KR20120028292A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20120028292A
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도시카즈 와카바야시
사토시 고미나미
야스히로 아라이
마스미 이즈치
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Abstract

초고세밀도 패널이더라도 화질의 확보, 구동 마진의 향상 및 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다. 본 발명은, 복수의 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 각각의 표시 전극쌍 그룹마다, 발광시켜야 할 방전 셀에 기입 방전을 발생시키는 기입 처리를 행하는 기입 기간과, 제 1?제 2 유지 펄스를 주사 전극?유지 전극에 인가하는 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용하여, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 대한 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 1 필드 기간을 분할하고, 모든 표시 전극쌍 그룹의 수를 N, 모든 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 처리를 행하기 위해서 필요한 시간을 Tw라고 할 때, 유지 기간의 시간이, Tw×(N-1)/N을 초과하는 범위에서, 제 1 및 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲보다 긴 서브필드를 갖는다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치{DRIVING METHOD FOR PLASMA DISPLAY PANEL, AND PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현재, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「PDP」라고 약기함)을 이용한 표시 장치에 있어서, 교류 면 방전형 플라즈마 디스플레이 장치가 대표적 존재로 되어 있다. 교류 면 방전형의 PDP에는, 전면(前面) 기판과 배면 기판을 대향 배치하는 것에 의해, 다수의 방전 셀이 형성되어 있다. 이하, 교류 면 방전형의 PDP의 구성에 대하여 설명한다.
<일반적인 PDP의 구성>
전면 기판 상에는, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 서로 평행하게 되도록 복수쌍 형성되어 있다. 또한, 전면 기판 상에는, 표시 전극쌍을 덮도록, 유전체층 및 보호층이 적층되어 형성되어 있다. 배면 기판 상에는, 데이터 전극이 서로 평행하게 되도록 복수 형성되어 있다. 또한, 배면 기판 상에는, 데이터 전극을 덮도록, 유전체층이 형성되고, 또한 그 위에는, 우물 정(井) 모양의 격벽이 형성되어 있다. 유전체층의 상면과 격벽의 측면으로 이루어지는 공간에는, 적색, 녹색, 청색으로 각각 발광하는 형광체층이 마련되어 있다.
상기한 바와 같이 하여 형성된 전면 기판과 배면 기판은, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 대향 배치되고, 그 외주부는 밀봉재에 의해 밀봉되어 있다. 내부의 방전 공간에는, 방전 가스가 봉입되어 있다. 이렇게 하여, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 교차하는 부분에는, 방전 셀이 형성된다. 각 방전 셀 내에서는, 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선에 의해 각 형광체를 여기 발광시켜, 컬러 표시를 행한다.
<일반적인 PDP의 구동 방법>
PDP의 구동 방법으로서는, 1 필드를 복수의 서브필드로 분할하고, 발광시키는 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행하는 서브필드법이 이용된다. 각 서브필드에는, 초기화 기간, 기입 기간, 및, 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에서는, 표시 전극쌍인 주사 전극 및 유지 전극에 소정의 전압을 인가하여 초기화 방전을 발생시켜, 다음의 기입 동작에 필요한 벽전하를 각 전극 상에 형성한다. 기입 기간에서는, 주사 전극에 주사 펄스를 순차적으로 인가함과 아울러, 표시하는 화상에 따라 선택적으로 방전 셀의 데이터 전극에 기입 펄스를 인가하여 기입 방전을 발생시켜, 각 전극 상에 벽전하를 형성한다. 유지 기간에서는, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 유지 펄스를 인가하여 기입 방전을 일으킨 방전 셀에서 유지 방전을 발생시켜, 방전 가스를 여기한다. 여기된 방전 가스가 안정 상태로 천이할 때에 발생하는 자외선에 의해, 대응하는 방전 셀의 형광체층이 여기되어 가시 광선이 발생하여, 이것에 의해 화상 표시를 행한다.
또한, 서브필드법 중에서도, 기입 기간과 유지 기간을 시간적으로 완전 분리한 기입?유지 분리 방식(ADS 방식)이 일반적으로 사용되고 있다. ADS 방식의 경우, 기입 방전을 발생시키는 방전 셀과 유지 방전을 발생시키는 방전 셀이 동시에 존재하는 일이 없기 때문에, 기입 기간에는 기입 방전에 최적인 조건에서, 유지 기간에는 유지 방전에 최적인 조건에서, PDP를 구동할 수 있다.
그런데, 일반적으로 유지 기간에서의 유지 펄스의 주기는 5~5.5㎲로 설정되지만, 100㎲ 정도까지이면 유지 펄스의 주기를 길게 한 쪽이, 구동 마진(margin)의 향상, 발광 효율의 향상 및 전력 회수 효율의 향상에 의한 소비 전력의 저감 등을 기대할 수 있다.
그러나, ADS 방식은, 기입 기간을 제외한 기간에 유지 기간을 설정하기 때문에, 유지 펄스의 주기를 길게 하면, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 유지 펄스 수를 확보할 수 없어진다. 예컨대, 유지 펄스의 주기를 일반적인 5㎲로부터 10㎲까지 길게 하면, 유지 펄스 수를 반감, 또는 서브필드 수를 하나 이상 감소하지 않으면, 1 필드의 시간을 초과하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 평균 영상 레벨(이하, 「APL」이라고 약기함) 등의 화상의 밝기 정보에 근거하여, 화상이 밝아짐(즉, APL이 높아짐)에 따라, 유지 펄스 수를 감소시켜 유지 펄스의 주기를 길게 하는 방법이 특허문헌 1에 기재되어 있다.
특허문헌 1:일본 특허 공개 제2006-58519호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, APL이 높은 화상이 아니면 유지 펄스의 주기를 길게 할 수 없다. 만일 APL이 낮은 화상에서 유지 펄스의 주기를 길게 하면, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 유지 펄스 수를 확보할 수 없어진다. 한편, 현재의 디스플레이 업계에서는 패널의 고세밀도화가 진행되고 있어, 기입 기간에 소요되는 시간이 더 길게 되어 있으므로, APL이 높은 화상이더라도 유지 기간에 할당할 수 있는 시간이 짧아져 오고 있다. 따라서, 예컨대 2160라인 또는 4320라인이라고 한 초고세밀도 패널이더라도, 유지 펄스의 주기를 길게 하여, 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 초고세밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있고, 또한 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 및 그 구동 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 쌍을 이루는 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과 복수의 데이터 전극이 간극을 갖고 교차하도록 배치되고, 상기 교차하는 위치의 각각에 상기 간극을 형성하는 상기 표시 전극쌍 및 상기 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서, 상기 복수의 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹마다, 발광시켜야 할 상기 방전 셀에 기입 방전을 발생시키는 기입 처리를 행하는 써넣고 기간과, 제 1 유지 펄스를 상기 주사 전극에 인가함과 아울러 상기 제 1 유지 펄스와 동기가 동일한 제 2 유지 펄스를 상기 제 1 유지 펄스와는 타이밍을 달리 하여 상기 유지 전극에 인가하는 것에 의해 상기 기입 방전을 발생시킨 상기 방전 셀에 유지 방전을 발생시키는 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용하여, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대한 상기 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 1 필드 기간을 분할하고, 모든 상기 표시 전극쌍 그룹의 수를 N, 모든 상기 방전 셀에 대해 상기 기입 처리를 행하기 위해서 필요한 시간을 Tw라고 할 때, 유지 기간의 시간이,
Tw×(N-1)/N
을 초과하지 않는 범위에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 서브필드를 갖는다.
이 구동 방법에 의해, 초고세밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있고, 또 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있다.
또한, 하나의 상기 표시 전극쌍 그룹이 상기 유지 기간인 동안에, 다른 상기 표시 전극쌍 그룹에 대해 상기 기입 처리를 행하도록 하고, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스는 1 주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이(high) 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 동시에 상기 제 1 전위가 되지 않도록 상기 제 1 유지 펄스와 상기 제 2 유지 펄스를 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 하는 방법으로서, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간과 상기 로우 기간의 양쪽을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 하는 방법으로서, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스 중 한쪽으로 이용하고, 상기가상 펄스에서, 상기 로우 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스 중 다른 한쪽으로 이용하도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 하는 방법으로서, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 하는 방법으로서, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하강 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 하는 방법으로서, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 상승 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기는 100㎲ 이하이도록 하여도 좋다. 이와 같이, 이들 유지 펄스의 주기는, 100㎲ 정도까지는 길게 한 쪽이, 구동 마진의 향상, 발광 효율의 향상 및 전력 회수 효율의 향상에 의한 소비 전력의 저감 등의 효과를 기대할 수 있지만, 100㎲보다 길게 하더라도 전술한 효과는 작다.
또한, 상기 서브필드에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲ 이하인 값이라고 가정한 경우와 비교하여, 상기 서브필드의 휘도 가중치가 변하지 않도록, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 반복 회수를 적게 하도록 하여도 좋다.
