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KR20100123924A - 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법 및 플라스마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라스마 디스플레이 패널의 구동방법 및 플라스마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20100123924A
KR20100123924A KR1020107023602A KR20107023602A KR20100123924A KR 20100123924 A KR20100123924 A KR 20100123924A KR 1020107023602 A KR1020107023602 A KR 1020107023602A KR 20107023602 A KR20107023602 A KR 20107023602A KR 20100123924 A KR20100123924 A KR 20100123924A
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KR
South Korea
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period
display electrode
sustain
discharge
electrode pair
Prior art date
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KR1020107023602A
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English (en)
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도시카즈 와카바야시
사토시 고미나미
마스미 이즈치
야스히로 아라이
준코 마츠시타
히로야스 마키노
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파나소닉 주식회사
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Publication date
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Abstract

고정세도 패널이라도 화질을 확보하기 위해서 충분한 서브필드 수를 확보할 수 있으며, 충분한 휘도로 표시할 수 있는 PDP의 구동방법 및 PDP 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 1 필드 기간을 기입 기간과 유지 기간을 갖는 복수의 서브 필드로 분할한다. 복수의 표시 전극 쌍을 복수 N개의 표시 전극 쌍 그룹으로 나누고, 표시 전극 쌍 그룹마다 서브필드의 개시 타이밍을 설정한다. 여기서, 패널 전체의 방전 셀에서 1회의 기입 동작을 하기 위해서 필요한 시간을 Tw로 할 때, 각각의 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 시간 길이가 Tw×(N-1)/N을 넘지 않도록 설정한다.

Description

플라스마 디스플레이 패널의 구동방법 및 플라스마 디스플레이 장치{METHOD FOR DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL AND PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법 및 플라스마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 패널 구조가 고 정세(高精細)인 것에 관한 것이다.
플라스마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약칭한다)로 대표적인 교류면 방전형 패널은 대향 배치된 전면 기판과 배면 기판의 사이에 다수의 방전 셀이 형성되어 있다.
전면 기판에는 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극 쌍이 서로 평행하게 복수 쌍 형성되고, 배면 기판에는 데이터전극이 평행하게 복수 형성되어 있다. 그리고 표시 전극 쌍과 데이터전극이 입체 교차하도록 전면 기판과 배면 기판이 대향 배치되어서 밀봉되며, 내부의 방전공간에는 방전가스가 봉입되어 있다. 여기서 표시 전극 쌍과 데이터전극의 대향하는 부분에 방전 셀이 형성된다.
패널을 구동하는 방법으로는 1 필드를 휘도 가중된 복수의 서브필드로 분할한 후, 발광시키는 서브필드의 조합에 의해 계조표시를 하는 서브필드법이 이용된다. 각 서브필드는 초기화기간, 기입 기간 및 유지기간을 갖는다. 초기화기간에서는 초기화 방전을 발생시켜서, 이어지는 기입 동작에 필요한 벽 전하를 형성한다. 기입 기간에서는 표시하는 화상에 따라서 선택적으로 방전 셀에서 기입 방전을 발생시켜서 벽 전하를 형성한다. 그리고 유지기간에서는 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극 쌍에 교호로 유지 펄스를 인가하여 휘도 가중에 따른 시간만큼 유지 방전을 발생시켜서 대응하는 방전 셀의 형광체 층을 발광시킴으로써 화상 표시를 한다.
서브필드 법 중에서도 기입 기간과 유지기간을 시간적으로 완전하게 분리한 기입·유지 분리방식(ADS 방식)이 일반적으로 이용되고 있다. ADS 방식은 기입 방전을 발생시키는 방전 셀과 유지 방전을 발생시키는 방전 셀이 공존하는 시간대가 존재하지 않으므로, 기입 기간에는 기입 방전에 최적인 조건으로, 유지기간에는 유지 방전에 최적인 조건으로 패널을 구동할 수 있다. 따라서 방전 제어가 비교적 간단하고, 또 패널의 구동 마진도 크게 설정할 수 있다.
그 반면, ADS 방식에서는 기입 기간을 제외한 기간에 유지기간을 설정하므로 패널의 고 정세도화 등에 수반하여 기입 기간에 요하는 시간이 길어지면 충분한 휘도를 확보하면서 화질을 확보하는데 있어서 충분한 서브필드 수를 확보하기가 어려워진다고 하는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 예를 들어, 특허문헌 1에는 표시 전극 쌍을 복수의 그룹으로 나누고, 복수의 블록 중 2개 이상의 블록의 기입 기간이 시간적으로 중첩되지 않도록 각각의 블록의 서브필드의 개시시간을 어긋나게 설정한 구동방법이 개시되어 있다.
이 구동방법에 의하면, 어느 그룹의 기입 기간에 다른 그룹의 유지기간을 중첩해서 구동할 수 있으므로 1 서브필드의 구동시간을 단축할 수 있으며, 그만큼 1 필드 내에 설정하는 서브필드 수를 증가시킬 수 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특개 2005-157338호 공보
그러나 특허문헌 1에도 기재된 것과 같이, 구동시간은 블록의 수, 주사 전극 수, 서브필드 수, 유지 펄스 수, 기입 방전 및 유지 방전에 요하는 시간 등의 여러 조건에도 의존하고 있으며, 단순히 2개 이상의 블록의 기입 기간이 시간적으로 중첩되지 않도록 서브필드의 개시시간을 어긋나게 하는 것만으로는 반드시 충분한 서브필드 수를 확보할 수 있다고는 할 수 없다.
또, 패널에서 한층 더 고 정세화가 진행되고 있으며, 예를 들어 2160 라인 또는 4320라인과 같은 초 고정세도의 패널을 구동하는 방법이 요구되고 있으나, 고정세도화에 수반하여 기입 기간에 요하는 시간이 길어지므로 충분한 휘도를 확보하면서 서브필드 수를 충분히 확보하기가 어렵게 되어 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 초고 정세도 패널이라도 충분한 화질을 확보하기 위해서 필요한 서브필드 수를 1 필드 내로 설정할 수 있으며, 또한 충분한 휘도를 확보할 수 있는 패널의 구동방법 및 패널 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 주사 전극과 유지 전극으로 구성된 표시 전극 쌍을 복수 구비하는 동시에 복수의 데이터전극을 구비하고, 표시 전극 쌍과 데이터전극이 교차하는 위치의 각각에 방전 셀을 구성한 패널을 구동함에 있어서, 복수의 표시 전극 쌍을 복수의 표시 전극 쌍 그룹으로 나누고, 표시 전극 쌍 그룹별로 방전 셀에서 기입 방전을 발생시키는 기입 기간과 방전 셀에서 유지 방전을 발생시키는 유지기간을 갖는 복수의 서브필드를 이용하여 1 필드 기간을 분할하며, 표시 전극 쌍 그룹의 수를 N, 패널 전체의 방전 셀에서 1회의 기입 동작을 하기 위해서 필요한 시간을 Tw, 각 표시 전극 쌍 그룹에서의 각 서브필드의 유지기간의 시간을 Tw×(N-1)/N 이하의 범위에서 서브필드의 휘도 가중에 따라서 설정한 구동을 하는 것으로 하였다.
