KR101115831B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널의 보호층은, 금속 산화물의 박막으로 형성된 기초 보호층과, 캐소드 루미네센스 발광의 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크의 발광 강도가 300㎚～550㎚인 피크의 발광 강도의 2배 이상인 산화마그네슘의 단결정 입자를 기초 보호층에 부착시켜 형성한 입자층으로 구성되고, 패널 구동 회로는, 초기화 기간 Ti와, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 기입 기간 Tw와, 유지 기간 Ts를 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제1 서브 필드군 후에, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 소거하는 기입 기간 Tw와, 유지 기간 Ts를 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제2 서브 필드군을 시간적으로 배치하여, 1필드 기간을 구성하여 패널을 구동한다.

보호층, 입자층, 벽전하, 초기화 기간, 기입 기간, 유지 기간, 유지 방전, 서브 필드, 방전 셀, 기입 방전, 보충 방전, 보충 기간

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 화상 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기함)은 박형의 화상 표시 소자 중에서도 고속 표시가 가능하고, 또한 대형화가 용이하기 때문에, 대화면표시 장치로서 실용화되어 있다.

패널은 전면판과 배면판을 접합하여 구성되어 있다. 전면판은, 글래스 기판과, 글래스 기판 상에 형성된 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍과, 표시 전극쌍을 덮도록 형성된 유전체층과, 유전체층 상에 형성된 보호층을 갖는다. 보호층은 유전체층을 이온 충돌로부터 보호함과 함께 방전을 발생하기 쉽게 할 목적으로 형성되어 있다.

배면판은, 글래스 기판과, 글래스 기판 상에 형성된 데이터 전극과, 데이터 전극을 덮는 유전체층과, 유전체층 상에 형성된 격벽과, 격벽 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 각각으로 발광하는 형광체층을 갖는다. 전면판과 배면판은, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 방전 공간을 사이에 두고 교차하도록 대향되고, 주위가 저융점 글래스로 봉착되어 있다. 방전 공간에는 크세논을 함유하는 방전 가스가 봉 입되어 있다. 여기서 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대향하는 부분에 방전 셀이 형성된다.

이와 같은 구성의 패널을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치는, 패널의 각 방전 셀에서 선택적으로 가스 방전을 발생시키고, 이 때 생긴 자외선으로 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 형광체를 여기 발광시켜 컬러 표시를 행하고 있다.

이와 같은 패널을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치에서 화상을 표시하는 방법으로서 주로 서브 필드법이 이용되고 있다. 이것은, 미리 휘도 가중치가 정해진 복수의 서브 필드로 1필드 기간을 구성하고, 각 서브 필드에서 방전 셀 각각의 발광?비발광을 제어하여 화상을 표시하는 방법이다.

그러나, 각 방전 셀의 점등?비점등을 각 서브 필드에서 임의로 행하면, 동화상을 표시하였을 때에 윤곽 형상의 현저한 계조 흐트러짐, 소위 의사 윤곽이 발생하는 것이 알려져 있다. 따라서，이 의사 윤곽을 억제하는 방법으로서, 방전 셀의 발광하는 서브 필드가 연속하도록, 또한 방전 셀의 발광하지 않는 서브 필드도 연속하도록 제어하여 계조 표시를 행함으로써 의사 윤곽을 억제하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이와 같은 표시 방법에 의해, 의사 윤곽의 발생을 억제할 수 있지만, 표시할 수 있는 계조가 제한되어 매끄러운 계조를 표시하는 것이 어렵다고 하는 문제를 안고 있었다.

매끄러운 계조를 표시하기 위해서는, 1필드 기간을 구성하는 서브 필드의 수를 증가시키면 된다. 전술한 서브 필드법은, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는 복수의 서브 필드로 1필드 기간을 구성하고, 발광시키는 서브 필드의 조 합에 의해 계조 표시를 행하는 방법이다. 여기서, 1필드 기간을 구성하는 서브 필드의 수를 증가시키기 위해서는, 짧은 시간 내에 확실한 기입 동작을 행할 필요가 있다. 그 때문에 고속 구동이 가능한 패널의 개발이 진행됨과 함께, 그 패널의 특징을 살려 품질이 높은 화상을 표시하기 위한 구동 방법 및 구동 회로에 대한 검토가 진행되고 있다.

패널의 방전 특성은 보호층의 특성에 크게 의존하고 있으며, 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 2에는, 마그네슘 증기를 기상 산화하여 생성함으로써 200㎚～300㎚에 캐소드 루미네센스 발광 피크를 갖는 산화마그네슘층이 형성된 패널과, 기입 기간에서 전체 표시 라인을 구성하는 표시 전극쌍 각각의 한쪽에 주사 펄스를 순차적으로 인가함과 함께 주사 펄스가 인가되는 표시 라인에 대응한 기입 펄스를 데이터 전극에 공급하는 전극 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치가 개시되어 있다.

최근에는, 대화면 외에 고정밀도 플라즈마 디스플레이 장치가 요망되고 있으며, 아울러 높은 화상 표시 품질도 요구되고 있다. 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 고속이면서 안정된 기입 동작이 가능한 패널, 그 구동 방법, 그것을 실현하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치가 요망되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특개평 11-305726호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특개 2006-054158호 공보

<발명의 개시>

본 발명은, 제1 글래스 기판 상에 표시 전극쌍을 형성하고 표시 전극쌍을 덮도록 유전체층을 형성하고 유전체층 상에 보호층을 형성한 전면판과, 제2 글래스 기판 상에 데이터 전극을 형성한 배면판을 대향 배치하고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대향하는 위치에 방전 셀을 형성한 패널과, 복수의 서브 필드를 시간적으로 배치하여 1필드 기간을 구성하여 패널을 구동하는 패널 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서, 보호층은, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화칼슘, 산화바륨 중 적어도 1개를 함유하는 금속 산화물의 박막으로 형성된 기초 보호층과, 캐소드 루미네센스 발광의 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크의 발광 강도가 300㎚～550㎚의 피크의 발광 강도의 2배 이상인 산화마그네슘의 단결정 입자를 기초보호층에 부착시켜 형성한 입자층으로 구성되고, 패널 구동 회로는, 기입 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 초기화 기간과 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 기입 기간과 유지 방전을 발생시켜 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제1 서브 필드군 후에, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 소거하는 기입 기간과 유지 방전을 발생시켜 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제2 서브 필드군을 시간적으로 배치하여, 1필드 기간을 구성하여 패널을 구동하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 패널의 구조를 도시하는 사시도.

도 2는 동 패널의 전면판의 구성을 도시하는 단면도.

