KR20080005417A - 플라스마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4전극 구조의 PDP에서의 유지 방전 구동에 있어서, 특히 Z전극에 대한 구동 방법을 연구함으로써, 휘도의 향상이나 소비 전력 삭감의 효과를 얻을 수 있는 기술이다. 본 플라스마 디스플레이 장치에서는, 컨트롤러 및 드라이버로부터의 PDP에 대한 유지 방전 구동 시에, 표시 부하율의 영역의 판단에 따라, Z전극에 대해 좁은 펄스를 인가하는 방법에 의한 유지 방전과, Z전극에 대해 고정 전위를 부여하는 방법에 의한 유지 방전을 전환하여 사용한다.
로직 회로, 컨트롤러, 구동 회로, 드라이버

Description

플라스마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라스마 디스플레이 패널(PDP로 약칭함) 및 디스플레이 장치의 기술에 관한 것으로서, 특히 제 1, 제 2, 제 3 전극(각각 기호 X, Y, Z로 나타내는 것으로 함)과 그것들에 교차하는 어드레스 전극으로 이루어지는 제 4 전극(기호 A로 나타내는 것으로 함)을 갖는 4전극 구조의 PDP, PDP의 구동이나 제어의 방법, 및 PDP에 구동 회로(드라이버) 등을 구비하여 구성되는 PDP 모듈이나 섀시(chassis) 등을 구비하여 구성되는 플라스마 디스플레이 장치 등의 기술에 관한 것이다.
높은 발광 효율을 실현하는 PDP로서, 4전극 구조의 PDP가 제안되고 있다. 4전극 구조의 PDP에서는, 제 1 기판에서의 거의 평행한 X, Y전극에 더해, 그 사이에 Z전극이 설치된 구조이고, 이것들을 이용하여 유지(서스테인) 방전이 행해진다. Z전극의 구동 방법 및 방식으로서는, 고정 전위를 부여하는 방법(제 1 방법 및 고정 전위 방식이라고 함)과, 좁은 폭의 펄스(좁은 펄스라고 약칭함)를 부여하는 방법(제 2 방법 및 좁은 펄스 방식이라고 함)이 있다. 이들 2개의 방식 자체는 공지기술이다.
드라이버 측으로부터 PDP의 Z전극에 대해, 상기 좁은 펄스 방식으로서, 적절 한 타이밍 조건의 펄스를 부여함으로써, 상기 고정 전위 방식의 경우보다 낮은 유지 방전 전압(Vs)으로, 즉 전자 온도가 낮도록, 다단계적인 유지 방전을 발생시킬 수 있다. 상기 Vs는 X, Y, Z에 대한 유지 방전 구동에서 사용하는 전압이다. 따라서, 셀의 XY 사이의 동일한 길이 갭 방전에서도, 좁은 펄스 방식 쪽이 여기(勵起) 에너지의 손실이 적은, 더 높은 발광 효율의 방전을 실현할 수 있다.
4전극 구조의 PDP의 기술에 대해서는 예를 들어, 특허문헌 1에 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허2002-110047호 공보
상기 4전극 구조의 PDP에서의 Z전극에 대한 유지 방전의 구동 방법으로서, 상기 고정 전위 방식에 비해 상기 좁은 펄스 방식의 경우, 즉 Z전극에 좁은 펄스를 가하여 유지 방전을 발생시킬 경우, 방전 에너지 효율 즉 휘도나 패널 발광 효율은 향상된다. 그러나, Z전극에 인가하는 펄스(Z구동 펄스 등이라고 함)의 수에 따라, 무효 전력이 증가한다. 그 결과, PDP 화면(필드) 표시에서의 표시 부하율이 작고, 유지 방전 구동용 펄스 수(서스테인 수라고 약칭함)가 많아지면, 유지 방전계의 소비 전력의 대부분을 무효 전력이 차지하게 된다. 상기 서스테인 수가 많아지는 경우는 전력 제어 동작(후술함)에 의한 것이다. 상기 무효 전력은 유지 방전계에서의 방전 전력(즉 방전 자체에 사용하는 전력) 이외의, 회로 자체가 소비하는 전력이다.
표시 부하율이 낮은 영상에서는, 상기 유지 방전계의 소비 전력 중에서, 무효 전력의 비율이 많아지기 때문에, 상기 좁은 펄스 방식과 같은 1사이클당의 무효 전력이 증가하는 구동 방법 및 방식에서는, 서스테인 수를 제한해야만 한다. 따라서, 휘도의 향상을 얻을 수 없다. 도 9의 (c)에 상기 2개의 방식의 특징을 정리하고 있다.
본 발명은 이상과 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 상기한 바와 같은 문제를 해결하고, 4전극 구조의 PDP의 구동에 있어서, 특히 유지 방전 구동에서의 Z전극에 대한 구동에 관하여 연구함으로써, 종합적으로 PDP의 휘도의 향상 및 소비 전력 삭감의 효과를 얻을 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면, 다음과 같다. 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 방향으로 거의 평행하게 배치되는 제 1 및 제 2 전극(X, Y), 이 XY 사이에 배치되는 제 3 전극(Z), 및 제 2 방향으로 상기 X, Y, Z과 교차하여 배치되어 어드레스 전극으로 되는 제 4 전극(A)을 갖는 4전극 구조의 PDP와, PDP의 전극 그룹을 구동하는 구동 회로(드라이버) 및 구동 회로를 제어하는 제어 회로(컨트롤러) 등의 회로를 포함하여 구성되는 플라스마 디스플레이 장치의 기술로서, 이하에 나타내는 기술적 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 장치는 회로로부터 PDP에 대한 구동 제어 시에, 표시 부하율에 따라, 복수 종류의 특성이 상이한 유지 방전 구동 파형을 전환하여 사용하는 수단을 갖는다. 본 장치에서는, 컨트롤러 및 드라이버로부터의 PDP의 전극 그룹에 대한 구동에서의, 특히 유지 방전 구동의 제어 시에, Z전극에 대해 적절한 타이밍으로 좁은 펄스를 인가하는 구동 방법(상기 제 2 방법)에 의한 유지 방전과, Z전극에 대해 고정 전위를 부여하는 구동 방법(상기 제 1 방법)에 의한 유지 방전을 조합시켜, 이것들을 PDP 화면의 표시 부하율에 따라 전환이나 선택하여 사용하는 수단을 구비한다. 본 수단은, 주로, 컨트롤러 및 드라이버에서의 표시 부하율의 판단에 의거하는 PDP의 전극 그룹에 대한 유지 방전 구동 제어 및 이것에 대응한 하드웨어 실장구성에 의해 실현된다.
본 장치에서는, 휘도를 높이는, 즉 서스테인 수를 많게 하기 위해, 컨트롤러나 드라이버에서의 PDP 화면의 표시 부하율의 판단에 의거하여, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식을 선택적으로 사용하여 표시 구동한다. 또한, 본 장치에서는, 소비 전력을 삭감하기 위해, 상기 표시 부하율에 의거하여, Z전극에 대한 고정 전위 방식을 선택적으로 사용하여 표시 구동한다.
