KR100676878B1 - 플라즈마 표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

각 표시셀이, 전자빔에 의해 여기되어 200 내지 300nm의 파장 범위에서 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 광을 방출하는 산화마그네슘 결정을 포함하는 산화마그네슘층을 포함하고 있는, 플라즈마 표시패널을 갖는 플라즈마 표시장치. 어드레스 기간에 있어서, 행전극 구동회로는, 행전극쌍들 중 일방의 행전극들에 주사 펄스를 교대로 인가하는 한편, 열전극 구동회로는, 주사 펄스가 인가되는 일방의 행전극에 대응하는 데이터 펄스들을 열전극에 공급한다.

Description

플라즈마 표시장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
도1은, 종래의 플라즈마 표시장치의 구성을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도2는, 도1에 나타낸 플라즈마 표시장치에 채용되는 발광구동흐름의 일례를 나타내는 다이어그램이다.
도3은, 도2에 나타낸 발광구동흐름에 따라 PDP에 인가된 다양한 구동 펄스들, 및 상기 펄스들이 인가되는 타이밍들을 나타내는 다이어그램이다.
도4는, 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 다이어그램이다.
도5는, 도4의 장치의 표시화면에서 본 경우에 있어서, PDP의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도6은, 도5에 나타낸 V3-V3 라인을 따라 취해진 단면을 나타내는 다이어그램이다.
도7은, 도5에 나타낸 W2-W2 라인을 따라 취해진 단면을 나타내는 다이어그램이다.
도8은, 입방체의 다중 결정구조를 갖는 산화마그네슘 단결정을 나타내는 다이어그램이다.
도9는, 입방체의 다중 결정구조를 갖는 산화마그네슘 단결정을 나타내는 다이어그램이다.
도10은, 유전체층 및 증가된 유전체층의 표면에 산화마그네슘 단결정 분말이 어떻게 부착되어 산화마그네슘층을 형성하는지를 나타내는 다이어그램이다.
도11은, 도4에 나타낸 플라즈마 표시장치에 채용된 발광구동흐름의 일례를 나타내는 다이어그램이다.
도12는, 상기 발광구동흐름에 따라 PDP에 인가된 다양한 구동펄스들 및 상기 펄스들이 인가되는 타이밍을 나타내는 다이어그램이다.
도13은, 산화마그네슘 단결정 분말의 입경과 CL발광의 파장 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도14는, 산화마그네슘 단결정 분말과 235nm의 CL발광의 강도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도15는, 표시셀 PC내에 산화마그네슘층이 형성되지 않은 경우의 방전 확률, 종래의 기상증착법에 따라 산화마그네슘층이 형성되는 경우의 방전 확률, 및 다결정 구조로 산화마그네슘층이 형성되는 경우의 방전 확률을 나타내는 다이어그램이다.
도16은, 피크가 235nm에서 존재하는, CL발광의 강도와 방전 지연 시간 사이의 대응 관계를 나타내는 다이어그램이다.
도17은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 다이어그램이다.
본 발명은 플라즈마 표시패널이 사용된 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.
플라즈마 표시패널(PDP)을 구동하기 위해, 1 필드 표시기간은, 어드레스 기간 및 서스테인 기간을 포함하는 복수의 서브 필드로 구성되어 다계조 레벨에서 화상을 표시한다. 계조표시방법에 있어서, 고정세화를 위해 표시라인의 수를 증가시키는 경우 또는 증가된 계조레벨의 수에 대해 서브필드의 수가 증가된 경우, 1 필드의 표시기간에 있어서의 어드레스 기간의 비율이 상대적으로 증대된다. 상기 어드레스 기간의 증대를 억제하기 위해, 단순히 주사펄스의 펄스폭을 좁게 하면, 지연 방전 등으로 인해 선택방전이 불확실해진다. 상기 문제를 해결하기 위해, PDP의 열전극을 두 그룹으로, 즉, 패널의 상부와 하부 영역으로 분할하고, 이에 의해 패널의 상부와 하부에서 어드레스 주사를 동시에 행하여, 어드레스 기간을 반으로 감소시키는 구동방법이 채용되고 있다. 여기서 사용되는 필드는 NTSC 표준의 영상신호와 같은 인터레이스 영상신호를 고려한 경우로서, 넌인터레이스 영상신호에 있어서의 프레임에 대응된다.
도1은, 종래의 구동방법을 사용한 플라즈마 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 상기 플라즈마 표시장치는 PDP(100), 구동제어회로(101), X-행전극 구동회로(102), Y-행전극 구동회로(102), Y-행전극 구동회로(103), 상부 열전극 구동회로(104), 및 하부 열전극 구동회로(105)를 포함한다. 상기 PDP(100)는, 어드레스 전극으로서 열전극 Du1-Dum 및 열전극 Dd1-Ddm과, 상기 열전극에 교차하여 배치된 행전극 X1-Xn 및 행전극 Y1-Yn을 포함한다. 상기 열전극 Du1-Dum은 패널의 상부 영역에 있는 열전극이며, 행전극 X1-Xn/2 및 행전극 Y1-Yn/2과 교차한다. 상기 행전극 Dd1-Ddm는 패널의 하부 영역에 있는 열전극이며, Xn/2 +1 - Xn 및 행전극 Yn/2 +1 - Yn 과 교차한다. 행전극쌍 (X1,Y1), (X2,Y2), (X3,Y3),…,(Xn,Yn)는, PDP(100)상에 제1 표시라인 내지 제n 표시라인으로서 각각 기능한다. 각 표시라인과 열전극 Du1-Dum 및 열전극 Dd1-Ddm 각각의 교차점에 표시셀 CS가 형성되어 화소로서 기능한다.
상기 구동제어회로(101)는 입력영상신호에 따라 X-행전극 구동회로(102), Y-행전극 구동회로(103), 상부 열전극 구동회로(104), 및 하부 열전극 구동회로(105)에 대해 상기 서브필드법에 따른 제어신호를 생성한다.