여기서, 상기 「기입 동작」은 패널 전체에 존재하는 복수의 표시 전극 쌍에 대하여 순차 기입을 하는 싱글 스캔 방식에 의한 기입을 가리키는 것으로 한다. 이 싱글 스캔 방식에서는 복수의 표시 전극 쌍 그룹의 각각에 대한 기입 기간은 서로 중첩되는 일은 없다. 즉, 동시에 2개 이상의 표시 전극 쌍 그룹에 대하여 기입은 하지 않는다.
상기 Tw도 「패널 전체의 방전 셀에 대해서 싱글 스캔 방식에 의해서 1회의 기입 동작을 하기 위해 요하는 시간」을 의미한다.
상기 발명에서 1 필드의 최초에 각 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치하고, 또한 각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 후에 그 유지기간에 방전한 방전 셀에 대하여 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 1 필드 중에서 초기화기간 및 각 서브필드의 소거 기간을 제외한 기간에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 초기화기간에서 복수의 표시 전극 쌍을 구성하는 각 주사 전극에 대해서 일괄해서 초기화 펄스를 인가하는 것이 바람직하다.
또, 초기화기간에 주사 전극에 인가하는 초기화 펄스의 최고 전압은 유지기간에 복수의 표시 전극 쌍에 인가하는 유지 전압의 2배 이상인 것이 바람직하다.
또, 1 필드 기간에 포함되는 복수의 서브필드 중에서 휘도 가중이 가장 작은 서브필드를 최후에 배치하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명에 의하면, 각 표시 전극 쌍 그룹에서의 각 서브필드의 유지기간의 시간이 Tw×(N-1)/N 이하의 범위 내에서 휘도 가중에 따라서 설정되어 있으므로, 1 필드 중에서 초기화기간 및 각 서브필드의 소거 기간을 제외한 기간에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작을 할 수 있다.
따라서 초고 정세도 패널이라도 화질을 확보하는데 있어서 충분한 서브필드 수를 확보할 수 있다.
또, N은 2 이상의 정수이지만, 이 N을 크게 설정할수록 유지기간의 시간 길이를 크게 설정할 수 있게 된다.
여기서, 1 필드의 최초에 각 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치하고, 또한 각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 후에 그 유지기간에 방전한 방전 셀에 대하여 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 설치하도록 하면, 각 서브 필드마다 초기화기간을 설치하는 경우와 비교해서 1 필드 내에 차지하는 초기화기간의 시간을 단축할 수 있으므로, 1 필드 내에 설치하는 서브필드 수를 증가시키는데 기여한다.
상기 초기화기간에서 복수의 표시 전극 쌍을 구성하는 각 주사 전극에 대하여 일괄해서 초기화 펄스를 인가하면 초기화 펄스의 최고 전압을 높게 설정할 수 있다.
그리고 초기화기간에 주사 전극에 인가하는 초기화 펄스의 최고 전압은 유지기간에 복수의 표시 전극 쌍에 인가하는 유지 전압의 2배 이상으로 설정하면, 각 서브 필드마다 초기화 펄스를 인가하지 않아도 유지기간의 후에 소거 기간을 설치하는 것만으로 각 방전 셀의 상태를 초기화할 수 있다.
상기 본 발명에서 1 필드 기간에 포함되는 복수의 서브필드 중에서 휘도 가중이 가장 작은 서브 필드를 최후에 배치하면, 최후의 서브필드의 시간 길이를 단축할 수 있으므로, 1 필드 내에 설정하는 서브필드 수를 증가시키는데 기여한다.
고 정세(라인 수 1080 이상), 특히 라인 수 2160 라인 이상의 초고 정세의 패널에서는 Tw의 시간이 길어지며, Tw×(N-1)/N의 시간도 길어지므로, Tw×(N-1)/N 이하의 조건으로 각 서브 필드의 유지기간을 비교적 길게 설정할 수 있다. 따라서 본 발명은 특히 고 정세의 패널에 대하여 유효하다.
도 1은 실시형태 1에 이용하는 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 동일한 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 N개의 각 표시 전극 쌍 그룹에 대하여 기입 기간, 유지기간의 할당을 설명하는 타임 차트이다.
도 4는 실시형태 1에 관한 구동방법 및 표시 전극 쌍의 수의 설정방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 관한 패널의 각 전극에 인가하는 구동전압 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태에서 소거 기간에 각 전극에 인가하는 구동전압 파형의 변형을 나타내는 도면이다.
도 7은 실시형태에 관한 구동전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다.
도 8은 실시형태 1에 관한 플라스마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다.
도 9는 동 플라스마 디스플레이 장치의 주사 전극 구동회로의 회로도이다.
도 10은 동 플라스마 디스플레이 장치의 유지 전극 구동회로의 회로도이다.
도 11은 실시형태 2에 이용하는 패널의 전극 배열도이다.
도 12는 실시형태 2에 관한 구동전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다.
본 발명의 실시형태에 관한 패널 및 그 구동방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
[실시형태 1]
(패널 구조)
도 1은 실시형태 1에 이용하는 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21)상에는 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 구성된 표시 전극 쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 표시 전극 쌍(24)을 형성하는 주사 전극(22)과 유지 전극(23) 사이의 방전 갭에서 방전을 발생시키고, 광을 인출하기 위해서 주사 전극(22)은 폭이 넓은 투명 전극(22a)을 가지며, 유지 전극(23)도 폭이 넓은 투명 전극(23a)을 갖고 있다. 그리고 투명 전극(22a, 23a) 상의 방전 갭에서 먼 위치에 폭이 좁은 버스 전극(22b, 23b)이 적층되어 있다. 인접하는 표시 전극 쌍(24)의 사이에는 광을 차단하는 블랙 스트라이프(29)가 설치되어 있다. 그리고 주사 전극(22)과 유지 전극(23) 및 블랙 스트라이프(29)를 덮도록 유전체 층(25)이 형성되고, 그 유전체 층(25) 상에 보호층(26)이 형성되어 있다.
배면 기판(31)상에는 데이터전극(32)이 복수 형성되고, 데이터전극(32)을 덮도록 유전체 층(33)이 형성되며, 그 위에 격자형상의 격벽(34)이 더 형성되어 있다. 그리고 격벽(34)의 측면 및 유전체 층(33) 상에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색으로 발광하는 형광체 층(35)이 설치되어 있다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)은 미소한 방전공간을 사이에 두고 표시 전극 쌍(24)과 데이터전극(32)이 교차하도록 대향 배치되며, 그 외주부(外周部)는 유리 플릿 등의 밀봉재에 의해 밀봉되어 있다. 그리고 방전공간에는 예를 들어 네온과 크세논의 혼합가스가 방전가스로서 봉입되어 있다. 방전공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 구분되어 있으며, 표시 전극 쌍(24)과 데이터전극(32)이 교차하는 위치의 각각에 방전 셀이 구성되어 있다. 그리고 이들 방전 셀이 방전, 발광함으로써 화상이 표시된다.
또, 패널(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이라도 좋다.
