KR101043160B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 장치는, 캐소드 루미네센스 발광 스펙트럼이 원하는 특성을 나타내는 MgO 단결정을 포함하는 결정 입자를 보호층 주변부에 배치하고, 초기화 기간에서, 제2 전극에 제1 전압으로부터 제2 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하는 초기화 기간 전반부와, 제3 전압으로부터 제4 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하는 초기화 기간 후반부를 갖는 구동 방식에 의해, 화상 표시를 행한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}

본 발명은 컴퓨터나 텔레비전 등의 화상 표시에 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널, 구동 방식 및 구동 장치에 관한 것이다.

최근, 컴퓨터나 텔레비전 등의 화상 표시에 이용되고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP로 표기)은, 대형이며 박형 경량화를 실현할 뿐만 아니라, 보다 고화질을 실현하기 위해서 고정밀화에의 요망이 높아지고 있다.

발광시켜야 할 방전 셀을 확실하게 발광시키고, 발광시켜서는 안되는 방전 셀에서는 확실하게 발광시키지 않도록 제어하여 품질이 높은 화상을 표시하기 위해서는, 할당되어진 시간 내에 확실한 기입 동작을 행할 필요가 있다. 그 때문에 고속 구동이 가능한 패널의 개발이 진행됨과 함께, 그 패널의 성능을 끌어내어 품질이 높은 화상을 표시하기 위한 구동 방법 및 구동 회로에 관한 검토가 진행되고 있다.

도 24는 PDP의 각 전극에 인가하는 종래의 구동 전압의 파형도의 예이다. 서브 필드 중의 구동 전압 파형의 종래예를 나타낸다. 도 24는 주사 전극(도 24에서는 SCN1∼n이라고 기재)의 구동 파형과 유지 전극(도 24에서는 SUS1∼n이라고 기재)의 구동 파형과 어드레스 전극(도 24에서는 D1∼m이라고 기재)의 구동 파형을 나타내고 있다. 초기화 기간에서는, 점등 셀을 선택하는 기입 방전을 행하는 기입 기간(32)에 앞서서, 기입 방전에 원하는 벽전하가 약방전에 의해 축적된다. 1필드 내의 최초의 서브 필드(이후, SF라고 기재)에서는, 화상 표시를 행하는 모든 셀에 대하여 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하는 전체 셀 초기화 기간(31)이 설정된다. 한편，그 밖의 SF에서는, 전체 셀 초기화 동작 혹은 전의 SF에서 유지 방전을 경험한 셀에 대해서만 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행하는 선택 초기화 기간(34)이 설정된다.

기입 기간(32)에서는, 기입 방전에 의해 점등시키는 셀의 선택이 행해진다. 유지 기간(33)에서는 기입 기간(32)에서 기입 방전을 행한 셀만 발광을 유지시키는 유지 동작이 행해진다. 제1 SF에서의 전체 셀 초기화 기간(31)의 전반의 초기화 동작에서는, 모든 유지 전극 SUS1∼SUSn 및 어드레스 전극 D1∼Dm은 0V로 유지된다. 그렇게 하여, 모든 주사 전극 SCN1∼SCNn에는, 그들과 쌍을 이루는 유지 전극 SUS1∼SUSn 및 대향 교차하는 어드레스 전극 D1∼Dm 사이에서 방전이 개시되는 임계값 전압 Vff 이상의 전압 Vh를 향하여, 완만하게 상승하는 램프 전압이 인가되어, PDP의 방전부에서 기체 방전이 일어난다. 여기서의 방전은 전리 증배가 시간적으로 완만하게 진전되는 약방전이다. 이 약방전에 의해 발생한 전하는, 데이터 전극, 주사 전극, 유지 전극 주변의 방전부의 내부 및 표면의 전계를 약하게 하도록 방전부를 둘러싸는 벽면에 벽전하로서 축적된다. 주사 전극 부근의 보호막 표면에는 음전하가, 유지 전극 부근의 보호막 표면 및 어드레스 전극 부근의 형광체층 표면에는 양전하가 벽전하로서 축적된다. 또한, 전체 셀 초기화 기간(31)의 후반의 초기화 동작에서는, 모든 유지 전극 SUS1∼SUSn은 정전압 Ve로 유지된다. 그렇게 해서, 모든 주사 전극 SCN1∼SCNn에는, 그들과 쌍을 이루는 유지 전극 SUS1∼SUSn 및 대향 교차하는 어드레스 전극 D1∼Dm 사이에서 방전이 개시되는 임계값 전압 Vpf 이하의 전압 Vbt를 향하여, 완만하게 하강하는 램프 전압은 인가된다. 그렇게 해서, 방전부에서 기체 방전이 일어난다. 여기서의 방전도 전리 증배가 시간적으로 완만하게 진전되는 약방전이다. 이 약방전에 의해, 주사 전극 부근의 보호막 표면에 축적된 음전하 및 유지 전극 부근의 보호막 표면에 축적된 플러스 벽전하가 약해진다.

전체 셀 초기화 동작을 종료하여, 모든 전극이 접지된 상태에서는, 주사 전극과 어드레스 전극 및 유지 전극 사이에 기입 방전에 의해 점등 셀을 선택하는 데에 필요한 원하는 전위차(벽전위라고 부름)가, 축적된 벽전하에 의해 생긴다. 또한, 초기화 동작이란 기입 방전을 제어하기 위한 원하는 벽전하를 방전에 의해 형성하는 동작이다. 기입 기간(32)에서는 주사 전극에 데이터 전극 및 유지 전극보다도 낮은 전압이 인가된다. 또한 점등시키는 셀의 어드레스 전극에만, 주사 전극과 어드레스 전극 사이에 벽전위와 동부호의 전압차가 생기도록 전압이 인가된다. 이렇게 함으로써, 기입 방전이 일어난다. 이에 의해 형광체 표면 및 유지 전극 부근의 보호층 표면에는 음전하, 주사 전극 부근의 보호층 표면에는 양전하가 벽전하로서 축적된다. 기입 기간이 종료되고, 모든 전극이 접지된 상태에서는, 벽전하에 의해 주사 전극과 유지 전극 사이에 유지 방전을 일으키는 데에 필요한 원하는 벽전위가 생긴다.

유지 기간(33)에서는 우선 주사 전극에 유지 전극보다도 높은 전압이 인가되어 방전이 일어난다. 그 후, 주사 전극과 유지 전극이 교대로 극성이 교체되도록 전압을 인가함으로써 단속적으로 발광이 유지된다. 선택 초기화 기간(34)에서는, 유지 전극에 주사 전극과의 위상차 시간 폭이 좁은 구형 파형 소거 전압을 인가함으로써, 불완전한 방전을 발생시켜 벽전하를 일부 소멸시켜, 다음의 SF의 초기화 동작에 대비한다. 이와 같이 종래의 PDP의 구동 방법에서는, 초기화 기간, 기입 기간, 유지 기간이라고 하는 일련의 시퀀스에 의해 화상 표시를 행하고 있다.

그런데, 패널의 방전 특성은 보호층의 특성에 크게 의존하고 있고, 특히, 고속 구동의 가부를 좌우하는 전자 방출 성능과 전하 유지 성능을 개선하기 위해서, 보호층의 재료, 구성, 제조 방법 등에 대하여 많은 검토가 이루어져 있다. 예를 들면 특허 문헌 1은, 마그네슘 증기를 기상 산화하여 생성함으로써 200∼300㎚에 캐소드 루미네센스 발광 피크를 갖는 산화마그네슘층이 형성된 패널을 개시하고 있다. 특허 문헌 1은, 또한, 기입 기간에서 전체 표시 라인을 구성하는 표시 전극쌍 각각의 한쪽에 주사 펄스를 순서대로 인가함과 함께 주사 펄스가 인가되는 표시 라인에 대응한 기입 펄스를 데이터 전극에 공급하는 전극 구동 회로를 개시하고 있다.

이와 같은 종래의 PDP(이하, 종래예 1이라고 기재함)에서는, 약방전에 의해 원하는 벽전하를 축적하기 위한 전체 셀 초기화 기간(31)에서, 초기에 방전부에 존재하는 이온이나 전자(전리 증배의 기초로 되는 하전 입자)의 밀도가 낮은 경우나, 하전 입자의 전하를 흡수하기 쉬운 형광체나 격벽이 방전부를 둘러싸고 있는 경우, 방전의 종으로 되는 하전 입자의 수가 절대적으로 감소한다. 그 때문에, 전리 증배가 시간적으로 급격하게 진전되는 강한 방전(이하, 강방전이라고 기재함)이 발생할 확률이 높아진다. 강방전이 발생하면, 원하는 벽전하보다도 과잉의 벽전하(방전부의 전계를 거의 부정하는 벽전하)가 축적되어, 원하는 벽전위보다도 높은 이상 벽전위가 발생한다. 이 이상 벽전위의 작용에 의해, 유지 기간에서 비점등임에도 불구하고 유지 발광하게 되어, 정상적으로 화상 표시를 행할 수 없다고 하는 문제를 갖고 있다.

