KR20070041274A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 플라즈마 디스플레이 장치의 전극들에 인가되는 파형을 조절하여 고착 잔상을 방지하여 화질을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 유지 전극과 상기 유지 전극에 교차하도록 형성되는 데이터 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 유지 전극 및 상기 데이터 전극을 구동하기 위한 구동부 및 상기 구동부를 제어하여 서브필드의 서스테인 기간에 상기 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스와 부극성 서스테인 펄스를 인가하도록 하고, 상기 정극성 서스테인 펄스에 대응하는 기간에 상기 데이터 전극에는 소정 기간 정극성 전압의 파형이 유지되도록 하는 컨트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법{Plasma Display Apparatus and Driving Method thereof}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 잔상을 설명하기 위한 도.
도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도.
도 5 내지 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형의 1 실시예 내지 4 실시예를 나타낸 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 디스플레이 패널 121 : 컨트롤부
122 : 데이터 구동부 123 : 스캔 구동부
124 : 서스테인 구동부 125 : 구동 전압 발생부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고착 잔상을 저감시키는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 방전 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 전술한 단위 방전 셀은 복수개가 모여 하나의 화소(Pixel)를 이룬다. 예컨대, 적색(Red, R) 셀, 녹색(Green, G) 셀, 청색(Blue, B) 셀이 모여 하나의 픽셀을 이루는 것이다. 이러한 단위 방전 셀에 고주파 전압이 인가되어 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultra Violet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널에는 복수의 전극들, 예컨대 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z), 데이터 전극(X)이 형성되고, 이러한 복수의 전극들에 소정의 구동 전압을 공급하기 위한 구동부등이 부착되어 플라즈마 디스플레이 장치를 이룬다.
한편, 이와 같이 구동되는 종래 플라즈마 디스플레이 장치에서 형광체 등 방전에 영향을 미치는 인자들이 고착화되어 나타나는 고착잔상이 발생하게 되는데 이를 살펴보면 다음 도 1과 같다.
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 잔상을 설명하기 위한 도이다.
도 1를 살펴보면, (a)에 도시된 바와 같이, 패널 표시 면(10) 중 국부적으로 소정 영역(12)에 방전을 발생시킨다. 이어서, (b)에 도시된 바와 같이 전술한 소정 영역(12)의 방전을 정지시키거나 다른 패턴의 방전, 즉 다른 영상으로 넘어가게 되면 전술한 소정 영역(12)은 다음 영상에 잔상으로 나타나게 되는 문제점이 있다.
이러한 잔상은 동일한 화면이 지속되는 경우나 화면의 변화가 미미한 경우 더욱 심화되어 고착 잔상을 유발시킨다. 예를 들면, 연속되어 들어오는 영상데이타들의 변화율이 없거나 임계 변화율 이하일 경우 패널 표시면 중 동일 또는 유사한 영역에 서스테인 펄스를 동일 또는 유사한 패턴으로 인가하게 된다. 이 때 형광체 등 방전에 영향을 미치는 인자들의 고착화는 더욱 심화되어 그로 인해 구현되는 영상은 더욱 고정화되게 되는데, 이에 따라 다음 영상에 나타나는 잔상을 심화시키는 고착 잔상이 발생하는 것이다.
