KR20070114319A - 플라스마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널에 충전하고 있던 전하를 유효 이용하여 소비 전력을 저감할 수 있고, 또한 무효 전력의 저감에 의해 고휘도화를 실현할 수 있는 플라스마 디스플레이 장치이다. 이 플라스마 디스플레이 장치는 전면(前面) 기판에 X전극, Y전극 및 Z전극을 배치하고, 배면(背面) 기판에 어드레스 전극을 배치한 플라스마 디스플레이 패널과, Z전극과 X전극 또는 Y전극과의 사이에 Z펄스를 인가하고, X전극과 Y전극 사이에 X(Y)펄스를 인가함으로써 방전 발광을 행하기 위한 X구동 회로, Y구동 회로 및 Z구동 회로나, 어드레스 구동 회로를 갖는다. Z구동 회로는 플라스마 디스플레이 패널의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일과 스위치로 이루어지고, Z펄스를 Z구동 회로에 의해 생성함으로써, 좁은 펄스폭의 Z펄스를 생성할 수 있도록 되어 있다.
X구동 회로, Y구동 회로, Z구동 회로, 어드레스 구동 회로

Description

플라스마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라스마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 전면(前面) 기판의 X전극과 Y전극의 슬릿(slit) 사이의 위치에 Z전극을 배치한 플라스마 디스플레이 패널의 Z구동 회로에 적용하여 유효한 기술에 관한 것이다.
예를 들어 플라스마 디스플레이 장치는 전면 기판에 X전극과 Y전극을 서로 평행하게 배치하고, 방전 공간을 사이에 끼운 배면(背面) 기판에 어드레스 전극을 직교하게 배치하고, 전면 기판의 X전극과 Y전극의 슬릿 사이의 위치에 Z전극을 X전극과 Y전극과 평행하게 배치한 플라스마 디스플레이 패널을 가지며, 이 플라스마 디스플레이 패널은 X구동 회로, Y구동 회로, 어드레스 구동 회로, Z구동 회로에 의해 제어되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특히, Z구동 회로로부터 Z전극에 인가하는 트리거(trigger) 펄스는 방전에 대하여 고속성이 필요하기 때문에, 좁은 펄스폭의 구형파(矩形波)를 인가하고 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허2002-110047호 공보
그런데, 상기한 바와 같은 플라스마 디스플레이 장치에서는, 예를 들어 도 17(각 구동 회로의 타이밍 차트의 일례를 나타내는 도면)에 나타낸 바와 같은 각 구동 펄스가 인가되어 있다. 특히, Z구동 회로는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 좁은 펄스폭의 구형파를 플라스마 디스플레이 패널에 인가하기 위해, 패널의 용량, 인가 전압, 주파수에 따른 손실이 발생하고, 따라서 발광에 직접 기여하지 않는 소비 전력(무효 전력)의 증대, 무효 전력 증가에 의해, 발광에 필요한 전력을 충분히 확보할 수 없게 되기 때문인 휘도 저하, 회로 규모의 증대에 의한 코스트 업(cost up) 등의 과제가 생긴다.
그래서, 본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하고, 플라스마 디스플레이 패널에 충전되어 있던 전하를 유효 이용하여 소비 전력을 저감할 수 있고, 또한 무효 전력의 저감에 의해 고(高)휘도화를 실현할 수 있는 플라스마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 및 그 외의 목적과 신규한 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면, 다음과 같다.
본 발명은 플라스마 디스플레이 패널의 용량을 이용한 LC 공진 구동 회로를 사용하여, 제 4 전극(Z전극)에 트리거(trigger) 펄스를 인가함으로써, 전력 절약화를 실현하는 것이다. 이 트리거 펄스는 고속성을 실현하기 위해, 트리거 방전의 발생 후, 주(主)방전이 종료되기 전에 끝나도록, LC 공진 시간을 설정하도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 전면(前面) 기판에 제 1 전극과 제 2 전극을 서로 평행하게 배치하고, 방전 공간을 사이에 끼운 배면(背面) 기판에 제 3 전극을 직교하게 배치하고, 전면 기판의 제 1 전극과 제 2 전극의 슬릿(slit) 사이의 위치에 제 4 전극을 제 1 전극과 제 2 전극과 평행하게 배치한 플라스마 디스플레이 패널과, 제 4 전극과 제 1 전극 또는 제 2 전극 사이에 제 1 펄스를 인가하고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 제 2 펄스를 인가함으로써 방전 발광을 행하기 위한 복수의 구동 회로를 갖는 플라스마 디스플레이 장치에 적용되며, 이하와 같은 특징을 갖는 것이다.
