KR100619485B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 전극의 배열 형태가 공용형인 플라즈마 디스플레이 패널에 의한 안정된 순차 표시의 실현을 목적으로 한다.
셀 사이의 전극 면적 편차가 커지기 어려운 형상의 표시 전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 구조와 어드레싱과 전반과 후반으로 나누는 구동 순서를 조합한다. 전반 어드레싱 및 후반 어드레싱의 한쪽 대상은 행 선택에 이용하지 않는 제 1 표시 전극에만 주목했을 때의 배열 순위가 홀수인 제 1 표시 전극이 배치된 행이고, 다른쪽 대상은 배열 순위가 짝수인 제 1 표시 전극이 배치된 행이다.
플라즈마 디스플레이 패널, 표시 전극, 구동 유닛, 수직벽, 수평벽

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 셀 구조를 나타내는 도면.
도 3은 전극 배치의 모식도.
도 4는 표시 전극의 구성을 나타내는 도면.
도 5는 표시 전극의 구성의 변형예를 나타내는 도면.
도 6은 프레임(frame) 분할의 개념도.
도 7은 서브프레임(subframe) 기간의 내역(內譯)을 나타내는 도면.
도 8은 구동 순서도.
도 9는 어드레싱(addressing)에서의 행(行) 선택의 순서를 나타내는 도면.
도 10은 구동 전압 파형의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 표시 전극의 패턴 치수와 휘도(輝度)의 관계를 나타내는 도면.
도 12는 표시 전극의 패턴 치수와 발광(發光) 효율의 관계를 나타내는 도면.
도 13은 표시 전극의 형상의 변형예를 나타내는 도면.
도 14는 어드레스 전극의 형상의 변형예를 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 플라즈마 디스플레이 장치
1 : 플라즈마 디스플레이 패널
70 : 구동 유닛
51 : 화면
291 : 수직벽(垂直壁)
292 : 수평벽(水平壁)
29 : 격벽(隔壁)(방전 장벽)
X, X', Xb : 표시 전극(제 1 표시 전극)
Y, Y', Yb : 표시 전극(제 2 표시 전극)
A, Ab : 어드레스 전극
76 : X드라이버(제 1 드라이버)
77 : Y드라이버(제 2 드라이버)
78 : A드라이버(제 3 드라이버)
71 : 컨트롤러(controller)
y1, y2 : 부분
yb1, yb2 : 부분
411, 415, 411b : 제 1 수평대(水平帶) 패턴
412, 416, 412b : 제 2 수평대 패턴
413, 417, 413b : 수직대(垂直帶) 패턴
D1 : 평면시(平面視) 거리
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동 유닛으로 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
순차(progressive) 형식의 화상 표시는 인터레이스(interlace) 형식의 화상 표시에 비하여 휘도 면에서 우수하다. 고(高)해상도의 안정된 순차 형식의 화상 표시 실현을 위해, 플라즈마 디스플레이 장치의 개량(改良)이 추진되고 있다.
컬러 표시용의 AC형 플라즈마 디스플레이 패널에서 면방전(面放電) 형식이 채용되고 있다. 여기서, 면방전 형식은 셀의 발광량을 결정하는 표시 방전에서 양극 및 음극으로 되는 표시 전극을 앞면 측 또는 뒷면 측의 기판 위에 평행하게 배열하고, 표시 전극쌍과 교차하도록 어드레스 전극을 배열하는 형식이다.
면방전 형식에서의 표시 전극 배열에는 2개의 형태가 있다. 편의적으로 한쪽을 단독형, 다른쪽을 공용형(共用型)이라고 호칭한다. 단독형은 매트릭스 표시의 행마다 한 쌍씩 표시 전극을 배열하는 것이다. 표시 전극의 총수(總數)는 행수(行數)의 2배로 된다. 단독형에서는, 각 행이 제어상 독립되어 있기 때문에 비교적 간단한 구동 순서(sequence)에 의해 순차 표시를 실현할 수 있다. 그러나, 인접하는 행끼리의 전극 틈(역(逆)슬릿이라고 호칭됨)이 비(非)발광 영역으로 되기 때문에, 화면의 이용률은 작다. 공용형은 행수에 1을 더한 개수의 표시 전극을 등간격으로 배열하는 형태이다. 공용형에서는, 인접하는 표시 전극끼리가 면방전을 위한 전극쌍을 구성하여, 모든 표시 전극 틈이 면방전 갭(gap)으로 된다. 공용형 은 수직 해상도(행수) 및 화면의 이용률 면에서 단독형보다도 우수하다. 이러한 단독형 및 공용형의 어느 것일지라도 쌍을 이루는 표시 전극이 평행하기 때문에, 적어도 표시 전극을 따라 나열되는 셀 사이의 방전 간섭을 방지하는 격벽(방전 장벽)이 필요하다.
격벽의 패턴에는, 매트릭스 표시의 열마다 방전 공간을 구획(區劃)하는 스트라이프 패턴과 열 및 행마다(즉, 셀마다) 방전 공간을 구획하는 메시(mesh) 패턴이 있다.
