JP2000172228A - Ac放電を利用した表示パネルの駆動方法 - Google Patents

Ac放電を利用した表示パネルの駆動方法

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JP2000172228A JP10341960A JP34196098A JP2000172228A JP 2000172228 A JP2000172228 A JP 2000172228A JP 10341960 A JP10341960 A JP 10341960A JP 34196098 A JP34196098 A JP 34196098A JP 2000172228 A JP2000172228 A JP 2000172228A
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electrode
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隆浩 浦壁
Takashi Hashimoto
隆 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも1フレームに一回以上必要である
プライミングリセット放電を省くことを目的とする。 【解決手段】 数十フレームに一回あるいは数百フレー
ムに一回の割合で壁電圧形成期間を設ける。壁電圧形成
期間に形成される壁電圧(破線)は、放電発光の有無に
係わらず、壁電圧を消去しない。放電発光の有無は、表
示期間におけるアドレス電圧Vaの変化によって電極間
電圧(実線)のベースラインを変化させることによって
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、AC放電を利用
した表示パネルの駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】AC放電を利用した表示パネルとして、
従来からAC型プラズマディスプレイパネル(以下PD
Pという。)が知られている。このAC型PDPには、
2つの電極を用いる2電極対向放電AC型PDPと、3
つの電極を用いる3電極面放電AC型PDPがある。ま
ず、2電極対向放電AC型PDPについて説明する。図
17は、例えば大脇・吉田編著、プラズマディスプレ
イ、共立出版、第21頁に記載されている、従来のAC
型PDPの構成を示す分解斜視図である。以下、前述の
文献を文献1という。従来のAC型PDP1は、2枚の
基板ガラス2の上にそれぞれ種々の部材を形成し、その
2枚の基板ガラス2を貼り合わせて作られる。AC型P
DP1において、この2枚の基板ガラス2は所定の間隙
を持って平行に配置される。基板ガラス2において間隙
ができている側を内面、その反対側を外面とすると、内
面上で、かつ基板ガラス2の縁の少し内側に入ったとこ
ろでこの縁に沿って封止ガラス6が囲いを形成してい
る。封止ガラス6で囲まれた間隙は密封される。そし
て、密封された間隙には、放電ガスが充填されている。
2枚のガラス基板2のうちディスプレイを観る者に近い
方にあるものを前面側基板ガラス2、その反対にあるも
のを背面側基板ガラス2と呼ぶとすると、前面側基板ガ
ラス2の内面に形成されるストライプ状の電極3aは、
通常、透明電極で構成される。透明電極が用いられるの
は、前面側基板ガラス2を通して、2枚の基板ガラス2
の間隙で発生する光を前面に取り出すためである。一
方、背面側基板ガラス2の内面にも、前面から基板ガラ
ス2を透かしてみたときに電極3aと直交するような向
きに、ストライプ状の電極3bが形成されている。前面
側基板ガラス2では、封止ガラス6で囲まれている領域
全面にわたって、ストライプ状の電極3aが誘電体層4
で覆われている。さらに、誘電体層4を保護層5が覆っ
ている。背面側基板ガラス2についても、同様に、電極
3bを覆う誘電体層4とその誘電体層4を覆う保護層5
が形成されている。
【0003】モノカラーディスプレイの場合は、例えば
放電ガスそのものの発光色を用いるため、ストライプ状
の電極3a,3bの交点で放電を起こさせることによっ
て、上記の構成で表示を行うことができる。しかし、カ
ラーディスプレイの場合は、上記の構成に加えて、放電
によって発せられる光(紫外線など)によってそれぞれ
赤・緑・青に発光する3種類の蛍光物質が必要になる。
カラーディスプレイの場合、ストライプ状電極3a,3
bの交点には、各一色の蛍光物質が塗布されており、隣
接する3色の蛍光物質の発光色を混ぜて一つの点として
種々の色が表現される。カラーディスプレイでは、この
点によって任意の画像を得ることができる。
【0004】次に、従来の2電極対向放電AC型PDP
の駆動原理について説明する。図18には、例えば文献
1の第39頁に記載された、2電極対向放電AC型PD
Pの電極間の電圧変化、壁電圧の変化及び発光波形が示
されている。この壁電圧とは、放電セル(画素)内に形
成されている壁に溜まる電荷により発生する電圧であ
る。電極間に印加される電圧波形は、駆動シーケンスの
1サイクルの中でも、書き込み(アドレス期間)、維持
(維持放電期間)、消去(リセット期間)の3つの期間
で異なっている。アドレス期間、維持放電期間および消
去期間にそれぞれ現れる書き込みパルスWPu、維持電
圧パルスSPuおよび消去パルスEPuは、0Vをベー
スラインとして振幅している。書き込みパルスWPu
は、パルス振幅として放電開始電圧Vfよりも大きい書
き込み電圧Vwrを有する。維持電圧パルスSPuは、
パルス振幅として放電維持電圧Vsmよりも大きい維持
電圧Vsを有する。消去パルスEPuは、パルス振幅と
して消去電圧Veを有する。
【0005】まず、消去パルスによって壁電圧が0Vに
なっている状態で、放電が起きておらず、発光していな
い状態から駆動シーケンスが始まる。維持電圧パルスS
Puよりも大きな振幅を持った書き込みパルスWPuが
電極3a,3b間に印加されると、セル内に放電が発生
する。この放電によって光が出力される。電極3a,3
bを覆った誘電体層4の表面に電荷が移動してチャージ
アップすることにより、セル内に逆電圧が発生して放電
が止まる。その時、誘電体層4の表面に蓄積された電荷
によって壁電圧Vwが発生する。もちろん、書き込みパ
ルスWPuが印加されなかったため書き込み放電が発生
していないセルでは、壁電圧Vwは発生しない。
【0006】次に、アドレス期間の終了直後、電極3
a,3b間に書き込みパルスWPuとは逆極性の維持電
圧パルスSPu(−Vs)が印加される。このとき、壁
電圧Vwと外部から印加されている維持電圧Vsとの和
に等しい電圧が放電セル内に発生する。なお、Vwは、
壁電圧を表す場合に用いるとともにその値を表す場合に
も用いる。その電圧(|Vw|+|Vs|)は、放電を
開始させるには十分な電圧であるので、再び放電が開始
する。この放電によって光が出力される。そして再び、
書き込み時とは逆極性の壁電圧Vwが放電セル内に発生
する。
【0007】さらに、電極3a,3bの間に半サイクル
前と逆極性の維持電圧パルスSPu(Vs)が印加され
ると、壁電圧Vwと維持電圧Vsの和(|Vw|+|V
s|)に等しい電圧が放電セル内に発生して再び放電が
開始する。維持放電期間では、維持電圧パルスSPuが
印加される度に|Vw|+|Vs|という電位差が生
じ、放電が繰り返される。維持放電期間に繰り返される
放電は維持放電という。この維持放電は、消去パルスE
Puによって弱い放電が放電セル内に生じて壁電圧Vw
がほぼ0Vとなることで止まる。この消去パルスEPu
には、2種類のタイプがある。パルス幅が大きく、かつ
パルス振幅が小さい太幅・低電圧タイプとパルス幅が小
さく、かつパルス振幅が大きい細幅・高電圧タイプであ
り、低電圧及び高電圧とは維持電圧Vsと比較して電圧
が低いか高いかを意味する。後述する3電極面放電AC
型PDPの駆動条件は後者であり、前述の2電極対向放
電AC型PDPの駆動条件は前者である。
【0008】以上の駆動原理の説明から、従来のAC放
電を利用した表示パネルの駆動方法は、アドレス(書き
込み)放電前は全放電セルの壁電圧を確実に0Vにする
ことが重要であることが分かる。放電セルにおいて、ア
ドレス前に壁電圧Vwが0Vになっていなかったとする
と、選択されていないセルで放電が開始してしまった
り、選択されたセルで放電が起こらなかったりする可能
性がある。この消去不足によって壁電圧が0Vにならな
いことが、駆動マージン低下の大きな要因の一つであ
る。
【0009】次に、3電極面放電AC型PDPの駆動方
法について説明する。図19は、例えば特開平7‐16
0218号公報に記載されている、PDP駆動方法を示
す電極印加電圧波形図である。図19に示すように、3
つの電極にそれぞれ異なる電圧波形が印加されることに
よってPDPが駆動される。3電極とは、列電極Wj
(図19においてはアドレス電極Ajと表示されてい
る。)、行電極Yk、および共通行電極X(図19にお
いては維持電極Xと表示されている。)であり、ここで
添字j,kは自然数であって複数ある列電極W及び行電
極Yの順番を示している。3電極面放電AC型PDPの
駆動原理が上述の2電極対向放電AC型PDPと同じで
あるので、3電極面放電AC型PDPの駆動方法を2電
極対向放電AC型PDPに適用しても問題なく表示でき
る。現状で、マトリックスタイプのAC放電を利用した
