KR100908714B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 프레임을 복수 개의 서브필드로 나누어 구동하는 플라즈마 표시 장치에 있어서, 플라즈마 표시 패널의 온도에 따라 각 서브필드의 어드레스 기간 및 유지기간에서의 전력 회수 동작의 수행 여부를 결정한다. 즉, 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 상기 어드레스 기간에서는 전력 회수 회로를 이용하지 않고 직접 하드 스위칭을 통한 어드레스 전압을 생성하여 어드레스 전극에 인가한다. 또한, 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 상기 유지기간에서는 상기 유지기간을 적어도 두 개의 그룹으로 나누고 제1 기간동안에는 직접 하드 스위칭을 통한 유지방전 펄스 전압을 생성하여 주사 전극 및 유지 전극에 교대로 인가하고, 상기 제1 기간에 연속하는 제2 기간동안에는 전력 회수 회로의 LC공진을 통해 유지방전 펄스 전압을 생성하여 상기 주사 전극 및 유지 전극에 교대로 인가한다.
이렇게 함으로써, 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 불안정한 벽전하 상태에 따른 어드레스 기간 및 유지 기간에서의 방전 불량을 방지할 수 있다.
PDP, 벽전하, 어드레스 전력 회수 회로, 리셋 기간, 플라즈마 패널 온도

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE DRIVING METHOD THEREOF}
도 1a 및 1b는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 인가되는 파형을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유지 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 7은 유지 기간에서 주사 전극 및 유지 전극에 인가되는 파형을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널(PDP)을 포함하는 플라즈마 표시 장치 및 그 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.
일반적인 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은 1 프레임을 복수의 서브필드로 나누고 이를 시분할 제어하여 계조를 구현하며, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 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 구별하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 유지방전 전압 펄스를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
한편, 상기와 같은 각 서브필드에서의 각 동작(리셋, 어드레스, 유지)을 실행할 때, 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이, 어드레스 전극(A)이 형성된 면과 주사 및 유지 전극(Y, X)이 형성된 면 사이의 방전 공간 등은 용량성 부하(이하, "패널 커패시터"라 함)로 작용하기 때문에 패널에는 커패시턴스가 존재하게 된다. 그러므로 어드레싱을 위한 파형을 인가하기 위해서는 어드레스 방전을 위한 전력 이 외에 커패시턴스에 소정의 전압을 발생시키는 전하 주입용 무효 전력이 많이 필요하다. 소비 전력이 높은 경우에 어드레스 전극의 구동 IC의 부하가 증가하여 발열이 증가하고 이에 따라 구동 IC가 파괴될 수 있어서, 어드레스 구동 IC에는 무효 전력을 회수하여 재사용하는 전력 회수 회로가 일반적으로 사용된다. 이러한 전력 회수 회로로서 L.F. Weber에 의해 제안된 회로(미국특허 제4,866,349호 및 제 5,081,400호)가 있다.
그런데, 어드레스 기간에 어드레스 전극에 어드레스 전압을 인가하기 위하여 전력 회수회로를 이용할 경우에는 처음부터 직접 어드레스 전압(Va)을 인가하는 경우에 비해서 패널 커패시터의 전압이 전압(Va)까지 도달하는 시간도 지연되고 전압(Va)을 유지하는 시간도 짧기 때문에 어드레스 방전이 지연될 뿐 아니라 광파형도 감소한다.
즉, 도 1a 및 1b를 참조하면 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 어드레스 전압(Va)을 인가하기 위하여 전력회수회로를 이용하는 경우와 직접 어드레스 전압(Va)을 인가하는 경우 각각의 광파형의 세기(La1 및 La2)을 살펴보면 전력회수회로를 이용하는 경우가 어드레스 방전도 지연되고 광파형도 감소하였음을 알 수 있다.
따라서, 전력회수회로를 이용하는 경우 어드레스 기간에서의 어드레스 방전 불량의 가능성이 높은 문제점이 있다.
