KR100599658B1 - 플라즈마 표시 장치와 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치와 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

플라즈마 표시 장치에서, 유지 전극을 접지 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에 구동 파형을 인가하여 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행한다. 그러면 유지 전극을 구동하는 구동 보드를 제거할 수 있다. 유지 전극이 접지 전압으로 바이어스되면 리셋 기간에서 주사 전극에 낮은 전압이 인가되므로, 주사 전극의 벽 전하에 의한 전위가 어드레스 전극의 벽 전하에 의한 전위보다 높아질 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 유지 기간에 유지 방전 펄스를 인가할 때 후반부로 갈수록 유지 방전 전압과 펄스 폭을 감소시킴으로써 회로의 내압을 저감할 수 있다.
플라즈마 표시 장치, 통합 보드, 전압차, 주사 전극, 유지 전극

Description

플라즈마 표시 장치와 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 개략적인 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구동파형도에 대한 실험 데이터를 나타낸 표이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이 다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동회로도이다.
도 11은 도 10의 전원(Vs')의 상세 회로도이다.
도 12는 도 10의 전원(-Vs')의 상세 회로도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시 장치에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 표시 패널로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소(방전 셀)가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
일반적으로 플라즈마 표시 패널은 한 프레임이 복수의 서브필드로 분할되어 구동되며, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간, 유지 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 켜질 셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
이러한 동작을 하기 위해서 유지 기간에서는 주사 전극과 유지 전극에 교대 로 유지방전 펄스가 인가되고, 리셋 기간과 어드레스 기간에서는 주사 전극에 리셋 파형과 주사 파형이 인가된다. 따라서 주사 전극을 구동하기 위한 주사 구동 보드와 유지 전극을 구동하기 위한 유지 구동 보드가 별개로 존재하여야 한다. 이와 같이 구동 보드가 따로 존재하면 샤시 베이스에 구동 보드를 실장하는 문제점이 있으며, 두 개의 구동 보드로 인해서 단가가 증가한다.
따라서 두 구동 보드를 하나로 통합하여 주사 전극의 한쪽 끝에 형성하고, 유지 전극의 한쪽 끝을 길게 연장하여 통합 보드에 연결하는 방법이 제안되었다. 그런데 이와 같이 두 구동 보드를 통합하면 길게 연장된 유지 전극에서 형성되는 임피던스 성분이 크게 된다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주사 전극과 유지 전극을 구동할 수 있는 통합 보드를 가지는 플라즈마 표시 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명은 통합 보드에 적합한 구동 파형을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동방법은 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법으로서,
적어도 하나의 서브필드에서,
a) 상기 제2 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 방전셀을 어드레스 가능한 상태로 설정하기 위해 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하는 단계, b) 상기 제2 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제1 전극에 순차적으로 제2 전압을 인가하는 단계 및 c) 상기 제2 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제1 전극에 유지방전 펄스의 하이레벨과 로우레벨을 교대로 인가하는 단계를 포함하며,
상기 유지 방전 펄스의 하이레벨과 로우 레벨의 절대값이 점진적으로 감소거나,
상기 유지 방전 펄스의 폭이 점진적으로 감소한다.
또한, 상기 c) 단계에서,
상기 제1 전극에 상기 유지 방전 펄스가 인가되는 것에 동기되어 상기 제3 전극의 전압이 점진적으로 감소한다.
본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 패널, 그리고 유지 기간에서, 상기 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 전압을 교대로 인가하는 구동 회로를 포함하며,
상기 구동 회로는,
제1 전원과 상기 제2 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제1 스위치 및 제2 전원과 상기 제2 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하며,
상기 제1 전원은,
제1 전압을 공급하는 전원 소자, 상기 전원 소자에 일단이 연결된 제3 스위치 및 상기 제3 스위치의 타단과 접지단 사이에 병렬로 연결된 저항 및 커패시터를 포함하며,
상기 제3 스위치의 타단에 상기 제2 스위치의 일단이 연결된다.
유지 기간 이전에 상기 제3 스위치가 턴 온되어 상기 커패시터에 상기 제2 전압이 충전되며,
상기 유지 기간에, 상기 제3 스위치가 턴 오프되고 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 교대로 턴 온되는 동작이 반복되어 상기 제1 전원과 상기 제2 전원에서 교대로 전압이 상기 제2 전극에 인가된다.