도 3은 동 패널에 이용하는 단결정 입자의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 4는 동 패널에 이용하는 단결정 입자의 발광 스펙트럼의 피크의 비와 방전 지연 시간과의 관계를 도시하는 도면.

도 5는 동 패널의 전극 배열을 도시하는 도면.

도 6은 동 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도.

도 7은 동 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도.

도 8은 본 발명의 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도.

도 9는 동 플라즈마 디스플레이 장치의 주사 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로의 회로도.

<부호의 설명>

10 : 패널

20 : 전면판

21 : 제1 글래스 기판

22 : 주사 전극

22a, 23a : 투명 전극

22b, 23b : 버스 전극

23 : 유지 전극

24 : 표시 전극쌍

25 : 유전체층

26 : 보호층

26a : 기초 보호층

26b : 입자층

27 : 단결정 입자

30 : 배면판

31 : 제2 글래스 기판

32 : 데이터 전극

34 : 격벽

35 : 형광체층

41 : 화상 신호 처리 회로

42 : 데이터 전극 구동 회로

43 : 주사 전극 구동 회로

44 : 유지 전극 구동 회로

45 : 타이밍 발생 회로

50, 80 : 유지 펄스 발생 회로

60 : 초기화 파형 발생 회로

70 : 주사 펄스 발생 회로

100 : 플라즈마 디스플레이 장치

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

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

<실시 형태>

도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 패널(10)의 구조를 도시하는 사시도이다. 패널(10)은 전면판(20)과 배면판(30)이 대향하여 배치되고, 그 외주부를 저융점 글래스의 봉착재에 의해 봉착되어 있다. 패널(10) 내부의 방전 공간(15)에는, 크세논 등의 방전 가스가 400Torr～600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.

전면판(20)의 글래스 기판(제1 글래스 기판)(21) 상에는, 주사 전극(22) 및 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 평행하게 복수 형성되어 있다. 글래스 기판(21) 상에는 표시 전극쌍(24)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 또한 그 유전체층(25) 상에 산화마그네슘을 주성분으로 하는 보호층(26)이 형성되어 있다.

또한, 배면판(30)의 글래스 기판(제2 글래스 기판)(31) 상에는, 표시 전극쌍(24)과 직교하는 방향으로 복수의 데이터 전극(32)이 서로 평행하게 형성되고, 이것을 유전체층(33)이 피복하고 있다. 또한 유전체층(33) 상에는 격벽(34)이 형성되어 있다. 유전체층(33) 상 및 격벽(34)의 측면에는 자외선에 의해 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 형광체층(35)이 형성되어 있다. 여기서, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되고, 적색, 녹색, 청색의 형광체층(35)을 갖는 방전 셀의 1조가 컬러 표시를 위한 화소로 된다. 또한 유전체층(33)은 필수는 아니므로, 유전체층(33)을 생략한 구성이어도 된다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에서의 패널(10)의 전면판(20)의 구성을 도시하는 단면도로서, 도 1에 도시한 전면판(20)과 상하를 반대로 하여 도시하고 있다. 글래스 기판(21) 상에, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 형성되어 있다. 주사 전극(22)은, 인듐 주석 산화물이나 산화주석 등으로 형성된 투명 전극(22a)과, 투명 전극(22a) 상에 형성된 버스 전극(22b)에 의해 구성되어 있다. 마찬가지로 유지 전극(23)은, 투명 전극(23a)과 그 상에 형성된 버스 전극(23b)에 의해 구성되어 있다. 버스 전극(22b), 버스 전극(23b)은 투명 전극(22a), 투명 전극(23a)의 길이 방향으로 도전성을 부여하기 위해서 형성되고, 은을 주성분으로 하는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

유전체층(25)은, 산화납 또는 산화비스무스 또는 산화인을 주성분으로 하는 저융점 글래스 등을, 스크린 인쇄, 다이 코트 등에 의해 도포하고, 소성하여 형성되어 있다. 그리고 유전체층(25) 상에는 보호층(26)이 형성되어 있다.

그리고 유전체층(25) 상에는 보호층(26)이 형성되어 있다. 이하에, 보호층(26)의 상세에 대하여 설명한다. 유전체층(25)을 이온 충돌로부터 보호함과 함께 구동의 속도를 크게 좌우하는 전자 방출 성능과 전하 유지 성능을 개선하기 위해서, 보호층(26)은, 유전체층(25) 상에 형성된 기초 보호층(26a)과, 기초 보호층(26a) 상에 형성된 입자층(26b)으로 구성되어 있다.

기초 보호층(26a)는, 스퍼터링법, 이온 플래팅법, 전자선 증착법 등으로 형성된 두께 0.3㎛～1㎛의 산화마그네슘의 박막층이다.

입자층(26b)은 산화마그네슘 전구체를 소성하여 형성되고, 평균 입경이 0.3㎛～4㎛인 비교적 균일한 입경 분포를 갖는 산화마그네슘의 단결정 입자(27)를 기초 보호층(26a) 상에 부착시킨 층이다. 단결정 입자(27)는 기초 보호층(26a)의 전체면을 덮도록 형성되어 있을 필요는 없고, 기초 보호층(26a) 상에 피복율 1％～30％로 섬 형상으로 형성되어 있으면 된다. 단결정 입자(27)의 형상은 기본적으로는 정육면체 형상 또는 정팔면체 형상이지만, 제조상의 변동 등에 의해 다소의 변형이 생겨도 되고, 또한 정육면체 형상 또는 정팔면체 형상의 정점 및 능선이 절제되어 절정면 및 사방면을 갖는 형상이어도 된다.

이와 같이 보호층(26)을, 기초 보호층(26a)과, 기초 보호층(26a) 상에 형성된 입자층(26b)으로 구성함으로써 전자 방출 성능과 전하 유지 성능이 우수한 보호층(26)을 갖는 패널(10)을 실현할 수 있다.

발명자들은 단결정 입자의 캐소드 루미네센스 발광을 조사하여, 발광 스펙트럼에 의해 단결정 입자의 특성, 특히 전자 방출 성능을 평가할 수 있는 것을 발견하였다. 도 3은 본 발명의 실시 형태에서의 패널에 이용하는 단결정 입자(27)의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 3에는 비교를 위해서 기상 산화법으로 기초 보호층 상에 작성한 산화마그네슘의 단결정 입자의 발광 스펙트럼도 나타내고 있다. 본 실시 형태에서의 단결정 입자(27)의 발광 스펙트럼은, 200㎚～300㎚에 발광 강도가 큰 피크를 갖고, 300㎚～550㎚에 작은 피크를 갖고 있다. 한편, 기상산화법으로 작성한 단결정 입자의 발광 스펙트럼은, 200㎚～300㎚의 발광 강도의 피크, 300㎚～550㎚의 발광 강도의 피크 모두 작은 피크이다.