또한, 영상을 표시하기 위한 서스테인 방전 시 형광체에 대응되는 부분에 많은 벽전하가 생성된다면 형광체의 손상을 야기시켜 화상의 고착 잔상을 더욱 심화시킨다. 특히, 전자에 비해 무거운 양이온들은 형광체를 보다 강하게 여기시키게 되는데, 예컨대 형광체의 반대 쪽 전극에 양의 전압의 레벨을 갖는 서스테인 펄스가 인가된다면 무거운 양이온들이 더욱 형광체 쪽으로 이끌려 형광체 손상 및 고착 잔상을 더욱 악화시키는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 고착 잔상을 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 화질이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 형광체의 수명을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것에 제한되지 않으며, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이하 발명의 구성에서 나타나는 효과에 의해 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 유지 전극과 상기 유지 전극에 교차하도록 형성되는 데이터 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 유지 전극 및 상기 데이터 전극을 구동하기 위한 구동부 및 상기 구동부를 제어하여 서브필드의 서스테인 기간에 상기 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 인가하도록 하고, 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 정극성 전압이 상기 데이터 전극에 인가되도록 하는 컨트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 교번적으로 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유지 전극은 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 하나인 것을 특징 으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 정극성 서스테인 펄스의 전압의 절대값과 상기 부극성 서스테인 펄스의 전압의 절대값이 서스테인 전압(Vs)으로 동일하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 서브필드의 리셋 기간에 상기 유지 전극으로 인가되는 리셋 펄스가 부극성이도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 서브필드의 리셋 기간 동안에 상기 데이터 전극에 정극성의 전압의 파형이 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 서브필드의 서스테인 기간에 상기 스캔 전극 또는 상기 서스테인 전극 중 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 인가되지 않는 전극에 그라운드(GND) 레벨의 전압이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점에서 하강하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 유지되는 기간 중에 하강하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 서스테인 기간 동안 소정 전압 레벨로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형이 소정의 기울기를 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법은 서브필드의 서스테인 기간에 상기 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 인가하도록 하고, 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 정극성 전압이 상기 데이터 전극에 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스는 교번적으로 인가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유지 전극은 스캔 전극과 서스테인 전극 중 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치와 상기 부극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치는 서스테인 전압(Vs)으로 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서브필드의 리셋 기간에 상기 유지 전극으로 인가되는 리셋 펄스는 부극성인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서브필드의 리셋 기간 동안에 상기 데이터 전극에는 정극성의 전압의 파형이 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서브필드의 서스테인 기간에 상기 스캔 전극과 서스테인 전극 중 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 인가되지 않는 전극에는 그라운드(GND) 레벨의 전압이 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 유지전극으로 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점에서 하강하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 유지전극으로 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 유지되는 기간 중에 하강하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 서스테인 기간동안 소정 전압 레벨로 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형은 소정의 기울기를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 나타낸 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 하부기판(미도시)에 형성된 데이터 전극들(X1 내지 Xm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(122)와, 유지 전극 중 스캔전극들(Y1 내지 Yn)을 구동하기 위한 스캔 구동부(123)와, 유지 전극 중 공통전극인 서스테인 전극들(Z)을 구동하기 위한 서스테인 구동부(124)와, 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 데이터 구동부(122), 스캔구동부(123), 서스테인 구동부(124)를 제어하기 위한 컨트롤부(121)와, 각각의 구동부 (122, 123, 124)에 필요한 구동전압을 공급하기 위한 구동전압 발생부(125)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 상부기판(미도시)과 하부기판(미도시)이 일정한 간격을 두고 합착되고, 상부기판에는 다수의 전극들 예를 들어, 유지 전극인 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)이 쌍을 이뤄 형성되고, 하부기판에는 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)과 교차되게 데이터 전극들(X1 내지 Xm)이 형성된다.
데이터 구동부(122)에는 도시하지 않은 역감마 보정회로, 오차확산회로 등에 의해 역감마 보정 및 오차확산 된 후, 서브필드 맵핑회로에 의해 각 서브필드에 맵핑된 데이터가 공급된다. 이러한 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)로부터의 타이밍제어신호(CTRX)에 응답하여 데이터를 샘플링하고 래치한 다음, 그 데이터를 데이터 전극들(X1 내지 Xm)에 공급하게 된다. 이 때, 전술한 데이터에 따라 온(On)되는 방전 셀 즉, 표시 방전을 일으킬 셀이 선택된다. 예컨대, 온(On)되는 방전 셀에는 어드레스 기간 동안 데이터 구동부(122)가 데이터 펄스를 전술한 스캔 구동부(123)가 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 공급하는 스캔전압(-Vy)의 스캔펄스에 동기되도록 데이터 전극(X1 내지 Xm)으로 공급하게 된다. 이렇게 온(On)된 방전 셀에는 후술할 서스테인 기간에 서스테인 펄스가 인가됨으로 인해 표시 방전이 일어나게 되는 것이다.
