KR20070117958A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것으로, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나에 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 인가하고, 나머지 하나에는 바이어스 신호를 인가함으로써, 서스테인 방전 효율을 증가시키는 효과가 있다.
이러한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 어느 하나에 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 큰 제 1 전압까지 상승하는 양(+)의 서스테인 신호와 그라운드 레벨의 전압보다 작은 제 2 전압까지 하강하는 음(-)의 서스테인 신호를 인가하고, 제 1 전압의 크기를 제 2 전압의 크기보다 더 크도록 하는 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5b는 상승 램프 신호 또는 제 2 하강 램프 신호의 또 다른 형태에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6은 서스테인 신호에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 7은 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 전압의 크기에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 8은 서스테인 신호의 또 다른 형태를 설명하기 위한 도면.
도 9는 기준 전압이 고려된 서스테인 신호에 대해 설명하기 위한 도면.
도 10은 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 인가하는 순서를 변경하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 디스플레이 패널 110 : 구동부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 소정의 구동 신호를 인가하는 구동부를 포함하여 이루어진다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
그리고 구동부는 전극을 통해 방전 셀로 구동 신호를 인가한다.
그러면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
이러한 플라즈마 디스플레이 장치에서는 방전 셀 내에서 방전이 발생할 때 방전 효율이 저하되는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 인가되는 서스테인 신호를 개선하여 방전 효율이 저하되는 것을 억제하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 어느 하나에 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 큰 제 1 전압까지 상승하는 양(+)의 서스테인 신호와 그라운드 레벨의 전압보다 작은 제 2 전압까지 하강하는 음(-)의 서스테인 신호를 인가하고, 제 1 전압의 크기를 제 2 전압의 크기보다 더 크도록 하는 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 구동부는 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 번갈아가며 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압과 제 2 전압의 크기의 차이는 대략 10V이상 40V이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압과 제 2 전압의 크기의 차이는 대략 20V이상 30V이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압의 크기는 대략 180V이상 190V이하이고, 제 2 전압의 크기는 대략 150V이상 170V이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 구동부는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 나머지 하나의 전극에는 바이어스 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바이어스 신호는 그라운드 레벨의 전압을 실질적으로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(110)를 포함한다.
구동부(110)는 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나에 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 큰 제 1 전압까지 상승하는 양(+)의 서스테인 신호와 그라운드 레벨의 전압보다 작은 제 2 전압까지 하강하는 음(-)의 서스테인 신호를 인가하고, 여기서 제 1 전압의 크기를 제 2 전압의 크기보다 더 크도록 한다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부(110)에 대해서는 이후의 설명을 통해 보다 명확히 하도록 한다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)이 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구조의 일례를 첨부된 도 2a 내지 도 2b를 결부하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2a를 살펴보면 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 전극(Electrode), 바람직하게는 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성되는 전면 기판(201)을 포함하는 전면 패널(400)과, 전술한 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)과 교차하는 전극, 바람직하게는 어드레스 전극(213, X)이 형성되는 후면 기판(211)을 포함하는 후면 패널(210)이 합착되어 이루어진다.
여기서, 전면 기판(201) 상에 형성되는 전극, 바람직하게는 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)은 방전 공간, 즉 방전 셀(Cell)에서 방전을 발생시키고 아울러 방전 셀의 방전을 유지한다.
이러한 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성된 전면 기판(201)의 상부에는 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)을 덮도록 유전체 층, 바람직하게는 상부 유전체 층(204)이 형성된다.
이러한, 상부 유전체 층(204)은 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z) 간을 절연시킨다.
이러한, 상부 유전체 층(204) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 형성된다. 이러한 보호 층(205)은 산화마그네슘(MgO) 등의 재료를 상부 유전체 층(204) 상부에 증착하는 방법 등을 통해 형성된다.
한편, 후면 기판(211) 상에 형성되는 전극, 바람직하게는 어드레스 전극(213, X)은 방전 셀에 데이터(Data) 신호를 인가하는 전극이다.
