KR20030041167A - 플라즈마 디스플레이 패널장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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니시무라마사키
히가시노히데타카
다카다유스케
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Abstract

본 발명은 PDP 장치 및 구동방법에서, 펄스를 고속으로 인가하는 것을 가능하게 하는 동시에, 방전셀을 고휘도이면서 고효율로 발광시킴으로써, 고선명하고 고화질의 표시가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
그것을 위해, 펄스에 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과, 제 1 파형부분에 이어서, 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 설정하고, 제 2 파형부분의 개시점을 제 1 파형부분의 개시점으로부터 방전지연시간이 경과하기 전으로 설정하였다.
또, 복수로 분할된 전극구조의 PDP에 대하여, 인가하는 펄스에 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과, 제 1 파형부분에 이어서, 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 설정하였다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널장치 및 그 구동방법{PLASMA DISPLAY PANEL DEVICE AND ITS DRIVE METHOD}
최근, 컴퓨터나 텔레비전 등에 이용되고 있는 디스플레이장치로서, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 함)은 대형이면서 슬림화 및 경량화를 실현할 수 있는 것으로서 주목받고 있다.
이러한 PDP에는 DC형도 있지만, 현재 AC형이 주류를 이루고 있다.
AC형 교류면방전형 PDP는 일반적으로, 한쌍의 전면기판 및 배면기판이 대향배치되어, 전면기판의 대향면 상에는 스트라이프형상의 주사전극군 및 유지전극군이 서로 평행하게 형성되고, 그 위에 유전체층이 덮여 있다. 또한, 배면기판의 대향면 상에는 스트라이프형상의 데이터 전극군이 상기 주사전극군과 직교하여 설치되어 있다. 그리고, 전면기판과 배면기판의 간극은 격벽으로 구획되어 방전가스가 봉입되어 있고, 주사전극과 데이터전극이 교차하는 개소에 복수의 방전셀이 매트릭스형상으로 형성되어 있다.
그리고, PDP 구동시에는, 초기화 펄스를 인가함으로써 모든 방전셀의 상태를 초기화하는 초기화 기간, 주사전극군에 주사펄스를 차례대로 인가하면서 데이터 전극군 중에서 선택된 전극에 데이터 펄스를 인가함으로써 화소정보를 기입하는 기입기간, 주사전극군과 유지전극군과의 사이에 직사각형파의 유지펄스를 교류로 인가함으로써 주방전을 유지하여 발광시키는 방전유지기간, 방전셀의 벽전하를 소거하는 소거기간이라는 일련의 시퀀스로, 각 방전셀을 점등 또는 비점등으로 하고 있다.
또, 각 방전셀은 원래 점등 또는 소등의 2계조밖에 표현할 수 없기 때문에, 1프레임(1필드)을 서브필드로 분할하여, 각 서브필드에서의 점등/소등을 조합하여 중간계조를 표현하는 필드 내 시분할 계조표시방식을 이용하여 구동되고 있다.
이러한 PDP에서 저소비전력으로 구동시키는 것은 중요한 과제이므로, 유지기간에서의 소비전력을 저감하여 발광효율을 향상시키는 것이 바람직하다. 특히, 화상표시시의 휘도를 향상시키기 위해서, 전극군에 폭이 넓은 투명전극을 이용하는 경우에는, 폭이 넓은 투명전극에 기인하는 전력손실에 따라 소비전력이 문제점이 된다.
또한, 이 방전전류의 증가를 억제하기 위해서, 투명전극의 일부분에 개구부를 설치하거나 혹은 전극을 복수의 라인전극으로 분할하여 1방전셀당의 전극면적을 감소시키는 등의 시도도 행해지고 있지만, 이러한 타입의 전극에서는 전극단자의 전압강하가 생기거나, 구동펄스를 인가할 때에 방전전류가 복수의 피크로 분리된 상태가 되기 쉽고, 이 경우, 발광휘도가 구동전압에 크게 의존하는 경향이 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 유지기간의 길이(즉, 유지펄스의 수)로 계조표현을 행하는 경우, 영상신호에 따라 패널 상의 점등방전셀수가 크게 변동하여 패널 전체에서의 방전전류가 변동하지만, 상기한 바와 같이 발광휘도가 구동전압에 크게 의존하면, 방전셀에 인가되는 실효적인 구동전압이 변동하므로, 이러한 타입의 전극에서는 계조제어가 곤란해지는 문제점도 있다.
한편, PDP에서도 고선명화가 진행되고 있고, 그에 따라 기입펄스의 시간폭이 짧고, 예컨대, 풀컬러(full color)의 동화상 등의 영상표시시에는 기입기간에서의 기입펄스폭은 2.5㎲ 이하로 설정되고, 풀스펙(full-spec) 하이비전(주사선 수가 1080개로 매우 고선명이다)에서는, 기입펄스폭이 1∼1.3㎲로 매우 짧게 되어있다.
기입펄스의 시간폭을 너무 짧게 하면, 기입불량이 생겨 화질이 저하하기 때문에, PDP의 고선명화에 적응하기 위해서, 유지펄스의 펄스폭도 더욱 짧게 하여 고속구동하면서, 고휘도로 발광시키는 것이 요구되고 있다.
그러나, 유지펄스로서 단순한 직사각형파를 이용하는 경우, 데이터 펄스폭을 2㎲ec 이하 정도로 짧게 설정하면, 유지방전시의 방전확률이 저하하여, 화질의 저하를 야기하는 경향이 있다.
이러한 배경하에서, 유지펄스를 고속으로 구동하는 기술도 요구되고 있다.
본 발명은 컴퓨터 및 텔레비전 등의 화상표시에 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히, AC형의 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 관한 PDP의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 상기 PDP의 전극 매트릭스를 나타내는 도면.
도 3은 1필드의 분할방법을 나타내는 도면.
도 4는 PDP의 각 전극에 펄스를 인가할 때의 타이밍차트.
도 5는 유지펄스파형과 방전전류파형을 모식적으로 나타내는 도면.
도 6은 전력회수회로를 병용한 경우의 유지펄스파형을 모식적으로 나타내는 도면.
도 7은 V-Q 리사주 도형(Lissajous's figure)을 나타내는 설명도.
도 8은 V-Q 리사주 도형을 나타내는 설명도.
도 9는 PDP를 구동하는 구동회로의 블록도.
도 10은 상승이 2단계인 펄스를 발생하는 펄스중첩회로의 블록도 및 당해 회로에서 계단형상 파형이 형성되는 모양을 나타내는 도면.
도 11은 전력회수회로의 원리를 설명하는 도면.
도 12는 제 2 실시예에 관한 전극패턴의 개략도.
도 13은 분할전극에서 유지펄스를 인가했을 때 발광영역이 이동하는 모양을 나타내는 도면.
도 14는 일변형예에 관한 분할전극구조 PDP의 단면도 및 그 전극구조를 나타내는 평면도.
도 15는 볼록부가 형성된 전극구조의 PDP에서, 방전시에 발광영역이 이동하는 모양을 나타내는 도면.
도 16은 볼록부가 형성된 전극구조의 일변형예.
도 17은 실시예 1 및 그 비교예에 관한 유지펄스의 파형과 방전전류의 파형을 나타내는 차트.
도 18은 실시예 1에 관한 V-Q 리사주 도형.
도 19는 실시예 2에 관한 구동파형의 타이밍차트.
도 20은 실시예 2에 관한 PDP에서 전극간 전압 V와 방전셀에 축적되는 전하량 Q 및 발광량 B를 나타내는 도면.
도 21은 실시예 2에 관한 V-Q 리사주 도형.
도 22는 실시예 3에 관한 전극패턴의 개략도.
도 23은 실시예 3 및 그 비교예에 관한 유지펄스의 파형과 방전전류의 파형을 나타내는 차트.
도 24는 실시예 4에 관한 전극패턴의 개략도.
도 25는 실시예 4 및 그 비교예에 관한 유지펄스의 파형과 방전전류의 파형을 나타내는 차트.
도 26은 상기 PDP에서, 평균전극간격(Save)과 주방전 갭(G)의 차 및 각 전극간격차(△S)와, 방전전류의 피크수와의 관계를 나타내는 도면.
도 27은 실시예 5에 관한 전극패턴의 개략도.
도 28은 실시예 5 및 그 비교예에 관한 유지펄스의 파형과 방전전류의 파형을 나타내는 차트.
도 29는 실시예 5의 PDP에서, 최외전극폭의 흑색비율과 명소(明所) 콘트라스트와의 관계를 나타내는 그래프.
도 30은 실시예 6에 관한 PDP의 방전셀 구조의 개략도.
도 31은 실시예 6에 관한 유지펄스의 파형과 방전전류의 파형을 나타내는 차트.
도 32는 실시예 7에 관한 V-Q 리사주 도형.
도 33은 실시예 8에 관한 유지펄스파형을 모식적으로 나타내는 도면.
도 34는 실시예 8에 관한 PDP에서, 전극간 전압 V와 방전셀에 축적되는 전하량 Q 및 발광량 B를 나타낸 도면.
도 35는 실시예 8에 관한 V-Q 리사주 도형.
본 발명은 PDP 장치 및 구동방법에서, 펄스를 고속으로 인가하는 것을 가능하게 하는 동시에, 방전셀을 고휘도이면서 고효율로 발광시킴으로써, 고선명하면서 고화질의 표시가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
그것을 위해서, 1쌍의 기판 사이에 전극쌍이 설치되는 동시에 당해 전극쌍을 따라 복수의 방전셀이 형성된 PDP를 복수의 셀에 선택적으로 기입하고, 당해 기입 후에, 전극쌍 사이에 펄스를 인가함으로써 기입된 셀을 발광시키는 방식으로 구동하는 PDP 장치 및 구동방법에서, 각 펄스에 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과, 제 1 파형부분에 이어서, 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 설정하고, 제 2 파형부분의 개시점을 제 1 파형부분의 개시점으로부터 방전지연시간이 경과하기 전으로 설정하였다.
여기서, 「방전개시전압」은 상기 전극쌍에 직사각형 펄스전압을 인가하여 서서히 전압을 상승시켰을 때에 방전을 발생시키는 최소전압을 가리킨다.
또한, 상기 펄스에서 제 2 파형부분에 이어서 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 설정하는 것이 바람직하다.
이러한 특징을 갖는 펄스를 이용함으로써, 방전개시시의 방전전류를 억제하고, 방전성장시 많은 전력을 방전공간에 투입할 수 있으므로, Xe의 여기효율이 향상되고, PDP의 발광효율도 향상된다. 또한, 방전전류피크가 단시간에 종료하므로 고속구동에서도 적합하다.
또한, 복수로 분할된 전극구조의 PDP에 대하여, 인가하는 펄스에 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과, 제 1 파형부분에 이어서 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 설정함으로써, 동일하게 PDP의 발광효율을 향상시켜 고속구동을 실현할 수 있다. 또한, 전압강하를 억제할 수 있으므로, 고휘도 ·고효율로 고화질의 PDP를 실현할 수 있다.
여기서도, 제 2 파형부분에 이어서 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 설정하는 것이 바람직하다.
(제 1 실시예)
플라즈마 디스플레이 장치(PDP 표시장치)는 예컨대, PDP와 구동회로를 구비하고 있다.
도 1은 제 1 실시예에 관한 PDP의 구성을 나타내는 도면이다.
이러한 PDP에서는 전면기판(11)과 배면기판(12)이 서로 평행하게 간극을 두고 배치되고, 외주부가 밀봉되어 있다.
전면기판(11)의 대향면 상에는, 스트라이프형상의 주사전극군(19a) 및 유지전극군(19b)이 서로 평행하게 형성되고, 주사전극과 유지전극의 전극쌍이 복수 설치된 구성으로 되어 있다. 당해 전극군(19a, 19b)은 납유리 등으로 이루어지는 유전체층(17)으로 덮여지고, 유전체층(17)의 표면은 MgO막으로 이루어지는 보호층(18)으로 덮여져 있다. 배면기판(12)의 대향면 상에는, 스트라이프형상의 데이터 전극군(14)이 상기 주사전극군(19a)과 직교하는 방향으로 설치되고, 그 표면을 납유리 등으로 이루어지는 절연체층(13)이 덮고, 그 위에, 데이터 전극군(14)과 평행하게 격벽(15)이 설치되어 있다. 전면기판(11)과 배면기판(12)의 간극은 종방향으로 신장하는 스트라이프형상의 격벽(15)에 의해서 100∼200마이크론 정도의 간격으로 구획되고, 방전가스가 봉입되어 있다.
단색표시의 경우는 방전가스로서 가시영역에서의 발광이 보이는 네온을 중심으로 한 혼합가스가 이용되지만, 도 1에 나타내는 컬러표시용의 경우는 방전셀의 내벽에 삼원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체로 이루어지는 형광체층(16)이 형성되며, 방전가스로서 크세논을 중심으로 한 혼합가스(네온-크세논이나 헬륨-크세논)가 이용되고, 방전에 따라 발생하는 자외선을 형광체층(16)에서 각 색의 가시광으로 변환함으로써 컬러표시를 행한다.
봉입가스압은 대기압하에서의 PDP의 사용을 상정하여, 기판내부가 외압에 대하여 감압되도록, 통상은 200∼500Torr(26.6kPa∼66.5kPa) 정도의 범위로 설정된다.
도 2는 이러한 PDP의 전극 매트릭스를 나타내는 도면이다. 전극군(19a, 19b)과, 데이터 전극군(14)은 서로 직교하는 방향으로 설치되어 있고, 전면기판(11) 및배면기판(12) 사이의 공간에서 전극이 교차하는 곳에 방전셀이 형성되어 있다. 상기 격벽(15)에 의해서 횡방향으로 이웃하는 방전셀 사이가 구획되어, 이웃한 방전셀로의 방전확산이 차단되도록 되어 있기 때문에, 해상도가 높은 표시를 행할 수 있다.
