KR100766659B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

유지 방전 펄스의 발광 효율의 개선 효과를 한층 높여, 고휘도이며 저소비 전력의 플라즈마 디스플레이 패널의 새로운 구동 방법을 실현한다. 복수의 제1 및 제2 전극(1, 2)과 직교하도록 설치된 복수의 제3 전극(3)을 구비하고, 전극의 교차부에 표시 셀(10A)이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 구동 방법에 있어서, 리세트 기간과 어드레스 기간과 유지 방전 기간을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서, 어드레스 기간 종료 시에 소등 셀의 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고, 유지 방전 펄스는 반대 극성인 제1과 제2 유지 방전 펄스를 갖고, 제1 유지 방전 펄스의 최대 전압의 절대치는 제2 유지 방전 펄스의 최대 전압의 절대치보다 크고, 제1 유지 방전 펄스의 극성은 소등 셀의 잔류 벽 전하와 반대 극성이고, 제1 및 제2 유지 방전 펄스에 소등 셀의 잔류 벽 전하에 의한 전압을 중첩한 전압이 방전 개시 전압보다 낮다.
플라즈마, 휘도, 벽 전하, 점등, 소등

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{METHOD OF DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성도.
도 2는 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형도.
도 3은 제1 실시예에 있어서의 전극 상의 벽 전하의 변화와 방전의 모습을 나타내는 도면.
도 4는 제1 실시예 구동 방법에 있어서의 유지 방전 펄스를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 구동 방법에 있어서의 발광 효율을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 구동 방법에 있어서의 유지 방전 펄스의 동작 범위를 나타내는 도면.
도 7은 유지 방전 펄스의 변형예를 나타내는 도면.
도 8은 유지 방전 펄스의 변형예를 나타내는 도면.
도 9는 유지 방전 펄스의 변형예를 나타내는 도면.
도 10은 유지 방전 펄스의 변형예를 나타내는 도면.
도 11은 유지 방전 펄스의 변형예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 제2 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형도.
도 14는 본 발명의 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형도.
도 15는 제4 실시예에 있어서의 전극 상의 벽 전하의 변화와 방전의 모습을 나타내는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 제1 전극(X 전극)
2 : 제2 전극(Y 전극)
3 : 제3 전극(어드레스 전극)
10 : 패널
11 : 어드레스 드라이버
12 : X 전극 구동 회로
15 : Y 전극 구동 회로
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 개선하는 기술에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 전극이 형성된 2장의 유리 기판에 끼워진 폭 100㎛ 정도의 공간에 방전용 Ne, Xe 등의 혼합 가스를 채우고, 전극 사이에 방전 개시 전압 이상의 전압을 인가함으로써 방전을 발생시키고, 방전에 의해 발생한 자외선에 의해 기판 상에 형성된 형광체를 여기 발광시켜서 표시를 행하는 소자로서, 표시 면적이나 표시 용량, 게다가 응답성 등의 우위성으로부터, 장래의 풀-컬러 대화면 표시 장치를 실현할 수 있는 표시 디바이스로서 기대되고 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 현재 다른 표시 디바이스에서는 용이하게 실현할 수 없는 직시형 40형부터 60형 이상의 대화면이 실현되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널에 대해서는 특허 공보 제2801893호 등에 개시되어 있고, 널리 알려져 있기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널은 많은 이점을 갖고, 휘도는 실용 레벨에 도달하기는 했지만, 소비 전력 면에서는 브라운관에 뒤떨어져 있어, 그에 대한 개선이 더욱 요구되고 있다. 즉, 발광 효율의 개선이 플라즈마 디스플레이의 최대 과제로서, 이를 개선하기 위해서 많은 제안이 이루어져 왔다. 개선 방법은 패널을 형성하는 재료나 제조 공정에서의 개선이나 구동 방법의 개선 등 다방면에 이른다. 구동 방법의 개선 방법 중에는 유지 방전(서스테인 방전)을 연구한 것이 몇 개 제안되어 있다.
특개소58-21293호 공보는 전극을 방전 공간에 노출시킨 DC형 형태의 플라즈마 디스플레이로, 1㎲ 이하의 매우 좁은 펄스, 특히 고전압 펄스를 유지 방전 전극(서스테인 전극) 사이에 인가함으로써, 타운젠트 방전(townsend discharge)을 일으켜 발광 효율을 개선하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 특개평7-134565호 공보는 타운젠트 방전의 원리를 이용하여, 방전용 전극을 유전체로 덮은 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 개선한 기술을 개시하고 있다.
또한, 전자 정보 통신 학회 기보 EID98-101(p. 125∼129)은 방전 전극의 한 쪽에 1㎲ 이하로 180V 정도의 폭이 좁은 펄스를 인가하고, 다른 쪽의 전극에는 폭이 넓고 전압이 낮은 펄스를 인가하는 기술을 개시하고 있다.
또한, 특개평11-65514호 공보 및 특개평10-333635호 공보는 폭이 좁은 고전압 펄스와 폭이 넓은 저전압 펄스를 합성한 펄스를 유지 전극에 인가하는 기술을 개시하고 있다.