스캔 구동부(123)는 컨트롤부(121)의 제어 하에 리셋기간 동안 하강 램프파형(Ramp-down)과 상승 램프파형(Ramp-up)을 스캔전극(Y)에 공급한다. 또한, 스캔 구동부(123)는 컨트롤부(121)의 제어 하에 어드레스기간 동안 스캔 바이어스 전압(Vsc)으로 유지시키면서 스캔전압(-Vy)의 스캔펄스를 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 공급한다.
서스테인 구동부(124)는 컨트롤부(121)의 제어 하에 셋다운 기간 동안 또는 셋다운 기간과 어드레스기간 동안 정극성 전압의 바이어스전압을 서스테인 전극들(Z)에 공급한다.
또한, 스캔 구동부(123) 또는 서스테인 구동부(124)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 전술한 유지 전극들 즉, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)중 어느 하나의 전극에 정극성 서스테인 펄스와 부극성 서스테인 펄스를 교번하게 인가하여 서스테인 방전을 수행한다. 이 때, 전술한대로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 상기 정극성 서스테인 펄스에 대응하는 기간에 상기 데이터 전극으로 소정 기간 유지되는 정극성 전압의 파형을 인가하게 된다.
컨트롤부(121)는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 입력받고 리셋기간, 어드레스 기간, 서스테인 기간에서 각 구동부들(122, 123, 124)의 동작 타이밍과 동기화를 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(CTRX, CTRY, CTRZ)를 발생하고 그 타이밍 제어신호들(CTRX, CTRY, CTRZ)를 해당 구동부들(122, 123, 124)에 공급함으로써 각 구동부(122, 123, 124)를 제어한다.
한편, 데이터 제어신호(CTRX)에는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 클럭, 래치제어신호, 서스테인 구동회로와 구동 스위치소자의 온/오프타임을 제어하기 위 한 스위치제어신호가 포함된다. 스캔 제어신호(CTRY)에는 스캔 구동부(123) 내의 서스테인 구동회로와 구동 스위치소자의 온/오프타임을 제어하기 위한 스위치제어신호가 포함되고, 서스테인 제어신호(CTRZ)에는 서스테인구동부(124) 내의 서스테인 구동회로와 구동 스위치소자의 온/오프타임을 제어하기 위한 스위치제어신호가 포함된다.
이와 같은 본 발명의 컨트롤부(121)는 종래와 차별적으로 데이터 구동부(122)를 제어하여 리셋 기간과 서스테인 기간에 소정 기간 동안 정극성 전압의 파형을 인가하는데, 이에 대한 자세한 구성은 도 5 이하에서 후술하기로 한다.
구동전압 발생부(125)는 셋업전압(Vsetup), 스캔 공통전압(Vscan-com), 스캔전압(-Vy), 서스테인전압(Vs), 데이터전압(Vd) 등을 발생한다. 이러한 구동전압들은 방전가스의 조성이나 방전셀 구조에 따라 변할 수 있다.
한편, 상기한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 설명을 보다 명확히 하기 위해 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구조의 일예를 살펴보고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 일예로 화상이 디스플레이되는 표시 면인 전면 기판(301)에 스캔 전극(302,Y)과 서스테인 전극(303,Z)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍이 배열된 전면 패널(300) 및 배면을 이루는 후면 기판(311) 상에 전술한 복수의 유지 전극 쌍과 교차 되도록 복수의 데이터 전극(313,X)이 배열된 후면 패널(310)이 일정거리를 사이에 두고 평행 하게 결합 된다.
전면 패널(300)은 일예로 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(302,Y) 및 서스테인 전극(303,Z), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(302,Y) 및 서스테인 전극(303,Z)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(302,Y) 및 서스테인 전극(303,Z)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체 층(304)에 의해 덮여지고, 상부 유전체 층(304) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(305)이 형성된다.