(1) 복수의 구동 회로 중 제 1 구동 회로(Z구동 회로)는 플라스마 디스플레이 패널의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일과 스위치로 이루어진다. 그리고, 제 1 펄스는 제 1 구동 회로에 의해 생성된다.
(2) 제 1 펄스의 펄스폭은 제 2 펄스에 의하여 개시하는 방전 발광이 종료되기 전에 끝나는 폭이다.
(3) 제 1 펄스의 LC 공진 동작에서의 플라스마 디스플레이 패널의 용량의 전하의 충전 및 방전을 1회의 스위치 동작으로 행한다.
(4) 제 1 펄스의 LC 공진 동작에서의 플라스마 디스플레이 패널의 용량의 전하의 충전 및 방전을 위한 스위치 전환 시간을 1OO㎱ 이하로 한다.
(5) 제 1 구동 회로는 제 1 펄스의 상승의 진폭을 크게 하기 위해 플러스의 오프셋 전압을 인가하는 전원 회로를 갖는다.
(6) 제 1 구동 회로는 제 1 펄스의 하강의 진폭을 크게 하기 위해 마이너스의 오프셋 전압을 인가하는 전원 회로를 갖는다.
(7) 제 1 펄스는 플러스 극성(極性)이다.
(8) 제 1 펄스는 마이너스 극성이다.
(9) 제 2 펄스에서 방전 발광을 시키지 않은 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 제 4 전극은 제 2 펄스의 중간 전위로 한다.
(10) 플라스마 디스플레이 장치는 ALIS 방식이다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 플라스마 디스플레이 패널의 용량을 이용한 LC 공진 구동 회로를 사용하여, 플라스마 디스플레이 패널에 충전되어 있던 전하를 유효 이용함으로써, 소비 전력의 저감화가 가능해진다.
또한, 본 발명에 의하면, 무효 전력의 저감에 의해, 발광에 필요한 전력을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 고휘도화가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 플라스마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 전면(前面) 기판의 전극 구조의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 화상의 1프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 플라스마 디스플레이 패널의 단면 (b)와 각 전극의 전압 파형 및 방전 발광의 개략 (a)의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, ALIS 구조의 4전극의 플라스마 디스플레이 패널의 평면 구성 (a)와 단면 (b)의 일례를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 1 Z구동 회로의 회로 구성 (a), (b)의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 1 Z구동 회로의 타이밍 차트(플러스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 1 Z구동 회로의 타이밍 차트(마이너스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 2 Z구동 회로의 회로 구성 (a), (b)의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 2 Z구동 회로의 타이밍 차트(플러스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 3 Z구동 회로의 회로 구성 (a), (b)의 일례를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 3 Z구동 회로의 타이밍 차트(마이너스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 4 Z구동 회로의 회로 구성 (a), (b)의 일례를 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 4 Z구동 회로의 타이밍 차트(플러스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 제 4 Z구동 회로의 타이밍 차트(마이너스 극성)의 일례를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명에 대한 종래의 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 각 구동 회로의 타이밍 차트의 일례를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 부재에는 원칙적으로 동일한 부호를 부가하고, 그 반복적인 설명은 생략한다.
우선, 도 1에 의해, 본 발명의 일 실시예인 플라스마 디스플레이 장치의 구성의 일례를 설명한다. 도 1은 플라스마 디스플레이 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시예인 플라스마 디스플레이 장치는 4전극의 플라스마 디스플레이 장치의 예에 적용되고, 플라스마 디스플레이 패널(16), X구동 회로(17), Y구동 회로(18), 어드레스 구동 회로(19), 제어 회로(20), Z구동 회로(21) 등으로 구성된다.