본 실시예에서는 전극군(19a) 및 전극군(19b)에 대해서는 일반적으로 PDP에 널리 이용되는 바와 같이, 폭이 넓고 투과율이 우수한 투명전극과 폭이 좁은 버스전극(금속전극)이 적층되어 이루어지는 2층구조의 것을 이용하는 것으로 한다. 여기서, 투명전극은 넓은 발광면적을 확보하고, 버스전극은 도전성을 확보하는 동작을 한다.
또, 본 실시예에서는 투명전극을 이용하지만, 반드시 투명전극을 이용할 필요는 없고, 금속전극이어도 된다.
이러한 PDP의 제조방법에 대한 구체예를 이하에 나타낸다.
전면기판(11)이 되는 유리기판 상에, Cr 박막, Cu 박막, Cr 박막을 스퍼터링법에 따라 차례대로 성막하고, 추가로 레지스트층을 형성한다. 이 레지스트층을 전극패턴의 포토마스크를 개재하여 노광하고, 현상한 후에, Cr/Cu/Cr 박막의 불필요한 부분을 케미컬 에칭(chemical etching)법에 의해 제거함으로써 패터닝한다. 유전체층(17)은 저융점 납유리계 페이스트를 인쇄 후 건조한 다음, 소성함으로써 형성한다. 보호층(18)이 되는 MgO 박막은 전자빔 증착법으로 형성한다.
데이터 전극군(14)은 배면기판(12)이 되는 유리기판 상에, 후막 은페이스트를 스크린인쇄에 의해 패터닝한 후 소성하여 형성한다. 절연체층(13)은 절연체 유리페이스트를 스크린인쇄법을 이용하여 전면에 인쇄한 후에 소성하여 형성하고, 격벽(15)은 후막 페이스트를 스크린인쇄에 의해 패터닝한 후 소성하여 형성한다. 형광체층(16)은 격벽(15)의 측면과 절연체층(13)의 위에 형광체 잉크를 스크린인쇄에 의해서 패터닝한 후 소성하여 형성한다. 그 후, 방전가스로서 Xe를 5% 포함하는 Ne-Xe 혼합가스를 봉입압력 500Torr(66.5kPa)로 봉입한다.
(구동방식에 대한 설명)
상기 PDP는 구동회로에서 필드내 시분할 계조표기방식을 이용하여 구동된다.
도 3은 256계조를 표현하는 경우의 1필드의 분할방법을 나타내는 도면으로서, 종방향은 시간, 사선부는 방전유지기간을 나타내고 있다.
예컨대, 도 3에 나타내는 분할방법의 예에서는 1필드는 8개의 서브필드로 구성되며, 각 서브필드의 방전유지기간의 길이의 비는 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128로 설정되어 있고, 이 8비트 2진법의 조합에 의해 256계조를 표현할 수 있다. 또, NTSC 방식의 텔레비전 영상에서는 1초당 60매의 필드로 영상이 구성되어 있기 때문에, 1필드의 시간은 16.7ms로 설정되어 있다.
각 서브필드는 초기화기간, 기입기간, 방전유지기간, 소거기간이라는 일련의 시퀀스로 구성되어 있다.
도 4는 1개의 서브필드에서 각 전극에 펄스를 인가할 때의 타이밍 차트이다.
초기화기간에는 주사전극군(19a)의 전체로 일괄하여 초기화 펄스를 인가함으로써 모든 방전셀의 상태를 초기화한다.
기입기간에는 주사전극군(19a)에 주사펄스를 차례대로 인가하면서, 데이터전극군(14) 중에서 선택된 전극에 데이터 펄스를 인가함으로써, 점등시키고자 하는 셀에 벽전하를 축적하여, 1화면분의 화소정보를 기입한다.
방전유지기간에는 데이터 전극군(14)을 접지하여, 주사전극군(19a)과 유지전극군(19b) 사이에 유지펄스를 교대로 인가함으로써, 벽전하가 축적된 방전셀에서 방전유지기간의 길이만큼 주방전을 유지하여 발광시킨다.
소거기간에는 폭이 좁은 소거펄스를 주사전극군(19a)으로 일괄하여 인가함으로써 방전셀의 벽전하를 소거한다.
(유지펄스파형의 특징과 효과에 대해서)
유지기간에서 상승 및 하강이 2단계의 계단형상으로 변화하는 파형의 유지펄스를 이용한다. 또, 여기서는, 유지펄스가 양극성인 것으로 하여 설명하지만, 음극성이어도 동일하다.
도 5의 (a)는 유지펄스의 파형(주사전극 또는 유지전극에 인가되는 전압의 시간적 변화)을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또, 도 5의 (b)는 상기 유지펄스를 주사전극 또는 유지전극에 인가했을 때에 생기는 방전전류파형을 모식적으로 나타내는 도면이다.
이 유지펄스는 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 계단형상 파형으로서, 방전개시전압 Vf에 가까운 전압 V1로 유지되는 제 1 파형부분(제 1 기간(T1))과, 제 1 기간에 이어지는 전압 V1보다 더욱 고레벨인 전압 V2로 유지되는 제 2 파형부분(제 2 기간(T2))과, 제 2 기간에 이어지는 전압 V2보다 낮은 레벨의 전압 V3으로 유지되는 제 3 파형부분(제 3 기간(T3))으로 구성되어 있다.
각 기간의 전압레벨은 다음과 같이 설정되어 있다.
상기 제 1 기간(T1)의 전압 V1은 방전개시전압 Vf의 근방에서, 바람직하게는 Vf-20VV1Vf+30V의 범위 내로 설정한다. 전압 V1의 값은 통상 100VV1200V의 범위 내가 된다.
또, 방전개시전압 Vf는 구동장치측에서 본 주사전극(19a) 및 유지전극(19b) 간의 방전개시전압이고, PDP의 구성에 의해서 결정되는 고유값이다. 예컨대, PDP의 주사전극(19a) 및 유지전극(19b) 사이에 전압을 조금씩 증가시키면서 인가하여, 방전셀이 점등하기 시작하였을 때의 인가전압을 판독함으로써 측정할 수 있다.
제 2 기간(T2)의 전압 V2는 (V1+10V) 이상으로 설정한다. 이와 같이, 제 2 기간의 전압 V2를 제 1 기간의 전압 V1보다 높게 함으로써, 발광효율 향상효과를 얻을 수 있고, (V1 + 40V) 이상으로 설정하면 더욱 현저한 발광효율 향상효과를 기대할 수 있다.
한편, 전압 V2의 값은 2V1을 넘으면 제 2 기간의 하강에서 자기소거가 생기기 쉽기 때문에, 2V1 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 전압 V2의 값은 방전개시전압 Vf를 기준으로 하면, VfV2Vf+150V의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 제 3 기간(T3)의 전압 V3이 제 2 기간의 전압 V2보다 낮고, 또한 유지펄스가 인가될 때에 필요하게 되는 벽전하를 유지할 정도의 전압으로 설정됨으로써, 제 3 기간의 하강에서 자기소거가 생기는 것을 방지하여, 자기소거에 의한 벽전하의 손실을 억제할 수 있다. 이 효과를 충분한 것으로 하기 위해서, 전압 V3은전압 V1보다 낮고, V1-100VV3V1-10V의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하고, 또 방전개시전압 Vf를 기준으로 하면, 전압 V3은 방전개시전압 Vf보다 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 각 기간의 타이밍은 다음과 같이 설정되어 있다.
도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유지펄스의 인가개시시점을 t1, 제 1 기간(T1)과 제 2 기간(T2)의 경계시점(즉, 2단째의 상승개시시점)을 t2, 제 2 기간(T2)과 제 3 기간(T3)의 경계시점(하강개시시점)을 t3, 유지펄스의 인가종료시점을 t4로 한다. 또한, 방전전류가 최대가 되는 시점을 t5, 방전전류피크가 상승되는 시점을 t6으로 한다.
이 때, 방전전류가 최대가 되는 시점 t5는 인가개시시점 t1로부터 「방전지연시간(Tdf)」만큼 경과한 시간이 된다.
본 실시예의 유지펄스에서는 제 1 기간(T1)의 길이를 방전지연시간(Tdf)보다 짧게 설정하고 있다. 단, (Vf-20V)∼(Vf+30V)의 시간은 20ns 이상 확보되도록 설정하는 것이 바람직하다.
제 1 기간(T1)의 길이를 방전지연시간(Tdf)보다 짧게 설정하는 이유는 다음과 같다.
유지펄스 인가시의 방전지연시간은 일반적으로 600∼700ns 정도를 나타내는 경우가 많지만, 인가하는 전압이 높을수록 짧아진다(전압의 제곱에 거의 반비례한다).
또, 본 실시예의 유지펄스를 인가했을 때의 방전지연시간(Tdf)은 실질적으로제 1 기간의 전압 V1의 크기에 따라 결정되므로, 본 실시예의 파형에서의 방전지연시간(Tdf)을 측정하는 경우에는, 단순한 직사각형파(전압 V1)를 인가하였을 때의 방전지연시간을 측정하고, 이를 방전지연시간(Tdf)이라고 간주할 수 있다.
또한, 방전형성 지연시간에 편차가 생기고 있는 경우에는, 방전지연시간 중에서 가장 짧은 것을 방전지연시간으로 간주할 수 있다. 이로 인해, 방전전류가 최대가 되는 시점에서 확실하게 전압 V2가 인가되도록 할 수 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 제 1 기간(T1)의 길이를 방전지연시간(Tdf)보다 짧게 설정하면, 2단째 상승개시시점 t2는 방전전류가 최대가 되는 시점 t5보다 전이 된다. 따라서, 방전전류가 최대가 되어 있을 때에는 인가되어 있는 전압은 확실히 전압 V1보다 높아지고, 최고방전인 전압 V2가 되어 있을 가능성이 높다. 즉, 방전전류가 최대가 되는 시점 t5에서는 대략 확실하게 최고전압인 전압 V2가 되므로(전류가 큰 곳에서 집중적으로 높은 전압이 인가된다), 전류가 효율적으로 발광에 이용된다. 따라서, 확실하게 고휘도이면서 고효율로 발광한다.
또, 방전이 시작되는 시점 t6으로부터 방전전류가 최고가 되는 시점 t5까지는 수백 ns 정도의 시간을 요구하므로, 제 1 기간(T1)의 길이를 방전지연시간(Tdf-0.2㎲ec) 이하로 설정하면, 보다 확실하게 방전전류가 최대가 되는 시점 t5에서 최고전압인 전압 V2로 할 수 있다.
또, 2단째 상승개시시점(t2)이 방전전류의 개시시점(t6)의 직후(방전전류의 개시시점(t6)으로부터 20∼50ns 경과한 범위 내)가 되도록 설정해도 된다. 예컨대, 2단째 상승개시시점(t2)을 방전전류의 개시시점(t6)의 직후로 설정하고, 방전전류가 최고가 되는 시점 t5 전에 최고전압 V2에 도달하도록 하여, 방전전류의 종료시점과 하강개시시점(t3)을 대략 일치시키는 것도 바람직하다고 할 수 있다.
상승개시시점(t3)에 대해서는 방전전류가 강하하고 있는 시간범위 내로 설정한다. 통상, 시점 t2로부터 100∼150ns 경과한 범위 내에 시점 t3을 설정하면 된다. 제 2 기간(T2)의 길이는 100ns∼800ns의 범위 내가 적당하고, 제 3 기간(T3)의 길이는 1㎲ec~5㎲ec의 범위 내가 적당하다.
그러나, 제 3 기간(T3)에서는 방전전류가 최고가 되는 시점 t5로부터 시간이 경과하여, 방전전류의 값도 최고값보다 상당히 낮아진다.
또한, 제 3 기간(T3)은 2단째 상승개시시점(t2)으로부터 150ns 이상 경과하여, 방전개시하고 나서 상당한 시간이 경과하므로, 이 기간의 전류는 Xe의 여기에 그다지 기여하지 않는다.
여기서, 가령 전압 V3을 전압 V1과 동등하게 설정하였다고 하면, 제 3 기간에서 발광에 기여하지 않는 전력이 소비되지만, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 전압 V3이 전압 V1보다 낮게 설정되어 있기 때문에, 이 발광에 기여하지 않는 전력은 낮게 억제된다.
다시 말하면, 본 실시예의 유지펄스파형에 의하면, Xe의 여기에 그다지 기여하지 않는 초기(제 1 기간) 및 후반(제 3 기간)의 전력투입이 억제되고, 방전전류가 Xe의 여기에 크게 기여하는 제 2 기간에 집중하여 전력이 투입된다.
또, 상기한 바와 같이, 제 2 기간에서는 고레벨의 전압 V2가 걸려 있기 때문에, 공간전하도 충분히 생기므로, 제 3 기간에서의 전압 V3을 낮게 설정해도, 다음유지펄스 인가시에 방전하기 위해서 필요한 벽전하를 충분히 축적할 수 있다.
또, 유지펄스에 상기 계단형상 파형을 이용하면, 최고전류가 되는 부근에서 고전압이 인가되고 있기 때문에, 방전이 확산될 때의 이동속도가 빨라진다. 즉, 방전전류피크는 비교적 시간폭이 짧으면서 강도가 큰 것이 된다.
따라서, 유지펄스의 펄스폭(제 1 기간(T1)∼제 3 기간(T3)의 합계시간)은 짧게 설정(펄스폭을 수 ㎲ec으로 설정)하여 고속구동을 행하더라도, 충분히 방전유지동작을 행할 수 있다.
이와 같이, 유지펄스에 상기 계단형상 파형을 이용하면, 고발광 효율로 고속구동이 가능해지므로, 고선명 PDP를 고휘도로 표시하는 데에 적합한 것이 된다.