후면 패널(310)은 일예로 복수 개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(312)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 데이터 전극(313, X)이 격벽(312)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(310)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(314)가 도포된다. 데이터 전극(313, X)과 형광체(314) 사이에는 데이터 전극(313, X)을 보호하기 위한 하부 유전체층(315)이 형성된다.
여기 도 3에서는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구조의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 여기 도 3의 구조에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 여기 도 3에서는 전면 패널(300)에 스캔 전극(302, Y)과 서스테인 전극(303, Z)이 형성되고, 후면 패널(310)에 데이터 전극(313, X)이 형성되는 것만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 전면 패널(300)에 스캔 전극(302, Y), 서 스테인 전극(303, Z) 및 데이터 전극(313, X)이 모두 형성될 수도 있는 것이다.
또한, 전술한 스캔 전극(302, Y)과 서스테인 전극(303, Z)은 각각 투명 전극(a)과 버스 전극(b)으로 이루어지는 것만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 스캔 전극(302, Y)과 서스테인 전극(303, Z) 중 하나 이상은 버스 전극(b)만으로 이루어지는 것도 가능한 것이다.
이렇게 형성된 전면 패널(300)과 후면 패널(310)이 실링공정을 통해 합착되어 플라즈마 디스플레이 패널이 형성되고 도 2에서 전술한 전극들을 구동하기 위한 구동부등이 부착되어 플라즈마 디스플레이 장치를 이룬다.
여기서 이와 같은 본 발명은 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예에서 데이터 전극에 인가되는 정극성 전압을 조절하는데 이에 대한 구성은 도 5 이하에서 후술한다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서 화상의 계조가 표현되는 방법을 살펴보면 다음 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 계조(Gray Level) 표현 방법은 한 프레임을 발광횟수가 소정의 값으로 각각 설정된 여러 서브필드로 나누고, 각 서브필드는 다시 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간(RPD), 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(APD) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(SPD)으로 나뉘어진다.
예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 도 4와 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다.
각 서브필드의 리셋 기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일하다. 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스방전은 데이터 전극과 스캔 전극인 투명전극 사이의 전압차에 의해 일어난다. 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n (단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간의 차이를 이용하여 화상을 표시한다. 즉, 각 서브필드의 서스테인 기간 즉, 서스테인 방전 횟수를 조절하여 화상의 계조를 표현하게 되는 것이다.
여기 도 4에서는 하나의 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
또한, 여기 도 4에서는 하나의 프레임에서 계조 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 프레임에서 서브필드들이 계조 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있다.
이러한 방법으로 영상의 계조를 구현하게 되는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형을 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형의 1 실시예를 나타낸 도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치는 일예로 화면의 프레임을 복수의 서브필드로 나누고, 다시 그 서브필드를 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다. 또한, 필요에 따라 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간이 추가되어 구동될 수 있다.
리셋 기간에 있어서, 셋업 기간에는 스캔 전극(Y)에 부극성의 하강 램프파형(Ramp-down)이 인가된다. 이 램프파형에 의해 전화면의 방전셀들 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 방전에 의해 데이터 전극(X)과 서스테인 전극(Z) 상에는 부극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극 상에는 정극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋다운 기간에는 램프파형이 공급된 후, 하강 램프파형의 피크전압보다 높은 레벨의 전압에서 상승하기 시작하여 그라운드(GND) 전압 레벨까지 상승하는 상승 램프파형(Ramp-up)이 셀들 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 스캔 전극에 과도하게 형성된 벽 전하를 충분히 소거시키게 된다. 이 셋다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류된다.
이러한 부극성의 리셋 펄스는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 보다 효과적으로 기능한다. 즉, 형광체 반대쪽의 전극에 양이온이 끌려가도록 해서 형광체의 손상을 최소화시키고 고착 잔상 방지에 보다 효과적으로 기능할 수 있다.
또한, 리셋 기간에서 데이터 구동부(122)가 컨트롤부(121)의 제어하에 리셋 기간에 데이터 전극으로 정극성 전압의 파형을 인가하여 보다 효과적으로 형광체 손상을 방지하고, 고착 잔상을 제거시킨다.
