KR20100119822A - 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

초기화 기간에서 벽전하의 조정을 적절히 행하고, 기입 기간에서의 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제한다. 그를 위해, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과, 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 서브필드를 1 필드내에 복수 마련하고, 초기화 기간에서는 하강하는 하강 경사 파형 전압을 발생시키고, 기입 기간에서는 부(-)의 주사 펄스 전압을 발생시켜 주사 전극에 인가하는 주사 전극 구동 회로를 구비하되, 주사 전극 구동 회로는, 초기화 기간에서, 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 하강 경사 파형 전압의 최저 전압보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 주사 전극에 인가한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND PLASMA DISPLAY PANEL DRIVE METHOD}
본 발명은 벽걸이 텔레비젼이나 대형 모니터에 사용되는 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」로 약기한다)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 측면과 형광체층이 형성되어 있다. 그리고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록 전면판과 배면판이 대향 배치되어 밀봉되고, 내부의 방전 공간에는, 예컨대 분압비로 5%의 제논을 포함하는 방전 가스가 봉합되어 있다. 여기서 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대향하는 부분에 방전셀이 형성된다. 이러한 구성의 패널에 있어서, 각 방전셀 내에서 가스방전에 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 일반적으로 서브필드법이 사용되고 있다. 서브필드법에서는, 1 필드를 복수의 서브필드에서 분할하고, 각각의 서브필드에서 각 방전셀을 발광 또는 비발광시키는 것에 의해 계조 표시를 행한다. 각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에서는, 각 주사 전극에 초기화 파형을 인가하고, 각 방전셀에서 초기화 방전을 발생시킨다. 그것에 의하여, 각 방전셀에서, 계속되는 기입 동작을 위해 필요한 벽전하를 형성한다.
기입 기간에서는, 주사 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가(이하, 이 동작을 「주사」라고 한다)함과 아울러, 데이터 전극에는 표시해야 할 화상 신호에 대응한 기입 펄스를 인가한다(이하, 이들의 동작을 총칭하여 「기입 」이라고 한다). 그것에 의하여, 주사 전극과 데이터 전극 사이에서 선택적으로 기입 방전을 발생시켜, 선택적으로 벽전하를 형성한다.
계속되는 유지 기간에서는, 표시해야 되는 휘도에 따른 소정의 회수의 유지 펄스를 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 인가한다. 그것에 의하여, 기입 방전에 의한 벽전하 형성이 행해진 방전셀에서 선택적으로 방전을 일으켜, 그 방전셀을 발광시킨다. 이것에 의해 화상 표시를 행한다.
복수의 주사 전극은 주사 전극 구동 회로에 의해 구동되고, 복수의 유지 전극은 유지 전극 구동 회로에 의해 구동되고, 복수의 데이터 전극은 데이터 전극 구동 회로에 의해 구동된다.
또한, 서브필드법의 하나로서, 완만하게 변화되는 전압 파형을 이용하여 초기화 방전을 행하고, 또한 유지 방전을 행한 방전셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 행함으로써, 계조 표시에 관계하지 않는 발광을 상당히 삭감하고 콘트라스트비를 향상시킨 구동 방법이 개시되어 있다.
구체적으로는, 복수의 서브필드 중 하나의 서브필드의 초기화 기간에서는 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에서는 직전의 유지 기간에서 유지 방전을 행한 방전셀에만 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행한다. 그 결과, 표시에 관계가 없는 발광은 전체 셀 초기화 동작의 방전에 동반하는 발광만으로 되고, 콘트라스트가 높은 화상 표시가 가능해진다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
이와 같이 구동함으로써, 화상의 표시에 관계가 없는 발광에 의해서 변화되는 흑 표시 영역의 휘도(이하, 「흑 휘도」로 약기한다)는 전체 셀 초기화 동작에서의 미약 발광만으로 되고, 콘트라스트가 높은 화상 표시가 가능해진다.
또한, 초기화 방전을 안정화시키는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 초기화 기간에서, 주사 전극에 정(+)의 전압을 인가한 후에, 주사 전극에 정(+)의 전압을 인가한 시간보다도 짧은 시간만큼 부(-)의 전압을 인가한다. 그리고, 주사 전극상에 정(+)의 이상한 벽전하가 축적하고 있는 방전셀에 소거 방전을 발생시키고, 이상한 벽전하를 소거한다. 이렇게 함으로써, 초기화 방전을 안정화시킨다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 그러나, 초기화 방전 이후에, 벽전하의 조정을 위해 새롭게 방전을 발생시키면, 소비 전력의 증대나 흑 휘도의 악화라고 하는 문제가 발생한다.
최근에서는, 패널의 추가적인 고세밀화가 진행되고 있다. 그러나, 패널의 고세밀화에 동반하여 미세화된 방전셀에서는, 초기화 방전에 의해서 방전셀 내에 형성된 벽전하가 손실되는 「전하 손실」로 불리는 현상이 생기기 쉬운 것이 확인되고 있다.
일본 공개 특허 공보 제 2000-242224 호 일본 공개 특허 공보 제 2005-326612 호
그러나, 초기화 기간에 과잉의 벽전하를 축적시키면, 계속되는 기입 기간에서 강한 기입 방전이 발생해 버린다. 벽전하는, 다른 방전셀에 발생하는 기입 방전의 영향을 받아 감소하는 것이 확인되고 있다. 방전셀에서 강한 기입 방전이 발생하면, 그 방전셀에 인접하는 방전셀에서는, 많은 벽전하가 손실되고, 기입 동작시에 방전 불량이 발생하는 경우가 있다.
반대로, 초기화 기간에 축적시키는 벽전하가 불충분하면, 기입 방전 자체가 발생하지 않고, 발광시켜야 되는 방전셀에서 발광이 생기지 않는다고 하는 현상(미점화 셀: unlit cell)이 발생한다.
따라서, 안정한 기입 방전을 발생시키기 위해서는, 초기화 동작에서 벽전하의 조정을 적절히 행하는 것이 중요하다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 서브필드를 1 필드내에 복수 마련하는 서브필드법에 의해 구동되고, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 패널과, 초기화 기간에서는 하강하는 하강 경사 파형 전압을 발생시키고, 기입 기간에서의 부(-)의 주사 펄스 전압을 발생시켜 주사 전극에 인가하는 주사 전극 구동 회로를 구비하되, 주사 전극 구동 회로는, 초기화 기간에서, 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 하강 경사 파형 전압의 최저 전압보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 주사 전극에 인가하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 초기화 기간에서, 벽전하의 조정을 적정히 행할 수 있기 때문에, 고세밀화된 패널이더라도, 기입 기간에서의 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제하고, 안정한 기입 동작을 행할 수 있어, 패널의 화상 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다.
