JP3554258B2 - プラズマディスプレイパネルの構造並びに駆動方法 - Google Patents
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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に関し、特にプラズマディスプレイパネルの構造と駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルと液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は平板形表示装置のうち最も実用性の高い次世代表示装置として脚光を浴びている。特に、プラズマディスプレイパネルは液晶表示装置より輝度が高く、視野角が広いため、屋外広告塔、又は壁かけ用テレビ及び劇場用ディスプレイ装置のように薄型の大型ディスプレイ装置としての応用性が高い。これは３電極方式と２電極方式とに区分できる。
【０００３】
このようなプラズマディスプレイパネルのうち従来の３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルを添付の図面を参照にして以下に説明する。
【０００４】
まず、一般的な３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルは、図１ａに示すように、互いに対向して設けられた上部基板１０と下部基板２０とが合着して構成される。図１ｂは断面構造であり、説明の便宜のために下部基板２０面が９０°回転となっている。
【０００５】
上部基板１０は互いに平行に形成されたスキャン電極１６、１６’とサステイン（ｓｕｓｔａｉｎ）電極１７、１７’、そして、前記スキャン電極１６、１６’とサステイン電極１７、１７’を塗布する誘電層１１、及び保護膜１２から構成されている。
【０００６】
下部基板２０はアドレス電極２２と、アドレス電極２２を含む基板の全面に形成された誘電体膜２１と、アドレス電極２２の間の誘電体膜２１上に形成されたバリア２３と、そして、各放電セル内のバリア２３及び誘電体膜２１の表面に形成された蛍光体２４とから構成されている。上部基板１０と下部基板２０の間の空間はヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）などの不活性ガスが混合されたガスが、４００乃至５００Ｔｏｒｒ程度の圧力で満たされて放電領域を形成している。
【０００７】
スキャン電極１６、１６’とサステイン電極１７、１７’は各放電セルの光透過率を高めるために、図２ａ及び図２ｂに示すように、透明電極１６、１７及び、金属物質のバス電極１６’、１７’から構成されている。図２ａはサステイン電極１７、１７’とスキャン電極１６、１６’の平面図であり、図２ｂはサステイン電極１７、１７’とスキャン電極１６、１６’の断面図である。各バス電極１６’、１７’は外部に設けられた駆動ＩＣから放電電圧を印加され、透明電極１６、１７は各バス電極１６’、１７’に印加された放電電圧を伝達されて、隣接した透明電極１６、１７の間に放電を起こす。各透明電極１６、１７の全体の幅は略３００μｍ程度で酸化インジウム又は酸化錫から成り、バス電極１６’、１７’はクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）−クロム（Ｃｒ）から構成された３層の薄膜から成る。
【０００８】
この際、バス電極１６’、１７’ラインの幅は透明電極１６、１７ラインの略１／３程度の幅に設定される。
【０００９】
このような３電極面放電方式のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの動作は図３ａ乃至図３ｄに示す通りである。
【００１０】
まず、各アドレス電極とスキャン電極との間に駆動電圧が印加されると、図３ａのように、アドレス電極とスキャン電極の間に対向放電（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が起こり、この対向放電によって放電セル内の不活性ガスから放出した電子の一部が図３ｂに示すように保護層の表面に衝突する。このような電子の衝突によって保護層の表面から２次的に電子が放出される。そして、２次放出された電子はプラズマ状態のガスと衝突して放電を拡散させる。アドレス電極とスキャン電極間の対向放電が終わると、図３ｃに示すように、各アドレス電極とスキャン電極上の保護層の表面には各々反対極性の壁電荷が生成される。
【００１１】
そして、スキャン電極とサステイン電極に互いに反対極性の放電電圧が持続的に印加されつつ、図３ｄに示すように、スキャン電極とサステイン電極間の電位差によって、誘電層と保護層の表面の放電領域で面放電が起こる。このような対向放電と面放電によって、放電セル内部の電子はその内部の不活性ガスと衝突する。その結果、不活性ガスが励起されつつ、放電セル内に１４７ｎｍの波長を有する紫外線が発生する。このような紫外線がアドレス電極とバリアの周囲を囲んでいる蛍光体と衝突してプラズマディスプレイパネルが動作する。
【００１２】
次に、２電極プラズマディスプレイパネルは互いに対向する一対の電極の間に発生する対向放電を調節して映像を実現するものであって、図４に示すような構造からなっている。
【００１３】
２電極プラズマディスプレイパネルはマトリックス形態の電極から構成されるが、下部基板に形成された複数個のカソード５０電極と、上部基板に形成され、カソード電極に直交する複数個の表示アノード６０電極、そして、複数個の補助アノード７０電極から構成される。
【００１４】
カソード５０電極とアノード６０、７０電極は隔壁２３により区分され、表示放電セル８０の空間と補助放電セル８０’の空間が各々構成される。隔壁２３と上／下部基板１０、２０の間は一定の面積を有する空間で構成され、プライミング経路を形成する。このプライミング経路は補助放電セル８０’で発生した補助放電を表示放電セル８０に流入させる。
【００１５】
このような構造のＤＣ型プラズマディスプレイパネルはパルスメモリシステムを用いるが、パルスメモリシステムを駆動するための方法は次の通りである。
【００１６】