또한, 고정밀 PDP를 이용하여 영상 표시를 행하는 경우에는, 하기와 같은 문제를 안고 있다. 예를 들면, 고정밀화된 프로그레시브 방식 42형 풀HD(하이디피니션)(1920×1080화소) PDP에서는, 셀 피치가 짧기 때문에 격벽에 의해 셀끼리가 격리되어 있었다고 해도, 인접 셀과의 전계 간섭이나 하전 입자의 비산의 영향이 커진다. 도 24에 도시한 종래의 PDP 구동 방식(이하, 종래예 2라고 기재함)에서는, 선택 초기화 기간(34)에서 구형 파형 전압을 인가하므로, 소거 방전이 강해진다. 그 때문에, 고정밀 PDP를 종래예 2로 구동하는 경우, 초기화 기간에서의 인접 셀간의 방전 간섭의 영향은 현저해져, 기입 동작에 원하는 벽전위를 축적할 수 없어, 기입 동작을 정상적으로 행할 수 없다고 하는 문제를 갖고 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

또한, 종래의 PDP에서는, 고정밀화 때문에 화소 피치가 작아지게 되어, 방전부의 용적에 대한 표면적의 비율이 커지는 경우나, 고휘도화를 위해서 크세논이나 크립톤 등의 원자 번호가 큰 방전 가스의 혼합 비율을 높인 경우에, 안정된 초기화 동작을 행하기 위한 전자 공급량이 부족하다. 그렇게 해서, 초기화 기간에서 강방전이 발생하고, 강방전에 의해 축적된 이상 벽전하에 의해, 유지 기간에서 비점등임에도 불구하고 유지 발광하게 되어, 정상적으로 화상 표시를 행할 수 없다고 하는 제1 과제를 갖고 있다.

또한, 종래의 구동 방식에서는, 고정밀 PDP를 구동하는 경우, 선택 초기화 기간에서의 인접 셀간의 전계 간섭이나 하전 입자의 비산의 영향이 현저해져, 유지 기간에서 점등임에도 불구하고 유지 발광하지 않아, 정상적으로 화상 표시를 행할 수 없다고 하는 제2 과제를 갖고 있다.

고정밀화에 수반하여, 전술한 제1 과제가 현저해지는 이유를 이하에 상세하게 설명한다. 고정밀화에 수반하여, 1셀당의 방전부의 체적이 감소하고, 방전부의 체적에 대한 표면적의 비율이 증가하고, 벽면에서의 하전 입자의 재흡수 및 탄성 충돌에 기인한 발열에 의한 에너지 손실이 증대하여, 외부로부터 보다 많은 전력을 투입할 필요가 있다. 그 결과, 전체 셀 초기화 동작 전의 방전부 내부의 하전 입자수가 감소하고, 또한 각 기간에서의 구동 전압이 상승한다. 전극에 인가하는 전압이 상승하면, 전극 주변의 방전부 내부 및 표면에서의 전계 강도가 보다 강해져, 전리 증배가 시간적으로 급격하게 진행될 확률이 보다 높아진다. 그 결과, 종래의 초기화 동작에서 이용하고 있던 약방전을 발생시키는 것이 보다 곤란하게 된다.

이와 같이, 고정밀화에 수반하여, 방전부 내부의 하전 입자의 감소 및 구동 전압의 증대에 의해, 초기화 기간에서 강방전이 발생하기 쉬워진다. 그 결과, 기입 기간에서의 점등 혹은 비점등 셀의 선택을 정상적으로 행하는 것이 종래보다도 더욱 곤란해진다.

또한, 고정밀화에 수반하여, 1셀의 크기가 작아짐으로써 격벽 및 금속 전극에 의한 차광율이 증가하여, 휘도는 저하되고, 영상이 전체적으로 어두워진다. 따라서, 고화질 표시에 필요한 휘도를 확보하는 방법으로서, 가시광의 발광을 담당하는 크세논이나 크립톤의 혼합비 혹은 방전 가스의 전압을 상승시키는 방법이 주목받고 있다. 예를 들면, 전체 압은 180Torr 이상 750Torr 이하, 크세논 분압비는 10%, 15%, 20%, 30%, 50%, 80%, 90%, 95%, 98%, 100% 등이 검토되고 있다.

크세논이나 크립톤 등의 혼합 비율이 큰 경우에, 전술한 제1 과제가 현저해지는 이유를 이하에 상세하게 설명한다. 크세논이나 크립톤 등 원자 번호가 큰 원소는 최외피의 전자 에너지(제1 이온화 에너지)가 작기 때문에, 최외피의 전자 에너지가 큰 헬륨, 네온, 아르곤과 비교하여 2차 전자 방출 계수가 매우 작다. 그 결과, 보호막 표면으로부터 방전부에 공급되는 전자의 절대수가 감소하고, 방전 개시에 필요한 임계값 전압은 높아진다. 전극에 인가하는 전압이 상승하면, 전극 주변의 방전부 내부 및 표면에서의 전계 강도가 보다 강해져, 전리 증배가 시간적으로 급격하게 진행될 확률이 보다 높아진다. 그 결과, 초기화 기간에서 이용하고 있던 약방전을 발생시키는 것이 보다 곤란하게 된다.

고화질 표시에 필요한 고휘도를 확보하기 위해서 크세논이나 크립톤 등의 분압비를 증가시키는 경우에도, 전체 셀 초기화 기간에서 강방전이 발생하기 쉬워진다. 강방전이 발생한 경우, 1발의 방전에 의한 발광 강도가 강하기 때문에, 콘트라스트비는 현저하게 저하되고, 저계조 표현이 많은 영상을 표시하는 경우에는 화질이 현저하게 열화된다. 또한, 과잉의 벽전위의 형성에 의해, 기입 기간에서의 점등 혹은 비점등 셀의 선택을 정상적으로 행하는 것이 종래보다도 곤란해진다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-54158호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개 2000-214823호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2007-48733호 공보

<발명의 개시>

플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과 구동 회로를 구비한다. 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 전극 및 제2 전극을 갖고, 제1 전극 및 제2 전극의 주변부에 유전체층을 형성하고, 유전체층 표면에 방전부에 면하도록 보호층을 형성하고, 보호층의 표면에, 캐소드 루미네센스에서의 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 적분값을 Sa, 파장 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 적분값을 Sb로 할 때, 비율 Sa/Sb가 1 이상인 MgO 단결정 입자를 포함하는 결정 입자를 형성하고, 적어도 방전부에 면하는 부분을 갖는 제1 기판과, 적어도 1개의 제3 전극을 갖고 상기 제3 전극 주변부에 유전체층을 형성한 제2 기판을 대향 배치하고, 대향하는 제1 기판과 제2 기판에 방전 가스를 봉입하고 있다. 구동 회로는, 1필드가 복수의 서브 필드로 구성되고, 서브 필드는 적어도 초기화 기간과 기입 기간을 갖고, 초기화 기간은, 제2 전극에 제1 전압으로부터 제2 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하는 초기화 기간 전반부와, 제2 전극에 제3 전압으로부터 제4 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하는 초기화 기간 후반부를 갖는 구동 방식에 의해 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다.

도 1은 본 발명에 이용하는 패널 주요부를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에서의 패널의 전극 배선도.
도 3은 본 발명의 PDP를 이용한 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 PDP의 구동 방식에서의 서브 필드의 구성도.
도 5는 본 발명의 PDP의 보호층 부분을 확대하여 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 PDP의 보호층에서, MgO 단결정의 형상을 설명하기 위한 확대도.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에서, 본 발명의 PDP의 각 전극에 인가하는 구동 전압의 타이밍차트.
도 8은 본 발명의 구동 파형을 출력하기 위한 구동 회로 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 9는 CL 발광 스펙트럼 해석 장치의 모식도.
도 10은 MgO 단결정 입자의 CL 발광 스펙트럼 측정 결과를 도시하는 도면.
도 11은 CL 발광 스펙트럼의 피크 적분값의 비와 방전 지연 시간의 관계를 도시하는 도면.
도 12는 전체 셀 초기화 기간에서, 약방전의 경우의 APD 출력 전압을 도시하는 도면.
도 13은 전체 셀 초기화 기간에서, 강방전의 경우의 APD 출력 전압을 도시하는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 전자 방출 성능과 초기화 경사 전압의 한계 기울기의 관계를 도시하는 특성도.
도 15는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 전자 방출 성능과 기입 동작 미스 발생율의 기울기의 관계를 도시하는 특성도.
도 16은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 패널 온도와 전자 방출 성능의 관계를 도시하는 특성도.
도 17은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 종래예에 따른 구동 파형1을 인가한 경우의 표시 상태를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 본 발명에 따른 구동 파형2를 인가한 경우의 표시 상태를 도시하는 도면.
도 19는 본 발명의 실시 형태 2에서 각 전극에 인가하는 구동 전압의 타이밍차트.
도 20은 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압(初期化飛び出し電壓, initializing pop voltage)을 설명하기 위한 도면.
도 21은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 효과를 검증하는 실험에서, 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압과 흑 휘도의 관계를 도시하는 특성도.
도 22a는 본 발명의 실시 형태 3에서, 초기화 기간 전반부에 주사 전극에 인가하는 구동 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 22b는 본 발명의 실시 형태 3에서, 초기화 기간 전반부에 주사 전극에 인가하는 구동 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 22c는 본 발명의 실시 형태 3에서, 초기화 기간 후반부에 주사 전극에 인가하는 구동 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 22d는 본 발명의 실시 형태 3에서, 초기화 기간 후반부에 주사 전극에 인가하는 구동 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 23은 본 발명의 실시 형태 4에서, 구동 파형을 출력하기 위한 구동 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 24는 PDP의 각 전극에 인가하는 종래의 구동 전압의 파형도의 예.
<부호의 설명>
1 : 플라즈마 디스플레이 패널
11 : 전면 글래스 기판
12 : 배면 글래스 기판
13 : 유전체층
14 : 데이터 전극
15 : 격벽
16 : 형광체층
17 : 유전체층
17a : 제1 유전체층
17b : 제2 유전체층
18 : 보호층
18a : 기초 보호층
18b : 결정 입자
18c : 응집 입자
19a1 : 주사 투명 전극
19a2 : 주사 버스 전극
19b1 : 유지 투명 전극
19b2 : 유지 버스 전극
20 : 방전부
21 : 주사 전극 구동 회로
22 : 유지 전극 구동 회로
23 : 어드레스 전극 구동 회로
24 : 타이밍 발생 회로
25 : A/D 변환기
26 : 주사선수 변환부
27 : 서브 필드 변환부
28 : APL 검출부
31 : 전체 셀 초기화 기간
32 : 기입 기간
33 : 유지 기간
34 : 선택 초기화 기간
35 : 초기화 기간

