KR20090056964A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서, 1필드 기간 내에 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 마련하고, 상기 유지 기간에는, 상기 주사 전극에 기준이 되는 제 1 유지 펄스와, 상기 제 1 유지 펄스보다 상승을 급준하게 하고 또한 상기 제 1 유지 펄스보다 하강을 완만하게 한 제 2 유지 펄스의 적어도 2종류의 유지 펄스를 인가한다. 상기 제 2 유지 펄스는, 상기 유지 기간의 최후에 베이스 전위로부터 소정 전위(Vers)를 향하여 상승하여 상기 소정 전위(Vers)에 도달하면 즉시 강하시키는 소거 램프 파형의 직전에, 소정 횟수 연속하여 인가된다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD FOR PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은, 벽걸이 텔레비전이나 대형 모니터에 이용되는 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기함)로서 대표적인 교류면 방전형 패널은, 대향 배치된 전면판과 배면판 사이에 다수의 방전셀이 형성되어 있다. 전면판은, 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 전면 유리 기판상에 서로 평행하게 복수쌍 형성되고, 그들 표시 전극쌍을 덮도록 유전체층 및 보호층이 형성되어 있다. 배면판은, 배면 유리 기판상에 복수의 평행한 데이터 전극과, 그들을 덮도록 유전체층과, 또한 그 위에 데이터 전극과 평행하게 복수의 격벽이 각각 형성되고, 유전체층의 표면과 격벽의 측면에 형광체층이 형성되어 있다. 그리고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록 전면판과 배면판이 대향 배치되어 밀봉되고, 내부의 방전 공간에는, 예컨대, 분압비 5%의 크세논을 포함하는 방전 가스가 봉입되어 있다. 여기서 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대 향하는 부분에 방전셀이 형성된다. 이러한 구성의 패널에 있어서, 각 방전셀 내에서 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색의 형광체를 여기 발광시켜 컬러 표시를 행하고 있다.
패널을 구동하는 방법으로서는, 서브필드법, 즉, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할한 뒤에, 발광시킬 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다.
각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다. 초기화 기간에는 초기화 방전을 발생하고, 계속되는 기입 동작에 필요한 벽전하를 각 전극상에 형성하고 또한, 기입 방전을 안정하게 발생시키기 위한 프라이밍 입자(방전을 위한 기폭제=여기 입자)를 발생시킨다. 기입 기간에는, 표시를 행해야할 방전셀에 선택적으로 기입 펄스 전압을 인가하여 기입 방전을 발생시켜 벽전하를 형성한다(이하, 이 동작을 「기입」이라고도 적음). 그리고 유지 기간에는, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 유지 펄스 전압을 인가하고, 기입 방전을 일으킨 방전셀에서 유지 방전을 발생시켜, 대응하는 방전셀의 형광체층을 발광시킴으로써 화상 표시를 행한다.
또한, 서브필드법 중에서도, 완만하게 변화하는 전압 파형을 이용하여 초기화 방전을 행하고, 유지 방전을 행한 방전셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 더 행함으로써, 계조 표시에 관계하지 않는 발광을 가능한 한 줄여 콘트라스트비를 향상시킨 구동 방법이 개시되어 있다.
구체적으로는, 복수의 서브필드 중, 하나의 서브필드의 초기화 기간에 있어 서는 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에 있어서는 직전의 유지 기간에서 유지 방전을 행한 방전셀에만 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행한다. 이와 같이 구동함으로써, 화상의 표시에 관계가 없는 발광에 의존하여 변화하는 흑표시 영역의 휘도(이하, 「흑휘도」라고 약기함)는 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 미약 발광만이 되어, 콘트라스트가 높은 화상 표시가 가능해진다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
또한, 상술한 특허 문헌 1에는, 유지 기간에 있어서의 최후의 유지 펄스의 펄스폭을 다른 유지 펄스의 펄스폭보다도 짧게 하여, 표시 전극쌍 사이의 벽전하에 의한 전위차를 완화하는, 이른바, 세폭 소거 방전에 대해서도 기재되어 있다. 이 세폭 소거 방전에 의해, 계속되는 서브필드의 기입 기간에 있어서의 기입 동작을 안정시켜, 콘트라스트비가 높은 플라즈마 디스플레이 장치를 실현할 수 있다.
최근, 패널의 고해상도화에 동반하여 방전셀의 한층 더한 미세화가 진행되고 있다. 이 미세화된 방전셀에서는, 벽전하를 잃는 전하 결손이라고 불리는 현상이 생기기 쉬운 것이 확인되어 있다. 이 전하 결손이 발생하면, 방전 불량이 발생하여 화상 표시 품질을 열화시키거나, 혹은, 방전의 발생에 필요한 인가 전압을 상승시키거나 하는 등의 문제가 생긴다.
전하 결손이 발생하는 주된 원인의 하나로 기입 동작시의 방전 격차가 있다. 예컨대, 기입 동작시의 방전 격차가 크고, 기입 방전이 강하게 발생하여버리면, 발광시킬 방전셀과 비발광의 방전셀이 인접한 곳에서, 발광시킬 방전셀이 비발광의 방전셀로부터 벽전하를 빼앗아버리는 경우가 있어, 전하 결손이 발생한다.
따라서, 기입 방전을 가능한 한 안정하게 발생시키는 것이, 전하 결손을 방지하기 위해서는 중요하다.
한편, 최근에는 패널의 한층 더한 대화면화, 고해상도화가 진행되고 있고, 그에 동반하여 패널의 구동 임피던스는 증대하는 경향에 있다. 그리고, 구동 임피던스가 증대하면, 패널의 구동 회로로부터 발생되는 구동 파형에 링잉 등의 파형 왜곡이 생기기 쉬워진다. 상술한 세폭 소거 방전은, 계속되는 서브필드의 기입 동작을 안정시키는 것을 목적으로 한 것이지만, 예컨대, 이 세폭 소거 방전을 발생시키기 위한 구동 파형에 파형 왜곡이 생기면, 세폭 소거 방전 그 자체가 강하게 발생하여버릴 우려가 있다. 그와 같은 경우에는, 계속되는 기입 방전을 안정하게 발생시키는 것은 어렵다고 하는 과제가 있었다.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2000-242224 호 공보
본 발명의 패널의 구동 방법은, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 패널의 구동 방법이다. 그리고, 1필드 기간 내에 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 마련하고, 유지 기간에 있어서, 주사 전극 또는 유지 전극의 한쪽의 전극에는, 기준이 되는 제 1 유지 펄스와, 제 1 유지 펄스보다 상승을 급준하게 하고 또한 제 1 유지 펄스보다 하강을 완만하게 한 제 2 유지 펄스의 적어도 2종류의 유지 펄스를 인가하고 있다. 또한, 한쪽의 전극에 인가되는 구동 파형 전압은, 유지 기간에 있어서의 최후의 구동 파형 전압을 포함하고 또한, 최후의 구동 파형 전압의 직전에, 연속하여 배치된 소정의 수의 상기 제 2 유지 펄스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 대화면화, 고해상도화된 패널에 있어서도, 기입 방전을 안정하게 발생시킬 수 있어, 패널의 화상 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 패널의 구동 방법에서는, 최후의 구동 전압 파형은, 1필드 기간의 적어도 하나의 서브필드의 초기화 기간에 있어서의 제 1 경사 파형 전압보다 기울기가 급준하며, 또한 상승하는 파형 전압이 소정 전위에 도달하면 즉시 강하시키는 제 2 경사 파형 전압인 것을 특징으로 하더라도 좋다.
또한, 본 발명의 패널의 구동 방법에서는, 유지 펄스의 상승 또는 하강은, 표시 전극쌍의 전극간 용량과 인덕터를 공진시켜 행해지고, 제 2 유지 펄스의 하강 기간의 시간이, 전극간 용량과 인덕터의 공진 주기의 절반의 1.1배 이상 또한 공진 주기 미만인 것을 특징으로 하더라도 좋다.
또한, 본 발명의 패널의 구동 방법에서는, 제 1 경사 파형 전압, 제 2 경사 파형 전압 및 제 2 유지 펄스를 주사 전극에 인가하더라도 좋다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 동 패널의 전극 배열도,
도 3은 동 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 주사 전극 구동 회로의 회로도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 유지 전극 구동 회로의 회로도,
도 7은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 주사 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍차트,
도 8은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 전체 셀 초기화 기간의 주사 전극 구동 회로의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍차트,
도 9는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 구동 전압 파형의 다른 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 유지 펄스 파형의 개략을 나타내는 파형도,
도 11(a)는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 소거 램프 파형 전압의 직전에 발생시키는 유지 펄스의 모양을 나타내는 개략도이며, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 경우를 나타내는 도면,
도 11(b)는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 소거 램프 파형 전압의 직전에 발생시키는 유지 펄스의 모양을 나타내는 개략도이며, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 경우를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 13(a)는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 유지 펄스 파형의 개략을 나타내는 파형도이며, 점등률이 85% 이상인 경우를 나타내는 도면,
도 13(b)는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 유지 펄스 파형의 개략을 나타내는 파형도이며, 점등률이 85% 미만인 경우를 나타내는 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 플라즈마 디스플레이 장치 10 : 패널
21 : (유리제의) 전면판 22 : 주사 전극
23 : 유지 전극 24 : 표시 전극쌍
25, 33 : 유전체층 26 : 보호층
31 : 배면판 32 : 데이터 전극
34 : 격벽 35 : 형광체층
41 : 화상 신호 처리 회로 42 : 데이터 전극 구동 회로
43 : 주사 전극 구동 회로(구동 회로) 44 : 유지 전극 구동 회로
45 : 타이밍 발생 회로 48 : 점등률 검출 회로
50, 60 : 유지 펄스 발생 회로 51, 61 : 전력 회수 회로
52, 62 : 클램프 회로 53 : 초기화 파형 발생 회로
54 : 주사 펄스 발생 회로 55 : 제 1 미러 적분 회로
56 : 제 2 미러 적분 회로 57 : 제 3 미러 적분 회로
Q1, Q2, Q3, Q4, Q11, Q12, Q13, Q14, Q15, Q16, Q21, Q31, Q32, Q33, Q34, Q36, Q37, Q38, Q39, QH1~QHn, QL1~QLn : 스위칭 소자
C1, C10, C11, C12, C21, C30, C31 : 콘덴서
L1, L30 : 인덕터
D1, D2, D12, D13, D21, D31, D32, D33 : 다이오드
AG : 앤드게이트 CP : 비교기
R10, R11, R12, R13, R14 : 저항
이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면판(21)상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 그리고 주사 전극(22)과 유지 전극(23)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25)상에 보호층(26)이 형성되어 있다.
또한, 보호층(26)은, 방전셀에 있어서의 방전 개시 전압을 내리기 위해, 패널의 재료로서 사용 실적이 있고, 네온(Ne) 및 크세논(Xe) 가스를 봉입한 경우에 2 차 전자 방출 계수가 크고 내구성에 우수한 MgO를 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있다.
배면판(31)상에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 또한 그 위에 우물정자(井) 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33)상에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다.
이들 전면판(21)과 배면판(31)은, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치되고, 그 외주부가 유리 스플릿 등의 봉착재(封着材)에 의해 봉착되어 있다. 그리고, 내부의 방전 공간에는, 네온과 크세논의 혼합 가스가 방전 가스로서 봉입되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 발광 효율을 향상시키기 위해 크세논 분압을 약 10%로 한 방전 가스를 이용하고 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 구분되어 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전셀이 형성되어 있다. 그리고 이들 방전셀이 방전, 발광함으로써 화상이 표시된다.
또, 패널(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다. 또한, 방전 가스의 혼합 비율도 상술한 수치에 한정되는 것은 아니고, 그 밖의 혼합 비율이더라도 좋다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는, 행방향으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1~Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 하나의 데이터 전극 Dj(j=1~m)가 교차한 부분에 방전셀이 형성되어, 방전셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 또, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi는 서로 평행하게 쌍을 이루어 형성되어 있으므로, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn의 사이에 큰 전극간 용량 Cp가 존재한다.
