JP3697338B2 - Ac型プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョンおよびコンピュータ等の画像表示に用いる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】
従来例のAC型プラズマディスプレイパネル(以下単にパネルと称する)の一部破断斜視図を図5に示す。図において、第1の絶縁基板1の下面に、誘電体層2と保護膜層3とで覆われた、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの平行に配列された対が複数個設けられている。第一の絶縁基板1に対向する第二の絶縁基板6上には、データ電極D1〜DMが設けられている。隣接するデータ電極D1〜DMの間には、データ電極D1〜DMに平行に隔壁8が設けられている。データ電極D1〜DMの表面には蛍光体9(一部のみ図示)が設けられている。前記走査電極SCN1〜SCNNおよび維持電極SUS1〜SUSNと前記データ電極D1〜DMとが直交するように前記第一の絶縁基板1と第二の絶縁基板6とは放電空間10を挟んで対向している。それぞれ対を成す走査電極SCNiと維持電極SUSi(iは1〜N及び1〜Mの中の任意の数)との間の維持放電により表示が行われる。
【0003】
図6は、このパネルの電極配列図を示す。このパネルの電極配列は、図6に示すように、M列N行マトリックス構成である。列方向にM列のデータ電極D1〜DMが配列されており、行方向にN行の走査電極SCN1〜SCNNおよび維持電極SUS1〜SUSNが配列されている。
【0004】
この従来のAC型プラズマディスプレイパネルの駆動について以下に説明する。維持電極SUS、走査電極SCN及びデータ電極Dには図示を省略したそれぞれのパルス発生器の出力端子が接続されて、パルス電圧が印加される。各パルス発生器のグランド端子は共通に接続されており、維持電極SUS、走査電極SCN及びデータ電極Dには各パルス発生器の出力電圧の差の電圧が印加される。図7はその動作の駆動タイミング図を示す。図7において、先ず、書き込み期間に、全ての維持電極SUS1〜SUSNを0(V)(Vはボルトを表す)に保持し、データ電極D1〜DMの中の所定のもの(以下所定のデータ電極D1〜DMと称する)に、正の書き込みパルス電圧+VW(V)を印加し、第一番目の走査電極SCN1に、負の走査パルス電圧−VS(V)を印加すると、所定のデータ電極D1〜DMと第一番目の走査電極SCN1との交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の第一番目の走査電極SCN1上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。次に、別の所定のデータ電極D1〜DMに正の書き込みパルス電圧+Vw
(V)を印加し、第二番目の走査電極SCN2に負の走査パルス電圧−VS(V)を印加すると、前記別の所定のデータ電極D1〜DMと第二番目の走査電極SCN2との交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の前記第二番目の走査電極SCN2上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。同様の走査駆動の動作を引き続き行い、最後に所定のデータ電極D1〜DMに正の書き込みパルス電圧+VW(V)を印加し、第N番目の走査電極SCNNに負の走査パルス電圧−VS(V)を印加すると、前記所定のデータ電極D1〜DMと第N番目の走査電極SCNNとの交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の前記第N番目の走査電極SCNN上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。
【0005】
次に維持期間において、先ず、全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に維持放電が開始される。次に、維持電極SUS1〜SUSNに印加した負の維持パルス電圧−Vm(V)の終了後から時間T後に全ての走査電極SCN1〜SCNNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に再び維持放電が行われる。「パルス電圧の終了」とはパルス電圧の立上りがO(V)に達した時点を言う。さらに、前記走査電極SCN1〜SCNNに印加した負の維持パルス電圧−Vm(V)の終了後から時間T後に、全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に、さらに維持放電が行われる。同様にして全ての走査電極SCN1〜SCNNと全ての維持電極SUS1〜SUSNとに負の維持パルス電圧−Vm(V)を時間Tを置いて交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。この維持放電による発光を表示に用いる。負の維持パルス電圧−Vm(V)の波形は立ち上がり、立ち下がりに一定の時間がかかるので、詳細に示すと図8に示す台形の波形になっている。
【0006】
最後に消去期間において、全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の短いパルス幅の細幅消去パルス電圧−Ve(V)を印加して、消去放電を起こさせて放電を停止させる。以上の動作によりAC型プラズマディスプレイパネルの一画面が表示される。