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

최근에는, 대화면 외에 고정밀도 플라즈마 디스플레이 장치가 요망되고 있으며, 예를 들면 1920화소×1080라인의 고정밀도 플라즈마 디스플레이 장치, 또한 2160라인 혹은 4320라인이라고 하는 초고정밀도 플라즈마 디스플레이 장치가 요망되고 있는다. 이와 같이 라인수가 증가하는 한편, 매끄러운 계조를 표시하기 위한 서브 필드수도 확보해야만 한다. 그 때문에，1라인당의 기입 동작에 할당되는 시간은 점점 더 짧아지는 경향이 있다. 따라서, 할당된 시간 내에 확실한 기입 동작을 행하기 위해서, 종래 이상으로 고속이며서 또한 안정된 기입 동작이 가능한 패널, 그 구동 방법, 그것을 실현하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치가 요망되고 있다.

본 발명은, 종래 PDP에서의 전술한 제1 과제나 종래 구동 방식의 전술한 제2 과제를 동시에 해결하는 것이다. 그렇게 해서, 본 발명은, 고속이면서 또한 안정된 기입 동작을 행하여, 화상의 깜박거림, 까칠까칠함 등을 비약적으로 개선할 뿐만 아니라, 어드레스 전극 구동 회로의 부품 갯수 삭감이나 주사 펄스의 저전압화에 의한 스캔 IC의 저가격화가 가능하게 된다. 그렇게 해서, 본 발명은, 고정밀·전력 절약화·저가격을 실현하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

<실시 형태 1>

도 1은 본 발명에서의 플라즈마 디스플레이 장치의 패널의 기본 구조를 도시하는 사시도이다. 플라즈마 디스플레이 패널(1)은 제1 기판인 전면판 PA1과 제2 기판인 배면판 PA2가 대향하여 배치되고, 그 외주부가 저융점 글래스의 봉착재에 의해 봉착되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(1) 내부의 방전부(20)에는, 크세논 등의 방전 가스가 100Torr∼600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.

전면판 PA1의 전면 글래스 기판(11) 위에는, 제2 전극인 주사 전극(19a) 및 제1 전극인 유지 전극(19b)을 포함하는 표시 전극쌍(19)이 평행하게 복수 배치되어 있다. 전면 글래스 기판(11) 위에는 표시 전극쌍(19)을 덮도록 유전체층(17)이 형성된다. 유전체층(17)은, 산화납 또는 산화비스무스 또는 산화인을 주성분으로 하는 저융점 글래스 등을, 스크린 인쇄, 다이 코트 등에 의해 도포하고, 소성하여 형성되어 있다. 또한 그 표면에 산화마그네슘을 주성분으로 하는 보호층(18)이 형성되어 있다. 주사 전극(19a)은, 인듐 주석 산화물이나 산화주석 등으로 형성된 주사 투명 전극(19a1)과, 주사 투명 전극(19a1) 위에 형성된 주사 버스 전극(19a2)으로 구성되어 있다. 유지 전극(19b)은, 유지 투명 전극(19b1)과 그 위에 형성된 유지 버스 전극(19b2)으로 구성되어 있다. 주사 버스 전극(19a2)은 주사 투명 전극(19a1)의 길이 방향으로 도전성을 부여하기 위해서 형성되어 있다. 유지 버스 전극(19b2)은 유지 투명 전극(19b1)의 길이 방향으로 도전성을 부여하기 위해서 형성되어 있다. 주사 버스 전극(19a2)과 유지 버스 전극(19b2)은 은을 주성분으로 하는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

또한, 배면판 PA2의 배면 글래스 기판(12)에는, 표시 전극쌍(19)과 직교하는 방향으로 복수의 제3 전극인 데이터 전극(14)이 서로 평행하게 배치되고, 이것을 유전체층(13)이 피복하고 있다. 또한 유전체층(13) 위에는 격벽(15)이 형성되어 있다. 유전체층(13) 위 및 격벽(15)의 측면에는 자외선에 의해 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 형광체층(16)이 형성되어 있다. 여기서, 표시 전극쌍(19)과 데이터 전극(14)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되고, 적색, 녹색, 청색의 형광체층(16)을 갖는 방전 셀의 1조가 컬러 표시를 위한 화소로 된다. 또한 유전체층(13)은 필수가 아니므로, 유전체층(13)을 생략한 구성이어도 된다.

다음으로，PDP(1)의 전극 배치 및 구동 회로에 대하여 설명한다. 도 2는 PDP(1)의 전극 배치를 도시한다. 도 3은 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 2에서, SCN1 내지 SCNn은 제1번째의 주사 전극(19a)부터 제n번째의 주사 전극(19a)을 나타내고 있다. SUS1 내지 SUSn은 제1번째의 유지 전극(19b)부터 제n번째의 유지 전극(19b)을 나타내고 있다. D1 내지 Dm은 제1번째의 데이터 전극(14)부터 제m번째의 데이터 전극(14)을 나타내고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 이 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널(1), 주사 전극 구동 회로(21), 유지 전극 구동 회로(22), 어드레스 전극 구동 회로(23), 타이밍 발생 회로(24), A/D(Analog/Digital) 변환기(25), 주사선수 변환부(26), 서브 필드 변환부(27), APL(AVeraged Picture LeVel) 검출부(28)를 구비하고 있다.

도 3에서, 화상 신호 VD는 A/D 변환기(25)에 입력된다. 또한, 수평 동기 신호 H 및 수직 동기 신호 V는 타이밍 발생 회로(24), A/D 변환기(25), 주사선수 변환부(26)에 입력된다. A/D 변환기(25)는, 화상 신호 VD를 디지털 신호의 화상 데이터로 변환하고, 그 화상 데이터를 주사선수 변환부(26) 및 APL 검출부(28)에 출력한다. APL 검출부(28)는 화상 데이터의 평균 휘도 레벨을 검출하고, 그 검출 결과에 기초한 신호를 타이밍 발생 회로(24)에 보내어, 검출한 평균 휘도 레벨에 기초하여, 1텔레비전 필드를 구성하는 구동 파형이 제어되도록 한다. 주사선수 변환부(26)는, 화상 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 화소수에 따른 화상 데이터로 변환하고, 서브 필드 변환부(27)에 출력한다. 서브 필드에 대해서는 후술한다. 서브 필드 변환부(27)는, 서브 필드로 분할한 화상 데이터를 어드레스 전극 구동 회로(23)에 출력한다. 어드레스 전극 구동 회로(23)는, 서브 필드마다 어드레스 전극 D1∼Dm에 대응하는 전압을 어드레스 전극에 인가한다.

타이밍 발생 회로(24)는, 수평 동기 신호 H 및 수직 동기 신호 V를 기초로 하여 타이밍 신호를 발생하고, 주사 전극 구동 회로(21) 및 유지 전극 구동 회로(22)에 출력한다. 주사 전극 구동 회로(21)는, 타이밍 신호에 기초하여 주사 전극 SCN1∼SCNn에 구동 전압을 인가한다. 유지 전극 구동 회로(22)는, 타이밍 신호에 기초하여 유지 전극 SUS1∼SUSn에 구동 전압을 인가한다.

다음으로，PDP(1)에서 이용되고 있는 계조 표현의 방식에 대하여 설명한다. 도 4는 PDP(1)에서 이용되고 있는 계조 표현의 방식을 도시한다. 텔레비전 영상을 표시하는 경우, 예를 들면, NTSC 방식에서의 영상은 1초간에 약 60필드로 구성되어 있다. 원래, PDP(1)에서는 점등 혹은 비점등의 2계조밖에 계조 표현할 수 없다. 그 때문에，1프레임(또는 1필드)을 복수의 서브 필드(이하, SF라고 기재함)로 분할 함으로써 적, 녹, 청의 각 색의 점등 시간을 시분할하고, 그 조합에 의해 중간색을 표현하는 방식이 이용되고 있다. 각 SF의 방전 유지 기간에 인가하는 유지 펄스수의 비를 「1」, 「2」, 「4」, 「8」, 「16」, 「32」, 「64」, 「128」과 같이 2진수 모드에서 가중치 부여를 행하고, 8비트의 조합에 의해 256계조가 표현되어 있다. 이 방식에서는 방전부(20)에서의 기체 방전을 제어하기 위해서 각 SF는 다시 4개의 기간으로 분할되어 있다.

다음으로, 도 5는 보호층(18)의 상세 등을 도시한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 유전체층(17)을 이온 충돌로부터 보호함과 함께 구동의 속도를 크게 좌우하는 전자 방출 성능과 전하 유지 성능을 개선하기 위해서, 보호층(18)은, 제2 유전체층(17b) 위에 형성된 기초 보호층(18a)과, 기초 보호층(18a) 위에 형성된 MgO의 결정 입자(18b)로 구성되어 있다.