図５に示すように、維持放電パルス９０は常にカソードに印加され、走査パルス９５は最初のカソードから順に印加される。この際、補助放電は補助放電セル８０’に走査パルス９５’が印加される毎に起こる。そして、補助放電セル８０’の放電は連続的に隣接した補助放電セルに拡散する。この際、隣接した補助放電セル８０’に拡散した放電は荷電粒子を発生させ、その荷電粒子はプライミング経路を介して隣接した表示放電セル８０に拡散して、表示放電セルの放電遅延時間を減少させる。
【００１７】
走査パルス９５がカソード５０に印加されるうち、表示アノード６０に印加されたデータパルス９３は、表示放電を起こすための補助放電によって表示放電セル８０の放電電圧が低くなるので、一回アドレスされたセルは維持放電パルス９０の印加だけで放電を持続する。
【００１８】
しかし、従来の２電極プラズマディスプレイパネルは対向放電によって各電極が劣化し、蛍光体の寿命が短縮する問題があり、３電極方式のプラズマディスプレイパネルは２電極プラズマディスプレイパネルに比べ開口率と放電効率が低下する短所がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、電極の劣化及び蛍光体の寿命短縮を最小化できるプラズマディスプレイパネルの構造並びに駆動方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【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は、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、前記上部電極を含む前記上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の前記誘電層上に形成された補助電極と、前記補助電極を含む前記誘電層上に形成された保護膜と、前記上部電極に対向する下部基板上に前記上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、前記下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層と、を含むプラズマディスプレイパネルである。
【００２１】
前記補助電極の幅は前記上部電極の幅より小さくてもよい。
【００２２】
前記上部電極は、透明電極と前記透明電極上に前記透明電極より小さい幅に形成された金属電極とからなってもよい。
【００２３】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向する二電極がマトリックス状に交差するように配列された平面表示装置の駆動方法において、一方の電極に第１パルスを印加して放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１マイクロ秒（μｓ）以内に他方の電極に第２パルスを印加することを特徴とする。
【００２４】
前記一方の電極に印加される第１パルスが一定のハイ区間とロー区間を有するようにしてもよい。
【００２５】
前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスとパルス幅が異なるようにしてもよい。
【００２６】
前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスよりパルス幅が大きいようにしてもよい。
【００２７】
前記一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされる前に他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００２８】
一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされると同時に他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００２９】
一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされた後所定の時差をおいて他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００３０】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向する二電極がマトリックス形に交差するように配列され、前記二電極による放電により生成された壁電荷を消去するための補助電極を備えた平面表示装置の駆動方法において、一方の電極に印加される第１パルスにより放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１μｓ以内に他方の電極に第２パルスを印加し、放電により形成された壁電荷のうち両極性の壁電荷を消去するための消去パルスを維持放電期間中に前記補助電極に印加することを特徴とする。
【００３１】
前記第２パルスが終了する前に前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３２】
前記第２パルスが終了すると同時に前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３３】
前記第２パルスが終了した後、所定の時差をおいて前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３４】
リセット区間とアドレス区間の間、前記補助電極を電気的にフローティングさせてもよい。
【００３５】
上記目的を達成するための本発明は、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、上部電極を含む上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の誘電層上に形成された補助電極と、補助電極を含む誘電層上に形成された保護膜と、上部電極に対向する下部基板上に上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、そして、下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層とを含むことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプラズマディスプレイパネルの構造を図６に基づいて説明する。
