KR19980079336A - 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 장치 및플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

콘트라스트가 저하되지 않고, 저전압으로 고속 어드레스가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널과 그것을 위한 플라즈마 디스플레이 패널과 관련한다.
제1 기판상에, 표시 라인마다 평행배치되고, 방전 공간에 대하여 절연층으로 피복된 제1 및 제2 전극과, 제1 또는 제2 기판에 제1 및 제2 전극에 직교하도록 배치된 제3 전극을 구비하고, 사이에 끼워진 공간에 방전용의 가스를 채운 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 표시 영역 밖에 설치한 프라이밍 셀을 형성하기 위한 프라이밍 전극을 구비하고, 제1, 제2 및 제3 전극에 각각 소정의 전압을 인가한 상태로, 프라이밍 전극 구동 회로로부터 프라이밍 전극에 전압을 인가하여, 프라이밍 방전을 발생시킴으로써, 모든 표시 라인에 걸쳐서 순차적으로 방전이 유발되어 표시 영역내의 모든 표시셀이 균일한 상태가 되도록 초기화한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
본 발명은 메모리 기능을 갖는 표시 소자인 셀의 집합에 의해서 구성된 표시 패널을 구동하는 기술에 관한 것으로, 특히 AC(교류)형 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)에 있어서, 표시 데이타의 기록을 행할 때의 구동 방법 및 그것을 위한 패널에 관한 것이다.
상기 AC형 PDP는 2개의 유지 전극에 교대로 전압 파형을 인가하는 것으로 방전을 지속하여 발광 표시를 행하는 것이다. 한번의 방전은 펄스 인가 직후 1μs에서 수μs로 종료한다. 방전에 의해서 발생한 정전하인 이온은 부전압이 인가되고 있는 전극상의 절연층의 표면에 축적되며, 동일하게 부전하인 전자는 정전압이 인가되고 있는 전극상의 절연층의 표면에 축적된다.
따라서, 처음에 높은 전압(기록 전압)의 펄스(기록 펄스)로 방전시켜서 벽전하를 생성한 후, 극성이 다른 전회보다도 낮은 전압(유지 전압 또는 유지 방전 전압)의 펄스(유지 펄스 또는 유지 방전 펄스)를 인가하면, 앞에 축적된 벽전하가 중첩되고, 방전 공간에 대한 전압은 큰 것이 되어, 방전 전압의 임계치를 넘어서 방전을 개시한다. 즉, 한번 기록 방전을 행하여 벽전하를 생성한 셀은 그 후, 유지 펄스를 교대로 역극성으로 인가함으로써 방전을 지속한다는 특징이 있다. 이것을 메모리 효과 또는 메모리 기능이라고 부르고 있다. 일반적으로 AC형 PDP는 이 메모리 효과를 이용하여 표시를 행하는 것이다.
풀컬러 표시를 행하는 AC형 PDP에 있어서는 면방전을 이용한 3전극 구조가 일반적으로 이용되고 있다. 또, 이 3전극형에 있어서도, 제3 전극을 유지 방전을 행하는 제1과 제2 전극이 배치되어 있는 기판에 형성할 경우와, 대향하는 또 하나의 기판에 배치할 경우가 있다. 또한, 동일 기판에 상기 3종의 전극을 형성할 경우라도, 유지 방전을 행하는 2개의 전극상에 제3 전극을 배치할 경우와, 그 아래에 제3 전극을 배치할 경우가 있다. 또, 형광체로부터 발생한 가시광을 그 형광체를 투과하여 볼 경우(투과형)와 형광체로부터의 반사를 볼 경우(반사형)가 있다. 또한, 방전을 행하는 셀은 장벽(리브, 배리어)에 의해서 인접 셀과의 공간적인 결합이 절단되어 있다. 이 장벽은 방전 셀을 둘러싸도록 사방에 설치되고 완전히 밀봉되어 있는 경우나 한방향에만 설치되고, 다른쪽은 전극간의 갭(거리)의 적정화에 의해서 결합이 절단되어 있는 경우등이 있다.
본 명세서에서는 유지 방전을 행하는 전극의 기판과는 별도인 대향하는 기판에 제3 전극을 형성하는 패널이고, 장벽이 수직 방향(즉, 제1 전극과 제2 전극에 직교하고, 제3 전극과 평행)에만 형성되며, 유지 전극의 일부가 투명 전극에 의해서 구성되어 있는 반사형의 예를 기초로 설명한다.
상기의 3전극·면방전형의 PDP로서, 도 1에 그 개략적 평면도를 나타내는 것이 알려져 있다. 또한, 도 2는 이들 패널의 개략적 단면도이고, 도 3은 동일하게 수평 방향의 개략적 단면도이다.
패널은 2장의 유리 기판(21과 28)에 의해서 구성되어 있다. 제1 기판(21)에는 평행한 유지 전극인 제1 및 제2 전극( X전극, Y전극:12,11)을 구비하고 있고, 이들 전극은 투명 전극(22a,22b)과 버스 전극(23a,23b)에 의해서 구성되어 있다. 투명 전극은 형광체로부터의 반사광을 투과시키고, 버스 전극은 전극 저항에 의한 전압 저하를 막을 목적으로 금속이 사용된다. 또 그들을, 유전체층(24)으로 피복하여, 방전면에는 보호막으로서 MgO(산화마그네슘)막(25)을 형성한다. 또한, 상기 제1 유리 기판(21)과 마주 보는 제2 기판(28)에는 제3 전극(어드레스 전극:13)을 유지 전극(11,12)과 직교하는 형태로 형성한다. 또한, 어드레스 전극(13) 사이에는 장벽(14)을 형성하고, 그 장벽의 사이에는 어드레스 전극(13)을 덮는 형태로 적, 녹, 청의 발광 특성을 갖는 형광체(27)를 형성한다. 장벽의 능선(14)과 MgO면(25)이 밀착하는 형태로 2장의 유리 기판이 조립되어 있다.