발명자들은, 이들 2개의 피크의 발광 강도에 주목하여, 300㎚～550㎚의 피크의 발광 강도에 대한 200㎚～300㎚의 피크의 발광 강도의 비율(이하, 간단히 「피크의 비 PK」라고 약기함)과 전자 방출 성능과의 관계를 조사하기 위해서, 피크의 비 PK의 값이 서로 다른 패널을 시작하여 방전 지연 시간의 측정을 행하였다. 도 4는 본 발명의 실시 형태에서의 패널에 이용하는 단결정 입자(27)의 발광 스펙트럼의 피크의 비 PK와 방전 지연 시간 Td와의 관계를 도시하는 도면이다. 횡축은 피크의 비 PK로, 200㎚ 이상 300㎚ 미만의 발광 스펙트럼의 적분값과 300㎚ 이상 550㎚ 미만의 발광 스펙트럼의 적분값의 비의 값을 계산하여 피크의 비 PK로 하였다. 종축은 방전 지연 시간을 피크의 비 PK가 거의 「0」일 때의 방전 지연 시간으로 정규화한 값 TS이다. 따라서 이 값 TS가 작은 패널일수록 전자 방출 성능이 우수한 것을 나타내고 있다. 이와 같이 발광 스펙트럼의 피크의 비 PK가 「2」 이상, 즉 캐소드 루미네센스 발광의 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크의 발광 강도가 300㎚～550㎚의 피크의 발광 강도의 2배 이상이면 정규화한 방전 지연 시간 TS는 「0.2」 이하로 거의 일정하게 되어, 우수한 전자 방출 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.

이들 발광 스펙트럼의 피크의 비 PK와 전자 방출 성능의 관계는 완전하게 밝혀진 것은 아니지만, 다음과 같이 생각할 수 있다. 200㎚～300㎚의 발광 스펙트럼의 피크는 5eV 정도의 에너지의 완화 과정이 존재하는 것을 나타내고 있어, 이 큰에너지의 완화에 수반되는 오제 전자 방출의 발생 확률도 큰 것을 시사하고 있다. 한편，300㎚～550㎚의 발광 스펙트럼의 피크는 산소 결함 등에 기인하는 트랩 준위 가 밴드갭간에 다수 존재하는 것을 나타내고 있어, 큰 에너지의 완화 과정이 발생하기 어려워 오제 전자 방출의 발생 확률도 작은 것을 시사하고 있다고 생각된다. 따라서 200㎚～300㎚의 피크가 크고, 300㎚～550㎚의 피크가 작을수록 전자를 방출하기 쉽다. 그 때문에 이와 같은 특성을 갖는 단결정 입자(27)를 이용하여 입자층(26b)을 형성함으로써, 전자 방출 성능이 높은 패널을 얻을 수 있다.

전술한, 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크가 크고, 300㎚～550㎚의 피크가 작은 단결정 입자(27)는, 액상법에 의해 생성할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면 이하와 같이 산화마그네슘의 전구체인 수산화마그네슘을 고온의 산소 함유 분위기 속에서 균일하게 소성하여 생성할 수 있다.

<액상법 1>

순도 99.95％ 이상의 마그네슘 알콕시드 또는 마그네슘 아세틸아세톤의 수용액에 소량의 산을 가하여 가수 분해하여, 수산화마그네슘의 겔을 제작한다. 그리고, 그 겔을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자(27)의 분체를 생성한다.

<액상법 2>

순도 99.95％ 이상의 질산마그네슘을 녹인 수용액에 알칼리 용액을 첨가하여 수산화마그네슘을 침전시킨다. 다음으로, 수산화마그네슘의 침전물을 수용액으로부터 분리하고, 그것을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자(27)의 분체를 생성한다.

<액상법 3>

순도 99.95％ 이상의 염화마그네슘을 녹인 수용액에 수산화칼슘을 첨가하여 수산화마그네슘을 침전시킨다. 다음으로, 수산화마그네슘의 침전물을 수용액으로부터 분리하고, 그것을 공기 중에서 소성하여 탈수함으로써, 단결정 입자(27)의 분체를 생성한다.

소성 온도로서는, 700℃ 이상이 바람직하고 1000℃ 이상이 더욱 바람직하다. 이것은, 700℃ 미만에서는, 결정면이 충분히 발달하지 않아 결함이 많아지기 때문이다.

또한 본 발명자들의 실험에 따르면, 700℃ 이상 2000℃ 미만의 온도에서 소성을 행하면, 피크의 비 PK가 「1」 이상인 단결정 입자와, 피크의 비 PK가 「1」 미만으로서 680㎚～900㎚의 스펙트럼 영역에 상당 정도의 피크를 갖는 단결정 입자의 2종류의 단결정 입자가 생성되는 것이 확인되었다. 또한 1400℃ 이상의 온도에서 소성을 행하면, 피크의 비 PK가 「1」 미만으로서 680㎚～900㎚의 발광 스펙트럼의 영역에 피크를 갖는 단결정 입자가 생성되는 비율이 커지는 것이 확인되었다. 따라서, 피크의 비 PK가 「1」 이상인 산화마그네슘 단결정의 비율을 올리기 위해서, 소성 온도를 700℃ 이상 1400℃ 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.

산화마그네슘 전구체로서는, 전술한 수산화마그네슘 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 산화마그네슘 전구체로서의 마그네슘 화합물의 순도는 99.95％ 이상이 바람직하고, 99.98％ 이상이 더욱 바람직하다. 이것은, 알칼리 금속, 붕 소, 규소, 철, 알루미늄 등의 불순물 원소가 많이 함유되면, 소성 시에 입자간의 융착이나 소결이 일어나서, 결정성이 높은 입자가 성장하기 어렵기 때문이다.

