(57)【要約】【課題】本発明は、簡素な駆動方法でありながら、放電遅れが生じても確実に発光効率を向上させることができる放電装置の駆動方法及び放電装置を提供することを目的とする。【解決手段】一対の電極Ｘ、Ｙ、誘電体１２及び放電ガス３１を有する放電装置４０に、駆動回路５０が周期的な電圧パルスを印加して該放電装置を駆動する放電装置の駆動方法であって、  前記電圧パルスを印加してから前記放電装置の放電が開始するまでの間に、前記駆動回路をハイインピーダンス状態に切り替えることを特徴とする。【選択図】図３
2012073486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極、誘電体及び放電ガスを有する放電装置に、駆動回路が周期的な電圧パルスを印加して前記放電装置を駆動する放電装置の駆動方法であって、
前記電圧パルスを印加してから前記放電装置の放電が開始するまでの間に、前記駆動回路をハイインピーダンス状態に切り替えることを特徴とする放電装置の駆動方法。
【請求項２】
前記周期的な電圧パルスは、前記一対の電極に反対極性で交互に印加される電圧パルスであることを特徴とする請求項１に記載の放電装置の駆動方法。
【請求項３】
前記放電装置は、プラズマディスプレイパネルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電装置の駆動方法。
【請求項４】
前記放電装置は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電装置の駆動方法。
【請求項５】
前記放電装置は、放電蛍光ランプであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電装置の駆動方法。
【請求項６】
一対の電極、誘電体及び放電ガスを有する放電部と、該放電部に周期的な電圧パルスを印加して該放電部を駆動する駆動回路とを有する放電装置であって、
前記駆動回路は、前記電圧パルスを印加してから前記放電部の放電が開始するまでの間に、ハイインピーダンス状態に切り替わることを特徴とする放電装置。
【請求項７】
前記周期的な電圧パルスは、前記一対の電極に反対極性で交互に印加される電圧パルスであることを特徴とする請求項６に記載の放電装置。
【請求項８】
前記放電部は、プラズマディスプレイパネルであることを特徴とする請求項６又は７に記載の放電装置。
【請求項９】
前記放電部は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項６又は７に記載の放電装置。
【請求項１０】
前記放電部は、放電蛍光ランプであることを特徴とする請求項６又は７に記載の放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電装置の駆動方法及び放電装置に関し、特に、一対の電極、誘電体及び放電ガスを有する放電装置に、周期的な電圧パルスを印加して駆動する放電装置の駆動方法及び放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電セルで放電を行って発光し、画像を表示するプラズマディスプレイ装置が知られている。かかるプラズマディスプレイ装置においては、大型化と高精細化に伴い、発光効率の向上が重要な課題の一つとなっている。発光効率の向上のために、種々の方法が採られ得るが、そのうちの１つとして、プラズマディスプレイパネルの駆動方式を変化させる方法が試みられている。高発光効率が得られる放電の条件として、低放電電流、低電子温度、低電子密度という３つの条件がある。通常、プラズマディスプレイパネルにおいては、必要な輝度を得るためには、励起が発生すれば十分なのであるが、放電において必要以上の電離やイオンの加速が発生しており、発光という面からは効率が悪い。よって、高発光効率の放電は、電離を抑制し、励起を効率良く行う放電ということになる。上述の３つの条件は、総て放電の電離を抑制する要素となっている。これらを実現する駆動方式として、パルス幅を１００ｎｓ程度とする狭パルス方式が提案されている（例えば、非特許文献１、２、３参照）。これは、幅が１００ｎｓ程度と狭い電圧パルスを用いることにより、放電の形成途中で放電電流を強制的にカットする方法であり、不必要な放電のエネルギーを強制的にカットする駆動方式である。
【０００３】
また、電力損失を低減させるために、維持電圧より高い電圧を電極間に印加する段階と、表示放電の発生と時間的に重なるように電源を遮断するハイインピーダンス段階と、放電が終息する前に維持電圧を印加する段階と、を有する階段状の駆動電圧波形でプラズマディスプレイパネルを駆動する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる駆動方法においては、放電時に、電源から回路デバイスを経由して電圧が供給され、大きな電力損失が発生するのを防止するとともに、放電後は維持電圧を印加して、放電セル内の壁電荷を点灯状態に維持する駆動を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９７００号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. Mikoshiba, S. Shinada, and S. Shirai, "An intense and efficient source of vacuum ultraviolet radiation: Low-pressure Xe Townsend discharge, Journal of Applied Physics, vol.58, no. 10, pp.3720-3726, 1985
【非特許文献２】Y. Seo, T. Kosaka, H. Inoue, N. Itokawa, and Y. Hashimoto, "Highly Luminous-Efficeint AC-PDP with DelTA Cell Structure Using New Sustain Waveforms," SID 03 Digest, pp.137-139, 2003.