또한, 1 필드 기간의 최초에, 모든 방전 셀에 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화 기간을 마련함과 아울러, 각각의 상기 서브필드의 유지 기간의 후에, 그 유지 기간에서 방전한 방전 셀에 대해 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 하나의 상기 표시 전극쌍 그룹이 상기 유지 기간인 동안에, 다른 상기 표시 전극쌍 그룹에 대해 상기 기입 처리를 행하도록 함과 아울러, 1 필드 기간 중 상기 초기화 기간과 각각의 상기 소거 기간을 제외한 기간에서, 어느 하나의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대해 상기 기입 처리를 연속하여 행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 쌍을 이루는 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과 복수의 데이터 전극이 간극을 갖고 교차하도록 배치되고, 상기 교차하는 위치의 각각에 상기 간극을 형성하는 상기 표시 전극쌍 및 상기 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 갖은 플라즈마 디스플레이 패널을 구비함과 아울러, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고, 상기 구동 회로는, 상기 복수의 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹마다, 발광시켜야 할 상기 방전 셀에 기입 방전을 발생시키는 기입 처리를 행하는 기입 기간과, 제 1 유지 펄스를 상기 주사 전극에 인가함과 아울러 상기 제 1 유지 펄스와 동기가 동일한 제 2 유지 펄스를 상기 제 1 유지 펄스와는 타이밍을 달리 하여 상기 유지 전극에 인가하는 것에 의해 상기 기입 방전을 발생시킨 상기 방전 셀에 유지 방전을 발생시키는 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용하여, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대한 상기 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 1 필드 기간을 분할하고, 모든 상기 표시 전극쌍 그룹의 수를 N, 모든 상기 표시 전극쌍에 대하여 상기 기입 처리를 행하기 위해서 필요한 시간을 Tw라고 할 때, 유지 기간의 시간이,
Tw×(N-1)/N
을 초과하지 않는 범위에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 서브필드를 갖도록 구성되어 있다.
이 구성에 의해, 초고세밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있고, 또 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 초고세밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있고, 또 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 및 그 구동 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부한 도면을 참조하여, 이하의 바람직한 실시 형태의 상세한 설명으로부터 명확해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 이용하는 PDP의 구조를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 이용하는 PDP의 전극 배열도,
도 3(a)~(e)는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 PDP의 구동 방법 및 표시 전극쌍 그룹의 수의 설정 방법에 대하여 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 PDP의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 나타내는 도면,
도 5(a), (b)는 각각, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 소거 기간에 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 변형예를 나타내는 도면,
도 6(a), (b)는 각각, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 유지 펄스의 구동 전압 파형의 일례를 나타내는 도면,
도 7(a), (b)는 각각, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 소거 기간에 기입 동작을 행하지 않는 서브필드 구성의 일례를 나타내는 모식도,
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 9는 도 8에 나타내는 플라즈마 디스플레이 장치의 주사 전극 구동 회로의 회로도,
도 10은 도 8에 나타내는 플라즈마 디스플레이 장치의 유지 전극 구동 회로의 회로도,
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 이용하는 PDP의 전극 배열도,
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 구동 전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명이 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시 형태 1)
<PDP(플라즈마 디스플레이 패널)의 구조>
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 이용하는 PDP(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21) 상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 구성된 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 표시 전극쌍(24)을 형성하는 주사 전극(22)과 유지 전극(23) 사이의 방전 갭에서 방전을 발생시켜, 광을 취출하기 위해서, 주사 전극(22)은 폭이 넓은 투명 전극(22a)을 갖고, 유지 전극(23)도 폭이 넓은 투명 전극(23a)을 갖고 있다. 그리고, 투명 전극(22a, 23a) 위의 방전 갭으로부터 먼 위치에 폭이 좁은 버스 전극(22b, 23b)이 적층되어 있다. 인접하는 표시 전극쌍(24)의 사이에는, 광을 차단하는 블랙 스트라이프(29)가 마련되어 있다. 그리고, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)과 블랙 스트라이프(29)를 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25) 상에 보호층(26)이 형성되어 있다.
배면 기판(31) 상에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 또 그 위에 우물 정(井)자 모양의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33) 상에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)은, 미소한 방전 공간을 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치되고, 그 외주부가 유리 프릿트 등의 밀봉재에 의해서 밀봉되어 있다. 그리고, 방전 공간에는, 예컨대 네온과 제논의 혼합 가스가 방전 가스로서 봉입되어 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해서 복수의 구획으로 구획되어 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 위치의 각각에 방전 셀이 구성되어 있다. 그리고, 이들의 방전 셀이 방전, 발광하는 것에 의해 화상이 표시된다.
또, PDP(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 우물 정(井)자 모양의 격벽(34) 대신에 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 이용하는 PDP(10)의 전극 배열도이다. PDP(10)에는, 행 방향(라인 방향)으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열 방향으로 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, 방전 공간을 사이에 두고 교차하는 영역 및 그 근방 영역이 화상 표시에 기여하는 하나의 방전 셀로 된다. 따라서, 각 방전 셀은, 1쌍의 표시 전극쌍(주사 전극 SCNi 및 유지 전극 SUSi)과 하나의 데이터 전극을 구비하고, 그들 사이의 방전 공간을 포함하여 구성된다. 이 PDP(10)에는, 방전 셀이 m×n개 형성되어 있다. 표시 전극쌍의 수에 대하여 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에 있어서는 설명을 위해 n=2160으로서 설명한다.
n개의 주사 전극 SC1~SC2160 및 n개의 유지 전극 SU1~SU2160의 2160쌍의 표시 전극쌍은 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누어져 있다. 표시 전극쌍 그룹의 수 N의 결정 방법에 대해서는 후술하는 것으로 하고, 본 실시 형태에 있어서는, 일례로서 패널을 상하로 2분할하여 2개의 표시 전극쌍 그룹으로 나눈 경우에 대하여 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 패널의 상반분(上半分)에 위치하는 표시 전극쌍을 제 1 표시 전극쌍 그룹으로 하고, 패널의 하반분(下半分)에 위치하는 표시 전극쌍을 제 2 표시 전극쌍 그룹으로 한다. 즉 1080개의 주사 전극 SC1~SC1080 및 1080개의 유지 전극 SU1~SU1080이 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하고, 1080개의 주사 전극 SC1081~SC2160 및 1080개의 유지 전극 SU1081~SU2160이 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속해 있다.
<PDP의 구동 방법>
다음으로, 본 실시 형태에 있어서, PDP(10)를 구동하기 위한 구동 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 PDP의 구동 방법은, 종래의 구동 방법과는, 주사 펄스 및 기입 펄스를 인가하는 타이밍이 상이하다. 본 실시 형태에 있어서는, 초기화 기간을 제외하고, 기입 동작(기입 처리)이 연속하여 행해지도록 주사 펄스 및 기입 펄스를 인가한다. 그 결과, 1 필드 기간 내에 최대한의 수의 서브필드를 설정할 수 있다. 이하에, 그 상세한 것에 대해 예를 들어 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 PDP의 구동 방법 및 표시 전극쌍 그룹의 수(그룹 수)의 설정 방법에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 3(a)~도 3(e)의 세로축은 주사 전극 SC1~SC2160을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또한, 기입 동작을 행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지 기간 및 소거 기간의 타이밍은 해칭(hatching)으로 나타내고 있다. 또, 이하의 설명에서는, 1 필드 기간의 시간을 16.7㎳로 한다.
우선, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 1 필드 기간의 최초에, 모든 방전 셀에서 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화 기간을 마련한다. 본 실시 형태에 있어서는, 초기화 기간에 소요되는 시간을 500㎲(0.5㎳)로 설정하였다.
다음으로, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 주사 전극 SC1~SC2160에 주사 펄스를 순차적으로 인가하기 위해서 필요한 시간 Tw를 어림잡는다. 이 때, 연속하여 기입 동작이 행해지도록 주사 펄스를 가능한 한 짧고 또한 가능한 한 연속하여 인가하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 있어서는, 1개의 주사 전극에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 동작을 하기 위해서 필요한 시간(1라인의 기입 처리를 행하기 위해서 필요한 시간)을 0.7㎲로 하였다. 주사 전극의 전수가 2160개인 때문에, 모든 주사 전극에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 동작을 1회 행하기 위해서 필요한 시간 Tw는 0.7×2160=1512㎲(약 1.5㎳)이다.
다음으로, 서브필드 수를 어림잡는다. 당장 소거 기간에 소요되는 시간을 무시하는 것으로 하고, 1 필드 기간의 시간(16.7㎳)으로부터 초기화 기간의 시간(0.5㎳)을 빼서, 모든 방전 셀에 대하여 기입 동작을 1회 행하기 위해서 필요한 시간(1.5㎳)으로 나누면, (16.7-0.5)/1.5=10.8로 되고, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 최대로 10개의 서브필드(SF1, SF2, …, SF10)를 확보할 수 있는 것을 알 수 있다. 이하, 제 1, 제 2, …, 제 10 서브필드를 각각 SF1, SF2, …, SF10이라고 약기한다.