【００３７】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、図６に示すように、上部基板１００上に形成された複数個の上部電極１１１、１１２と、上部電極１１１、１１２を含む上部基板１００上に形成された誘電層１２０と、互いに隣接した上部電極１１１、１１２、１１１’、１１２’の間の誘電層１２０上に形成された補助電極１３０と、補助電極１３０を含む誘電層１２０上に形成された保護膜１４０と、上部電極１１１、１１２に対向する下部基板２００上に上部電極１１１、１１２に直交する方向に形成された下部電極２１０と、そして、下部電極２１０を含む下部基板２００上に形成された誘電層２２０とを含んで構成されている。
【００３８】
ここで、図６は下部電極２１０が形成された下部基板２００を９０°回転させたものである。
【００３９】
ここで、上部電極は従来のプラズマディスプレイパネルと同様に、透明電極１１１、そして、透明電極１１１に比べ狭い幅に形成されたバス電極１１２とで構成される。補助電極１３０は上部電極１１１、１１２と同一層に形成されず、誘電層１２０上に形成される。その補助電極１３０の幅は上部電極１１１、１１２の全体の幅より大きくないことが好ましい。
【００４０】
以下、本発明によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を図７乃至図９を参照して説明する。
【００４１】
まず、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向してマトリックス形に交差するように配列した二電極のうち、一方の電極に印加される第１パルスにより放電を起こし、第１パルスが印加された時点から１μｓ以内に他方の電極に第２パルスを印加することと、タウンゼント（Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）放電を用いることがポイントである。
【００４２】
特に、一方の電極に印加される第１パルスが一定のハイ区間とロー区間を有するように構成され、他方の電極に印加される第２パルスは第１パルスとパルスの幅が異なるように構成される。この際、第１パルスがオンされた後、オフされる前に第２パルスがオンされることが好ましく、第１パルスがオフされる同時に第２パルスがオフされたり、第１パルスがオフされてから、所定の時間の後第２パルスがオンされても関係はない。
【００４３】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持放電期間中に両極性壁電荷を消去するために、各電極に消去パルスを印加する。
【００４４】
図７に示すように、アドレス期間中には上部電極１１１、１１２に陰（−）電圧のスキャンパルスが印加され、下部電極２１０に陽（＋）電圧のデータパルスが印加され、上部基板１００の保護膜１４０と下部基板２００の誘電層２２０に壁電荷が形成される。
【００４５】
一旦、壁電荷が保護膜１４０上に生成されると、下部電極２１０と上部電極１１１、１１２の間に一定の電界が維持される。これによって、下部電極２１０と上部電極１１１、１１２の間の放電開始電圧が、壁電荷が生成されない場合より低くなるプライミング効果を引き起こす。
【００４６】
アドレス期間終了後、サステイン期間中に上部電極１１１、１１２に図８の［ａ］のようなパルスＰ１００が印加され、放電が発生し、その放電が終わる前に下部電極２１０に図８の［ｂ］のようなパルスＰ２００が印加されると、上部電極１１１、１１２に陽極性（＋）イオンが形成され、下部電極２１０に陰極性（−）の壁電荷が形成される。
【００４７】
その後、下部電極２１０に印加したパルスがオフされる前、或いはオフされると同時、またはオフされた後、フローティング状態の補助電極１３０に図８の［ａ］のようにパルスが印加されると、上部電極１１１、１１２と補助電極１３０の間に放電が起こり、その結果、上部電極１１１、１１２上のイオンが保護層の表面に衝突し、保護層から放出される２次電子によってイオンは消滅する。
【００４８】
この際、補助電極１３０はリセット区間とアドレス区間の間に電気的に開放したフローティング状態を維持し、サステイン区間もまたパルスの印加区間を除くフローティング状態を維持する。
【００４９】
従って、補助電極１３０の動作によってイオンが消滅され、イオンによる下部電極２１０及び、蛍光体のスパッタリングが防止されるので、蛍光体と下部電極２１０及び、誘電体２２０の劣化が防止される。これにより、一周期のサステイン期間の終了時は、下部基板２００の誘電層２２０上の陰極性壁電荷のみ残存し、次のサステイン期間には下部基板２００に残存する陰極線壁電荷によってプライミング効果が持続する。このようなプライミング効果は次周期のサステイン放電に影響を与え、プラズマディスプレイパネルの動作を持続させる。
【００５０】
また、本発明によるプラズマディスプレイパネルのタウンゼント放電原理を以下に説明する。
【００５１】
まず、プラズマディスプレイパネルの放電電圧／電流特性は図９に示す通りである。
【００５２】
電極両端の電圧が上昇すると、一定区間の間、電流は急激に増加する。それから電圧が一定のレベルに達すると、電流量が一定のレベルまで急激に低下し、それ以上増加しない現象が起こる。この際、電流量が増加しない領域が正常の放電領域であり、電流の急激な増加区間がタウンゼント放電領域である。
【００５３】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、前記図８のように、上部電極１１１、１１２に印加された第１パルスＰ１００の高電圧により放電が行われるが、下部電極２１０に印加された第２パルスＰ２００の電圧によって第１パルスＰ１００の電圧が相殺されることで放電が中断される。即ち、第１パルスＰ１００のオン時点と第２パルスＰ２００のオン時点の間の短い時間の間に放電が実施される。従って、瞬間的に高い電圧が上部電極１１１、１１２と下部電極２１０との間に印加され、短時間の間の放電が行われるタウンゼント放電が行われるのである。
【００５４】
