KR20060040793A - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 유지 기간에서, 주사 전극 및 유지 전극 중 적어도 하나의 전극에 복수의 유지방전을 위한 펄스를 인가한다. 이 때, 복수의 유지방전 펄스가 인가되는 적어도 일부인 기간 동안 어드레스 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 용량성 부하의 공진을 통하여 어드레스 전극에 양의 전압을 인가한다. 이렇게 하면, 유지 전극과 주사 전극 사이의 전계 외에, 주사 전극과 어드레스 전극 사이에서도 큰 전계가 형성되어 방전 영역이 넓어지며, 공진을 이용하여 어드레스 전극에 양의 전압을 인가함으로써 무효 소비 전력이 절감된다.
PDP, 전극, 유지 기간, 전계, 유지방전 펄스, 쇼트 펄스, 전력회수회로

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 종래 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 전극 구동부의 구동 회로도이다.
도 5는 도 4의 구동 회로를 구동하기 위한 구동 타이밍도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 구동 회로의 전류 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널(plasma display panel, PDP)을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 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.
이러한 플라즈마 표시 장치는 한 프레임이 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 그리고 각 서브필드는 리셋 기간(reset period), 어드레스 기간(address period) 및 유지 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. 그리고 유지 기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지방전을 수행하는 기간이다.
도 1은 종래 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 1에 도시한 것처럼, 유지 기간에서는 어드레스 전극(A)은 기준 전압(도 1에서 0V)으로 바이어스한 상태에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 교대로 유지방전을 위한 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가한다.
이 경우, 유지 기간에서 먼저 주사 전극(Y)에 Vs 전압이 인가되어 유지방전이 일어나고, 유지방전에 의해 주사 전극(Y) 및 유지 전극(X)에는 각각 (-) 벽 전하 및 (+) 벽 전하가 형성된다. 그런데, 이 때에 (+) 벽 전하가 유지 전극(X) 뿐만 아니라 어드레스 전극(A)에도 분산되어 형성되므로 상대적으로 유지 전극(X)에는 벽 전하가 충분하게 형성되지 않으므로 유지방전에 의해 발생하는 발광 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발광 효율을 상승시키고 무효 소비 전력을 절감시킬 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하며, 상기 유지 기간에서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 교대로 복수의 유지방전 펄스를 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 유지방전 펄스와 적어도 일부인 기간에서 중첩되도록 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 쇼트(short) 펄스를 인가하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 유지방전 펄스의 크기보다 작을 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 한 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하며, 상기 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 가지는 복수의 유지방전 펄스를 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 유지방전 펄스와 적어도 일부인 기간에서 중첩되도록 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 쇼트(short) 펄스를 인가하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 제1 전압은 접지 전압일 수 있으며, 상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 제2 전압과 상기 제3 전압의 차의 절반에 해당하는 값보다 작을 수 있다.
그리고 상기 구동 방법은, 상기 어드레스 기간에서, 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제2 전극 및 제3 전극에 각각 주사 펄스 및 어드레스 펄스를 인가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 어드레스 펄스의 크기와 동일할 수 있다.
그리고 상기 적어도 일부인 기간은, 상기 유지방전 펄스의 전반부일 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 이 플라즈마 표시 장치는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 그리고 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교차하는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 패널, 상기 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 제어부, 그리고 상기 유지 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극에 복수의 유지방전을 위한 펄스를 인가하며, 상기 복수의 유지방전 펄스가 인가되는 적어도 일부인 기간 동안 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 양의 전압을 인가 하는 구동 회로를 포함한다.
이 때, 상기 구동 회로는, 상기 유지 기간에서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 교대로 유지방전 펄스를 인가할 수 있으며, 상기 구동 회로는, 상기 유지 기간에서, 상기 제1 전극을 제1 전압으로 바이어스시킨 상태에서, 상기 제2 전극에 제2 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 가지는 유지방전 펄스를 인가할 수 있다.