일반적으로, 유지 전극 사이에 인가하는 유지 방전 펄스는 유지 방전이 발생하는 범위 내이면, 펄스 폭이 좁을수록 발광 효율이 좋고, 또한 유지 방전 펄스의 전압이 낮을수록 발광 효율이 좋은 것이 알려져 있다. 상기한 종래 예도, 이러한 특성을 이용한 것이지만, 개시된 구동 방법을 적용하면 문제가 생긴다. 예를 들면, 폭이 좁은 펄스를 인가하여 유지 방전을 발생 및 유지하기 위해서는 펄스 전압의 절대치(이하, 전압의 절대치를 전압이라고 약칭하는 경우가 있음)를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 고전압의 유지 방전 펄스를 인가한 경우, 방전 개시 전압에 가까운 값으로 되기 때문에, 동작 전압 마진이 감소하여, 에러 표시 등의 원인이 된다.
구체적으로는, 현재 실용화되어 있는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압은 200V∼230V 부근에 있다. 플라즈마 디스플레이 패널에서는 어드레스 동작을 종료한 시점에서, 점등 셀의 전극 부분에 벽 전하를 형성하고, 소등 셀의 전극 부분에는 벽 전하를 형성하지 않고, 점등 셀에서는 유지 방전 펄스에 벽 전하에 의한 전압이 중첩되어 방전 개시 전압을 초과하여 유지 방전이 발생하고, 소등 셀에서는 벽 전하에 의한 전압의 중첩이 없기 때문에 유지 방전이 발생하지 않도록, 유지 방전 펄스의 전압과 벽 전하를 설정하고 있다. 폭이 좁은 펄스를 인가하여 유지 방전을 발생 및 유지하기 위해서, 펄스의 전압을 200V로 하는 경우, 가령 벽 전하가 없는 소등 셀에서도 방전을 개시하는 셀이 존재한다. 또한, 유지 방전 기간의 처음 수회의 유지 방전 펄스의 인가에서는 방전을 개시하지 않은 경우라도, 유지 방전을 반복함으로써, 점등 셀이 인접한 소등 셀에서는 인접한 점등 셀로부터의 전하 입자 등의 유입에 의한 방전 개시 전압의 인하 효과, 즉 프라이밍 효과가 나타나, 소등 셀의 방전 개시 전압이 저하하여 점등에 이르러서 에러 표시를 초래한다.
또한, 유지 방전 펄스의 전압을 낮게 한 경우에는, 유지 방전에 있어서 전하가 전극 사이를 이동하는 양이 적어, 유지 방전을 계속할 수 없어서, 도중에 방전이 정지한다고 하는 문제가 발생한다.
이상과 같은 이유 때문에 유지 방전 펄스의 폭을 충분히 좁게 하거나, 유지 방전 펄스의 전압을 낮게 하는 것은 어렵고, 그에 따른 발광 효율의 개선은 충분하지 않았다.
본 발명의 목적은 유지 방전 펄스의 폭을 좁게 하거나, 유지 방전 펄스의 전압을 낮게 함에 따른 발광 효율의 개선 효과를 한층 높임으로써, 고휘도이며 동시에 저소비 전력의 플라즈마 디스플레이 패널의 새로운 구동 방법을 실현하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적을 실현하기 위해서, 리세트 기간 및 어드레스 기간을 종료한 후의 유지 방전 기간이 시작되기 전의 소등 셀의 전극에 점등 셀과 상이한 벽 전하를 남기고, 유지 방전 기간 펄스를 이 벽 전하를 고려하여 비대칭으로 설정한다. 전압의 절대치가 큰 쪽의 유지 방전 기간 펄스를 인가할 때에는 소등 셀의 벽 전하가 전압의 절대치를 낮추는 방향으로 기능하여 소등 셀이 점등하지 않도록 한다. 이에 따라, 유지 방전을 행하지 않는 셀(소등 셀)에서는 유지 방전 펄스의 전압의 절대치가 높아도 그것이 상쇄되기 때문에, 동작 전압 마진을 넓게 확보할 수 있고, 보다 발광 효율을 높이기 위한 전압 인가 조건의 범위도 넓게 할 수 있다.
예를 들면, 점등 셀에서는 유지 방전 기간 펄스의 폭을 좁게 해도, 유지 방전 펄스의 전압의 절대치가 높기 때문에, 확실하게 유지 방전이 행해지는 전압을 인가할 수 있어, 펄스 폭을 작게 함에 따른 발광 효율의 개선 효과가 얻어진다. 한편, 전압의 절대치가 작은 쪽의 유지 방전 기간 펄스를 인가할 때에는 소등 셀의 벽 전하가 전압의 절대치를 높이는 방향으로 기능하기 때문에, 유지 방전 기간 펄스의 전압의 절대치는, 소등 셀의 벽 전하에 의한 전압을 중첩해도 방전을 개시하지 않도록, 작은 값으로 할 필요가 있다. 이 때, 방전을 유지하기 위해서는 벽 전하를 충분하게 이동시킬 필요가 있기 때문에, 펄스 폭을 길게 한다.
