(57)【要約】【課題】鉛直方向に立てて視聴することが一般的な大画面のガス放電型表示装置で、上部側の書込放電の順序が遅くなる駆動方法とすることにより、パネル温度が低下し温度分布が生じても放電ミスが生じにくく、高品質のガス放電型表示装置を提供する。【解決手段】走査電極１０２ｂと維持電極１０２ａとで構成される複数の表示電極１０２と、表示電極１０２に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられたアドレス電極１１２とを含むガス放電パネルと、ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルに接続された走査電極１０２ｂから書込放電を開始して、順次温度の高い領域の放電セルに接続された走査電極１０２ｂに向けて書込放電を行う駆動回路とを具備する構成を有する。【選択図】　図２
2004020906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とで構成される表示電極を所定本数有し、前記表示電極に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられた複数のアドレス電極を含んで構成されるガス放電パネルと、
前記ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルに接続された前記走査電極から書込放電を開始して、順次温度の高い領域の放電セルに接続された前記走査電極に向けて書込放電を行う駆動回路とを具備したことを特徴とするガス放電型表示装置。
【請求項２】
前記ガス放電型表示装置は鉛直方向にガス放電パネルを配置し、書込放電は走査電極の下側から上側に向けて順次行う駆動回路としたことを特徴とする請求項１に記載のガス放電型表示装置。
【請求項３】
前記走査電極が維持電極よりも下側に配置されることを特徴とする請求項２に記載のガス放電型表示装置。
【請求項４】
走査電極と維持電極とで構成される表示電極を所定本数有し、前記表示電極に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられた複数のアドレス電極を含んで構成されるガス放電パネルと、前記ガス放電パネルを駆動する駆動回路とを備えたガス放電型表示装置の駆動方法において、
前記ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルから書込放電を開始して、温度の高い領域の放電セルの書込放電が最終となるように順次前記走査電極に操作パルスを印加しながら、所定のアドレス電極に書き込みパルスを印加して書込放電を行い、書込放電終了後に複数の前記走査電極と複数の前記維持電極との間に一括して維持パルスを印加して所定の前記放電セルを発光させることを特徴とするガス放電型表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は映像や種々の情報を表示するガス放電型表示装置と、その駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータやテレビ等に用いられているディスプレイ装置のなかでガス放電型表示装置は、薄型軽量でありながら大画面を実現することのできるものとして注目されている。このガス放電型表示装置には、直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とがあるが、現在では大画面化に適したＡＣ型が主流となっている。
【０００３】
しかしながら、ＡＣ型のガス放電型表示装置では、各放電セル自体は点灯もしくは消灯の２階調しか表現する機能を有していない。このため、１フレーム（１フィールド）を複数のサブフレーム（サブフィールド）に分割し、各サブフレームにおける点灯／消灯を組み合わせて中間階調を表現するフレーム内時分割階調表示方式が用いられている。一例を挙げると、１フレームは、８個のサブフレームで構成され、各サブフレームの放電維持期間の比は、代表的なものとして１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８とに設定されており、この８ビットバイナリの組み合わせによって２５６階調を表現できる。なお、このような単純なフレーム内時分割階調表示方式では、動画疑似輪郭とよばれる現象が生じて画質を劣化させる場合もあるので、サブフレーム数を変化させたり、維持期間の比を冗長性のある組み合わせに変えたりする場合もある。また、ＮＴＳＣ方式のテレビ映像においては、１秒間あたり６０枚のフレームで映像が構成されているため、１フレームの時間は１６．７ｍｓに設定されている。