도 4는 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 주사 전극 구동 회로의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다.
도 6은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 조정 펄스의 펄스폭과 전압 Vset2의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 7은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 전체 셀 초기화 기간의 주사 전극 구동 회로의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 다른 일례를 나타내는 파형도이다.
도 9는 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 또 다른 일례를 나타내는 파형도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시의 형태)
도 1은 본 발명의 1 실시의 형태에 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 위해서, 패널의 재료로서 사용 실적이 있고, 네온(Ne) 및 제논(Xe) 가스를 봉합한 경우에 2차 전자 방출 계수가 커서 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, 그 위에 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 외주부를 글라스 플릿(glass frit) 등의 봉합재에 의해서 봉합되어 있다. 그리고, 내부의 방전 공간에는, 네온과 제논의 혼합 가스가 방전 가스로서 봉합되어 있다. 한편, 본 실시의 형태에서는, 발광 효율을 향상시키기 위해서 제논 분압을 약 10%로 한 방전 가스를 이용하고 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해서 복수의 구획으로 구획되어 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전셀이 형성되어 있다. 그리고 이들 방전셀이 방전, 발광하는 것에 의해 화상이 표시된다.
한편, 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 1 실시의 형태에 있어서의 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는 행 방향으로 연장된 n개의 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열 방향으로 연장된 m개의 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 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)이 교차한 부분에 방전셀이 형성된다. 이 방전셀은 방전 공간 내에 m×n 개 형성된다. 그리고, m×n 개의 방전셀이 형성된 영역이 패널(10)의 표시 영역으로 된다.
다음으로, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 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, 패널(10)의 화소수에 따라, 입력된 화상 신호 sig를 서브필드마다의 발광·비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
데이터 전극 구동 회로(42)는, 서브필드마다의 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에 대응하는 신호로 변환하고, 타이밍 신호에 의거하여 각 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm을 구동한다.
타이밍 발생 회로(45)는, 수평 동기 신호 H 및 수직 동기 신호 V로부터의 출력에 의거하여 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생한다. 그리고, 타이밍 발생 회로(45)는, 각각의 회로 블록(화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43) 및 유지 전극 구동 회로(44))에 타이밍 신호를 공급한다.
주사 전극 구동 회로(43)는, 초기화 파형 발생 회로(도시하지 않음), 유지 펄스 발생 회로(도시하지 않음), 주사 펄스 발생 회로(도시하지 않음)를 갖는다. 초기화 파형 발생 회로는, 초기화 기간에서 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 초기화 파형을 발생한다. 유지 펄스 발생 회로는, 유지 기간에서 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 유지 펄스를 발생한다. 주사 펄스 발생 회로는, 복수의 주사 IC를 구비하고 기입 기간에서 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 주사 펄스를 발생한다. 그리고, 주사 전극 구동 회로(43)는, 타이밍 신호에 의거하여 각 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn을 각각 구동한다.
유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로 및 전압 Ve1, 전압 Ve2을 발생하기 위한 회로(도시하지 않음)를 구비하고, 타이밍 신호에 의거하여 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn을 구동한다.
다음으로, 주사 전극 구동 회로(43)를 구체적으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 1 실시의 형태에 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(51), 주사 펄스를 발생시키는 주사 펄스 발생 회로(52)를 구비한다. 주사 펄스 발생 회로(52)의 각 출력 단자는 패널(10)의 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 각각에 접속되어 있다. 또한, 이하의 설명에서 스위칭 소자를 도통시키는 동작을 「온」, 차단시키는 동작을 「오프」로 표기하고, 스위칭 소자를 온시키는 신호를 「Hi」, 오프시키는 신호를 「Lo」로 표기한다.
유지 펄스 발생 회로(50)는, 일반적으로 사용되고 있는 전력 회수 회로(도시하지 않음)와 클램프 회로(도시하지 않음)를 구비하고, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 의거하여 내부에 구비한 각 스위칭 소자를 전환하여 유지 펄스를 발생시킨다. 또한, 상승하는 경사 파형 전압을 발생시키기 위한 미러 적분 회로(도시하지 않음)를 구비하고, 유지 기간의 최후에, 후술하는 소거 램프 전압을 발생시킨다. 한편, 도 4에서는, 타이밍 신호의 신호 경로의 상세한 설명은 생략한다.
초기화 파형 발생 회로(51)는, 미러 적분 회로(53)와 미러 적분 회로(54)를 구비하고 있다. 미러 적분 회로(53)는, 스위칭 소자 Q1과 콘덴서 C1과 저항 R1을 갖고, 주사 펄스 발생 회로(52)의 기준 전위 A를 램프 형상으로 상승시킨다. 미러 적분 회로(54)는, 스위칭 소자 Q2와 콘덴서 C2와 저항 R2을 갖고, 주사 펄스 발생 회로(52)의 기준 전위 A를 램프 형상으로 강하시킨다. 그리고, 미러 적분 회로(53)는, 초기화 동작시에 상승하는 경사 파형 전압(후술하는 상승 램프 전압)을 발생시키고, 미러 적분 회로(54)는, 초기화 동작시에 하강하는 경사 파형 전압(후술하는 하강 램프 전압)을 발생시킨다. 한편, 도 4에는, 미러 적분 회로(53)의 입력 단자를 입력 단자 IN1, 미러 적분 회로(54)의 입력 단자를 입력 단자 IN2로서 나타내고 있다.
또한, 도 4에는, 부(-)의 전압 Va를 이용한 회로(예컨대, 미러 적분 회로(54))를 동작시키고 있을 때에, 그 회로와, 유지 펄스 발생 회로(50) 및 전압 Vr를 이용한 회로(예컨대, 미러 적분 회로(53))를 전기적으로 분리하기 위한 스위칭 소자 Q4를 이용한 분리 회로를 나타내고 있다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 초기화 파형 발생 회로(51)에, 실용적이고 비교적 구성이 간단한 FET(Field Effect Transistor)를 이용한 미러 적분 회로를 채용하고 있지만, 본 실시의 형태는 결코 이 구성에 한정되는 것이 아니라, 기준 전위 A를 완만하게 상승 또는 강하시킬 수 있는 회로이면 어떠한 회로이더라도 좋다. 예컨대, 미러 적분 회로를 대신하여 RC 적분 회로를 이용한 구성이더라도 좋다.