ディスプレイには、主流となっている3電極面放電AC
型PDPの駆動方法が適している。動画の表示は、例え
ば60分の1秒毎に異なる静止画を映すことによって実
現する。動画の表示において、この1枚の静止画の表示
期間が1フレームである。階調制御をする場合には、1
フレームの表示を複数のサブフィールドに分割する。1
サブフィールドとは、1フレームを分割した最小単位で
ある。例えば、256階調の場合には、1フレームを8
つのサブフィールドに分割し、各サブフィールドの発光
割合を20,21,22,23,24,25,26,27とす
る。そして、1サブフィールドは、3つの期間に分かれ
ている。第1の期間はリセット期間であり、リセット期
間には2つの重要な事柄が行われる。一つは、毎サブフ
ィールドの放電によってセル(画素)内に残った壁電荷
を消去してリセットすること(消去リセット)であり、
今一つは、少なくとも1フレームに1回以上全セルを放
電させ、アドレス放電をスムーズに行わせるためのプラ
イミング粒子をパネル内に供給すること(プライミング
リセット)である。そのため、消去リセットおよびプラ
イミングリセットを達成するために電極の間に印加され
る電圧パルスの形状は互いに異なる。消去リセットの電
圧は、プライミングリセットの電圧よりも低く抑えら
れ、暗輝度の上昇(コントラストの低下)を抑制してい
る。消去リセットの電圧およびプライミングリセットの
電圧はともに電極間に印加され、それぞれ約230V及
び約330Vである。なお、図18に示されているの
は、消去パルスを印加しない自己消去型のPDPであ
る。図18に示される動作を行うPDPでは、プライミ
ングリセットのための電圧パルスPWP、PXPの後縁で消去
が行われる。
【0010】第2の期間はアドレス期間であり、マトリ
ックス状に配置されたセルに選択的に壁電荷(壁電圧)
を発生させる期間である。選択されたセルにおいて直交
する列電極Wjと行電極Ykの間で放電を起こさせるこ
とによって、所望のセルに壁電荷を発生させることがで
きる。選択する場合に電極間に印加する電圧は約230
V、選択しない場合に電極間に印加する電圧は約170
Vである。
【0011】第3の期間は維持放電期間であり、放電が
繰り返えされる期間である。維持放電期間では、アドレ
ス期間において選択されたセルのみが維持放電に移行
し、行電極Ykと共通行電極Xの間で放電が起きる。こ
の行電極Ykと共通行電極Xの間に印加される電圧は約
180Vである。セルの発光輝度は放電回数の増加に応
じて大きくなる。
【0012】ここで、簡単に、3電極面放電AC型PD
Pの構造的利点を述べておく。2種類の行電極Yk,X
は、前面側基板ガラス内面に形成された透明電極であ
る。背面側基板ガラス内面にに配置されている列電極W
jは、前面側基板ガラスと背面側基板ガラスを重ねて透
かしてみると、行電極Yk,Xと直交している。3電極
面放電の場合は、背面側基板ガラスのみに蛍光物質を形
成して、維持放電を前面側基板ガラスに配置されている
2つの行電極Yk,Xの間で行わせるので、蛍光物質を
避けた放電が可能となる。それに対し、2電極対向放電
の場合には、蛍光物質を避けて、放電サイクルが短くか
つ回数の多い維持放電を起こさせることが困難である。
3電極面放電では、蛍光物質が放電に曝されないため、
蛍光物質の劣化を防止することができ、PDPの長寿命
化が容易になる。このように、3電極面放電AC型PD
Pの構造は、蛍光物質の発光を利用したカラーPDPに
適している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のAC放電を利用
した表示パネルの駆動方法では、全セル内をプライミン
グ粒子で満たしてアドレス放電の電圧を低下させるため
に、プライミングリセット放電が、少なくとも1フレー
ムに1回以上必要である。そのため、従来のAC放電を
利用した表示パネルの駆動方法では、プライミングリセ
ット放電における発光により、コントラストが悪くなる
という問題がある。
【0014】また、従来のAC放電を利用した表示パネ
ルの駆動方法では、例えば330Vという非常に高いプ
ライミングリセット電圧電極間に少なくとも1フレーム
に1回は印加されるため、誘電体層のストレスが大き
く、誘電体層劣化によるPDPパネルの信頼性低下とい
う問題がある。
【0015】また、従来のAC放電を利用した表示パネ
ルの駆動方法では、放電を発生させなければアドレスが
できない。そして、放電開始には1μsec程度の放電
遅れ現象があるので、1セル当たりのアドレス時間とし
て3μsec程度必要となる。例えば、256階調の制
御が可能で、128×128のセル配列型を持つAC放
電を利用した表示パネルを考えてみると、アドレスに要
する時間は、3μsec×128ライン×8サブフィー
ルドで与えられ、すなわち3.072msecになる。
1フレームが60分の1秒の場合、1フレームにおける
最大発光回数を8192回に設定しようとすると、維持
周波数は、4096維持周期÷(1÷60−3.072
×10-3)で与えられ、すなわち302kHzになる。
このアドレス時間をなくすことができたと仮定すれば、
維持周波数は、4096維持周期×60で与えられ、す
なわち246kHzになる。現在、壁電圧を確実に形成
して放電を維持させるために満たすべき条件として、維
持周波数は、250kHz(維持パルス幅が2μsec
以上)であることが望ましいと考えているで、3μse
cの書き込み(アドレス)時間が存在すると、発光回数
8192回の高輝度表示が実現できないことが分かる。
よって、高輝度表示のためには、書き込み時間を短縮し
なければならないという問題がある。
【0016】従来のAC放電を利用した表示パネルの駆
動方法は、アドレス放電を発生させるのに約230Vの
電圧を要する。このアドレス電圧を発生させるには、行
電極、列電極ともに複数ピン出力の集積回路が用いられ
る。この集積回路は、集積度を高めるために許容電流値
の設定が低く抑えられているため、大電流に弱い。普通
は、アドレス時の放電で大電流が流れることはほとんど
ない。しかし、放電セルの隔壁あるは誘電体層表面に異
常に大きな電荷が溜まってしまう場合があり、そのよう
な場合、アドレス時に230Vもの大きな電圧が印加さ
れると、その内部電荷と印加電圧によってセル内に高電
圧放電が発生して大電流が流れる。この時流れる大電流
によって、行あるいは列電極に接続された集積回路の中
の、その行あるいは列に対応するビットに係わる箇所が
故障する場合がある。このような故障が起こると、マト
リックスディスプレイの場合にはインライン欠陥にな
り、スタティック駆動のディスプレイの場合にはドット
欠陥になる。このようにアドレス放電によって異常電流
が流れて欠陥が発生する場合があるという問題がある。
【0017】従来のAC放電を利用した表示パネルの駆
動方法は、毎サブフィールドに1回必ず壁電荷を消滅さ
せることにより、駆動マージンを確保している。ところ
が、実際は消去放電で全てのセルの壁電荷を完全に消滅
させることは困難である。そのため、消去放電を行った
後でも、若干、正あるいは負の壁電圧が生じている。全
セル完全に消去できたとすると、維持電圧Vsのマージ
ンは、最小放電維持電圧(維持放電が持続できる最小電
圧)<Vs<230V(アドレス電圧)という範囲にあ
る。従って、消去放電後の壁電圧の大きさに比例して、
維持電圧Vsのマージンの範囲は狭まる。従来のAC放
電を利用した表示パネルの駆動方法では、壁電圧の消去
不足による誤放電に起因して画質が劣化するという問題
がある。
【0018】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたものであり、1フレームに数回から数十回発生
する、壁電圧を消去するための消去リセット放電およ
び、放電セル内にプライミング粒子を供給するためのプ
ライミングリセット放電を不要にすることによって、表
示期間に表示と関係の無い放電・発光を発生させないよ
うにし、また消去リセット放電に伴う不安定性を改善す
ることを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係るAC放
電を利用した表示パネルの駆動方法は、誘電体で覆われ
た少なくとも第1および第2の電極を同一放電セル内に
持ち、前記第1および第2の電極を用いて行われるAC
ガス放電により前記放電セルを発光させる、AC放電を
利用した表示パネルの駆動方法であって、前記放電セル
内に発生した壁電圧を用いて、前記第1の電極に維持電
圧を印加することにより、前記放電セルで放電発光をお
こさせる過程と、前記壁電圧を消去することなく、かつ
前記維持電圧を前記第1の電極に印加するにもかかわら
ず、前記放電セルで放電発光を起こさせない過程とを備
えて構成される。
【0020】第2の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第1の発明の駆動方法において、
前記放電発光をおこさせる過程と、前記放電発光をおこ
させない過程とを所定の複数フレーム分経る度に、前記
第1および第2の電極を用い、放電開始電圧よりも高い
電圧を発生させることによって、前記壁電圧を発生させ
る過程をさらに備えて構成される。
【0021】第3の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第2の発明の駆動方法において、