도 2는 실시형태 1에 이용하는 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(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 배열되며, 열 방향으로 긴 m개의 데이터전극(D1~Dm)(도 1의 데이터전극(32))이 배열되어 있다. 그리고 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 1개의 데이터전극 Dj(j=1~m)가 교차한 부분에 방전 셀이 형성되고, 방전 셀은 방전공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 표시 전극 쌍의 수에 대하여 특별히 제한은 없으나, 본 실시형태에서는 n=2160으로 하여 패널(10)을 구동하는 구동방법에 대하여 설명한다.
n개의 주사 전극(SC1~SC2160) 및 n개의 유지 전극(SU1~SU2160)의 2160쌍의 표시 전극 쌍은 복수(N개)의 표시 전극 쌍 그룹으로 구분되어 있으며, 각 표시 전극 쌍 그룹에는 (n/N) 쌍의 표시 전극 쌍이 존재한다. 여기서 N은 2 이상의 자연수이며, 그 설정상 고려해야 할 점에 대해서는 후술한다.
(각 그룹의 서브필드 시간설정)
N개로 분할된 각 표시 전극 쌍 그룹에서 서브필드의 개시시간 등을 어떻게 설정하는가에 대하여 설명한다.
이 패널(10)은 2160라인에 순차 기입을 하는 싱글 스캔 방식으로 구동하고, N개의 표시 전극 쌍 그룹 중 2개 이상의 표시 전극 쌍 그룹의 기입 기간이 시간적으로 중첩되지 않도록 각각의 표시 전극 쌍 그룹의 서브필드의 개시시간을 어긋나게 설정하는 점은 특허문헌 1에 개시된 구동방법과 동일하나, 패널 전체의 방전 셀에서 1회의 기입 동작을 하기 위해서 필요한 시간을 Tw로 할 때, 각 표시 전극 쌍 그룹에서의 각 서브필드의 유지기간의 시간을 Tw×(N-1) /N 이하의 범위 내에서 서브필드의 휘도 가중에 따라서 설정하고 있다는 점이 다르다. 환언하면, 부등식 Ts≤Tw×(N-1)/N을 만족하도록 유지기간의 시간을 설정하고 있다는 점이 다르다. (여기서, Ts는 가장 휘도 가중이 큰 서브필드의 유지기간에 할당하는 시간).
이와 같이 설정함으로써 1 필드 전체의 시간 내에서, 초기화기간을 제외하고, N개의 그룹에 걸쳐서 연속해서 기입 동작이 이루어지도록 각 표시 전극 쌍 그룹에 대해서 기입 기간을 할당할 수 있다.
이 점에 대해서 도 3의 타임 차트를 참조하면서 설명한다.
시각 t1~시각 t2에서는 제 1그룹에 대하여 SF1의 기입을 하고, 시각 t2~시각 t3에서는 제 2그룹에 대하여 SF1의 기입을 하며, 시각 tN~시각 tN+1에서는 제 N 그룹에 대하여 SF1의 기입을 한다.
이와 같이 하여 SF1의 기입을 일정시간 Tw/N(시각 t1~시각 tN+1)에서 실시한다.
다음에, 시각 tN+1~시각 tN+1에서는 제 1그룹에 대하여 SF1의 기입을 하고, 시각 tN+2~시각 tN+3에서는 제 2그룹에 대하여 SF2의 기입을 하며, 시각 t2N~시각 t2N+1에서는 제 N 그룹에 대하여 SF2의 기입을 한다.
이와 같이 하여 SF2의 기입을 일정시간 Tw/N(시각 tN+1~시각 t2N+1)에서 실시한다.
마찬가지로 해서, SF3의 기입을 일정시간 Tw/N(시각 t2N+1~시각 t3N+1)에서 실시한다.
일반적으로 K번째의 서브필드 SFK의 기입도 일정시간 Tw/N(시각 t(K-1) N+1~시각 tKN+1)에서 실시한다.
이와 같이 하여 기입 동작을 연속적으로 실시하는 경우, 각 그룹에서 1회의 기입 동작을 하는 시간은 Tw/N이며, 1개의 서브필드의 시간 길이는 일정시간 Tw이므로, 하나의 서브 필드에서 유지기간으로 할당할 수 있는 최대 시간은 (Tw-Tw/N) =Tw(1-1/N)이다.
즉, 패널(10)의 구동방법 및 표시 전극 쌍 그룹의 수 N과 가장 휘도 가중이 큰 서브필드의 유지기간에 할당하는 시간 Ts가 Ts≤Tw×(N-1)/N을 만족하면 연속하는 기입 동작을 실행할 수 있으며, 1 필드 기간 내에 최대한의 수의 서브필드를 설정할 수 있다.
또, 상기 부등식을 변형하면 N≥Tw/(Tw-Ts)가 된다. 이 부등식으로부터, 연속 기입을 할 수 있도록 하기 위해서는 표시 전극 쌍 그룹의 수 N을 Tw/(Tw-Ts) 이상으로 설정하면 좋다고 하는 생각도 가능하다.
또, N을 크게 설정할수록 Tw×(N-1)/N의 값은 커져서 Tw에 가까워진다. 예를 들어 N=2일 때는 Tw×(N-1)/N의 값이 1/2Tw이지만, N=3일 때는 Tw2/3, N=4일 때는 Tw3/4로 Tw에 점차 근접하도록 증가한다.
이와 같이, N을 크게 설정할수록 유지기간에 할당하는 최대 시간 Ts를 크게 설정할 수 있으나, N이 커짐에 따라서 N의 증가에 대한 Ts의 증가 비율은 감소하므로 N의 값으로는 2~4가 적당하다고 생각된다.
이하, 구체적인 예를 들어서 설명한다.
도 4는 실시형태 1에 관한 패널의 구동방법 및 표시 전극 쌍 그룹의 수의 설정방법에 대해서 설명하는 도면으로, 패널(10)의 주사 전극(SC1~SC2160)에 인가하는 1 필드 기간의 구동전압 파형을 모식적으로 나타내고 있다. 도 4 (a)~도 4 (d)에서 종축은 주사 전극(SC1~SC2160)을 나타내고, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또, 기입 동작을 실행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지기간 및 소거 기간의 타이밍은 해칭으로 나타내고 있다.
1 필드 기간의 시간을 16.7㎳로 하고, 1 주사 전극 1개당 기입 동작에 요하는 시간을 0.7㎲로 하면, 주사 전극의 수가 2160개이므로, 모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하는데 필요한 시간 Tw는 0.7×2160=1512㎲이다.
여기에서는 표시 전극 쌍 그룹 수 N=2로 하고, 도 2에 나타낸 것과 같이 패널의 상반부에 위치하는 표시 전극 쌍을 제 1 표시 전극 쌍 그룹으로 하며, 패널의 하반부에 위치하는 표시 전극 쌍을 제 2 표시 전극 쌍 그룹으로 한다. 즉, 1080개의 주사 전극(SC1~SC1080) 및 1080개의 유지 전극(SU1~SU1080)이 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 속하고, 1080개의 주사 전극(SC1081~SC2160) 및 1080개의 유지 전극(SU1081~SU2160)이 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 속해 있다.
