(57)【要約】【課題】  プラズマディスプレイパネルに用いる放電ガスのＸｅ分圧が高い場合にも，好適な維持放電パルスの周波数が放電効率を向上することのできるプラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供する。【解決手段】  複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルと，プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持期間において，複数の電極のうち，第１電極の電圧から第２電極の電圧を差し引いた電圧が正電圧と負電圧を交互に有するように，第１電極及び第２電極の少なくとも一つに維持放電パルスを印加する駆動部と，を備え，維持放電パルスの周波数は，３００ｋＨｚ以上であることを特徴とする。【選択図】    図７
2005258400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルと，
前記プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持期間において，前記複数の電極のうち，第１電極の電圧から第２電極の電圧を差し引いた電圧が正電圧と負電圧を交互に有するように，前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一つに維持放電パルスを印加する駆動部と，
を備え，
前記維持放電パルスの周波数は，３００ｋＨｚ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記放電セルの放電空間に注入される放電ガス中のＸｅの分圧は，１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記維持放電パルスの周波数は，２．５ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記維持放電パルスの周波数は，１ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
前記維持期間において，前記駆動部は，第１電圧と第２電圧を交互に有する前記維持放電パルスを前記第１電極に印加し，前記第１電圧と前記第２電圧を交互に有して前記第１電極に印加される前記維持放電パルスと反対の位相を有する前記維持放電パルスを前記第２電極に印加することを特徴とする請求項１，２，３または４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
前記維持期間において，前記駆動部は，前記第１電圧を前記第１電極にバイアスした状態で，前記第１電圧より高い前記第２電圧と，前記第１電圧より低い第３電圧とを交互に有する前記維持放電パルスを前記第２電極に印加することを特徴とする請求項１，２，３または４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項７】
前記プラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の前記第１電極及び複数の前記第２電極と交差する方向に伸びた，複数の第３電極をさらに有し，
前記第１電極と前記第２電極と前記第３電極とによって，前記放電セルが形成されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項８】
複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルと，
前記プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持期間において，前記複数の電極のうち，第１電極の電圧から第２電極の電圧を差し引いた電圧が正電圧と負電圧を交互に有するように，前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一つに維持放電パルスを印加する駆動部と，
を含み，
維持放電パルスは，
【数１】
2005258400.tif 000011
数式１で定義される周波数ｆを有し，
Ｄμｉは前記放電セルの放電空間に注入される放電ガス中のＸｅイオンの移動度であり，Ｖｓは前記正電圧または前記負電圧の絶対値であり，ｄは前記第１電極と前記第２電極との間隙であり，Ｔｒ及びＴｆはそれぞれ前記維持放電パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間であり，ｋは前記維持放電パルスの１周期内で，前記第１電極と前記第２電極との電圧差の絶対値がＶｓではない期間中の前記立ち上がり時間及び前記立ち下がり時間が占める度合いによって決定される定数であり，ｓは前記放電パルスの１周期の時間から，前記第１電極と前記第２電極との電圧差の絶対値がＶｓである期間と前記立ち上がり時間及び立ち下がり時間とを除いた時間によって決定される定数であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項９】
前記維持放電パルスは，
【数２】
2005258400.tif 000012
数式２で定義される周波数ｆを有することを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記μｉは，