이러한 어드레스 전극(213, X)이 형성된 후면 기판(211)의 상부에는 어드레스 전극(213, X)을 덮도록 유전체 층, 바람직하게는 하부 유전체 층(215)이 형성된다.
이러한, 하부 유전체 층(215)은 어드레스 전극(213, X)을 절연시킨다.
이러한 하부 유전체 층(215)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(212)이 형성된다. 이에 따라, 전면 기판(201)과 후면 기판(211)의 사이에서 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 등의 방전 셀이 형성된다.
여기서, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 소정의 방전 가스가 채워진다.
아울러, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(214)이 형성된다. 예를 들면, 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 형광체 층이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 스캔 전극(202, Y), 서스테인 전극(203, Z) 또는 어드레스 전극(213, X) 중 적어도 하나 이상의 전극으로 구동 신호가 공급되면, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에서 방전이 발생한다.
그러면, 방전 셀 내에 채워진 방전 가스에서 진공 자외선이 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체 층(214)에 가해진다. 그러면, 형광체 층(214)에서 소정의 가시광선이 발생되고, 이렇게 발생된 가시광선이 상부 유전체 층(204)이 형성된 전면 기판(201)을 통해 외부로 방출되고, 이에 따라 전면 기판(201)의 외부 면에 소정의 영상이 표시된다.
한편, 여기 도 2a의 설명에서는 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)이 각각 하나의 층(Layer)으로 이루어지는 경우만을 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 스캔 전극(202, Y) 또는 서스테인 전극(203, Z) 중 하나 이상이 복수의 층으로 이루어지는 것도 가능하다. 이에 대해 도 2b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 2b를 살펴보면, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)은 각각 두 개의 층(Layer)으로 이루어질 수 있다.
특히, 광 투과율 및 전기 전도도를 고려하면 방전 셀 내에서 발생한 광을 외부로 방출시키며 아울러 구동 효율을 확보하는 차원에서 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)은 불투명한 은(Ag) 재질의 버스 전극(202b, 203b)과 투명한 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 재질의 투명 전극(202a, 203a)을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 투명 전극(202a, 203a)을 포함하도록 하는 이유는, 방전 셀 내에서 발생한 가시 광이 플라즈마 디스플레이 패널의 외부로 방출될 때 효과적으로 방출되도록 하기 위해서이다.
아울러, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 버스 전극(202b, 203b)을 포함하도록 하는 이유는, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 투명 전극(202a, 203a)만을 포함하는 경우에는 투명 전극(202a, 203a)의 전기 전도도가 상대적으로 낮기 때문에 구동 효율이 감소할 수 있어서, 이러한 구동 효율의 감소를 야기할 수 있는 투명 전극(202a, 203a)의 낮은 전기 전도도를 보상하기 위해서이다.
이와 같이 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 버스 전극(202b, 203b)을 포함하는 경우에, 버스 전극(202b, 203b)에 의한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 투명 전극(202a, 203a)과 버스 전극(202b, 203b)의 사이에 블랙 층(Black Layer : 220, 221)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 앞선 도 2b에서와 같은 구조에서 투명 전극(202a, 203a)이 생략되는 것도 가능하다. 다시 말해 ITO-Less 인 경우도 가능한 것이다.
예를 들면, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)은 도 2b에서 투명 전극(202a, 203a)이 생략되고, 버스 전극(202b, 203b)만으로 이루어질 수 있다. 즉, 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)은 버스 전극(202b, 203b)의 하나의 층(Layer)으로 이루어질 수 있다.
이상의 도 2a 내지 도 2b에서는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 여기 도 2a 내지 도 2b와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 여기 도 2a 내지 도 2b의 플라즈마 디스플레이 패널에는 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전 체 층(215)이 각각 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전체 층(215) 중 적어도 하나 이상은 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
아울러, 격벽(212)으로 인한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 격벽(212)의 상부에 외부 광을 흡수할 수 있는 블랙 층(미도시)을 더 형성할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례에 대해 첨부된 도 3 내지 도 4를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3을 살펴보면 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어진다.