또한, 도 4는 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 PDP를 구동하기 위한 주변 회로를 나타낸 개략적 블록도이다. 어드레스 전극(13)은 1개마다 어드레스 드라이버(105)에 접속되고, 그 어드레스 드라이버에 의해서 어드레스 방전시의 어드레스 펄스가 인가된다. 또한, Y전극(ll)은 개별로 스캔 드라이버(102)에 접속된다. 스캔 드라이버(102)에는 유지 방전 펄스를 생성하여 Y전극에 인가하는 Y공통 드라이버(103)가 접속되어 있다. 어드레스 방전시의 주사 펄스는 스캔 드라이버(102)로부터 발생하고, 유지 펄스등은 Y측 공통 드라이버(103)로 발생하며, 스캔 드라이버(102)를 경유하여 Y전극(11)에 인가된다. X전극(12)은 패널의 모든 표시 라인에 걸쳐서 공통으로 접속된다. X측 공통 드라이버(104)는 기록 펄스, 유지 펄스등을 발생한다. 이들 드라이버 회로는 제어 회로(106)에 의해서 제어되고, 그 제어 회로는 장치의 외부로부터 입력되는 동기 신호 CLOCK, VSYNC, HSYNC나 표시 데이타 신호 DATA에 의해서 제어된다.
도 5는 도 1∼도 3에 나타내는 PDP를 도 4에 나타낸 회로에 의해서 구동하는 종래의 구동 방법을 나타내는 파형도이고, 소위 종래의 「어드레스/유지 방전 분리형·기록 어드레스 방식」에 있어서의 1서브 필드 기간을 나타내고 있다. 이 예에서는, 1서브 필드는 리셋 기간과 어드레스 기간 또, 유지 방전 기간으로 분리된다. 리셋 기간에 있어서는, 우선, 모든 Y전극이 0V레벨로 되고, 동시에, X전극에 전압 Vs+Vw(약 300V)로 이루어진 전면 기록 펄스가 인가되며, 이전의 표시 상태에 관계 없이, 모든 표시 라인의 모든 표시셀에서 방전이 행해진다. 이 때의 어드레스 전극전위는, 약 100V(Vaw)이다. 다음에, X전극과 어드레스 전극의 전위가 0V가 되어, 모든 셀에 있어서 벽전하 자신의 전압이 방전 개시 전압을 넘어서, 방전이 개시된다. 이 방전은, 전극간의 전위차가 없기 때문에, 공간 전하는 자기 중화하여 방전이 종식된다. 이것이 소위 자기 소거 방전이다. 이 자기 소거 방전에 의해서, 패널내의 모든 셀의 상태가, 벽전하가 없는 균일한 상태가 된다. 이 리셋 기간은 앞의 서브 필드의 점등 상태에 관계 없이, 모든 셀을 같은 상태로 하는 작용이 있으며, 다음 어드레스(기록) 방전을 안정하게 행할 수 있다.
다음에, 어드레스 기간에 있어서, 표시 데이타에 따른 셀의 온/오프(0N/0FF)를 행하기 위해서, 선순차적으로 어드레스 방전이 행해진다. 우선, Y전극에 -VY 레벨(약 -150V)의 스캔 펄스를 인가하는 동시에, 어드레스 전극 중, 유지 방전을 일으키는 셀, 즉, 점등시키는 셀에 대응하는 어드레스 전극에 전압 Va(약 50V)의 어드레스 펄스가 선택적으로 인가되며, 점등시키는 셀의 어드레스 전극과 Y전극의 사이에서 방전이 일어난다. 다음에 이것을 프라이밍(불씨)으로서, 즉시 X전극과 Y전극 사이의 방전으로 이행한다. 이것에 의해, 선택 라인의 선택 셀의 X전극과 Y전극상의 MgO면에 유지 방전이 가능한 양의 벽전하가 축적된다.
이하, 순차적으로, 다른 표시 라인에 관해서도, 같은 동작이 행해지고, 모든 표시 라인에 있어서, 새로운 표시 데이타의 기록이 행해진다.
그 후, 유지 방전 기간이 되면, Y전극과 X전극에 교대로, 전압이 Vs(약 180V)로 이루어진 유지 펄스가 인가되어 유지 방전이 행해지고 1서브 필드의 화상 표시가 행해진다. 또, 이러한 「어드레스/유지 방전 분리형·기록 어드레스 방식」에 있어서는 유지 방전 기간의 장단, 즉 유지 펄스의 회수에 의해서 휘도가 결정된다.
구체적으로는 다계조 표시의 일예로서, 256계조 표시를 행할 경우의 구동 방법을 도 6에 나타낸다. 이 예로서는, 1필드는 8개의 서브 필드 SFl, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7, SF8로 구분된다.