먼저, 도 4 (a)에 나타낸 것과 같이, 1 필드 기간의 최초에 패널 전체의 방전 셀에서 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치한다. 여기에서는 초기화기간에 요하는 시간을 500㎲로 한다.
다음에, 도 4 (b)에 나타낸 것과 같이, 주사 전극(SC1~SC2160)에 주사 펄스를 순차 인가하는데 필요로 하는 시간 Tw를 개산(槪算)한다. 이때, 연속해서 기입 동작을 하도록 주사 펄스를 가능한 한 짧으면서도 또한 가능한 한 연속해서 인가하는 것이 바람직하다.
다음에, 1 필드 내에 설치하는 서브필드 수를 개산한다.
여기에서는, 소거 기간에 요하는 시간은 얼마 안 되므로 이를 무시하고 개산하면, 1 필드 기간의 시간(16.7㎳)에서 초기화기간의 시간(0.5㎳)을 빼서, 모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하기 위해서 필요한 시간(1.5㎳)으로 나눈 값 (16.7-0.5)/1.5=10.8이 1 필드 내에 설치할 수 있는 서브필드의 수에 상당한다.
따라서 도 4 (c)에 나타낸 것과 같이 최대 10개의 서브필드(SF1, SF2,···, SF10)를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
이상의 고찰에 의거하여, 도 2에 나타낸 것과 같이 표시 전극 쌍을 2개의 표시 전극 쌍 그룹으로 나눈다. 그리고 도 4 (d)에 나타낸 것과 같이 각각의 그룹에 속하는 주사 전극의 기입 후에 유지 펄스를 인가하는 유지기간을 설치한다. 10개 서브 필드의 각각에서 「60」, 「44」, 「30」, 「18」, 「11」, 「6」, 「3」, 「2」, 「1」, 「1」의 유지 펄스를 인가하는 것으로 한다.
유지 펄스 폭(주기)을 10㎲로 하면, 가장 휘도 가중이 큰 서브필드 「60」에서 유지기간에 할당되는 시간은 600㎲가 된다.
이 경우, N=2, Tw=1512㎲, Ts=600㎲이므로, Tw×(N-1)/N=756≥600이 되며, 상기 부등식 Tw×(N-1) /N≥Ts를 만족하고 있다.
이상과 같이 하여 패널(10)의 표시 전극 쌍 그룹의 수 N이나, 각 표시 전극 쌍 그룹에서의 서브필드의 시간설정 등을 할 수 있다.
또, 이상의 계산에서는 소거 기간에 대해서는 무시해서 계산하였으나, 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 기입 동작을 실행하지 않도록 설정하는 것이 바람직하다. 이는, 소거 기간은 벽 전압을 소거할 뿐만 아니라, 다음의 기입 기간의 기입 동작에 대비하여 데이터전극 상의 벽 전압을 조정하는 기간이기도 하므로, 소거 기간에서는 데이터전극의 전압을 고정해 두는 것이 바람직하기 때문이다.
(구동전압 파형에 관한 설명)
도 5는 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동전압 파형을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는 1 필드의 최초에 모든 방전 셀에서 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치하고, 또한 각각의 표시 전극 쌍 그룹의 각각의 서브필드의 유지기간의 후에 그 유지기간에 방전한 방전 셀에 대하여 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 설치하고 있다. 도 5에는 초기화기간과 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF1~SF2 및 SF3의 기입 기간, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF1~SF2를 나타내고 있다.
먼저, 초기화기간에서는 데이터전극(D1~Dm), 유지 전극(SU1~SU2160)에 각각 0(V)을 인가하고, 주사 전극(SC1~SC2160)에는 유지 전극(SU1~SU2160)에 대해서 방전개시전압 이하의 전압 Vi1에서부터 방전개시전압을 넘는 전압 Vi2로 향해서 완만하게 상승하는 경사 파형의 전압을 인가한다. 여기서, 초기화기간에 주사 전극에 인가하는 최고 전압 V12는 유지 전압 Vs의 2배 이상(400V 이상)으로 설정하는 것이 바람직하다. 이 경사 파형 전압이 상승하는 동안에 주사 전극(SC1~SC2160)과 유지 전극(SU1~SU2160), 데이터전극(D1~Dm)의 사이에 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고 주사 전극(SC1~SC2160) 상에 부(負)의 벽 전압이 축적되는 동시에, 데이터전극(D1~Dm) 상 및 유지 전극(SU1~SU2160) 상에는 정(正)의 벽 전압이 축적된다. 여기서, 전극 상의 벽 전압은 전극을 덮는 유전체 층 상, 보호층 상, 형광체 층 상 등에 축적된 벽 전하에 의해 발생하는 전압을 나타낸다.
다음에, 유지 전극(SU1~SU2160)에 정의 전압 Ve1을 인가하고, 주사 전극(SC1~SC2160)에는 유지 전극(SU1~SU2160)에 대하여 방전개시전압 이하가 되는 전압 Vi3에서부터 방전개시전압을 넘는 전압 Vi4를 향해서 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이 동안에 주사 전극(SC1~SC2160)과 유지 전극(SU1~SU2160), 데이터전극(D1~Dm) 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고 주사 전극(SC1~SC2160) 상의 부의 벽 전압 및 유지 전극(SU1~SU2160) 상의 정의 벽 전압을 약하게 할 수 있어서 데이터전극(D1~Dm) 상의 정의 벽 전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 그 후, 주사 전극(SC1~SC2160)에 전압 Vc를 인가한다.
이상에 의해 모든 방전 셀에 대해서 초기화 방전이 이루어져서 초기화가 종료한다.
다음에, 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF1의 기입 기간에 대하여 설명한다.
이 기입은 싱글 스캔 방식으로 이하와 같이 2160라인에 순차 기입을 한다.
유지 전극(SU1~SU2160)에 정의 전압 Ve2를 인가한다. 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1에 부의 전압 Va를 갖는 주사 펄스를 인가하는 동시에, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터전극 Dk(k=1~m)에 정의 전압 Vd를 갖는 기입 펄스를 인가한다. 그러면 데이터전극 Dk 상과 주사 전극 SC1 상의 교차부의 전압 차는 외부 인가전압의 차 (Vd-Va)에 데이터전극 Dk 상의 벽 전압과 주사 전극 SC1 상의 벽 전압의 차가 가산된 것이 되어서 방전개시전압을 초과한다. 그리고 데이터전극 Dk와 주사 전극 SC1 사이에서 방전이 개시되어서 유지 전극 SU1와 주사 전극 SC1 사이의 방전으로 진전하여 기입 방전이 발생한다. 그 결과, 주사 전극 SC1 상에 정의 벽 전압이 축적되고, 유지 전극 SU1 상에 부의 벽 전압이 축적되며, 데이터전극 Dk 상에도 부의 벽 전압이 축적된다. 이와 같이 하여 1 라인째에 발광시켜야 할 방전 셀에서 기입 방전을 발생하여 각 전극 상에 벽 전압을 축적하는 기입 동작이 이루어진다. 한편, 기입 펄스 전압 Vd를 인가하지 않은 데이터전극(D1~Dm)과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전개시전압을 넘지 않으므로 기입 방전은 발생하지 않는다.
