(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間に放電空間を形成するよう対向配置された２つの基板のうち一方の基板上に、走査電極と維持電極を複数配列し、他方の基板上にデータ電極を複数配列してプラズマディスプレイパネルを構成し、維持期間において、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧よりも高い値に設定された波高値を有するとともに正の電位から０へ向かう方向に電位が変化し０を維持した後０から前記正の電位へ向かう方向に電位が変化する負極性のパルスを、前記走査電極と前記維持電極に交互に印加し、前記パルスが立ち下がることによって前記走査電極と前記維持電極との間および前記パルスを印加した前記走査電極または前記維持電極と前記データ電極との間で放電が発生し、前記パルスの立ち上がりによる放電は発生しない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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」という）は、図６の断面図に示すように、間に放電空間１を形成するように、２つのガラス製の表面基板２とガラス製の背面基板３とが対向配置されている。放電空間１には放電によって紫外線を放射するネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）が封入されている。表面基板２上には走査電極４と維持電極５とからなる放電電極が複数配列されており、走査電極４および維持電極５を覆って誘電体層６が形成され、誘電体層６の上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる保護膜７が形成されている。走査電極４は透明電極４ａと金属電極４ｂとから構成され、維持電極５は透明電極５ａと金属電極５ｂとから構成されている。
【０００３】
背面基板３上には、走査電極４および維持電極５と直交する方向に複数のデータ電極８が互いに平行配列されており、また各データ電極８を隔離しかつ放電空間１を形成するための隔壁９がデータ電極８の間に設けられている。データ電極８と隔壁９の側面を覆って蛍光体層１０が形成されている。そして、走査電極４および維持電極５とデータ電極８との交差部に放電セルが形成される。
【０００４】
次に、従来のパネルに画像データを表示させる方法について説明する。画像の階調表示は、１フィールド期間を２進法に基づいた発光期間の重みを持った複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって行う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間を有する。
【０００５】
画像データを表示するためには、初期化期間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加する。初期化期間では、たとえば、維持電極５およびデータ電極８に対して正極性となるパルス電圧をすべての走査電極４に印加し、保護膜７および蛍光体層１０上に壁電荷を蓄積する。
【０００６】
アドレス期間では、すべての走査電極４に順次、負極性のパルスを印加することにより走査していく。画像データがある場合、走査電極４を走査している間にデータ電極８に正極性のデータパルスを印加すると、走査電極４とデータ電極８との間で放電が起こり、走査電極４上の保護膜７の表面に壁電荷が形成される。
【０００７】
続く維持期間では一定の期間、走査電極４と維持電極５との間に放電を維持するのに十分な電圧を有する維持パルスを交互に印加する。図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ走査電極４および維持電極５に印加する維持パルスの波形を示しており、維持パルスは、波高値がＶSOでありかつ電位が増加する方向（０からＶSOへ向かう方向）に変化する正極性のパルスである。維持パルスにより、画像データがある放電セルでは走査電極４と維持電極５との間に放電プラズマが生成され、維持パルスを印加するごとに蛍光体層１０が励起発光する。アドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電セルでは放電は発生せず、蛍光体層１０の励起発光は起こらない。図７（ｃ）は発光波形を示しており、維持パルスが立ち上がる（電位が０からＶSOに変化する）たびに発光している。
【０００８】
