JP3682422B2

JP3682422B2 - プラズマディスプレイ装置の駆動方法

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Publication number: JP3682422B2
Application number: JP2001192618A
Authority: JP
Inventors: 希倫何; 敬三鈴木; 健一山本; 典弘植村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-06-26
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Description

【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（以下、ＰＤＰと称する）を用いたプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、大画面薄型カラー表示装置として、ＰＤＰを用いたプラズマディスプレイ装置の開発が進められている。
【０００３】
現在、図１０に示すように、３電極構造のＡＣ面放電型ＰＤＰが広く開発されている。ＡＣ面放電型ＰＤＰでは、２枚のガラス基板、即ち、前面基板１００１および背面基板１００８が対向配置され、それらの間隙が放電空間１０１３となる。放電空間１０１３には、放電ガスとなるＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等の混合ガスが数百Тｏｒｒ以上の圧力で封入されている。表示面側になる前面基板１００１の下面には、並置されたＸ電極１００２とＹ電極１００３からなる維持放電電極対が形成され、駆動電圧を繰り返し印加して継続的な発光を行うために用いられる。通常、Ｘ電極、Ｙ電極は、透明電極と透明電極の導電性を補う不透明電極から構成される。即ち、Ｘ電極は、Ｘ透明電極１００２−１、１００２−２……と、不透明なＸバス電極１００４−１、１００４−２……とから構成され、Ｙ電極は、Ｙ透明電極１００３−１、１００３−２……と、不透明なＹバス電極１００５−１、１００５−２……とから構成される。
【０００４】
これら維持放電電極は、前面誘電体１００６によって被覆され、誘電体表面には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の保護膜１００７が形成される。ＭｇＯは、二次電子放出係数が高いため、放電により発生したＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等のイオンがＭｇＯに衝突すると電子が放出され、放電を強める働きがあり、放電開始電圧を低下させる。又、ＭｇＯは、耐スパッタ性に優れており、放電により発生したＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等のイオンが前面誘電体１００６に直接衝突し、ダメージを与えることから前面誘電体１００６を保護する役割がある。
【０００５】
一方、背面基板１００８の上面には、維持放電電極と直交方向に、書き込み放電のための書き込み電極またはアドレス電極（以下、単に、Ａ電極と称する）１００９が設けられている。このＡ電極１００９は背面誘電体１０１０によって被覆され、この背面誘電体１０１０の上には隔壁１０１１がＡ電極１００９を挟み込むように設けられている。さらに、隔壁１０１１の壁面と背面誘電体１０１０の上面によって形成される凹領域内には蛍光体１０１２が塗布されている。
【０００６】
これらの構成において、維持放電電極対とＡ電極との交差部が１つの放電セル空間に対応しており、この放電セルは二次元状に約１０００×１００００のマトリックス構造に配列されている。カラー表示の場合には、赤、緑、青色蛍光体が塗布された３種の放電セルを一組として１画素を構成する。
【０００７】
次に、ＰＤＰの動作について説明する。
【０００８】
ＰＤＰの発光の原理は、放電ガスからＸ、Ｙ電極間に印加する駆動電圧によって電子とイオンからなるプラズマを発生させて、その電子が基底状態にある放電ガスを励起状態に叩き上げ、その励起状態にある放電ガスから発生する紫外線を蛍光体によって可視光に変換するというものである。
【０００９】
図１１のブロック図に示すように、上記ＰＤＰ１１００は、プラズマディスプレイ装置１１０２に組み込まれる。映像源１１０３から表示画面の信号を送り、駆動回路１１０１はその信号を受け取って駆動電圧に変換してＰＤＰ１１００の各電極に供給する。
【００１０】
図１２（Ａ）は、図１１に示したＰＤＰに１枚の画像を表示するのに要する１ТＶフィールド期間の駆動電圧のタイムチャートを示す図である。図中の（Ｉ）に示すように、１ТＶフィールド期間１２００は維持電圧パルスの印加回数が異なるサブフィールド１２０１〜１２０８に分割されている。各サブフィールド毎の維持電圧パルス印加回数、即ち、維持放電による生じる発光強度を調整し階調を表現する。２進法に基づく発光強度の重みをもった８個のサブフィールドを設けた場合、３原色表示用放電セルはそれぞれ２^８（＝２５６）階調の輝度表示が得られ、約１６７８万色の色表示ができる。各サブフィールドは、図中（II）に示すように放電セルを初期状態に戻すリセット放電期間１２０９、発光する放電セルを選択する書き込み放電期間１２１０、発光表示を行う維持放電期間１２１１から構成される。
【００１１】
図１２（Ｂ）は、（Ａ）に示した書き込み放電期間１２１０においてＡ電極１００９、Ｘ電極、およびＹ電極に印加される電圧波形を示す図である。波形１２１２は書き込み放電期間１２１０における１本のＡ電極１００９に印加する電圧波形、１２１３と１２１４はＹ電極のｉ番目と（ｉ＋１）番目に印加する電圧波形、波形１２１７はＸ電極に印加する電圧波形であり、それぞれの電圧はＶ０、Ｖ２１、Ｖ２１、およびＶ１（Ｖ）である。
【００１２】