【数３】
2005258400.tif 000013
数式３で定義され，
ＥはＶｓ／ｄであり，ｐは前記放電セルの気体圧力であり，Ｘｅは１に正規化されたＸｅ分圧であり，ＤはＸｅの実際イオン移動度をＸｅモノマー状態のイオン移動度で割った係数であることを特徴とする請求項８または９に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記Ｄは，
【数４】
2005258400.tif 000014
数式４で定義されることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記Ｘｅの分圧は，１０％以上であることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記維持期間において，前記駆動部は，第１電圧と第２電圧とを交互に有する前記維持放電パルスを前記第１電極に印加し，前記第１電圧と前記第２電圧とを交互に有して前記第１電極に印加される前記維持放電パルスと反対の位相を有する前記維持放電パルスを前記第２電極に印加することを特徴とする請求項８，９，１０，１１または１２のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記維持期間において，前記駆動部は，前記第１電圧を前記第１電極にバイアスした状態で，前記第１電圧より高い前記第２電圧と前記第１電圧より低い第３電圧とを交互に有する前記維持放電パルスを前記第２電極に印加することを特徴とする請求項８，９，１０，１１または１２のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記プラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の前記第１電極及び複数の前記第２電極と交差する方向に伸びた，複数の第３電極をさらに有し，
前記第１電極と前記第２電極と前記第３電極とによって，前記放電セルが形成されることを特徴とする請求項８，９，１０，１１，１２，１３または１４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１６】
複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法において；
点灯させる前記放電セルを選択する段階と，
選択された前記放電セルに，３００ｋＨｚと２．５ＭＨｚとの間の周波数で維持放電パルスを印加し，維持放電を起こす段階と，
を含む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１７】
前記維持放電パルスの周波数は，１ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１６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１８】
前記放電セルに注入されるＸｅの分圧は，１０％以上であることを特徴とする請求項１６または１７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１９】
前記プラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の第１電極及び複数の第２電極，及び前記第１電極及び前記第２電極と交差する方向に伸びた複数の第３電極を有し，
前記放電セルは，前記第１電極と前記第２電極と前記第３電極とによって形成されることを特徴とする請求項１６，１７または１８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２０】
前記維持放電パルスは，第１電圧と第２電圧を交互に有し，前記第１電極に印加される第１維持放電パルスと，前記第１維持放電パルスと反対位相を有して前記第２電極に印加される第２維持放電パルスとを有することを特徴とする請求項１６，１７，１８または１９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２１】
前記維持放電パルスは，第１電圧と第２電圧を交互に有し，前記第１電極に前記維持放電パルスが印加される間，前記第２電極は一定の電圧にバイアスされていることを特徴とする請求項１６，１７，１８または１９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルを駆動するために，電極に維持放電パルスが印加される，プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ装置は，気体放電によって生成されたプラズマを用いて文字または画像を表示するプラズマディスプレイパネルを用いた表示装置である。このようなプラズマディスプレイパネルには，その大きさに応じて数十〜数百万個以上の画素（放電セル）がマトリックス状に配列されている。
【０００３】
一般的なプラズマディスプレイパネルの部分的な斜視図を図１に示す。基板１上（図１では下側）には，誘電体層２及び保護膜３で覆われた走査電極４と維持電極５が対を成して平行に設置される。基板６上には，絶縁体層７で覆われた複数のアドレス電極８が設置される。隣接したアドレス電極８の間にある絶縁体層７上には，アドレス電極８と平行に隔壁９が形成されている。
【０００４】
