KR100484650B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다. 리셋 기간에서 어드레스 전극을 플로팅시킨 상태에서 주사 전극과 유지 전극 사이에서 방전을 일으킨다. 이어서 주사 전극을 플로팅하고 어드레스 전극에 전압을 인가하여 어드레스 전극과 주사 전극 사이에 방전을 일으킨다. 그리고 이 동작을 반복한다. 이와 같이 하면, 주사 전극과 유지 전극 사이의 방전에 의해 프라이밍 입자가 생긴 이후에 어드레스 전극과 주사 전극 사이의 방전이 일어나므로, 어드레스 전극과 주사 전극 사이의 방전이 용이하게 일어날 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시 장치{DRIVING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL AND PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이며, 도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 마주보며 떨어져 있는 두 개의 유리 기판(1, 6)을 포함한다. 유리 기판(1) 위에는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성되어 있으며, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)은 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮여 있다. 이러한 보호막(3)은 일반적으로 MgO로 이루어진다. 유리 기판(6) 위에는 복수의 어드레스 전극(8)이 형성되어 있으며, 어드레스 전극(8)은 절연체층(7)으로 덮여 있다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과, 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간(11)이 방전 셀(12)을 형성한다.
그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 n×m의 매트릭스 구조를 가지고 있다. 열 방향으로는 어드레스 전극(A1-Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)이 쌍으로 배열되어 있다. 도 2의 방전 셀(12)이 도 1의 방전 셀(12)에 대응한다.
일반적으로 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 1 필드를 복수의 서브필드로 나누어서 계조를 표현하며, 하나의 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 이전 서브필드의 유지 방전에 의해 형성된 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 방전 셀의 상태를 초기화시키는 기간이다. 어드레스 기간은 패널에서 표시될 방전 셀과 표시되지 않을 방전 셀을 선택하여 표시될 방전 셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 선택된 방전 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지 방전을 수행하는 기간으로, 유지 기간이 되면 주사 전극과 유지 전극에 유지 펄스가 교대로 인가되어 유지 방전이 행하여져 화상이 표시된다.
종래에는 리셋 기간에서 벽 전하를 설정하기 위해 미국특허 5,745,086호에 기재된 바와 같이 램프 파형을 주사 전극에 인가하였다. 즉, 주사 전극에 천천히 상승하는 상승 램프 파형을 인가한 후에 천천히 하강하는 하강 램프 파형을 인가하였다. 이러한 램프 파형을 인가하는 경우에는 벽 전하의 제어 정밀도가 램프의 기울기에 강하게 의존하기 때문에, 정해진 시간 내에서 벽 전하를 정밀하게 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 벽 전하를 정밀하게 제어할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 강한 소멸 메커니즘을 적용한다.
본 발명의 한 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 리셋 기간 동안, 어드레스 전극을 플로팅시키고 유지 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 주사 전극을 제2 전압만큼 변경시키는 제1 단계, 그리고 주사 전극을 플로팅하고 어드레스 전극에 제3 전압을 인가하는 제2 단계를 포함한다.
이때, 제2 전압만큼 변경되어 주사 전극은 전압이 상승할 수 있다. 또는 제2 전압만큼 변경되어 주사 전극은 전압이 하강할 수 있다.
그리고 제1 단계와 제2 단계는 소정 회수 이상 반복될 수 있다. 이때, 제1 단계와 제2 단계가 반복되는 동안 제2 전압은 항상 일정할 수 있다. 또는 제1 단계와 제2 단계가 반복되는 동안 제2 전압은 적어도 한번은 크기가 변경될 수 있다.
본 발명이 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 어드레스 전극을 플로팅시킨 상태에서 주사 전극과 유지 전극 사이에서 방전을 일으키는 제1 단계, 그리고 주사 전극을 플로팅시키고 어드레스 전극에 전압을 인가하여 어드레스 전극과 주사 전극 사이에서 방전을 일으키는 제2 단계를 포함한다.