図１２（Ｂ）に示すように、Ｙ電極のｉ行目にスキャンパルス１２１５が印加された時、電圧Ｖ０のＡ電極１００９との交点に位置するセルではＹ電極とＡ電極の間で放電が発生し、その放電はＹ電極とＸ電極の間に移り変わり書き込み放電が起こる。Ｙ電極のｉ行目と電圧Ｖ０が印加されていないＡ電極１００９との交点に位置するセルでは、書き込み放電は起こらない。Ｙ電極の（ｉ＋１）行目にスキャンパルス１２１６が印加された場合も同様である。書き込み放電が起こった放電セルでは、放電で生じた電荷が壁電荷としてＸ、Ｙ電極を覆う誘電体および保護膜１００７の表面に形成され、Ｘ、Ｙ電極間に壁電圧Ｖｗ（Ｖ）が発生する。この壁電荷の有無が、次に続く放電維持期間１２１１での維持放電の有無を決める。
【００１３】
図１３は、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間に、維持放電電極であるＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される駆動電圧波形を示す図である。Ｙ電極には電圧波形１３０１の矩形波型の駆動電圧が、Ｘ電極には矩形波型の電圧波形１３０２の駆動電圧が繰り返し印加される。その矩形波は、各矩形波の先頭の位置を時刻０とすれば、時刻０＜Т＜Тｒ（ｓ）の立ち上げ期間では、駆動電圧を０ＶからＶｓｕｓ（Ｖ）にまで引き上げる。時刻Тｒ＜Т＜Тｒ＋Тｓｕｓ（ｓ）の間では、電圧Ｖｓｕｓ（Ｖ）を維持する。時刻Тｒ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ（ｓ）の間では、電圧Ｖｓｕｓ（Ｖ）から０Ｖまで立ち下げる。時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）の間では、電圧０Ｖを維持する。
【００１４】
一方、Ａ電極では、時刻０から電圧波形１３０３の一定電圧値Ｖａ（Ｖ）が印加される。この時刻０＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）の期間は、維持放電駆動電圧の１周期になり、この矩形波型の駆動電圧がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。
【００１５】
このＶｓｕｓの電圧値は、書き込み放電によるＹ電極とＸ電極の相対電位差である壁電圧Ｖｗの有無で維持放電の有無が決まるように設定される。書き込み放電が生じた放電セルでは、壁電圧Ｖｗと維持放電電圧Ｖｓｕｓの和が放電開始電圧を上回り、書き込み放電の生じていない放電セルでは、維持放電電圧Ｖｓｕｓが放電開始電圧を下回るように設定されている。
【００１６】
維持放電駆動電圧の１周期が終えると、書き込み放電が生じた放電セルでは、Ｙ電極とＸ電極の相対電位は反転する。その維持電極間に維持放電駆動電圧の２周期目が印加されると、再び、壁電圧Ｖｗと維持放電電圧Ｖｓｕｓの和が放電開始電圧を上回り、放電が繰り返される。このように、書き込み放電を起こした放電セルでは、維持放電駆動電圧を印加した時間の発光が生じ、逆に、書き込み放電を起こさなかった放電セルでは発光は生じない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
現状、ＰＤＰの発光効率はまだブラウン管と比べて劣っており、ＰＤＰを家庭用テレビ（ТＶ）として普及するためには、更なる発光効率の向上が必要である。ＰＤＰの大型化を実現する場合にも、電極に供給する電流が大きいと、消費電力が増大するという問題がある。これらの問題を解決するためには、ＰＤＰに流れる電流を低く抑えながら発光輝度の明るいＰＤＰを実現し、発光効率の向上が必要不可欠である。
【００１８】
発光効率を向上させる従来技術として、セル構造の改良が行われている。例えば、維持放電電極の大きさや形状を工夫したものとして、特開平８−３１５７３５号公報、特開平８−２２７７２号公報、および特開平３−１８７１２５号公報で提案されている。また、維持放電電極を覆う誘電体の材質を工夫したものとしては、特開平８−３１５７３４号公報および特開平７−２６２９３０号公報に提案されている。また、駆動法に関するものとしては、矩形波をオーバーシュート的な駆動波形に工夫した、特開平１１−３５２９２７号公報に提案されている。
【００１９】
これらは実用化されている技術もあるが、ブラウン管の効率に及ばない。発光効率を向上させる上で、特に、紫外線発光効率を上げることが難しく、家庭用テレビに向けたＰＤＰ開発のブレークスルー技術として不可欠となっている。
【００２０】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置において、紫外線発光効率の向上をめざしたプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前面基板に並置され対となる第１の電極（ＸもしくはＹ電極）および第２の電極（ＹもしくはＸ電極）と、背面基板に設けた書き込み電極との間で放電セルを構成し、第１および第２の電極に維持放電電圧を印加し、放電セル内で放電発光させることにより画像を表示するようにしたプラズマディスプレイ装置の駆動方方法において、維持放電期間内に第１および第２の電極に印加する駆動電圧を、維持放電電圧に維持放電電圧より大なる電圧を有する変調電圧を加えた合成駆動電圧とすることにより、放電電流の放電ピーク時間を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００２２】