또한, 상기 제3 스위치를 턴 오프하여 상기 커패시터에 충전된 전압을 상기 저항을 통하여 방전시키며,
상기 유지 기간에 상기 제2 스위치의 턴온/턴오프 동작이 반복될 때 상기 제2 스위치를 턴 온 하는 시간을 점진적으로 감소시킨다.
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.
그리고 본 발명에서 언급되는 벽 전하란 셀의 벽(예를 들어, 유전체층) 상에 서 각 전극에 가깝게 형성되는 전하를 말한다. 그리고 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명한다. 또한 벽 전압은 벽 전하에 의해서 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법 및 플라즈마 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 개략적인 개념도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(10), 샤시 베이스(20), 전면 케이스(30) 및 후면 케이스(40)를 포함한다. 샤시 베이스(20)는 플라즈마 표시 패널(10)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 표시 패널(10)과 결합된다. 전면 및 후면 케이스(30, 40)는 플라즈마 표시 패널(10)의 전면 및 샤시 베이스(20)의 후면에 각각 배치되어, 플라즈마 표시 패널(10) 및 샤시 베이스(20)와 결합되어 플라즈마 표시 장치를 형성한다.
도 2를 보면, 플라즈마 표시 패널(10)은 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 주사 전극(Y1∼Yn) 및 복수의 유지 전극(X1∼Xn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그 리고 플라즈마 표시 패널(10)은 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)이 배열된 절연 기판과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 절연 기판을 포함하다. 두 절연 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am)과 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 셀(도 1의 12)을 형성한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 샤시 베이스(20)에는 플라즈마 표시 패널(10)의 구동에 필요한 보드(100∼500)가 형성되어 있다. 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있으며, 단일 보드로 이루어질 수도 있으며 복수의 보드로 이루어질 수도 있다. 도 4에서는 듀얼 구동을 하는 플라즈마 표시 장치를 예를 들어 설명하고 있지만, 싱글 구동의 경우에 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부 중 어느한 곳에 배치된다. 이러한 어드레스 버퍼 보드(100)는 영상 처리 및 제어 보드(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 전압을 각 어드레스 전극(A1∼Am)에 인가한다.
주사 구동 보드(200)는 샤시 베이스(20)의 좌측에 배치되어 있으며, 주사 구동 보드(200)는 주사 버퍼 보드(300)를 거쳐 주사 전극(Y1∼Yn)에 전기적으로 연결되어 있으며, 유지 전극(X1∼Xn)은 일정 전압으로 바이어스 되어 있다. 주사 버퍼 보드(300)는 어드레스 기간에서 주사 전극(Y1∼Yn)을 순차적으로 선택하기 위한 전압을 주사 전극(Y1∼Yn)에 인가한다. 주사 구동 보드(200)는 영상 처리 및 제어 보 드(400)로부터 구동 신호를 수신하여 주사 전극(Y1∼Yn)에 구동 전압을 인가한다. 그리고 도 3에서는 주사 구동 보드(200)와 주사 버퍼 보드(300)가 샤시 베이스(20)의 좌측에 배치되는 것으로 도시하였지만, 샤시 베이스(20)의 우측에 배치될 수도 있다. 또한 주사 버퍼 보드(300)는 주사 구동 보드(200)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
영상 처리 및 제어 보드(400)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 전극(A1∼Am) 구동에 필요한 제어 신호와 주사 및 유지 전극(Y1∼Yn, X1∼Xn) 구동에 필요한 제어 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동 보드(100)와 주사 구동 보드(200)에 인가한다. 전원 보드(500)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 영상 처리 및 제어 보드(400)와 전원 보드(500)는 샤시 베이스(20)의 중앙에 배치될 수 있다.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 파형도이다. 아래에서는 편의상 하나의 셀을 형성하는 주사 전극(이하, "Y 전극"이라 함), 유지 전극(이하, "X 전극"이라 함) 및 어드레스 전극(이하, "A 전극"이라 함)에 인가되는 구동 파형에 대해서만 설명한다. 그리고 도 5의 구동 파형에서 Y 전극에 인가되는 전압은 주사 구동 보드(200)와 주사 버퍼 보드(300)에서 공급되고 A 전극에 인가되는 전압은 어드레스 버퍼 보드(100)에서 공급된다. 또한 X 전극은 기준 전압(도 4에서는 접지 전압)으로 바이어스 되어 있으므로, X 전극에 인가되는 전압에 대해서는 설명을 생략한다.