이들 서브 필드, 즉 SF1∼SF8에 있어서는 리셋 기간과 어드레스 기간은 각각 동일한 길이가 된다. 또한, 유지 방전 기간의 길이는 1:2:4:8:16:32:64:128의 비율이 된다. 따라서, 점등시키는 서브 필드를 선택하는 것으로, 0에서 255까지의 256단계의 위도의 차이를 표시할 수 있다.
또한, 실제의 시간 배분의 1예는 아래와 같이 된다. 화면의 재기록이 60Hz로 행해진다고 하면, 1프레임은 16.6ms(1/60Hz)가 된다. 1프레임내의 유지 방전 사이클(서스테인 사이클)의 회수를 510회로 하면, 각 서브 필드의 유지 방전 사이클의 회수는, SF1이 2사이클, SF2가 4사이클, SF3이 8사이클, SF4가 16사이클, SF5가 32사이클, SF6이 64사이클, SF7이 128사이클, SF8이 256사이클이 된다. 서스테인 사이클의 시간을 8μs로 하면, 1프레임에서의 합계는 4.08ms가 된다. 나머지 약 12ms가 8회의 리셋 기간과 어드레스 기간으로 할당된다. 따라서, 각 서브 필드의 리셋 기간과 어드레스 기간에서 약 1.5ms가 되고, 각 어드레스 기간의 리셋 기간에 50μs정도 필요로 하면, 500라인의 패널을 구동하기 위해서는 어드레스 사이클은 3μs가 된다.
이상 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널로 이루어진 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 3개의 큰 과제가 있었다.
제1 과제는, 리셋 공정에서의 무효 발광의 문제이다. 종래, 리셋의 수단으로서 전면 기록 방전 및 전면 자기 소거 방전을 사용한다. 이 종래 방식은 벽전하를 균일하게 중화하여, 다음 어드레스 방전을 안정하게 행하는 수법으로서 행해지지만, 표시 데이타를 기록하지 않는 전면 소거의 상태에서도, 항상 있는 일정 강도의 발광을 수반한다. 그 때문에, 표시의 콘트라스트를 저하시키고, 표시 품질을 저하시키고 있었다. 종래예에서 나타낸 패널을 예로 하면, 각 서브 필드마다의 리셋 공정에서의 발광량은 약 4cd/m2에 달한다. 한편, 점등시의 최고 계조는 약 200cd/m2이고 암실 속에서도 50:1의 콘트라스트가 되어 버린다.
제2 과제는, 어드레스 공정에서의 인가 전압에 있다. 어드레스 방전을 일으키기 위해서는, 제2 전극과 제3 전극 사이에 방전 개시 전압 이상의 높은 전압을 인가하기 위해서, 전극을 개별로 구동하기 위한 스캔 드라이버 및 어드레스 드라이버에서의 소비 전력이나 내압을 감소하는 것이 곤란하고, 장치의 비용 상승의 원인이 되고 있었다.
제3 과제는 어드레스 방전의 속도에 있다. 계조 표시를 행하기 위한 서브 필드법에 있어서는 1프레임이라고 결정된 시간 속에서 많은 서브 필드를 구성하는 것이 필요하고, 각 서브 필드 속의 발광에 기여하지 않는 어드레스 기간의 단축이 중요해진다. 종래의 방법에 있어서는 어드레스 전극과 Y전극의 방전을 트리거(방아쇠)로서 X전극과 Y전극 사이의 방전을 유발시키고, 유지 방전에 필요한 벽전하를 형성할 필요가 있기 때문에, 1어드레스 사이클에 3μs의 시간이 필요하였다. 그 때문에, 일정한 시간으로 구동할 수 있는 라인수 및 구성할 수 있는 서브 필드의 수에 한계가 발생하고 있었다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로 콘트라스트가 저하하지 않고 저전압이고 고속 어드레스가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 플라즈마 디스플레이 패널을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법의 실현을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 3전극·면방전·AC형 PDP의 개략 평면도.
도 2는 종래의 3전극·면방전·AC형 PDP의 개략 단면도.
도 3은 종래의 3전극·면방전·AC형 PDP의 개략 단면도.
도 4는 종래의 PDP 장치의 개략 블록도.
도 5는 종래의 구동 방식에 의한 파형도.
도 6은 계조 표시의 시퀀스를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도.
도 8은 제1 실시예의 패널 구조를 나타내는 도면.
도 9는 제1 실시예의 패널의 단면도.
도 10은 제1 실시예의 프라이밍 전극 구동 회로의 구성을 나타내는 도면.
도 ll은 제1 실시예의 구동 파형도.
도 12는 제1 실시예의 리셋 공정에서의 동작 설명도.
도 13은 제1 실시예의 리셋 공정에서의 동작 설명도.
도 14는 제1 실시예의 어드레스 공정에서의 동작 설명도.
도 15는 제1 실시예의 유지 방전 공정에서의 동작 설명도.
도 16은 제1 실시예의 소거 공정에서의 동작 설명도.
도 17은 본 발명의 제2 실시예와 제3 실시예의 패널 구조를 나타내는 도면.
도 18은 제2 실시예의 구동 파형도.
도 19은 제3 실시예의 구동 파형도.