【０００４】
この表示方式では、各サブフレームは、初期化期間、書込期間、放電維持期間、消去期間という一連のシーケンスで構成されている。書込期間には、点灯すべき放電セルに壁電荷を蓄積して画像を書き込み、放電維持期間においては、全体の放電セルに一括して極性を交互に入れ替えながら維持パルスを印加する。このとき壁電荷が蓄積された放電セルでは放電し、それ以外のセルでは放電しないように、維持パルスの電圧は通常１５０〜２００Ｖの範囲内に設定される。なお、一部に消去期間の放電に初期化機能を合わせて持たせ、初期化を全サブフレームで行わない駆動方法をとる場合もある。また、すべてのセルに壁電荷を蓄積させ、点灯しないセルの壁電荷を選択的に消去する駆動方法をとる場合もある。
【０００５】
このようなガス放電型表示装置では、放電空間に電子等の荷電粒子の発生を増加させる作用を有する誘電体保護層が形成されている。この誘電体保護層は２次電子放出係数が大きく、かつ放電によりスパッタリングされにくいことが要求されることから、一般には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられている。しかしながら、このＭｇＯの電子放出特性には温度依存性が存在し、パネルが一般に使用される環境温度よりも低温状態になると電子放出特性が低下する。このため、特に低電圧で放電を行うための書込電圧を印加するときに放電ミスが発生することがある。すなわち、放電させるべきセルの電極に所定の電圧が印加され、放電空間に電位差が発生しているにもかかわらず、放電が生じない場合が発生する。この結果、該当サブフィールドで維持放電が発生せず、黒表示となってしまうという課題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ガス放電型表示装置は大画面化が容易なことが、他のディスプレイに比べて大きな特徴である。しかしながら、大画面化すればパネルからの発熱量が増加するとともに、その温度分布も大きくなる。このような大画面化により温度分布が大きくなると、ＭｇＯ材料の電子放出特性が変動してしまう。さらに、大画面化に伴い画素数も増加するために、壁電荷の減少により走査ライン間の特性差も大きくなり、画質劣化がより多く発生する可能性がある。
【０００７】
本発明は、書込放電または消去放電からの時間の長い部分では比較的書込放電のミスが発生しやすく、かつ鉛直方向に立てて視聴することが一般的な大画面のガス放電型表示装置ではパネル上部側で温度が高くなりやすいことに対応して、上部側で書込放電の順序が遅くなる駆動方法とすることにより、パネル温度が低下し温度分布が生じても放電ミスが生じにくく、高画質のガス放電型表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のガス放電型表示装置は、走査電極と維持電極とで構成される表示電極を所定本数有し、表示電極に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられた複数のアドレス電極を含んで構成されるガス放電パネルと、ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルに接続された走査電極から書込放電を開始して、順次温度の高い領域の放電セルに接続された走査電極に向けて書込放電を行う駆動回路とを具備する構成を有する。
【０００９】
この構成により、ガス放電パネルの温度が低い領域では誘電体保護膜の電荷放出量が小さくなっても、書込放電は最初に行われるので壁電荷の減少が比較的少ないときに維持放電を開始できる。また、ガス放電パネルの温度が高い領域では、誘電体保護膜の電荷放出量が増加するので、書込放電までの時間がある程度経過しても壁電荷の減少を相殺するように作用する。これらの結果、維持放電への移行が安定して行え、放電ミスがなく画質の良好なガス放電型表示装置が実現できる。