종래, 스트라이프 패턴의 격벽과 공용형의 표시 전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에는, 홀수 행과 짝수 행을 번갈아 점등(點燈)시키는 인터레이스 형식의 구동 순서가 적용되어 있다. 이 구동 순서는 일본국 특개평9-160525호 공보에 개시되어 있다. 또한, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널에서의 표시 전극 형상의 변형예가 일본국 특개2000-113828호 공보에 개시되어 있다. 상기 공보의 도 3에는 셀마다 T자 형상으로 패터닝된 표시 전극(주(主)전극)이 기재되고, 상기 공보의 도 11에는 1행에 관계하는 부분이 사다리 형상인 표시 전극이 기재되어 있다. 전극 형상을 부분적으로 절단한 밴드 형상으로 하는 것의 효과로서, 상기 공보는 열방향의 방전 확장이 억제되는 것 및 방전 전류의 최대값이 저하되는 것을 들고 있다.
한편, 행 사이의 방전 간섭이 일어나지 않는 메시 패턴의 격벽과 공용형의 표시 전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 의해 순차 형식의 표시를 실현하기 위한 구동 순서가 일본국 특개2003-5699호 공보에 기재되어 있다. 이 구동 순서는 행을 특정 규칙에 따라 2개의 그룹으로 나누어 어드레싱을 그룹마다 행하고, 한쪽 그룹에 대한 어드레싱과 다른쪽 그룹에 대한 어드레싱 사이에 전하 조정을 포함하는 리셋 스텝을 개재시키는 것이다.
상기 일본국 특개2003-5699호 공보에 기재되어 있는 구동 순서에 의한 순차 표시에서는 복잡한 벽전하 제어를 수반하기 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널에서의 셀 사이의 동작 조건 편차를 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 동작 조건의 편차는 점등 오류를 초래하여, 표시를 불안정하게 한다. 상세하게는, 패널 외위기(外圍器)를 구성하는 기판쌍의 접합 어긋남 및 격벽에 의해 결정되는 셀 치수의 편차 등에 기인하여 표시 전극의 면적이 설계값보다도 작아진 셀에서는, 어드레스 방전을 발생시키기 위한 전하 형성이 불충분해져, 어드레스 방전의 방전 개시 전압이 다른 셀보다도 높아진다. 이 경우, 어드레스 방전에 실패할 확률이 높다. 반대로, 표시 전극의 면적이 설계값보다도 커진 셀에서는, 어드레스 방전에 의해 과도한 전하가 형성되어, 오(誤)방전이 발생할 확률이 높다.
특히, 플라즈마 디스플레이 패널의 화면 사이즈가 클수록, 또한, 고정밀할수록 셀의 편차가 현저해지기 쉬워, 안정된 순차 표시의 실현이 어렵다.
본 발명은 표시 전극의 배열 형태가 공용형인 플라즈마 디스플레이 패널에 의한 안정된 순차 표시의 실현을 목적으로 하고 있다.
본 발명에서는, 셀 사이의 전극 면적 편차가 커지기 어려운 형상의 표시 전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 구조와 기지(旣知)의 구동 순서를 조합한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널과 그것을 구동하는 구동 유닛을 구비하고 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 행 및 열에 매트릭스 배열된 셀로 이루어지는 화면과, 화면을 열마다 구획하는 수직벽 및 행마다 구획하는 수평벽으로 이루어지는 방전 장벽과, 화면에 행전극으로서 배열된 복수의 제 1 표시 전극과, 제 1 표시 전극과 번갈아 나열되도록 배열되고, 인접하는 행이 1개의 행전극을 공유하는 형식의 행전극 어레이를 제 1 표시 전극과 함께 구성하는 복수의 제 2 표시 전극과, 화면에 열전극으로서 배열된 어드레스 전극을 갖고 있다. 제 2 표시 전극의 각각은 수평벽보다도 폭이 크고, 1행의 전체 길이에 걸쳐 폭이 일정하며, 수평벽과 겹치는 부분의 양측에 수평벽을 따라 일정 간격으로 나열되는 복수의 구멍이 뚫린 밴드 형상으로 형성되어 있다. 구동 유닛은 제 1 표시 전극의 전위를 변화시키는 제 1 드라이버와, 제 2 표시 전극의 전위를 변화시키는 제 2 드라이버와, 어드레스 전극의 전위를 변화시키는 제 3 드라이버와, 제 1 드라이버, 제 2 드라이버, 및 제 3 드라이버의 동작을 제어하는 컨트롤러를 갖고 있다. 컨트롤러에 의한 제어를 규정하는 구동 순서는, (A) 전체 셀의 벽전압을 표시 데이터에 대응시키는 어드레싱이 전반(前半) 어드레싱과 후반(後半) 어드레싱으로 나뉘는 것, (B) 전반 어드레싱과 후반 어드레싱 사이에 전하 조정이 실행되는 것, (C) 후반 어드레싱 후에, 모든 점등해야 할 셀에서 표시해야 할 밝기에 따른 횟수의 표시 방전을 발생시키는 것, (D) 전반 어드레싱 및 후반 어드레싱의 한쪽 대상은 제 1 표시 전극에만 주목했을 때의 배열 순위가 홀수인 제 1 표시 전극이 배치된 행이고, 다른쪽 대상은 배열 순위가 짝수인 제 1 표시 전극이 배치 된 행인 것을 특징으로서 갖는다.