여기서, 보다 바람직하게는 전술한 리셋 기간의 리셋 펄스의 인가 후 리셋 펄스가 인가된 전극 즉, 일예로 스캔 전극에 소정의 양의 펄스(Vp)를 인가하여 부극성 벽전하를 스캔 전극 쪽에 보다 많이 형성시킴으로써 어드레스 기간에 스캔 전극으로 인가되는 부극성의 스캔 펄스(-Vy)의 절대치를 낮게 하여도 충분히 벽전하를 조절할 수 있게 되어 저전압 구동을 가능하게 한다. 또한, 이렇게 전압의 피크치를 낮춤으로써 형광체에 주는 영향을 줄여 고착 잔상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 어드레스 마진 또한 향상시킬 수 있다.
그 다음의 어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스가 스캔 전극들에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기되어 데이터 전극에 정극성의 데이터 펄스가 인가된다. 이 스캔 펄스와 데이터 펄스의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 데이터 펄스가 인가되는 방전셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 전압(Vs)이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 이러한 어드레스 방전은 예컨대 전술한 데이터 펄스에 의해 일어난다. 즉, 전술한 스캔 펄스는 모든 방전 셀에 순차적으로 인가되지만 데이터 펄스는 표시 방전인 서스테인 방전을 일으키고자 하는 방전 셀에만 인가함으로써 온(On)되는 방전 셀을 선택할 수 있는 것이다.
서스테인 기간에는 전술한 유지 전극들 즉, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)중 어느 하나의 전극에 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 교번하게 인가하여 서스테인 방전을 수행한다. 이때, 어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
서스테인 방전이 완료된 후, 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간이 추가되어 구동된다면 소거 기간에서는 펄스폭 또는 전압레벨이 작은 소거 램프파형(Ramp-ers)의 전압이 서스테인 전극에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽 전하를 소거시키게 된다.
또한, 여기서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 상기 데이터 전극으로 소정 기간 유지되는 정극성 전압을 인가한다.
여기서, 보다 구체적으로 본 발명의 1 실시예에서는 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형의 상승 시점은 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스가 인가되기 전이고, 하강 시점은 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점으로 설정할 수 있다.
이렇게 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치가 서스테인 기간에 인가되는 서 스테인 펄스를 조절하는 이유는 전술한 바와 같이 고착 잔상을 방지하기 위해서이다. 즉, 한 전극에만 양의 서스테인 펄스와 음의 서스테인 펄스를 인가시켜 형광체가 형성된 패널 쪽의 전극 일예로 데이터 전극과의 대향 방전을 최소화시켜 형광체에 미치는 영향을 저감시킬 수 있다.
또한, 서스테인 펄스가 양의 전압을 가질때에는 데이터 전극에 양의 펄스를 인가시킴으로써 양이온이 형광체가 형성된 데이터 전극 쪽으로 끌리는 것을 방지할 수 있고, 서스테인 펄스가 음의 전압을 가질때에는 서스테인 펄스가 인가되는 유지전극이 양이온을 전기적으로 끌어당겨 형광체의 손상을 최소화시킬 수 있고, 그에 따른 고착 잔상도 저감시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 유지 전극에 음의 전압의 서스테인 펄스가 인가되면 형광체 쪽에는 상대적으로 음이온이나 전자가 끌려가게 된다. 이 때, 전자의 여기 작용에 의해 발생되는 자외선으로 발광하는 형광체는 전자의 영향을 상대적으로 많이 받아 발광 능력이 강화되어 휘도를 향상시키는 효과가 있다. 그에 따라 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 효율을 높일 수 있다.
