KR20070055005A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20070055005A
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이병욱
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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널과, 스캔 전극으로 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 제 1 리셋 펄스를 공급하고, 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간에서 제 1 전압부터 제 2 전압까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 제 2 리셋 펄스를 스캔 전극으로 공급하는 구동부를 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 특성이 변하더라도 방전 셀 내의 벽전하를 균일하게 하여 오방전을 방지하여 화질을 크게 향상시키는 효과가 있다.
플라즈마, 디스플레이, 오방전, 콘트라스트

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법을 나타낸 도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법의 일 예를 나타낸 도.
도 5는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 1 실시예를 나타낸 도.
도 6은 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 2 실시예를 나타낸 도.
도 7은 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 3 실시예를 나타낸 도.
도 8a는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 4 실시예를 나타낸 도.
도 8b는 도 8a에 도시된 구동 펄스가 서브필드 별로 다르게 적용되는 일 예를 나타낸 도.
도 9a는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 5 실시예를 나타낸 도.
도 9b는 도 9a에 도시된 구동 펄스가 서브필드 별로 다르게 적용되는 일 예를 나타낸 도.
도 10은 제 4 실시예에 의한 구동 펄스와 제 5 실시예에 의한 구동 펄스를 하나의 프레임에 서브필드를 달리하여 적용한 일 예를 나타낸 도이다.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
300 : 플라즈마 디스플레이 패널 310 : 구동부
311 : 스캔 구동부 312 : 서스테인 구동부
313 : 데이터 구동부
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 전극이 포함된 플라즈마 디스플레이 패널과 복수의 전극을 통하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽 사이의 공간에 형성된 복수 개의 단위 셀을 갖고, 각 셀 내에는 네온(Ne),헬륨(He) 또 는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논(Xe)을 함유하는 불활성 가스가 충전되어 형성된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 이온(양전하)과 전자(음전하)로 분리되면서 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다.
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 상술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO(Indium Thin Oxide) 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속 재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮혀진다. 유전체층(104) 전면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치 된다. 후면기판(110)의 상측면에는 서스테인 방전시 화상 표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 유전체층(115)이 형성된다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법을 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치는 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간 및 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간으로 나뉘어 구동된다.
리셋 기간에 있어서, 셋업 기간에는 모든 스캔 전극들에 상승 램프(Ramp-up) 파형이 동시에 인가된다. 이 상승 램프 파형에 의해 전화면의 방전셀들 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 서스테인 전극 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋다운 기간에는 상승 램프 파형이 공급된 후, 상승 램프 파형의 피크전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 그라운드(GND)레벨 전압 이하의 특정 전압레벨까지 떨어지는 하강 램프(Ramp-down) 파형이 셀들 내에 미약한 소거 방전을 일으킴으로써 스캔 전극(Y)에 과도하게 형성된 벽 전하를 충분히 소거시키게 된다. 이 셋다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류 된다.
어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스가 스캔 전극들에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기되어 어드레스 전극에 정극성의 어드레스 펄스가 인가된다. 이 스캔 펄스와 어드레스 펄스의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 어드레스 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. 서스테인 전극에는 셋다운 기간과 어드레스 기간 동안에 스캔 전극과의 전압차를 줄여 스캔 전극과의 오방전이 일어나지 않도록 정극성 바이어스 전압(Vzb)이 공급된다.
서스테인 기간에는 스캔 전극과 서스테인 전극들에 교번적으로 서스테인 펄스(Sus)가 인가된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스에 의한 전압이 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
서스테인 방전이 완료된 후, 소거 기간에서는 펄스폭과 전압레벨이 작은 소거 램프(Ramp-ers) 파형의 전압이 서스테인 전극에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽 전하를 소거시키게 된다.
한편, 이와 같이 전술한 구동펄스에 의할 경우, 리셋 기간에 원하는 벽전하가 형성되어야만 안정적인 어드레스 방전이 일어나게 된다. 하지만, 종래의 구동 펄스는 패널의 특성 또는 주변 환경에 따라서 리셋 기간에 원하는 만큼의 균일한 벽전하가 형성되지 않는 경우가 많고 오방전 또는 미스 라이팅 현상이 다수 발생 된다.