前記壁電圧を発生させる過程は、緩やかに変化する後縁
を有する一つの電圧パルスのみによって前記壁電圧を発
生させることを特徴とする。
【0022】第4の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第2の発明の駆動方法において、
前記壁電圧を発生させる過程は、前記放電開始電圧より
も高い電圧を有する第1の電圧パルスと、該第1の電圧
パルスに続いて印加される両極性の第2の電圧パルスと
によって、前記壁電圧を発生させ、前記第2の電圧パル
スのパルス振幅は、前記第1の電圧パルスのパルス振幅
よりも小さいことを特徴とする。
【0023】第5の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第1から第4の発明のいずれかの
駆動方法において、前記放電発光をおこさせる過程と前
記放電発光を起こさせない過程との切り換えは、前記第
1および第2の電極の間に印加される両極性電圧パルス
のベースラインのシフトによってなされることを特徴と
する。
【0024】第6の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第5の発明の駆動方法において、
前記放電発光を起こさせない過程は、前記両極性電圧パ
ルスの周期の略整数倍の期間持続することを特徴とす
る。
【0025】第7の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第6の発明の駆動方法において、
前記放電発光を起こさせない過程は、前記ベースライン
を所定の値だけシフトした状態を、前記両極性電圧パル
スの一方極性の電圧パルスのパルス終了時点とそれに続
く他方極性の電圧パルスの開始時点との間で開始して前
記略整数倍の期間持続した後、前記両極性電圧パルスの
一方極性の電圧パルスのパルス終了時点とそれに続く他
方極性の電圧パルスの開始時点との間で終了する過程を
含むことを特徴とする。
【0026】第8の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第6の発明の駆動方法において、
前記放電発光を起こさせない過程は、前記両極性電圧パ
ルスの一方極性の電圧パルスのベースラインが第1の値
に、他方極性の電圧パルスのベースラインが第2の値に
なるように前記ベースラインを変動させる過程を含み、
前記第1の値と前記第2の値とは、前記両極性電圧パル
スの最大値と最小値との差を小さくする向きに作用する
ように設定されていることを特徴とする。
【0027】第9の発明に係るAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法は、第8の発明の駆動方法において、
前記ベースラインを変動させる過程は、前記第1の値と
前記第2の値の間で起こるシフトを、前記両極性電圧パ
ルスの一方の極性電圧パルスのパルス終了時点とそれに
続く他方の極性電圧パルスの開始時点との間で行うこと
を特徴とする。
【0028】第10の発明に係るAC放電を利用した表
示パネルの駆動方法は、第5から第9の発明のいずれか
の駆動方法において、前記放電発光を起こさせない過程
は、前記第1および第2の電極のうちの一方に印加され
る電圧の変化によって前記ベースラインのシフトを行わ
せることを特徴とする。
【0029】第11の発明に係るAC放電を利用した表
示パネルの駆動方法は、第5から第9の発明のいずれか
の駆動方法において、前記放電発光を起こさせない過程
は、前記第1および第2の電極の両方にそれぞれ印加さ
れる電圧の変化によって前記ベースラインのシフトを行
わせることを特徴とする。
【0030】第12の発明に係るAC放電を利用した表
示パネルの駆動方法は、第11の発明の駆動方法におい
て、前記放電発光を起こさせない過程は、前記第2の電
極に印加する電圧を変化させ、前記放電発光をおこさせ
る過程および前記放電発光を起こさせない過程は、とも
に前記第1の電極の電圧が同じ値だけシフトしているこ
とを特徴とする。
【0031】第13の発明に係るAC放電を利用した表
示パネルの駆動方法は、第12の発明の駆動方法におい
て、前記壁電圧の振幅の中心値を0Vに戻すためのリセ
ット過程をさらに備えて構成される。
【0032】第14の発明に係るAC放電を利用した表
示パネルの駆動方法は、第12または第13の発明の駆
動方法において、前記放電発光をおこさせる過程および
前記放電発光をおこさせない過程は、前記維持電圧が複
数の放電セルについて共通化された前記第1の電極を介
して一括して印加される過程を含むことを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下実施の形態1
によるAC放電を利用した表示パネルの駆動方法につい
て説明する。駆動方法を説明する前に、その駆動方法に
よって駆動される表示パネルの構造について説明してお
く。図1は、駆動の対象となる表示パネルの構造を示す
分解斜視図である。図1に示す、AC放電を利用する表
示パネルは、背面基板100と前面基板101を含んで
構成される。背面基板100は、ガラス基板102aを
用いて形成される。ガラス基板102aには、電極ピン
取り出しを目的とした貫通穴である電極取り出し用スル
ーホール103と、空間を形成するために内面が削られ
てできた窪み毎に放電セル104が設けられる。各放電
セル104の窪みの内面には、青色蛍光体105、緑色
蛍光体106または赤色蛍光体107のうちのいずれか
の蛍光体が塗られている。互いに隣接して配置され、か
つ赤、青、緑に塗り分けられた3つの放電セルが1つの
画素単位を構成している。
【0034】前面基板101は、ガラス基板102bを
用いて形成される。各絵素(各放電セル)に対応した位
置にITOあるいは酸化錫などの材料で構成されている
一組の透明電極対108と、透明電極対108のうちの
一方の透明電極に接続される共通電極110と、透明電
極対108の他方の透明電極と接続される個別電極10
9がガラス基板102bの内面上に形成されている。個
別電極109は、各放電セル104に対応して放電セル
104の個数に等しい数だけ設けられている。共通電極
110は、透明電極対108の一方に接続される母電極
と、母電極に接続されるパネル内配線とを含んでいる。
個別電極109と共通電極110は、電極用ピン111
によって外部と接続されている。そのため、個別電極1
09と共通電極110は、電極用ピン111を固定する
ためのパッドをそれぞれ有している。このパッドは、画
素間のダークスペースに対応した位置に配置されてい
る。透明電極対108、個別電極109及び共通電極1
10は、誘電体層と保護層の2層からなる層112で覆
われている。この層112において、誘電体層がガラス
基板102bに接する側にあり、酸化マグネシウム等の
材料で構成された保護層が前面基板101の側にある。
【0035】図2は、組み立てられた図1の表示パネル
の概観を示す斜視図である。また、図3は、図2のA‐
A線断面の概略を示す図である。前面基板100および
背面基板101は、図3に示すように、蛍光体105及
び透明電極対108と個別電極109と共通電極110
が形成されている内面を合わせるように組み立てられ
る。また、水平方向の位置合わせでは、電極用ピン11
1と電極取り出し用スルーホール103の位置が一致す
るように重ねられる。前面基板100と背面基板101
の周囲および電極用ピン111が占有する以外の電極取
り出し用スルーホール103を埋めるように、封止層1
14が配置され、ガラス容器が構成される。ガラス容器
の内部の空気を排気して放電ガスを注入するため、パネ
ル中央部に排気用ガラス管115が設けられている。
【0036】1つのパネルは、8×8画素、16×16
画素、32×32画素、…といったような単位で構成さ
れる。画素ピッチは5mmから30mmである。各電極
用ピン111は、プリント基板(図示省略)に接続され
る。このプリント基板上の駆動回路から個別電極109
および共通電極110に電圧が印加がされる。この駆動
回路が放電を制御し画像を表示パネル表示する。複数の
パネルをタイル状に配列すれば、大型ディスプレイが得
られる。
【0037】図1に示された、AC放電を利用した表示
パネルの構造では、放電電極として透明電極対108が
前面基板100の側に、蛍光物質105〜107は背面
基板101の側に、と分けられた構成になっている。図
1の表示パネルの構造は、3電極面放電AC型PDPの
メリットを取り入れたものとなっている。蛍光物質10
5〜107が直接放電に曝されないため、蛍光体劣化が
非常に少なく長寿命な表示装置になる。しかし、図1の
表示パネルは、2電極面放電AC型PDPである。
【0038】表示を実現するためには、少なくとも行電
極と列電極を外部に取り出さなければならない。しか
し、同一平面内に行電極、列電極を配線することは不可
能(階層構造にすれば可能であるが)であるため、図1
の表示パネルは電極用ピンを用い、各絵素に対応した個
別電極109に対応する電極用ピン111と、共通電極
110に対応する電極用ピン111によって電極の接続
を行っている。もちろん、PDPのように行電極、列電
極とでマトリックス駆動するための電極ピンを取り出す
ことは可能であるし、その方が取り出しピン数も少なく
て済む。例えば、8×8画素の取り出しピン数は、図1