【0007】
このとき、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNに交互に印加される維持パルス電圧において、走査電極又は維持電極の一方のものへの維持パルス電圧の印加が確実に終了してから他方のものへ維持パルス電圧の印加がなされるように、前記時間Tは通常0.5マイクロ秒以上に設定される。前記の従来例では時間Tは0.5マイクロ秒としていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の維持放電の動作において、時間Tの期間に、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に表示に必要な維持放電が起こると同時に、データ電極D1〜DMと走査電極SCN1〜SCNN、またはデータ電極D1〜DMと維持電極SUS1〜SUSNとの間にも表示に寄与しない誤放電が起こっていることが判明した。このことは、維持期間にデータ電極D1〜DMに電流が流れていることから確認された。その結果、この誤放電により維持放電が弱められ、維持放電が停止したり不安定になるという問題があった。さらに、この誤放電によりデータ電極D1〜DMに電流が流れていることから、誤放電によるイオンが蛍光体に衝撃を与える。このため蛍光体の劣化が起こり維持放電の輝度が著しく低下するという問題があった。上記の2つの問題を解決するのが課題であった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、誘電体層および保護膜層で覆われた少なくとも1対のそれぞれ対を成す走査電極群と維持電極群を配した第一の絶縁基板と、前記走査電極群および維持電極群と直行する少なくともデータ電極群を配した第二の絶縁基板とを対向配置して成るAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記対を成す走査電極と維持電極に維持パルス電圧を交互に繰り返し印加することによって表示放電としての維持放電を行なわしめる維持放電動作において、
前記交互に繰り返し印加する維持パルス電圧を、走査電極又は維持電極の一方への印加の終了後0.3マイクロ秒以内に他方へ印加するように構成している。
走査電極及び維持電極に交互に印加される維持パルス電圧を、一方への印加の終了後0.3マイクロ秒以内に他方へ印加することにより、維持放電中にデータ電極を走査電極間又はデータ電極と維持電極間に誤放電が発生するのを防ぐことが出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】
《実施例》
本発明の駆動方法が適用されるAC型プラズマディスプレイパネル(以下パネルと略称する)の構成は従来の技術の項で説明した図5に示すものと同じである。また、このパネルの電極配列は図6に示したものと同じである。したがって、パネルの構成及び電極配列についての重複する説明は省略する。
【0011】
以下、本発明の実施例のAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法について説明する。図1にその動作駆動タイミング図を示す。
【0012】
図1において、先ず、書き込み期間に、全ての維持電極SUS1〜SUSNを0(V)(Vはボルトを表す)に保持し、データ電極D1〜DMの所定のもの(以下所定のデータ電極D1〜DMと表示する)に正の書き込みパルス電圧+VW(V)を印加するとともに、第一番目の走査電極SCN1に負の走査パルス電圧−VS(V)を印加する。その結果前記所定のデータ電極D1〜DMと第一番目の走査電極SCN1との交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の前記第一番目の走査電極SCN1上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。次に、別の所定のデータ電極D1〜DMに正の書き込みパルス電圧+Vw(V)を印加するとともに、第二番目の走査電極SCN2に負の走査パルス電圧−VS(V)を印加すると、所定のデータ電極D1〜DMと第二番目の走査電極SCN2との交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の前記第二番目の走査電極SCN2上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。同様にして上記の走査駆動の動作を引き続いて行い、最後にさらに別の所定のデータ電極D1〜DMに正の書き込みパルス電圧+VW(V)を印加するとともに、第N番目の走査電極SCNNに負の走査パルス電圧−VS(V)を印加すると、前記さらに別の所定のデータ電極D1〜DMと第N番目の走査電極SCNNとの交点部において書き込み放電が起こり、前記交点部の前記第N番目の走査電極SCNN上の保護膜層3の表面に正電荷が蓄積される。
【0013】
