JPH0378937A

JPH0378937A - プラズマディスプレイ及びその駆動方法

Info

Publication number: JPH0378937A
Application number: JP1216496A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sano; 佐野　與志雄; Nobuyoshi Koyama; 小山　信義
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1991-04-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、近年進展著しいパーソナルコンピュータやオ
フィスワークステーション、ないしは将来の発展が期待
されている壁かけテレビ等に用いらｈる、いわゆるドツ
トマトリクスタイプのカラープラズマディスプレイに関
する。

〔従来の技術〕

従来のカラープラズマディスプレイとしては、第１１図
Ａ、Ｂに示す構造（第１１図Ａは平面図、Ｂは断面図）
のものがある。第１１図においてｌはガラスよりなる第
１絶縁基板、２はやはりガラスよりなる第２絶縁基板、
１３はＮｉを主成分とする厚膜より成る陰極、１４はＡ
ｕを主成分とする厚膜より成る陽極、７はＨｅに微量の
Ｘｅを混入したガス等が存在する放電ガス空間、６は放
電ガス空間を分離して画素８を区画すると共に第２絶縁
基板２と第１絶縁基板１の間隔を保持する、Ａ　Ａ’　
２０　ｓ等の粒子を含んだガラス厚膜等よりなる隔壁、
５はガス放電の紫外光に励起され可視光を発光するＺｎ
ｚＳ　ｉ０４：Ｍｎ等の蛍光体である。

陽極１４に正、陰極１３に負の電圧が印加されひとたび
放電を開始すると、その後はＤＣ電圧。

パルス電圧、ないしパルス電圧にＤＣ電圧を重畳した電
圧を印加し続けることで放電が維持さｈる。

この放電により発生する紫外光で蛍光体５を励起するこ
とにより可視発光が得られる。また印加電圧をしきい値
以下に下げるか、とり去ることにより放電が停止する。

従って、陰極１３と陽極１４を第１１図Ａに示すように
縞状とし、相互に直交するように配置すれば、ドツトマ
トリクス表示のデイスプレィを得ることができる。さら
に、蛍光体５を３色に塗りわければ、カラー表示ができ
るプラズマデイスプレーを得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような構造のプラズマディスプレイ
では、蛍光体が陽極近くにあるために、イオン衝撃を受
けやすく、蛍光体の輝度劣化が早いため、デイスプレィ
の寿命が短いという問題点があった。

本発明の目的は、構造が簡単で駆動しやすく、しかも上
に述べた輝度劣化の問題が少なく、寿命が長く、実用的
価値の高いプラズマディスプレイを実現することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は３つあり、その１つは、放電ガス空間と、放電
ガス空間をはさむように並行におかれた２枚の絶縁基板
を有し、第１絶縁基板の放電ガス空間側の面上には、放
電ガス空間に充填した放電ガスに接して隣接電極間で直
流放電を行わせることができる縞状の行電極を有し、第
２絶縁基板の放電ガス空間側の面上には、行電極と直交
する方向に延び、放電ガス空間より絶縁さｈた列電極を
有するとともに、放電ガス空間が隔壁により区画されて
成る各画素に対応した位置に配置された蛍光体を有する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。

２つ目の発明は、放電ガス空間と、放電ガス空間をはさ
むように並行におかれた２枚の絶縁基板を有し、第１絶
縁基板の放電ガス空間例の面上には、放電ガス空間に充
填した放電ガス空間に接して、隣接電極間で直流放電を
行わせることができる縞状の行電極及びこの行電極と直
交する方向に、この行電極及び放電ガス空間より絶縁さ
れた列電極を有するとともに、放電ガス空間が隔壁によ
り区画されて成る各画素に対応した位置に配置された蛍
光体を有することを特徴とするプラズマディスプレイで
ある。

またもう１つの発明は、上記のプラズマディスプレイパ
ネルにおいて、同一画素を通る、隣接する２本の行電極
を１組とし、１組の行電極の少くとも１本に書込パルス
電圧を印加し、列電極には発光状態に対応したデータ電
圧を書込パルス電圧に同期して印加することにより１行
の画素の放電開始を制御し、ひとたび放電を生じた後は
、１組の行電極間に連続的に印加している放電維持用の
ＤＣパルス電圧により放電発光を維持し、またｌ組の行
電極間に印加する放電維持電圧を停止ないし低下させる
ことにより、１行の画素全ての放電を停止させることを
特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法である。