또한, 피크의 비 PK가 1 미만으로서 680㎚～900㎚의 스펙트럼 영역에 피크를 갖는 산화마그네슘 단결정은, 피크의 비 PK가 1 이상인 산화마그네슘 단결정보다도 입경이 작은 경향이 있다. 따라서, 분급함으로써 이들 2종류의 산화마그네슘 단결정을 분리할 수 있어, 피크의 비 PK가 큰 단결정 입자를 선별할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서의 입자층(26b)은, 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크와 300㎚～550㎚의 피크의 비가 「2」 이상인 단결정 입자(27)를 기초 보호층(26a)에 부착시킴으로써 구성하고 있다. 그리고, 안정적으로 양호한 전자 방출 성능과 전하 유지 성능을 겸비하여, 고속 구동이 가능한 패널을 실현하고 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 형태에서의 패널(10)의 구동 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에서의 패널(10)의 전극 배열을 도시하는 도면이다. 패널(10)에는, 행 방향(라인 방향)으로 긴 n개의 주사 전극 SC1～SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1～SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열 방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1～Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1～n) 및 유지 전극 SUi와 1개의 데이터 전극 Dj(j=1～m)가 교차한 부분에 방전 셀이 형성되고, 방전 셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 방전 셀의 수는, 예를 들면, m=1920×3=5760, n=1080이다. 표시 전극쌍의 수에 대하여 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는，n=1080으로 서 설명한다.

그리고 주사 전극 SC1～SC1080 및 유지 전극 SU1～SU1080으로 이루어지는 1080쌍의 표시 전극쌍은, 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누어져 있다. 본 실시 형태에서는, 패널을 상하 방향으로 4분할하여 4개의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 패널의 상부에 위치하는 표시 전극쌍부터 순서대로, 제1 표시 전극쌍 그룹, 제2 표시 전극쌍 그룹, 제3 표시 전극쌍 그룹, 제4 표시 전극쌍 그룹으로 한다. 즉 주사 전극 SC1～SC270 및 유지 전극 SU1～SU270이 제1 표시 전극쌍 그룹에 속한다. 주사 전극 SC271～SC540 및 유지 전극 SU271～SU540이 제2 표시 전극쌍 그룹에 속한다. 주사 전극 SC541～SC810 및 유지 전극 SU541～SU810이 제3 표시 전극쌍 그룹에 속한다. 주사 전극 SC811～SC1080 및 유지 전극 SU811～SU1080이 제4 표시 전극쌍 그룹에 속한다.

다음으로, 패널(10)을 구동하기 위해서 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형에 대하여 설명한다. 패널(10)은, 복수의 서브 필드를 시간적으로 배치하여 1필드 기간을 구성하는 서브 필드법을 이용하여 구동된다. 즉 1필드 기간을 복수의 서브 필드로 분할하고, 서브 필드마다 각 방전 셀의 발광?비발광을 제어함으로써 계조 표시를 행한다. 본 실시 형태에서는, 복수의 서브 필드를 제1 서브 필드군과 제2 서브 필드군의 2개의 서브 필드군으로 나누어 패널(10)을 구동하고 있다.

제1 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 각각에는 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는다. 초기화 기간에서는 초기화 방전을 발생하여, 지금까지의 방전 셀의 벽전하의 이력을 소거함과 함께 기입 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형 성한다. 기입 기간에서는, 발광시키는 방전 셀에서 기입 방전을 발생하여 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성한다. 이와 같은 기입 동작을, 이하 「정논리 기입」이라고 칭한다. 그리고 유지 기간에서는, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍에 교대로 인가하여, 정논리 기입을 행한 방전 셀에서 유지 방전을 발생시켜 발광시킨다.

제1 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서는, 각각의 서브 필드의 기입 방전을 제어함으로써, 다른 서브 필드에서의 유지 방전의 유무 등에 의존하지 않고, 방전 셀을 발광 또는 비발광시킬 수 있다. 이와 같이 서브 필드마다 독립적으로 발광?비발광을 제어하는 구동을, 이하 「랜덤 구동」이라고 칭한다.

한편, 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 각각에는 초기화 기간을 설정하지 않고, 기입 기간 및 유지 기간을 설정하고 있다. 기입 기간에서는, 발광시키지 않는 방전 셀에서 기입 방전을 발생하여 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 소거한다. 이와 같은 기입 동작을, 이하 「부논리 기입」이라고 칭한다. 그리고 유지 기간에서는, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍에 교대로 인가하여, 기입 방전을 발생시키지 않았던 방전 셀에서 유지 방전을 발생시켜 발광시킨다.

제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서는, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 동작은 행해지지 않고, 기입 기간에서 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 소거하기 위한 동작이 행해진다. 그 때문에 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 발생하지 않았던 방전 셀에서는, 다음에 초기화 동작을 행할 때까지 유지 방전이 발생하는 일은 없다. 또한 일단 기입 동작을 행한 방전 셀에서는, 다음에 초기화 동작을 행할 때까지 유지 방전을 발생하는 일은 없다.

그 결과, 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서는, 방전 셀의 발광하는 서브 필드가 연속하고, 또한 발광하지 않는 서브 필드도 연속하게 된다. 이와 같이, 방전 셀의 발광?비발광이 연속하도록 제어하여 계조 표시를 행하는 구동을, 이하 「연속 구동」이라고 약기한다.

본 실시 형태에서는，1필드를 11의 서브 필드(제1SF, 제2SF, …, 제11 SF)로 분할하고, 각 서브 필드는 각각 (8, 4, 2, 1, 16, 20, 26, 32, 40, 48, 58)의 휘도가중치를 갖는다. 그리고 제1 SF～제4 SF는 정논리 기입을 이용하여 랜덤 구동을 행하는 제1 서브 필드군이고, 제5 SF～제11 SF는 부논리 기입을 이용하여 연속 구동을 행하는 제2 서브 필드군이다. 또한 제1 서브 필드군에 속하는 제1 SF의 초기화 기간에서는 모든 방전 셀에서 초기화 방전을 발생하는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 제2 SF～제4 SF의 초기화 기간에서는 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 행한 방전 셀에서 선택적으로 초기화 방전을 발생하는 선택 초기화 동작을 행한다.

이하, 본 실시 형태에서의 패널의 구동 방법의 상세에 대하여 설명한다. 도 6 및 도 7은, 본 발명의 실시 형태에서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도로서, 도 6은 주로 제1 서브 필드군에 속하는 구동 전압 파형을 도시하고, 도 7은 주로 제2 서브 필드군에 속하는 구동 전압 파형을 도시하고 있다.

우선, 제1 서브 필드군에 속하는 구동 전압 파형에 대하여 설명한다. 제1 SF의 초기화 기간 Ti의 전반부에서는, 데이터 전극 D1～Dm, 유지 전극 SU1～SUn에 각각 0(V)를 인가하고, 주사 전극 SC1～SCn에는, 유지 전극 SU1～SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하의 전압 Vi1로부터, 방전 개시 전압을 초과하는 전압 Vi2를 향하여 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 인가한다.