以上のようにパネルを駆動した場合、維持期間における維持パルスの波高値（維持電圧）を大きくすることで高輝度の画像表示を得ることができるが、維持電圧の上昇にともなってパネルの発光効率は減少する。したがって、発光効率を低下させることなく高輝度のパネルを得ることは困難であった。
【０００９】
また、パネルの高輝度化を図るために、特開平８−３１４４０５号公報には、維持期間において図８（ａ）、（ｂ）に示す正極性の維持パルスをそれぞれ走査電極と維持電極に印加するとき、維持パルスの波高値ＶS1を、放電開始電圧Ｖｆより低くかつ誤動作が起こらない範囲内の最も放電開始電圧Ｖｆに近い値に設定し、通電期間Ｔｓの長さをその終了時点で壁電圧が放電開始電圧Ｖｆを越えるように設定することが開示されている。これによって、図８（ｃ）に示すように、維持パルスが立ち上がるときだけでなく維持パルスが立ち下がる（電位がＶS1から０に変化する）ときにも発光する。維持パルスが立ち下がることによる発光は、誘電体層上の蓄積電荷による壁電圧によって生じる放電（自己放電）を利用したものであり、通常の放電による発光と自己放電による発光とが交互に発生している。図８（ｃ）に示すような発光をさせることにより、発光回数を維持パルスの印加回数の２倍にすることができ、輝度を向上させるというものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−３１４４０５号公報に記載されたパネルの駆動方法によって発生する自己放電は、誘電体層上の蓄積電荷による壁電圧と維持パルスの波高値との和からなる電圧で発生する通常の放電とは異なり、誘電体層上の蓄積電荷による壁電圧だけによって生じるものであり、壁電圧のばらつきがそのまま自己放電による発光強度のばらつきに影響する。特に、画面が大きくなったり放電セルの数が多くなると、壁電圧のばらつきが大きくなるのにともなって自己放電による発光強度がかなりばらつくので、画面全体を輝度むらがなくきれいに表示させることは困難であった。
【００１１】
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、自己放電を発生させることなく高輝度、高発光効率を実現するプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、間に放電空間を形成するよう対向配置された２つの基板のうち一方の基板上に、走査電極と維持電極を複数配列し、他方の基板上にデータ電極を複数配列してプラズマディスプレイパネルを構成し、維持期間において、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧よりも高い値に設定された波高値を有するとともに正の電位から０へ向かう方向に電位が変化し０を維持した後０から前記正の電位へ向かう方向に電位が変化する負極性のパルスを、前記走査電極と前記維持電極に交互に印加し、前記パルスが立ち下がることによって前記走査電極と前記維持電極との間および前記パルスを印加した前記走査電極または前記維持電極と前記データ電極との間で放電が発生し、前記パルスの立ち上がりによる放電は発生しないことを特徴とするものである。この方法により、自己放電を発生させることなく維持放電による発光を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
本発明の第１の実施形態におけるパネルの駆動波形を図１に示し、パネルの構造を図２に示す。なお、パネル構造で図６に示す部分と同一部分については同じ番号を付けている。図２のパネル構造が図６のものと異なる点は、走査電極１１および維持電極１２が透明電極を使用せず金属電極から構成されていることである。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）は維持期間においてそれぞれ走査電極１１と維持電極１２に印加する電圧波形を示している。本実施形態では、図７、図８に示した波形とは異なり、波高値がＶSでありかつ電位が減少する方向（ＶSから０へ向かう方向）に変化する維持パルス（負極性の維持パルス）が走査電極１１と維持電極１２に交互に印加されている。また、図１（ｃ）は発光波形を示しており、維持パルスが印加されるのに伴い維持放電が発生し発光している。すなわち、維持パルスが立ち下がる（電位がＶSから０へ向かう）ごとに発光しているが、維持パルスが立ち上がる（電位が０からＶSへ向かう）ときには維持放電は発生していない。すなわち、前述した自己放電は発生していない。したがって、従来のパネルで課題となっていた輝度むらの発生を防止することができ、従来よりも優れた表示品質を得ることができる。
【００１６】