また，絶縁体層７の表面及び隔壁９の両側面に蛍光体１０が形成されている。基板１及び基板６は，走査電極４及び維持電極５に対してアドレス電極８が直交するように放電空間１１を介して対向して配置されている。アドレス電極８と対を成す走査電極４及び維持電極５との交差部にある放電空間が放電セル１２を形成する。
【０００５】
一般に，プラズマディスプレイパネルの駆動方法は，時間的な動作変化で表現すると，リセット期間，アドレス期間及び維持期間からなる。リセット期間は，セルに対するアドレシング動作が円滑に行われるようにするため，各セルの状態を初期化させる期間であり，アドレス期間は，パネルで点灯するセルと点灯しないセルを区別するために，点灯するセル（アドレスされたセル）に壁電荷を蓄積する動作を行う期間である。
【０００６】
維持期間では，対を成す走査電極４と維持電極５に維持放電パルスが交互に印加され，維持放電パルスによって，走査電極４と維持電極５の電圧差は維持放電電圧Ｖｓと−Ｖｓ電圧を交互に有する。この際，アドレス期間でアドレス放電によって走査電極Ｙと維持電極Ｘの間に壁電圧が形成されていると，壁電圧とＶｓ電圧によって走査電極Ｙと維持電極Ｘにおいて維持放電が起こる。
【０００７】
この際，維持期間では維持放電パルスの周波数によって放電効率が異なり，維持放電パルスの周波数に対する先行技術として，Ｍｉｔｓｕｙｏｓｈｉによって提案された特許文献１がある。Ｍｉｔｓｕｙｏｓｈｉは，下記数式５の関係を満足する維持放電パルスの周波数ｆで放電効率を向上させることができると提示している。
【０００８】
【数１】
2005258400.tif 000003
【０００９】
ここで，μｉはイオン移動度（ｉｏｎ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ），Ｖｓは維持放電電圧，ｄは走査電極４と維持電極５間の間隔を示す。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６,３５６,０１７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが，最近，放電効率の向上のために放電空間に放電ガスとして注入されるＸｅ（キセノン）の分圧を１０％以上に増加させて方法が用いられている。一般に，Ｘｅの分圧が低い場合には，Ｘｅ＊モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）によって発光が行われ，Ｘｅの分圧が１０％以上に高い場合には，（Ｘｅ−Ｘｅ）*ダイマー（ｄｉｍｍｅｒ）によって発光が行われる。ここで，＊印は励起状態を表している。
【００１２】
Ｘｅ＊モノマーの場合，１４７ｎｍの共鳴線（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｌｉｎｅ）を放出するが，１４７ｎｍの共鳴線は，Ｘｅに再吸収され，蛍光体に到達するまでに紫外線が吸収される。また，電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）の攻撃を受ける場合があり，Ｘｅ＊はＸｅにさらに変わり，紫外線が可視光線に変わらないまま，エネルギー損失が発生する。
【００１３】
しかし，（Ｘｅ−Ｘｅ）＊ダイマーの場合には，１７３ｎｍの分子線を放出し，この分子線はＸｅまたは（Ｘｅ−Ｘｅ）に再吸収されずに直ちに蛍光体に到達するので，効率が優れている。また，（Ｘｅ−Ｘｅ）＊ダイマーは，蛍光体にエネルギーを伝達する時間が短くなって，電子の攻撃を受ける危険も大幅に減少する。
【００１４】
したがって，（Ｘｅ−Ｘｅ）＊ダイマーを形成して効率の向上を誘導する場合，Ｍｉｔｓｕｙｏｓｈｉによって提案された数式では，イオン移動度の適切値が挿入されないため，周波数範囲は適切でなくなってしまった。また，Ｍｉｔｓｕｙｏｓｈｉによって提案された周波数は，相当高い周波数なので，維持放電パルスとして矩形波を使用することができず，正弦波となってしまう。
【００１５】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，プラズマディスプレイパネルに用いる放電ガスのＸｅ分圧が高くなった場合にも，好適な維持放電パルスの周波数により，放電効率を向上することのできるプラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルと，プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持期間において，複数の電極のうち，第１電極の電圧から第２電極の電圧を差し引いた電圧が正電圧と負電圧を交互に有するように，第１電極及び第２電極の少なくとも一つに維持放電パルスを印加する駆動部と，を備え，維持放電パルスの周波数は，３００ｋＨｚ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置が提供される。
【００１７】
放電空間に放電ガスとしてＸｅが注入されている場合，従来提案されている数式には，（Ｘｅ−Ｘｅ）＊ダイマーが形成されることが加味されていないので，従来の式から求められた維持放電パルスの周波数は好適ではなかった。しかし，本発明では，（Ｘｅ−Ｘｅ）＊ダイマーが形成されることを考慮すると，一般的なプラズマディスプレイパネルの条件では，維持放電パルスの周波数を３００ｋＨｚ以上とすることにより，放電効率を向上することができる。