〈발명의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
ll : 제2 전극(Y 전극)
12 : 제1 전극(X 전극)
13 : 제3 전극(어드레스 전극)
14 : 칸막이 벽(리브)
12la,12lb : 프라이밍 전극 구동 회로
D1,D2,D3,D4 : 프라이밍 전극
Yl-Yn : 제2 전극(Y 전극)
Xl-Xn : 제1 전극(X 전극)
Al-Am : 제3 전극(어드레스 전극)
상기 목적을 실현하기 위해서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법으로서는, 프라이밍 셀을 형성하기 위한 프라이밍 전극을 표시 영역 밖에 설치하고, 거기에서의 발광은 차광하도록 한다. 그리고, 리셋 공정에서 프라이밍 방전을 행하게 할 때에는, 제1(X) 및 제2(Y) 전극과 제3(어드레스)의 전극과의 사이에는 방전 개시 전압보다 낮은 전압을 인가해 둔다. 이러한 방전 개시 전압 보다 낮은 전압에서도, 프라이밍 셀로 방전이 행해지면, 인접하는 셀에서 방전이 개시되고, 방전이 순차적으로 모든 셀에 전파하여, 모든 셀의 방전을 일으킬 수 있다. 이것에 의해, 모든 셀에 걸쳐서 벽전하가 형성된다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법에 의하면, 리셋 공정에서 프라이밍 방전을 행하게 할 때에는, 표시 영역밖에 설치한 프라이밍 전극으로 방전이 행해진다. 이 방전을 행하기 위해서는 종래와 같이 방전 개시 전압 이상의 높은 전압을 인가할 필요가 있으며, 이 방전에 의한 발광은 밝은 발광이지만 차광되기 때문에 표시에는 영향을 주지 않는다. 이 프라이밍 전극에서의 방전을 불씨로서 표시 영역의 제1 및 제2 전극과 제3 전극과의 사이에서 순차적으로 방전이 전파하지만, 인접하는 부분에서의 방전을 불씨로 한 방전이기 때문에, 제1 및 제2 전극과 제3 전극 사이에 인가하는 전압이 방전 개시 전압보다 낮은 전압에서도 방전이 발생한다. 구체적으로는, 이 전압은 방전 개시 전압보다 작고 유지 방전 공정에서 인가되는 최소 유지 전압 이상이다. 따라서, 방전에 의한 발광은 종래의 방전 개시 전압보다 높은 전압을 인가하고 있을 때에 비하여 작고 표시 콘트라스트의 저하가 적다.
프라이밍 전극은 제1 및 제2 전극에 평행하고, 제1 및 제2 전극에 수직인 방향의 표시 영역 밖의 한쪽 또는 양측에 형성된다. 따라서, 프라이밍 셀의 라인은 표시 라인의 최초의 라인과 최종의 라인에 인접하여 1라인 또는 2라인 형성된다.
프라이밍 셀의 라인이 2라인인 경우, 1표시 프레임을 복수의 서브 필드로 구성하는 구동 방법을 적용할 경우에는 프라이밍 방전을 행하는 라인을 서브 필드마다, 2라인 사이에서 전환하도록 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 한쪽의 극성의 전하만이 한쪽의 프라이밍 셀에만 과잉되게 형성되는 것을 막을 수 있다.
프라이밍 셀의 라인이 2라인인 경우, 프라이밍 방전을 2라인으로 동시에 행하도록 하여도 좋다. 이것에 의해 상하의 프라이밍 셀에서 동시에 불씨가 형성되기 때문에, 방전이 전면에 전파되는 것이 빨라지고 단시간에 모든 셀의 벽전하를 형성할 수 있다.
1개의 프라이밍 전극은 1쌍의 근접한 평행한 전극이거나 1개의 전극이다.
프라이밍 전극이 1개인 경우에는, 인접하는 제1 또는 제2 전극과의 사이, 또는 제3 전극과의 사이에서 프라이밍 방전을 행하게 된다. 프라이밍 전극과 제3 전극(어드레스 전극)과의 사이에서 프라이밍 방전을 행할 경우에는 프라이밍 전극에만 높은 전압을 인가하면 좋으며, 복잡한 어드레스 드라이버의 구성을 간단하게 할 수 있다. 또한, 프라이밍 전극에 인가하는 펄스는 표시셀의 제1 및 제2 전극의 인가 전압과 동일 극성이기 때문에, 표시셀과 동일한 극성으로 프라이밍 셀 부분에 벽전하를 형성할 수 있으며, 제1 라인째 및 최종 라인의 어드레스 방전이 안정에 행해진다.
또한, 유지 방전은 제1 전극(X 전극)과 제2 전극(Y 전극)의 사이에 전압을 인가하여 행해지고, 제1 전극과 제2 전극은 유지 방전 전극으로 불린다. 프라이밍 방전을 프라이밍 전극과 그것에 인접하는 유지 방전 전극의 사이에서 행할 경우에는 어드레스 전극의 구동 회로에는 부담을 주지 않고서 효율이 좋게 프라이밍 방전을 일으킬 수 있다. 이것은 프라이밍 전극에 표시셀의 유지 방전 전극에 인가된 소정의 전압과는 역극성의 전압 펄스를 인가하는 것으로 실행하고 전압을 인가하는 전압의 절대치가 작기 때문이다.
프라이밍 전극이 1쌍의 근접한 평행한 전극으로 형성한 경우에는 프라이밍 전극에 인가하는 전압을 표시셀의 인가 전압과는 독립으로 설정가능하고, 보다 확실하게 프라이밍 방전을 일으킬 수 있다.