도 4를 보면, 하나의 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어지며, 리셋 기간은 상승기간 및 하강기간으로 이루어진다.
리셋 기간 중 상승기간에서는 A 전극을 기준 전압(도 5에서는 0V)으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 Vset 전압까지 점진적으로 증가시킨다. 도 5에서는 Y 전극의 전압이 램프 형태로 증가하는 것으로 도시하였다. Y 전극의 전압이 증가하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전(이하, "약 방전"이라 함)이 일어나면서, Y 전극에는 (-) 벽 전하가 형성되고 X 및 A 전극에는 (+) 벽 전하가 형성된다. 그리고 전극의 전압이 도 5와 같이 점진적으로 변하는 경우에는 셀에 미약한 방전이 일어나면서 외부에서 인가된 전압과 셀의 벽 전압의 합이 방전 개시 전압 상태를 유지하도록 벽 전하가 형성된다. 이러한 원리에 대해서는 웨버(Weber)의 미국등록특허 제5,745,086에 개시되어 있다. 리셋 기간에서는 모든 셀의 상태를 초기화하여야 하므로 Vset 전압은 모든 조건의 셀에서 방전이 일어날 수 있을 정도의 높은 전압이다. 또한, Vs 전압은 일반적으로 유지 기간에서 Y 전극에 인가되는 전압과 높은 전압이며, Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다 낮은 전압이다.
이어서, 리셋 기간 중 하강기간에서는 A 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 음의 Vnf 전압까지 점진적으로 감소시킨다. 그러면 Y 전극의 전압이 감소하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전이 일어나면서 Y 전극에 형성된 (-) 벽 전하와 X 전극 및 A 전 극에 형성된 (+) 벽 전하가 소거된다. 일반적으로 Vnf 전압의 크기는 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압 근처로 설정된다. 그러면 Y 전극과 X 전극 사이의 벽 전압이 거의 0V가 되어, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 방전 셀이 유지 기간에서 오방전하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 A 전극은 기준 전압으로 유지되어 있으므로 Vnf 전압의 레벨에 의해 Y 전극과 A 전극 사이의 벽 전압이 결정된다.
다음, 어드레스 기간에서는 유지 기간에 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 Y 전극과 A 전극에 각각 음의 VscL 전압을 가지는 주사 펄스 및 양의 Va 전압을 가지는 어드레스 펄스를 인가한다. 그리고 선택되지 않는 Y 전극은 VscL 전압보다 높은 VscH 전압으로 바이어스하고, 켜지지 않을 방전 셀의 A 전극에는 기준 전압을 인가한다. 이러한 동작을 수행하기 위해, 주사 버퍼 보드(300)는 Y 전극(Y1∼Yn) 중 VscL의 주사 펄스가 인가될 Y 전극을 선택하며, 예를 들어 싱글 구동에서 세로 방향으로 배열된 순서대로 Y 전극을 선택할 수 있다. 그리고 어드레스 버퍼 보드(100)는 하나의 Y 전극이 선택될 때 해당 Y 전극에 의해 형성된 방전 셀을 통과하는 A 전극(A1∼Am) 중 Va 전압의 어드레스 펄스가 인가될 방전 셀을 선택한다.
구체적으로, 먼저 첫 번째 행의 주사 전극(도 2의 Y1)에 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하는 동시에 첫 번째 행 중 켜질 방전 셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가한다. 그러면 첫 번째 행의 Y 전극과 Va 전압이 인가된 A 전극 사이에서 방전이 일어나서, Y 전극에 (+) 벽 전하, A 및 X 전극에 각각 (-) 벽 전하가 형성된다. 그 결과 Y 전극과 X 전극 사이에 Y 전극의 전위가 X 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwxy)이 형성된다. 이어서, 두 번째 행의 Y 전극(도 3의 Y2)에 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하면서 두 번째 행 중 표시하고자 하는 셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가한다. 그러면 앞에서 설명한 것처럼 Va 전압이 인가된 A 전극과 두 번째 행의 Y 전극에 의해 형성되는 셀에서 어드레스 방전이 일어나서 셀에 앞서 설명한 것처럼 벽 전하가 형성된다. 마찬가지로 나머지 행의 Y 전극에 대해서도 순차적으로 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하면서 켜질 셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가하여 벽 전하를 형성한다.