표시 부하율에 따라 발광 효율이나 전력 등의 점에서 특징의 차이가 있고, 또한 휘도 향상과 소비 전력 삭감은 일반적으로 트레이드오프(trade-off)의 관계이다. 본 장치에서는, 표시 구동 제어에 있어서, 표시 부하율의 영역(범위)에 따라, 상기 휘도와 소비 전력에 대한 종합적인 밸런스를 잡도록, 상기 2개의 방식을 조합시킨다.
본 장치에서는, 유지 방전 전압(Vs)의 최소값이, 표시 부하율이 작을수록 낮아지는 것을 이용하여, 표시 구동 제어에서, 상기 제 1 및 제 2 방법을 하기 (1), (2)와 같이 전환하거나 선택하여 사용한다. 본 장치에서는, 본 전환이나 선택의 제어를 위해, 표시 부하율의 영역(범위)이 적어도 2개 설정된다.
(1) 본 제어에서는, 표시 부하율이 큰(높은) 영역에서는, 상기 제 2 방법인 좁은 펄스 방식을 사용한다. 이 방식의 사용 시에는, 고정 전위 방식과 비교하여, 낮은 Vs에서 유지 방전 가능하고, 방전의 발광 효율이 높기 때문에, 고휘도를 얻을 수 있다.
(2) 본 제어에서는, 표시 부하율이 작은(낮은) 영역에서는, 상기 제 1 방법인 고정 전위 방식을 사용한다. 본 영역에서는 표시 부하율이 작기 때문에 낮은 Vs에서 유지 방전이 가능하다. 이 방식의 사용 시에는, 좁은 펄스 방식과 비교하여, 무효 전력이 적은 구동이 가능하기 때문에, 서스테인 수를 다수(예를 들어, 60㎑ 등) 투입할 수 있고, 고휘도를 얻을 수 있다.
본 장치는 상기 구동에서의 방식의 전환이나 선택의 제어에 대응하도록, 표시 부하율의 전체(0∼100%)에서 복수로 구분된 영역(범위)이 설정된다. 예를 들어, 상기 방식마다의 특성에 따라, 저(低)부하 영역(예를 들어, 0∼20%)과 고(高)부하 영역(예를 들어, 20∼100%)의 2개가 미리 설정된다. 예를 들어, 입력 영상 데이터를 바탕으로, 컨트롤러나 드라이버에서 표시 부하율을 검출하거나 계산하고, 그것과 상기 표시 부하율의 영역의 설정의 비교 판단에 따라, 컨트롤러나 드라이버에서 상기 2개의 방식을 전환하거나 선택한다. 그리고, 그것에 따라, 드라이버로부터 PDP의 Z전극을 포함하는 전극 그룹에 대하여, 상기 전환이나 선택된 방식에 따른 구동을 실행한다.
또한, 다른 제어로서, 상기 표시 부하율이 고부하 영역 측에 있을 경우에는, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식에서의 유지 방전을, 저부하 영역 측에 있을 경우에는, X-Z 동상(同相) 방식에서의 유지 방전을 사용한다.
또 다른 제어로서, 상기 저(低)/고(高)의 2개의 표시 부하율 영역 설정에 따른 상기 2개의 방식의 조합의 제어 이외에도, 더 상세한 표시 부하율 영역 설정이나 레벨에 따라, Z전극에 대해 부여하는 펄스의 인가 횟수를 서서히 줄여, 진폭 전압을 서서히 저하시키는 방법을 사용하는 것도 효과적이다. 예를 들어, 표시 부하율이 낮아짐에 따라, 서스테인 기간에서의 Z구동 펄스 수를 단계적으로 감소시킨다.
또 다른 제어로서, Z전극의 구동 회로에 LC 공진 회로를 접속하고 있는 구성에서, 상기 표시 부하율이 적어짐에 따라, 상기 LC 공진 회로에서의 공진 펄스의 인가 후의 전압의 클램프의 스위치 타이밍을 늦춘다.
또한, 본 장치는, 상기 회로에서 표시 영상에서의 특히 서브필드의 표시 부하율을 검출하거나 계산하고, 상기 서브필드의 표시 부하율에 따라 상기 서브필드마다 Z전극의 유지 방전 구동 파형을 전환한다. 예를 들어, 컨트롤러 등에서 상기 표시 부하율을 검출하거나 계산하고, 이것에 따라 드라이버에 대해 상기 방식의 전환이나 선택을 포함하는 제어 신호를 부여하며, 드라이버로부터 PDP의 전극 그룹에 대해 상기 방식에 따른 펄스를 부여한다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻을 수 있는 효과를 간단하게 설명하면 이하와 같다. 본 발명에 의하면, 4전극 구조의 PDP에 대해, 종합적으로 휘도의 향상 및 소비 전력 삭감의 효과를 실현할 수 있다. 특히, PDP의 표시 부하율의 전체 영역에 있어서, 셀에서의 고(高)발광 효율인 긴 갭 방전을 충분한 횟수 발생시킬 수 있어 휘도의 향상을 얻을 수 있다.
도 1의 (a), (b)는 4전극 구조와 3전극 구조의 PDP를 비교하기 위한 설명도이고, (a)는 본 발명의 실시예 및 전제 기술의 4전극 구조의 PDP의 셀 구조를 나타내며, (b)는 전제 기술의 3전극 구조의 PDP의 셀 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 전제 기술의 PDP 모듈에서의, 4전극 구조의 PDP의 셀 단위의 일부 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에서의 PDP 모듈의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예의 PDP 모듈에서의, 서브필드 분할 구성을 나타내는 설명도.
도 5는 본 발명의 실시예의 PDP 모듈에서의, 1서브필드의 구동 파형을, 특히 좁은 펄스 방식 사용 시의 경우에 대해서 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예의 PDP 모듈에서의, 표시 부하율 영역 설정 및 구동 방식 전환의 제어를 나타내는 설명도.
도 7의 (a), (b)는 본 실시예 및 전제 기술의 4전극 구조의 PDP 모듈에서의, 각 구동 방식의 특성의 예측(시뮬레이션)을 나타내는 그래프와 이것에 대응한 표시 부하율 영역 설정을 나타내는 도면이고, (a)는 각 방식에서의 표시 부하율에 대한 서스테인 수 및 휘도의 특성을 나타내며, (b)는 각 방식에서의 표시 부하율에 대한 유지 방전계의 소비 전력의 특성을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예의 PDP 모듈에서의, 다른 표시 부하율 영역 설정 및 제어를 나타내는 설명도.
도 9의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예 및 전제 기술에서의 4전극 구조의 PDP에서의 유지 방전 구동에서의 고정 전위 방식과 좁은 펄스 방식에 대해서 나타내는 설명도이고, (a)는 고정 전위 방식의 경우를 나타내고, (b)는 좁은 펄스 방식의 경우를 나타내며, (c)는 상기 2개의 방식의 특징에 대해서 정리한 표.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일부에는 원칙적으로 동일한 부호를 붙이고, 그 반복적인 설명은 생략한다. 도 1∼도 9는 본 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
<전제 기술>
우선, 본 실시예와의 비교를 위해, 전제 기술 구성인, 3전극 구조 및 4전극 구조의 각 PDP에 대해서 이하 설명한다. 도 1의 (a), (b)는 PDP에서의 4전극 구조와 3전극 구조를 비교하는 것이다. 기판 면에서 셀 단위에 대응한 일부 영역을 나타내고 있다. 도 1의 (a)는 4전극 구조의 PDP의 일례를 나타낸다. 본 실시예의 PDP도 이러한 구조이다. 도 1의 (b)는 3전극 구조의 PDP의 일례를 나타낸다.