【００１０】
また、本発明のガス放電型表示装置は、鉛直方向にガス放電パネルを配置し、書込放電は走査電極の下側から上側に向けて順次行う駆動回路とした構成を有する。この構成とすることにより、上側が比較的高温となるような温度分布を有するガス放電型表示装置においても放電ミスがなく、良好な画質を実現できる。特に、大画面のガス放電型表示装置において、良好な画質を実現できる。
【００１１】
また、本発明のガス放電型表示装置は、走査電極が維持電極よりも下側に配置される構成を有する。放電空間において発生する放電は、走査電極側から維持電極側へ広がるので、この構成とすることにより書込電圧と維持電圧を低電圧化しても放電ミスを防止できる。
【００１２】
また、本発明のガス放電型表示装置の駆動方法は、走査電極と維持電極とで構成される表示電極を所定本数有し、表示電極に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられた複数のアドレス電極を含んで構成されるガス放電パネルと、ガス放電パネルを駆動する駆動回路とを備えた装置において、ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルから書込放電を開始して、温度の高い領域の放電セルの書込放電が最終となるように順次走査電極に操作パルスを印加しながら、所定のアドレス電極に書き込みパルスを印加して書込放電を行い、書込放電終了後に複数の走査電極と複数の維持電極との間に一括して維持パルスを印加して所定の放電セルを発光させる方法からなる。
【００１３】
この駆動方法により、ガス放電パネルに温度分布を有する場合であっても放電ミスが生じにくく、良好な画質を有するガス放電表示装置を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態のガス放電型表示装置の断面図である。ガス放電パネル８０は前面板１００と背面板１１０が隔壁（図示せず）で所定の放電空間を形成し周囲を封止材料８２により封止された構成を有する。このガス放電パネル８０の背面板１１０と支持板９０とが熱伝導性シート８８により接着固定されている。支持板９０には、ガス放電パネル８０を駆動するための駆動回路を構成した駆動回路基板８６が設けられており、これらの駆動回路基板８６とガス放電パネル８０の電極とはフレキシブル配線８４で接続されている。さらに、これらを覆うようにカバー９２が設けられてガス放電型表示装置が構成されている。このガス放電型表示装置の多くは３０インチ以上の画面サイズを有するので、ガス放電パネル８０が鉛直方向に配置された状態で視聴する装置構成としている。
【００１５】
図２は、ガス放電パネル８０の詳細を説明するための斜視図である。このガス放電パネル８０は、前面板１００と背面板１１０とが互いに平行に所定の間隙をもって対向した状態で外周部を封止材料（図示せず）で封止して、その内部には放電用ガスが封入されて構成される。
【００１６】
前面板１００は、前面ガラス基板１０１上に形成されたストライプ形状の維持電極１０２ａと走査電極１０２ｂとで表示電極１０２を構成し、この表示電極１０２が前面ガラス基板１０１上に、画像表示で必要な数が所定のピッチで設けられている。さらに、この表示電極１０２上には、誘電体膜１０４と、この誘電体膜１０４を放電による劣化から保護するための誘電体保護膜１０５が表示電極１０２全面を覆うように形成されている。誘電体保護膜１０５は、上述したようにＭｇＯ材料を用いることが多い。なお、表示電極１０２は、この電極を通して光を取出すために透明導電膜を形成し、さらに低抵抗化するための電極を透明導電膜よりも幅狭に形成した２層構成とすることが多い。
【００１７】