〔作用〕

本発明は上述の構成を用いることにより従来技術の問題
点を解決した。すなわち、維持放電を行わせる電極を片
側の基板に集め、単基板上の並行電極間で維持放電を行
わせる。そして、蛍光体はこの維持放電から離れた位置
、たとえば、並行電極のある例とは反対側の基板上に配
置する。これにより、蛍光体を、強い放電を生じている
空間部分より離しておくことができる。従って、蛍光体
がイオン衝撃をうける確率が大きく減少するため、蛍光
体の輝度低下が少なく、従って長寿命のプラズマディス
プレイを得ることができる。また、さらに、画素の点灯
を制御する列電極を、放電空間より絶縁したため、放電
点灯時に列電極に流れる電流が、列電極が放電空間に直
接液している場合よりも大きく軽減され、また放電電流
も一定値以下に確実に押えられる。このため、列電極に
、確実な放電開始に必要な高いパルス電圧を印加するこ
とが可能となり、デイスプレィとして非常に信頼性の高
い、確実な発光表示を行うものを得ることができた。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の発明の一実施例の平面図（第１
図Ａ）及び断面図（第１図Ｂ、　Ｃ”）である。第１図
において、１は２ｍｍ厚さのガラスよりなる第１絶縁基
板、２はやはり２ｍｍ厚さのガラスよりなる第２絶縁基
板、３は第１絶縁基板１上に厚膜印刷で作製したニッケ
ルを主成分とする幅２００μｍの行電極、４は第２絶縁
基板２の上にやはり厚膜印刷で作製した金を主成分とす
る幅１００μｍの列電極、５は放電の紫外光を可視光に
変換する蛍光体である。蛍光体５は列電極４をおおう絶
縁物としても作用する。蛍光体としては、緑にはＺｎ２
ＳｉＯ４：Ｍｎ、赤には（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ，：Ｅｕ”、
青にはＢ　ａＭｇ　Ａｌｌ　＋４０２３　”、　Ｅ　ｕ
　”を用い、特にマルチカラー化する場合は第２図に示
すような蛍光体配列とし、４画素で１カラーピクセルを
構成した。また、６は画素８を区切り、さらに第１絶縁
基板１と第２絶縁基板２の間隔を保つガラス組成物より
なる高さ０．２ｍｍの隔壁、７はＸｅ−を４％混合した
２　００Ｔｏｒｒの圧力のＨｅが存在する放電ガス空間
である。

このような構成のプラズマディスプレイを用い、−画素
内を通る２本の行電極３０間に放電維持電圧を印加し、
さらに列電極４に高電圧を印加して行電極３と列電゛極
４の間に放電を行わせると、度発生した放電が２本の行
電極３の間の放電により持続され、また２本の行電極３
の間に印加する電圧を弱めるか、電圧印加を停止するこ
とにより放電を停止することができた。

以下駆動法につきさらに具体的に説明する。

第３図に、本発明のプラズマディスプレイの電極配置と
画素配置を示した。第３図において、Ｓ　１　ｐＳ！ｌ
　ＳＳｒ・・・、Ｓ、は行電極、：ｏｌ＃　Ｄ２１　Ｄ
ＳＩ・・・、Ｄｌは列電極、Ｃ，、、Ｃ，□＃　Ｃ１ｓ
＊　Ｃ２１＃　０２□。

Ｃ２３＃　０３１　＄　Ｃ３２１Ｃｓｓ　ｒ・・・、Ｃ
□は画素である。

１画素を通る２本の行電極のうち１本は右方にひき出さ
れ、共通線ＣＯＭに接続されている。このような接続を
行なったプラズマディスプレイの駆動波形と発光波形例
を第４図に示した。