さらに、上記構成において、維持放電電極期間内に書き込み電極に印加する駆動電圧を、一定電圧とするか、または一定電圧に変調電圧を加えた電圧とすることを特徴とする。また、上記構成において、合成駆動電圧を、維持放電電圧より大なるオーバーシュートと小なるオーバーダンピングを有する波形の電圧で構成したことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前面基板に並置され対となる第１の電極および第２の電極と、背面基板に設けた書き込み電極とを有する放電セルをマトリックス状に複数個備えたプラズマディスプレイパネルと、第１の電極に維持放電電圧を印加する第１の駆動回路と、第２の電極に維持放電電圧を印加するための第２の駆動回路と、書き込み電極に駆動電圧を印加するための書き込み駆動回路と、第１および第２の駆動回路にそれぞれ接続され、維持放電電圧に変調電圧を加えるための第１の変調電圧波形発生回路とを備え、第１および第２の電極のそれぞれに、維持放電電圧に前記変調電圧を加えた合成駆動電圧を印加するよう構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置を提供する。
【００２４】
また、上記プラズマディスプレイ装置において、書き込み駆動回路により書き込み電極に印加される駆動電圧を一定電圧とするか、または、書き込み駆動回路に接続され、書き込み電極に印加される一定電圧に変調電圧を加えるための第２の変調電圧波形発生回路を設けてなることを特徴とする。
【００２５】
また、上記プラズマディスプレイ装置において、合成駆動電圧を、維持放電電圧より大なるオーバーシュートと小なるオーバーダンピングを有する波形の駆動電圧とするためのインダクタンス回路を設けてなることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明は、維持放電電極対と、書き込み電極とを有する放電セルを複数個有するプラズマディスプレイパネルを備え、維持放電期間内に、前記維持放電電極対の少なくとも一方と前記書き込み電極とに駆動電圧を印加するプラズマディスプレイ装置において、前記維持放電電極対の少なくとも一方に、第１電圧レベルから第２電圧レベルへの立ち上げ期間（Тｒ）と、前記第２電圧レベルでの保持期間（Тｓｕｓ）と、前記第２電圧レベルから前記第１電圧レベルへの立ち下げ期間（Тｆ）と、前記第１電圧レベルの保持期間（Тｇ）とを有する電圧波形の維持放電電圧を印加し、前記書き込み電極に一定電圧を印加し、かつ、前記立ち上げ期間内に、前記維持放電電圧に変調電圧を加えた合成駆動電圧を前記維持放電電極対の少なくとも一方に印加するようにしたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法を提供する。また、上記構成において、合成駆動電圧が、立ち上げ期間内にあって、維持放電電圧より大なる駆動電圧を有し、かつ、維持放電電圧より大なる駆動電圧の生ずる時間を変化させることにより、放電電流の主放電ピーク時間を制御するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
さらにまた、本発明は、上記構成において、書き込み電極に、時刻（Ｔ）がＴｒ＋Ｔｆ＋Ｔｓｕｓ＜Ｔ＜Ｔｒ＋Ｔｆ＋Ｔｓｕｓ＋Ｔｇの簡に、変調電圧を加えた駆動電圧を印加するようにしたことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に実施例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２９】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施例のプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ１０１と、Ｙ電極端子部１０２、Ｘ電極端子部１０３、Ａ電極端子部１０４と、これらを駆動するＹ駆動回路１０５、Ｘ駆動回路１０６、これらのＹ駆動回路とＸ駆動回路に電圧を印加する電源１０７、Ａ駆動回路１０８とこのＡ駆動回路に電圧を印加する電源１０９、並びに、ＹとＸ駆動回路に電圧と電力を投入する電源に直列に接続された高速変調電圧波形発生電源１１０から構成される。
【００３１】
図２（Ａ）は、本発明の第１の実施例になるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの電圧シーケンスを示す図である。図２（Ｂ）は、放電電流波形を示す図である。
【００３２】
放電期間は、従来例の図と同様に、少なくとも放電発光させる放電セルを選択する書き込み放電期間１２１０と、Ｘ電極とＹ電極に繰り返しパルス電圧を印加して放電発光させる維持放電期間１２１１とを有する。書き込み放電期間内においては、従来と同様な方法で、維持電圧期間に放電発光させる放電セルのＸ、Ｙ電極間に壁電圧Ｖｗ（Ｖ）を発生させる。Ｘ電極とＹ電極間、およびこれらとＡ電極間に、この壁電圧があるときだけ放電する程度の電圧をＸ電極とＹ電極間、およびこれらとＡ電極間に印加することにより、所望の放電セルだけが放電発光する。これにより、維持放電期間に発光する放電セルとしない放電セルが選択される。
【００３３】
図２（Ａ）に、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間にＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される維持放電電圧の電圧波形を示す。維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波に高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧が重なり、合成駆動電圧波形を印加する。その合成駆動電圧波形は、Ｙ電極側では電圧波形２０１、Ｘ電極側では電圧波形２０２となる。
【００３４】
各合成駆動電圧波形の先頭を時間０とすれば、時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）の第１立ち上げにより最大駆動電圧（もしくはピーク電圧）Ｖｍａｘ（Ｖ）になり、時刻Тｒ１＜Т＜２Тｒ１（ｓ）の第１立ち下がりにより最小駆動電圧Ｖｍｉｎ（Ｖ）になり、時刻２Тｒ１＜Т＜Тｒ（ｓ）で従来の矩形波の立ち上げにつながる電圧波形を有する。
