JP2876688B2 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報表示端末や平面型のテレビ等に利用され
るカラープラズマディスプレイパネルに係わり、特にカ
ラープラズマディスプレイパネルの高発光効率でかつ低
電圧の駆動を実現する駆動方法に関する。
〔従来の技術〕
カラープラズマディスプレイパネルはパネル内面に形
成した蛍光体をガス放電によって発生させた真空紫外線
によって励起して所望の発光色を得るものであるが、従
来の方法では真空紫外線の発生効率が非常に低く、ディ
スプレイパネルの発光効率が低い。特に、大画面高精細
のディスプレイパネルになると発熱等の問題が生じ実用
化の障害となっていた。そこで短パルスによる駆動方法
を考案した。このプラズマディスプレイパネルの短パル
ス駆動方法は電極を絶縁層で被覆したAC型カラープラズ
マディスプレイパネルに対するもので対向放電型、面放
電型のいずれにも適用できるものであるが、ここでは面
放電型を例に取って説明する。
第6図にAC面放電型プラズマディスプレイパネルの断
面図の一例を示す。電極9を形成しこの上を絶縁層11で
被覆したガラス基板10と、蛍光体14を形成したガラス基
板18を隔壁15を挟んで封止し、隔壁で区画された各放電
セルの内部に希ガス16を封入する。電極9の間で放電を
おこしてプラズマ12を発光させ、これによる紫外光13で
蛍光体14を励起して可視光17を得る。通常パネル内部に
はHeを母ガスとしてXeを数パーセント入れた混合ガスを
数百torr封入してあり放電によって励起されたXeの147n
mの真空紫外線で蛍光体を励起発光させる。
第2図(a)に短パルスによる駆動方法の電極間にか
かる電位差の波形を示す。この時の電流波形を第2図
(b)に示す。パルスの立ち上がりと共に変位電流6が
流れこれに通常数百nsec.遅れて放電電流7が流れる。
パルス幅が十分広い場合は放電によって徐々に壁電荷が
形成され、壁電荷による逆電界で放電セルにかかる実効
的な電界が弱まりやがて放電は自己停止するが、この短
パルス駆動では放電が自己停止する前にパルスを立ち下
げるので自己停止する前に放電が停止する。
パルス電圧の幅が十分に広い場合は放電の後半は壁電
荷が徐々に形成されつつある段階で放電セルにかかる実
効的な電界は弱くなりつつあり放電セル内の電子温度は
低くなるのでXeを効率よく励起できなくなりまたXeの励
起の飽和もおきてくるので真空紫外線の発光効率は低
い。これに対して放電電流の後半の放電を強制的に停止
させる短パルス駆動法は真空紫外線の発光効率が高いの
であるが放電が途中で停止するために壁電荷が十分に形
成されず次のパルスで印加電圧の極性を反転させたとき
壁電荷による電界が重畳されず放電開始電圧の上昇をと
もなう。
パルス幅と発光効率と放電開始電圧の関係のグラフを
第4図に示す。使用したディスプレイパネルは面放電型
で放電ギャップ0.2mm、ガス組成はHe96%、Xe4%の混合
ガス250torrである。駆動周波数は200kHzである。放電
電流の遅れは約500nsec.なのでパルス幅500nsec.のとき
高発光効率の短パルス駆動の効果が出ているが、維持電
圧は大幅に上昇している。
〔発明が解決しようとする課題〕
大画面高精細カラープラズマディスプレイパネルに於
ける最大の問題点である発光効率を大幅に改善するため
にAC型プラズマディスプレイパネルの短パルス駆動法を
考案したのであるが、この駆動方法は発光効率は大幅に
改善させるものの駆動電圧が上昇してしまう。駆動電圧
が高いと駆動回路のICの耐圧の問題が生じ、また、放電
セルにかかる電圧が高くなるため電極を被覆する絶縁層
の保護層が放電によるスパッターで劣化し寿命が短くな
るという問題を生じる。
本発明は短パルス駆動の高発光効率を維持したまま駆
動電圧を大幅に下げる駆動方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、
AC型プラズマディスプレイパネルに印加するパルス状電
圧波形を放電が自己停止する前にパルスを立ち下げて放
電を停止させる短パルス駆動方法において、パルスを立
ち下げて放電を停止させた後、空間に残った電荷を絶縁
層に吸着させて壁電荷を形成させる電圧パルスを印加
し、短パルス駆動方法の高発光効率のメリットを生かし
たまま駆動電圧を下げるものである。
〔作用〕
従来の短パルス駆動は放電が壁電荷によって自己停止
する前に強制的に放電を停止させるので壁電荷が十分に
形成されず、次のパルスで印加電圧の極性を反転させた
とき放電セルにかかる電界に壁電荷の電界が重畳されな
いため放電電圧が上昇するが、本発明の駆動方法は短パ
ルス駆動でパルスを立ち下げた後も放電セルに電界がか
かる期間があるため、この期間で放電によって形成され
た空間電荷を電極を被覆する絶縁層に引き付けて壁電荷
を形成するため駆動電圧を下げることが出来る。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図(a)は本発明の駆動方法の電極間にかかる電
位差の波形を示す。第1図(b)にこの時の電流波形を
示す。使用するパネルはAC型プラズマディスプレイであ
れば対向放電型でも面放電型でも同様の効果が得られ
る。
ディスプレイパネルの電極に、第1図(a)に示すよ
うなパルス電圧を印加する。パルスの立ち上がりと共に
電位電流1が流れ数百nsec.おくれて放電電流2が流れ