또, 유지 방전 펄스의 형상에 대해서는 각종 변형예가 가능하다. 또한, 유지 방전 펄스는 두 개의 전극 사이에 각각 인가하는 신호에 의해 실현되지만, 각각의 전극에 어떠한 신호를 인가할지는 각종 변형예가 가능하다.
또한, 소등 셀에서의 상이한 벽 전하의 형성 방법도 각종 방법이 있다. 하나의 방법에서는 예를 들면, 리세트 기간에 제1 및 제2 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고, 어드레스 기간에서는 소등 셀의 벽 전하를 유지하고, 점등 셀에서 반대 극성의 벽 전하를 형성한다.
다른 방법에서는, 어드레스 기간에서 점등 셀에 대해서는 리세트 기간에 잔류한 벽 전하를 유지하고, 소등 셀에 대해서는 리세트 기간에 잔류한 벽 전하와 상이한 극성의 벽 전하를 형성한다.
〈실시예〉
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성도이다. 표시 패널(10)에는 평행하게 배치된 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)이 형성되고, 이들에 직교하도록 제3 전극(3)이 형성되어 있다. 제1 전극과 제2 전극은 주로 표시 발광을 행하기 위한 유지 방전을 실시하는 전극으로서, 여기서는 제1 전극을 X 전극, 제2 전극을 Y 전극이라 한다. 이 X 전극과 Y 전극 사이에 반복하여 전압 펄스를 인가함으로써 유지 방전을 행한다. 또한, 어느 하나의 전극은 표시 데이터를 기입할 때의 주사용 전극으로서도 기능(본 예에서는 Y 전극이 주사용 전극임)하는 한편, 제3 전극은 각 표시 라인에서 발광시키는 표시 셀을 선택하기 위한 전극이고, 제1 또는 제2 전극의 한쪽과 제3 전극 사이에 방전 셀을 선택하기 위한 기입 방전을 행하는 전압을 인가한다. 여기서는 제3 전극을 어드레스 전극이라 한다. 이들 전극은 목적에 부합한 전압 펄스를 발생하기 위한 구동 회로에 접속되어 있다. 도시한 바와 같이, X 전극은 X 전극 구동 회로(12)에 접속되어, 공통의 구동 신호가 인가된다. X 전극 구동 회로(12)는 X 유지 펄스 회로(13)와 X 리세트 전압 발생 회로(14)를 포함한다. Y 전극은 Y 전극 구동 회로(15)에 접속된다. Y 전극 구동 회로(15)는 주사 드라이버(16)와, Y 유지 펄스 회로(17)와, Y 리세트/어드레스 전압 발생 회로(18)를 포함한다. 어드레스 전극은 어드레스 드라이버(11)에 접속된다. 각 구동 회로는 통상 MOS-FET 등으로 구성되지만, 본 실시예에서도 마찬가지다. 플라즈마 디스플레이 패널을 사용한 표시 장치에 대해서는 특허 제 2801893호 등에 자세히 기재되어 있으므로, 여기서는 더 이상의 설명은 생략한다.
도 2는 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 1 서브 필드의 구동 파형을 나타내는 도면이고, 도 3은 제1 실시예에 있어서의 전극 상의 벽 전하의 변화와 방전의 모습을 나타내는 도면이다. 각 서브 필드는 이전의 서브 필드에서의 점등 상태에 관계없이 모든 셀을 균일한 상태, 예를 들면 벽 전하를 소거한 상태로 하기 위한 처리가 실행되는 리세트 기간과, 표시 데이터에 따라 셀의 온이나 오프 상태를 결정하기 위해서 선택적인 방전(어드레스 방전)을 행하는 어드레스 기간과, 유지 전극 사이에 유지 방전 펄스를 인가하여 점등 셀에서 반복하여 방전을 발생시켜, 표시를 위한 방전을 발생하는 유지 방전 기간(서스테인 기간이라 함)으로 구성된다. 본 발명에서는 유지 방전 기간을 개시하기 전에, 소등 셀에도 벽 전하를 형성한다.
도 2에 도시한 바와 같이 리세트 기간에 있어서는 Y 전극에 전압 Vw(Vs보다 높게, 약 300V)에 도달하는 기울기가 완만한 기입 펄스가 인가된다. 이 펄스에 의해 모든 셀에서 미약한 방전이 간헐적으로 또한 연속적으로 발생하여 벽 전하가 형 성된다. 형성된 벽 전하는 Y 전극측에서는 마이너스 전하이고, X 전극측 및 어드레스 전극측에서는 플러스 전하이다. 계속해서, X 전극에 Vx(약 70V)를 인가한 상태에서, Y 전극에 -Vy(약 -100V)까지 도달하는 기울기가 완만한 소거 펄스를 인가한다. 이 펄스에 의해 미약한 방전이 간헐적으로 또한 연속적으로 발생하여 먼저 형성된 벽 전하를 서서히 소거한다. 이 펄스의 종료 시점에서는 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이 Y 전극에 다소의 마이너스 전하가 잔류하고, X 전극 및 어드레스 전극에 각각 다소의 플러스 전하가 잔류한다. 이 잔류 전하는 어드레스 방전을 실행하지 않는 소거 셀에서는 그대로 잔류하여 오방전을 방지하기 위한 억지 벽 전하로서 작용하고, 어드레스 방전을 실행하는 점등 셀에서는 어드레스 방전에 유효하게 작용한다.