이러한 어드레스 기간에서 VscL 전압은 일반적으로 Vnf 전압과 같거나 낮은 레벨로 설정되고 Va 전압은 기준 전압보다 높은 레벨로 설정된다. 예를 들어, VscL 전압과 Vnf 전압이 같은 경우에 Va 전압이 인가될 때 셀에서 어드레스 방전이 일어나는 이유에 대해서 설명한다. 리셋 기간에서 Vnf 전압이 인가되었을 때, A 전극과 Y 전극 사이의 벽 전압과 A 전극과 Y 전극 사이의 외부 전압(Vnf)의 합은 A 전극과 Y 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfay)으로 결정된다. 그런데 어드레스 기간에서 A 전극에 0V가 인가되고 Y 전극에 VscL(=Vnf) 전압이 인가되는 경우에 A 전극과 Y 전극 사이에는 Vfay 전압이 형성되므로 방전이 일어날 수 있지만, 일반적으로 이 경우의 방전 지연 시간이 주사 펄스와 어드레스 펄스의 폭보다 길어서 방전이 일어나지 않는다. 그런데 A 전극에 Va 전압이 인가되고 Y 전극에 VscL(=Vnf) 전압이 인가되는 경우에 A 전극과 Y 전극 사이에는 Vfay 전압보다 높은 전압이 형성되어 방전 지연 시간이 주사 펄스의 폭보다 줄어들어서 방전이 일어날 수 있다. 이때, 어드레 스 방전이 더 잘 일어나도록 하기 위해서 VscL 전압을 Vnf 전압보다 낮은 전압으로 설정할 수 있다.
다음, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어난 방전 셀에서는 X 전극에 대한 Y 전극의 벽 전압(Vwxy)이 높은 전압으로 형성되었으므로, 유지 기간에서는 Y 전극에 먼저 Vs 전압을 가지는 펄스를 인가하여 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지방전을 일으킨다. 이때, Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfxy)보다는 낮고 (Vs+Vwxy) 전압이 Vfxy 전압보다 낮도록 설정된다. 유지방전의 결과 Y 전극에 (-) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (+) 벽 전하가 형성되어, Y 전극에 대한 X 전극의 벽 전압(Vfyx)이 높은 전압으로 형성된다.
이어서 Y 전극에 대한 X 전극의 벽 전압(Vfyx)이 높은 전압으로 형성되었으므로, Y 전극에 -Vs 전압을 가지는 펄스를 인가하여 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지방전을 일으킨다. 그 결과 Y 전극에 (+) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (-) 벽 전하가 형성되어 Y 전극에 Vs 전압이 인가될 때 유지방전이 일어날 수 있는 상태로 된다. 이후, 주사 전극(Y)에 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가하는 과정과 유지 전극(X)에 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가하는 과정을 해당 서브필드가 표시하는 가중치에 대응하는 회수만큼 반복한다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 X 전극을 기준 전압으로 바이어스 한 상태에서 Y 전극에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행할 수 있다. 따라서 X 전극을 구동하는 구동 보드를 제거할 수 있으며, 단지 X 전극을 기준 전압으로 바이어스 하기만 하면 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 X 전극을 기준 전압으로 바이어스 한 상태에서 Y 전극에 Vs 전압에서 -Vs 전압으로 스윙하는 유지방전 펄스를 인가하였다. 따라서 이러한 유지방전 펄스를 생성하는 구동회로의 소자들은 종래의 Vs 전압에서 0V로 스윙하는 유지방전 펄스를 인가하는 경우에 비하여 2배 이상의 내압을 견딜 수 있어야 하며, 이를 위하여 고가의 고내압 소자를 사용해야 한다.