다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작의 개요에 대하여 설명한다. 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치는, 서브필드법, 즉, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할하고, 서브필드마다 각 방전셀의 발광ㆍ비발광을 제어함으로써 계조 표시를 행한다. 각각의 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
각 서브필드에 있어서, 초기화 기간에는 초기화 방전을 발생하고, 계속되는 기입 방전에 필요한 벽전하를 각 전극상에 형성한다. 덧붙여, 방전 지연을 작게 하여 기입 방전을 안정하게 발생시키기 위한 프라이밍 입자(방전을 위한 기폭제=여기 입자)를 발생시킨다고 하는 작용을 갖는다. 이때의 초기화 동작에는, 모든 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작과, 직전의 서브필드에서 유지 방전을 행한 방전셀에서만 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 있다.
기입 기간에는, 후에 계속되는 유지 기간에 있어서 발광시켜야할 방전셀에서 선택적으로 기입 방전을 발생하여 벽전하를 형성한다. 그리고 유지 기간에는, 휘 도 가중치에 비례한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)에 교대로 인가하여, 기입 방전을 발생한 방전셀에서 유지 방전을 발생시켜 발광시킨다. 이때의 비례 정수를 「휘도 배율」이라고 부른다.
본 실시예에서는, 1필드를 10서브필드(제 1 SF, 제 2 SF, …, 제 10 SF)로 구성하고, 각 서브필드는 각각, 예컨대, (1, 2, 3, 6, 11, 18, 30, 44, 60, 80)의 휘도 가중치를 갖는 것으로 한다. 그리고, 제 1 SF의 초기화 기간에는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 제 2 SF~제 10 SF의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행하는 것으로 한다. 이에 따라, 화상의 표시에 관계가 없는 발광은 제 1 SF에서의 전체 셀 초기화 동작의 방전에 동반하는 발광만이 되고, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑표시 영역의 휘도인 흑휘도는 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 미약 발광만이 되어, 콘트라스트가 높은 화상 표시가 가능해진다. 또한, 각 서브필드의 유지 기간에 있어서는, 각각의 서브필드의 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)의 각각에 인가한다.
그러나, 본 실시예는, 서브필드수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상기의 값에 한정되는 것이 아니고, 또한, 화상 신호 등에 근거하여 서브필드 구성을 전환하는 구성이더라도 좋다.
또, 본 실시예에서는, 유지 기간의 최후에 경사 파형 전압을 발생시키고 있고, 이에 따라, 계속되는 서브필드의 기입 기간에 있어서의 기입 동작을 안정시키고 있다. 이하, 우선 구동 전압 파형의 개요에 대하여 설명하고, 계속해서 구동 회로의 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다. 도 3에는, 2개의 서브필드의 구동 전압 파형, 즉, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드(이하, 「전체 셀 초기화 서브필드」라고 호칭함)와, 선택 초기화 동작을 행하는 서브필드(이하, 「선택 초기화 서브필드」라고 호칭함)를 나타내고 있다. 그리고, 다른 서브필드에 있어서의 구동 전압 파형도 거의 같다. 또한, 이하에 있어서의 주사 전극 SCi, 유지 전극 SUi, 데이터 전극 Dk는, 각 전극 중에서 화상 데이터에 근거하여 선택된 전극을 나타낸다.
우선, 전체 셀 초기화 서브필드인 제 1 SF에 대하여 설명한다.
제 1 SF의 초기화 기간 전반부에는, 데이터 전극 D1~Dm, 유지 전극 SU1~SUn에는, 각각 0(V)을 인가한다. 또한, 주사 전극 SC1~SCn에는, 완만하게 상승하는 제 1 경사 파형 전압(이하, 「상향 램프 파형 전압」이라고 호칭함)을 인가한다. 이 상향 램프 파형 전압은, 전압 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn의 전압차가 방전 개시 전압 이하가 되는 전압 Vi1로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi2를 향하여, 완만하게 상승하는 전압이다.
또, 본 실시예에서는, 이 상향 램프 파형 전압을 약 1.3V/㎲의 기울기로 하여 발생시키고 있다.
이 상향 램프 파형 전압이 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn, 주사 전극 SC1~SCn과 데이터 전극 D1~Dm의 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 지속하여 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1~SCn 상부에 부의 벽전압이 축적되고 또한, 데이터 전극 D1~Dm 상부 및 유지 전극 SU1~SUn 상부에는 정의 벽전압 이 축적된다. 이 전극 상부의 벽전압이란, 전극을 덮는 유전체층상, 보호층상, 형광체층상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.
초기화 기간 후반부에는, 유지 전극 SU1~SUn에는 정의 전압 Ve1을 인가하고, 데이터 전극 D1~Dm에는 0(V)을 인가한다. 또한, 주사 전극 SC1~SCn에는, 완만하게 하강하는 경사 파형 전압(이하, 「하강 램프 파형 전압」이라고 호칭함)을 인가한다. 이 하강 램프 파형 전압은, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn의 전압차가 방전 개시 전압 이하가 되는 전압 Vi3으로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi4를 향하여, 완만하게 하강하는 전압이다. 이 동안에, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn, 및 주사 전극 SC1~SCn과 데이터 전극 D1~Dm의 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 지속하여 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1~SCn 상부의 부의 벽전압 및 유지 전극 SU1~SUn 상부의 정의 벽전압이 약해져, 데이터 전극 D1~Dm 상부의 정의 벽전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 이상에 의해, 모든 방전셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 전체 셀 초기화 동작이 종료된다.
또, 도 3의 제 2 SF의 초기화 기간에 나타낸 바와 같이, 초기화 기간의 전반부를 생략한 구동 전압 파형을 각 전극에 인가하더라도 좋다. 즉, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve1을, 데이터 전극 D1~Dm에 0(V)을 각각 인가하고, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vi3'로부터 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 하강 램프 파형 전압을 인가한다. 이에 따라 앞의 서브필드의 유지 기간에서 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생하여, 주사 전극 SCi 상부 및 유지 전극 SUi 상부의 벽전압이 약해진다. 또한 직전의 유지 방전에 의해 데이터 전극 Dk(k=1~m) 상부에 충분한 정의 벽전압이 축적되어 있는 방전셀에서는, 이 벽전압이 과잉인 부분이 방전되어 기입 동작에 적합한 벽전압으로 조정된다. 한편, 앞의 서브필드에서 유지 방전을 일으키지 않은 방전셀에 대해서는 방전하는 일은 없고, 앞의 서브필드의 초기화 기간 종료시에 있어서의 벽전하가 그대로 유지된다. 이와 같이 전반부를 생략한 초기화 동작은, 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 동작을 행한 방전셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 선택 초기화 동작이 된다.
계속되는 기입 기간에는, 우선 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve2를, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vc를 인가한다.
그리고, 1행째의 주사 전극 SC1에 부의 주사 펄스 전압 Va를 인가하고 또한, 데이터 전극 D1~Dm 중 1행째에 발광시켜야할 방전셀의 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 정의 기입 펄스 전압 Vd를 인가한다. 이때 데이터 전극 Dk상과 주사 전극 SC1상의 교차부의 전압차는, 외부 인가 전압의 차 (Vd-Va)에 데이터 전극 Dk상의 벽전압과 주사 전극 SC1상의 벽전압의 차가 가산된 것이 되어 방전 개시 전압을 넘는다. 이에 따라, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 사이에 방전이 발생한다. 또한, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve2를 인가하고 있으므로, 유지 전극 SU1상과 주사 전극 SC1상의 전압차는, 외부 인가 전압의 차인 (Ve2-Va)에 유지 전극 SU1상의 벽전압과 주사 전극 SC1상의 벽전압의 차가 가산된 것이 된다. 이때, 전압 Ve2를, 방전 개시 전압을 약간 하회하는 정도의 전압치로 설정함으로써, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 사이를, 방전에는 이르지 않지만 방전이 발생하기 쉬운 상태로 할 수 있다. 이에 따라, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 사이에 발생하는 방전을 트리거로 하여, 데이터 전극 Dk와 교차하는 영역에 있는 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 사이에 방전을 발생시킬 수 있다. 이렇게 하여, 발광시켜야할 방전셀에 기입 방전이 일어나, 주사 전극 SC1상에 정의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SU1상에 부의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 Dk상에도 부의 벽전압이 축적된다.
이렇게 하여, 1행째에 발광시켜야할 방전셀에서 기입 방전을 일으켜 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작이 행해진다. 한편, 기입 펄스 전압 Vd를 인가하지 않은 데이터 전극 D1~Dm과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 넘지 않으므로, 기입 방전은 발생하지 않는다. 이상의 기입 동작을 n행째의 방전셀에 이를 때까지 행하여, 기입 기간이 종료된다.
계속되는 유지 기간에는, 우선 주사 전극 SC1~SCn에 정의 유지 펄스 전압 Vs를 인가하고 또한 유지 전극 SU1~SUn에 베이스 전위가 되는 접지 전위, 즉, 0(V)을 인가한다. 그렇게 하면 기입 방전을 일으킨 방전셀에서는, 주사 전극 SCi상과 유지 전극 SUi상의 전압차가 유지 펄스 전압 Vs에 주사 전극 SCi상의 벽전압과 유지 전극 SUi상의 벽전압의 차가 가산된 것이 되어 방전 개시 전압을 넘는다.
그리고, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 사이에 유지 방전이 일어나고, 이때 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 그리고 주사 전극 SCi상에 부의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi상에 정의 벽전압이 축적된다. 또한 데이터 전극 Dk상에도 정의 벽전압이 축적된다. 기입 기간에 있어서 기입 방전이 일어나지 않은 방전셀에서는 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화 기간의 종료시에 있어서의 벽전압이 유지된다.
계속해서, 주사 전극 SC1~SCn에는 베이스 전위가 되는 0(V)을, 유지 전극 SU1~SUn에는 유지 펄스 전압 Vs를 각각 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는, 유지 전극 SUi상과 주사 전극 SCi상의 전압차가 방전 개시 전압을 넘으므로 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이에 유지 방전이 일어나, 유지 전극 SUi상에 부의 벽전압이 축적되고 주사 전극 SCi상에 정의 벽전압이 축적된다. 이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn에 교대로 휘도 가중치에 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극쌍(24)의 전극간에 전위차를 부여함으로써, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 일으킨 방전셀에서 유지 방전이 계속하여 행해진다.
그리고, 유지 기간의 최후에는, 주사 전극 SC1~SCn에, 베이스 전위가 되는 0(V)으로부터 전압 Vers를 향하여 완만하게 상승하는 제 2 경사 파형 전압(이하, 「소거 램프 파형 전압」이라고 호칭함)을 인가한다. 이에 따라, 미약한 방전을 지속하여 발생시켜, 데이터 전극 Dk상의 정의 벽전압을 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi상의 벽전압의 일부 또는 전부를 소거하고 있다.
구체적으로는, 유지 전극 SU1~SUn을 0(V)으로 되돌린 후, 베이스 전위가 되는 0(V)으로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vers를 향하여 상승하는 제 2 경사 파형 전압인 소거 램프 파형 전압을, 예컨대, 약 10V/㎲의 기울기로 발생시켜, 주사 전극 SC1~SCn에 인가한다. 여기서, 소거 램프 파형 전압은, 제 1 경사 파형 전압인 상향 램프 파형 전압보다 급준한 기울기이다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전셀의 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이에서 미약한 방전이 발생한 다. 그리고, 이 미약한 방전은, 주사 전극 SC1~SCn으로의 인가 전압이 상승하는 기간, 지속하여 발생한다. 그리고, 상승하는 전압이 소정 전위인 전압 Vers에 도달하면 즉시 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 전압을 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시킨다. 즉, 1필드 기간의 적어도 하나의 서브필드의 초기화 기간에 있어서는 완만하게 상승하는 제 1 경사 파형 전압을 발생시키고, 유지 기간의 최후에 있어 서는, 제 1 경사 파형 전압보다 기울기를 급준하게 하고, 또한 상승하는 파형 전압이 소정 전위에 도달하면 즉시 강하시키는 제 2 경사 파형 전압을 발생시키고 있다.