【００１８】
放電セルの放電空間に注入される放電ガス中のＸｅの分圧は，１０％以上とすることができる。Ｘｅの分圧が１０％以上の場合には，（Ｘｅ−Ｘｅ）*ダイマーによって発光が行われるようになり，維持放電パルスの周波数を上記のように設定することにより，放電効率を向上させることができる。
【００１９】
維持放電パルスの周波数は，２．５ＭＨｚ以下とすることが望ましい。維持放電パルスの周波数が高い場合には，一つの維持放電パルスによる輝度が減少するが，これは放電効率の増加に伴って低諧調の表現が悪くなるという問題を解決することができる。そして，維持放電パルスの周波数が高ければ，維持期間を減らすことができ，維持期間の減少によって確保される時間を諧調の表現または擬似輪郭の低減などに割り当てることもできる。また，電力回収回路の動作負担及び電力回収率を考慮した場合には，維持放電パルスの周波数を１ＭＨｚ以下とすることがさらに望ましい。
【００２０】
維持期間において，駆動部は，第１電圧と第２電圧を交互に有する維持放電パルスを第１電極に印加し，第１電圧と第２電圧を交互に有して第１電極に印加される維持放電パルスと反対の位相を有する維持放電パルスを第２電極に印加するか，或いは，維持期間において，駆動部は，第１電圧を第１電極にバイアスした状態で，第１電圧より高い第２電圧と，第１電圧より低い第３電圧とを交互に有する維持放電パルスを第２電極に印加することができる。
【００２１】
プラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の第１電極及び複数の第２電極と交差する方向に伸びた，複数の第３電極をさらに有し，第１電極と第２電極と第３電極とによって，放電セルが形成することができる。
【００２２】
また，本発明の別の観点によれば，複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルと，プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持期間において，複数の電極のうち，第１電極の電圧から第２電極の電圧を差し引いた電圧が正電圧と負電圧を交互に有するように，第１電極及び第２電極の少なくとも一つに維持放電パルスを印加する駆動部と，を含み，維持放電パルスは，数式１で定義される周波数ｆを有する。
【００２３】
【数２】
2005258400.tif 000004
【００２４】
ここで，Ｄμｉは放電セルの放電空間に注入される放電ガス中のＸｅイオンの移動度であり，Ｖｓは正電圧または負電圧の絶対値であり，ｄは第１電極と第２電極との間隙であり，Ｔｒ及びＴｆはそれぞれ維持放電パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間であり，ｋは維持放電パルスの１周期内で，第１電極と第２電極との電圧差の絶対値がＶｓではない期間中の立ち上がり時間及び立ち下がり時間が占める度合いによって決定される定数であり，ｓは放電パルスの１周期の時間から，第１電極と第２電極との電圧差の絶対値がＶｓである期間と，立ち上がり時間及び立ち下がり時間とを除いた時間によって決定される定数であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置が提供される。Ｘｅの分圧は，１０％以上であってもよい。
【００２５】
上記式からは，Ｘｅ分圧が高くなってＸｅモノマーとダイマーが混在されている場合にも適用することができ，放電効率を向上するための維持放電パルスの臨界周波数を求めることができる。さらに，維持放電パルスは，さらに数式２で定義される周波数ｆを有することができる。
【００２６】
【数３】
2005258400.tif 000005
【００２７】
【数４】
2005258400.tif 000006
【００２８】
また，μｉは数式３で定義することができる。ここで，ＥはＶｓ／ｄであり，ｐは放電セルの気体圧力であり，Ｘｅは１に正規化されたＸｅ分圧であり，ＤはＸｅの実際のイオン移動度をＸｅモノマー状態のイオン移動度で割った係数である。
【００２９】
【数５】
2005258400.tif 000007
【００３０】
さらに，Ｄは数式４で定義することができる。
【００３１】
維持期間において，駆動部は，第１電圧と第２電圧とを交互に有する維持放電パルスを第１電極に印加し，第１電圧と第２電圧とを交互に有して第１電極に印加される維持放電パルスと反対の位相を有する維持放電パルスを第２電極に印加してもよいし，或いは，第１電圧を第１電極にバイアスした状態で，第１電圧より高い第２電圧と第１電圧より低い第３電圧とを交互に有する維持放電パルスを第２電極に印加することもできる。
【００３２】
さらにプラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の第１電極及び複数の第２電極と交差する方向に伸びた，複数の第３電極をさらに有し，第１電極と第２電極と第３電極とによって，放電セルを形成することができる。
【００３３】
また，本発明の別の観点によれば，複数の電極によって形成される放電セルを有するプラズマディスプレイパネルの駆動方法において；点灯させる放電セルを選択する段階と，選択された放電セルに，３００ｋＨｚと２．５ＭＨｚとの間の周波数で維持放電パルスを印加し，維持放電を起こす段階と，を含むプラズマディスプレイパネルの駆動方法が提供される。
