(57)【要約】【課題】輝度、発光効率が高いプラズマディスプレイパネルを、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することにより、画像表示品質の優れたプラズマディスプレイ装置を提供する。【解決手段】プラズマディスプレイパネルと、パネルを駆動するパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、パネル駆動回路は、書込み期間において全ての放電セルで書込み放電を発生させるサブフィールド（第１ＳＦ）を所定の時間間隔で挿入してパネルを駆動するように構成したことを特徴とする。【選択図】図９
2009258467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基板上に表示電極対を形成し前記表示電極対を覆うように誘電体層を形成し前記誘電体層の上に保護層を形成した前面板と、第２のガラス基板上にデータ電極を形成した背面板とを対向配置して、前記表示電極対と前記データ電極とが対向する位置に放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルと、
前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と書込み放電を発生させる書込み期間と維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを時間的に配置して１フィールド期間を構成して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記パネル駆動回路は、書込み期間において全ての放電セルで書込み放電を発生させるサブフィールドを所定の時間間隔で挿入して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
第１のガラス基板上に表示電極対を形成し前記表示電極対を覆うように誘電体層を形成し前記誘電体層の上に保護層を形成した前面板と、第２のガラス基板上にデータ電極を形成した背面板とを対向配置して、前記表示電極対と前記データ電極とが対向する位置に放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルと、
前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と書込み放電を発生させる書込み期間と維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを時間的に配置して１フィールド期間を構成して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記パネル駆動回路は、全ての放電セルで書込み放電を発生させる期間を書込み期間の前に挿入したサブフィールドを所定の時間間隔で挿入して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記所定の時間間隔は、１０ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は薄型の画像表示素子の中でも高速表示が可能であり、かつ大型化が容易であることから、大画面表示装置として実用化されている。
【０００３】
パネルは前面板と背面板とを貼り合わせて構成されている。前面板はガラス基板と、ガラス基板上に形成された走査電極および維持電極からなる表示電極対と、表示電極対を覆うように形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された保護層とを有する。保護層は誘電体層をイオン衝突から保護するとともに放電を発生しやすくする目的で設けられている。
【０００４】
背面板は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成されたデータ電極と、データ電極を覆う誘電体層と、誘電体層上に形成された隔壁と、隔壁間に形成された赤色、緑色および青色のそれぞれに発光する蛍光体層とを有する。前面板と背面板とは、表示電極対とデータ電極とが放電空間をはさんで交差するように対向され、周囲を低融点ガラスで封着されている。放電空間にはキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極との対向する部分に放電セルが形成される。
【０００５】
このような構成のパネルを用いたプラズマディスプレイ装置は、パネルの各放電セルで選択的にガス放電を発生させ、このとき生じた紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。このようにパネルの発光原理は基本的には蛍光灯と類似しているが、蛍光灯に比べて発光効率が低いことが課題とされていた。
【０００６】
近年は、大画面で高精細度、かつ低消費電力のプラズマディスプレイ装置が要望されており、パネルの発光効率を向上するための様々な取り組みがなされている。例えば特許文献１には、放電ガス中のキセノンの含有量を従来よりも大きい１０体積％以上、１００体積％未満の範囲に設定し、放電ガスの圧力を従来よりも高い５００Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの範囲に設定することによって、紫外線の発光効率および蛍光体での変換効率が向上して輝度が向上することが開示されている。
【０００７】