특히 오랜 시간 동안 플라즈마 디스플레이 장치를 사용하는 경우 패널의 특 성이 변하게 된다. 이렇게 패널의 특성이 변하게 되면 표시 방전시 전술한 패널의 발광을 담당하는 형광체의 방전 개시 전압이 낮아질 뿐만 아니라 리셋 펄스에 의해 방전 셀 내에 균일하게 형성되어야 할 벽 전하가 원하는 만큼 균일하게 형성되지 아니하게 된다.
이와 같이 될 경우 표시되어야 할 방전 셀이 표시 방전을 일으키지 않거나 표지 되지 말아야 할 방전 셀이 표시되어 휘점 오방전이 발생하는 경우가 종종 일어난다. 이는 플라즈마 디스플레이 장치를 오랜 시간 동안 구동하게 되면 플라즈마 디스플레이 패널이 구동 전압에 아주 민감하게 반응하게 되고 따라서 종래의 구동 펄스에 의한 경우에는 패널이 장시간사용됨에 따라 벽전하가 균일하게 형성되지 않고 따라서 휘점 오방전이 많이 발생되어 화질이 크게 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 패널의 특성이 변하더라고 선명한 영상을 구현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널과, 스캔 전극으로 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 제 1 리셋 펄스를 공급하고, 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간에서 제 1 전압부터 제 2 전압까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 제 2 리셋 펄스를 스캔 전극으로 공급하는 구동부를 포함한다.
제 2 리셋 펄스는 제 2 전압까지 상승한 이후, 제 1 전압까지 하강하고, 제 1 전압부터 제 3 전압까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강하는 것을 특징으로 한다.
제 2 리셋 펄스가 제 1 전압부터 제 3 전압까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 서스테인 전극은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 1 바이어스 전압(Vb1)을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 1 바이어스 전압은 서스테인 기간에서 스캔 전극 및/또는 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 같거나 더 낮은 전압인 것을 특징으로 한다.
복수의 서브필드는 제 1 서브필드와 제 1 서브필드보다 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드를 포함하고, 제 2 서브필드에서 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압부터 제 4 전압까지 제 3 기울기로 점진적으로 상승하고, 제 4 전압부터 제 5 전압까지 제 4 기울기로 점진적으로 상승하는 것을 특징으로 한다.
제 4 전압은 제 2 전압과 대략 동일한 것을 특징으로 한다.
제 3 기울기는 제 1 기울기와 대략 동일한 것을 특징으로 한다.
제 4 기울기는 제 3 기울기보다 더 완만한 것을 특징으로 한다.
제 1 리셋 펄스는 제 5 전압까지 상승한 이후 제 5 전압부터 제 4 전압까지 하강하고, 제 4 전압부터 제 6 전압까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강하는 것을 특징으로 한다.
제 6 전압은 제 1 전압보다 더 낮은 레벨의 전압인 것을 특징으로 한다.
제 1 리셋 펄스가 제 4 전압부터 제 6 전압까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 서스테인 전극은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 2 바이어스 전압(Vb2)을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 2 바이어스 전압은 서스테인 기간에서 스캔 전극 및/또는 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 같거나 더 낮은 전압인 것을 특징으로 한다.
복수의 서브필드는 제 1 서브필드와 제 1 서브필드보다 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드를 포함하고, 제 1 서브필드에서 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압부터 제 7 전압까지 상승하고, 제 7 전압부터 제 1 전압까지 하강한 이후에, 제 1 전압부터 제 8 전압까지 제 6 기울기로 점진적으로 하강하는 것을 특징으로 한다.
제 7 전압은 제 2 전압과 대략 동일한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극(Y1 내지 Yn)과 서스테인 전극(Z)이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널(300)과 스캔 전극으(Y1 내지 Yn)로 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 제 1 리셋 펄스를 공급하고, 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간에서 제 1 전압부터 제 2 전압 까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 제 2 리셋 펄스를 스캔 전극(Y1 내지 Yn)으로 공급하는 구동부를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(300)은 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)과, 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)과 교차하는 복수의 어드레스 전극(X1 지 Xm)이 형성된다.
구동부는 스캔 구동부(311), 서스테인 구동부(312) 및 데이터 구동부(313)를 구비한다.