【００３４】
維持放電パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間を考慮した場合，周波数を１ＭＨｚ以下とすることが，より望ましい。また，放電セルの放電空間に注入される放電ガス中のＸｅの分圧は，１０％以上とすることができる。Ｘｅの分圧が１０％以上の場合には，（Ｘｅ−Ｘｅ）*ダイマーによって発光が行われ，維持放電パルスの周波数を上記のように設定することにより，放電効率を向上することができる。
【００３５】
さらに，プラズマディスプレイパネルは，一方向に伸びた複数の第１電極及び複数の第２電極，及び第１電極及び第２電極と交差する方向に伸びた複数の第３電極を有し，放電セルは，第１電極と第２電極と第３電極とによって形成されてもよい。
【００３６】
維持放電パルスは，第１電圧と第２電圧を交互に有し，第１電極に印加される第１維持放電パルスと，第１維持放電パルスと反対位相を有して第２電極に印加される第２維持放電パルスとを有するか，或いは，第１電圧と第２電圧を交互に有し，第１電極に維持放電パルスが印加される間，第２電極は一定の電圧にバイアスされていてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
以上詳述したように本発明によれば，プラズマディスプレイパネルの放電空間に放電ガスとしてＸｅが注入されている場合に，Ｘｅ分圧の増加に応じた維持放電パルスの周波数を設定することにより，プラズマディスプレイパネルの放電効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３９】
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の概略図を図２に示す。図２に示すように，本実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置は，プラズマディスプレイパネル１００，制御部２００，アドレス電極駆動部３００，維持電極駆動部４００及び走査電極駆動部５００を備えている。
【００４０】
プラズマディスプレイパネル１００は，列方向に伸びている複数のアドレス電極Ａ１〜Ａｍ（以下，Ａ電極という），行方向に互いに対を成しながら伸びている複数の維持電極Ｘ１〜Ｘｎ（以下，Ｘ電極という）及び走査電極Ｙ１〜Ｙｎ（以下，Ｙ電極という）を有している。
【００４１】
Ｘ電極Ｘ１〜Ｘｎは，各Ｙ電極Ｙ１〜Ｙｎに対応して形成され，通常，その一端は互いに共通に連結されている。そして，プラズマディスプレイパネル１００は，Ｘ電極Ｘ１〜Ｘｎ及びＹ電極Ｙ１〜Ｙｎが配列された基板（図示せず）と，Ａ電極Ａ１〜Ａｍが配列された基板（図示せず）から構成される。
【００４２】
２つの基板は，Ｙ電極Ｙ１〜ＹｎとＡ電極Ａ１〜Ａｍ，Ｘ電極Ｘ１〜ＸｎとＡ電極Ａ１〜Ａｍがそれぞれ直交するように放電空間を介して対向して配置される。この際，Ａ電極Ａ１〜Ａｍと，Ｘ電極Ｘ１〜Ｘｎ及びＹ電極Ｙ１〜Ｙｎとの交差部にある放電空間が放電セルを形成する。
【００４３】
そして，Ｙ電極とＸ電極には，それぞれ隣接したＸ電極とＹ電極の方向に突出する電極（図示せず）が形成され，互いに対向していることもある。以下，説明する走査電極であるＹ電極Ｙ１〜Ｙｎと，維持電極であるＸ電極Ｘ１〜Ｘｎとの間隔ｄは，突出電極がない場合には走査電極と維持電極との間の最短距離であり，突出電極がある場合には走査電極と維持電極との突出電極間の最短距離である。
【００４４】
制御部２００は，外部から画像信号を受信してアドレス駆動制御信号，維持電極制御信号及び走査電極駆動制御信号を出力する。そして，制御部２００は，一つのフィールドを，それぞれの信号の加重値を有する複数のサブフィールドに分割して駆動する。
【００４５】
アドレス期間において，走査電極駆動部５００は，Ｙ電極Ｙ１〜Ｙｎが選択される順序通り（たとえば，順次）Ｙ電極Ｙ１〜Ｙｎに選択電圧を印加し，アドレス電極駆動部３００は，制御部２００からアドレス駆動制御信号を受信し，各Ｙ電極に選択電圧が印加される度に点灯する放電セルを選択するためのアドレス電圧を各Ａ電極に印加する。すなわち，アドレス期間で選択電圧が印加されたＡ電極によって形成される放電セルが，点灯する放電セルとして選択される。
【００４６】
次に，維持期間において，維持電極駆動部４００と走査電極駆動部５００は，制御部２００から制御信号を受信してＸ電極Ｘ１〜ＸｎとＹ電極Ｙ１〜Ｙｎに維持放電パルスを交互に印加する。
【００４７】
次に，本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルで維持放電のために印加される維持放電パルスの周波数範囲について図３〜図６を参照して説明する。図３は本実施の形態に係る維持放電パルスを示す図，図４はＹ電極の維持放電パルスとＸ電極の維持放電パルスとが重なる時間を示す図である。下記では，図３に示すようにＸ電極とＹ電極に印加される維持放電パルスはＶｓ電圧と接地電圧０Ｖを交互に有し，Ｘ電極とＹ電極に印加される維持放電パルスは反対位相を有している。
【００４８】
まず，数式５で説明した維持放電パルスの周波数の問題点について説明する。数式５におけるＸｅモノマーのイオン移動度μｉは一般に数式３によって決定される。
【００４９】
