JP4337433B2

JP4337433B2 - プラズマディスプレイパネルのエージング方法およびエージング装置

Info

Publication number: JP4337433B2
Application number: JP2003193441A
Authority: JP
Inventors: 成晃山内; 崇青木; 宏治青砥; 浩二秋山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-07-08
Also published as: JP2005032468A

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（ＰＤＰ）のエージング方法およびエージング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは、大画面かつ薄型、軽量であって視認性に優れた表示デバイスである。ＰＤＰの放電方式としてはＡＣ型とＤＣ型とがあり、電極構造としては３電極面放電型と対向放電型とがある。しかし現在は、高精細化に適し、しかも製造の容易なことからＡＣ型で３電極面放電型のＰＤＰが主流となっている。
【０００３】
ＡＣ型で３電極面放電型のＰＤＰは、走査電極および維持電極からなる表示電極が複数形成された前面基板と、その表示電極に直交する方向に複数のデータ電極が形成された背面基板とが、間に放電空間を形成するように対向配置されて構成されており、放電空間にネオンおよびキセノンなどからなる放電ガスが封入されている。表示電極とデータ電極とが立体交差する部分には放電セルが形成されている。
【０００４】
このＰＤＰでは、走査電極とデータ電極との間に書き込みパルスを印加することにより、表示を行うべき放電セルにおいて書き込み放電を行い、続いて、走査電極と維持電極との間に交互に反転する周期的な維持パルスを印加することにより、書き込み放電を行った放電セルにおいて維持放電を行っており、この維持放電によって、放電セルに設けられた蛍光体層が発光することによりカラー画像を表示している。
【０００５】
ここで、維持放電を持続するために必要な最小駆動電圧を完全点灯電圧（Ｖｐｄ）と呼び、一般的にＶｐｄが低いパネル面内の部位ほど輝度が高くなり、逆にＶｐｄが高い部位ほど輝度は低くなる。そのため、パネル面内においてＶｐｄのばらつきが大きいパネルでは輝度のばらつきも大きくなり、表示品質を悪くする原因となる。
【０００６】
このようなプラズマディスプレイパネルは、前面基板上に表示電極などを形成し、背面基板上にデータ電極などを形成した後、前面基板と背面基板とを、間に放電空間を形成するように対向配置して周囲を低融点ガラスフリットで封止し、続いて放電空間に放電ガスを封入することにより組み立てられる。
【０００７】
ところで、組み立てられたばかりのパネルは一般に放電電圧が高く、放電自体も不安定であり、また、パネル面内において放電電圧のばらつきおよび輝度のばらつきが大きい。そのため、例えば特許文献１に記載されているように、パネルの組み立て完了後、主に走査電極と維持電極との間に電圧を印加して、すべての放電セルにおいて所定の時間にわたって強制的に放電（エージング放電）を起こすことによりエージングを行っている。このエージングによって、放電セルでの放電特性を安定させるとともに、パネル面内での放電電圧のばらつきおよび輝度のばらつきを小さくするようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−７５２０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エージング時間が短い場合は、放電電圧の低い放電セルにおいては十分なエージングであっても、放電電圧の高い放電セルにおいてはエージングが不足することになる。逆に、エージングを行う時間が長い場合は、放電電圧の高い放電セルにおいては適したエージングが行えたとしても、放電電圧の低い放電セルにおいてはエージングによって過度に放電電圧が低下する。それによって、自己消去放電などが起こるようになり、所定の駆動電圧によって放電制御ができなくなる。また、自己消去放電は輝度むら（色むら）やＶｐｄが増加する原因になり、表示特性や製造歩留まりに影響するようになる。
【００１０】
今後、ＰＤＰの大画面化や生産量増大に伴い、パネル面内における放電セルの放電特性のばらつきだけでなく、パネルが異なれば各パネルに固有の放電特性のばらつきも大きくなることが考えられる。したがって、表示特性の優れたパネルを効率よく生産するためには、パネルごとに適正なエージング時間を設定し、パネル面内の放電セルにおける放電特性のばらつきを低減することが必要となる。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、パネルごとに適したエージング時間を設定することで、パネル面内における放電セルの放電特性がより均一であり、輝度ばらつきが抑制され、優れた表示特性のパネルを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルのエージング方法は、エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置で検出しながらエージングを行い、検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルのエージング装置は、パネルに印加する電圧を発生するエージング電圧発生手段と、エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置において検