[장치의 개략]
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 매트릭스 표시의 행(row) 및 열(column)을 구성하는 다수의 셀을 가진 AC형 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)(1)과, 셀의 발광을 제어하는 구동 유닛(70)으로 구성되어 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(1)의 화면(51)에는, 면방전 형식의 표시 방전을 발생시키기 위한 전극쌍을 구성하는 n+1개의 제 1 표시 전극(X)과 n개의 제 2 표시 전극(Y)이 행전극으로서 1개씩 번갈아 배열되고, 이들 표시 전극(X, Y)과 교차하도록 어드레스 전극(A)이 열전극으로서 배열되어 있다. 표시 전극(X, Y)은 수평 방향으로 연장되고, 어드레스 전극(A)은 수직 방향으로 연장되어 있다. 표시 전극(X, Y)의 총수 (2n+1)은 1열의 셀 수 2n에 1을 더한 수이며, 어드레스 전극(A)의 총수 m은 열수(列數)와 동일한 수이다. 도 1에 있어서, 표시 전극(X, Y) 및 어드레스 전극(A)의 참조부호의 첨자는 배열 순위를 나타낸다.
[구동 유닛의 구성]
구동 유닛(70)은 구동 제어를 담당하는 컨트롤러(71), 구동 전력을 출력하는 전원 회로(73), 표시 전극(X)의 전위를 변화시키는 X드라이버(76)(제 1 드라이버), 표시 전극(Y)의 전위를 변화시키는 Y드라이버(77)(제 2 드라이버), 및 어드레스 전극(A)의 전위를 변화시키는 A드라이버(78)(제 3 드라이버)를 갖고 있다. Y드라이버(77)는 n개의 표시 전극(Y)에 대한 개별적인 전위 제어를 가능하게 하는 스캔 회 로를 포함한다.
구동 유닛(70)에는 TV 튜너(tuner) 및 컴퓨터 등의 화상 출력 장치로부터 R, G, B 3색의 휘도 레벨을 나타내는 프레임 데이터(Df)가 각종 동기(同期) 신호와 함께 입력된다. 프레임 데이터(Df)는 컨트롤러(71) 중의 프레임 메모리에 일시적으로 기억된다. 컨트롤러(71)는 프레임 데이터(Df)를 계조 표시를 위한 서브필드(subfield) 데이터(Dsf)로 변환하여 A드라이버(78)에 직렬(serial) 전송한다. 서브필드 데이터(Dsf)는 1셀당 1비트의 표시 데이터로서, 그 각 비트의 값은 해당하는 1개의 서브필드에서의 셀의 발광 여부, 엄밀하게는 어드레스 방전 여부를 나타낸다.
[셀 구조의 개요]
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 셀 구조를 나타낸다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널(1)에서의 3×2개의 셀에 대응한 부분을 내부 구조를 잘 알 수 있도록 한 쌍의 기판구체(基板構體)(10, 20)를 분리시켜 도시하고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(1)은 한 쌍의 기판구체(10, 20)로 이루어진다. 기판구체는 화면 사이즈 이상의 크기의 유리 기판과 다른 적어도 1종의 패널 구성요소로 이루어지는 구조체를 의미한다. 앞면 측의 기판구체(10)는 유리 기판(11), 표시 전극(X, Y), 유전체층(17), 및 보호막(18)으로 구성된다. 표시 전극(X, Y)은 유전체층(17) 및 보호막(18)에 의해 피복되어 있다. 뒷면 측의 기판구체(20)는 유리 기판(21), 어드레스 전극(A), 절연층(24), 메시 패턴의 방전 장벽인 격벽(29), 및 형광체층(28R, 28G, 28B)으로 구성된다. 격벽(29)은 화면을 열마다 구획하는 복수의 수직벽(291)과 행마다 구획하는 복수의 수평벽(292)이 일체로 된 구조체이다. 격벽(29)에서의 수직벽(291)과 수평벽(292)이 교차하는 부분은 수직벽(291)과 수평벽(292)의 공통 부분이다. 형광체층(28R, 28G, 28B)은 방전 가스가 방사(放射)하는 자외선에 의해 여기(勵起)되어 발광한다. 도면 중의 괄호 내의 알파벳 R, G, B는 형광체의 발광색을 나타낸다.
[전극 구조]
도 3은 전극 배치의 모식도이다. 도 3에서는 3행 4열의 매트릭스가 예시되어 있으며, 각각의 셀 위치가 1점쇄선의 타원으로 도시되어 있다.
표시 전극(X1, X2, Y1, Y2)의 각각은 면방전 갭을 형성하는 굵은 밴드 형상의 투명 도전막(41)과, 전기 저항을 저하시키는 버스 도체(導體)인 가는 밴드 형상의 금속막(42)으로 구성되어 있다. 인접하는 표시 전극의 쌍, 즉, X1과 Y1, Y1 과 X2, 및 X2와 Y2가 면방전을 위한 전극쌍(양극 및 음극)을 구성한다. 배열 양단(兩端)의 표시 전극(X1, Y2)은 1행의 표시에 관계하고, 다른 표시 전극(X2, Y1 )은 인접하는 2행의 표시에 관계한다. 즉, 표시 전극 배열은 공용형이다.