제어 회로(20)는 X구동 회로(17), Y구동 회로(18), Z구동 회로(21) 및 어드 레스 구동 회로(19)를 제어한다. X구동 회로(17)는 복수의 X전극(X)(X1, X2, ···)에 소정의 전압을 공급한다. Y구동 회로(18)는 복수의 Y전극(Y)(Y1, Y2, ···)에 소정의 전압을 공급한다. Z구동 회로(21)는 복수의 Z전극(Z)(홀수 번째의 Z전극(Zo) 및 짝수 번째의 Z전극(Ze))에 소정의 전압을 공급한다. 어드레스 구동 회로(19)는 복수의 A전극(A)(A1, A2, ···)에 소정의 전압을 공급한다. 이 4전극 구조는 어드레스 전극(A), X전극(X), Y전극(Y) 및 Z전극(Z)을 갖는다. Z전극(Z)은 X전극(X) 및 Y전극(Y) 사이에 설치된다.
플라스마 디스플레이 패널(16)은 X전극(X), Z전극(Z) 및 Y전극(Y)이 수평 방향으로 병렬로 행(行)을 형성하고, 어드레스 전극(A)이 수직 방향으로 열(列)을 형성한다. 어드레스 전극(A)은 X전극(X), Z전극(Z) 및 Y전극(Y)과 교차하도록 설치된다. X전극(X), Z전극(Z) 및 Y전극(Y)은 수직 방향으로 번갈아 배치된다. Y전극(Yi) 및 어드레스 전극(Ai)은 i행 j열의 2차원 행렬을 형성한다. 표시 셀(C11)은 Y전극(Y1) 및 어드레스 전극(A1)의 교점과, 거기에 인접하는 Z전극(Zo) 및 X전극(X1)에 의해 형성된다. 이 표시 셀(C11)이 화소에 대응한다. 이 2차원 행렬에 의해, 플라스마 디스플레이 패널(16)은 2차원 화상을 표시할 수 있다. Z전극(Zo)은 예를 들어 X전극(X1) 및 Y전극(Y1) 사이의 방전을 보조하기 위한 전극이고, Z전극(Ze)은 예를 들어 Y전극(Y1) 및 X전극(X2) 사이의 방전을 보조하기 위한 전극이다.
다음으로, 도 2에 의해, 본 실시예인 플라스마 디스플레이 장치에 있어서, 플라스마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명한다. 도 2는 플라스마 디스플레 이 패널의 구조의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2에 있어서, X전극(3)은 도 1의 X전극(X)에 대응한다. Y전극(4)은 도 1의 Y전극(Y)에 대응한다. Z전극(2)은 도 1의 Z전극(Z)에 대응한다. 어드레스 전극(5)은 도 1의 어드레스 전극(A)에 대응한다.
X전극(3), Y전극(4) 및 Z전극(2)은 유리로 이루어지는 전면 기판(10) 상에 형성되어 있다. 그 위에는, 방전 공간에 대하여 절연하기 위한 제 1 유전체층(8)이 형성되어 있다. 또한 그 위에는, MgO(산화마그네슘)의 보호층(9)이 형성되어 있다.
한편, 어드레스 전극(5)은 전면 기판(10)과 대향하여 배치된, 유리로 이루어지는 배면 기판(11) 상에 형성된다. 그 위에는, 제 2 유전체층(12)이 형성된다. 또한 그 위에는, 형광체(13∼15)가 형성되어 있다. 격벽(隔璧)(리브)(6 및 7)의 내면에는, 적색, 녹색, 청색의 형광체(13∼15)가 스트라이프 형상으로 각 색마다 배열, 형성되어 있다. X전극(3) 및 Y전극(4) 사이의 유지 방전에 의해 형광체(13∼15)를 여기(勵起)하여 각 색이 발광한다. 전면 기판(10) 및 배면 기판(11) 사이의 방전 공간에는, Ne(네온)+Xe(크세논) 페닝 가스 등이 봉입(封入)되어 있다.
다음으로, 도 3에 의해, 플라스마 디스플레이 패널의 전면 기판의 전극 구조의 일례를 설명한다. 도 3은 전면 기판의 전극 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
X전극(3)은 금속 전극(버스 전극)(3a) 및 투명 전극(SUS 전극)(3b)으로 이루어진다. Y전극(4)은 금속 전극(4a) 및 투명 전극(4b)으로 이루어진다. Z전극(2)은 금속 전극(2a) 및 투명 전극(2b)으로 이루어진다. 또한, Z전극(2)은 투명 전 극(2b)만의, 또는 금속 전극(2a)만의 구성일 수도 있다.
