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KR20020039593A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20020039593A
KR20020039593A KR1020010009643A KR20010009643A KR20020039593A KR 20020039593 A KR20020039593 A KR 20020039593A KR 1020010009643 A KR1020010009643 A KR 1020010009643A KR 20010009643 A KR20010009643 A KR 20010009643A KR 20020039593 A KR20020039593 A KR 20020039593A
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voltage
electrode
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plasma display
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야마모또겐이찌
가지야마히로시
스즈끼게이조
가와나미요시미
시바따마사유끼
구니이야스히꼬
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가나이 쓰토무
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
추후제출
후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드
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Abstract

플라즈마 디스플레이 장치는, 한 쌍의 대향 기판(base plate)과 이 기판들간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널, 및 방전 셀들을 구동하는 구동 회로(CKT)를 포함한다. 각각의 복수의 방전 셀은 대향 기판들 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 기판들 중 다른 기판 상에 배치된 기록(addressing) 전극을 가진다. 구동 회로는, 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받고, 복수의 방전 셀 중 적어도 하나의 방전 셀의 기록 전극이 발광 주기 내에 구동 전압을 인가받도록 구성되며, 구동 전압은, 펄스 구동 전압의 제1 전압 레벨로부터 제2 전압 레벨로의 변동과 동기하여 전압 레벨 Va로 변동하고, 펄스 구동 전압이 제2 전압 레벨로부터 제1 전압 레벨로 변동하기 전에 전압 레벨 Vb로 변동하는 일 부분을 포함하며, 전압 레벨 Vb의 절대값은 전압 레벨 Va의 절대값의 절반 이하이다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 (이하, "PDP"라 함)을 사용한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 발광 효율을 증대시킬 때에 유효한 기술에 관한 것이다.
최근, 대형 박형 컬러 표시 장치로서, AC 면방전형 PDP를 사용한 플라즈마 디스플레이 장치가 양산화되고 있다.
현재, 도 13에 도시한 바와 같은 3 전극 구조의 AC 면방전형 PDP가 널리 사용되고 있다.
도 13에 도시한 AC 면방전형 PDP에서는, 2 매의 유리 기판, 즉 전면 기판(21) 및 배면 기판(28)이 대향 배치되며, 그들의 간극(間隙)이 방전 공간(33)이 된다.
방전 공간(33)에는 방전 가스 (He, Ne, Xe, Ar 등의 혼합 가스를 사용하는 것이 일반적임)가 수백 Torr 이상의 압력으로 봉입되어 있다.
표시면으로서의 전면 기판(21)의 하면에는, 주로 표시 발광을 위한 유지 방전을 행하는 X 전극과 Y 전극으로 이루어지는 복수의 유지 방전 전극쌍이 형성되어 있다.
통상, X 전극과 Y 전극은 투명 전극과 이 투명 전극의 도전성을 보완하는 불투명 전극으로 구성된다.
즉, X 전극은 X 투명 전극(22-1, 22-2, …)과 불투명한 X 버스 전극(24-1, 24-2, …)으로 구성되며, Y 전극은 Y 투명 전극(23-1, 23-2, …)과 불투명한 Y 버스 전극(25-1, 25-2, …)으로 구성된다.
또한, X 전극을 공통 전극, Y 전극을 독립 전극으로 하는 경우가 많다.
통상, 동일 셀 내의 X, Y 전극의 방전 간극(Ldg)은 방전 개시 전압이 높아지지 않도록 좁게, 인접 셀 간의 간극(Lng)은 인접 방전 셀과의 오방전을 방지하도록 넓게 설계된다.
이들 유지 방전 X, Y 전극은 전면 유전체(26)에 의해 피복되며, 유전체 표면에는 산화 마그네슘(MgO) 등의 보호막(27)이 형성된다.
MgO는 내(耐)스퍼터성, 이차 전자 방출 계수가 높으므로, 전면 유전체(26)를 보호하고, 방전 개시 전압을 저하시킨다.
한편, 배면 기판(28)의 상면에는, 유지 방전 X, Y 전극과 교차 방향으로, 기록 방전을 위한 기록 전극 (이하, 간단히 "A 전극"이라 함)(29)이 설치되어 있다.
이 A 전극(29)은 배면 유전체(30)에 의해 피복되며, 이 배면 유전체(30) 위에는 격벽(31)이 A 전극(29)의 사이에 설치되어 있다.
그리고, 격벽(31)의 벽면과 배면 유전체(30)의 상면에 의해 형성되는 오목 영역 내에는 형광체(32)가 도포되어 있다.
이 구성에서, 유지 방전 전극쌍과 A 전극의 교차부가 1 개의 방전 셀에 대응하고 있으며, 방전 셀은 이차원 형태로 배열되어 있다.
컬러 표시의 경우에는, 적, 록, 청색 형광체가 도포된 3 종류의 방전 셀을 1 조로 하여 1 화소를 구성한다.