이때, 제1 단계와 제2 단계는 리셋 기간에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 제1 단계와 제2 단계는 소정 회수 이상 반복될 수 있다.
그리고 제1 단계에서 주사 전극에 소정 전압만큼 상승하는 전압을 인가할 수 있다. 또는 제1 단계에서 주사 전극에 소정 전압만큼 하강하는 전압을 인가할 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는, 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과 제1 내지 제3 전극에 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 포함한다. 구동 회로는, 제1 기간 동안 제3 전극을 플로팅시킨 상태에서 제1 및 제2 전극에 각각 제1 및 제2 전압을 인가하고, 제2 기간 동안 제3 전극에 제3 전압을 인가하고 제1 전극을 플로팅시키며, 제1 기간과 제2 기간을 적어도 1회 수행한다.
이때, 제1 및 제2 기간은 리셋 기간에 포함되는 것이 바람직하다. 그리고 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극은 각각 주사 전극, 유지 전극 및 어드레스 전극인 것이 바람직하다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 3 및 도 4를 참조하여 각 서브필드에서 어드레스 전극(A1-Am), 유지 전극(X1-Xn) 및 주사 전극(Y1-Yn)에 인가되는 구동 파형에 대하여 설명한다. 그리고 아래에서는 하나의 어드레스 전극(A), 유지 전극(X) 및 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 방전 셀을 기준으로 설명을 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.
도 3을 보면, 하나의 서브필드는 리셋 기간(Pr), 어드레스 기간(Pa) 및 유지 기간(Ps)으로 이루어지며, 리셋 기간(Pr)은 소거 기간(Pr1), 상승 램프 기간(Pr2) 및 하강 램프 기간(Pr3)을 포함한다. 그리고 플라즈마 디스플레이 패널에는 각 기간에서 주사 전극(Y) 및 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가하는 주사/유지 구동 회로(도시하지 않음)와 어드레스 전극(A)에 구동 전압을 인가하는 어드레스 구동 회로(도시하지 않음)가 연결된다. 이러한 구동 회로와 플라즈마 디스플레이 패널이 연결되어 하나의 플라즈마 표시 장치를 이룬다.
일반적으로 유지 기간(Ps)에서 마지막 유지 방전이 끝나고 나면, 유지 전극(X)에는 (+) 전하, 주사 전극(Y)에는 (-) 전하가 형성되게 된다. 그래서 리셋 기간(Pr)의 소거 기간(Pr1)에서는 유지 기간이 끝난 후에 주사 전극(Y)을 기준 전압으로 유지한 상태에서 유지 전극(X)에 기준 전압에서 Ve 전압까지 상승하는 램프 파형을 인가한다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에서는 기준 전압을 0V로 가정한다. 그러면 유지 전극(X)과 주사 전극(Y)에 쌓였던 전하들이 점점 소거된다.
다음, 리셋 기간(Pr)의 상승 램프 기간(Pr2)에서는 유지 전극(X)을 0V로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 방전 개시 전압보다 작은 Vs 전압에서 방전 개시 전압이 넘는 Vset 전압까지 상승하는 램프 전압을 인가한다. 그러면 주사 전극(Y)으로부터 유지 전극(X) 및 어드레스 전극(A)으로 각각 방전이 일어나서, 주사 전극(Y)에 (-) 전하가 쌓이고 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)에 (+) 전하가 쌓인다.
그리고 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 리셋 기간(Pr)의 하강 램프 기간(Pr3)에서는 유지 전극(X)을 Ve 전압으로 유지시킨 상태에서 주사 전극(Y)에 V s 전압에서 0V까지 일정 전압만큼 감소하면서 플로팅(floating)되는 상태가 반복되는 하강/플로팅 전압을 인가한다. 즉, Tr 기간동안 주사 전극(Y)에 인가되는 전압을 일정량만큼 빠르게 감소시킨 후, Tf 기간동안 주사 전극(Y)에 공급되는 전압을 차단하여 주사 전극(Y)을 플로팅시킨다. 그리고 이 동작(Tr, Tf)을 반복한다.