이 경사 파형 전압이 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1～SCn과 유지 전극 SU1～SUn, 데이터 전극 D1～Dm 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1～SCn 상에 마이너스의 벽전압이 축적됨과 함께, 데이터 전극 D1～Dm 상 및 유지 전극 SU1～SUn 상에는 플러스의 벽전압이 축적된다. 여기서, 전극 상의 벽전압이란 전극을 덮는 유전체층 상, 보호층 상, 형광체층 상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다. 이 때의 초기화 방전에서는, 초기화 기간 Ti의 후반부에서 벽전압의 최적화를 도모하는 것을 예측하여, 과잉으로 벽전압을 축적해 둔다.

초기화 기간 Ti의 후반부에서는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve1을 인가하고, 주사 전극 SC1～SCn에는, 유지 전극 SU1～SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하로 되는 전압 Vi3으로부터 방전 개시 전압을 초과하는 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가한다. 그 사이에, 주사 전극 SC1～SCn과 유지 전극 SU1～SUn, 데이터 전극 D1～Dm 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1～SCn 상의 마이너스의 벽전압 및 유지 전극 SU1～SUn 상의 플러스의 벽전압이 약해지고, 데이터 전극 D1～Dm 상의 플러스의 벽전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 이상에 의해, 모든 방전 셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 전체 셀 초기화 동작이 종료된다.

계속되는 기입 기간 Tw에서는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve1을, 주사 전극 SC1～SCn에 전압 Vc를 인가한다.

다음으로，1라인째의 주사 전극 SC1에 마이너스의 주사 펄스 전압 Va를 인가함과 함께, 데이터 전극 D1～Dm 중 1라인째에 발광시킬 방전 셀의 데이터 전극 Dk(k=1～m)에 플러스의 기입 펄스 전압 Vd를 인가한다. 이 때 데이터 전극 Dk 상과 주사 전극 SC1 상의 교차부의 전압차는, 외부 인가 전압의 차(Vd-Va)에 데이터 전극 Dk 상의 벽전압과 주사 전극 SC1 상의 벽전압의 차가 가산된 것으로 되어 방전 개시 전압을 초과한다. 그리고, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1 사이 및 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이에 기입 방전이 일어나, 주사 전극 SC1 상에 플러스의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SU1 상에 마이너스의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 Dk 상에도 마이너스의 벽전압이 축적된다.

여기서, 주사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd를 인가한 후, 기입 방전이 발생할 때까지의 시간을 「방전 지연 시간」이라고 칭한다. 만약 패널의 전자 방출 성능이 낮아 방전 지연 시간이 길어지면, 확실하게 기입 동작을 행하기 위해서 주사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd를 인가하는 시간, 즉 주사 펄스 폭과 기입 펄스 폭을 길게 설정할 필요가 있어, 고속으로 기입 동작을 행할 수 없게 된다. 또한 만약 패널의 전하 유지 성능이 낮으며, 벽전압의 감소를 보충하기 위해서 주사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd의 전압값을 높게 설정할 필요가 있다. 그러나 본 실시 형태에서의 패널(10)은 전자 방출 성능이 높으므로, 주사 펄스 폭 및 기입 펄스 폭을 종래의 패널보다 짧게 설정할 수 있어, 안정적으로 고속으로 기입 동작을 행할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서의 패널(10)은 전하 유지 성능이 높으므로, 주사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd의 전압값을 종래의 패널보다 낮게 설정할 수 있다.

이와 같이 하여, 1라인째에 발광시킬 방전 셀에서 기입 방전을 일으켜 유지 방전에 필요한 벽전하를 축적하는 정논리 기입 동작이 행해진다. 한편, 기입 펄스 전압 Vd를 인가하지 않았던 데이터 전극 D1～Dm과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 초과하지 않으므로, 기입 방전은 발생하지 않는다. 이상의 정논리 기입 동작을 n라인째의 방전 셀에 이를 때까지 행하고, 기입 기간 Tw가 종료된다.

계속되는 유지 기간 Ts에서는, 우선 주사 전극 SC1～SCn에 플러스의 유지 펄스 전압 Vs를 인가함과 함께 유지 전극 SU1～SUn에 0(V)를 인가한다. 그렇게 하면 정논리 기입을 행한 방전 셀에서는, 주사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상의 전압차가 유지 펄스 전압 Vs에 주사 전극 SCi 상의 벽전압과 유지 전극 SUi 상의 벽전압의 차가 가산된 것으로 되어 방전 개시 전압을 초과한다.

그리고, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 유지 방전이 일어나고, 이 때 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 그리고 주사 전극 SCi 상에 마이너스의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi 상에 플러스의 벽전압이 축적된다. 또한 데이터 전극 Dk 상에도 플러스의 벽전압이 축적된다. 기입 기간 Tw에서 정논리 기입을 행하지 않았던 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않아, 초기화 기간 Ti의 종료 시에서의 벽전압이 유지된다.

계속해서, 주사 전극 SC1～SCn에는 0(V)를, 유지 전극 SU1～SUn에는 유지 펄스 전압 Vs를 각각 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전 셀에서는, 유지 전극 SUi 상과 주사 전극 SCi 상의 전압차가 방전 개시 전압을 초과하므로 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에 유지 방전이 일어나서, 유지 전극 SUi 상에 마이너스의 벽전압이 축적되고 주사 전극 SCi 상에 플러스의 벽전압이 축적된다. 이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1～SCn과 유지 전극 SU1～SUn에 교대로 휘도가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극쌍의 전극간에 전위차를 부여함으로써, 정논리 기입을 행한 방전 셀에서 유지 방전이 계속해서 발생한다.

그리고, 유지 기간 Ts의 마지막에는 주사 전극 SC1～SCn에 상향 경사 파형 전압을 인가하여, 데이터 전극 Dk 상의 플러스의 벽전압을 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의 벽전압을 소거한다.

계속되는 제2 SF의 초기화 기간 Ti에서는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve1을, 데이터 전극 D1～Dm에 0(V)를 각각 인가하고, 주사 전극 SC1～SCn에 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 하행 경사 파형 전압을 인가한다. 그렇게 하면 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 발생한 방전 셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생하여, 주사 전극 SCi 상 및 유지 전극 SUi 상의 벽전압이 약해진다. 또한 데이터 전극 Dk에 대해서는, 직전의 유지 방전에 의해 데이터 전극 Dk 상에 충분한 플러스의 벽전압이 축적되어 있으므로, 이 벽전압의 과잉된 부분이 방전되어, 기입 동작에 적합한 벽전압으로 조정된다.

한편, 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 일으키지 않았던 방전 셀에서는 방 전하는 일은 없어, 전의 서브 필드의 초기화 기간 종료 시에서의 벽전하가 그대로 유지된다. 이와 같이 제2 SF의 초기화 동작은, 직전의 서브 필드의 유지 기간에서 유지 동작을 행한 방전 셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 행하는 선택 초기화 동작이다.