次に維持期間において、先ず、全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に維持放電が開始される。維持電極SUS1〜SUSNに印加した負の維持パルス電圧−Vm(V)の印加終了後直ちに(例えば100ナノ秒程度)全ての走査電極SCN1〜SCNNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に再び維持放電が行われる。上記の「印加終了後直ちに」の用語で表す時間長としては、例えば100ナノ秒程度が適当である。この場合維持電極SUS1〜SUSNへの維持パルス電圧の印加終了の約100ナノ秒後に走査電極SCN1〜SCNNに維持パルス電圧が印加される。前記の時間長を100ナノ秒程度にすることにより充分な誤放電防止効果が得られる。さらに、走査電極SCN1〜SCNNに印加した負の維持パルス電圧−Vm(V)の印加終了後直ちに全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の維持パルス電圧−Vm(V)を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部において、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間に再び維持放電が行われる。同様に、全ての走査電極SCN1〜SCNNと全ての維持電極SUS1〜SUSNとに負の維持パルス電圧−Vm(V)を交互に印加することにより、維持放電が継続して行われる。この維持放電による発光を表示に用いる。
【0014】
続く消去期間において、全ての維持電極SUS1〜SUSNに負の細幅消去パルス電圧−Ve(V)を印加して、消去放電を起こさせて放電を停止させる。以上の動作によりAC型プラズマディスプレイパネルの一画面の表示動作が行われる。
【0015】
このとき、走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSMとに交互に印加される維持パルス電圧の一方への印加が終了した約100ナノ秒後に他方への印加がなされる点が本発明の特徴である。なお、従来例の維持放電動作においては、維持パルス電圧の一方への印加が終了した後0.5μ秒後に他方への印加がなされている。本発明においては、前記のように印加することにより、維持放電が走査電極SCN1〜SCNNと維持電極SUS1〜SUSNとの間でのみ確実に起こり、データ電極D1〜DMと走査電極SCN1〜SCNNの間または維持電極SUS1〜SUSNとの間に誤放電が起こらない。
【0016】
発明者が実際のパネルの動作を観察した結果、維持パルス電圧の一方への印加が終了した後に他方への印加がなされるまでの時間Tと、誤放電との間に相関があることが分かった。これについて考察するために、図5において維持パルス電圧の印加時に走査電極SCN2および維持電極SUS2の上部の保護膜層3にそれぞれ蓄積される壁の電荷(以下、壁電荷と記す)による壁の電位(以下、壁電位と記す)を調べた。図2は、図5のII−II’断面図を示す。図2において走査電極SCN2、維持電極SUN2、データ電極D5の電位をそれぞれVSCN、VSUS、VDATAとし、保護膜層3の走査電極4に対向する部分の壁電位をVSSC保護膜層3の維持電極5に対向する部分の壁電位をVSSUとしたとき、維持放電動作におけるこれらの電位変化を図3に示す。
【0017】
維持パルス電圧の印加が開始される時刻t1の直前において、 維持電極SUS2の電位VSUSは0(V)、走査電極SCN2の電位VSCNは0(V)であり、前記壁電位VSSCはV1(V)、VSSUはV2(V)である。時刻t1からt2において、維持電極SUS2の電位VSUSが0(V)から−Vm(V)に変化すると、壁電位VSSCはV1(V)のままであるが、壁電位VSSUは電位V2(V)から電位V4(V)に変化する。電位V4(V)は電位V2(V)より電位Vm(V)だけ低い。その結果、壁電位VSSCとVSSUの電位差は(V1−V4)(V)という大きな値となり、放電開始電圧を越えるために、前記維持電極SUS2と走査電極SCN2との間で維持放電が起こる。同時に壁電位VSSCはV1(V)からV2(V)に変化し、壁電位VSSUはV4(V)からV3(V)に変化する。次に、時刻t3からt4において、維持電極SUS2の電位VSUSが−Vm(V)から0(V)に変化すると、壁電位VSSCはV2(V)のままであるが、壁電位VSSUがV3(V)からV1(V)に変化する。電位V1(V)は電位V3(V)より電位Vm(V)だけ高い。その後次の維持パルス電圧が走査電極SCN2に印加されるまでの時間T(時刻t4からt5)は壁電位VSSUは変化しない。
【0018】
時刻t5からt6において、走査電極SCN2の電位VSCNが0(V)から−Vm(V)に変化すると、壁電位VSSUはV1(V)のままであるが、壁電位VSSCは電位V2(V)からV4(V)に変化する。電位V4(V)は電位V2(V)よりVm(V)だけ低い。したがって、壁電位VSSCとVSSUの差の電圧はV1(V)−V4(V)という大きな値となり、放電開始電圧を越えるために、前記維持電極SUS2と走査電極SCN2との間で維持放電が起こる。そのため壁電位VSSUはV1(V)からV2(V)に変化し、壁電位VSSCはV4(V)からV3(V)に変化する。次に、時刻t7からt8において、走査電極SCN2の電位VSCNが−Vm(V)から0(V)に変化すると、壁電位VSSUはV2(V)のままであるが、壁電位VSSCはV3(V)からV1(V)に変化する。電位V1(V)は電位V3(V)よりVm(V)だけ高い。同様にして、その後維持電極SUS2と走査電極SCN2に交互にパルス電圧を印加することにより維持放電が継続し、壁電荷も同様に変化する。
【0019】