주사 펄스 발생 회로(52)는, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 각각에 주사 펄스를 출력하는 복수의 주사 IC(56)(본 실시의 형태에서는, 주사 IC(1) ~ 주사 IC(12))와, 기입 기간에서 기준 전위 A를 부(-)의 전압 Va에 접속하기 위한 스위칭 소자 Q5와, 전압 Va에 전압 Vscn을 중첩한 전압 Vc을 주사 IC(56)의 고전압측에 인가하기 위한 다이오드 D35 및 콘덴서 C32와, 2개의 입력 단자에 입력되는 입력 신호의 대소를 비교하는 비교기 CP1와, 2개의 입력 단자에 입력되는 입력 신호의 논리 곱 연산을 행하는 앤드게이트 AG1를 구비하고 있다. 한편, 비교기 CP1의 한쪽의 입력 단자에는 전압(Va + Vset2)이 인가되고, 다른 쪽의 입력 단자는 기준 전위 A에 접속되어 있다. 또한, 앤드게이트 AG1의 한쪽의 입력 단자에는 비교기 CP1의 출력 단자가 접속되고, 다른 쪽의 입력 단자에는 스위칭 소자 Q5를 제어하는 신호를 반전시킨 신호가 입력되어 있다.
주사 IC(56)는, 저전압측의 입력 단자인 입력 단자 INa와 고전압측의 입력 단자인 입력 단자 INb의 2개의 입력 단자를 갖고, 제어 신호에 의거하여, 2개의 입력 단자에 입력되는 신호 중 어느 하나를 출력한다. 그리고, 주사 IC(56)의 각각에는, 제어 신호로서, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 제어 신호 OC1, 앤드게이트 AG1로부터 출력되는 제어 신호 OC2가 입력된다. 또한, 기입 기간에서 최초에 기입 동작을 행하는 주사 IC(1)에는, 기입 기간의 개시 직후에 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 주사 개시 신호 SID(1)가 입력된다. 또한, 모든 주사 IC(56)(본 실시의 형태에서는, 주사 IC(1) ~ 주사 IC(12))에는, 신호 처리 동작의 동기를 취하기 위한 동기 신호인 클록 신호가 공통으로 입력되지만, 도 4에서는 그 경로는 생략되어 있다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 90개의 출력분의 스위칭 소자를 하나의 모노로식 IC로서 집적하고, 패널(10)은 1080개의 주사 전극(22)을 구비하고 있는 것으로 한다. 즉, 12개의 주사 IC(1) ~ 주사 IC(12)를 이용하여 주사 펄스 발생 회로(52)를 구성하고, n = 1080개의 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn을 구동하는 것으로 한다. 이와 같이, 다수의 스위칭 소자를 IC화하는 것에 의해 부품 점수를 삭감하여, 실장 면적을 저감할 수 있다. 단, 본 실시의 형태에서 나타낸 수치는 단순한 일례 이며, 본 발명은 결코 이들의 수치에 한정되는 것이 아니다.
한편, 주사 IC(56)에 마련된 스위칭 소자의 전환은, 주사 개시 신호 SID, 제어 신호 OC1, 제어 신호 OC2에 의해 실시되는 것으로 한다.
또한, 주사 펄스 발생 회로(52)는, 초기화 기간에서는 초기화 파형 발생 회로(51)의 전압 파형을 출력하고, 유지 기간에서는 유지 펄스 발생 회로(50)의 전압 파형을 출력하도록, 타이밍 발생 회로(45)에 의해서 제어되는 것으로 한다.
다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작의 개요에 대해 도 5를 이용하여 설명한다. 한편, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치는 서브필드법에 의해서 계조 표시를 행하는 것으로 한다. 즉, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치는, 1 필드를 시간축 상에서 복수의 서브필드에서 분할하고, 각 서브필드에 휘도 가중치를 각각 설정하고, 서브필드마다 각 방전셀의 발광·비발광을 제어함으로써 계조 표시를 행하는 것으로 한다. 또한, 각 서브필드는, 각 방전셀을 초기화하는 초기화 기간, 화상 신호에 따라 각 방전셀에 기입을 행하는 기입 기간, 기입이 이루어진 방전셀에 유지 방전을 발생시키는 유지 기간을 갖는다.
이 서브필드법에서는, 예컨대, 1 필드를 8개의 서브필드(제 1 SF, 제 2 SF, …, 제 8 SF)로 구성하고, 각 서브필드는 각각(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 가중치를 갖는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 각 서브필드의 유지 기간에서는, 그 서브필드의 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)의 각각에 인가한다.
또한, 1 필드를 구성하는 복수의 서브필드 중 하나의 서브필드의 초기화 기간에서는 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에서는 직전의 서브필드에서 유지 방전을 행한 방전셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행함으로써, 계조 표시에 관계가 없는 발광을 상당히 삭감하여 콘트라스트비를 향상시키는 것이 가능하다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 제 1 SF의 초기화 기간에서는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 제 2 SF ~ 제 8 SF의 초기화 기간에서는 선택 초기화 동작을 행하는 것으로 한다. 이것에 의해, 화상의 표시에 관계가 없는 발광은 제 1 SF에서의 전체 셀 초기화 동작의 방전에 동반하는 발광만으로 된다. 따라서, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑 표시 영역의 휘도인 흑 휘도는, 전체 셀 초기화 동작에서의 미약 발광만으로 된다. 이렇게 하는 것으로, 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 있어서, 콘트라스트가 높은 화상 표시가 가능해진다.
한편, 본 발명은, 서브필드 수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상기의 값에 한정되는 것이 아니다. 또한, 화상 신호 등에 의거하여 서브필드 구성을 전환하는 구성이더라도 좋다.
도 5는 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다.
한편, 도 5에는, 기입 기간에서 최초에 기입 동작을 행하는 주사 전극 SC1, 기입 기간에서 최후에 기입 동작을 행하는 주사 전극 SCn(예컨대, 주사 전극 SC1080), 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn, 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm의 구동 파형을 나타낸다.