て放電が始まり、放電が自己停止する前に印加電圧が下
がり、放電が停止する。この印加電圧を下げる際、直ち
に電極間の電位差の絶対値を零までは下げず、短期間の
間印加電圧をたとえば数十ボルトの値に維持する。維持
する時間は数μsec.で充分である。この時放電はやはり
停止するので放電電流2は途中で切られるような形にな
り逆向きに変位電流3が流れる。この数十ボルトを維持
する期間の間、放電によって形成された空間電荷が数十
ボルトの電界で電極を被覆する絶縁層に引き寄せられ壁
電荷を形成し、この間空間電荷の移動による電流4がわ
ずかに流れる。この後、印加電圧を零にし、次いで逆極
性のパルス電圧を印加する。これにより駆動電圧(維持
電圧)は大幅に低くなる。
次にパルス幅と発光効率と駆動電圧(維持電圧)の関
係のグラフを示す。使用したパネルは面放電型で放電ギ
ャップ0.2mm、ガス組成はHe96%、Xe4%の混合ガス250t
orrである。駆動周波数は20kHzである。第3図に本発明
の駆動方法のデータを示す。横軸のパルス幅は放電を起
こさせる幅の狭いパルスの立ち上がりから立ち下がりま
での時間を示しその後の壁電荷を形成させる電圧パルス
の維持期間は100ボルト、5μsec.で一定とした。従来
の短パルス駆動と同様に0.5μsec.で発光効率が大幅に
上昇しているが、維持電圧は発光効率と同様の変化をす
るのが従来の短パルス駆動に対してパルス幅0.5μmsec.
のとき約80V維持電圧が下がっている。尚、発光効率は
空間電荷の移動による電流が流れるため従来の短パルス
駆動より若干低くなっている。
第5図に維持電圧と第2の電圧パルスすなわち放電停
止後の壁電荷を形成させるパルスの関係のグラフを示
す。第2の電圧パルスが0Vの時は維持電圧は従来の短パ
ルス駆動と同じ280Vであるが第2の電圧パルスを上げて
行くにつれてその分壁電荷が形成されるため維持電圧が
下がって行く。第2の電圧パルスが130Vに達したとき放
電が第2の電圧パルスの段階でも停止しないため壁電荷
がより多くでき維持電圧が下がっている。第2の電圧パ
ルスはあまり低い電圧では効果が低いので実用的には10
V程度以上掛けることが望ましい。また第2の電圧パル
スの上限は第2の電圧パルスで放電が停止する電圧の最
大値であるが、実用上はマージンをみてこれより数V低
い値である。
以上説明してきた駆動波形は放電を発生させる幅の狭
いパルスと壁電荷を形成させるパルスは連続して印加す
るものとして説明してきたがこの2つのパルスの間に休
止期間があっても良い。但し休止期間が長すぎると空間
電荷が再結合してしまうので50μsec程度が限度であ
る。
このように本発明のプラズマディスプレイパネルの駆
動方法で従来の短パルス駆動の高発光効率をほぼ維持し
たまた低電圧の駆動が可能となった。
なお、駆動波形はすべて電極間の電位差を示してい
る。
〔発明の効果〕
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によ
って、短パルス駆動の高発光効率をほぼ維持したまま低
電圧の駆動が実現できるようになった。低電圧駆動が可
能になったため駆動回路のICは既存のモノクロプラズマ
ディスプレイパネル用に開発されたICでよく、また高電
圧によって起きる電極を被覆する絶縁層の保護層のスパ
ッターも大幅に軽減され寿命が飛躍的に延びた。もちろ
ん高発光効率であるため大画面高精細のカラープラズマ
ディスプレイパネルに必要な電気特性が得られるように
なった事はいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の駆動波形と電流波形を示す図である。
第2図は従来の駆動波形と電流波形を示す図である。第
3図は本発明のパルス幅と発光効率と放電開始電圧の関
係を示す図である。第4図は従来のパルス幅と発光効率
と放電開始電圧の関係を示す図てある。第5図は第2の
電圧パルスの電圧と維持電圧の関係のグラフである。第
6図はAC放電型プラズマディスプレイパネルの断面図で
ある。なお、駆動波形はすべて電極間の電位差を示して
いる。 1…電位電流、2…放電電流、3…電位電流、4…空間
電荷の移動による電流、5…変位電流、6…変位電流、
7…放電電流、8…変位電流、9…電極、10…ガラス基
板、11…絶縁層、12…プラズマ、13…紫外光、14…蛍光
体、15…隔壁、16…希ガス、17…可視光、18…ガラス基
板。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁層で被覆された電極群を有するプラズ
    マディスプレイパネルにパルス状の電圧を印加しAC駆動
    を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法におい
    て、前記電極間に印加する電圧の波形が、放電を開始さ
    せるに十分な電圧であると共に発生した放電が壁電荷形
    成等による逆電界の発生により自己停止する時間より幅
    の狭いパルス幅の第1の電圧パルスと、この第1の電圧
    パルスで発生した放電を継続できる電圧より低く、か
    つ、第1の電圧パルスによる放電によって生成された空
    間電荷の少なくとも一部が壁電荷を形成する電圧の第2
    の電圧パルスから成る事を特徴とするプラズマディスプ
    レイパネルの駆動方法。
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