도 1의 (b)에 나타낸 종래의 3전극 구조의 PDP에서는, 전면(前面) 기판에 유지 방전을 위한 X, Y전극을 평행하게 갖고, 배면(背面) 기판에 교차하도록 어드레스 전극(4)을 갖는다. 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 고(高)발광 효율을 실현하기 위한 4전극 구조의 PDP의 일례로서는, 도 1의 (b)에 나타낸 3전극 구조의 PDP에 서의 X, Y전극 사이에 Z전극을 더 설치한 구조를 들 수 있다.
또한, 도 2는 4전극 구조의 PDP의 셀 단위의 일부를 나타내는 분해 사시도이다. 이 구조는 Z전극 이외에서는 3전극 구조의 PDP에서도 동일하다. 본 실시예에서의 PDP도 이 구조이다.
<3전극형 PDP>
도 1의 (b)에 있어서, PDP의 전면 기판에서, 횡방향으로, 복수의 X전극 및 Y전극이 거의 평행하게 배치되어 있다. 또한, PDP의 배면 기판에서, 종방향으로, 복수의 어드레스 전극(4)이 X, Y전극과 교차하도록 배치되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 기판의 사이에서, 횡방향으로 셀을 구분하는 종방향 스트라이프 형상으로 복수의 리브(rib)(5)가 설치되어 있다. 또한, 마찬가지로 종방향으로 셀을 구분하도록 리브를 설치한 격자(格子) 형상의 형태도 가능하다. 리브(5)에 의해 구분된 각 영역에는, 형광체층이 도포되고, R, G, B의 각 색의 셀이 서브픽셀로서 구성되며, 그들 서브픽셀의 세트(set)에 의해 픽셀이 구성된다.
X전극은 X금속 전극(버스 전극이라고도 함)(1a)과 그것에 중첩되도록 접속되는 X투명 전극(방전 전극이라고도 함)(1b)으로 이루어진다. 또한, Y전극은 X전극과 마찬가지로, Y금속 전극(2a)과 Y투명 전극(2b)으로 이루어진다. Y전극은 주사 전극으로서 기능한다. 어드레스 동작으로서, 어드레스 전극(4)과 Y전극 사이의 대향 방전에 의해 표시 화면에서의 데이터 메모리가 행해진다. 그리고, 서스테인 동작으로서, XY 사이에서의 면(面) 방전에 의해, 표시 화면에서의 점등 대상 셀에서의 방전에 의한 발광이 행해진다.
X금속 전극(1a)이나 Y금속 전극(2a)은 구리 등으로 구성된다. X투명 전극(1b)이나 Y투명 전극(2b)은 ITO(산화인듐주석)층막 등으로 구성된다. 각 투명 전극(1b, 2b)은, 일례로서, 도시한 바와 같은 T형(또는 I형)의 형상을 채용한다. XY 사이에서, 각 투명 전극(1b, 2b)은 그 외의 전극과 대향하는 에지(edge)가 각 금속 전극(1a, 2a)의 라인으로부터 셀 내 방향으로 돌출하는 형상이다.
또한, 이러한 투명 전극(1b, 2b)을 Xi―Yi 전극 사이(정(正)슬릿)에만 설치한 형태(통상 방식)뿐만 아니라, Yi―Xi +1 사이(역(逆)슬릿)에도 동일하게 설치한 소위 ALIS 방식에 대응한 형태도 가능하다.
g0는 XY 사이의 방전을 위한 간격(갭(gap))이고, X, Y의 각 투명 전극(1b, 2b)의 에지 사이의 거리이다. 일반적으로, XY 사이 갭(g0)이 짧을수록 유지 방전 전압(Vs)이 낮아 전력 효율이 좋아지지만 셀 발광 효율이 나빠지고, 반대로 g0가 길수록 셀 발광 효율이 좋아지지만 Vs가 높아 전력 효율이 나빠진다.
<4전극형 PDP>
도 1의 (a)에 있어서, PDP의 전면 기판에서, 횡방향으로, 복수의 X 및 Y전극이 거의 평행하게 배치되어 있다. 또한, 각 X 및 Y전극의 사이(Xi―Yi)에 Z전극(Zi)을 갖는다. 또한, PDP의 배면 기판에서, 종방향으로, 복수의 어드레스 전극(4)이 상기 각 전극(X, Y, Z)과 교차하도록 배치되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 기판의 사이에서, 도 1의 (b)와 마찬가지로, 복수의 리브(5)가 설치되어 있고, 리브(5)에 의해 구분된 각 영역에는, 도 2와 같이 형광체층(6)이 도포되고, R, G, B 의 각 색의 셀이 서브픽셀로서 구성되며, 이들 서브픽셀의 세트에 의해 픽셀이 구성된다.
X전극은 X금속 전극(1a)과 거기에 접속되는 X투명 전극(1b)으로 이루어진다. 또한, Y전극은 X전극과 마찬가지로, Y금속 전극(2a)과 Y투명 전극(2b)으로 이루어진다. 또한, XY 사이에 배치되는 Z전극은 Z금속 전극(3a)과, 거기에 접속되는 Z투명 전극(3b)으로 이루어진다. Z투명 전극(3b)은 X, Y의 투명 전극(1b, 2b)과 동일하게, 인접 전극으로의 돌출 부분을 갖는다. Z투명 전극(3b)의 에지와, X투명 전극(1a) 및 Y투명 전극(2a)의 에지가 평행하게 대향하고 있다. 셀에서의 Z투명 전극(3b)의 돌출 부분은 예를 들어, 직사각형 형상이다.
3전극 구조의 PDP와 동일하게, 어드레스 동작이 행해진다. 또한, 서스테인 동작도 기본적으로 동일하게 행해지지만, 4전극 구조의 경우, XY 사이의 유지 방전에 있어서, 우선, XZ 사이 또는 YZ 사이의 좁은 갭에서, 트리거(trigger)로 되는 방전이 행해지고, 다음으로 XY 사이의 긴 갭에서 주(主)방전으로 이행하는 구조이다. 셀의 발광 효율을 좋게 하기 위해 XY 사이 갭(g1)이 넓게 확보되는 동시에, Z전극을 설치하여 상기 트리거 방전에 의해 전력 효율을 좋게 하고 있다.
Z금속 전극(3a)은 구리 등으로 구성된다. Z투명 전극(3b)은 ITO층막 등으로 구성된다. X, Y의 각 투명 전극(1b, 2b)은 일례로서 T형의 형상을 채용하고, Z투명 전극(3b)은 일례로서, 도시한 바와 같은 직사각형 형상을 채용한다. XY 사이에서, X, Y의 각 투명 전극(1b, 2b)은 그 에지가 셀 내측(內側)의 Z투명 전극(3b)을 향하여 돌출하는 구조이다. Z투명 전극(3b)은 그 에지가 Z금속 전극(3a)의 라인으 로부터 셀 외측(外側) 방향, 즉 X, Y전극을 향하여 돌출하는 구조이다. X, Y, Z의 각 투명 전극의 대향하는 에지는 평행이다.