一方、放電ガス中のキセノンの含有量を増やすと、電圧を印加した後に放電が発生するまでの時間、いわゆる放電遅れ時間が長くなり、高速でパネルを駆動することが難しくなるといった課題があった。放電遅れ時間を短くする取り組みとして、例えば特許文献２には、マグネシウム蒸気を気相酸化して生成することにより２００ｎｍ〜３００ｎｍにカソードルミネッセンス発光ピークを有する酸化マグネシウム層を設けたパネルが開示されている。
【０００８】
パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を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階調表示を行う方法が一般的である。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では走査電極および維持電極に所定の電圧を印加して初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では走査電極に走査パルスを順次印加するとともに選択的にデータ電極に書込みパルスを印加して書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では表示電極対に交互に維持パルスを印加し、放電セルで選択的に維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００９】
このようなパネルの駆動方法の中でも、例えば、特許文献３には、初期化放電の発光輝度を抑えるとともに、全ての放電セルで初期化放電を発生させる回数を制限することで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させた駆動方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１２５２３７号公報
【特許文献２】特開２００６−５４１５８号公報
【特許文献３】特開２０００−２４２２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、発光効率および輝度を向上するためにキセノン分圧を上げ、コントラストを向上するために全ての放電セルで初期化放電を発生させる回数を制限すると、初期化期間において誤放電が発生して画像表示品質が低下するという新たな課題が発生した。
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、輝度、発光効率が高いパネルを、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することにより、画像表示品質の優れた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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、第１のガラス基板上に表示電極対を形成し表示電極対を覆うように誘電体層を形成し誘電体層の上に保護層を形成した前面板と、第２のガラス基板上にデータ電極を形成した背面板とを対向配置して、表示電極対とデータ電極とが対向する位置に放電セルを形成したパネルと、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と書込み放電を発生させる書込み期間と維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを時間的に配置して１フィールド期間を構成してパネルを駆動するパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、パネル駆動回路は、書込み期間において全ての放電セルで書込み放電を発生させるサブフィールドを所定の時間間隔で挿入してパネルを駆動するように構成したことを特徴とする。この構成により、輝度、発光効率が高いパネルを、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することにより、画像表示品質の優れたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【００１３】
また本発明は、第１のガラス基板上に表示電極対を形成し表示電極対を覆うように誘電体層を形成し誘電体層の上に保護層を形成した前面板と、第２のガラス基板上にデータ電極を形成した背面板とを対向配置して、表示電極対とデータ電極とが対向する位置に放電セルを形成したパネルと、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と書込み放電を発生させる書込み期間と維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドを時間的に配置して１フィールド期間を構成してパネルを駆動するパネル駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、パネル駆動回路は、全ての放電セルで書込み放電を発生させる期間を書込み期間の前に挿入したサブフィールドを所定の時間間隔で挿入してパネルを駆動するように構成したことを特徴とする。この構成によっても、輝度、発光効率が高いパネルを、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することにより、画像表示品質の優れたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。また本発明の所定の時間間隔は、１０ｓｅｃ以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、輝度、発光効率が高いパネルを、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することにより、画像表示品質の優れたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル１０は前面板２０と背面板３０とが対向して配置され、その外周部を低融点ガラスの封着材によって封着されている。パネル１０内部の放電空間１５には、キセノンを含む放電ガスが封入されている。