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段で検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、プラズマディスプレイパネルに所定の電圧を印加してエージング放電を行うエージング方法であって、前記エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置で検出しながらエージングを行い、検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御することを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング方法である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、輝度ばらつきが所定の範囲内になるとエージングを終了することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、輝度ばらつきが減少から増加に転じるとエージングを終了することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、プラズマディスプレイパネルに所定の電圧を印加してエージング放電を行うエージング装置であって、パネルに印加する電圧を発生するエージング電圧発生手段と、エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置において検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段で検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング装置である。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。このＰＤＰは、一般に、前面パネル１と背面パネル２とを対向配置し、それらの間に放電空間を形成して周囲を封止し、放電空間にネオンおよびキセノンなどからなる放電ガスを封入して構成されている。
【００２０】
前面パネル１は次のような構成である。すなわち、ガラス製の基板である前面基板３上に、走査電極４と維持電極５とからなる表示電極６を平行に並べて複数形成し、表示電極６を覆うように前面基板３上に誘電体層７を形成し、さらに誘電体層７上に保護層８を形成している。
【００２１】
また、背面パネル２は次のような構成である。すなわち、ガラス製の基板である背面基板９上に、表示電極６と直交する方向にデータ電極１０を平行に並べて複数形成し、データ電極１０を覆うように下地誘電体層１１を形成している。そしてこの下地誘電体層１１上にデータ電極１０と平行な隔壁１２を複数形成し、隔壁１２間の下地誘電体層１１の表面と隔壁１２の側面とに蛍光体層１３を形成している。
【００２２】
図２はＰＤＰの電極配列を示す概略図である。行方向にｎ個の走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_n（図１の走査電極４）およびｎ個の維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_n（図１の維持電極５）が対をなして交互に配列され、列方向にｍ個のデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_m（図１のデータ電極１０）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣＮ_iおよび維持電極ＳＵＳ_i（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_j（ｊ＝１〜ｍ）とが立体交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
【００２３】
このＰＤＰでは、映像信号の１フィールド期間を輝度の重み付けを有する複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドで輝度の重み付けに対応した回数だけ放電セルに表示のための放電を起こす。そして、放電を起こすサブフィールドを組み合わせることで映像信号の階調を表現する駆動方法が用いられている。
【００２４】
図３は、１つのサブフィールドにおける駆動波形の一例を示しており、初期化期間、書き込み期間、維持期間および消去期間の４つの動作期間で構成されている。初期化期間では、すべての放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮ_iとデータ電極Ｄ_jとの間で初期化電荷（書き込み動作時に必要とする所定量の壁電荷）の形成とプライミング粒子の生成を行うための初期化放電を行う。書き込み期間では、表示を行うべき放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮ_iとデータ電極Ｄ_j、さらに走査電極ＳＣＮ_iと維持電極ＳＵＳ_iとの間で書き込み放電を行う。維持期間では、書き込み放電を行った放電セルにおいて、走査電極ＳＣＮ_iと維持電極ＳＵＳ_iとの間で維持放電が繰り返し行われる。維持放電の回数は、サブフィールドの輝度の重み付けに対応して設定されており、この維持放電によって蛍光体層が発光することにより、画像表示がなされる。消去期間では走査電極ＳＣＮ_iと維持電極ＳＵＳ_iとの間で、維持放電により発生した壁電荷を消去する消去放電が行われる。
【００２５】