한편, 종래의 플라즈마 표시 장치의 구동 파형 인가에 따른 어드레스 기간 직전의 벽전하 분포 상태가 플라즈마 표시 패널의 온도 변화에 따라 달라지는데, 특히, 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 기준으로 매우 높거나 매우 낮은 경우 플라즈마 상태의 벽전하들의 움직임이 매우 불안정하게 되어 어드레스 기간에서의 어드레스 방전에 있어서 오방전이 발생할 가능성이 매우 높다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 어드레스 기간에서 발생할 수 있는 오방전을 방지하기 위한 것이다. 또한, 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 유지 기간에서 발생할 수 있는 오방전을 방지하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 상기 제3 전극에 어드레스 전압을 인가하는 전력 회수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은
(a) 상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 단계;
(b) 상기 감지된 온도에 기초하여 상기 어드레스 전력 회수 동작의 수행 여부를 결정하는 단계;
(c) 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하는 단계; 및
(d) 상기 단계(c) 이후에, 상기 단계(b)에서 결정된 어드레스 전력 회수 동작의 수행 여부에 기초하여 어드레스 전압을 생성하여 상기 제3 전극에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 상기 제1 전극 및 제2 전극에 유지방전 펄스 전압을 인가하는 전력 회수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은
(a) 상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 단계;
(b) 상기 감지된 온도에 기초하여 전력 회수 동작의 수행 여부를 결정하는 단계;
(c) 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하는 단계;
(d) 상기 단계(c) 이후, 방전 셀 중에서 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위해 제1 전극에 제1 전압을 인가하여 스캔 동작을 수행할 때, 상기 제3 전극에 제2 전압을 인가하여 어드레스 동작을 수행하는 단계;
(e) 상기 단계 (d) 이후, 상기 단계 (b)에서 결정된 전력 회수 동작의 수행 여부에 기초하여 유지방전 펄스 전압을 생성하여 상기 제 1 전극 및 제2 전극에 상기 유지방전 펄스 전압을 교대로 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하여 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 상기 제3 전극에 어드레스 전압 및 상기 제1 및 제2 전극에 유지방전 펄스 전압을 인가하는 전력 회 수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치는,
상기 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 제3 전극의 교차 지점에 방전셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널;
상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 패널 온도 감지부; 및
상기 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각 리셋, 어드레스 및 유지 기간으로 구성된 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 구동회로를 포함하며,
상기 구동회로는 상기 제1 전극에 리셋 파형을 인가하여 모든 방전 셀을 초기화하여 어드레스 가능하도록 설정하며, 상기 방전셀 중 표시할 방전셀을 선택하기 위해 상기 제3 전극에 어드레스 전압을 인가하고, 상기 선택된 방전 셀에서의 유지방전을 위해 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교대로 유지방전 펄스 전압을 인가하며, 상기 플라즈마 표시 패널의 온도에 대응하여 상기 어드레스 및 유지 기간에서 상기 전력 회수 동작의 수행 여부를 결정하는 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.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, PDP 전극은 m ×n의 매트릭스 구성을 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스전극(A1~Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사전극(Y1~Yn) 및 유지전극(X1~Xn)이 교대로 배열되어 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사 구동부(300), 유지 구동부(400), 패널 온도 감지부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 배열되어 있는 전극(Y1~Yn)(이하, 주사 전극(Y)이라고 함) 및 전극(X1~Xn)(이하, 유지 전극(X)이라고 함)을 포함한다.
어드레스 구동부(200)는 제어부(200)로부터 어드레스 구동 제어 신호(SA)를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
주사 구동부(300) 및 유지 구동부(400)는 제어부(200)로부터 각각 주사 구동신호(SY)와 유지 구동신호(SX)를 수신하여 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)에 인가한다.
제어부(600)는 외부로부터 영상신호를 수신하여, 어드레스 구동신호(SA), 주 사 구동신호(SY) 및 유지 구동신호(SX)를 생성하여 각각 어드레스 구동부(200), 주사 구동부(300) 및 유지 구동부(400)에 전달한다.