【００３５】
時刻Тｒ＜Т＜Тｒ＋Тｓｕｓ（ｓ）では一定電圧値Ｖｓｕｓ（Ｖ）が印加され、時刻Тｒ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ（ｓ）では第２立ち下げにより０Ｖに下げ、時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）では０Ｖを保持する。この合成駆動電圧波形がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。Ａ電極は、従来と同様に、一定電圧値Ｖａが印加され、電圧波形２０３である。
【００３６】
図２（Ｂ）に、維持放電期間での放電電流波形を示す。時刻Тｒ１を短くし、時刻Т＝Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）に引き上げ、時刻Т＝２Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以下のＶｍｉｎ（Ｖ）に引き下げ、主放電電流のピーク時間を第２立ち上げ電圧期間の時刻２Тｒ１＜Т＜Тｒ（ｓ）に位置させる。時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）に、維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）が急速に印加することで、トリガー的な放電が生じ、電子とイオンのプラズマ濃度を高くすることができる。
【００３７】
その後、維持電圧を時刻Т＝２Тｒ１（ｓ）時にＶｓｕｓ（Ｖ）以下のＶｍｉｎ（Ｖ）にすることで、プラズマ濃度が最大になる放電電流ピーク時に、放電セル空間内の電場を低くする。低い運動エネルギーの電子が非常に多く存在することで、Ｘｅ原子は紫外線を発光する励起状態に効率的に叩き上げることができる。このようにして、電子が紫外線を発光する励起状態のＸｅ原子に効率的に叩き上げ、電子の励起散逸効率を高めて紫外線発光効率を向上させることができる。
【００３８】
図３は、本発明の駆動方式によるプラズマディスプレイパネルの放電発光特性と、従来の矩形波を印加する駆動方式の場合の放電発光特性との比較を示す。
【００３９】
図中、（Ａ）で示すように、本実施例による駆動方式として、Тｒ１＝１０ｎｓ、Ｖｍａｘ＝３００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝１２０Ｖに設定したときの輝度、ジュール損失エネルギーおよび紫外線発光効率を、従来の矩形波を印加する駆動方式と比較した。図３から分かるように、本発明による駆動方式によれば、従来方式に比べて、輝度が高くなり、ジュール損失が小さく、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００４０】
このように、本実施の形態では、維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される矩形波と高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧を重ねた合成駆動電圧波形を印加する。急速な第１立ち上げ下げ時間Тｒ１（ｓ）と最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）と最小駆動電圧Ｖｍｉｎ（Ｖ）を制御し、放電電流ピーク位置を第２立ち上げ期間２Тｒ１＜Т＜Тｒ（ｓ）に位置させることで、紫外線発光に寄与する電子の励起散逸効率を高め、紫外線発光効率を向上する効果がある。
【００４１】
（実施例２）
図４（Ａ）は、本発明の第２の実施例になるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの電圧シーケンスを示す図である。図４（Ｂ）は、放電電流波形を示す図である。
【００４２】
図４（Ａ）に、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間にＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される維持放電電圧の電圧波形を示す。維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波に高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧が重なり、合成駆動電圧波形を印加する。その合成駆動電圧波形は、Ｙ電極側では電圧波形４０１、Ｘ電極側では電圧波形４０２となる。
【００４３】
各合成駆動電圧波形の先頭を時間０とすれば、時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）の第１立ち上げにより最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）になり、時刻Тｒ１＜Т＜２Тｒ１（ｓ）の第１立ち下がりにより最小駆動電圧Ｖｍｉｎ（Ｖ）になり、時刻２Тｒ１＜Т＜Тｒ（ｓ）で従来の矩形波の立ち上げにつながる電圧波形を有する。
【００４４】
時刻Тｒ＜Т＜Тｒ＋Тｓｕｓ（ｓ）では一定電圧値Ｖｓｕｓ（Ｖ）が印加され、時刻Тｒ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ（ｓ）では第２立ち下げにより０Ｖに下げ、時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）では０Ｖを保持する。この合成駆動電圧波形がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。Ａ電極は、従来と同様に、一定電圧値Ｖａが印加され、電圧波形４０３である。
【００４５】
