KR20070059943A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20070059943A
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노부히로 이와세
도모까쯔 기시
마사유끼 시바따
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후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드
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Abstract

본 발명은 소형이고 고휘도의 풀 HD 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 상에서 서스테인 방전을 행하기 위해 상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 및 제2 전극과, 상기 제2 전극과의 사이에서 어드레스 방전을 행하기 위해 상기 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극을 갖고, 상기 제1~제3 전극은 RGB의 셀로 이루어지는 1화소를 구성하며, 1920×1080 화소의 표시가 가능하고, 표시 화면의 대각의 길이가 132cm보다도 짧고, 인터레이스 구동을 행하여, 제3 전극의 대략 반수를 패널의 윗변으로부터 구동 회로에 접속하고, 남은 제3 전극을 패널의 아랫변으로부터 구동 회로에 접속한다.
스캔 회로, 보호층, 형광체층, 서브 프레임, 프로그레시브 구동, 플라즈마, 디스플레이

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조예를 도시하는 분해 사시도.
도 3은 제1 실시예에 따른 화상의 1프레임의 구성예를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 전면 글래스 기판
2: 배면 글래스 기판
3: 플라즈마 디스플레이 패널
1, 4, 5: 어드레스 전극 구동 회로
2, 6: X 전극 구동 회로
7: Y 전극 구동 회로
8: 스캔 회로
9: 격벽(리브)
11: 버스 전극
12: 투명 전극
13, 16: 유전체층
14: 보호층
15: 어드레스 전극
18∼20: 형광체층
21: 신호 처리 회로
22: 구동 제어 회로
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 대형의 평면형 디스플레이로서, 가정용의 평면 텔레비전으로서 시장이 확대되고 있지만, 최근, 고선명화의 요구가 높아져, 1920×1080 화소를 갖는, 소위 풀 HD 디스플레이의 개발이 행해지고 있다.
그러나, 풀 HD의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 화소가 작아져, 휘도가 저하되는 것과, 전극 피치가 좁아져, 제조 수율이 저하된다고 하는 과제가 있다. 그 때문에, 개발되고 있는 것은 대형이며, 현 상에서는 개발 발표 레벨로, 50인치가 최소의 사이즈이다.
본 발명의 목적은, 소형의 사이즈로 풀 HD 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 제1 및 제2의 기판과, 상기 제1 기판 상에서 서스테인 방전을 행하기 위해 상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 및 제2 전극과, 상기 제2 전극과의 사이에서 어드레스 방전을 행하기 위해 상기 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극을 갖고, 상기 제1∼제3 전극은 R(적), G(녹), B(청)의 셀로 이루어지는 1화소를 구성하고, 1920×1080 화소의 표시가 가능하며, 표시 화면의 대각의 길이가 132cm보다도 짧고, 인터레이스 구동을 행하며, 제3 전극의 대략 반수를 패널의 윗변으로부터 구동 회로에 접속하고, 남은 제3 전극을 패널의 아랫변으로부터 구동 회로에 접속하는 것을 특징으로 한다.
<실시예>
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 신호 처리 회로(21)는, 입력 단자 IN으로부터 입력된 신호를 처리하여, 구동 제어 회로(22)에 출력한다. 구동 제어 회로(22)는, X 전극 구동 회로(6), Y 전극 구동 회로(7), 스캔 회로(8) 및 어드레스 전극 구동 회로(4, 5)를 제어한다. X 전극 구동 회로(6)는, 복수의 X 전극(X1, X2,…)에 소정의 전압을 공급한다. 이하, X 전극(X1, X2,…)의 각각을 또는 그들의 총칭을, X 전극 Xi라고 하고, i는 첨자를 의미한다. Y 전극 구동 회로(7)는, 스캔 회로(8)를 통하여, 복수의 Y전극(Y1, Y2, …)에 소정의 전압을 공급한다. 이하, Y 전극(Y1, Y2, …)의 각각을 또는 그들의 총칭을, Y 전극 Yi라고 하고, i는 첨자를 의미한다. 어드레스 전극 구동 회로(4, 5)는, 복수의 어드레스 전극(A1, A2, …)에 소정의 전압을 공급한다. 이하, 어드레스 전극(A1, A2, …)의 각각을 또는 그들의 총칭을, 어드레스 전극 Aj라고 하고, j는 첨자를 의미한다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널(3)에서는, Y 전극 Yi 및 X 전극 Xi가 수평 방향으로 병렬로 연장되는 행을 형성하고, 어드레스 전극 Aj가 수직 방향으로 연장되는 열을 형성한다. Y 전극 Yi 및 X 전극 Xi는, 수직 방향으로 교대로 배치된다. 표시 셀 Cij는, 서스테인 방전을 행하는 X 전극과 Y 전극의 세트와 어드레스 전극 Aj의 교점에 의해 형성된다. 이 표시 셀 Cij의 RGB의 세트가 화소에 대응하여, 플라즈마 디스플레이 패널(3)은 2차원 화상을 표시할 수 있다. 풀 스펙 HDTV에서는, 1920(수평 방향)×1080(수직 방향)화소를 갖는다. 또한, 본 실시예에서는, 패널 단의 X 전극을 제외하고, X 전극, Y 전극은 2개의 화소에 대하여 공통으로 이용하고 있기 때문에, X 전극은 541개, Y 전극은 540개로 구성되어 있다. 셀 피치는 0.16㎜×0.48㎜이다. 리브는 스트레이트 리브이다.
