KR100673469B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 초기화기간, 어드레스기간 및 서스테인기간을 포함하여 구동되는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 상부기판과 하부기판을 포함하는 패널과, 상기 상부기판 상에 형성된 제1 및 제2전극과, 상기 서스테인 구간에서 상기 제1전극에 서스테인 펄스를 인가한 후 상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 하나의 전극을 300ns이상 플로팅(floating)시킴으로서, 서스테인 방전 시 발생하는 벽 전압이 쌓이는 것을 방지하고, 공간전압을 형성하여 이를 이용하여 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 방전경로를 증가시킴으로서, 휘도를 향상시킴과 동시에 상기 장치의 방전효율을 상승시키는 효과가 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 서스테인 방전, 방전경로, 플로팅

Description

플라즈마 디스플레이 장치 {Plasma display apparasute}
도 1은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형을 도시한 파형도,
도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 장치의 파형을 나타낸 파형도,
도 3a 내지 3c, 도 4a 내지 4b, 도 5a 내지 5h, 도 6a 내지 6d, 도 7a 내지 7b, 도 8a 내지 8d, 도 9a 내지 9d, 도 10a 내지 10b는 본 발명의 각각의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형을 도시한 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
R: 리셋 구간 A: 어드레스 구간
S: 서스테인 구간 F': 플로팅 타임
IR: 방전 파형
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 종래 단순히 서스테인 방전 시 발생하는 벽 전압을 이용하던 것을 서스테인 전압이 인가되는 구간에 플로팅(floating)을 시켜 줌으로서 벽 전압이 쌓이는 것을 막고 공간전압을 이용하여 방전효율을 상승시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형을 나타낸 파형도이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 화상의 계조를 구현하기 위하여, 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 시분할 구동하게 된다.
여기서, 각 서브필드는 전 화면을 초기화시키기 위한 초기화기간과, 주사라인을 선택하고 선택된 주사라인에서 셀을 선택하기 위한 어드레스기간과, 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인기간으로 나뉘어진다.
또한, 초기화기간은 상승램프 파형이 공급되는 셋다운(set-up)기간과 하강램프 파형이 공급되는 셋다운(set-down)기간으로 다수 나뉘어진다.
예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 도 2와 같이 1/60 초에 해당하는 프레임 기간은 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지게 된다.
그리고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 전술한 바와 같이, 초기화기간, 어드레스기간과 서스테인기간으로 나누어지게 된다.
또한, 각 서브필드의 초기화기간과 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2ⁿ(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가하 게 된다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 서스테인 파형에서는 서스테인 최고전위 및 최저전위를 형성케 해주는 스위치의 온/오프의 스위칭 동작으로 인하여 대략 100 내지 200ns 구간만큼의 플로팅(floating ;이하 F'라 함)현상이 발생한다.
상기 플로팅(F')은 서스테인 구간에서 전극으로의 데이터 펄스를 인가하는 경우 상기 전극으로의 전류유입을 막기 위하여 상기 스위치를 오픈하는 스위칭 타임을 주는 것을 의미하고, 일반적으로 스위칭 소자를 오픈 할 경우 잠시동안의 파형의 연장(Delay)이 발생되는 식으로 발생되게 된다.
그러나, 종래의 서스테인 파형은 상기 짧은 플로팅(F')으로 인하여 단순히 서스테인 방전 시 발생하는 벽 전압만을 이용하여 연속적인 서스테인 방전을 일으켜 주게 되는데, 이는 공간전압을 충분하게 이용할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형에 있어서, 서스테인 펄스의 일정구간만큼의 플로팅 구간을 형성하여 상기 서스테인 방전 시 발생하는 벽 전압이 쌓이는 것을 방지하고, 공간전압을 형성하여 이를 이용함으로서 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 방전경로를 증가시키고, 휘도를 향상시킴과 동시에 상기 장치의 방전효율을 상승시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 초기화기간, 어드레스기간 및 서스테인기간을 포함하여 구동되는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 상부기판과 하부기판을 포함하는 패널과, 상기 상부기판 상에 형성된 제1 및 제2전극과, 상기 서스테인 구간에서 상기 제1전극에 서스테인 펄스를 인가한 후 상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 하나의 전극을 300ns이상 플로팅(floating)시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플로팅(floating)은 상기 서스테인 펄스가 로우(low) 레벨의 전압을 가질 때 종료되거나, 상기 서스테인 펄스가 하이(high) 레벨의 전압을 가질 때 종료된다.