표시 전극(X1, X2, Y1, Y2) 중의 표시 전극(Y1, Y2)이 어드레싱에서 행 선택을 위한 스캔 전극으로 된다. 따라서, 특히 표시 전극(Y1, Y2)에 대해서는, 셀 사이의 동작 조건 편차가 발생하기 어려운 형상이 적용된다. 또한, 예시에서는 복수회의 표시 방전을 안정되게 발생시키기 위하여, 표시 전극(X1, X2)이 표시 전극(Y1, Y2)과 동일한 형상으로 형성된다.
도 4는 표시 전극(Y)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)∼(c)는 평면도, 도 4의 (d)는 단면도이다. 표시 전극의 형상은 투명 도전막에 의해 결정되기 때문에, 도 4의 (a)∼(c)에서는 금속막의 도시를 생략하고 있다.
표시 전극(Y)은, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 수평벽(292)보다도 폭이 크고, 1행의 전체 길이에 걸쳐 폭이 일정하며, 수평벽(292)과 겹치는 부분의 양측에 수평벽(292)을 따라 일정 간격으로 나열되는 복수의 사각형 구멍(45)이 뚫린 선대칭의 밴드 형상으로 형성된다. 각 구멍(45)은 수평벽(292)과 부분적으로 겹치는 크기를 갖는다. 표시 전극(Y)을 열방향으로 2분할한 2개의 부분(y1, y2) 각각이 1행의 표시에 관계한다. 전극 형상을 보다 상세하게 설명한다.
도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 한쪽 부분(y1)은 사다리 형상이며, 수평벽(292)과 겹치는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 1 수평대 패턴(411)과, 수평벽(292)과 겹치지 않는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 2 수평대 패턴(412)과, 수직벽(291)과 겹치지 않는 위치에서 제 1 수평대 패턴(411)과 제 2 수평대 패턴(412)을 연결하는 복수의 수직대 패턴(413)으로 이루어진다. 수직대 패턴(413)에 의해 분단(分斷)된 수평대 패턴 사이의 틈이 상술한 구멍(45)이다. 마찬가지로, 나머지 한쪽 부분(y2)도 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이 사다리 형상이며, 수평벽(292)과 겹치는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 1 수평대 패턴(415)과, 수평벽(292)과 겹치지 않는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 2 수평대 패턴(416)과, 수직벽(291)과 겹치지 않는 위치에서 제 1 수평대 패턴(415)과 제 2 수평대 패턴(416)을 연결하는 복수의 수직대 패턴(417)으로 이루어진다. 수직대 패턴(413, 417)은 수직벽(291)끼리의 틈의 중앙에 틈마다 1개씩 설치되고, 각 셀의 전극 형상은 동일하다.
표시 전극(Y)에 구멍(45)이 뚫려 있음으로써, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 제조에서 표시 전극(Y)과 수평벽(292)의 위치 결정이 수직 방향으로 어긋나도, 구멍(45)이 뚫려 있지 않은 경우에 비하여 각 셀에서의 전극 면적의 증감량이 적다. 표시 전극(Y)의 배치가 수평벽(292)에 대하여 경사지면, 행 내의 셀 사이에서 전극 면적의 증감량에 차가 생기지만, 그 차는 구멍(45)이 뚫려 있지 않은 경우에 비하여 경미(輕微)하다. 수직대 패턴(413, 417)이 수직벽(291)끼리의 틈의 중앙에 위치함으로써, 표시 전극(Y)과 수평벽(292)의 위치 결정이 수평 방향으로 어긋나도, 각 셀의 전극 면적은 변화하지 않는다. 또한, 수평대 패턴(412, 416)이 1행 분의 셀에 걸침으로써, 셀마다 분단되어 있는 경우(예를 들어, T자 형상으로 패터닝된 전극)에 비하여, 표시 전극(Y)과 수평벽(292)의 위치 결정이 수직 방향으로 어긋나도, 전극과 격벽의 위치 관계에 의존하는 방전 특성의 변화가 경미하다.
도 4의 (d)에 도시되는 수평대 패턴(412, 416)의 폭 W1, 및 수평대 패턴(412, 416)과 수평벽(292) 상면과의 평면시 거리(D1)는 셀 사이즈에 따라 적절히 선정해야만 한다. 구체적인 예는 후술한다. 또한, 표시 전극(Y)의 위치 어긋남에 의해 2행의 동작 조건이 불균등해지는 것을 방지하기 위해, 금속막(42)의 폭 W2는 수평벽(292) 정상부의 폭 W3보다 작게 하는 것이 바람직하다. 위치 결정의 정밀도로부터 보아 폭 W2와 폭 W3의 차가 20㎛ 이상인 것이 좋다.
도 5는 표시 전극의 구성의 변형예를 나타내는 도면이다. 표시 전극(Y')은 전체 형상이 사다리 형상인 투명 도전막(41')과, 투명 도전막(41')의 폭방향 중앙에 겹치는 가는 밴드 형상의 금속막(42)으로 이루어진다. 표시 전극(Y')의 형상도 도 4의 (a)의 표시 전극(Y)과 동일하게, 금속막(42)을 따라 일정 간격으로 나열되는 복수의 사각형 구멍(45')이 뚫린 선대칭의 밴드 형상이다.