다음으로, 도 4에 의해, 플라스마 디스플레이 패널에서의 화상의 1프레임의 구성의 일례를 설명한다. 도 4는 화상의 1프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
화상의 1프레임(FD)은 제 1 서브프레임(SF1), 제 2 서브프레임(SF2), ···, 제 n 서브프레임(SFn)에 의해 형성된다. 이 n은 예를 들어 10이고, 계조 비트 수에 상당한다.
각 서브프레임(SF)은 리셋 기간(Tr), 어드레스 기간(Ta) 및 서스테인(유지 방전) 기간(Ts)에 의해 구성된다. 리셋 기간(Tr)에서는, 표시 셀의 초기화를 행한다. 어드레스 기간(Ta)에서는, 어드레스 전극(A) 및 Y전극(Y) 사이의 어드레스 방전에 의해, 서스테인 기간(Ts)에서의 각 셀의 발광 또는 비(非)발광을 선택할 수 있다. 구체적으로는, Y전극(Y1, Y2, Y3 ···) 등에 차례로 스캔 펄스를 인가하고, 그 스캔 펄스에 대응하여 어드레스 전극(A)에 어드레스 펄스를 인가 또는 비인가함으로써, 원하는 표시 셀의 발광 또는 비발광을 선택할 수 있다. 서스테인 기간(Ts)에서는, Z전극(Z)을 사용하여 선택된 표시 셀의 X전극(X) 및 Y전극(Y) 사이에서 서스테인 방전을 행하고, 발광을 행한다. 각 서브프레임(SF)에서는, X전극(X) 및 Y전극(Y) 사이의 서스테인 펄스에 의한 발광 횟수가 상이하고, 계조값을 결정할 수 있다.
다음으로, 도 5에 의해, 플라스마 디스플레이 패널의 단면(斷面)과 각 전극의 전압 파형 및 방전 발광의 개략의 일례를 설명한다. 도 5는 플라스마 디스플레 이 패널의 단면 (b)와 각 전극의 전압 파형 및 방전 발광의 개략 (a)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 전면 기판(10)에는 X전극(X), Y전극(Y) 및 Z전극(Z)이 설치되고, 또한 배면 기판(11)에는 어드레스 전극(A)이 설치되며, 각각에 각 펄스의 전압 파형이 인가된다. 도 5의 (a)에 나타낸 각 전극의 전압 파형은 어드레스 기간에 있어서, 표시 선택된 셀의 서스테인 기간(Ts)에서의 방전 동작의 예를 나타내고 있다. Z전극(Z)과 Y전극(Y) 사이(또는 Z전극(Z)과 X전극(X) 사이)에 방전 개시 전압 이상의 제 1 펄스(Z펄스)를 인가하여 트리거 방전을 행한다. 이 트리거 방전을 기점(起點)으로 하여, X전극(X)과 Y전극(Y) 사이로의 제 2 펄스(X펄스 또는 Y펄스)의 인가에 의한 주(主)된 서스테인 방전을 행할 수 있다.
다음으로, 도 6에 의해, ALIS(Alternate Lighting of Surfaces) 구조의 4전극의 플라스마 디스플레이 패널의 구성과 단면의 일례를 설명한다. 도 6은 ALIS 구조의 4전극의 플라스마 디스플레이 패널의 평면 구성 (a)와 단면 (b)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6에 있어서, X전극(X1)은 도 1의 홀수 번째의 X전극(X1, X3, ···)을 나타내고, X전극(X2)은 도 1의 짝수 번째의 X전극(X2, X4, ···)을 나타낸다. Y전극(Y1)은 도 1의 홀수 번째의 Y전극(Y1, Y3, ···)을 나타내고, Y전극(Y2)은 도 1의 짝수 번째의 Y전극(Y2, Y4, ···)을 나타낸다. 전면 기판(10)에는, X전극(X1, X2), Y전극(Y1, Y2) 및 Z전극(Zo, Ze) 등이 설치된다. 배면 기판(11)에는, 어드레스 전극(A) 등이 설치된다.
ALIS 구동에서는, 홀수 프레임 및 짝수 프레임이 번갈아 표시된다. 홀수 프레임 및 짝수 프레임은 발광하는 표시 셀의 위치가 바뀌고, 표시에 사용되는 전극의 조합이 바뀐다.