도2는, 상기 서브필드법에 따른 발광구동흐름을 나타낸다. 상기 발광구동흐름에서는, 입력영상신호의 각 필드(프레임)에 대한 표시기간, 즉, 화상의 1화면을 표시하는 데 소요되는 단위표시기간에 있어서, N서브필드 SF1-SFN이 실행된다. 상기 서브필드 SF1-SFN의 각각은 어드레스 행정 W, 서스테인 행정 I, 및 소거 행정 E을 포함한다. 제1 서브필드 SF1만이 리셋 행정 R을 포함한다. 상기 서브필드 SF1-SFN는 각 필드에 있어서, 휘도에 대해 오름순으로 웨이팅되어 있다. 구체적으로, 제1 서브필드 SF1는 최소의 휘도가중계수를 갖고, 최후 서브필드 SFN는 최대 휘도웨이팅 계수를 갖는다. 어드레스 행정 W에 있어서의 주사펄스는, 패널의 상부 영역 에 있어서 행전극 Y1에 최초로 인가되고, 행전극 Y2, Y3, …, Yn/2 에 순차적으로 인가된다. 상기 인가와 동시에, 패널의 하부 영역에 상기 주사펄스가 행전극 Yn에 인가되고, 행전극 Yn-1, Yn-2, …, Yn/2 +1에 순차적으로 인가된다.
X-행전극 구동회로(102)는, 구동제어회로(101)로부터 공급된 제어신호에 따라, PDP(100)의 행전극 X1-Xn의 각각에 다양한 구동펄스를 인가한다. Y-행전극 구동회로(103)는, 구동제어회로(101)로부터 공급된 제어신호에 따라, PDP(100)의 행전극 Y1-Yn의 각각에 다양한 구동펄스를 인가한다. 상부 열전극 구동회로(104)는, 구동제어회로(101)로부터 공급된 제어신호에 따라, PDP(100)의 열전극 Du1-Dum에 화소 데이터 펄스를 인가한다. 하부 열전극 구동회로(105)는, 구동제어회로(101)로부터 공급된 제어신호에 따라, PDP(100)의 열전극 Dd1-Ddm에 화소 데이터 펄스를 인가한다.
도3은, 상기 서브필드 SF1-SFN으로부터 추출된 서브브필드 SF1에 있어서, 열전극 D, 행전극 X1-Xn 및 Y에 다양한 구동펄스들을 인가하는 타이밍을 나타내는 다이어그램이다.
우선, 제1 서브필드 SF1에서만 실행되는 리셋 행정 R에 있어서, 도3에 나타낸 바와 같이, X-행전극 구동회로(102)는 음극성의 리셋 펄스 RPx를 행전극 X1-Xn 에 인가한다. 또한, 상기 리셋 펄스 RPx의 인가와 동시에, Y-행전극 구동회로(103) 는, 도3에 나타낸 바와 같이, 시간경과에 따라 완만하게 전압치가 상승하여 피크 전압치에 도달하는 펄스 파형을 갖는 정극성의 제1 리셋 펄스 RPY1를 행전극 Y1-Yn에 동시에 인가한다. 음극성의 리셋펄스 RPx 및 리셋펄스 RPY1의 동시 인가에 의해, 모든 표시셀의 각각에 있어서의 X행전극과 Y행전극 사이에 제1 리셋 방전이 생성된다. 제1 리셋방전의 종결 후, 각 표시셀의 방전 공간 내에는 소정량의 벽전하가 형성된다. 그 후, Y-행전극 구동회로(103)는, 하강 에지에서 전압이 완만하게 변화하는 음극성의 제2 리셋펄스 RPY2를 생성하고, 상기 제2 펄스 RPY2를 모든 행전극 Y1~Yn에 동시에 인가한다. 제2 리셋 펄스 RPY2에의 인가에 따라, 모든 표시셀의 각각에 있어서의 X행전극과 Y행전극 사이에 제2 리셋 방전이 생성된다. 상기 제2 리셋 방전은 모든 표시셀의 각각에 형성된 벽전하를 소거한다.
다음, 각 서브필드의 어드레스 행정 W에 있어서, 상부 열전극 구동회로(104) 및 하부 열전극 구동회로(105)의 각각은, 입력영상신호에 기초하여 상기 서브필드에서 각 방전셀이 발광을 구동할지 여부를 설정하는 화소 데이터 펄스를 생성한다. 상기 상부 열전극 구동회로(104)는, 화소 데이터 펄스를 1 표시라인(m)씩, 화소 데이터 펄스 그룹 DP1, DP2, …, DPn/2 으로서 열전극 Du1-Dum에 순차적으로 인가한다. 상기 하부 열전극 구동회로(105)는, 화소 데이터 펄스를 1 표시라인씩, 화소 데이터 펄스 그룹 DPn, DPn-1, …, DPn/2 +1 으로서 열전극 Dd1-Ddm에 순차적으로 인가한다. 한편, Y-행전극 구동회로(103)는, 화소 데이터 펄스 DP1-DPn/2 각각의 타이밍에 동기 하여, 음극성의 주사펄스를 행전극 Y1-Yn/2에 순차적으로 인가하고, 화소 데이터 펄스 DPn-DPn/2 +1 각각의 타이밍에 동기하여 음극성의 주사펄스 SP를 행전극 Yn-Yn/2 +1에 순차적으로 인가한다. 이 경우, 주사펄스 SP가 인가되고, 또한 고전압에서 화소 데이터 펄스가 인가되는 상기 표시셀에서만 방전(선택 방전)이 생성되어, 상기 표시셀의 각각의 방전 공간 내에 소정량의 벽전하가 형성된다. 상기 어드레스 행정 W의 실행에 의해, 각 방전셀은, 소정량의 벽전하가 존재하는 점등셀 상태와 벽전하가 존재하지 않는 소등셀 상태 중 하나로 설정된다.