[구동 방법]
다음으로, 플라즈마 디스플레이 장치(100)에서의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동 방법을 설명한다. 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동에는 일본국 특개2003-5699호 공보에 기재되어 있는 순차 표시를 위한 구동 방법이 적용된다.
도 6은 프레임 분할의 개념도이다. 입력 화상인 시계열(時系列)의 프레임(F)은 휘도의 가중치를 부여한 q개의 서브프레임(SF1, SF2, SF3, SF4, …, SFq)(이하, 표시 순서를 나타내는 첨자를 생략함)으로 치환된다. 휘도의 가중치 {W1, W2, W3, W4, …, Wq}는 표시 방전의 횟수를 규정한다. 서브프레임 배열은 가중치의 순서일 수도 있고, 다른 순서일 수도 있다. 다만, q개의 서브프레임(SF)에는 2종류의 어드레스 순서가 번갈아 적용된다. 여기서, 한쪽 어드레스 순서를 적용하는 서브프레임을 "서브프레임 A", 다른쪽 어드레스 순서를 적용하는 서브프레임을 "서브프레임 B"라고 정의한다. 예시에서는 서브프레임 수 q가 짝수이며, 모든 프레임(F)에 있어서, 표시 순위가 홀수인 서브프레임이 "서브프레임 A"이고, 표시 순 위가 짝수인 서브프레임이 "서브프레임 B"이다. 도면 중의 괄호 내의 알파벳 A 및 B는 이 구별을 나타내고 있다.
도 7은 서브프레임 기간의 내역을 나타낸다. 1개의 서브프레임에 할당되는 서브프레임 기간(TSF)은 전반 리셋 기간(TR1), 전반 어드레스 기간(TA1), 후반 리셋 기간(TR2), 후반 어드레스 기간(TA2), 및 서스테인 기간(TS)으로 나뉜다.
전반 리셋 기간(TR1)은 후술하는 제 1 및 제 2 그룹의 한쪽에 속하는 행에 대해서 전하 조정을 행하기 위한 기간이다. 전반 어드레스 기간(TA1)은 전하 조정을 종료한 행을 대상으로 어드레싱을 행하기 위한 기간이다. 후반 리셋 기간(TR2)은 어드레싱을 종료한 행이 갖는 어드레스 정보를 유지하면서 나머지 행에 대해서 전하 조정을 행하기 위한 기간이다. 그리고, 서스테인 기간(TS)은, 제 1 및 제 2 양 그룹의 행에 있어서, 표시해야 할 밝기에 따른 횟수의 표시 방전을 발생시키기 위한 기간이다.
제 1 그룹에 속하는 행은, 행전극 중의 표시 전극(X)에만 주목했을 때의 배열 순위가 홀수인 표시 전극(X)(이하, 이것을 표시 전극 Xodd라고 함)이 배치된 행이다. 제 2 그룹에 속하는 행은, 배열 순위가 짝수인 표시 전극(X)(이하, 이것을 표시 전극 Xeven이라고 함)이 배치된 행이다. 전하 조정은 전극 사이에 순간값이 완만하게 증가하는 파형의 전압을 인가하고, 그것에 의해 인가 전압과 방전 개시 전압의 차에 상당하는 벽전압을 발생시키는 스텝이다. 전하 조정은, 어드레싱의 준비로서 어드레싱 대상의 셀의 벽전하를 균등화하는 소위 리셋 스텝의 일종이다. 어드레싱은 표시 데이터에 따라 서스테인 기간(TS)에 점등해야 할 셀의 벽전압(절 대값)을 점등해야 하지 않을 셀의 벽전압보다도 높게 하는 스텝이다.
도 8은 구동 순서도, 도 9는 어드레싱에서의 행 선택의 순서를 나타내는 도면이다. 서브프레임 A에서는, 제 1 그룹의 행(LINE 1, 4, 5, 8, 9, …, 2n)에 대해서 어드레싱을 행한 후에, 제 2 그룹의 행(LINE 2, 3, 6, 7, 10, 11, …, 2n-1)에 대해서 어드레싱이 실행된다. 이것에 대하여 서브프레임 B에서는, 제 2 그룹의 행에 대해서 어드레싱을 행한 후에, 제 1 그룹의 행에 대해서 어드레싱이 실행된다. 이와 같이 어드레스 순서를 서브프레임마다 전환할 경우에는, 제 1 리셋 기간(TR1)에서 전하 조정에 앞서 전체 셀의 전하 균등화를 행할 필요가 없다. 균등화의 생략은 어드레싱 준비 스텝의 소요 시간을 단축한다. 다만, 순차 표시를 실현하는데 어드레스 순서의 전환이 필수적이지는 않다. 서브프레임 A와 서브프레임 B의 분류를 행하지 않고, 모든 서브프레임에 대해서 동일한 순서로 어드레싱을 행할 수도 있다.
또한, 도 8의 순서에 있어서, 후반 리셋 기간(TR2)에서 실행되는 리셋 1은 전반 어드레싱에서 방전시키지 않은 셀에 대하여 후반 어드레싱에서 반응하지 않도록 전하의 소거를 행하는 스텝이고, 리셋 2는 소정 전하의 형성과 그것에 연속되는 전하 조정을 합친 스텝이다.