도 2는, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(3)의 구조예를 도시하는 분해 사시도이다. 버스 전극(11)은, 투명 전극(12) 상에 형성된다. 전극(11) 및 전극(12)의 세트는, 도 1의 X 전극 Xi 또는 Y 전극 Yi에 대응한다. X 전극 Xi 및 Y 전극 Yi는, 전면 글래스 기판(1) 상에 교대로 형성되어 있다. 그 위에는, 방전 공간에 대하여 절연하기 위한 유전체층(13)이 피복하도록 피착되어 있다. 또한, 그 위에는, MgO(산화 마그네슘) 보호층(14)이 피착되어 있다. 한편, 어드레스 전극(15)은, 도 1의 어드레스 전극 Aj에 대응하여, 전면 글래스 기판(1)과 대향해 서 배치된 배면 글래스 기판(2) 상에 형성된다. 그 위에는, 유전체층(16)이 피착된다. 또한, 그 위에는 적색 형광체층(18), 녹색 형광체층(19) 및 청색 형광체층(20)이 피착되어 있다. 격벽(리브)(9)의 내면에는, 적, 청, 녹색의 형광체층(18∼20)이 스트라이프 형상으로 각 색마다 배열, 도포되어 있다. X 전극 Xi 및 Y 전극 Yi 사이의 방전에 의해 형광체층(18∼20)을 여기해서 각 색이 발광한다. 전면 글래스 기판(1) 및 배면 글래스 기판(2) 사이의 방전 공간에는, Ne+He+Xe 페닝 가스 등의 방전 가스가 봉입되어 있다. 방전 가스는, Xe 농도가 5%, He 농도가 30%이며, 전압은 450Torr이다.
도 3은, 본 실시예에 의한 화상의 1프레임 fk의 구성예를 도시하는 도면이다. 화상은, 복수의 프레임 fk-1, fk, fk+1 등으로 구성된다. 1프레임 fk는, 예를 들면 제1 서브프레임 sf1, 제2 서브 프레임 sf2, … , 제8 서브 프레임 sf8에 의해 형성된다. 서브 프레임 sf1, sf2 등의 각각을 또는 그들의 총칭을, 이하, 서브 프레임이라고 한다. 각 서브 프레임 sf는, 계조 비트수에 상당하는 가중치를 갖는다.
각 서브 프레임 sf는, 리세트 기간 TR, 어드레스 기간 TA1, TA2, 및 서스테인(유지) 방전 기간 TS에 의해 구성된다. 리세트 기간 TR에서는, 표시 셀 Cij의 초기화를 행한다. Y 전극 Yi에는, 플러스의 둔파(플러스의 경사를 갖는 파형) Pr1 및 마이너스의 둔파(마이너스의 경사를 갖는 파형) Pr2가 인가된다.
어드레스 기간은, TA1, TA2로 분리되고, 어드레스 전극 Aj 및 Y 전극 Yi 사이의 어드레스 방전에 의해 각 표시 셀 Cij의 발광 또는 비발광을 선택할 수 있다. 구체적으로는, 어드레스 기간 TA1에서는, 짝수번째의 Y 전극 Y2, Y4, Y6, Y8, … 등에 순차적으로 스캔 펄스 Py를 인가하고, 어드레스 기간 TA2에서는, 홀수번째의 Y 전극 Y1, Y3, Y5, Y7, … 등에 순차적으로 스캔 펄스 Py를 인가하고, 그 스캔 펄스 Py에 대응해서 어드레스 전극 Aj에 어드레스 펄스 Pa를 인가함으로써, 원하는 표시 셀 Cij의 발광 또는 비발광을 선택할 수 있다.