【００１７】
前面板２０のガラス基板（第１のガラス基板）２１上には、走査電極２２および維持電極２３よりなる表示電極対２４が平行に複数配置されている。走査電極２２は、インジウムスズ酸化物や酸化スズ等から形成された透明電極２２ａと、透明電極２２ａ上に形成されたバス電極２２ｂとにより構成されている。同様に維持電極２３は、透明電極２３ａとその上に形成されたバス電極２３ｂとにより構成されている。バス電極２２ｂ、バス電極２３ｂは透明電極２２ａ、透明電極２３ａの長手方向に導電性を付与するために設けられ、銀を主成分とする導電性材料によって形成されている。ガラス基板２１上には表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、さらにその誘電体層２５の上に酸化マグネシウムを主成分とする保護層２６が形成されている。誘電体層２５は、酸化鉛または酸化ビスマスまたは酸化リンを主成分とする低融点ガラス等を、スクリーン印刷、ダイコート等により塗布し、焼成して形成されている。
【００１８】
また、背面板３０のガラス基板（第２のガラス基板）３１上には、表示電極対２４と直交する方向に複数のデータ電極３２が互いに平行に配置され、これを誘電体層３３が被覆している。さらに誘電体層３３上には隔壁３４が形成されている。誘電体層３３上および隔壁３４の側面には紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層３５が形成されている。ここで、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する位置に放電セルが形成され、赤色、緑色、青色の蛍光体層３５を有する放電セルの一組がカラー表示のための画素になる。なお誘電体層３３は必須ではなく、誘電体層３３を省略した構成であってもよい。
【００１９】
本実施の形態においては、ネオンとキセノンとの混合ガスを放電ガスとして用いている。そしてパネルの発光効率および輝度を向上するために、キセノンの分圧を２４ｋＰａに設定している。図２は、キセノン分圧と発光輝度との関係を示す図である。キセノン分圧が６ｋＰａ、９ｋＰａ、２４ｋＰａであるパネルをそれぞれ試作して、同じ駆動条件でこれらの試作パネルを駆動したときの輝度を比較した。その結果、キセノン分圧が２４ｋＰａであるパネルの発光輝度はキセノン分圧が６ｋＰａである従来のパネルに比較してほぼ２倍の輝度が得られた。これは発光効率もほぼ２倍になったことを示している。本実施の形態においては従来のパネルの２倍程度の発光効率を得るために、キセノン分圧を２４ｋＰａに設定している。
【００２０】
しかしながら上述したように、キセノン分圧を上げると発光効率は上昇するものの放電遅れ時間が長くなり高速駆動が難しくなるという問題がある。本実施の形態においてはパネルの保護層２６を工夫して、放電遅れを抑え高速駆動を可能にしている。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の前面板２０の構成を示す断面図であり、図１に示した前面板２０と上下を逆にして示している。ガラス基板２１上に、走査電極２２と維持電極２３よりなる表示電極対２４が形成され、表示電極を覆うように誘電体層２５が形成されている。
【００２２】
そして誘電体層２５上には保護層２６が形成されている。以下に、保護層２６の詳細について説明する。誘電体層２５をイオン衝突から保護するとともに駆動の速度を大きく左右する電子放出性能と電荷保持性能を改善するために、保護層２６は、誘電体層２５の上に形成された下地保護層２６ａと、下地保護層２６ａ上に形成された粒子層２６ｂとから構成されている。
【００２３】
下地保護層２６ａは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等で形成された厚み０．３μｍ〜１μｍの酸化マグネシウムの薄膜層である。
【００２４】
粒子層２６ｂは酸化マグネシウム前駆体を焼成して形成され、平均粒径が０．３μｍ〜４μｍの比較的均一な粒径分布をもつ酸化マグネシウムの単結晶粒子２７を下地保護層２６ａ上に付着させた層である。なお、図３には単結晶粒子２７を拡大して示している。単結晶粒子２７は下地保護層２６ａの全面を覆うように形成されている必要はなく、下地保護層２６ａの上に被覆率１％〜３０％で島状に形成されていればよい。単結晶粒子２７の形状は基本的には正６面体形状または正８面体形状であるが、製造上のばらつき等により多少の変形が生じてもよい。また正６面体形状または正８面体形状の頂点および稜線が切除されて切頂面および斜方面をもち、（１００）面および（１１１）面からなる特定２種配向面、または（１００）面、（１１０）面および（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有する形状であってもよい。
【００２５】
このように保護層２６を、下地保護層２６ａと、下地保護層２６ａ上に形成された粒子層２６ｂとから構成することにより電子放出性能と電荷保持性能の優れた保護層２６を有するパネル１０を実現することができる。
【００２６】