다음으로, 필요한 유지 펄스 수에 근거하여, 표시 전극쌍 그룹의 수를 정한다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 서브필드에서 각각 「120」, 「88」, 「60」, 「36」, 「22」, 「12」, 「6」, 「4」, 「2」, 「1」의 수의 유지 펄스를 인가하는 것으로 가정한다. 유지 펄스 주기를 5㎲라고 하면, 유지 펄스를 인가하기 위해서 필요한 최대의 시간 Ts는 5×120=600㎲이다.
표시 전극쌍 그룹의 수 N은 모든 방전 셀에 대하여 기입 동작을 1회 행하기 위해서 필요한 시간 Tw와 유지 펄스를 인가하기 위해서 필요한 최대의 시간 Ts를 이용하여, 이하의 수식에 근거해서 구한다.
N≥Tw/(Tw-Ts)
본 실시 형태에 있어서는, Tw=1512㎲, Ts=600㎲이기 때문에, 1512/(1512-600)=1.66으로 되어, 표시 전극쌍 그룹의 수 N=2로 된다. 여기서, 표시 전극쌍 그룹의 수 N을 3 이상의 값으로 하여도 상기 수식을 만족하지만, 표시 전극쌍 그룹의 그룹 수 N의 증가는, 주사 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로의 복잡화 및 제어의 복잡화를 초래하게 때문에, 이러한 단점을 고려하면, 상기 수식을 만족하는 최소의 정수값을 표시 전극쌍 그룹의 수 N으로 하는 것이 바람직하다.
이상의 고찰에 근거하여, 도 2에 나타낸 바와 같이 표시 전극쌍을 2개의 표시 전극쌍 그룹으로 나눈다. 그리고, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 각각의 그룹에 속하는 주사 전극의 기입 후에, 유지 펄스를 인가하는 유지 기간을 마련한다.
여기서, PDP(10)의 구동 방법 및 표시 전극쌍 그룹의 수를 정하는 데에 있어서, 유지 펄스를 인기하기 위해서 필요한 최대의 시간 Ts가 매우 중요하다는 것을 알 수 있다. 상술한 수식
N≥Tw/(Tw-Ts)
을 변형하면,
Ts≤Tw×(N-1)/N
으로 된다. 이것은, 각각의 표시 전극쌍 그룹의 각각의 서브필드의 유지 기간의 시간이 Tw×(N-1)/N을 초과해서는 안되는 것을 나타내고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, N=2, Tw=1512㎲, Ts=600㎲이기 때문에,
Tw×(N-1)/N=756≥600
으로 되어, 물론 이 조건을 만족시키고 있다.
그런데, 일반적으로 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 주기는 5~5.5㎲로 설정되지만, 100㎲ 정도까지는 유지 펄스의 주기를 길게 하는 편이, 구동 마진의 향상, 발광 효율의 향상 및 전력 회수 효율의 향상에 의한 소비 전력의 저감 등을 기대할 수 있다. 따라서, 기입 기간과 유지 기간이 동시에 행해지고 있고, 유지 펄스의 주기를 길게 하더라도 구동 시간이 변하지 않는 SF1~SF9의 유지 펄스의 주기를 길게 한다(도 3(e) 참조). 단, 각 서브필드의 유지 기간의 시간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않도록 한다.
예컨대, SF1이면, 756/600=1.26배, SF2이면, 756/440=1.72배, SF3이면, 756/300=2.52배, 유지 펄스의 주기를 길게 할 수 있다. 단, 유지 펄스의 주기를 100㎲ 정도까지는 길게 하면 효과가 있지만, 그 이상은 길게 하더라도 효과가 적기 때문에, 유지 펄스의 최대 주기는 100㎲ 정도까지가 좋다.
또, 상기는 유지 펄스의 수를 변경하지 않고 유지 펄스의 주기를 길게 했지만, 유지 펄스의 주기를 길게 하면 유지 방전의 휘도가 증가하기 때문에, 서브필드마다의 휘도 가중치가 변하지 않도록 유지 펄스의 수를 감소시키더라도 좋다. 또한, 서브필드의 휘도 가중치가 변하지 않도록 유지 펄스의 수를 감소시키면, 전력 제어의 신호 처리를 그대로 유용할 수 있고, 또 유지 펄스의 수를 감소한 분만큼 무효 전력도 삭감할 수 있다.
이상과 같이 해서, PDP(10)를 구동하기 위한 구동 방법을 정할 수 있다. 또, 상기 설명에서는, 소거 기간에 소요되는 시간을 무시하여 계산을 진행시켰지만, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 기입 동작을 행하지 않는 것이 바람직하다. 이것은, 소거 기간은 벽전압을 소거할 뿐만 아니라, 다음 기입 기간의 기입 동작에 대비하여 데이터 전극 상의 벽전압을 조정하는 기간이기도 하기 때문에, 데이터 전극의 전위를 고정해 두는 것이 바람직하기 때문이다.
<PDP의 구동 전압 파형의 상세와 그 동작>
다음으로, PDP(10)의 구동 전압 파형의 상세와 그 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 PDP(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서는, 1 필드의 최초에 각각의 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화 기간을 마련하고, 또한 각각의 표시 전극쌍 그룹의 각각의 서브필드의 유지 기간 후에, 그 유지 기간에서 방전한 방전 셀에 대하여 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 마련하고 있다. 도 4에는, 초기화 기간과, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF1~SF2 및 SF3의 기입 기간, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF1~SF2를 나타내고 있다.
우선, 초기화 기간에 대하여 설명한다. 초기화 기간은 모든 방전 셀 내부를 기입 방전이 가능한 대전 상태로 하기 위한 초기화 방전을 발생시키는 기간이다.
초기화 기간에서는, 데이터 전극 D1~Dm, 유지 전극 SU1~SU2160에 각각 0(V)의 전위를 인가하고, 주사 전극 SC1~SC2160에는, 유지 전극 SU1~SU2160에 대하여 방전 개시 전압 이하의 전위 Vi1로부터, 방전 개시 전압을 초과하는 전위 Vi2로 향하여 완만하게 상승하는 경사 파형 전위를 인가한다. 이 경사 파형 전위가 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1~SC2160과 유지 전극 SU1~SU2160 및 데이터 전극 D1~Dm 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~SC2160 상에 부(負)의 벽전압이 생김과 아울러, 데이터 전극 D1~Dm 상 및 유지 전극 SU1~SU2160 상에는 정(正)의 벽전압이 생긴다. 여기서, 전극 상의 벽전압이란 전극을 덮는 유전체층 상, 보호층 상, 형광체층 상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.
다음으로, 유지 전극 SU1~SU2160에 정의 전위 Ve1을 인가하고, 주사 전극 SC1~SC2160에는, 유지 전극 SU1~SU2160에 대하여 방전 개시 전압 이하로 되는 전위 Vi3으로부터 방전 개시 전압을 초과하는 전위 Vi4로 향하여 완만하게 하강하는 경사 파형 전위를 인가한다. 이 동안에, 주사 전극 SC1~SC2160과 유지 전극 SU1~SU2160 및 데이터 전극 D1~Dm 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~SC2160 상의 부의 벽전압 및 유지 전극 SU1~SU2160 상의 정의 벽전압이 약해지고, 데이터 전극 D1~Dm 상의 정의 벽전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 그 후, 주사 전극 SC1~SC2160에 전위 Vc를 인가한다. 이상에 의해, 모든 방전 셀에 대하여 초기화 방전을 행하는 초기화 동작이 종료된다.
다음으로, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF1의 기입 기간에 대하여 설명한다.
유지 전극 SU1~SU1080에 정의 전위 Ve2를 인가한다. 그리고, 주사 전극 SC1에 부의 전위 Va를 갖는 주사 펄스를 인가함과 아울러, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 정의 전위 Vd를 갖는 기입 펄스를 인가한다. 그렇게 하면 데이터 전극 Dk 상과 주사 전극 SC1 상의 교차부의 전위차는, 외부 인가 전압(Vd-Va)에 데이터 전극 Dk 상의 벽전압의 크기와 주사 전극 SC1 상의 벽전압의 크기가 가산된 것으로 되어 방전 개시 전압을 초과한다. 그리고, 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1 사이에서 방전이 개시되고, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이의 방전으로 진전하여 기입 방전이 발생한다. 그 결과, 주사 전극 SC1 상에 정의 벽전압이 생기고, 유지 전극 SU1 상에 부의 벽전압이 생기고, 데이터 전극 Dk 상에도 부의 벽전압이 생긴다. 이렇게 하여, 1라인째에 발광시켜야 할 방전 셀에서 기입 방전을 발생하여 각 전극 상에 벽전압을 발생시키는 기입 동작이 행하여진다. 한편, 기입 펄스 전위 Vd를 주지 않은 데이터 전극 D1~Dm과 주사 전극 SC1과의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 초과하지 않기 때문에, 기입 방전은 발생하지 않는다.
