部印加電
圧主体の第１の放電と生成された壁電荷を主体とした第
２の放電から構成されることを特徴としたプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法。
【請求項２】上記維持放電における第２の放電は第１
の放電で発生した荷電粒子を利用することを特徴とする
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法。
【請求項３】上記維持放電は荷電粒子のメモリ効果を
利用したものであることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の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２記載の維持放電パルスのパルス
幅を1.６μsec 以下と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】上記維持放電における第１の放電を得る
ためのパルスとパルスの休止期間を０．８μsec 以上と
することを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプ
レイパネルの駆動方法。
【請求項６】上記維持放電のパルスの立ち下がりを３
００nsec以下とすることを特徴とする請求項１〜請求項
５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆
動方法。
【請求項７】誘電体で覆われた第１及び第２の電極
と、上記第１及び第２の電極の少なくとも一方と交差す
る方向に設けられた第３の電極とを各セルに備えたプラ
ズマディスプレイに対して、第１と第２の電極間で任意
の輝度を得るために指定回数行う維持放電が外部印加電
圧主体の第１の放電と生成された壁電荷を主体とした第
２の放電から構成されるプラズマディスプレイパネルの
駆動方法において、上記第２の放電終了時に残存壁電荷
の極性が反転しない値まで第２の放電を積極的に利用す
る方向に補助パルスを印加することを特徴とするプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法。
【請求項８】請求項７記載の補助パルスは維持パルス
の立ち下がりにＧＮＤレベルに対しマイナスに形成する
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９】請求項７記載の補助パルスは維持パルス
の立ち下がりに他方の電極をＧＮＤレベルに対しプラス
に形成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１０】上記プラズマディスプレイの駆動方法
は表示するセルを任意に選択するアドレス期間と選択さ
れたセルを指定回数同時に放電を行う維持期間とに分離
することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに
記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【請求項１１】請求項１０記載の維持期間において上
記第３の電極がフローティング状態となる時間を持つこ
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１２】上記第１の放電と第２の放電から形成
される維持パルスを消去パルスとして利用することを特
徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のプラ
ズマディスプレイパネルの駆動方法。