데이터 구동부(313)는 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 형성된 어드레스 전극들(X1 내지 Xm)에 데이터를 인가한다. 여기서, 데이터는 외부에서 입력되는 영상신호를 처리하는 영상신호 처리부(미도시)에서 처리된 영상신호 데이터이다.
스캔 구동부(311)는 플라즈마 디스플레이 패널(300)의 스캔 전극(Y1 내지 Yn)을 구동시킨다. 스캔 구동부(311)는 셀 내에 벽전하가 균일하게 형성되도록 제 1 리셋 펄스와 제 2 리셋 펄스를 스캔 전극(Y1 내지 Yn)으로 공급한다. 또한 스캔 펄스와 방전을 유지하여 영상이 표시 되도록 서스테인 펄스를 공급한다.
여기서 제 2 리셋 펄스는 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간에서 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 펄스를 의미한다.
여기서 제 1 리셋 펄스와 제 2 리셋 펄스는 방전 셀 내의 벽 전하를 균일하 게 하는 역할을 하는데 특히 제 2 리셋 펄스는 장시간 패널이 구동되어 형광체가 방전 개시 전압에 민감하게 되어 방전 개시 전압이 낮아지더라도 휘점 오방전을 방지하여 화질을 개선하는 역할을 한다. 더 상세한 설명은 후술한다.
서스테인 구동부(312)는 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 형성된 서스테인 전극(Z)을 구동한다. 즉 서스테인 구동부(312)는 서스테인 전극(Z)에 바이어스 펄스(Vzb), 서스테인 펄스 등을 공급한다.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조(Gray Level) 표현 방법은 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누고, 각 서브필드는 다시 모든 셀들을 초기화시키기 위한 제 1 리셋기간과 제 2 리셋기간, 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 리셋기간, 어드레스기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다.
각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스기간은 각 서브필드마다 동일하다. 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스방전은 어드레스 전극과 스캔 전극 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 기간이 달라지게 되므로 각 서브필드의 서스테인 기간 즉, 서스테인 방전 횟수를 조절하여 화상의 계조를 표현하게 된다.
도 4에서는 한 프레임이 8개의 서브 필드들로 구성된 경우만 예로 들었으나 이와 다르게 한 프레임이 10개, 12개 등으로 구성된 서브필드의 경우에도 본 발명의 적용이 가능하다. 이후 도면과 상세한 설명에서는 설명의 편의상 하나의 프레임이 8개로 구성된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 5는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 1 실시예를 나타낸 도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 화상 계조를 구현하는 방법을 통해 도 3에 도시된 패널을 구동하는 각 서브필드의 구동 펄스는 모든 셀들을 초기화시키기 위한 제 1 리셋 기간과 제 2 리셋기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간 및 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간으로 나뉘어 구성된다.
(a)를 참조하면, 제 1 리셋 기간에 있어서, 셋업 기간에는 모든 스캔 전극(Y1 내지 Yn)들에 상승 램프(Ramp-up) 파형이 동시에 인가된다. 이 상승 램프 파형에 의해 패널의 방전셀들 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 서스테인 전극(Z) 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋 다운 기간에는 서스테인 전압(Vs)레벨의 전압에서 특정 전압(-Vy) 레벨까지 떨어지는 하강 램프(Ramp-down) 파형이 스캔 전극에 공급된다. 이때 셀들 내의 정극성 벽전하와 부극성 벽전하는 스캔 전극(Y1 내지 Yn)과 어드레스 전극(X1 내지 Xm) 간에 소거 방전을 일으킴으로써 균일하게 소거된다.
제 2 리셋 기간은 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간으로 제 1 리셋 기간 동안을 통해서도 벽전하가 균일하게 형성되지 않은 방 전셀의 벽전하를 균일하게 만들기 위한 상승펄스, 즉 제 2 리셋 펄스가 스캔 전극(Y1 내지 Yn)을 통하여 공급된다.
즉, 제 2 리셋 펄스는 벽전하의 분포를 더욱 균일하게 만드는 역할을 하는 것이다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널이 장시간 구동된 경우, 예를 들어 200시간 이상 사용하였을 때 패널의 특성이 변화한 경우 각 셀의 형광체는 방전 개시 전압에 매우 민감해진다. 이와 같은 경우에 제 2 리셋 펄스는 방전 개시 전압에 민감해진 형광체의 특성에 맞도록 벽전하의 분포를 더욱 균일하게 만들어 휘점의 오방전을 방지하는 것이다.