또한, 도 5에는 2개의 서브필드의 구동 전압 파형, 즉 전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드(「전체 셀 초기화 서브필드」라고 호칭한다)인 제 1 서브필드(제 1 SF)와, 선택 초기화 동작을 행하는 서브필드(「선택 초기화 서브필드」라고 호칭한다)인 제 2 서브필드(제 2 SF)를 나타낸다. 한편, 다른 서브필드에 있어서의 구동 전압 파형은, 유지 기간에서의 유지 펄스수가 다른 것 외에는 제 2 SF의 구동 전압 파형과 거의 같다. 또한, 이하에 있어서의 주사 전극 SCi, 유지 전극 SUi, 데이터 전극 Dk은, 각 전극 중에서 화상 데이터에 의거하여 선택된 전극을 나타낸다.
우선, 전체 셀 초기화 서브필드인 제 1 SF에 대하여 설명한다.
제 1 SF의 초기화 기간 전반부에서는, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 각각 0(V)을 인가하고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에는, 0(V)부터 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하의 전압 Vi1을 인가하고, 또한 전압 Vi1으로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi2를 향하여 완만하게 상승하는 경사 파형 전압(이하, 「상승 램프 전압」이라고 호칭한다) L1을 인가한다.
이 상승 램프 전압 L1이 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn의 사이, 및 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm의 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 지속하여 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부에 부(-)의 벽전압이 축적됨 과 동시에, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부 및 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn 상부에는 정(+)의 벽전압이 축적된다.
초기화 기간 후반부에서는, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에는 정(+)의 전압 Ve1을 인가하고, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에는 0(V)을 인가하고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에는, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하로 되는 전압 Vi3으로부터 방전 개시 전압을 넘는 부(-)의 전압 Vi4을 향하여 완만하게 하강하는 하강 경사 파형 전압(이하, 「하강 램프 전압」이라고 호칭한다) L2를 인가한다.
그 사이에, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn의 사이, 및 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm의 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부의 부(-)의 벽전압, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn 상부의 정(+)의 벽전압, 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부의 정(+)의 벽전압이 약하게 된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 하강 램프 전압 L2를 발생시킨 후, 하강 램프 전압 L2의 최저 전압보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압(이하, 「조정 펄스」라고 호칭한다)을, 방전이 발생하지 않는 펄스폭에서 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가한다. 한편, 이 펄스폭은, 전압이 강하하고 나서 상승하기까지의 시간 간격을 나타낸다. 이와 같이, 조정 펄스를 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 것으로, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부의 부(-)의 벽전압 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부의 정(+)의 벽전압을 재차 약하게 하고, 이것에 의해 방전셀 내의 벽전압을 기입 동작에 적합한 값으로 조정하고 있다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 조정 펄스를 주사 펄스 전압과 같은 전압 Va으로 발생시키는 것으로 한다. 또한, 이하, 전압 Va와 하강 램프 전압 L2의 최저 전압 Vi4의 차이를 「Vset2」이라고 호칭한다.
이상에 의해, 모든 방전셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 전체 셀 초기화 동작이 종료한다.
계속되는 기입 기간에서는, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 대하여는 주사 펄스 전압을 순차적으로 인가하고, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에 대하여는 발광시켜야 되는 방전셀에 대응하는 데이터 전극 Dk(k = 1 ~ m)에 정(+)의 기입 펄스 전압 Vd를 인가하여, 각 방전셀에 선택적으로 기입 방전을 발생시킨다.
이 기입 기간에서는, 우선 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 전압 Ve2을 인가하고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 전압 Vc(Vc= Va+ Vscn)을 인가한다.
그리고, 1행째의 주사 전극 SC1에 부(-)의 주사 펄스 전압 Va를 인가함과 동시에, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 중 1행째에 발광시켜야 되는 방전셀의 데이터 전극 Dk(k = 1 ~ m)에 정(+)의 기입 펄스 전압 Vd를 인가한다. 이때, 데이터 전극 Dk 상과 주사 전극 SC1 상의 교차부의 전압차는, 외부 인가 전압의 차이(Vd-Va)에 데이터 전극 Dk 상의 벽전압과 주사 전극 SC1 상의 벽전압의 차이가 가산된 것으로 되어 방전 개시 전압을 넘는다. 이것에 의해, 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1 사이에 방전이 발생한다. 또한, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 전압 Ve2을 인가하기 때문에, 유지 전극 SU1 상과 주사 전극 SC1 상의 전압차는, 외부 인가 전압의 차이인 (Ve2-Va)에 유지 전극 SU1 상의 벽전압과 주사 전극 SC1 상의 벽전압의 차이가 가산된 것으로 된다. 이때, 전압 Ve2을, 방전 개시 전압을 약간 하회하는 정도의 전압값으로 설정하는 것으로, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이를, 방전에는 이르지 않지만 방전이 발생하기 쉬운 상태로 할 수 있다. 이것에 의해, 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1 사이에 발생하는 방전을 트리거하여, 데이터 전극 Dk과 교차하는 영역에 있는 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이에 방전을 발생시킬 수 있다. 이렇게 해서, 발광시켜야 되는 방전셀에서 기입 방전이 일어나, 주사 전극 SC1 상에 정(+)의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SU1 상에 부(-)의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 Dk 상에도 부(-)의 벽전압이 축적된다.
이렇게 하여, 1행째에 발광시켜야 되는 방전셀에서 기입 방전을 일으켜 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작을 행한다. 한편, 기입 펄스 전압 Vd를 인가하지 않은 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 넘지 않기 때문에, 기입 방전은 발생되지 않는다. 이상의 기입 동작을 n 행째의 방전셀에 이를 때까지 순차적으로 행하고, 기입 기간이 종료한다.
한편, 기입 기간에서는, 초기화 기간에 과도한 벽전압이 축적되면, 강한 기입 방전이 발생하고, 강한 기입 방전이 발생한 방전셀에 인접하는 방전셀에서는, 많은 벽전압이 손실되고, 기입 동작시에 방전 불량이 발생하는 경우가 있다.
또한, 초기화 기간에 축적시키는 벽전압이 불충분하면, 기입 방전 자체가 발생하지 않고, 미점화 셀이 발생한다.
그러나, 본 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이, 하강 램프 전압 L2의 발생 후에 조정 펄스를 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부의 부(-)의 벽전압 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부의 정(+)의 벽전압을 안정적으로 기입 방전을 발생시킬 수 있는 상태로 조정하고 있다. 이것에 의해, 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제하여, 안정한 기입 동작을 행할 수 있다.
계속되는 유지 기간에서는, 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)에 교대로 인가하여, 기입 방전을 발생한 방전셀에서 유지 방전을 발생시켜 발광시킨다.