그런데, 유지 기간에서의 유지 방전은 첫 번째 유지 방전에 의해서 결정되며, 첫 번째 유지 방전이 안정적으로 일어나면 이후의 유지 방전은 이전 유지 방전에 의하여 지속된다.
그러므로 본 발명의 제2 실시예에서는 첫 번째 유지방전 펄스의 폭을 다른 유지방전 펄스의 폭보다 넓게 인가하여 유지방전이 강하게 일어나게 한다.
그런데 이처럼 첫 번째 유지방전 펄스의 폭을 크게 할 경우, 두 번째 이후의 유지방전은 첫 번째 유지방전에 의해 형성된 프라이밍 입자의 도움을 받을 수 있다. 따라서 두 번째 이후의 유지방전 펄스의 전압이나 폭을 줄일 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이 첫 번째 유지 방전 펄스는 종래의 유지 방전 펄스와 동일한 전압인 Vs=180V에 펄스 폭을 15㎲ 정도로 넓게 설정한다. 그리고 두 번째 이후의 유지 방전 펄스는 폭을 2.5㎲ 정도로 유지한 상태에서 전압을 Vs1, Vs2, ..., Vsn-1, Vsn으로 점진적으로 낮춘다.
또한, 본 발명의 제3 실시예로서 도 6에 도시한 바와 같이 유지 기간에 인가되는 첫 번째 유지 방전 펄스는 본 발명의 제2 실시예와 동일하게 Vs= 180V, T0=15㎲로 하며, 두 번째 이후의 유지 방전 펄스는 전압을 180V 정도로 유지한 상태에서 펄스의 폭을 T1, T2, ..., Tn-1, Tn으로 점점 감소시킨다.
또한, 본 발명의 제4 실시예로서 유지 기간에 인가되는 첫 번째 유지 방전 펄스는 본 발명의 제2 및 제3 실시예와 동일하게 하고, 도 7과 같이 두 번째 이후의 유지 방전 펄스의 전압과 폭을 동시에 점진적으로 감소시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구동 파형에서 안정적인 방전을 일으키기 위한 유지방전 전압과 펄스 폭을 실험을 통하여 도출한 것이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 종래에는 유지 기간에 180V에 2.5㎲ 폭을 갖는 유지방전 펄스를 계속 인가하였으나 본 발명의 실시예에서는 첫 번째 유지방전 펄스의 폭을 15㎲로 넓히고 이후에 유지방전 펄스의 전압과 폭을 점진적으로 감소시킨다. 이때 마지막 유지방전 펄스의 전압을 155V까지 낮추고 폭을 1.2㎲로 감소시키더라도 안정적인 유지 방전을 일으킬 수 있다.
또한, 유지 기간에 유지 방전 펄스의 전압이 점점 줄어들기 때문에 구동 회로의 소자들의 내압으로 인한 스트레스도 저감할 수 있다. 게다가 유지 방전 펄스의 폭을 점점 감소시키기 때문에 유지 기간에 더 많은 유지 방전 펄스를 인가하여 휘도를 높일 수 있다. 또는 단축된 유지 기간을 리셋 기간에 할당하여 더욱 안정적인 리셋 방전이 일어나도록 함으로써 리셋 기간에서의 오방전 문제를 개선할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에서는 유지 기간에서 Y 전극에만 유지방전을 위한 전압을 교번하여 인가하며, X 전극의 전압은 계속 접지 전압으로 유지한다.
이 경우, 모든 방전셀의 조건이 동일하다면 어드레스 기간에 선택되지 않은 셀에는 벽전하가 거의 쌓이지 않기 때문에 유지 기간에 Y 전극에 유지 방전 전압이 인가되더라도 선택되지 않은 방전셀의 주사 전극과 어드레스 전극 사이에 방전이 일어나지 않는다.
그러나, 방전셀간의 불균일한 벽전하 상태로 인하여 유지 기간에 Y 전극에 유지 방전 전압을 인가하면 어드레스 구간에 선택되지 않은 셀의 Y 전극과 어드레스 전극 사이에서 오방전이 일어날 수 있다.