어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스가 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기되어 어드레스 전극(X1 내지 Xm))에 정극성의 어드레스 펄스가 인가된다. 이 스캔 펄스와 어드레스 펄스의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 어드레스 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. 서스테인 전극(Z)에는 셋다운 기간과 어드레스 기간 동안에 스캔 전극(Y1 내지 Yn)과의 전압차를 줄여 스캔 전극과의 오방전이 일어나지 않도록 정극성 바이어스 전압(Vzb)이 공급된다.
서스테인 기간에는 스캔 전극(Y1 내지 Yn)과 서스테인 전극(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스(Sus)가 인가된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때마다 스캔 전극(Y1 내지 Yn)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
또는 도면에 도시된 것과 다르게 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 하나의 전극에만 전극성 펄스와 부극성 펄스를 교번적으로 공급하는 싱글 서스테인 공급 방식도 가능하다.
서스테인 방전이 완료된 후, 소거 기간에서는 펄스폭과 전압레벨이 작은 소거 램프(Ramp-ers) 파형의 전압이 서스테인 전극(Z)에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽 전하를 소거시키게 된다. 여기서 소거 기간이 도시되어 있지만 도면과 다르게 소거 기간은 생략이 가능하다.
(b)를 참조하면, (b)는 (a)에서 제 2 리셋 기간을 상세히 도시한 것이다. 제 2 리셋 펄스는 제 2 리셋 기간에 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 기울기를 가지고 점진적으로 상승한다. 이때 서스테인 전극에는 그라운드 레벨의 전압(GND) 이 공급된다. 이때 제 1 전압(V1)은 그라운드 레벨의 전압(GND)이 바람직하고 제 2 전압(V2)은 서스테인 기간에 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 인가되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 동일한 전압이 바람직하다.
이는 제 2 전압(V2)이 서스테인 펄스의 전압(Vs)보다 높으면 상승 펄스에 의해 발생하는 스캔 전극과 서스테인 전극간의 약방전이 너무 강해져서 콘트라스트 비가 나빠질 수 있고 서스테인 펄스의 전압(Vs)보다 낮으면 오방전이 적절하게 방지되지 않을 수 있기 때문이다.
도 6은 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 2 실시예를 나타낸 도이다.
도 6을 참조하면, (a)는 제 2 리셋 펄스가 상승한 이후, 하강하는 것이 포함된 구동 펄스의 일 예를 나타낸 것이고 (b)는 제 2 리셋 펄스를 더 상세히 도시한 것이다. 도 6에서는 도 5와 비교하여 변화된 부분에 대해서만 설명하고 이외의 부분에 대해서는 도 5에서 설명한 부분과 동일하므로 생략한다.
(a)를 참조하면, 제 2 리셋 펄스가 상승하는 동안 벽전하는 균일하게 분포되는데, 제 2 리셋 펄스가 상승하는 동안 벽전하가 과도하게 쌓인 셀은 제 2 리셋 펄스가 하강하는 동안 벽전하를 균일하고 적절하게 소거시켜준다. 즉 제 2 리셋 펄스의 하강펄스는 섬세하게 벽전하의 분포를 조절하는 역할을 한다.
(b)를 참조하면, 제 2 리셋 펄스는 제 2 전압까지 상승한 이후, 제 1 전압까지 하강하고, 제 1 전압부터 제 3 전압까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강한다. 이때 제 2 리셋 펄스의 하강 펄스는 제 1 리셋 기간에서 제 1 리셋 펄스의 하강 펄 스와 동일하다. 즉 제 1 리셋 펄스의 하강 펄스와 제 2 리셋 펄스의 하강 펄스는 동일한 회로에 의해 구현되는 것이다. 따라서 제 1 리셋 펄스의 하강 펄스의 기울기와 제 2 리셋 펄스의 하강 펄스 기울기인 제 2 기울기는 동일하게 되고 제 1 리셋 펄스에서 하강 펄스의 특정 전압(-Vy)과 제 2 리셋 펄스에서 제 3 전압(V3)은 동일하게 되는 것이다. 이와 같이 하면 동일 회로에 의해 각 셀 내에 분포되는 벽전하의 상태가 더 섬세히 균일하게 조절될 수 있는 것이다. 이때 서스테인 전극에 도 6과 다르게 서스테인 바이어스 전압을 인가할 수 있는데 다음의 도 7과 같다.