이때, 이 미약한 방전으로 발생한 하전 입자는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이의 전압차를 완화하도록, 항상 유지 전극 SUi상 및 주사 전극 SCi상에 벽전하가 되어 축적되어 간다. 이에 따라, 데이터 전극 Dk상의 정의 벽전하를 남긴 채로, 주사 전극 SC1~SCn상과 유지 전극 SU1~SUn상의 사이의 벽전압은, 주사 전극 SCi에 인가한 전압과 방전 개시 전압의 차, 즉, (전압 Vers-방전 개시 전압)의 정도까지 약해진다. 이하, 이 소거 램프 파형 전압에 의해 발생시키는 유지 기간의 최후의 방전을 「소거 방전」이라고 호칭한다.
또, 본 실시예에서는, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 전압이 전압 Vers에 도달하면, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키는 구성으로 하고 있다. 이것은, 상승하는 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 그 전압을 유지한 채로 하면, 다음 3개의 조건에 적합한 방전셀에서, 이상 방전이 발생하기 쉬운 것을 실험적으로 확인했기 때문이다. 즉,
(1) 자신이 비발광의 방전셀(그 서브필드에서 기입이 이루어지고 있지 않은 방전셀)이다.
(2) 인접셀이 발광시키는 방전셀(그 서브필드에서 기입이 이루어진 방전셀)이다.
(3) 자신이 직전의 서브필드에서 유지 방전을 발생했다.
이 이상 방전은, 계속되는 기입 기간에서의 오방전을 유발하므로, 가능한 한 발생시키지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그래서, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압을 발생시킬 때에, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키는 구성으로 하고 있다. 그 결과, 이 이상 방전의 발생을 방지하면서, 방전셀 내의 벽전압을 계속되는 기입 동작을 안정하게 행할 수 있도록 최적으로 조정하는 것이 가능하다.
계속되는 서브필드의 동작은, 유지 기간의 유지 펄스의 수를 제외하고 상술한 동작과 거의 같으므로 설명을 생략한다. 이상이, 본 실시예에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 개요이다.
또, 본 실시예에서는, 전압 Vers의 전압치를 유지 펄스 전압 Vs+3(V), 예컨대, 약 213(V)으로 설정하고 있지만, 여기서는 전압 Vers의 전압치를, 유지 펄스 전압 Vs-10(V) 이상 또한 유지 펄스 전압 Vs+10(V) 이하의 전압 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 전압 Vers의 전압치를 이 상한치보다 크게 하면 벽전압의 조정이 과잉이 되고, 또한, 하한치보다 작게 하면 벽전압의 조정이 부족하여, 각각 계속되는 기입 동작을 안정하게 행할 수 없을 우려가 있기 때문이다.
또한, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압의 기울기를 약 10V/㎲로 하는 구성을 설명했지만, 이 기울기는, 2V/㎲ 이상 20V/㎲ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 기울기를 이 상한치보다 급준하게 하면 벽전압을 조정하기 위한 방전이 미약한 방전이 되지 않고, 또한, 기울기를 이 하한치보다 완만하게 하면 방전 그 자체가 너무 미약해져버려, 각각 벽전압의 조정을 잘 행할 수 없을 우려가 있기 때문이다.
다음으로, 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 패널(10), 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 타이밍 발생 회로(45) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는, 입력된 화상 신호 sig를 서브필드마다의 발광ㆍ비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다. 데이터 전극 구동 회로(42)는 서브필드마다의 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1~Dm에 대응하는 신호로 변환하여 각 데이터 전극 D1~Dm을 구동한다.
타이밍 발생 회로(45)는 수평 동기 신호 H 및 수직 동기 신호 V로부터 출력을 바탕으로 하여 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생하여, 각각의 회로 블록에 공급한다. 그리고, 상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 유지 기간의 최후에 있어 소거 램프 파형 전압을 발생시키는 구성으로 하고 있고, 그에 따른 타이밍 신호를 주사 전극 구동 회로(43) 및 유지 전극 구동 회로(44)에 출력한다. 이에 따라, 안정한 초기화 방전을 실현하여, 기입 동작을 안정화시킨다.
주사 전극 구동 회로(43)는, 초기화 파형 발생 회로(도시하지 않음)와 유지 펄스 발생 회로(도시하지 않음)와 주사 펄스 발생 회로(도시하지 않음)를 갖고 있다. 여기서, 초기화 파형 발생 회로는, 초기화 기간에 있어서 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 초기화 파형 전압을 발생한다. 그리고, 유지 펄스 발생 회로는, 유지 기간에 있어서 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 유지 펄스를 발생한다. 또한, 주사 펄스 발생 회로는, 기입 기간에 있어서 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 주사 펄스 전압을 발생한다. 그리고, 주사 전극 구동 회로(43)는, 타이밍 신호에 근거하여 각 주사 전극 SC1~SCn을 각각 구동한다. 유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로(도시하지 않음) 및 전압 Ve1, 전압 Ve2를 발생하기 위한 회로를 구비하고, 타이밍 신호에 근거하여 유지 전극 SU1~SUn을 구동한다.
다음으로, 주사 전극 구동 회로(43)에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 주사 전극 구동 회로(43)의 회로도이다. 주사 전극 구동 회로(43)는, 유지 펄스를 발생시키는 유지 펄스 발생 회로(50), 초기화 파형을 발생시키는 초기화 파형 발생 회로(53), 주사 펄스를 발생시키는 주사 펄스 발생 회로(54)를 구비하고 있다. 또, 도 5에는, 스위칭 소자 Q12를 이용한 분리 회로 및 스위칭 소자 Q13을 이용한 분리 회로를 나타내고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 스위칭 소자를 도통시키는 동작을 「온」, 차단시키는 동작을 「오프」라고 표 기하고, 스위칭 소자를 온시키는 신호를 「Hi」, 오프시키는 신호를 「Lo」라고 표기한다.
유지 펄스 발생 회로(50)는, 전력 회수 회로(51)와 클램프 회로(52)를 구비하고 있다. 전력 회수 회로(51)는, 전력 회수용의 콘덴서 C1, 스위칭 소자 Q1, 스위칭 소자 Q2, 역류 방지용의 다이오드 D1, 역류 방지용의 다이오드 D2, 공진용의 인덕터 L1을 갖고 있다. 또, 전력 회수용의 콘덴서 C1은 전극간 용량 Cp에 비하여 충분히 큰 용량을 갖고, 전력 회수 회로(51)의 전원으로서 작용하도록, 전압치 Vs의 절반의 약 Vs/2로 충전되어 있다. 클램프 회로(52)는, 주사 전극 SC1~SCn을 전압 Vs로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q3, 주사 전극 SC1~SCn을 0(V)으로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q4를 갖고 있다. 그리고, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 근거하여 각 스위칭 소자를 전환하여 유지 펄스 전압 Vs를 발생시킨다.
유지 펄스 발생 회로(50)에서, 예컨대, 유지 펄스 파형을 상승시킬 때에는, 스위칭 소자 Q1을 온으로 하여 전극간 용량 Cp와 인덕터 L1을 공진시키고, 전력 회수용의 콘덴서 C1로부터 스위칭 소자 Q1, 다이오드 D1, 인덕터 L1을 통해서 주사 전극 SC1~SCn에 전력을 공급한다. 그리고, 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 전압 Vs에 가까이 간 시점에, 스위칭 소자 Q3을 온으로 하고, 주사 전극 SC1~SCn을 전압 Vs로 클램프한다. 또, 스위칭 소자 Q12가 오프이더라도, MOSFET에는, 스위칭 동작을 행하는 부분에 대하여 바디다이오드라고 불리는 기생다이오드가 역병렬로 생성된다. 여기서, 역병렬이란, 스위칭 동작을 행하는 부분에 대하여 병렬로, 또한 스위칭 동 작에 의해 전류가 흐르는 방향과는 역방향이 순방향이 되는 것이다. 그 결과, 스위칭 소자 Q3을 온으로 하면, 이 바디다이오드를 통해서 주사 전극 SC1~SCn을 전압 Vs로 클램프할 수 있다.
반대로, 유지 펄스 파형을 하강시킬 때에는, 스위칭 소자 Q2를 온으로 하여 전극간 용량 Cp와 인덕터 L1을 공진시키고, 전극간 용량 Cp로부터 인덕터 L1, 다이오드 D2, 스위칭 소자 Q2를 통해서 전력 회수용의 콘덴서 C1에 전력을 회수한다. 그리고, 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 0(V)에 가까이 간 시점에, 스위칭 소자 Q4를 온으로 하여, 주사 전극 SC1~SCn을 0(V)으로 클램프한다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 초기화 동작시의 상향 램프 파형 전압을 발생시키기 위한 경사 파형 발생 회로와는 별도로, 소거 램프 파형 전압을 발생시키기 위한 경사 파형 발생 회로를 마련한 구성으로 하고 있다. 구체적으로는, 초기화 파형 발생 회로(53)는, 제 1 미러 적분 회로(55)와 제 2 미러 적분 회로(56)와 제 3 미러 적분 회로(57)를 구비하고 있다. 여기서, 제 1 미러 적분 회로(55)는, 스위칭 소자 Q11과 콘덴서 C10과 저항 R10을 갖고, 전압 Vi2까지 램프 형상으로 완만하게 상승하는 상향 램프 파형 전압을 발생하는 제 1 경사 파형 발생 회로이다. 또한, 제 2 미러 적분 회로(56)는, 스위칭 소자 Q15와 콘덴서 C11과 저항 R12를 갖고, 전압 Vers까지 램프 형상으로 완만하게 상승하는 소거 램프 파형 전압을 발생하는 제 2 경사 파형 발생 회로이다. 그리고, 제 3 미러 적분 회로(57)는, 스위칭 소자 Q14와 콘덴서 C12와 저항 R11을 갖고, 전압 Vi4까지 램프 형상으로 완만하게 하강하는 하강 램프 파형 전압을 발생하는 제 3 경사 파형 발생 회로이다. 또, 도 5에는, 미러 적분 회로의 각각의 입력 단자를 입력 단자 INa, 입력 단자 INb, 입력 단자 INc로서 나타내고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압 발생시에 있어서의 전압의 상승을 전압 Vers에서 정밀하게 정지시키기 위해, 소거 램프 파형 전압과 전압 Vers를 비교하고, 소거 램프 파형 전압이 전압 Vers에 도달하면 즉시 소거 램프 파형 전압을 발생시키는 제 2 미러 적분 회로의 동작을 정지시키는 스위칭 회로를 갖는다. 구체적으로는, 역류 방지용의 다이오드 D13, 전압 Vers의 전압치를 조정하기 위한 저항 R13, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 전압이 전압 Vers에 도달하면 제 2 미러 적분 회로(56)의 입력 단자 INc를 「Lo」로 하기 위한 스위칭 소자 Q16, 보호용의 다이오드 D12, 저항 R14를 구비하고 있다.
스위칭 소자 Q16은, 일반적으로 이용되고 있는 NPN형의 트랜지스터로 이루어지고, 베이스를 초기화 파형 발생 회로(53)의 출력에, 콜렉터를 제 2 미러 적분 회로(56)의 입력 단자 INc에, 이미터를, 직렬로 접속된 저항 R13, 다이오드 D13을 통해서 전압 Vs에 접속하고 있다. 저항 R13은, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 전압이 전압 Vers에 도달하면 스위칭 소자 Q16이 온하도록 그 저항치를 설정하고 있고, 그 때문에, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 전압이 전압 Vers에 도달하면 스위칭 소자 Q16은 온한다. 그렇게 하면, 제 2 미러 적분 회로(56)를 동작시키기 위해 입력 단자 INc에 입력되는 전류는 스위칭 소자 Q16으로 돌려지므로 제 2 미러 적분 회로(56)는 동작을 정지한다.