패널 온도 감지부(500)는 플라즈마 표시 패널(100)의 온도를 감지하여 이에 대한 정보를 제어부(600)로 전송한다. 이때, 플라즈마 표시 패널(100)의 내부에 온도 감지 센서를 설치하여 플라즈마 패널(100)의 온도를 직접적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라 플라즈마 표시 패널(100)의 기판의 뒤에 온도 감지 센서를 설치하여 간접적으로 플라즈마 표시 패널(100)의 온도를 감지할 수 있다. 플라즈마 표시 패널(100)의 온도를 감지하는 구체적인 방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적 설명은 생략한다.
또한, 상기 패널 온도 감지부(500)에서 패널 온도 감지 동작을 수행하는 기간은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위내에서 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 한 프레임의 모든 서브필드에서 매 서브필드마다 온도 감지 동작을 수행할 수도 있고, 그렇지 않으면 소정 개수의 서브필드마다 상기 온도 감지 동작을 수행할 수도 있다.
그러면, 제어부(600)는 패널 온도 감지부(500)로부터 전달된 패널의 온도에 대응하여 어드레스 전력 회수 회로를 사용하여 어드레스 전극(A)에 인가되는 어드레스 전압(Va)을 생성할지 여부를 결정하고, 그에 따른 어드레스 전압을 인가하기 위한 구동 신호를 생성하여 어드레스 구동부(200)로 출력한다. 한편, 제어부(600)는 패널 온도 감지부(500)로부터 전달된 패널의 온도에 대응하여 전력 회수 회로를 사용하여 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 인가되는 유지방전 펄스 전압을 생성할지 여부를 결정하고, 그에 따른 유지방전 펄스를 인가하기 위한 구동 신호를 생성하여 유지 구동부(400) 및 주사 구동부(300)로 출력한다.
아래에서는 어드레스 구동부(200)에 포함된 어드레스 구동 회로에 대해서 도을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 구동 회로를 나타내는 도면이다. 도 4에서 사용되는 스위칭 소자는 n채널 트랜지스터로 도시하였으며, 바디 다이오드를 가지는 전계 효과 트랜지스터(FET)로 이루어질 수 있으며, 동일 또는 유사한 기능을 하는 다른 스위칭 소자로 이루어질 수 있다. 그리고 도 4에서는 편의상 어드레스 전극(X)과 주사 전극(Y) 또는 유지 전극(X)에 의해 형성되는 용량성 성분을 패널 커패시터(Cp)로 도시하였다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 구동부(200)의 구동 회로는 전력 회수 회로, 어드레스 전압 공급부 및 어드레스 선택 회로를 포함한다.
전력 회수 회로는 커패시터(Ca), 스위칭 소자(Ar, Af), 다이오드(D1, D2) 및 인덕터(L)를 포함한다. 커패시터(Ca)에는 Va/2 전압이 충전되어 있다. 그리고 스위칭 소자(Ar)의 드레인과 스위칭 소자(Af)의 소스 사이에 전력회수용 커패시터(Ca)가 전기적으로 연결되며, 스위칭 소자(Ar, Af)에 각각 다이오드(D1, D2)가 직렬로 연결된다. 그리고 다이오드(D1, D2) 간 접점과 어드레스 전압 구동부의 스위칭 소자(Aa, Ag)간 접점 사이에 인덕터(L)의 일단이 전기적으로 연결되며, 인덕터(L)의 타단에는 패널 커패시터(Cp)가 직렬로 연결된다. 다이오드(D1)는 스위칭 소 자(Ar)가 바디 다이오드를 가질 경우 패널 커패시터(Cp)의 전압을 증가시키는 상승 경로를 설정하기 위한 것이다. 그리고 다이오드(D2)는 스위칭 소자(Af)가 바디 다이오드를 가질 경우 패널 커패시터(Cp)의 전압을 하강시키는 하강 경로를 설정하기 위한 것이다. 이 때, 스위칭 소자(Ar, Af)가 바디 다이오드를 가지지 않는다면 다이오드(D1, D2)가 제거될 수도 있다. 이와 같이 연결된 전력 회수 회로는 패널 커패시터(Cp)의 전압(즉, 어드레스 전극의 전압)을 Va 전압으로 충전시키거나 0V 전압으로 방전시키는 역할을 한다.