【非特許文献３】H. Kanazawa, T. Shiga, K. Igarashi, and S. Mikoshiba, "Light Emission Characteristics of PDPs for Xe Concentrations Ranging from 3.5% to 100%," EuroDisplay 2005, pp.272-275, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の非特許文献１、２、３に記載の狭パルス方式は、回路的に波形形成が難しく、またそのパルス幅を放電に合わせて最適化することが難しいという問題があった。更に、放電遅れが生じた場合には、強制的に放電がカットされるため、輝度低下が生じてしまうという問題もあった。
【０００７】
また、上述の特許文献１に記載の方法においても、放電発生のタイミングと電源遮断のタイミングを合わせるのが困難であるとともに、放電が終息する前に維持電圧を印加するタイミングを設定するのも困難であり、複雑な駆動制御が必要とされるという問題があった。更に、上述の非特許文献１、２、３に記載の構成と同様に、放電遅れが生じた場合には、維持電圧が印加された状態で放電が行われるため、その場合には従来通りの電力損失が生じてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、簡素な駆動方法でありながら、放電遅れが生じても確実に発光効率を向上させることができる放電装置の駆動方法及び放電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る放電装置の駆動方法は、一対の電極、誘電体及び放電ガスを有する放電装置に、駆動回路が周期的な電圧パルスを印加して前記放電装置を駆動する放電装置の駆動方法であって、
前記電圧パルスを印加してから前記放電装置の放電が開始するまでの間に、前記駆動回路をハイインピーダンス状態に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、放電はハイインピーダンス状態で発生し、放電開始後は自動的に電圧が低下するので、発光効率が向上するとともに、複雑な制御を不要とすることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明に係る放電装置の駆動方法において、
前記周期的な電圧パルスは、前記一対の電極に反対極性で交互に印加される電圧パルスであることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る放電装置の駆動方法において、
前記放電装置は、プラズマディスプレイパネルであることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、第１又は第２の発明に係る放電装置の駆動方法において、
前記放電装置は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第１又は第２の発明に係る放電装置の駆動方法において、
前記放電装置は、放電蛍光ランプであることを特徴とする。
【００１５】
第６の発明に係る放電装置は、一対の電極、誘電体及び放電ガスを有する放電部と、該放電部に周期的な電圧パルスを印加して該放電部を駆動する駆動回路とを有する放電装置であって、
前記駆動回路は、前記電圧パルスを印加してから前記放電部の放電が開始するまでの間に、ハイインピーダンス状態に切り替わることを特徴とする。
【００１６】
第７の発明は、第６の発明に係る放電装置において、
前記周期的な電圧パルスは、前記一対の電極に反対極性で交互に印加される電圧パルスであることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、第６又は第７の発明に係る放電装置において、
前記放電部は、プラズマディスプレイパネルであることを特徴とする。
【００１８】
第９の発明は、第６又は第７の発明に係る放電装置において、
前記放電部は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする。
【００１９】
第１０の発明は、第６又は第７の発明に係る放電装置において、