第２パルスＰ２００の電圧が下部電極２１０に印加される間、第１パルスＰ１００がオフされる。そして、第２パルスがオフされる同時に第３パルスが短い時間オフされてから再びオンされる。その結果、互いに異なる位相の第２パルスＰ２００と第３パルスＰ３００によって第２パルス電圧を印加された下部電極２１０と、第３パルス電圧を印加された補助電極１３０との間で、両極性イオンと陰極性電荷が活発に移動しつつ、下部電極２１０上の保護膜１４０上に壁電荷を生成することで、維持放電のためのプライミング効果が現れるのである。
【００５５】
その後、前記プライミング効果によって上部電極１１１、１１２に再び第１パルスＰ１００が印加されると、上述した通り、タウンゼント放電が下部電極２１０と上部電極１１１、１１２との間で再び行われる。
【００５６】
本発明によれば、電極の劣化及び蛍光体の寿命短縮を最小化できるプラズマディスプレイパネルの構造並びに駆動方法が提供される。
【００５７】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、上部電極を含む上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の誘電層上に形成された補助電極と、補助電極を含む誘電層上に形成された保護膜と、上部電極に対向する下部基板上に上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、そして、下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層とを含む構造となっており、一方の電極に第１パルスを印加して放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１マイクロ秒（μｓ）以内に他方の電極に第２パルスを印加するように構成することで、従来の放電セルに比べ放電効率が更に高く且つ、寿命を延長することができる。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるプラズマディスプレイパネルは、従来のものと異なり、下部電極と蛍光体のスパッタリングを防止することで蛍光体と電極及び、誘電層の劣化が防止され、放電セルにタウンゼント放電が行われるので、従来の対向放電プラズマディスプレイパネルに比べ、寿命の長いプラズマディスプレイパネルを実現することができ、放電消費電力が減少し且つ、放電効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す図面。
【図１ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す図面。
【図２ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの維持電極構造を概略的に示す図面。
【図２ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの維持電極構造を概略的に示す図面。
【図３ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｃ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｄ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図４】２電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を示す図面。
【図５】図４の駆動パルス波形を示すタイミング図。
【図６】本発明によるプラズマディスプレイパネルの構造を示す図面。
【図７】本発明によるプラズマディスプレイパネルの駆動パルスを示すタイミング図。
【図８】図７のサステイン区間の駆動パルスを詳細に示す図面。
【図９】プラズマディスプレイパネルの放電による電圧と電流の特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１００ 上部基板
１１１、１１２ 上部電極
１２０、２２０ 誘電層
１３０ 補助電極
１４０ 保護膜
２１０ 下部電極
【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に関し、特にプラズマディスプレイパネルの構造と駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルと液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は平板形表示装置のうち最も実用性の高い次世代表示装置として脚光を浴びている。特に、プラズマディスプレイパネルは液晶表示装置より輝度が高く、視野角が広いため、屋外広告塔、又は壁かけ用テレビ及び劇場用ディスプレイ装置のように薄型の大型ディスプレイ装置としての応用性が高い。これは３電極方式と２電極方式とに区分できる。
【０００３】
このようなプラズマディスプレイパネルのうち従来の３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルを添付の図面を参照にして以下に説明する。
【０００４】
まず、一般的な３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルは、図１ａに示すように、互いに対向して設けられた上部基板１０と下部基板２０とが合着して構成される。図１ｂは断面構造であり、説明の便宜のために下部基板２０面が９０°回転となっている。
【０００５】
上部基板１０は互いに平行に形成されたスキャン電極１６、１６’とサステイン（ｓｕｓｔａｉｎ）電極１７、１７’、そして、前記スキャン電極１６、１６’とサステイン電極１７、１７’を塗布する誘電層１１、及び保護膜１２から構成されている。
【０００６】
下部基板２０はアドレス電極２２と、アドレス電極２２を含む基板の全面に形成された誘電体膜２１と、アドレス電極２２の間の誘電体膜２１上に形成されたバリア２３と、そして、各放電セル内のバリア２３及び誘電体膜２１の表面に形成された蛍光体２４とから構成されている。上部基板１０と下部基板２０の間の空間はヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）などの不活性ガスが混合されたガスが、４００乃至５００Ｔｏｒｒ程度の圧力で満たされて放電領域を形成している。