그리고 전력 회수 회로에서 인덕터(L), 다이오드(D1) 및 스위칭 소자(Ar) 사이의 연결 순서는 바뀔 수 있으며, 마찬가지로 인덕터(L), 다이오드(D2) 및 스위칭 소자(Af) 사이의 연결 순서도 바뀔 수 있다.
어드레스 전압 공급부는 어드레스 전력 회수 회로와 복수의 어드레스 선택 회로(도 4에서는 하나의 어드레스 선택회로만을 도시함) 사이에 연결되며, 두 개의 스위칭 소자(Aa, Ag)를 포함한다. 스위칭 소자(Aa)는 어드레스 전압(Va)을 공급하는 전원과 어드레스 선택 회로의 스위칭 소자(AH) 사이에 연결되어 있으며, 스위칭 소자(Ag)는 접지 전압을 공급하는 전원과 어드레스 선택 회로의 스위칭 소자(AH) 사이에 연결되어 있다. 이 스위칭 소자(Aa, Ag)는 패널 커패시터(Cp)에 Va 전압과 0V 전압을 각각 공급한다.
어드레스 선택 회로는 복수의 어드레스 전극(A)에 각각 연결되며, 각각 두 개의 스위칭 소자(AH, AL)를 포함한다. 스위칭 소자(AH)는 전력 회수 회로와 어드레스 전극(A) 사이에 연결되며, 스위칭 소자(AL)는 어드레스 전극(A)과 접지 전압 사이에 연결되어 스위칭 소자(AH, AL)의 턴온 또는 턴오프에 의해 어드레스 전극(A)이 선택되거나 또는 선택되지 않는다.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 구동부(200)의 구동 회로의 동작에 대해서 구체적으로 설명한다.
어드레스 기간에서 어드레스 전압을 공급하기 위하여 어드레스 구동 회로는 다음의 4가지 모드로 동작한다.
리셋 기간 종료 후 전력회수용 커패시터(Ca)는 외부 인가전압(Va)의 1/2만큼의 전압(Va/2)으로 미리 충전되어 어드레스 방전 개시시 돌입 전류가 발생하지 않도록 한다. 이 상태에서 스위치(Ar)와 어드레스 선택 회로의 구동 스위치(AH)가 온되면 모드 1의 동작이 시작된다.
모드 1의 동작기간에서는 전력회수용 커패시터(Ca), 스위치(Ar), 다이오드(D1), 인덕터(L), 구동 스위치(AH) 및 플라즈마 패널 커패시터(Cp)의 경로로 인해 LC 공진회로가 형성되어, 인덕터(L)에 전류가 흐르고 패널의 출력 전압은 증가한다.
다음, 모드 2의 동작기간에서 스위치(Aa)가 턴온 되고 스위치(Ar)가 턴 오프되어, 외부 인가전압(Va)이 스위치(Aa)를 통해 그대로 패널 커패시터(Cp)로 흐르게 되어 패널의 출력 전압이 전압(Va)을 유지하게 된다.
모드 2가 완료되면, 스위치(Af)가 턴온 되고 스위치(Aa)가 오프되는 모드 3이 시작되어 플라즈마 패널 커패시터(Cp), 구동 스위치(AH), 인덕터(L), 다이오드(D2), 스위치(Af) 및 전력회수용 커패시터(Ca)의 경로로 인해 LC 공진 회로가 형성되어 인덕터(L)에 전류가 흐르고 패널의 출력 전압은 감소한다.