前記放電部は、放電蛍光ランプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、放電装置の発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。
【図２】実施形態１に係る放電装置の一例の構成を示した等価回路図である。
【図３】実施形態１に係る放電装置の駆動方法における駆動電圧波形の一例を示した図である。
【図４】実施形態１に係る放電装置の駆動方法による放電発生時の駆動電圧波形の一例を示した図である。
【図５】比較例として従来の放電装置の駆動方法の駆動電圧波形の一例を示した図である。
【図６】本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧波形、放電電流波形を示した図である。図６（ａ）は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧波形を示した図である。図６（ｂ）は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の放電電流波形を示した図である。
【図７】本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧と輝度との関係を示した図である。
【図８】本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧と発光効率との関係を示した図である。
【図９】実施形態２に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。
【図１０】実施形態３に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２３】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。実施形態１に係る放電装置は、プラズマディスプレイ装置を構成し、放電部はプラズマディスプレイパネルとなる。プラズマディスプレイパネルは、パネルの横方向に平行に延在し、縦方向に交互に配置された走査電極と維持電極とを有する。走査電極と維持電極とで、一対の表示電極対を構成する。また、パネルの縦方向には、走査電極及び維持電極と直交する複数のアドレス電極が平行に延在する。走査電極、維持電極及びアドレス電極の交点に、放電セルが形成される。
【００２４】
図１は、実施形態１に係る放電装置の放電部を構成する放電セルの一例を示した断面構成図である。放電セルは、前面基板１０と背面基板２０が対向して構成される。放電セルは、プラズマディスプレイパネルの表示面に格子状に複数構成されるが、図１においては、１つの放電セルが示されている。
【００２５】
図１において、放電セルは、対向して配置された前面基板１０と背面基板２０とを有する。前面基板１０は、前面ガラス基板１１と、走査電極Ｘと、維持電極Ｙと、誘電体層１２とを有する。背面基板２０は、背面ガラス基板２１と、アドレス電極Ａと、誘電体層２２と、隔壁２３と、蛍光体２４とを有する。また、蛍光体２４と誘電体１２で囲まれた放電空間３０には、放電ガス３１が封入されている。図１において、誘電体層１２、２２のみならず、隔壁２３も誘電体で構成されている。また、放電ガス３１には、Ｎｅ−Ｘｅ混合ガスが用いられている。
【００２６】
かかる構成の放電セルにおいて、アドレス電極Ａと走査電極Ｘに電圧パルスが印加されてアドレス放電が発生し、壁電荷が発生して表示放電（維持放電）を行う放電セルが選択される。その後に走査電極Ｘと維持電極Ｙに周期的な電圧パルスが印加され、選択された放電セルに表示放電が発生し、発光表示を行うように構成されている。放電が発生すると、放電空間３０内に紫外線３２が発生し、紫外線３２が蛍光体２４に照射されると蛍光体２４に励起が発生し、発光が生じる。
【００２７】
このように、実施形態１に係る放電装置の放電部を構成するプラズマディスプレイパネルは、表示電極対Ｘ、Ｙと、誘電体層１２、２２と、放電ガス３１とを備え、容量性負荷を構成している。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態１に係る放電装置の一例の構成を示した等価回路図である。図２において、放電装置は、放電部４０と、駆動回路５０とから構成される。放電部４０は、図１で説明した放電セルを複数有するプラズマディススプレイパネルであり、容量性負荷（コンデンサ）Ｃｐとして構成される。つまり、プラズマディスプレイパネルを、容量性負荷Ｃｐとして省略して示している。