그리고 상기 제3 전극에 인가되는 전압은 어드레스 기간에서 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제3 전극에 인가되는 전압과 동일한 전압일 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 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) 상에서 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 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 2를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 유지전극 구동부(400) 및 주사전극 구동부(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)이 배열된 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 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 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am)과 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어 신호, 유지 전극(X) 구동 제어신호 및 주사 전극(Y) 구동 제어신호를 출력한다. 그리고 제 어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극(A) 구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
유지전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 유지 전극(X) 구동 제어신호를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.
주사전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 주사 전극(Y) 구동 제어신호를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.
아래에서는 도 3을 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, 유지 전극 및 주사 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 기준으로 설명한다. 그리고 아래에서 언급되는 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 전위 차를 말한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
리셋 기간의 상승 기간에서는 유지 전극(X)을 기준 전압(도 3에서는 0V라 가정함)으로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 Vs 전압에서 Vset 전압까지 증가시킨다. 그러면, 주사 전극(Y)으로부터 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)으로 각각 미약한 리셋 방전이 일어나면서, 주사 전극(Y)에 (-)의 벽 전하가 형성되고 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)에 (+)의 벽 전하가 형성된다. 그리고 전극의 전압이 도 3과 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 전압 중에서 높은 전압이며, 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이의 방전 개시 전압보다 낮은 전압이다.
그리고 리셋 기간의 하강 기간에서는 주사 전극(Y)에 Vs 전압에서 Vnf 전압까지 감소시킨다. 이 때, 어드레스 전극(A)에는 기준 전압이 인가되고, 유지 전극(X)은 Ve 전압으로 바이어스된다. 그러면, 주사 전극(Y)의 전압이 감소하는 중에 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이 및 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서 미약한 리셋 방전이 일어나면서, 주사 전극(Y)에 형성된 (-)의 벽 전하와 유지 전극(X) 및 어드레스 전극(A)에 형성된 (+)의 벽 전하가 소거된다. 일반적으로 Vnf 전압의 크기는 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이의 방전 개시 전압 근처로 설정된다. 그러면 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이의 벽 전압이 거의 0V가 되어, 어드 레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 셀이 유지 기간에서 오방전하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 어드레스 전극(A)은 기준 전압으로 유지되어 있으므로 Vnf 전압의 레벨에 의해 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이의 벽 전압이 결정된다.
다음으로, 어드레스 기간에서는 방전 셀을 선택하기 위해서 주사 전극(Y)에 순차적으로 VscL 전압을 가지는 주사 펄스를 인가하고 VscL 전압이 인가되지 않는 주사 전극을 VscH 전압으로 바이어스한다. 이 때, VscL 전압을 주사 전압이라 하며, VscH 전압을 비주사 전압이라고도 한다. 그리고 VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 복수의 방전 셀 중에서 선택하고자 하는 방전 셀을 통과하는 어드레스 전극(A)에 Va 전압을 가지는 어드레스 펄스를 인가하고, 선택하지 않는 어드레스 전극(A)은 기준 전압으로 바이어스한다. 그러면, Va 전압이 인가된 어드레스 전극(A)과 VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 방전 셀에서 어드레스 방전이 일어나면서 주사 전극(Y)에는 (+)의 벽 전하가 형성되고 유지 전극(X)에는 (-)의 벽 전하가 형성된다.
이어서, 유지 기간에서는 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 차례로 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가한다. 어드레스 기간에서 어드레스 방전에 의해 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이에 벽 전압이 형성되어 있으면, 유지 기간에서 벽 전압과 Vs 전압에 의해 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에서 방전이 일어난다.
본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 유지 기간에서 유지 방전 펄스가 인가될 때 적어도 일부인 기간 동안 어드레스 전극(A)의 전압을 양의 전압으로 바이어스한 다. 즉, 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 각각 유지방전 펄스를 인가하는 기간과 어드레스 전극(A)에 양의 전압을 인가하는 기간이 적어도 일부 기간 동안 중첩 즉, 겹치도록 한다.