이후, 모드 4의 동작기간에서는 스위치(Ag)가 턴온되고, 스위치(Af)가 턴 오프되어 패널 출력 전압은 0V를 유지한다. 이 상태에서 스위치(Ar)가 다시 도통되면 모드 1의 동작으로 되돌아가서 위의 모드를 반복한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 대해서 설명한다.
상기 벽 전하는 플라즈마 형태로 존재하는데, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도변화에 따라 그 움직임이 활발해지거나 또는 위축된다. 예를 들어, 상기 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는 경우에는 벽 전하들의 움직임이 정상적으로 리셋 기간의 종료후 어드레스 기간에서 어드레스 방전을 위한 원하는 양만큼의 벽 전하가 쌓인다. 반면에, 상기 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 상기 소정의 온도 범위에 포함되지 않는 경우 특히, 상기 소정의 온도 범위를 초과하여 매우 높아지거나 또는 상기 소정의 온도 범위 미만으로 매우 낮아지는 경우에는 플라즈마 형태의 벽 전하들의 움직임이 둔해져서 방전에 의한 벽 전하들의 이동이 활발하지 못하여 각 전극에 원하는 양만큼 벽 전하가 쌓이지 못한다. 이로 인해 방전이 불량해지는 경우가 발생하며 특히, 모든 방전셀을 초기화하고 어드레스 기간에서의 안정적인 어드레스 방전을 위해 벽 전하를 셋업하는 리셋 기간의 종료후 각 전극에 원하는 양만큼의 벽 전하가 쌓이지 못하는 경우 이후의 어드레스 기간에서의 방전이 불량해져서 어드레스기간에서 오방전이 발생할 수 있다.
따라서, 아래에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 본 발명의 제1 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다. 도 5a는 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위에 속하는 경우의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 5a에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하며 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 셀에 어드레스 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하기 위하여 켜지는 셀(어드레스된 셀)에 어드레스 전압을 인가하여 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 유지방전 펄스를 인가하여 어드레스된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
리셋 기간에서 상승하는 램프 전압에 의해 모든 방전셀이 방전되어 주사 전극(Y)에는 많은 양의 음전하가 축적되고 어드레스 전극(A)에는 많은 양의 양 전하가 축적된다.
즉, 리셋 기간의 상승 기간에서는 주사 전극(Y)에 완만하게 상승하는 전압을 인가하여 모든 셀을 방전시키고, 하강 기간에서는 유지 전극(X)을 일정한 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 음의 레벨인 Vnf 전압까지 점진적으로 하강하는 전압을 인가하여 벽전하를 소거시킴으로써, 다음의 어드레스 기간에서의 어드레싱에 적절한 벽전하 상태로 초기화시킨다. 즉, 주사 전극(Y)에 음의 벽전하와 어드레스 전극(A)에 양의 벽전하를 충분히 쌓이도록 한다.
어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레스된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 어드레스 기간에서는 주사 전극(Y)에서 순서대로 스캔될 때(주사 전극(Y)에 바이어스된 바이어스 전압(VscH)보다 낮은 전압(VscL)을 인가함) 켜고자 하는 셀을 선택하기 위해 어드레스 전극(A)에 양(+)의 어드레스 전압(Va)을 인가한다. 그러면, 어드레스 전극(A)에 인가된 어드레스 전압(Va)과 주사 전극에 인가된 전압(VscL)의 차이 및 어드레스 전극(A) 및 주사 전극(Y)에 형성된 벽 전하에 의한 벽 전압에 의해 어드레스 방전이 일어나서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 벽 전압이 형성된다. 이때, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위에 드는 경우에는 어드레스 전극(A)에 전력회수회로의 LC 공진을 통한 어드레스 전압(Va)을 인가한다. 그러면, 어드레스 기간 직전에 주사 전극(Y)에 충분히 쌓인 음의 벽전하와 어드레스 전극(A)에 충분히 쌓인 양의 벽전하를 통해서 어드레스 방전이 안정적으로 일어난다.