기초 보호층(18a)은, 스퍼터링법, 이온 플래팅법, 전자선 증착법 등으로 형성된 두께 0.3㎛∼1㎛의 MgO 결정층이다. MgO의 결정 입자(18b)는 MgO 전구체를 소성하여 형성되고, 평균 입경이 0.3㎛∼4㎛인 비교적 균일한 입경 분포를 갖는 MgO 단결정 입자를 기초 보호층(18a) 위에 부착시킨 층이다. MgO 단결정 입자는 기초 보호층(18a)의 전체면을 덮도록 형성되어 있을 필요는 없고, 기초 보호층(18a) 위에 피복율 1∼30%로 섬 형상으로 형성되어 있으면 된다. 즉, 결정 입자(18b)가 방전부(20)에 면하는 면적은, 제1 기판이 방전부(20)에 면하는 전체 면적보다도 작다. 또한，MgO 단결정 입자가 보호층(18)에 일부 매몰되어 배설되어, 결정 입자(18b)가 형성되어 있어도 된다.

도 6은 실시 형태 1에서의 PDP(1)의 결정 입자(18b)에 포함되는 MgO 단결정 입자의 형상을 도시하는 모식도이다. 단결정 입자(18b)의 형상은 기본적으로는 정6면체 형상 또는 정8면체 형상이지만, 제조 변동에 의해, 정6면체 형상 또는 정8면체 형상의 정점 및 능선이 절제되어 절정면 및 사방면을 갖는 형상이어도 된다. 응집 입자(18c)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 결정 입자(18b)가 응집 또는 네킹한 상태의 것이다. 고체로서 큰 결합력을 갖고 결합하고 있는 것이 아니라, 정전기나 반데르발스 힘 등에 의해 복수의 1차 입자가 집합체의 몸을 이루고 있는 것으로, 초음파 등의 외적 자극에 의해, 그 일부 또는 전부가 1차 입자의 상태로 될 정도로 결합하고 있다.

다음으로, 실시 형태 1에서의 PDP 구동 방식의 초기화 기간에서의 구동 파형 및 구동 회로에 대하여 설명한다. 실시 형태 1에서의 PDP 구동 파형은, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 SF의 초기화 기간에서, 초기화 기간 전반부 T1과 초기화 기간 후반부 T2가 설정되어 있다. 초기화 기간 전반부 T1에서는, 주사 전극 SCN1 내지 주사 전극 SCNn에, 제1 전압 Va1로부터 제2 전압 Vb1까지 완만하게 상승하는 전압이 인가된다. 초기화 기간 후반부 T2에서는, 주사 전극 SCN1로부터 주사 전극 SCNn에, 제3 전압 Vc1로부터 제4 전압 Vd1까지, 완만하게 하강하는 전압이 인가된다(도 12도 참조).

도 8은 실시 형태 1에 따른 PDP(1)의 구동 파형을 실현하기 위한 구동 회로의 구성을 도시한다. 이 구동 회로는, 초기화 기간 전반부 T1에서, 완만하게 상승하는 전압을 인가하기 위한 전원 Vb를 준비하고, 분리 회로에 의해 정극성의 전압의 출력을 제어한다. 또한，이 구동 회로는, 초기화 기간 후반부 T2에서, 완만하게 하강하는 전압을 인가하기 위한 전원 Vd를 준비하고, 분리 회로에 의해 부극성의 전압의 출력을 제어한다. 유지 전압 Vsus의 출력을 제어하는 분리 회로(8A)에 대하여, 분리 회로(8A)의 출력 단자에 정극성의 전압 Vb의 출력을 제어하는 분리 회로(8B)가 접속되어 있다. 분리 회로(8B)의 출력 단자에 부극성의 전압 Vd의 출력을 제어하는 분리 회로(8C)가 접속되어 있다.

또한, 분리 회로(8B)의 하이사이드 스위치의 게이트·드레인간에는, 정전류회로 I1과 컨덴서 C1과 다이오드 D1과 저항 R1과 전원 전압 Vb로 구성되는 경사 발생 회로 RAMP1이 접속되어 있다. 또한, 분리 회로(8C)의 로우사이드 스위치의 게이트·드레인간에도, 정전류 회로 I2와 컨덴서 C2와 다이오드 D2와 저항 R2와 전원전압 Vd로 구성되는 경사 발생 회로 RAMP2가 접속되어 있다. 이 구동 회로의 구성에 의해, 초기화 기간 전반부 T1에서, 완만하게 상승하는 전압 및 초기화 기간 후반부 T2에서 완만하게 하강하는 전압을 주사 전극에 인가할 수 있다. 또한, 도 8에 도시한 회로 구성은 경사 전압을 출력시키는 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 따른 효과 검증 실험에 대하여 설명한다.

<검증 실험 1>

액상법 및 기상법 각각에 의해 MgO 단결정 입자를 제작하고, 단결정 입자의 캐소드 루미네센스(CL) 발광을 조사하였다. CL 발광 스펙트럼 분석에는, 고감도형의 분광 광도 측정 시스템을 이용하였다. 도 9는 발광 스펙트럼 해석 장치의 모식도를 도시한다. 진공 챔버(91) 내에서 입사 에너지 3keV, 빔 전류 3.9㎂의 전자선(EB)이 전자총(92)으로부터 입사각 45°로 시료(93)에 조사되었다. 이에 의해 얻어진 광을 렌즈, 파이버 등의 광학계(94)를 통하여 발광 스펙트럼 해석용 고감도형의 분광 광도 측정 시스템(95)(여기서는 오쯔카 전자(주) IMUC7500을 사용)에 입사시키고, 분광기(96)에서 분광시킴으로써 CL 발광 스펙트럼이 계측되었다. 또한, 본 측정 시스템에서는, 분광기(96)의 각 파장에 대한 감도를 보정하기 위한 캘리브레이션이 행해졌다.

도 10은 액상법에 의해 제작한 단결정을 이용한 본 발명에 따른 PDP와, 기상법에 의해 제작한 단결정을 이용한 종래의 PDP(이하, 종래예 3이라고 기재)에 대하여, 결정 입자(18b)의 CL 발광 스펙트럼을 도시한다. 도 10에서, 횡축은 파장을 나타내고, 종축은 발광 강도를 나타내고 있다. 그렇게 해서, 실선은 실시 형태 1의 특성을 나타내고, 파선은 종래예 3의 특성을 나타내고 있다. 실시 형태 1에서의 결정 입자(18b)의 CL 발광 스펙트럼은, 파장 200∼300㎚에 큰 피크, 300∼550㎚에 작은 피크를 나타낸다. 한편, 기상 산화법으로 제작한 종래예 3의 단결정 입자의 발광 스펙트럼은, 200∼300㎚의 피크, 300∼550㎚의 피크 모두 작은 피크이다.

여기서, 방전 지연 시간과 전자 방출 성능의 관계에 대하여 설명한다. 전자 방출 성능이란, 단위 면적당 단위 시간당 기초 보호층(18a) 및 응집 입자(18c)를 포함시킨 보호층(18)의 표면으로부터 방출되는 전자수(전류 밀도)에 의해 결정된다. 보호층(18)의 표면으로부터 방전부에 흐르는 전류 밀도를 측정하는 방법으로서는, 시작품을 파괴하여 전면판의 소편 샘플을 진공 챔버에 넣고, 외부 전계에 의해 공간에 방출되는 전자를 포착하고, 광전자 증배관 등에 의해 검출하는 방법 등이 생각된다. 그러나, 실제로 PDP를 구동하고 있을 때의 보호층(18)으로부터의 전류 밀도를 계측하는 것은 어렵다.

따라서, 일본 특개 2007-48733호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 방전까지의 전류밀도와 상관이 있는 측정량으로서, 방전의 통계 지연 시간 Ts를 이용한다. 전압이 인가되고 나서 방전이 피크를 맞이할 때까지의 시간적인 방전의 지연을, 방전의 형성 지연 시간 Tf와 방전의 통계 지연 시간 Ts의 합으로서 해석한다. 방전 지연 시간은, 인가하는 전압 및 방전 개시 전의 가스 내의 전자수 밀도에 의존한다. 방전의 형성 지연 시간 Tf는 인가 전압과 상관이 있고, 통계 지연 시간 Ts는 방전 개시전의 가스 내의 전자수 밀도와 상관이 있다. 방전 개시까지 시간의 함수로서, 각 시각에서의 통계 지연 시간 Ts를 계측한다. 통계 지연 시간 Ts의 역수는, 방전 가스를 둘러싸는 보호층으로부터의 전자의 전류 밀도와 비례 관계에 있다. 통계 지연 시간 Ts의 역수를, 방전 개시까지의 시간의 함수로서 시간 적분하면, 보호층(18)으로부터의 단위 면적당의 전자 방출량의 상대 비교를 행할 수 있다.