【００２９】
また、駆動回路５０は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４で構成される。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、例えば、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ等の半導体で構成されたスイッチング素子が用いられてよい。図１においては、簡略化して通常のスイッチと同様の記号を用いてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を示している。
【００３０】
容量性負荷Ｃｐは、走査電極Ｘと維持電極Ｙから構成され、図２の左側が走査電極Ｘ、右側が維持電極Ｙとして構成されている。走査電極Ｘは、スイッチング素子ＳＷ１を介してサステイン電圧電源ＶＳＵＳを供給する電源５１、スイッチング素子ＳＷ２を介してグランド５２に接続されている。つまり、スイッチング素子ＳＷ１をオンにすれば走査電極Ｘがサステイン電圧ＶＳＵＳを供給する電源５１に接続され、スイッチング素子ＳＷ２をオンにすれば走査電極Ｘがグランド５２に接続されるように構成されている。同様に、維持電極Ｙは、スイッチング素子ＳＷ３を介してサステイン電圧ＶＳＵＳを供給する電源５３、スイッチング素子ＳＷ４を介してグランド５４に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３をオンにすれば維持電極Ｙがサステイン電圧ＶＳＵＳを供給する電源５３に接続され、スイッチング素子ＳＷ４をオンにすれば維持電極Ｙがグランド５４に接続されることになる。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態１に係る放電装置の駆動方法における駆動電圧波形の一例を示した図である。図３において、走査電極Ｘ及び維持電極Ｙに印加される駆動電圧波形が示されている。図３に示すように、走査電極Ｘと維持電極Ｙは、互いに交互に周期的に、正の電圧パルスが印加されて駆動される。それぞれの電圧パルスにおいて、立ち上がりは実線で示され、立ち上がった後は破線で示されており、電圧パルスを２期間に分けている。立ち上がりの実線部が、駆動回路５０がクランプ状態で、サステイン電圧ＶＳＵＳが走査電極Ｘ及び維持電極Ｙに印加される通常の電圧期間ＵＰであり、その後の破線部が、駆動回路５０がハイインピーダンス状態となるハイインピーダンス期間ＨＰである。
【００３２】
この波形生成方法を、表１及び表２と、図１及び図２を用いて説明する。表１は、図３の各時刻Ｔ１〜Ｔ４における従来方式の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の状態を示した図である。
【００３３】
【表１】
2012073486.tif 000003
表１及び図３において、まず時刻Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４がオンとなり、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３はオフである。このとき、走査電極Ｘの電位はＶＳＵＳ、維持電極Ｙの電位はグランドとなり、容量性負荷Ｃｐには、サステイン電圧ＶＳＵＳが印加される。時刻Ｔ２においても、同じくスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４がオン、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３はオフの状態を維持し、１つ目の電圧パルスにおいては残りのパルス期間も同じスイッチング状態を維持する。そして、２つ目の電圧パルスが印加されている時刻Ｔ３においては、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３がオンとなり、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４がオフとなっている。これにより、維持電極Ｙの電位はＶＳＵＳ、走査電極Ｘの電位はグランドとなり、容量性負荷Ｃｐには、１つ目の電圧パルスとは逆極性でサステイン電圧ＶＳＵＳが印加された状態となる。時刻Ｔ４においても、このスイッチング状態は維持され、２つ目の残りのパルス期間はこの状態が維持されることになる。この場合、容量性負荷Ｃｐには、極性は電圧パルスにより異なるが、常にサステイン電圧ＶＳＵＳが印加された状態となるので、励起のみならず高いエネルギーの電離やイオン加速を多く伴う放電となる。