다음으로, 2라인째의 주사 전극 SC2에 주사 펄스를 인가함과 아울러, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk에 기입 펄스를 인가한다. 그렇게 하면 주사 펄스와 기입 펄스가 동시에 인가된 2라인째의 방전 셀에서는 기입 방전이 발생하여, 기입 동작이 행하여진다.
이상의 기입 동작을 1080라인째의 방전 셀에 이를 때까지 반복하고, 발광해야 할 방전 셀에 대하여 선택적으로 기입 방전을 발생시켜 벽전하를 형성한다.
이 동안, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1081~SC2060에는 전위 Vc가, 유지 전극 SU1081~SU2060에는 전위 Ve1이 각각 인가된 채이고, 방전의 발생하지 않은 중지 기간이다.
다음으로, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대하는 SF1의 기입 기간에 대하여 설명한다.
유지 전극 SU1081~SU2160에 정의 전위 Ve2를 인가한다. 그리고, 주사 전극 SC1081에 주사 펄스를 인가함과 아울러, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 기입 펄스를 인가한다. 그렇게 하면 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1081 사이, 유지 전극 SU1081과 주사 전극 SC1081 사이에서 기입 방전이 발생한다. 다음으로, 주사 전극 SC1082에 주사 펄스를 인가함과 아울러, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk에 기입 펄스를 인가한다. 그렇게 하면 주사 펄스 전위 Va와 기입 펄스 전위 Vd가 동시에 인가된 1082라인째의 방전 셀에서 기입 방전이 발생한다.
이상의 기입 동작을 2160라인째의 방전 셀에 이를 때까지 반복하고, 발광해야 할 방전 셀에 대하여 선택적으로 기입 방전을 발생시켜 벽전하를 형성한다.
이 동안, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 대해서는 SF1의 유지 기간이다. 즉, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1~SC1080 및 유지 전극 SU1~SU1080에, 「120」의 유지 펄스를 교대로 인가하는 것에 의해, 기입 방전을 행한 방전 셀을 발광시킨다. 여기서, 주사 전극 SC1~SC1080에 인가하는 유지 펄스와, 유지 전극 SU1~SU1080에 인가하는 유지 펄스는, 주기는 동일하지만, 위상이 180도 어긋나 있다.
구체적으로는, 우선 주사 전극 SC1~SC1080에 정의 전위 Vs를 갖는 유지 펄스를 인가함과 아울러 유지 전극 SU1~SU1080에 0(V)를 인가한다. 그렇게 하면 기입 방전을 발생시킨 방전 셀에서는, 주사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상의 전위차가, 유지 펄스 전압(Vs)에 주사 전극 SCi 상의 벽전압의 크기와 유지 전극 SUi 상의 벽전압의 크기가 가산된 것으로 되어, 방전 개시 전압을 초과한다. 그리고, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 유지 방전이 발생하고, 이 때 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 그리고, 주사 전극 SCi 상에 부의 벽전압이 생기고, 유지 전극 SUi 상에 정의 벽전압이 생긴다. 기입 기간에서 기입 방전을 발생시키지 않는 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화 기간의 종료시에서의 벽전압이 유지된다.
계속해서, 주사 전극 SC1~SC1080에 0(V)를 인가함과 아울러 유지 전극 SU1~SU1080에 정의 전위 Vs를 갖는 유지 펄스를 각각 인가한다. 그렇게 하면, 유지 방전을 발생한 방전 셀에서는, 유지 전극 SUi 상과 주사 전극 SCi 상의 전위차가 방전 개시 전압을 초과하기 때문에 재차 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에서 유지 방전이 발생하여, 유지 전극 SUi 상에 부의 벽전압이 생기고 주사 전극 SCi 상에 정의 벽전압이 생긴다. 이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1~SC1080과 유지 전극 SU1~SU1080에 교대로 유지 펄스를 인가하고, 표시 전극쌍의 전극 사이에 전위차를 인가하는 것에 의해, 기입 기간에서 기입 방전을 발생한 방전 셀에서 유지 방전이 계속 발생하여, 방전 셀이 발광한다.
또, 일반적으로 유지 기간에서의 유지 펄스의 주기는 5~5.5㎲로 설정되지만, 100㎲ 정도까지는 유지 펄스의 주기를 길게 한 쪽이, 구동 마진의 향상, 발광 효율의 향상 및 전력 회수 효율의 향상에 의한 소비 전력의 저감 등을 기대할 수 있다. 따라서, SF1에서, 유지 기간의 시간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 것을 조건으로 하여, 유지 펄스의 주기를 길게 한다.
본 실시 형태에 있어서는, N=2, Tw=1512㎲이기 때문에,
Tw×(N-1)/N={1512×(2-1)}/2=756(㎲)
이다. 그리고, SF1에서는, 유지 펄스의 수가 「120」이기 때문에, 유지 펄스의 주기를,
756/120=6.3(㎲)
을 초과하지 않는 범위에서, 5.5㎲보다 길게 한다.
그리고, 유지 기간 후에는 소거 기간이 마련되어 있다. 소거 기간에서는, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn 사이에 소위 세폭(細幅) 펄스 형상의 전위차를 인가하여, 데이터 전극 Dk 상의 정의 벽전하를 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의 벽전하를 소거하고 있다.
다음으로, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF2의 기입 기간에 대하여 설명한다.
유지 전극 SU1~SU2160에 정의 전위 Ve2를 인가한다. 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1~SC1080에는, SF1의 기입 기간과 마찬가지로, 주사 전극 SC1~SC1080에 주사 펄스를 순차적으로 인가함과 아울러, 데이터 전극 Dk에 기입 펄스를 인가하여, 1~1080라인째의 방전 셀에서 기입 동작이 행하여진다.
이 동안, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대해서는 SF1의 유지 기간이다. 즉, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1081~SC2160 및 유지 전극 SU1081~SU2160에는, 「120」의 유지 펄스가 교대로 인가되도록 하여 기입 방전을 행한 방전 셀을 발광시킨다. 여기서, 주사 전극 SC1081~SC2160에 인가하는 유지 펄스와, 유지 전극 SU1081~SU2160에 인가하는 유지 펄스는, 주기는 동일하지만, 위상이 180도 어긋나 있다.
또, 제 1 표시 전극쌍 그룹의 유지 펄스와 제 2 표시 전극쌍 그룹의 유지 펄스는 주기가 동일하다.
그리고, 유지 기간 후의 소거 기간에서는, 주사 전극 SC1081~SC2160과 유지 전극 SU1081~SU2160 사이에 세폭 펄스 형상의 전위차를 인가하여, 데이터 전극 Dk 상의 정의 벽전하를 남긴 채로, 주사 전극 SCi 상 및 유지 전극 SUi 상의 벽전하를 소거하고 있다.
이후 마찬가지로, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대하는 SF2의 기입 기간, 제 1 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF3의 기입 기간, …, 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF10의 기입 기간과 연속하여, 최후로 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대한 SF10의 유지 기간 및 소거 기간과 연속하여 1 필드를 끝낸다.
이와 같이 본 실시 형태에 있어서는, 초기화 기간 후에, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹에서 연속하여 기입 동작을 행하도록 주사 펄스 및 기입 펄스를 인가하고 있다. 그 결과, 1 필드 기간 내에 10개의 서브필드를 설정할 수 있다. 그리고, 이 서브필드의 수는 1 필드 기간 내에 설정할 수 있는 최대한의 수이다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 최후로 제 2 표시 전극쌍 그룹에 대한 유지 기간 및 소거 기간으로 1 필드를 끝낸다. 그 때문에, 최후의 서브필드는 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치함으로써, 구동 시간을 단축할 수 있어 바람직하다.
또, 본 실시 형태에 있어서는, 소거 기간에서는 주사 전극과 유지 전극 사이에 세폭 펄스 형상의 전위차를 인가하여 소거 동작을 행하는 것으로 하고, 소거 기간에 필요한 시간을 무시하여 서브필드 구성 및 표시 전극쌍 그룹의 수를 정했다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간이더라도 기입 동작을 행하는 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 소거 동작을 행하기 위해서는 어느 정도의 시간이 필요하고, 또한, 상술한 바와 같이, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 기입 동작을 행하지 않는 것이 바람직하다.