また、背面ガラス基板１１１上には、アドレス電極１１２と、このアドレス電極１１２を覆うように誘電体膜１１７が形成されている。さらに、アドレス電極１１２間に隔壁１１６が設けられ、隔壁１１６、１１６間には蛍光体層１１３が設けられている。この蛍光体層１１３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に発光するＲ蛍光体層１１３ａ、Ｇ蛍光体層１１３ｂおよびＢ蛍光体層１１３ｃがそれぞれ塗り分けられて、所定のピッチで形成されている。なお、隔壁１１６は放電空間として必要な１００〜２００μｍの厚さであり、このようにして背面板１１０が構成されている。
【００１８】
このガス放電パネルは、放電空間において放電することで生じる真空紫外線（主な波長は１４７ｎｍ）により、所定の蛍光体層１１３が励起発光されることで、カラー表示がなされる。放電ガスの封入圧力は、パネル内部が大気圧に対して負圧となるよう、通常は１×１０４〜７×１０４Ｐａ程度の範囲に設定されるが、８×１０４Ｐａ以上の高い圧力に設定することもある。
【００１９】
ガス放電型表示装置の駆動は、走査電極１０２ｂとアドレス電極１１２との間でプラズマ放電させて空間電荷を発生させる。この空間電荷が表示電極１０２上の誘電体保護膜１０５上に蓄積される。次に、維持電極１０２ａと走査電極１０２ｂとの間に維持電圧を印加すれば、壁電荷が蓄積されているセルで維持放電を行わせることで、所定の画素の表示が可能となる。
【００２０】
図３は、ガス放電パネルの電極構成を示す図である。表示電極１０２は表示ライン数に応じてＮ本あり、走査電極１０２ｂがＳＣ１からＳＣＮまで配置され、同様に維持電極１０２ａもＳＵ１からＳＵＮまで配置されている。この走査電極１０２ｂと維持電極１０２ａは、ガス放電パネル８０を鉛直方向に配置したときに走査電極１０２ｂが維持電極１０２ａよりも下側になるように配置されている。また、アドレス電極１１２は表示電極１０２と直交する方向に水平の表示本数に対応して、ＡＤ１からＡＤＭまでＭ本配置されている。
【００２１】
以下、本実施の形態のガス放電型表示装置の動作について説明する。
【００２２】
このガス放電型表示装置は、フレーム内時分割階調表示方式を用いて駆動される。図４は、１つのサブフレームにおいて各電極にパルスを印加するときのタイミングチャートである。初期化期間には、すべての走査電極１０２ｂに一括して初期化パルスを印加して、すべての放電セルの状態を初期化する。書込期間には、ＳＣ１からＳＣＮに走査パルスを順次印加しながらアドレス電極１１２の中の選択された電極に書き込みパルスを印加することにより、点灯させようとする放電セルに壁電荷を蓄積し、１画面分の画素情報を書き込む。本実施の形態のガス放電型表示装置では、ＳＣＮからＳＣ１の順番で順次走査パルスを印加して、書き込むことが特徴である。次に、放電維持期間には、複数の走査電極１０２ｂと維持電極１０２ａとの間に一括して極性を入れ替えながら維持パルスを印加することによって、壁電荷が蓄積された放電セルで放電を起こして所定の時間発光させる。このような書込放電を行うための駆動回路は、従来の駆動回路を一部変更するのみで実現できる。
【００２３】
上記の駆動方法とすることで、放電ミスの発生を大幅に低減できるが、これについては以下の実験結果から説明できる。すなわち、本発明者らは、初期化放電で蓄積された電荷量の時間変動、および誘電体保護膜１０５であるＭｇＯ膜より放出される電子放出量と環境温度との関係について、実験的な検討を行った。この結果を、図５（Ａ）と図５（Ｂ）に示す。図５（Ａ）は、電荷量の時間変動を測定した結果であり、５０μｓ経過すると初期の約２／５となり、１００μｓ経過すれば初期の約１／５となることが見出された。また、図５（Ｂ）は、ＭｇＯ膜からの電子放出量の温度依存性を示す結果であるが、６０℃以上とすれば電子放出特性が大きくなることがわかる。
【００２４】
大画面のガス放電型表示装置では、鉛直方向に配置して表示させることがほとんどであるので、ガス放電パネルの温度分布はパネルの上部側の温度が高くなり、下部側が低くなる傾向にある。したがって、ＭｇＯ膜の電子放出特性については、ガス放電パネルの上部側の電子放出量が大きくなり、壁電荷が蓄積されやすい。一方、電荷量の減少については、走査電極１０２ｂにより早く壁電荷が蓄積される画素は、次の維持放電までの時間が長くなるために、電荷量がより減少する。
【００２５】