【００３４】
表２は、本発明の実施形態１に係る放電装置の駆動方式の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の状態を示した図である。
【００３５】
【表２】
2012073486.tif 000004
表２及び図３において、まず時刻Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４がオンであり、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３はオフである。この段階は、表１の従来方式と同様であり、走査電極Ｘには電位ＶＳＵＳが供給され、維持電極Ｙはグランド電位となり、容量性負荷Ｃｐにはサステイン電圧ＶＳＵＳが印加される。次いで、時刻Ｔ２においては、スイッチング素子ＳＷ１をオフに切り替わっており、駆動回路５０がハイインピーダンス状態となっている。なお、スイッチング素子ＳＷ１がオフに切り替わるのは、通常の電圧期間ＵＰからハイインピーダンス期間ＨＰに切り替わるタイミングである。この状態でも、容量性負荷Ｃｐに蓄えられている電荷は変化しないので、容量性負荷Ｃｐは、サステイン電圧ＶＳＵＳを維持する。しかし、ハイインピーダンス期間ＨＰに放電が発生して電流が流れると、容量性負荷Ｃｐの電荷量が減少し、電圧は低下する。このとき、放電が成長し、電流が流れる程容量性負荷Ｃｐに印加されている電圧は低下するため、低電流かつ短期間の高効率放電が形成される。
【００３６】
なお、維持電極Ｙに印加される電圧パルスの時刻Ｔ３、Ｔ４においても、同様の駆動動作を行う。つまり、時刻Ｔ３では、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３がオン、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４がオフの状態であり、維持電極Ｙに電位ＶＳＵＳが供給され、走査電極Ｘがグランド電位となり、容量性負荷Ｃｐにサステイン電圧ＶＳＵＳが印加された状態である。そして、時刻Ｔ４では、スイッチング素子ＳＷ３がオフになっており、駆動回路５０がフローティングのハイインピーダンス状態となっている。スイッチング素子ＳＷ３をオンからオフに切り替えるタイミングは、走査電極Ｘに印加する電圧パルスと同様に、通常の電圧期間ＵＰからハイインピーダンス期間ＨＰに切り替えるタイミングである。この状態でも、容量性負荷Ｃｐに蓄えられている電荷は一定であるので、容量性負荷Ｃｐの電圧はサステイン電圧ＶＳＵＳに維持されるが、走査電極Ｘと維持電極Ｙの間で放電が発生すると、放電電流が流れることにより、容量性負荷Ｃｐの電荷が減少し、電圧が低下する。放電が成長する程、電圧の低下が大きくなるため、低電流かつ短期間の高効率放電が発生する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態１に係る放電装置の駆動方法による放電発生時の駆動電圧波形の一例を示した図である。図４に示すように、通常の電圧期間ＵＰの後、ハイインピーダンス期間ＨＰに入り、その後に放電が発生することにより、容量性負荷Ｃｐの電圧は、自動的に低下する駆動電圧波形となる。このように、本実施形態に係る放電装置の駆動方法においては、放電の発生をトリガとして、自動的に駆動電圧が低下する駆動方法であるので、放電遅れの影響を受けない。このような放電動作を行わせるためには、ハイインピーダンス期間ＨＰとするタイミングを、放電が発生する前に設定し、ハイインピーダンス状態で放電を迎える必要がある。通常、電圧パルスが印加されて放電が発生するまでの間には時間遅れが生じるので、その時間遅れ分が経過する前に駆動回路５０をハイインピーダンス状態とする駆動を行なえばよい。これは、電圧パルスがサステイン電圧ＶＳＵＳに到達してからすぐにハイインピーダンス状態への切り替えを行えばよいだけであるので、複雑な制御とはならない。サステイン電圧ＶＳＵＳを、表示電極対Ｘ、Ｙに印加されたら確実に放電を生じるような電圧設定としておけば、そのような切り替え制御が容易に可能となる。