이 유지 기간에서는, 우선 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 정(+)의 유지 펄스 전압 Vs를 인가함과 동시에 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 베이스 전위로 되는 접지 전위, 즉 0(V)을 인가한다. 그렇게 하면, 기입 방전을 일으킨 방전셀에서는, 주사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상의 전압차가, 유지 펄스 전압 Vs에 주사 전극 SCi 상의 벽전압과 유지 전극 SUi 상의 벽전압의 차이가 가산된 것으로 되어, 방전 개시 전압을 넘는다.
이것에 의해, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 유지 방전이 일어나, 이때 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 그리고 주사 전극 SCi 상에 부(-)의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi 상에 정(+)의 벽전압이 축적된다. 또한 데이터 전극 Dk 상에도 정(+)의 벽전압이 축적된다. 기입 기간에서 기입 방전이 일어나지 않은 방전셀에서는 유지 방전은 발생되지 않고, 초기화 기간의 종료시에서의 벽전압이 유지된다.
계속해서, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에는 베이스 전위로 되는 0(V)를, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에는 유지 펄스 전압 Vs를 각각 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는, 유지 전극 SUi 상과 주사 전극 SCi 상의 전압차가 방전 개시 전압을 넘기 때문에, 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에 유지 방전이 일어난다. 그 결과, 유지 전극 SUi 상에 부(-)의 벽전압이 축적되고, 주사 전극 SCi 상에 정(+)의 벽전압이 축적된다. 이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에, 휘도 가중치에 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 교대로 인가하고, 표시 전극쌍(24)의 전극 사이에 전위차를 준다. 이것에 의해, 기입 기간에서 기입 방전을 일으킨 방전셀에서 유지 방전이 계속하여 실시된다.
그리고, 유지 기간의 최후에는, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn을 0(V)로 되돌린 후, 베이스 전위로 되는 0(V)로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vers를 향하여 상승하는 제 2 경사 파형 전압(이하, 「소거 램프 전압」이라고 호칭한다) L3을 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 일으킨 방전셀의 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에서 미약한 방전(이하, 「소거 방전」이라고 호칭한다)이 발생한다. 이 소거 방전으로 발생한 하전(荷電) 입자는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이의 전압차를 완화하도록, 유지 전극 SUi 상 및 주사 전극 SCi 상에 벽전하로 되어 축적되어 간다. 이것에 의해, 데이터 전극 Dk 상의 정(+)의 벽전하를 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의 벽전압은, 주사 전극 SCi에 인가한 전압과 방전 개시 전압의 차이, 즉 (전압 Vers - 방전 개시 전압)의 정도까지 약하게 된다.
그 후, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn을 0(V)로 되돌리고, 유지 기간에서의 유지 동작이 종료한다.
제 2 SF의 초기화 기간에서는, 제 1 SF에서의 초기화 기간의 전반부를 생략한 구동 전압 파형을 각 전극에 인가한다. 즉, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 전압 Ve1을, 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에 0(V)를 각각 인가하고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 방전 개시 전압 이하로 되는 전압(예컨대, 0(V))으로부터 부(-)의 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 하강 램프 전압 L4를 인가한다.
이것에 의해 직전의 서브필드(도 5에서는, 제 1 SF)의 유지 기간에 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생하고, 주사 전극 SCi 상부의 부(-)의 벽전압, 유지 전극 SUi 상부의 정(+)의 벽전압, 및 데이터 전극 Dk(k = 1 ~ m) 상부의 정(+)의 벽전압이 약하게 된다. 한편, 이전의 서브필드에서 유지 방전이 일어나지 않은 방전셀에 대해서는 방전하지 않고, 이전의 서브필드의 초기화 기간 종료시에서의 벽전하의 상태가 그대로 유지된다. 이와 같이 제 2 SF에서의 초기화 동작은, 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 동작을 행한 방전셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 선택 초기화 동작으로 된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 하강 램프 전압 L4를 발생시킨 후, 조정 펄스를 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가한다. 이것에 의해, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부의 부(-)의 벽전압 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부의 정(+)의 벽전압을 재차 약하게 하고, 방전셀 내의 벽전압을 기입 동작에 적합한 값으로 조정하고 있다.
제 2 SF의 기입 기간에서는, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에 대하여 제 1 SF의 기입 기간과 같은 구동 파형을 인가한다.
그리고, 제 2 SF의 기입 기간에서도, 제 1 SF의 기입 기간과 마찬가지로, 하강 램프 전압 L4 이후에 발생시키는 조정 펄스에 의해, 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제하여, 안정한 기입 동작을 행할 수 있다.
제 2 SF의 유지 기간에서는, 제 1 SF의 유지 기간과 마찬가지로, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 미리 정해진 수의 유지 펄스를 교대로 인가한다. 이것에 의해, 기입 기간에서 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전을 발생시킨다.
또한, 제 3 SF 이후의 서브필드에서는, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm에 대하여, 유지 기간에서의 유지 펄스수가 다른 것 외에는 제 2 SF와 같은 구동 파형을 인가한다.
이상이, 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 개요이다.
한편, 본 실시의 형태에 있어서의 조정 펄스는, 초기화 방전으로 형성한 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn 상부의 부(-)의 벽전압 및 데이터 전극 D1 ~ 데이터 전극 Dm 상부의 정(+)의 벽전압을 조정하는 것이 목적이다. 그 때문에, 도면에 파선으로 나타낸 바와 같이, 조정 펄스를 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 기간, 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 0(V)를 인가할 수도 있다.
다음으로, 조정 펄스의 펄스 파형에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 조정 펄스의 펄스폭과 전압 Vset2의 관계를 나타내는 특성도이다. 한편, 도 6에 있어서, 횡축은 조정 펄스의 펄스폭을 나타내고, 종축은 기입 방전을 안정하게 발생시킬 수 있는 전압 Vset2(전압 Vi4과 전압 Va의 차이)를 나타낸다. 또한, 이 특성을 측정할 때에는, 전압 Vi4은 고정으로 하고, 전압 Va를 변경하는 것으로 전압 Vset2을 변경했다. 또한, 상술한 바와 같이, 조정 펄스와 주사 펄스는 동일한 부(-)의 전압 Va에서 발생시켰다.