다음, 각 서브필드의 서스테인 행정 I에 있어서, X-행전극 구동회로(102) 및 Y-행전극 구동회로(103)의 각각은, 서브필드의 휘도 웨이팅에 따른 회수(기간)만큼정극성의 서스테인 펄스 IPx, IPY를 행전극 X1-Xn, Y1-Yn에 인가한다. 상기 서브 필드 SF1-SFN의 각각의 서스테인 행정 I에 있어서, 상기 서스테인 펄스 IPx 또는 IPY를 인가할 때마다 광을 서스테인하기 위해, 상기한 바와 같은 점등셀 상태에 있는 상기 방전셀만이 방전한다.
다음, 각 서브필드의 소거 행정 E에 있어서, 도3에 나타낸 바와 같이, Y-행전극 구동회로(103)는 음극성의 소거 펄스 EP를 행전극 Y1-Yn에 순차적으로 인가한다. 상기 소거 펄스 EP의 인가에 따라, 이전 서스테인 행정 I에 있어서의 서스테인 방전이 생성된 상기 방전셀 내에 소거 방전이 생성된다. 상기 소거 방전은, 표시셀에 형성된 벽전하를 소멸시켜, 상기 방전셀이 소등셀 상태로 천이되게 한다.
그러나, 종래 플라즈마 표시장치에 있어서는, 패널의 상단부 표시라인 및 하단부 표시라인으로부터 열전극이 분리되는 경계에 인접하는 표시라인을 향해 어드레스 주사가 순차적으로 행해진다. 이러한 어드레스 주사 기술은, 상부 및 하부로 분리된 열전극군의 각각에 대해 열전극 구동회로를 필요로 하여, 코스트가 높아진다. 또한, 최초에 주사되는 표시라인에 비해, 주사되는 순번이 늦은 표시라인에 있어서는 어드레스 방전이 발생하기 더 어렵기 때문에, 어드레스 방전의 안정성에 있어서 여전히 문제로 남아 있게 된다.
본 발명의 목적은, 어드레스 주사의 안정성을 해하지 않고 어드레스 주사를 고속화시킬 수 있는 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 표시장치는, 표시라인들을 구성하는 복수의 행전극쌍, 상기 복수의 행전극쌍과 교차하는 복수의 열전극쌍, 및 상기 열전극들과 행전극쌍들의 교차점의 각각에 형성된 표시셀들을 포함하며, 표시셀의 각각은, 전자빔에 의해 여기되어, 200 내지 300nm의 파장 범위 내에서 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 광을 방출하는 산화 마그네슘 결정을 포함하는 산화마그네슘층; 복수의 행전극쌍의 각각을 구동하는 행전극 구동회로; 및 복수의 열전극의 각각을 구동하는 열전극 구동회로를 가짐으로써, 어드레스 기간 및 서스테인 기간을 각각 포함하는 복수의 서브필드로 분할되는 1 필드 표시기간에서 중간계조 화상이 표시되고, 상기 어드레스 기간에 있어서, 행전극 구동회로는, 행전극쌍들의 행전극들 일방에 주사펄스를 교대로 인가하는 한편, 열전극 구동회로는, 주사펄스가 인가되는 표시라인 에 따른 데이터 펄스를 열전극에 공급한다.
본 발명에 따른 플라즈마 표시패널을 구동하는 방법은, 표시라인을 구성하는 복수의 행전극쌍, 상기 복수의 행전극과 교차하는 복수의 열전극, 및 상기 행전극과 열전극의 교차점의 각각에 형성된 표시셀들을 포함하는 플라즈마 표시패널을 구동하기 위해 제공되며, 상기 표시셀들의 각각은, 전자빔에 의해 여기되어, 200 내지 300nm의 파장 범위 내에서 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 광을 방출하는 산화 마그네슘 결정을 포함하는 산화 마그네슘층을 가짐으로써, 어드레스 기간 및 서스테인 기간을 각각 포함하는 복수의 서브필드로 분할되는 1 필드 표시기간에서 중간계조 화상을 표시하며, 상기 방법은: 어드레스 기간에 있어서, 행전극쌍들 중 일방의 행전극들에 주사펄스를 교대로 인가하고, 주사펄스가 인가되는 표시라인에 따른 데이터 펄스를 열전극에 공급하는 스텝을 포함한다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도4는, 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 다이어그램이다.
도4에 나타낸 바와 같이, 상기 플라즈마 표시장치는, 플라즈마 표시패널로서 PDP(50), X-행전극 구동회로(51), Y-행전극 구동회로(53), 열전극 구동회로(55), 및 구동제어회로(56)를 포함한다.
상기 PDP(50)는, 2차원 표시화면의 종방향으로 각각 연장되는 열전극들 D1- Dm, 2차원 표시화면의 횡방향으로 각각 연장되는 행전극들 X1-Xn 및 행전극들 Y1-Yn으로 형성된다. 이 경우, 인접하는 것들과 서로 쌍을 형성하는 행전극쌍들 (Y1,X1),(Y2,X2),(Y3,X3),…,(Yn,Xn)은 PDP(50)상의 제1 표시라인 내지 제n 표시라인을 형성한다. 행전극들 D1-Dm의 각각과 각 표시라인의 교차점(도4의 일점쇄선으로 둘러싸인 영역)에는, 화소로서 기능하는 표시셀 PC가 형성되어 있다. 즉, PDP(50)상에, 제1 표시라인에 속하는 표시셀 PC1,1-PC1,m, 제2 표시라인에 속하는 표시셀 PC2,1-PC2,m, …, 제n 표시라인에 속하는 표시셀 PCn,1-PCn,m이 매트릭스 형태로 배치되어 있다.
열전극들 D1-Dm, 행전극들 X1-Xn, 및 열전극들 Y1-Yn 의 각각에는 단자 t가 형성되어 있어, 상기 열전극들 D1-Dm의 각각은 단자 t를 통해 열전극 구동회로(55)에 접속되고; 행전극들 X1-Xn의 각각은 단자 t를 통해 X-행전극 구동회로(51)에 접속되며, 행전극들 Y1-Yn 의 각각은 단자 t를 통해 Y-행전극 구동회로(53)에 접속된다.