도 10은 구동 전압 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
전반 리셋 기간(TR1)에서는, 대상 행의 표시 전극(X)(Xodd 또는 Xeven)을 전위 Vx로 바이어스하고, 표시 전극(Y)에 램프 파형 펄스를 인가한다. 후반 리셋 기간(TR2)의 구동은 3단계이다. 제 1 단계에서는 어드레스 전극(A)을 바이어스하고, 표시 전극(Y)에 램프 파형 펄스를 인가한다. 제 2 단계에서는 대상 행의 표시 전극(X)(Xeven 또는 Xodd)에 대한 도달 전위 Vq의 램프 파형 펄스 인가와, 나머지 표시 전극(X)(Xodd 또는 Xeven)에 대한 진폭(振幅) Vs의 사각형 펄스 인가와, 표시 전극(Y)에 대한 도달 전위 Vs의 램프 파형 펄스 인가를 병행(竝行)하여 행한다.
전반 어드레스 기간(TA1) 및 후반 어드레스 기간(TA2)에서의 어드레싱 시에는, 대상 행의 표시 전극(X)(Xodd 또는 Xeven)을 전위 Vx로 바이어스하고, 대상 행의 표시 전극(Y)에 차례로 스캔 펄스 Py를 인가한다. 스캔 펄스 Py의 인가에 의한 행 선택에 동기시켜, 표시 데이터에 의해 특정되는 어드레스 전극(A)에 진폭 Va의 어드레스 펄스 Pa를 인가한다. 스캔 펄스 Py 및 어드레스 펄스 Pa의 양쪽이 인가된 셀에서 어드레스 방전이 발생한다. 어드레싱의 개시 시점에서는, 그 직전의 전하 조정에 의해, 어드레싱 대상의 행은 어드레스 방전이 발생하는 상태로 되고, 어드레싱 대상이 아닌 행은 어드레스 방전이 발생하지 않는 상태로 된다.
서스테인 기간(TS)에서는, 표시 전극(Y)과 표시 전극(X)(Xodd 및 Xeven)에 번갈아 진폭 Vs의 서스테인 펄스 Ps를 인가한다. 그 이전의 어드레싱에 의해 소정량의 벽전하가 형성된 셀에서 서스테인 펄스 Ps의 인가마다 표시 방전인 면방전이 발생한다.
도 10의 파형에서의 주요한 전압의 전형적인 예를 이하에 나타낸다.
Vq=-140V, Vx=90V, Vs=170V, Vy=-170V, Vsc=120V, Va=70V
이상의 구동 순서에서는, 전반 어드레싱에서 전하가 형성된 점등해야 할 셀의 전하량을 서스테인 기간(TS)까지 유지해야만 한다. 그러나, 후반 어드레싱의 준비로서 전하 조정을 행하기 위해, 표시 전극(Y)에 대하여 어느 정도 높은 전압을 인가해야만 한다. 점등해야 할 셀의 표시 전극(Y) 근방에는 전반 어드레싱에서 플러스 극성의 전하가 축적되기 때문에, 축적량이 과도할 경우에는, 전반 어드레싱 후에 표시 전극(Y)에 플러스 극성의 전압을 인가한 시점에서 과도한 전하를 갖는 셀에서 오방전이 발생하고, 그 결과, 표시 방전이 발생하지 않는 경우가 있다. 따라서, 전하의 축적량을 적정하게 제어하는 것이 중요하다. 상술한 형상을 갖는 표시 전극(Y)은 셀 사이의 동작 조건 편차를 저감시키는 효과를 갖기 때문에, 상술한 구동 순서에 의한 순차 표시에 적합하다.
[표시 전극의 치수 조건]
도 11 및 도 12는 표시 전극의 패턴 치수만이 다른 42인치 사이즈의 화면을 갖는 복수의 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하고, 면방전 갭 길이(표시 전극간 거리) Sg를 파라미터로 하여, 휘도와 발광 효율의 각각에 대한 평면시 거리 의존성을 조사한 결과를 나타낸다. 평면시 거리는 도 4의 (b)∼(d)에 도시되는 수평대 패턴(412, 416)과 수평벽(292) 상면과의 거리 D1이다. 도 11로부터 거리 D1이 80㎛를 초과하면 휘도의 저하가 현저해짐을 알 수 있다. 또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 발광 효율은 거리 D1이 커짐에 따라 저하된다. 그러나, 거리 D1이 작을수록 제조 시의 위치 맞춤 어긋남에 의한 셀의 전극 면적으로의 영향이 크다. 구동의 신뢰성의 관점에서는 거리 D1이 큰 것이 좋다. 대량생산에서의 위치 맞춤의 정밀도를 고려하면, 거리 D1을 30㎛ 이상으로 할 필요가 있다. 이상의 것으로부터, 거리 D1의 값으로서는, 30∼80㎛ 범위 내의 값이 바람직하다.
[전극의 변형예]
도 13은 표시 전극의 형상의 변형예를 나타낸다. 전극 배치의 모식도인 도 13의 (a)에서는 도 3과 동일하게 3행 4열의 매트릭스가 예시되어 있으며, 각각의 셀 위치가 1점쇄선의 타원으로 도시되어 있다. 표시 전극의 요부 확대도인 도 13의 (b)에서는 금속막의 도시가 생략되어 있다.