도 13 중의 화살표 D1 방향에서 바라본 방전 셀 1 개분의 단면도를 도 14에, 도 13 중의 화살표 D2 방향에서 바라본 방전 셀 1 개분의 단면도를 도 15에 도시한다.
또, 도 15에서, 셀의 경계는 개략적인 점선으로 나타낸 위치이다.
다음으로, PDP의 동작에 대해 설명한다.
PDP의 발광 원리는, X, Y 전극간에 인가되는 전압 펄스에 의해 방전을 일으켜, 여기된 방전 가스로부터 발생하는 자외선을 형광체에 의해 가시광으로 변화시키는 것이다.
도 16의 블록도에 도시한 바와 같이, 상기한 PDP(100)는 플라즈마 디스플레이 장치(102)에 조립된다.
도 16에서, 구동 회로(101)는, 영상원(103)으로부터 표시 화면의 신호를 수취하며, 이것을 도 17a∼도 17c에 도시한 바와 같은 구동 전압으로 변환하여 PDP(100)의 각 전극에 공급한다.
도 17a는, 도 13에 도시한 PDP에 1 매의 화면을 표시하는 데에 필요한 1 TV필드 기간의 구동 전압의 타임 차트를 도시한 도면이다.
도 17a의 (Ⅰ)에 도시한 바와 같이, 1 TV 필드 기간(40)은 복수의 다른 발광 회로를 가진 서브 필드(41∼48)로 분할되어 있다.
각 서브 필드마다의 발광과 비발광의 선택에 의해 계조를 표현한다.
예를 들면, 2진법에 기초하는 휘도 단계를 가진 8 개의 서브 필드를 설치한 경우, 3원색 표시용 방전 셀은 각각 28(= 256) 계조의 휘도 표시를 얻을 수 있으며, 약 1678만색의 색 표시가 가능하다.
각 서브 필드는, (Ⅱ)에 도시한 바와 같이 방전 셀을 초기 상태로 되돌리는 리셋 방전 기간(49), 발광하는 방전 셀을 선택하는 기록 방전 기간(50), 발광 표시 기간 ("유지 방전 기간"이라고도 함)(51)으로 이루어진다.
도 17b는 도 17a의 기록 방전 기간(50)에 A 전극(29), X 전극 및 Y 전극에 인가되는 전압 파형을 도시한 도면이다.
파형 52는 기록 방전 기간(50)에서의 1 개의 A 전극(29)에 인가되는 전압 파형 VO(V), 파형 53은 X 전극에 인가되는 전압 파형 V1(V), 파형 54 및 55는 Y 전극의 i번째와 (i+1)번째에 인가되는 전압 파형 V21(V), V22(V)이다.
도 17b에 도시한 바와 같이, Y 전극의 i행째에 스캔 펄스(56)가 인가되었을 때, 전압 V0의 A 전극(29)과의 교점에 위치하는 셀에서는 Y 전극과 A 전극의 사이, 이어서 Y 전극과 X 전극의 사이에 기록 방전이 일어난다.
그라운드 전위의 A 전극(29)과의 교점에 위치하는 셀에서는 기록 방전은 일어나지 않는다.
Y 전극의 (i+1)행째에 스캔 펄스(57)가 인가된 경우도 마찬가지이다.
기록 방전이 일어난 방전 셀에서는, 방전으로 생긴 전하 (벽전하)가 X, Y 전극을 덮는 유전체(26) 및 보호막(27)의 표면에 형성되며, 도 15에 도시한 바와 같이, X, Y 전극간에 벽전압 Vw(V)가 발생한다.
도 15 중, 도면 부호 3은 전자, 4는 양이온, 5는 양 벽전하, 6은 음 벽전하를 도시한다.
이 벽전하의 유무가, 다음에 계속되는 발광 표시 기간(51)에서의 유지 방전의 유무를 결정한다.
도 17c는 도 17a의 발광 표시 기간(51)의 사이에 유지 방전 전극인 X 전극, Y 전극 및 A 전극에 일제히 인가되는 펄스 구동 전압 (또는, 전압 펄스)를 도시한 도면이다.
Y 전극에는 전압 파형 58의 펄스 구동 전압이, X 전극에는 전압 파형 59의 펄스 구동 전압이 인가되며, 전압값은 V3(V)이다.
A 전극(29)에는, 전압 파형 60의 구동 전압이 인가되며, 발광 방전 기간(51) 내는 일정 전압(V4)으로 유지된다. 또, 이 전압(V4)은 그라운드 전위인 경우도 있다.
V3의 전압 펄스 구동 전압이 교대로 인가됨으로써, X 전극과 Y 전극간의 상대 전압은 반전을 반복한다.
이 V3의 전압값은, 기록 방전에 의한 벽전하의 유무로 유지 방전의 유무가결정되도록 설정된다.
기록 방전이 일어난 방전 셀의 1번째의 전압 펄스에서, 방전이 일어나 역극성의 벽전하가 어느 정도 축적될 때까지 방전은 계속된다.