しかし、維持パルス電圧の維持電極SUS2への印加終了後、次の維持パルス電圧が走査電極SCN2に印加されるまでの時間T(時刻t4からt5)では、図に示すように、壁電位VSSUとデータ電極D5の電位VDATA間の電位差はかなり高く、維持電極SUS2とデータ電極D5間の放電開始電圧を越える。そのため、維持電極SUS2と走査電極SCN2間の放電後の残留電荷が離れた位置で対向しているデータ電極D5付近に拡散する時間t0後に、維持電極SUS2とデータ電極D5間で本来の維持放電でない誤放電が起こる。図3中に破線で示したように、時刻t4から時間T0後に壁電位VSSUがV1(V)からV5(V)に低下するため、その後の時刻t6において、走査電極SCN2に維持パルス電圧が印加されても、壁電位の差V5−V4(V)が前記の電位差V1−V4(V)より小さいため、放電が安定に継続せず維持放電が停止する場合がある。
【0020】
以上の説明から、維持パルス電圧が維持電極SUS2に印加された後、次の維持パルス電圧が走査電極SCN2に印加されるまでの時間T(時刻t4からt5)が維持電極SUS2と走査電極SCN2間の放電後の残留電荷がデータ電極D5付近に拡散する時間T0よりも短ければこのような誤放電は起こらないことが分かる。このことは維持パルス電圧が走査電極SCN2に印加された後、次の維持パルス電圧が維持電極SUS2に印加されるまでの時間Tにおいても成り立つ。また、誤放電が起こると、維持放電が停止したり不安定になると共に、誤放電中に発生するイオンが蛍光体9に衝撃を与えるため、蛍光体9の劣化が起こり維持放電の輝度が著しく低下することになる。
【0021】
次に、維持パルス電圧の一方への印加終了後、次の維持パルス電圧が印加されるまでの時間Tと走査電極または維持電極とデータ電極間に起こる前記誤放電の放電確率Yについて、640×480画素の42インチAC型プラズマディスプレイパネルを用いて調べた。この関係を図4に示す。ここで、放電確率Yは、維持放電中に一本のデータ電極に流れる電流値が前記一本のデータ電極と交差する480の走査電極と維持電極の対との誤放電箇所の数と対応するものとして算出した。すなわち、誤放電箇所の数が比較的少ないn(個)の時にデータ電極に流れる電流値を測定しておき、それがi(A)(Aはアンペアを表す)であるとすると、前記データ電極に流れる電流値がI(A)である時の放電確率YはY=(n/480)×(I/i)として計算した。図4に示す結果から、維持パルス電圧の一方の印加終了後、次の維持パルス電圧が印加されるまでの時間Tが0.3μ秒以下である場合には前記誤放電が起こらない。
【0022】
以上の説明から、パネルの維持放電動作においては、走査電極と維持電極に交互に印加される維持パルス電圧の一方への印加が終了後、他方へ0.3マイクロ秒以内に印加することにより誤放電が起こらない。その結果安定な維持放電が得られ、蛍光体の劣化による維持放電輝度の低下が生じない。
【0023】
尚、以上の説明では維持パルス電圧が負のパルス電圧である場合について述べたが、正のパルス電圧を用いた駆動方法であっても本発明の範囲である。また、他の構成のAC型プラズマディスプレイパネルにも同様に適用できるものである。
【0024】
【発明の効果】
本発明のAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法においては、走査電極と維持電極に交互に印加する維持パルス電圧の一方への印加の終了後、他方へ0.3マイクロ秒以内に印加することにより、維持放電中にデータ電極への誤放電が起こらず、安定した維持放電が行われるので、不灯によるちらつきの無い、安定な表示が得られる。また蛍光体がイオンによる衝撃を受けることがないので、維持放電の輝度が低下することの無いAC型プラズマディスプレイパネルを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例としてのAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法を示す動作駆動タイミング図。
【図2】 図5のII−II’断面図。
【図3】 維持放電動作における壁電位の変化を示すタイミング図。
【図4】 誤放電の確率を示すグラフ。
【図5】 従来の技術と本発明に共通に用いられるAC型プラズマディスプレイパネルの構成を示す部分破断斜視図。
【図6】 図5に示すAC型プラズマディスプレイパネルの電極配置図。
【図7】 AC型プラズマディスプレイパネルの従来例の駆動方法を示す動作駆動タイミング図。
【図8】 従来の駆動方法における維持パルス電圧の波形図。
【符号の説明】
1 第一の絶縁基板
2 誘電体層
3 保護膜層
6 第二の絶縁基板
8 隔壁
9 蛍光体
10 放電空間
SCN1〜SCNN 走査電極
SUS1〜SUSN 維持電極
D1〜DM データ電極
Claims (1)
- 誘電体層および保護膜層で覆われた少なくとも1対以上の対を成す走査電極群と維持電極群を配した第一の絶縁基板と、前記走査電極群および維持電極群とに直交して少なくともデータ電極群を配した第二の絶縁基板とを対向配置して成るAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記対を成す走査電極と維持電極に維持パルス電圧を交互に繰り返し印加することによって表示放電としての維持放電を行なわしめる維持放電動作において、
前記交互に繰り返し印加する維持パルス電圧を、走査電極又は維持電極の一方への印加の終了後0.3マイクロ秒以内に他方へ印加することを特徴とするAC型プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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