ここで，Ｘｅは１に正規化されたＸｅの分圧（たとえば，Ｘｅ分圧が３０％であれば，Ｘｅは０.３）であり，Ｅは維持放電電圧ＶｓによってＸ電極とＹ電極との間で形成される電気場の強さ（Ｖｓ（Ｖ）/ｄ（ｃｍ））であり，ｐ（Ｔｏｒｒ）は，放電空間内の気体圧力である。
【００５０】
現在，一般に用いられるプラズマディスプレイパネルの放電セルにおいて，Ｘ電極とＹ電極間の間隔ｄは０.００７５ｃｍであり，維持放電電圧Ｖｓは２２０Ｖ，圧力ｐは４５０Ｔｏｒｒ程度である。この条件でＸｅ分圧が３０％であれば，数式３のイオン移動度μｉは約１.９９である。この数値を数式５に代入すると，維持放電パルスの周波数ｆは約２．５ＭＨｚより低くなる。
【００５１】
ところで，維持放電パルスを印加するとき，Ｙ電極とＸ電極は容量性負荷として作用するので，Ｙ電極またはＸ電極に維持放電パルスを印加するためには，容量性負荷に電荷を注入するための無効電力が消耗されて消費電力が増加する。したがって，プラズマディスプレイ装置では，無効電力を回収して再使用するために電力回収回路を用いて維持放電パルスをＹ電極とＸ電極に印加する。
【００５２】
電力回収回路は，インダクタとＹ電極とＸ電極によって形成される容量性負荷の共振を用いて容量性負荷を放電させながら外部キャパシタでエネルギーを回収した後，共振を用いて容量性負荷をさらに充電するとき，外部キャパシタに充電されたエネルギーを用いる。このような電力回収回路として，Ｗｅｂｅｒによって提案された米国特許第４,８６６,３４９号明細書及び第５,０８１,４００号明細書がある。
【００５３】
電力回収回路を用いてＹ電極に維持放電パルスを印加するためには，Ｙ電極の電圧を０ＶからＶｓ電圧に増加させるか，或いはＶｓ電圧から０Ｖに減少させなければならないが，Ｙ電極の電圧を瞬間的に変更することはできない。すなわち，共振によってＹ電極の電圧が０ＶからＶｓ電圧に増加するのに一定の時間（以下，立ち上がり時間という）がかかり，同様に，Ｙ電極の電圧がＶｓ電圧から０Ｖに減少するのに一定の時間（以下，立ち下がり時間という）がかかる。
【００５４】
そして，一般にＸｅ電圧が高い条件では，実験的に維持放電パルスの立ち上がり時間を増加させると，放電効率の向上を得ることができ，立ち上がり時間は約３００〜３５０ｎｓの時間に設定される。ところが，Ｘｅ分圧が低い条件では，維持放電パルスの立ち上がり時間が増加すると，放電効率が低くなる。したがって，数式５は維持放電パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間を考慮して修正される必要があり，立ち上がり時間及び立ち下がり時間を反映すると，数式５は数式６のように修正できる。
【００５５】
【数６】
2005258400.tif 000008
【００５６】
ここで，μｉはイオン移動度（ｉｏｎ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ），Ｖｓは維持放電電圧（Ｖ），ｄはＸ電極とＹ電極間の間隔（ｃｍ）を示し，ＴｒとＴｆはそれぞれ維持放電パルスの立ち上がり時間と立ち下がり時間（ｓ）であり，ｋとｓはＹ電極の維持放電パルスとＸ電極の維持放電パルスの重なりによる定数である。
【００５７】
具体的に，ｋは維持放電パルスの１周期のうちで，Ｙ電極とＸ電極の電圧差の絶対値がＶｓ電圧ではない期間中の立ち上がり時間及び立ち下がり時間によって決定される値であり，ｓは維持放電パルスの１周期の時間から，Ｙ電極とＸ電極の電圧差の絶対値がＶｓ電圧である期間と前記立ち上がり時間及び立ち下がり時間に該当する期間とを除いた期間から決まる値である。
【００５８】
つまり，図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように，ｓは，Ｙ電極とＸ電極の維持放電パルスが重なる場合には０であり，図４（ａ）に示すようにＹ電極とＸ電極の維持放電パルスが重ならない場合には，維持放電パルスの１周期でＹ電極とＸ電極が同時に０Ｖである期間を示す。
【００５９】
そして，ｋはＹ電極とＸ電極の維持放電パルス内において，立ち上がり時間Ｔｒと立ち下がり時間Ｔｆの反映程度を示す数値であって，図４（ａ），（ｂ）に示すように，Ｙ電極とＸ電極の維持放電パルスの立ち上がり時間Ｔｒと立ち下がり時間Ｔｆがそれぞれ２回ずつ反映される場合には，ｋは２である。また，Ｙ電極とＸ電極の維持放電パルスが重なる場合には，図４（ｃ）では，１回の反映でありｋは１，図４（ｄ）に示すように，立ち上がり時間Ｔｒと立ち下がり時間Ｔｆが反映されない場合には，ｋは０となる。
【００６０】
ここで，立ち上がり時間Ｔｒと立ち下がり時間Ｔｆをそれぞれ３００ｎｓと設定し，ｋとｓをそれぞれ１及び０に設定し，前述した放電セルの条件（ｄ＝０.００７５ｃｍ，Ｖｓ＝２２０Ｖ，Ｐ＝４５０Ｔｏｒｒ）を数式６に代入すると，維持放電パルスの周波数は約１ＭＨｚになる。これは従来の計算式である数式５で計算された数値の１／２に該当する。
【００６１】
また，数式５及び数式６は，Ｘｅ分圧が極めて低くなってＸｅがモノマー状態で存在する場合に計算されたものであり，Ｘｅ分圧が高くなってＸｅモノマーイオンＸｅ＋とダイマーイオンＸｅ２＋が混在されている場合には，数式６は修正される必要がある。
【００６２】
次に，図５を参照してＸｅダイマーを考慮した場合の維持放電パルスの周波数について説明する。図５はＸｅ分圧によるイオン移動度の修正係数を計算結果から示す図である。図５において，横軸は１に正規化されたＸｅ分圧を示し，縦軸は実際イオン移動度を求めるためにＸｅモノマー状態のイオン移動度に掛けられる修正係数Ｄを示す。