구체적으로는, 홀수 프레임에서는, X전극(X1)과 Z전극(Zo)과 Y전극(Y1)이 표시 전극의 하나의 그룹이 되고, X전극(X2)과 Z전극(Zo)과 Y전극(Y2)이 또 하나의 그룹이 된다. 이 때, Z전극(Ze)은 표시 전극에는 사용하지 않고, 표시 셀 사이의 간섭을 억제하기 위한 배리어 전극으로서 사용된다. Z전극(Ze)을 배리어 전극으로서 사용할 경우에는, Z전극(Ze)을 예를 들어 그라운드에 고정해둔다.
그리고, 짝수 프레임에서는, Y전극(Y1)과 Z전극(Ze)과 X전극(X2)이 표시 전극의 하나의 그룹이 되고, Y전극(Y2)과 Z전극(Ze)과 X전극(X1)이 또 하나의 그룹이 된다. 이 경우에는, Z전극(Zo)이 배리어 전극으로 된다.
다음으로, 도 7∼도 16에 의해, 제 1∼제 4 Z구동 회로의 회로 구성 및 타이밍 차트의 일례를 설명한다. 또한, X구동 회로, Y구동 회로, 어드레스 구동 회로는 종래와 동일한 회로 구성 및 타이밍 차트이고, 동작 파형(X펄스, Y펄스, A펄스)은 각 도면에 나타낸 바와 같다.
도 7의 (a)에 나타낸 Z구동 회로(21a)는 코일(L1), 스위치(SW1∼SW4), 다이오드(D1∼D4), 전원(VZ1(0V∼+VS/2), VZ2(-VS/2∼0V), VS/2, -VS/2) 등으로 구성된다.
스위치(SW1∼SW4)는 각각 MOSFET 소자로 이루어지고, 소스-드레인 사이에 다이오드가 접속되어 있다. 스위치(SW1)의 드레인과 스위치(SW2)의 소스 사이에는, 중간 전위를 접지(接地)한 직렬 접속의 전원(VZ1)과 전원(VZ2)이 접속되어 있다. 스위치(SW1)의 소스는 순(順)방향 접속의 다이오드(D1)를 통하여 코일(L1)의 한쪽 끝에 접속되어 있다. 코일(L1)의 한쪽 끝은 순방향 접속의 다이오드(D2)를 통하여 스위치(SW2)의 드레인에 접속되어 있다.
스위치(SW3)의 드레인은 전원(VS/2)에 접속되어 있다. 스위치(SW4)의 소스는 전원(-VS/2)에 접속되어 있다. 스위치(SW3)의 소스와 스위치(SW4)의 드레인은 코일(L1)의 다른쪽 끝에 공통적으로 접속되고, 이 공통 접속점이 Z펄스의 출력 단자로 되어 있다. 다이오드(D3)는 전원(VS/2)으로부터 코일(L1)의 한쪽 끝에 역(逆)방향으로 접속되어 있다. 다이오드(D4)는 코일(L1)의 한쪽 끝으로부터 전원(-VS/2)에 역방향으로 접속되어 있다.
특히, 이 Z구동 회로(21a)는, 종래에는 스위치(SW3, SW4)만으로 구성되는 것이었지만, 본 실시예에서는 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일(L1)과 스위치(SW1∼SW4)로 이루어지고, Z펄스를 생성하여 플라스마 디스플레이 패널(16)에 인가한다. 스위치(SW1, SW2)는 Z전력 회수용 스위치로서, MOSFET 소자를 병렬로 배치하고 있다. 코일(L1)은 공진용 코일로서, 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량에 대한 전하의 충전 및 방전의 경로가 공통인 1계열로 배치하고 있다.
도 7의 (b)에 나타낸 Z구동 회로(21b)는 도 7의 (a)와 마찬가지로, 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일(L1)과 스위치(SW1∼SW4)로 이루어지고, 도 7의 (a)와 상이한 점은 전원(VZ1)(VS/2∼+VS)과 전 원(VZ2)(0V∼VS/2)의 접속부와 GND 사이에 전력 절약 회로용의 콘덴서(C1)가 접속되며, 또한 스위치(SW3, SW4)가 전원(VS)과 GND에 각각 접속되어 있는 점이다.