일반적으로 미러 적분 회로는, 발생시키는 램프 파형의 기울기에, 자신의 회 로를 구성하는 소자의 격차의 영향을 받기 쉽고, 그 때문에, 단지 미러 적분 회로의 동작 기간만으로 파형 생성을 행하면, 램프 파형의 최대 전압치가 불규칙하게 분포하기 쉽다. 한편, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압의 최대 전압치를 목표 전압치에 대하여 ±3(V)으로 억제하는 것이 바람직한 것이 확인되어 있고, 본 실시예에 있어서의 구성을 이용함으로써, 목표 전압치에 대하여 ±1(V) 정도의 범위로 억제할 수 있어, 소거 램프 파형 전압을 정밀하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또, 전압 Vers'는 전압 Vers보다 높은 전압치로 설정하는 것이 바람직하고, 본 실시예에서는, 전압 Vers'를 전압 Vs+30(V)으로 설정하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 전압 Vers가 전압 Vs+3(V)이 되도록 저항 R13의 저항치를 설정하고 있고, 구체적으로는 저항 R13을 100Ω, 전압 Vs를 210(V), 저항 R14를 1㏀으로 설정하고 있다. 단, 이들 값은 표시 전극쌍 수 1080의 42인치의 패널에 근거하여 설정한 값에 지나지 않고, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 수단에 따라 최적으로 설정하면 좋다.
그리고, 초기화 파형 발생 회로(53)는, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 근거하여 상술한 초기화 파형 전압, 또는 소거 램프 파형 전압을 발생시킨다.
예컨대, 초기화 파형에 있어서의 상향 램프 파형 전압을 발생시키는 경우에는, 입력 단자 INa에 소정의 전압(예컨대, 15(V))의 정전류를 입력하여, 입력 단자 INa를 「Hi」로 한다. 이에 따라 저항 R10으로부터 콘덴서 C10을 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q11의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 상승하기 시작한다.
또한, 전체 셀 초기화 동작 및 선택 초기화 동작의 초기화 파형에 있어서의 하강 램프 파형 전압을 발생시키는 경우에는, 입력 단자 INb에 소정의 전압(예컨대, 15(V))의 정전류를 입력하고, 입력 단자 INb를 「Hi」로 한다. 그렇게 하면, 저항 R11로부터 콘덴서 C12를 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q14의 드레인 전압이 램프 형상으로 하강하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 하강하기 시작한다.
또한, 유지 기간의 최후에 있어 소거 램프 파형 전압을 발생시키는 경우에는, 입력 단자 INc에 소정의 전압의 정전류를 입력하고, 입력 단자 INc를 「Hi」로 한다. 이에 따라 저항 R12로부터 콘덴서 C11을 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q15의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 상승하기 시작한다. 또, 본 실시예에서는, 저항 R12의 저항치를 저항 R10의 저항치보다 작게 하고 있고, 이에 따라, 제 2 경사 파형 전압인 소거 램프 파형 전압을, 제 1 경사 파형 전압인 상향 램프 파형 전압보다 기울기를 급준하게 하여 발생시키고 있다.
그리고, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 구동 전압 파형이 서서히 상승하여 전압 Vers보다 높아지면, 스위칭 소자 Q16이 온하여 입력 단자 INc에 입력되는 정전류는 스위칭 소자 Q16으로 돌려져, 제 2 미러 적분 회로(56)는 동작을 정지한다. 이에 따라, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 구동 전압 파형은 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하한다. 이렇게 하여, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압 발생시에 있어서의 전압의 상승을 소정 전위인 전압 Vers에서 정밀하게 정지시키고, 그 후, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키고 있다.
주사 펄스 발생 회로(54)는, 스위치 회로 OUT1~OUTn과 스위칭 소자 Q21과 제어 회로 IC1~ICn과 다이오드 D21 및 콘덴서 C21을 구비하고 있다. 여기서, 스위치 회로 OUT1~OUTn은, 주사 전극 SC1~SCn의 각각에 주사 펄스 전압을 출력한다. 또한, 스위칭 소자 Q21은, 스위치 회로 OUT1~OUTn의 저전압측을 전압 Va로 클램프한다. 그리고, 제어 회로 IC1~ICn은, 스위치 회로 OUT1~OUTn을 제어한다. 또한, 다이오드 D21 및 콘덴서 C21은, 전압 Va에 전압 Vscn을 중첩한 전압 Vc를 스위치 회로 OUT1~OUTn의 고전압측에 인가한다. 그리고, 스위치 회로 OUT1~OUTn의 각각은, 전압 Vc를 출력하기 위한 스위칭 소자 QH1~QHn과 전압 Va를 출력하기 위한 스위칭 소자 QL1~QLn을 구비하고 있다. 그리고, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 근거하여, 기입 기간에 있어서 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 주사 펄스 전압 Va를 순차적으로 발생시킨다. 또, 주사 펄스 발생 회로(54)는, 초기화 기간에는 초기화 파형 발생 회로(53)의 전압 파형을, 유지 기간에는 유지 펄스 발생 회로(50)의 전압 파형을 그대로 출력한다.
또, 스위칭 소자 Q3, 스위칭 소자 Q4, 스위칭 소자 Q12, 스위칭 소자 Q13에는 매우 큰 전류가 흐르므로, 이들 스위칭 소자에는 FET, IGBT 등을 복수 병렬 접속하여 이용하여 임피던스를 저하시키고 있다.
또한, 주사 펄스 발생 회로(54)는, 논리곱 연산을 행하는 앤드게이트 AG와, 2개의 입력 단자에 입력되는 입력 신호의 대소를 비교하는 비교기 CP를 구비한다. 비교기 CP는, 전압 Va에 전압 Vset2가 중첩된 전압 (Va+Vset2)와 구동 전압 파형을 비교하여, 구동 전압 파형 쪽이 전압 (Va+Vset2)보다 높은 경우에는 「0」을, 그 이외에는 「1」을 출력한다. 앤드게이트 AG에는, 2개의 입력 신호, 즉, 비교기 CP의 출력 신호 CEL1과 전환 신호 CEL2가 입력된다. 전환 신호 CEL2로서는, 예컨대, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호를 이용할 수 있다. 그리고, 앤드게이트 AG는, 양쪽의 입력 신호가 「1」인 경우에는 「1」을 출력하고, 그 이외의 경우에는 「0」을 출력한다. 앤드게이트 AG의 출력은 제어 회로 IC1~ICn에 입력되고, 앤드게이트 AG의 출력이 「0」이면 스위칭 소자 QL1~QLn을 통해서 구동 전압 파형을, 앤드게이트 AG의 출력이 「1」이면 스위칭 소자 QH1~QHn을 통해서 전압 Va에 전압 Vscn이 중첩된 전압 Vc를 출력한다.
또, 본 실시예에서는, 제 1 경사 파형 발생 회로, 제 2 경사 파형 발생 회로, 제 3 경사 파형 발생 회로에, 실용적이고 비교적 구성이 간단한 FET를 이용한 미러 적분 회로를 채용하고 있다. 그러나, 경사 파형 발생 회로는, 조금도 이 구성에 한정되는 것이 아니라, 상향 램프 파형 전압 및 하강 램프 파형 전압을 발생할 수 있는 회로이면 어떠한 회로이더라도 좋다.
다음으로, 유지 전극 구동 회로(44)에 대하여 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 유지 전극 구동 회로(44)의 회로도이다. 또, 도 6에는 패널(10)의 전극간 용량을 Cp로서 나타내고 있다.
유지 전극 구동 회로(44)의 유지 펄스 발생 회로(60)는, 주사 전극 구동 회로(43)의 유지 펄스 발생 회로(50)와 거의 같은 구성이다. 즉, 유지 펄스 발생 회로(60)는, 유지 전극 SU1~SUn을 구동할 때의 전력을 회수하여 재이용하기 위한 전력 회수 회로(61)와, 유지 전극 SU1~SUn을 전압 Vs 및 0(V)으로 클램프하기 위한 클램프 회로(62)를 구비하고 있다. 그리고, 유지 펄스 발생 회로(60)는, 패널(10)의 전극간 용량 Cp의 일단인 유지 전극 SU1~SUn에 접속되어 있다.
전력 회수 회로(61)는, 전력 회수용의 콘덴서 C30, 스위칭 소자 Q31, 스위칭 소자 Q32, 역류 방지용의 다이오드 D31, 역류 방지용의 다이오드 D32, 공진용의 인덕터 L30을 갖고 있다. 그리고, 전극간 용량 Cp와 인덕터 L30을 LC 공진시켜 유지 펄스의 상승 및 하강을 행한다. 클램프 회로(62)는, 유지 전극 SU1~SUn을 전압 Vs로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q33, 유지 전극 SU1~SUn을 0(V)으로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q34를 갖고 있다. 그리고, 스위칭 소자 Q33을 통해서 유지 전극 SU1~SUn을 전원 VS에 접속하여 전압 Vs로 클램프하고, 스위칭 소자 Q34를 통해서 유지 전극 SU1~SUn을 접지하여 0(V)으로 클램프한다.
또한, 유지 전극 구동 회로(44)는, 전원 VE1과 스위칭 소자 Q36, 스위칭 소자 Q37과 전원 ΔVE와 역류 방지용의 다이오드 D33과 콘덴서 C31과 스위칭 소자 Q38, 스위칭 소자 Q39를 구비하고 있다. 여기서, 전원 VE1은, 전압 Ve1을 발생하고, 전압 Ve1을 유지 전극 SU1~SUn에 인가한다. 전원 ΔVE는, 전압 ΔVe를 발생한다. 또한, 유지 전극 구동 회로(44)는, 펌프업용의 콘덴서 C31을 구비하고, 전압 Ve1에 전압 ΔVe를 중첩하여 전압 Ve2로 한다.
예컨대, 도 3에 나타낸 전압 Ve1을 인가하는 타이밍에는, 스위칭 소자 Q36, 스위칭 소자 Q37을 도통시키고, 유지 전극 SU1~SUn에 다이오드 D33, 스위칭 소자 Q36, 스위칭 소자 Q37을 통해서 정의 전압 Ve1을 인가한다. 또, 이때 스위칭 소자 Q38을 도통시키고, 콘덴서 C31의 전압이 전압 Ve1이 되도록 충전해 둔다. 또한, 도 3에 나타낸 전압 Ve2를 인가하는 타이밍에는, 스위칭 소자 Q36, 스위칭 소자 Q37은 도통시킨 채로, 스위칭 소자 Q38을 차단시키고 또한 스위칭 소자 Q39를 도통시킨다. 이에 따라, 콘덴서 C31의 전압에 전압 ΔVe를 중첩하고, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 (Ve1+ΔVe), 즉, 전압 Ve2를 인가한다. 이때, 역류 방지용의 다이오드 D33의 작용에 의해, 콘덴서 C31로부터 전원 VE1로의 전류는 차단된다.
다음으로, 유지 기간에 있어서의 구동 전압 파형의 상세에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 주사 전극 구동 회로(43) 및 유지 전극 구동 회로(44)의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍차트이며, 도 3의 점선으로 둘러싼 부분의 상세한 타이밍차트이다. 우선 유지 펄스의 반복 주기의 1주기분을 T1~T6으로 나타낸 6개의 기간으로 분할하고, 각각의 기간에 대하여 설명한다. 이 반복 주기란, 유지 기간에 있어서 표시 전극쌍에 반복 인가되는 유지 펄스의 간격이며, 예컨대, 기간 T1~T6에 의해 반복되는 주기인 것을 나타낸다. 또, 도 7에서는, 정극의 파형을 이용하여 설명을 하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 부극의 파형에 있어서의 실시예는 생략하지만, 부극의 파형이더라도 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다. 즉, 이하의 설명의 정극의 파형에 있어서 「상승」이라고 표현하고 있는 것을, 부극의 파형에 있어서는 「하강」으로, 정극의 파 형에 있어서 「하강」이라고 표현하고 있는 것을, 부극의 파형에 있어서는 「상승」으로 고쳐 읽음으로써 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도면에는 스위칭 소자를 온시키는 신호를 「ON」, 오프키는 신호를 「OFF」라고 표기한다.
(기간 T1)
시각 t1에 스위칭 소자 Q2를 온으로 한다. 그렇게 하면 주사 전극 SC1~SCn측의 전하는 인덕터 L1, 다이오드 D2, 스위칭 소자 Q2를 통해서 콘덴서 C1에 흐르기 시작하고, 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 내려가기 시작한다. 인덕터 L1과 전극간 용량 Cp는 공진 회로를 형성하고 있으므로, 공진 주기의 1/2의 시간 경과 후의 시각 t2에 있어서 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 0(V) 부근까지 저하한다. 그러나 공진 회로의 저항 성분 등에 의한 전력 손실 때문에, 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 0(V)까지는 내려가지 않는다. 또, 이 동안, 스위칭 소자 Q34는 온으로 보지(保持)한다.