1표시 프레임을 복수의 서브 필드로 구성하는 구동 방법의 경우, 1쌍의 프라이밍 전극에 인가하는 전압의 극성을 서브 필드마다 전환하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 다음 서브 필드의 개시 직전에 프라이밍 셀의 전하를 소거하지 않고서 그대로 프라이밍 방전에 사용할 수 있기 때문에, 인가 전압을 낮게 할 수 있다.
리셋 공정에서 프라이밍 방전을 행할 경우에는 제1 및 제2 전극에는 같은 전압을 인가하고, 제3 전극과 제1 및 제2 전극 사이에 소정의 전압을 인가하도록 한다. 이것에 의해 제1 및 제2 전극과의 동일 전위이기 때문에, 면방전측에는 균일한 전하가 형성된다.
또한, 제3 전극을 접지하여 제1 및 제2 전극에는 같은 정극성의 전압(예컨대, 유지 방전 펄스와 같은 전압)을 인가하여 벽전하를 형성하고, 어드레스 방전은 역극성의 펄스에 의해서 행하면 벽전하가 유효하게 작용하여 낮은 전압으로 방전이 행해진다 또, 이 방전은 제3 전극(어드레스 전극)과 제2 전극(Y 전극)간의 방전으로 완결하기 때문에 시간이 짧다.
또한, 본 발명을 적용한 플라즈마 디스플레이 패널을 구동할 경우, 유지 방전 공정에서는 제3 전극을 접지하므로 오프 상태의 셀에서도 잔류한 벽전하가 인가 전압을 낮게 하는 방향으로 작용하기 때문에, 여분의 방전을 일으키는 일이 없어진다.
또한, 유지 방전 공정의 종료시에 소거 방전을 행하면, 다음 서브 필드도 동일하게 안정된 프라이밍 방전 및 벽전하의 형성을 할 수 있다. 이 경우 리셋 공정에 있어서 제1 및 제2 전극에 인가한 전압과는 역극성의 전압 펄스를 인가하면, 유지 방전을 행하지 않은 셀에 있어서도 소거 방전이 행해지고, 다음 서브 필드의 프라이밍 방전 및 벽전하의 형성을 안정하게 행할 수 있다.
또한, 유지 방전 공정의 종료시에 제3 전극을 접지하고, 제1 및 제2 전극의 어느 한쪽 혹은 양쪽에 부극성의 펄스를 인가하여 소거 방전을 행하면, 안정하게 소거 방전을 행할 수 있으며 다음 서브 필드로 프라이밍 방전 및 벽전하의 형성을 안정하게 행할 수 있다.
또한, 유지 방전 공정의 최후의 유지 방전 펄스를 인가할 때, 방전이 발생한 직후에 제1 및 제2 전극과 제3 전극에 대하여 동일 전위가 되는 정극성의 전압을 인가하여 그 상태를 소정기간 유지하면, 유지 방전을 행하지 않은 셀과 같은 벽전하의 상태로 할 수 있기 때문에, 다음 동작을 모든 셀에 걸쳐서 균일하게 행 할 수 있다.
또한 유지 방전 공정의 최후의 유지 방전 펄스의 인가 직후에 제1 및 제2 전극에 인가되는 상태가 유지되도록 한다. 이 전압은 유지 방전 펄스의 전압이다.
또한 유지 방전 공정의 종료 후에 리셋 공정에서 인가한 전압과는 역극성의 펄스를 인가하여 모든 셀의 방전을 행한다. 이것에 의해 다음 프라이밍 방전 및 벽전하의 형성을 안정하게 행할 수 있다.
프라이밍 전극을 구동하는 프라이밍 전극 구동 회로는 다른 전극의 구동 회로와는 독립으로 설치하고, 다른 전극의 구동 회로는 종래의 것을 그대로 사용할 수 있다. 프라이밍 전극 구동 회로는 적어도 1쌍의 푸시풀 회로를 갖는 스위칭 회로로 구성된다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예인 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4에 나타낸 종래의 장치의 구성과 비교하여 명백하듯이, 종래 예와 다른 것은 플라즈마 디스플레이 패널(101')에 프라이밍 전극이 설치되어 있고, 프라이밍 전극을 구동하기 위한 프라이밍 전극 구동 회로(12la와 12lb)가 설치된다는 것이며, 이것에 따라서 제어 회로(106')와 패널 구동 제어부(109')가 변경되고, 그 외는 종래와 같다. 여기서는 다른 점에 관해서만 설명한다.
도 8은 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(101')의 구조를 나타내는 도면이고, 도 9는 그 단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 표시 라인의 유지 방전 전극을 구성하는 제2 전극(Y 전극)(Y1)의 상부에 인접하고 유지 방전 전극과 평행하게 2개의 프라이밍 전극(D1과 D2)이 설치되어 있으며, 최종 표시 라인의 유지 방전 전극을 구성하는 제1 전극(X 전극)(Xn)의 하부에 인접하여, 유지 방전 전극과 평행하게 2개의 프라이밍 전극(D3과 D4)이 설치된다. 프라이밍 전극(D1∼D4)은 유지 방전 전극을 구성하는 X전극과 Y전극과 동일하고, 전면 유리 기판의 위에 설치된다. 프라이밍 전극(Dl과 D2)의 사이에 전압을 인가함으로서 발생하는 프라이밍 방전은 도 8에 있어서 참조 번호 41로 표시한 부분에 발생한다. 이것은 프라이밍 전극(D3와 D4)간의 방전에 관해서도 같다. 프라이밍 전극 D1과 D2, 및 D3와 D4의 표시면측에는 차광체(51,52)가 설치되어 있고, 프라이밍 전극 Dl과 D2, 및 D3와 D4의 사이의 프라이밍 방전에 의한 발광은 보이지 않도록 되어 있다. 또한 표시셀을 구성하는 다른 부분은 종래와 동일하다.