도5는, 상기 표시화면측에서 본 경우에 있어서, PDP(50)의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도5에 있어서는, 설명을 위해, 열전극들 D1-D3의 각각과 제1 표시라인(Y1,X1) 및 제2 표시라인(Y2,X2)의 교차점이 발췌되어 있다. 도6은, 도5에 있어서의 V3-V3라인을 따라 취해진 PDP(50)의 단면도이며, 도7은, 도5에 있어서의 W2-W2라인을 따라 취해진 PDP(50)의 단면도이다.
도5에 나타낸 바와 같이, 각 행전극 X는, 2차원 표시화면의 횡방향으로 연장되는 버스 전극 Xb, 및 상기 버스 전극 Xb상에 각 표시셀 PC에 대응하는 위치에 접촉하여 배치된 T형 투명전극 Xa을 포함한다. 각 행전극 Y는, 2차원 표시화면의 횡방향으로 연장되는 버스 전극 Yb, 및 상기 버스 전극 Yb상에 각 표시셀 PC에 대응하는 위치에 접촉하여 배치된 T형 투명전극 Ya를 포함한다. 상기 투명 전극들 Xa, Ya는, 예컨대, ITO 등의 전기적으로 도전성인 투명막으로 이루어지는 한편, 상기 버스 전극들 Xa, Xb는, 예컨대, 금속막으로 이루어진다. 도6에 나타낸 바와 같이, PDP(50)의 표시화면의 정면인 전면 투명기판의 배면상에, 투명전극 Xa 및 버스전극 Xb를 포함하는 행전극 X와, 투명전극 Ya 및 버스전극 Yb를 포함하는 행전극 Y가 형성되어 있다. 상기 구조에 있어서, 각 행전극쌍(X,Y)에 있어서의 투명 전극들 Xa, Ya는 쌍을 형성하는 행전극을 향해 연장되고, 넓은 부분의 피크면들은 소정 폭의 방전갭 g1을 통해 서로 대향하고 있다. 또한, 전면 투명기판(10)의 배면상에, 흑색 또는 암색 광흡수층(차광층)(11)이 형성되어, 상기 행전극쌍과 인접한 행전극쌍(X2,Y2)과 행전극쌍(X1,Y1) 사이의 2차원 표시화면의 횡방향으로 연장되어 있다. 또한, 상기 전면 투명기판(10)의 배면상에는, 유전체층(12)이 형성되어 상기 행전극쌍들(X,Y)을 피복하고 있다. 도6에 나타낸 바와 같이, 상기 유전체층(12)의 배면상에(행전극쌍들과 접촉하는 표면의 반대면) 있어서, 상기 광흡수층(11)에 인접한 버스전극들 Xb, Yb 및 광흡수층(11)으로 형성되어 있는 영역에 대응하는 부분에는, 증가된 유전체층(12A)이 형성되어 있다. 유전체층(12) 및 증가된 유전체층(12A)의 표면상에는, 증기상법 산화마그네슘(MgO) 단결정 분말을 포함하는 산화마그네슘층(13)이 형성되어 있다.
상기 전면 투명기판(10)과 평행하게 배치된 배면기판(14)상에는, 열전극들 D의 각각이 형성되어, 각 행전극쌍(X,Y)에 있어서의 투명전극들 Xa, Ya의 대향 부분에서 행전극쌍(X,Y)에 수직인 방향으로 연장되어 있다. 배면기판(14)상에는, 상기 열전극 D를 피복하기 위해, 백색의 열전극 보호층(15)이 더 형성되어 있다. 상기 열전극 보호층(15)상에는 격벽(16)이 형성되어 있다. 격벽(16)은, 각 행전극쌍(X,Y)의 버스전극 Xb 및 Yb의 각각에 대응된 위치에 있어서 2차원 표시화면상에 횡방향으로 연장되어 있는 횡벽(16A)과, 서로 인접하는 열전극들 D 사이의 각 중간 위치에 있어서 2차원 표시화면의 종방향으로 연장되어 있는 종벽(16B)에 의해 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 각 표시라인에 대해, 도5에 나타낸 바와 같이, 격벽들(16)은 사다리꼴 형태로 형성되어있으며, 도5에 나타낸 바와 같이, 갭 SL은 서로 인접한 격벽들(16) 사이에 존재한다. 또한, 사다리꼴 형상의 격벽(16)은, 각각이 독립적인 방정 곤간 S, 및 투명전극들 Xa, Ya를 포함하는 표시셀들 PC를 구획한다. 상기 방전 공간 S는 크세논 가스를 포함하는 방전 가스로 채워져 있다. 각 표시셀 PC에 있어서, 횡벽(16A)의 측면, 종벽(16B)의 측면, 및 열전극 보호층(15)의 표면상에는, 도6에 나타낸 바와 같이, 형광체층(17)이 형성되어 상기 표면들을 피복한다. 실질적으로, 상기 형광체층(17)은, 적생광, 녹색광, 및 청색광을 방출하는 3 유형의 형광체를 포함한다. 도6에 나타낸 바와 같이, 각 표시셀 PC의 갭 SL과 방전 공간 S사이에는, 횡벽(16A)이 산화마그네슘층(13)에 인접하여 서로 닫혀 있다. 한 편, 도7에 나타낸 바와 같이, 상기 산화마그네슘층(13)은 종벽(16B)에 인접하지 않기 때문에, 그 사이에 갭 r1이 존재한다. 즉, 2차원 표시화면상에 횡방향으로 서로 인접한 표시셀 PC의 방전 공간 S는, 갭 r1을 통해 서로 연통된다.