また、本実施形態の負極性の維持パルスを印加すると、走査電極１１と維持電極１２との間だけでなく、その維持パルスを印加した走査電極１１または維持電極１２とデータ電極８との間でも放電が発生していることが確認された。これは、例えば走査電極１１に負極性の維持パルスを印加した時、誘電体層６上に蓄積された負の壁電圧によってデータ電極８側に対して走査電極１１側が負になるため、イオンが保護膜７に衝突して２次電子が発生するので、走査電極１１とデータ電極８との間で放電が発生するものと考えられる。
【００１７】
次に、本実施形態における駆動波形を用いたときと、従来の駆動波形を用いたときのパネル特性を測定した結果について説明する。測定には図２に示した構成のパネルを使用し、走査電極１１および維持電極１２の電極幅をそれぞれ１００μｍとし、走査電極１１と維持電極１２との距離ｄｐを８０μｍとし、隔壁９の高さを１２０μｍとした。パネルにはネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスを６６．５ｋＰａ封入し、Ｘｅ分圧を５％とした。また、維持期間における本実施形態の駆動波形と従来の駆動波形の周波数を１５．３ｋＨｚとした。
【００１８】
維持パルスの波高値（維持電圧）に対する輝度の変化を図３（ａ）に示し、発光効率の変化を図３（ｂ）に示す。輝度は輝度計にて測定し、発光効率はパネルの輝度とパネルの消費電力から求めた。図３では本実施形態による駆動波形を用いたときの結果を実線ａで示し、従来の駆動波形を用いたときの結果を実線ｂで示している。従来の駆動波形を用いたときには、維持電圧の上昇とともに発光効率が下がっていき、維持電圧が２４０Ｖを超えたあたりから発光効率が上昇に転じている。このように維持電圧が増加すると発光効率が上昇するのは、自己放電が生じていることによるものであった。
【００１９】
一方、本実施形態の駆動波形を用いたときには、図３（ｂ）に示すように、発光効率は維持電圧の上昇とともに徐々に低下し２１０Ｖ付近で極小値となる。そして、維持電圧が２１０Ｖを超えると発光効率は上昇し始め、さらに維持電圧が増加すると発光効率が減少する領域もあるが、発光効率は大きく低下することがなく従来よりも高発光効率となっている。また、維持電圧が２１０Ｖあたりから上の領域では、輝度の上昇率が従来に比べて大きくなっているとともに、従来よりも高輝度となっている。本実施形態の駆動波形を用いたときに発生する維持放電では、発光波形を測定することによって自己放電が発生していないことを確認しており、従来のパネルで課題となっていた輝度むらの発生を防止することができ、従来よりも表示品質を高めることができる。
【００２０】
次に、パネルを駆動するときの容易性を表す駆動マージンについて説明する。維持電圧を下げていったとき、画像データがあるのに維持放電が起こらず発光しない放電セルが発生し始める維持電圧を最小維持電圧Ｖnとし、逆に維持電圧を上げていったとき、画像データがないのに維持放電が起こり発光する放電セルが発生し始める維持電圧を最大維持電圧Ｖxとするとき、駆動マージンはＶx−Ｖnで与えられ、駆動マージンが大きいほど正常に駆動できる電圧範囲が大きく駆動しやすい。従来の駆動方法によってパネルを駆動した場合、最小維持電圧Ｖnは１８５Ｖであり最大維持電圧Ｖxは２５０Ｖであった。これに対し、本実施形態の駆動方法によってパネルを駆動した場合、最小維持電圧Ｖnは１８５Ｖであり最大維持電圧Ｖxは２７０Ｖであった。したがって、本実施形態の駆動方法を用いることでパネルの駆動マージンが８５Ｖとなり、従来の駆動方法を用いた場合の駆動マージン（６５Ｖ）よりも２０Ｖ大きくすることができ、従来よりも駆動しやすくなった。また、本実施形態の駆動波形によれば、従来に比べてより高い維持電圧を印加することができるとともに輝度の上昇率も大きくなっているので、従来のものに比べてかなり高輝度の表示を行うことができる。
【００２１】
したがって、維持期間において、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧値（本実施形態の場合では２１０Ｖ）よりも高い値に設定された波高値を有する負極性の維持パルスを、走査電極１１と維持電極１２に印加してパネルを駆動することにより、従来よりも高輝度、高発光効率であり優れた表示品質のパネルを得ることができる。
【００２２】
次に、封入するガスの組成を変えたパネルを本実施形態の駆動波形で駆動したときのパネル特性について説明する。パネルに封入するガスをＮｅおよびＸｅとし、全圧力を６６．５ｋＰａに保った状態で、ＮｅおよびＸｅの分圧を変えて測定を行なった。図４（ａ）および図４（ｂ）に輝度および発光効率の維持電圧依存性のグラフをそれぞれ示す。図４において、Ｘｅ分圧が５％のときの結果を実線ａで示し、Ｘｅ分圧が１２％のときの結果を実線ｂで示し、Ｘｅ分圧が２０％のときの結果を実線ｃで示す。また、本実施形態の駆動方法を用いた場合の維持放電では、いずれのＸｅ分圧の場合にも上記した自己放電が発生していないことを確認した。