図４は、本発明の一実施の形態におけるＰＤＰのエージング装置の構成を示すブロック図である。エージング装置は、エージングすべきパネル１４を載せるためのパネル設置台１５と、パネル１４に供給するエージング電圧を発生するためのエージング電圧発生手段１６と、パネル１４のエージング放電に伴う発光の輝度を検出するための輝度検出手段１７と、輝度検出手段１７で検出された輝度特性（時間依存性）に基づきエージング電圧発生手段１６を制御するための制御手段１８とを有している。
【００２６】
パネル１４のすべての走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_nとすべての維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_nは、それぞれ導電板（図示せず）により電気的に共通化されており、すべての走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_nはケーブル１９を用いてエージング電圧発生手段１６の走査電極用出力端子２０に接続され、すべての維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_nはケーブル１９を用いてエージング電圧発生手段１６の維持電極用出力端子２１に接続されている。そして、エージング電圧発生手段１６によって、走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_nと維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_nに交互にパルス電圧が印加されるが、このときのパルス電圧の大きさは、通常の画像表示を行うときに走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_nと維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_nに印加されるパルス電圧の大きさに比べて大きい値に設定されている。なお、パネル１４のデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mを開放した状態でエージングを行ってもよいが、必要に応じてデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mを接地するか、あるいはデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mに所定の電圧波形を印加しながらエージングを行ってもよい。
【００２７】
輝度検出手段１７は、例えば非接触型の分光放射輝度計を用いて構成され、放電に伴う発光の輝度を電気信号に変換する。分光放射輝度計はパネル１４の表面に接触させて用いる接触型にしてもよい。制御手段１８は、エージングを行っているときのパネル１４の輝度を分析し、その分析結果に応じてエージングを行う時間を制御しており、制御手段１８は専用回路で構成してもよいし、汎用のパーソナルコンピュータなどを用いて構成してもよい。
【００２８】
次に、図４に示したエージング装置を用いてＰＤＰのエージングを行う方法について説明する。
【００２９】
パネル１４の走査電極ＳＣＮ₁〜ＳＣＮ_nおよび維持電極ＳＵＳ₁〜ＳＵＳ_nに、それぞれエージング電圧発生手段１６からパルス波形を交互に印加することによってエージングを行うとともに、輝度検出手段１７によってパネル１４の面内の複数位置において各位置での輝度を検出し、この検出した輝度からパネル１４の面内における輝度ばらつきを求める。パネル１４の面内の各位置における輝度を検出するとき、１個または複数個の輝度検出手段１７をパネル１４の表示領域内において一定の速度で走査しながら輝度を検出するようにすればよい。また、パネル１４の面内において、輝度を検出する位置を複数箇所決めておき、それぞれの位置に対応して輝度検出手段１７を配置固定し、各位置での輝度を検出するようにしてもよい。
【００３０】
図５は、エージングを実施したとき、パネル１４の面内での所定位置における輝度の時間（エージング時間）に対する変化の一例を示したものである。ここでは、輝度を検出する位置を次のようにして決めた。すなわち、エージングを行う前にパネル１４を全面点灯させて表示領域内の輝度分布を測定し、その結果、輝度が最大値となる位置Ａ、輝度が最小値となる位置Ｂ、および、輝度が中間値となる位置Ｃを検出した。そして、これらの各位置においてエージング中の輝度を検出するようにした。図５では、このようにして決めた位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃにおける輝度の時間に対する変化を、それぞれ曲線Ａ、曲線Ｂおよび曲線Ｃで示している。
【００３１】
また、エージングを行っている途中で所定のエージング時間ごとに一時的にエージングを止めて、通常の画像表示を行う際（実駆動時）の駆動電圧を印加して輝度を測定した結果を図６に示す。図６において、曲線Ａ、曲線Ｂおよび曲線Ｃはそれぞれ、前述の位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃにおける輝度の変化を表している。図６に示すように、各位置での輝度は、図５に示したエージング中のエージング放電にともなう輝度の変化と同様の変化を示すことがわかる。したがって、エージング時のエージング放電による輝度を検出して求めた輝度ばらつきは、実駆動時の駆動電圧を印加したときの輝度ばらつきを反映したものになる。
【００３２】