【０００７】
スキャン電極１６、１６’とサステイン電極１７、１７’は各放電セルの光透過率を高めるために、図２ａ及び図２ｂに示すように、透明電極１６、１７及び、金属物質のバス電極１６’、１７’から構成されている。図２ａはサステイン電極１７、１７’とスキャン電極１６、１６’の平面図であり、図２ｂはサステイン電極１７、１７’とスキャン電極１６、１６’の断面図である。各バス電極１６’、１７’は外部に設けられた駆動ＩＣから放電電圧を印加され、透明電極１６、１７は各バス電極１６’、１７’に印加された放電電圧を伝達されて、隣接した透明電極１６、１７の間に放電を起こす。各透明電極１６、１７の全体の幅は略３００μｍ程度で酸化インジウム又は酸化錫から成り、バス電極１６’、１７’はクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）−クロム（Ｃｒ）から構成された３層の薄膜から成る。
【０００８】
この際、バス電極１６’、１７’ラインの幅は透明電極１６、１７ラインの略１／３程度の幅に設定される。
【０００９】
このような３電極面放電方式のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの動作は図３ａ乃至図３ｄに示す通りである。
【００１０】
まず、各アドレス電極とスキャン電極との間に駆動電圧が印加されると、図３ａのように、アドレス電極とスキャン電極の間に対向放電（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が起こり、この対向放電によって放電セル内の不活性ガスから放出した電子の一部が図３ｂに示すように保護層の表面に衝突する。このような電子の衝突によって保護層の表面から２次的に電子が放出される。そして、２次放出された電子はプラズマ状態のガスと衝突して放電を拡散させる。アドレス電極とスキャン電極間の対向放電が終わると、図３ｃに示すように、各アドレス電極とスキャン電極上の保護層の表面には各々反対極性の壁電荷が生成される。
【００１１】
そして、スキャン電極とサステイン電極に互いに反対極性の放電電圧が持続的に印加されつつ、図３ｄに示すように、スキャン電極とサステイン電極間の電位差によって、誘電層と保護層の表面の放電領域で面放電が起こる。このような対向放電と面放電によって、放電セル内部の電子はその内部の不活性ガスと衝突する。その結果、不活性ガスが励起されつつ、放電セル内に１４７ｎｍの波長を有する紫外線が発生する。このような紫外線がアドレス電極とバリアの周囲を囲んでいる蛍光体と衝突してプラズマディスプレイパネルが動作する。
【００１２】
次に、２電極プラズマディスプレイパネルは互いに対向する一対の電極の間に発生する対向放電を調節して映像を実現するものであって、図４に示すような構造からなっている。
【００１３】
２電極プラズマディスプレイパネルはマトリックス形態の電極から構成されるが、下部基板に形成された複数個のカソード５０電極と、上部基板に形成され、カソード電極に直交する複数個の表示アノード６０電極、そして、複数個の補助アノード７０電極から構成される。
【００１４】
カソード５０電極とアノード６０、７０電極は隔壁２３により区分され、表示放電セル８０の空間と補助放電セル８０’の空間が各々構成される。隔壁２３と上／下部基板１０、２０の間は一定の面積を有する空間で構成され、プライミング経路を形成する。このプライミング経路は補助放電セル８０’で発生した補助放電を表示放電セル８０に流入させる。
【００１５】
このような構造のＤＣ型プラズマディスプレイパネルはパルスメモリシステムを用いるが、パルスメモリシステムを駆動するための方法は次の通りである。
【００１６】
図５に示すように、維持放電パルス９０は常にカソードに印加され、走査パルス９５は最初のカソードから順に印加される。この際、補助放電は補助放電セル８０’に走査パルス９５’が印加される毎に起こる。そして、補助放電セル８０’の放電は連続的に隣接した補助放電セルに拡散する。この際、隣接した補助放電セル８０’に拡散した放電は荷電粒子を発生させ、その荷電粒子はプライミング経路を介して隣接した表示放電セル８０に拡散して、表示放電セルの放電遅延時間を減少させる。
【００１７】
走査パルス９５がカソード５０に印加されるうち、表示アノード６０に印加されたデータパルス９３は、表示放電を起こすための補助放電によって表示放電セル８０の放電電圧が低くなるので、一回アドレスされたセルは維持放電パルス９０の印加だけで放電を持続する。
【００１８】
しかし、従来の２電極プラズマディスプレイパネルは対向放電によって各電極が劣化し、蛍光体の寿命が短縮する問題があり、３電極方式のプラズマディスプレイパネルは２電極プラズマディスプレイパネルに比べ開口率と放電効率が低下する短所がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、電極の劣化及び蛍光体の寿命短縮を最小化できるプラズマディスプレイパネルの構造並びに駆動方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【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は、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、前記上部電極を含む前記上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の前記誘電層上に形成された補助電極と、前記補助電極を含む前記誘電層上に形成された保護膜と、前記上部電極に対向する下部基板上に前記上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、前記下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層と、を含むプラズマディスプレイパネルである。
【００２１】
前記補助電極の幅は前記上部電極の幅より小さくてもよい。
