(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光材料層を具備した第１の基板と、第２の透明基板と、動作中にピクセルをアドレスする手段とを有するカラー表示装置であって、
前記蛍光材料層が、ピクセルの位置において、実質的に同じ色の少なくとも２つの異なる蛍光体を含み、
前記２つの蛍光体のうち一方が飽和状態の蛍光体である場合に、他方が非飽和状態の蛍光体であることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項２】
前記第１の基板を横切る方向に見て、前記蛍光材料層がピクセルの位置において少なくとも２つのサブピクセルを有し、前記少なくとも２つのサブピクセルは異なるサブピクセルについて実質的に同じ色の異なる蛍光体が含まれていることを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項３】
個々のサブピクセルのために入力信号を少なくとも２つの駆動信号に変換する駆動手段を有することを特徴とする請求項２記載のカラー表示装置。
【請求項４】
前記駆動手段が、前記ピクセルの輝度及び表示されるべき色に依存して、前記サブピクセルの駆動を決定することを特徴とする請求項３記載のカラー表示装置。
【請求項５】
前記蛍光材料層が、少なくとも２つの異なる緑色蛍光体を含むことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの異なる蛍光体の１つが、白色蛍光体によって置換されることを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項７】
前記第１の基板がアドレス電極を具備し、前記第２の透明基板が少なくとも２つの表示電極を具備し、２つの前記基板の間に放電ガス混合物が配されることを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光材料層を具備した第１の基板と、第２の透明基板と、動作中にピクセルをアドレスする手段とを有するカラー表示装置に関する。この表示装置は、プラズマ表示装置であってもよいが、例えば電界放出型の表示装置であってもよい。プラズマ表示装置の場合には、アドレス電極が第１の基板および第２の基板の両方に存在していてもよい。蛍光材料は、表示装置のタイプによってパターニングされている場合もあるし、されていない場合もある。
【０００２】
このタイプの表示装置は、特に、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）用等の大面積フラット表示画面に用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
上述したタイプのカラー表示装置（プラズマ表示パネル、すなわちＰＤＰ）は、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ−Ａ−０４８８８９１に記載されている。このＥＰ−Ａ−０４８８８９１には、中間調又は色の階調を得る手段が記載されている。この目的のため、フレーム時間が、（例えば、１：２：４：…：１２８の比で）重み付けされた持続時間を有する複数のサブフレームに分割されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ある色、例えば緑色が完全に駆動されると、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（ウイレマイト（willemite））などの頻繁に用いられる蛍光体は、飽和現象を示す。そのため、蛍光体の効率（放出された光子の数／入射した光子の数）が悪くなるので、明るさ（brightness）が低下してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、特に、ある与えられた色が完全に駆動された場合においても最適の明るさすなわち輝度を有する上述したタイプの表示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明に係るカラー表示装置は、蛍光材料層が、ピクセルの位置において実質的に同じ色の少なくとも２つの異なる蛍光体を含むことを特徴としている。
【０００７】
実質的に同じ色とは、ここでは、蛍光体の、ＣＩＥ色度座標（ｘｙ色度座標）の距離として測定される発光ピークにおけるスペクトル色の差が、せいぜい０．３５（好ましくは、せいぜい０．２５）であることを意味すると理解されたい。
【０００８】
本発明は、異なる蛍光体に対する効率の低下が、入射する光子の数に異なる態様で依存するという認識に基づいている。効率の変化が異なる２つの蛍光体を用いることにより、色が（わずかに）異なるものの、完全に駆動された（明るさが最高の）場合に効率の損失に関して異なる振舞いを示す蛍光体の色を混合することは、又は２つの蛍光体のうちいずれかを選択することができる。
【０００９】