発明者らは単結晶粒子のカソードルミネッセンス発光を調べ、発光スペクトルにより単結晶粒子の特性、特に電子放出性能を評価することができることを見出した。図４は、本発明の実施の形態におけるパネルに用いる単結晶粒子２７の発光スペクトルを示す図である。図４には比較のために気相酸化法で下地保護層上に作成した酸化マグネシウムの単結晶粒子の発光スペクトルも示している。本実施の形態における単結晶粒子２７の発光スペクトルは、２００ｎｍ〜３００ｎｍに発光強度の大きなピークをもち、３００ｎｍ〜５５０ｎｍに小さなピークをもっている。一方、気相酸化法で作成した単結晶粒子の発光スペクトルは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの発光強度のピーク、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの発光強度のピークともに小さなピークである。
【００２７】
発明者らは、これら２つのピークの発光強度に注目し、３００ｎｍ〜５５０ｎｍのピークの発光強度に対する２００ｎｍ〜３００ｎｍのピークの発光強度の比率（以下、単に「ピークの比ＰＫ」と略記する）と電子放出性能との関係を調べるために、ピークの比ＰＫの値の異なるパネルを試作して放電遅れ時間の測定を行った。図５は、本発明の実施の形態におけるパネルに用いる単結晶粒子２７の発光スペクトルのピークの比ＰＫと放電遅れ時間Ｔｄとの関係を示す図である。横軸はピークの比ＰＫであり、２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の発光スペクトルの積分値と３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の発光スペクトルの積分値との比の値を計算してピークの比ＰＫとした。縦軸は放電遅れ時間をピークの比ＰＫがほぼ「０」のときの放電遅れ時間で正規化した値ＴＳである。従ってこの値ＴＳが小さいパネルほど電子放出性能が優れていることを示している。このように発光スペクトルのピークの比ＰＫが「２」以上、すなわちカソードルミネッセンス発光の発光スペクトルの２００ｎｍ〜３００ｎｍのピークの発光強度が３００ｎｍ〜５５０ｎｍのピークの発光強度の２倍以上であれば正規化した放電遅れ時間ＴＳは「０．２」以下でほぼ一定となり、優れた電子放出性能を示すことがわかる。
【００２８】
上述した単結晶粒子２７は、液相法により生成することができる。
【００２９】
具体的には、例えば、純度９９．９５％以上のマグネシウムアルコキシドまたはマグネシウムアセチルアセトンの水溶液に少量の酸を加えて加水分解する等により、水酸化マグネシウムのゲルを作製する。そして、そのゲルを空気中で焼成して脱水することにより、単結晶粒子２７の粉体を生成する。
【００３０】
焼成温度としては、７００℃〜１８００℃の範囲で設定することが望ましい。これは、７００℃未満では結晶面が十分発達せず欠陥が多くなり、また焼成温度を高くしすぎると酸素欠損が生じ酸化マグネシウム結晶の欠陥が多くなるためである。
【００３１】
このように、本実施の形態における粒子層２６ｂは、発光スペクトルの２００ｎｍ〜３００ｎｍのピークと３００ｎｍ〜５５０ｎｍのピークの比Ｋが「２」以上の単結晶粒子２７を下地保護層２６ａに付着させることにより構成している。このようにして、安定して良好な電子放出性能と電荷保持性能とをあわせもち、高速駆動の可能なパネル１０を実現している。
【００３２】
なお、粒子層２６ｂとしては、上述した構成に限定されるのではなく、電子放出性能と電荷保持性能とをあわせもつ保護層２６を実現できれば、他の構成であってもよい。図６は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の前面板２０の他の構成を示す断面図であり、他の粒子層２６ｂの構造を示すものである。図６に示した粒子層２６ｂは、酸化マグネシウムの単結晶粒子２７が複数個凝集した凝集粒子２８を、下地保護層２６ａの全面にわたってほぼ均一に分布するように離散的に付着させることにより構成している。なお、図６には凝集粒子２８を拡大して示している。凝集粒子２８とは、このように単結晶粒子２７が凝集またはネッキングした状態のもので、静電気やファンデルワールス力等によって複数の単結晶粒子２７が集合体をなしているものである。単結晶粒子２７としては、１４面体や１２面体等の７面以上の面をもち、粒径が０．９μｍ〜２．０μｍ程度の多面体形状を有するものが望ましい。また凝集粒子２８としては単結晶粒子２７が２個〜５個凝集したものが望ましく、凝集粒子２８の粒径としては、０．３μｍ〜５μｍ程度のものが望ましい。このような構成であっても、安定して良好な電子放出性能と電荷保持性能とをあわせもち、高速駆動の可能なパネル１０を実現することができる。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の電極配列を示す図である。パネル１０には、行方向（ライン方向）に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。高精細度プラズマディスプレイ装置に用いるパネルであれば、例えば、ｍ＝１９２０×３＝５７６０、ｎ＝１０８０である。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態におけるパネル１０の駆動方法について説明する。パネル１０は、サブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。
【００３５】