또한, 상기 플로팅(floating) 구간이 서스테인 펄스의 로우레벨 유지구간의 1/2이하가 되도록 하거나, 상기 서스테인 펄스의 하이 레벨 유지구간의 1/2이하가 되도록 할 수 있다.
한편, 상기 플로팅되는 시점은 상기 서스테인 펄스가 인가된 후 하이 레벨 유지구간의 1/2되는 시점 이후가 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 장치의 파형을 나타낸 파형도이고, 도 3a 내지 3c, 도 4a 내지 4b, 도 5a 내지 5h, 도 6a 내지 6d, 도 7a 내지 7b, 도 8a 내지 8d, 도 9a 내지 9d, 도 10a 내지 10b는 본 발명의 각각의 실시 예에 따른 플 라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형을 도시한 파형도이다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(X), 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)을 포함하여 구성되는 모듈을 구비한다. 상기 스캔 전극은 각 서스테인 전극에 대응해서 형성되며, 상기 서스테인 전극은 그 일단이 서로 연결되어 같은 전압이 인가된다.
한편, 상기 모듈은 상기 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)이 교대로 수평하게 형성된 전면패널과 상기 어드레스 전극(X)이 형성된 배면패널이 접합되어 이루어지는데, 스캔전극 및 서스테인 전극과 상기 어드레스 전극은 수직으로 교차하도록 방전공간을 사이에 두고 대향하여 배치되며, 상기 스캔전극 및 서스테인 전극과 상기 어드레스 전극의 교차 부에 있는 방전공간이 기본적인 하나의 방전 셀 을 형성한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형은 계조(Gray Scale)를 표현하기 위하여 하나의 프레임을 방전 횟수가 다른 하나 이상의 서브필드로 나누어 구동하는데, 상기 서브필드는 크게 리셋 기간(R), 어드레스 기간(A), 서스테인 기간(S)으로 이루어진다.
여기서, 상기 어드레스 구간(A)에는 각 방전 셀로 영상 기입이 이루어지는데, 상기 어드레스 전극(X)으로 플러스(+) 극성을 갖는 어드레스 전압(Va)이 인가되고, 상기 스캔 전극(Y)으로는 상기 어드레스 전극으로 인가되는 전압과 반대 극성을 가지는 펄스(Vy)가 인가되어 어드레스 방전을 일으켜 방전이 이루어질 셀이 선택된다.
그리고, 상기 서스테인 구간(S)에는 상기 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)으로 반대 극성을 가지는 펄스(Vsus) 신호를 교번적으로 인가하여 서스테인 방전을 일으켜 화면을 디스플레이 한다.
또한, 상기 서스테인 구간(S)에서 발생하는 서스테인 방전 시 상기 스캔전극(Y) 또는 서스테인전극(Z)에 발생하는 벽전압(Vsus)을 이용하여 연속적인 서스테인 방전을 일으켜 주게 된다.
여기서, 본 발명에서는 상기 서스테인 구간(S)에서 상기 스캔전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)에 발생하는 벽 전압(Vsus)외에 상기 방전 셀 내에 공간전압을 이용하여 상기 방전효율을 증가시키기 위하여, 상기 서스테인 펄스의 하이(high)나 로우(low), 또는 그라운드(GND)레벨 등의 일정구간 방전 후에 상기 펄스인가 스위칭 소자를 오픈(open) 시키게 된다.
따라서, 상기 스위치가 오픈(open)될 경우 상기 서스테인 펄스의 상기 상기 스캔전극(Y) 또는 서스테인전극(Z)으로의 전류유입을 막게 되어 상기 전극에 더 이상의 벽 전하가 생성되지 않게 되고, 방전으로 인해 생성된 공간전압을 이용하여 연속적인 서스테인 방전을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 서스테인 펄스에서의 플로팅(floating)구간은 시점과 종점이 형성되는데, 상기 플로팅 시작시점은 상기 스캔전극(Y) 또는 서스테인전극(Z)으로의 서스테인 펄스가 인가되어 방전이 끝난 시점으로, 대략 서스테인 펄스의 하이(high)나 로우(low)레벨의 1/2구간부터이다.