維持放電期間での放電電流波形を図４（Ｂ）に示す。時刻Тｒ１を１００ｎｓ程度にし、時刻Т＝Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）に引き上げ、時刻Т＝２Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以下のＶｍｉｎ（Ｖ）に引き下げ、主放電電流のピーク時間を時刻０＜Т＜Тｒ（ｓ）の第１立ち上げ電圧期間に位置させる。時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）に維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）が印加することで、主放電放電が生じ、電子とイオンのプラズマ濃度を高くすることができる。
【００４６】
電子の移動度は、イオン移動度より高いことから、電子はすぐさま誘電体表面に達し、電子濃度が低下する。電子が誘電体表面に達し壁電荷を形成すると、放電セル内の電場が弱まり、放電によるプラズマ濃度の増加が難しくなる。本駆動方式では、主放電後でも駆動電圧を高めており、放電セル内の電場が高くなる。従って、プラズマ濃度は更に高まり、電子濃度を増加させることができる。電子とイオンの全ジュール損失の内、電子のジュール損失の割合である電子注入効率を高く維持することができ、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００４７】
図３中の（Ｂ）に示すように、本発明による駆動方式として、Тｒ１＝１００ｎｓ、Ｖｍａｘ＝３００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝１２０Ｖに設定したときの輝度、ジュール損失エネルギーと紫外線効率を従来の駆動方式と比較した。図３から分かるように、本発明による駆動方式によれば、従来方式に比べて、輝度が高くなり、ジュール損失が大きくなり、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００４８】
このように、本実施例では、維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波と高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧を重ねた合成駆動電圧波形を印加する。第１立ち上げ下げ時間Тｒ１（ｓ）と最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）を制御し、放電電流ピーク位置を第１立ち上げ期間０＜Т＜Тｒ１（ｓ）に位置させることで、全ジュールの内が紫外線発光に寄与する電子注入効率を高め、紫外線発光効率を向上する効果がある。
【００４９】
（実施例３）
図５は、本発明の第３の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００５０】
図５に示すように、本実施例のプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ１０１と、Ｙ電極端子部１０２、Ｘ電極端子部１０３、Ａ電極端子部１０４と、これらを駆動するＹ駆動回路１０５、Ｘ駆動回路１０６、これらのＹ駆動回路とＸ駆動回路に電圧を印加する電源１０７、Ａ駆動回路１０８とこのＡ駆動回路に電圧を印加する電源１０９、Ｙ駆動回路とＸ駆動回路に電圧と電力を投入する電源に直列に接続された高速変調電圧波形発生電源１１０、並びに、Ａ駆動回路に電圧を印加する電源に直列に接続された高速変調電圧波形発生電源１１１から構成される。
【００５１】
図６（Ａ）は、本発明の第３の実施例になるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの電圧シーケンスを示す図である。図６（Ｂ）は、放電電流波形を示す図である。
【００５２】
図６（Ａ）に、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間にＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される維持放電電圧の電圧波形を示す。維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波に高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧が重なり、合成駆動電圧波形を印加する。その合成駆動電圧波形は、Ｙ電極側では電圧波形６０１、Ｘ電極側では電圧波形６０２となる。
【００５３】
各合成駆動電圧波形の先頭を時間０とすれば、時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）の第１立ち上げにより最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）になり、時刻Тｒ１＜Т＜２Тｒ１（ｓ）の第１立ち下がりにより最小駆動電圧Ｖｍｉｎ（Ｖ）になり、時刻２Тｒ１＜Т＜Тｒ（ｓ）で従来の矩形波の立ち上げにつながる電圧波形を有する。
【００５４】
時刻Тｒ＜Т＜Тｒ＋Тｓｕｓ（ｓ）では一定電圧値Ｖｓｕｓ（Ｖ）が印加され、時刻Тｒ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ（ｓ）では第２立ち下げにより０Ｖに下げ、時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）では０Ｖを保持する。この合成駆動電圧波形がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。
【００５５】
一方、Ａ電極の駆動電圧波形は６０３となる。時刻０＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ（ｓ）の間は、一定電圧値Ｖａ（Ｖ）が印加される。時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）の一部期間において、Ａ電極には、高速変調電圧波形発生電源１１１からＶａ＋Ｖｓe（Ｖ）の電圧を印加する。