従来のガス放電型表示装置の場合には、ガス放電パネルの上側の走査電極（図４では、ＳＣ１）から順次操作パルスを印加しており、パネルの下面側では書込放電または消去放電からの時間が長くなっている。このような駆動方法の場合には、放電ミスがパネルの下面側で発生しやすい。本実験結果によると、温度が比較的上昇しにくく、しかも、書き込みの順序が最後になるパネル最下面付近では、書込放電または消去放電からの時間が長く、かつＭｇＯ膜の電子放出量も小さくなる。よってこれらの相乗効果により壁電荷がより減少してしまうためであることが見出された。この壁電荷の減少は、低温時に特に顕著である。
【００２６】
これに対して、本実施の形態のガス放電型表示装置は、ガス放電パネルの下面側ではＭｇＯの電子放出量が小さいが、書込放電または消去放電からの時間を短くできるので、壁電荷の減少が比較的少ない状態で維持放電を開始できる。このため、安定した書込放電を行うことができ安定した維持放電に移行できる。また、パネルの上面側では、書込放電または消去放電からの時間が長いので壁電荷の減少が生じるが、ＭｇＯの電子放出量が多いので、これらが相殺されて同様に安定した書込放電が可能となり安定した維持放電に移行できる。したがって、ガス放電パネルの全面において安定した維持放電への移行が可能となり、放電ミスによる画質劣化を防ぐことができる。
【００２７】
以上のように、温度が低い領域でＭｇＯ膜の電子放出量が減少すると初期化のときに壁電荷量が小さくなるが、この壁電荷量が減少する前に書込放電を行えば放電ミスが減少する。また、温度が比較的高ければ初期化のときに壁電荷量が大きくなるので、書込放電または消去放電からの時間が長くなり壁電荷が減少しても、書込放電を安定して行える。
【００２８】
放電は走査電極１０２ｂ側から維持電極１０２ａ側へ広がっていくため、走査パルスを与えていく方向に走査電極１０２ｂと維持電極１０２ａとを配置する方が書込電圧や維持電圧を低電圧化できる。本実施の形態では、図３に示したように走査電極１０２ｂが維持電極１０２ａよりも下側になるように配置しているので、この効果により放電ミスをさらに防止できるが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、走査電極と維持電極とで構成される複数の表示電極と、表示電極に対して放電空間を介して対向し、略直交するように設けられたアドレス電極とを含むガス放電パネルと、ガス放電パネルの温度分布に対応して、温度の低い領域の放電セルに接続された走査電極から書込放電を開始して、順次温度の高い領域の放電セルに接続された走査電極に向けて書込放電を行う駆動回路とを具備する構成を有する。
【００３０】
この構成により、ガス放電パネルを表示させたときに生じる温度分布や環境温度が低い場合等でも書込放電が安定して行われるので、放電ミスの発生が生じにくく、良好な画質を有するガス放電型表示装置を実現できる。また、ガス放電型表示装置の製造条件を広げることも可能となり、量産性を改善する効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のガス放電型表示装置の構成を示す断面図
【図２】同実施の形態のガス放電パネルの斜視図
【図３】同実施の形態のガス放電パネルの電極構成を示す図
【図４】同実施の形態の装置で１つのサブフレームにおいて各電極に印加するパルスのタイミングチャート
【図５】（Ａ）初期化放電による電荷量の時間変動測定図
（Ｂ）ＭｇＯ膜の電子放出特性の温度依存性測定図
【符号の説明】
８０　ガス放電パネル
８２　封止材料
８４　フレキシブル配線
８６　駆動回路基板
８８　熱伝導性シート
９０　支持板
９２　カバー
１００　前面板
１０１　前面ガラス基板
１０２　表示電極
１０２ａ　維持電極
１０２ｂ　走査電極
１０４，１１７　誘電体膜
１０５　誘電体保護膜
１１０　背面板
１１１　背面ガラス基板
１１２　アドレス電極
１１３　蛍光体層
１１３ａ　Ｒ蛍光体層
１１３ｂ　Ｇ蛍光体層
１１３ｃ　Ｂ蛍光体層
１１６　隔壁
【図１】
2004020906.tif 000003
【図２】
2004020906.tif 000004
【図３】
2004020906.tif 000005
【図４】
2004020906.tif 000006
【図５】
2004020906.tif 000007