이 밖에, 이하 ①∼④와 같이 설정하는 것도 바람직하다고 할 수 있다.
① 방전셀의 기하학적 정전용량을 충전하는 충전기간 종료 후로부터, 방전전류가 종료하기까지의 방전시간의 전압변화를 삼각함수적으로 하는 것이 바람직하다.
② 제 2 기간을 삼각함수로 상승시킬 때에, 발광효율을 향상시키기 위해서는 방전전류가 흐르고 있는 방전기간 Tdise 내에 당해 제 2 기간의 상승을 이루는 것이 바람직하다.
③ 제 1 기간의 개시직후로부터 방전전류가 최대값에 도달하기까지의 방전기간에서, 인가전압파형을 삼각함수적으로 상승시키는 동시에, 제 3 기간에 방전전류가 종료하기까지의 방전시간에서 삼각함수적으로 변화시키는 것이 바람직하다.
④ 제 1 기간과 제 2 기간의 상승이 모두 삼각함수적으로 이루어지는 경우,제 1 기간의 상승은 방전기간 dise가 개시되고 나서 방전전류가 최대값에 도달하기까지의 방전기간 Tdscp로 이루어지도록 하고, 제 2 기간의 상승은 방전전류가 최대값에 도달하고 나서 방전기간 dise가 종료할 때까지 이루어지도록 하는 것이 바람직하다고 생각된다.
여기서, 방전기간 Tdise라고 하는 것은, 방전셀의 정전용량을 충전하는 충전기간 Tchg가 종료한 후, 방전전류가 종료하기까지의 기간이다.
이 「방전셀의 정전용량」은 주사전극, 유지전극, 유전체층, 방전가스 등으로 형성되는 방전셀의 구조에 의해서 결정되는 기하학적 정전용량과 동등하다고 볼 수 있으므로, 방전기간 Tdise는 「방전셀의 기하학적 정전용량을 충전하는 충전기간 Tchg가 종료한 후, 방전전류가 종료하기까지의 기간」이라고도 할 수 있다.
(전력회수회로의 사용에 대해서)
또, 실제의 PDP 회로에서는 전력회수회로가 사용된다. 이 전력회수회로에 대해서는 나중에 상술하지만, 상승점 및 하강점에서 전압과 전류의 위상차가 작아지도록 구동되고, 이로 인해, 구동회로에 생기는 무효전류를 억제할 수 있는 동시에, 상승 및 하강이 완만해진 파형이 된다.
상기 도 5에 나타낸 파형에서는 인가개시시점 t1 직후, 2단째 상승개시시점 t2 직후의 상승경사 및 시점 t3에서의 하강의 경사가 급준하지만, 전력회수회로를 병용하면, 도 6과 같이, 도 5의 (a)와 동일한 특징을 갖는 계단형상이기는 하지만, 상승 및 하강이 완만해진 파형(전압이 삼각함수적으로 변화하는 파형)이 되고, 상승 및 하강에 400∼500ns 정도 필요하다.
또, 회수회로를 이용하여 전력회수를 효율적으로 행하는 것을 고려하면, 시점 t1 직후의 상승경사와 시점 t2 직후에서의 상승경사는 각각 최적값에 가까운 값이 되도록 설정하는 것이 바람직하지만, 통상, 이 양 최적값은 서로 다른 값을 취한다. 따라서, 전력회수 효율을 고려하면, 시점 t1의 상승경사와 시점 t2의 상승경사는 개별적으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 밀러적분회로 등을 이용하여, 상승 및 하강에 경사를 설치한 경우도, 전력회수와 동일하게 구동회로의 소비전력을 저감하는 효과를 나타낸다.
(V-Q 리사주 도형에 기초한 효과 설명)
도 7은 V-Q 리사주 도형의 일례로서, 루프 a는 유지펄스에 단순한 직사각형파를 이용하여 구동한 경우에 대해서, 루프 b는 상기한 바와 같은 계단형상 파형을 이용한 경우에 대해서 관측되는 것을 모식화하여 나타내고 있다.
V-Q 리사주 도형은 펄스의 1주기에서, 방전셀에 축적되는 전하량 Q가 루프형상으로 변화하는 모양을 나타내고, V-Q 리사주 도형의 루프면적은 방전에 의한 소비전력에 거의 비례하는 관계가 있다.
또, 방전셀에 축적되는 전하량 Q는 강유전체 등의 특성평가에 사용되는 소여타워(sawyer-Tower)회로와 동일한 원리를 이용한 벽전하량 측정장치를 PDP에 접속하여 측정할 수 있다.
루프 a에 비해 루프 b에서는, V-Q 리사주 도형의 루프가 왜곡되어 편평한 평행사변형이 되어 있고, 또 측변은 원호형상으로 곡면으로 되어 있다.
이와 같이, 평행사변형이 편평한 것은, 방전셀에서의 전하의 이동량은 동등해도 루프면적이 좁아지는 것, 즉 발광량은 동등하고 패널의 소비전력은 보다 작아지는 것을 의미하고 있다.
이와 같이, 상기 계단형상 파형을 이용할 때에 루프 b가 편평하게 되는 것은, 주로 상기한 바와 같이, 제 1 기간에 이어서 고레벨전압 V2의 제 2 기간을 설정하고 있는 것에 기인한다고 생각되지만, 제 2 기간의 후에 방전개시전압보다 저레벨의 제 3 기간을 설정하고 있는 것도 루프가 Q방향(도면 종방향)으로 축소되는 원인이 되는 것으로 생각된다.
또, 도 8은 유지펄스에 단순한 직사각형파를 이용하여 구동한 경우의 V-Q 리사주 도형이다. 단순한 직사각형파를 이용하는 경우는, 구동전압을 상승시키면 휘도는 상승하지만, V-Q 리사주 도형의 루프는 상이적으로(도면 중 a1 →a2) 확대된다. 즉, 구동전압의 상승에 따라 방전전류도 동일하게 증가하여 소비전력이 증가하기 때문에, PDP의 발광효율은 거의 향상되지 않는다.
또한, 가령, 상기 유지펄스의 파형에서, 제 1 기간을 없애고, 제 2 기간 및 제 3 기간만을 설정한 경우(즉, 상승 직후에 한번에 전압을 고레벨로 하여, 하강을 계단형상으로 한 경우)에는 직사각형파에 비해, 루프가 V방향(도면 횡방향)으로 신장될 뿐이므로, 휘도는 상승하지만 발광효율은 그다지 변하지 않는다.
(구동회로에 대한 설명)
도 9는 상기 PDP를 구동하는 구동회로의 블록도이다.
이 구동회로는 입력되는 화상데이터를 저장하는 프레임 메모리(101), 화상 데이터를 처리하는 출력처리부(102), 주사전극군(19a)에 펄스를 인가하는 주사전극구동장치(103), 유지전극군(19b)에 펄스를 인가하는 유지전극 구동장치(104), 데이터 전극군(14)에 펄스를 인가하는 데이터전극 구동장치(105) 등으로 구성되어 있다.
프레임 메모리(101)에는 1필드의 화상 데이터가 서브필드마다 분할된 서브필드 화상데이터가 저장된다.
출력처리부(102)는 프레임 메모리(101)에 저장되어 있는 커런트(current) 서브필드 화상 데이터로부터 1라인씩 데이터전극 구동장치(105)로 데이터를 출력하거나, 입력되는 화상정보에 동기하는 타이밍정보(수평동기신호, 수직동기신호 등)에 기초하여, 각 전극구동장치(103∼105)에 펄스를 인가하는 타이밍을 잡기 위한 트리거(trigger)신호를 전송한다.
주사전극 구동장치(103)는 출력처리부(102)로부터 전송되는 트리거신호에 호응하여 구동하는 펄스발생회로가 각 주사전극(19a)마다 설치되어 있고, 기입기간에는 주사전극(19a1∼19aN)에 차례대로 주사펄스를 인가하며, 초기화 기간 및 유지기간에는 모든 주사전극(19a1∼19aN)에 일괄하여, 초기화 펄스 및 유지펄스를 인가할 수 있도록 되어 있다.
유지전극 구동장치(104)는 출력처리부(102)로부터 전송되는 트리거신호에 호응하여 구동하는 펄스발생회로를 구비하고, 유지기간 및 소거기간에는 당해 펄스발생회로로부터 모든 유지전극(19b1∼19bN)에 일괄하여 유지펄스 및 소거펄스를 인가할 수 있도록 되어 있다.
데이터전극 구동장치(105)는 출력처리부(102)로부터 보내져오는 트리거신호에 호응하여 구동하는 펄스발생회로를 구비하고, 서브필드 정보에 기초하여, 데이터 전극군(141∼14M) 중에서 선택된 것으로 데이터펄스를 출력한다.
상기 주사전극 구동장치(103) 및 유지전극 구동장치(104)의 펄스발생기에서는 계단형상 파형의 유지펄스를 생성하지만, 이 기구에 대해서 다음에 설명한다.
2단계로 상승하는 계단형상 파형이나 2단계로 하강하는 계단형상 파형은 플로팅 그라운드(floating ground)방식으로 접속한 2개의 펄스발생기로부터, 시간적으로 중첩하여 직사각형 펄스를 발생시킴으로써 실현할 수 있다.
예컨대, 도 10의 (a)는 상승이 2단계인 계단형상으로 변화하는 펄스를 발생하는 펄스중첩회로의 블록도이다.
이러한 펄스중첩회로에는 제 1 펄스발생기(111), 제 2 펄스발생기(112), 지연회로(113)를 구비하고, 제 1 펄스발생기(111)와 제 2 펄스발생기(112)는 플로팅 그라운드방식으로 직렬로 접속되어 출력전압이 가산되도록 되어 있다.
도 10의 (b)는 상기 펄스중첩회로에서 제 1 펄스와 제 2 펄스가 중첩되어, 상승이 2단계로 변화하는 계단형상 파형이 형성되는 모양을 나타내는 도면이다.
제 1 펄스발생기(111)에서 발생하는 제 1 펄스는 시간폭이 비교적 넓은 직사각형파, 제 2 펄스발생기(112)에서 발생하는 제 2 펄스는 시간폭이 비교적 좁은 직사각형파이다.
출력처리부(102)로부터의 트리거신호에 따라서, 우선 제 1 펄스발생기(111)에서 제 1 펄스를 상승시키고, 지연회로(113)에 의해 상승 타이밍을 소정 시간 지연시켜, 제 2 펄스발생기(112)에서 제 2 펄스를 상승시킨다.
이로 인해, 제 1 펄스와 제 2 펄스가 중첩되어 출력되는 펄스는 상승이 2단계인 계단형상이 된다.
여기서, 도 10의 (b)에서는 제 1 펄스와 제 2 펄스는 거의 동시에 하강하도록 각 펄스폭이 설정되어 있지만, 제 2 펄스의 시간폭을 보다 짧게 설정하여, 제 1 펄스보다 먼저 하강하도록 하면, 출력펄스의 하강도 2단계의 계단형상이 된다.
또한, 상기 제 1 펄스발생기(111) 및 제 2 펄스발생기(112)에 추가하여, 제 3 펄스발생기를 플로팅 그라운드방식으로 접속하면, 제 1 기간(T1)의 전압 V1, 제 2 기간(T2)의 전압 V2, 제 3 기간의 전압 V3을 각각의 값으로 설정할 수 있다.
또, 이 구동회로에 다음에 설명하는 바와 같은 전력회수회로를 설치함으로써, 유지펄스의 상승부분이나 하강부분을 삼각함수적으로 변화시킬 수 있다.
도 11은 전극회수회로의 원리를 설명하는 도면으로, (a)는 회로구성을 나타내고, (b)는 그 동작 타이밍을 나타내고 있다.
또, 설명의 편의상, 여기서는 단순한 직사각형파 펄스발생기에 전력회수회로를 부가한 것에 대해서 나타내었지만, 계단형상의 펄스발생기에 대하여도, 이러한 전력회수회로를 적용할 수 있다.
이 전력회수회로에서, 스위치(SW1∼SW4)는 도 11의 (b)에 나타내는 타이밍에서 ON/OFF 동작한다.
스위치(SW1)는 메인의 FET에 상당하고, 전원(Vsus)과 입력단자(121)와의 사이를 ON/OFF 한다. 이 동작에 의해서, 입력단자(121)에는 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이 직사각형파(Vsus)가 입력된다.
또한, 입력단자(121)는 스위치(SW2)를 통하여 그라운드 접속되고, 또, 입력단자(121)는 출력단자(122)를 개재하여 PDP의 전극(주사전극 혹은 유지전극)이 접속되어 있는 동시에, 코일(123)과 컨덴서(124)가 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 코일(123)과 컨덴서(124)의 사이에는 스위치(SW3, SW4)가 삽입되어 있다.
이들 스위치(SW2∼SW41)는 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 스위치(SW1)의 ON/OFF 타이밍에 맞추어 ON/OFF 동작한다. 즉, 스위치(SW1)가 ON 되기 전의 일정기간()에 스위치(SW3)를 ON으로 하고, 스위치(SW1)가 OFF된 후의 일정기간()에 스위치(SW4)를 ON으로 한다.
여기서,는 (π/2) × (LCp)1/2(단, L은 코일(123)의 자기인덕턴스, Cp는 PDP의 용량)에 상당하는 시간이다.
이로 인해, 스위치(SW3)가 ON 되어 있는 일정기간()에는 컨덴서(124)에 축적되어 있던 전하가 코일(L)을 개재하여 PDP에 공급되고, 출력단자(122)의 전압 Vp는 삼각함수적으로 상승한다. 한편, 스위치(SW4)가 ON 되어 있는 일정기간()에는 코일(L)을 개재하여 PDP로부터 컨덴서(124)에 전하가 축적되고, 출력단자(122)의 전압 Vp는 삼각함수적으로 하강한다.