【００５６】
図６（Ｂ）に、維持放電期間での放電電流波形を示す。時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）の一部期間において、Ａ電極には、高速変調電圧波形発生電源１１１からＶａ＋Ｖｓe（Ｖ）の電圧を印加され、負の壁電荷の付着した前面誘電体のＹ電極側またはＸ電極側とＡ電極間で放電開始電圧以上の電位差が生じ放電が発生する。この放電は、外部から印加する駆動電圧により生じた電位差ではなく、壁電荷により生じた電位差により放電が発生し、その放電により自ら壁電荷を消去する働きがあることで自己消去放電と呼ばれている。
【００５７】
Ａ電極に印加する電圧Ｖａ＋Ｖｓe（Ｖ）を調整し、その電圧を印加する期間を時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）の一部期間に調整し、自己消去放電電流が次の駆動電圧に対する主放電電流に重なるように制御する。
【００５８】
自己消去放電により発生し、放電セル空間内に残存する電子やイオン電荷の働きにより、矩形波の第１立ち上げ期間の低い電圧時に主放電を発生させる。放電セル内の電場が低い状態で主放電が発生するため、低い運動エネルギーの電子が非常に多く存在することで、Ｘｅ原子は紫外線を発光する励起状態に効率的に叩き上げることができる。このようにして、電子が紫外線を発光する励起状態のＸｅ原子に効率的に叩き上げ、電子の励起散逸効率を高めて紫外線発光効率を向上させることができる。
【００５９】
図３中の（Ｃ）に示すように、本発明による駆動方式として、時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋２００ｎｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇの期間に、Ａ電極Ｖａ＋３０（Ｖ）を設定し、Тｒ１＝１０ｎｓ、Ｖｍａｘ＝３００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝１２０Ｖに設定したときのたときの輝度、ジュール損失エネルギーと紫外線効率を従来の駆動方式と比較した。図３から分かるように、本発明による駆動方式によれば、従来方式に比べて、輝度が高くなり、ジュール損失が高くなり、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００６０】
図７（Ａ）に、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間にＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される維持放電電圧の電圧波形を示す。図３中の（Ｄ）に示すように、本発明による駆動方式として、時刻Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋２００ｎｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇの期間にＡ電極Ｖａ＋３０（Ｖ）を設定し、Тｒ１＝１００ｎｓ、Ｖｍａｘ＝３００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝１２０Ｖに設定したときの輝度、ジュール損失エネルギーと紫外線効率を従来の駆動方式と比較した。図３から分かるように、本発明による駆動法によれば、従来方式に比べて、輝度が高くなり、ジュール損失が高くなり、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００６１】
このように、本実施例では、維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波と高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧を重ねた合成駆動電圧波形を印加する。Ａ電極には、高速変調電圧波形発生電源１１１からの自己消去駆動電圧を印加する。自己消去駆動電圧印加期間Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＜Т＜Тｒ＋Ｔｆ＋Тｓｕｓ＋Тｇ（ｓ）と自己消去電圧Ｖａ＋Ｖｓe（Ｖ）を制御し、自己消去放電電流と主放電放電電流を重ねることで、電子が紫外線発光に寄与する励起散逸効率を高め、紫外線発光効率を向上する効果がある。
【００６２】
（実施例４）
図８は、本発明の第４の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００６３】
図８に示すように、本実施例のプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ１０１と、Ｙ電極端子部１０２、Ｘ電極端子部１０３、Ａ電極端子部１０４と、これらを駆動するＹ駆動回路１０５、Ｘ駆動回路１０６、これらのＹ駆動回路とＸ駆動回路に電圧を印加する電源１０７、Ａ駆動回路１０８とこのＡ駆動回路に電圧を印加する電源１０９、ＹとＸ駆動回路に電圧と電力を投入する電源に直列に接続された高速変調電圧波形発生電源１１０、並びに、ＹとＸ駆動回路に電圧と電力を投入する電源に直列に接続されたインダクタンス回路（例えば、コイル）１１２と１１３から構成される。
【００６４】
図９（Ａ）は、本発明の第４の実施例になるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの電圧シーケンスを示す図である。図９（Ｂ）は、放電電流波形を示す図である。
【００６５】