다음에, 2 라인째의 주사 전극 SC2에 주사 펄스를 인가하는 동시에, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터전극 Dk에 기입 펄스를 인가한다. 그러면 주사 펄스와 기입 펄스가 동시에 인가된 2 라인째의 방전 셀에서는 기입 방전이 발생하여 기입 동작이 이루어진다.
이상의 기입 동작을 1080 라인째의 방전 셀에 이를 때까지 반복하여 발광해야 할 방전 셀에 대해서 선택적으로 기입 방전을 발생시켜서 벽 전하를 형성한다.
이 동안, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1081~SC2060에는 전압 Vc가, 유지 전극 SU1081~SU2060에는 전압 Ve가 인가된 상태이며, 방전이 발생하지 않는 휴지기간이다.
다음에, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF1의 기입 기간에 대하여 설명한다.
유지 전극(SU1~SU2160)에는 정의 전압 Ve2를 인가한다. 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극 SC1081에 주사 펄스를 인가하는 동시에, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터전극 Dk(k=1~m)에 기입 펄스를 인가한다. 그러면 데이터전극 Dk와 주사 전극 SC1081 사이, 유지 전극 SU1081과 주사 전극 SC1081 사이에 기입 방전이 발생한다. 다음에, 주사 전극 SC1082에 주사 펄스를 인가하는 동시에, 발광해야 할 방전 셀에 대응하는 데이터전극 Dk에 기입 펄스를 인가한다. 그러면 주사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd가 동시에 인가된 1082 라인째의 방전 셀에서 기입 방전이 발생한다.
이상의 기입 동작을 2160 라인째의 방전 셀에 이를 때까지 반복하여 발광해야 할 방전 셀에 대해서 선택적으로 기입 방전을 발생시켜서 벽 전하를 형성한다.
이 동안은 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 대해서는 SF1의 유지기간이다. 즉, 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극(SC1~SC1080) 및 유지 전극(SU1~SU1080)에는 「60」의 유지 펄스를 교호로 인가하여 기입 방전을 실행한 방전 셀을 발광시킨다.
구체적으로는, 먼저 주사 전극(SC1~SC1080)에 정의 전압 Vs를 갖는 유지 펄스를 인가하는 동시에 유지 전극(SU1~SU1080)에 0(V)을 인가한다. 그러면, 기입 방전을 발생시킨 방전 셀에서는 주사 전극 SCi 상과 유지 전극 SUi 상의 전압 차가 유지 펄스 전압 Vs에 주사 전극 SCi 상의 벽 전압과 유지 전극 SUi 상의 벽 전압의 차가 가산된 것이 되어서 방전개시전압을 초과한다. 그리고 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 유지 방전이 발생하며, 이때 발생한 자외선에 의해 형광체 층(35)이 발광한다. 그리고 주사 전극 SCi 상에 부의 벽 전압이 축적되고, 유지 전극 SUi 상에 정의 벽 전압이 축적된다. 기입 기간에서 기입 방전을 발생시키지 않은 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화기간의 종료시에서의 벽 전압이 유지된다.
이어서, 주사 전극(SC1~SC1080)에는 0(V)을, 유지 전극(SU1~SU1080)에는 유지 펄스를 각각 인가한다. 그러면, 유지 방전을 발생한 방전 셀에서는 유지 전극 SUi 상과 주사 전극 SCi 상의 전압 차가 방전개시전압을 넘으므로, 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에 유지 방전이 발생하여, 유지 전극 SUi 상에 부의 벽 전압이 축적되고, 주사 전극 SCi 상에 정의 벽 전압이 축적된다. 이후, 마찬가지로, 주사 전극(SC1~SC1080)와 유지 전극(SU1~SU1080)에 교호로 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극 쌍의 전극 간에 전위차를 인가함으로써 기입 기간에서 기입 방전을 발생한 방전 셀에서 유지 방전이 계속해서 발생하여 방전 셀이 발광한다.
그리고 유지기간의 후에는 소거 기간이 마련되어 있다. 소거 기간에서는 주사 전극(SC1~SCn)과 유지 전극(SU1~SUn) 사이에는 소위 세폭(細幅)의 펄스 형상의 전압 차를 인가하여, 데이터전극 Dk 상의 정의 벽 전압을 남긴 채로 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의 벽 전압을 소거하고 있다.
다음에, 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF2의 기입기간에 대하여 설명한다.
유지 전극(SU1~SU2160)에 정의 전압 Ve2를 인가한다. 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극(SC1~SC1080)에는 SF1의 기입 기간과 마찬가지로 주사 전극(SC1~SC1080)에 주사 펄스를 순차 인가하는 동시에, 데이터전극 Dk에 기입 펄스를 인가하여 1~1080라인째의 방전 셀에서 기입 동작이 이루어진다.
이 동안은 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대해서는 SF1의 유지기간이다. 즉, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 속하는 주사 전극(SC1081~SC2160) 및 유지 전극(SU1081~SU2160)에는 「60」의 유지 펄스를 교호로 인가하여 기입 방전을 실행한 방전 셀을 발광시킨다.
그리고 유지기간의 후의 소거 기간에서는 주사 전극(SC1081~SC2160)과 유지 전극(SU1081~SU2160) 사이에 세폭의 펄스 형상의 전압 차를 부여하여 데이터전극 Dk 상의 정의 벽 전압을 남긴 채로 주사 전극 SCi 상 및 유지 전극 SUi 상의 벽 전압을 소거하고 있다.
이후, 마찬가지로, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF2의 기입 기간, 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF3의 기입 기간,···, 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF10의 기입 기간으로 이어지고, 최후에 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 SF10의 유지기간 및 소거 기간으로 이어져서 1 필드를 종료한다.
(본 실시형태의 구동방법에 의한 효과)
이상 설명한 것과 같이, 본 실시형태의 구동방법에서는 각 표시 전극 쌍 그룹에서의 각 서브필드의 유지기간의 시간을 Tw×(N-1) /N 이하의 범위 내에서 서브필드의 휘도 가중에 따라서 설정하고 있으므로, 초기화기간의 후에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작을 하도록 주사 펄스 및 기입 펄스를 배치할 수 있다. 그 결과, 1 필드 기간 내에 10개의 서브필드, 즉, 1 필드 기간 내에 설정 가능한 최대 수의 서브 필수를 설정할 수 있다.
또, 라인 수가 적은 패널에서는 모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하기 위해서 필요한 시간 Tw가 짧으므로, 각 서브필드에서 Tw×(N-1)/N 이하의 범위 내에서 설정 가능한 유지기간은 짧아져 버리지만, 라인 수 1080개 이상의 고 정세 패널에서는 모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하기 위해서 필요한 시간 Tw가 길어지고, Tw×(N-1)/N의 시간도 길어져서, 각 서브필드에 할당 가능한 유지기간의 최대 시간 Ts도 길어진다. 따라서 본 실시형태의 구동방법은 고 정세 패널을 구동하는 경우에 특히 유용하다.