한편, 상술한 바와 같이, 기입 동작에서는, 데이터 전극 Dk(k = 1 ~ m)에 인가하는 정(+)의 기입 펄스 전압 Vd와 부(-)의 주사 펄스 전압 Va의 차이 전압을 방전셀에 인가하는 것으로 기입 방전을 발생시키고 있다. 따라서, 전압 Vset2을 크게 하면, 즉, 부(-)의 전압 Va를 작게 하면(절대값으로는 크게 한다), 그 만큼, 정(+)의 기입 펄스 전압 Vd의 전압값을 작게 할 수 있다. 주사 펄스가 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 순차적으로 인가되는 구동 전압인데 비해, 기입 펄스는 표시 화상에 따라 데이터 전극 Dk(k = 1 ~ m)에 인가되는 구동 전압이기 때문에, 기입 펄스의 발생수는 비교적 많다. 그 때문에, 정(+)의 기입 펄스 전압 Vd의 전압값을 낮게 할 수 있으면, 소비 전력의 저감 효과를 얻을 수 있다. 그래서, 본 실시의 형태에서는, 예컨대, 전압 Vset2을 25(V) 이상으로 설정할 수 있도록 조정 펄스의 펄스폭을 설정하는 것으로 한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 펄스폭이 1100 nsec 이하의 범위에서는, 조정 펄스의 펄스폭을 넓히면, 안정하게 기입 방전을 발생할 수 있는 전압 Vset2은 서서히 커진다. 이것은, 조정 펄스의 펄스폭을 넓힘으로써 벽전압의 조정 효과가 서서히 커지기 때문인 것으로 생각된다.
한편, 펄스폭이 1100 nsec 이상의 범위에서는, 조정 펄스의 펄스폭을 넓히면, 반대로, 안정하게 기입 방전을 발생할 수 있는 전압 Vset2은 서서히 작아진다. 이것은, 조정 펄스의 펄스폭이 「방전 지연」에 가까워지고, 방전의 발생 확률이 높아지기 때문인 것으로 생각된다.
이 「방전 지연」은, 방전셀에 인가되는 전압이 방전 개시 전압을 넘고 나서 실제로 방전이 발생하기까지의 시간 지연을 말한다. 그리고, 방전셀에 인가되는 전압이 방전 개시 전압을 넘었다고 해도, 방전이 발생할 때까지 방전셀에 인가되는 전압을 방전 개시 전압 이하의 전압으로 되돌리면, 방전은 발생하지 않는다. 본 실시의 형태에 있어서의 조정 펄스는 방전을 발생시키는 것을 목적으로 한 것이 아니라, 초기화 방전 발생 후에 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 전위를 변화시키는 것으로 벽전압을 조정하는 것을 목적으로 한 것이다. 만약에, 조정 펄스에 의해 방전셀 내에 방전이 발생하면, 그 방전에 의해서 벽전압이 크게 감소하기 때문에, 미점화 셀(기입 방전을 발생시켜야 되는 방전셀에서 기입 방전이 발생하지 않고, 발광이 생기지 않는 방전셀)이 발생한다. 따라서, 조정 펄스의 펄스폭은 방전이 발생하지 않는 범위로 설정해야 한다.
이들에 의해, 도 6에 나타내는 특성도로부터는, 조정 펄스의 펄스폭을 1000 nsec 이상 1250 nsec 이하로 하는 것이 바람직하다고 하는 결과가 얻어졌다. 한편, 여기에서 예로 든 수치는 본 발명의 1 실시예에 지나지 않고, 본 발명은 결코 이들 수치에 한정되는 것이 아니다. 조정 펄스의 펄스폭이나 전압 Vset2 등은 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양에 따라 최적으로 설정하면 바람직하다.
다음으로, 주사 전극 구동 회로(43)의 동작과 초기화 파형 및 조정 펄스의 발생에 대하여, 도 7을 이용하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 전체 셀 초기화 기간의 주사 전극 구동 회로(43)의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍도이다. 도면에서는, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 구동 전압 파형을 기간 T1 ~ 기간 T6으로 나타낸 6개의 기간으로 분할하고, 각각의 기간에 대하여 설명한다.
한편, 도 7에서는, 전압 Vi1, 전압 Vi3은 전압 Vs와 같은 것으로 하고, 전압 Vi2은 전압 Vr와 같은 것으로 하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에 있어서 스위칭 소자를 도통시키는 동작을 「온」, 차단시키는 동작을 「오프」로 표기한다. 또한, 도면에는, 스위칭 소자를 온시키는 신호를 「Hi」, 오프시키는 신호를 「Lo」로 표기한다.
(기간 T1)
우선, 유지 펄스 발생 회로(50)의 전력 회수 회로를 동작시키고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 전압을 상승시킨다. 그 후, 유지 펄스 발생 회로(50)의 클램프 회로를 동작시키고, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 전위를 전압 Vs(본 실시의 형태에서는, 전압 Vi1과 같다)로 한다.
(기간 T2)
다음으로, 상승 램프 전압을 발생하는 미러 적분 회로(53)의 입력 단자 IN1를 「Hi」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 IN1에 소정의 정전류(定電流)를 입력한다. 그렇게 하면, 저항 R1로부터 콘덴서 C1을 향하여 일정한 전류가 흘러, 스위칭 소자 Q1의 소스 전압이 램프 형상으로 상승하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 상승하기 시작한다. 그리고 이 전압 상승은 입력 단자 IN1가 「Hi」동안에 계속한다.
이 출력 전압이 전압 Vr(본 실시의 형태에서는, 전압 Vi2과 같다)까지 상승하다가, 그 후, 입력 단자 IN1을 「Lo」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 IN1에, 예컨대 0(V)를 인가한다.
이렇게 하여, 방전 개시 전압 이하로 되는 전압 Vs(본 실시의 형태에서는, 전압 Vi1과 같다)로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vr(본 실시의 형태에서는, 전압 Vi2과 같다)을 향하여 완만하게 상승하는 상승 램프 전압 L1을 발생시켜, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가한다.
이것에 의해, 전체 셀 초기화 동작, 즉 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시킬 수 있다.
(기간 T3)
입력 단자 IN1을 「Lo」로 하면 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn의 전압이 전압 Vs(본 실시의 형태에서는, 전압 Vi3과 같다)까지 저하된다.
(기간 T4)
다음으로, 하강 램프 전압을 발생하는 미러 적분 회로(54)의 입력 단자 IN2를 「Hi」로 한다. 구체적으로는 입력 단자 IN2에 소정의 정전류를 입력한다. 그렇게 하면, 저항 R2로부터 콘덴서 C2를 향하여 일정한 전류가 흘러, 스위칭 소자 Q2의 드레인 전압이 램프 형상으로 하강하고, 주사 전극 구동 회로(43)의 출력 전압도 램프 형상으로 하강하기 시작한다.