図５に示すように、エージング開始時点においては、パネル１４の面内の輝度ばらつきが最も大きい。ここで、輝度ばらつきは輝度の最大値と最小値との差とした。そして、エージングを行うにしたがって各位置における輝度は上昇し、同時に輝度ばらつきは小さくなる。ここで、エージングによって輝度が上昇するのは、エージングによって各放電セルにおける放電電圧が低下することによって、各放電セルにおける放電強度や放電面積（放電の広がり）が大きくなるためと考えている。また、輝度ばらつきが小さくなるのは、エージングによる放電電圧の変化量がそれぞれの位置によって異なり、もともと放電電圧が低かった位置ではエージングによる放電電圧の低下量が小さく、もともと放電電圧の高かった位置ではエージングによる放電電圧の低下量が大きいためと考えている。エージングによる放電電圧の変化量がパネル面内の位置によって異なる理由としては、パネル組み立て完了時における保護層８に吸着している不純ガスの量や種類の影響と考えられる。
【００３３】
エージング時間が長くなると位置Ａにおいては、あるエージング時間で輝度が低下する傾向に転じ、その後もエージングを続けると位置Ｂおよび位置Ｃとの輝度差が大きくなっていく。この原因としては、エージングを長時間行うことで位置Ａにおける放電電圧が過度に低下し、自己消去放電が生じやすくなったためと考えている。自己消去放電は、放電によって形成した壁電荷が印加電圧の立下り時に発生する弱放電によって消去される放電であり、放電セルの放電特性に対し過剰に高い電圧を印加したときに起こりやすい。一般的に、ＰＤＰは印加電圧と壁電荷によって生じる壁電圧との重畳電圧によって放電を制御するようになっているため、自己消去放電が生じると壁電圧が小さくなり、その結果、前述した完全点灯電圧（Ｖｐｄ）が上昇することになる。したがって、自己消去放電が生じるとその位置における輝度は低下する。
【００３４】
図７は、図５に示す輝度の検出結果から得られる輝度ばらつきの変化を示しており、横軸は時間（エージング時間）であり、縦軸は輝度ばらつきである。図７に示すように、輝度ばらつきはエージング開始時において最も大きく、エージングを行うにしたがい小さくなり、ある時間ｔ₁において最小となり、その時間ｔ₁を超えると再び大きくなる。
【００３５】
本実施の形態では、図７に示す時間ｔ₁を超えるとエージングを終了するように制御する。すなわち、輝度ばらつきが減少から増加に転じるとエージングを終了するように、制御手段１８によりエージング電圧発生手段１６を制御している。なお、輝度ばらつきの大きさ（Ｂ_d）がパネル面内の輝度の平均値（Ｂ_ave）に対して、例えば１０％以下（Ｂ_d／Ｂ_ave≦０．１）になるとエージングを終了するように条件設定してもよい。すなわち、輝度ばらつきが所定の範囲内になるとエージングを終了するようにしてもよい。
【００３６】
このように、エージングを終了するときの条件はパネルの生産性やパネルの品質によって適宜設定することができ、エージング中に検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御することによって、パネルごとに適したエージング時間を設定することができる。これにより、放電電圧のばらつきや輝度ばらつきがパネル面内においてより均一な状態でエージングを終了できるため、結果として、表示特性の優れたパネルを歩留まりよく生産でき、さらにはエージング時間の短縮ならびにエージング電力の削減が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パネル面内における放電セルの放電特性がより均一であり、輝度ばらつきが抑制され、優れた表示特性のパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイパネルの電極配列を示す概略図
【図３】同プラズマディスプレイパネルの駆動波形の一例を示す波形図
【図４】本発明の一実施の形態におけるエージング装置の構成図
【図５】同エージング装置でエージングしたときのパネル面内の所定位置における輝度の時間的変化を示す特性図
【図６】エージングを行っている途中で一時的にエージングを止めて実駆動を行ったときの輝度の時間的変化を示す特性図
【図７】同エージング装置でエージングしたときの輝度ばらつきの時間的変化を示す特性図
【符号の説明】
１４パネル
１６エージング電圧発生手段
１７輝度検出手段
１８制御手段

Claims

プラズマディスプレイパネルに所定の電圧を印加してエージング放電を行うエージング方法であって、前記エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置で検出しながらエージングを行い、検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御することを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング方法。
輝度ばらつきが所定の範囲内になるとエージングを終了することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルのエージング方法。
輝度ばらつきが減少から増加に転じるとエージングを終了することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルのエージング方法。
プラズマディスプレイパネルに所定の電圧を印加してエージング放電を行うエージング装置であって、パネルに印加する電圧を発生するエージング電圧発生手段と、エージング放電による輝度をパネル面内の複数の位置において検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段で検出した輝度から得られる輝度ばらつきに基づいてエージングの終了時間を制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング装置。