２つの蛍光体のうち一方が非飽和状態（non-saturating）であるとき、最適の効果が得られる。非飽和状態の蛍光体とは、ここでは、５００Ｃｄ／ｍ２の明るさ（すなわち輝度）をもたらす駆動において単位面積及び単位時間あたりに放出される光子の数が、１０Ｃｄ／ｍ２の明るさをもたらす駆動におけるそれと比較して、せいぜい１５％しか減少しない蛍光体を意味すると理解されたい。これは、交流電圧により維持される紫外線プラズマによって蛍光体が励起される際に、例えば、（少なくとも１０ｋＨｚに達し、好ましくは１００ｋＨｚ以上に達する）高い周波数においても当該蛍光体の効率（放出された光子の数／入射した光子の数）がせいぜい１５％しか減少しないことを意味する。この例では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（ウイレマイト）などの頻繁に用いられる蛍光体は、約１ｋＨｚから早くも飽和現象を示す。効率（放出された光子の数／入射した光子の数）は既に９０％程度にまで低下しており、周波数が高いほど急速に（１００ｋＨｚで５０％程度まで）低下する。
【００１０】
しかしながら、非飽和状態の蛍光体については、広い周波数帯域にわたって効率が実質的に一定である。
【００１１】
適切な非飽和状態の蛍光体としては、例えば以下の蛍光体が挙げられる。
１）  （Ｃｅ，Ｇｄ）ＭｇＢ５Ｏ１０：Ｔｂ、すなわちＣＢＴ
２）  （Ｃｅ，Ｌａ，Ｇｄ）ＰＯ４：Ｔｂ、すなわちＬＡＰ
３）  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ
【００１２】
本発明に係る表示装置の好ましい態様は、第１の基板を横切る方向に見て、蛍光材料層が、ピクセルの位置において少なくとも２つのサブピクセルを有し、異なるサブピクセルについて実質的に同じ色の異なる蛍光体が含まれていることを特徴としている。その場合、入力（ビデオ）信号は例えば２つまたはそれ以上のサブ信号に分割可能であり、各サブ信号はサブピクセルのうちの１つに個々の駆動信号を供給する。従って、サブ信号という手段により、色の混合の程度が調整されるか、又はサブピクセル間において選択が行われる。
【００１３】
本発明の上述した諸相及びその他の諸相は、以下に説明する実施態様から明らかであり、以下に説明する実施態様に関連して理解されるであろう。なお、添付した図面は模式的なものであり、正確な縮尺で描かれてはいない。また、一致する構成要素には、おおむね同一の参照数字が付されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、プラズマ表示装置１０、ここではＡＣ形表示パネル（ＡＣ形ＰＤＰ、すなわちＡＣ形プラズマ表示パネル）を表すものである。このプラズマ表示装置１０は、誘電体（例えば、ガラス）層３で覆われた２つの表示電極２を具備した第１の基板１と、蛍光材料８を具備した第２の透明基板５とを有している。本実施態様では、第２の基板５がアドレス電極６を具備している。この実施態様では、アドレス電極６および表示電極２により規定されるサブピクセルが、放電空間の境界となる隔壁７により区分けされている。なお、隔壁７は必ずしも必要ではなく、代わりに表示電極とアドレス電極とが１つの基板に存在するようにしてもよい。
【００１５】
本実施態様では、基板１と基板５との間の放電空間に、ヘリウム−キセノン混合物よりなる放電ガス混合物９が存在している。なお、放電ガス混合物９として、ネオン−キセノン、アルゴン−キセノン、クリプトン−キセノン、アルゴン−ネオン−キセノン、アルゴン−ヘリウム−キセノン、クリプトン−ネオン−キセノン、クリプトン−ヘリウム−キセノンまたはこれらを混合したものなどキセノンの含有量が５％以上１００％未満の他の混合物を用いることもできる。既に知られているように、プラズマ表示装置（プラズマ表示パネル、すなわちＰＤＰ）では、（サブ）ピクセル領域の放電空間において紫外線が発生し、これにより蛍光材料（蛍光体）８が発光する。そのため、例えば、表示電極２がＸドライバ２０およびＹドライバ２１から駆動され、アドレス電極がＡドライバ２２から駆動される（図２）。そのため、入力信号１１が、フレームメモリ１２およびサブフレーム発生器１３に記憶される。Ｘドライバ２０およびＹドライバ２１を介して表示電極２に電圧を印加するリセットパルス、イグニションパルスおよび持続パルスについて必要なパルスが処理ユニット１４において生成され、アドレス発生器１６により制御されるＡドライバ２２を介してアドレスが行われる。タイミング制御回路１５を介して相互の同期がとられる。
【００１６】
サブピクセルが励起されたのち、１ピクセルの範囲内で（複数の）表示電極にわたり持続パルスによりイグニションが保持される。持続パルスは、表示されるべきグレー階調（grey tint）に依存して、ピクセル毎にある程度頻繁に供給される。従って、グレー階調に応じた持続パルスの周波数により、紫外線光子が蛍光体に衝突する回数が決定される。
【００１７】
図３は、表示装置の正面図であり、特に赤（Ｒ）、緑（Ｇ１）、青（Ｂ）および第２の緑（Ｇ２）の各色を発するいくつかの蛍光体８，８’，８’’，８’’’が存在する位置を示している。図３において、破線２５は１ピクセルを表している。
【００１８】
図４のＣＩＥ色度図の色三角形は、これらの蛍光体に関連した輝度を、この色三角形におけるＢ（Ｙ１）、Ｒ（Ｙ２）、Ｇ１（Ｙ３）、Ｇ２（Ｙ４）（Ｙは輝度）として表したものである。一般に、これは、下記のような３つの蛍光体による輝度Ｙ０に関するピクセル（ｘ０，ｙ０）の表示に適用できる。
【数１】
0004776078.tif 000002
ここで、
【数２】
0004776078.tif 000003
【数３】
0004776078.tif 000004