(기간 T2)
그리고 시각 t2에 스위칭 소자 Q4를 온으로 한다. 그렇게 하면 주사 전극 SC1~SCn은 스위칭 소자 Q4를 통해서 직접 접지되므로, 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 강제적으로 0(V)으로 저하한다.
또한, 시각 t2에 스위칭 소자 Q31을 온으로 한다. 그렇게 하면, 전력 회수용의 콘덴서 C30으로부터 스위칭 소자 Q31, 다이오드 D31, 인덕터 L30을 통해서 전류가 흐르기 시작하고, 유지 전극 SU1~SUn의 전압이 오르기 시작한다. 인덕터 L30과 전극간 용량 Cp는 공진 회로를 형성하고 있으므로, 공진 주기의 1/2의 시간 경 과 후의 시각 t3에 있어서 유지 전극 SU1~SUn의 전압은 전압 Vs 부근까지 상승하지만, 공진 회로의 저항 성분 등에 의한 전력 손실 때문에, 유지 전극 SU1~SUn의 전압은 전압 Vs까지는 오르지 않는다.
(기간 T3)
그리고 시각 t3에 스위칭 소자 Q33을 온으로 한다. 그렇게 하면 유지 전극 SU1~SUn은 스위칭 소자 Q33을 통해서 직접 전원 VS에 접속되므로, 유지 전극 SU1~SUn의 전압은 강제적으로 전압 Vs까지 상승한다. 그렇게 하면, 기입 방전을 일으킨 방전셀에서는 주사 전극 SCi-유지 전극 SUi 사이의 전압이 방전 개시 전압을 넘어 유지 방전이 발생한다.
(기간 T4~T6)
주사 전극 SC1~SCn에 인가되는 유지 펄스와 유지 전극 SU1~SUn에 인가되는 유지 펄스는 같은 파형이며, 기간 T4로부터 기간 T6까지의 동작은, 기간 T1로부터 기간 T3까지의 동작을 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn을 교체하여 구동하는 동작과 같으므로 설명을 생략한다.
또, 스위칭 소자 Q2는 시각 t2 이후, 시각 t5까지 오프하면 바람직하고, 스위칭 소자 Q31은 시각 t3 이후, 시각 t4까지 오프하면 바람직하다. 또한, 스위칭 소자 Q32는 시각 t5 이후, 다음 시각 t2까지 오프하면 바람직하고, 스위칭 소자 Q1은 시각 t6 이후, 다음 시각 t1까지 오프하면 바람직하다. 또한, 유지 펄스 발생 회로(50, 60)의 출력 임피던스를 내리기 위해, 스위칭 소자 Q34는 시각 t2 직전에, 스위칭 소자 Q3은 시각 t1 직전에 오프로 하는 것이 바람직하고, 스위칭 소자 Q4는 시각 t5 직전에, 스위칭 소자 Q33은 시각 t4 직전에 오프로 하는 것이 바람직하다.
유지 기간에 있어서는, 이상의 기간 T1~T6의 동작을, 필요한 펄스수에 따라 반복한다. 이렇게 하여, 베이스 전위가 되는 0(V)으로부터 유지 방전을 발생시키는 전위인 전압 Vs로 변위하는 유지 펄스 전압을, 표시 전극쌍(24)의 각각에 교대로 인가하여 방전셀을 유지 방전시킨다.
다음으로, 소거 램프 파형 전압을 유지 기간의 최후에 발생시킬 때의 동작에 대하여 설명한다.
(기간 T7)
이 기간은, 유지 전극 SU1~SUn에 인가된 유지 펄스의 하강이며, 기간 T4와 같다. 즉, 시각 t7 직전에 스위칭 소자 Q33을 오프로 하고 시각 t7에 스위칭 소자 Q32를 온으로 함으로써, 유지 전극 SU1~SUn측의 전하는 인덕터 L30, 다이오드 D32, 스위칭 소자 Q32를 통해서 콘덴서 C30에 흐르기 시작하고, 유지 전극 SU1~SUn의 전압이 내려가기 시작한다. 또한, 스위칭 소자 Q4는 온으로 보지한 채로 하고, 주사 전극 SC1~SCn은 베이스 전위인 0(V)으로 유지한다.
(기간 T8)
시각 t8에 스위칭 소자 Q34를 온으로 하고, 유지 전극 SU1~SUn의 전압을 강제적으로 0(V)으로 저하시킨다.
또한, 시각 t8에 입력 단자 INc를 「Hi」로 한다. 이에 따라, 저항 R12로부터 콘덴서 C11을 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q15의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하여, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압은, 상향 램프 파형 전압보다 급준한 기울기로 램프 형상으로 상승하기 시작한다. 이렇게 하여, 베이스 전위가 되는 0(V)으로부터 전압 Vers를 향하여 상승하는 제 2 경사 파형 전압인 소거 램프 파형 전압을 발생시킨다. 그리고, 이 소거 램프 파형 전압이 상승하는 동안에 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이의 전압차는 방전 개시 전압을 넘는다. 이때, 본 실시예에서는, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에서만 방전이 발생하도록 각 수치를 설정하고 있고, 예컨대, 유지 펄스 전압 Vs를 약 210(V)으로 하고, 전압 Vers를 약 213(V)으로 하고, 소거 램프 파형 전압의 기울기를 약 10V/㎲로 하고 있다. 이에 따라, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 미약한 방전을 발생시킬 수 있고, 이 미약한 방전을 소거 램프 파형 전압이 상승하는 기간, 계속시킬 수 있다.
이때, 급격한 전압 변화에 의한 순간적인 강한 방전을 발생시켜버리면, 강한 방전으로 발생한 대량의 하전 입자는, 그 급격한 전압 변화를 완화하도록 큰 벽전하를 형성하고, 직전의 유지 방전으로 형성된 벽전압을 과잉 소거하여버린다. 또한, 대화면화, 고해상도화되어, 구동 임피던스가 증대한 패널에서는, 구동 회로로부터 발생되는 구동 파형에 링잉 등의 파형 왜곡이 생기기 쉬워지므로, 상술한 세폭 소거 방전을 발생시키는 구동 파형에서는, 파형 왜곡에 의한 강한 방전이 발생할 우려가 있다.
그러나, 본 실시예에서는, 인가 전압을 서서히 상승시키는 소거 램프 파형 전압에 의해 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 미약한 소거 방전을 계속하여 발생시키는 구성으로 하고 있다. 따라서, 가령 대화면화, 고해상도화되어, 구동 임피던스가 증대한 패널이더라도, 소거 방전을 안정하게 발생시킬 수 있어, 주사 전극 SCi상 및 유지 전극 SUi상의 벽전압을, 계속되는 기입을 안정하게 발생시키는데 최적의 상태로 조정할 수 있다.
또, 도면에는 나타내고 있지 않지만, 이때 데이터 전극 D1~Dm은 0(V)으로 보지되어 있으므로, 데이터 전극 D1~Dm상에는 정의 벽전압이 형성된다.
(기간 T9)
시각 t9에, 초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 구동 전압 파형이 전압 Vers에 도달하면, 스위칭 소자 Q16이 온하고, 제 2 미러 적분 회로(56)를 동작시키기 위해 입력 단자 INc에 입력되는 전류는 스위칭 소자 Q16으로 돌려져 제 2 미러 적분 회로(56)는 동작을 정지한다.
또, 상술한 바와 같이, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 그 전압을 유지한 채로 하면, 계속되는 기입 기간에서의 오방전을 유발하는 이상 방전이 발생할 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키는 구성으로 하고 있으므로, 이 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 다음 서브필드의 초기화 기간이 되는 시각 t10 이후에는, 계속되는 서브필드의 초기화동작, 예컨대, 계속되는 서브필드가 선택 초기화 서브필드이면, 주사 전극 SC1~SCn에는 하강 램프 파형 전압을 인가하고, 유지 전극에는 전압 Ve1을 인가하여 선택 초기화 동작을 개시한다.
다음으로, 초기화 기간에 있어서의 구동 전압 파형의 상세에 대하여 설명한 다. 도 8은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 전체 셀 초기화 기간의 주사 전극 구동 회로(43)의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍차트이다. 또, 이 도면에서는 전체 셀 초기화 동작시의 구동 파형을 예로 하여 설명하지만, 선택 초기화 동작에 있어서도, 같은 제어에 의해 하강 램프 파형 전압을 발생시킬 수 있다.
또한, 도 8에서는, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 구동 전압 파형을 기간 T10~기간 T14로 나타낸 5개의 기간으로 분할하고, 각각의 기간에 대하여 설명한다. 또한, 전압 Vi1, 전압 Vi3은 전압 Vs와 같은 것으로 하고, 전압 Vi2는 전압 Vr과 같은 것으로 하고, 전압 Vi4는 부의 전압 Va에 전압 Vset2를 중첩시킨 전압 (Va+Vset2)와 같은 것으로 하여 설명한다. 또한, 도면에는, 앤드게이트 AG로의 입력 신호 CEL1, CEL2도 마찬가지로, 「1」을 「Hi」, 「0」을 「Lo」라고 표기한다.
또한, 도 8에는, 소거 램프 파형 전압의 발생과 상향 램프 파형 전압의 발생의 차이를 나타내므로, 소거 램프 파형 전압을 발생시키는 기간 T8~기간 T9의 동작도 합쳐 나타낸다.
또, 여기서는, 전압 Vi4를 부의 전압 Va에 전압 Vset2를 중첩시킨 전압 (Va+Vset2)로 하기 위해, 기간 T10~기간 T14에 있어서, 전환 신호 CEL2는 「1」로 유지한다. 또한, 도시는 하지 않고 있지만, 기간 T10~기간 T14에 있어서, 스위칭 소자 Q21은 오프로 유지한다. 또한, 도시는 하지 않고 있지만, 분리 회로를 구성하는 스위칭 소자 Q12에는, 입력 단자 INa에 입력하는 신호와는 역극성의 신호를 입력하고, 분리 회로를 구성하는 스위칭 소자 Q13에는, 입력 단자 INb에 입력하는 신호는 역극성의 신호를 입력하도록 구성하고 있다.
(기간 T8)
기간 T8에는, 입력 단자 INc를 「Hi」로 한다. 이에 따라, 저항 R12로부터 콘덴서 C11을 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q15의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하여, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압은, 상향 램프 파형 전압보다 급준한 기울기로 램프 형상으로 상승하기 시작한다.
(기간 T9)
초기화 파형 발생 회로(53)로부터 출력되는 구동 전압 파형이 전압 Vers에 도달하면, 스위칭 소자 Q16이 온하고, 제 2 미러 적분 회로(56)를 동작시키기 위해 입력 단자 INc에 입력되는 전류는 스위칭 소자 Q16으로 돌려져 제 2 미러 적분 회로(56)는 동작을 정지한다.
이렇게 하여, 베이스 전위가 되는 0(V)으로부터 전압 Vers를 향하여 상승하는 제 2 경사 파형 전압인 소거 램프 파형 전압이 발생한다.
(기간 T10)
그리고, 유지 펄스 발생 회로(50)의 스위칭 소자 Q1을 온으로 한다. 그렇게 하면, 전극간 용량 Cp와 인덕터 L1이 공진하고, 전력 회수용의 콘덴서 C1로부터 스위칭 소자 Q1, 다이오드 D1, 인덕터 L1을 통해서 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 오르기 시작한다.
(기간 T11)
다음으로, 유지 펄스 발생 회로(50)의 스위칭 소자 Q3을 온으로 한다. 그렇게 하면 스위칭 소자 Q3 및 스위칭 소자 Q12를 통해서 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vs가 인가되고, 주사 전극 SC1~SCn의 전위는 전압 Vs(본 실시예에서는, 전압 Vi1과 같음)가 된다.
(기간 T12)
다음으로, 상향 램프 파형 전압을 발생하는 미러 적분 회로의 입력 단자 INa를 「Hi」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 INa에, 예컨대, 전압 15(V)를 인가한다. 그렇게 하면, 저항 R10으로부터 콘덴서 C10을 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q11의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 상승하기 시작한다. 그리고 이 전압 상승은, 입력 단자 INa가 「Hi」인 동안 계속한다.