여기서, 전술한 서스테인 기간에 교번적으로 인가되는 정극성 서스테인 펄스와 부극성 서스테인 펄스는 전술한 바와 같이 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 모두 실시 가능하다. 일예로 리셋 기간의 구동 파형 즉, 부극성 램프 파형을 인가시키는 스캔 전극(Y)에 상기 교번적인 정극성 서스테인 펄스와 부극성 서스테인 펄스를 인가시켜 구동부를 통합할 수 있는 것이다. 단 여기서, 스캔 전극과 서스테인 전극 중 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 인가되지 않는 전극 에는 그라운드(GND) 레벨의 전압을 유지시켜 한 쪽 전극에 인가되는 펄스의 전압 레벨을 안정화시켜 노이즈나 전자파의 간섭의 영향을 최소화시킬 수 있어 서스테인 방전을 안정화시킬 수 있다.
또한, 전술한 정극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치와 상기 부극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치는 서스테인 전압(Vs)으로 동일하게 설정하여 구동의 간소화를 이룰 수 있다.
이와 같이 본 발명은 형광체의 수명을 신장시키고 고착 잔상을 방지하기 위해 서스테인 펄스를 조절하였는데, 이는 전술한 1실시예의 구성에 한정되지 않는다. 즉, 형광체 쪽에 양이온이 이끌리는 것을 방지하기 위해서 데이터 전극 쪽에 인가하는 펄스는 다양하게 실시 가능한데, 이에 대한 다른 실시예를 살펴보면 다음 도 6과 같다.
도 6은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형의 2 실시예를 나타낸 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 도 5의 구동 파형과 마찬가지로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 일예로 화면의 프레임을 복수의 서브필드로 나누고, 다시 그 서브필드를 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다. 또한, 필요에 따라 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간이 추가되어 구동될 수 있다.
여기서, 리셋 기간과 어드레스 기간은 도 5의 구성에서 이미 설명하였으므로 생략한다. 본 발명의 2 실시예에서는 서스테인 기간에는 전술한 유지 전극들 즉, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)중 어느 하나의 전극에 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 교번하게 인가하여 서스테인 방전을 수행할 때, 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 상기 데이터 전극으로 소정 기간 유지되는 정극성 전압의 파형을 인가한다.
여기서, 보다 구체적으로 본 발명의 2 실시예에서는 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형의 상승 시점은 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스가 인가되기 전이고, 하강 시점은 정극성 서스테인 펄스가 유지되는 기간 중으로 설정할 수 있다. 그래서 전술한 바대로 형광체의 손실을 줄이고 고착 잔상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 이와는 다른 3 실시예를 살펴보면 다음 도 7과 같다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형의 3 실시예를 나타낸 도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 도 5의 구동 파형과 마찬가지로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 일예로 화면의 프레임을 복수의 서브필드로 나누고, 다시 그 서브필드를 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다. 또한, 필요에 따라 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간이 추가되어 구동될 수 있다.
여기서, 리셋 기간과 어드레스 기간은 도 5의 구성에서 이미 설명하였으므로 생략한다. 본 발명의 3 실시예에서는 서스테인 기간에는 전술한 유지 전극들 즉, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)중 어느 하나의 전극에 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 교번하게 인가하여 서스테인 방전을 수행할 때, 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 상기 정극성 서스테인 펄스 중 하나 이상에 대응하여 상기 데이터 전극으로 소정 기간 유지되는 정극성 전압의 파형을 인가한다.
여기서, 보다 구체적으로 본 발명의 3 실시예에서는 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형은 서스테인 기간 동안 소정 전압 레벨로 유지되도록 할 수 있다. 즉, 도 7에 나타난 바와 같이 일예로 서스테인 전압(Vs)보다 낮은 정극성의 전압을 서스테인 기간동안 유지시켜 양이온이 이끌리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따른 구동 파형의 4 실시예를 나타낸 도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 도 5의 구동 파형과 마찬가지로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 일예로 화면의 프레임을 복수의 서브필드로 나누고, 다시 그 서브필드를 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다. 또한, 필요에 따라 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간이 추가되어 구동될 수 있다.