계속되는 기입 기간 Tw의 동작은 제1 SF의 기입 기간 Tw의 동작과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 계속되는 유지 기간 Ts의 동작도 유지 펄스의 수를 제외하고 제1 SF의 유지 기간 Ts의 동작과 마찬가지이다. 계속되는 제3 SF의 동작도 유지 펄스의 수를 제외하고 제2 SF의 동작과 마찬가지이다. 또한 제4 SF의 초기화 기간 Ti, 기입 기간 Tw의 동작도 제2 SF의 동작과 마찬가지이다.

그리고 제4 SF의 유지 기간 Ts에서는, 제1 SF～제3 SF의 유지 기간 Ts와 마찬가지로, 주사 전극 SC1～SCn과 유지 전극 SU1～SUn에 교대로 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극쌍의 전극간에 전위차를 부여함으로써, 정논리 기입을 행한 방전 셀에서 유지 방전이 계속해서 행해진다.

그리고, 제4 SF의 유지 기간 Ts의 마지막에는, 주사 전극 SC1～SCn에 유지 펄스 전압 Vs를 인가함과 함께 유지 전극 SU1～SUn에 0(V)를 인가하여 기입 방전을 일으킨 방전 셀에서 유지 방전을 발생시킨다. 그리고 주사 전극 SCi 상에 마이너스의 벽전압을 축적하고, 유지 전극 SUi 상에 플러스의 벽전압을 축적하고, 또한 데이터 전극 Dk 상에도 플러스의 벽전압이 축적된 상태에서 제4 SF의 유지 기간 Ts를 종료한다.

이와 같이, 제1 서브 필드군의 최후의 서브 필드의 유지 기간 Ts에서는, 주 사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의 벽전압을 소거하지 않고, 주사 전극 SCi 상에 마이너스의 벽전압을 축적하고, 유지 전극 SUi 상에 플러스의 벽전압을 축적한 상태에서 유지 기간 Ts를 종료한다. 이 벽전압은, 계속되는 제2 서브 필드군의 서브 필드에서 유지 방전을 발생시키기 위해서 이용된다.

또한 제4 SF에서 유지 방전을 발생하지 않았던 방전 셀의 주사 전극 SCi 상 및 유지 전극 SUi 상에는 벽전압이 축적되어 있지 않다. 그 때문에 제4 SF에서 유지 방전을 발생하지 않았던 방전 셀에서는, 계속되는 제2 서브 필드군의 제5 SF～제11 SF에서도 유지 방전을 발생하는 일은 없다.

다음으로, 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 구동 전압 파형에 대하여, 도 7을 이용하여 설명한다. 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 기입 기간 Tw에서는, 4개의 표시 전극쌍 그룹에 대응하여 기입 기간 Tw를 4개의 부분 기입 기간(제1 기간 Tw1, 제2 기간 Tw2, 제3 기간 Tw3, 제4 기간 Tw4)으로 나눈다. 그리고, 부분 기입 기간과 다음의 부분 기입 기간 사이에, 벽전하를 보충하기 위한 보충 기간 Tr을 각각 설정하고 있다.

제5 SF의 기입 기간 Tw의 제1 기간 Tw1에서는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve2를, 주사 전극 SC1～SCn에 전압 Vc를 인가한다. 그리고, 1라인째의 주사 전극 SC1에 주사 펄스 전압 Va를 인가함과 함께 데이터 전극 D1～Dm 중 1라인째에 발광시키지 않는 방전 셀의 데이터 전극 Dh(h=1～m)에 기입 펄스 전압 Vd를 인가한다. 그렇게 하면 데이터 전극 Dh와 주사 전극 SC1 사이 및 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이에 기입 방전이 일어나서, 주사 전극 SC1 상의 벽전압 및 유지 전극 SU1 상의 벽전압이 소거된다. 또한 벽전압의 소거란, 후술하는 유지 기간에서 유지 방전이 발생하지 않을 정도로 벽전압이 약해지는 것을 의미하고 있다.

이상의 부논리 기입을 제1 표시 전극쌍 그룹에 속하는 270라인째의 방전 셀에 이를 때까지 행한다. 또한 이 때의 부논리 기입 동작의 방전 지연 시간도 짧아, 주사 펄스 폭 및 기입 펄스 폭을 종래의 패널보다 짧게 설정할 수 있어, 안정적으로 고속으로 기입 동작을 행할 수 있다.

계속되는 보충 기간 Tr에서는, 우선 주사 전극 SC1～SCn에 0(V)를, 유지 전극 SU1～SUn에 유지 펄스 전압 Vs를 각각 인가한다. 그렇게 하면 직전의 제4 SF에서 유지 방전을 발생하고 또한 제5 SF의 제1 기간 Tw1에서 부논리 기입을 행하지 않은 방전 셀에서는, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 방전이 발생한다. 보충 기간 Tr에서의 이들 방전(이하, 「보충 방전」이라고 칭함)은 유지 방전과 마찬가지의 방전이며, 보충 방전을 발생한 방전 셀의 데이터 전극 상에 플러스의 벽전하가 보충된다. 계속해서 주사 전극 SC1～SCn에 유지 펄스 전압 Vs를, 유지 전극 SU1～SUn에 0(V)를 각각 인가한다. 그렇게 하면 다시 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 보충 방전이 발생한다.

계속되는 제2 기간 Tw2에서는, 제2 표시 전극쌍 그룹에 속하는 271라인째～540라인째의 방전 셀에서 부논리 기입 동작을 행한다. 그리고 다음의 보충 기간 Tr에서 보충 방전을 발생시켜, 데이터 전극 상의 벽전하를 보충한다. 계속되는 제3 기간 Tw3에서는, 제3 표시 전극쌍 그룹에 속하는 541라인째～810라인째의 방전 셀에서 부논리 기입 동작을 행한다. 그리고 계속되는 보충 기간 Tr에서 보충 방전 을 발생시켜 벽전하를 보충한다. 계속되는 제4 기간 Tw4에서는, 제4 표시 전극쌍 그룹에 속하는 811라인째～1080라인째의 방전 셀에서 부논리 기입 동작을 행한다. 이상으로, 제5 SF의 기입 기간 Tw를 종료한다.