발명자들은, 파장 200∼300㎚의 피크와 파장 300∼550㎚의 피크의 비에 주목하고, 그 피크비와 기입 동작 시의 방전 지연 시간의 상관 관계를 조사하였다. CL 발광 스펙트럼의 발광 피크비가 상이한 샘플을 시작하고, 방전 지연 시간(상대비)의 비교를 행하였다. 도 11은 그 결과를 도시한다. 도 11에서, 횡축은 피크비 PK를 나타내고, 종축은 방전 지연을 나타내고 있다. 피크비 PK는, 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 발광 스펙트럼의 적분값 Sa를 파장 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 발광 스펙트럼의 적분값 Sb로 나눗셈한 결과의 값이다. 방전 지연 시간은, 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만에 강한 피크가 나타나지 않는 종래예 3에서의 방전 지연 시간을 기준으로 하여, 방전 지연 시간의 상대비이다. CL 발광 스펙트럼의 피크비 PK가 「2」 이상이면, 방전 지연 시간은 「0.2」 이하로 거의 일정하게 되어, 우수한 전자 방출 성능을 갖고, 방전 지연 시간이 단축되는 것이 명백하게 되었다.

이들 CL 발광 스펙트럼의 피크비 PK와 전자 방출 성능의 상관 관계에 대해서, 물리적 해석이 명확하게 이루어진 것은 아니지만, 다음과 같이 추찰할 수 있다.

파장 200∼300㎚의 발광 스펙트럼의 피크는 5eV 정도의 에너지의 완화 과정이 존재하는 것을 나타내고 있고, 이 큰 에너지의 완화에 수반되는 오제 전자 방출의 확률도 크다고 예상된다. 한편, 파장 300㎚∼550㎚의 발광 스펙트럼의 피크는 산소 결함 등에 기인하는 트랩 준위가 밴드갭간에 다수 존재하는 것을 나타내고 있어, 큰 에너지의 완화 과정이 발생하기 어렵고, 오제 전자 방출의 확률도 작은 것이 예상된다. 따라서 파장 200∼300㎚의 피크가 크고, 파장 300∼550㎚의 피크가 작을 수록 전자 방출 성능은 높다고 생각된다. 높은 전자 방출 성능을 갖는 단결정 입자를 이용하여 결정 입자(18b)를 형성함으로써, 전자 방출 성능이 높은 PDP를 얻을 수 있다.

전술한, 발광 스펙트럼의 파장 200∼300㎚의 피크가 크고, 파장 300∼550㎚의 피크가 작은 MgO 단결정 입자는, 액상법에 의해 생성된다. 구체적으로는, 이하와 같이 MgO 전구체인 수산화 마그네슘을 고온의 산소 함유 분위기 속에서 균일하게 소성하여 생성할 수 있다.

<액상법 1>

액상법 1은, 순도 99.95% 이상의 마그네슘 알콕시드 또는 마그네슘 아세틸아세톤의 수용액에 소량의 산을 가하여 가수 분해하여, 수산화 마그네슘의 겔을 제작한다. 그리고, 그 겔을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자의 분체를 생성한다.

<액상법 2>

액상법 2는, 순도 99.95% 이상의 질산 마그네슘을 녹인 수용액에 알칼리 용액을 첨가하여 수산화 마그네슘을 침전시킨다. 다음으로, 수산화 마그네슘의 침전물을 수용액으로부터 분리하고, 그것을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자의 분체를 생성한다.

<액상법 3>

액상법 3은, 순도 99.95% 이상의 염화 마그네슘을 녹인 수용액에 수산화 칼슘을 첨가하여 수산화 마그네슘을 침전시킨다. 다음으로, 수산화 마그네슘의 침전물을 수용액으로부터 분리하고, 그것을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자의 분체를 생성한다.

소성 온도로서는, 700℃ 이상이 바람직하고 1000℃ 이상이 더욱 바람직하다. 이것은, 700℃ 미만에서는, 결정면이 충분히 발달하지 않아 결함이 많아진다고 예상되기 때문이다. 실제로, 본 발명자들의 실험에 의하면, 700℃ 이상 2000℃ 미만의 소성 온도에서는, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 이상인 것과, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 미만으로서 파장 680㎚∼900㎚의 영역에 높은 피크를 갖는 것의 2종류의 단결정 입자가 생성되는 것이 확인되었다. 또한，1400℃ 이상의 소성 온도에서는, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 미만으로서, 파장 680㎚∼900㎚의 영역에 높은 피크를 갖는 단결정 입자의 비율이 늘어나는 것이 확인되었다. 따라서, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 이상인 MgO 단결정 입자의 생성 효율을 향상시키기 위해서, 소성 온도를 700℃ 이상 1400℃ 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.

MgO 전구체로서는, 전술한 수산화 마그네슘 이외에도, 마그네슘 알콕시드, 마그네슘 아세틸아세톤, 질산 마그네슘, 염화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 황산 마그네슘, 옥살산 마그네슘, 아세트산 마그네슘 등 중의 1종 이상을 이용할 수 있다. 여기서 MgO 전구체로서의 마그네슘 화합물의 순도는 99.95% 이상이 바람직하고, 99.98% 이상이 더욱 바람직하다. 이것은, 알칼리 금속, 붕소, 규소, 철, 알루미늄 등의 불순물 원소가 많이 포함되면, 소성 시에 입자간의 융착이나 소결이 일어나서, 결정성이 높은 입자가 성장하기 어렵기 때문이다.

또한, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 미만으로서, 파장 680㎚∼900㎚의 영역에 높은 피크를 갖는 MgO 단결정은, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK가 「1」 이상인 MgO 단결정보다도 입경이 작다. 따라서, 분급함으로써 이들 2종류의 MgO 단결정을 분리할 수 있어, 파장 200∼300㎚의 영역의 피크비 PK의 큰 단결정 입자를 선별할 수 있다.

이와 같이, 실시 형태 1에서의 결정 입자(18b)는, 파장 200∼300㎚의 발광 피크와 파장 300∼550㎚의 발광 피크의 비가 「2」 이상인 단결정 입자를, 기초 보호층(18a)의 전체면에 걸쳐 거의 균일하게 분포하도록 이산적으로 부착시킴으로써 구성된다. 즉, MgO 단결정 입자는, 캐소드 루미네센스에서의 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 최대값을 Sc로 하고, 캐소드 루미네센스에서의 파장 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 최대값을 Sd로 할 때, 비율 c/d가 2 이상이다. 이에 의해, 안정적으로 양호한 전자 방출 성능을 갖고, 고속 기입 가능한 PDP를 제공할 수 있다.

<검증 실험 2>

Al, Si 등의 불순물을 도프한 MgO로 구성되는 기초 보호층만을 형성한 시작품1과, MgO로 구성된 기초 보호층 위에 단결정 입자를 전체면에 걸쳐 분포하도록 부착시킨 시작품2를 시작하였다. 시작품1에서는, 단결정 입자가 존재하지 않기 때문에, CL 발광 스펙트럼은, 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만에 강한 피크가 나타나지 않는 종래예 3과 마찬가지의 스펙트럼 특성을 나타내고, 방전 지연 시간(상대비)은 거의 1이다.

이들 시작품에 대하여, 전체 셀 초기화 기간에서의 강방전의 발생 용이성을 비교하여, 본 발명에 따른 시작품2에 의한 전체 셀 초기화 기간에서의 강방전의 억지 효과의 검증이 행하여졌다.

본 실험에서는, 계측 기기로서 광 신호의 수신부로서 이용되고 있는 근적외선용의 포토다이오드(이하, APD로 표기)가 이용되었다. 전체 셀 초기화 기간에서의 방전의 강약은, APD의 출력에 의해 관측되었다. 방전의 강약은, 크세논의 여기 상태간의 천이로부터 방사되는 근적외선의 발생량에 의해 식별할 수 있다. 방전이 강한 경우에는, 근적외선의 발생량은 증대된다.

예로서, 도 12는 전체 셀 초기화 기간에서 약방전 발생 시의 APD 출력 파형모식도를 도시하고, 도 13은 전체 셀 초기화 기간에서 강방전 발생 시의 APD 출력 파형 모식도를 도시한다.

도 12는 약방전 시의 APD 출력 파형(120a)과 초기화 기간에서의 주사 전극 전압 파형(120b)을 도시하고 있다. 또한, 도 12에서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 전압을 나타내고 있다. 도 12에서, 초기화 기간 전반부 T1에서는, 주사 전극에 정전압이 인가되고, 전극 주변의 방전부 내부 혹은 표면에서의 벽전위를 포함시킨 전위차가 방전 개시의 전위차보다도 높다. 여기서는, 시간적으로 급격한 전리 증배가 아니라 완만하게 진전되는 약방전이 안정적으로 일어나고 있다. 주사 전극의 인가 전압이 정전압으로부터 부전압으로 교체되는 초기화 기간 후반부 T2에서는, 초기화 기간 전반부 T1에서 축적된 벽전하 중 여분의 벽전하가 제거되어, 벽전하가 조정된다. 초기화 기간 전반부 T1 및 초기화 기간 후반부 T2에서의 약방전에 의해, 주사 전극 및 어드레스 전극 주변의 방전부에, 기입 방전에 원하는 벽전하를 축적시킬 수 있다.

도 13은 강방전 시의 APD 출력 파형(130a)과 초기화 기간에서의 주사 전극 전압 파형(130b)을 도시하고 있다. 도 13에서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 전압을 나타내고 있다. 도 13에서, 초기화 기간 전반부 T1에서는, 주사 전극에 정전압이 인가되고, 전극 주변의 방전부 내부 혹은 표면에서의 벽전위를 포함시킨 전위차는 방전 개시의 전위차보다도 높다. 여기서는, 시간적으로 급격한 전리 증배가 진전되게 되어, 강방전이 발생하고 있다. 주사 전극의 인가 전압이 정전압으로부터 부전압으로 교체되는 초기화 기간 후반부 T2에서는, 초기화 기간 전반부 T1에서 축적된 과잉의 벽전하에 의해, 주사 전극의 전압이 피크 전압으로부터 하강하였을 때에도 강방전이 발생하고 있다.