初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「全セル初期化動作」と略記する）と、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「選択初期化動作」と略記する）とがある。書込み期間では、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、サブフィールド毎に決められた所定の数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００３６】
本実施の形態においては、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各サブフィールドの維持期間ではそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の数の維持パルスを表示電極対に印加するとして説明する。また第１ＳＦは全セル初期化動作を行うサブフィールドであり、第２ＳＦ〜第１０ＳＦは選択初期化動作を行うサブフィールドであるとして説明する。しかしサブフィールドの数、維持パルスの数等のサブフィールド構成は上記に限定されるものではなく、パネルの特性、プラズマディスプレイ装置の仕様等により適宜最適に設定することが望ましい。
【００３７】
本実施の形態においては、初期化期間における誤放電を抑制するために、全ての放電セルで書込み放電を発生させる動作（以下、「余剰電荷消去動作」と略記する）を所定の時間間隔で行っている。余剰電荷消去動作の詳細については後述することとして、まず画像表示を行うために各電極に印加する駆動電圧波形とパネルの動作について説明する。
【００３８】
図８は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の各電極に画像表示を行うために印加する駆動電圧波形図であり、第１ＳＦ〜第３ＳＦにおける駆動電圧を示している。
【００３９】
第１ＳＦの初期化期間では、その前半部において、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。
【００４０】
この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。このときの初期化放電では、続く初期化期間の後半部において壁電圧の最適化を図ることを見越して、過剰に壁電圧を蓄えておく。
【００４１】
初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。
【００４２】
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。
【００４３】
次に、１ライン目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１ライン目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。このときデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００４４】
ここで、走査パルス電圧Ｖａと書込みパルス電圧Ｖｄを印加した後に書込み放電が発生するまでの時間は、書込み放電に対する放電遅れ時間である。仮にパネルの電子放出性能が低く放電遅れ期間が長くなると、確実に書込み動作を行うために走査パルス電圧Ｖａと書込みパルス電圧Ｖｄとを印加する時間、すなわち走査パルス幅と書込みパルス幅とを長く設定する必要があり、高速に書込み動作を行うことができなくなる。また仮にパネルの電荷保持性能が低いと、壁電圧の減少を補うために走査パルス電圧Ｖａと書込みパルス電圧Ｖｄとの電圧値を高く設定する必要がある。しかしながら本実施の形態におけるパネル１０は電子放出性能が高いので、走査パルス幅および書込みパルス幅を従来のパネルより短く設定することができ、安定して高速に書込み動作を行うことができる。また本実施の形態におけるパネル１０は電荷保持性能が高いので、走査パルス電圧Ｖａと書込みパルス電圧Ｖｄとの電圧値を従来のパネルより低く設定することができる。
【００４５】
このようにして、１ライン目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎライン目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。
【００４６】
続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。
【００４７】
そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
【００４８】
続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｓをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との電圧差が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。
【００４９】
このようにして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に所定の数の維持パルスを印加し、表示電極対の電極間に電圧差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
【００５０】
そして、維持期間の最後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。なお、細幅パルス状の電圧差のかわりに傾斜波形状の電位差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去してもよい。
【００５１】
第２ＳＦの初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。