또한, Yi-Xi +1 사이(역슬릿)에, 마찬가지로 투명 전극(1b, 2b)을 설치하고, Z전극을 더 설치한, 소위 ALIS방식에 대응한 형태도 가능하다.
g1은 XY 사이의 긴 갭이고, X, Y의 각 투명 전극(1b, 2b)의 에지 사이의 거리이다. 또한, g2는 XZ 사이의 좁은 갭이고, X, Z의 각 투명 전극(1b, 3b)의 에지 사이의 거리이다. 또한, g3는 YZ 사이의 좁은 갭이고, Y, Z의 각 투명 전극(2b, 3b)의 에지 사이의 거리이다.
<PDP>
도 2의 구성은 본 실시예에서의 PDP(10)의 전면 기판 측과 배면 기판 측의 접합 전의 구성을 나타내고, 도 1의 (a)의 구성과 대응하고 있다.
전면 기판(11) 상(上)에서, 상기 X, Z, Y전극 및 그들 전극을 덮는 유전체층(13) 및 보호층(14)이 형성된다. 표시 전극으로서, 전면 기판(11) 위에, X전극을 구성하는 X투명 전극(1b)과 X금속 전극(1a), Y전극을 구성하는 Y투명 전극(2b)과 Y금속 전극(2a), 및 Z전극을 구성하는 Z투명 전극(3b)과 Z금속 전극(3a)이 동일층에 입체적으로 형성된다.
또한, 제 1 기판에서 Z전극이 실장되는 층에 대해서는 예를 들어, X, Y전극과 동일층으로 하는 이외에도 다른 층으로 하는 형태도 가능하다.
배면 기판(12) 상에서, 복수의 어드레스 전극(4) 및 그것을 덮는 유전체 층(15)이 실장된다. 또한, 배면 기판(12) 상부이고, 전면 기판(11)과 배면 기판(12)의 사이에서, PDP(10)의 패널 면 횡방향을 셀에 대응하여 구분하는 복수의 리브(5)가 형성된다. 각 리브(5)에 의해 구분된 공간에, 예를 들어, R, G, B의 각 색의 서브픽셀에 대응한 각 색의 형광체층(6a, 6b, 6c)이 도포된다. 상기 전면 기판(11)과 배면 기판(12)이 대향하도록 접합되고, 그 공간에서 배기(排氣) 및 방전 가스가 봉입(封入)되어 밀봉됨으로써, PDP(10)가 구성된다.
또한, 상기 PDP(10)와, 제어 회로, 구동 회로로 이루어지는 IC칩을 실장한 플렉시블 배선 기판을 포함하는 드라이버 모듈, 섀시(chassis) 등이 접속됨으로써, 플라스마 디스플레이 장치가 구성된다.
상기 4전극 구조의 PDP의 형태에서 유지 방전의 구조는 이하와 같다. 유지 방전에서의 트리거 방전으로서, Z전극과 X전극(또는 Y전극)의 사이에 전압을 인가하고, 가스 전리(電離) 프로세스를 발생시켜, 미리 셀 공간 내의 전하 밀도를 증가시킨다. 이 전리 프로세스에 의해, 다음에 이어서, XY 사이의 긴 갭 방전을 저전압(Vs)에서 안정적으로 발생시킬 수 있다.
상기 XY 사이의 긴 갭 방전을 저전압(즉, 전자 온도가 낮은)에서 발생시킬 수 있으면, 양광주(陽光柱) 영역의 발광을 이용할 수 있고, 여기(勵起) 에너지의 손실이 적으며, 발광 효율이 향상된다. 이와 같이, 4전극 구조의 PDP에 의한 고발광 효율화의 포인트는 상기 긴 갭 방전을 저전압에서 발생시키는 것이다.
상기 4전극 구조의 PDP에서의 Z전극에 대한 유지 방전 구동 방법으로서, 이하에 나타내는 바와 같은 두 가지를 들 수 있다. 도 9는 전제 기술로서 그 2개의 방식에 대해서 나타내고, 도 9의 (a)는 좁은 펄스 방식, 도 9의 (b)는 고정 전위 방식을 나타낸다. 본 실시예의 PDP 모듈은 이들 방식을 사용한다. 각 방식에 대해서 이하 설명한다. 도 9의 (a), (b)에서는, 유지 방전 구동의 1주기분의 구동 파형 및 방전 발광을 나타내고 있다. 또한, 도 9의 (c)에서는, 그들 2개의 방식의 특징을 정리하고 있다.
<고정 전위 방식(제 1 방법)>
도 9의 (a)에 나타낸 고정 전위 방식은 Z전극의 전위를 고정한 그대로, X, Y전극에 서스테인 펄스(즉, 유지 방전 구동용의 교호(交互) 펄스)를 부여한다. 이에 따라, 우선 XZ 사이(또는 YZ 사이)의 좁은 갭에서 트리거로 되는 방전이 일어나기 시작하고, XY 사이의 긴 갭 방전으로 발전한다. 따라서, Z전극을 갖지 않는 긴 갭 3전극 구조의 PDP의 경우보다도 낮은 전압(Vs)에서 긴 갭 방전을 발생시킬 수 있다.
서스테인 기간에서, 어드레스 전극 A(4)에서는, 어드레스 기간에서 구동되기 때문에 고정 전위이다. X와 Y전극에서는, 서로 역상(逆相)으로 되는 서스테인 펄스가 인가된다. Z전극은 고정 전위이다. 각 전극으로의 구동에 의해, P로 나타낸 방전 발광이 일어난다.
<좁은 펄스 방식(제 2 방법)>
도 9의 (b)에 나타낸 좁은 펄스 방식은 Z전극에 대해, 적절한 타이밍으로, 좁은 펄스, 즉 Hi 전압 시의 시간 폭이 짧은 펄스를 부여함으로써, 낮은 전압(Vs)에서 긴 갭 방전을 발생시킬 수 있다. 또한, 이 좁은 펄스 방식에서의 방전에서 는, Z전극에 인가되는 펄스의 상승/하강, XY 사이의 서스테인 펄스의 상승의 전압 변화를 받아, 다단(多段)적인 방전 프로세스를 거친다. P로 나타낸 바와 같이, 긴 갭 방전을 포함하고, 낮은 전압(Vs) 또한 저(低)순차 방전 전류에서 다단적으로 방전이 지속되기 때문에, 동일한 길이 갭 방전에서도, 고정 전위 방식보다도 좁은 펄스 방식쪽이 에너지 이용 효율이 더 높은 방전을 실현할 수 있다. 다만, 좁은 펄스 방식에서는, Z전극에 펄스를 인가하기 때문에, 그만큼, 고정 전위 방식보다도, 구동을 위한 무효 전력이 증가하게 된다.
좁은 펄스 방식은 PDP 화면의 표시 영상에서의 표시 부하율이 크고, APC(자동 전력 제어) 등의 전력 제어의 동작에 의해 서스테인 수가 적어지는 경우, 즉 유지 방전계의 소비 전력의 대부분을 가스 방전 전력이 차지하고 있는 경우에, 휘도 향상의 효과가 크다. 상기 유지 방전계의 소비 전력은, 일반적으로, 가스 방전 전력과 무효 전력으로 이루어진다. 즉, <유지 방전계의 소비 전력(Ps)>=<표시 전극에서의 가스 방전 전력>+<무효 전력>으로 생각할 수 있다. 상기 가스 방전 전력은 표시 부하율에 의존한다. 상기 무효 전력은 회로가 펄스 인가 등에서 사용하는 전력이고, 서스테인 수에 비례한다.