도 7은 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 3 실시예를 나타낸 도이다.
도 7을 참조하면, 제 2 리셋 기간에서 스캔 전극(Y)의 제 2 리셋 펄스가 하강하는 동안 서스테인 전극(Z)에 바이어스 전압(Vzb1)이 인가된 것이 포함된 구동 펄스를 나타낸 것으로, 도 6과 비교하여 변화된 부분만 설명한다.
제 2 리셋 펄스가 제 1 전압(V1)부터 제 3 전압(V3)까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 서스테인 전극(Z)은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 1 바이어스 전압(Vb1)을 갖는다. 또한 제 1 바이어스 전압은 서스테인 기간에서 스캔 전극 및/또는 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 같거나 더 낮은 전압인 것이 바람직하다.
제 1 바이어스 전압(Vb1)을 이와 같이 서스테인 전극(Z)에 인가하여 주는 이유는 제 2 리셋 펄스가 상승하는 동안 방전 셀 내부에 과도하게 쌓인 벽전하를 제 2 리셋 펄스가 하강하면서 소거시킬 때 서스테인 전극(Z)에 바이어스 전압을 인가 하여 줌으로써 더욱 효율적으로 벽전하를 소거시키기 위함이다.
도 8a는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 4 실시예를 나타낸 도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 구동 펄스에서 제 1 리셋 펄스를 다르게 구현한 펄스이다. 따라서 도 8a에서는 도 7과 비교하여 제 1 리셋 펄스의 변화된 부분만 설명한다.
도 8a를 참조하면, (a)는 변화된 제 1 리셋 펄스가 포함된 구동 펄스 전체를 도시한 것이고, (b)는 (a)에서 제 1 리셋 기간만 확대하여 도시한 것이다. (c)는 (b)와 다르게 제 1 리셋 펄스가 점진적으로 하강하는 동안에 서스테인 전극(Z)에 제 2 바이어스 전압(Vb2)이 공급된 것을 도시한 것이다.
(a)와 (b)를 참조하면, 제 1 리셋 펄스는 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압(V1)부터 제 4 전압(V4)까지 제 3 기울기로 점진적으로 상승하고, 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 제 4 기울기로 점진적으로 상승한다. 또한 제 1 리셋 펄스는 제 5 전압(V5)까지 상승한 이후 제 5 전압(V5)부터 제 4 전압(V4)까지 하강하고, 제 4 전압(V4)부터 제 6 전압(V6)까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강한다.
이때 제 6 전압(V6)은 제 1 전압(V1)보다 더 낮은 레벨의 전압이 된다.
제 1 리셋 펄스를 제 1 전압(V1)부터 제 4 전압(V4)까지 종래와 다르게 점진적으로 상승하도록 하는 것은 콘트라스트 비 향상을 위해서이다. 이는 단번에 강한 전압을 방전셀에 인가하는 것보다 기울기를 가지고 점진적으로 상승하는 전압을 인가하는 것이 방전 셀 내에서 약방전에 의한 발광의 정도가 훨씬 작기 때문이다. 이 와 같이 되면 방전 셀 내의 벽전하가 더욱 균일하게 되면서도 쿤트라스트 비 또한 종래 기술보다 더 뛰어나게 되는 것이다.
이때 제 4 전압(V4), 제 2 전압(V2)과 제 2 전압(V2)은 대략 동일하다.여기서 또한, 제 1 리셋 펄스의 제 3 기울기와 제 2 리셋 펄스의 제 1 기울기는 대략 동일한 것이 바람직하다. 이는 제 3 기울기와 제 1 기울기를 구현하는 회로를 동일하게 함으로 제조 비용을 추가하지 않기 위함이다. 따라서 동일한 제조 비용으로 더 좋은 효과를 거둘 수 있는 것이다.