또, 본 실시형태의 구동방법에서는 1 필드의 최초에 모든 방전 셀에서 일제히 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치해 두고, 각 서브 필드별로는 초기화기간은 설치하지 않았다. 이에 의해, 각 서브 필드마다 초기화기간을 설치한 경우와 비교하면 1 필드 내에 차지하는 초기화기간의 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있으므로, 1 필드 내에 설치하는 서브필드 수를 증가시키는데 기여한다.
또, 상기와 같은 고전압(유지전압의 Vs의 2배 이상)의 모든 셀 초기화 펄스, 특히, 도 5에 나타낸 것과 같은 경사 파형 부분을 갖는 모든 셀 초기화 펄스를 1 필드의 최초에 인가하면, 각 서브 필드마다 초기화 펄스를 인가하지 않아도, 소거 펄스를 인가함으로써 각 방전 셀의 벽 전하를 충분히 제어할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 최후에 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 대한 유지기간 및 소거 기간에서 1 필드를 종료한다. 따라서 도 4에 나타낸 예와 같이, 최후의 서브필드에 휘도 가중이 가장 작은 서브필드를 배치하면 구동시간을 단축할 수 있다.
이와 같이 최후의 서브필드에서의 구동시간을 단축할 수 있는 것은 1 필드 내에 설치하는 서브필드 수를 증가시키는데 기여한다.
또, 이상의 설명에서는 소거 기간에서는 주사 전극과 유지 전극 사이에 세폭 펄스 형상의 전압 차를 부여하여 소거 동작을 하는 것으로 하고, 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간이라도 기입 동작을 하는 것으로 하여, 소거 기간에 요하는 시간을 무시하고 서브필드 구성 및 표시 전극 쌍 그룹의 수를 설정하였으나, 소거 동작을 실행하기 위해서는 어느 정도의 시간이 필요하므로, 상술한 것과 같이, 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때에는 기입 동작을 실행하지 않도록 고려하면서 설정하는 것이 바람직하다.
(소거 기간에 관한 변형)
도 6은 소거 기간에 각 전극에 인가하는 구동전압 파형의 변형을 나타내는 도면이다. 도 6 (a)에 나타낸 구동전압 파형은 소거 기간에서 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 세폭 펄스 형상의 전압 차를 부여한 후, 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 주사 전극 SCi에 인가한다. 이 구동 파형에 의하면 소거 기간에 요하는 시간은 증가하지만, 각 전극 상의 벽 전압을 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
또, 도 6 (b)에 나타낸 구동전압 파형은 소거 기간에서 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 주사 전극 SCi에 인가한 후, 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 주사 전극 SCi에 인가한다. 이 구동 파형에 의하면 소거 기간에 요하는 시간이 증가하지만, 각 전극 상의 벽 전압을 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
도 7은 구동전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이며, 종축은 주사 전극(SC1~SC2160)을 나타내고, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또, 기입 동작을 실행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지기간 및 소거 기간의 타이밍은 해칭으로 나타내고 있다. 도 7 (a)은 유지기간의 직후에 소거 기간을 설치한 경우의 구동전압 파형을 나타내고 있고, 제 1 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때는 제 2 표시 전극 쌍 그룹의 기입 동작을 실행하지 않고, 제 2 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때는 제 1 표시 전극 쌍 그룹의 기입 동작을 실행하지 않는다. 또, 도 7 (b)는 기입 기간의 직전에 전의 서브필드의 소거 기간을 설치한 경우의 구동전압 파형을 나타내고 있고, 제 1 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때는 제 2 표시 전극 쌍 그룹의 기입 동작을 실행하지 않고, 제 2 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때는 제 1 표시 전극 쌍 그룹의 기입 동작을 실행하지 않는다.
이와 같이, 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹이 소거 기간일 때 기입 동작을 실행하지 않는 경우에는, 소거 기간에 요하는 시간을 전망하여 서브필드 구성 및 표시 전극 쌍의 그룹 수 N을 설정하면 좋다.
(플라스마 디스플레이 장치(100)의 회로 구성)
도 8은 플라스마 디스플레이 장치(100)의 회로 블록도이다.
플라스마 디스플레이 장치(100)는 패널(10), 화상신호 처리회로(41), 데이터전극 구동회로(42), 주사 전극 구동회로(43a, 43b), 유지 전극 구동회로(44a, 44b), 타이밍 발생회로(45) 및 각 회로블록에 필요한 전원을 공급하는 전원회로(도시생략)를 구비하고 있다.
화상 신호 처리회로(41)는 화상 신호를 서브 필드별 발광·비 발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다. 데이터전극 구동회로(42)는 m개의 데이터전극(D1~Dm)의 각각에 기입 펄스 전압 Vd 또는 0(V)을 인가하기 위한 m개의 스위치를 구비하고 있다. 그리고 화상 신호 처리회로(41)에서 출력된 화상 데이터를 각 데이터전극(D1~Dm)에 대응하는 기입 펄스로 변환하여 각 데이터전극(D1~Dm)에 인가한다.
타이밍 발생회로(45)는 수평 동기신호, 수직 동기신호를 기초로 해서 각 회로의 동작을 제어하는 각종 타이밍신호를 발생해서 각 회로에 공급한다.
타이밍 발생회로(45)는 수직 동기신호 V로부터 일정시간 경과한 시점에서 필드 개시신호를 생성하고, 이 필드 개시신호를 기점으로 각 서브필드의 초기화기간, 어드레스 기간, 유지기간의 개시를 지시하는 타이밍신호를 생성한다. 또, 각 기간의 개시를 지시하는 타이밍신호를 기점으로 해서 클록을 카운트함으로써 각 구동회로(42, 43a, 43b, 44a, 44b)에 펄스 발생의 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하여 각 구동회로에 출력한다.
주사 전극 구동회로(43a)는 타이밍신호에 의거하여 주사 전극(SC1~SC1080)을 구동하고, 주사 전극 구동회로(43b)는 타이밍신호에 의거하여 주사 전극(SC1081~SC2160)을 구동한다. 또 유지 전극 구동회로(44a)는 타이밍신호에 의거하여 유지 전극(SU1~SU1080)을 구동하고, 유지 전극 구동회로(44b)는 타이밍신호에 의거하여 유지 전극(SU1081~SU2160)을 구동한다.
도 9는 플라스마 디스플레이 장치(100)의 주사 전극 구동회로(43a)의 회로도이다. 주사 전극 구동회로(43a)는 유지 펄스 발생회로(50), 초기화 파형 발생회로(60), 주사 펄스 발생회로(70)를 구비하고 있다.
유지 펄스 발생회로(50)는 전력 회수부를 구성하는 전력 회수용의 콘덴서 C51, 스위칭 소자 Q51, Q52, 역류 방지용의 다이오드 D51, D52, 공진용의 인덕터 L51를 가지며, 전압 클램프부를 구성하는 스위칭 소자 Q55, Q56를 더 갖고 있다. 그리고 주사 전극(SC1~SC1080)에 유지 펄스를 인가한다.