그리고, 상기 플로팅(floating) 구간의 종료시점은 플로팅된 상기 스캔전극(Y) 또는 서스테인전극(Z)의 서스테인 펄스가 하이(high)나 로우(low)레벨의 전압을 가질 때 인 것이 바람직하나, 각각 실시 예에 따라 그라운드(GND)레벨의 전압을 가질 때도 종료될 수 있다.
여기서, 상기 플로팅(floating) 구간은 상기 서스테인 펄스의 하이(high)나 로우(low)레벨의 1/2구간 이상, 즉 300n sec이상이어야 한다.
이하, 상기 본 발명의 각 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형도는 서스테인 전압(Vsus)인가 구간과 플로팅(floating)시켜주는 구간(F)사이의 동작을 상세히 설명하기 위해 서스테인 방전구간(S)을 확대하여 도시한 도이다.
도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서스테인 파형도는 Sus_up, 즉 서스테인 전압(Vsus)의 유지구간을 짧게 인가하게 하여 플로팅(floating)되는 시간을 확대한 파형도로서, 상기 서스테인 파형 인가시 방전이 발생하는 지점은 E/R_up과 서스테인 전압(Vsus)이 이어지는 직후이다.
따라서, 서스테인 전압(Vsus)은 방전이 완전히 마무리 될 때까지 유지시켜주어야만 하고, 방전이 끝났을 때 바로 서스테인 전압(Vsus)을 플로팅(floating)시켜주어 방전 후 벽 전압이 형성되는 것을 막고, 공간전압을 형성시켜 준다.
여기서, 상기 플로팅(floating)시켜주는 시간(F)은 300n sec이상이 필요로 하는데, 만약 방전이 마무리되기 전에 서스테인 전압(Vsus)를 유지하지 않고 플로팅(floating)을 시작한다면 방전이 완전히 일어나지 못하며 공간전압이 형성되지 않아 방전효율이 저하되게 된다.
도 4a 내지 4b는 서스테인 전압(Vsus) 대신 Vsus /2 와 -Vsus /2를 사용한 서스테인 파형도이다.
여기서, 상기 서스테인 파형은 두 서스테인 방전시점은 동일하나 플로팅(floating)시켜주는 전극이 서로 다르다.
상기 도 4a는 스캔전극의 Vsus /2을 플로팅(floating)시켜준 것을 나타낸 파형도이고, 상기 도 4b는 서스테인 전극의 -Vsus /2를 플로팅(floating)시켜 주었다.
따라서, 상기와 같이 플로팅(floating)시켜 주는 전극이 서로 다르더라도 공간전압은 동일하게 생성이 되어 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 서스테인 방전에서도 플로팅 시켜주는 시간(F)은 300n sec 이상을 필요로 한다.
도 5a 내지 5h는 상기와 마찬가지로 각 서스테인 파형도 동일하고 방전시점도 동일하지만, 플로팅(floating)시켜주는 전극이 스캔 전극, 서스테인 전극으로 다른 파형을 나타낸 파형도이다.
그러나, 공간전압을 생성한다는 것은 동일하므로 각각 동일한 서스테인 효과를 가지고 있는 서스테인 파형도이다.
상기 파형도 중 5b를 한 예로 들어 설명을 하기로 하면, 스캔전극에 서스테인 펄스가 인가되었을 때, 스캔 전극의 -Vsus /2를 플로팅(floating)시켜 주어 공간전압을 형성하고, 그 다음 서스테인 전극에 서스테인 펄스가 인가되었을 때 스캔 전극의 -Vsus /2를 플로팅(floating)시켜주게 되는데 상기 스캔전극대신 같은 타이밍의 플로팅(floating)을 서스테인 전극의 Vsus /2에 인가하여도 도 5a와 같은 효과를 가지게 된다.
또한, 플로팅(floating)을 시켜주는 시간(F)도 상기와 같이 300n sec 이상이다.
도 6a 내지 6d는 Vsus 대신 -Vsus를 사용한 서스테인 파형으로, 상기 서스테인 방전이 일어난 후 -Vsus를 플로팅(floating)을 시켜주어 공간전압을 형성하여 공간전압에 의한 방전이 일어나게 해주는 서스테인 파형이다.
또한, 상기 서스테인 파형도 E/R_up에 의해 그라운드(GND)로 가기 전 300n sec 이상의 플로팅시간(F)을 주어야 한다.