또한, 상기 서스테인 수는 필드나 서브필드의 서스테인 기간에서의 서스테인 펄스의 인가 횟수(사이클 수) 또는 구동 주파수이다.
서브필드마다 구동 방식을 전환할 경우에는, 서브필드마다의 서스테인 수를 조정하여, 계조 제어할 필요가 있다.
상기 APC에 대해서 간단하게 설명한다. 기본적으로 표시 부하율이 높아짐에 따라 전력이 증가하지만, 높은 표시 부하율에 의해 전력이 지나치게 높아지면 문제가 된다. 따라서, APC에서는, 사용 전력의 리미트(limit)를 설정하여, 어떤 리미트로 되는 표시 부하율까지의 영역에서는 전력이 증가하지만, 그 이상의 영역에서는 전력이 일정하게 제한되도록, 회로에서의 전력을 제어하고 있다.
도 9의 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 각 방식의 특징을 상대적으로 비교하면, 고정 전위 방식에서는, 무효 전력은 작고, 방전 전력은 약간 크다는 특징을 갖는다. 좁은 펄스 방식에서는, 무효 전력은 약간 크고, 방전 전력은 작다는 특징을 갖는다.
<특성>
도 7의 (b)는 상기 2개의 방식에서의, 표시 부하율에 따른 전력(유지 방전계의 점등 전력)의 특성의 예측을 나타낸다. 예로서, 서스테인 수의 상한값을 1500 사이클, 서스테인계 전력(Ps)의 상한값을 240W로 설정했다. 실선은 고정 전위 방식, 파선은 좁은 펄스 방식의 경우이다. 좁은 펄스 방식의 경우에는, 전체 표시 부하율 영역에 걸쳐, 전력이 거의 일정하다. 고정 전위 방식의 경우에 있어서, 표시 부하율이 약 10%까지의 영역(r1)에서는, 유지 방전계의 전력(Ps)[W]이 비례적으로 증가하지만, 그 이상의 영역(r2)에서는, 전력(Ps)이 리미트로 되는 거의 일정한 약 240W 이하로 되도록, APC에 의한 전력 제어를 행하고 있는 것을 나타내고 있다.
도 7의 (a)는 상기 2개의 방식에서의, 표시 부하율에 따른 서스테인 수나 휘도의 특성의 예측을 나타낸다. 실선은 고정 전위 방식의 경우를 나타내고, 파선은 좁은 펄스 방식의 경우를 나타낸다. 또한, 고정 전위 방식에서 가는 실선의 쪽은 서스테인 수([사이클])를, 굵은 실선의 쪽은 휘도([cd/㎡])를 나타낸다. 좁은 펄스 방식에서는, 서스테인 1사이클당, 휘도 1cd/㎡이라고 가정하고, 그래프 중에 1개의 파선으로 서스테인 수와 휘도를 나타냈다.
고정 전위 방식에서, 표시 부하율이 어느 정도(예를 들어, 10%)까지의 영역(상기 r1)에서는, 서스테인 수는 일정하다. 어느 정도(예를 들어, 10%) 이상의 영역(상기 r2)에서는, 서스테인 수 및 휘도가 감소한다. 또한, 좁은 펄스 방식에 있어서, 표시 부하율에 따라, 서스테인 수 및 휘도가 감소한다.
표시 부하율의 영역 전체(0∼100%)에서, 크게 2개의 영역으로 구분할 수 있다(후술하는 도 6도 대응하고 있다). 특성으로서, 한쪽의 표시 부하율이 비교적 낮은 영역(R1)에서는, 무효 전력이 크고, 방전 전력(유지 방전계의 전력)이 작다고 말할 수 있다. 반대로, 다른 쪽의 표시 부하율이 비교적 높은 영역(R2)에서는, 무효 전력이 작고, 방전 전력이 크다고 말할 수 있다.
도 7의 (a)에서는, 표시 부하율이 약 20%인 부분에서, 고정 전위 방식과 좁은 펄스 방식에서의 각 휘도의 크기가 역전(逆轉)하고 있다. 즉, 이 약 20% 이하의 영역(R1)과 이상의 영역(R2)에서는, 휘도(발광 효율)의 점에서 효과적인 방식이 상이한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 이 표시 부하율 20%를 기준으로 하여, 표시 부하율 영역을 구분하여 설정한다.
(실시예 1)
이상을 근거로 하여 실시예 1의 구성을 설명한다. 실시예 1에서는, 컨트롤러에서 표시 부하율과, 표시 부하율 영역의 설정에 따라, 상기 2개의 방식을 전환 하거나 선택하여 드라이버를 제어한다. 드라이버로부터 PDP의 전극 그룹에 대하여, 상기 방식에 따른 펄스를 인가한다.
<PDP 모듈>
도 3은 본 실시예에서의 4전극 구조의 PDP 모듈의 구성으로서, 특히 PDP(10)의 전극과 드라이버 및 컨트롤러의 구성을 나타낸 도면이다. 본 PDP 모듈은 PDP(10), 각 전극의 구동 회로(17, 18, 19, 21), 컨트롤러(20) 등을 포함하는 로직(logic) 회로(100)를 갖는 구성이다.
PDP(10)의 상세 구성은 상기 도 2에 나타내져 있다. 전면 기판(11)에, 전극{X1∼Xm}, 전극{Y1∼Ym}을 갖는다. 배면 기판(12)에 어드레스 전극(A)(4)를 갖는다. 전극 수 m은 예를 들어, 1024이다. X, Y전극 사이에, 정(正)슬릿 측에서 Zo전극{Z1∼Zm}을 갖는다. 역(逆)슬릿 측에도 동일하게 Ze전극을 설치하는 형태가 가능하다.
각 구동 회로는 PDP(10)에서의 X전극, Y전극, 어드레스 전극(4)을 각각 구동하는, X구동 회로(17), Y구동 회로(18), 어드레스 구동 회로(19)를 갖고, 더하여, Z전극을 구동하기 위한 Z구동 회로(21)를 갖는다.
로직 회로(100)에서는, 표시 전체를 제어하는 컨트롤러(20)를 중심으로, 이들 구동 회로(17, 18, 19, 21)에 대해 제어 신호를 보내 구동 제어하고 있다. 로직 회로(100)는 컨트롤러(20), 데이터 변환 회로(72), 표시율 검출 회로(73)를 갖는다. 컨트롤러(20)는 예를 들어, X, Y, Z전극을 구동 제어하기 위한 IC, 및 어드레스 전극(4)을 구동 제어하기 위한 IC로 구성된다. 데이터 변환 회로(72)는 외부 로부터 입력되는 영상 데이터(D)를 바탕으로 필요한 데이터 변환 처리를 실시하여 표시용 데이터를 작성한다.