이 출력 전압이 전압 Vr(본 실시예에서는, 전압 Vi2와 같음)까지 상승하면, 그 후, 입력 단자 INa를 「Lo」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 INa에, 예컨대, 전압 0(V)을 인가한다.
이렇게 하여, 방전 개시 전압 이하가 되는 전압 Vs(본 실시예에서는, 전압 Vi1과 같음)로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vr(본 실시예에서는, 전압 Vi2와 같음)을 향하여 완만하게 상승하는 상향 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가한다.
(기간 T13)
입력 단자 INa를 「Lo」로 하면 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 전압 Vs(본 실시예에서는, 전압 Vi3과 같음)까지 저하한다. 그리고 그 후, 스위칭 소자 Q3을 오프로 한다.
(기간 T14)
다음으로, 하강 램프 파형 전압을 발생하는 미러 적분 회로의 입력 단자 INb를 「Hi」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 INb에, 예컨대, 전압 15(V)를 인가한다. 그렇게 하면, 저항 R11로부터 콘덴서 C12를 향하여 일정한 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q14의 드레인 전압이 램프 형상으로 하강하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 하강하기 시작한다. 그리고, 초기화 기간이 종료하기 직전에, 입력 단자 INb를 「Lo」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 INb에, 예컨대, 전압 0(V)을 인가한다.
또, 기간 T14에는 스위칭 소자 Q13은 오프가 되지만, 하강 램프 파형 전압을 발생하는 미러 적분 회로는, 스위칭 소자 Q13의 바디다이오드를 통해서 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압을 하강시킬 수 있다.
또한, 비교기 CP에서는, 이 하강 램프 파형 전압과, 전압 Va에 전압 Vset2가 더해진 전압 (Va+Vset2)가 비교되고 있고, 비교기 CP로부터의 출력 신호는, 하강 램프 파형 전압이 전압 (Va+Vset2) 이하가 된 시각 t14에 있어서 「0」으로부터 「1」로 전환된다. 전환 신호 CEL2는 「1」이므로, 이에 따라, 앤드게이트 AG의 입력은 함께 「1」이 되어 앤드게이트 AG로부터 「1」이 출력되고, 주사 펄스 발생 회로(54)로부터는, 부의 전압 Va에 전압 Vscn이 중첩된 전압 Vc가 출력된다. 따라서, 주사 펄스 발생 회로(54)로부터는, 전압 Vi4를 전압 (Va+Vset2)로 한 하강 램프 파형 전압이 출력된다.
이상과 같이 하여, 주사 전극 구동 회로(43)는, 방전 개시 전압 이하가 되는 전압 Vi1로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi2를 향하여 완만하게 상승하는 제 1 경사 파형 전압인 상향 램프 파형 전압을 발생시켜 주사 전극 SC1~SCn에 인가한다. 그리고, 그 후, 주사 전극 구동 회로(43)는, 전압 Vi3으로부터 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 하강 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가한다.
또, 도시는 하지 않고 있지만, 초기화 기간 종료 후, 계속되는 기입 기간에는, 스위칭 소자 Q21을 온으로 유지한다. 이에 따라, 비교기 CP의 한쪽의 단자에 입력되는 전압은 부의 전압 Va가 되고, 비교기 CP로부터의 출력 신호 CEL1은 「1」로 유지된다. 이에 따라, 앤드게이트 AG로부터의 출력은 「1」로 유지되고, 주사 펄스 발생 회로(54)로부터는, 부의 전압 Va에 전압 Vscn이 중첩된 전압 Vc가 출력된다. 그리고, 부의 주사 펄스 전압을 발생시키는 타이밍에 전환 신호 CEL2를 「0」으로 함으로써, 앤드게이트 AG의 출력 신호는 「0」이 되고, 주사 펄스 발생 회로(54)로부터는 부의 전압 Va가 출력된다. 이렇게 하여, 기입 기간에 있어서의 부의 주사 펄스 전압을 발생시킬 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 유지 기간의 최후에 있어, 즉, 유지 펄스를 표시 전극쌍에 인가하기가 끝난 후에, 상향 램프 파형 전압보다 기울기를 급준하게 한 소거 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가하여 미약한 소거 방전을 지속하여 발생시킨다. 그리고, 상승하는 소거 램프 파형 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키도록 구성하고 있다. 그 결과, 대화면화, 고해상도화된 패널에 있어서도, 기입 방전을 발생시키기 위해 필요한 전압을 높게 하는 일 이 안정하게 기입 방전을 발생시킬 수 있어, 화상 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압에 있어서, 상승하는 전압이 전압 Vers에 도달하면, 즉시 베이스 전위가 되는 0(V)까지 강하시키는 구성을 설명했지만, 상술한 이상 방전을 방지하기 위해서는, 강하 도달 전위를 전압 Vers의 70% 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 도 9는, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 구동 전압 파형의 다른 예를 나타낸 도면이다. 예컨대, 이 도면에 나타내는 바와 같이, 소거 램프 파형 전압이 전압 Vers에 도달한 후, 즉시 전압 Vb(전압 Vb는, 전압 Vers×0.7 이하의 전압)까지 강하시키도록 구성하면, 가령, 그 후 그 전압 Vb를 일정 기간 유지했다고 해도, 상술한 이상 방전을 방지하면서, 상술한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 강하 도달 전위의 하한 전압치를 베이스 전위가 되는 0(V)으로 설정하고 있지만, 이 하한 전압치는, 계속되는 하강 램프 파형 전압에 의한 선택 초기화 동작을 원활히 행할 수 있도록 하기 위해 설정한 값에 불과하다. 본 실시예는, 이 하한 압치가 조금도 상술한 값에 한정되는 것이 아니라, 소거 동작에 계속되는 동작을 원활히 행할 수 있는 범위에서 최적으로 설정하면 좋다.
또, 본 실시예에서는, 유지 기간의 최후에 소거 램프 파형 전압을 발생시키고, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 구성을 설명했지만, 소거 램프 파형 전압 직전의 유지 펄스의 파형 형상에 고안을 시행함으로써, 소거 램프 파형 전압에 의한 소거 방전을 보다 안정하게 발생시킬 수 있다. 다음 실시예 2에서는, 이 구동 파형의 예에 대하여 설명한다.
(실시예 2)
도 10은, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 유지 펄스 파형의 개략을 나타내는 파형도이다. 또, 실시예 2에서는, 파형 형상이 다른 3종류의 유지 펄스를 전환하여 발생시키는 구성으로 하고 있다. 그리고, 각 유지 펄스는, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(60)의 각 스위칭 소자의 전환 타이밍을 제어함으로써 각 전력 회수 회로 및 각 전압 클램프 회로의 구동 시간을 제어하여 발생시키고 있다. 즉, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(60)는, 표시 전극쌍(24)에 교대로 인가하는 유지 펄스 발생 회로로서, 패널(10)을 구동하는 구동 회로이다. 따라서, 그 밖의 동작이나 각 회로의 구성 등은 실시예 1과 마찬가지이므로, 여기서는 그 다른 점에 대하여 설명한다. 또한, 도 10에서는, 접지 전위를 「GND」라고 적는다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 유지 기간에 있어서, 파형 형상이 다른 3종류의 유지 펄스를 각각 전환하여 발생시키고 있다. 즉, 3종류의 유지 펄스는, 기준이 되는 제 1 유지 펄스와 제 2 유지 펄스와 제 3 유지 펄스이다. 여기서, 제 2 유지 펄스는, 제 1 유지 펄스보다 상승을 급준하게 하고 또한, 제 1 유지 펄스보다 하강을 완만하게 한 유지 펄스이다. 또한, 제 3 유지 펄스는, 제 2 유지 펄스보다 더 하강을 완만하게 하고 또한, 제 1 유지 펄스보다도 펄스폭을 길게 한 유지 펄스이다. 또, 펄스폭이란, 유지 펄스의 상승 개시시로부터 하강 종료시까지의 시간이다.
구체적으로는, 기준이 되는 유지 펄스인 제 1 유지 펄스는, 펄스폭을 약 2.5 ㎲로 하고, 상승 기간을 약 550㎱로 하고, 하강 기간을 약 700㎱로 하여 발생시킨다.
또한, 제 2 유지 펄스는, 상승 기간을 제 1 유지 펄스보다 짧은 약 300㎱로 하여 제 1 유지 펄스보다 상승을 급준하게 하고 있다. 또한, 제 2 유지 펄스는, 하강 기간을 제 1 유지 펄스보다 긴 약 900㎱로 하여 제 1 유지 펄스보다 하강을 완만하게 하고 있다. 그리고, 제 2 유지 펄스는, 펄스폭을 제 1 유지 펄스와 동등한 약 2.5㎲로 하여 발생시키고 있다.
또한, 제 3 유지 펄스는, 상승 기간은 제 1 유지 펄스보다 약간 짧은 약 450㎱로 하고 있다. 또한, 하강 기간은 제 2 유지 펄스보다 더 긴 약 1700㎱로 하여 제 2 유지 펄스보다 하강을 더 완만하게 하고 있다. 그리고, 제 3 유지 펄스는, 펄스폭을 제 1 유지 펄스보다 긴 약 10.7㎲로 하여 발생시키고 있다.
이때, 제 3 유지 펄스는, 전압 Vs로 클램프하는 기간을 제 1 유지 펄스보다 길게 함으로써, 펄스폭을 넓히고 있다.
또, 전력 회수 회로(51)의 인덕터 L1과 패널(10)의 전극간 용량 Cp의 LC 공진의 공진 주기, 및 전력 회수 회로(61)의 인덕터 L30과 동 전극간 용량 Cp의 LC 공진의 공진 주기는, 계산식 「2π(LCp)1/2」에 의해 구할 수 있다. 여기서, 인덕터 L1, 인덕터 L30의 인덕턴스를 각각 L로 하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 전력 회수 회로(51), 전력 회수 회로(61)에 있어서의 공진 주기가 약 1500㎱가 되도록 인덕터 L1, 인덕터 L30을 설정하고 있다. 그리고, 제 1 유지 펄스에 있어서 는, 하강 기간이 이 공진 주기의 2분의 1 이하의 시간이 되도록 설정하고 있다. 또한, 제 2 유지 펄스에 있어서는, 하강 기간이 이 공진 주기의 절반의 1.1배 이상 또한 공진 주기 미만의 시간이 되도록 설정하고 있다. 제 3 유지 펄스에 있어서는, 하강 기간이 이 공진 주기 이상의 시간이 되도록 설정하고 있다.
또한, 제 2 유지 펄스, 제 3 유지 펄스의 하강에 있어서는, 역류 방지용의 다이오드 D2, 다이오드 D32의 작용에 의해, 공진 주기의 2분의 1의 시간을 넘은 후에 있어서도 전압의 상승은 발생하지 않고, 가장 낮은 전압치로 보지된 채로 된다.
도 11(a), 도 11(b)는, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 소거 램프 파형 전압의 직전에 발생시키는 유지 펄스의 모양을 나타내는 개략도이다. 본 실시예에서는, 유지 기간에 있어서, 제 1 유지 펄스와, 제 2 유지 펄스와, 제 3 유지 펄스를 전환하여 발생시키고, 표시 전극쌍(24)에 인가하는 구성으로 하고 있다. 또한 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키고 또한, 그 발생 횟수를 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수(소거 램프 파형을 제외한 총 수)에 따라 바꾸고 있고, 도 11(a)는 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 경우를 나타내고, 도 11(b)는 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 경우를 나타낸다. 또, 이 「유지 펄스의 총 수」는, 1필드 기간 내의 유지 펄스의 총 수가 아니라, 각 서브필드의 유지 기간 내의 유지 펄스의 총 수이며, 이하, 「유지 펄스의 총 수」는 서브필드마다의 유지 펄스의 총 수(소거 램프 파형을 제외한 총 수)를 나타내는 것으로 한다.
구체적으로는, 도 11(a), 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 소거 램프 파형 전압을 발생시키기 직전(도면 중의 A)에는, 제 3 유지 펄스를 발생시키고, 유지 전극 SU1~SUn에 인가한다.