도 10은 프라이밍 전극 구동 회로(121a,12lb)를 구성하는 구동 회로의 구성을 나타내는 도면이고, 이러한 회로가 1개의 프라이밍 전극마다 설치된다. 프라이밍 전극 구동 회로는 X공통 드라이버(104)등과 같은 구성이고, 푸시풀 구성의 FET(전계 효과 트랜지스터)로 이루어진 스위칭 소자쌍이다. 각 FET의 게이트에 인가하는 전압을 선택함으로써 프라이밍 전극에 인가하는 전압을 Vl, V2, 그랜드(접지)의 사이에서 선택할 수 있다.
도 1l은 제1 실시예에 있어서의 각 전극의 구동 파형을 나타내는 도면이고, 도 12 내지 도 16은 이러한 구동 파형을 인가한 경우의 패널에 있어서, 동작의 상태를 나타내는 단면도이다. 또, 도 12 내지 도 16에서는 제1 표시 라인 부근만을 나타내지만, 최종 표시 라인 부근도 동일하다. 또한, 제1 실시예에서는 각 프레임에 있어서, 표시 라인을 1개 걸러 표시하는 인터스 표시가 행해지는 것으로서 설명한다. 이들 도면을 참조하면서 동작을 설명한다.
서브 필드의 개시 시점(Tl)에서, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극을 0V로 하고, X전극과 Y전극에 전압 V7로 이루어진 소정의 전압을 인가한다. 이 상태를 나타내는 것이 도 12의 (a)이다. 다음에 T2에서 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 프라이밍 전극쌍 Dl과 D2, 및 D3와 D4에 방전 개시 전압 이상의 전압(V1+V2)을 인가한다. 이것에 의해 프라이밍 방전(61)이 일어난다. 이 방전에 의한 발광은 차광체 때문에 보이지 않는다. 이 프라이밍 방전(61)이 일어나면, 도 13의 (a)(T3의 시점)에 도시된 바와 같이 인접하는 Yl 전극과 어드레스 전극의 사이에서 방전이 유발되고 순차적으로 인접하는 X1,Y2,···와 어드레스 전극의 사이에서 방전이 유발되어 중앙을 향하여 방전이 전파된다. 동일한 프라이밍 방전이 프라이밍 전극쌍 D3와 D4의 사이에서 일어나고, 하측에서 중앙을 향하서 방전이 전파된다. 이렇게 하여 상하 양단에서 방전이 전파되어 모든 셀에서 방전이 발생한다. 방전은 상하 방향으로 전파할 필요가 있으며, 장벽(리브:13)은 가로방향만을 구획짓는 도 8에 도시된 구조가 필요하다. 모든 셀에서 방전이 발생한 시점에서, 프라이밍 전극 Dl과 D2, 및 D3와 D4에 전압을 인가하는 전압을 0V로 하면 방전이 정지한다. 이상의 방전 결과, 어드레스 전극측에는 정(플러스)의 벽전하가 형성되며, X 전극 및 Y 전극에는 부(마이너스)의 벽전하가 형성된다. 이 상태를 나타내낸 것이 도 13의 (b)( T4의 시점)이다.
다음에 어드레스 공정에 들어 가서, X 전극과 Y 전극에 인가하는 전압이 0V로 전환된다. 그리고, T5의 시점에서 Y1 전극에 전압 V6로 이루어진 스캔 펄스가 인가되고, 어드레스 전극에는 선택적으로 전압 V3로 이루어진 어드레스 펄스가 인가된다. 이 상태를 나타낸 것이 도 14의 (a)이다. 이 때의 어드레스 전극과 Y 전극간의 전위차는 방전 개시 전압보다 훨씬 낮은 전압이지만, 벽전하에 의한 전압이 유효하게 작용하여 방전이 발생한다. 이 어드레스 방전에 의해서 Y 전극상의 벽전하는 플러스가 되고 T6의 시점에서 방전이 종료한다. 이 상태를 나타낸 것이 도 14의 (b)이다. 이러한 스캔 펄스의 인가가 순차적으로 최종 Y 전극까지 행하여 어드레스 방전이 종료한다.
유지 방전 공정에서는 전압 V7로 이루어진 유지 방전 펄스가 Y 전극과 X 전극에 교대로 인가되고, 어드레스 방전이 행해진 셀에서 유지 방전이 반복된다. 이 상태를 나타낸 것이 도 15의 (a)이다. 또, 최종의 유지 방전 펄스에 의한 방전이 발생한 T9의 시점에서 X 전극 및 Y 전극을 모두 전압 V7로 유지하기 위해서, 유지 방전 전극측에는 마이너스의 벽전하가 형성된다. 이 상태를 나타낸 것이 도 15의 (b)이다.