이 때, 적어도 일부인 기간은 유지방전 펄스가 인가되는 기간 중 전반부에 해당하는 기간이다. 구체적으로, 어드레스 전극(A)의 바이어스 전압은 유지방전 펄스에 의한 유지방전 이후 벽 전하가 형성되기 전까지 인가한다. 그 이유는 유지방전 이후에 각 전극에는 벽 전하가 쌓이기 시작하는데 어드레스 전극(A)의 바이어스 전압은 벽 전하의 축적을 방해하기 때문이다.
그리고 어드레스 전극(A)의 바이어스 전압은 유지방전 펄스의 높은 전압(Vs)보다 낮은 전압이며, 바이어스 전압으로 어드레스 전압(Va)을 사용하면 추가 전원을 사용하지 않아도 된다. 이하, 설명의 편의상 어드레스 전극(A)의 바이어스 전압을 쇼트(Short) 펄스라 한다. 그리고 쇼트 펄스의 크기는 전압 크기에 해당한다.
이처럼, 유지 기간에서 주사 전극(Y) 및 유지 전극(X)에 유지방전 펄스가 인가될 때 어드레스 전극(A)에 쇼트 펄스를 인가하면, 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이의 전계(electric field) 외에, 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서도 전계가 형성되어 방전 영역이 넓어지고, 방전 시 발생하는 진공 자외선을 더 효율적으로 형광체층에 전달시킬 수 있으므로 플라즈마 표시 장치의 휘도 및 방전 효율이 향상된다.
이와 같이, 유지 기간에서 어드레스 전극(A)에 쇼트 펄스를 인가하게 되면, 플라즈마 표시 장치의 휘도 및 방전 효율을 향상시킬 수 있지만, 이 쇼트 펄스로 인해 다수의 스위칭이 발생하여 어드레스 전극(A) 쪽에 무효 소비 전력이 증가하여 효율 상승을 저하시키게 된다. 따라서, 이러한 무효 소비 전력을 절감시킬 수 있도록 본 발명의 실시 예에서는 유지 기간에서 전력 회수 회로를 사용하여 어드레스 전극(A)에 쇼트 펄스를 인가한다.
아래에서는 본 발명의 실시 예처럼 유지 기간에서 어드레스 전극(A)에 인가되는 쇼트 펄스를 생성하기 위한 어드레스 전극 구동부의 동작에 대해서 도 4 내지 도 6b를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 선택하는 주사 전극에 인가되는 주사 전압(VscL)과 선택하지 않는 어드레스 전극(A)에 인가되는 접지 전압을 각각 0V 전압으로 가정하여 어드레스 전극 구동부(300)에 포함되는 구동 회로에 대해서 도 4을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 전극 구동부의 구동 회로도이다. 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 실시 예에 따른 어드레스 전극 구동부(300)의 구동 회로는 전력 회수 회로(310), 어드레스 전압 공급부(320) 및 어드레 스 선택 회로(3301∼330m)를 포함한다.
전력 회수 회로(310)는 스위칭 소자(Ar, Af), 인덕터(L), 다이오드(D1, D2) 및 커패시터(Ca)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 구동부(320)의 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 소자(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 회로(310)는 패널 커패시터(Cp)의 전압(즉, 어드레스 전극의 전압)을 Va 전압으로 충전시키거나 0V 전압으로 방전시키는 역할을 한다.
그리고 전력 회수 회로(310)에서 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 공급부(320)는 어드레스 전력 회수 회로(310)와 어드레스 선 택 회로(3301∼330m) 사이에 연결되며, 두 개의 스위칭 소자(Aa, Ag)를 포함한다. 스위칭 소자(Aa)는 어드레스 전압(Va)을 공급하는 전원과 어드레스 선택 회로(3301∼330m)의 스위칭 소자(AH) 사이에 연결되어 있으며, 스위칭 소자(Ag)는 접지 전압을 공급하는 전원과 어드레스 선택 회로(3301∼330m)의 스위칭 소자(AH) 사이에 연결되어 있다. 이 스위칭 소자(Aa, Ag)는 패널 커패시터(Cp)에 Va 전압과 0V 전압을 각각 공급한다.