전력 회수부에서는 표시 전극 간의 전극 간 용량과 인덕터 L51을 LC 공진시켜서 유지 펄스의 상승 및 하강 동작을 한다. 유지 펄스의 상승시에는 전력 회수용의 콘덴서 C51에 축적되어 있는 전하를 스위칭 소자 Q51, 다이오드 D51 및 인덕터 L51를 개재하여 전극 간 용량으로 이동한다. 유지 펄스의 하강시에는 전극 간 용량에 축적된 전하를 인덕터 L51, 다이오드 D52 및 스위칭 소자 Q52를 개재하여 전력 회수용의 콘덴서 C51에 되돌린다. 이와 같이, 전력 회수부는 LC 공진을 이용하여 표시 전극의 구동을 실행하므로, 이상적으로는 전원으로부터 거의 전력이 공급되지 않고 소비 전력 0으로 구동할 수 있다.
또, 전력 회수용의 콘덴서 C51는 전극 간 용량에 비해 충분히 큰 용량을 갖고, 전력 회수부의 전원으로 작용하도록 전압 Vs의 절반의 약 Vs/2로 충전되어 있다.
전압 클램프부에서는 스위칭 소자 Q55를 개재하여 표시 전극을 전원에 접속해서 전압 Vs에 클램프하거나, 또 스위칭 소자 Q56를 개재하여 표시 전극을 접지해서 0(V)에 클램프한다. 따라서 전압 클램프부에 의한 전압 인가시의 임피던스는 작으며, 강한 유지 방전에 의한 큰 방전 전류를 안정되게 흘릴 수 있다.
이와 같이 해서 유지 펄스 발생회로(50)는 스위칭 소자 Q51, Q52, Q55, Q56를 제어함으로써 주사 전극(SC1~SC1080)에 유지 펄스를 인가한다. 또, 이들 스위칭 소자는 MOSFET나 IGBT 등의 일반적으로 알려진 소자를 이용해서 구성할 수 있다.
초기화 파형 발생회로(60)는 초기화기간에서 주사 전극(SC1~SC1080)에 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 인가하기 위한 미러 적분회로(61)와 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가하기 위한 밀러 적분회로(62)를 구비하고 있다. 여기서, 스위칭 소자 Q63, Q64는 분리 스위치이며, 유지 펄스 발생회로(50) 및 초기화 파형 발생회로(60)를 구성하는 스위칭 소자의 기생 다이오드를 개재하여 전류가 역류하는 것을 방지하기 위해서 설치되어 있다.
이와 같은 초기화 파형 발생회로(60)에 의해 최고 전압 400V 이상의 초기화 펄스를 주사 전극(SC1~SC1080)에 일괄해서 인가할 수 있다.
주사 펄스 발생회로(70)는 필요에 따라서 주사 전압 Va를 주사 전극 SC1에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H1 및 Q71L1와, 주사 전극 SC2에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H2 및 Q71L2와, ···, 주사 전극 SC1080에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q71H1080 및 Q71L1080를 갖는다. 그리고 주사 전극(SC1~SC1080)에 상술한 타이밍에 주사 전압 Va를 순차 인가한다.
도 10은 플라스마 디스플레이 장치(100)에서의 유지 전극 구동회로(44a)의 회로도이다. 유지 전극 구동회로(44a)는 유지 펄스 발생회로(80), 일정 전압 발생회로(90)를 구비하고 있다.
유지 펄스 발생회로(80)는 유지 펄스 발생회로(50)와 동일한 구성이며, 전력 회수부를 구성하는 전력 회수용의 콘덴서 C81, 스위칭 소자 Q81, Q82, 역류 방지용의 다이오드 D81, D82, 공진용의 인덕터 L81를 갖고, 전압 클램프부를 구성하는 스위칭 소자 Q85, Q86를 더 갖고 있다. 그리고 유지 전극(SU1~SU1080)에 유지 펄스를 인가한다.
일정 전압 발생회로(90)는 스위칭 소자 Q91와 역류 방지용의 다이오드 D91를 갖고, 초기화기간에서 정의 전압 Ve1를 유지 전극(SU1~SU1080)에 인가한다. 또, 스위칭 소자 Q92와 역류 방지용의 다이오드 D92를 갖고, 기입 기간에서 유지 전극(SU1~SU1080)에 정의 전압 Ve1를 인가한다.
또, 주사 전극 구동회로(43b)는 주사 전극 구동회로(43a)와 동일한 구성이며, 유지 전극 구동회로(44b)는 유지 전극 구동회로(44a)와 동일한 구성이므로 설명을 생략한다.
[실시형태 2]
상기 실시형태 1의 구체적인 예에서는 표시 전극 쌍 그룹 수 N이 2인 경우에 대하여 설명했으나, 표시 전극 쌍 그룹 수 N을 더 크게 설정하는 경우에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서도 실시형태 1과 마찬가지로 싱글 스캔 방식으로 기입하여 구동을 하며, 1 필드 기간의 시간을 16.7㎳로 하였다. 또, 초기화기간에 요하는 시간을 500㎲, 1 주사 전극 1개당 기입 동작에 요하는 시간을 0.7㎲로 한다. 모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하기 위해서 필요한 시간 Tw는 1512㎲이며, 연속해서 기입 동작을 함으로써 1 필드에 10개의 서브필드를 확보할 수 있는 점도 실시형태 1과 동일하다.
단, 본 실시형태에서는 각 서브필드에서 인가하는 유지 펄스의 수는 「110」, 「81」, 「55」, 「33」, 「20」, 「11」, 「6」, 「4」, 「2」, 「1」로 한다. 유지 펄스 주기를 10㎲로 하면, 유지 펄스를 인가하는 유지기간의 최대 시간 Ts는 10×110=1100㎲이다.
모든 주사 전극에서 기입 동작을 1회 실시하기 위해서 필요한 시간 Tw와 유지 펄스 인가에 할당 가능한 최대 시간 Ts에 의거하여 수식 N≥Tw/(Tw-Ts)를 만족하도록 N을 결정한다고 하면, Tw/(Tw-Ts)=1512/(1512-1100)=3.67이므로, 표시 전극 쌍 그룹 수 N을 4 이상으로 설정하면 N≥Tw/(Tw-Ts)가 만족된다(Ts≤Tw×(N-1)/N도 만족한다).
따라서 본 실시형태에서는 표시 전극 쌍 그룹 수 N을 4로 설정한다.
도 11은 실시형태 2에 관한 패널(10)의 전극 배열도이다.
패널을 상하방향으로 4 분할하여 4개의 표시 전극 쌍 그룹으로 나누고, 패널의 상부에 위치하는 표시 전극 쌍부터 순서대로 제 1 표시 전극 쌍 그룹, 제 2 표시 전극 쌍 그룹, 제 3 표시 전극 쌍 그룹, 제 4 표시 전극 쌍 그룹으로 하고 있다. 즉, 주사 전극 SC1~SC540 및 유지 전극 SU1~SU540이 제 1 표시 전극 쌍 그룹에 속하고, 주사 전극 SC541~SC1080 및 유지 전극 SU541~SU1080가 제 2 표시 전극 쌍 그룹에 속하며, 주사 전극 SC1081~SC1620 및 유지 전극 SU1081~SU1620가 제 3 표시 전극 쌍 그룹에 속하고, 주사 전극 SC1621~SC2160 및 유지 전극 SU1621~SU2160가 제 4 표시 전극 쌍 그룹에 속해 있다.