のような構成にすると、3(RGB3色)×8×8(個別
電極)+1(共通電極)=193本であるのに対して、マ
トリックス駆動の場合は、3(RGB3色)×8(列)+
8(行)=32本である。しかし、マトリックス駆動にす
ると、前述のようにAC型PDPが現状もっているよう
な、リセット放電によるコントラストの悪化、パネルの
絶縁破壊による画素欠陥、ライン欠陥の発生、アドレス
時間が1フレーム時間を占有することによる低輝度、高
アドレス電圧による駆動ICの破壊、消去リセット時の
残り壁電荷による駆動マージンの低下、といった問題が
発生する。
【0039】上記の問題点を避け、信頼性の高い、画質
性能の良い、AC放電を利用した表示装置を得るため
に、各セル(各絵素)1つずつの個別電極109と、各
セル共通の共通電極110を介して、図1の表示装置は
放電が制御できるよう構成されている。図4は、実施の
形態1の、AC放電を利用した表示パネルの駆動方法に
ついての原理を示している。図4(a)には、個別電極
109−共通電極110間に印加される電圧(実線)及
び壁電圧(破線)が示されており、図4(b)には発光
波形が示されている。
【0040】実施の形態1のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法の原理は、AC放電型PDPとは大きく
異なる。AC放電型PDPの駆動原理は、前述のように
リセット消去(1フレームのうち何回かはリセットプラ
イミング)、アドレス(書き込み)、維持(表示)の3
過程で表示を実現しているのに対して、実施の形態1の
駆動原理は、数十あるいは数百フレームに1回程度行わ
れる壁電圧形成過程と、放電スイッチのオン/オフ過程
で表示を実現している。AC放電型PDPは、壁電荷を
必ず1サブフィールドに1回消滅させなければならない
が、実施の形態1の駆動方法では、作られた壁電荷は常
に保存される。
【0041】実施の形態1の表示パネルの駆動方法にお
ける、動作原理について詳しく説明する。数十フレー
ム、あるいは数百フレームに1回、共通電極110−全
個別電極109間に全面放電させるのに十分な電圧Vr
を印加する。この壁電圧形成電圧Vrの印加によって、
壁電圧を全画面(全セル)に形成する。この壁電圧形成
期間の目的は、壁電圧をセル内に発生させることであ
り、実施の形態1の駆動方法では、壁電圧が保存される
ので、表示装置のスイッチをオンしたときに1回だけ壁
電圧形成期間を設ければ良いが、動作中に外的な要因で
壁電圧が消滅してしまうセルが発生することもまれにあ
ると予測されるので、壁電圧形成期間は1sec程度に
1回の割合で設けられている。
【0042】壁電圧形成期間に発生した壁電圧と、外部
から透明電極対108とに印加される維持電圧Vsによ
って放電が繰り返され、放電回数分の発光が発生する。
アドレスは、この維持放電ができない程度(放電空間内
の電圧が壁電圧と足しても放電開始電圧に達しない程
度)に外部から入力している電圧を低下させることによ
り行われる。この電圧低下によって、放電が止まり、発
光も止まる。正の維持電圧が電極間に印加される直前
に、維持電圧の中心点をマイナス側に所定の電圧値分シ
フトさせる。そのときの、放電を止めるために低下させ
た電圧をアドレス電圧Vaと呼ぶ。放電空間(放電ギャ
ップ間)の放電開始電圧をVgf、壁電圧をVwとする
と、Vgf>Vw+Vs−Va、つまり、壁電圧Vwと
維持電圧Vsの和からアドレス電圧Vaを引いたものが
放電開始電圧Vgfを超えないことが電圧条件になって
いることになる。放電を止めた直後、維持サイクルの半
周期になると負極性の維持電圧が電極間に印加される。
そのときの外部から印加されているアドレス電圧Va
は、放電を促がす方向に印加されているが、壁電圧はそ
れと逆電圧の方向なので放電の発生を防いでいる。この
ときの電圧は、Vgf>−Vw+Vs+Va、つまり壁
電圧Vwと維持電圧Vsの差にアドレス電圧Vaを加え
ても放電開始電圧Vgfを超えないようになっている。
よって、アドレス電圧Vaを電極間に外部より印加して
いる間は、放電・発光が止んでいる。再びアドレス電圧
Vaを電極間より取り除き、維持電圧の中心点を元に戻
せば、壁電圧が放電空間内に保持されていたわけである
から、維持電圧Vsと壁電圧Vwによって放電は再び開
始する。このように放電発光をおこさせる期間と放電発
光をおこさせない期間とは、アドレス電圧Vaが両極性
電圧パルスの周期の略整数倍の期間で切り換えられるの
で、このような切り換え回路は簡単な回路構成を持って
おり、駆動対象のパネル構成が簡単化し易くなる。ま
た、両極性電圧パルスが印加されていないときにベース
ラインを変更すれば、両極性電圧パルスが印加されてい
る期間に変更する場合に較べて、安定した放電発光が得
られる。
【0043】階調画像表示制御は、アドレス電圧Vaを
利用して1フレームの中で画素を光らせる時間を調節す
ることによって行われる。画素の輝度を小さくするには
光らせない時間を長く、逆に輝度を大きくするには光ら
せない時間を短くする。つまり、光らせたくない維持パ
ルス印加タイミングで、各個別電極109−共通電極1
10間の電圧にアドレス電圧Vaをそれぞれの個別電極
109を利用して印加すればよい。
【0044】上述の通り、個別電極駆動による駆動方法
を用いれば、従来のAC放電型表示装置がもっている問
題点を解決できる。まず、プライミングリセット放電に
よる1フレームに数回ある発光によりコントラストが悪
くなる問題は、実施の形態1の駆動方法により数十、数
百フレームに一回の壁電圧形成期間の放電・発光である
ため、暗輝度が格段に低いためコントラストが良くな
る。従来のAC放電型表示装置の場合、1フレームに数
回、330Vもの高い電圧が電極間に印加されるが、実
施の形態1の駆動方法によれば数十、数百フレームに一
回だけ印加されることになる。頻繁な高電圧の印加によ
り、誘電体層112aが絶縁破壊を起こし、ドット欠
陥、ライン欠陥を発生させる確率が実施の形態1の方が
格段に低いことが分かる。
【0045】従来のAC放電型表示装置の場合、アドレ
ス期間が設けられており、アドレスに時間を要してしま
う。それに対し、実施の形態1の場合には、アドレス時
間がほとんど必要ない。よって、1フレームに十分なパ
ルスの数を設けることができ、高輝度なAC放電を利用
した表示装置を得ることができる。
【0046】従来のAC放電型表示装置のアドレスは、
230Vもあるアドレス電圧を印加して、維持放電を起
こすべき放電セル104内に放電を起こすことにより壁
電圧を発生させてセル選択を行っている。通常はリセッ
ト期間に壁電荷が消失するが、隔壁等に電荷が溜まった
りして異常に大きな壁電圧が残った状態で、アドレス期
間に入る放電セル104も希にある。そういった異常な
放電セル104では、230Vもの高電圧と大きな壁電
圧とによって大電流が流れ、回路素子に故障が発生する
ことがある。しかし、実施の形態1の駆動方法では、ア
ドレスのために印加するアドレス電圧Vaは100V程
度であり、なおかつ、アドレス時に放電は発生しない。
よって、実施の形態1の駆動方法は、アドレス電圧が原
因の回路素子の故障によるドット欠陥が発生し難い駆動
方法である。
【0047】以上、この発明の実施の形態1による、A
C放電を利用した表示パネルの駆動方法の駆動原理およ
びその効果について述べた。次に、実際に個別電極、共
通電極に印加する電圧波形およびその電圧波形を発生す
るための回路の構成を説明する。図5に、面放電電極の
共通電極と個別電極の接続形態を示す。全ての放電セル
104の中にある片側の透明電極は、共通電極110に
よって共通に、外部の共通電極駆動回路に接続されてい
る。もう一方の透明電極は、放電セル毎に、個別電極1
09‐11〜109‐23にそれぞれ接続され、放電セ
ルに対応して個別に設けられている複数の個別電極駆動
回路と接続されている。なお、図5においては同じ構成
が繰り返されるため、個別電極109‐14以降および
個別電極109‐24以降は図示省略している。
【0048】図6は、個別電極駆動回路の回路構成を示
す回路図である。個別電極109のための電極用ピン数
が多いため、個別電極駆動回路はIC化されている。図
に示すように、各個別電極駆動回路は、アドレス電圧V
aが印加される接続点と接地電圧が印加される接続点と
の間に直列に接続された2つのMOSトランジスタM
1,M2で構成され、2つのMOSトランジスタの接続
点が出力端子になっている。各出力端子に出力される電
圧はそれぞれの制御電極に入力する外部入力信号によっ
て制御され、電圧Vaあるいは電圧GNDのどちらか一
方が出力されている。外部入力信号はシリアルな信号で
ある。IC内に設けられたサンプルホールド回路にて、
シリアル/パラレルデータ変換が行われることによって
外部入力信号が生成される。サンプルホールド回路、外
部入力信号等は簡単な構成で、かつ従来よりよく知られ
ているため図示を省略する。
【0049】図7は、共通電極駆動回路の回路構成を示
す回路図である。共通電極駆動回路は、7つのNMOS
トランジスタM3〜M9を用いて構成されており、接地
電圧GND、壁電圧形成電圧(−Vrs)、維持電圧
(−Vs,Vs)の4つの電圧レベルを出力できる。次
に、共通電極駆動回路を構成している各素子の接続関係
について説明する。NMOSトランジスタM3は、制御