소거 공정에서는 Y 전극에 마이너스 극성으로 전압 V8로 이루어진 소거 펄스가 인가되고, 모든 셀에 걸쳐서 균일하게 소거 방전을 행할 수 있다. 소거 방전이 종료한 T10의 시점의 상태를 나타낸 것이 도 16이다.
다음 서브 필드에서는 프라이밍 전극 D1과 D2, 및 D3와 D4에 인가되는 전압이 역극성이 되기 때문에, 프라이밍 셀상의 벽전하를 소거할 필요는 없다.
이상의 공정을 반복함으로써 발광 표시를 행할 수 있다. 이상의 설명에서 사용한 전압치는 예컨대, Vl=V7=180V, V2=-150V, V3(어드레스 전압)=50V, V4=V5=0V, V6=-100V, V8=-150V이지만, 이들 전압치는 구동 조건에 의해서 다르고, 각각의 조건으로 최적치가 결정된다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예의 패널 구조를 나타내는 도면이다. 제1 실시예와 다른 것은 프라이밍 전극이 각각 1개의 D2와 D3로 형성되어 있는 점이고, 프라이밍 방전은 D2과 Yl, 및 D3와 Xn의 사이에서 행하거나, D2와 어드레스 전극, 및 D3와 어드레스 전극의 사이에 전압을 인가하여 행한다. 프라이밍 방전을 D2와 Yl, 및 D3와 Xn의 사이에서 행할 경우 구동 파형을 도 18에 나타낸다. 어드레스 공정 및 유지 방전 공정의 동작은 제1 실시예와 동일하다. 또한, 제2 실시예의 소거 공정은 양쪽의 유지 방전 전극에 마이너스 극성의 전압 V8로 이루어진 펄스를 인가하는 것으로 소거 방전을 행하고 있다. 또한, 이 펄스의 폭을 수마이크로초로 설정한 경우, 벽전하의 반전 형성이 일어나고, 다음 프라이밍 방전에 유효하게 작용한다. 또, 제2 실시예에 있어서는 프라이밍 방전이 참조 번호 42로 나타낸 부분으로 발생하기 때문에, 이 방전에 의한 발광을 차광하기 위해서 차광체는 Yl 전극의 근처까지 설치하는 것이 바람직하다. 이것은 최종 표시 라인의 부분에 관해서도 동일하다.
도 19는 제3 실시예에 있어서의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 제3 실시예의 패널 구조는 제2 실시예의 것과 동일하다. 제3 실시예에서는 프라이밍 방전이 프라이밍 전극(D2)과 어드레스 전극 사이에서 행해진다. 어드레스 공정과, 유지 방전 공정 및 소거 공정의 동작은 제1 실시예와 동일하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 표시셀의 전면 균일하게 벽전하를 형성하는 수법으로서, 프라이밍 셀로부터의 불씨에 의한 방전을 이용하고 있으므로 종래와 같이 방전 개시 전압 이상의 펄스를 인가하여 강한 방전을 행할 필요가 없기 때문에, 리셋 공정에서의 발광의 휘도가 낮게 억제되고, 표시의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
또한 어드레스 방전은 프라이밍 방전에 의해서 형성한 벽전하를 유효하게 이용하기 때문에, 낮은 전압으로 방전이 가능해지고 구동 회로의 저비용화가 실현된다.
또한 어드레스 방전은 어드레스 전극으로부터 Y전극으로의 방전뿐이고 조기에 완결하기 때문에, 어드레스 사이클을 단축할 수 있으며, 많은 계조(gradation) 표시 및 고세밀 패널의 구동이 실현된다.

Claims (29)

  1. 제1 기판상에 표시 라인마다 평행 배치되어 방전 공간에 대하여 절연층으로 피복된 제1 및 제2 전극과,
    제1 기판 또는 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판에, 상기 제1 및 제2 전극에 직교하도록 배치된 제3 전극을 구비하고,
    상기 제1과 제2 기판 사이에 끼운 공간에 방전용 가스를 채운 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 영역 밖에 설치한 프라이밍(불씨) 방전을 행하는 프라이밍 셀을 형성하기 위해 프라이밍 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프라이밍 전극은 상기 제1 및 제2 전극에 평행하고, 상기 제1 및 제2 전극에 수직인 방향으로 표시 영역 밖의 어느 한쪽 또는 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프라이밍 전극은 제1 및 제2 전극에 평행하고 적어도 1쌍의 전극이 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이밍 방전에 의한 발광을 차광하기 위해서, 상기 프라이밍 셀의 표시면측에 형성된 차광물을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극을 선택구동하는 제1 전극 선택 구동 회로와, 상기 제2 전극을 구동하는 제2 전극 구동 회로와, 상기 제3 전극을 구동하는 제3 전극 구동 회로 및 상기 프라이밍 전극을 구동하는 프라이밍 전극 구동 회로를 구비하고, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 각각 소정의 전압을 인가한 상태에서, 상기 프라이밍 전극 구동 회로에서 상기 프라이밍 전극에 전압을 인가하고, 상기 프라이밍 셀에 있어서 상기 프라이밍 방전을 발생시킴으로서, 모든 표시 라인에 걸쳐서 순차적으로 방전이 유발되어 상기 표시 영역내의 모든 표시셀이 균일한 상태가 되도록 초기화한 후, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 인가하는 전압을 순차적으로 선택함으로서 선택된 표시셀에 대하여 어드레스 방전을 행하고, 상기 어드레스 방전에 의해 기록된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극 사이에서 표시를 위한 유지 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프라이밍 전극 구동 회로는 적어도 1쌍의 푸시풀 회로를 갖는 스위칭 회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1 기판상에 표시 라인마다 평행배치되고, 방전 공간에 대하여 절연층으로 피복된 제1 및 제2 전극과;
    제1 기판 또는 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판에, 상기 제1 및 제2 전극에 직교하도록 배치된 제3 전극과;
    표시 영역 밖에 설치한 프라이밍(불씨) 방전을 행하는 프라이밍 셀를 형성하기 위한 프라이밍 전극을 구비하며;
    상기 제1과 제2 기판 사이에 끼워진 공간에 방전용 가스를 채운 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    모든 표시셀이 균일한 상태가 되도록 초기화하는 리셋 공정과;
    상기 제1, 제2 및 제3 전극에 인가되는 전압을 순차적으로 선택함으로써 선택된 표시셀에 대하여 어드레스 방전을 행하는 어드레스 공정과;