여기서, 리셋 기간과 어드레스 기간은 도 5의 구성에서 이미 설명하였으므로 생략한다. 본 발명의 4 실시예에서는 서스테인 기간에는 전술한 유지 전극들 즉, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)중 어느 하나의 전극에 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 교번하게 인가하여 서스테인 방전을 수행할 때, 데이터 구동부(122)는 컨트롤부(121)의 제어하에 서스테인 기간에 상기 정극성 서스테인 펄스 중 하나 이상에 대응하여 상기 데이터 전극으로 소정 기간 유지되는 정극성 전압의 파형을 인가한다.
여기서, 보다 구체적으로 본 발명의 4 실시예에서는 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형이 소정의 기울기를 갖도록 할 수 있다. 즉, 도 8에 나타난 바와 같이 일예로 정극성의 서스테인 전압(Vs)이 인가되는 것에 대응하는 정극성 파형이 소정의 기울기를 가지고 인가되도록 하여 양이온이 이끌리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예들은 전술한 것에 한정되지 않는다. 즉, 서스테인 기간에 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스와 부극성 서스테인 펄스를 인가시키고 또 이에 대응되도록 데이터 전극에 소정의 파형을 공급하여 양이온에 의한 형광체의 손상을 예방할 수 있다면 본 발명에 포함된다고 봄이 상당하다. 그러므로 데이터 전극에 인가되는 파형은 DC 전압, 기울기를 가진 바이어스 전압, 램프 펄스 등 다양한 형태로 실시 가능한 것이다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체 적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법은 고착 잔상을 저감시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법은 형광체의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법은 화질을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법은 휘도를 향상시켜 구동 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 유지 전극과 상기 유지 전극에 교차하도록 형성되는 데이터 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 유지 전극 및 상기 데이터 전극을 구동하기 위한 구동부; 및
    상기 구동부를 제어하여 서브필드의 서스테인 기간에 상기 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 인가하도록 하고, 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 정극성 전압이 상기 데이터 전극에 인가되도록 하는 컨트롤부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는,
    상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 교번적으로 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지 전극은 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 정극성 서스테인 펄스의 전압의 절대값과 상기 부극성 서스테인 펄스의 전압의 절대값이 서스테인 전압(Vs)으로 동일하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 서브필드의 리셋 기간에 상기 유지 전극으로 인가되는 리셋 펄스가 부극성이도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 서브필드의 리셋 기간 동안에 상기 데이터 전극에 정극성의 전압의 파형이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 서브필드의 서스테인 기간에 상기 스캔 전극 또는 상기 서스테인 전극 중 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 인가되지 않는 전극에 그라운드(GND) 레벨의 전압이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디 스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점에서 하강하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 유지되는 기간 중에 하강하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압이 상기 서스테인 기간 동안 소정 전압 레벨로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형이 소정의 기울기를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 유지 전극과 상기 유지 전극에 교차하도록 형성되는 데이터 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    서브필드의 서스테인 기간에 상기 유지 전극으로 정극성 서스테인 펄스들과 부극성 서스테인 펄스들을 인가하도록 하고, 상기 정극성 서스테인 펄스들 중 하나 이상에 대응하여 정극성 전압이 상기 데이터 전극에 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스는 교번적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 유지 전극은 스캔 전극과 서스테인 전극 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 정극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치와 상기 부극성 서스테인 펄스의 전압의 절대치는 서스테인 전압(Vs)으로 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 서브필드의 리셋 기간에 상기 유지 전극으로 인가되는 리셋 펄스는 부극성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 서브필드의 리셋 기간 동안에 상기 데이터 전극에는 정극성의 전압의 파형이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 서브필드의 서스테인 기간에 상기 스캔 전극과 서스테인 전극 중 상기 정극성 서스테인 펄스와 상기 부극성 서스테인 펄스가 인가되지 않는 전극에는 그라운드(GND) 레벨의 전압이 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 유지전극으로 상기 정극 성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점에서 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 유지전극으로 상기 정극성 서스테인 펄스가 인가되는 시점 전에 인가되고, 상기 정극성 서스테인 펄스가 유지되는 기간 중에 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압은 상기 서스테인 기간동안 소정 전압 레벨로 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 전극으로 인가되는 정극성 전압의 파형은 소정의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
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