어드레스 기간에서는 X 전극에 Vx를 인가한 상태에서, Y 전극에 순차적으로 -100V의 주사 펄스를 인가하고, 주사 펄스가 인가되는 라인의 점등 셀의 어드레스 전극에 전압 Va(약 50V)의 어드레스 펄스를 인가한다. 이에 따라, 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이 점등 셀의 X1 전극과 Y1 전극 사이에서 어드레스 방전이 발생하고, X1 전극에는 많은 마이너스 전하가 형성되고, Y1 전극에는 많은 플러스 전하가 형성된다. 소등 셀에서는 방전은 발생되지 않기 때문에, 리세트 기간의 종료 시의 전하가 그대로 유지된다. 어드레스 방전에 의해 형성되는 벽 전하에 의한 전압은 리세트 기간의 종료 시에 잔류하는 전하에 의한 전압보다 절대치가 크고, 반대 극성이다. 리세트 기간 종료 시에 벽 전하를 잔류시키지 않는 경우에는, 50V의 어드레스 펄스가 필요하고, Y 전극에 -150V 이상의 주사 펄스를 인가할 필요가 있지만, 본 실시예에서는 리세트 기간 종료 시에 잔류하는 벽 전하에 의한 전압이 약 50V로서, 상기한 바와 같이 주사 펄스를 -100V로 할 수 있다.
다음으로, 유지 방전 기간에 들어간다. 도 3의 (C)에 도시한 바와 같이 처음의 제1 유지 방전 시에는 X 전극을 0V로 하여, Y 전극에 폭이 넓은 전압 Vs2(약 150V)의 유지 방전 펄스를 인가한다. 점등 셀에서는 X1 전극과 Y1 전극에 형성된 벽 전하가 중첩되어 방전 개시 전압을 초과하여 방전이 발생하지만, 소등 셀에서는 X2 전극과 Y2 전극에 잔류한 벽 전하가 반대 극성이고, 방전 개시 전압을 초과하지 않기 때문에 방전은 발생하지 않는다. 제1 유지 방전은 어드레스 방전을 행한 점등 셀에서 방전을 개시하고, 프라이밍 효과의 기초가 되는 공간 전하를 생성함과 함께, 계속해서 행해지는 제2 유지 방전이나 그 이후의 유지 방전을 위한 벽 전하를 축적하기 위해서 행한다.
다음으로, 도 3의 (D)에 도시한 바와 같이 제2 유지 방전 시에는 Y 전극을 0V로 하여, X 전극에 폭이 넓고 낮은 전압 Vs2의 유지 방전 펄스를 인가한다. 이 때, 점등 셀의 벽 전하에 의한 전압과, 소등 셀의 벽 전하에 의한 전압은 동일한 극성으로, X 전극과 Y 전극 사이의 전압의 절대치를 증가시키는 방향으로 기능한다. 점등 셀의 벽 전하에 의한 전압의 절대치는 크고, 제1 유지 방전에 의한 프라이밍 효과 때문에, 점등 셀에서는 가령 낮은 전압 Vs2의 유지 방전 펄스라도 방전이 발생하여 벽 전하를 형성하지만, 소등 셀에서는 X2 전극과 Y2 전극에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 절대치가 작고, 프라이밍 효과도 없기 때문에 방전은 발생하지 않는다.
그 후에는 Y 전극과 X 전극에 도 4에 도시한 바와 같은 유지 방전 펄스가 주기 T3으로 반복적으로 인가된다. 즉, X 전극을 0V로 한 상태에서 Y 전극에는 높은 전압 Vs1(약 200V)의 좁은 폭 T1의 펄스가 인가되고, 다음으로 Y 전극을 0V로 한 상태에서 X 전극에 전압 Vs2(약 150V)의 T1보다 넓은 폭의 펄스가 인가된다. X 전극에 전압 Vs2를 인가한 상태는 상기한 도 3의 (D)와 동일한 상태이다.