여기서, 산화마그네슘(13)을 형성하는 산화마그네슘 결정에는, 마그네슘을 가열하여 마그네슘 증기를 생성하고, 증기상으로 마그네슘 증기를 산화시켜 생성되는 산화마그네슘 결정, 예컨대, 조사된 전자빔에 의해 여기되어, 200 내지 300nm 범위 내의 파장에서(특히 230-250nm 내의 235nm 근처) 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 하는 기상법 마그네슘 결정이 포함된다. 상기 기상법 산화마그네슘 결정에는, 직경이 2000Å 이상인, 마그네슘 단결정을 포함되며, 예컨대, 도8의 SEM사진 영상에 나타낸 바와 같이, 고체 결정들이 서로 정합하는 다결정 구조, 또는 도9의 SEM사진 영상에 나타낸 바와 같은 고체 단결정 구조를 갖는다. 타 방법에 의해 생성된 산화마그네슘에 비해, 상기 마그네슘 단결정은 순도가 높고, 입자가 미세하며, 그레인의 응집이 적은 등의 장점을 가지며, 후술할, 방전 지연과 같은 방전 특성에 있어서의 향상에 기여한다. 본 실시예에 있어서, 여기서 사용된 기상 산화마그네슘 단결정은, BET법에 의해 측정된 바와 같이, 500Å 이상, 또한 바람직하게는 2000Å 이상의 평균 입경을 갖는다. 다음, 도10에 나타낸 바와 같이, 스프레이법, 정전 코팅법 등에 의해 유전체층(12)의 표면상에 산화마그네슘 단결정을 도포하여, 산화마그네슘층(13)을 형성한다. 또는, 기상 증착법이나 스퍼터링법에 의해 유전체층(12)의 표면상에 박막 산화마그네슘층을 형성할 수도 있고, 상기 바막 산화마그네슘층상에 기상법 산화마그네슘 단결정을 도포하여 산화마그네슘층(13)을 형성할 수 있다.
상기 구동제어회로(56)는, 도11에 나타낸 바와 같이, 서브필드법(서브프레임법)을 채용하는 발광구동흐름에 따라, 상기 구조를 갖는 PDP(50)를 구동하는 다양한 제어신호를, X-행전극 구동회로(51), Y-행전극 구동회로(53), 및 열전극 구동회로(55)의 각각에 공급한다. 상기 X-행전극 구동회로(51), Y-행전극 구동회로(53), 및 열전극 구동회로(55)는, 도11에 나타낸 바와 같은 발광구동흐름에 따라, PDP(50)를 구동하는 다양한 구동펄스(후술하는)를 생성하고, 생성된 펄스를 상기 PDP(50)에 공급한다.
도11에 나타낸 발광구동흐름에 있어서는, 1 필드의 표시기간 내에서 서브필드 SF1-SFN의 각각에 있어서 어드레스 행정 W 및 서스테인 행정 I을 실행한다. 또한, 제1 서브필드 SF1에서만 어드레스 행정에 앞서 리셋 행정 R을 실행한다.
도12는, 서브필드 SF1-SFN으로부터 발췌된 서브필드 SF1에 있어서, PDP(50)의 열전극 D 및 행전극들 X,Y에 다양한 구동펄스가 인가되는 타이밍을 나타내는 다이어그램이다.
제1 서브필드 SF1에서만 어드레스 행정 W에 앞서 행해지는 리셋 행정 R에 있어서, 도12에 나타낸 바와 같이, X-행전극 구동회로(51)는 음극성의 리셋 펄스 RPx를 행전극 X1-Xn에 동시에 인가한다. 또한, 리셋 펄스 RPx의 인가와 동시에, Y-행전극 구동회로(53)는, 도12에 나타낸 바와 같이, 시간의 경과에 따라 전압이 완만하게 증가하여 피크 전압치에 도달하는, 펄스 파형을 갖는 양극성의 제1 리셋 펄스 RPY1를 행전극 Y1-Yn에 동시에 인가한다. 제1 리셋 펄스 RPY1의 피크 전압치는 서스테인 펄스 IPx, IPY의 피크 전압치보다 높다. 음극성의 리셋 펄스 RPx 및 리셋 펄스 RPY1의 인가와 동시에, 모든 표시셀 PC1,1-PCn,m의 각각에 있어서의 행전극들 X, Y 간에 제1 리셋 방전이 생성된다. 제1 리셋 방전의 종료 후, 각 표시셀 PC의 방전 공간 S 내의 산화마그네슘층(13)의 표면상에는 소정량의 벽전하가 형성된다. 구체적으로, 소위 벽전하가 형성되는데, 산화마그네슘층(13)의 표면상의 행전극 X근처에 양전하가 형성되는 한편, 행전극 Y근처에는 음전하가 형성된다. 그 후, Y-행전극 구동회로(53)는, 상승 에지에서 전압이 완만하게 변화하는 음극성의 제2 리셋 펄스 RPY2를 생성하고, 모든 행전극 Y1-Yn에 상기 펄스를 동시에 인가한다. 제2 리셋 펄스 RPY2 의 피크 전압치는, 어드레스 행정 W에 있어서 주사 펄스 SP가 인가되지 않을 경우의 행전극 Y상의 전압치로부터 주사 펄스 SP의 피크 전압치까지 범위의 전압으로 설정된다. 제2 리셋 펄스 RPY2의 인가에 따라, 모든 표시셀 PC1,1-PCn,m의 각각에 있어서의 행전극들 X, Y 간에 제2 리셋 방전이 생성된다. 제2 리셋 방전은 모든 표시셀 PC1,1-PCn,m의 각각에 형성된 벽전하를 소멸시킨다. 즉, 리셋 행정 R에 의해, 모든 표시셀 PC1,1-PCn,m은 벽전하가 존재하지 않는 소등셀 상태로 초기화된다. 제1 및 제2 리셋 방전에 있어서는, 각 표시셀 PC에 방전이 생성되고, 상기 표시셀에는 산화마그네슘층(13)이 형성되기 때문에, 상기 리셋 방전에 의해 제공된 프라이밍 효과가 더 오래 지속되고 고속의 어드레싱을 허용한다.