한편, 비교기 CP1에서는, 기준 전위 A, 즉 초기화 파형 발생 회로(51)로부터 출력되는 하강 램프 전압과, 전압 Va에 전압 Vset2이 더해진 전압(Va + Vset2)이 비교된다. 그리고, 그 비교 결과가 앤드게이트 AG1에 입력된다. 이때, 스위칭 소자 Q5는 오프이다. 즉, 스위칭 소자 Q5의 제어 신호는 「Lo」이기 때문에(도시하지 않음), 앤드게이트 AG1의 한쪽의 입력 단자에는, 그 「Lo」를 반전시킨 「Hi」가 입력되어 있다. 따라서, 비교기 CP1로부터의 출력 신호는 그대로 제어 신호 OC2로서 앤드게이트 AG1로부터 출력된다. 이것에 의해, 비교기 CP1로부터의 출력 신호, 즉 제어 신호 OC2는, 기준 전위 A에서의 하강 램프 전압이 전압(Va + Vset2) 이하로 되는 시각 t41에 있어서 「Lo」로부터 「Hi」로 전환된다(도시하지 않음).
따라서, 시각 t41에서, 제어 신호 OC1, 제어 신호 OC2는 모두 「Hi」로 된다. 이것에 의해, 주사 IC(56)로부터 출력되는 전압은, 입력 단자 INa에 입력되는 전압으로부터, 입력 단자 INb에 입력되는 전압으로 전환된다. 즉, 주사 IC(56)로부터 출력되는 전압은, 초기화 파형 발생 회로(51)로부터 출력되는 전압으로부터, 기준 전위 A에 전압 Vscn이 중첩된 전압으로 전환된다. 이렇게 해서, 주사 IC(56)로부터 출력되는 전압은, 시각 t41에서, 그때까지의 전압 강하로부터 전압 상승으로 전환된다. 이것에 의해, 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가되는 하강 램프 전압 L2의 최저 전압은 전압(Va + Vset2)으로 된다.
그리고, 스위칭 소자 Q2의 드레인 전압이 부(-)의 전압 Va에 거의 같이 되어 전압 강하가 정지하는 시각 t42에서, 입력 단자 IN2에, 예컨대 0(V)를 인가하여, 입력 단자 IN2를 「Lo」로 한다. 이때, 기준 전위 A의 전압은, 부(-)의 전압 Va에 거의 같은 전압으로 유지된다. 그러나, 제어 신호 OC1, 제어 신호 OC2는 모두 「Hi」그대로이기 때문에, 주사 IC(56)로부터는, 입력 단자 INa에 입력되는 전압, 즉, 기준 전위 A에 전압 Vscn이 중첩된 전압(전압 Vc)이 출력된다.
(기간 T5)
다음으로, 스위칭 소자 Q5에 「Hi」를 인가하고, 스위칭 소자 Q5를 온으로 한다. 이것에 의해, 기준 전위 A는 부(-)의 전압 Va로 클램프된다. 동시에, 앤드게이트 AG1의 한쪽의 입력 단자에는, 스위칭 소자 Q5에 인가되는 「Hi」를 반전한 「Lo」가 입력된다. 따라서, 앤드게이트 AG1의 출력 신호인 제어 신호 OC2는, 「Hi」로부터 「Lo」로 전환되고(도시하지 않음), 주사 IC(56)로부터는 입력 단자 INa에 입력되는 전압, 즉 부(-)의 전압 Va가 출력된다.
그리고, 소정의 기간 후(본 실시의 형태에서는, 약 1000 nsec 후), 스위칭 소자 Q5에 「Hi」를 인가하고, 스위칭 소자 Q5를 온으로 한다. 이것에 의해, 앤드게이트 AG1의 출력 신호인 제어 신호 OC2는, 「Lo」로부터 「Hi」로 전환되고(도시하지 않음), 주사 IC(56)로부터는, 입력 단자 INb에 입력되는 전압, 즉 전압 Vc이 출력된다.
이렇게 하여, 소정의 펄스폭(약 1000 nsec)의 조정 펄스가 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가된다.
(기간 T6)
주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 전압을 전압 Vc로 유지한 채로, 계속되는 기입 기간에 마련한다.
이상과 같이 하여, 주사 전극 구동 회로(43)는, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 초기화 기간에서, 방전 개시 전압 이하로 되는 0(V)로부터 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하의 전압 Vi1을 인가하고, 또한 전압 Vi1로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi2를 향하여 완만하게 상승하는 상승 램프 전압 L1을 발생시키고, 그 후, 전압 Vi3으로부터 전압(Va + Vset2)을 향하여 완만하게 하강하는 하강 램프 전압 L2를 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가할 수 있다. 또한, 하강 램프 전압 L2의 최저 전압 Vi4보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압인 조정 펄스를, 방전셀에 방전을 발생시키지 않는 소정의 펄스폭으로 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가할 수 있다. 한편, 선택 초기화 동작을 행하는 초기화 기간에서 하강 램프 전압 L4를 발생시키는 동작 및 조정 펄스를 발생시키는 동작은, 기간 T4, 기간 T5, 기간 T6과 거의 같은 동작이기 때문에, 설명을 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 초기화 기간에서, 하강 램프 전압의 발생 후에, 하강 램프 전압의 최저 전압 Vi4보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압인 조정 펄스를 발생시켜 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 방전셀 내의 벽전압을 계속되는 기입 방전을 안정하게 발생시킬 수 있는 상태로 조정할 수 있다. 따라서, 고세밀화된 패널이더라도, 기입 기간에서의 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제하여, 안정한 기입 동작을 행하는 것이 가능하고, 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 화상 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 하강 램프 전압 발생 후에, 조정 펄스를 1회 발생시키는 구성을 설명했지만, 조정 펄스를 연속하여 복수회 발생시키는 구성으로 하여도 좋다. 도 8은 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 다른 일례를 나타내는 파형도이다. 예컨대, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하강 램프 전압 발생 후, 조정 펄스를 연속하여 복수회(도 8에 나타내는 예에서는, 2회) 발생시킴으로써, 벽전압의 조정 효과가 더 높아지는 것이 확인되었다. 이때, 먼저 발생시키는 조정 펄스만큼 펄스폭이 좁게 되도록 각 조정 펄스의 펄스폭을 설정하는 것, 즉, 펄스폭이 순차적으로 넓게 되도록 각 조정 펄스의 펄스폭을 설정하는 것이 바람직한 것이 또한 확인되었다. 이것은, 조정 펄스를 연속하여 복수회 발생시킴으로써, 벽전압의 조정 효과가 높아지지만, 한편으로, 조정 펄스에 의해 방전이 발생하는 가능성이 높게 되기 때문이다. 실험에서는, 2회 연속하여 발생시키는 조정 펄스 중 먼저 발생시키는 조정 펄스의 펄스폭을 850 nsec, 다음으로 발생시키는 조정 펄스의 펄스폭을 1000 nsec로 함으로써, 기입 기간에서의 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 더욱 억제하여, 보다 안정한 기입 동작을 행할 수 있는 것이 확인되었다. 