図４の態様では、点Ｙ０は、蛍光体Ｂ，Ｒ，Ｇ１の重み付けされた励起、又は蛍光体Ｂ，Ｒ，Ｇ２の重み付けされた励起により実現することができる。全ての蛍光体の効率が等しい場合には、このような重み付けは必要ない（また、追加した蛍光体Ｇ２は、実際には余分である）。図４においてＧ１で示された緑色蛍光体であるウイレマイト（色度座標はｘ＝０．２５，ｙ＝０．６７）の効率は、周波数が高くなると急速に低下するので、特に第２の蛍光体Ｇ２に非飽和状態の蛍光体、例えば上述したＣＢＴ（色度座標はｘ＝０．３６，ｙ＝０．５４）が選択された場合には、第２の蛍光体Ｇ２が存在することによりこのような選択が可能となる。ここでは、色度座標（ｘ０，ｙ０）は、下記の数４および数５に示した式から求められる。
【数４】
0004776078.tif 000005
【数５】
0004776078.tif 000006
ここで、
【数６】
0004776078.tif 000007
また、このとき、以下の効率η０が最も高くなり得る。
【数７】
0004776078.tif 000008
ここでは、最高の効率η０を求めることにより、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３又はＹ１，Ｙ２，Ｙ４の組み合わせが選択される。最高の効率η０は、Ｙ４＝０の場合にはη０（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）であり、Ｙ３＝０の場合にはη０（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ４）である。これにより、最も高い効率を与える蛍光体の組み合わせが駆動される。
【００１９】
Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４及びＹ１，Ｙ３，Ｙ４により構成される色三角形における点についても、同様の計算を行うことができる。
【００２０】
図２の装置においては、Ｙ３（Ｇ１）かＹ４（Ｇ２）かの選択は、フレームメモリ１２、処理ユニット１４に記憶された表示されるべき色についての情報を処理することによりなされる。そのため、この処理ユニットは、例えば、マイクロプロセッサや、振舞い（特に、周波数（表示されるべきグレースケール）の関数としての蛍光体の効率）が記憶された参照テーブルを有している。上述した考えに基づいて、所望の色が最も高い効率で得られる蛍光体が駆動される。このため、ＸドライバおよびＹドライバには、当該サブピクセルのための駆動信号が供給される。
【００２１】
図５ないし図７は、蛍光体が複数のサブピクセルにまたがって分布しているいくつかの変形例を表すものである。
【００２２】
図７では、ピクセル２５は３つのサブピクセルを有しており、緑色のサブピクセルはウイレマイトとＣＢＴとの混合物よりなる蛍光体層Ｇｍを有している。
【００２３】
上述したように２つの異なる蛍光体は、駆動信号により区別され得ないが、混合物が飽和するまでの時間がより長いので、色度図の色三角形の大部分においてより高い効率が得られることが明らかである。
【００２４】
図８では、追加の青色蛍光体および赤色蛍光体（Ｂ２，Ｒ２）が加えられている。これらの蛍光体は、非飽和状態であることが好ましい。これにより優れた色調整が最高の効率と共に達成される。
【００２５】
全く別の態様においては、図３、図５および図６におけるＧ２に代えていわゆる白色蛍光体を用いることが可能である。
【００２６】
本発明は、勿論、上述した実施態様に限定されるものではない。例えば、サブピクセルが他の表面領域を有していてもよく、それが処理ユニット１４においてデータに組み込まれるようにしてもよい。また、本発明は、電界放出型表示装置に適用することも可能である。電界放出型表示装置においてもまた、与えられた蛍光体の効率は、調整されるべき輝度に依存する。
【００２７】
以上のことをまとめると、本発明は、ルミネセンスに基づくカラー表示装置に係り、１ピクセルにつき少なくとも１つの追加の蛍光体を含んでいるカラー表示装置に関するものである。このカラー表示装置では、表示されるべき色および輝度（明るさ）に依存して、駆動されるべきサブピクセルの組み合わせが決定される。
【００２８】
本発明は、新しい固有の特徴のそれぞれ及び全て、並びに固有の特徴の任意の組み合わせに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プラズマ表示装置の一部を表す断面図である。
【図２】  プラズマ表示装置の一部を表す図である。
【図３】  ピクセルをまたいだ蛍光体の分布を表す図である。
【図４】  関連するＣＩＥ色度図の三角形を表す図である。
【図５】  図３の変形例を表す図である。
【図６】  図３の他の変形例を表す図である。
【図７】  図３の更に他の変形例を表す図である。
【図８】  図３の更に他の変形例を表す図である。
【符号の説明】
１…第１の基板、２…表示電極、３…誘電体層、５…第２の基板、６…アドレス電極、７…隔壁、８…蛍光材料、１０…プラズマ表示装置、１１…入力信号、１２…フレームメモリ、１３…サブフレーム発生器、１４…処理ユニット、１５…タイミング制御回路、１６…アドレス発生器、２０…Ｘドライバ、２１…Ｙドライバ、２２…Ａドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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