상기 리셋 행정 R에 있어서, 행전극 Y는, 상승 에지에서 전압이 완만하게 변화하는 제1 리셋 펄스 RPY1이 인가됨으로써, T형 투명전극 Ya, Xa 간에 약한 제1 리셋 방전이 생성되어, 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.
보호층으로서 기상법 산화마그네슘층(13)이 제공되는 패널에 있어서는 방전 확률이 현저히 높기 때문에, 안정적으로 약한 제1 리셋 방전이 생성된다. 돌출 전극, 특히, 넓은 선단을 갖는 T형 전극과의 조합에 의해, 제1 리셋 방전이 방전갭 부근에 국소화되어, 전체 행전극에 걸쳐 강하고 돌발적인 제1 리셋 방전의 확률을 더 억제시킨다. 따라서, 열전극과 행전극 사이에 강한 방전이 거의 발생하지 않아, 짧은 시간 동안 안정된 약한 제1 리셋 방전이 생성될 수 있게 한다.
다음, 각 서브필드의 어드레스 행정 W에 있어서, 행전극 구동회로(55)는, 입력영상신호에 기초하여, 상기 서브필드에서 발광하도록 각 표시셀 PC를 구동할지 여부를 설정하는 화소 데이터 펄스를 생성한다. 예를 들면, 상기 열전극 구동회로(55)는, 각 표시셀 PC에 대해 표시셀 PC가 발광하도록 구동되지 않는 경우에는 저전압, 또한 발광하도록 구동되는 경우에는 고전압인 화소 데이터 펄스를 생성한다. 다음, 열전극 구동회로(55)는, 화소 데이터 펄스 DP1,DP2, …, DPn로서, 각 표시라인(m펄스)마다 열전극 D1-Dm에 순차적으로 상기 화소 데이터 펄스를 인가한다. 한편, Y-행전극 구동회로(53)는, 화소 데이터 펄스 그룹 DP1-DPn의 각각의 타이밍과 동기하여, 음극성의 주사펄스 SP를 행전극 Y1-Yn에 순차적으로 인가한다. 이 경우, 고전압에서 주사펄스 SP 및 화소 데이터 펄스가 인가되는 표시셀 PC에 있어서만 방전(선택 방전)이 생성되어, 표시셀 PC의 방전 공간 S에 있어서의 산화마그네슘층(13) 및 형광체층(17)의 표면상에 소정량의 벽전하가 형성된다. 주사 펄스 SP가 인가되지만, 저전압의 화소 데이터 펄스가 인가되는 표시셀 PC에 있어서는, 상기한 바와 같은 선택 방전은 생성되지 않기 때문에, 상기 펄스의 인가 직전의 벽전하의 형성이 유지된다.
즉, 어드레스 행정 W의 실행을 통해, 각 표시셀 PC는, 입력영상신호에 기초하여, 소정량의 벽전하가 존재하는 점등셀 상태와 소정량의 벽전하가 존재하지 않는 소등셀 상태 중 하나로 설정된다.
다음, 각 서브필드의 서스테인 행정 I에 있어서, X-행전극 구동회로(51) 및 Y-행전극 구동회로(53)의 각각은, 교대로 반복하여, 행전극 X1-Xn, Y1-Yn에 양극성의 서스테인 펄스 IPx, IPY를 각각 인가한다. 상기 서스테인 펄스 IPx, IPY가 인가되는 회수는 각 서브필드에 있어서의 휘도의 웨이팅에 의존한다. 이 경우, 상기 서스테인 펄스 IPx, IPY가 인가될 때마다, 각각이 소정량의 벽전하가 형성되어 있는 점등셀 상태에 있는 표시셀들에서만 서스테인 방전이 생성되고, 상기 방전에 수반하여 형광체층(17)이 발광하여, 패널 표면상에 화상이 형성된다.
상기한 바와 같이, 각 표시셀 PC에 형성된 산화마그네슘층(13)에 포함된 기상 산화마그네슘 단결정은, 도13에 나타낸 바와 같이, 조사된 전자 빔에 의해 여기되어, 200-300nm(특히, 230-250nm 내의 235nm 부근)의 파장 범위 내에서 피크를 갖 는 CL광을 방출한다. 이 경우, 도14에 나타낸 바와 같이, 기상 산화마그네슘 단결정의 입경이 커질수록, 235nm에서 피크를 갖는 방출된 CL광은 더 높은 피크 강도를 보인다. 구체적으로, 기상 산화마그네슘 결정을 생성할 때, 통상보다 고온에서 마그네슘이 가열될 경우, 도8 또는 도9에 나타낸 바와 같이, 500Å의 평균 입경을 갖는 기상 산화마그네슘 단결정과 함께, 2000Å 이상의 비교적 큰 입경을 갖는 단결정이 형성된다. 이 경우, 상기 마그네슘은 통상보다 고온에서 가열되기 때문에, 마그네슘과 산소의 반응에 관련된 화염도 더 길어진다. 따라서, 화염과 주위 사이에 큰 온도차가 생성되기 때문에, 큰 직경을 갖는 산화마그네슘 단결정 그룹은, 200-300nm(특히, 235nm)에 대응하는 고에너지 레벨을 보이는 단결정을 더 많이 포함한다.
도15는, 표시셀 PC에 산화마그네슘층이 형성되지 않은 경우의 방전 확률, 종래의 기상증착법에 따라 표시셀 PC에 산화마그네슘층이 형성되는 경우의 방전 확률, 및 전자 빔의 조사에 의해 200-300nm(특히, 230-250nm 내의 235nm 부근) 범위 내에서 피크를 갖는 CL발광을 포함하는, 산화마그네슘 단결정을 포함하는 산화마그네슘층이 표시셀 PC에 형성되는 경우의 방전 확률을 나타내는 다이어그램이다. 도15에 있어서, 횡축은 방전 간격, 즉, 방전이 생성된 때로부터 다음 방전이 생성된 깨까지의 시간 간격을 나타낸다.