로직 회로(100)의 내부에서는, 표시율 검출 회로(73)에 의해, 외부로부터 입력되는 영상 데이터 또는 데이터 변환 회로(72)로부터의 표시용 데이터를 바탕으로 표시 부하율을 검출하거나 계산한다. 또한, 컨트롤러(20)에서는, 표시 부하율 영역이 미리 설정된다.
본 실시예에서는, 표시율 검출 회로(73)에서 검출한 표시 부하율의 값(s1)을 바탕으로, 컨트롤러(20)에서 그 표시 부하율의 영역을 판단하고, 서스테인 수 및 Z구동 펄스 폭 등을 계산하여, 이것에 의해, 각 구동 회로(17, 18, 19, 21)에 대해 제어 신호 등을 보내 PDP(10)에 대한 표시 구동을 제어한다. 특히, 컨트롤러(20)로부터 Z구동 회로(21)에 대하여, 표시 부하율에 따른 방식의 전환 제어 신호(s2)를 보낸다. 이에 따라 Z구동 회로(21)로부터 PDP(10)의 Z전극에 대한 구동의 방식을 고정 전위 방식과 좁은 펄스 방식으로 전환하여 구동한다.
X구동 회로(18)로부터, 전극 Xn(예를 들어, n=1∼1024)에 대하여 구동 가능하다. Y구동 회로(19)로부터, 전극 Yn(예를 들어, n=1∼1024)에 대하여 구동 가능하다. 또한, 어드레스 구동 회로(19)로부터, 어드레스 전극 Am(예를 들어, m=1∼1024×3)에 대하여 구동 가능하다.
Z구동 회로(21)는 PDP(10)의 Z전극에 대하여 상기 2개의 방식 중 어떤 구동도 가능한 회로 구성이다. Z구동 회로(21)로부터, Zo(홀수 전극)에서 나타내는 라 인에 의해, Xi―Yi 사이(정슬릿 측)의 전극 Zi(예를 들어, i=1∼1024)에 대하여 구동 가능하다. Zo 측에 있어서, {X1, Z1, Y1, A1}로 이루어지는 셀(C11)과 마찬가지로, 복수의 셀이 구성된다.
또한, Z구동 회로(21)로부터, Ze(짝수 전극)에서 나타내는 라인에 의해, Yi―Xi+1 사이(역슬릿)의 z전극에 대해서도 구동 가능하게 한 형태도 가능하다. Ze 측에서 Zo 측과 마찬가지로 복수의 셀이 구성 가능하다. 이에 따라, 홀수 라인과 짝수 라인에서 시간적으로 분할하여 표시를 행하는, 소위 인터레이스(interlace) 주사가 가능하다. 이하, 본 실시예에서의 PDP(10)는 Zo 측만을 실장한 형태로서 설명하지만, 본 실시예에서 나타내는 구동 제어 방법은 Zo, Ze의 양쪽을 실장한 형태에서도 마찬가지로 적용 가능하다.
Y전극은 주사 전극으로서 기능한다. 어드레스 동작 시에는, Y구동 회로(18)로부터 Y전극에 대해 주사 펄스가 차례로 인가되고, 거기에 동기(同期)하여, 어드레스 구동 회로(19)로부터 어드레스 전극(A)(4)에 대해 데이터 신호가 인가된다.
<구동 파형>
도 4, 도 5에 본 실시예의 PDP 모듈에서의 PDP(10)에 대한 구동 파형의 일례를 나타낸다. 도 4는 서브필드 분할 구성을 나타낸다. 도 5는 1서브필드의 구동 파형의 예(좁은 펄스 방식의 경우)를 나타낸다. 또한, PDP(10)의 표시 화면 전체 1프레임=1필드이다.
도 4에서, 상기 도 1의 (b)에 나타낸 일반적인 3전극 구조의 PDP와 마찬가지 로, 4전극 구조의 PDP(10)에 있어서, 1필드(FD)는 복수의 서브필드(SF1∼SFn)로 분할된다. 예를 들어, SF수 n=10이다. 각 SF의 점등/비점등에 의해 계조 제어가 행해진다. 각 SF는 리셋 기간(Tr), 어드레스 기간(Ta), 서스테인 기간(Ts)으로 이루어진다. 어드레스 기간(Ta)에서는, SF 전체에 데이터 메모리를 위한 하전(荷電)이 행해진다. 즉 표시 대상 셀이 액티브 상태로 된다. 서스테인 기간(Ts)에서는, X, Y, Z전극으로의 서스테인 펄스 인가에 의해 유지 방전이 행해지고, 액티브 상태의 셀에서 발광이 행해진다. 리셋 기간(Tr)에서는, 소정 펄스에 의해 SF 전체의 표시가 리셋된다. 계조 제어에 따라, 각 SF에서의 서스테인 기간(Ts)이 상이하다.
도 5에 나타낸 구동 파형은 상술한 좁은 펄스 방식의 사용 시의 표시 구동의 일례이다. 본 PDP 모듈에 있어서, X, Y전극 및 어드레스 전극(A)(4)에 대해서는, 종래의 3전극 구조의 PDP에 준한 구동 파형을 적용하고, Z전극에 대해서는, 리셋 기간(Tr) 및 어드레스 기간(Ta)에 대해서는, X전극과 동일한(동상(同相)) 구동 파형을 인가하고, 서스테인 기간(Ts)에서는, 좁은 펄스를 인가한다는 구성으로 구동하는 것이 가능하다. 본 제어에 의해, 상기 고정 전위 방식을 사용할 경우에는, Z전극 구동 파형의 서스테인 기간(Ts)에서 고정 전위로 변경한다.
<표시 부하율>
본 실시예의 PDP 모듈에서는, 로직 회로(100)의 표시율 검출 회로(73)에서, 필드에서의 각 서브필드의 표시 부하율(s1)을 검출한다. 그리고, 컨트롤러(20)에서, 검출된 표시 부하율(s1)의 영역의 구분(R1, R2)을 판단하여, 그 해당 영역(R1, R2)에 대응하여 2개의 방식을 전환한다. 2개의 방식 중 어느 하나에서 유지 방전 구동하기 위해, 컨트롤러(20)로부터 Z구동 회로(21)에 대하여, 선택되는 방식에 따른 전환 제어 신호(s2)를 부여한다. 그리고, Z구동 회로(21)로부터, PDP(10)의 Z전극에 대한 유지 방전 구동에서, 전환 제어 신호(s2)에 따른 펄스를 전환하여 구동한다. 즉, 컨트롤러(20)로부터, 고정 전위 방식이 지시된 경우에는, Z구동 회로(21)로부터 Z전극에 고정 전위를 부여하고, 좁은 펄스 방식이 지시된 경우에는, Z구동 회로(21)로부터 Z전극에 도 5와 같은 좁은 펄스를 적절한 타이밍으로 인가한다.
상술한 바와 같이, 고정 전위 방식과 좁은 펄스 방식에서는, 표시 부하율에 대한, 휘도나 소비 전력의 특성이 상이하다. 따라서, 상기 도 7에 나타낸 예에서는, 표시 부하율이 20% 미만인 영역(R1)에서는, Z전극―고정 전위 방식의 유지 방전 구동의 쪽이 고휘도를 얻을 수 있고, 20% 이상인 영역(R2)에서는, Z전극―좁은 펄스 방식의 유지 방전 구동의 쪽이 고휘도를 얻을 수 있다. 따라서, 영역(R1, R2)에 따라 상기 2개의 방식을 전환하도록 제어하면, 표시 부하율 영역 전체에서 종합적으로 고휘도를 얻을 수 있고, 소비 전력도 삭감된다.