이 방전의 결과 축적된 벽전압은 2번째의 반전된 전압 펄스를 지원하는 방향으로 작용하여, 다시 방전이 일어난다.
3번째의 펄스 이후도 마찬가지이다.
이와 같이, 기록 방전을 일으킨 방전 셀의 X 전극과 Y 전극간에는, 인가 전압 펄스 수에 상당하는 유지 방전이 일어나 발광한다.
반대로, 기록 방전을 일으키지 않은 방전 셀은 발광하지 않는다.
그런데, 현재, 아직 그라운드관에 비해 PDP의 효율은 떨어져, PDP를 텔레비전(TV)으로서 보급하기 위해서는, 효율 향상이 필요하다.
PDP의 대형화를 실현하고자 하는 경우에도, 전극에 공급하는 전류가 증가하고, 소비 전력이 증대한다는 문제가 있다.
또한, 디스플레이의 고 정밀화 (화소수의 증가)를 위해 셀 치수를 감소시킨 경우에도, 방전 공간의 감소에 의한 발광 효율의 저하에 의해 발광 효율이 저하된다는 문제가 있다.
이들 문제를 해결하기 위해서는, PDP의 발광 효율 향상이 필수적이다.
발광 효율을 향상시키는 종래 기술로서, 셀 구조의 개량이나 구동법의 개량이 행해지고 있다.
전자는 유지 방전 전극의 크기나 형상을 연구한 것으로서 일본 특허 공개 공보 평8-22772호, 평3-187125호 및 평8-315735호가 있다.
또한, 유지 방전 전극을 덮는 유전체의 재질을 연구한 것으로서 일본 특허 공개 공보 평7-262930호 및 평8-315734호가 있다.
이들은 실용화되어 있는 기술도 있으나, 아직 그라운드관의 효율에는 미치지 못한다.
또, 후자의 구동법에 관한 것으로서, IDW(Proceedings of the Sixth International Display Workshops), 1999년, 691쪽에 기재된 고주파 방전을 이용한 것이 있다.
그러나, 거대한 고주파용 전원이 필요하다는 등 실용화에는 거리가 있다.
전술한 바와 같이, 현재 주류의 3 전극 구조의 AC 면방전형 PDP에서, 발광 효율을 향상시키기 위해서, 종래, 셀 구조의 개량이나 구동법의 개량이 행해지고 있다.
전자는 실용화되어 있는 기술도 있으나, 아직 그라운드관의 효율에는 미치지 못하며, 또한 후자의 구동법에 관한 것으로서, 고주파 방전을 이용한 것이 있으나, 거대한 고주파용 전원이 필요하다는 등 실용화가 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널을 사용한 플라즈마 디스플레이 장치에서, 거대한 고주파용 전원 등을 사용하지 않고, 구동법의 연구에 의해 유지 방전의 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 여러 목적과 신규한 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 명확해질 것이다.
본 명세서에서 개시되는 발명 중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 쌍의 대향 기판 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록(addressing) 전극을 가짐 -, 및 상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로를 포함하며, 상기 구동 회로는, 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받고, 상기 복수의 방전 셀 중 적어도 하나의 방전 셀의 기록 전극이 상기 발광 주기 내에 구동 전압을 인가받도록 구성되며, 상기 구동 전압은, 상기 펄스 구동 전압의 제1 전압 레벨로부터 제2 전압 레벨로의 변동과 동기하여 전압 레벨 Va로 변동하고, 상기 펄스 구동 전압이 상기 제2 전압 레벨로부터 상기 제1 전압 레벨로 변동하기 전에 전압 레벨 Vb로 변동하는 일 부분을 포함하고, 상기 전압 레벨 Vb의 절대값은 상기 전압 레벨 Va의 절대값의 절반 이하인 플라즈마 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 한 쌍의 대향 기판 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록 전극을 가짐 -, 상기 기록 전극과 직렬로 접속 가능한 인덕턴스 소자, 및 상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로를 포함하며, 상기 구동 회로는, 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받도록 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 한 쌍의 대향 기판 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록 전극을 가짐 -, 상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로 - 상기 구동 회로는 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받도록 구성됨 -, 및 상기 발광 주기의 적어도 일 부분 동안 상기 펄스 구동 전압과 동기하여 변동하는 전압을 상기 기록 전극에 인가하는 파형 발생기를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치가 제공된다.
도 1a는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 디스플레이 장치의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 전압 시퀀스를 도시하며, 도 1b는 Xe 823 ㎚ 발광 (여기 Xe 원자로부터의 823 ㎚ 파장의 발광) 파형을 도시한 도면.
도 2a는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이고, 도 2b 및 도 2c는 단일 인덕턴스 소자 및 복수의 인덕턴스 소자를 사용하는 경우의 실시예 1의 회로 구성도.
도 3a∼도 3c는 본 발명의 실시예 1의 PDP와 종래의 PDP간의 방전 발광 특성의 비교를 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예 3의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 실시예 4의 플라즈마 디스플레이 장치의 일 예의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예 4의 플라즈마 디스플레이 장치의 다른 예의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 8a는 본 발명의 실시예 5의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이고, 도 8b는 인덕턴스 소자를 사용하는 경우의 실시예 5의 회로 구성도.