표시 전극(Xb, Yb)의 각각은 면방전 갭을 형성하는 굵은 밴드 형상의 투명 도전막(41b)과, 전기 저항을 저하시키는 버스 도체인 가는 밴드 형상의 금속막(42b)으로 구성되어 있다. 표시 전극(Xb)의 형상은 표시 전극(Yb)의 형상과 동일하다. 여기서는, 표시 전극(Yb)에 주목하여 형상을 설명한다.
도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 표시 전극(Yb)은 수평벽(292)보다도 폭이 크고, 또한, 수평벽(292)과 겹치는 부분의 양측에 수평벽(292)을 따라 일정 간격으로 나열되는 복수의 사각형 구멍이 뚫린 선대칭의 밴드 형상으로 형성된다. 표시 전극(Yb)을 열방향으로 2분할한 2개의 사다리 형상 부분(yb1, yb2)의 각각이 1행의 표시에 관계한다. 한쪽 부분(yb1)은 수평벽(292)과 겹치는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 1 수평대 패턴(411b)과, 수평벽(292)과 겹치지 않는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 2 수평대 패턴(412b)과, 수직벽(291)과 겹치지 않는 위치에서 제 1 수평대 패턴(411b)과 제 2 수평대 패턴(412b)을 연결하는 복수의 수직대 패턴(413b)으로 이루어진다. 나머지 한쪽 부분(yb2)도 부분(yb1)과 동일하다. 표시 전극(Yb)의 형상도 도 3의 형상과 동일하게 기판쌍의 위치 맞춤 어긋남의 영향 저감 면에서 유리하다. 수직대 패턴(413b)이 적을수록 어긋남의 영향이 작다. 그 러나, 도전성을 확보하기 위해서는 수직대 패턴(413b)을 생략할 수는 없다.
표시 전극(Yb)의 특징은 수직대 패턴(413b)이 특정한 셀에만 배치되어 있는 것이다. 구체적으로는, 발광색이 녹색(G)인 셀에만 수직대 패턴(413b)이 배치되고, 발광색이 적색(R)인 셀 및 발광색이 청색(B)인 셀에서는 수평대 패턴(411b)과 수평대 패턴(412b)이 완전하게 떨어져 있다. 적색의 셀 및 청색의 셀에는, 녹색 셀의 수직대 패턴(413b)을 통하여 금속막(42b)으로부터 방전 전류가 공급된다.
수직대 패턴(413b)을 갖는 셀은 다른 셀에 비하여 방전 영역이 넓고, 휘도가 높다. RGB 3색 중에서 어느 하나의 색의 셀에 수직대 패턴(413b)을 배치하면, 비시감도(比視感度)가 가장 큰 G의 셀에 배치하는 것이 고휘도화 면에서 최적이다.
한편, 표시 전극(Yb)과 어드레스 전극(A) 사이의 방전에서의 방전 개시 전압은 형광체의 재질(材質)에 의존한다. 일반적으로, 발광색에 따라 방전 개시 전압이 다르다. 전체 셀에 균등하게 전극이 배치된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 예를 들어, R의 형광체로서 (Y, Gd)BO3:Eu3+, G의 형광체로서 Zn2SiO 4:Mn2+, B의 형광체로서 BaMgAl10O17:Eu2+을 이용한 경우, 전체 셀에서 어드레스 방전을 발생시킬 때의 방전 개시 전압 Vfn은, R의 셀에서는 175V, G의 셀에서는 205V, B의 셀에서는 200V라는 측정 결과가 얻어졌다.
수직대 패턴(413b)을 배치하면, 배치하지 않는 경우보다도 전극 면적이 커진다. 즉, 수직대 패턴(413b)의 배치에는 방전 개시 전압 Vfn을 저하시키는 효과가 있다. 따라서, R, G, B의 3색으로부터 방전 개시 전압 Vfn이 높은 순서로 1색 또는 2색을 선택하고, 선택한 색의 셀에만 수직대 패턴(413b)을 배치하면, 방전 개시 전압 Vfn의 차이가 저감되어 어드레스 방전 조건이 균등화되기 때문에, 구동 전압 설정의 허용 범위(마진)가 넓어진다.
도 14는 어드레스 전극의 형상의 변형예를 나타낸다. 상술한 구동 순서에 의해 순차 표시를 행할 경우에는, 각 표시 전극(Y)을 공용하는 인접한 2행에 있어서, 어드레스 방전의 방전 개시 전압을 대략 동등하게 하는 것이 바람직하다. 특히, 어드레싱의 순서를 서브프레임마다 전환하는 순서에서 방전 개시 전압의 균등화는 중요하다. 방전 개시 전압에 차가 있으면, 전반 어드레싱의 대상이 방전 개시 전압이 낮은 행인 서브프레임에 있어서, 어드레스 방전에 의해 과도한 전하가 축적되어 오방전이 발생할 우려가 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 어드레스 전극(Ab)은 표시 전극(Y)과 대향하는 부분이 국부적으로 굵은 밴드 형상으로 형성된다. 어드레스 전극(Ab)의 굵은 부분인 패드는 격벽(29)의 수평벽으로부터 떨어지고, 또한, 수평벽에 대하여 대칭으로 되는 위치에 배치되어 있다. 패드의 배치에 의해, 기판쌍의 위치 맞춤이 어긋나도 어드레스 전극(Ab)에서의 표시 전극(Y)과의 대향 면적이 거의 변화하지 않기 때문에, 셀 사이의 방전 개시 전압 편차는 생기지 않는다.