또한, 본 PDP 모듈에서의 제어에 사용하는 표시 부하율로서, 예를 들어, 서브필드 단위의 표시 부하율과, 필드 단위의 표시 부하율의 2가지를 생각할 수 있다.
우선, 서브필드 단위의 표시 부하율은 1서브필드 내에서의 점등 셀의 비율이다. 서브필드(SFx)의 표시 부하율을 αx라고 한다. 1필드의 서브필드 수는 n이다.
다음으로, 필드 단위의 표시 부하율(APL)은 서브필드마다의 서스테인 기간(Ts)의 차이를 반영한 것이고, 이하와 같이 계산된다. 서브필드(SFx)마다, 그 서스테인 수를 sx, 휘도 가중을 wx, 서브필드 단위의 표시 부하율을 상기 αx로 한다. 다만, x는 1∼n을 취한다. 휘도 가중(w)에 대해서는, w1+······+wn=1이다. 여기서, 서브필드(SFx)의 휘도 가중(wx)에 대해서는 하기 (식 1)로 계산된다.
wx= sx/(s1+······+sn)…(식 1)
그리고, 필드 단위의 표시 부하율(APL)은 하기 (식 2)로 계산된다.
APL=α1·w1+α2·w2+······+αn·wn…(식 2)
필드 단위의 표시 부하율에 따라, 필드마다 서스테인 방식을 전환하는 방식보다도, 서브필드 단위의 표시 부하율에 따라, 서브필드마다 서스테인 방식을 전환하는 편이 휘도를 더 향상시킬 수 있다. 다만, 계조 표시를 위해, 서스테인 수의 SF 배분을 조정할 필요가 있다.
도 6은 본 실시예의 PDP 모듈에서의 방식 전환 제어 및 표시 부하율 영역 설정에 대해서 나타낸다. 상기 도 7을 고려하여, 상기 영역(R1, R2)의 2개의 표시 부하율의 영역이 설정된다. 본 제어에서는, 로직 회로(100) 내에서 입력 영상 데이터를 바탕으로 표시 부하율이 영역(R1) 내에 있다고 판단한 경우에는, 고정 전위 방식을 선택하고, 영역(R2) 내에 있다고 판단한 경우에는, 좁은 펄스 방식을 선택한다. 각 방식의 사용 시의 특성은 상기 도 7에서 나타내진다.
도 8은 상기 도 6의 제어 및 설정과는 상이한 설정 및 제어의 방법을 나타낸 다. 상기 도 6은 단순하게 저부하 영역(R1)과 고부하 영역(R2)의 2개로 구분한 경우이다. 이것에 한정되지 않고, 복수의 영역을 설정하여 단계적으로 제어하도록 할 수도 있다. 도 8에서는, 2개의 영역(R1, R2)에서 중복되는 중간적인 부하의 영역(R3)을 설치한 경우이다. 또는 중복되지 않는 중간적인 영역을 마찬가지로 설치할 수도 있다. 이 경우, 표시 부하율 영역 전체에서 3종류의 영역이 설정되게 된다.
상기 유지 방전 구동 제어에 있어서, 예를 들어, 영역(R3)에서는, 상기 2개의 방식 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것으로 한다. 예로서, 표시 부하율이 O∼50%인 영역(R1)과, 표시 부하율이 50∼100%인 영역(R2)과, 표시 부하율이 20∼50%인 영역(R3)이 설정되어 있다. 제어예는 이하와 같다. 영역(R2)에서 상기 좁은 펄스 방식을 사용하고 있고, 시간적인 표시에 따라 차례로, 표시 부하율이 50%로부터 20%로 내려가는 경향을 보인 것으로 한다. 이 단계에서는, 영역(R3)에서 상기 좁은 펄스 방식을 계속 사용한다. 그리고, 표시 부하율이 20% 이하인 영역(R1)으로 내려가면, 상기 고정 전위 방식으로 전환한다. 또한, 표시 부하율이 20%로부터 50%로 오르는 경향을 보이면, 여기서는 아직 영역(R3)에서 상기 고정 전위 방식을 계속 사용한다. 그리고, 표시 부하율이 50% 이상인 영역(R2)으로 오르면, 상기 좁은 펄스 방식으로 전환한다.
(실시예 2)
다음으로, 본 발명의 다른 실시예로서, 실시예 2를 설명한다. 상술한 좁은 펄스 방식은, 방전 매회마다, Z전극에 대한 좁은 펄스를 적용하는 것이었지만, 실 시예 2에서는, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식의 사용 시에서의 Z전극 구동 펄스(이하, Z펄스)의 인가 시에, 표시 부하율의 정도에 따라 Z펄스를 단계적으로 줄이도록 서스테인 수를 결정하여 구동한다.
예로서, Z구동 회로(21)로부터, 방전 1회 간격으로 Z펄스를 인가, 2회 간격으로 Z펄스를 인가하는 바와 같이, 표시 부하율의 감소에 따라, Z펄스를 단계적으로 줄이도록 서스테인 수를 결정하여 구동한다. 이것에 의해, 표시 부하율 영역 전체에서의 상기 2개의 영역(R1, R2)의 중간 영역(도 8에 나타내는 R3와 같은 영역)을 최적화하고, 휘도를 개선하는 효과를 예상할 수 있다.
(실시예 3)
다음으로, 본 발명의 실시예 3을 설명한다. 상기 실시예 2에서는, 표시 부하율의 감소에 대하여 Z펄스를 단계적으로 줄여 서스테인 수를 투입하는 예를 나타냈지만, 실시예 3에서는, 실시예 2와 마찬가지로 표시 부하율의 정도에 따라, Z펄스의 인가 횟수가 아니라 진폭 전압을 단계적으로 변화시킨다.
예로서, Z구동 회로(21)로부터, 표시 부하율의 감소에 대하여, Z펄스의 진폭 전압을 단계적으로 저하시키도록 구동 파형을 결정하여 구동한다. 이에 따라, 회로에서의 무효 전력을 저감하여, 서스테인 수를 투입, 즉 더 많은 서스테인 펄스를 인가할 수 있다.
(실시예 4)
다음으로, 본 발명의 실시예 4를 설명한다. 상기 Z전극에 대한 좁은 펄스 방식에 있어서, 높은 발광 효율을 얻기 위해서는, 인가 펄스의 세폭화(細幅化)가 필수로 된다. 종래기술로서, Z구동 회로(21)와 같은 구동 회로에 관하여, LC 공진 회로(LC 공진 전력 회수 회로)를 설치하는 구성이 있다.
Z펄스의 무효 전력이 큰 이유로서, Lo 전압 클램프가 있다. 클램프라는 것은 강제적 하강의 경우이다. 1개의 펄스의 시간 폭(주기)에 있어서, 좁은 폭일수록 발광 효율이 좋다. 따라서, 종래, 1개의 펄스의 도중에서 강제적으로 Lo 전압으로 하강하는 클램프 동작을 실행하고 있다. 그러나, 이 Lo 전압으로의 클램프의 실행 때문에, 소비 전력이 증가한다.