이 도 7에 나타낸 Z구동 회로(21a, 21b)에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, VZ1≒0V, VZ2≒0V의 조건에서는, X(Y)펄스를 상승시키기에 앞서, 우선 스위치(SW1)를 온(on)하여, Z펄스의 전압을 상승시킨다. 이어서, 스위치(SW2)를 온하여(이 때에 SW1은 오프(off)), 최대값 근방까지 도달한 Z펄스를 하강시킨다. 이 후에, X(Y)펄스를 최대값까지 상승시킨다. 그리고, 스위치(SW4)를 온하여, Z펄스를 원래의 전압까지 하강시킨다. 이에 따라, 좁은 펄스폭의 Z펄스(플러스 극성)를 생성할 수 있다.
이 좁은 펄스폭의 Z펄스는 고속성을 실현하기 위해, 그 펄스폭이 X(Y)펄스에 의하여 개시하는 방전 발광이 종료되기 전에 끝나는 폭으로 설정되어 있다. 예를 들어 일례로서, 1OO㎱∼1OOO㎱ 정도의 펄스폭으로 되어 있다. 이 Z펄스의 상승에서 패널 용량으로의 충전이 행해지고, 또한 하강에서 패널 용량으로부터의 방전이 행해진다. 이 패널 용량의 전하의 충전 및 방전을 위한 스위치(SW1)와 스위치(SW2)의 전환 시간은 100㎱ 이하로 되어 있다.
또한, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)의 온/오프는 파선(破線)으로 나타낸 바와 같이, 스위치(SW2)를 온한 후에 스위치(SW1)를 오프로 할 수도 있다. 또한, 스위치(SW1, SW2, SW4)의 온의 타이밍은 X(Y)펄스의 상승 타이밍의 전으로 한정하지 않고, 동시일 수도 나중일 수도 있다.
또한, VZ1>0V, VZ2≒0V의 조건에서는 최대값의 전압이 VS/2(도 7의 (a)), VS(도 7의 (b))에 도달하고, VZ1≒0V, VZ2<0V의 조건에서는 원래의 전압까지 하강시키는 끌어당김이 커지며, VZ1>0V, VZ2<0V의 조건에서는 이들 양쪽이 가능하게 되어 있다.
또한, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)의 공통 제어의 경우에는, 스위치(SW1, SW2)를 온하고, 이 상승 타이밍에서 Z펄스의 전압을 상승시키고, 스위치(SW1, SW2)를 오프하고, 이 하강 타이밍에서 원래의 전압까지 하강시킬 수 있다. 이 경우에는, Z펄스의 LC 공진 동작에서의 패널 용량의 전하의 충전 및 방전을 1회의 스위치 동작으로 행할 수 있다.
또한, Z펄스에 대해서는, ALIS 구동에서는 홀수 프레임 및 짝수 프레임이 번갈아 표시되기 때문에 Z전극(Zo, Ze)이 설치되므로, 예를 들어 X(Y)펄스로 방전 발광시키는 X전극과 Y전극 사이의 Z전극(Zo)에 도 8과 같은 실선의 펄스를 인가한 경우에는, 방전 발광시키지 않은 X전극과 Y전극 사이의 Z전극(Ze)에는 도 8에 일점쇄선으로 나타낸 중간 전위(도 7의 (a)의 Z구동 회로(21a)에서는 GND, 도 7의 (b)의 Z구동 회로(21b)에서는 VS/2)를 인가한다.
이 도 8의 경우에는, Z펄스가 플러스 측으로 볼록한 플러스 극성의 펄스이지만, 반대로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 마이너스 측으로 볼록한 마이너스 극성의 펄스로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 예를 들어 VZ1≒0V, VZ2≒0V의 조건에서는, X(Y)펄스를 하강시키기에 앞서, 우선 스위치(SW2)를 온하여, Z펄스의 전압을 하강시킨다. 이어서, 스위치(SW1)를 온하여(이 때에 SW2는 오프이어도 온이어도 가능), 최소값 근방까지 도달한 Z펄스를 상승시킨다. 이 후에, X(Y)펄스를 최소값 까지 하강시킨다. 그리고, 스위치(SW3)를 온하고, 이 상승 타이밍에서 Z펄스를 원래의 전압까지 상승시킨다. 이에 따라, 좁은 펄스폭의 Z펄스(마이너스 극성)를 생성할 수 있다. 또한, SW1, SW2, SW3의 온의 타이밍은 X(Y)펄스의 하강 타이밍의 전으로 한정되지 않고, 동시일 수도 나중일 수도 있다.