또한,제 4 기울기는 제 3 기울기나 제 1 기울기보다 더 완만한 것이 바람직하다. 이는 기울기가 더 가파를수록 방전의 강도가 더 세질 뿐만 아니라 방전 셀 내에 분포하는 벽전하가 균일하게 되기 어렵기 때문이다. 따라서 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 상승하는 기울기를 더 완만하게 함으로 벽전하를 더 균일하게 함과 동시에 방전의 강도는 더 약하게 함으로 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있는 것이다.
(c)를 참조하면, 제 1 리셋 펄스가 제 4 전압(V4)부터 제 6 전압(V6)까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 서스테인 전극은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 2 바이어스 전압(Vb2)을 갖는다. 이때 제 2 바이어스 전압(Vb2)은 서스테인 기간에서 스캔 전극(Y) 및/또는 서스테인 전극(Z)으로 공급되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 같거나 더 낮은 전압이 된다.
제 1 리셋 펄스가 제 4 전압(V4)부터 제 6 전압(V6)까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 2 바이어스 전압 (Vb2)을 서스테인 전극으로 공급하는 이유는 도 7에서 제 2 리셋 펄스가 제 1 전압(V1)에서 제 3 전압(V3)까지 제 1 기울기로 하강하는 동안 서스테인 전극에 제 1 바이어스 전압(Vb1)을 인가해 주는 이유와 동일하다.
도 8b는 도 8a에 도시된 구동 펄스가 서브필드 별로 다르게 적용되는 일 예를 나타낸 도이다.
도 8b를 참조하면, 하나의 프레임은 도시된 봐와 같이 복수의 서브필드별로 구성되어 있고 각각의 서브필드는 계조를 다르게 표현한다. 도 8b에서는 8개의 서브필드로 구성된 프레임으로 첫 번째 서브필드(SF1)부터 계조 가중치가 증가하는 방향으로 8번째 서브필드(SF8)까지 구성되는 프레임을 예로 들었다. 각각의 서브필드에는 도시된 바와 같은 구동펄스로 이루어진다.
복수의 서브필드는 제 1 서브필드와 제 1 서브필드보다 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드를 포함하고, 제 2 서브필드에서 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압(V1)부터 제 4 전압(V4)까지 제 3 기울기로 점진적으로 상승하고, 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 제 4 기울기로 점진적으로 상승하는 것하고, 제 5 전압(V5)까지 상승한 이후 제 5 전압(V5)부터 제 4 전압(V4)까지 하강하고, 제 4 전압(V4)부터 제 6 전압(V6)까지 제 5 기울기로 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다.
제 1 서브필드의 의미는 계조 가중치가 높은 서브필드를 의미하고 제 2 서브필드는 제조 가중치가 제 1 서브필드보다 낮은 서브필드를 의미한다. 따라서 도시된 바와 같이 8개의 서브필드로 구성된 프레임을 예로 들면, 8개의 서브필드를 2개의 그룹으로 나눈 경우, 제 2 서브필드는 첫 번째 서브필드(SF1)부터 4번째 서브필 드(SF4)까지를 의미하고 5번째 서브필드(SF5)부터 8번째 서브필드(SF8)까지는 제 1 서브필드를 의미한다. 제 1 서브필드와 제 2 서브필드를 설정하는 기준은 패널의 특성과 패널의 구동 시간에 따라 다르게 할 수 있다.
이와 같이 저계조 서브필드에만 도 8a와 같은 펄스를 공급하여 주는 이유는 저계조 서브필드일수록 더 섬세하고 균일하게 분포되어 있는 벽전하가 요구되기 때문이다. 저계조 서브필드에서는 서스테인 방전이 고계조 서브필드에 비하여 훨씬 적게 일어난다. 따라서 벽전하가 제대로 분포되어 있지 아니하거나 충분하지 아니한 경우에는 어드레스 방전이 일어나도 표시 방전이 일어나지 않을 확률이 고계조 서브필드에 비하여 훨씬 높아지게 된다. 그래서 저계조 서브필드에서는 벽전하의 분포가 정확하고 균일해야 오방전이 일어나지 않고 올바른 표시 방전이 일어날 수 있는 것이다.
도 9a는 도 3에 도시된 패널을 구동하는 구동 펄스의 제 5 실시예를 나타낸 도이다.
