KR100578809B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법으로서, 피워 온시에 종래의 리셋파형에 스캔하이전압을 합한 제1 리셋 파형을 반복하여 인가하여 벽전하를 충분히 소거할 수 있게 된다. 이렇게 함으로써 파워 온했을 때 초기의 저방전 현상을 제거할 수 있다.
PDP, 파워, 시퀀스

Description

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 개략적인 일부 사시도이다.
도 2는 일반적인 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 4는 저방전이 발생하는 경우의 파워 오프시 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 6은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치(plasma display device)에 관한 것으로서, 특히, 파워 온 했을 때의 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 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 도1 및 도2를 참조하여 일반적 인 플라즈마 표시 패널의 구조에 대하여 설명한다.
도1은 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이며, 도 2는 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 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. 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.
여기서, 벽 전하란 각 전극에 가깝게 방전 셀의 벽(예를 들어, 유전체층)에 형성되어 전극에 축적되는 전하를 말한다. 이러한 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 벽 전하가 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명된다. 또한, 벽 전압은 벽 전하에 의해서 방전 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
격벽은 방전공간을 형성하는 기능과 함께 방전 시 발생한 광을 차단하여 인 근 화소의 오동작(cross talk)을 방지하는 역할을 한다. 이러한 단위구조를 하나의 기판 위에 매트릭스(matrix) 형상으로 복수개 형성하고, 각 단위구조에 형광물질을 도포하여 하나의 화소를 구성하고 이 화소들이 모여서 하나의 플라즈마 표시 패널이 된다. 현재 상용화되고 있는 플라즈마 표시 패널은 각 화소 안에서 방전을 일으키고 방전에 의해 발생한 자외선이 화소 내벽에 도포되어 있는 형광물질을 여기시켜 원하는 색을 구현하게 된다.
그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 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.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 1 프레임이 복수의 서브필드로 나누어져 구동되며, 서브필드의 조합에 의해 계조가 표현된다. 각 서브필드는, 도 3에 나타낸 바와 같이 리셋 기간(reset period), 어드레스 기간(address period), 서스테인 기간(sustain period)으로 이루어진다. 리셋 기간은 이전의 유지방전으로 형성된 벽 전하를 소거하고 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽 전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다. 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 서스테인 기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지방전을 수행하는 기간이다.
다음, 도 3을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 종래의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 리셋 기간은 소거 기간, 램프 상승 기간 및 램프 하강 기간으로 이루어진다.
소거 기간에서는 유지 전극(X)에 0V에서 Ve 전압을 향하여 완만하게 상승하는 소거 램프 파형이 인가된다. 그러면 유지 전극(X)과 주사 전극(Y)에 형성된 벽 전하는 점점 소거된다.
다음, 램프 상승 기간에서는 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)을 0V로 유지하고, 주사 전극(Y)에는 Vs 전압에서 Vset 전압을 합한 전압을 향하여 완만하게 상승하는 램프 파형이 인가된다. 이 램프 파형이 상승하는 동안 모든 방전 셀에서는 주사 전극(Y)으로부터 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)으로 각각 1회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, 주사 전극(Y)에 (-) 벽 전하가 축적되고, 동시에 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)에는 (+) 벽 전하가 축적된다.
이어서, 램프 하강 기간에서는 유지 전극(X)을 Ve 전압으로 유지한 상태에서, 주사 전극(Y)에 Vs 전압에서 0V를 향해 완만하게 하강하는 램프 파형을 인가한다. 이 램프 파형이 하강하는 동안 다시 모든 방전 셀에서는 2회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, 주사 전극(Y)의 (-) 벽 전하가 감소하고 유지 전극(X) 의 (+) 벽 전하가 감소한다.
그런데, 현재 파워 오프(POWER OFF)할 때의 구동신호에 대해 정의되어 있지 않으므로, 파워를 오프하면, 도3에 도시한 바와 같은 여러 가지 상태에서 파형이 끝나는 상황이 발생한다.
그 중에서도 도4에 도시된 바와 같이, X전극이 GND를 유지하고 Y전극과의 전압차가 큰 상태(Y전극 구동신호가 Vset 구간 or Vs이고, X 전극 구동신호는 GND)에서 피워 오프되면, Y전극에 (-)전하가 과도하게 쌓여 파워 온했을 때 초기 리셋동작이 정상적으로 수행되지 않게 되며, 이로 인해 초기 저방전 현상이 발생할 수 있다.
한편, 플라즈마 표시 장치에 전원을 공급하는 전원장치에서 전원수를 줄이는 것은 부품의 크기나 원가 측면에서 중요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파워 온시에 주사 전극에 쌓인 전하를 지워줄 수 있는 전압으로 리셋을 수회 반복하는 동작을 추가하여 파워 온시의 저방전을 제거하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널은,
외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 장치로서,
각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 제1 기판,
상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 가진 제2 기판,
리셋 기간에 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하는 구동 회로를 포함하며,
상기 구동회로는,
상기 서스테인 전압과 스캔하이전압을 합한 제1 전압에서 제2 전압까지 완만하게 상승하는 제1 구간과,
상기 제2 전압에서 하강하는 제2 구간을 포함하는 초기 리셋 파형을 파워 온시에 상기 제1 전극에 공급하는 것을 특징으로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은,
제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하고, 리셋 기간에 상기 제1 전극에 서스테인 전압부터 리셋전압까지 상승시키고 나서 하강하는 리셋파형을 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
파워 온시에 적어도 하나의 초기 리셋파형을 상기 제1 전극에 공급하며, 상기 초기 리셋 파형은,
상기 서스테인 전압과 상기 스캔하이전압을 합한 제1 전압에서 제2 전압까지 완만하게 상승하는 제1 구간과,
상기 제2 전압에서 하강하는 제2 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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.