이 동작(Tr, Tf)을 반복하는 중에 유지 전극(X)의 전압(Vx)과 주사 전극(Y)의 전압(Vy) 사이의 전압차가 방전 개시 전압(Vf) 이상이 되면, 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이에서는 방전이 일어난다. 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이에서 방전이 개시된 후 주사 전극(Y)이 플로팅 상태로 되면, 유지 전극(X) 및 주사 전극(Y)에 형성되어 있던 벽 전하가 줄어들면서 방전 공간 내부의 전압이 급격히 감소하여 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸(quenching)이 발생한다. 그리고 나서, 다시 주사 전극(Y)에 하강 전압을 인가하여 방전을 형성시킨 후 플로팅 상태로 하면, 앞서와 마찬가지로 벽 전하가 줄어드는 동시에 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸이 발생한다. 그리고 이와 같은 하강 전압 인가 및 플로팅 상태가 소정 횟수만큼 반복되면, 유지 전극(X) 및 주사 전극(Y)에 원하는 양의 벽 전하가 형성된다.
또한, 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서도 방전이 하강 전압에 의해 방전이 일어나므로, 하강 전압 인가와 플로팅 동작의 반복에 의해 어드레스 전극(A)에도 원하는 양의 벽 전하가 형성된다.
이때, 전압 인가 기간(Tr)이 길면 방전이 지나치게 크게 형성되어 한번의 방전과 플로팅으로 제어할 수 있는 벽 전하의 양이 커지게 된다. 이와 같이 한번에 제어되는 벽 전하의 양이 커지면 벽 전하를 원하는 상태로 제어할 수 없게 된다. 따라서 벽 전하를 적절하게 제어하기 위해서는 하강 전압 인가 기간(Tr)을 플로팅 기간(Tf)보다 짧게 설정하는 것이 바람직하다. 그리고 하강 전압 인가 기간(Tr)과 플로팅 기간(Tf)은 하강 램프 기간(Pr2) 내에서 적절하게 변경할 수도 있다.
아래에서는 플로팅에 의한 강한 방전 소멸에 대하여 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 상세하게 설명한다. 그리고 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이에서 방전이 일어나므로 방전 셀에서 유지 전극(X)과 주사 전극(Y)을 기준으로 설명한다.
도 5a는 유지 전극과 주사 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 모델링한 도면이며, 도 5b는 도 5a의 등가 회로도이다. 도 5c는 도 5a의 방전 셀에서 방전이 일어나지 않은 경우를 나타내는 도면이다. 도 5d는 도 5a의 방전 셀에서 방전이 일어난 경우에 전압이 인가된 상태를 나타내는 도면이며, 도 5e는 도 5a의 방전 셀에서 방전 일어난 경우에 플로팅된 상태를 나타내는 도면이다. 도 5a에서는 설명의 편의를 위해 초기에 주사 전극(10)과 유지 전극(20)에 각각 - 및 +의 전하가 형성되어 있는 것으로 한다. 그리고 전하는 전극의 유전체층 위에 형성되지만 아래에서는 설명의 편의상 전극에 형성되는 것으로 하여 설명을 한다.
도 5a에 나타낸 바와 같이, 주사 전극(4)은 스위치(SW)를 통해 전류원(Iin)에 전기적으로 연결되어 있으며, 유지 전극(5)은 Ve 전압에 전기적으로 연결되어 있다. 그리고 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)의 안쪽에는 각각 유전체층(2)이 형성되어 있다. 유전체층(2) 사이에는 방전 가스(도시하지 않음)가 주입되어 있으며 이 유전체층(2) 사이의 영역이 방전 공간(11)을 형성한다.
이때, 주사 및 유지 전극(4, 5), 유전체층(2) 및 방전 공간(11)은 용량성 부하를 형성하므로 도 5b에 도시한 바와 같이 등가적으로 패널 커패시터(Cp)로 나타낼 수 있다. 그리고 두 유전체층(2)의 유전 상수(dielectric constant)는 이라 하고, 방전 공간(11) 사이에 걸리는 전압은 Vg라 한다. 또한 두 유전체층(2)의 두께는 동일(d1)하다고 하고, 두 유전체층(2) 사이의 거리(방전 공간의 거리)는 d2라 한다.