도 9a는 본 발명의 실시예 5의 플라즈마 디스플레이 장치의 PDP 전압 시퀀스를 예시한 도면이고, 도 9b는 Xe 823 ㎚ 발광 (여기 Xe 원자로부터의 823 ㎚ 파장의 발광) 파형을 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 6의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 11a는 본 발명의 실시예 6의 플라즈마 디스플레이 장치의 PDP 전압 시퀀스를 예시한 도면이고, 도 11b는 Xe 823 ㎚ 발광 파형을 예시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예 6의 플라즈마 디스플레이 장치의 PDP의 다른 전압 시퀀스를 예시한 도면.
도 13은 종래의 3 전극 구조의 AC 면방전형(surface-discharge) PDP의 분해 사시도.
도 14는 도 13 중의 화살표 D1 방향에서 바라본 PDP의 단면도.
도 15는 도 13 중의 화살표 D2 방향에서 바라본 PDP의 단면도.
도 16은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 예시한 블록도.
도 17a∼도 17c는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 PDP에 1 매의 화면을 표시하는 데에 필요한 1 TV 필드 기간의 구동 회로의 동작을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
58, 59, 250 : 전압 파형
251 : 극간 기간
252 : 풀 방전
253 : 본 방전
254∼256 : 피크 전압
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
또, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일 기능을 가진 것은 동일 부호를 부여하여, 그 반복적인 설명은 생략한다.
도 1a는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 디스플레이 장치의 PDP 전압 시퀀스를 도시하며, 도 1b는 Xe 823 ㎚ 발광 (여기 Xe 원자로부터의 823 ㎚ 파장의 발광) 파형을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예 1의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
또, 도 2 및 후술할 각 도면에서, 각 구동 회로를 구동하기 위한 전력 공급 라인은 생략하고 있다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치는, PDP(201)와, Y 전극 단자부(202), X 전극 단자부(203), A 전극 단자부(204)와, Y 구동 회로(205), X 구동 회로(206), 이것 등의 회로에 전압과 전력을 투입하는 전원(207) 및 A 전원 구동부(208)로 구성된다.
A 전원 구동부(208)는, A 전극 기록 시 구동 회로(209), 인덕턴스값 L의 인덕턴스 소자 (이하, 간단히 "코일"이라 함)(210)와, 이들을 소정 타이밍에서 스위칭하는 스위치(211)와, 스위칭(211)를 제어하는 스위치 구동 회로(212) 및 구동 회로(209)에 전압, 전력을 공급하는 전원(213)으로 구성된다.
여기서, 도 2a에서의 코일(210)은, 도 2b에 도시한 바와 같이, 모든 A 전극(29)에 대해 공통으로 1 개 설치되지만, 도 2c에 도시한 바와 같이 각 A 전극(29)마다 설치하도록 해도 좋고, 그리고 복수의 A 전극(29)마다 그룹화하여, 각 그룹마다 설치하도록 해도 좋다.
본 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치와, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 차이점은 다음과 같다.
종래 기술에서는, 도 17c에 도시한 바와 같이, 발광 방전 기간(51) 내에 A 전극(29)에는 전압 파형 60으로 도시하는 일정 전압값(V4)의 전압이 인가된다.
이에 반해, 본 발명의 실시예 1에서는, 도 1a에 도시한 바와 같이, A 전극(29)에는 V6의 전압값을 피크로 하여, 그라운드 전위를 중심으로 감쇠 진동하는 전압이 인가된다.
또, 회로 구성에서는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 발광 표시 기간(51) 내에 스위치(211)가 코일(210)측에 접속되며, A 전극(29)이 코일(210)을 통해 그라운드에 접속되는 점이 종래와 다르다.
본 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 대해 도 1을 사용하여 설명한다.
방전 기간은, 종래예의 도 17a∼도 17c와 마찬가지로, 적어도 방전 발광시킬 방전 셀을 선택하는 기록 방전 기간(50)과, X 전극과 Y 전극에 반복하여 펄스 전압을 인가하여 방전 발광시키는 발광 표시 기간(51)을 가진다.
기록 방전 기간(50) 내에서는, 스위치(211)가 A 전극 기록 시 구동 회로(209)에 접속되며, 종래와 마찬가지의 방법으로, 발광 표시 기간에 방전 발광시킬 방전 셀의 X, Y 전극간에 벽전압 Vw(V)를 발생시킨다.
이에 의해, 발광 표시 기간에 발광하는 방전 셀과 발광하지 않는 방전 셀이 선택된다.
발광 표시 기간 내에, X 전극과 Y 전극간, 및 이들과 A 전극(29)간에, 이 벽전압 Vw(V)이 있을 때만 방전하는 정도의 전압을 X 전극과 Y 전극간, 및 이들과 A 전극(29)간에 인가함으로써, 원하는 방전 셀만 방전 발광시킨다.