【００５２】
一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように選択初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う動作である。
【００５３】
続く書込み期間の動作は第１ＳＦの書込み期間の動作と同様であるため説明を省略する。また維持期間の動作も維持パルスの数を除いて第１ＳＦの維持期間と同様である。続く第３ＳＦ〜第１０ＳＦについても維持パルスの数を除いて第２ＳＦの動作と同様である。
【００５４】
次に、本発明の特徴である余剰電荷消去動作について説明する。図９は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の各電極に余剰電荷消去動作を行うために印加する駆動電圧波形図であり、第１ＳＦにおいて余剰電荷消去動作を行っている。そして本実施の形態においては、およそ１０ｓｅｃに１回の割合（６００フィールドに１回）で余剰電荷消去動作を行うサブフィールドが挿入され、図９に示した駆動電圧波形がパネルの各電極に印加される。
【００５５】
余剰電荷消去動作を行う第１ＳＦの初期化期間の動作は、余剰電荷消去動作を行わない第１ＳＦの初期化期間の動作と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
余剰電荷消去動作を行う第１ＳＦの書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。
【００５７】
次に、１ライン目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、表示する画像に関係なく全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。すると全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００５８】
このようにして、１ライン目の放電セルの全てにおいて書込み放電を発生する。以上の書込み動作をｎライン目の放電セルに至るまで行い、余剰電荷消去動作を行う書込み期間が終了する。なお、図９に示したデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する駆動電圧波形等は一例であって、表示する画像に関係なく全ての放電セルで書込み放電を発生させる駆動電圧波形であればよい。
【００５９】
続く維持期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加することなく、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を消去する。なお、ここでも細幅パルス状の電圧差のかわりに傾斜波形状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を消去してもよい。
【００６０】
第２ＳＦ〜第１０ＳＦの動作については、余剰電荷消去動作を行わないので、図８に示した第２ＳＦ〜第１０ＳＦの動作と同様である。
【００６１】
以上、説明したように、本実施の形態においては、図８に示した駆動電圧波形をパネル１０の各電極に印加して画像表示を行い、およそ１０ｓｅｃに１回の割合で図９に示した駆動電圧波形を同パネル１０の各電極に印加して余剰電荷消去動作を行う。このように、書込み期間において全ての放電セルで書込み放電を発生させるサブフィールドを所定の時間間隔で挿入してパネル１０を駆動することにより、高輝度、高発光効率のパネル１０を、誤放電が発生することなく高速かつ安定して駆動することができる。
【００６２】
以下にその理由について説明する。全セル初期化動作にともなう誤放電は、キセノン分圧の高いパネルで発生しやすく、また暗い画像を表示する場合に発生しやすい。特に長時間にわたって黒を表示している領域、すなわち全セル初期化動作以外の放電が長時間にわたって発生しない放電セルの領域で発生しやすく、数十秒〜数分に１回の割合で縦筋状の強い誤放電が発生することがある。
【００６３】
この誤放電の原因は完全に解明されたわけではないが、例えば次のように考えることができる。全セル初期化動作にともなう放電は、緩やかに上昇または下降する傾斜波形電圧による放電であり、走査電極２２と維持電極２３とが対向する放電ギャップの近傍に局在した微弱な放電である。そのため、放電セル内部の放電ギャップの近傍で壁電荷の再配置が起こり壁電圧が制御される。しかしながら放電ギャップから遠い部分の壁電荷は全セル初期化動作にともなう放電によって消去することができない。そして放電ギャップから遠い部分に、時間とともに、不必要な電荷が余剰電荷となって蓄積されていく。そしてこの余剰電荷が所定の限界値を超えて蓄積されると、それらが一気に放電して誤放電が発生すると考えることができる。
【００６４】
本実施の形態においては、およそ１０ｓｅｃに１回の割合で、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間で書込み放電を発生させ、放電セル内部の余剰電荷を消去している。そのため、仮に余剰電荷がある程度蓄積しても、それが限界値を超える前に消去されるので誤放電を発生することがない。また余剰電荷を消去するための放電を画像表示とは関係なく発生させるので、このときの輝度を極力抑えるために、余剰電荷消去動作を行う第１ＳＦの維持期間では維持パルスを印加することなく走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を消去している。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、およそ１０ｓｅｃに１回の割合で、余剰電荷消去動作を行うサブフィールドを挿入するものとして説明したが、余剰電荷消去動作を行うサブフィールドを挿入する頻度はパネルの放電特性等に応じて最適に設定することが望ましい。