그리고 스위치(SW)가 턴온되면 패널 커패시터(Cp)의 주사 전극(4)에 인가되는 전압(Vy)은 수학식 1과 같이 스위치(SW)가 턴온되는 시간에 비례하여 감소한다. 즉, 스위치(SW)가 턴온되면 주사 전극(4)에는 하강 전압이 인가된다.
여기서, Vy(0)는 스위치(SW)가 온될 때의 주사 전극 전압(Vy)이며, Cp 는 패널 커패시터(Cp)의 커패시턴스이다.
도 5c를 참조하여, 스위치(SW)가 턴온된 상태에서 방전이 일어나지 않은 경우에 방전 공간(11)에 인가되는 전압(Vg)을 계산한다. 그리고 도 5c의 상태에서 주사 전극(4)에 인가된 전압은 Vin으로 가정한다.
이와 같이 주사 전극(4)에 Vin 전압이 인가되면, 주사 전극(4)에는 -만큼의 전하가 인가되고 유지 전극(5)에는 +만큼의 전하가 인가된다. 이때, 가우스 법칙(Gaussian theorem)을 적용하면 유전체층(2) 내부의 전계(electric field)(E1)와 방전 공간(11) 내부의 전계(E2)는 각각 수학식 2 및 3과 같이 주어진다.
여기서, 는 주사 전극과 유지 전극에 인가되는 전하량을 나타내며, 는 방전 공간 내부에서의 유전율이다.
그리고 외부에 인가되는 전압(Ve-Vy)은 전계와 거리의 관계에 의해 수학식 4과 같이 주어지고, 마찬가지로 방전 공간(11)의 전압(Vg)은 수학식 5와 같이 된다.
수학식 2 내지 수학식 5로부터 Y 또는 유지 전극(4, 5)에 인가되는 전하량()과 방전 공간(11) 내부의 전압(Vg)은 각각 수학식 6 및 7과 같이 된다.
여기서, Vw는 방전 공간(11)에서 벽 전하()에 의해 형성되는 전압이다.
실제로 방전 공간(11) 내부의 길이(d2)는 유전체층(2)의 두께(d1)에 비해 매우 큰 값이므로, 는 거의 1에 가깝다. 즉, 수학식 7로부터 외부에서 인가되는 전압(Ve-Vin)이 방전 공간(11)에 그대로 인가됨을 알 수 있다.
다음, 도 5d를 참조하여 외부에서 인가되는 전압(Ve-Vin)에 의해 방전이 일어나 주사 전극(4)과 유지 전극(5)에 형성된 벽 전하가 만큼 소멸될 때의 방전 공간(11) 내부의 전압(Vg1)을 계산한다. 도 5d에서는 벽 전하 형성시 전극의 전위를 유지하기 위해 전원(Vin)으로부터 전하가 공급되기 때문에, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)에 인가되는 전하량은 로 증가한다.
도 5d에서 가우스 법칙(Gaussian theorem)을 적용하면 유전체(2) 내부의 전계(E1) 및 방전 공간(11) 내부의 전계(E2)는 각각 수학식 8 및 9와 같이 된다.
수학식 8 및 수학식 9로부터, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)에 인가되는 전하량()과 방전 공간 내부의 전압(Vg1)은 각각 수학식 10 및 수학식 11과 같이 된다.
수학식 11에서 는 거의 1이기 때문에, 외부로부터 전압(Vin)이 인가되는 경우에는 방전이 일어났을 때 방전 공간(11) 내부에서 아주 작은 전압 강하만이 발생한다. 따라서 방전에 의해 소멸되는 벽 전하의 양()이 상당히 커야 방전 공간(11) 내부 전압(Vg1)이 줄어들어 방전이 소멸된다.