그러나, 본 발명은 결코 이들의 수치로 한정되는 것이 아니다. 발생시키는 조정 펄스의 수, 및 조정 펄스의 펄스폭 등은, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양에 따라 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 하강 램프 전압이 최저 전압에 도달한 후, 바로 전압 상승으로 전환하도록 한 파형 형상으로서 나타내었다. 그러나, 이것은, 주사 전극 구동 회로(43)의 회로 구성상, 이러한 파형 형상으로 된 것에 지나지 않고, 본 실시의 형태는 결코 이 파형 형상에 한정되는 것이 아니다. 도 9는 본 발명의 1 실시의 형태에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 또 다른 일례를 나타내는 파형도이다. 예컨대, 도 9에 나타낸 바와 같이, 하강 램프 전압의 전압이 최저 전압에 도달한 후, 그 전압을 유지한 상태로 하고, 그 후, 조정 펄스를 발생시키는 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성이더라도, 상술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
한편, 하강 램프 전압 발생 후부터 조정 펄스를 발생시키기까지의 시간 간격에 대해서는, 상술한 효과에 대하여 주는 영향이 비교적 적은 것이 확인되었다. 그러나, 구동에 소비하는 시간 등을 고려하면, 실용적으로는, 하강 램프 전압 발생 후부터 10μsec 이내에 조정 펄스를 발생시키는 것이 바람직하다.
또한, 도 7에 나타낸 타이밍도는 실시의 형태에 있어서의 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 결코 이들의 타이밍도에 한정되는 것이 아니다.
한편, 본 발명에 있어서의 실시의 형태는, 주사 전극과 주사 전극이 이웃하고, 유지 전극과 유지 전극이 이웃하는 전극 구조, 즉 전면판(21)에 설치되는 전극의 배열이, 「… 주사 전극, 주사 전극, 유지 전극, 유지 전극, 주사 전극, 주사 전극, …」으로 되는 전극 구조(「ABBA 전극 구조」라고 호칭한다)의 패널에 있어서도 유효하다.
한편, 본 실시의 형태에서 나타낸 구체적인 각 수치는, 50인치, 표시 전극쌍수 1080쌍의 패널의 특성에 의거하여 설정한 것이고, 실시의 형태에 있어서의 일례를 나타낸 것에 불과하다. 본 발명은 이들의 수치에 결코 한정되는 것이 아니라, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞게 최적으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이들의 각 수치는, 상술한 효과를 얻을 수 있는 범위에서의 오차를 허용하는 것으로 한다. 또한, 주사 IC(56)의 동작을 설명할 때에 나타낸 각 제어 신호의 극성은 단순한 일례이며, 설명으로 나타낸 극성과는 역의 극성이더라도 좋다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 소거 램프 전압을 주사 전극 SC1 ~ 주사 전극 SCn에 인가하는 구성을 설명했지만, 소거 램프 전압을 유지 전극 SU1 ~ 유지 전극 SUn에 인가하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 또는, 소거 램프 전압이 아니라, 이른바 세폭 소거 펄스에 의해 소거 방전을 발생시키는 구성으로 하여도 좋다.
(산업상의 이용가능성)
본 발명은, 초기화 기간에서 벽전하의 조정을 적정히 행할 수 있기 때문에, 고세밀화된 패널이더라도, 기입 기간에서의 이상 방전이나 미점화 셀의 발생을 억제하여, 안정한 기입 동작을 행할 수 있기 때문에, 화상 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해지고, 플라즈마 디스플레이 장치 및 패널의 구동 방법으로서 유용하다.
1 : 플라즈마 디스플레이 장치 10 : 패널
21 : 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 44 : 유지 전극 구동 회로
45 : 타이밍 발생 회로 50 : 유지 펄스 발생 회로
51 : 초기화 파형 발생 회로 52 : 주사 펄스 발생 회로
53, 54 : 미러 적분 회로 56 : 주사 IC
CP1 : 비교기 AG1 : 앤드게이트
C1, C2, C32 : 콘덴서 Q1, Q2, Q4, Q5 : 스위칭 소자
R1, R2 : 저항 D35 : 다이오드

Claims (6)

  1. 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 서브필드를 1 필드내에 복수 마련하는 서브필드법에 의해 구동되고, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 초기화 기간에서는 하강하는 하강 경사 파형 전압을 발생시키고, 상기 기입 기간에서는 부(-)의 주사 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하는 주사 전극 구동 회로
    를 구비하되,
    상기 주사 전극 구동 회로는,
    상기 초기화 기간에서, 상기 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 상기 하강 경사 파형 전압의 최저 전압보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사 전극 구동 회로는, 상기 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 순차적으로 펄스폭이 넓게 되는 복수의 상기 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사 전극 구동 회로는, 상기 부(-)의 펄스 전압을, 상기 주사 펄스 전압과 같은 전압으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을, 초기화 기간과 기입 기간과 유지 기간을 갖는 서브필드를 1 필드내에 복수 마련하고, 상기 초기화 기간에서는 하강하는 하강 경사 파형 전압을 발생시키고, 상기 기입 기간에서는 부(-)의 주사 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하여 구동하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    상기 초기화 기간에서, 상기 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 상기 하강 경사 파형 전압의 최저 전압보다도 전압이 낮은 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하강 경사 파형 전압의 발생후에, 순차적으로 펄스폭이 넓게 되는 복수의 상기 부(-)의 펄스 전압을 발생시켜 상기 주사 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 부(-)의 펄스 전압을 상기 주사 펄스 전압과 같은 전압으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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