共通線ＣＯＭには単一周期ｔの維持パルスが印加される
。ｔの値は行電極や列電極の数、及び放電発光を維持し
ていく条件より決められるが、略２〜４０μｓである。

本実施例では１０μＳとした。またパルス幅Ｔ、は、本
実施例では１μｓとした。行電極Ｓｌ＃５２ｐＳ３＋・
・・には第４図に示されたような、書込パルスＷ、、Ｗ
２．Ｗ３１・・・と保持パルスＳ　Ｕ　Ｓ　ｒ　、　Ｓ
　Ｕ　Ｓ　２　、　Ｓ　Ｕ　Ｓ　ｓ　、・・・が印加さ
れる。書込パルスＷ　１ＨＷ　ｔ　ｒ　Ｗ　ｓ　ｒ・・
・のｌｉハ０．５〜９μｓの間の適当な値とし、共通線
ＣＯＭに印加される維持パルス間に挿入した。また保持
パルスＳ　Ｕ　Ｓ　＋　、　Ｓ　Ｕ　Ｓ　２　、　Ｓ　
Ｕ　Ｓ　３．・・・の幅は、発光を行わせる期間中継続
して印加した。保持パルスをとり去ると、放電は停止す
る。列電極り、（ｊ＝１゜２、−、ｎ）には、書込パル
スＷ１＊　Ｗ２　、　Ｗｓ　ｐ　”’に同期して、デー
タがある場合、すなわち、画素を点灯する場合には電圧
を印加し、点灯しない場合は電圧を印加しないようにす
る。これにより、たとえば、行電極Ｓ１に書込パルスＳ
１が印加されると、データがある場合は、行電極Ｓ１と
列電極り、の交点の画素Ｃ１ｌで放電を生じ、この放電
は保持パルスＳＵＳ、が印加されている間中継続される
。この時の発光波形を第４図最下段に示した。

データがないときは、列電極り、には電圧が印加されず
、従って交点の画素ＣＩ、では放電は生じないこのようにして、線順次に、行電極５ｌｐＳ２＋Ｓ　３
　ｐ・・・を選択走査することにより、各画素の点灯・
消灯を制御することができた。

また第５図に、駆動波形の他の実施例を示した、この例
では、第４図の場合と異なり、保持パルスＳ　Ｕ　Ｓ　
１．　Ｓ　Ｕ　Ｓ　２　、　Ｓ　Ｕ　Ｓ　ｓ　、・・・
は用いていない。

放電維持は共通線ＣＯＭに印加する維持パルス電圧を十
分高くすることにより行なっている。また、放電を停止
させるには、保持パルス電圧に同期した、消去パルスＥ
＋、Ｅ２１　Ｅｓｐ・・・を行電極Ｓ　ｌ　ｐＳａｐ　
Ｓ３１・・・に挿入する方式としている。このような駆
動波形でも、やはり本発明のプラズマディスプレイを、
駆動することができた。なお、第４図や第５図において
、共通線ＣＯＭに印加する維持パルスの間は零電圧とな
っているが、維持パルスの電圧、ふれ幅を狭くするため
に、−正または負の直流電圧を維持パルスに重畳して印
加してもよい。

なお、第３図においては、各画素を通る１組の行電極の
１本は全て共通線ＣＯＭに接続され、−括して駆動素子
に、接続されているが、駆動素子の電流供給能力の少い
場合や行電極の数が多い場合、またはより高速の駆動が
必要な場合は、共通線ＣＯＭに接続される行電極をいく
つかのグループにわけ、各グループ毎に、または１本毎
に駆動素子をとりつけて駆動してもよいことはもちろん
である。また、ここで述べた電圧波形は、現在市販され
ている高耐電圧ＩＣを用いて容易に実現できる。