이와 같이, 전체 셀 초기화 기간에서 강방전이 발생하였는지의 여부를, APD에 의해 모니터링하면서, 시작품1 및 시작품2에 대하여, 패널 온도를 변화시켜, 초기화 전반부에서 강방전이 발생하는 경사 전압의 한계 기울기가 측정되었다. 여기서, 경사 전압 발생 회로 RAMP1의 정전류 회로 I1로서, p형 반도체, MOSFET 및 볼륨 저항을 조합한 회로 구성에 의해 제어가 행하여졌다. 또한, 임의의 셀에서 강방전이 발생한 경우에는 약방전하고 있는 다른 셀에 비해 발광이 강하여, 목시로도 강방전의 발생을 확인할 수 있다. 따라서，APD와 목시의 양방에 의해, 강방전의 모니터링이 행하여졌다.

각 패널 온도에서의 전자 방출 성능에 관해서는, 후술하는 사전 실험에 의해 기지이며, 본 실험에 의해 전자 방출 성능과 한계 기울기의 관계가 명백하게 되었다. 도 14는 그 결과를 도시한다.

도 14에서, 횡축은 단위 시간당의 전자 방출 성능(a. u. )을 나타내고, 종축은 초기화 경사 전압 기울기(V/μsec)를 나타내고 있다. 시작품1에서는, 패널 온도가 낮을 때에는, 전자 방출 성능이 현저하게 악화되어, 경사 전압의 기울기를 보다 완만하게 해야만 하는 것을 알 수 있다. 한편, 시작품2에서는, 패널 온도에 관계없이, 경사 전압의 기울기를 평가 장치의 측정 한계의 20V/μsec로 하여도, 강방전은 발생하지 않았다. 도 14에서는, 시작품2의 한계 기울기로서는 20V/μsec로서 플롯하였다.

결정 입자(18b)가 없는 시작품1에서는, 전체 셀 초기화 기간에서의 강방전을 방지하기 위해서, 경사 전압의 기울기를 보다 완만하게 해야만 하여, 초기화 기간의 연장이 필요하게 된다. 그 때문에, 유지 기간이나 기입 기간을 단축하는 수단이 생각된다.

그러나, 유지 기간의 단축은, 고정밀화할 때에는 큰 문제로 된다. 고정밀 PDP에서는 셀 피치가 작아지게 되어, 화소 내의 금속 전극이나 격벽이 차지하는 비율이 증가하고, 개구율이 내려가, 휘도가 저하된다. 또한, 전술한 강방전 방지를 위해서 초기화 기간을 연장하여 유지 기간을 단축하면, 최대 유지 펄스수가 적어져, 피크 휘도가 저하된다. 이상의 것이 겹쳐서, 고정밀 PDP에서는, 명소 콘트라스트가 현저하게 악화되어, 화질이 극단적으로 열화된다.

또한, 기입 기간을 단축하면, 방전 지연 시간보다도 스캔 전압의 주기가 짧아지게 되어, 정상적으로 기입 동작을 행할 수 없게 된다. 도 15는, 예로서, 스캔 전압의 주기를 1.2μsec로 설정하고, 단위 시간당의 전자 방출 성능과 기입 동작 미스 발생율의 관계를 도시한다. 도 15에서, 횡축은 단위 시간당의 전자 방출 성능(a. u. )을 나타내고, 종축은 기입 동작 미스 발생율(％)을 나타내고 있다. 시작품1에서는, 패널 온도가 저온으로 되면, 전자 방출 성능이 악화되고, 방전 지연 시간이 길어지게 되어, 정상적으로 기입 동작을 행할 수 없다. 한편, 본 발명에 따른 시작품2에서는, 기입 동작 미스는 발생하지 않아, 안정된 기입 동작을 할 수 있다.

이상의 것으로부터, 결정 입자(18b)가 없는 시작품1에서는, 초기화 기간에서의 강방전 방지와 유지 기간 및 기입 기간에 대한 시간적인 제약을 양립할 수 없다. 여기서, 전술한 사전 실험에 대하여 설명한다. 사전 실험에서는, 통계 지연 시간 Ts의 역수로부터 계산한 전자 방출 성능의 상대값과 패널 온도의 관계가 조사되었다. 도 16은 그 결과를 도시한다. 도 16에서, 횡축은 패널 온도(℃)를 나타내고, 종축은 단위 시간당의 전자 방출 성능(a. u. )을 나타내고 있다. 여기서는, 전자 방출 성능에서는, 시작품1에서 패널 온도 30℃에서의 전자 방출 성능을 1로 하여, 다른 패널 온도나 시작품2의 전자 방출 성능의 상대값이 계산되었다. 도 16으로부터, 시작품1에서는, 패널의 온도의 강하에 수반하여, 단위 시간당의 전자 방출 성능이 급격하게 악화된다. 한편, 시작품2에서는, 패널의 온도에 관계없이, 안정적으로 높은 전자 방출 성능을 유지하고 있다.

다음으로, 전하 유지 성능에 대하여 설명한다. 전하 유지 성능의 지표로서, 기입 기간에서 인가하는 Vscn 전압이 있다. 초기화 동작이 종료되고 나서 기입 동작을 행할 때까지, 기입 동작에 원하는 벽전하가 상실되지 않도록, 주사 전극에 벽전위와 역극성의 Vscn 전압을 인가하여, 기입 동작 대기의 기간의 벽전하의 손실이 억제된다.

보호막 표면의 표면 전류나 방전 가스의 전하 교환에 의해, 축적된 벽전하가 상실되기 쉬운 경우에는, Vscn 전압이 높아지는 경향이 있다. Vscn 전압이 낮은 쪽이 전하 유지 성능은 높은 것을 나타낸다. 현행 제품에서, 주사 전압을 순차적으로 패널에 인가하기 위한 MOSFET 등의 반도체 스위칭 소자에는, 내압 150V 정도의 소자가 사용되고 있다. 그 때문에，Vscn 전압으로서는, 스위칭 소자의 발열에 의한 손상을 고려하여, 120V 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 본 발명의 PDP에서는, 기입 동작에 필요한 최저 스캔 Vscn 전압을 측정한 바, 120V 이하의 특성이 얻어졌다.

<검증 실험 3>

본 발명에 따른 시작품2에서, 종래의 구동 방식에 따른 구동 파형1과 본 발명에 따른 구동 파형2를 인가하여, 인접 셀간의 방전 간섭에 의한 점등 불량의 비교를 행하였다. 종래의 구동 방식에 따른 구동 파형1에서는, 선택 초기화 기간에서, 상승 37V/μsec인 구형 파형의 소거 전압이 인가되었다. 구동 파형2에서는, 선택 초기화 기간 전반부에서, 10V/μsec로 완만하게 상승하는 경사 전압이 인가되었다. 도 17은 구동 파형1에서의 상태를 도시하고, 도 18은 구동 파형2에서의 상태를 도시한다.

도 17로부터도 알 수 있는 바와 같이, 선택 초기화 기간에서 구형 파형을 인가한 구동 방식1에서는, 점등 불량을 일으키고 있는 셀(기입 불량 발생 셀)이 다수관찰되었다. 한편, 도 18에 도시한 바와 같이, 선택 초기화 기간에서 완만하게 상승하는 경사 전압을 인가한 구동 파형2에서는, 점등 불량을 일으키는 셀은 관찰되지 않았다. 구동 파형1에서는, 선택 초기화 기간에서 강방전이 발생하고, 인접 셀간과의 방전 간섭은 크다. 구동 파형2에서는, 선택 초기화 기간에서 약방전이 발생하고, 인접 셀간과의 방전 간섭은 작다. 각 구동 파형에서의 선택 초기화 기간에서의 방전의 강약은, APD에 의해 확인이 행하여졌다.

시작품2에 관하여, 패널면 내에서의 상기 유전체층의 막 두께 변동 등으로부터 방전 간섭의 정도에 변동이 있어, 영상 표시가 파탄되는 선택 초기화 기간 전반부의 경사 전압의 기울기가 조사되었다. 그 결과, 상승 하강 모두 경사 전압의 기울기 한계는, 25V/μsec∼35V/μsec이었다.

본 발명에 의해, 전체 셀 초기화 기간, 선택 초기화 기간에 상관없이, 초기화 기간에서의 강방전의 발생이 억제되고, 또한，Vscn 전압이 120V 이하에서 안정된 기입 동작을 행할 수 있어, 고정밀, 고화질, 저가격의 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

<실시 형태 2>

본 발명의 실시 형태 2에 따른 구동 방식에서는, 각 SF의 초기화 기간에 행하는 초기화 동작이 모두 선택 초기화 동작인 필드를, 화상 표시에 관련되는 필드 중, 적어도 1필드 이상 갖는다. 여기서, 도 19는 실시하는 구동 파형을 도시한다. 이하에, 실시 형태 2의 효과 검증을 행하였으므로 설명한다. 이 검증에서 이용한 PDP는 시작품1과 시작품2이다.