【００６６】
また本実施の形態においては、余剰電荷消去動作を行うサブフィールドが第１ＳＦであるとして説明したが、他のサブフィールドにおいて余剰電荷消去動作を行ってもよい。しかし画像表示品質を損なわないために、維持パルス数の少ないサブフィールドで余剰電荷消去動作を行うことが望ましい。
【００６７】
また本実施の形態においては、１つのサブフィールド（第１ＳＦ）全体の期間を用いて余剰電荷を消去する動作を行ったが、余剰電荷消去動作を行う期間（以下、「余剰電荷消去期間」と略記する）をいずれかのサブフィールドに挿入することにより余剰電荷を消去してもよい。図１０は、本発明の他の実施の形態におけるパネル１０の各電極に余剰電荷消去動作を行うために印加する駆動電圧波形図であり、第１ＳＦの書込み期間の前に余剰電荷消去期間を挿入した駆動電圧波形を示している。
【００６８】
余剰電荷消去期間を有する第１ＳＦの初期化期間の動作は、余剰電荷消去期間を有しない第１ＳＦの初期化期間の動作と同様であるため、説明を省略する。
【００６９】
続く余剰電荷消去期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加する。そして、全ての走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、全てのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。すると全ての放電セルで余剰電荷を消去する書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００７０】
その後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を消去する。なお、ここでも細幅パルス状の電圧差のかわりに傾斜波形状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を消去してもよい。
【００７１】
第１ＳＦの書込み期間以降の動作は、余剰電荷消去期間を有しない第１ＳＦの書込み期間以降の動作と同様であるため、説明を省略する。
【００７２】
なお上述の説明では、第１ＳＦに余剰電荷消去期間を挿入するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のサブフィールドに余剰電荷消去期間を挿入しても同様の効果が得られる。
【００７３】
次に、上述した駆動電圧を発生してパネルを駆動するパネル駆動回路の一例について説明する。
【００７４】
図１１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置１００の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１００は、パネル１０とパネル駆動回路とを備えている。パネル駆動回路は、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。
【００７５】
画像信号処理回路４１は、入力された画像信号をサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動回路４２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動する。
【００７６】
タイミング発生回路４５は水平同期信号および垂直同期信号をもとにして、書込み期間において全ての放電セルで書込み放電を発生させるサブフィールドを所定の時間間隔で挿入するように、または、全ての放電セルで書込み放電を発生させる期間を書込み期間の前に挿入したサブフィールドを所定の時間間隔で挿入するように、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。
【００７７】
走査電極駆動回路４３はタイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをそれぞれ駆動し、維持電極駆動回路４４はタイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。
【００７８】
図１２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置１００の走査電極駆動回路４３および維持電極駆動回路４４の回路図である。
【００７９】
走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生回路５０、初期化波形発生回路６０、走査パルス発生回路７０を備えている。維持パルス発生回路５０は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓを印加するためのスイッチング素子Ｑ５５と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに０（Ｖ）を印加するためのスイッチング素子Ｑ５６と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルスを印加する際の電力を回収するための電力回収部５９とを有する。初期化波形発生回路６０は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに上り傾斜波形電圧を印加するためのミラー積分回路６１と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに下り傾斜波形電圧を印加するためのミラー積分回路６２とを有する。なおスイッチング素子Ｑ６３およびスイッチング素子Ｑ６４は、他のスイッチング素子の寄生ダイオード等を介して電流が逆流することを防ぐために設けている。走査パルス発生回路７０は、フローティング電源Ｅ７１と、フローティング電源Ｅ７１の高圧側の電圧または低圧側の電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに印加するためのスイッチング素子Ｑ７２Ｈ１〜Ｑ７２Ｈｎ、Ｑ７２Ｌ１〜Ｑ７２Ｌｎと、フローティング電源Ｅ７１の低圧側の電圧を電圧Ｖａに固定するスイッチング素子Ｑ７３を有する。