도 7a 내지 7b도 방전시점이 같으나, 도 7a는 Vsus에서, 도 7b는 -Vsus를 플로팅(floating)하고, 상기 두 파형도 플로팅기간(F)을 300n sec 이상을 필요로 한다.
도 8a 내지 8d는 도 3a 내지 3c와 서스테인 방전시점은 같으나, 상기 도 3a 내지 3c는 Vsus를 플로팅(floating)시킨 반면, 상기 도 8a 내지 8d는 그라운드(GND)를 플로팅(floating)시킨다.
여기서, 플로팅(floating)시킨 시점은 도 3a 내지 도 3c의 Vsus를 플로팅(floating)시킨 타이밍과 동일한 시점에서 스캔전극의 Vsus에서 플로팅(floating)된 것을 서스테인 전극의 그라운드(GND)에서, 서스테인 전극의 Vsus에서 플로팅(floating)된 것을 스캔전극의 Vsus의 그라운드에서 해준다.
그러나, 도 8d는 E/R Timing과 플로팅(floating)이 겹치는 부분이 발생하므로 E/R_up이 시작되는 지점까지만 플로팅(floating)을 시켜주어야 한다.
도 9a 내지 9d는 도 6a 내지 6d와 같은 서스테인 파형과 방전시점이 같은 파형이다.
그러나, 상기 도 9a 내지 9d는 상기 도 6a 내지 6d와 달리 -Vsus를 플로팅(floating)하지 않고 그라운드(GND)를 플로팅(floating)하여 상기 도 9a 내지 9d와 같은 효과를 가지는 파형이다.
상기 파형은 방전이 일어난 후 벽 전압이 형성되기 전에 그라운드(GND)를 플로팅(floating)하여 벽 전압의 생성을 막아 공간전압이 형성되어 공간전압에 의한 방전이 이루어지기 때문이다.
도 10a 내지 10b는 도 7a 내지 7b와 서스테인 방전시점이 같은 형태의 서스테인 파형이다.
그러나, 상기 파형도 Vsus에서 플로팅(floating)되지 않고, 그라운드(GND)에서 플로팅(floating)되는데, 이는 그라운드(GND)에서 플로팅(floating)되어도 Vsus에서 플로팅(floating)한 효과가 같기 때문에 같은 효과를 가진 서스테인 파형이다.
또한, 상기 각 실시예에 따른 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 파형을 방전파형(IR)에 의해 볼 경우, 상기 서스테인 방전이 발생된 후에 플로팅(floating)되게 된다.
그리고, 도 3a 내지 3c, 도 4a 내지 4b, 도 5a 내지 5h, 도 6a 내지 6d, 도 7a 내지 7b, 도 8a 내지 8d, 도 9a 내지 9d, 도 10a 내지 10b에서 플로팅 구간(F)은 서스테인 펄스의 로우레벨 유지구간(Sus_down)의 1/2이하가 되도록 하거나, 서스테인 펄스의 하이레벨 유지구간(Sus_up)의 1/2이하가 되도록 하는데, 이 구간이 300n sec이상이 되도록 하는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극과 서스테인전극의 서스테인 방전 시 서스테인 펄스의 일정구간만큼을 플로팅(floating)구간으로 형성하여 상기 서스테인 방전 시 발생하는 벽 전압이 쌓이는 것을 방지하고, 공간전압을 형성하여 이를 이용하여 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 방전경로를 증가시킴으로서, 휘도를 향상시킴과 동시에 상기 장치의 방전효율을 상승시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 초기화기간, 어드레스기간 및 서스테인기간을 포함하여 구동되는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상부기판과 하부기판을 포함하는 패널과,
    상기 상부기판 상에 형성된 제1 및 제2전극과;
    상기 서스테인 구간에서 상기 제1전극에 서스테인 펄스를 인가한 후 상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 하나의 전극을 300ns이상 플로팅(floating)시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅은 상기 서스테인 펄스가 로우(low) 레벨의 전압을 가질 때 종료되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅은 상기 서스테인 펄스가 하이(high) 레벨의 전압을 가질 때 종료되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅 구간이 서스테인 펄스의 로우 레벨 유지구간의 1/2이하가 되도 록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅 구간이 서스테인 펄스의 하이 레벨 유지구간의 1/2이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅되는 시점은 상기 서스테인 펄스가 인가된 후 하이 레벨 유지구간의 1/2되는 시점 이후인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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