<소거 기간의 구동 전압 파형의 변형예>
도 5(a), (b)은 각각, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 소거 기간에 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 변경예(변형예)를 나타내는 도면이다. 도 5(a)에 나타낸 구동 전압 파형은, 소거 기간에서, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 세폭 펄스 형상의 전위차를 인가한 후, 완만하게 하강하는 경사 파형 전위를 주사 전극 SCi에 인가한다. 이 방법에 의하면, 소거 기간에 필요한 시간은 증가하지만, 각 전극 상의 벽전압을 정밀도 좋게 제어할 수 있다. 또한, 도 5(b)에 나타낸 구동 전압 파형은, 소거 기간에서, 완만하게 상승하는 경사 파형 전위를 주사 전극 SCi에 인가한 후, 완만하게 하강하는 경사 파형 전위를 주사 전극 SCi에 인가한다. 이 방법에 의하면, 소거 기간에 필요한 시간은 더 증가하지만, 각 전극 상의 벽전압을 더욱 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
<유지 펄스의 구동 전압 파형>
도 6(a), (b)는 각각, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 유지 기간에 각 전극에 인가하는 유지 펄스의 구동 전압 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 유지 펄스는 0(V)의 전위(제 1 전위)부터 전위 Vs(제 2 전위)로 상승하는 상승 기간 T1과, 전위 Vs를 유지하는 하이 기간 T2과, 전위 Vs로부터 0(V)의 전위로 하강하는 하강 기간 T3과, 0(V)의 전위를 유지하는 로우 기간 T4로 구성된다. 그리고, 기입 기간과 동시에 행해지는 유지 기간의 유지 펄스는 데이터 전극 Dk에 인가되는 기입 펄스의 영향을 받지 않도록 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi가 동시에 0(V)로 되지 않도록 하고 있다. 예컨대, 도 6(a)는 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi가 동시에 0(V)로 되지 않도록 하면서 유지 펄스의 상승에서 유지 방전을 행하는 전압 파형이고, 도 6(b)는 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi가 동시에 0(V)로 되지 않도록 하면서 유지 펄스의 하강에서 유지 방전을 행하는 전압 파형이다.
본 실시 형태에서는, 임의의 서브필드에 있어서, 유지 펄스의 주기를 종래의 유지 펄스의 주기보다 길게 하고 있다. 종래의 주기는 예컨대 5~5.5㎲이기 때문에, 본 실시 형태에서는, 유지 기간의 시간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 유지 펄스의 주기를 5.5㎲보다 길게 한다. 여기서, 유지 기간의 시간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 유지 펄스의 주기를 길게 하고 있기 때문에, 구동 시간은 변하지 않는다.
본 실시 형태에서는, 종래의 유지 펄스와 같이 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에 있어서, 상승 기간, 하이 기간, 하강 기간 및 로우 기간 중의 어느 기간을 연장하는 것에 의해서 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를 유지 펄스로서 이용한다. 어느 기간을 연장할지에 대해서는 이하에서 설명한다.
유지 펄스에서의 벽전하의 축적 시간을 길게 하기 위해서, 유지 펄스의 주기를 길게 하는 방법이 있다. 우선, 이 방법에 대하여 설명한다.
유지 방전을 계속하기 위해서는, 주사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상에 충분한 양의 벽전하가 축적되는 것이 중요하지만, 이 벽전하의 축적에는 유한의 시간이 필요하여, 이 시간이 지나치게 짧으면 충분한 양의 벽전하가 축적되지 않게 된다. 이 벽전하의 축적 시간은, 하이 기간 T2와 로우 기간 T4의 중첩 시간에 상당한다. 즉, 도 6(a), (b) 어느 경우도, 주사 전극 SCi의 하이 기간 T2와 유지 전극 SUi의 로우 기간 T4이 겹치고 있는 시간과, 주사 전극 SCi의 로우 기간 T4와 유지 전극 SUi의 하이 기간 T2가 겹치고 있는 시간이 각각 벽전하의 축적 시간에 상당한다. 그리고, 유지 기간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 이 벽전하의 축적 시간(하이 기간 T2와 로우 기간 T4의 중첩 시간)을 길게 한다. 여기서, 하이 기간 T2와 로우 기간 T4의 중첩 시간을 길게 하기 위해서는, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스에서, 하이 기간 T2와 로우 기간 T4의 양쪽을 길게 하도록 하여도 좋고, 주사 전극 SCi에 인가하는 유지 펄스와 유지 전극 SUi에 인가하는 유지 펄스 중 어느 한쪽의 유지 펄스의 하이 기간 T2을 길게 하고, 또한 다른 쪽의 유지 펄스의 로우 기간 T4를 길게 하도록 하여도 좋다.
이와 같이 유지 펄스에 있어서의 벽전하의 축적 시간을 길게 하는 이유는 다음과 같다.
유지 기간에서 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi에 교대로 인가하는 유지 펄스 전위 Vs(V)는 벽전하의 축적한 방전 셀에서 유지 방전을 발생시키는 값으로 설정되어 있다. 그러나, 구동 회로의 출력 임피던스는 0(Ω)가 아니고, 또한, 패널의 전극의 임피던스도 0(Ω)가 아니기 때문에, 방전 전류가 흐르면 이들의 임피던스에 의한 전압 강하를 무시할 수 없어져, 개개의 방전 셀에 인가되는 실질적인 유지 펄스의 전압이 저하되게 된다. 그렇게 하면, 개개의 방전 셀에 축적되는 벽전하량도 저하되기 때문에, 벽전압이 부족하여 유지 방전을 지속할 수 없어져, 소위 불등 셀을 발생하여 화상 표시 품질을 저하시키게 된다. 그래서, 본 발명의 실시 형태에서는, 유지 펄스에 있어서의 벽전하의 축적 시간을 길게 함으로써, 개개의 방전 셀에 인가되는 실질적인 유지 펄스의 전압을 회복하여, 충분히 벽전하를 축적시켜, 전압 강하에 기인하는 벽전압의 부족을 보충하고 있다. 이러한 구동 마진의 개선 효과는 패널이 고세밀화하여 전극이 가늘수록 현저하게 된다.
그 외에 유지 펄스의 주기를 길게 하는 방법으로서, 로우 기간 T4를 유지하고, 하이 기간 T2를 길게 하는 방법이 있다. 이 방법은, 도 6(b)와 같은 유지 펄스의 하강에서 유지 방전을 행하는 전압 파형에 적용할 수 있다. 이 방법으로 벽전압의 부족을 보충할 수 없지만, 유지 방전의 간격을 넓힐 수 있기 때문에, 형광체 포화나 누적 전리(電離)에 의한 효율 저하를 억제할 수 있고, 발광 효율의 향상을 기대할 수 있다.
그 외에 유지 펄스의 주기를 길게 하는 방법으로서, 상승 기간 T1 혹은 하강 기간 T3을 길게 하는 방법이 있다. 유지 펄스는 표시 전극 사이의 전극간 용량과 전력 회수용 인덕터를 LC 공진시켜 유지 펄스의 상승 및 하강을 행하고 있다. 예컨대, 전력 회수용 인덕터의 값을 크게 하여 LC 공진 시간(상승 기간 T1 혹은 하강 기간 T3)을 길게 하면, 표시 전극 사이의 전극간 용량의 충방전에 따르는 전류의 실효값이 저하되어, 구동 회로나 패널의 전극의 임피던스에 의한 전력 손실을 저감할 수 있다. 따라서, 도 6(a)와 같이 유지 펄스의 상승에서 유지 방전하는 경우는 방전에 기여하지 않는 하강 기간 T3을 길게 하고, 도 6(b)와 같이 유지 펄스의 하강에서 유지 방전하는 경우는 방전에 기여하지 않는 상승 기간 T1을 길게 한다. 본 발명의 실시 형태에 의하면, 종래의 ADS 방식보다 확보할 수 있는 유지 기간이 길어지기 때문에, 종래의 ADS 방식보다 상승 기간 T1 혹은 하강 기간 T3을 길게 할 수 있다. 또 구동 회로에서 전력 회수용 인덕터의 값을 전환하도록 하면, 각각의 서브필드에서 적응적으로 표시 전극 사이의 전극간 용량의 충방전에 따르는 전력 손실을 저감할 수 있다.
다음으로, 유지 펄스의 주기를 종래의 주기(5~5.5㎲)보다 길게 하는 이유를 정리하여 설명한다.