서스테인 기간 TS에서는, 선택된 표시 셀 Cij에 대응하는 X 전극 및 Y 전극 사이에서 서스테인 방전을 행하여, 발광을 행한다. 단, 짝수 프레임에서는, 짝수번째의 X 전극과 짝수번째의 Y 전극 사이, 및 홀수번째의 X 전극과 홀수번째의 Y 전극 사이에서 서스테인 방전을 행하고, 홀수 프레임에서는, 짝수번째의 X 전극과 홀수번째의 Y 전극 사이, 및 홀수번째의 X 전극과 짝수번째의 Y 전극 사이에서 서스테인 방전을 행한다. 즉, 인터레이스 구동을 행한다.
각 서브 프레임 sf에서는, X 전극 Xi 및 Y 전극 Yi 사이의 서스테인 방전 펄스 Ps에 의한 발광 횟수(서스테인 기간 TS의 길이)가 서로 다르다. 이에 의해, 계조값을 결정할 수 있다. 서스테인 방전 펄스 Ps는, 전압 Vs 및 전압 -Vs의 펄스이다.
풀 스펙 HDTV 대응의 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 스캔 전극 수(본 실시예에서는, Y 전극)가 1080개 있고, 통상의 프로그레시브 구동에서 1080라인의 스캔을 행하면 어드레스 기간이 길어져, 서스테인 기간의 시간이 충분히 걸리지 않아 휘도가 저하된다고 하는 문제가 있다. 따라서, 화면을 상하 2분할로 하여, 상하의 화면의 스캔을 동시에 행하는 듀얼 스캔으로 하는 방식을 사용한다. 이 듀얼 스캔 방식이면 540라인분의 스캔 시간으로 마치게 되므로, 어드레스 기간이 짧아진다.
그러나, 듀얼 스캔 방식의 경우, 상측의 화면의 어드레스 전극은 패널의 윗변으로부터 취출하고, 하측의 화면의 어드레스 전극은 패널의 아랫변으로부터 취출하는 것으로 되기 때문에, RGB의 셀이 가로 방향으로 배열되는 통상의 패널 구조 의 경우, 취출 부분의 어드레스 전극의 개수는 1920의 3배인 5760개로 된다. 현 상의 기술에서는, 취출부의 피치가 0.2㎜를 밑돌면 제조 수율이 저하될 우려가 있어, 0.2㎜ 이상의 피치가 바람직하다. 이 경우, 화면의 대각 길이는 132cm 이상이다. 즉, 종래의 프로그레시브 구동의 풀 스펙 HDTV의 경우, 화면의 대각 길이가 132cm 미만에서는, 생산성이 나쁘다고 하는 과제가 있다. 또한, 어드레스 드라이버와의 접속 전극 개수가 5730의 2배인 11460개로 많아지는 점도 제조 수율에는 불리하게 기능한다.
이에 대해, 본 실시예에서는, 인터레이스 구동을 이용하고 있기 때문에, 싱글 스캔 방식을 이용하여도, 540라인의 스캔 시간으로 마치게 되므로 서스테인 기간이 충분히 길게 확보할 수 있어, 고휘도를 실현할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이, 어드레스 전극을 패널의 윗변, 아랫변으로부터 교대로 취출함으로써, 프로그레시브 구동의 듀얼 스캔 방식에 비해 취출부의 어드레스 전극 피치를 2배로 할 수 있다. 본 실시예에서는, 가로 방향의 셀 피치는 0.16㎜이지만, 어드레스 전극 취출부의 피치는 0.32㎜로 된다. 또한, 어드레스 드라이버와의 접속 전극 개수도 5730개로, 프로그레시브 구동의 듀얼 스캔 방식에 비해 절반이다. 즉, 본 실시예의 구성을 이용함으로써, 화면의 대각 길이가 132cm 미만인 패널이어도, 생산성 을 떨어뜨리지 않고 풀 스펙 HDTV 대응의 플라즈마 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
(제2 실시예)
풀 스펙 HDTV 대응의 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 화소수가 많기 때문에, 1화소당의 개구율이 작아져, 휘도가 저하된다. 그 때문에, 조금이라도 개구율을 높게 할 필요가 있다. 통상, 가로 화소수가 1024화소인 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 톱 폭이 최소한 50㎛인 리브를 이용하고 있지만, 본 실시예에서는, 톱 폭 40㎛의 얇은 리브를 이용하고 있다. 이에 의해, 개구율을 높일 수 있다. 또한, 이 경우의 리브 재료에는 납산화물을 함유하는 리브 재료를 이용하고 있다.