어드레스 선택 회로(3301∼330m)는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am )에 각각 연결되며, 각각 두 개의 스위칭 소자(AH, AL)를 포함한다. 스위칭 소자(AH)는 전력 회수 회로(310)와 어드레스 전극(A1∼Am) 사이에 연결되며, 스위칭 소자(AL)는 어드레스 전극(A1∼Am)과 접지 전압 사이에 연결되어 스위칭 소자(AH, AL)의 턴온 또는 턴오프에 의해 어드레스 전극(A)이 선택되거나 또는 선택되지 않는다. 즉, 어드레스 기간에서 스위칭 소자(AH)가 턴온되어 Va 전압이 인가된 어드레스 전극은 선택되고 스위칭 소자(AL)가 턴온되어 0V 전압이 인가된 어드레스 전극은 선택되지 않는다. 여기서, 선택되지 않는 어드레스 전극에 인가되는 접지 전압을 비어드레스 전압이라고도 한다.
도 5는 도 4의 구동 회로를 구동하기 위한 구동 타이밍도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 4의 구동 회로의 전류 경로를 나타내는 도면이다. 도 6a 및 도 6b에서는 설명의 편의상 하나의 어드레스 선택 회로(Am)만을 도시하였으며, 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 용량성 성분을 패널 커패시터(Cp)로 도시하였다. 그리고 패널 커패시터의 주사 전극(Y) 측에는 접지 전압이 인가되는 것으로 도시하였다.
시점(t1)에서는 스위칭 소자(Ag)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)에 0V가 인가된 상태에서, 스위칭 소자(Ag)가 턴오프되고 스위칭 소자(Ar)가 턴온된다. 그러면, 커패시터(C1), 스위칭 소자(Ar), 다이오드(D1), 인덕터(L) 및 패널 커패시터(Cp)의 경로에서 LC 공진이 형성되어 어드레스 전극(X)의 전압이 Va 전압 근처까지 증가한다(경로 ①). 다음, 시점(t2)에서는 스위칭 소자(Aa)가 턴온되고 스위칭 소자가(Ar)가 턴오프되어 어드레스 전극(A)에 Va 전압이 인가된다(경로 ②).
다음, 시점(t3)에서는 스위칭 소자(Aa)가 턴오프되고 스위칭 소자(Af)가 턴온된다. 그러면, 패널 커패시터(Cp), 인덕터(L), 다이오드(D2), 스위칭 소자(Af) 및 커패시터(C1)의 경로에서 LC 공진이 형성되어 어드레스 전극(X)의 전압이 0V 전압 근처까지 감소한다(경로 ③). 다음, 시점(t4)에서는 스위칭 소자(Ag)가 턴온되고 스위칭 소자(Af)가 턴오프되어 어드레스 전극(X)에 0V 전압이 인가된다(경로 ④).
그리고 이러한 동작이 반복되어 유지 기간에서 어드레스 전극(A)에 0V 전압과 Va 전압을 교대로 가지는 쇼트 펄스를 인가할 수 있다. 이와 같이 전력 회수 회로(310)를 이용하면, 쇼트 펄스 인가에 따른 스위칭에 의하여 패널 커패시터(Cp)에 충방전되는 전력을 충전 및 회수함으로써 무효 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
한편, 도 3과 같은 구동 파형을 인가하기 위해서는 주사 전극을 구동하기 위한 주사전극 구동부와 유지 전극을 구동하기 위한 유지전극 구동부가 별개로 존재하여야 한다. 이와 같이 구동부가 따로 존재하면 두 개의 구동부로 인해서 단가가 증가한다. 아래에서는 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)을 구동할 수 있는 통합 보드에 적합하며, 발광 효율을 상승시킬 수 있는 구동 파형에 대해서 도 7을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 유지 전극을 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에 구동 파형을 인가한다. 이와 같이 본 발명의 제2 실시 예에서는 유지 전극(X)을 일정 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극(Y)에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구동 파형은 리셋 기간의 하강 기간 및 어드레스 기간에서 유지 전극(X)에 기준 전압(도 7에서는 0V)을 인가하고 주사 전극(Y)에 인가되는 전압 레벨을 Ve 전압 레벨만큼 감소시키고, 유지 기간(X)에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)의 전압 차가 Vs 전압 또는 -Vs 전압이 되도록 주사 전극(Y)에만 Vs 전압 및 -Vs 전압을 인가한다는 점을 제외하면 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동 파형과 동일하다.