도 1a에, 도 17a의 발광 표시 기간(51) 동안에 X 전극과 Y 전극에 일제히 인가되는 유지 방전 전압의 전압 파형을 도시한다.
Y 전극에는 전압 파형 58의 펄스 구동 전압이, X 전극에는 전압 파형 59의 펄스 구동 전압이 인가되며, 전압값은 V3(V)이다.
전압값 V3의 펄스가 교대로 인가됨으로써, X 전극과 Y 전극간의 상대 전압은 반전을 반복한다.
이 V3의 전압값은, 기록 방전에 의한 벽전압의 유무로 유지 방전의 유무가 결정되도록 설정된다.
발광 표시 기간(51)에는, 스위치(211)가 코일(210)측에 접속되며, A 전극(29)이 코일(210)을 통해 그라운드에 접속된다.
주로, PDP(201)의 X, Y 전극과 A 전극(29)간의 용량값과 코일(210)의 인덕턴스값에 의해, A 전극(29)에 인가되는 전압에 링잉(ringing)이 발생한다.
그 결과, A 전극(29)에는, 도 1a의 V6을 피크로 하여 그라운드 전위를 중심으로 감쇠 진동하는 전압 파형 250이 인가된다.
도 1a에 도시한 피크 전압(254)은 유지 방전 펄스의 상승, 피크 전압(255)은 하강 시의 링잉에 의한 것이다.
이 발광 표시 기간에서의 Xe 823 ㎚ 발광 파형을 도 1b에 도시한다.
X, Y 전극이 모두 그라운드 전위인 극간 기간(251)에 풀 방전(252)이 일어나고 있다.
이것은, 유지 방전 전압의 하강에 연동하여, A 전극(29)에 생기는, 감쇠 진동 전압의 피크 전압(256)과, 음극 (X 전극 및 Y 전극 중의 한 쪽의 전극)의 벽전압과의 전위차 및 프라이밍(priming) 입자의 지원 등에 의해 발생하였다고 생각할 수 있다.
이 직후, 유지 방전 전압의 상승에 연동하여, A 전극(29)에 생기는 피크 전압(254)에 의해, 음극 부근의 전장이 일순간 강해져, 본 방전(253)이 발생한다.
그러나, 급속히 A 전극(29)의 전압이 작아지므로, 플라즈마 발생 위치 부근의 전장이 급속히 약해지며, Xe 자외광 발생이 양호한 환경이 조성되며, 이에 의해 자외선 발광 효율이 향상된다.
기록 방전이 일어난 방전 셀의 1번째의 전압 펄스에서, 방전이 일어나며 역극성의 벽전하가 어느 정도 축적될 때까지 방전은 계속된다.
이 방전의 결과 축적된 벽전압은 2번째의 반전된 전압 펄스를 지원하는 방향으로 작용하여, 다시 방전이 일어난다.
3번째의 펄스 이후도 마찬가지이다.
이와 같이, 기록 방전을 일으킨 방전 셀의 X 전극과 Y 전극간에는, 인가 전압 펄스수에 상당하는 유지 방전이 일어나 발광한다.
반대로, 기록 방전을 일으키지 않은 방전 셀에서는 발광하지 않는다.
즉, 유지 방전 전압의 하강에 연동하여, A 전극(29)에 전압(256)이 인가되어도 음극의 벽전압이 없으면 프라이밍 입자의 지원이 있어도 풀 방전하지 않는다.
이 직후, 유지 방전 전압의 상승에 연동하여, A 전극(29)에 피크 전압(254)이 생겨도, 음극에 벽전압이 형성되어 있지 않으면, 음극 부근의 전장이 그만큼 강해지지 않아, 본 방전(253)도 발생하지 않는다.
도 3a∼도 3c에, 본 발명에 따른 구동법과 종래 구동법에 따른 방전 전류, 휘도, 효율의 구동 전압 의존성을 비교한 그래프를 도시한다.
또, 도 3a∼도 3c에서, Vs는 발광 표시 기간 내에, X 전극, Y 전극에 인가되는 펄스 구동 전압의 펄스값 V3(V) (도 1a 참조)를 나타내고 있다.
그리고, 본 발명의 효율을 확실히 하기 위해, X 전극, Y 전극에 인가되는 펄스 구동 전압의 전압값(V3)을 Vs로 하고, A 전극(29)의 전압 피크값(V6)을 Va(V)로 하면, Va의 절대값이 Vs의 1/10 이하인 것이 바람직하다.
도 3a∼도 3c의 그래프로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 구동법에 의하면, 종래법에 비해, 방전 전류가 작고, 휘도가 높아지며, 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 유지 방전 전압의 상승에 연동하여, A 전극(29)에 생기는 피크 전압(254)에 의해 음극 부근의 전장이 일순간 강해지며, 본 방전(253)이 발생한 직후에 A 전극(29)의 전압이 작아지므로, 플라즈마 발생 위치 부근의 전장이 급속히 강해지고, 고효율의 Xe 자외광 발생이 가능해지며, 이에 의해 자외선 발생 효율이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 종래법과는 크게 다르지 않은 구동법으로 구동하는 것이 가능하다는것도 이점이다.