【００３８】
図５は、比較例として、従来の狭パルス方式による放電装置の駆動方法の駆動電圧波形の一例を示した図である。図５において、従来の狭パルス方式では、１００ｎｓの時間幅で強制的に電圧を下げているが、このような波形の生成は、回路的に非常に難しい。また、一般に、放電は電圧パルス印加から放電形成までに時間遅れがあり、時間遅れは印加電圧や残留電荷量等、放電セル内の影響を受ける。狭パルス方式は、放電が十分に成長する前に電圧を低下させ、強制的に放電を停止する駆動方法であるが、パルス幅が一定であるため、放電遅れを考慮すると最適とは言えない。つまり、放電遅れが発生した場合でも、強制的に所定時間（例えば、１００ｎｓ）で電圧が下げられ、放電がカットされてしまうので、放電遅れが生じた場合には、本来行われるべき放電が行われず、輝度の低下を招いてしまう。
【００３９】
この点、本実施形態に係る放電装置の駆動方法によれば、放電が発生すると、放電の発生に応じて自動的に電圧が低下する。従って、通常の電圧からフローティングとするタイミングを、放電遅れを考慮して放電開始前に設定しておけば、放電遅れにばらつきがあっても、放電自体は確実に行われ、そのような輝度低下のおそれが無い。また、図２に示したような簡素な駆動回路５０を用いて放電装置を構成することができるので、回路的にも簡素な構成であるとともに、スイッチング制御も容易である。
【００４０】
〔実施例〕
図６は、本発明の実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧波形、放電電流波形を、従来例との比較において示した図である。図６（ａ）は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧波形を示した図であり、図６（ｂ）は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の放電電流波形を示した図である。図６（ａ）においては、横軸が時間Ｔ〔ｎｓ〕、縦軸がサステイン電圧ＶＳＵＳ〔Ｖ〕を示し、図６（ｂ）においては、横軸が時間Ｔ〔ｎｓ〕、縦軸が放電電流〔Ａ〕を示している。また、図６（ａ）と図６（ｂ）は、共通の時間軸を有している。なお、図６において、容量性負荷Ｃｐの変位電流は取り除いて示してある。
【００４１】
本実施例に係る放電装置は、放電部４０に図１で説明したような一般的な３電極面放電型ＡＣプラズマディスプレイパネルを用い、駆動回路５０は図２で示した回路で構成した。
【００４２】
図６（ａ）、（ｂ）において、曲線Ａが本実施例に係る放電装置の駆動方法による電圧波形及び放電電流波形、曲線Ｂが従来の印加電圧で従来の駆動方法を行った場合の電圧波形及び放電電流波形、曲線Ｃが本実施例と同じ印加電圧で従来の駆動方法を行った場合の電圧波形及び放電電流波形を示している。ここで、従来の駆動方法とは、図５で説明した狭パルス方式ではなく、図３の波形をクランプで形成する表１で説明した駆動方法を意味している。
【００４３】
図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、曲線Ａの本実施例に係る放電装置の駆動方法においては、Ｔ＝５００〔ｎｓ〕付近で放電が発生して放電電流が０．１〔Ａ〕流れると、電圧が大きく低減している。また、電圧が低下することにより、放電電流も速やかに低下し、Ｔ＝７００〔ｎｓ〕ではほぼゼロとなっている。つまり、低放電電流で短継続期間の高発光効率の放電が行われていることが分かる。なお、本実施例に係る放電装置の駆動方法においては、通常の電圧期間において、２４０〔Ｖ〕の電圧を容量性負荷Ｃｐに印加している。一般的に、曲線Ｂに示すように、プラズマディスプレイパネルの容量性負荷Ｃｐに印加する電圧は、２００〔Ｖ〕前後である場合が多いが、本実施例に係る放電装置の駆動方法では、最初の短期の電圧期間ＵＰで放電を確実に発生させる必要があるため、やや高い印加電圧に設定されている。
【００４４】