【００６３】
図５に示すように，Ｘｅ分圧が約１０％程度に増加するにつれて，Ｘｅダイマーが形成されながらＸｅモノマーイオンＸｅ＋とダイマーイオンＸｅ２＋の相互作用によってイオン移動度が急激に減少する。その後，Ｘｅ分圧が約２０％以上になると，Ｘｅが大部分ダイマー状態で存在することにより，モノマーとダイマー間の相互作用が減少する。これにより，イオン移動度はさらに増加してモノマー状態におけるイオン移動度の約５０〜６０％程度になる。このように図５に示したＸｅ分圧Ｘｅと修正係数Ｄとの間の関係を数式で表わすと，数式４になる。
【００６４】
ここで，ＤはＸｅの実際イオン移動度をＸｅモノマー状態のイオン移動度で割った係数であり，Ｘｅは１に正規化されたＸｅ分圧である。このような修正係数Ｄを反映すると，数式６は数式１になる。
【００６５】
前述した放電セルの条件（ｄ＝０.００７５ｃｍ，Ｖｓ＝２２０Ｖ，Ｐ＝４５０Ｔｏｒｒ）と維持放電パルスの条件（Ｔｒ＝３００ｎｓ，Ｔｆ＝３００ｎｓ，ｋ＝１，ｓ＝０）下に数式１で決定される周波数ｆの最小値（臨界周波数）をＸｅ分圧にしたがって示すと，図６になる。
【００６６】
図６を参照すると，Ｘｅ分圧が１０％以上に高くなることにより効率の向上を期待することが可能な臨界周波数は，約３００ｋＨｚ〜５５０ｋＨｚの範囲で決定される。すなわち，維持放電パルスの周波数を臨界周波数３００ｋＨｚ以上に設定すると，放電効率の向上を期待することができる。
【００６７】
以上説明したように本実施の形態によれば，維持放電パルスの周波数を，数式１によって決定される範囲に設定すると，放電効率を向上させることができる。特に，一般的なプラズマディスプレイパネルの条件では，維持放電パルスの周波数を３００ｋＨｚ以上に設定することにより，放電効率を向上させることができる。
【００６８】
本実施の形態では，放電効率を向上させることが可能な維持放電パルスの下限臨界周波数について説明した。次に，図７を参照して維持放電パルスの上限臨界周波数について説明する。図７は数式１で臨界周波数が５００ｋＨｚに決定された条件での維持放電パルスの周波数による放電効率を測定結果から示す図である。
【００６９】
図７を参照すると，維持放電パルスの周波数の増加に伴って放電効率が増加し，特に維持放電パルスの周波数が臨界周波数（５００ｋＨｚ）の場合に，放電効率は約３.０である。ところが，維持放電パルスの周波数が７５０ｋＨｚを超えると，さらに放電効率が減少し，特に１ＭＨｚ超過の場合には，臨界周波数（５００ｋＨｚ）で設定された放電効率より低くなることが分る。
【００７０】
すなわち，維持放電パルスの周波数が約１ＭＨｚ程度になると，放電効率が飽和状態になることが分る。これは電力回収回路の電力回収率と関係がある。前述したように，維持放電パルスをＸ電極またはＹ電極に印加するときは，電力回収回路を使用するが，維持放電パルスの周波数が増加する場合には，電力回収回路の電力回収率が低下する可能性がある。維持放電パルスの周波数が増加すると，維持放電パルスの立ち上がり時間と立ち下がり時間を速くしなければならない。
【００７１】
ところで，立ち上がり時間と立ち下がり時間は，共振を形成する容量性成分と誘導性成分によって決定されるが，容量性成分はプラズマディスプレイパネルの特性によって決定される値なので，電力回収回路に使用されるインダクタの大きさを調節することにより，立ち上がり時間と立ち下がり時間を調節することができる。すなわち，維持放電パルスの立ち上がり時間と立ち下がり時間を速くするためには，インダクタの大きさを減らさなければならない。
【００７２】
一般に，Ｘ電極及びＹ電極を駆動する駆動回路とＸ電極とＹ電極を連結するとき，ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）やパターンなどが使用されるが，プラズマディスプレイパネルが大型に製作されるほど，ＦＰＣやパターンなどの長さが長くなる。すると，Ｘ電極及びＹ電極と駆動回路との間に寄生インダクタンス成分が増加し，インダクタの大きさが小さくなって共振を形成するときに寄生インダクタンス成分の影響が大きくなると，電力回収率が減少する。
【００７３】
また，維持放電パルスの周波数が高くなると，Ｙ電極とＸ電極によって形成される容量性成分に瞬間的に大きい変位電流が流れて電力回収回路に負担をかける。したがって，維持放電パルスの周波数を無理に高く設定することができない。一般的な電力回収回路では１ＭＨｚ程度が限界周波数として設定される。
【００７４】
次に，図８を参照して，維持放電パルスの周波数が増加するときに効率の向上を期待することが可能なＸｅ分圧の範囲について説明する。図８は維持放電パルスの周波数とＸｅ分圧を変化させながら放電効率を計算した結果を示す図である。図８で測定された結果を数式で近似化すると，放電効率Ｅｆｆは数式７で示される。
【００７５】
【数７】
2005258400.tif 000009
【００７６】
数式７を維持放電パルスの周波数ｆに対して微分すると，数式８になる。
【００７７】
【数８】
2005258400.tif 000010
【００７８】
したがって，数式８によって，Ｘｅ分圧が約１０％の付近が，周波数によって放電効率が増加する臨界点として設定される。
【００７９】