이와 같이, 상기 방전 공간 S에 있어서, 각 표시셀 PC이, 전자 빔의 조사에 의해 200-300nm(특히, 230-250nm 내의 235nm 근처)의 범위 내에서 피크를 갖는 CL발광을 수반하는, 산화마그네슘 단결정을 포함하고 있는 산화마그네슘층(13)을 포 함할 경우, 종래의 기상증착법에 의해 형성된 산화마그네슘층을 갖는 표시셀 PC에 비해, 방전 확률이 증가한다. 도16에 나타낸 바와 같이, 상기 기상 산화마그네슘 단결정은, CL발광, 특히 전자빔에 의해 조사될 때 235nm에서 피크를 갖는 고강도의 CL발광을 가질수록, 방전 공간 S에서 생성된 방전의 지연을 감소시킬 수 있다.
따라서, 화상을 표시하는 데 관여하지 않는 리셋 방전에 수반되는 발광을 억제시켜 콘트라스트의 향상을 도모하기 위해, 도11에 나타낸 바와 같이, 전압이 완만하게 변화하여 약한 제1 리셋 방전이 생성되도록, 행전극 Y에 인가된 제1 리셋 펄스 RPY1가 생성될지라도, 상기 약한 제1 리셋 방전은 단기간동안 안정적으로 생성될 수 있다. 특히, 각 표시셀 PC는, T형 투명전극들 Xa, Ya 사이의 방전갭 근처에서 국소적으로 생성될 방전을 일으키는 구조를 채용하기 때문에, 상기 구조는, 전체 행전극에 걸쳐 방전을 생성하는 강한 돌발적 제1 리셋 방전을 방지하고, 열전극과 행전극 사이의 강한 오방전을 방지하는 데 기여한다.
또한, 높은 방전 확률(짧은 방전 지연)은, 리셋 행정 R에 있어서의 리셋 방전에 의한 프라이밍 효과를 장시간 지속시키기 때문에, 어드레스 행정 W에서 생성된 어드레스 방전 및 서스테인 행정 I에서 생성된 서스테인 방전은 고속화된다. 이는, 도12에 나타낸 바와 같이, 어드레스 방전을 생성시키는 열전극 D 및 행전극 Y의 각각에 인가되는, 화소 펄스 DP 및 주사 펄스 SP의 각각의 펄스폭을 감소시킬 수 있기 때문에, 어드레스 행정 W에 소요되는 처리 시간을 감소시킨다. 또한, 고속의 어드레스 방전 및 서스테인 방전은, 도12에 나타낸 바와 같이, 서스테인 방전을 생성하는 행전극에 인가되는, 서스테인 펄스 IPY의 펄스폭을 감소시킬 수 있기 때문에, 서스테인 행정 I에 소용되는 처리 시간을 감소시킨다.
따라서, 어드레스 행정 W 및 서스테인 행정 I의 각각에 소용되는 처리 시간을 감소시킨 만큼, 증가된 서브필드의 수를 1 필드(또는 1 프레임) 표시기간에 제공함으로써, 계조레벨의 수를 증가시킨다.
상기 실시예에 있어서의 PDP(50)는, 행전극쌍들 (X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),…, (Xn,Yn)과 같이, 쌍을 형성하는 행전극 X와 행전극 Y 사이에 형성된 표시셀 PC를 갖는 구조를 채용하고 있지만, 상기 PDP(50)는, 서로 인접한 모든 행전극들 사이에 형성된 표시셀 PC를 갖는 구조를 채용할 수 있다. 구체적으로, 상기 가능한 구조에 있어서, 행전극 X1,Y1간, 행전극 Y1,X2간, 행전극 X2,Y2간, … ,행전극 Yn-1, Xn간, 및 행전극 Xn,Yn간의 각각에, 상기 표시셀들 PC가 형성될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서의 PDP(50)는, 전면 투명기판(10)상에 형성된 행전극들 X,Y과 배면기판(14)상에 형성된 열전극들 D 및 형광체층(17) 각각을 갖는구조를 채용하고 있지만, 상기 PDP(50)는, 전면 투명기판(10)상에 형성된 행전극들 X,Y 과 함께 열전극 D와, 배면기판(14)상에 형성된 형광체층(17)을 갖는 구조를 채용할 수 있다.
각 서브필드의 소거 행정 E에 있어서, Y-행전극 구동회로(53)는, 도12에 나타낸 바와 같이, 음극성의 소거 펄스 EP를 행전극 Y1-Yn에 인가한다. 상기 소거 펄 스 EP의 인가에 따라, 이전의 서스테인 행정 I에서 서스테인 방전이 생성된 표시셀에 있어서 소거 방전이 생성된다. 이러한 소거 방전은 표시셀에 있어서 형성된 벽전하를 소멸시켜, 상기 셀들을 소등셀 상태로 천이시킨다.
상기 실시예에는, 모든 표시셀에 잔존하는 벽전하가 소정치 미만으로 감소되도록 상기 표시셀을 초기화하고(리셋 행정 R), 입력영상신호에 기초하여 각 표시셀에 소정치 이상의 벽전하를 선택적으로 형성(어드레스 행정 W)함으로써, PDP(50)를 구동하여 중간계조 화상을 표시하도록 채용되는 소위 선택 기입 어드레스법에 관해 상세히 설명되어 있다. 그러나, 모든 표시셀의 각각에 소정치 이상으로 벽전하를 형성하고(리셋 행정 R), 화소 데이터에 따라 소정치 미만으로 각 표시셀에 형성된 벽전하를 선택적으로 감소(어드레스 행정 W)시킴으로써, 중간계조의 화상을 표시하도록 PDP(50)를 구동하는 대신에, 소위 선택 소거 어드레스법이 채용될 수 있다. 상기 선택 소거 어드레스법의 채용에 의해, 선택 기입 어드레스법을 채용한 경우와 같이, 리셋 행정 R에 있어서, 낮은 방전 강도에서 안정적으로 제1 리셋 방전이 생성될 수도 있다.