유지 펄스는, 상술한 바와 같이 상승 기간 T1, 하이 기간 T2, 하강 기간 T3, 로우 기간 T4로 구성된다. 벽전하의 축적 시간(하이 기간 T2와 로우 기간 T4의 중첩 시간)은, 유지 방전에 의해서 발생한 방전 가스의 하전(荷電) 입자가, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 아래로 이동?퇴적하기 위해서 필요한 시간이며, 일반적으로 1㎲ 이상의 시간이 필요하다. 가령 이 시간이 짧으면, 축적되는 벽전하가 적어 벽전압이 부족하여 유지 방전을 지속할 수 없어지고, 동시에 발광 효율도 저하된다. 한편, 상승 기간 T1 및 하강 기간 T3에 시간적인 제약은 없지만, 이 시간이 짧으면 전력 회수 효율이 저하되어, 플라즈마 디스플레이 장치의 소비 전력이 증가하게 된다. 상술한 T2와 T4의 시간은, 구동 마진의 향상, 발광 효율의 향상이라는 관점에서는 100㎲ 정도까지이면 길수록 좋고, T1과 T3의 시간도, 전력 회수 효율의 향상이라는 관점에서는 길수록 좋다. 그러나, T1~T4의 시간, 즉, 유지 펄스의 주기를 지나치게 길게 하면, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 유지 펄스 수를 확보할 수 없어진다. 따라서, 유지 펄스의 주기는, 화질과 소비 전력의 트레이드 오프(trade off)의 관계를 고려하여 필요 최저한의 시간으로 설정하고, 예컨대 종래의 ADS 방식에서는, 상승 기간 T1=0.5㎲, 하이 기간 T2=1㎲, 하강 기간=1㎲, 로우 기간=2.5㎲의 합계 5㎲로 설정하고 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 각 서브필드의 유지 기간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스의 주기(T1~T4의 시간)를 종래의 ADS 방식의 경우의 주기(5~5.5㎲)보다 길게 설정하는 것에 의해, 초고세밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있음과 아울러, 구동 마진의 향상, 발광 효율의 향상 및 전력 회수 효율의 향상에 의한 소비 전력의 저감을 실현할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서, 최후의 서브필드 이외의 모든 서브필드에서, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스의 주기를 종래의 주기(5~5.5㎲)보다 길게 하지 않더라도, 어느 하나의 서브필드에서 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스의 주기를 종래의 주기보다 길게 하는 것에 의해, 전술한 효과가 얻어진다. 예컨대, 휘도 가중치가 가장 큰 제 1 서브필드에서는, 유지 기간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스의 주기를 종래의 주기(5~5.5㎲)보다 길게 설정할 수 없는 경우가 있지만, 그러한 경우에는, 제 2 서브필드 이후의 서브필드(최후의 서브필드는 제외함)에서, 유지 기간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi의 각각에 인가하는 유지 펄스의 주기를 종래의 주기(5~5.5㎲)보다 길게 설정하도록 하면 좋다.
또, 상기에서는 유지 펄스의 수를 바꾸지 않고서 유지 펄스의 주기를 길게 했지만, 유지 펄스의 주기를 길게 하면 유지 방전의 휘도가 증가하기 때문에, 서브필드마다의 휘도 가중치가 변하지 않도록 유지 펄스의 수를 감소시키더라도 좋다. 또한, 서브필드의 휘도 가중치가 변하지 않도록 유지 펄스의 수를 감소시키면, 전력 제어의 신호 처리를 그대로 유용할 수 있고, 또 유지 펄스의 수를 감소한 분만큼 무효 전력도 삭감할 수 있다. 예컨대, 유지 펄스의 주기를 5㎲로부터 10㎲로 길게 하면 휘도가 1할 증가하기 때문에, 유지 펄스의 수를 1할 저감할 수 있고, 무효 전력도 1할 삭감할 수 있다. 유지 펄스의 주기와 휘도의 특성을 상세하게 측정하면, 서브필드마다의 휘도 가중치를 바꾸지 않고서 유지 펄스의 수를 감소하여, 유지 기간이 Tw×(N-1)/N을 초과하지 않는 범위에서, 최대한으로 유지 펄스의 주기를 길게 할 수 있다.
<소거 기간에 기입 동작을 행하지 않는 서브필드 구성>
도 7(a), (b)는 각각, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 소거 기간에 기입 동작을 행하지 않는 서브필드 구성의 일례를 나타내는 모식도이며, 세로축은 주사 전극 SC1~SC2160을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또한, 기입 동작을 행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지 기간의 타이밍과 소거 기간의 타이밍은 다른 해칭(hatching)으로 나타내고 있다. 도 7(a)는 유지 기간 직후에 소거 기간을 마련한 경우의 타이밍을 나타내고 있고, 제 1 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 제 2 표시 전극쌍 그룹의 기입 동작을 행하지 않고, 제 2 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 제 1 표시 전극쌍 그룹의 기입 동작을 행하지 않는다. 또한, 도 7(b)는 기입 기간 직전에, 하나 앞의 서브필드의 소거 기간을 마련한 경우의 타이밍을 나타내고 있고, 제 1 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 제 2 표시 전극쌍 그룹의 기입 동작을 행하지 않고, 제 2 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 제 1 표시 전극쌍 그룹의 기입 동작을 행하지 않는다.
이와 같이, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 기입 동작을 행하지 않는 경우에는, 소거 기간에 필요한 시간을 예측하여 서브필드 구성 및 표시 전극쌍 그룹의 수를 정할 필요가 있다. 또, 유지 동작은, 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹이 소거 기간이더라도 행할 수 있다.
<플라즈마 디스플레이 장치의 구성>
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 회로 블록도이다. 이 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 PDP(10), 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43a, 43b), 유지 전극 구동 회로(44a, 44b), 타이밍 발생 회로(45) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 그리고, 이 플라즈마 디스플레이 장치(100)는, 그 동작으로서 본 실시 형태 1에 있어서의 PDP의 구동 방법이 수행되도록 구성되어 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는 화상 신호를, 서브필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다. 데이터 전극 구동 회로(42)는 m개의 데이터 전극 D1~Dm의 각각 기입 펄스 전위 Vd 또는 0(V)을 인가하기 위한 m개의 스위치를 구비하고 있다. 그리고, 화상 신호 처리 회로(41)로부터 출력된 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1~Dm에 대응하는 신호로 변환하고, 그 신호를 타이밍 발생 회로(45)로부터의 타이밍 신호에 근거하여 각 데이터 전극 D1~Dm에 인가하는 것에 의해 각 데이터 전극 D1~Dm을 구동한다.
타이밍 발생 회로(45)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 기초로 하여 각 회로의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생하고, 각각의 회로로 인가한다. 주사 전극 구동 회로(43a)는 인가되는 타이밍 신호에 근거하여 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1~SC1080을 구동하고, 주사 전극 구동 회로(43b)는 인가되는 타이밍 신호에 근거하여 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1081~SC2160을 구동한다. 또한, 유지 전극 구동 회로(44a)는 인가되는 타이밍 신호에 근거하여 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하는 유지 전극 SU1~SU1080을 구동하고, 유지 전극 구동 회로(44b)는 인가되는 타이밍 신호에 근거하여 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속하는 유지 전극 SU1081~SU2160을 구동한다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 주사 전극 구동 회로(43a)의 회로도이다. 주사 전극 구동 회로(43a)는 유지 펄스 발생 회로(50), 초기화 파형 발생 회로(60), 주사 펄스 발생 회로(70)를 구비하고 있다.
유지 펄스 발생 회로(50)는 전력 회수부를 구성하는 전력 회수용의 콘덴서 C51, 스위칭 소자 Q51, Q52, 역류 방지용의 다이오드 D51, D52, 전력 회수용의 인덕터 L51, L52를 갖고, 또 전압 클램프부를 구성하는 스위칭 소자 Q55, Q56을 갖고 있다. 그리고, 주사 전극 SC1~SC1080에 유지 펄스를 인가한다.
전력 회수부에서는, 표시 전극 사이의 전극간 용량(이하, 「전극간 용량 Cp」라고 함)과 인덕터 L51을 LC 공진시켜 유지 펄스의 상승을 행하고 표시 전극 사이의 전극간 용량 Cp와 인덕터 L52를 LC 공진시켜 유지 펄스의 하강을 행한다. 유지 펄스의 상승 시에는, 전력 회수용의 콘덴서 C51에 축적되어 있는 전하를 스위칭 소자 Q51, 다이오드 D51 및 인덕터 L51을 거쳐서 PDP(10)의 전극간 용량 Cp로 이동시킨다. 유지 펄스의 하강 시에는, 전극간 용량 Cp에 축적된 전하를, 인덕터 L52, 다이오드 D52 및 스위칭 소자 Q52를 거쳐서 전력 회수용의 콘덴서 C51로 되돌린다. 이와 같이, 전력 회수부는 전원으로부터 전력을 공급되는 일없이 LC 공진에 의해서 표시 전극의 구동을 행하기 때문에, 이상적으로는 소비 전력이 0으로 된다. 또, 전력 회수용의 콘덴서 C51은 전극간 용량 Cp에 비하여 충분히 큰 용량을 가져서, 전력 회수부의 전원으로서 가동되도록, 전압 Vs의 절반의 약 Vs/2로 충전되어 있다.