一方、曲線Ｂで示される、従来の印加電圧の１９０〔Ｖ〕で従来の駆動方法で放電駆動を行った場合には、Ｔ＝６００〔ｎｓ〕付近で放電が発生したときに、電圧も少し低下するが、電源から１９０〔Ｖ〕が印加されているため、すぐに１９０〔Ｖ〕の電圧に戻る。この電圧は、曲線Ａの本実施例に係る放電装置の駆動方法の放電後の電圧よりも高い電圧である。また、放電電流も長く流れ、Ｔ＝９００〔ｎｓ〕を過ぎてようやくゼロとなる。よって、本実施例に係る放電装置の駆動方法よりも、電力損失も大きくなってしまう。
【００４５】
曲線Ｃで示される、本実施例に係る放電装置の駆動方法の印加電圧と同じ２４０〔Ｖ〕
の電圧で、従来の駆動方法で放電駆動を行った場合には、曲線Ａと同様に、Ｔ＝５００〔ｎｓ〕付近で放電電流が流れるが、その値は曲線Ａよりも遥かに大きな値となっており、３倍程度の０．３〔Ａ〕の放電電流となっている。また、放電も長く持続し、放電電流がゼロになるのは、Ｔ＝８００〔ｎｓ〕を超えた時刻となる。電圧の方は、Ｔ＝５００〔ｎｓ〕付近で放電電流が流れたときに、電圧が一時低下するが、電源から電圧２４０〔Ｖ〕が供給されているので、すぐ２４０〔Ｖ〕に戻る。よって、電離が大量に発生する、発光という面から考えると非常に効率の悪い放電となってしまう。
【００４６】
このように、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置は、低電流放電を実現できる非常に高効率な放電を形成できることが分かる。
【００４７】
図７は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧と輝度との関係を、従来例との比較において示した図である。図７において、横軸はサステイン電圧ＶＳＵＳ〔Ｖ〕、縦軸は輝度〔ｃｄ／ｍ２〕を示している。また、図７は、緑の蛍光体２４を有する放電セルについての結果を示している。
【００４８】
図７において、曲線Ａは本実施例に係る放電装置の駆動方法の結果、曲線Ｂは従来の印加電圧で従来の駆動方法による放電駆動の結果を示しているが、輝度は殆ど同じ結果であることが分かる。つまり、本実施例に係る放電装置の駆動方法は、図６で示したような、従来よりも低消費電力、高発光効率の特性を有しつつ、従来と同様の輝度を保つことができる。一方、表示電極対Ｘ、Ｙに印加するサステイン電圧自体は、従来よりも約５０〔Ｖ〕上昇してしまう。これは、本実施例に係る放電装置の駆動方法では、放電電流が従来方式と比べて少なくなるため、形成される壁電圧も低く、放電の維持にはより高い電圧が必要になるためである。しかしながら、この点については、例えば、誘電体の素材を改良することにより、サステイン電圧の値を低下させることも可能である。
【００４９】
図８は、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置の電圧と発光効率との関係を、従来例との比較において示した図である。図８において、横軸はサステイン電圧ＶＳＵＳ〔Ｖ〕、縦軸は発光効率〔ｌｍ／Ｗ〕を示している。また、図８は、緑の蛍光体２４を有する放電セルについての結果を示している。
【００５０】
図８において、曲線Ａは本実施例に係る放電装置の駆動方法の結果、曲線Ｂは従来の印加電圧で従来の駆動方法による放電駆動の結果を示しているが、発光効率は、本実施例に係る放電装置の駆動方法従来の駆動方法よりも大幅に向上していることが分かる。本実施例に係る放電装置の駆動方法は、従来の駆動方法よりも放電電流は少ないが、発光効率は６０％向上した。これは、同じ電力で１．６倍明るくなることを意味し、明るさが十分あれば、放電セルの黒フィルターをより黒くしても明るい色を表現でき、黒をより黒く表現できる。このように、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置は、画質向上効果をも有する。
【００５１】
このように、本実施例に係る放電装置の駆動方法及び放電装置によれば、低放電電流、短期間継続、高発光効率の放電を実現することができる。
【００５２】
〔実施形態２〕
図９は、本発明の実施形態２に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。実施形態１においては、面放電が行われるプラズマディスプレイパネルの放電セルを例に挙げて説明したが、放電部は種々の態様とすることができる。
【００５３】