【００２３】
図４（ａ）からわかるように、Ｘｅ分圧を５％から１２％もしくは２０％と増加させることによって、輝度が向上するとともに輝度の維持電圧に対する上昇率が大きくなっている。また、図４（ｂ）からわかるように、Ｘｅ分圧が１２％、２０％の場合には、発光効率は最小維持電圧付近で最小値をとり、発光効率が最小となるときの維持電圧値を超えると発光効率が増加しており、高い維持電圧領域での発光効率を最小維持電圧付近での発光効率よりも大きくすることができる。したがって、Ｘｅ分圧を高くしたパネルを駆動する場合、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧値よりも高い値に設定された波高値を有する負極性の維持パルスを、走査電極１１と維持電極１２に印加することにより、高輝度、高発光効率で優れた表示品質のパネルを実現できる。
【００２４】
以上の実施形態では、パネルが金属電極のみから構成された走査電極および維持電極を有する場合について説明したが、図６に示すような透明電極を用いて構成した走査電極および維持電極を有するパネルについても同様な結果が得られる。すなわち、維持電圧の上昇にともなって発光効率が上昇している領域があるとともに、従来の駆動波形を用いた場合に比べて高輝度、高発光効率が得られる。また、駆動マージンは従来に比べて大きくなって駆動しやすくなり、前述した自己放電は発生しないので輝度むらの発生が抑制された優れた表示品質のパネルを得ることができる。
【００２５】
したがって、維持期間において、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧値よりも高い値に設定された波高値を有する負極性の維持パルスを、図６に示す走査電極４と維持電極５に印加してパネルを駆動することにより、従来よりも高輝度、高発光効率であり優れた表示品質のパネルを得ることができる。
【００２６】
なお、透明電極のような電極幅の大きい構造のパネルを用いることで多くの電力を投入することができるため、図２のパネルよりも図６のパネルの方が高輝度となる。さらに図５に示すように、透明電極を用いるかわりに、走査電極１３および維持電極１４をそれぞれ複数に分割された金属電極で構成し、走査電極１３および維持電極１４の全体の電極幅を等価的に広くしたパネルでもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、維持期間において、維持電圧を増加させたときパネルの発光効率が最初に増加し始めるときの維持電圧よりも高い値に設定された波高値を有する負極性のパルスを、走査電極と維持電極に印加しており、高輝度、高発光効率で優れた表示品質を有するプラズマディスプレイパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、維持電圧波形および発光波形を示す波形図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの断面図
【図３】（ａ）、（ｂ）は図２のプラズマディスプレイパネルを駆動したときの輝度および発光効率の維持電圧依存性を示す特性図
【図４】（ａ）、（ｂ）は図２のプラズマディスプレイパネルを駆動したときの輝度および発光効率の維持電圧依存性をＸｅ分圧を変えて示す特性図
【図５】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの断面図
【図６】（ａ）、（ｂ）は従来のプラズマディスプレイパネルの断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来のプラズマディスプレイパネルにおける維持電圧波形および発光波形を示す波形図
【図８】（ａ）〜（ｃ）は他の従来のプラズマディスプレイパネルにおける維持電圧波形および発光波形を示す波形図
【符号の説明】
１  放電空間
２  表面基板
３  背面基板
４、１１、１３  走査電極
５、１２、１４  維持電極
６  誘電体層
７  保護膜
８  データ電極
９  隔壁
１０  蛍光体層
【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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