또, 상승 공진 파형의 1/2 주기 ta(s), 하강 공진 파형의 1/2 주기 tb(s)는 각각 다음 식으로 나타내어진다.
ta=π×√(L51×Cp)
tb=π×√(L52×Cp)
상기 식에 있어서, √(L51×Cp)는 (L51×Cp)의 정(正)의 평방근이고, √(L52×Cp)는 (L52×Cp)의 정의 평방근이다. 또한, 상기 식에 있어서의 L51, L52는 인덕터 L51, L52의 인덕턴스를 나타낸다. ta, tb는 각각, 유지 펄스의 상승 기간 T1, 하강 기간 T3의 시간에 거의 상당한다. 그리고, 유지 펄스의 상승 기간 T1을 제어하는 경우에는, 스위칭 소자 Q51, 다이오드 D51 및 인덕터 L51의 직렬 회로를 복수개 병렬 접속한 구성으로 하고, 스위칭 소자 Q51를 온(on)하는 수를 제어하여, 인덕터의 값(L51)을 제어한다. 반대로, 유지 펄스의 하강 기간 T3을 제어하는 경우에는, 스위칭 소자 Q52, 다이오드 D52 및 인덕터 L52의 직렬 회로를 복수개 병렬 접속한 구성으로 하고, 스위칭 소자 Q52를 온하는 수를 제어하여 인덕터의 값(L52)을 제어한다.
전압 클램프부에서는, 스위칭 소자 Q55를 거쳐서 구동하는 표시 전극을 전원에 접속하여 전위 Vs로 클램프한다. 또한, 스위칭 소자 Q56을 거쳐서 구동하는 표시 전극을 접지하여 0(V)으로 클램프한다. 따라서, 전압 클램프부에 의한 전압 인가시의 임피던스는 작고, 강한 유지 방전에 의한 큰 방전 전류를 안정하여 흘릴 수 있다.
이렇게 해서 유지 펄스 발생 회로(50)는 스위칭 소자 Q51, Q52, Q55, Q56을 제어하는 것에 의해 주사 전극 SC1~SC1080에 유지 펄스를 인가한다. 또, 이들 스위칭 소자는 MOSFET나 IGBT 등의 일반적으로 알려진 소자를 이용하여 구성할 수 있다.
초기화 파형 발생 회로(60)는, 초기화 기간에서 주사 전극 SC1~SC1080에 완만하게 상승하는 경사 파형 전위를 인가하기 위한 미러 적분 회로(61)와, 완만하게 하강하는 경사 파형 전위를 인가하기 위한 미러 적분 회로(62)를 구비하고 있다. 여기서 스위칭 소자 Q63, Q64는 분리 스위치이며, 유지 펄스 발생 회로(50) 및 초기화 파형 발생 회로(60)를 구성하는 스위칭 소자의 기생 다이오드를 거쳐서 전류가 역류하는 것을 방지하기 위해 마련되어 있다.
주사 펄스 발생 회로(70)는, 주사 전위 Va를 주사 전극 SC1~SC1080에 인가하기 위한 전압(-Va)의 직류 전원(72)을 가짐과 아울러, 필요에 따라 주사 전위 Va를, 주사 전극 SC1에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H1 및 Q71L1과, 주사 전극 SC2에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H2 및 Q71L2과, …, 주사 전극 SC1080에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H1080 및 Q71L1080을 갖는다. 그리고, 주사 전극 SC1~SC1080에 상술한 타이밍에서 주사 전위 Va를 순차적으로 인가한다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 유지 전극 구동 회로(44a)의 회로도이다. 유지 전극 구동 회로(44a)는 유지 펄스 발생 회로(80), 일정 전압 발생 회로(90)를 구비하고 있다.
유지 펄스 발생 회로(80)는, 유지 펄스 발생 회로(50)와 동일한 구성이며, 전력 회수부를 구성하는 전력 회수용의 콘덴서 C81, 스위칭 소자 Q81, Q82, 역류 방지용의 다이오드 D81, D82, 공진용의 인덕터 L81, L82를 갖고, 또 전압 클램프부를 구성하는 스위칭 소자 Q85, Q86을 갖고 있다. 그리고, 유지 전극 SU1~SU1080에 유지 펄스를 인가한다.
일정 전압 발생 회로(90)는, 스위칭 소자 Q91과 역류 방지용의 다이오드 D91를 갖고, 초기화 기간에서 정의 전위 Ve1을 유지 전극 SU1~SU1080에 인가한다. 또한, 스위칭 소자 Q92와 역류 방지용의 다이오드 D92를 갖고, 기입 기간에서 유지 전극 SU1~SU1080에 정의 전위 Ve2를 인가한다.
또, 주사 전극 구동 회로(43b)는 주사 전극 구동 회로(43a)와 동일한 구성이고, 유지 전극 구동 회로(44b)는 유지 전극 구동 회로(44a)와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, PDP(10) 내의 표시 전극쌍을 2개의 표시 전극쌍 그룹으로 나눈 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 표시 전극쌍 그룹의 수는 유지 기간에서 표시 전극쌍에 인가하는 최대의 유지 펄스 수에 근거하여 정하는 것이 바람직하다. 이하에, 모든 표시 전극쌍을 4개의 표시 전극쌍 그룹으로 나눈 경우를 실시 형태 2로서 설명한다.
(실시 형태 2)
실시 형태 2에 있어서도, 실시 형태 1과 마찬가지로, 1 필드 기간의 시간을 16.7㎳로 하였다. 또한, 초기화 기간에 필요한 시간을 500㎲, 1개의 주사 전극에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 동작을 행하기 위해 필요한 시간을 0.7㎲로 하였다. 그렇게 하면 실시 형태 1과 마찬가지로, 모든 주사 전극에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 동작을 1회 행하기 위해서 필요한 시간 Tw는 1512㎲이고, 최대 10 서브필드 확보할 수 있다.
다음으로, 필요한 유지 펄스 수에 근거하여, 표시 전극쌍 그룹의 수를 정한다. 실시 형태 2에 있어서는, 실시 형태 1과 달리, 각 서브필드에서 각각 「220」, 「162」, 「110」, 「66」, 「40」, 「22」, 「12」, 「8」, 「4」, 「2」의 유지 펄스를 인가하는 것으로 가정한다. 유지 펄스 주기를 5㎲라고 하면, 유지 펄스를 인가하기 위해서 필요한 최대의 시간 Ts는 5×220=1100㎲이다.
표시 전극쌍 그룹의 수 N은 모든 방전 셀에 대하여 기입 동작을 1회 행하기 위해서 필요한 시간 Tw와 유지 펄스를 인가하기 위해서 필요한 최대의 시간 Ts를 이용하여, 이하의 수식에 근거해서 구한다.
N≥Tw/(Tw-Ts)
본 실시 형태에 있어서는, Tw=1512㎲, Ts=1100㎲이기 때문에, 1512/(1512-1100)=3.67로 되어, 표시 전극쌍 그룹의 수 N=4로 된다.
이 때,
Tw×(N-1)/N=1512×3/4=1134
이고, 물론 조건
Ts≤Tw×(N-1)/N
을 만족시키고 있다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 이용하는 PDP(10)의 전극 배열도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 패널을 상하 방향으로 4분할하여 4개의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고, 패널의 상부에 위치하는 표시 전극쌍으로부터 순서대로, 제 1 표시 전극쌍 그룹, 제 2 표시 전극쌍 그룹, 제 3 표시 전극쌍 그룹, 제 4 표시 전극쌍 그룹으로 한다. 즉 주사 전극 SC1~SC540 및 유지 전극 SU1~SU540이 제 1 표시 전극쌍 그룹에 속하고, 주사 전극 SC541~SC1080 및 유지 전극 SU541~SU1080이 제 2 표시 전극쌍 그룹에 속하고, 주사 전극 SC1081~SC1620 및 유지 전극 SU1081~SU1620이 제 3 표시 전극쌍 그룹에 속하고, 주사 전극 SC1621~SC2160 및 유지 전극 SU1621~SU2160이 제 4 표시 전극쌍 그룹에 속해 있다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 구동 전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이며, 세로축은 주사 전극 SC1~SC2160을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또한, 기입 동작을 행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지 기간의 타이밍과 소거 기간의 타이밍을 다른 해칭으로 나타내고 있다. 이와 같이, 표시 전극쌍 그룹의 수를 늘림으로써, 유지 기간에 표시 전극쌍에 인가하는 유지 펄스 수를 늘리거나 유지 펄스의 주기를 길게 할 수 있다.
또한, 실시 형태 2에 있어서는, 소거 기간을 다음의 서브필드의 기입 기간 직전에 마련하고 있다. 그리고, 초기화 기간 및 각각의 소거 기간을 제외하는 필드 기간에 어느 하나의 표시 전극쌍 그룹으로 연속하여 기입 동작을 행하도록 구동하고 있다. 또한, 유지 기간이 소거 기간 직전에서 종료하도록, 기입 기간과 유지 기간 사이에 방전을 발생시키지 않는 기간을 마련하고 있다. 이와 같이 유지 기간 직후에 소거 기간을 마련함으로써, 유지 방전에서 발생한 프라이밍을 이용하여 소거 방전을 행할 수 있어, 안정한 소거 동작을 행할 수 있다.