또한, VZ1≒0V, VZ2<0V의 조건에서는 최소값의 전압이 -VS/2(도 7의 (a)), GND(도 7의 (b))에 도달하고, VZ1>0V, VZ2≒0V의 조건에서는 원래의 전압까지 상승시키는 끌어당김이 커지며, VZ1>0V, VZ2<0V의 조건에서는 이들 양쪽이 가능하게 되어 있다. 또한, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)의 공통 제어를 행하는 것도 가능하다.
도 10의 (a), (b)에 나타낸 Z구동 회로(21c, 21d)는 상기 도 7의 (a), (b)의 회로 구성에 대하여, 이하의 점이 상이하다. 스위치(SW1, SW2)는 Z전력 회수용 스위치로서, MOSFET 소자를 직렬로 배치하고 있다. 또한, 스위치(SW1, SW2)가 접속되는 전원(VZ1)(0V∼+VS/2)은 Z펄스 전압의 오프셋용으로서, 상승의 진폭을 크게 하기 위해 플러스의 오프셋 전압을 인가하는 플러스 전원의 전원 회로를 사용하고 있다. 이 도 10의 Z구동 회로(21c, 21d)는 MOSFET 소자의 직렬화에 의해, 상기 도 7의 병렬 구성에서의 다이오드(D1, D2)가 불필요해지기 때문에, 사용 부품 수가 적어져, 비용의 저감으로 이어진다. 다만, Z펄스 전압의 오프셋용 전원이 모두 플러스로 되고, Z전압 펄스의 파고치(波高値)가 한정된다.
이 도 10에 나타낸 Z구동 회로(21c, 21d)에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, VZ1≒0V의 조건에서는 상기 도 8의 VZ1≒0V, VZ2≒0V의 조건과 동일하고, 또한 VZ1>0V의 조건에서는 상기 도 8의 VZ1>0V, VZ2≒0V의 조건과 동일하며, 마찬가지 로, 좁은 펄스폭의 Z펄스(플러스 극성)를 생성할 수 있다. 또한, 도 10에 나타낸 Z구동 회로(21c, 21d)에서도, 상기 도 9에 나타낸 바와 같은 타이밍도 가능하고, 이 경우에는, 좁은 펄스폭의 Z펄스(마이너스 극성)를 생성할 수 있다.
도 12의 (a), (b)에 나타낸 Z구동 회로(21e, 21f)는 상기 도 10의 (a), (b)의 회로 구성에 대하여, 이하의 점이 상이하다. 스위치(SW1, SW2)가 접속되는 전원(VZ2)(-VS/2∼0V)은 Z펄스 전압의 오프셋용으로서, 하강의 진폭을 크게 하기 위해 마이너스의 오프셋 전압을 인가하는 마이너스 전원의 전원 회로를 사용하고 있고, 따라서 Z펄스 전압의 오프셋용 전원이 모두 마이너스로 되고, Z전압 펄스의 파고치가 한정된다.
이 도 12에 나타낸 Z구동 회로(21e, 21f)에서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 마이너스 측으로 볼록한 마이너스 극성의 펄스로 함으로써, 좁은 펄스 폭의 Z펄스(마이너스 극성)를 생성할 수 있다. 즉, 이 도 13의 파형은 VZ2≒0V의 조건에서는 상기 도 9의 VZ1≒0V, VZ2≒0V의 조건과 동일하고, 또한 VZ2>0V의 조건에서는 상기 도 9의 VZ1≒0V, VZ2<0V의 조건과 동일하다. 또한, 도 12에 나타낸 Z구동 회로(21e, 21f)에서도, 상기 도 8에 나타낸 바와 같은 타이밍도 가능하고, 이 경우에는, 좁은 펄스폭의 Z펄스(플러스 극성)를 생성할 수 있다.
도 14의 (a), (b)에 나타낸 Z구동 회로(21g, 21h)는 상기 도 7의 (a), (b)의 회로 구성에 대하여, 이하의 점이 상이하다. 코일(L1, L2)은 공진용 코일로서, 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량에 대한 전하의 충전 및 방전의 경로가 각각인 2계열로 배치하고 있다. 이에 따라, 각 코일(L1, L2)과 각 전원(VS/2, -VS/2) 사 이에 다이오드(D3∼D6)가 접속되어 있다. 이 도 14의 Z구동 회로(21g, 21h)는 공진 코일의 2계통에 의해, Z펄스의 상승(패널 용량으로의 충전)과 Z펄스의 하강(패널 용량으로부터의 방전)에 사용하는 코일값을 변화시킴으로써, 각각 LC 공진 시간을 조정할 수 있고, 최적인 구동을 행할 수 있다. 다만, 부품 수가 증가되기 때문에, 비용의 증가로 이어진다.