【００２２】
前記上部電極は、透明電極と前記透明電極上に前記透明電極より小さい幅に形成された金属電極とからなってもよい。
【００２３】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向する二電極がマトリックス状に交差するように配列された平面表示装置の駆動方法において、一方の電極に第１パルスを印加して放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１マイクロ秒（μｓ）以内に他方の電極に第２パルスを印加することを特徴とする。
【００２４】
前記一方の電極に印加される第１パルスが一定のハイ区間とロー区間を有するようにしてもよい。
【００２５】
前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスとパルス幅が異なるようにしてもよい。
【００２６】
前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスよりパルス幅が大きいようにしてもよい。
【００２７】
前記一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされる前に他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００２８】
一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされると同時に他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００２９】
一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされた後所定の時差をおいて他方の電極に第２パルスを印加してもよい。
【００３０】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向する二電極がマトリックス形に交差するように配列され、前記二電極による放電により生成された壁電荷を消去するための補助電極を備えた平面表示装置の駆動方法において、一方の電極に印加される第１パルスにより放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１μｓ以内に他方の電極に第２パルスを印加し、放電により形成された壁電荷のうち両極性の壁電荷を消去するための消去パルスを維持放電期間中に前記補助電極に印加することを特徴とする。
【００３１】
前記第２パルスが終了する前に前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３２】
前記第２パルスが終了すると同時に前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３３】
前記第２パルスが終了した後、所定の時差をおいて前記補助電極に消去パルスを印加してもよい。
【００３４】
リセット区間とアドレス区間の間、前記補助電極を電気的にフローティングさせてもよい。
【００３５】
上記目的を達成するための本発明は、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、上部電極を含む上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の誘電層上に形成された補助電極と、補助電極を含む誘電層上に形成された保護膜と、上部電極に対向する下部基板上に上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、そして、下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層とを含むことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプラズマディスプレイパネルの構造を図６に基づいて説明する。
【００３７】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、図６に示すように、上部基板１００上に形成された複数個の上部電極１１１、１１２と、上部電極１１１、１１２を含む上部基板１００上に形成された誘電層１２０と、互いに隣接した上部電極１１１、１１２、１１１’、１１２’の間の誘電層１２０上に形成された補助電極１３０と、補助電極１３０を含む誘電層１２０上に形成された保護膜１４０と、上部電極１１１、１１２に対向する下部基板２００上に上部電極１１１、１１２に直交する方向に形成された下部電極２１０と、そして、下部電極２１０を含む下部基板２００上に形成された誘電層２２０とを含んで構成されている。
【００３８】
ここで、図６は下部電極２１０が形成された下部基板２００を９０°回転させたものである。
【００３９】
ここで、上部電極は従来のプラズマディスプレイパネルと同様に、透明電極１１１、そして、透明電極１１１に比べ狭い幅に形成されたバス電極１１２とで構成される。補助電極１３０は上部電極１１１、１１２と同一層に形成されず、誘電層１２０上に形成される。その補助電極１３０の幅は上部電極１１１、１１２の全体の幅より大きくないことが好ましい。
【００４０】
以下、本発明によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を図７乃至図９を参照して説明する。
【００４１】
まず、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、互いに対向してマトリックス形に交差するように配列した二電極のうち、一方の電極に印加される第１パルスにより放電を起こし、第１パルスが印加された時点から１μｓ以内に他方の電極に第２パルスを印加することと、タウンゼント（Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）放電を用いることがポイントである。
【００４２】
特に、一方の電極に印加される第１パルスが一定のハイ区間とロー区間を有するように構成され、他方の電極に印加される第２パルスは第１パルスとパルスの幅が異なるように構成される。この際、第１パルスがオンされた後、オフされる前に第２パルスがオンされることが好ましく、第１パルスがオフされる同時に第２パルスがオフされたり、第１パルスがオフされてから、所定の時間の後第２パルスがオンされても関係はない。