또한, 제 3 유지 펄스의 직전(도면 중의 B1, B2)에는, 제 2 유지 펄스를, 소거 램프 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극, 여기서는 주사 전극 SC1~SCn에, 유지 기간의 유지 펄스의 총 수에 따른 소정의 횟수만큼 연속하여 인가한다. 본 실시예에서는, 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 유지 기간에는, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 소정의 횟수로서 8회 연속하여 발생시키고 있다. 또한, 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 유지 기간에는, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 소정의 횟수로서 4회 연속하여 발생시켜, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하고 있다.
본 실시예에서는, 이러한 구성으로 함으로써, 소거 방전을 안정하게 발생시키고, 계속되는 기입 방전을 더 안정하게 발생시킬 수 있다. 이것은, 다음과 같은 이유에 따른다.
소거 동작에서는, 주사 전극 SC1~SCn에 소거 램프 파형 전압을 인가함으로써 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 사이에 소거 방전을 발생시키고 있다. 그 때문에, 직전의 유지 방전에서 충분한 벽전하를 형성해 놓을 필요가 있으며, 그 벽전하가 부족하면, 소거 방전을 안정하게 발생시킬 수 없어진다.
벽전하를 충분히 축적시키기 위해서는, 유지 방전을 강하게 발생시키고 또한, 전압 Vs로의 클램프 기간을 길게 하여 유지 펄스의 펄스폭을 넓히는 것이 유효하다.
그래서, 본 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압의 직전(도면 중의 A)에, 제 3 유지 펄스를 발생시켜, 유지 전극 SU1~SUn에 인가하는 구성으로 한다. 이와 같이, 전력 회수 회로(51)의 구동 시간을 단축하여 상승을 급준하게 함으로써 유지 방전을 강하게 발생시켜 충분한 하전 입자를 발생시킬 수 있어, 전압 Vs로의 클램프 기간을 더 길게 하여 유지 펄스의 펄스폭을 넓힘으로써 발생한 하전 입자를 벽전하로서 충분히 축적하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 소거 방전의 직전에 충분한 벽전하를 축적할 수 있어, 소거 방전을 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또한, 유지 동작에 있어서는, 전압의 변화가 급준한 상태에서 방전을 생기게 하면, 강한 방전이 발생하여 방전셀 내에 충분한 벽전하를 형성할 수 있다. 또한, 전압의 변화가 급준한 상태에서 방전을 생기게 함으로써 방전 개시 전압의 격차를 흡수하여, 유지 방전의 방전셀마다의 격차를 억제할 수 있다. 그 결과, 벽전하를 균일하게 형성할 수 있다.
특히, 소거 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가하여 발생시키는 소거 방전에서는, 소거 방전을 발생시킬 때까지, 주사 전극 SCi상에 충분한 정의 벽전압을 형성하는 것이 중요하다. 그리고, 소거 방전의 전에, 소거 램프 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극, 여기서는 주사 전극 SC1~SCn에, 상승을 급준하게 한 유지 펄스를 연속하여 인가함으로써, 소거 방전을 더 안정하게 발생시킬 수 있는 것이 실험적으로 확인되었다.
그래서, 본 실시예에서는, 유지 기간에 있어서의 최후의 구동 파형 전압인 소거 램프 파형 전압의 직전(도면 중의 B1 또는 B2)에, 제 2 유지 펄스를, 소거 램 프 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극, 여기서는 주사 전극 SC1~SCn에, 유지 기간의 유지 펄스의 총 수에 따른 소정의 횟수만큼 연속하여 인가하는 구성으로 하고 있다. 이 구성에 의해, 소거 방전의 전에 강한 유지 방전을 발생시켜, 충분한 벽전하를, 격차를 억제하여 축적할 수 있어, 소거 방전을 더 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또, 이 상승을 급준하게 한 유지 펄스의 연속 인가 횟수를 많게 하면, 무효 전력(발광에 기여하는 일 없이 무효하게 소비되는 전력)이 증가하는 것도 아울러 확인되었다. 이 상승을 급준하게 한 유지 펄스의 연속 인가 횟수는, 무효 전력을 증가시키는 일 없이 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 본 실시예에서는, 2회 이상 20회 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 총 수에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시예에서는, 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시키고(도면 중의 B1), 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키는(도면 중의 B2) 구성으로 하고 있다. 이것은, 유지 펄스의 총 수가 비교적 적은 유지 기간에 있어서는 제 2 유지 펄스를 연속하여 인가하는 횟수를 적게 함으로써, 잔상 현상을 저감하는 효과를 얻을 수 있는 것이 실험적으로 확인되었기 때문이다. 여기서, 잔상 현상이란, 정지 화상 등을 장시간 표시시킨 후에 휘도가 높은 화상을 표시한 경우, 그 정지 화상이 잔상으로서 인식되는 현상이다.
한편, 유지 동작에 있어서는, 유지 펄스의 상승에서 강한 방전을 발생시키면 유지 펄스의 하강에 있어서 미약한 방전이 발생하는 경우가 있는 것이 확인되었다. 이 방전은, 유지 방전으로 형성된 벽전하를 감소시키므로, 소거 방전의 직전에 이 하강에 의한 방전이 발생하면, 벽전하가 부족하여 소거 방전을 불안정하게 발생시킬 우려가 있어, 바람직하지 않다. 또한, 제 2 유지 펄스의 인가시에, 하강에서 이 미약한 방전이 발생하면, 계속되는 유지 방전을 불안정하게 할 우려가 있어, 바람직하지 않다.
그리고, 하강에 걸리는 시간을 길게 하는 것, 구체적으로는 공진 주기의 절반의 1.1배 이상으로 함으로써, 이 하강에 있어서의 미약한 방전의 발생을 저감할 수 있는 것이 실험적으로 확인되었다.
그래서, 본 실시예에서는, 상승을 제 1 유지 펄스보다 급준하게 한 제 2 유지 펄스에 있어서는, 제 1 유지 펄스보다도 하강을 완만하게 하는 것으로 한다. 그 때문에, 유지 펄스의 하강에 있어서의 전력 회수 회로(51)의 구동 시간을, 제 1 유지 펄스보다 긴 공진 주기의 절반의 1.1배 이상의 시간으로 하고 있다. 또, 본 실시예에서는, 공진 주기의 절반의 1.1배 이상의 시간이란, 구체적으로는 약 900㎱이다. 이에 따라, 상승이 급준한 유지 펄스에 의한 유지 동작에 있어서, 유지 펄스의 하강에 있어서 발생할 우려가 있는 미약한 방전을 방지할 수 있어, 계속되는 유지 방전을 안정하게 발생시킬 수 있으므로, 소거 방전을 더 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또한, 하강에 걸리는 시간을 공진 주기 이상으로 길게 하면, 이 하강에 있어서의 미약한 방전의 발생을 더 저감할 수 있는 것이 확인되었다.
그래서, 본 실시예에 있어서는, 소거 램프 파형 전압의 직전(도면 중의 A)에 발생시키는 제 3 유지 펄스를, 공진 주기 이상의 시간을 들여 하강을 행하는 구성으로 한다. 또, 본 실시예에서는, 공진 주기 이상의 시간은, 구체적으로는 약 1700㎱이다. 이에 따라, 소거 방전의 직전에 있어서의 유지 펄스의 하강에 의한 미약한 방전의 발생의 우려를 더 저감시킬 수 있어, 소거 방전을 더 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 도 11(a), 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키기 직전(도면 중의 C)에, 소거 램프 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극(여기서는, 주사 전극 SC1~SCn)에 기준이 되는 제 1 유지 펄스를 적어도 2회 연속하여 인가하는 구성으로 하고 있다.
강한 유지 방전이 연속하여 발생하면, 인접하는 방전셀 사이에서 방전이 발생하는 타이밍에 차가 있는 방전셀에 있어서, 인접하는 방전셀에 발생하는 강한 유지 방전의 영향을 받아 벽전하가 감소하는 경우가 생긴다. 혹은, 유지 방전시키는 방전셀과 유지 방전시키지 않는 방전셀이 인접한 곳에서는, 뒤로부터 방전이 발생하는 방전셀 혹은 유지 방전을 발생시키지 않는 방전셀에 있어서도, 인접하는 방전셀에 발생하는 강한 유지 방전의 영향을 받아 벽전하가 감소하는 경우가 생긴다. 이들은, 이른바 전하 결손이라고 불린다.
그리고, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키기 직전(도면 중의 C)에, 제 2 유지 펄스보다 상승이 완만한 제 1 유지 펄스를 2회 이상 연속하여 제 2 유지 펄스를 인가하는 쪽의 전극(여기서는, 주사 전극 SC1~SCn)에 인가함으로써, 상술한 전 하 결손을 방지할 수 있는 것이 실험적으로 확인되었다. 그래서, 본 실시예에서는, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키기 직전에, 소거 램프 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극(여기서는, 주사 전극 SC1~SCn)에 제 1 유지 펄스를 적어도 2회 연속하여 인가하는 구성으로 한다. 이에 따라, 전하 결손을 방지하여, 제 2 유지 펄스에 의한 유지 방전을 안정하게 발생시키고, 소거 방전을 더 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 소거 램프 파형 전압을 발생시키기 직전에 충분한 벽전하를 형성할 수 있으므로, 소거 방전을 안정하게 발생시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 대화면화, 고해상도화된 패널에 있어서도, 기입 방전을 발생시키기 위해 필요한 전압을 높게 하는 일 없이 안정하게 기입 방전을 발생시킬 수 있어, 화상 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예에서는 제 2 유지 펄스의 하강에 걸리는 시간의 하한치를 공진 주기의 절반의 1.1배로 하고 있지만, 유지 방전에 의해 형성된 벽전하는 시간의 경과와 함께 서서히 감소하여 가므로, 상한치를 너무 크게 하면 계속되는 유지 방전이 안정하게 발생하지 않게 될 우려가 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 제 2 유지 펄스의 하강에 걸리는 시간의 상한치를 공진 주기로 하고, 제 2 유지 펄스를 발생시킬 때에는 전극간 용량과 인덕터의 공진 주기의 절반의 1.1배 이상 또한 공진 주기 미만의 시간을 들여 제 2 유지 펄스의 하강을 행하는 것으로 한다.
또한, 본 실시예에서는, 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시키고, 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 유지 기간 에는 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키는 구성을 설명했다. 그러나, 이것은 단순한 일례를 든 것에 지나지 않고, 예컨대, 유지 펄스의 총 수가 30 이상인 유지 기간과 30 미만인 유지 기간에서 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 바꾸는 등, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 바꾸기 위한 유지 펄스의 총 수의 임계값을, 다른 수치로 변경하더라도 좋다. 혹은, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 6회와 10회로 전환하는 등, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 다른 수치로 변경하더라도 좋다. 혹은, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 4회와 6회와 8회로 전환하는 등, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 3개 이상의 다른 수치로 전환하는 구성으로 하더라도 좋다. 이들 구체적인 각 수치는 플라즈마 디스플레이 장치의 수단이나 패널의 특성 등에 맞추어 최적으로 설정하면 좋다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서는, 구동 회로는, 제 1 경사 파형 전압, 제 2 경사 파형 전압 및 제 2 유지 펄스를 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 구동 회로는, 1필드 기간의 적어도 하나의 서브필드의 초기화 기간에 있어서는 완만하게 상승하는 제 1 경사 파형 전압을 발생시킨다. 또한, 구동 회로는, 유지 기간의 최후에 있어서는, 제 1 경사 파형 전압보다 기울기를 급준하게 하고, 또한 상승하는 파형 전압이 소정 전위에 도달하면 즉시 강하시키는 제 2 경사 파형 전압을 발생시킨다. 그리고, 구동 회로는, 유지 기간에 있어서, 제 2 경사 파형 전압의 직전에, 제 2 유지 펄스를, 제 2 경사 파형 전압을 인가하는 쪽의 전극에 소정의 횟수만큼 연속하여 인가하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 실시예에서는, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키는 횟수를 유지 기간의 유지 펄스의 총 수에 따라 변경하는 구성을 설명했지만, 점등률에 따라 변경하는 구성으로 할 수도 있다. 다음 실시예 3에서는, 이 구동 파형의 예에 대하여 설명한다.