도 9a는 이전까지와는 다르게 제 1 리셋 펄스의 모양을 구형파 모양으로 변화시킨 것으로, (a)는 모양을 다르게 한 제 1 리셋 펄스를 포함한 하나의 서브필드 전체 파형을 도시한 것이고, (b)는 (a)에서 제 1 리셋 펄스와 제 2 리셋 펄스를 보다 상세히 도시한 것이다.
(a)와 (b)를 참조하면, 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압(V1)부터 제 7 전압(V7)까지 상승하고, 제 7 전압(V7)부터 제 1 전압(V1)까지 하강한 이후에, 제 1 전압(V1)부터 제 8 전압(V8)까지 제 6 기울기로 점진적으로 하강한다. 이때 제 7 전압 (V7)은 제 2 전압과 대략 동일한 것이 바람직하다.
제 1 리셋 펄스를 이와 같이 제 1 전압(V1)부터 제 7 전압(V7)까지만 상승시키는 이유는 콘트라스트 비를 개선시키기 위함이다. 즉 도 9a와 같은 제 1 리셋 펄스를 사용할 경우 이전의 도 8a와 8b에서와 같이 제 5 전압(V5)까지 올라간 제 1 리셋 펄스에 비교하여 블랙 레벨의 휘도가 훨씬 좋아진다. 이는 제 5 전압(V5)과 같이 높은 전압을 패널에 인가하게 되면 방전의 정도가 그만큼 강해지기 때문에 전체 셀이 턴-오프(Turn-off)상태에서도 패널에 표시되는 화면이 검게 나타나지 않고 회색으로 나타나기 때문이다. 그러나 도 9a의 (b)와 같이 낮은 전압의 리셋 펄스를 인가하게 되면 제 1 리셋 기간에 나타나는 방전의 정도가 훨씬 줄어들기 때문에 블랙 레벨이 훨씬 향상되는 것이다.
여기서 제 7 전압(V7)과 제 2 전압(V2)은 서스테인 기간에 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)에 인가되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 동일한 레벨의 전압이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 별도의 구동부를 더 추가할 필요가 없게 되고 제조 비용의 추가도 없기 때문이다.
또한, 도면에 표시되어 있지 아니하지만 도 9a의 (b)에서와 다르게 제 1 리셋 펄스를 제 1 전압(V1)에서 제 7 전압(V7)까지 상승시킬 때 기울기를 주어 점진적으로 상승시킬 수 있다. 이와 같이 하면 (b)와 같은 제 1 리셋 펄스보다 더 콘트라스트 비가 향상될 것이다. 이때 상승 기울기는 제 2 리셋 펄스의 제 1 기울기와 동일한 것이 바람직하다.
도 9a와 같은 제 1 리셋 펄스를 지닌 구동 파형은 저계조 서브필드보다 고계 조 서브필드에서 더 적합한데 다음의 도 9b를 통하여 설명한다.
도 9b는 도 9a에 도시된 구동 펄스가 서브필드 별로 다르게 적용되는 일 예를 나타낸 도이다.
도 9b를 참조하면, 하나의 프레임이 8개의 서브필드로 구성된 경우 서브필드별로 구동 펄스를 다르게 적용한 것이다. 복수의 서브필드를 제 1 서브필드와 제 1 서브필드보다 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드로 나누고 계조 가중치가 높은 제 1 서브필드에 도 9a와 같은 구동 펄스를 적용하였다.
도 9b에서는 첫 번째 서브필드(SF1)에서 5 번째 서브필드(SF5)까지 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드로 설정하고 6 번째 서브필드(SF6)에서 8 번째 서브필드(SF8)까지 계조 가중치가 높은 제 1 서브필드로 설정하였다. 이는 고계조 서브필드인 제 1 서브필드에서는 방전 셀 내의 벽전하양이 이미 충분하므로 저계조 서브필드인 제 2 서브필드와 다르게 제 1 리셋 펄스의 전압을 높게 설정할 필요가 없는 것이다.
도 10은 제 4 실시예에 의한 구동 펄스와 제 5 실시예에 의한 구동 펄스를 하나의 프레임에 서브필드를 달리하여 적용한 일 예를 나타낸 도이다.