또한, 동작으로서 본 실시 형태 2에 있어서의 PDP의 구동 방법이 수행되는 플라즈마 디스플레이 장치는 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)와 동일하게 하여 구성하면 좋다. 예컨대, 실시 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)가 2개의 주사 전극 구동 회로(43a, 43b) 및 2개의 유지 전극 구동 회로(44a, 44b)를 구비하고 있는 것과 동일하게 하여, 제 1~제 4의 각각의 표시 전극쌍 그룹에 속하는 주사 전극을 구동하기 위한 4개의 주사 전극 구동 회로를 구비함과 아울러, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 속하는 유지 전극을 구동하기 위한 4개의 유지 전극 구동 회로를 구비하도록 하면 좋다.
또, 상기 실시 형태 1, 2에서는, PDP(10)에 구비되어 있는 모든 표시 전극쌍(24)을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 그룹 나눔했지만, 이것에 의해, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 대응하는 복수의 방전 셀에 의해서 각각의 방전 셀 그룹이 구성된다. 즉, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 속하는 표시 전극쌍을 갖는 복수의 방전 셀에 의해서 각각의 방전 셀 그룹이 구성된다. 따라서, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 대한 서브필드는 각각의 방전 셀 그룹에 대한 서브필드인 것이며, 실시 형태 1, 2에서는, 각각의 표시 전극쌍 그룹에 대응하는 복수의 방전 셀마다(방전 셀 그룹마다), 1 필드 기간을, 기입 기간과 유지 기간과 소거 기간을 갖고, 또한, 다른 표시 전극쌍 그룹에 대응하는 방전 셀(다른 방전 셀 그룹)에 대한 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 복수의 서브필드로 분할하고, 하나의 표시 전극쌍 그룹에 대응하는 방전 셀에 대한 유지 기간 내에, 다른 표시 전극쌍 그룹에 대응하는 방전 셀에 대하여 기입 처리를 행하도록 하고 있다고도 말할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는, 1라인(1개의 주사 전극에 대응하는 방전 셀 즉 한 쌍의 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀)마다 기입 동작을 행하도록 하고 있기 때문에, 모든 주사 전극에 대응하는 방전 셀(모든 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀)에 대해 기입 동작을 1회 행하기 위해 필요한 시간 Tw를, 1개의 주사 전극에 대응하는 방전 셀(1쌍의 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀)에 대해 기입 동작을 행하기 위해 필요한 시간과, 주사 전극의 전체 수를 승신하여 구했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 복수 라인을 동시에 기입 동작을 행하도록 구성하는 경우도 포함하며, 1회의 기입 동작을 행하기 위해 필요한 시간과, 모든 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀에 대해 기입 동작을 행하기 위해 필요하게 되는 기입 동작의 회수를 승산하는 것에 의해, 모든 표시 전극쌍에 대응하는 방전 셀에 대해 기입 동작(기입 처리)를 1회 행하기 위해 필요한 시간 Tw를 구하도록 하면 좋다. 또한, 1라인의 기입 동작과 복수 라인의 동시 기입 동작이 혼재하도록 구성하는 경우도 동일하다.
또, 상기 실시 형태 1, 2에서 이용한 구체적인 각 수치는, 단순히 일례를 든 것에 불과하며, 패널(PDP)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞추어, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 설명으로부터, 당업자라면, 본 발명의 많은 개선이나 다른 실시 형태가 명확해진다. 따라서, 상기 설명은 예로서만 번역되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 일탈하지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.
(산업상 이용가능성)
본 발명은, 2160라인 이상의 초고정밀도 패널이더라도, 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수와 충분한 휘도를 확보할 수 있고, 또 구동 마진의 향상과 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 및 그 구동 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치 등으로서 유용하다.
10: 플라즈마 디스플레이 패널
22: 주사 전극
23: 유지 전극
24: 표시 전극쌍
32: 데이터 전극
41: 화상 신호 처리 회로
42: 데이터 전극 구동 회로
43a, 43b: 주사 전극 구동 회로
44a, 44b: 유지 전극 구동 회로
43: 표시 전극쌍 구동 회로
45: 타이밍 발생 회로
100: 플라즈마 디스플레이 장치

Claims (12)

  1. 쌍을 이루는 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과 복수의 데이터 전극이 간극을 갖고 교차하도록 배치되고, 상기 교차하는 위치 각각에 상기 간극을 형성하는 상기 표시 전극쌍 및 상기 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    상기 복수의 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고,
    각각의 상기 표시 전극쌍 그룹마다, 발광시켜야 할 상기 방전 셀에 기입 방전을 발생시키는 기입 처리를 행하는 기입 기간과, 제 1 유지 펄스를 상기 주사 전극에 인가함과 아울러 상기 제 1 유지 펄스와 주기가 동일한 제 2 유지 펄스를 상기 제 1 유지 펄스와는 타이밍을 달리 하여 상기 유지 전극에 인가하는 것에 의해 상기 기입 방전을 발생시킨 상기 방전 셀에 유지 방전을 발생시키는 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용해서, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대한 상기 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 1 필드 기간을 분할하고,
    모든 상기 표시 전극쌍 그룹의 수를 N, 모든 상기 방전 셀에 대하여 상기 기입 처리를 행하기 위해 필요한 시간을 Tw라고 하면, 유지 기간의 시간이,
    Tw×(N-1)/N
    을 초과하지 않는 범위에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 서브필드를 갖는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나의 상기 표시 전극쌍 그룹이 상기 유지 기간인 동안에, 다른 상기 표시 전극쌍 그룹에 대하여 상기 기입 처리를 행하도록 하고, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스는, 1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 동시에 상기 제 1 전위로 되지 않도록 상기 제 1 유지 펄스와 상기 제 2 유지 펄스를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간과 상기 로우 기간의 양쪽을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스 중 한쪽으로 이용하고, 상기 가상 펄스에서, 상기 로우 기간을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스 중 다른쪽으로 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하이 기간을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 하강 기간을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    1주기의 기간이, 제 1 전위로부터 상기 제 1 전위보다 높은 제 2 전위로 상승하는 상승 기간과, 상기 제 2 전위를 유지하는 하이 기간과, 상기 제 2 전위로부터 상기 제 1 전위로 하강하는 하강 기간과, 상기 제 1 전위를 유지하는 로우 기간으로 구성되고, 또한 주기가 5.5㎲ 이하인 가상 펄스에서, 상기 상승 기간을 연장하는 것에 의해 주기를 5.5㎲보다 길게 한 펄스를, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스로서 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기는 100㎲ 이하인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서브필드에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲ 이하인 값이라고 가정한 경우와 비교하여, 상기 서브필드의 휘도 가중치가 변하지 않도록, 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 반복 회수를 적게 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 필드 기간의 최초에, 모든 방전 셀에 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화 기간을 마련함과 아울러, 각각의 상기 서브필드의 유지 기간 후에, 그 유지 기간에서 방전한 방전 셀에 대하여 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 마련하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    하나의 상기 표시 전극쌍 그룹이 상기 유지 기간인 동안에, 다른 상기 표시 전극쌍 그룹에 대하여 상기 기입 처리를 행하도록 함과 아울러, 1 필드 기간 중 상기 초기화 기간과 각각의 상기 소거 기간을 제외한 기간에서, 어느 하나의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대하여 상기 기입 처리를 연속하여 행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  12. 쌍을 이루는 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과 복수의 데이터 전극이 간극을 갖고 교차하도록 배치되고, 상기 교차하는 위치 각각에 상기 간극을 형성하는 상기 표시 전극쌍 및 상기 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 구비함과 아울러, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고,
    상기 구동 회로는,
    상기 복수의 표시 전극쌍을 복수의 표시 전극쌍 그룹으로 나누고,
    각각의 상기 표시 전극쌍 그룹마다, 발광시켜야되는 상기 방전 셀에 기입 방전을 발생시키는 기입 처리를 행하는 기입 기간과, 제 1 유지 펄스를 상기 주사 전극에 인가함과 아울러 상기 제 1 유지 펄스와 주기가 동일한 제 2 유지 펄스를 상기 제 1 유지 펄스와는 타이밍을 달리 하여 상기 유지 전극에 인가하는 것에 의해 상기 기입 방전을 발생시킨 상기 방전 셀에 유지 방전을 발생시키는 유지 기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용하여, 각각의 상기 표시 전극쌍 그룹에 대한 상기 기입 기간이 겹치는 일이 없도록 1 필드 기간을 분할하고,
    모든 상기 표시 전극쌍 그룹의 수를 N, 모든 상기 표시 전극쌍에 대하여 상기 기입 처리를 행하기 위해서 필요한 시간을 Tw라고 할 때, 유지 기간의 시간이,
    Tw×(N-1)/N
    을 초과하지 않는 범위에서, 상기 제 1 유지 펄스 및 상기 제 2 유지 펄스의 주기가 5.5㎲보다 긴 상기 서브필드를 갖도록 구성된
    플라즈마 디스플레이 장치.
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