信号CS1が入力するゲートと、壁電圧形成電圧−Vr
sが印加されるソースと、共通電極110に接続されて
いるドレインとを備える。NMOSトランジスタM4
は、ドレインと、制御信号CS2が入力するゲートと、
共通電極110に接続されているソースとを備える。ダ
イオードD1は、アノードと、NMOSトランジスタM
4のドレインに接続されたカソードとを備える。抵抗R
1は、ダイオードD1のアノードに接続された一方端
と、接地電圧GNDが印加される他方端とを備える。N
MOSトランジスタM5は、ドレインと、制御信号CS
3が入力するゲートと、接地電圧GNDが印加されるソ
ースとを備える。ダイオードD2は、NMOSトランジ
スタM5のドレインに接続されたカソードと、共通電極
110に接続されたアノードとを備える。NMOSトラ
ンジスタM6は、共通電極110に接続されたソース
と、維持電圧Vsが印加されるドレインと、制御信号C
S4が入力するゲートとを備える。
【0050】NMOSトランジスタM7は、ドレイン
と、制御信号CS3が入力するゲートと、共通電極11
0に接続されたソースとを備える。ダイオードD3は、
接地電圧GNDが印加されるアノードと、NMOSトラ
ンジスタM7のドレインに接続されたカソードとを備え
る。NMOSトランジスタM8は、ドレインと、制御信
号CS5が入力するゲートと、維持電圧(−Vs)が印
加されるソースとを備える。ダイオードD4は、共通電
極110に接続されたアノードと、NMOSトランジス
タM8のドレインに接続されたカソードとを備える。N
MOSトランジスタM9は、ドレインと、共通電極11
0に接続されたソースと、制御信号CS5が入力するゲ
ートとを備える。ダイオードD5は、維持電圧(−V
s)が印加されるアノードと、NMOSトランジスタM
9のソースに接続されたカソードとを備える。
【0051】図7の共通電極駆動回路の特徴は、壁電圧
形成電圧(−Vrs)からGNDに電圧を上げるスイッ
チ(NMOSトランジスタM4)のドレイン側には、立
ちあがりをなまらせるために抵抗R1が配置されている
ところにある。壁電圧形成電圧(−Vrs)は、初期に
壁電圧を形成するために印加する電圧である。全セルに
壁電圧をセットするための電圧なので、その電圧値は高
い。壁電圧形成電圧(−Vrs)を印加するための高電
圧パルスは、電圧を印加したその立ち下がりのみならず
立ち上がりでも放電を発生させ、壁電圧を消してしまう
可能性がある。その立ち上がり放電を防止するために、
抵抗R1によってパルスの立ち上がりをなまらせてい
る。
【0052】図8は図4で説明した電極間電圧と壁電圧
を得るための共通電極と個別電極の電圧波形を説明する
ためのタイミングチャートである。図8(a)には、n
行m列に存する個別電極109の電圧波形が示されてい
る。図8(b)には、共通電極110の電圧波形が示さ
れている。図8(c)には、共通電極110と個別電極
109の間の電極間電圧と壁電圧がそれぞれ実線と破線
で示されている。図8(d)には、発光波形が示されて
いる。図8のタイミングチャートの始めに、壁電圧形成
期間があり、続いて表示期間がある。この壁電圧形成期
間は、例えば60フレーム、すなわち1秒間に1回発生
する。壁電圧形成期間では、まず、個別電極109に電
圧Vaが印加されるとともに共通電極に壁電圧形成電圧
(−Vrs)が印加されて、電極間に(Va+Vrs)
の電圧が発生し、放電が起きる。共通電極110に印加
されるパルス電圧のパルスの立ち上がりは、上述のよう
になまらせている(図8(b)参照)。表示期間には、
共通電極110に維持電圧Vs、−Vsがある一定周期
で交互に印加される。一度維持電圧Vsに立ち上がって
から、次に維持電圧Vsに立ち上がるまでの周期は、維
持パルス周期と呼ばれる。また表示期間にはいると、個
別電極109には、共通電極110の電圧が維持電圧V
sに立ち上がる直前のタイミングで電圧Vaに立ち上が
り、維持電圧(−Vs)の立ち上がり直後のタイミング
で電圧GNDに立ち下がるようなパルスが印加される。
電圧Vaが個別電極109に印加されている期間は、放
電が発生せず、発光しない。個別電極109に印加され
るパルスは、維持パルス周期の倍数を基本単位とし、そ
の0倍から255倍の長さのパルス幅を持つ。
【0053】次に、図8(b)に示す電圧を出力すると
きの共通電極駆動回路の動作について図9のタイミング
チャートを用いて説明する。時刻t1の直前には、制御
信号CS1〜CS5の中で制御信号CS3のみがハイレ
ベルとなっており、NMOSトランジスタM3〜M9の
中でNMOSトランジスタM5のみがオン状態となって
いる。そのため、共通電極110には、NMOSトラン
ジスタM5とダイオードD4を介して接地電圧GNDが
印加される。時刻t1〜t2の間では、制御信号CS3
がローレベルになる一方、制御信号CS1がハイレベル
になっており、NMOSトランジスタM5がオフしてN
MOSトランジスタM3がオンする。そのため、共通電
極110には、NMOSトランジスタM3を介して壁電
圧形成電圧(−Vrs)が印加される。時刻t2〜t3
の間では、制御信号CS1がローレベルになる一方、制
御信号CS2がハイレベルになっており、NMOSトラ
ンジスタM3がオフしてNMOSトランジスタM4がオ
ンする。そのため、共通電極110には、抵抗R1,ダ
イオードD1およびNMOSトランジスタM4を介して
接地電圧GNDが印加される。このとき、抵抗R1を介
して接地電圧GNDが印加されるため、共通電極110
の電圧は緩やかに変化する。時刻t3〜t4の間では、
制御信号CS2がローレベルになる一方、制御信号CS
4がハイレベルになっており、NMOSトランジスタM
4がオフしてNMOSトランジスタM6がオンする。そ
のため、制御電極110には、NMOSトランジスタM
6を介して維持電圧Vsが印加される。時刻t4〜t5
の間では、制御信号CS4がローレベルになる一方、制
御信号CS3がハイレベルになっており、NMOSトラ
ンジスタM6がオフしてNMOSトランジスタM5,M
7がオンする。そのため、共通電極110からは、ダイ
オードD2およびNMOSトランジスタM5を介して電
流が流れ、共通電極110の電圧は接地電圧GNDにな
る。時刻t5〜t6の間では、制御信号CS3がローレ
ベルになる一方、制御信号CS5がハイレベルになって
おり、NMOSトランジスタM5,M7がオフしてNM
OSトランジスタM8,M9がオンする。そのため、共
通電極110からダイオードD4およびNMOSトラン
ジスタM8を介して電流が流れ、共通電極110の電圧
は維持電圧(−Vs)になる。時刻t6〜t7の間で
は、制御信号CS5がローレベルになる一方、制御信号
CS3がハイレベルになっており、NMOSトランジス
タM8,M9がオフしてNMOSトランジスタM5,M
7がオンする。そのため、NMOSトランジスタM7及
びダイオードD3を介して共通電極110に向けて電流
が流れ、共通電極110の電圧は接地電圧GNDにな
る。時刻t3〜t7の動作を繰り返すことによって、値
の異なる2つの維持電圧(Vs,−Vs)をパルス振幅
とするパルスが交互に出力される。
【0054】次に、図10を用いて壁電圧形成期間にお
いて別の駆動波形を使用する場合について説明する。表
示期間の駆動波形は図8と同じであり、図10には壁電
圧形成期間のみが示されている。図10(a)には、n
行m列に存する個別電極109の電圧波形が示されてい
る。図10(b)には、共通電極110の電圧波形が示
されている。図10(c)には、共通電極110と個別
電極109の間の電極間電圧と壁電圧がそれぞれ実線と
破線で示されている。図10(d)には、発光波形が示
されている。図10(c)の電極間電圧には、まず、ア
ドレス電圧Vaの絶対値と壁電圧形成電圧Vrsの絶対
値の和に等しい電圧が印加される。そのため共通電極1
10に印加されるパルス電圧の振幅は、上述の壁電圧形
成電圧(−Vrs)になる。下部電圧形成電圧(−Vr
s)を印加した後、正極性から始まるパルス振幅Vks
の交流パルスを2周期分印加し、壁電圧を形成してい
る。電圧Vksは電圧Vrsよりも小さい値になってい
る。壁電圧形成期間における発光回数がこの交流パルス
によって増えてしまうが、表示期間と同程度の量の壁電
荷を形成するには、一番適した方法である。図8で示し
た壁電圧形成方法では、壁電圧形成期間で形成される壁
電荷の量が多く、アドレス電圧Vaを上げる要因にな
る。
【0055】図10に示す壁電圧形成期間の電圧パルス
を発生させる共通電極駆動回路を図11に示す。図11
に示す共通電極駆動回路は、壁電圧形成電圧Vrs、電
圧Vsk、維持電圧Vs、接地電圧GNDが任意のタイ
ミングで発生できる構成になっている。次に、図11の
共通電極駆動回路を構成する素子の接続関係について説
明する。共通電極110とNMOSトランジスタM5〜
M9とダイオードD2〜D5の接続関係については、図
7と図11の共通電極駆動回路において同じであるため
説明を省略する。図11において、NMOSトランジス
タM10は、共通電極110に接続されたソースと、電
圧Vksが印加されるドレインと、制御信号CS6が入
力するゲートとを備える。NMOSトランジスタM11
は、共通電極11に接続されたドレインと、壁電圧形成
電圧(−Vrs)が印加されているソースと、制御信号
CS7が入力するゲートとを備える。NMOSトランジ
スタM12は、ドレインと、電圧(−Vks)が印加さ