이러한 전력회수회로를 상기 구동회로의 펄스발생기에 적용함으로써, 출력되는 유지펄스는 그 상승부분 및 하강부분이 삼각함수적으로 변화하여, 전력의 회수가 이루어진다.
(제 2 실시예)
도 12는 본 실시예에서의 전극패턴의 개략도이다.
본 실시예에서는 구동회로가 각 전극에 인가하는 구동파형은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 유지펄스에 상기 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같은 상승 및 하강이 2단계인 계단형상 파형을 이용한다. 또한, PDP의 구성에 대해서는 다음과 같이 전극구조가 다른 이외에는 상기 제 1 실시예와 동일하다.
상기 제 1 실시예에서는 주사전극(19a) 및 유지전극(19b)으로서 투명전극과 금속전극으로 이루어지는 2층구조의 것을 이용하였지만, 본 실시예에서는 주사전극(19a) 및 유지전극(19b)을 각각 복수의 가는 라인전극부로 분할된 분할전극(FE 전극)구조로 하고 있는 점이 다르다.
도 12에서는 주사전극(19a)은 서로 평행한 3개의 레일형상의 라인전극부(191a∼193a)로 구성되고, 유지전극(19b)도 마찬가지로, 서로 평행한 3개의 레일형상의 라인전극부(191b∼193b)로 구성되어 있지만, 라인전극부의 갯수는 2개여도 되고 4개여도 된다.
각 라인전극부의 선폭(L)은 도전성을 유지하는 동시에 방전셀로부터 외부로의 가시광 투과성을 확보하는 것을 고려하여, 5㎛L120㎛의 범위내, 바람직하게는 10㎛L60㎛이다.
이들 라인전극부는 모든 금속전극이다. 금속전극으로서, 여기서는 금속박막인 Cr/Cu/Cr을 이용하지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니고, Pt, Au, Ag, A1, Ni,Cr 등의 금속박막을 이용해도 되며, Ag, Ag/Pd, Cu, Ni 등의 금속분말을 유기매개체로 분산시킨 후막페이스트를 인쇄법 등에 의해 패터닝하여 소성한 후막전극을 이용해도 되고, 산화주석, 산화인듐 등의 도전성 산화물 박막을 이용해도 된다.
또, 3개의 라인전극부(191b∼193b) 및 3개의 라인전극부(191b∼l93b)는 각각 표시영역 내(방전셀이 존재하는 영역내)에서는 서로 평행하게 간격을 두고 배치되어 있지만, 표시영역외에서는 서로 접속되어 있고, 각 3개의 라인전극부에는 동일한 구동파형이 인가되도록 되어 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 가장 내측에 위치하는 라인전극부(191a)와 라인전극부(191b)의 간격을 주방전 갭(G), 라인전극부(191a)와 라인전극부(192a)의 간격 및 라인전극부(191b)와 라인전극부(192b)의 간격을 제 1 전극간격(S1), 라인전극부(192a)와 라인전극부(193a)의 간격 및 라인전극부(192b)와 라인전극부(193b)의 간격을 제 2 전극간격(S2)으로 한다.
(분할전극구조의 PDP에 본 발명의 유지펄스를 적용함에 따른 효과)
이러한 분할전극구조의 PDP에 대하여, 상기 도 6에 나타낸 특징을 갖는 파형의 유지펄스를 인가함으로써 얻어지는 효과에 대해서 설명한다.
먼저, 분할전극구조의 PDP에서, 유지펄스에 일반적인 직사각형파를 이용한 경우에 생기는 유지방전의 특징에 대해서 설명한다.
분할전극구조의 경우, 비분할구조의 전극(「비분할전극」이라고 함)에 비해서, 일반적으로 무효전력이 적기 때문에 발광효율은 양호하다.
분할전극구조를 이용하는 경우에 발광효율이 양호하게 되는 주된 이유는 라인전극부간에 간극이 있으므로 전극면적은 비분할전극의 투명전극에 비해서 좁게 할 수 있어, 컨덴서로서의 용량을 작게 할 수 있는 한편, 내측의 라인전극부로부터 외측의 라인전극부에 걸쳐 발광영역이 넓어지기 때문에, 비분할전극의 투명전극과 동일하게 넓은 발광면적을 확보할 수 있기 때문이다. 또, 분할전극구조의 경우에는 방전이동이 느린 이유는 주방전 갭에서는 높은 전계강도를 얻을 수 있지만, 라인전극부(191a)∼라인전극부(193a)끼리의 간극에서는 전계강도가 낮기 때문이라고 생각된다.
한편, 분할전극구조에서는 비분할전극에 비해서 방전의 이동은 느리고, 방전전류의 피크시에 패널의 단자전압의 저하가 생기기 쉽다. 그리고, 방전전류의 피크시에 패널의 단자전압의 저하가 생기면, 휘도나 발광효율이 저하하거나, 전력회수회로에서의 회수효율이 저하한다.
또한, 일반적으로 비분할전극의 경우에는, 유지펄스 인가시에 방전전류가 단일피크를 형성하기 쉬운데 대하여, 분할전극구조의 경우는 단일피크를 형성하기 어렵다. 여기서, 「방전전류가 단일피크를 형성한다」고 하는 것은, 도 5의 (b)의 예와 같이, 유지펄스를 1회 인가하는 동안에 방전전류의 피크가 1개만 발생하는 상태(1개의 피크에 쇼울더(shoulder)가 발생하고 있는 경우도 포함된다.)를 말하며, 「방전전류가 단일피크를 형성하지 않는다」고 하는 것은 유지펄스를 1회 인가하는 동안에, 명확하게 복수개의 방전전류의 피크가 발생하는 상태를 말한다.
이와 같이 방전전류가 복수의 피크를 갖는 것은, 방전지연시간이 증가하거나 방전지연시간의 편차 증가로도 이어진다.
이에 대하여, 상기 계단형상 파형의 유지펄스를 분할전극구조에 이용하면, 방전이동이 빨라지고, 방전전류가 단일피크를 형성하기 쉬워진다.
분할전극구조에서, 방전전류가 단일피크를 형성하는지의 여부는 기본적으로 라인전극부의 배열(라인전극부간의 피치나 간격)에 따라서 결정되고, 구체적으로는 하기 실시예에서 설명하지만, 예컨대, 라인전극부끼리의 간격을 주방전 갭(G)측으로부터 외측에 걸쳐서 점점 작아지도록 설정하거나, 또, 각 라인전극부끼리의 평균간격(S)을 주방전 갭(G)에 대하여 G-60㎛SG+20㎛(바람직하게는 G-40㎛SG+10㎛)로 한 조건설정에 따라서, 방전전류가 단일피크를 형성하도록 조정하는 것도 가능하다.
여기서, 주방전 갭측의 라인전극부의 폭을 좁게, 외측의 라인전극부의 폭을 넓게 하는 것도, 단일피크를 형성하기 쉬운 조건으로서 들 수 있다.
이 밖에, 단일피크를 형성하기 쉬운 조건으로서, n개의 라인전극부로 분할되어 있는 경우, Lave < Ln[0.35P-(L1+L2+···+Ln-1)]로 하는 것, 혹은 Lave+10㎛Ln[0.3P-(L1+L2+ ···+Ln-1)]로 하는 것도 들 수 있다. 여기서, P는 화소피치(종방향의 셀 피치), Lave는 n개의 라인전극부의 평균전극폭, Ln은 최외측의 라인전극부의 전극폭을 나타낸다.
또한, 가장 내측의 라인전극부의 폭(L1), 두번째로 내측의 라인전극부의 폭(L2)이 평균전극폭(Lave)에 대하여, O.5Lave < L1, L2Lave의 관계를 만족하는 것, 바람직하게는 0.6 Lave < L1, L20.9Lave의 관계를 만족하는 것도 단일피크를 형성하기 쉬운 조건으로서 들 수 있다.
단, 상술한 바와 같이, 일반적으로 분할전극구조의 경우는 단일피크를 형성하기 어렵기 때문에, 상기 계단형상 파형의 유지펄스를 이용하는 것은 단일피크의 방전전류를 형성하는 데 매우 유효한 수단이라고 할 수 있다.
또, 분할전극구조에서 단일피크가 형성하기 어려운 것은 다음에 설명하는 바와 같이 방전이 확산되는 형태와 관련이 있다고 생각된다.
도 13은 분할전극에서 유지펄스를 인가했을 때에 발광영역이 이동하는 모양을 나타내는 도면이다. 도 13에서는 유지전극(19b)에 양극성의 유지펄스가 인가되어, 유지전극(19b)측이 애노드(anode)측, 주사전극(19a)측이 캐소드(cathod)측으로 되어 있는 경우에 대해서 나타내고 있다. 도 13 중 발광영역은 사선으로 표시되어 있다.
(a)와 같이 애노드측의 주방전 갭 부근(라인전극부(191b) 부근)에서 발광영역이 생겨(방전이 시작되어), (b)와 같이 주방전 갭으로 발광영역이 확산되고, (c)와 같이 애노드측의 발광영역과 캐소드측의 발광영역으로 분리되어, 애노드측의 발광영역은 각 라인전극부(191b∼193b) 상에 스트라이프형상으로 분산된다.
그 후, (d) → (e)와 같이, 애노드측의 발광영역은 이동하지 않지만, 캐소드측의 발광영역(네거티브 글로우에 의한 발광영역이라고 생각된다.)은 라인전극부(191a) 상에서 라인전극부(193a) 상으로 이동한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 분할전극구조에 상기 계단형상 파형의 유지펄스를 이용함으로써, 기본적으로는 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일한효과를 나타내지만, 「분할전극구조에서는 일반적으로 방전전류가 단일피크를 형성하기 어려운 데 대하여, 방전전류가 최고가 되는 시점 t5가 포함되는 제 2 기간에 집중하여 전력이 투입되기 때문에, 방전이동이 빠르게 되어, 방전전류가 단일피크를 형성하기 쉽다.」라고 하는 특유의 효과도 나타난다.
그리고, 후술하는 실시예의 방전전류파형에서 알 수 있는 바와 같이, 방전발광피크의 형상도 급격하게 되어 단시간에 방전이 종료된다.
이와 같이 방전발광피크의 형상이 급격하게 되어, 단시간에 방전이 종료되므로, 방전피크의 반값폭(Thw)도 30nsThw1.0㎲, 혹은 40nsThw500ns, 혹은 50nsThw1.0㎲, 혹은 70nsThw700ns 라는 범위 내로 좁혀지게 된다.
또한, 분할전극구조에 적용한 경우에는, 제 2 기간에 고전압을 인가하여 방전 플라즈마가 성장하는 가운데 전자의 속도를 높이는 효과가 현저하기 때문에, Xe의 여기효율 향상효과도 현저하다고 할 수 있다.
따라서, 분할전극구조에 의한 발광효율을 양호하게 하는 효과와, 방전전류가 단일피크를 형성함으로써 발광효율의 향상 및 펄스폭을 짧게 할 수 있는 효과를 동시에 얻을 수 있다.
또, 2단째의 상승개시시점(t2)에 관해서는, 본 실시예에서도 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 제 1 기간(T1)의 길이를 방전지연시간(Tdf)보다 짧게 설정하는 것이 바람직하지만, 제 1 기간(T1)의 길이가 방전지연시간 근방(방전지연시간 (Tdf+0.2㎲ec 이내)이어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기 계단형상 파형의 유지펄스를 분할전극구조의 PDP에 적용함으로써, 특히, 발광효율이 향상되는 점에 대해서는 상기 도 7의 리사주 도형에서도 설명할 수 있다.
도 7에서, 루프 c는 분할전극구조의 PDP에 상기의 계단형상 파형을 이용한 경우에 대해서 나타내고 있다.
이 루프 c는 제 1 실시예에 관한 루프 b와 동일하게 편평한 평행사변형상으로서, 패널의 소비전력이 동일하게 작지만, 루프 b에서는 측변은 원호형상으로 만곡하고 있는데 대하여, 루프 c는 측변도 직선형상이다.
여기서, 루프가 만곡하는 부분에서는 구동회로에 이용되고 있는 반도체에서 발열하여, 열손실이 생기기 쉽다(도 7 중 사선으로 표시한 영역에 상당하는 열손실이 생긴다.). 그리고, 반도체의 온도가 상승하면, 전류가 증가함으로써 더욱 열손실이 생긴다. 이에 대하여, 루프 c와 같이 직선형상인 경우는 구동회로의 열손실이 생기기 어렵다.
따라서, 구동회로까지 포함한 장치 전체의 효율로서는, 루프 b보다 루프 c 쪽이 전력소비가 적고, 효율이 높게 된다.
(분할전극의 변형예 및 T자형 전극 등에 대해서)
상기 설명에서는 주사전극 및 유지전극의 전극구조에서, 각 3개의 라인전극부간을 표시영역 외에서 서로 접속하도록 하였지만, 표시영역 내에서, 각 3개의 라인전극부간의 간극에 접속부를 무작위로 배치함으로써 서로 접속하도록 해도 되고, 그 경우도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 14의 (a)는 별도의 변형예에 관한 분할전극구조 PDP의 단면도이다.
상기 도 12의 예에서는 각 라인전극부는 단순한 레일형상이었지만, 도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이 PDP에서는 레일형상의 각 라인전극부(191a∼194a, 191b∼194b)에는 부전극부가 접속되어 있다.
각 부전극부는 각 라인전극부를 따라 신장하여, 방전셀 내에서 각 라인전극부보다 방전공간측에 배치되고, 각 부전극부와 라인전극부는 비어홀에 의해 접속되어 있다.