図９においては、放電部を放電蛍光ランプ６０として構成した例について説明する。図９において、放電蛍光ランプ６０は、一対の電極対６１、６２と、誘電体６３、６４と、蛍光体６５と、放電空間６６と、放電ガス６７と、筐体６８とを備える。このように、電極対６１、６２は、対向配置され、対向放電を行う構成であってもよい。また、電極６１、６２の間には、誘電体６３、６４及び放電ガス６７が存在し、電極６１、６２と、誘電体６３、６４と、放電ガス６７とで容量性負荷を構成している。更に、これらと筐体６８とで、放電空間６６を形成している。そして、放電により紫外線が発生し、紫外線が蛍光体６５に照射したら励起して発光する構成となっている。
【００５４】
このように、放電部を放電蛍光ランプとして構成し、照明器具に利用することができる。なお、放電装置全体としては、図２で示した実施形態１に係る放電装置の放電部４０を放電蛍光ランプ６０とし、実施形態１で説明したのと同様の駆動を行うことにより、高発光効率の駆動を行うことができる。なお、駆動回路５０の構成は、図２と同様であるので、その説明を省略する。
【００５５】
このように、実施形態２に係る放電装置の駆動方法によれば、放電蛍光ランプを高発光効率で駆動することができる。
【００５６】
〔実施形態３〕
図１０は、本発明の実施形態３に係る放電装置の放電部の一例を示した図である。実施形態３に係る放電装置においては、放電部に冷陰極蛍光ランプ７０を用いている。
【００５７】
図１０において、冷陰極蛍光ランプ７０は、電極７１、７２と、誘電体７３と、蛍光体７４と、放電空間７５と、放電ガス７６とを備える。なお、誘電体７３は、筐体の役割も担っており、内部に放電空間７５を形成している。冷陰極蛍光ランプ７０は、電極７１、７２が筐体の外側に設置されている点で、実施形態１及び２とは異なっている。しかしながら、冷陰極蛍光ランプ７０も、一対の電極対７１、７２と、誘電体７３と、放電ガス７５とを備え、容量性負荷を構成している点は実施形態１及び２と同様である。よって、図２の放電装置の放電部４０にそのまま冷陰極蛍光ランプ７０を適用することができる。駆動方法も、実施形態１において説明したのと同様の駆動方法を適用することができる。
【００５８】
なお、両電極７１、７２間で放電が発生したら、紫外線が発生し、誘電体７３の内側に塗布された蛍光体７４に照射して励起し、発光する原理は今までと同様である。
【００５９】
冷陰極蛍光ランプ７０は、液晶パネルのバックライトとしてよく利用されている。実施形態３に係る放電装置の駆動方法及び放電装置によれば、バックライトを高効率で発光させることができる。
【００６０】
このように、本実施形態に係る放電装置の駆動方法及び放電装置は、容量性負荷を構成する放電部を有すれば、種々の放電装置に適用することができ、高効率で駆動を行うことができる。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、容量性負荷を構成する種々の放電装置に利用することができ、特に、放電により可視光又は紫外線を放射する光源や画像表示装置、例えば、プラズマディスプレイ装置、液晶ディスプレイ用バックライト光源、照明機器等に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０    前面基板
１１    前面ガラス基板
１２、２２、６２、６３、７３    誘電体層
２０    背面基板
２１    背面ガラス基板
２３    隔壁
２４、６５、７４    蛍光体
３０、６６、７５    放電空間
３１、６７、７６    放電ガス
４０    放電部
５０    駆動回路
５１、５３    電源
５２、５４    グランド
６０    放電蛍光ランプ
６１、６２、７１、７２    電極
Ａ    アドレス電極
Ｃｐ    容量性負荷
Ｘ    走査電極
Ｙ    維持電極
【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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【図９】
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【図１０】
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