구체적으로 설명하면, 리셋 기간의 하강 기간에서는 유지 전극(X)을 0V로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 Vs 전압에서 Vnf1 전압까지 감소시킨다. 그러면, 주사 전극(Y)의 전압이 감소하는 중에 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이 및 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서 약 방전이 일어나면서 주사 전극(Y)에 형성된 (-)의 벽 전하와 유지 전극(X) 및 어드레스 전극(A)에 형성된 (+) 벽 전하가 소거된다. 앞서 설명한 것처럼 Vnf1 전압은 도 3에 도시된 Vnf 전압을 Ve 전압만큼 더 낮춘 전압이다.
어드레스 기간에서는 유지 전극(X)을 0V로 유지한 상태에서 켜질 셀을 선택하기 위해 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A)에 각각 VscL1 전압을 가지는 주사 펄스 및 Va 전압을 가지는 어드레스 펄스를 인가한다. 그리고 선택되지 않는 주사 전극(Y)은 VscL1 전압보다 높은 VscH1 전압으로 바이어스하고, 켜지지 않을 셀의 어드레스 전극(A)에는 기준 전압을 인가한다. 그러면, VscL1 전압이 인가된 주사 전극(Y)과 Va 전압이 인가된 어드레스 전극(A) 사이에서 방전이 일어나서, 주사 전극(Y)에 (+)의 벽 전하, 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)에 각각 (-)의 벽 전하가 형성된다. 마찬가지로 VscL1 전압은 도 3에 도시된 VscL 전압을 Ve 전압만큼 더 낮춘 전압과 동일한 전압이며, VscH1 전압은 도 3에 도시된 VscH 전압을 Ve 전압만큼 더 낮춘 전압과 동일한 전압이다.
다음, 유지 기간에서는 유지 전극(X)을 0V로 유지한 상태에서 유지 전극(X) 및 주사 전극(Y)의 전압 차가 Vs 전압 및 -Vs 전압이 되도록 주사 전극(Y)에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 가지는 펄스를 인가한다. 이 때, 본 발명의 제1 실시 예와 마찬가지로 주사 전극(Y)에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 가지는 펄스를 인가할 때 어드레스 전극(A)에 쇼트 펄스를 인가한다. 그리고 도 5 내지 도 6b에서 설명한 것과 동일한 방법으로 어드레스 전극(A)에 쇼트 펄스를 인가한다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 플라즈마 표시 장치의 휘도 및 방전 효율을 향상시킬 수 있는 동시에 무효 소비 전력을 절감시킬 수도 있을 뿐만 아니라, 유지 전극(X)에 인가되는 전압을 공급하는 전원 수를 줄일 수 있으므로 회로 구성을 더 간단하게 구현할 수 있어 회로 가격을 더 낮출 수가 있다.
또한 유지 전극(X)에는 기준 전압만을 인가하고 주사 전극(Y)에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행하므로 하나의 보드만으로 구동하는 통합 보드를 구현할 수가 있다. 따라서, 도 2에 도시된 유지전극 구동부(400)가 없어도 되므로 플라즈마 표시 장치의 단가를 더 낮출 수 있다. 그리고 유지방전을 위한 펄스가 주사전극 구동부(500)에서만 공급되므로 유지방전 펄스가 인가되는 경로에서의 임피던스가 일정해질 수 있다.