도 14의 (b)는 상기 도 14의 (a)의 전면기판측의 전극구조를 방전공간측에서 본 평면도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 각 부전극부는 라인전극부를 따라 신장하는 스트립(strip)형상이지만, 주방전 갭(G)측의 것은 길고, 외측의 것일수록 짧아지고 있다. 또, 비어홀은 원주형상으로서, 라인전극부뿐만 아니라, 비어홀 및 부전극부도 유전체층(17)으로 덮여 있다.
라인전극부, 부전극부, 비어홀은 투명전극재료(ITO 등의 금속산화물)로 형성해도 되지만, 금속으로 형성해도 된다.
이와 같이 라인전극부에 대하여, 방전공간에 가까운 측에 부전극부가 설치된 전극구조의 경우, 유지방전시에는 부전극부가 방전에 관여하여, 부전극부가 존재하는 영역으로 방전이 확산된다.
여기서, 분할전극구조에서의 방전에서는 일반적으로 주방전 갭에 가까운 곳에서의 방전은 여기발광을 일으키기 쉽지만, 외측으로 확산된 방전은 여기발광을 일으키기 어려운 경향이 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 부전극부의 길이를 외측에서 짧아지도록 조정해 놓으면, 방전에 관여하는 부전극부의 길이가 외측일수록 짧아지므로, 외측의 방전밀도가 상승한다. 따라서, 외측으로 확산된 방전에 의해서 여기발광이 쉽게 일어난다고 생각된다.
분할전극구조 이외에도, 다음에 나타내는 바와 같이, 방전시의 특징이 분할전극과 유사한 경향을 나타내는 것이다.
도 15의 (a)∼(e)는 볼록부가 형성된 전극구조를 갖는 PDP에서, 방전시에 발광영역이 이동하는 모양을 나타내는 도면이다.
도 15에 나타내는 예에서는 주사전극(19a) 및 유지전극(19b)의 각각에 방전셀 내에서 서로 대향하는 볼록부가 형성되어 있다. 이 볼록부는 소위 T자형상으로서, 바닥측에서는 비교적 폭이 좁고 선단측에서는 폭이 넓게 되어 있다.
이러한 형상의 볼록부가 형성된 전극구조의 경우, 비분할전극과 비교하면 무효전력을 삭감하여 발광효율을 올릴 수 있지만, 도 15의 (a)∼(e)에 나타내는 바와 같이, 발광영역이 이동하는 모양은 분할전극구조에 관한 도 10의 (a)∼(e)와 동일한 경향을 나타내고, 방전의 이동은 느리다．
따라서, 이러한 볼록부를 갖는 전극구조의 PDP에 대해서도, 유지펄스에 상기계단형상 파형을 이용함으로써, 상기 분할전극구조의 경우와 동일한 효과를 기대할 수 있다.
도 16에 나타내는 변형예에서도 주사전극(19a) 및 유지전극(19b)의 각각에, 방전셀 내에서 서로 대향하는 볼록부가 형성되어, 볼록부의 바닥측이 폭이 좁게 되어 있는 점은 동일하다. 단, 이 예에서는 볼록부에서 추가로 전극이 신장하는 방향과 동일한 방향으로 신장하는 복수의 라인형상 돌기가 서로 평행하게 형성되어 있고, 분할전극구조와 유사한 구조로 되어 있다.
이 도 16에 나타내는 전극구조의 PDP에 대해서도, 유지펄스에 상기 계단형상 파형을 이용함으로써, 상기 분할전극구조의 경우와 동일한 효과를 기대할 수 있다.
(보조격벽에 대해서)
후술하는 실시예 6에서 구체적으로 설명하지만, 종방향(격벽(15) 신장방향)으로 인접하는 셀 사이 거리가 300㎛ 이하인 경우, 크로스토크(crosstalk)에 기인하는 오방전이 발생하기 쉽기 때문에, 격벽(15)끼리의 사이에서 종방향으로 이웃하는 방전셀간의 사이를 구획하는 보조격벽을 설치하는 것이 바람직하다.
보조격벽의 정상부 폭으로서는 30㎛ 이상 600㎛ 이하의 범위가 바람직하고, 50㎛ 이상 450㎛ 이하의 범위가 보다 바람직하다.
보조격벽의 높이(h)는 40㎛ 이상, 격벽(15)의 높이(H) 이하로 하는 것이 바람직하고, 60㎛hH-10㎛의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
(기입시에의 적용에 대해서)
상술한 구동파형은 유지펄스뿐만 아니라, 주사펄스나 기입펄스에도 적용가능하고, 그로 인해, 기입시에도 방전전류가 단일피크를 형성하여, 방전이 신속하게 종료하기 때문에, 방전지연이 매우 짧아진다. 그 때문에, 고속으로 기입할 수 있다.
이 점을 더욱 구체적으로 설명하면, 일반적으로 PDP에서 화상을 표시할 때에 기입기간에서의 기입방전의 방전확률이 저하하면, 화면의 플리커(flicker)나 그레이니(grainy) 등의 화질의 저하를 야기하는 것이 알려져 있다. 이 기입방전의 방전확률은 99.9% 이하이면 화면의 그레이니감이 증가하고, 99% 이하이면 화면에 플리커가 생긴다.
이 때문에, 기입방전시의 기입불량은 적어도 0.1% 이하로 억제할 필요가 있고, 이를 실현하기 위해서는 방전지연의 평균시간이 기입펄스폭의 약 1/3 이하여야 만 한다.
또한, 패널의 정밀도가 NTSC 혹은 VGA 정도이면 주사선 수는 500개 정도이기때문에, 기입펄스폭은 2∼3㎲ 정도에서 구동이 가능하지만, SXGA 혹은 풀스펙의 하이비전 등에 대응하기 위해서는, 주사선 수가 1080개가 되기 때문에, 기입펄스폭 1~1.3㎲ 정도의 고속으로 기입해야만 한다.
여기서, 분할전극구조로 방전발광피크가 복수발생하는 경우에는, 통상의 주사펄스파형이나 기입펄스파형을 이용하면 고속기입이 어렵지만, 본 실시예에서 설명한 바와 같은 파형을 이용하여 방전피크를 단일로 형성하면, 고속기입도 가능하게 된다.
(그 밖의 사항)
또, 본 실시예에서는 방전전류가 단일피크를 형성하는 경우에 대해서 설명하였지만, 전극구성상, 방전전류가 복수피크를 형성하는 경우에는, 변형예로서, 당해 방전전류에 복수의 피크가 나타나는 위치에 맞추어 유지펄스에 제 2 기간을 복수설정해도 된다. 이 경우도, 방전전류의 복수의 피크에 맞추어 고레벨의 전압 V2가 인가되기 때문에, 발광효율 향상효과를 기대할 수 있다.
또한, 제 1 실시예, 제 2 실시예에서는 AC면방전형 PDP에 대해서 설명하였지만, AC대향 방전형의 PDP에서도, 유지펄스에 상술한 파형을 이용할 수 있고, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, DC형의 PDP에서도 유지펄스에 상술한 파형을 이용함으로써 동일한 효과를 기대할 수 있다.
이하, 실시예 1∼8에서, 상기 실시예에 관한 구체적인 예를 들어 설명한다.
(실시예 1)
상기 제 2 실시예에서 설명한 분할전극구조의 PDP에서, 화소피치(P) = 1.08mm이고, 각 전극폭 및 전극갭의 치수는 주방전 갭(G) = 80㎛, 전극폭(L1∼L3) = 40㎛, 제 1 전극간격(S1) = 제 2 전극간격(S2) = 70㎛로 한다.
그리고, 구동시에 상승이 2단계로 변화하는 유지펄스를 이용한다.
도 17의 (a)는 이 유지펄스의 파형과, 당해 유지펄스를 인가했을 때에 생기는 방전전류의 파형을 나타내는 차트로서, 2단째 상승개시시점 t2는 방전전류가 최대가 되는 시점 t5보다 전에 있다. 한편, 도 17의 (b)는 비교예이지만, 동일한 PDP에서, 유지펄스로서 단순한 직사각형파를 이용했을 때의 당해 유지펄스파형과 방전전류파형을 나타내는 차트이다.
도 17의 (b)에서, 방전전류파형은 단일피크를 형성하고 있고, 방전발광이 펄스인가 개시시점으로부터 1㎲ 이내에 종료하고, 방전지연시간이 0.5㎲∼0.7㎲로 짧다. 이로 인해, 상기한 바와 같이 라인전극부간의 피치나 간격을 설정함으로써, 방전전류파형이 단일피크를 형성하도록 하여, 수 ㎲ 정도의 유지펄스폭으로 고속구동이 가능한 것을 알 수 있다.
또한, 도 17의 (a)에서는, 도 17의 (b)에 비해 방전전류가 2단계로 상승하여 고레벨에 도달하고 있고, 방전개시 직후의 방전전류는 방전전류가 최대시에 비하여 매우 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 구동회로로부터의 전력의 대부분은 방전성장시에 방전셀에 투입되어 있는 것을 알 수 있다.
도 18은 본 실시예에 관한 V-Q 리사주 도형으로서, 도 7의 루프 c와 마찬가지로, 편평하게 왜곡된 평행사변형인 것을 알 수 있다.
또, 제 1 기간의 전압 V1을 방전개시전압(Vf-20V) 이상 (Vf+30V) 이하의 범위에서 여러가지로 변환하는 동시에, 펄스 상승개시시점 t1로부터 2단째 상승개시시점 t2까지의 시간을 방전지연시간(Tdf-0.2㎲ec) 이상 (Tdf+0.2㎲ec) 이하의 범위 내에서 여러가지 변환하여, V-Q 리사주 도형을 측정한 바, 루프는 이와 동일하게 왜곡된 평행사변형이 되었다.
다음에, 상기 PDP에서, 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에서, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 1에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 1의 파형 1.30 1.15 1.13
표 1로부터, 본 실시예의 파형을 이용한 경우, 휘도가 30% 정도 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 15% 정도로 억제되며, 발광효율이 13% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 PDP 표시장치에 의하면, 휘도를 대폭으로 상승하고, 소비전력의 증가를 낮게 억제하는 것을 가능하게 하여, 고휘도로 우수한 화질을 실현할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 유지펄스의 상승을 계단형상 펄스로 하였지만, 상승 및 하강의 양쪽을 계단형상으로 한 경우도 동일하게 우수한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 방전셀의 각 부분의 치수는 상기의 정형적인 것에 한정되는 것이 아니라, 0.5mmP1.4mm, 60㎛G140㎛, 10㎛L1, L2, L360㎛, 30㎛SG(S는 라인전극부 간격의 평균)의 범위 내이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 각 라인전극부간의 간격은 균등하지 않아도 되고, 각 전극의 전극 피치를 균등하게 배치한 경우도 동일하게 현저한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 2)
도 19는 본 실시예에 관한 구동파형의 타이밍 차트이다.
본 실시예에서, PDP의 구조는 상기 실시예 1과 동일하지만, 유지펄스의 파형에서 실시예 1과 약간의 차이가 있어, 유지펄스의 상승경사가 2단계로 되어 있다.
도 20은 본 실시예에 관한 PDP에서 방전셀의 전극간 전압 V와 방전셀에 축적되는 전하량 Q 및 발광량 B를 시간축 상에 나타낸 것이다. 도 20의 전극간 전압 V에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는 제 1 기간(T1)의 상승경사(전압상승속도)보다 제 2 기간(T2)의 상승경사가 크게 설정되어 있다.
도 20에서, 발광피크파형의 정점 근방(방전전류가 최고가 되는 시점 부근)에서, 전압 V 상승이 최대경사를 갖고 전압 V가 최고값에 도달하고 있는 것을 알 수 있다.
도 21은 본 실시예에 관한 V-Q 리사주 도형으로서, 루프의 양측변이 편평하게 왜곡된 평행사변형으로 변화하고 있어, 전하의 이동이 끝난 방전종료전압(P2)보다 방전개시전압(P1)이 낮고, 방전셀에서의 전하의 이동량(△Q)에 대하여, 루프면적이 매우 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
상기 PDP에서, 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 2에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 2의 파형 1.25 1.09 1.15
본 실시예에서는 비교예에 비해, 휘도가 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 비교적 적으며, 발광효율이 15% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이것은 본 실시예와 같이 2단계의 경사를 갖는 계단형상 파형을 유지펄스에 이용함으로써, 휘도를 대폭으로 상승하고 소비전력의 증가를 낮게 억제하는 것을 가능하게 하여, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현하는 것이 가능한 것을 나타내고 있다.
또, 본 실시예에서는 상승에 2단계의 경사를 갖는 계단형상 펄스파형을 유지펄스에 이용하였지만, 상승 및 하강의 양쪽에서 2단계의 경사를 갖는 계단형상 펄스파형을 유지펄스에 이용하는 경우(즉, 제 2 기간(T2)의 후에, 저레벨전압 V3의 제 3 기간(T3)을 설정하여, 제 2 기간의 하강경사보다 제 3 기간의 하강경사를 작게 하는 경우)도 우수한 화질을 실현할 수 있다.
(실시예 3)
도 22는 본 실시예에 관한 전극패턴의 개략도이다.
본 실시예에서는 주사전극 및 유지전극을 각각 4개의 라인전극부로 분할하였다.
방전셀의 각 부분이 전형적인 치수는 화소피치(P) = 1.08mm, 주방전 갭(G) = 80㎛, 전극폭(L1∼L4) = 40㎛, 제 1 전극간격(S1) = 제 2 전극간격(S2) = 제 3 전극간격(S3) = 70㎛이다.
그리고, 구동시에 실시예 1과 동일하게 상승이 2단계로 변화하는 유지펄스를 이용한다.
도 23의 (a)는 이 유지펄스의 파형과, 당해 유지펄스를 인가했을 때에 생기는 방전전류의 파형을 나타내는 차트로서, 2단째 상승개시시점 t2는 방전전류가 최대가 되는 시점 t5보다 전에 있다. 한편, 도 23의 (b)는 비교예이지만, 동일한 PDP에서 유지펄스로서 단순한 직사각형파를 이용했을 때의 당해 유지펄스파형과 방전전류파형을 나타내는 차트이다.