또, 본 실시예에서는, 42 인치 VGA 패널을 사용하며, 인덕턴스값이 약 1 μH인 코일(210)을 사용하였으나, 인덕턴스값이 0.1 내지 10 μH인 코일을 사용해도 효과가 있었다.
또한, 도 2에서는, 인덕턴스 소자(210)로서, 코일을 사용하였으나, 코일에 한정되지 않고, 일반적인 배선을 사용하고, 이 배선 자체가 가진 인덕턴스를 이용하도록 해도 된다.
또한, 이 인덕턴스값의 최적값은, PDP(201)의 크기나 방전 셀의 사이즈, 구조 등에 따라 다르며, 상기한 수치에 한정되지 않는다.
중요한 점은, PDP(201)와 셀 구조 등에 가장 적합한 인덕턴스값의 코일(210)을 선정하면, 최고의 효율을 얻을 수 있다는 점이다.
이와 같이 선정한 인덕턴스 소자(210)가, 본 발명의 효과를 실현하기 위해서는, 인덕턴스 소자(210)가 PDP(201)의 A 전극(29)의 적어도 하나와 직렬로 설치되는 것이 필요하다.
여기서, 직렬이란, A 전극(29)의 적어도 하나에 흐른 전류 Ia의 적어도 일부가 인덕턴스 소자(210)에 흐르는 배치를 의미한다.
그리고, 본 발명의 효과를 확실히 하기 위해서는, 발광 표시 기간 내의 적어도 소정 기간에서, 전류 Ia의 적어도 10% 이상이 인덕턴스 소자(210)에 흐르도록 하는 것이 바람직하다.
단, 이 인덕턴스 소자(210)에 흐르는 전류의 비율은, PDP(201)의 크기나 방전 셀 사이즈, 구조 등에 따라 달라지며, 반드시 상기한 수치에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전술한 설명에서는, 본 방전(235) 전에 풀 방전(252)이 발생하고 있었으나, 유지 방전 전압의 전압값(V3)을 낮게 하는 등으로 하여 방전이 발생하지 않거나, 거의 발생하지 않는 조건으로 해도 본 발명의 효과는 실현될 수 있다.
또한, 발광 표시 기간 내에만, A 전극(29)과 직렬로 코일(210)이 접속되도록 스위치(211)를 사용하였으나, 이것은 기록 조작을 보다 안정하게 행하기 위해 설치한 수단이다.
단, 스위치(211)를 사용하여 A 전극(29)을 코일(210)에 직렬로 접속하는 기간은, 반드시 발광 표시 기간 내의 전 기간일 필요는 없고, 본 발명의 효과를 실현하기 위해 필요한 적어도 일부의 기간이어도 된다.
또한, 스위치(211)를 사용하여 A 전극(29)을 A 전극 기록 시 구동 회로(209)에 접속하는 기간은, 반드시 발광 표시 기간 외의 전 기간일 필요는 없고, 본 발명의 효과 및 정상적인 구동을 실현하기 위해 필요한 적어도 일부의 기간이어도 좋다.
따라서, 스위치(211)는 반드시 필수적이지는 않으며, 구동이 가능한 범위에서 스위치(211)를 제거하여도 본 발명의 효과는 실현 가능하다.
단, 이 경우에는, 도 2c에 도시한 바와 같이, 각 A 전극(29)마다 코일(210)을 설치할 필요가 있다.
그리고, 본 실시예에서는, Vs 및 Va가 양의 전압인 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명의 효과는 Vs 및 Va가 음의 전압인 경우에도 마찬가지로 얻을 수 있다.
또한, Vs의 전압의 양과 음, 및 그 값이 펄스마다 변동하는 경우에도, 본 발명을 적용할 수 있음은 자명하다.
[실시예 2]
도 4는 본 발명의 실시예 2의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예는, 스위치(301)와 코일(302)을 3원색 (R, G, B)의 각 색마다 분리하였다는 점에서, 전술한 실시예 1과 다르다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 적(R)의 방전 셀에 대해, 인덕턴스값 LR의 코일(310)과 스위치(311)가 설치되며, 마찬가지로, 녹(G)의 방전 셀에는, 인덕턴스값 LG의 코일(312)과 스위치(313)가, 청(B)의 방전 셀에는, 인덕턴스 LB의 코일(314)과 스위치(315)가 설치된다.
A 전극(29)에 생기는 전압의 링잉의 진폭과 주기는, 코일의 인덕턴스값과 PDP(201)의 A 전극(29) - X, Y 전극간 용량에 의존한다.
자외선 발생 효율은, 이 진폭과 주기에 의존하므로, 색마다 자외선 발생 효율이 최대가 되는 인덕턴스값의 코일을 채용할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 더욱 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 각 색마다 적당한 인덕턴스값의 코일을 선정함으로써, 색온도·색편차 등을 조절할 수 있는 효과도 있다.