図９（Ａ）に、図１２（Ａ）の維持放電期間１２１１の間にＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される維持放電電圧の電圧波形を示す。維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波の変わりに、高速変調電圧波形発生電源１１０からインダクタンスを通して発生するオーバーシュートとオーバーダンピングの掛かった駆動電圧を印加する。その合成駆動電圧波形は、Ｙ電極側では電圧波形９０１、Ｘ電極側では電圧波形９０２となる。
【００６６】
各合成駆動電圧波形の先頭を時間０とすれば、時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）の第１立ち上げにより最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）になり、時刻Тｒ１＜Т＜２Тｒ１（ｓ）の第１立ち下がりにより最小駆動電圧Ｖｍｉｎ（Ｖ）になり、振動後に従来の矩形波の立ち上げにつながる電圧波形を有する。この合成駆動電圧波形がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。Ａ電極は、従来と同様に、一定電圧値Ｖａが印加され、電圧波形９０３である。
【００６７】
図９（Ｂ）に、維持放電期間での放電電流波形を示す。時刻Тｒ１を１００ｎｓ程度にし、時刻Т＝Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）に引き上げ、時刻Т＝２Тｒ１（ｓ）時の維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以下のＶｍｉｎ（Ｖ）に引き下げ、主放電電流のピーク時間を時刻０＜Т＜Тｒ（ｓ）の第１立ち上げ電圧期間に位置させる。時刻０＜Т＜Тｒ１（ｓ）に維持電圧をＶｓｕｓ（Ｖ）以上のＶｍａｘ（Ｖ）が印加することで、主放電放電が生じ、電子とイオンのプラズマ濃度を高くすることができる。
【００６８】
電子の移動度は、イオン移動度より高いことから、電子はすぐさま誘電体表面に達し、電子濃度が低下する。電子が誘電体表面に達し壁電荷を形成すると、放電セル内の電場が弱まり、放電によるプラズマ濃度の増加が難しくなる。本駆動方式では、主放電後でも駆動電圧を高めており、放電セル内の電場が高くなる。従って、プラズマ濃度は更に高まり、電子濃度を増加させることができる。電子とイオンの全ジュール損失の内、電子のジュール損失の割合である電子注入効率を高く維持することができ、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００６９】
また、図９（Ｂ）に示すように、オーバーシュートとオーバーダンピングを繰り返す振動型の駆動電圧波形を有することから、高周波に対応する放電電流が繰り返し発生する。この領域では、壁電荷の付着により、放電セル内の空間電場は低くなっている。低い運動エネルギーの電子が非常に多く存在することで、Ｘｅ原子は紫外線を発光する励起状態に効果的に叩き上げることができる。従って、電子が紫外線を発光する励起状態のＸｅ原子に引き上げ、励起散逸効率を高めて紫外線発光効率を向上させることができる。
【００７０】
図３中の（Ｅ）に示すように、本発明による駆動方式として、Ｌ＝１０μＨ、Тｒ１＝１００ｎｓ、Ｖｍａｘ＝３００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝１２０Ｖに設定したときの輝度、ジュール損失エネルギーと紫外線効率を従来駆動法と比較した。図３から分かるように、本発明による駆動方式によれば、従来方式に比べて、輝度が高くなり、ジュール損失が大きくなり、紫外線発光効率を向上させることができる。
【００７１】
このように、本実施例では、維持放電電極であるＹ電極とＸ電極には、従来の繰り返し印加される各矩形波と高速変調電圧波形発生電源１１０からの駆動電圧をインダクタンスを通して重ねた合成駆動電圧波形を印加する。インダクタンス、または、第１立ち上げ下げ時間Тｒ１（ｓ）と最大駆動電圧Ｖｍａｘ（Ｖ）を制御し、放電電流ピーク位置を第１立ち上げ期間０＜Т＜Тｒ１（ｓ）に位置させることで、全ジュールの内が紫外線発光に寄与する電子注入効率を高め、紫外線発光効率を向上させる効果がある。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、維持電極や書き込み電極に印加する駆動電圧を工夫し、放電期間中の放電セル内の電場推移を適切に制御し、紫外線発光効率の向上に有効な電場状態を実現する駆動方法により、消費電力を抑え、発光輝度の向上が期待できるプラズマディスプレイ装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施例になるプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形を示す図。
【図３】本発明の駆動方法のプラズマディスプレイパネルの放電発光特性と、従来の駆動方法のプラズマディスプレイパネルの放電発光特性を比較した図。
【図４】本発明の第２の実施例になるプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形を示す図。
【図５】本発明の第３の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第３の実施例になるプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形（Ｔｒ＝１０ｎｓ）を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例になるプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形（Ｔｒ＝１００ｎｓ）を示す図。