도 3의 (E)에 도시한 바와 같이 점등 셀에서는 높은 전압 Vs1이 인가되고, 제2 유지 방전으로 형성된 벽 전하와 프라이밍 효과에 의해 방전이 발생하지만, 소등 셀에서는 X2 전극과 Y2 전극에 잔류한 벽 전하에 의한 전압은 반대 극성이고, 프라이밍 효과도 없기 때문에, 가령 높은 전압 Vs1이 방전 개시 전압(약 200V) 이상이라도 방전은 발생하지 않는다. 점등 셀에서의 방전은 1㎲ 이하의 짧은 시간에 전압이 제거되기 때문에, 이온이 음극측으로 이동하여 생기는 2차 전자 방출이 피크를 맞이하기 전에 종료하기 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이 종래의 유지 방전 펄스에 비하여 전극에 흐르는 방전 전류가 적다. 그러나, 펄스 인가의 초기 단계에서 다량의 자외선이 방출되어 형광체를 여기 발광시키기 때문에, 충분한 발광량이 얻어진다. 즉, 효율 좋은 방전을 실현할 수 있다. 또한, 이 방전에서는 인가 전압이 크기 때문에 많은 벽 전하가 형성된다.
다음으로, 도 3의 (D)와 마찬가지로, Y 전극을 0V로 하여, X 전극에 비교적 폭이 넓고 낮은 전압 Vs2의 유지 방전 펄스를 인가하지만, 이 때, 점등 셀에서는 직전의 도 3의 (E)의 방전으로 많은 벽 전하가 형성되어 있고 프라이밍 효과도 있기 때문에 낮은 전압 Vs2라도 확실하게 방전이 발생하지만, 소등 셀에서는 방전은 발생하지 않는다. 이 때의 점등 셀에서의 방전은 인가 전압이 종래예에 비하여 낮기 때문에 방전 규모가 작고, 도 4에 도시한 바와 같이 방전 전류가 낮게 억제된다. 그러나, 종래부터 알려져 있는 바와 같이, 전압이 낮기 때문에 발광 효율은 양호하다.
여기서, 유지 방전 펄스의 펄스 폭 및 전압과 발광 효율의 관계를 도 5에 도시한다. 도 5의 (A)는 유지 방전 펄스의 펄스 폭 T와 발광 효율의 관계를 나타낸다. 종래부터 알려져 있는 바와 같이, 본 실시예에서도 펄스 폭이 1㎲ 이하의 범위에서는 펄스 폭이 작을 수록 발광 효율이 높다. 또한, 도 5의 (B)는 유지 방전 펄스의 전압 Vs와 발광 효율의 관계를 나타낸다. 이것도 종래부터 알려져 있는 바와 같이, 전압이 낮을 수록 발광 효율이 높다. 저전압의 유지 방전 펄스만을 X 전극 및 Y 전극에 반복하여 인가함으로써도 고효율을 실현할 수 있지만, 형성되는 벽 전하량이 적기 때문에, 패널 내에서 점등하는 셀이 많아지면 전극 저항이나 회로의 임피던스에 의해 생기는 전압 강하, 또한 온도나 시간 경과 변화에 따라 생기는 패널의 방전 특성의 변화 등을 커버할 수 없기 때문에, 실제로는 160V 이하는 활용할 수 없는 전압 영역이었다. 그러나, 본 실시예에서는 Y 전극에 인가하는 고전압의 폭이 좁은 펄스와 조합하여 사용하기 때문에, 종래보다 낮은 150V 정도의 전압으로 할 수 있다. 또한, Vs1의 전압이 높기 때문에, Vs2를 보다 낮게 할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명은 저전압 유지 방전에 의한 발광 효율의 향상과 고전압의 폭이 좁은 펄스에 의한 발광 효율 향상을 서로 조합한 것이라 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 있어서의 유지 방전 펄스의 폭과 전압의 설정 범위의 관계 를 나타내는 도면이다. B 영역은 종래의 유지 방전 펄스의 설정 범위이고, 펄스 폭은 약 2㎲ 이상으로 160V에서 180V 정도의 범위이다. A 영역은 본 발명의 고전압의 폭이 좁은 펄스의 설정 범위이다. 또한, C 영역은 저전압의 폭이 넓은 펄스의 설정 범위이다. 설정치를 C 영역에서 B 영역으로 옮겨도 동작에는 문제가 없지만, 발광 효율은 저하하게 된다.
이상, 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여 설명했지만, 소등 셀의 X 전극과 Y 전극에 서로 다른 전하를 잔류시키는 방법이나, 유지 방전 펄스에 관하여 각종 변형예가 가능하다. 이하의 실시예에서 이들 변형예를 설명하지만, 설명하는 것은 일부이고, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
도 7은 유지 방전 펄스의 변형예의 파형도이다. 도 4의 유지 방전 펄스의 파형과의 차이는 Y 전극에 인가되는 폭이 좁은 고전압 펄스(전압 Vs1, 폭 T1) 후에, 저전압의 펄스(전압 Vs3, 폭 T2)를 연속하여 부가한 점이다. 이 T2의 기간은 T1의 기간에 방전에 의해 생성된 공간 전하의 일부를 벽 전하로서 축적하기 위한 기간이고, 그 때문에 X 전극에 인가하는 유지 방전 펄스에서의 방전이 안정적으로 된다는 효과를 발휘한다. 또한, 이러한 펄스를 부가함으로써, X 전극에 인가하는 유지 방전 펄스의 전압 Vs2를 낮게 할 수도 있다. 본 예에서는 Vs1은 200V, Vs2와 Vs3은 150V, T1은 1.0㎲, T2는 2㎲이다.