따라서, 이러한 어드레스 전극과 Y 전극간의 오방전을 방지하기 위하여 유지기간에 어드레스 전극을 플로팅시키거나 Y 전극에 유지 방전 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에는 소정 전압을 인가하여 어드레스 전극과 Y 전극 사이의 전압차를 줄일 수 있다.
도 9는 이러한 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 10은 본 발명의 제2 내지 제5 실시예에 따른 구동 파형을 생성하기 위한 Y 전극 구동 회로를 나타낸 것이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 Y 전극 구동 회로는 유지부(321) 및 전력 회수부(322)를 포함한다.
유지부(321)는 유지 전압을 공급하는 전원단(Vs'와 -Vs') 사이에 연결된 스위치(Ys, Yg)를 포함한다.
전력 회수부(322)는 전력 회수용 커패시터(Cyr), 인덕터(Ly), 충전 경로를 형성하는 스위치(Yr)와 다이오드(YDr), 방전 경로를 형성하는 스위치(Yf)와 다이오드(YDf) 및 클램핑 다이오드(YDCH, YDCL)를 포함한다.
클램핑 다이오드(YDCH)는 오버슈트 등에 의해 스위치(Yf)의 드레인 전압이 전압(Vs) 이상으로 올라가지 않도록 하며, 인덕터(Ly)와 전원(Vs) 사이에 연결된다. 또한, 클램핑 다이오드(YDCL)는 언더슈트 등에 의해 스위치(Yr)의 전압이 -Vs 이하로 내려가지 않도록 하며, 인덕터(Ly)와 접지단(GND) 사이에 연결된다.
또한, 도 10에서 스위치(Yr, Yf, Ys, Yg, Xs, Xg, Xr, Xf)는 n 채널형 MOSFET로 표시하였으며, 각각의 스위치는 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
도 11과 도 12는 각각 본 발명의 실시예에 따른 구동 파형을 인가하기 위해 Vs' 전압과 -Vs' 전압을 공급하는 전원부의 상세 회로도이다.
도 11에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전원부(Vs')는 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)에 일단이 연결된 스위치(SW)와, 스위치의 타단과 접지단 사이에 병렬로 연결되는 저항(R) 및 커패시터(C)를 포함한다.
마찬가지로, 도 12에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전원부(-Vs')는 도 11과 동일한 구성을 가지며 다만 전원(Vs)의 (+) 단자와 (-) 단자를 반대로 연결하면 음의 전압을 공급할 수 있다.
이러한 구성을 가지는 전원부를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 유지 방전 펄스를 인가하기 위해서, 먼저 스위치(SW)를 턴 온하여 커패시터(C)에 Vs 전압을 충전한다. 이후, 유지 기간이 시작되면 스위치(SW)를 턴 오프하고 스위치(Ys)를 턴 온한다. 그러면 커패시터(C)에 충전된 전압이 스위치(Ys)를 통하여 Y 전극에 인가 된다.
다음, 스위치(Ys)를 턴 오프하고 스위치(Yg)를 턴 온한다. 그러면 Y 전극에 전원부(-Vs')의 커패시터(C)에 충전된 전압 크기의 유지 전압 펄스가 인가된다. 그런데, 스위치(Ys)가 턴 온되어 Y 전극에 인가되는 동안 커패시터(C)에 충전된 전압은 저항(R)을 통하여 서서히 방전된다. 따라서 스위치(Yg)가 턴 온되어 Y 전극에 두 번째 유지 방전 펄스가 인가될 때 유지 방전 펄스의 전압의 절대값은 Vs 전압보다 낮은 전압이 된다.
이와 같은 방법으로 스위치(Ys)와 스위치(Yg)를 교대로 턴 온하여 Y 전극에 유지 방전 펄스를 인가한다. 그러면 시간이 지남에 따라 커패시터(C)에 충전된 전압이 저항(R)을 통하여 점점 방전되기 때문에 Y 전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 전압도 점진적으로 감소한다.
또한, 유지 방전 펄스의 폭은 스위치(Ys)와 스위치(Yg)의 턴 온 시간을 조절함으로써 간단하게 조절할 수 있다. 즉, 유지 기간 후반부로 갈수록 스위치(Ys)와 스위치(Yg)의 턴 온 시간을 점점 감소시킨다.