도 23의 (b)에서 방전전류파형은 단일피크를 형성하고 있고, 방전발광이 펄스인가 개시시점에서 0.9㎲ 이내에 종료하며, 또, 방전지연시간이 0.6㎲ 정도로 비교적 짧다. 방전전류가 단일피크가 된 것은, 전극간격이 70㎛ 정도로 좁은 경우에는 방전 플라즈마가 최외측 전극부까지 충분히 확산되기 쉽고, 방전이 연속적으로 지속되기 때문이라고 생각된다.
이로 인해, 상기한 바와 같이 라인전극부간의 피치나 간격을 설정함으로써, 방전전류파형이 단일피크를 형성하도록 하여, 수 ㎲ 정도의 유지펄스폭으로 고속구동이 가능한 것을 알 수 있다.
또한, 도 23의 (a)에서는 도 23의 (b)에 비해, 방전전류가 2단계로 상승하여 고레벨에 도달하고 있고, 방전개시 직후의 방전전류는 방전전류가 최대시에 비해 매우 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 구동회로로부터의 전력의 대부분은 방전성장시에 방전셀에 투입되고 있는 것을 알 수 있다.
상기 PDP에서, 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 3에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 3의 파형 1.65 1.39 1.19
표 3에 의해, 본 실시예에서는 비교예에 비해, 휘도가 65% 정도 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 39% 정도로 억제되며, 발광효율이 19% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이것은 본 실시예와 같이 상승이 2단계인 계단형상 파형을 유지펄스에 이용함으로써, 휘도를 대폭으로 상승하고 소비전력의 증가를 낮게 억제할 수 있어, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현하는 것이 가능한 것을 나타내고 있다.
또, 본 실시예에서는 유지펄스의 상승을 계단형상 펄스로 하였지만, 상승 및 하강의 양쪽을 계단형상으로 한 경우도 동일하게 우수한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 방전셀의 각 부분의 치수는 상기의 정형적인 것에 한정되는 것이 아니라, 0.5mmP1.4 mm, 60㎛G140㎛, 10㎛L1, L2, L3, L460㎛, 30㎛SG(S는 라인전극부 간격의 평균)의 범위 내이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 4)
도 24는 본 실시예에 관한 전극패턴의 개략도이다.
본 실시예에서는 주사전극 및 유지전극의 각각에서, 라인전극부간의 간격을 주방전 갭으로부터 멀어지게 함에 따라 등차급수적(전극간격차(△S))으로 좁아지도록 하고, 셀중앙부에서 개구를 크게 하고 있다.
유지전극의 외측에 전계강도분포를 확대하고, 셀중앙부의 개구를 확대함으로써, 방전 플라즈마를 유지전극의 외측까지 확대하는 동시에 가시광의 추출효율을 향상시키고 있다.
방전셀의 각 부분의 전형적인 치수는 화소피치(P) = 1.08mm, 주방전 갭(G) = 80㎛, 전극폭 L1, L2 = 35㎛, L3 = 45㎛, L4 = 45㎛, 제 1 전극간격(S1) = 90㎛, 제 2 전극간격(S2) = 70㎛, 제 3 전극간격(S3) = 50㎛(전극간격차(△S) = 20㎛)이다.
그리고, 구동시에 실시예 1과 동일하게 상승이 2단계로 변화하는 유지펄스를 이용한다.
도 25의 (a)는 이 유지펄스의 파형과, 당해 유지펄스를 인가했을 때에 생기는 방전전류의 파형을 나타내는 차트로서, 2단째 상승개시시점 t2는 방전전류가 최대가 되는 시점 t5보다 앞에 있다. 한편, 도 25의 (b)는 비교예이지만, 동일한 PDP에서 유지펄스로서 단순한 직사각형파를 이용했을 때의 당해 유지펄스파형과 방전전류파형을 나타내는 차트이다.
도 25의 (b)에서 방전전류파형은 단일피크를 형성하고 있고, 방전발광이 펄스인가 개시시점으로부터 0.8㎲ 이내에 종료하며, 또 방전지연시간이 0.6㎲ 정도로 비교적 짧다.
방전전류가 단일피크가 된 것은, 라인전극부끼리의 간격을 주방전 갭으로부터 멀어질수록 좁게 함으로써, 방전 플라즈마가 최외측 전극부분까지 신속하게 확산되기 쉽기 때문이라고 생각된다.
또한, 도 25의 (a)에서는 도 25의 (b)에 비해, 방전전류가 2단계로 상승하여 고레벨에 도달하고 있고, 방전개시 직후의 방전전류가 방전전류 최대시의 값에 비해서 1/3 이하로 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 구동회로로부터의 전력의 대부분은 방전성장시에 방전셀에 투입되고 있는 것을 알 수 있다.
상기 PDP에서 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에서, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 4에 그 결과를 나타낸다. 또, 표 4에는 상기 실시예 3에 대한 측정결과도 병기하고, 본 실시예와 상기 실시예 3에 대한 반값폭 측정값도 기재되어 있다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η 반값폭[ns]
단순구형파 1.00 1.00 1.00 -
실시예 3의 파형 1.65 1.39 1.19 240
실시예 4의 파형 1.72 1.45 1.19 160
표 4에 의해 본 실시예에서는 비교예에 비해, 휘도가 1.7배 정도로 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 비교적 적고, 발광효율이 20% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이것은 본 실시예와 같이 상승이 2단계인 계단형상 파형을 유지펄스에 이용함으로써, 휘도를 대폭으로 상승하고 소비전력의 증가를 낮게 억제할 수 있어, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현하는 것이 가능한 것을 나타내고 있다.
본 실시예에서는 실시예 3에 비해, 방전전류피크의 반값폭이 80ns 정도 감소하고 있고, 구동펄스의 고속화가 가능한 것을 알 수 있다.
라인전극간의 간격이 균등한 경우에 비해서, 라인전극부간의 간격을 주방전 갭으로부터 멀어짐에 따라서 감소시키면, 전계강도의 분포를 셀의 외측으로 확대하여, 방전에 의해서 성장하는 플라즈마가 셀의 외측으로 쉽게 확산되기 때문이라고 생각된다.
여기서, 상기 PDP에서 평균전극간격(Save)과 주방전 갭(G)과의 차 및 각 전극간격차(△S)를 여러가지의 값으로 변화시켜, 방전전류의 피크수를 측정하였다.
도 26은 이 결과를 나타내는 것이며, 도 26 중 망점영역부분은 방전전류피크가 복수 발생했을 때를 나타내고, 백색영역은 방전전류가 단일피크였던 것을 나타낸다.
이 그래프로부터 평균전극간격(Save)-주방전 갭(G)이 클수록, 또한 각 전극간격차(△S)가 클수록, 단일피크를 형성하기 쉬운 것을 알 수 있다.
또한, 예컨대, 제 1 전극간격(S1)을 주방전 갭(G)보다 10㎛ 정도 크게 설정하였다고 해도, 평균전극간격(Save)을 주방전 갭(G)보다 좁고, 각 전극간격차(△S)를 10㎛ 이상으로 설정하면, 방전피크는 단일하게 되는 것을 알 수 있다.
이 경우에 방전전류피크가 단일하게 되는 이유로서는, 제 1 전극간격은 주방전 갭에 인접하고 있기 때문에, 주방전 갭보다 약간 넓어도 방전 플라즈마는 충분히 확산되거나, 전극간격이 등차급수적으로 감소하고 있기 때문에, 방전셀 내의 전계강도분포의 연속성이 향상되어, 전계가 최외측 전극부까지 확산되기 때문에, 방전 플라즈마가 최외측 전극부까지 충분히 확산되기 쉽고, 방전이 연속적으로 지속하는 것을 생각할 수 있다.
또, 방전셀의 각 부분의 치수는 상기의 정형적인 것에 한정되는 것이 아니라, 0.5mmP1.4mm, 60㎛G140㎛, 10㎛L1, L260㎛, 20㎛L370㎛, 20㎛L480㎛, 50㎛S1150㎛, 40㎛S2140㎛, 30㎛S3130㎛의 범위 내이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 라인전극부의 폭을 서서히 확대하였지만, 라인전극부의 폭은 일정하더라도, 라인전극부끼리의 전극 피치를 서서히 감소시킴으로써, 라인전극부간의 전극간격을 서서히 감소시키면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 5)
도 27은 본 실시예에 관한 전극패턴의 개략도이다.
본 실시예에서는 라인전극부간의 간격을 주방전 갭으로부터 멀어지게 함에 따라 등비급수적으로 좁아지도록 설정하고 있고, 이로 인해서, 평균전극 간격을 방전 갭 이하로 억제하면서, 등가전극폭을 확대하고 있다.
이로 인해, 셀중앙부의 개구를 확대하여 가시광의 추출효율을 향상시키면서, 최외측 전극부분의 전계강도를 증가시켜 방전 플라즈마를 유지전극의 외측까지 확산시키는 것이 가능하게 된다.
또, 본 실시예에서는 주사전극군(19a) 및 유지전극군(19b)의 하층부에 산화 루테늄 등의 흑색재료를 함유하는 흑색층을 설치하여, 당해 전극군의 표시면측을 흑색으로 하고 있다.
방전셀의 각 부분의 전형적인 치수는 화소피치(P) = 1.08mm, 주방전 갭(G) = 80㎛, 전극폭 L1, L2 = 35㎛, L3 = 45㎛, L4 = 85㎛, 제 1 전극간격(S1) = 90㎛, 제 2 전극간격(S2) = 60㎛, 제 3 전극간격(S3) = 40㎛이다.
그리고, 구동시에 실시예 1과 동일하게 상승이 2단계로 변화하는 유지펄스를 이용한다.
도 28의 (a)는 이 유지펄스의 파형과, 당해 유지펄스를 인가하였을 때에 생기는 방전전류의 파형을 나타내는 차트로서, 2단째 상승개시시점 t2는 방전전류가 최대가 되는 시점 t5보다 전에 있다. 한편, 도 28의 (b)는 동일한 PDP에서, 유지펄스로서 단순한 직사각형파를 이용했을 때의 당해 유지펄스파형과 전형적인 방전발광파형을 나타내는 차트이다.
방전발광파형의 측정에 대해서는 PDP의 1셀만을 표시점등시켜, 광화이버를 애벌런시 포토다이오드(avalanche photodiode)를 접속하여 1셀만의 광을 추출하여, 디지털 오실로스코프(digital oscilloscope)를 이용하여 구동전압파형과 동시에 관측하였다. 발광피크파형은 디지털 오실로스코프 상에서 1000회 분의 적산을 행하여 그 평균값을 구하였다.
도 28의 (b)에서, 방전발광파형이 단일피크를 나타내고, 방전발광이 펄스인가 개시시점으로부터 1.0㎲ 이내에 종료하고, 반값폭이 200ns 정도로 매우 급격하면서 방전지연시간이 0.5㎲∼0.6㎲로 비교적 짧아 방전지연의 편차도 감소하였다. 이로 인해, 펄스폭 1.25㎲ 정도에서의 고속구동이 가능한 것을 알 수 있다.
이와 같이, 전극간격을 방전셀의 중앙으로부터 외측으로 향해서 등비급수적으로 감소시킴으로써, 방전형성지연 및 총계지연이 감소하여, 방전발광피크의 반값폭 및 방전지연의 편차가 감소한 것은 최외측 전극부 부근에서의 전계강도가 증가하여, 방전이 신속하게 종료하였기 때문이라고 생각된다.
또, 본 실시예에 관한 도 28의 (a)에서는 방전전류가 2단계로 급격하게 상승하고 있어, 구동펄스의 고속화가 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 방전개시 직후의 방전전류가 방전전류의 최대시의 값에 비해서 1/3 이하로 억제되어 있고, 구동회로로부터의 전력의 대부분은 방전성장시에 방전셀에 투입되고 있는 것을 알 수 있다.
또, 별도 실험에 의해, 본 실시예에 의하면 4개의 라인전극부간의 간격을 균등간격으로 한 구성의 PDP를 구동하는 경우에 비해, 방전전류 피크폭은 200ns 정도 감소한 것을 알 수 있다.
상기 PDP에서, 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에서, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 5에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 5의 파형 1.72 1.45 1.19
표 5에 의해, 본 실시예에서는 비교예에 비해, 휘도가 1.72배 정도로 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 비교적 작고, 발광효율이 20% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이것은 본 실시예와 같이 상승이 2단계인 계단형상 파형을 유지펄스에 이용함으로써, 휘도를 대폭으로 상승하면서 또, 소비전력의 증가를 낮게 억제하는 것을 가능하게 하여, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현하는 것이 가능한 것을 나타내고 있다.
(흑색층에 의한 효과에 대해서)
본 실시예의 PDP에서, 최외전극폭의 흑색비율을 여러가지로 변화시켜, 명소 콘트라스트를 측정하였다. 여기서 흑색비율은 차광면적/방전셀면적이고, 2(L1+L2+L3+L4)/P로 나타낸다. 또, 차광면적은 방전셀에서의 전극에 의해서 차광되는 면적이다.
도 29는 그 결과를 나타내는 것이며, 흑색비율과 명소 콘트라스트비와의 관계를 나타내는 그래프이다.
명소 콘트라스트는 PDP의 표시면에 대하여 수직조도 70Lx, 수평조도 150Lx 하에서, 백색표시시와 흑색표시시의 휘도비를 측정함으로써 구하였다.
종래, PDP에서 일반적으로 형광체층이나 격벽 등은 백색으로서 패널표시면측의 외광반사가 크기 때문에, 명소에서의 콘트라스트비는 20대 1 ∼ 50대 1정도였다.