도 8은 유지 방전 펄스의 다른 변형예의 파형도이다. 이 유지 방전 펄스는 실효적으로 방전 셀에 인가되는 전압은 도 7의 유지 방전 펄스와 동일하지만, 각 전극에의 인가 전압이 다르다. 도 7의 유지 방전 펄스에서는 Y 전극에 인가하는 서로 다른 두 개의 전압을 발생할 필요가 있지만, 도 8의 유지 방전 펄스에서는 Y 전극에 인가하는 전압은 Vs1만이기 때문에, 회로가 간단해진다. 또, X 전극에 인가하는 전압은 +Vs2와 -Vs3의 두 개이지만, Vs2=Vs3으로 함으로써, 전압 발생 회로를 공통으로 할 수 있기 때문에, X 전극에 인가하는 전압을 발생하는 회로를 간단하게 할 수 있다.
도 9는 유지 방전 펄스의 다른 변형예의 파형도이다. 이 유지 방전 펄스, 실효적으로 방전 셀에 인가되는 전압은 도 7 및 도 8의 유지 방전 펄스와 동일하지만, 각 전극에의 인가 전압이 다르다. 도 9의 유지 방전 펄스에서는 Y 전극에 전압 Vs1을 인가하는 것과 동시에 X 전극에 전압 -Vs3을 인가하여, 폭이 좁은 펄스의 전압을 Vs1+Vs3으로 하고 있는 점이 도 8의 파형과는 다르다. Vs1=Vs2=Vs3으로 함으로써, 전압 발생 회로를 공통으로 할 수 있기 때문에, 인가하는 전압을 발생하는 회로를 더욱 간단하게 할 수 있다.
도 10은 유지 방전 펄스의 다른 변형예의 파형도이다. 이 유지 방전 펄스는 실효적으로 방전 셀에 인가되는 전압은 도 7 내지 도 9의 유지 방전 펄스와 동일하지만, 각 전극에의 인가 전압이 다르다. 도 10의 유지 방전 펄스에서는 X 전극에 전압 Vs2를 인가하는 것과 동시에 Y 전극에 전압 -Vs4를 인가하여, 폭이 넓은 펄스의 전압을 Vs2+Vs4로 하고 있다. Vs2=Vs3=Vs4로 함으로써, 전압 발생 회로를 공통으로 할 수 있다. 단, Vs1을 Vs2, Vs3 및 Vs4와 동일하게 할 수는 없다.
도 11은 유지 방전 펄스의 다른 변형예의 파형도이다. 이 유지 방전 펄스는 실효적으로 방전 셀에 인가되는 전압은 도 7 내지 도 9의 유지 방전 펄스와 유사하 지만, 각 전극에의 인가 전압이 다르다. 도 11의 유지 방전 펄스에서는 Y 전극에 인가하는 전압 Vs1의 펄스 폭이 넓지만, 기간 T1 후에는 X 전극에 전압 Vs2가 인가되기 때문에 방전 셀에 인가되는 전압은 Vs1-Vs2가 되고, 고전압이 인가되는 기간은 T1의 짧은 기간이 된다. 본 예에서는 Y 전극과 X 전극에 각각 인가되는 전압은 동일한 극성의 1 종류의 전압이고, 도 7의 유지 방전 펄스에 비하여 회로를 간단히 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 제2 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치는 도 1에 도시한 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 제1 실시예와의 차이는 유지 방전 기간의 유지 방전 펄스를 도 10의 파형으로 한 점이다. 여기서는 어드레스 기간에 Y 전극에 인가하는 주사 펄스의 전압 -Vy를 유지 방전 기간에 Y 전극에 인가하는 전압 -Vs4와 동일하게 하고 있어, 전원 회로 및 Y 전극 구동 회로 (15)의 간소화를 도모할 수 있다. 마찬가지로, 리세트 기간 및 어드레스 기간에 X 전극에 인가하는 전압 Vx를, 유지 방전 기간에 X 전극에 인가하는 전압 -Vs2와 동일하게 하고 있어, 전원 회로 및 X 전극 구동 회로(12)의 간소화를 도모할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 제3 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치는 도 1에 도시한 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 제1 실시예와의 차이는 리세트 기간의 기입 펄스의 인가가 X 전극과 Y 전극으로 나누어 행해지는 점 이고, 다른 구동 파형은 제1 실시예와 동일하다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치는 도 1에 도시한 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치와 마찬가지의 구성을 갖고, 제1 실시예와의 차이는 소거 어드레스 방식을 사용하고 있는 점이다. 또한, 도 15는 제4 실시예에 있어서의 방전 동작을 설명하는 도면이다.