다음, 도 5e를 참조하여 외부에서 인가되는 전압(Vin)에 의해 방전이 일어나 주사 전극(4)과 유지 전극(5)에 형성된 벽 전하가 만큼 소멸된 후, 스위치(SW)를 턴오프(방전 공간(11)을 플로팅)시켰을 때의 방전 공간(11) 내부의 전압(Vg2)을 계산한다. 이때, 외부로부터 유입되는 전하가 없으므로 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)에 인가되어 있는 전하량은 도 5c의 경우와 동일하게 가 된다. 마찬가지로 가우스 법칙을 적용하면 유전체층(2) 내부의 전계(E1)와 방전 공간(11) 내부의 전계(E2)는 각각 수학식 2 및 수학식 12와 같이 된다.
수학식 12와 수학식 6으로부터 방전 공간(11)의 전압(Vg2)은 수학식 13과 같이 주어진다.
수학식 13으로부터 알 수 있듯이, 스위치(SW)가 턴오프된 상태(플로팅 상태)에서는 소멸되는 벽 전하에 의해 큰 전압 강하가 있음을 알 수 있다. 즉, 수학식 12 및 수학식 13을 보면 전극의 플로팅 상태가 전압 인가 상태보다 벽 전하에 의한 전압 강하 크기가 1/(1-)배만큼 커짐을 알 수 있다. 결국, 플로팅 상태에서는 벽 전하가 조금 소멸되어도 방전 공간(11) 내부의 전압이 급격히 감소하므로, 전극 사이의 전압이 방전 개시 전압 이하로 되어 방전이 급격히 소멸한다. 즉, 방전 개시 이후에 전극을 플로팅 상태로 하는 것은 방전의 급격한 소멸 메카니즘(quenching mechanism)으로 작용하는 것을 알 수 있다. 그리고 방전 공간(11) 내부의 전압이 감소하는 경우에는 유지 전극은 Ve 전압으로 고정되어 있으므로 플로팅되어 있는 주사 전극의 전압(Vy)이 도 3에 나타낸 바와 같이 일정 전압만큼 증가한다.
다시 도 3을 보면, 주사 전극 전압이 하강하여 방전이 발생할 때 주사 전극이 플로팅되면, 앞에서 설명한 방전 소멸 메커니즘에 의해 Y 및 유지 전극에 형성된 벽 전하가 조금 소멸된 상태에서 방전이 소멸하게 된다. 이러한 동작을 계속 반복하면, Y 및 유지 전극에 형성된 벽 전하를 조금씩 소거하면서 벽 전하를 원하는 상태까지 제어할 수 있다. 즉, 리셋 기간(Pr)의 하강 램프 기간(Pr3)에서 원하는 벽 전하 상태까지 정확하게 제어할 수 있게 된다.
본 발명의 제1 실시예에서는 리셋 기간(Pr)의 하강 램프 기간(Pr3)에서만 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 하강 램프 전압을 사용하여 벽 전하를 제어하는 모든 경우에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상승 램프 파형을 사용하여 벽 전하를 제어하는 경우에도 적용이 가능하다. 아래에서는 도 6을 참조하여 도 2의 상승 램프 기간(Pr2)에서 플로팅을 적용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 리셋 기간(Pr)의 상승 램프 기간(Pr3)에서 X 전극을 0V로 유지시킨 상태에서 Y 전극에 Vs 전압에서 Vset 전압까지 일정 전압만큼 상승하면서 플로팅(floating)되는 상태가 반복되는 상승/플로팅 전압을 인가할 수 있다. 즉, Tr 기간동안 Y 전극에 인가되는 전압을 일정량만큼 빠르게 증가시킨 후, Tf 기간동안 Y 전극에 공급되는 전압을 차단하여 Y 전극을 플로팅시킨다. 그리고 이 기간(Tr, Tf)을 반복한다.