다음, 유지 기간은 어드레스된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지 방전을 수행하는 기간이다. 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 Vs 전압과 0V 전압을 가지 는 유지방전 펄스가 교대로 인가되어 어드레스 기간에서 선택된 셀에서 유지방전을 일으킨다.
도 5b는 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 5b에 나타낸 바와 같이 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 상기 소정 온도 범위를 벗어나는 경우의 구동 파형 예를 들어, 소정 온도 범위를 초과하여 매우 높아지거나 소정 온도 범위 미만으로 매우 낮아지는 경우의 구동 파형은 도 5a에 도시한 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위에 드는 경우의 구동 파형과 다르다.
도 5b를 보면, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 상기 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 리셋 기간 종료 후 각 전극에 적절한 양의 벽전하가 쌓이지 못한 상태이다. 그러나 이때, 도 5a와 같이 전력회수회로를 이용한 어드레스 전압(Va)을 인가하게 되면 어드레스 방전이 더욱 불량해진다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기와 같이 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우, 어드레스 기간에서는 어드레스 전극(A)에 하드 스위칭 동작을 이용한 어드레스 전압(Va)을 어드레스 전극(A)에 인가함으로써 이후의 어드레스 방전을 용이하게 한다.
이처럼 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 패널의 온도가 소정 온도 범위인 경우에는 어드레스 전력 회수 회로를 이용하여 어드레스 전압을 생성하기 때문에 소비 전력을 줄일 수 있으며, 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어난 경우에는 전력 회수 회로를 사용하지 않고 직접 어드레스 전압을 생성하기 때문에 어드레스 방전 불량을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 어드레스 기간에서 소비전력을 감소시킴과 동시에 어드레스 동작을 안정적으로 실시할 수 있다.
이때, 앞서 설명한 바와 같이 플라즈마 표시 패널(100)의 어드레스 방전이 정상적으로 수행되는 소정 온도 범위 및 상기 소정 온도 범위를 벗어난 어드레스 방전이 정상적으로 수행되지 못하게 되는 소정의 온도 예를 들어, 매우 높은 온도(또는 낮은 온도)는 실험에 의해 얻을 수 있다.
한편, 유지 기간에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 유지방전 펄스를 인가하기 위해 전력회수회로를 이용하는 것이 일반적이다.
아래에서는 유지 구동부(300)에 포함된 유지 전극(X) 구동 회로에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유지 전극 구동 회로를 나타내는 도면이다. 상기 유지 전극 구동 회로의 스위칭 소자의 특성 및 기본 구성은 도 4에서 설명한 어드레스 구동부(200)의 구동회로와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유지 구동부(300)의 구동 회로는 전력 회수 회로 및 유지 구동부를 포함한다.
전력 회수 회로는 커패시터(Ca), 스위칭 소자(Xr, Xf), 다이오드(D1, D2) 및 인덕터(L)를 포함한다. 커패시터(Ca)에는 Vs/2 전압이 충전되어 있다. 그리고 스위칭 소자(Xr)의 드레인과 스위칭 소자(Xf)의 소스 사이에 전력회수용 커패시터 (Ca)가 전기적으로 연결되며, 스위칭 소자(Xr, Xf)에 각각 다이오드(D1, D2)가 직렬로 연결된다. 그리고 다이오드(D1, D2) 간 접점과 유지 구동부의 스위칭 소자(Xa, Xg)간 접점 사이에 인덕터(L)의 일단이 전기적으로 연결되며, 인덕터(L)의 타단에는 패널 커패시터(Cp)가 직렬로 연결된다. 다이오드(D1)는 스위칭 소자(Xr)가 바디 다이오드를 가질 경우 패널 커패시터(Cp)의 전압을 증가시키는 상승 경로를 설정하기 위한 것이다. 그리고 다이오드(D2)는 스위칭 소자(Xf)가 바디 다이오드를 가질 경우 패널 커패시터(Cp)의 전압을 하강시키는 하강 경로를 설정하기 위한 것이다. 이 때, 스위칭 소자(Xr, Xf)가 바디 다이오드를 가지지 않는다면 다이오드(D1, D2)가 제거될 수도 있다. 이와 같이 연결된 전력 회수 회로는 패널 커패시터(Cp)의 전압(즉, 유지 전극의 전압)을 Vs 전압으로 충전시키거나 0V 전압으로 방전시키는 역할을 한다.