도 14에 도시한 바와 같이 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 1 프레임은 제1 및 제2 서브 필드로 분리되어 있으며, 제1 서브 필드의 리세트 기간에 모든 셀에 대한 기입 방전을 행하고, 제2 서브 필드에서는 리세트 동작을 행하지 않고, 제1 서브 필드 중에서 소등시키고자 하는 셀에 대하여 소거 어드레스 방전을 실행한다.
우선, Y 전극에 전압 Vw에 도달하는 기울기가 완만한 파형을 인가하여 모든 셀에 대한 기입 방전을 행한다. 이에 따라, 도 15의 (A)에 도시한 바와 같이 X 전극에는 이온으로 이루어진 플러스의 벽 전하가 형성되고, Y 전극에는 전자로 이루어진 마이너스의 벽 전하가 다량으로 형성된다. 다음의 어드레스 기간에서는 X 전극에 전압 Vx(50V)를 인가한 상태에서, Y 전극에 전압 -Vy(-50V)의 주사 펄스를 순차적으로 인가하고, 그에 동기하여 어드레스 전극에 전압 Va의 어드레스 펄스를 인가하여, 소등해야 할 셀에 대하여 어드레스 방전을 실행한다. 이에 따라, 도 15의 (B)에 도시한 바와 같이 소거 셀 벽 전하는 감소하여, X 전극 X2와 Y 전극 Y2에는 반대 극성의 벽 전하, 즉 X2에는 마이너스의 벽 전하가 잔류하고, Y2에는 Y2의 벽 전하가 잔류한다. 또, 점등 셀에서는 어드레스 방전을 행하지 않기 때문에, X1 전극에는 다량의 플러스의 벽 전하가 잔류하고, Y1 전극에는 다량의 마이너스의 벽 전하가 그대로 잔류하고 있다.
다음으로, 유지 방전 기간에서는 도 4에 도시한 바와 마찬가지의 유지 방전 펄스를 인가하지만, 제1 실시예는 벽 전하의 극성이 반대이기 때문에, 도 14에 도시한 바와 같이 Y 전극을 0V로 하여 X 전극에 폭이 좁은 고전압 펄스(200V)를 인가한다. 도 15의 (C)에 도시한 바와 같이 점등 셀에서는 X1 전극과 Y1 전극에 형성된 벽 전하가 중첩되어 방전 개시 전압을 초과하여 방전이 발생하지만, 소등 셀에서는 X2 전극과 Y2 전극에 잔류한 벽 전하가 인가 전압에 대하여 반대 극성이고, 방전 개시 전압을 초과하지 않기 때문에 방전은 발생하지 않는다.
다음으로, X 전극을 0V로 하여, X 전극에 폭이 넓고 낮은 전압 Vs2(150V)의 유지 방전 펄스를 인가한다. 이 때, 도 15의 (D)에 도시한 바와 같이 점등 셀의 벽 전하에 의한 전압과, 소등 셀의 벽 전하에 의한 전압은 동일한 극성으로, X 전극과 Y 전극 사이의 전압의 절대치를 증가시키는 방향으로 기능하고, 또한 점등 셀의 벽 전하에 의한 전압의 절대치는 크고, 제1 유지 방전에 의한 프라이밍 효과 때문에, 점등 셀에서는 가령 낮은 전압 Vs2의 유지 방전 펄스라도 방전이 발생하여 벽 전하를 형성하지만, 소등 셀에서는 X2 전극과 Y2 전극에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 절대치가 작고, 프라이밍 효과도 없기 때문에 방전은 발생하지 않는다.
이하, 유지 방전 펄스의 인가를 반복한다.
이상, 본 발명의 실시예를 설명했지만, 전압이나 펄스 폭 등의 각 파라미터 는 일례이고, 패널의 특성 등에 따라 각각 최적의 값으로 설정하는 것은 물론이다.
또한, 발광 효율 개선의 유지 방전 펄스를 적용한 서브 필드에 대해서만 도면에 기초하여 설명했지만, 휘도의 가중치가 적은, 즉 유지 방전 횟수가 적은 서브 필드에 대해서는 종래의 X 전극과 Y 전극의 파형이 동일하고 폭도 동일한 유지 방전 펄스를 적용해도 좋다. 또한, 전체의 휘도를 낮게 설정하는 표시 상태 등은 전력도 억제되기 때문에, 마찬가지로 모든 서브 필드에서 종래의 파형을 적용하고, 휘도를 높게 설정할 때만 본 발명을 적용해도 좋다. 또한, 유지 방전 기간의 초기의 수회 내지 수십회의 방전은 종래의 파형을 적용하고, 그 외에는 본 발명의 유지 방전 펄스를 적용해도 좋다.