이 기간(Tr, Tf)을 반복하는 중에 Y 전극의 전압(Vy)과 X 전극의 전압(V x) 사이의 전압차가 방전 개시 전압(Vf) 이상이 되면, X 전극과 Y 전극 사이에서는 방전이 일어난다. X 전극과 Y 전극 사이에서 방전이 개시된 후 Y 전극이 플로팅 상태로 되면, 앞에서 설명한 바와 같이 방전 공간 내부의 전압이 급격히 감소하여 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸(quenching)이 발생한다. 그리고 X 전극과 Y 전극 사이의 방전에 의해 X 전극에 (+) 전하가 형성되고 Y 전극에 (-) 전하가 형성된다. 이때, 앞에서 설명한 것처럼 방전 공간 내부의 전압은 감소하므로 플로팅되어 있는 Y 전극의 전압(Vy)은 일정 전압만큼 감소한다.
그리고 나서, 다시 Y 전극에 상승 전압을 인가하여 방전을 형성시킨 후 플로팅 상태로 하면, 앞서와 마찬가지로 벽 전하가 형성되는 동시에 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸이 발생한다. 그리고 이와 같은 상승 전압 인가 및 플로팅 상태가 소정 횟수만큼 반복되면, X 전극 및 Y 전극에 원하는 양의 벽 전하가 형성된다. 앞에서 설명한 것처럼 벽 전하를 적절하게 제어하기 위해서는 상승 전압 인가 기간(Tr)이 짧은 것이 바람직하다.
또한, 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서도 방전이 하강 전압에 의해 방전이 일어나므로, 상승 전압 인가와 플로팅 동작의 반복에 의해 어드레스 전극(A)에도 원하는 양의 벽 전하가 형성된다.
이와 같이 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 의하면, 상승 램프 파형 또는 하강 램프 파형에서 전압을 인가한 후 플로팅을 시키는 동작을 반복함으로써, 벽 전하를 원하는 상태로 적절하게 제어할 수 있다. 그런데 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이에서는 이들 표면에 형성되어 있는 Mg0 보호막(3)에 의해 방전이 잘 일어나는 반면, 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서는 어드레스 전극(A) 표면에 형성된 형광체에 의해 방전이 잘 일어나지 않는다. 따라서 제1 및 제2 실시예와 같이 주사 전극(Y)만을 플로팅시켜서 어드레스 전극(A)에 형성되는 벽 전하는 적절하게 제어되지 않을 수 있다. 아래에서는 어드레스 전극(A)에 형성되는 벽 전하도 원하는 양으로 제어할 수 있는 실시예에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이며, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동 파형은 상승 램프 기간(Pr2)에서의 어드레스 전극(A)에 인가되는 파형을 제외하고는 제2 실시예와 동일하다.
도 7 및 도 8을 보면, 상승 램프 기간(Pr2)에서 어드레스 전극(A)에 일정 전압(예를 들어, 접지 전압(0V))이 인가된 후 플로팅되는 동작이 반복된다. 즉, 주사 전극(Y)에 상승 전압이 인가되는 기간(Tr) 근방인 Tfa 기간 동안 어드레스 전극(A)은 플로팅된다. 다음, 주사 전극(Y)이 플로팅된 후 Ta 기간 동안 어드레스 전극(A)에 접지 전압이 인가된다. 즉, 어드레스 전극(A)을 플로팅시킨 상태에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 전압을 인가한 후, 주사 전극(Y)을 플로팅시킨 상태에서 어드레스 전극(Y)에 전압을 인가한다.
이때, 방전은 전극 사이의 전압과 벽 전하에 의한 벽 전압에 의해 일어나므로, 제3 실시예와 같이 하면 주사 전극(Y)에 전압이 인가되는 동안 어드레스 전극(A)은 플로팅되어 있으므로 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서는 방전이 일어나지 않고 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이에서만 방전이 일어난다. 다음, 주사 전극(Y)이 플로팅되고 어드레스 전극(A)에 전압이 인가되면, 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이에서 방전이 일어난 후 생성된 전자나 양이온 등을 프라이밍(priming)으로 하여 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서 방전이 일어난다.