以上説明したように，本実施の形態によれば，Ｘｅ分圧が高いとき，維持放電パルスの周波数を数式１で決定される臨界周波数以上に設定して放電効率を向上させることができ，臨界周波数は約３００ｋＨｚに設定される。つまり，維持放電パルスの周波数を，従来の技術で正弦波形の維持放電パルスを使用せざるを得なかった数式５で決定される臨界周波数（約２．５ＭＨｚ程度）より小さくすることができる。
【００８０】
また，電力回収回路の動作負担及び電力回収率を考慮すると，維持放電パルスの周波数を１ＭＨｚ以下に設定することができる。また，実験結果から，Ｘｅ分圧が約１０％以上の範囲で放電効率の向上を期待することができる。
【００８１】
また，維持放電パルスの周波数が高い場合には，一つの維持放電パルスによる輝度が減少するが，これは放電効率の増加に伴って低諧調の表現が悪くなるという問題を解決することができる。そして，維持放電パルスの周波数が高ければ，維持期間を減らすことができ，維持期間の減少によって確保される時間を諧調の表現または擬似輪郭の低減などに割り当てることもできる。
【００８２】
このように本発明によれば，Ｘｅ分圧の増加に応じて維持放電パルスの周波数を設定することにより，プラズマディスプレイパネルの放電効率を増加させることができる。
【００８３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８４】
以上，本実施の形態では，維持放電パルスとして図３の形を仮定して説明したが，本発明は，このような形の維持放電パルスに限定されず，様々な形の維持放電パルスに適用することができる。例えば，図９を参照すると，Ｘ電極とＹ電極に印加される維持放電パルスは，Ｖｓ／２電圧と−Ｖｓ／２電圧を交互に有し，Ｘ電極とＹ電極に印加される維持放電パルスは反対位相を有する。このようにすると，維持放電パルスによってＹ電極とＸ電極の電圧差はＶｓと−Ｖｓを交互に有することができる。このような図９において，数式１に使用されるｋは常時１の値を有し，ｓは維持放電パルス１周期で接地電圧を有する期間によって決定される。
【００８５】
図１０を参照すると，Ｘ電極が接地電圧にバイアスされた状態でＹ電極に，Ｖｓ電圧と−Ｖｓ電圧を交互に有する維持放電パルスが印加される。このようにすると，維持放電パルスによって，Ｙ電極とＸ電極の電圧差はＶｓと−Ｖｓを交互に有することができる。このような図１０において，数式１に使用されるｋは常時１の値を有し，ｓは維持放電パルス１周期で０Ｖの電圧を有する期間によって決定される。
【００８６】
また，本実施の形態では，Ａ電極，Ｙ電極及びＸ電極の３電極型のプラズマディスプレイパネルを例として説明したが，前述した維持放電パルスを印加して維持放電を引き起こしうる他の形のプラズマディスプレイパネルにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は，プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法に適用可能であり，特にＸｅ分圧の増加に応じて維持放電パルスの周波数を設定するプラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】一般的なプラズマディスプレイパネルの部分斜視図である。
【図２】実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の概略図である。
【図３】実施の形態に係り，プラズマディスプレイパネルを駆動するための維持放電パルスを示す説明図である。
【図４】Ｘ電極及びＹ電極の維持放電パルスの形態により定数ｋ，ｓがどのように変化するかを示す説明図であり，（ａ）は，ｋ＝２，ｓ＞０，（ｂ）は，ｋ＝２，ｓ＝０，（ｃ）は，ｋ＝１，ｓ＝０，（ｄ）は，ｋ＝０，ｓ＝０となる場合のパルス波形である。
【図５】Ｘｅ分圧によるイオン移動度の修正係数を計算結果から示すグラフである。
【図６】Ｘｅ分圧による維持放電パルスの臨界周波数を計算結果から示すグラフである。
【図７】臨界周波数を５００ｋＨｚとした場合の維持放電パルスの周波数による放電効率を測定結果から示すグラフである。
【図８】維持放電パルスの周波数とＸｅ分圧とを変化させながら放電効率を計算結果から示す説明図である。
【図９】Ｘ電極とＹ電極とに，Ｖｓ／２と−Ｖｓ／２とが交互に印加される場合の維持放電パルスを示す説明図である。
【図１０】Ｘ電極が接地電圧で，Ｙ電極にＶｓと−Ｖｓとが交互に印加される場合の維持放電パルスを示す説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００      プラズマディスプレイパネル
２００      制御部
３００      アドレス電極駆動部
４００      維持電極駆動部
５００      走査電極駆動部
【図１】
2005258400.tif 000015
【図２】
2005258400.tif 000016
【図３】
2005258400.tif 000017
【図４】
2005258400.tif 000018
【図５】
2005258400.tif 000019
【図６】
2005258400.tif 000020
【図７】
2005258400.tif 000021
【図８】
2005258400.tif 000022
【図９】
2005258400.tif 000023
【図１０】
2005258400.tif 000024