도5는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도5를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400) 및 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 구간, 어드레싱 구간, 서스테인 구간으로 이루어진다. 특히, 제어부(200)는 파워온시에 리셋 구간을 일정회수 예를 들면 6회 정도 반복하여 진행하며, 주사전극에 인가되는 제1 리셋파형의 제1 리셋 전압을 기존 리셋 전압보다 스캔하이전압(Vsch)만큼 높여서 인가하도록 제어한다,
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가한다. Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 사용자가 전원을 온하면, 제어부(200)는 X전극 구동신호 및 Y전극 구 동신호를 생성하여 출력한다.
이때, Y전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 수신되는 Y전극 구동신호에 응답하여 리셋구간에서 도6에 도시한 파형을 생성한다.
즉, Y전극 구동부(400)는 리셋 구간에서 Y 전극에 서스테인 전압(Vs)과 스캔하이전압(Vsch)을 합한 전압부터 스캔하이전압(Vsch) 및 리셋전압(Vset)을 합한 제1 리셋전압까지 상승하는 램프파형을 인가한다.
그리고 나서, Y전극 구동부(400)는 제1 리셋전압에서 서스테인 전압(Vs)까지 급격히 하강하고나서 다시 완만하게 하강하는 파형을 인가한다. 여기서, 높은 리셋전압을 인가하기 위해 스캔하이전압(Vsch)을 합한 것은 별도의 전원 추가없이 구현이 가능하기 때문이다. 필요에 따라서는 적절한 다른 레벨의 전압을 합할 수도 있다. 예를 들면 서스테인 전압이나 기타 전압을 기존의 리셋파형에 합하여 사용할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 초기 리셋 동작을 정상적으로 수행할 수 있도록 파워 온시에 Y전극에 과도하게 쌓인 (-)전하를 지워주는 동작을 추가한다. 즉, 파워 오프시 동작으로 Y 전극에 과도하게 쌓인 (-)전하를 지워주기 위해 리셋 동작을 반복하여 수행하며, 기존의 리셋 파형으로는 Y 전극의 (-)전하를 충분히 지워주는 역할을 하지 못하여 Vsch 전압 위에 Vset 전압을 인가하는 제1 리셋 파형을 6회 정도 반복한다.
이러한 반복적인 리셋 동작으로 파워 오프시 발생한 Y 전극의 (-) 전하를 강제적으로 지워주고 초기 파워 온시 정상적인 방전을 할 수 있도록 하였다.
이후에는 정상적인 리셋구간, 어드레스 구간, 서스테인 구간에 수행되며, 이는 도3의 파형 또는 이와 유사한 파형으로 구현될 수 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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 파워 온시에 스캔하이전압을 합한 리셋 파형을 반복하여 일정회수동안 인가하여 별도의 전원 추가없이 없이 저방전을 해결할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 장치로서,
    각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 제1 기판,
    상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 가진 제2 기판,
    리셋 기간에 상기 제1 전극에 서스테인 전압부터 리셋전압까지 상승시키고 나서 하강하는 리셋파형을 인가하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 구동회로는,
    상기 서스테인 전압과 스캔하이전압을 합한 제1 전압에서 제2 전압까지 완만하게 상승하는 제1 구간과,
    상기 제2 전압에서 하강하는 제2 구간을 포함하는 초기 리셋 파형을 파워 온시에 상기 제1 전극에 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 스캔하이전압과 상기 리셋전압을 합한 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동회로는 초기 리셋 파형을 파워 온시에 5 ~ 7 회 반복하여 상기 제1 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 제2 구간은 상기 제2 전압에서 상기 서스테인 전압까지 급격히 하강하고 나서, 그라운드 레벨로 완만하게 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하고, 리셋 기간에 상기 제1 전극에 서스테인 전압부터 리셋전압까지 상승시키고 나서 하강하는 리셋파형을 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
    파워 온시에 적어도 하나의 초기 리셋파형을 상기 제1 전극에 공급하며, 상기 초기 리셋 파형은,
    상기 서스테인 전압과 상기 스캔하이전압을 합한 제1 전압에서 제2 전압까지 완만하게 상승하는 제1 구간과,
    상기 제2 전압에서 하강하는 제2 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치의 구동방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 스캔하이전압과 상기 리셋전압을 합한 전압인 것을 특 징으로 하는 플라즈마 표시 장치의 구동방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동회로는 초기 리셋 파형을 파워 온시에 5 ~ 7 회 반복하여 상기 제1전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치의 구동방법.
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