이에 대하여, 본 실시예의 PDP에서는 도 29에 나타내는 바와 같이, 명소 콘트라스트가 70대 1 이상의 매우 높은 비율을 얻을 수 있다.
본 실시예에서는 이와 같이 높은 명소 콘트라스트를 얻을 수 있고, 고휘도를 얻을 수 있지만, 이것은 최외전극폭을 증가시키는 동시에 셀의 내측의 전극폭을 좁게 하고, 전극의 표시면측을 흑색으로 함으로써, 셀중앙부의 개구부 면적을 감소시키지 않고 흑색비율을 증가시킬 수 있기 때문이라고 생각된다.
또한, 도 29에서 최외전극폭을 증가시켜 흑색비율을 증가시키면, 명소 콘트라스트도 상승하지만, 명소 콘트라스트는 포화되는 경향이 있다. 한편, 흑색비율이 증가하면, 전극의 개구율의 감소에 따른 휘도저하가 증가하여, 흑색비율 50%에서는 약 1할 정도 휘도가 저하하고, 흑색비율 60%에서는 약 2할 정도 휘도가 저하한다. 따라서, 흑색비율은 최대로 60% 정도까지가 바람직하다고 생각된다.
종래부터, PDP에서 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 블랙 스트라이프(black stripe)를 형성하는 기술이 이용되고 있지만, 전극형성시에 블랙 스트라이프와 유지전극과의 얼라인먼트 불량에 의해서, 제조수율의 저하도 발생하고 있었다.
이에 대하여 본 실시예와 같이 전극에 흑색층을 설치하면, 상기한 바와 같이 콘트라스트가 개선되고, 블랙 스트라이프는 사용하지 않아도 되기 때문에, 제조프로세스가 간략화된다. 따라서, 저비용으로 고콘트라스트의 PDP를 실현할 수 있다.
또, 어떤 전극구성에서도 방전전류파형 및 발광파형은 단일피크로 되었다.
이상과 같이, 표시면측을 흑색으로 한 분할전극구조의 주사전극 및 유지전극을 이용한 PDP에 계단형상 파형의 유지펄스를 이용함으로써, 종래에 비해 고휘도·고효율이면서 블랙 스트라이프가 생략된 셀구조임에도 불구하고 명소 콘트라스트가 매우 높고, 고속구동이 가능한 우수한 PDP를 실현할 수 있다.
또, 본 실시예 5에서는 라인전극부가 4개인 전극구조를 나타내었지만, 라인전극부가 5개인 전극구조로 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 방전셀의 각 부분의 치수에 대해서는 상기 전형적인 치수에 한정되는 것이 아니라, 0.5mmP1.4mm, 70㎛G120㎛, 10㎛L1, L250㎛, 20㎛L360㎛, 40㎛L4[0.3P-(L1+L2+L3)]㎛, 50㎛S1150㎛, 40㎛S2140㎛, 30㎛S3 ≤ 130㎛의 범위 내에 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 6)
도 30은 본 실시예에 관한 PDP의 방전셀구조를 나타내는 개략도이다. 전극구조에 대해서는 실시예 5와 동일하고, 주사전극(19a)은 4개의라인전극부(191a∼194a), 유지전극(19b)도 4개의 라인전극부(191b∼191b)로 구성되어 있고, 라인전극부간의 간격은 주방전 갭으로부터 멀어짐에 따라 등비급수적으로 좁아지고 있다. 단, 본 실시예에서는 종방향으로 신장하는 격벽(스트라이프)(15) 사이에서, 이웃하는 방전셀간의 사이에 높이가 격벽(15) 이하인 보조격벽(20)을 설치하고 있는 점이 상기 실시예 5와 다르다.
방전셀의 각 부분의 전형적인 치수는 화소피치(P) = 1.08mm, 주방전 갭(G)= 80㎛, 전극폭 L1, L2 = 35㎛, L3 = 45㎛, L4 = 85㎛, 제 1 전극간격(S1) = 90㎛, 제 2 전극간격(S2) = 60㎛, 제 3 전극간격(S3) = 40㎛, 쇼트바(short bar)선폭(Wsb) = 40㎛, 스트라이프 리브높이(H) = 110㎛, 보조격벽높이(h) = 60㎛, 보조격벽 정상부폭(walt) = 60㎛, 보조격벽 바닥부폭(walb) = 100㎛이다.
그리고, 구동시에 실시예 1과 동일하게 상승 2단계로 변화하는 유지펄스를 이용한다.
도 31은 이 유지펄스의 파형과, 당해 유지펄스를 인가했을 때에 생기는 방전전류의 파형을 나타내는 차트로서, 상기 도 28의 (a)와 동일한 특징을 갖는다.
또, 유지펄스로서 상기 계단형상의 파형과 단순한 직사각형파를 이용하는 경우를 비교한 바, 상기 계단형상의 파형을 이용하면, 휘도가 1.7배 정도 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 비교적 적고, 발광효율은 20% 정도 향상되는 결과도 얻을 수 있다.
다음에, 본 실시예의 PDP에서 인접하는 셀간 거리(Ipg)(가장 외측에 위치하는 라인전극부(194a)와, 인접하는 방전셀의 라인전극부(194b)의 간극)를 여러가지로 변화시키는 동시에, 보조격벽에 대해서 이것을 설치한 것과 설치하지 않은 것을 제작하여 구동시켜, 크로스토크에 의한 오방전의 유무를 측정하였다.
Ipg[㎛] 60 120 260 260 300 300 360 360
보조격벽 유 유 무 유 무 유 무 유
크로스토크·오방전 X O X O X O O O
표 6은 이 결과를 나타내는 것이며, O은 크로스토크에 의한 오방전이 생기지 않은 것, ×는 크로스토크에 의한 오방전이 생긴 것을 나타낸다.
이 표로부터 보조격벽이 없는 구성에서는 셀간 거리(Ipg)가 약 300㎛ 이하가 되면, 크로스토크에 기인하는 오방전이 발생하는 것을 알 수 있다. 이 오방전이 생긴 것은 중간조에서의 화면의 그레이니감이나 플리커가 발생하였다.
한편, 본 실시예와 같이 보조격벽을 설치함으로써, 셀간 거리(Ipg)가 120㎛ 정도까지 오방전이 발생하지 않고, 양호한 화질이 선택되었다.
이와 같이 보조격벽을 설치함으로써, 오방전이 억제되는 것은 방전 플라즈마에 의해서 발생한 하전입자 등의 프라이밍입자나 진공자외선 영역에서의 공명선이 방전셀 주변부로부터 인접셀로 확산하는 것이 보조격벽에 의해 억제되기 때문이다.
그러나, 보조격벽높이를 증가시키면, 크로스토크의 억제효과는 증가하지만, 패널의 제조과정에서 패널의 밀봉 ·배기공정에서 방전가스를 봉입할 때의 사전처리로서, 고온에서 패널 내를 진공배기할 때에 패널 내의 컨덕턴스가 저하하기 때문에 도달진공도가 저하하여, H2O, CO2등의 잔류가스가 내부에 흡착한 상태로 방전가스가 봉입되는 경향이 된다. 그리고, 이 잔류가스는 불순가스성분이 되어, 구동시의 동작점의 변동이나 오방전을 발생시키는 주된 요인이 된다.
한편, 보조격벽높이(h)는 60㎛ 정도이면, 크로스토크 억제효과는 충분히 얻을 수 있다. 따라서, 보조격벽높이는 스트라이프 리브높이보다도 10㎛ 이상 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
또, 보조격벽 정상부폭(walt)을 변화시켜 검토한 바, 보조격벽 정상부폭(walt)을 증가함으로써, 방전셀 내의 방전 플라즈마의 발생영역을 전극구조와 독립하여 제한하는 것이 가능하게 되는 것을 알 수 있었다. 이것은 패널로의 투입전력을 전면판의 전극구성과 독립하여 제어하는 것이 가능하게 되는 것을 의미한다.
또한, 보조격벽을 설치하지 않은 경우, 크로스토크를 억제하기 위해서, 인접셀간 거리를 120㎛ 정도까지 확대해야만 하는 데 대하여, 보조격벽을 설치하여 보조격벽 정상부폭(walt) = 180㎛ 정도까지 확대함으로써, 셀간 거리(Ipg) = 60㎛ 정도까지 인접 셀 간격을 좁히더라도 크로스토크가 발생하지 않고, 유지전력의 증가가 억제되기 때문에, 비교적 고효율로 양호한 화질을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 저소비전력으로 크로스토크 등의 인접 셀사이에서의 오방전의 발생을 대폭으로 개선하여, 고화질을 갖는 우수한 PDP를 실현할 수 있다.
또, 방전셀의 각 부분의 치수에 대해서는 상기 전형적인 것에 한정되는 것이 아니라, 0.5mmP1.4mm, 60㎛G140㎛, 10㎛L1, L260㎛, 20㎛L370㎛, 20㎛L4[0.3P-(L1+L2+L3)]㎛, 50㎛S1150㎛, 40㎛S2140㎛, 30㎛S3130㎛, 10㎛Wsb80㎛, 50㎛wa1t450㎛, 60㎛hH-10㎛ 범위 내이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 실시예 5의 전극구성에 대하여 보조격벽을 설치하는 설명을 하였지만, 실시예 1∼4의 전극구성에 대해서도 동일하게 보조격벽을 설치함으로써 동일한 크로스토크 방지효과를 얻을 수 있다.
(실시예 7)
본 실시예에서 PDP의 주사전극 및 유지전극은 비분할전극이다. 또한, 구동파형은 상기 도 4의 타이밍 차트에 나타내는 바와 같고, 유지펄스로서 상승뿐만 아니라 하강도 2단계로 변화하는 파형을 이용한다.
도 32는 본 실시예에 관한 V-Q 리사주 도형으로서, 루프가 평행사변형으로부터 편평하게 왜곡된 평행사변형이 되는 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1과 마찬가지로, 제 1 기간의 전압 V1을 방전개시전압(Vf-20V) 이상 (Vf+30V) 이하의 범위에서 여러가지로 변환하는 동시에, 펄스상승 개시시점 t1로부터 2단째 상승개시시점 t2까지의 시간을 방전지연시간(Tdf-0.2㎲ec) 이상 (Tdf+0.2㎲ec) 이하의 범위 내에서 여러가지로 변환하여, V-Q 리사주 도형을 측정한 바, 루프는 이와 동일하게 왜곡된 평행사변형이 되었다.
상기 PDP에서 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 7에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율 η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 7의 파형 1.81 1.50 1.21
표 7에 의해, 본 실시예에서는 비교예에 비해서, 휘도가 1.8배 정도로 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 1.5 정도로 억제되어, 발광효율이 21% 정도 향상되어 있다.
이것은 본 실시예와 같이 상승 및 하강이 2단계인 계단형상 파형을 유지펄스에 이용함으로써, 휘도를 대폭으로 상승하면서 소비전력의 증가를 낮게 억제하는 것을 가능하게 하여, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현하는 것이 가능한 것을 나타내고 있다.
(실시예 8)
본 실시예의 PDP에서는 주사전극 및 유지전극은 비분할전극이다.
유지펄스의 파형에 대해서는 상기 실시예 7과 마찬가지로, 상승 및 하강을 각각 2단계로 변화시키고 있지만, 세부에 이하와 같이 설정되어 있다.
도 33은 본 실시예에 관한 유지펄스의 파형을 모식적으로 나타내는 도면이다.
본 실시예의 유지펄스는 상승의 1단째의 전압이 셀의 방전개시전압 Vf와 동등하게 설정되어, 방전전류의 최고점에서 1단째로부터 2단째로의 사이의 전압변화가 최대경사가 되도록 사인(sin)함수적으로 변화시키고, 방전전류 종료점에서 신속하게 코사인(cos)함수적으로 최소방전전압 Vs까지 저하시키고 있다. 또, 여기서 말하는 최소방전전압 Vs는 단순 직사각형파 구동을 이용했을 때의 최소방전전압으로서, PDP의 주사전극(19a) 및 유지전극(19b) 사이에 인가하여 방전셀이 점등하고 있는 상태로 하고, 인가전압을 조금씩 감소시켜, 방전셀이 소등하기 시작하였을 때의 인가전압을 판독함으로써 측정할 수 있다.
이와 같이, 하강에서 최소방전전압에 이르기까지 삼각함수적으로 전압을 강하시키는 파형을 이용하면, 전력회수에 따른 무효전력의 저감을 도모할 수 있으므로, PDP 표시장치의 소비전력을 저감할 수 있다. 또한, 고주파 노이즈의 발생이 억제되기 때문에, 전자파 장애(electromagnetic interference : EMI)도 억제할 수 있다.
도 34는 본 실시예에 관한 PDP의 구동시에서, 방전셀의 전극간 전압 V와 방전셀에 축적되는 전하량 Q 및 발광량 B를 시간축 상에 나타낸 것이다.
도 34로부터, 전압펄스의 상승부분에서 방전개시전압까지 상승한 후에, 방전전류가 흐르기 시작하고, 그 후, 2단째의 전압상승이 시작되며(방전전류의 상승보다 2단째의 전압상승의 위상이 지연되고 있다.), 방전전류의 피크시 부근에서는 전압상승이 최대경사를 갖고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 유지펄스의 상승 및 하강을 각각 2단계로 변화시켜 1단째와 2단째의 사이의 전압변화를 삼각함수적으로 변화시키는 것에 기인하고 있다고 생각된다. 또한, 방전에 의한 발광이 행해지고 있는 기간 중에만 방전셀에 고전압이 인가되고 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 방전전류의 정지와 함께 Vs까지 전압을 저하시키는 것에 기인하고 있다고 생각된다.