우선, 본 발명에 따른 도 7의 구동 파형을 이용하여, 전체 셀 초기화 기간에서의 제2 전압 Vb1을 변화시켜, 흑 표시 시의 휘도의 측정이 행하여졌다. 그 때, 초기화 기간 전반부 T1 및 초기화 기간 후반부 T2에서의 방전에 관련된 전압의 합계를, 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압(初期化飛び出し電壓, initializing pop voltage)으로서 계측이 행하여졌다. 구체적으로는, 초기화 기간 전반부 T1에서, 제1 전압 Va1과 제2 전압 Vb1 사이의 전압으로, 방전이 개시되는 전압을 Vf1로 한다. 또한, 초기화 기간 후반부 T2에서, 제3 전압 Vc1과 제4 전압 Vd1 사이의 전압으로, 방전이 개시되는 전압을 Vf2로 한다. 이렇게 하면, 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압은 (Vb1-Vf1)+(Vf2-Vd1)로 된다. 도 20은 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압의 계측에 관한 모식도를 도시한다.

도 20은, 횡축은 시간을 나타내고, 근적외선용의 포토다이오드 전압 파형(도 20에서는, NIR용 APD 전압 파형이라고 기재)과 주사 전극의 구동 파형(도 20에서는 SCN이라고 기재)과 데이터 전극의 구동 파형(도 20에서는 DATA라고 기재)을 각각 나타내고 있다. 전압 Vf1과 전압 Vb1 사이는 상승 구간의 전자 팝 상태의 전압(のぼり飛び出し電壓, rising pop voltage, 203)이고, 전압 Vd1과 전압 Vf2 사이는 하강 구간의 전자 팝 상태의 전압(くだり飛び出し電壓, falling pop voltage, 204)이다. 또한, 주사 전극의 구동 전압이 상승 구간의 전자 팝 상태의 전압(203)의 어떤 기간에서 상승 구간 발광(201)이 발생하고, 주사 전극의 구동 전압이 하강 구간의 전자 팝 상태의 전압(204)의 어떤 기간에서 하강 구간 발광(202)이 발생한다.

다음으로, 도 21은, 횡축에 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압, 종축에 흑 표시 시의 휘도(이하, 흑 휘도라고 표기하고, 도 21에서도 흑 휘도라고 표기)를 플롯한 도면이다. 여기서는, 초기화 기간 전반부 T1 및 초기화 기간 후반부 T2의 경사 전압의 기울기를 모두 2V/μsec, 제3 전압 Vc1을 210V, 제4 전압을 132V로 설정하였다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 약방전에 관련되는 전압(초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압)과 약방전에 의한 발광량의 관계는, 전극 거리나 셀 피치 등 셀 구조가 동일한 경우에는, 보호층의 조성보다도 방전 가스의 의존성이 현저하였다. 시작품1과 시작품2에서는, 동일 셀 구조 및 동일 방전 가스이며, 보호층의 구성이 서로 다를 뿐으므로, 흑 휘도 특성은 동일한 경향이 얻어졌다.

본 발명에 따른 PDP 및 도 7의 구동 방식에서는, 해당 필드 전의 필드에서, 해당 셀의 기입 동작이 행하여진 경우, 해당 필드 내의 전체 셀 초기화 동작에서의 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압은, 선택 초기화 동작에서의 초기화 기간의 전자 팝 상태의 전압보다도, 최대로 (Vb1-Vb2)만큼 커지게 된다. 해당 SF 전의 SF에서, 기입 동작을 행한 셀에는, 기입 동작을 행하지 않았던 셀보다도, 많은 벽전하가 축적된 상태이며, 전체 셀 초기화 동작 시에 인가하는 제2 전압 Vb1보다도 낮은 제2 전압 Vb2에서 초기화 동작(여기서는, 선택 초기화 동작)을 행할 수 있다.

그러나, 전하 유지 성능이 낮은 경우에는, 기입 동작을 행하고 나서 선택 초기화 동작을 행할 때까지의 휴지 기간 동안에, 축적된 벽전하가 서서히 상실되게 되어, 선택 초기화 동작을 정상적으로 행할 수 없게 된다. 예를 들면, 시작품1에서, 연속 표시시켜 패널 온도가 상승하면, 전하 유지 성능이 악화되고, 기입 동작에 필요한 최저 스캔 전압 Vscn이 급격하게 상승하여, 기준값 120V를 크게 초과하게 된다.

한편, 시작품2에서는, 패널 온도에 상관없이 최저 스캔 전압 Vscn의 상승은 발생하지 않고, 기준값 120V보다도 낮다. 실제로, 시작품1에 대하여, 도 19에 도시한 구동 방식을 실시한 경우, 셀에 따라서는 벽전하 부족에 의해 선택 기입 동작을 행할 수 없어, 정상적으로 화상 표시를 행할 수 없다. 한편, 본 발명에 따른 PDP 시작품2에 대하여, 도 19에 도시한 본 발명에 따른 구동 방식을 실시한 경우, 초기화 동작에서의 강방전을 억제하여, 선택 기입 동작을 행할 수 있다.

따라서, 전하 유지 성능이 낮은 종래예에 따른 PDP에서는, 필드마다 적어도 1회는 파고치가 높은 전체 셀 초기화 동작을 행하지 않으면, 기입 동작에 원하는 벽전하를 초기화 동작에 의해 축적할 수 없다. 본 발명에 따른 PDP에서는, 패널 온도에 상관없이 전하 유지 성능이 안정적으로 높으므로, 필드마다 전체 셀 초기화 동작을 행할 필요가 없어진다.

본 발명에 따른 PDP 및 도 7의 구동 방식에서는, 전술한 바와 같이 기입 동작을 행한 셀에서는, 전체 셀 초기화 동작 시에, 최대로 (Vb1-Vb2)만큼 여분의 전압을 인가하게 된다. 예를 들면, Vb1-Vb2=100V로 설정한 도 7의 구동 방식에서는, 기입 동작을 행한 셀에 대하여 전체 셀 초기화 동작을 행한 경우, 흑 휘도는 최대 89% 증가한다.

따라서, 본 발명에 따른 전하 유지 성능이 높은 PDP에서는, 도 19에 도시한 바와 같이 전체 셀 초기화 동작의 횟수를 줄여, 도 7의 경우보다도 흑 휘도를 내릴 수 있어, 흑 표현력이 높은 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

<실시 형태 3>

본 발명에 따른 구동 방식에서, 또 다른 실시 형태에 대하여 이하에 설명한다. 도 22a 내지 도 22d는 실시 형태 3에서의 구동 방식을 도시하고 있다. 도 22a 내지 도 22d에서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 전압을 나타내고 있다. 실시 형태 3에서는, 도 22a 내지 도 22d에 도시한 바와 같이, 경사 전압의 기울기가 도중에서 변화한다.

한편, 도 23은 실시 형태 3에서의 구동 회로의 일례를 도시한다. 도 23에 도시한 바와 같이, 실시 형태 3의 구동 회로에서는, 완만하게 상승하는 경사 전압 중 하나를, 스캔 IC의 전원 전압 Vic를 이용하는 구성이다. 이 구동 회로는, 경사 발생 회로 RAMP3과 스캔 IC와 스캔 전압 선택 회로(23D)와 스캔 전위 인상 회로(23E)의 4개로 구성되어 있다. 경사 발생 회로 RAMP3은, 정전류 회로 I3과 컨덴서 C3과 다이오드 D3과 저항 R3과 스위치 SW7과 전원 전압 Vb로 구성되어 있다. 스캔 IC는, 하이사이드 스위치 SW10과 로우사이드 스위치 SW11을 직렬 접속하여 구성되어 있다. 스캔 전압 선택 회로(23D)는, 기입 동작용의 전원 전압 Vscn의 양단에 스위치 SW8과 스위치 SW9를 직렬 접속하여 구성되어 있다. 스캔 전위 인상 회로(23E)는 전압 비교기를 포함하고 있다.

경사 발생 회로 RAMP3의 출력 단자 및 스캔 전압 선택 회로(23D)의 중점은 스캔 IC의 전원 입력 단자에 접속되어 있다. 또한, 전원 Vscn의 부극과 스위치 SW9의 타단은 스캔 IC의 GND에 접속되고, 전원 Vs에도 접속되어 있다. 스캔 IC의 중점으로부터 주사 전극(19a)에 전압이 출력된다. 또한, 스캔 IC는 주사 전극마다 병렬로 1개씩 배치되어 있고, 스캔 전압 선택 회로(23D)는 기입 기간에서의 스캔 펄스의 온 오프를 제어하기 위한 회로이다.

이하에, 초기화 기간에서의 구동 회로의 동작에 대하여 설명한다. 처음에, 스캔 IC의 로우사이드 스위치 SW11만이 온하고(정확하게는 다이오드를 통하여), 전압 Vs가 주사 전극에 인가된다. 여기서의 전압 Vs는 0V이다. 다음으로, 신호 S3에 하이가 입력되고, 경사 전압을 발생시키기 위한 전원 전압 Vb가, 스위치 SW7을 통하여 스캔 IC에 인가된다. 그러나, 스위치 SW8, 스위치 SW9, 스위치 SW10은 오프이며, 주사 전극에는 출력되지 않는다. 그 사이에, 전압 Vs를 0V로부터 Va까지 급격하게 상승시키고, 주사 전극에 인가한다. 다음으로, 스캔 IC의 로우사이드 스위치 SW11을 오프하고, 하이사이드 스위치 SW10을 온시킨다. 이 때, 정전류 회로 I3으로부터의 충전 전류는, 스위치 SW9 및 스위치 SW10의 기생 용량을 충전한다. 그 때문에, 스캔 IC에 인가되는 전압이, 동작 개시 전압으로 충전될 때까지는 하이사이드 스위치 SW10은 온하지 않고, 전압은 Va로 유지된다. 스캔 IC의 전압이 동작 개시 전압을 초과하면, 스위치 SW10이 온하기 시작하고, 충전 전류에 의해 스캔 IC에 걸리는 전압은 경사 전압으로 되어, 전압 Va로부터 전압 (Va+Vic)까지 상승한다. 스캔 IC에 Vic 이상의 전압이 인가되고, 스위치 SW10이 완전하게 온한 후에는, 경사 전압 발생 회로 RAMP3에 따라서, 경사 전압이 전압 Vb로 될 때까지 출력된다.