이와 같이 하면, 형광체(10)로 덮여 있어서 방전이 일어나기 힘든 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서 방전이 용이하게 일어날 수 있다. 즉, 어드레스 전극(A)에도 원하는 양의 벽 전하를 충분히 형성할 수 있다.
그리고 본 발명의 제3 실시예에서는 상승 램프 기간(Pr2)에서 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A)을 번갈아 플로팅시켰지만, 하강 램프 기간(Pr3)에서도 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A)을 번갈아 플로팅시킬 수 있다. 즉, 일정 기간(Taf) 동안 주사 전극(Y)에 하강 전압을 인가하고 어드레스 전극(A)을 플로팅시킨 후, Ta 기간 동안 주사 전극(Y)을 플로팅시키고 어드레스 전극(A)에 접지 전압을 인가하는 동작을 반복한다. 이와 같이 하면, 어드레스 전극(A)에서도 방전이 용이하게 일어나서 어드레스 전극(A)에도 적절하여 양의 벽 전하만 남게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 리셋 기간에서 주사 전극과 어드레스 전극을 번갈아 플로팅시키는 방법을 설명하였지만, 본 발명은 리셋 기간에만 한정되지 않고 다른 기간에서도 적용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에 의하면, 벽 전하를 미세하게 제어할 수 있으며, 어드레스 전극에서도 방전을 용이하게 일으킬 수 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.
도 5a는 유지 전극과 주사 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 모델링한 도면이다.
도 5b는 도 5a의 등가 회로도이다.
도 5c는 도 5a의 방전 셀에서 방전이 일어나지 않은 경우를 나타내는 도면이다.
도 5d는 도 5a의 방전 셀에서 방전이 일어난 경우에 전압이 인가된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5e는 도 5a의 방전 셀에서 방전 일어난 경우에 플로팅된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동 파형에 의한 전극의 전압을 나타내는 도면이다.

Claims (14)

  1. 주사 전극, 유지 전극 및 어드레스 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    리셋 기간 동안,
    상기 어드레스 전극을 플로팅시키고 상기 유지 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 주사 전극을 제2 전압만큼 변경시키는 제1 단계, 그리고
    상기 주사 전극을 플로팅하고 상기 어드레스 전극에 제3 전압을 인가하는 제2 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압만큼 변경되어 상기 주사 전극은 전압이 상승하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압만큼 변경되어 상기 주사 전극은 전압이 하강하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단계와 상기 제2 단계는 소정 회수 이상 반복되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 단계와 제2 단계가 반복되는 동안 상기 제2 단계의 기간이 동일한 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 단계와 제2 단계가 반복되는 동안 상기 제2 단계의 기간이 적어도 한번은 변경되는 디스플레이 패널의 구동 방법.
  7. 주사 전극, 유지 전극 및 어드레스 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    상기 어드레스 전극을 플로팅시킨 상태에서 상기 주사 전극과 유지 전극 사이에서 방전을 일으키는 제1 단계, 그리고
    상기 주사 전극을 플로팅시키고 상기 어드레스 전극에 전압을 인가하여 상기 어드레스 전극과 주사 전극 사이에서 방전을 일으키는 제2 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 단계와 제2 단계는 리셋 기간에서 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 단계와 제2 단계는 소정 회수 이상 반복되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 주사 전극에 소정 전압만큼 상승하는 전압을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 주사 전극에 소정 전압만큼 하강하는 전압을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  12. 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널, 그리고
    상기 제1 내지 제3 전극에 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 구동 회로는,
    제1 기간 동안 상기 제3 전극을 플로팅시킨 상태에서 상기 제1 및 제2 전극에 각각 제1 및 제2 전압을 인가하고, 제2 기간 동안 상기 제3 전극에 제3 전압을 인가하고 상기 제1 전극을 플로팅시키며,
    상기 제1 기간과 제2 기간을 적어도 1회 수행하는 플라즈마 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기간은 리셋 기간에 포함되는 플라즈마 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극은 각각 주사 전극, 유지 전극 및 어드레스 전극인 플라즈마 표시 장치.
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