れているソースと、制御信号CS8が入力するゲートと
を備える。NMOSトランジスタM13は、ドレイン
と、共通電極110に接続されたソースと、制御信号C
S8が入力するゲートとを備える。ダイオードD6は、
共通電極110に接続されたアノードと、NMOSトラ
ンジスタM12のドレインに接続されたカソードとを備
える。ダイオードD7は、NMOSトランジスタM13
のドレインに接続されたカソードと、電圧(−Vks)
が印加されているアノードとを備える。
【0056】図12は、共通電極駆動回路が図10
(b)の出力を得るために図11の各NMOSトランジ
スタM5〜M13を制御する制御信号CS3〜CS8に
係わるタイミングチャートである。制御信号CS3〜C
かS8については、壁電圧形成期間に限って説明する。
制御信号CS3は、共通電極駆動回路の出力が0Vの時
にのみハイレベルになっている。制御信号CS4,CS
5は、壁電圧形成期間では必要とされず、ローレベルで
ある。制御信号CS6は、電圧Vksが出力されるとき
のみハイレベルとなる。制御信号CS7は、壁電圧形成
電圧Vrsが出力されるときのみハイレベルとなる。制
御信号CS8は、電圧(−Vks)が出力されるときの
みハイレベルとなる。
【0057】壁電圧形成期間の2周期分の維持パルスの
電圧は、図中Vksと記されている。この電圧値Vks
は、表示期間に印加される維持電圧Vsと同じ値であっ
てもよいが、電圧Vsが200V以上の条件では、電圧V
ksの値はこれよりも低い値に設定する。それにより、
動作が安定するためである。また、電圧Vsの値と電圧
Vskの値を同じにした場合、電圧Vskを印加する周
期は、表示期間の電圧Vsを印加する周期よりも長くし
ている。やはり、安定な動作を得るためである。
【0058】上述のように、壁電圧形成期間に印加する
電圧パルスは、電圧値、周期に工夫が施されている。こ
れは、正極性電圧パルスの立ち下がり、負極性電圧パル
スの立ち上がり時に放電発光をさせないようにするため
である。これらの放電が、壁電圧形成期間に発生する
と、壁電圧量が減少してしまい、表示期間のマージンが
小さくなってしまうからである。
【0059】図13に、10mmピッチ、8×8画素のパ
ネルのアドレス電圧特性を示す。放電ガスは、AC放電
型PDPと同様のネオンとキセノン(Ne-Xe)の混合ガス
である。横軸は維持電圧Vs、縦軸はアドレス電圧Va
であり、表示期間(放電セル内に壁電圧が保持されてい
る状態)での動作特性である。維持周波数は5kHzの
条件である。ただし、維持周波数25kHzの特性もほと
んど同じである。図中○マークは、放電パネルが発光す
る上限の値Vonで、●マークは、発光が止まる下限の値
Voffを示している。○マーク以下の領域は点灯領域、
●マーク以上の領域は非点灯領域になる。実施の形態1
のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法の動作電圧
条件は、図13より、例えば維持電圧Vsを180Vにし
た場合、アドレス電圧Vaは100Vになる。このアド
レス電圧Va(アドレス時に電極間に印加されている電
圧)の100Vという値は、従来のAC放電型表示装置
の230Vに比べて非常に小さいことが分かる。なお、
図13中、●マーク以上はすべて非点灯領域というわけ
ではない。実際は上限値がある。電極間電圧が上述のよ
うに、(Vs+Va−Vw)が放電開始電圧Vgf以上
になれば放電発光が発生する。
【0060】実施の形態2.実施の形態1のAC放電を
利用した表示パネルの駆動方法は、例えば図1を用いて
説明すれば、常時一定した壁電圧Vrsを放電セル10
4内に保持し、その壁電圧Vrsと維持電圧Vs,−V
sの和(|Vrs|+|Vs|)が放電開始電圧Vgf
を超えないようにアドレス電圧Vaによって制御してい
る。誘電体層112aの厚みと維持電圧Vs,−Vsと
放電空間の放電開始電圧Vgf(放電ギャップとガスで
決まる)の値は、どれもセル位置に起因するばらつきの
影響が少ない。これら値が一定している要素から決まる
壁電圧を利用しているので、実施の形態1の駆動方法は
マージンが安定している。従来のAC放電型表示装置
は、壁電荷消去後の各セルの不均一に残ってしまった壁
電圧がマージンを決めている。消去パルスの立ち上が
り、立ち下がり条件は、大きくその壁電荷消去特性に影
響を与えてしまう。このパルスの立ち上がり、立ち下が
りは、セル位置によってパネルのインピーダンスが異な
るため、壁電荷をセル位置によらず均一に消すことは難
しい。よって、従来のAC放電型表示装置の駆動マージ
ンは不安定で、狭くなる。
【0061】しかし、実施の形態1による、AC放電を
利用した表示パネルの駆動方法では、マージンは安定し
ているが、維持電圧(−Vs)が共通電極110に印加
されたとき電極間に(アドレス電圧Va+維持電圧V
s)が印加されるので、アドレス電圧Vaの値によって
は放電開始電圧をVa+Vs−Vw(Vwは壁電圧)が
超える場合がある。維持電圧Vsが印加される場合は、
放電セル内の電圧が(Vs+Vw−Va)であるので、
アドレス電圧Vaが高ければ高いほど放電を止める効果
は大きくなる。実施の形態1の駆動方法では、アドレス
電圧Vaには上限値が存在してしまう。実施の形態2に
よる、AC放電を利用した表示パネルの駆動方法はその
問題を解決したものである。
【0062】実施の形態2による、AC放電を利用した
表示パネルの駆動方法について図14を用いて説明す
る。図14(a)には、n行m列に存する個別電極10
9の電圧波形が示されている。図14(b)には、共通
電極110の電圧波形が示されている。図14(c)に
は、共通電極110と個別電極109の間の電極間電圧
と壁電圧がそれぞれ実線と破線で示されている。図14
(d)には、発光波形が示されている。
【0063】実施の形態2の表示パネルでは個別電極1
09の駆動波形が実施の形態1のそれと異なる。発光を
止めたい期間t10〜t13の個別電極109の駆動パ
ルスは、維持電圧Vsが印加されている期間のみアドレ
ス電圧Vaが印加される。一方、維持電圧(−Vs)が
印加されるときは、アドレス電圧Vaは印加されていな
いようになっている。そのため、維持電圧(−Vs)の
パルスが発生する期間の前後、例えば期間t11〜t1
2の間は、個別電極109の電圧は0Vとなる。このよ
うに個別電極109の駆動波形を変えることにより、維
持電圧(−Vs)の印加期間には電極間に印加される電
圧が維持電圧(−Vs)のみになる。放電セル104内
の電圧は、維持パルスが正極性のときは、実施の形態1
と同じVs+Vw−Va、負極性のときは、Vs−Vw
になる。アドレス電圧マージンVmgは、維持電圧Vs
の値から決まる下限値Voff以上となり、動作マージン
が非常に広くなる。もちろん、壁電圧形成期間の駆動波
形は、図14に示した以外にも上述の図10で示したも
う1つの駆動波形を用いてもよい。
【0064】実施の形態3.図13に示した、実施の形
態1によるAC放電を利用した表示パネルの維持電圧と
アドレス電圧の関係によると、維持電圧Vsが180V
のときアドレス電圧Vaは100Vに設定できる。例え
ば、アドレス電圧Va=80Vの条件では、表示パネル
は発光条件になっている。このことを利用すれば、アド
レス電圧Vaを80Vと100Vの間で制御すればパネ
ルの発光・非発光が制御できる。実施の形態3による、
AC放電を利用した表示パネルの駆動方法においては、
放電特性を利用し、アドレス電圧Vaを低電圧化してい
る。アドレス電圧Vaを加えるべき個別電極109の個
数が上述のように非常に多いため、個別電極駆動回路は
IC化されたものが使われている。IC化された個別電
極駆動回路においては、IC耐圧によって出力ピン数、
ICサイズが決まるので、耐圧によってそのコストが決
まる。つまり、高耐圧ICほど値段が高いのである。よ
って、多出力の個別電極駆動回路の低電圧化は、この表
示装置のコストを大幅に低下させる効果がある。
【0065】実施の形態3による、AC放電を利用した
表示パネルの駆動方法について図15を用いて説明す
る。図15(a)には、n行m列に存する個別電極10
9の電圧波形が示されている。図15(b)には、共通
電極110の電圧波形が示されている。図15(c)に
は、共通電極110と個別電極109の間の電極間電圧
と壁電圧がそれぞれ実線と破線で示されている。図15
(d)には、発光波形が示されている。図15のタイミ
ングチャートには、壁電圧形成期間と、リセット期間
と、表示期間についての波形が示されている。
【0066】まず、60フレーム(1秒間)に1回の壁
電圧形成期間がある。そして、1フレームの表示期間に
入る前にリセット期間が設けられ、その後表示期間が続
く。そしてリセット期間と表示期間が繰り返される。6
0フレームに1回の壁電圧形成期間がないフレームは、
リセット期間と表示期間の繰り返しになる。リセット期
間では、アドレス電圧Vaは0V(GND)で、共通電
極110へは表示期間の周期と同じ周期で維持電圧V
s,−Vsが正負の順に印加される。このリセット期間
に、0Vを中心として壁電圧が放電セル104内に形成
される。次の表示期間では、共通電極110に印加され
る維持電圧Vs,−Vsを印加するためのパルス電圧の
ベースラインが0Vから−Va2分下げられている。ベ
ースラインを下げるタイミングは、維持電圧Vsが印加