경사 전압이 전원 전압 Vb까지 도달한 후, 신호 S3이 오프되고, 스위치 SW8을 온시키고, 스위치 SW8 및 SW10을 통하여 전압 (Va+Vscn)으로 하강한다. 다음으로, 스위치 SW9 및 스위치 SW11이 온하고, 스캔 IC의 전압이 0V로 되고, 전압 Va까지 하강한다.

전술한 회로 구성에 의해, 경사 전압의 기울기가 서로 다른 기간을 2개 설정하고, 뒤의 경사 전압 쪽이 앞의 경사 전압보다도 기울기가 완만한 전압 파형을 발생시킬 수 있다. 또한, 도 23에 도시한 회로 구성은, 2개의 서로 다른 기울기를 갖는 경사 전압을 출력시키는 것의 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

실시 형태 3에 따르면, 초기화 기간 전반부 T1에서, 경사 전압의 기울기가 서서히 완만하게 설정되어 있다. 게이트 신호 발생기에 의해 셔터의 개폐를 제어하고, 고감도 CCD 카메라를 이용하여, 초기화 동작 시의 방전 확대의 모습을 패널 정면으로부터 관찰하였다. 그 결과, 경사 전압에 의한 초기화 동작에서, 제1 전압 Va로부터 제2 전압 Vb로 변화함에 따라서, 유지 전극과 어드레스 전극을 부극, 주사 전극을 정극으로 하여, 투명 전극의 내측(방전 셀 중앙부에 가까운 측)으로부터 외측(방전 셀의 격벽에 가까운 측)으로 방전이 진전되는 것을 알 수 있었다.

본 발명에 따른 PDP에서는, 전자 방출 특성이 우수하고, 초기화 동작 시의 강방전을 억제하는 것이 가능하지만, 방전이 외측으로 퍼진 경우에, 격벽이나 격벽 근방의 형광체에 잉여 대전이 발생하여, 초기화 동작 후의 기입 동작에 이상을 초래하여, 정상적으로 화상 표시를 행할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 본 발명의 PDP는, 경사 전압의 기울기를 서서히 완만하게 함으로써, 방전이 외측으로 퍼지는 시간대에 방전을 보다 약하게 하여, 측벽으로의 잉여 대전을 완화할 수 있다. 또한, 초기화 기간 전반부 T2에서, 어드레스 전극의 전압이 정극성인 기간을 설정함으로써, 방전의 확대를 억제하고, 측벽으로의 잉여 대전을 완화할 수 있다.

또한, 경사 전압의 최초의 시간대에 기울기를 크게 함으로써, 초기화 동작에 걸리는 시간을 단축할 수 있어, 화상 표시의 안정성에 관련되는 기입 동작이나 화상의 밝기에 관련되는 유지 동작에 보다 많은 시간을 할애할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP에서, 본 발명에 따른 구동 방식을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 전자 방출원인 보호층(18)의 장기 신뢰성, PDP와 구동 회로의 제조 변동, 초기화 동작 시의 강방전 발생에 의한 화질 열화, 측벽으로의 잉여 대전에 의한 화질 열화를 고려하여, 경사 전압의 기울기를 20V/μsec 이하로 하는 것이 바람직하다.

<실시 형태 4>

본 발명에 따른 구동 방식에서, 또 다른 실시 형태에 대하여 이하에 설명한다. 실시 형태 4에서의 구동 방식은, 도 23에 도시한 구동 회로의 회로 구성에서, 스캔 전위 인상 회로(23E)를 제거하고, 주사 전극에 인가하는 스캔 펄스의 전위가 제4 전압 Vd와 동전위인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 PDP에서는, 전하 유지 성능이 안정되어 있어, 기입 동작 대기의 휴지 기간에서의 벽전하의 소실이 적으므로, 소실된 전하에 상당하는 전압을 보충하기 위해서 삽입하는 전압 Vset2를 생략할 수 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 스캔 전위 인상 회로(23E)를 없앨 수 있어, 보다 저코스트의 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 초기에 방전부에 존재하는 하전 입자나 여기 입자(이하, 프라이밍 입자라고 표기)의 밀도를 증가시켜, 기입 기간에 앞서는 초기화 기간에서, 콘트라스트비를 현저하게 저하시키는 강방전을 억제하는 효과가 있다.

또한, 선택 초기화 기간에서의 인접 셀간의 전계 간섭이나 하전 입자의 비산의 영향을 경감시킬 수 있어, 기입 기간에서의 점등 혹은 비점등 셀의 선택 불량에 의한 화질 열화를 억제하는 효과가 있다.

또한, 고정밀화하여 주사선 개수가 증가한 경우에도, 방전 지연에 의한 기입 불량을 억제하여, 기입 동작을 고속으로 행할 수 있고, 고정밀화에 의해 고화질화할 수 있다.

또한, 초기화 동작 종료 후, 기입 동작까지의 대기 기간에 발생하는 전하 빠짐을 방지하여, 기입 기간에 인가하는 스캔 전압이나 기입 전압을 저감할 수 있다. 그렇게 해서, 스캔 IC 및 어드레스 전극 구동 회로의 부품 점수 삭감이 가능하게 되어，보다 저코스트의 PDP를 제공할 수 있다. 또한, 초기화 동작에서의 강방전을 억지하는 효과, 전하 빠짐을 방지하는 효과, 방전 지연을 억제하는 효과로부터, 크세논이나 크립톤 등 원자 번호가 큰 가스의 혼합비나 방전 가스의 전압을 늘리는 것이 가능하게 된다. 그렇게 해서, 보다 고휘도로 고효율·전력 절약화한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, CL 발광 스펙트럼이 원하는 특성을 나타내는 MgO 단결정을 포함하는 결정 입자층을 보호층 위에 배치한다. 그렇게 해서, 초기화 기간은, 제2 전극에 제1 전압으로부터 제2 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하는 초기화 기간 전반부와, 제2 전극에 제3 전압으로부터 제4 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하는 초기화 기간 후반부를 갖는 구동 방식을 구비한다. 이 때문에, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 양호한 화질로 화상 표시시키는 화상 표시 장치로서 유용하다. 또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 고Xe 분압비나 고전체 압화에 의해 고효율화한 플라즈마 디스플레이나 풀스펙 하이비전화 플라즈마 디스플레이를 이용한 화상 표시 장치 등의 용도에도 응용할 수 있다.

Claims (7)

1. 평행하는 적어도 1조의 제1 전극 및 제2 전극을 갖고,
   상기 제1 전극 및 제2 전극의 주변부에 유전체층을 형성하고,
   상기 유전체층 표면에 방전부에 면하도록 보호층을 형성하고,
   상기 보호층의 표면에, 캐소드 루미네센스에서의 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 적분값을 Sa, 파장 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 적분값을 Sb로 할 때, 비율 Sa/Sb가 1 이상인 MgO 단결정 입자를 포함하는 결정 입자를 형성하고,
   적어도 방전부에 면하는 부분을 갖는 제1 기판과, 적어도 1개의 제3 전극을 갖고 상기 제3 전극 주변부에 유전체층을 형성한 제2 기판을 대향 배치하고,
   대향하는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 방전 가스를 봉입한 플라즈마 디스플레이 패널과,
   1필드가 복수의 서브 필드로 구성되고,
   상기 서브 필드는 적어도 초기화 기간과 기입 기간을 갖고,
   상기 초기화 기간은,
   상기 제2 전극에 제1 전압으로부터 제2 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하는 초기화 기간 전반부와,
   상기 제2 전극에 제3 전압으로부터 제4 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하는 초기화 기간 후반부를 갖는 구동 방식에 의해 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로
   를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 MgO 단결정 입자는,
   캐소드 루미네센스에서의 파장 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 최대값을 Sc로 하고,
   상기 캐소드 루미네센스에서의 파장 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 스펙트럼 최대값을 Sd로 할 때,
   비율 Sc/Sd가 2 이상인 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 MgO 단결정 입자는, 평균 입경이 0.3㎛ 이상이며 4㎛ 이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 결정 입자가 방전부에 면하는 면적은, 상기 제1 기판이 방전부에 면하는 전체 면적보다도 작은 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 MgO 단결정 입자의 일부가, 상기 보호층에 매몰되어 배설되어 상기 결정 입자를 형성하는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 초기화 기간 전반부에서 상승 전압 경사가 다른 적어도 2개 이상의 기간을 갖고,
   상기 2개 이상의 기간 중에서 뒤의 기간 쪽이 앞의 기간보다도 경사가 완만한 플라즈마 디스플레이 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 초기화 기간 후반부에서 하강 전압 경사가 다른 적어도 2개 이상의 기간을 갖고,
   상기 2개 이상의 기간 중에서 뒤의 기간 쪽이 앞의 기간보다도 경사가 완만한 플라즈마 디스플레이 장치.

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