본 실시 형태에서의 패널(10)은 전하 유지 성능이 높지만 부논리 기입을 행하면 벽전하가 감소하는 것이 확인되었다. 만약, 보충 기간 Tr을 설정하지 않고 n라인분의 부논리 기입 동작을 연속하여 행하였다고 가정하면, 벽전하의 감소에 수반하여 벽전압이 저하되어, 주사 펄스 전압 Va 및 기입 펄스 전압 Vd의 전압을 상승시켜야만 한다. 그러나 본 실시 형태에서는，1/4라인분의 부논리 기입을 행할 때마다, 보충 기간 Tr을 설정하여 데이터 전극 상의 벽전하를 보충하고 있기 때문에, 벽전압이 크게 저하되지 않아, 주사 펄스 전압 Va 및 기입 펄스 전압 Vd의 전압을 낮게 설정할 수 있다.

계속되는 유지 기간 Ts에서는, 우선 주사 전극 SC1～SCn에 0(V)를 인가함과 함께 유지 전극 SU1～SUn에 플러스의 유지 펄스 전압 Vs를 인가한다. 그렇게 하면 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 발생하고 또한 부논리 기입을 행하지 않았던 방전 셀에서는 유지 방전이 발생하여 방전 셀이 발광한다. 그리고 주사 전극 SCi 상에 플러스의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi 상에 마이너스의 벽전압이 축적된다. 또한, 직전의 서브 필드에서 유지 방전을 발생하지 않았던 방전 셀 또는 기입 기간에서 부논리 기입을 행한 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않는다.

다음으로 주사 전극 SC1～SCn에는 유지 펄스 전압 Vs를, 유지 전극 SU1～SUn에는 0(V)를 각각 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전 셀에서는, 주 사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상의 전압차가 방전 개시 전압을 초과하므로 다시 유지 방전이 일어나서, 주사 전극 SCi 상에 마이너스의 벽전압이 축적되고 유지 전극 SUi 상에 플러스의 벽전압이 축적된다.

이후 마찬가지로, 유지 전극 SU1～SUn과 주사 전극 SC1～SCn에 교대로 휘도가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극쌍의 전극간에 전위차를 부여함으로써, 기입 기간에서 기입 방전을 일으키지 않았던 방전 셀에서 유지 방전이 계속해서 행해진다.

계속되는 제6 SF～제11 SF의 동작에 대해서도 유지 펄스의 수를 제외하고 제5 SF의 동작과 마찬가지이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 주사 전극 SC1～SCn에 인가하는 전압 Vi1은 120(V), 전압 Vi2는 350(V), 전압 Vi3은 210(V), 전압 Vi4는 -105(V), 전압 Vc는0(V), 전압 Va는 -120(V), 전압 Vs는 210(V)이며, 유지 전극 SU1～SUn에 인가하는 전압 Ve1은 140(V), 전압 Ve2는 50(V), 전압 Vs는 210(V)이며, 데이터 전극 D1～Dm에 인가하는 전압 Vd는 60(V)이다. 또한 주사 전극 SC1～SCn에 인가하는 상향 경사 파형 전압의 경사는 1.0V/㎲이고, 하향 경사 파형 전압의 경사는 -1.3V/㎲이다. 또한 주사 펄스의 펄스 폭 및 기입 펄스의 펄스 폭은 모두 1.0㎲이다. 그러나 이들 전압값은 전술한 값에 한정되는 것이 아니라, 패널의 방전 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양에 기초하여 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서의 패널(10)의 보호층(26)은, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화칼슘, 산화바륨 중 적어도 1개를 함유하는 금속 산 화물의 박막으로 형성된 기초 보호층(26a)과, 캐소드 루미네센스 발광의 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크와 300㎚～550㎚의 피크의 비가 2 이상인 산화마그네슘의 단결정 입자(27)를 기초 보호층(26a)에 부착시켜 형성한 입자층(26b)으로 구성되어 있다. 그 때문에 패널(10)은, 전자 방출 성능 및 전하 유지 성능이 우수하다. 그리고 패널 구동 회로는, 1필드 기간을 구성하는 복수의 서브 필드를 2개의 서브 필드군으로 나누고, 제1 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서는, 기입 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 초기화 기간과, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 기입 기간과, 유지 방전을 발생시켜 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖고, 정논리 기입을 이용하여 랜덤 구동을 행한다. 또한 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서는, 유지 방전을 위한 벽전하를 소거하는 기입 기간과, 유지 방전을 발생시켜 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖고, 부논리 기입을 이용하여 연속 구동을 행한다.

이와 같이 본 실시 형태에서는, 전자 방출 성능이 높아 고속 구동 가능한 패널(10)의 성능을 살려 기입 기간을 단축하고, 연속 구동을 행하는 제2 서브 필드군의 서브 필드수를 충분히 확보하여, 의사 윤곽이 발생하지 않는 화상 표시를 실현 하고 있다. 아울러 랜덤 구동을 행하는 제1 서브 필드군을 병용함으로써 매끄러운 계조 표시를 실현하고 있다. 또한 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드에서, 복수의 표시 전극쌍 그룹에 대응하여 기입 기간을 복수의 부분 기입 기간으로 나누고, 1개의 부분 기입 기간과 다음의 부분 기입 기간 사이에 벽전하를 보충하기 위한 보충 기간을 설정하여 데이터 전극 상의 벽전하를 보충하고 있기 때문에, 주사 펄스 전압 Va 및 기입 펄스 전압 Vd의 전압을 낮게 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는，1필드를 11의 서브 필드(제1 SF, 제2 SF, …, 제11 SF)로 분할하고, 각 서브 필드는 각각 (8, 4, 2, 1, 16, 20, 26, 32, 40, 48, 58)의 휘도 가중치를 갖고, 제1 SF～제4 SF는 정논리 기입을 이용하여 랜덤 구동을 행하는 제1 서브 필드군이며, 제5 SF～제11 SF는 부논리 기입을 이용하여 연속 구동을 행하는 제2 서브 필드군인 것으로서 설명하였다. 그러나 서브 필드수, 휘도가중치 등의 서브 필드 구성은 이에 한정되는 것이 아니라, 패널의 특성, 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 따라, 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 각 서브 필드의 유지 기간에서 표시 전극쌍에 유지 펄스를 인가하는 것으로서 설명하였다. 그러나, 유지 펄스를 인가하지 않는 유지 기간, 즉, 표시 전극쌍에 유지 펄스를 인가하지 않고, 주사 전극 SC1～SCn에 유지 펄스 전압 Vs를 인가함과 함께 유지 전극 SU1～SUn에 0(V)를 인가하여 기입 방전을 일으킨 방전 셀에서 벽전하를 소거하는 유지 기간을 갖는 서브 필드를 구비하여도 된다. 이에 의해, 어두운 화상이라도 매끄러운 화상 표시를 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 서브 필드군에 속하는 서브 필드는 휘도 가중치가 단조 감소로 되도록 배치되어 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니지만, 발명자들은, 휘도 가중치가 단조 감소로 되도록 서브 필드를 배치함으로써 기입 방전의 방전 지연 시간이 짧아지는 것을 실험적으로 확인하였다.