(제3 실시예)
제2 실시예에서는 납산화물을 함유하는 리브 재료를 이용하고 있고, 현상에서는 리브 톱 폭 40㎛가 한계였지만, 납산화물을 함유하고 있지 않은 리브 재료를 이용하면, 리브를 패터닝하는 감광성 재료 중, 보다 고선명의 패터닝이 가능한 재료의 선택이 가능해져, 보다 얇은 리브의 형성이 가능하게 된다. 본 실시예에서는, 납산화물을 함유하지 않는 리브 재료를 이용하여, 리브 톱 폭 33㎛의 리브를 형성하고 있다. 즉, 납산화물을 함유하지 않는 리브 재료를 이용함으로써, 톱 폭 40㎛ 미만의 리브를 형성할 수 있다. 또한, 납산화물을 함유하지 않는 리브 재료는 유전률을 낮출 수 있어, 본 실시예에서는 리브의 비유전률은 8.8이다. 풀 스펙 HDTV의 패널에서는 리브의 수가 많아지기 때문에, 무효 전력 저감을 위해, 리브의 저유전률화는 유효하다. 덧붙여 제2 실시예의 리브의 비유전률은 13이다.
(제4 실시예)
풀 스펙 HDTV 대응의 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 방전 공간의 가로 방향이 좁아지기 때문에, 구동 전압이 높아진다. 그 때문에, 전면 기판의 유전체층의 유전률을 낮게 하여, 막 두께를 얇게 한 편이 낫다. 유전률이 높은 재료로 얇은 유전체층을 형성하면 방전 전류가 지나치게 흘러 바람직하지 못하다. 통상의 유전체층에는 유전률이 높은 납산화물이 포함되어, 비유전률이 13으로 높고, 막 두께도 32㎛로 두껍다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 납산화물을 제외하고 실리콘 산화물로 이루어지는 유전체층을 이용하여, 비유전률이 4로 낮고, 32㎛ 미만의 막 두께로도 유전체층의 구성이 가능하다. 본 실시예에서는 막 두께는 1O㎛이다. 이 때문에, 통상은 Xe 농도를 높이면 구동 전압이 상승하는 것이지만, Xe 10%, Ne 90% 전압 450Torr의 방전 가스를 이용하여도 종래와 대략 동등한 전압에서 구동할 수 있다.
또한, 상기 실시예는, 어느 것이나 본 발명을 실시함에 있어서 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않고, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안 되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.
인터레이스 구동을 이용함으로써, 스캔 시간을 짧게 할 수가 있어, 표시 방전의 시간을 길게 취할 수 있다. 이에 의해, 고휘도를 실현할 수 있다. 또한, 싱글 스캔을 실현할 수 있으므로, 상기 제3 전극을 패널의 상하의 변을 사용해서 교 대로 취출하는 것이 가능해져, 취출한 전극 피치가 배가 되기 때문에 제조 수율이 향상된다.

Claims (9)

  1. 제1 및 제2 기판과,
    상기 제1 기판 상에서 서스테인 방전을 행하기 위해 상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 및 제2 전극과,
    상기 제2 전극과의 사이에서 어드레스 방전을 행하기 위해 상기 제2 기판 상에 형성되는 제3 전극을 갖고,
    상기 제1∼제3 전극은 RGB의 셀로 이루어지는 1화소를 구성하며, 인터레이스 구동에 의해 1920×1080 화소의 표시가 가능하고,
    상기 제3 전극의 대략 반수는 패널 윗변으로부터 구동 회로에 접속되고, 남은 대략 반수의 전극은 패널의 아랫변으로부터 구동 회로에 접속되며,
    표시 에리어의 대각의 길이가 132cm 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 패널의 단부를 제외하고 2개의 표시 라인에서 공용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전극을 배열 순서대로 교대로 패널의 윗변 및 패널의 아랫변으로부 터 취출하여, 구동 회로에 접속하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 방전 공간을 구획하는 리브를 갖고, 해당 리브의 톱 폭이 50㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 방전 공간을 구획하는 리브를 갖고, 해당 리브가 납산화물을 포함하지 않는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리브의 톱 폭이 40㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에서 상기 제1 및 제2 전극을 피복하도록 유전체층이 형성되고, 해당 유전체층이 납산화물을 포함하지 않는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유전체층의 재료가 실리콘 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유전체층의 두께가 32㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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