    상기 어드레스 방전에 의해 기록된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극 사이에서 표시를 위한 유지 방전을 행하는 유지 방전 공정을 행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 리셋 공정에서 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 각각 소정의 전압을 인가한 상태에서, 상기 프라이밍 전극에 전압을 인가하고, 상기 프라이밍 셀에 있어서 상기 프라이밍 방전을 발생시킴으로서 모든 표시 라인에 걸쳐서 순차적으로 방전이 유발되어 상기 표시 영역내의 모든 표시셀이 균일한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 리셋 공정에서 상기 표시셀에 인가되는 소정의 전압은 방전 개시 전압보다 작고 상기 유지 방전 공정에서 인가되는 최소 유지 전압 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 프라이밍 전극은 상기 제1 및 제2 전극에 평행하고 상기 제1 및 제2 전극에 수직인 방향으로 표시 영역 밖의 양측에 형성되며, 상기 프라이밍 셀의 라인은 표시 라인의 최초 라인 및 최종 라인에 인접하여 2라인 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 1표시 프레임을 복수의 서브 필드로 구성하는 구동 방법으로서, 상기 프라이밍 방전을 행하는 라인을 서브 필드마다 상기 2라인의 사이에서 전환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 프라이밍 방전을 상기 2라인으로 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  12. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이밍 방전을 제3 전극과 상기 프라이밍 전극간에 전압을 인가함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프라이밍 방전시에 상기 프라이밍 전극에 인가하는 전압은 상기 리셋 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에 인가하는 소정의 전압 펄스와 같은 극성의 펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  14. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 프라이밍 방전을 상기 프라이밍 전극과 상기 프라이밍 전극에 인접하는 상기 제1 또는 제2 전극간에 전압을 인가함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프라이밍 방전시에 상기 프라이밍 전극에 인가하는 전압은 상기 리셋 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에 인가하는 소정의 전압 펄스와 역극성의 펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  16. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 프라이밍 전극은 1쌍의 근접한 평행한 전극이고, 상기 프라이밍 방전은 상기 1쌍의 전극간에 전압을 인가함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 1표시 프레임은 복수의 서브 필드로 구성하는 구동 방법이고, 상기 1쌍의 프라이밍 전극에 인가하는 전압의 극성을 서브 필드마다 전환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  18. 제7항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리셋 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에는 같은 전압을 인가하고, 상기 제3 전극과 상기 제1 및 제2 전극간에 소정의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  19. 제7항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리셋 공정에서 상기 제3 전극을 접지하고, 상기 제1 및 제2 전극에는 동일한 정극성의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 리셋 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에 인가하는 정극성의 전압은 상기 유지 방전 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에 인가하는 전압과 같은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  21. 제7항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어드레스 공정에 있어서 상기 어드레스 방전을 행하기 위해서 상기 제3 전극에 인가하는 펄스는 정극성의 전압 펄스이고, 상기 제1 또는 제2 전극에 인가하는 선택 펄스는 부극성의 전압 펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  22. 제7항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 방전 공정에 있어서, 상기 제3 전극을 접지한 상태에서 상기 제1 및 제2 전극에 정극성의 유지 방전 펄스를 교대로 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  23. 제7항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 종료시에, 소거 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 종료시에 상기 소거 방전을 행할 경우에, 상기 리셋 공정에서 상기 제1 및 제2 전극에 인가한 전압과는 역극성의 전압 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  25. 제7항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 종료시에, 상기 제3 전극과 상기 제1 및 제2 전극의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 사이에 전압 펄스를 인가하여 소거 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 종료시에 상기 소거 방전을 행할 경우에, 상기 제3 전극을 접지하고 상기 제1 및 제2 전극의 어느 한쪽 혹은 양쪽에 부극성의 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  27. 제7항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 최후의 유지 방전 펄스를 인가할 때, 방전이 발생한 직후에 상기 제1 및 제2 전극과 상기 제3 전극에 대하여 동일 전위가 되는 정극성의 전압을 인가하고, 그 상태를 소정 기간 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 최후의 유지 방전 펄스의 인가 직후에 상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 상태가 유지되는 전압은 유지 방전 펄스의 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  29. 제7항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 방전 공정의 종료 후에 상기 리셋 공정에서 인가한 전압과는 역극성의 펄스를 인가하여 모든 셀의 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
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