또한, 상기 실시예는, 행전극 Y에 제1 리셋 펄스 RPY1을 인가하는 동시에, 상기 행전극에 리셋 펄스 RPx도 인가하는 예를 나타내었다. 그러나, 행전극 X를 그라운드 전위로 설정함으로써 리셋 펄스 RPx를 생략할 수 있다. 또한, 상기 행전극 Y에는, 방전개시전압보다 낮은 제1 소정 전압치까지 제1 리셋 펄스 RPY1가 급격히 증 가하는 제1 부분과, 시간의 경과에 따라 제1 리셋 펄스 RPY1의 전압치가 완만하게 변화하여 피크 전압치에 도달하는 후속 부분을 갖는, 제1 리셋 펄스 RPY1이 인가될 수 있다. 본질적으로, 여기에 채용된 제1 리셋 펄스 RPY1는, 리셋 방전이 생성되는 부분에 있어서의 전압을 완만하게 변화시키기는 데 있어서만 필요하다.
또한, 상기 실시예에 있어서는, 패널(50)(배면기판)의 상단에 열전극 인출 단자 t를 제공하는 구성을 나타냈지만, 방열 대책상, 패널(50)(배면기판)의 하단에 열전극 인출 단자 t를 배치하여, 열전극 D1-Dm의 각각이 그 단자 t를 통해 열전극 구동회로(55)와 접속되게 할 수도 있다. 이 경우에는, 열전극 구동회로(55)가 패널(50)의 하단에 배치되기 때문에, 그 열전극 구동회로의 부분을 형성하는 어드레스 드라이버 IC가 패널로부터의 열에 의해 가열되는 것이 방지되고, 방열대책상, 유리하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 여기서 사용된 플라즈마 표시패널의 각 표시셀은, 전자빔에 의해 여기되어 200 내지 300nm의 파장 범위에서 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 광을 방출하는, 산화마그네슘 결정을 포함하는 산화마그네슘층을 갖고, 상기 주사 펄스는, 어드레스 기간에 있어서의 모든 표시라인을 구성하는 행전극쌍들 중 일방의 행전극들에 교대로 인가되고, 상기 열전극 구동회로는, 상기 주사 펄스가 인가되는 표시라인에 대응하는 데이터 펄스들을 열전극들에 공급한다. 따라서, 어드레스 주사의 안정성을 해하지 않고 상기 어드레스 주사를 고속화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 어드레스 주사의 안정성을 해하지 않고 어드레스 주사를 고속화시킬 수 있는 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 표시 라인을 구성하는 복수의 행전극쌍, 상기 복수의 행전극쌍과 교차하는 복수의 열전극, 및 상기 행전극과 열전극의 각 교차 부분에 각각 형성되는 표시셀을 포함하고, 상기 각각의 표시셀은, 200 내지 300nm의 파장 범위에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하도록 전자빔에 의해 여기되는 산화 마그네슘 결정체를 포함하는 산화 마그네슘층을 갖는, 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 복수의 행전극의 각각을 구동하기 위한 행전극 구동회로; 및
    각각 어드레스 기간과 서스테인 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 분할되는 1필드 표시기간에 계조표시를 행하도록, 상기 복수의 각 열전극을 구동하기 위한 열전극 구동회로를 구비하고,
    상기 어드레스 기간에 있어서, 상기 행전극 구동회로는, 상기 행전극쌍의 일방의 행전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가함과 동시에, 상기 열전극 구동회로는, 주사 펄스가 인가되는 표시라인에 대응하는 데이터펄스를 상기 열전극에 공급하는, 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 행전극쌍의 각 행전극은, 행방향으로 연장되는 버스전극, 및 방전 갭을 통해 서로 대향하도록 열방향으로 상기 버스 전극으로부터 돌출하는 투명 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 행전극의 버스 전극은 상기 방전갭 근방의, 상기 버스 전극의 T자형상의 선단부, 및 상기 T자형상의 선단부를 버스 전극에 연결하기 위한 협폭부를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은 마그네슘 증기를 발생하도록 마그네슘을 가열하고, 상기 마그네슘 증기를 증기상으로 산화시킴으로써 생성되는 마그네슘 단결정체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은, 직경이 2,000Å 이상인 산화 마그네슘 단결정체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은, 230 내지 250nm의 파장 범위에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은, 상기 행전극쌍을 피복하는 유전체층상에 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 패널에는, 열방향으로 일단에만 각 열전극과 조합된 인출 전극 단자가 형성되고, 상기 열전극 구동회로는 상기 단자를 통해 데이터 펄스를 열전극에 공급하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단자는 상기 패널의 하단에 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 표시 라인을 구성하는 복수의 행전극쌍, 상기 복수의 행전극쌍과 교차하는 복수의 열전극, 및 상기 열행전과 행전극의 각 교차 부분에 각각 형성되는 표시셀을 포함하고, 상기 각각의 표시셀은, 200 내지 300nm의 파장 범위에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하도록 전자빔에 의해 여기되는 산화 마그네슘 결정체를 포함하는 산화 마그네슘층을 갖고, 각각 어드레스 기간과 서스테인 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 분할되는 1필드 표시기간에 계조표시를 행하도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법으로, 상기 방법은,
    상기 어드레스 기간에 있어서, 상기 행전극쌍의 일방의 행전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가함과 동시에, 주사 펄스가 인가되는 표시라인에 대응하는 데이터펄스를 상기 열전극에 공급하는 스텝을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은, 마그네슘 증기를 발생하도록 마그네슘을 가열하고, 상기 마그네슘 증기를 증기상으로 산화시킴으로서 생성되는 마그네슘 단결정체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 산화 마그네슘층은, 직경이 2,000Å 이상인 산화 마그네슘 단결정체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
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