또, 본 실시예에서도, 코일(310)은, 도 2b에 도시한 바와 같이, 적색의 방전셀의 모든 A 전극(29)에 대해 1 개 설치해도 좋고, 도 2c에 도시한 바와 같이, 적색의 방전 셀의 각 A 전극(29)마다 설치하도록 해도 좋다.
또한, 녹색, 청색에 대해서도 마찬가지이다.
[실시예 3]
도 5는 본 발명의 실시예 3의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예는, 스위치(211) 및 스위치 구동 회로(212)를 설치하지 않으며, 전원(402)으로부터 전압 혹은 전력이 공급되는 A 전극 구동 회로(401)에 직접 코일(210)이 접속되어 있다는 점에서 전술한 실시예 1과 다르다.
단, 본 실시예에서는, 도 2c에 도시한 바와 같이, 각 A 전극(29)마다 코일(210)을 설치할 필요가 있다.
또한, 도 5에서는, 코일(210)이 위치 a에 설치되어 있으나, 위치 a, b, c, d 중의 적어도 1 개소에 설치되면 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
이 경우에는, 기록 기간에도 링잉이 발생하지만, 적당한 기록 전압값 V0를 선정함으로써, 방전 셀의 선택·비선택이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 보다 단순한 회로 구성으로, 자외선 발생 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
[실시예 4]
도 6은 본 발명의 실시예 4의 플라즈마 디스플레이 장치의 일 예의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4의 플라즈마 디스플레이 장치의 다른 예의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 6에 도시한 플라즈마 디스플레이 장치는, 코일(210)과 직렬로 용량 소자 (콘덴서)(401)를 삽입하였다는 점에서 전술한 실시예 1과 다르며, 도 7에 도시한 플라즈마 디스플레이 장치는, PDP(201)의 유지 방전 전극쌍과 A 전극(29)간의 용량과 병렬로 용량 소자(401)를 접속하였다는 점에서 전술한 실시예 1과 다르다.
이에 의해, PDP(201)의 용량이 지나치게 큰 경우 (도 6의 경우)나, PDP(201)의 용량이 지나치게 작은 경우 (도 7의 경우)에, 자외선 발생 효율이 높아지도록, A 전극(29)에 생기는 전압의 링잉 주기·진폭을 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는, PDP(201)의 용량이 지나치게 큰 경우나, 지나치게 작은 경우에도 자외선 발생 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
[실시예 5]
도 8a는 본 발명의 실시예 5의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예는, Y 전극 단자부(202)에 코일(501)을, X 전극 단자부(203)에 코일(502)을 설치하였다는 점에서 전술한 실시예 1과 다르다.
여기서 회로 구성의 일 예로서는, 예를 들면, 도 8b에 도시한 바와 같이, Y 구동 회로(205) 내의 유지 방전 전압 생성 회로(510)에 직렬로 코일(501)을 접속하고, 스위치(514)를 스위치 구동 회로(513)로 제어하고, 발광 표시 기간 내에, Y 전극에 코일(501)이 직렬로 접속되며, 그 이외의 기간에는, Y 전극에 Y 전극 기록 시구동 회로(515)가 접속되도록 구성하면 된다.
본 실시예에서는, 발광 표시 기간 내에, Y 전극에 인가되는 전압에도, 도 9a 에 도시한 바와 같은 링잉(511)이 발생한다.
이것은 주로, 패널 X, Y 전극간의 용량과, 코일(501, 502)에 의해 생긴다.
유지 방전 전압의 상승에 연동하여, A 전극(29)에 생기는 피크 전압(254)과 더불어, 유지 방전 전압의 피크 전압(512)에 의해, 음극 부근의 전장이 실시예 1의 경우보다 강해져, 보다 빠르게 본 방전(253)이 발생한다.
그러나, 급속히 A 전극(29)의 전압이 작아짐과 아울러, 유지 방전 전압도 작아지므로 (도 9a에 도시한 513의 전압값), 플라즈마 발생 위치 부근의 전장이 보다 급속히 강해지며, Xe 자외광 발생이 양호한 환경이 조성되며, 이에 의해 자외선 발생 효율이 보다 향상된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, A 전극(29)에 생기는 전압의 링잉과 더불어, 유지 방전 전압에 링잉이 생기므로, 그 주기가 일치된 경우에는 상승(相承) 효과에 의해, 자외선 발생 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
[실시예 6]
도 10은 본 발명의 실시예 6의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예는, 파형 발생기(601)를 설치하고, A 전극(29)에 전술한 바와 같은 구동 전압을 인가하도록 한 점에서, 전술한 실시예 1과 다르다.
이에 의해, 기록 기간 내에는 통상의 기록을 행할 수 있으며, 발광 표시 기간 내에는 필요한 형상의 전압 파형을 A 전극(29)에 인가할 수 있다.
예를 들면, 도 11a에 도시한 바와 같은 전압(602)을 A 전극(29)에 인가하면, 도 11에 도시한 바와 같은 풀 방전이 없는 발광을 얻을 수 있다.