【００８０】
維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路８０、初期化・書込み電圧発生回路９０を備えている。維持パルス発生回路８０は、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓを印加するためのスイッチング素子Ｑ８５と、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加するためのスイッチング素子Ｑ８６と、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加する際の電力を回収するための電力回収部８９とを有する。初期化・書込み電圧発生回路９０は、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加するためのスイッチング素子Ｑ９２およびダイオードＤ９２と、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加するためのスイッチング素子Ｑ９４およびダイオードＤ９４とを有する。
【００８１】
なお、これらのスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。またこれらのスイッチング素子は、タイミング発生回路４５で発生したそれぞれのスイッチング素子に対応するタイミング信号により制御される。
【００８２】
なお、図１２に示した駆動回路は、図７に示した駆動電圧波形を発生させる回路構成の一例であって、本発明のプラズマディスプレイ装置は、この回路構成に限定されるものではない。
【００８３】
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にあわせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のプラズマディスプレイ装置は、高速かつ安定した書込み動作を行い、表示品質の優れた画像を表示することができるのでディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】キセノン分圧と発光輝度との関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態におけるパネルの前面板の構成を示す断面図
【図４】同パネルに用いる単結晶粒子の発光スペクトルを示す図
【図５】同パネルに用いる単結晶粒子の発光スペクトルのピークの比と放電遅れ時間との関係を示す図
【図６】同パネルの前面板の他の構成を示す断面図
【図７】同パネルの電極配列を示す図
【図８】同パネルの各電極に画像表示を行うために印加する駆動電圧波形図
【図９】同パネルの各電極に余剰電荷消去動作を行うために印加する駆動電圧波形図
【図１０】本発明の他の実施の形態におけるパネルの各電極に余剰電荷消去動作を行うために印加する駆動電圧波形図
【図１１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図１２】同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の回路図
【符号の説明】
【００８６】
１０    パネル
２０    前面板
２１    （第１の）ガラス基板
２２    走査電極
２２ａ，２３ａ    透明電極
２２ｂ，２３ｂ    バス電極
２３    維持電極
２４    表示電極対
２５    誘電体層
２６    保護層
２６ａ    下地保護層
２６ｂ    粒子層
２７    単結晶粒子
３０    背面板
３１    （第２の）ガラス基板
３２    データ電極
３４    隔壁
３５    蛍光体層
４１    画像信号処理回路
４２    データ電極駆動回路
４３    走査電極駆動回路
４４    維持電極駆動回路
４５    タイミング発生回路
５０，８０    維持パルス発生回路
６０    初期化波形発生回路
７０    走査パルス発生回路
１００    プラズマディスプレイ装置
【図１】
2009258467.tif 000003
【図２】
2009258467.tif 000004
【図３】
2009258467.tif 000005
【図４】
2009258467.tif 000006
【図５】
2009258467.tif 000007
【図６】
2009258467.tif 000008
【図７】
2009258467.tif 000009
【図８】
2009258467.tif 000010
【図９】
2009258467.tif 000011
【図１０】
2009258467.tif 000012
【図１１】
2009258467.tif 000013
【図１２】
2009258467.tif 000014