次に本発明の第１の発明の第２の実施例について説明す
る。第２の実施例では、平面図は第１の実施例と同じで
、第１図Ａと変らないので略して、第１図Ａのａ−ａ’
断面図とｂ−ｂ’断面図を各々第６図Ａ、第６図Ｂに示
した。第６図において９は列電極４を放電ガス空間７よ
り確実に絶縁するために、列電極を覆って形成した絶縁
層である。この他の部分は先の実施例と同じである。第
１図の第１の実施例においては、蛍光体５がこの絶縁層
９の役割をかねていたが、このように、絶縁層９を用い
ることにより、行電極４を放電ガス空間７より確実に絶
縁できるとともに、蛍光体５は、蛍光体として最適の膜
厚に設定できるようになった。本発明の第１の発明の第
３の実施例を第７図に示す。第７図では、第１図や第６
図と異なり、透明な列電極４ａを用いた。透明な電極材
料としては、Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｓ　ｎ　Ｏ２とＩｎ２Ｏ３の
混合物）や、ネサ膜（ＳｎＯ２を主成分とする）を用い
た。

この場合は、透明列電極４ａを通して、画素内の発光を
全てとり出せる利点がある。ただしＩＴＯやネサ膜は金
属導体にくらべて比抵抗が大きいので、透明列電極４ａ
は画素いっばいの幅をとるようにした。

本発明の第１の発明の第４の実施例について説明する。

第８図Ａはこの実施例の平面図、第８図Ｂは第８図Ａの
ａ−ａ’断面図、第８図Ｃは第８図Ａのｂ−ｂ’断面図
である。第８図において、第１図の第１の実施例と同一
部分には同一の記号を用いている。第８図において、３
ａは行電極であって、もっばら陰極となる陰極行電極で
あり、耐スパツタ性の良好なＮｉを用いて厚膜印刷法で
作製した。また３ｂは行電極であって、もっばら陽極と
して作用する陽極行電極であり、電気伝導度の良好な銀
を用いて厚膜印刷法で作製した。このように陰極面積を
大きくすることで、放電電流が大きくなり、より高輝度
の発光を得ることができた。なお、駆動に際しては、陽
極行電極３ｂに、第４図ないし第５図に示した共通線Ｃ
ＯＭに印加される電圧波形を印加し、陰極行電極３ａに
は、。

行電極Ｓ、、Ｓ２．Ｓ、、・・・に印加される電圧波形
を印加すればよい。

次に本発明の第２の発明の一実施倒の平面図を第９図Ａ
に、第９図Ａのａ−ａ’断面図を第９図Ｂに、ｂ−ｂ’
断面図を第９図Ｃに示す。第９図において、第１図と同
一の部分には、同一記号を用いた。第９図において、１
０は行電極３と列電極４を絶縁し、また列電極４を放電
ガス空間７より絶縁する絶縁層である。第９図では、第
１図の実施例と異なり、列電極４も行電極３と同じく第
１絶縁基板１上に積層されるため、第２絶縁基板２には
蛍光体５のみ、または蛍光体５と隔壁６の一部または全
部を形成すればよいので、第２絶縁基板上の構成の自由
度が増大する利点がある。なお、駆動法は第１の実施例
と同様でよかった。

また、この実施例において、第１の発明の第４の実施例
と同じく、行電極３を陰極行電極３ａと陽極行電極３ｂ
に形成し、各々の幅を異なるようにしてもよいことはい
うまでもない。

以上の実施例では蛍光体は、第２絶縁基板上のみに塗布
されている場合について述べたが、これらとはちがって
第１０図に示すように、蛍光体を隔壁の側面にまで塗布
してもよい。このようにすることで、発光に寄与する蛍
光体の量を増やすことができ、さらに高輝度のプラズマ
ディスプレイを得ることができた。

以上本発明の実施例について述べてきたが、本発明の第
１の発明、第２の発明のいずれの実施例の場合も、従来
例に比較して、輝度の半減時間を倍以上にのばすことが
でき、長寿命のカラープラズマディスプレイを得るため
に、非常に有効であった。

また、列電極が絶縁体でおおわれているため、従来にく
らべてより高い電圧を、安定して列電極に与えることが
でき、従って画素の点灯を確実に制御できるようになっ
た。また、この際、列電極に流れる電流は、絶縁体によ
り十分制限できるため、列電極に投入する電力は従来以
下とすることができ、プラズマディスプレイの消費電力
低減にも有効であった。