される前でかつ、リセット期間の終わりに維持電圧(−
Vs)が印加された後の時期t20である。その共通電
極110のベースラインを下げるタイミングに合わせ
て、発光させたくない期間t20〜t21だけアドレス
電圧Va1を印加する。もちろん、発光させたくない期
間が表示期間内に複数回現れてもよい。アドレス電圧V
a1が印加されているとき、放電セル104内の電圧
は、(Vs+Vw−Va1−Va2)になり、放電セル1
04内の電圧は放電セルの放電開始電圧Vgf以下にな
る設定であるので、放電発光は止まる。そして、個別電
極109に印加していたアドレス電圧Va1をゼロにす
ると、再び放電発光が開始する。維持電圧Vs=180
Vのとき、アドレスに必要な電圧が100Vであれば、
そのうち80Vを上記電圧Va2に分担させることによ
って、アドレス電圧Va1は20Vで済むことになる。
【0067】なお、個別電極109に印加しているアド
レス電圧Va1をゼロにした直後の1回目の放電は、放
電セル104内の電圧が(Vs−Va2+Vw)である
ため、弱い放電発光になる。壁電圧のベースラインがゼ
ロであるためである。2回目の放電からは、壁電圧の振
幅も、維持電圧Va1の振幅もベースラインが−Va2
に揃うため、放電セ104ル内の電圧も(Vs+Vw)
になり、通常の維持電圧Vsの強度の発光になる。表示
期間が終わり、1フレームの先頭にシーケンスが戻る
と、壁電圧のベースラインをゼロに戻すためにリセット
放電を発生させる。
【0068】この実施の形態3に用いる共通電極駆動回
路の回路構成の一例を図16に示す。個別電極駆動回路
は、実施の形態1および2と同様に構成される。前述の
共通電極駆動回路(図7)の接地電圧GNDが印加され
ていた端子をVcom端子にし、そのVcom端子を2
個のNMOSトランジスタM14,M15で構成された
回路で、2つのレベルの電圧GND,−Va2に任意に
設定できるようになっている。図7で接地電圧GNDが
印加されていた端子は、抵抗R1の他方端、NMOSト
ランジスタm5のソース、ダイオードD3のアノードで
ある。
【0069】なお、実施の形態3では、共通電極110
に−Va2分のバイアス電圧を持たせることによって、
個別電極109にアドレス時(非発光時)印加する電圧
を低下させているが、これと逆に−Va2分のバイアス
電圧を個別電極側に持たせても同様な効果が得られる。
すなわち、個別電極109に印加される電圧のベースラ
インを−Va2だけ引き下げ、パルス振幅はVa1とする
ものである。ただし、個別電極109に係わる回路の耐
圧を低く設定するためには、実施の形態3の構成の方が
前述の構成よりも望ましい。また、実施の形態3と実施
の形態2とを組み合わせることも可能である。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載のA
C放電を利用した表示パネルの駆動方法によれば、放電
発光をおこさせる過程および放電発光をおこさせない過
程においては、いずれの過程でも壁電圧が保持され、常
時壁電圧を保持した状態で放電セルの発光、非発光が制
御できるので、従来の駆動方法に用いられている、1フ
レームに数回から数十回発生する、壁電圧を消去するた
めの消去リセット放電および、放電セル内にプライミン
グ粒子を供給するためのプライミングリセット放電が不
要になるという効果がある。また、駆動方法の表示期間
には表示と関係の無い放電・発光は発生しないため、暗
輝度が格段に低くなり、その結果コントラストが良くな
るという効果がある。
【0071】また、壁電圧形成期間以外の表示期間(ほ
とんど表示期間しかない)において、壁電圧は常に一定
量に保持され、消去リセット等の確実性の低い動作が不
要なため、異常電荷が発生することは少ないので、アド
レス電圧が原因の回路素子故障によるドット欠陥の発生
を少なくすることができるという効果がある。
【0072】また、例えば、誘電体膜厚と維持電圧と放
電空間の放電開始電圧(放電ギャップとガスで決まる)
といった、どれも放電セル位置によって生じるばらつき
による影響を受けにくい安定した要素から決まる壁電圧
を利用しているので、マージンを安定させることができ
るという効果がある。
【0073】請求項2記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、放電発光をおこさせる過程と
放電発光を起こさせない過程とを所定の複数フレーム分
経る度に1回割合で壁電極を発生させるので、壁電圧を
発生させるために必要な高電圧の印加回数を、1フレー
ムに1回の割合で印加していた従来に較べて少なくで
き、高電圧の印加による誘電体膜の絶縁破壊の発生確率
が減少するため、ドット欠陥、ライン欠陥等の発生が抑
えられ、高い信頼性をもつAC放電を利用した表示パネ
ルの駆動方法が得られるという効果がある。
【0074】請求項3記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、後縁が緩やかに変化するた
め、電圧パルスの後縁で放電が起き難くなり、壁電圧の
発生を安定させることができるという効果がある。
【0075】請求項4記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、第1の電圧パルスよりもパル
ス振幅の小さい両極性の第2の電圧パルスを用いて壁電
圧を発生させるので、放電発光を起こさせる工程と同程
度の量の壁電荷を形成することができるという効果があ
る。
【0076】請求項5記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、第1および第2の電極間に印
加される両極性電圧パルスのベースラインのシフトによ
って放電発光をおこさせる過程と放電発光をおこさせな
い過程とを切り換えるとができ、例えば従来のAC放電
を利用した表示パネルの駆動方法の場合に3μsec程
度のアドレス時間を要してしまうが、そのアドレス時間
(アドレス期間)を省くことができるので、1フレーム
に十分なパルスの数を設けることができ、駆動の対象と
なるAC放電を利用した表示パネルの輝度を高めること
ができるという効果がある。
【0077】請求項6記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、両極性電圧パルスの周期の略
整数倍の期間で切り換えるので、簡単な回路で実現で
き、駆動対象のパネル構成が簡単化し易くなるという効
果がある。
【0078】請求項7記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、両極性電圧パルスが印加され
ていないときにベースラインを変更するため、安定した
放電発光を得ることができるという効果がある。
【0079】請求項8記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、ベースラインをシフトするた
めの値を電圧パルスの極性に応じて異ならせているた
め、両極性電圧パルスのパルス振幅を小さくし易くな
り、放電発光をおこさせない過程において放電発光がお
きてしまう誤動作の防止機能を高めることができるとい
う効果がある。例えば、発光を止めたい期間の個別電極
の駆動パルスを、正の維持電圧が印加されている期間の
みアドレス電圧が印加されるようにして、アドレス電圧
マージンを維持電圧の値から決まる下限値以上とし、マ
ージンの上限値をなくす。また、維持電圧マージンも最
小維持電圧以上にし、上限値をなくす。このようにし
て、動作マージンを非常に広くとって表示パネルを駆動
させることができるという効果がある。
【0080】請求項9記載のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法によれば、両極性電圧パルスが印加され
ていないときにベースラインを変更するため、安定した
放電発光を得ることができるという効果がある。
【0081】請求項10記載のAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法によれば、第1または第2の電極の一
つの電極のベースラインだけをシフトするように構成で
きるので、駆動対象の装置の構成を簡単化し易くなると
いう効果がある。
【0082】請求項11記載のAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法によれば、第1および第2の電極の両
方を用いてベースラインのシフトを行わせるので、一つ
の電極に係る電圧変化を小さくでき、駆動を行わせるた
めの装置を簡略化しやすくなるという効果がある。
【0083】請求項12記載のAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法によれば、第1の電極がシフトする電
圧を変動させないので、第2の電極の耐電圧を下げるこ
とができ、例えばピン数が多い第2の電極の電圧変動を
小さくして、駆動対象の装置の耐電圧を下げることがで
きるという効果がある。
【0084】請求項13記載のAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法によれば、リセット過程によって壁電
圧の振幅中心を0Vに戻すので、放電発光をおこさせな
い過程の動作を安定にできるという効果がある。