(부기 1) 교대로 배치된 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 복수의 제1 및 제2 전극으로부터 떨어져서 직교하도록 설치된 복수의 제3 전극을 구비하고, 상기 복수의 제1 및 제2 전극과 상기 복수의 제3 전극과의 교차부에 표시 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 표시 셀을 초기화하는 리세트 기간과, 상기 표시 셀을 표시 데이터에 부합한 상태로 설정하는 어드레스 기간과, 상기 복수의 제1과 제2 전극 사이에 교대로 반대 극성의 유지 방전 펄스를 인가하여, 상기 표시 데이터에 부합한 상태로 설정된 상기 표시 셀을 선택적으로 발광시키는 유지 방전 기간을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 어드레스 기간 종료 시에, 소등 셀의 상기 제1 및 제2 전극에 점등 셀과는 상이한 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
상기 반대 극성의 유지 방전 펄스는 제1 극성의 제1 유지 방전 펄스와 상기 제1 극성과 반대 극성인 제2 유지 방전 펄스를 갖고, 상기 제1 유지 방전 펄스 중 적어도 일부에서의 최대 전압의 절대치는 상기 제2 유지 방전 펄스의 최대 전압의 절대치보다 크고, 상기 제1 유지 방전 펄스의 극성은 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 극성과 반대 극성이고, 상기 제2 유지 방전 펄스의 극성은 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 극성과 동일 극성이고, 상기 제1 및 제2 유지 방전 펄스에 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압을 중첩한 전압이 방전 개시 전압보다 낮아지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 2) 부기 1에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 제1 유지 방전 펄스 중 적어도 일부의 펄스의 폭은 상기 제2 유지 방전 펄스보다 폭이 좁은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 3) 부기 2에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 제1 유지 방전 펄스의 최초의 펄스는 펄스의 폭이 상기 제2 유지 방전 펄스의 폭과 동일한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 4) 부기 2에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 제1 유지 방전 펄스 중 적어도 일부의 펄스는 전압의 절대치가 큰 폭의 좁은 펄스 후에 동일 극성의 전압의 절대치가 작은 펄스를 부가한 펄스인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 5) 부기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널 의 구동 방법에 있어서,
상기 제1 및 제2 유지 방전 펄스 중 적어도 한쪽은 상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 두 개의 신호를 합성한 펄스인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 6) 부기 1에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 리세트 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
상기 어드레스 기간에서는, 소등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에 잔류한 벽 전하를 유지하고, 점등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에 잔류한 벽 전하와 반대 극성의 벽 전하를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
(부기 7) 부기 1에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
상기 리세트 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
상기 어드레스 기간에서는, 점등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에서 잔류한 벽 전하를 유지하고, 소등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에서 잔류한 벽 전하와 상이한 극성의 벽 전하를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 소등 셀의 전극에 서로 다른 벽 전하를 잔류시키고, 그 잔류 전하를 이용하여 유지 방전 펄스를 최적화함으로써, 방전 전류를 억제하여 발광 효율을 개선하여, 소비 전력이 적은 고품질의 표시를 행할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 실현할 수 있다.

Claims (5)

  1. 교대로 배치된 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 복수의 제1 및 제2 전극으로부터 떨어져서 직교하도록 설치된 복수의 제3 전극을 구비하고, 상기 복수의 제1 및 제2 전극과 상기 복수의 제3 전극과의 교차부에 표시 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    상기 표시 셀을 초기화하는 리세트 기간과, 상기 표시 셀을 표시 데이터에 부합한 상태로 설정하는 어드레스 기간과, 상기 복수의 제1과 제2 전극 사이에 교대로 반대 극성의 유지 방전 펄스를 인가하여, 상기 표시 데이터에 부합한 상태로 설정된 상기 표시 셀을 선택적으로 발광시키는 유지 방전 기간을 구비하며,
    상기 어드레스 기간 종료 시에, 소등 셀의 상기 제1 및 제2 전극에 점등 셀과는 상이한 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
    상기 반대 극성의 유지 방전 펄스는 제1 극성의 제1 유지 방전 펄스와 상기 제1 극성과 반대 극성인 제2 유지 방전 펄스를 구비하고, 상기 제1 유지 방전 펄스 중 적어도 일부에서의 최대 전압의 절대치는 상기 제2 유지 방전 펄스의 최대 전압의 절대치보다 크고, 상기 제1 유지 방전 펄스의 극성은 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 극성과 반대 극성이고, 상기 제2 유지 방전 펄스의 극성은 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압의 극성과 동일 극성이며, 상기 제1 및 제2 유지 방전 펄스에 상기 소등 셀에 잔류한 벽 전하에 의한 전압을 중첩한 전압이 방전 개시 전압보다 낮아지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유지 방전 펄스 중 적어도 일부의 펄스의 폭은 상기 제2 유지 방전 펄스보다 폭이 좁은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유지 방전 펄스 중 적어도 한쪽은 상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 두 개의 신호를 합성한 펄스인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리세트 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
    상기 어드레스 기간에서는, 소등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에 잔류한 벽 전하를 유지하고, 점등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에서 잔류한 벽 전하와 반대 극성의 벽 전하를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리세트 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극에 서로 다른 극성의 벽 전하를 잔류시키고,
    상기 어드레스 기간에서는, 점등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에 잔류한 벽 전하를 유지하고, 소등 셀에 대해서는 상기 리세트 기간에 잔류한 벽 전하와 상이한 극성의 벽 전하를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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