도 12는 실시형태 2에 관한 구동전압 파형의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이며, 종축은 주사 전극(SC1~SC2160)를 나타내고, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또, 기입 동작을 실행하는 타이밍을 실선으로 나타내고, 유지기간 및 소거 기간의 타이밍은 해칭으로 나타내고 있다.
실시형태 1과 비교하면, 표시 전극 쌍의 그룹 수 N이 증가하고 있으며, Tw×(N-1)/N의 값이 크므로 그만큼 유지기간에 할당 가능한 시간 Ts는 길어진다.
따라서 유지기간에 표시 전극 쌍에 인가하는 유지 펄스 수를 증가시킬 수 있어서 패널의 발광 휘도를 높일 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 소거 기간을 다음의 서브필드의 기입 기간의 직전에 설치하고 있다. 그리고 초기화기간 및 각각의 소거 기간을 제외한 필드 기간에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작을 하도록 구동하고 있다. 또, 유지기간이 소거 기간의 직전에 종료하도록 기입 기간과 유지기간 사이에 방전을 발생시키지 않는 기간을 설치하고 있다. 이와 같이 유지기간의 직후에 소거 기간을 설치함으로써 유지 방전으로 발생한 프라이밍을 이용하여 소거 방전을 할 수가 있어서 안정된 소거 동작을 할 수 있다.
(변형 예 등)
또, 이상의 실시형태 1, 2에서 이용한 구체적인 각 수치는 단순히 일 예를 든 것에 지나지 않으며, 패널의 특성이나 플라스마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞춰서 적절하게 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태 1, 2에서는 2160라인에 순차 기입하는 싱글 스캔 방식으로 구동하는 예에 대하여 설명했지만, 예를 들어, 4320라인을 구비한 공지의 듀얼 구동 방식의 패널에서 분할된 2개의 각 영역에 대해서 상기 실시형태에서 설명한 구동방법을 적용할 수도 있다. 이에 의해, 4320라인의 초고 정세 PDP를 실현할 수 있다. 그 경우, 각 영역마다 드라이버가 필요하지만, 비교적 용이하게 초고 정세 PDP를 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 2160 라인 이상의 초고 정세 패널이어도 싱글 스캔 방식에서 구동하고, 또한 화질을 확보하기 위한 충분한 서브필드 수를 확보할 수 있으며, 충분한 휘도로 구동할 수 있으므로 고 정세의 플라스마 디스플레이 장치를 고휘도로 구동하는데 있어서 유용하다.
10 패널
22 주사 전극
23 유지 전극
24 표시 전극 쌍
32 데이터전극
41 화상 신호 처리회로
42 데이터전극 구동회로
43a, 43b 주사 전극 구동회로
44a, 44b 유지 전극 구동회로
43 표시 전극 쌍 구동회로
45 타이밍 발생회로
100 플라스마 디스플레이 장치

Claims (12)

  1. 주사 전극과 유지 전극으로 구성된 표시 전극 쌍을 복수 구비하는 동시에 복수의 데이터전극을 구비하고, 상기 표시 전극 쌍과 상기 데이터전극이 교차하는 위치의 각각에 방전 셀을 구성한 플라스마 디스플레이 패널을 구동하는 방법으로,
    상기 복수의 표시 전극 쌍을 복수의 표시 전극 쌍 그룹으로 나누고,
    상기 표시 전극 쌍 그룹마다 방전 셀에서 기입 방전을 발생시키는 기입 기간과 상기 방전 셀에서 유지 방전을 발생시키는 유지기간을 가지며, 휘도 가중된 복수의 서브필드를 이용하여 1 필드 기간을 분할하고,
    상기 표시 전극 쌍 그룹의 수를 N(N은 2 이상의 정수), 패널 전체의 방전 셀에서 1회의 기입 동작을 실행하기 위해서 필요한 시간을 Tw로 할 때,
    각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 시간이 Tw×(N-1)/N 이하의 범위 내에서 당해 서브필드의 휘도 가중에 따라서 설정된 구동을 하는 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    1 필드의 최초에 각 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치하고, 또한 각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 후에, 그 유지기간에 방전한 방전 셀에 대해서 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 설치한 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초기화기간에서,
    상기 복수의 표시 전극 쌍을 구성하는 각 주사 전극에 대해서 일괄해서 초기화 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 초기화기간에 상기 주사 전극에 인가하는 초기화 펄스의 최고 전압은 상기 유지기간에 상기 복수의 표시 전극 쌍에 인가하는 유지 전압의 2배 이상인 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 초기화기간 및 상기 각 소거 기간을 제외한 필드 기간에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작을 실행하는 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    1 필드 기간에 포함되는 복수의 서브필드 중에 휘도 가중이 가장 작은 서브필드가 최후에 배치되어 있는 플라스마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 주사 전극과 유지 전극으로 구성된 표시 전극 쌍을 복수 구비하는 동시에 복수의 데이터전극을 구비하고, 상기 표시 전극 쌍과 상기 데이터전극이 교차하는 위치의 각각에 방전 셀을 구성한 플라스마 디스플레이 패널과, 상기 플라스마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하고,
    상기 구동회로는,
    상기 복수의 표시 전극 쌍을 복수의 표시 전극 쌍 그룹으로 나누고,
    상기 표시 전극 쌍 그룹마다 상기 방전 셀에서 기입 방전을 발생시키는 기입 기간과 상기 방전 셀에서 유지 방전을 발생시키는 유지기간을 가지며, 휘도 가중된 복수의 서브필드를 이용하여 1 필드 기간을 분할하고,
    상기 표시 전극 쌍 그룹의 수를 N(N은 2 이상의 정수), 패널 전체의 방전 셀에서 1회의 기입 동작을 실행하기 위해서 필요한 시간을 Tw로 할 때,
    각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 시간이 Tw×(N-1)/N 이하의 범위 내에서 당해 서브필드의 휘도 가중에 따라서 설정된 구동을 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    1 필드의 최초에 각 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화기간을 설치하고, 또한 각 표시 전극 쌍 그룹의 각 서브필드의 유지기간의 후에, 그 유지기간에 방전한 방전 셀에 대해서 소거 방전을 발생시키는 소거 기간을 설치한 플라스마 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기화기간에서,
    상기 복수의 표시 전극 쌍을 구성하는 각 주사 전극에 대해서 일괄해서 초기화 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 초기화기간에 상기 주사 전극에 인가하는 초기화 펄스의 최고 전압은 상기 유지기간에 상기 복수의 표시 전극 쌍에 인가하는 유지 전압의 2배 이상인 플라스마 디스플레이 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기화기간 및 상기 각 소거 기간을 제외한 필드 기간에 어느 하나의 표시 전극 쌍 그룹에서 연속해서 기입 동작을 실행하는 플라스마 디스플레이 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    1 필드 기간에 포함되는 복수의 서브필드 중에서 휘도 가중이 가장 작은 서브필드가 최후에 배치되어 있는 플라스마 디스플레이 장치.
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