유지 구동부는 전력 회수 회로와 패널 커패시터(Cp) 사이에 연결되며, 두 개의 스위칭 소자(Xa, Xg)를 포함한다. 스위칭 소자(Xa)는 어드레스 전압(Vs)을 공급하는 전원과 패널 커패시터(Cp) 사이에 연결되어 있으며, 스위칭 소자(Xg)는 접지 전압을 공급하는 전원과 패널 커패시터(Cp) 사이에 연결되어 있다. 이 스위칭 소자(Xa, Xg)는 패널 커패시터(Cp)에 Vs 전압과 0V 전압을 각각 공급한다.
한편, 도 6의 전력 회수 회로의 구성 및 구체적인 전력 회수 동작에 관한 설명은 도 4의 어드레스 구동 회로에서 전력 회수 회로의 동작과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
또한, 도 6에서는 유지 구동부(200)의 구동 회로를 예를 들어 설명하였지만 상기 유지 구동부(200)에서 구동 회로의 전력 회수 회로는 전극만 바뀌었을 뿐 주사 구동부(500)에서도 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 상기 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우에는 플라즈마 상태의 벽전하들의 움직임이 불안정하여 도 7에서와 같이 전력 회수 회로의 LC 공진을 통하지 않고 유지방전 펄스 전압을 인가하는 경우에 비해 에너지 회수의 측면에서의 장점은 있지만 광의 세기(Ls2)가 광의 세기(Ls1)보다 작아지고(Ls2<Ls1), 패널 커패시터의 전압이 전압(Vs)까지 도달하는 시간(Δt )도 지연되므로 유지기간에서의 유지방전이 정상적으로 수행되지 않아 오방전이 발생할 가능성이 높다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법을 아래의 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에서 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다. 특히, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 예를 들어, 소정 온도 범위를 초과하여 매우 높아지거나 또는 소정 온도 범위 미만으로 매우 낮아지는 경우의 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸다.
도 6을 보면, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 플라즈마 상태의 벽전하들의 움직임이 매우 불안정한 상태이다. 이때, 유지기간에서 전력회수회로의 LC 공진을 통한 유지방전 펄스 전압을 인가하게 되면 유지방전이 더욱 불량해져 오방전이 발생할 가능성이 높아진다.
따라서, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 상기 소정 온도 범위를 벗어나는 경우의 서브필드에서는 유지 기간을 적어도 두 개의 그룹으로 나누어 유지방전 펄스를 인가한다.
즉, 유지 기간의 제1 그룹에서는 하드 스위칭을 통한 유지방전 펄스 전압을 인가를 하고, 이어지는 제2 그룹에서는 전력회수회로의 LC 공진을 통한 유지방전 펄스 전압을 인가한다.
이렇게 함으로써, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 플라즈마 상태의 벽전하들의 움직임이 불안정한 상태에서 유지기간의 일부에서 광의 세기가 강한 하드 스위칭을 통한 유지방전 펄스 전압(Vs) 인가를 통해 유지방전을 안정화시킬 수 있는 기간을 가지고, 유지방전이 안정화 된 이후에는 다시 전력회수회로의 LC 공진을 통한 유지방전 펄스 전압(Vs)을 인가하여 전력을 회수할 수 있다.
따라서, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어난 경우 서브필드의 유지기간에서의 오방전을 방지할 수 있다.