특허청구범위의 청구항 1 내지 10에 기재된 발명에 의하면, 표시 전극의 배열 형태가 공용형인 화면에서의 안정된 순차 표시를 실현할 수 있다.

Claims (10)

  1. 순차(progressive) 형식의 화상 표시를 행하는 플라즈마 디스플레이 장치로서,
    AC형 플라즈마 디스플레이 패널과 그것을 구동하는 구동 유닛을 구비하고 있으며,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널은,
    행 및 열에 매트릭스 배열된 셀로 이루어지는 화면과,
    상기 화면을 열마다 구획하는 수직벽(垂直壁) 및 행마다 구획하는 수평벽(水平壁)으로 이루어지는 방전(放電) 장벽과,
    상기 화면에 행(行)전극으로서 배열된 복수의 제 1 표시 전극과,
    상기 제 1 표시 전극과 번갈아 나열되도록 배열되고, 인접하는 행이 1개의 행전극을 공유하는 형식의 행전극 어레이를 상기 제 1 표시 전극과 함께 구성하는 복수의 제 2 표시 전극과,
    상기 화면에 열(列)전극으로서 배열된 어드레스 전극을 갖고,
    상기 제 2 표시 전극의 각각은 상기 수평벽과 겹치는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 1 수평대 패턴과, 상기 수평벽과 겹치지 않는 위치에서 1행 분의 셀에 걸치는 제 2 수평대 패턴과, 상기 수직벽과 겹치지 않는 위치에서 상기 제 1 수평대 패턴과 제 2 수평대 패턴을 연결하는 복수의 수직대 패턴으로 이루어지고, 상기 수평벽과 겹치는 상기 제 1 수평대 패턴의 양측에 상기 수평벽을 따라 일정 간격으로 나열되는 복수의 구멍을 구비한 사다리 형상으로 형성되어 있으며,
    수평벽의 양측으로부터 제 2 표시 전극의 각 제 2 수평대 패턴까지의 거리(D1)가 각각 30㎛ 내지 80㎛이고, 또한 수평벽과 겹치는 제 1 수평대 패턴의 폭(W2)이 수평벽의 폭(W3)보다 20㎛ 이상 작고,
    상기 구동 유닛은,
    상기 제 1 표시 전극의 전위를 변화시키는 제 1 드라이버와,
    상기 제 2 표시 전극의 전위를 변화시키는 제 2 드라이버와,
    상기 어드레스 전극의 전위를 변화시키는 제 3 드라이버와,
    상기 제 1 드라이버, 제 2 드라이버, 및 제 3 드라이버의 동작을 제어하는 컨트롤러(controller)를 갖고,
    상기 컨트롤러에 의한 제어를 규정하는 구동 순서(sequence)는,
    (A) 전체 셀의 벽전압을 표시 데이터에 대응시키는 어드레싱(addressing)이 전반(前半) 어드레싱과 후반(後半) 어드레싱으로 나뉘는 것,
    (B) 상기 전반 어드레싱과 후반 어드레싱 사이에 후반 어드레싱을 위한 전하 조정이 실행되는 것,
    (C) 상기 후반 어드레싱 후에, 모든 점등해야 할 셀에서 표시해야 할 밝기에 따른 횟수의 표시 방전을 발생시키는 것,
    (D) 상기 전반 어드레싱 및 후반 어드레싱의 한쪽 대상은 상기 제 1 표시 전극에만 주목했을 때의 배열 순위가 홀수인 제 1 표시 전극이 배치된 행이고, 다른쪽 대상은 배열 순위가 짝수인 제 1 표시 전극이 배치된 행인 것을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직대 패턴은 전체 셀에 균등하게 배치되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화면의 행은 발광색이 적색인 셀, 발광색이 녹색인 셀, 및 발광색이 청색인 셀을 적어도 1개씩 포함하는 셀 세트의 집합이고,
    상기 수직대 패턴은 상기 3개의 발광색 중에서 선택된 1색 또는 2색과 동일한 발광색의 셀에만 배치되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수직대 패턴은 발광색으로 분류한 3종의 셀 중에서 휘도가 큰 것으로부 터 차례로 선택된 1종 또는 2종의 셀에만 배치되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 수직대 패턴은 발광색으로 분류한 3종의 셀 중에서 제 2 표시 전극과 어드레스 전극 사이의 방전 개시 전압이 높은 것으로부터 차례로 선택된 1종 또는 2종의 셀에만 배치되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 수직대 패턴은 발광색이 녹색인 셀에만 배치되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스 전극의 각각은 상기 제 2 표시 전극과 대향하는 부분의 폭이 상기 제 1 표시 전극과 대향하는 부분의 폭보다도 큰 밴드 형상으로 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 표시 전극의 각각은 상기 제 2 표시 전극의 폭을 결정하는 패터닝된 투명 도전막과, 상기 투명 도전막에서의 폭방향 중앙 부분에 겹치는 패터닝된 밴드 형상의 금속막으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
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