【図８】本発明の第４の実施例になるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第４の実施例になるプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形を示す図。
【図１０】３電極構造のＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネルを示す部分分解斜視図。
【図１１】プラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図。
【図１２】プラズマディスプレイ装置において、プラズマディスプレイパネルに画を表示する１ТＶフィールド期間の駆動回路の動作を説明するための図。
【図１３】プラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの従来の電圧シーケンスと放電電流波形を示す図。
【符号の説明】
１００１…前面基板、１００２…Ｙ透明電極、１００３…Ｘ透明電極、１００４…Ｙバス電極、１００５…Ｘバス電極、１００６…前面誘電体、１００７…保護膜、１００８…背面基板、１００９…書き込み電極（Ａ電極）、１０１０…背面誘電体、１０１１…隔壁、１０１２…蛍光体、１０１３…放電空間、１２００…ТＶフィールド、１２０１〜１２０８…サブフィールド、１２０９…リセット放電期間、１２１０…書き込み放電期間、１２１１…維持放電期間、１１００、１０１…プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、１１０１…駆動回路、１１０２…プラズマディスプレイ装置、１１０３…映像源、１０２…Ｙ電極端子部、１０３…Ｘ電極端子部、１０４…Ａ電極端子部、１０５…Ｙ駆動回路、１０６…Ｘ駆動回路、１０７，１０９…電源、１０８…Ａ電極書き込み時駆動回路、１１０、１１１…高速変調電圧波形発生回路、１１２、１１３…インダクタンス回路、２０１、２０２、２０３、４０１、４０２、４０３、６０１、６０２、６０３、７０１、７０２、７０３、９０１、９０２、９０３…新駆動電圧、１３０１、１３０２、１３０３…従来駆動電圧。

Claims

前面基板に並置され対となる第１の電極および第２の電極と、背面基板に設けた書き込み電極との間で放電セルを構成し、前記第１および第２の電極に電圧を印加し、前記放電セル内で放電発光させることにより画像を表示するようにしたプラズマディスプレイ装置の駆動方法において、
維持放電期間内に前記第１および第２の電極に印加する駆動電圧に変調電圧を加えた合成駆動電圧とすることにより、その合成駆動電圧値を
（１）０から最大電圧値であるＶｍａｘまで上昇させ、
（２）次いで前記Ｖｍａｘから極小値であるＶｍｉｎまで下降させ、
（３）次いで前記Ｖｍｉｎから放電維持が可能な電圧Ｖｓｕｓまで上昇させ、
（４）次いで前記Ｖｓｕｓを一定時間維持するようにし、
前記Ｖｍａｘは前記Ｖｓｕｓより大の値であり、前記Vminは前記Ｖｓｕｓより小の値であり、
前記（１）乃至（４）の期間、前記書き込み電極に印加する駆動電圧を一定値Ｖａに保ち、かつ、上記（３）の期間内に主放電電流のピークがく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の駆動方法。
前記（１）の期間内に前記合成駆動電圧値を０から前記Ｖｍａｘまで上昇させることによりトリガー的な放電を生じさせるように構成したことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
前記（４）の期間に次いで、前記合成駆動電圧値を
（５）前記Ｖｓｕｓから０まで下降させ、
（６）次いで前記合成駆動電圧値を一定時間０に維持するようにし、
前記（１）乃至（５）の期間、前記書き込み電極に印加する駆動電圧を一定値Ｖａに保ち、前記（６）の期間内の一部で前記書き込み電極に印加する駆動電圧をＶａ＋Ｖｓｅ（ここでＶａおよびＶｓｅは正の値である）とすることにより、負の壁電荷の付着した前面誘電体の前記第２の電極側または前記第１の電極側と前記書き込み電極との間で放電が発生するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
前面基板に並置され対となる第１の電極および第２の電極と、背面基板に設けた書き込み電極との間で放電セルを構成し、前記第１および第２の電極に電圧を印加し、前記放電セル内で放電発光させることにより画像を表示するようにしたプラズマディスプレイ装置の駆動方法において、
維持放電期間内に前記第１又は第２の電極に印加する駆動電圧に変調電圧を加えた合成駆動電圧とすることにより、その合成駆動電圧値を
（１）０から最大電圧値であるＶｍａｘまで上昇させ、
（２）次いで前記Ｖｍａｘから極小値であるＶｍｉｎまで下降させ、
（３）次いで前記Ｖｍｉｎから放電維持が可能な電圧Ｖｓｕｓまで上昇させ、
（４）次いで前記Ｖｓｕｓを一定時間維持するようにし、
前記Ｖｍａｘは前記Ｖｓｕｓより大の値であり、前記Ｖｍｉｎは前記Ｖｓｕｓより小の値であり、
前記（１）乃至（４）の期間、前記書き込み電極に印加する駆動電圧を一定値Ｖａに保ち、かつ、上記（１）の期間内に主放電電流のピークがく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の駆動方法。
前記（４）の期間に次いで、前記合成駆動電圧値を
（５）前記Ｖｓｕｓから０まで下降させ、
（６）次いで前記合成駆動電圧値を一定時間０に維持するようにし、
前記（１）乃至（５）の期間、前記書き込み電極に印加する駆動電圧を一定値Ｖａに保ち、前記（６）の期間内の一部で前記書き込み電極に印加する駆動電圧をＶａ＋Ｖｓｅ（ここでＶａおよびＶｓｅは正の値である）とすることにより、負の壁電荷の付着した前面誘電体の前記第２の電極側または前記第１の電極側と前記書き込み電極との間で放電が発生するように構成したことを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。