한편, 플라즈마 표시 패널(100)의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 플라즈마 표시 장치를 구동하는 경우 발생할 수 있는 오방전을 방지하기 위한 방법으로, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에서 어드레스 기간과 유지 기간을 나누어 설명하였지만 이는 본 발명의 다른 실시예에서 어드레스 기간 및 유지 기간에서 동시에 적용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 플라즈마 표시 패널의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 특히, 소정 온도 범위를 벗어나 매우 높거나 매우 낮은 경우에 어드레스 기간 또는 유지 기간의 일부에서 전력회수회로를 이용하는 경우보다 광의 세기가 강한 하드 스위칭을 이용함으로써, 상기 어드레스 기간 및 유지 기간에서 발생할 수 있는 오방전을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 어드레스 기간에서 상기 제3 전극에 어드레스 전압을 인가하는 전력 회수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    (a) 상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 단계;
    (b) 상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 설정 온도 범위 내에 속하는 경우 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하여 상기 어드레스 전압을 상기 제3 전극에 인가하고, 상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 상기 설정 온도 범위에 속하지 않는 경우 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하지 않고 상기 어드레스 전압을 상기 제3 전극에 인가하는 단계
    플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 유지 기간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 유지방전 펄스 전압을 인가하는 전력 회수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    (a) 상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 단계;
    (b) 상기 유지 기간에서 상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 설정 온도 범위 내에 속하는 경우 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하여 상기 유지 방전 펄스를 상기 제1 및 제2 전극에 교대로 인가하고, 상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 상기 설정 온도 범위에 속하지 않는 경우 상기 유지 기간의 일부 기간 동안 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하지 않고 상기 유지 방전 펄스를 상기 제1 및 제2 전극에 교대로 인가하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서,
    상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 상기 설정 온도 범위에 속하지 않는 경우,
    상기 유지기간을 적어도 두 개의 그룹으로 나누고, 상기 두 개의 그룹 중 제1 그룹의 유지기간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하지 않고 유지방전 펄스 전압을 상기 제1 및 제2 전극에 교대로 인가하고,
    상기 제1 그룹 다음에 위치하는 제2 그룹의 유지기간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 전력 회수 회로의 공진을 이용하여 유지방전 펄스 전압을 상기 제1 및 제2 전극에 교대로 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하여 형성되는 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되며, 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 이용하여 상기 제3 전극에 어드레스 전압 및 상기 제1 및 제2 전극에 유지방전 펄스 전압을 인가하는 전력 회수 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치에 있어서,
    상기 제1 전극과 제2 전극 및 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 제3 전극의 교차 지점에 방전셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널;
    상기 플라즈마 표시 패널의 온도를 감지하는 패널 온도 감지부; 및
    상기 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각 어드레스 및 유지 기간으로 구성된 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 구동회로를 포함하며,
    상기 구동회로는
    상기 어드레스 기간에서 상기 방전셀 중 표시할 방전셀을 선택하기 위해 상기 제3 전극에 어드레스 전압을 인가하고, 상기 유지 기간에서 상기 선택된 방전 셀에서의 유지방전을 위해 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교대로 유지방전 펄스 전압을 인가하며,
    상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 설정 온도 범위 내에 속하는 경우, 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하여 상기 어드레스 전압 및 상기 유지 방전 펄스 전압을 해당 전극에 인가하고,
    상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 상기 설정 온도 범위에 속하지 않는 경우 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하지 않고 상기 어드레스 전압 및 상기 유지방전 펄스 전압을 해당 전극에 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 플라즈마 표시 패널의 온도가 상기 설정 온도 범위에 속하지 않는 경우,
    상기 유지기간에서 상기 유지기간을 적어도 두 개의 그룹으로 나누어 제1 그룹의 유지기간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 상기 전력 회수 회로의 공진을 이용하지 않고 유지방전 펄스 전압을 인가하고,
    상기 제1 그룹 다음에 위치하는 제2 그룹의 유지기간에서는 상기 제1 전극 및 제2 전극에 전력 회수 회로의 공진을 이용하여 유지방전 펄스 전압을 인가하는 플라즈마 표시 장치.
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