다음으로, 실시 형태에서 설명한 구동 전압 파형을 발생시키기 위한 구동 회로의 일례에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 회로 블록도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(100)는, 패널(10)과 패널 구동 회로를 구비하고 있다. 패널 구동 회로는, 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 타이밍 발생 회로(45) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시 생략)를 구비하고 있다.

화상 신호 처리 회로(41)는, 입력된 화상 신호를 서브 필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다. 데이터 전극 구동 회로(42)는 서브 필드마다의 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1～Dm에 대응하는 신호로 변환하여 각 데이터 전극 D1～Dm을 구동한다. 타이밍 발생 회로(45)는 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 기초로 하여 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생하고, 각각의 회로 블록에 공급한다. 주사 전극 구동 회로(43)는 타이밍 신호에 기초하여 각 주사 전극 SC1～SCn을 각각 구동하고, 유지 전극 구동 회로(44)는 타이밍 신호에 기초하여 유지 전극 SU1～SUn을 구동한다.

도 9는 본 발명의 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 주사 전극 구동 회로(43) 및 유지 전극 구동 회로(44)의 회로도이다.

주사 전극 구동 회로(43)는, 유지 펄스 발생 회로(50), 초기화 파형 발생 회로(60), 주사 펄스 발생 회로(70)를 구비하고 있다. 유지 펄스 발생 회로(50)는, 주사 전극 SC1～SCn에 전압 Vs를 인가하기 위한 스위칭 소자 Q55와, 주사 전극 SC1～SCn에 0(V)를 인가하기 위한 스위칭 소자 Q56과, 주사 전극 SC1～SCn에 유지 펄 스를 인가할 때의 전력을 회수하기 위한 전력 회수부(59)를 갖는다. 초기화 파형 발생 회로(60)는, 주사 전극 SC1～SCn에 상향 경사 파형 전압을 인가하기 위한 미러 적분 회로(61)와, 주사 전극 SC1～SCn에 하향 경사 파형 전압을 인가하기 위한 미러 적분 회로(62)를 갖는다. 또한 스위칭 소자 Q63 및 스위칭 소자 Q64는, 다른 스위칭 소자의 기생 다이오드 등을 통하여 전류가 역류하는 것을 방지하기 위해서 설치하고 있다. 주사 펄스 발생 회로(70)는, 플로팅 전원 E71과, 플로팅 전원 E71의 고압측의 전압 또는 저압측의 전압을 주사 전극 SC1～SCn의 각각에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q72H1～Q72Hn, Q72L1～Q72Ln과, 플로팅 전원 E71의 저압측의 전압을 전압 Va로 고정하는 스위칭 소자 Q73을 갖는다.

유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로(80), 초기화?기입 전압 발생 회로(90)를 구비하고 있다. 유지 펄스 발생 회로(80)는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Vs를 인가하기 위한 스위칭 소자 Q85와, 유지 전극 SU1～SUn에 0(V)를 인가하기 위한 스위칭 소자 Q86과, 유지 전극 SU1～SUn에 유지 펄스를 인가할 때의 전력을 회수하기 위한 전력 회수부(89)를 갖는다. 초기화?기입 전압 발생 회로(90)는, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve1을 인가하기 위한 스위칭 소자 Q92 및 다이오드 D92와, 유지 전극 SU1～SUn에 전압 Ve2를 인가하기 위한 스위칭 소자 Q94 및 다이오드 D94를 갖는다.

또한, 이들 스위칭 소자는, MOSFET나 IGBT 등의 일반적으로 알려진 소자를 이용하여 구성할 수 있다. 또한 이들 스위칭 소자는, 타이밍 발생 회로(45)에서 발생한 각각의 스위칭 소자에 대응하는 타이밍 신호에 의해 제어된다.

또한, 도 9에 도시한 구동 회로는, 도 6 및 도 7에 도시한 구동 전압 파형을 발생시키는 회로 구성의 일례로서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 이 회로 구성에 한정되는 것은 아니다.

또한, 실시 형태에서 이용한 구체적인 각 수치는, 단지 일례를 든 것에 지나치지 않고, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞추어, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 고속이면서 안정된 기입 동작을 행하여, 의사 윤곽이 발생하지 않고 또한 매끄러운 계조를 표시할 수 있는 화상 표시 품질이 우수한 화상을 표시할 수 있으므로 디스플레이 장치로서 유용하다.

Claims (2)

1. 제1 글래스 기판 상에 표시 전극쌍을 형성하고 상기 표시 전극쌍을 덮도록 유전체층을 형성하고 상기 유전체층 상에 보호층을 형성한 전면판과, 제2 글래스 기판 상에 데이터 전극을 형성한 배면판을 대향 배치하고, 상기 표시 전극쌍과 상기 데이터 전극이 대향하는 위치에 방전 셀을 형성한 플라즈마 디스플레이 패널과,

   복수의 서브 필드를 시간적으로 배치하여 1필드 기간을 구성하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 패널 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서,

   상기 보호층은, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화칼슘, 산화바륨 중 적어도 1개를 함유하는 금속 산화물의 박막으로 형성된 기초 보호층과, 캐소드 루미네센스 발광의 발광 스펙트럼의 200㎚～300㎚의 피크의 발광 강도가 300㎚～550㎚의 피크의 발광 강도의 2배 이상인 산화마그네슘의 단결정 입자를 상기 기초 보호층에 부착시켜 형성한 입자층으로 구성되고,

   상기 패널 구동 회로는, 기입 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 초기화 기간과, 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 형성하는 기입 기간과, 유지 방전을 발생시켜 상기 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제1 서브 필드군 후에,

   유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 소거하는 기입 기간과, 유지 방전을 발생시켜 상기 방전 셀을 발광시키는 유지 기간을 갖는 서브 필드를 복수 구비한 제2 서브 필드군을 시간적으로 배치하여, 1필드 기간을 구성하고,

   상기 패널 구동 회로는, 상기 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 상기 제2 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 기입 기간에서, 상기 복수의 표시 전극쌍 그룹에 대응하여 상기 기입 기간을 복수의 부분 기입 기간으로 나누고, 1개의 부분 기입 기간과 다음의 부분 기입 기간 사이에 벽전하를 보충하기 위한 보충 기간을 설정하여, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 삭제

Images