(실시예 3)
도 12는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다. 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 도 4에 나타낸 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에, 점등률 검출 회로(48)를 더한 구성으로 하고 있다. 또, 본 실시예는, 점등률 검출 회로(48)에 있어서의 검출 결과에 근거하여, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키는 횟수를 변경하는 구성으로 하고 있고, 그 밖의 동작이나 각 회로의 구성 등은 실시예 1과 같으므로, 여기서는 그 다른 점에 대하여 설명한다.
점등률 검출 회로(48)는, 서브필드마다의 화상 데이터에 근거하여, 전체 방전셀 수에 대한 점등 방전셀 수의 비율, 즉, 방전셀의 점등률을 서브필드마다 검출한다. 그리고, 검출한 점등률을 미리 정한 점등률 임계값과 비교하여, 그 판정의 결과를 나타내는 신호를 타이밍 발생 회로(45)에 출력한다.
또, 본 실시예에서는, 이 점등률 임계값을 85%로 설정하고 있다. 그러나, 본 실시예는 조금도 이 수치에 한정되는 것이 아니라, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 수단 등에 근거하여 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
도 13(a), 도 13(b)는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 유지 펄스 파형의 개 략을 나타내는 파형도이다. 본 실시예에서는, 점등률이 85% 이상의 유지 기간에는, 도 13(a)의 B1에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시키고, 점등률이 85% 미만의 유지 기간에는, 도 13(b)의 B2에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시켜, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하고 있다. 또, 도면 중의 A 및 C는 도 11(a), 도 11(b)와 마찬가지이다.
본 실시예에서는, 이러한 구성으로 함으로써, 소거 방전을 안정하게 발생시키고, 계속되는 기입 방전을 더 안정하게 발생시킬 수 있다. 이것은, 다음과 같은 이유에 따른다.
구동 회로에서 본 패널(10)의 구동 부하는, 방전셀의 점등ㆍ비점등의 조합에 의해 변동한다. 이때, 방전셀의 점등률이 높으면 구동 부하가 증가하고, 그 결과, 구동 파형에 왜곡이 생기기 쉬워져, 예컨대, 유지 동작에 있어서 유지 방전의 방전셀마다의 격차가 발생할 우려가 있다.
이때, 전압의 변화가 급준한 상태에서 방전을 생기게 하면, 상술한 바와 같이, 방전 개시 전압의 격차를 흡수하여, 유지 방전의 방전셀마다의 격차를 억제할 수 있으므로, 벽전하를 균일하게 형성할 수 있다.
반대로, 점등률이 낮을 때에는, 구동 부하가 줄어 파형의 왜곡이 저감되므로, 유지 방전의 방전셀마다의 격차는 발생하기 어렵다. 또한, 이러한 경우, 제 2 유지 펄스를 연속하여 인가하는 횟수를 적게 함으로써, 잔상 현상을 저감하는 효과를 얻을 수 있는 것이 실험적으로 확인되었다.
그래서, 본 실시예에서는, 점등률이 85% 이상인 유지 기간에는, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시키고, 점등률이 85% 미만인 유지 기간에는, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키는 구성으로 한다. 이에 따라, 점등률에 관계없이, 소거 방전을 안정하게 발생시킬 수 있게 된다.
또, 본 실시예에서는, 점등률이 85% 이상인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시키고, 점등률이 85% 미만인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키는 구성을 설명했다. 그러나, 이것은 단순한 일례를 든 것에 지나지 않고, 예컨대, 점등률이 50% 이상인 유지 기간과 50% 미만인 유지 기간에서 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 바꾸는 등, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 바꾸기 위한 점등률의 임계값을, 다른 수치로 변경하더라도 좋다. 혹은, 점등률의 임계값을 2개 이상으로 하고, 제 2 유지 펄스의 연속 발생 횟수를 3개 이상의 다른 횟수로 전환하는 구성으로 하더라도 좋다. 이들의 구체적인 각 수치는 플라즈마 디스플레이 장치의 수단이나 패널의 특성 등에 맞추어 최적으로 설정하면 좋다.
또, 실시예 2와 실시예 3을 조합한 구성으로 할 수도 있다. 예컨대, 유지 펄스의 총 수가 50 미만인 유지 기간에는 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키고, 유지 펄스의 총 수가 50 이상인 유지 기간에 있어서는, 점등률이 85% 미만일 때에 제 2 유지 펄스를 4회 연속하여 발생시키고, 점등률이 85% 이상일 때에 제 2 유지 펄스를 8회 연속하여 발생시킨다고 하는 구성으로 할 수도 있다(도시하지 않음). 이러한 구성에서는, 점등률, 유지 기간의 유지 펄스의 총 수에 관계없이, 소 거 방전을 안정하게 발생시키는 것이 가능해진다.
또, 실시예 2 및 실시예 3에 있어서, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 유지 펄스의 총 수가, 6 또는 10에 이르지 않는 서브필드에 있어서는, 예컨대, 제 1 유지 펄스를 연속하여 2회 발생시킨 후, 나머지의 유지 펄스를 제 2 유지 펄스로 하여 발생시키고, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 구성으로 하더라도 좋다. 여기서, 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 유지 펄스의 총 수가, 6 또는 10에 이르지 않는 서브필드란, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키는 소정의 횟수(여기서는, 4회 또는 8회)에, 제 2 유지 펄스를 연속하여 발생시키기 직전에 제 1 유지 펄스를 연속하여 발생시키는 횟수의 하한(여기서는 2회)을 더한 수의 유지 펄스를 인가하는 서브필드이다. 혹은, 유지 기간에 있어서 최초로 발생시키는 유지 방전은 유지 방전을 계속시킨 후에 발생시키는 유지 방전과 비교하여 발생하기 어려운 것을 고려하여, 유지 기간에 있어서 최초로 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 유지 펄스는 방전의 발생을 우선한 파형 형상으로 하더라도 좋다. 그리고, 다음으로 제 1 유지 펄스를 연속하여 2회 발생시키고, 그 후, 나머지의 유지 펄스를 제 2 유지 펄스로 하여 발생시켜 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 구성으로 하더라도 좋다.
또, 본 발명의 실시예에 있어서, 도 5, 도 6에 나타낸 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44)는 단순한 한 구성예를 나타낸 것에 지나지 않고, 같은 동작을 실현할 수 있는 것이면, 어떠한 회로 구성이더라도 상관없다. 예컨대, 전압 Ve1, 전압 Ve2를 인가하는 회로에 대해서는, 도 6에 나타낸 회로에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 전압 Ve1을 발생시키는 전원과 전압 Ve2를 발생시키는 전원 각각의 전압을 유지 전극 SU1~SUn에 인가하기 위한 복수의 스위칭 소자를 이용하여, 각각의 전압을 필요한 타이밍에 유지 전극 SU1~SUn에 인가하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 도 5에 나타낸 소거 램프 파형 전압을 발생시키기 위한 회로도 단순한 한 구성예를 나타낸 것에 지나지 않고, 같은 동작을 실현할 수 있는 다른 회로로 치환할 수 있다.
또, 본 발명의 실시예는, 주사 전극 SC1~SCn을 제 1 주사 전극군과 제 2 주사 전극군으로 분할하고, 기입 기간을 제 1 기입 기간과 제 2 기입 기간으로 분할하여 구성하더라도 적용할 수 있다. 여기서, 제 1 기입 기간은, 제 1 주사 전극군에 속하는 주사 전극의 각각에 주사 펄스를 순차적으로 인가한다. 또한, 제 2 기입 기간은, 제 2 주사 전극군에 속하는 주사 전극의 각각에 주사 펄스를 순차적으로 인가한다. 즉, 제 1 기입 기간 및 제 2 기입 기간의 적어도 한쪽에 있어서, 주사 펄스를 인가하는 주사 전극군에 속하는 주사 전극에는, 주사 펄스 전압보다 높은 제 2 전압으로부터 주사 펄스 전압으로 천이하여 다시 제 2 전압으로 천이하는 주사 펄스를 순차적으로 인가한다. 또한, 주사 펄스를 인가하지 않는 주사 전극군에 속하는 주사 전극에는, 주사 펄스 전압보다 높은 제 3 전압과, 제 2 전압 및 제 3 전압보다 높은 제 4 전압 중 어느 하나의 전압을 인가한다. 그리고, 적어도 인접하는 주사 전극에 주사 펄스 전압이 인가되어 있는 동안은 제 3 전압을 인가하는, 이른바, 2상 구동에 의한 패널의 구동 방법에도 적용시킬 수 있어, 상술한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 실시예에서는, 소거 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 구성을 설명했지만, 최후의 유지 펄스를 인가하는 전극이 주사 전극 SC1~SCn인 경우에는, 소거 램프 파형 전압을 유지 전극 SU1~SUn에 인가하는 구성으로 할 수도 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 있어서는, 최후의 유지 펄스를 인가하는 전극을 유지 전극 SU1~SUn으로 하고, 소거 램프 파형 전압을 주사 전극 SC1~SCn에 인가하는 구성으로 하는 쪽이 바람직하다.
또, 본 발명의 실시예에서는, 전력 회수 회로(51), 전력 회수 회로(61)에 있어서, 유지 펄스의 상승과 하강에 하나의 인덕터를 공통으로 이용하는 구성을 설명했지만, 복수의 인덕터를 이용하여, 유지 펄스의 상승과 하강에 다른 인덕터를 사용하는 구성으로 하더라도 상관없다. 또한, 그 경우에는, 상술한 전력 회수 회로(51), 전력 회수 회로(61)에 있어서 공진 주기가 약 1500㎱가 되도록 인덕터를 설정하는 구성은, 하강에 이용하는 인덕터에 적용하는 것으로 한다. 또한, 상승에 이용하는 인덕터에 관해서는, 하강과는 다른 공진 주기, 예컨대, 약 1200㎱가 되도록 설정하더라도 좋다.
또, 본 발명의 실시예에 있어서 나타낸 구체적인 각 수치, 예컨대, 전압 Vers의 전압치나 소거 펄스 파형 전압의 기울기 등은, 실험에 이용한 표시 전극쌍 수가 1080인 42인치의 패널의 특성에 근거하여 설정한 것이다. 따라서, 상기한 각 수치는, 단지 실시예의 일례를 나타낸 것에 불과하다. 본 발명의 실시예는 이들의 수치에 조금도 한정되는 것이 아니라, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 수단 등에 따라 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 각 수치는, 상술한 효과를 얻을 수 있는 범위에서의 격차를 허용하는 것으로 한다.
본 발명은, 대화면화, 고해상도화된 패널에 있어서도, 기입 방전을 안정하게 발생시킬 수 있어, 화상 표시 품질이 좋은 플라즈마 디스플레이 장치 및 패널의 구동 방법으로서 유용하다.

Claims (4)

  1. 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    1필드 기간 내에 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 마련하고,
    상기 유지 기간에 있어서, 상기 주사 전극 또는 상기 유지 전극 중 한쪽 전극에는, 기준이 되는 제 1 유지 펄스와, 상기 제 1 유지 펄스보다 상승을 급준하게 하고 또한 상기 제 1 유지 펄스보다 하강을 완만하게 한 제 2 유지 펄스의 적어도 2종류의 유지 펄스를 인가하고,
    상기 한쪽의 전극에 인가되는 구동 파형 전압은, 상기 유지 기간에 있어서의 최후의 구동 파형 전압을 포함하고 또한, 상기 최후의 구동 파형 전압의 직전에, 연속하여 배치된 소정의 수의 상기 제 2 유지 펄스를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최후의 구동 전압 파형은, 1필드 기간의 적어도 하나의 서브필드의 초기화 기간에 있어서의 제 1 경사 파형 전압보다 기울기가 급준하며, 또한 상승하는 파형 전압이 소정 전위에 도달하면 즉시 강하시키는 제 2 경사 파형 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지 펄스의 상승 또는 하강은, 상기 표시 전극쌍의 전극간 용량과 인덕터를 공진시켜 행해지고, 상기 제 2 유지 펄스의 하강 기간의 시간이, 상기 전극간 용량과 상기 인덕터의 공진 주기의 절반의 1.1배 이상이고 또한 상기 공진 주기 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 경사 파형 전압, 상기 제 2 경사 파형 전압 및 상기 제 2 유지 펄스를 상기 주사 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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