도 35는 본 실시예에 관한 V-Q 리사주 도형으로서, 루프가 평행사변형으로부터 편평하게 왜곡된 평행사변형으로, 양측의 변이 내측으로 호를 그리고 있는 것을 알 수 있다.
도 35로부터 효과적으로 방전셀 내의 플라즈마에 전력이 주입되고 있는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 1단째로부터 2단째 사이의 전압변화의 위상을 방전전류보다 지연시킴으로써, 셀 내에서 방전이 시작되고 나서, 추가로 전원으로부터 과전압이 인가된 상태로 되어 있는 것으로 생각된다.
상기 PDP에서 단순한 직사각형파를 유지펄스에 이용한 경우와, 본 실시예의 파형을 유지펄스에 이용한 경우에서, 상대휘도, 상대소비전력 및 상대발광효율을 비교하였다. 표 8에 그 결과를 나타낸다.
상대휘도 B 상대소비전력 W 상대효율η
단순구형파 1.00 1.00 1.00
실시예 8의 파형 2.11 1.62 1.30
표 8에 의해, 본 실시예에서는 비교예에 비해, 휘도가 2배 이상 상승하고 있음에도 불구하고, 소비전력의 증가는 비교적 적고, 발광효율이 30% 정도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 종래에 비해 휘도를 대폭으로 상승하면서 소비전력의 증가를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 고휘도로 우수한 화질의 PDP를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 본 실시예에서는 2단째의 상승을 삼각함수적으로 상승시키고 있지만, 예컨대, 지수함수, 가우스분포함수 등 다른 연속함수를 이용해도 동일하게 실시 가능하고, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 PDP 장치 및 그 구동방법은 컴퓨터나 텔레비전 등의 디스플레이장치에 유효하다.

Claims (56)

  1. 한쌍의 기판 사이에 전극쌍이 설치되어 있는 동시에 당해 전극쌍을 따라 복수의 방전셀이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 복수의 셀에 선택적으로 기입을 행하고,
    당해 기입 후에 상기 전극쌍에 펄스를 인가함으로써 기입된 셀을 발광시키는 방식으로 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 구동회로에 의해 인가되는 펄스는 인가되는 전압의 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과,
    당해 제 1 파형부분에 이어서 상기 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 갖고,
    상기 제 2 파형부분의 개시점이 상기 제 1 파형부분의 개시점으로부터 방전지연시간이 경과하는 것보다 전인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스는 유지펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 1 파형부분과 제 2 파형부분과의 사이에서 계단형상으로 전압이 변화하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압변화가 경사를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 1 파형부분의 개시점으로부터 제 1 전압에 이르기까지 의 전압경사가 상기 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압경사와 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스는 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압변화가 연속함수적인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전압의 절대값은 방전개시전압을 Vf로 할 때, Vf-20V 이상, Vf+30V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전압의 절대값은 100V 이상, 200V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 전압의 절대값은 상기 제 1 전압의 절대값을 V1로 할 때, V1+10V 이상, 2V1 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 전압의 절대값은 방전개시전압을 Vf로 할 때, Vf 이상, Vf+150V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분에 이어서, 상기 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 상기 제 1 전압보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 절대값이 방전개시전압 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제 3 전압의 절대값은 상기 제 1 전압의 절대값을 V1로 할 때, V1-100V 이상, V1-10V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 펄스는 제 3 파형부분의 개시점으로부터 최소방전전압에 이르기까지 삼각함수적으로 전압이 강하하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 펄스는 제 3 파형부분에서, 방전전류가 종료하기까지의 방전시간의 전압변화가 삼각함수적인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 구동회로에는 전력회수회로가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 절대값은 서로 병행하여 배치되어 있고,
    상기 절대값의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향해서 각 방전셀마다 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 돌출부는 바닥측보다 선단측의 폭이 넓은 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 전극쌍은 서로 병행하여 배치되어 있고,
    당해 전극쌍의 돌출부는 각 방전셀 내에서, 당해 전극이 신장하는 방향과 동일한 방향으로 신장되는 복수의 라인형상 돌기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 방전셀 내의 각 라인전극부에는 부전극부가 설치되고,
    당해 전극쌍의 주간극측의 부전극부의 길이보다 외측의 부전극부의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  22. 1쌍의 기판 사이에 서로 병행하여 배치된 전극쌍이 설치되는 동시에 당해 전극쌍을 따라 복수의 방전셀이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 복수의 셀에 선택적으로 기입을 행하고,
    당해 기입 후에, 상기 전극쌍에 펄스를 인가함으로써 기입된 셀을 발광시키는 방식으로 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 전극쌍은 각각 각 방전셀 내에서 당해 전극이 신장하는 방향과 같은 방향으로 신장되는 복수의 라인전극부로 분할되고,
    상기 구동회로에 의해서 인가되는 펄스는 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과,
    당해 제 1 파형부분에 이어서, 상기 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 펄스는 유지펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 전극쌍은 각각 각 방전셀 내에서 4개 이상의 라인전극부로 분할되고,
    당해 라인전극부간의 간극은 당해 전극쌍의 주간극측보다 외측이 좁은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 제 2 파형부분의 개시점이 상기 제 1 파형부분의 개시점으로부터 방전지연시간이 경과하는 것보다 전인 것인 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  26. 제 22항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분에 이어서, 상기 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 상기 제 1 전압보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  28. 제 22항에 있어서,
    상기 복수의 라인전극부의 평균간격은 상기 전극쌍의 주간극을 G로 할 때, G-60㎛ 이상, G+20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  29. 제 22항에 있어서,
    복수로 분할된 라인전극부의 폭은 5㎛ 이상, 120㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  30. 제 22항에 있어서,
    Lave < Ln[O.35P-(L1+L2+· · ·+Ln-1)]인 (단, P는 전극과 직교하는 방향의 셀 피치, Lave는 라인전극부의 평균전극폭, Lk는 내측으로부터 k번째의 라인전극부의 전극폭) 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  31. 제 22항에 있어서,
    0.5Lave < L1, L2Lave인 (단, P는 전극과 직교하는 방향의 셀 피치, Lave는 라인전극부의 평균전극폭, L1, L2는 내측으로부터 첫번째, 두번째의 라인전극부의 전극폭) 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  32. 제 22항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 한쌍의 기판 사이에는,
    한쪽 방향으로 신장하는 스트라이프형상의 주격벽과, 당해 주격벽간의 사이를 구획하는 보조격벽이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 보조격벽은 상기 한쌍의 기판의 한쪽에 형성되고,
    그 정상부폭은 30㎛ 이상, 600㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 보조격벽의 높이는 40㎛ 이상, 상기 주격벽의 높이 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  35. 제 22항에 있어서,
    방전발광파형의 피크의 반값폭이 30ns 이상, 1.0㎲ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  36. 1쌍의 기판 사이에 전극쌍이 설치되는 동시에 당해 전극쌍을 따라 복수의 방전셀이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널을, 상기 복수의 셀에 선택적으로 기입을 행하고,
    당해 기입후에 상기 전극쌍에 펄스를 인가함으로써 기입된 셀을 발광시키는 방식으로 구동하는 구동방법에 있어서,
    상기 펄스는 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과,
    당해 제 1 파형부분에 이어서, 상기 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 갖고,
    상제 제 2 파형부분의 개시점이 상기 제 1 파형부분의 개시점으로부터 방전지연시간이 경과하는 것보다 전인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 펄스는 유지펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  38. 제 36항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 1 파형부분과 제 2 파형부분과의 사이에서 계단형상으로 전압이 변화하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  39. 제 36항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압변화가 경사를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 1 파형부분의 개시점으로부터 제 1 전압에 이르기까지의 전압경사가 상기 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압경사와 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  41. 제 36항에 있어서,
    상기 펄스는 제 2 파형부분의 개시점으로부터 제 2 전압에 이르기까지의 전압변화가 연속함수적인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  42. 제 36항에 있어서,
    상기 제 1 전압의 절대값은 방전개시전압을 Vf로 할 때, Vf-20V 이상, Vf+30V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  43. 제 36항에 있어서,
    상기 제 1 전압의 절대값은 100V 이상, 200V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  44. 제 36항에 있어서,
    상기 제 2 전압의 절대값은 상기 제 1 전압의 절대값을 V1로 할 때, V1+10V 이상, 2V1 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  45. 제 36항에 있어서,
    상기 제 2 전압의 절대값은 방전개시전압을 Vf로 할 때, Vf 이상, Vf+150V이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  46. 제 36항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분에 이어서, 상기 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  47. 제 46항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 상기 제 1 전압보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  48. 제 46항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 절대값이 방전개시전압 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  49. 제 46항에 있어서,
    상기 제 3 전압의 절대값은 상기 제 1 전압의 절대값을 V1로 할 때,
    V1-100V 이상, V1-10V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  50. 제 46항에 있어서,
    상기 펄스는 제 3 파형부분의 개시점으로부터 최소방전전압에 이르기까지 삼각함수적으로 전압이 강하하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  51. 제 46항에 있어서,
    상기 펄스는 제 3 파형부분에서 방전전류가 종료하기까지의 방전시간의 전압변화가 삼각함수적인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  52. 한쌍의 기판 사이에 서로 병행하여 배치된 전극쌍이 설치되는 동시에 당해 전극쌍을 따라 복수의 방전셀이 형성되고,
    상기 전극쌍은 각각 각 방전셀 내에서 당해 전극이 신장하는 방향과 동일한 방향으로 신장하는 복수의 라인전극부로 분할된 플라즈마 디스플레이 패널을 상기 복수의 셀에 선택적으로 기입을 행하고,
    당해 기입후에 상기 전극쌍에 펄스를 인가함으로써 기입된 셀을 발광시키는 방식으로 구동하는 구동방법에 있어서,
    상기 구동회로에 의해 인가되는 펄스는 인가되는 전압의 절대값이 방전개시전압 이상인 제 1 전압이 인가되는 제 1 파형부분과,
    당해 제 1 파형부분에 이어서, 상기 제 1 전압보다 절대값이 큰 제 2 전압이 인가되는 제 2 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의구동방법.
  53. 제 52항에 있어서,
    상기 펄스는 유지펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  54. 제 51항에 있어서,
    상기 제 2 파형부분의 개시점이 상기 제 1 파형부분의 개시로부터 방전지연시간이 경과하는 것보다 전인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  55. 제 51항에 있어서,
    상기 펄스는 상기 제 2 파형부분에 이어서, 상기 제 2 전압보다 절대값이 작은 제 3 전압이 인가되는 제 3 파형부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  56. 제 51항에 있어서,
    상기 제 3 전압은 상기 제 1 전압보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7339553B2 (en) * 2001-06-12 2008-03-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Plasma display
JP3679784B2 (ja) * 2002-06-13 2005-08-03 キヤノン株式会社 画像表示素子の変調装置および画像表示装置
CN100437684C (zh) 2003-05-16 2008-11-26 汤姆森等离子体公司 通过保持放电的矩阵触发来驱动等离子体显示器的方法
JP2004347767A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Pioneer Electronic Corp プラズマディスプレイパネルの駆動方法
KR100499374B1 (ko) * 2003-06-12 2005-07-04 엘지전자 주식회사 에너지 회수장치 및 방법과 이를 이용한 플라즈마디스플레이 패널의 구동방법
JP4846974B2 (ja) * 2003-06-18 2011-12-28 株式会社日立製作所 プラズマディスプレイ装置
KR100499099B1 (ko) * 2003-08-27 2005-07-01 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 장치
KR100515304B1 (ko) * 2003-09-22 2005-09-15 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시장치
KR100520833B1 (ko) * 2003-10-21 2005-10-12 엘지전자 주식회사 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치
KR100714187B1 (ko) * 2004-01-28 2007-05-02 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
JP2005321680A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルの駆動方法
KR100673471B1 (ko) 2005-09-29 2007-01-24 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 장치와 구동방법
KR100800499B1 (ko) 2006-07-18 2008-02-04 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치
JP2008051845A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd プラズマディスプレイ装置
JP2009186700A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネルの駆動回路および駆動方法
JP2009253313A (ja) 2008-04-01 2009-10-29 Panasonic Corp プラズマディスプレイ装置
US10825373B1 (en) * 2019-06-11 2020-11-03 Synaptics Incorporated Gate select signal with reduced interference

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352821B2 (ja) * 1994-07-08 2002-12-03 パイオニア株式会社 面放電型プラズマディスプレイ装置
JP2734405B2 (ja) * 1995-05-12 1998-03-30 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP3601220B2 (ja) 1996-11-18 2004-12-15 三菱電機株式会社 プラズマディスプレイパネル及びその駆動方法
JP3440352B2 (ja) * 1997-05-20 2003-08-25 大日本印刷株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP3482894B2 (ja) * 1998-01-22 2004-01-06 松下電器産業株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び画像表示装置
JPH11282416A (ja) * 1998-01-30 1999-10-15 Mitsubishi Electric Corp プラズマディスプレイパネルの駆動回路、その駆動方法およびプラズマディスプレイパネル装置
JP3424587B2 (ja) * 1998-06-18 2003-07-07 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動方法
DE69911984T2 (de) 1998-09-04 2004-08-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Verfahren und einrichtung zum steuern eines plasmabildschirms mit höherer bildqualität und hohem leuchtwirkungsgrad
CN100530296C (zh) 1998-11-13 2009-08-19 松下电器产业株式会社 高分辨率高亮度的等离子体显示板及其驱动方法
JP3394010B2 (ja) * 1998-11-13 2003-04-07 松下電器産業株式会社 ガス放電パネル表示装置及びガス放電パネルの駆動方法
JP3642689B2 (ja) * 1998-12-08 2005-04-27 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネル装置
JP3399508B2 (ja) * 1999-03-31 2003-04-21 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び駆動回路
JP3587118B2 (ja) * 2000-02-24 2004-11-10 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネル

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