도 10을 참조하면, (a)는 첫 번째 서브필드(SF1)를 제 2 서브필드로 설정하고 2 번째 서브필드부터 8 번째 서브필드까지 제 1 서브필드로 설정하여 제 1 리셋 펄스를 달리한 구동 펄스를 적용한 일 예를 나타낸 것이고, (b)는 첫 번째 서브필드(SF1)부터 7 번째 서브필드(SF7)까지 제 2 서브필드로 설정하고 8 번째 서브필드(SF8)를 제 1 서브필드로 설정하여 제 1 리셋 펄스를 달리한 구동 펄스를 적용한 일 예를 나타낸 것이다. 다만, 설명의 편의상 도 10에서는 하나의 서브필드 전체를 도시하지 아니하고 구동 펄스에서 차이가 있는 제 1 리셋 기간과 제 2 리셋 기간에 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 공급되는 제 1 리셋 펄스와 제 2 리셋 펄스만을 도시한다. 미 도시된 구동 펄스는 전술된 구동 펄스와 동일하다.
(a)와 같이 첫 번째 서브필드(SF1)에 제 5 전압(V5)까지 기울기를 가지고 점진적으로 상승하는 제 1 리셋 펄스가 포함된 구동 펄스를 사용하고 2 번째 서브필드(SF2)에서 8 번째 서브필드(SF8)까지는 제 1 리셋 펄스가 제 7 전압(V7)까지 상승하는 구동 펄스를 사용하였다. 이는 저계조 서브필드일수록 더욱 방전 셀 내에 더욱 균일한 벽전하 상태가 요구되는데, 그 이유는 저계조 서브필드에서는 서스테인 펄스의 개수가 고계조 서브필드에서 서스테인 펄스의 개수에 비해서 훨씬 작기 때문에 그만큼 오방전이 일어날 확률이 고계조 서브필드에 비해서 훨씬 높기 때문이다. 이와 같이 오방전은 보다 섬세하고 균일하게 벽전하를 방전 셀내에 형성시킴으로서 방지할 수 있는 것이다.
또한 (a)와 다르게 (b)와 같이 제 1 서브필드와 제 2 서브필드의 설정을 달리하여 제 1 리셋 펄스를 달리한 구동 펄스를 사용할 수 있다. 즉, 제 1 서브필드와 제 2 서브필드의 설정은 패널 특성, 패널의 사용 시간, 형광체 특성등 여러 가지 변수를 고려하여 다르게 설정할 수 있는 것이다.
또한 지금까지의 도면에서는 하나의 프레임이 8개의 서브필드만으로 구성된 경우에 대해서만 설명하였으나 이와 다르게 하나의 프레임이 10개, 12개등의 서브필드로 구성된 경우에도 가능하다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 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.
이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 특성이 변하더라도 방전 셀 내의 벽전하를 균일하게 하여 오방전을 방지하여 화질을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 스캔 전극 및 서스테인 전극이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 스캔 전극으로 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 제 1 리셋 펄스를 공급하고, 상기 제 1 리셋 펄스의 공급 이후부터 첫 번째 스캔 펄스가 공급되기 이전까지의 기간에서 제 1 전압부터 제 2 전압까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 제 2 리셋 펄스를 상기 스캔 전극으로 공급하는 구동부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 리셋 펄스는
    상기 제 2 전압까지 상승한 이후, 상기 제 1 전압까지 하강하고, 상기 제 1 전압부터 제 3 전압까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 리셋 펄스가 상기 제 1 전압부터 제 3 전압까지 제 2 기울기로 점진적으로 하강하는 동안 서스테인 전극은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 높은 제 1 바이어스 전압(Vb1)을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 바이어스 전압은 서스테인 기간에서 스캔 전극 및/또는 상기 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 펄스의 전압(Vs)과 같거나 더 낮은 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브필드는 제 1 서브필드와 상기 제 1 서브필드보다 계조 가중치가 낮은 제 2 서브필드를 포함하고,
    상기 제 2 서브필드에서 상기 제 1 리셋 펄스는 제 1 전압부터 제 4 전압까지 제 3 기울기로 점진적으로 상승하고, 상기 제 4 전압부터 제 5 전압까지 제 4 기울기로 점진적으로 상승하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 전압은 제 2 전압과 대략 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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