なお、本実施例の中で示した数値は例示のために示した
ものであり、本発明の適用範囲を制限するものではない
。また電極や絶縁層の製造方法についても、厚膜印刷に
よる必要はなく、蒸着法やスパッタ法で成膜した薄膜を
用いてもよいことは言うまでもない。

また、本実施例ではカラープラズマディスプレイについ
て述べたが、これに限らず、放電ガスにＮｅを主気体と
して用い、Ｎｏ自体の発光を利用して蛍光体は用いない
従来の光重色発光プラズマディスプレイにおいて、本発
明の構造を適用してもよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来にくらべて
、長時間の点灯による蛍光体のイオン衝撃による輝度劣
化が少なく輝度の半減時間が長いプラズマディスプレイ
が得られる。従って、プラズマディスプレイの寿命が長
くなり、プラズマディスプレイの使用上、非常に有用で
ある。また、列電極を絶縁体でおおっているため、列電
極に十分な電圧を印加でき、各画素の点灯制御を確実に
行うことができるようになった。しかも、電流は、絶縁
体により確実に制限されるため、列電極に投入する消費
電力を従来よりへらすことができる効果もあった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の発明のプラズマディスプレイの
第１の実施例を示しており、Ａは平面図、Ｂはａ−ａ’
断面図、Ｃはｂ−ｂ’断面図、第２図は、第１図に示し
た構造のプラズマディスプレイのカラー画素配列を示し
た模式図、第３図は本発明の第１の実施例の電極構成図
、第４図、第５図は本発明の実施例において各部の電極
に印加する電圧波形図、第６図は第１の発明のプラズマ
ディスプレイの第２の実施例の構造図、第７図は第１の
発明のプラズマディスプレイの第３の実施例を示す図、
第８図は第１の発明の第４の実施例を示す図、第９図は
本発明の第２の発明の実施例を示す図、第１０図は蛍光
体の塗布形状を示す図、第１１図は従来のプラズマディ
スプレイの例を示す図である。１・・・・・・第１絶縁基板、２・・・・・・第２絶縁
基板、３・・・・・・行電極、３ａ・・・・・・陰極行
電極、３ｂ・・・・・・陽極行電極、４・・・・・・列
電極、４ａ・・・・・・透明列電極、５・・・・・・蛍
光体、６・・・・・・隔壁、７・・・・・・放電ガス空
間、８・・・・・・画素、９，１０・・・・・・絶縁層
、１３・・・・・・陰極、１４・・・・・・陽極。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放電ガス空間と、放電ガス空間をはさむように並
行におかれた２枚の絶縁基板を有し、第１絶縁基板の放
電ガス空間側の面上には、放電ガス空間に充填した放電
ガスに接して隣接電極間で直流放電を行わせることがで
きる縞状の行電極を有し、第２絶縁基板の放電ガス空間
側の面上には、行電極と直交する方向に延び、放電ガス
空間より絶縁された列電極を有するとともに、放電ガス
空間が隔壁により区画されて成る各画素に対応した位置
に配置された蛍光体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。
（２）放電ガス空間と、放電ガス空間をはさむように並
行におかれた２枚の絶縁基板を有し、第１絶縁基板の放
電ガス空間例の面上には、放電ガス空間に充填した放電
ガス空間に接して、隣接電極間で直流放電を行わせるこ
とができる縞状の行電極及びこの行電極と直交する方向
に、この行電極及び放電ガス空間より絶縁された列電極
を有するとともに、放電ガス空間が隔壁により区画され
て成る各画素に対応した位置に配置された蛍光体を有す
ることを特徴とするプラズマディスプレイ。
（３）請求項１ないし２に記載のプラズマディスプレイ
パネルにおいて、同一画素を通る、隣接する２本の行電
極を１組とし、１組の行電極の少くとも１本に書込パル
ス電圧を印加し、列電極には発光状態に対応したデータ
電圧を書込パルス電圧に同期して印加することにより１
行の画素の放電開始を制御し、ひとたび放電を生じた後
は、１組の行電極間に連続的に印加している放電維持用
のＤＣパルス電圧により放電発光を維持し、また１組の
行電極間に印加する放電維持電圧を停止ないし低下させ
ることにより、１行の画素全ての放電を停止させること
を特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法。