이상에서 설명한 것처럼, 본 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따르면 X 전극을 일정 전압으로 바이어스 한 상태에서 Y 전극에만 구동 파형을 인가하여 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행할 수 있으므로, X 전극을 구동하는 보드를 제거할 수 있다. 또한, 유지방전을 위한 펄스가 주사 구동 보드에서만 공급되므로 유지방전 펄스가 인가되는 경로에서의 임피던스가 일정해질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 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.
예컨대, 본 발명의 실시예에서는 유지 방전 펄스의 전압과 폭을 동시에 감소 시켰으나 전압만 또는 펄스 폭만을 감소시킬 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 X 전극을 일정 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 Y 전극에 구동파형을 인가하는 경우에 대해서 설명하였으나 이와 반대로 Y 전극을 일정 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 X 전극에 구동파형을 인가할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 전 구동 기간에 걸쳐서 X 전극을 일정 전압으로 바이어스 시킨 경우에 대해서 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유지 전극은 일정한 전압으로 바이어스 한 상태에서 주사 전극에만 구동 파형이 인가되므로 유지 전극을 구동하는 보드를 제거하고 하나의 보드만으로 구동하는 통합 보드를 구현할 수 있으며, 이에 따라 단가가 저감된다.
그리고 본 발명에 의하면 유지방전을 위한 펄스가 주사 구동 보드에서만 공급되므로 임피던스가 항상 일정하다.
또한, 본 발명에 의하면 유지 기간에 유지 방전 펄스를 인가할 때 후반부로 갈수록 유지 방전 전압과 펄스 폭을 감소시킴으로써 회로의 내압을 저감할 수 있 다.
또한, 유지 기간에 더 많은 유지 방전 펄스를 인가하여 휘도를 높이거나, 단축된 유지 기간을 리셋 기간에 할당하여 더욱 안정적인 리셋 방전이 일어나도록 함으로써 리셋 기간에서의 오방전 문제를 개선할 수 있다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 서브필드에서,
    a) 상기 제2 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 방전셀을 어드레스 가능한 상태로 설정하기 위해 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하는 단계;
    b) 상기 제2 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제1 전극에 순차적으로 제2 전압을 인가하는 단계; 및
    c) 상기 제2 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제1 전극에 유지방전 펄스의 하이레벨과 로우레벨을 교대로 인가하는 단계
    를 포함하며,
    상기 c) 단계는 상기 유지 방전 펄스의 폭 또는/및 상기 유지 방전 펄스의 하이레벨과 로우레벨의 절대값을 점진적으로 감소시키되,
    상기 제1 전극에 상기 유지 방전 펄스가 인가되는 것에 동기되어 상기 제3 전극의 전압을 점진적으로 감소시키는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3 전극에 점진적으로 감소하는 전압 펄스를 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제3 전극을 플로팅시키는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  9. 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 패널, 그리고
    유지 기간에서, 상기 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 구동 회로는,
    제1 전원과 상기 제2 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제1 스위치; 및
    제2 전원과 상기 제2 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하며,
    상기 제1 전원은,
    상기 제2 전압을 공급하는 제1 전원 소자, 상기 제1 전원 소자에 일단이 연결되고 상기 제1 스위치의 일단에 타단이 연결된 제3 스위치와, 상기 제3 스위치의 타단과 접지단 사이에 병렬로 연결된 저항 및 커패시터를 포함하며,
    상기 제2 전원은,
    상기 제3 전압을 공급하는 제2 전원 소자, 상기 제2 전원 소자에 일단이 연결되고 상기 제2 스위치의 일단에 타단이 연결된 제4 스위치와, 상기 제4 스위치의 타단과 접지단 사이에 병렬로 연결된 저항과 커패시터를 포함하는
    플라즈마 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    유지 기간 이전에 상기 제3 및 제4 스위치가 턴 온되어 상기 각각의 커패시터에 상기 제2 전압 또는 상기 제3 전압이 충전되는
    플라즈마 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 유지 기간에,
    상기 제3 및 제4 스위치가 턴 오프되고 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 교대로 턴 온되는 동작이 반복되어 상기 제1 전원과 상기 제2 전원에서 교대로 전압이 상기 제2 전극에 인가되는 플라즈마 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
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