본 방전 시의 A 전극(29)에 인가되는 전압 파형은, 지금까지의 실시예와 마찬가지이므로, 자외선 발생 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 파형 발생기(601)를 사용하므로 제어성이 좋다는 효과도 있다.
또, 이 파형 발생기(601)는 도 2b의 경우와 동일하게 모든 A 전극(29)에 대해 1 개 설치된다.
또한, 도 11a에 도시한 파형 602 대신, 도 12에 도시한 바와 같은 전압 파형 610을 A 전극(29)에 인가하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또, 도 12에 도시한 전압 파형(610)은, 유지 방전 전압의 상승에 연동하여, 급격히 전압값 V6까지 상승하며, 급격히 원래의 전위 [도 12에서는 그라운드 전위(GND)]로 감쇠하지만, 이 감쇠 시의 파형은, 예를 들면 도 12에 점선으로 도시한 바와 같이, 유지 방전 전압이 그라운드 전위 (GND)로 하강할 때까지, 적어도 V6/2 이하의 전압으로 감쇠하는 것이면, 전술한 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 전술한 각 실시예에서는, 유지 방전 전압이, 전압 레벨이, 그라운드 전위(GND)와 양의 전압(V3)의 사이에서 변화되는 펄스 구동 전압의 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명은 유지 방전 전압이, 전압 레벨이 그라운드 전위(GND)와 음의 전압(-V3)으로 이루어지는 펄스 구동 전압의 경우에도 적용가능하다.
이 경우에도, 유지 방전 전압의 하강에 연동하여, A 전극(29)에 생기는, 감쇠 진동 전압의 피크 전압에 의해, 양극 (X, Y 전극의 한 쪽) 부근의 전장이 일순간 강해져, 본 방전(253)이 발생한다.
그러나, 급속히 A 전극(29)의 전압이 작아지므로, 플라즈마 발생 위치 부근의 전장이 급속히 강해지며, Xe 자외광 발생의 양호한 환경이 조성되며, 이에 의해 자외선 발생 효과가 향상된다.
그리고, 전술한 각 실시예를 조합함으로써 가능한 것은 모두 본 발명에 포함된다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기한 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능함은 물론이다.
본 명세서에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 자외광의 발생이 효율적으로 행해지므로, 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    한 쌍의 대향 기판(base plate) 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록(addressing) 전극을 가짐 -, 및
    상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로는, 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받고, 상기 복수의 방전 셀 중 적어도 하나의 방전 셀의 기록 전극이 상기 발광 주기 내에 구동 전압을 인가받도록 구성되며,
    상기 구동 전압은, 상기 펄스 구동 전압의 제1 전압 레벨로부터 제2 전압 레벨로의 변동과 동기하여 전압 레벨 Va로 변동하고, 상기 펄스 구동 전압이 상기 제2 전압 레벨로부터 상기 제1 전압 레벨로 변동하기 전에 전압 레벨 Vb로 변동하는 일 부분을 포함하고,
    상기 전압 레벨 Vb의 절대값은 상기 전압 레벨 Va의 절대값의 절반 이하인
    플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펄스 구동 전압의 상기 제1 전압 레벨의 주기 내에 상기 복수의 방전 셀 중 상기 적어도 하나의 방전 셀에서 방전이 발생하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    한 쌍의 대향 기판 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록 전극을 가짐 -,
    상기 기록 전극과 직렬로 접속 가능한 인덕턴스 소자, 및
    상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로는, 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받도록 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서, 스위칭 회로를 더 포함하며,
    상기 스위칭 회로는, 상기 발광 주기의 적어도 일 부분 동안 상기 복수의 방전 셀 중 적어도 하나의 방전 셀의 상기 기록 전극을 상기 인덕턴스 소자로 스위칭시키며, 상기 발광 주기 이외의 기간의 적어도 일 부분 동안 상기 기록 전극을 상기 기록 전극을 구동하는 상기 구동 회로의 회로로 스위칭시키는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    한 쌍의 대향 기판 및 상기 한 쌍의 대향 기판간에 형성된 복수의 방전 셀을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - 각각의 상기 복수의 방전 셀은 상기 한 쌍의 대향 기판 중 하나의 기판 상에 배치된 한 쌍의 유지 방전 전극 및 상기 한 쌍의 대향 기판 중 다른 기판 상에 배치된 기록 전극을 가짐 -,
    상기 복수의 방전 셀을 구동하는 구동 회로 - 상기 구동 회로는 상기 한 쌍의 유지 방전 전극 중 적어도 하나의 유지 방전 전극이 상기 복수의 방전 셀 중 대응하는 방전 셀의 발광 주기 내에 펄스 구동 전압을 인가받도록 구성됨 -, 및
    상기 발광 주기의 적어도 일 부분 동안 상기 펄스 구동 전압과 동기하여 변동하는 전압을 상기 기록 전극에 인가하는 파형 발생기
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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