【0085】請求項14記載のAC放電を利用した表示
パネルの駆動方法によれば、第1の電極を共通化して取
り扱えるため、この駆動方法を適用する表示パネルの取
り扱いが簡単化されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のAC放電を利用した表示パネルの
駆動方法を適用する表示パネルの構造を示す分解斜視図
である。
【図2】 図1の表示パネルを組み立てた状態を示す斜
視図である。
【図3】 図2のA‐A線に沿った断面図である。
【図4】 実施の形態1のAC放電を利用した表示パネ
ルの駆動方法を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図5】 面放電電極の共通電極と個別電極の接続形態
を示す図である。
【図6】 個別電極駆動回路の回路構成を示す回路図で
ある。
【図7】 共通電極駆動回路の回路構成を示す回路図で
ある。
【図8】 図4で説明した電極間電圧と壁電圧を得るた
めの共通電極と個別電極の電圧波形を説明するためのタ
イミングチャートである。
【図9】 図8の電圧を出力するときの共通電極駆動回
路の動作を示すタイミングチャートである。
【図10】 壁電圧形成期間における別の駆動波形を説
明するためのタイミングチャートである。
【図11】 図10の電圧パルスを発生させる共通電極
駆動回路の構成を示す回路図である。
【図12】 図11のNMOSトランジスタM5〜M1
3を制御する制御信号CS3〜CS8に係わるタイミン
グチャートである。
【図13】 表示パネルのアドレス電圧と維持電圧との
関係を示すグラフである。
【図14】 実施の形態2のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法を説明するためのタイミングチャートで
ある。
【図15】 実施の形態3のAC放電を利用した表示パ
ネルの駆動方法を説明するためのタイミングチャートで
ある。
【図16】 実施の形態3に用いる共通電極駆動回路の
回路構成の一例を示す回路図である。
【図17】 従来のAC放電を利用した表示パネルの構
造を示す分解斜視図である。
【図18】 従来のAC放電を利用した表示パネルの駆
動方法の駆動原理を説明するためのタイミングチャート
である。
【図19】 従来の3電極面放電AC型PDPの駆動方
法を示す電極印加電圧波形図である。
【符号の説明】
100 背面基板、101 前面基板、102a,10
2b ガラス基板、103 スルーホール、104 放
電セル、105 青色蛍光体、106 緑色蛍光体、1
07 赤色蛍光体、108 透明電極、109 個別電
極、110 共通電極、111 電極用ピン、114
封止層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 明彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5C080 AA05 BB05 CC03 DD03 DD29 EE30 FF12 HH02 HH06 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体で覆われた少なくとも第1および
    第2の電極を同一放電セル内に持ち、前記第1および第
    2の電極を用いて行われるACガス放電により前記放電
    セルを発光させる、AC放電を利用した表示パネルの駆
    動方法であって、 前記放電セル内に発生した壁電圧を用いて、前記第1の
    電極に維持電圧を印加することにより、前記放電セルで
    放電発光をおこさせる過程と、 前記壁電圧を消去することなく、かつ前記維持電圧を前
    記第1の電極に印加するにもかかわらず、前記放電セル
    で放電発光を起こさせない過程とを備えるAC放電を利
    用した表示パネルの駆動方法。
  2. 【請求項2】 前記放電発光をおこさせる過程と、前記
    放電発光をおこさせない過程とを所定の複数フレーム分
    経る度に、前記第1および第2の電極を用い、放電開始
    電圧よりも高い電圧を発生させることによって、前記壁
    電圧を発生させる過程をさらに備える、請求項1記載の
    AC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  3. 【請求項3】 前記壁電圧を発生させる過程は、 緩やかに変化する後縁を有する一つの電圧パルスのみに
    よって前記壁電圧を発生させることを特徴とする、請求
    項2記載のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  4. 【請求項4】 前記壁電圧を発生させる過程は、 前記放電開始電圧よりも高い電圧を有する第1の電圧パ
    ルスと、該第1の電圧パルスに続いて印加される両極性
    の第2の電圧パルスとによって、前記壁電圧を発生さ
    せ、 前記第2の電圧パルスのパルス振幅は、前記第1の電圧
    パルスのパルス振幅よりも小さいことを特徴とする、請
    求項2記載のAC放電を利用した表示パネルの駆動方
    法。
  5. 【請求項5】 前記放電発光をおこさせる過程と前記放
    電発光を起こさせない過程との切り換えは、前記第1お
    よび第2の電極の間に印加される両極性電圧パルスのベ
    ースラインのシフトによってなされることを特徴とす
    る、請求項1から請求項4のうちのいずれか一項に記載
    のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  6. 【請求項6】 前記放電発光を起こさせない過程は、前
    記両極性電圧パルスの周期の略整数倍の期間持続するこ
    とを特徴とする、請求項5記載のAC放電を利用した表
    示パネルの駆動方法。
  7. 【請求項7】 前記放電発光を起こさせない過程は、 前記ベースラインを所定の値だけシフトした状態を、前
    記両極性電圧パルスの一方極性の電圧パルスのパルス終
    了時点とそれに続く他方極性の電圧パルスの開始時点と
    の間で開始して前記略整数倍の期間持続した後、前記両
    極性電圧パルスの一方極性の電圧パルスのパルス終了時
    点とそれに続く他方極性の電圧パルスの開始時点との間
    で終了する過程を含むことを特徴とする、請求項6記載
    のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  8. 【請求項8】 前記放電発光を起こさせない過程は、 前記両極性電圧パルスの一方極性の電圧パルスのベース
    ラインが第1の値に、他方極性の電圧パルスのベースラ
    インが第2の値になるように前記ベースラインを変動さ
    せる過程を含み、 前記第1の値と前記第2の値とは、前記両極性電圧パル
    スの最大値と最小値との差を小さくする向きに作用する
    ように設定されていることを特徴とする、請求項6記載
    のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  9. 【請求項9】 前記ベースラインを変動させる過程は、 前記第1の値と前記第2の値の間で起こるシフトを、前
    記両極性電圧パルスの一方の極性電圧パルスのパルス終
    了時点とそれに続く他方の極性電圧パルスの開始時点と
    の間で行うことを特徴とする、請求項8記載のAC放電
    を利用した表示パネルの駆動方法。
  10. 【請求項10】 前記放電発光を起こさせない過程は、 前記第1および第2の電極のうちの一方に印加される電
    圧の変化によって前記ベースラインのシフトを行わせる
    ことを特徴とする、請求項5から請求項9のうちのいず
    れか一項に記載のAC放電を利用した表示パネルの駆動
    方法。
  11. 【請求項11】 前記放電発光を起こさせない過程は、 前記第1および第2の電極の両方にそれぞれ印加される
    電圧の変化によって前記ベースラインのシフトを行わせ
    ることを特徴とする、請求項5から請求項9のうちのい
    ずれか一項に記載のAC放電を利用した表示パネルの駆
    動方法。
  12. 【請求項12】 前記放電発光を起こさせない過程は、 前記第2の電極に印加する電圧を変化させ、 前記放電発光をおこさせる過程および前記放電発光を起
    こさせない過程は、ともに前記第1の電極の電圧が同じ
    値だけシフトしていることを特徴とする、請求項11記
    載のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  13. 【請求項13】 前記壁電圧の振幅の中心値を0Vに戻
    すためのリセット過程をさらに備える、請求項12記載
    のAC放電を利用した表示パネルの駆動方法。
  14. 【請求項14】 前記放電発光をおこさせる過程および
    前記放電発光をおこさせない過程は、前記維持電圧が複
    数の放電セルについて共通化された前記第1の電極を介
    して一括して印加される過程を含むことを特徴とする、
    請求項12または請求項13記載のAC放電を利用した
    表示パネルの駆動方法。
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