【００４３】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維持放電期間中に両極性壁電荷を消去するために、各電極に消去パルスを印加する。
【００４４】
図７に示すように、アドレス期間中には上部電極１１１、１１２に陰（−）電圧のスキャンパルスが印加され、下部電極２１０に陽（＋）電圧のデータパルスが印加され、上部基板１００の保護膜１４０と下部基板２００の誘電層２２０に壁電荷が形成される。
【００４５】
一旦、壁電荷が保護膜１４０上に生成されると、下部電極２１０と上部電極１１１、１１２の間に一定の電界が維持される。これによって、下部電極２１０と上部電極１１１、１１２の間の放電開始電圧が、壁電荷が生成されない場合より低くなるプライミング効果を引き起こす。
【００４６】
アドレス期間終了後、サステイン期間中に上部電極１１１、１１２に図８の［ａ］のようなパルスＰ１００が印加され、放電が発生し、その放電が終わる前に下部電極２１０に図８の［ｂ］のようなパルスＰ２００が印加されると、上部電極１１１、１１２に陽極性（＋）イオンが形成され、下部電極２１０に陰極性（−）の壁電荷が形成される。
【００４７】
その後、下部電極２１０に印加したパルスがオフされる前、或いはオフされると同時、またはオフされた後、フローティング状態の補助電極１３０に図８の［ａ］のようにパルスが印加されると、上部電極１１１、１１２と補助電極１３０の間に放電が起こり、その結果、上部電極１１１、１１２上のイオンが保護層の表面に衝突し、保護層から放出される２次電子によってイオンは消滅する。
【００４８】
この際、補助電極１３０はリセット区間とアドレス区間の間に電気的に開放したフローティング状態を維持し、サステイン区間もまたパルスの印加区間を除くフローティング状態を維持する。
【００４９】
従って、補助電極１３０の動作によってイオンが消滅され、イオンによる下部電極２１０及び、蛍光体のスパッタリングが防止されるので、蛍光体と下部電極２１０及び、誘電体２２０の劣化が防止される。これにより、一周期のサステイン期間の終了時は、下部基板２００の誘電層２２０上の陰極性壁電荷のみ残存し、次のサステイン期間には下部基板２００に残存する陰極線壁電荷によってプライミング効果が持続する。このようなプライミング効果は次周期のサステイン放電に影響を与え、プラズマディスプレイパネルの動作を持続させる。
【００５０】
また、本発明によるプラズマディスプレイパネルのタウンゼント放電原理を以下に説明する。
【００５１】
まず、プラズマディスプレイパネルの放電電圧／電流特性は図９に示す通りである。
【００５２】
電極両端の電圧が上昇すると、一定区間の間、電流は急激に増加する。それから電圧が一定のレベルに達すると、電流量が一定のレベルまで急激に低下し、それ以上増加しない現象が起こる。この際、電流量が増加しない領域が正常の放電領域であり、電流の急激な増加区間がタウンゼント放電領域である。
【００５３】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、前記図８のように、上部電極１１１、１１２に印加された第１パルスＰ１００の高電圧により放電が行われるが、下部電極２１０に印加された第２パルスＰ２００の電圧によって第１パルスＰ１００の電圧が相殺されることで放電が中断される。即ち、第１パルスＰ１００のオン時点と第２パルスＰ２００のオン時点の間の短い時間の間に放電が実施される。従って、瞬間的に高い電圧が上部電極１１１、１１２と下部電極２１０との間に印加され、短時間の間の放電が行われるタウンゼント放電が行われるのである。
【００５４】
第２パルスＰ２００の電圧が下部電極２１０に印加される間、第１パルスＰ１００がオフされる。そして、第２パルスがオフされる同時に第３パルスが短い時間オフされてから再びオンされる。その結果、互いに異なる位相の第２パルスＰ２００と第３パルスＰ３００によって第２パルス電圧を印加された下部電極２１０と、第３パルス電圧を印加された補助電極１３０との間で、両極性イオンと陰極性電荷が活発に移動しつつ、下部電極２１０上の保護膜１４０上に壁電荷を生成することで、維持放電のためのプライミング効果が現れるのである。
【００５５】
その後、前記プライミング効果によって上部電極１１１、１１２に再び第１パルスＰ１００が印加されると、上述した通り、タウンゼント放電が下部電極２１０と上部電極１１１、１１２との間で再び行われる。
【００５６】
本発明によれば、電極の劣化及び蛍光体の寿命短縮を最小化できるプラズマディスプレイパネルの構造並びに駆動方法が提供される。
【００５７】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、上部電極を含む上部基板上に形成された誘電層と、互いに隣接した上部電極の間の誘電層上に形成された補助電極と、補助電極を含む誘電層上に形成された保護膜と、上部電極に対向する下部基板上に上部電極に直交する方向に形成された下部電極と、そして、下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層とを含む構造となっており、一方の電極に第１パルスを印加して放電を起こし、その第１パルスが印加された時点から１マイクロ秒（μｓ）以内に他方の電極に第２パルスを印加するように構成することで、従来の放電セルに比べ放電効率が更に高く且つ、寿命を延長することができる。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるプラズマディスプレイパネルは、従来のものと異なり、下部電極と蛍光体のスパッタリングを防止することで蛍光体と電極及び、誘電層の劣化が防止され、放電セルにタウンゼント放電が行われるので、従来の対向放電プラズマディスプレイパネルに比べ、寿命の長いプラズマディスプレイパネルを実現することができ、放電消費電力が減少し且つ、放電効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す図面。