이 도 14에 나타낸 Z구동 회로(21g, 21h)에서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 각 조건에서 상기 도 8과 동일하고, 마찬가지로, 좁은 펄스폭의 Z펄스(플러스 극성)를 생성할 수 있다. 또한, 도 16에 나타낸 바와 같이, 각 조건에서 상기 도 9와 동일하고, 마찬가지로, 좁은 펄스폭의 Z펄스(마이너스 극성)를 생성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 전면 기판(10)에 X전극(3), Y전극(4) 및 Z전극(2)을 배치하고, 배면 기판(11)에 어드레스 전극(5)을 배치한 플라스마 디스플레이 패널(16)과, Z전극(2)과 X전극(3) 또는 Y전극(4) 사이에 Z펄스를 인가하고, X전극(3)과 Y전극(4) 사이에 X(Y)펄스를 인가함으로써 방전 발광을 행하기 위한 X구동 회로(17), Y구동 회로(18) 및 Z구동 회로(21)(21a∼21h)나, 어드레스 구동 회로(19)를 갖고, Z구동 회로(21)는 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일(L1, L2)과 스위치(SW1∼SW4)로 이루어지고, Z펄스를 Z구동 회로(21)에 의해 생성함으로써, 좁은 펄스폭의 Z펄스를 생성할 수 있기 때문에, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 플라스마 디스플레이 패널(16)의 용량을 이용한 LC 공진 구동 회로를 사용하여, 플라스마 디스플레이 패널(16)에 충전하고 있던 전하를 유효 이용함으로 써, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 무효 전력의 저감에 의해, 발광에 필요한 전력을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 고휘도화를 실현할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
본 발명은 플라스마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 전면(前面) 기판의 X전극과 Y전극의 슬릿(slit) 사이의 위치에 Z전극을 배치한 플라스마 디스플레이 패널의 Z구동 회로에 적용하기 유효하다.

Claims (10)

  1. 전면(前面) 기판에 제 1 전극과 제 2 전극을 서로 평행하게 배치하고, 방전 공간을 사이에 끼운 배면(背面) 기판에 제 3 전극을 직교하게 배치하고, 상기 전면 기판의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 슬릿(slit) 사이의 위치에 제 4 전극을 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극과 평행하게 배치한 플라스마 디스플레이 패널과,
    상기 제 4 전극과 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극과의 사이에 제 1 펄스를 인가하고, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 제 2 펄스를 인가함으로써 방전 발광을 행하기 위한 복수의 구동 회로를 갖고,
    상기 복수의 구동 회로 중 제 1 구동 회로는 상기 플라스마 디스플레이 패널의 용량과의 LC 공진 동작을 이용하는 코일과 스위치로 이루어지며,
    상기 제 1 펄스는 상기 제 1 구동 회로에 의해 생성하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펄스의 펄스폭은 상기 제 2 펄스에 의하여 개시하는 방전 발광이 종료되기 전에 끝나는 폭인 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펄스의 LC 공진 동작에서의 상기 플라스마 디스플레이 패널의 용 량의 전하의 충전 및 방전을 1회의 스위치 동작으로 행하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펄스의 LC 공진 동작에서의 상기 플라스마 디스플레이 패널의 용량의 전하의 충전 및 방전을 위한 스위치 전환 시간을 1OO㎱ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 회로는 상기 제 1 펄스의 상승의 진폭을 크게 하기 위해 플러스의 오프셋 전압을 인가하는 전원 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 회로는 상기 제 1 펄스의 하강의 진폭을 크게 하기 위해 마이너스의 오프셋 전압을 인가하는 전원 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펄스는 플러스 극성인 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펄스는 마이너스 극성인 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 펄스에 의하여 방전 발광을 시키지 않는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 제 4 전극은 상기 제 2 펄스의 중간 전위로 하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스마 디스플레이 장치는 ALIS 방식인 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
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