LC 공진 회로를 사용하여 Z전극에 대한 좁은 펄스를 발생시킬 경우, LC 공진 회로에서의 LC 공진으로 펄스 상승 후, 그대로 LC 공진으로 펄스가 하강하는 것을 기다려, Lo 전압으로 클램프하면, 전력 회수 효율이 좋고, 무효 전력의 증가를 억제할 수 있다. 그러나, Z펄스의 폭이 넓기 때문에, 발광 효율은 저하된다. 높은 발광 효율을 얻기 위해서는, 가는 펄스(반값 폭으로 300ns 정도)가 필요하지만, 그러기 위해서는 상기 Z펄스의 전력 회수 효율을 희생하여, 즉 무효 전력을 희생하여, 조기에 Lo 전압으로 클램프할 필요가 있다.
상기를 고려하여, 실시예 4에서는, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식 사용 시의 제어에 있어서, 표시 부하율의 감소에 따라, Lo 전압으로의 클램프의 타이밍을 서서히 늦추도록 제어한다. 이에 따라, 무효 전력을 저감함으로써, 서스테인 수를 투입하고, 저부하 시의 휘도를 개선할 수 있는 효과를 예상할 수 있다.
(실시예 5)
다음으로, 본 발명의 실시예 5를 설명한다. 4전극 구조의 PDP의 유지 방전 구동의 방법으로서는, Z전극에 대해 X전극(또는 Y전극)과 동일한 서스테인 펄스를 인가하는 방법(X―Z 동상 방식이라고 함)도 있다.
이 X―Z 동상 방식의 경우이면, 유지 방전의 거동(擧動)으로서는, Z전극과 X전극에서 전위가 일체로 되어 움직이는 것처럼 보이고, 즉 Z전극과 Y전극의 사이(YZ 사이 갭 g3)에서 유지 방전이 행해진다. 이것은 고효율인 긴 갭 방전(XY 사이 갭 g1에서의 방전)으로는 되지 않지만, 좁은 갭이기 때문에, 상기 고정 전위 방식보다는 낮은 전압(Vs)에서 방전을 발생시킬 수 있다. 또한, Z전극과 X전극 사이의 전극간 용량은 보이지 않기 때문에, 상기 좁은 펄스 방식과 같이 무효 전력이 증가하는 것은 아니다.
따라서, 실시예 5에서는, 상기 도 6에 나타낸 저부하 영역(R1)에서 X―Z 동상 방식의 유지 방전을 사용하고, 고부하 영역(R2)에서 Z전극에 대한 좁은 펄스 방식을 사용하도록, 전환 제어된다. 상기 X―Z 동상 방식과, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식은 고정 전위 방식보다도 낮은 전압(Vs)에서 구동할 수 있다. 따라서, 실시예 5에서의 방식의 조합에 의하면, 실시예 1보다도 낮은 전압(Vs)으로 설정할 수 있고, Z전극에 대한 좁은 펄스 방식의 발광 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 각 실시예에 의하면, PDP 모듈에서의 PDP(10)의 전극 그룹에 대한 구동, 특히 Z전극에 대한 유지 방전 구동의 방법의 전환의 제어에 의해, 표시 부하율 영역 전체에서의 휘도 및 소비 전력의 밸런스를 잡음으로써, 종합적인 PDP의 휘도 향상이나 소비 전력 삭감의 효과를 얻을 수 있다. 특히, 4전극 구조의 PDP(10)에서의 상술한 제어의 적용에 있어서, 표시 부하율 영 역 전체에서, 고발광 효율의 긴 갭 방전을 충분한 횟수 발생시킬 수 있어 휘도를 향상할 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 4전극 구조의 패널을 갖는 디스플레이 장치 등에 이용 가능하다.

Claims (9)

  1. 대향하는 제 1 및 제 2 기판을 갖고, 그것들의 사이가 격벽으로 구획되어 형광체층을 갖고, 방전 가스가 봉입(封入)된 방전 공간이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널과, 상기 플라스마 디스플레이 패널에 형성되어 있는 전극 그룹을 구동하는 회로를 구비하는 플라스마 디스플레이 장치로서,
    상기 제 1 기판에는, 제 1 방향으로 거의 평행하게 번갈아 배치되는 복수의 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 배치되는 제 3 전극을 갖고,
    상기 제 2 기판에는, 제 2 방향으로 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극에 교차하도록 배치되는 제 4 전극을 가지며,
    상기 회로로부터의 상기 플라스마 디스플레이 패널의 전극 그룹에 대한 유지 방전 구동의 제어에 있어서, 표시 부하율에 따라, 복수 종류의 특성이 상이한 유지 방전 구동 펄스를 전환하여 사용하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로로부터 상기 플라스마 디스플레이 패널의 상기 제 3 전극에 대한 유지 방전 구동 펄스의 인가에서,
    상기 표시 부하율의 판단에 따라, 상기 표시 부하율이 낮은 경우에는, 고정 전위를 부여하는 제 1 방법을 선택하고, 상기 표시 부하율이 높은 경우에는, 좁은 펄스를 부여하는 제 2 방법을 선택하도록 전환하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 부하율의 영역 전체가 저(低)부하인 제 1 영역과 고(高)부하인 제 2 영역의 적어도 2개의 영역으로 구분하여 설정되고,
    상기 회로는 상기 표시 부하율이 상기 제 1 영역에 있는 경우에는, 상기 제 1 방법을 선택하고, 상기 제 2 영역에 있는 경우에는, 상기 제 2 방법을 선택하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 부하율의 영역 전체에서, 상기 제 1 영역과, 상기 제 2 영역과, 그들 영역의 사이 또는 중복되는 영역에 있는 제 3 영역이 구분하여 설정되고,
    상기 회로는 상기 표시 부하율이 상기 제 3 영역에 있는 경우에는, 상기 제 1 또는 제 2 방법 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 부하율의 영역 전체가 저부하인 제 1 영역과 고부하인 제 2 영역의 적어도 2개의 영역으로 구분하여 설정되고,
    상기 회로는 상기 표시 부하율이 상기 제 1 영역에 있는 경우에는, 상기 제 1 방법을 선택하고, 상기 제 2 영역에 있는 경우에는, 상기 제 1 및 제 3 전극에서 동상(同相)으로 하는 방법을 선택하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 서스테인 기간에서, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이의 유지 방전 구동 펄스의 인가 횟수에 대한 제 3 전극의 구동 펄스의 인가 횟수의 비율을, 상기 표시 부하율이 낮아짐에 따라 단계적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 서스테인 기간에서, 상기 제 3 전극의 구동 펄스의 진폭 전압을, 상기 표시 부하율이 낮아짐에 따라 단계적으로 낮게 하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 제 3 전극에 대한 LC 공진 회로를 갖고, 상기 표시 부하율이 낮아짐에 따라, 상기 LC 공진 회로에서의 공진 펄스의 인가 후 전압의 클램프의 스위치 타이밍을 느리게 하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 표시 영상의 서브필드의 표시 부하율을 검출 또는 계산하고,
    상기 서브필드의 표시 부하율에 따라, 상기 서브필드마다 상기 유지 방전 구동 펄스를 전환하여 사용하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
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