【図１ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す図面。
【図２ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの維持電極構造を概略的に示す図面。
【図２ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの維持電極構造を概略的に示す図面。
【図３ａ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｂ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｃ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図３ｄ】３電極方式プラズマディスプレイパネルの放電セルの動作を説明するための図面。
【図４】２電極方式プラズマディスプレイパネルの構造を示す図面。
【図５】図４の駆動パルス波形を示すタイミング図。
【図６】本発明によるプラズマディスプレイパネルの構造を示す図面。
【図７】本発明によるプラズマディスプレイパネルの駆動パルスを示すタイミング図。
【図８】図７のサステイン区間の駆動パルスを詳細に示す図面。
【図９】プラズマディスプレイパネルの放電による電圧と電流の特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１００ 上部基板
１１１、１１２ 上部電極
１２０、２２０ 誘電層
１３０ 補助電極
１４０ 保護膜
２１０ 下部電極
Claims (15)
- プラズマディスプレイパネルであって、
上部基板上に一定の間隔をおいて一方向に形成された複数個の上部電極と、
前記上部電極を含む前記上部基板上に形成された誘電層と、
互いに隣接した上部電極の間の前記誘電層上にそれぞれ形成された補助電極と、
前記補助電極を含む前記誘電層上に形成された保護膜と、
前記上部電極に対向する下部基板上に前記上部電極に直交する方向に形成された複数個の下部電極と、
前記下部電極を含む下部基板上に形成された誘電層と、
を含むプラズマディスプレイパネル。 - 前記補助電極の幅は前記上部電極の幅より小さい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パネル。
- 前記上部電極は、透明電極と前記透明電極上に前記透明電極より小さい幅に形成された金属電極とからなる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パネル。
- 請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
上部電極および下部電極のいずれか一方の電極に第１パルスを印加して放電を起こし、その第１パルスが印加された後に１マイクロ秒（μｓ）以内に他方の電極に第２パルスを印加することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記一方の電極に印加される第１パルスが一定のハイ区間とロー区間を有するようにする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パネルの駆動方法。
- 前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスとパルス幅が異なるようにする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パネルの駆動方法。
- 前記他方の電極に印加される第２パルスは前記第１パルスよりパルス幅が大きいようにする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パネルの駆動方法。
- 前記一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされる前に他方の電極に第２パルスを印加する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パネルの駆動方法。
- 一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされると同時に他方の電極に第２パルスを印加する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パネルの駆動方法。
- 一方の電極に印加する第１パルスがオンされた後、それがオフされた後所定の時差をおいて他方の電極に第２パルスを印加する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パネルの駆動方法。
- 請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
上部電極および下部電極のいずれか一方の電極に印加される第１パルスにより放電を起こし、その第１パルスが印加された後に１μｓ以内に他方の電極に第２パルスを印加し、放電により形成された壁電荷のうち両極性の壁電荷を消去するための消去パルスを維持放電期間中に前記補助電極に印加することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記第２パルスが終了する前に前記補助電極に消去パルスを印加することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記第２パルスが終了すると同時に前記補助電極に消去パルスを印加することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記第２パルスが終了した後、所定の時差をおいて前記補助電極に消去パルスを印加することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- リセット区間とアドレス区間の間、前記補助電極を電気的にフローティングさせることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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