한편, 도 7에 나타낸 것과 같이, 리셋 기간의 상승 기간에서 어드레스 전극(A)을 일정 전압으로 바이어스할 수 있다. 이 때, 어드레스 전극(A)의 바이어스 전압으로 도 7과 같이 Va 전압을 사용하면 추가적인 전원을 사용하지 않을 수 있다. 어드레스 전극(A)의 전압이 Va 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극(Y)의 전압이 증가하면, 어드레스 전극(A)과 주사 전극(A) 사이의 전압이 작아져서 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이의 전압이 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이의 전압보다 먼저 방전 개시 전압을 넘게 된다. 그러면 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이 에서 먼저 약 방전이 발생하고 이 약 방전에 의해 프라이밍 입자가 형성된 상태에서 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이의 전압이 방전 개시 전압을 넘게 된다. 그리고 이 프라이밍 입자에 의해 어드레스 전극(A)과 주사 전극(Y) 사이에서는 방전 지연이 줄어서 강 방전이 발생하지 않고 약 방전이 수행되어 원하는 양의 벽 전하가 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 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, 유지 기간에서 유지방전 펄스가 인가될 때 어드레스 전극(A)의 전압을 양의 전압으로 바이어스함으로써 유지 전극(X)과 주사 전극(Y) 사이의 전계(electric field) 외에, 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서도 큰 전계가 형성되어 방전 영역이 넓어진다. 또한 이 방전으로 인해 어드레스 전극(A) 쪽으로 더 많은 전자가 형성되고, 방전 시 발생하는 진공 자외선을 더 효율적으로 형광체층에 전달시킬 수 있게 되어 플라즈마 표시 장치의 휘도 및 방전 효율이 향상된다. 그리고 전력 회수 회로를 이용하여 어드레스 전극(A)에 바이어스 전압을 인가함으로써 무효 소비 전력이 절감된다.

Claims (13)

  1. 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하며,
    상기 유지 기간에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 교대로 복수의 유지방전 펄스를 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 유지방전 펄스와 적어도 일부인 기간에서 중첩되도록 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 쇼트(short) 펄스를 인가하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  2. 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하며,
    상기 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 가지는 복수의 유지방전 펄스를 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 유지방전 펄스와 적어도 일부인 기간에서 중첩되도록 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 쇼트(short) 펄스를 인가하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 어드레스 기간에서,
    켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제2 전극 및 제3 전극에 각각 주사 펄스 및 어드레스 펄스를 인가하는 단계를 더 포함하며,
    상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 어드레스 펄스의 크기와 동일한 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 일부인 기간은, 상기 유지방전 펄스의 전반부인 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 제2 전압과 상기 제3 전압의 차의 절반에 해당하는 값보다 작은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 쇼트 펄스의 크기는 상기 유지방전 펄스의 크기보다 작은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  8. 복수의 제1 전극 및 제2 전극 그리고 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교차하는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 표시 패널,
    상기 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함하는 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 제어부, 그리고
    상기 유지 기간에서, 상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극에 복수의 유지방전을 위한 펄스를 인가하며, 상기 복수의 유지방전 펄스가 인가되는 적어도 일부인 기간 동안 상기 제3 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 용량성 부하의 공진을 통하여 상기 제3 전극에 양의 전압을 인가하는 구동 회로
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 유지 기간에서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 교대로 유지방전 펄스를 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 유지 기간에서, 상기 제1 전극을 제1 전압으로 바이어스시킨 상태에서, 상기 제2 전극에 제2 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 가지는 유지방전 펄스를 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    리셋 기간 및 어드레스 기간에서 상기 제1 전극을 제1 전압으로 바이어스하는 플라즈마 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 플라즈마 표시 장치.
  13. 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 전극에 인가되는 전압은 어드레스 기간에서 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제3 전극에 인가되는 전압과 동일한 전압인 플라즈마 표시 장치.
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