아울러, 도시하지는 않았지만 각 서브필드는 다시 모든 방전 셀을 초기화시키기 위한 리셋 기간(Reset Period), 방전될 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(Address Period) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(Sustain Period)으로 나누어 질 수 있다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 예컨대, 도 3과 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.
한편, 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절하여 해당 서브필드의 계조 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 서스테인 기간을 이용하여 각각의 서브필드에 소정의 계조 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드의 계조 가중치를 20 으로 설정하고, 제 2 서브필드의 계조 가중치를 21 으로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 계조 가중치가 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 각 서브필드의 계조 가중치를 결정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 계조 가중치에 따라 각 서브필드의 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절함으로써, 다양한 영상의 계조를 구현하게 된다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 1초의 영상을 표시하기 위해 복수의 프레임을 사용한다. 예를 들면, 1초의 영상을 표시하기 위해 60개의 프레임을 사용하는 것이다.
여기 도 3에서는 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 12 개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
이러한, 프레임으로 영상의 계조를 구현하는 플라즈마 디스플레이 장치가 구현하는 영상의 화질은 프레임에 포함되는 서브필드의 개수에 따라 결정될 수 있다. 즉, 프레임에 포함되는 서브필드가 12개인 경우는 212 가지의 영상의 계조를 표현할 수 있고, 프레임에 포함되는 서브필드가 8개인 경우는 28 가지의 영상의 계조를 구현할 수 있게 되는 것이다.
또한, 여기 도 3에서는 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 있는 것이다.
다음, 도 4를 살펴보면 앞선 도 3과 같은 프레임에 포함된 복수의 서브필드 어느 하나의 서브필드(Subfield)에서의 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례가 나타나 있다.
앞선, 도 1의 부호 110의 구동부는 리셋 기간 이전의 프리 리셋 기간에서 스캔 전극(Y)에 제 1 하강 램프(Ramp-Down) 신호를 인가한다.
아울러, 구동부(110)는 스캔 전극(Y)에 제 1 하강 램프 신호가 인가되는 동안 제 1 하강 램프 신호와 반대 극성 방향의 제 1 서스테인 바이어스 신호를 서스테인 전극(Z)에 인가한다.
여기서, 스캔 전극(Y)에 인가되는 제 1 하강 램프 신호는 제 10 전압(V10)까 지 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 제 1 하강 램프 신호는 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다.
아울러, 제 1 서스테인 바이어스 신호는 제 1 서스테인 바이어스 전압(Vz1)을 실질적으로 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 서스테인 바이어스 전압(Vz1)은 이후의 서스테인 기간에서 인가되는 서스테인 신호(SUS)의 전압, 즉 서스테인 전압(Vs)과 대략 동일한 전압인 것이 바람직하다.
이와 같이, 프리 리셋 기간에서 스캔 전극(Y)에 제 1 하강 램프 신호가 인가되고, 이와 함께 서스테인 전극(Z)에 제 1 서스테인 바이어스 신호가 인가되면 스캔 전극(Y) 상에 소정 극성의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이고, 서스테인 전극(Z) 상에는 스캔 전극(Y)과 반대 극성의 벽 전하들이 쌓인다. 예를 들면, 스캔 전극(Y) 상에는 양(+)의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이고, 서스테인 전극(Z) 상에는 음(-)의 벽 전하가 쌓이게 된다.
이에 따라, 이후의 리셋 기간에서 충분한 세기의 셋업 방전을 발생시킬 수 있게 되고, 이에 따라 초기화를 충분히 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
심지어는, 방전 셀 내에 벽 전하의 양이 부족한 경우에서도 충분한 세기의 셋업 방전을 발생시킬 수 있다.
아울러, 리셋 기간에서 스캔 전극(Y)으로 인가되는 상승 램프 신호(Ramp-Up)의 전압이 더 작아지더라도 충분한 세기의 셋업 방전을 발생시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 프리 리셋 기간은 프레임(Frame)의 모든 서브필드에서 리셋 기간이전에 포함될 수 있다.
또는, 구동 시간을 확보하는 관점에서 프레임의 서브필드 중에서 계조 가중치가 가장 작은 하나의 서브필드에서 리셋 기간이전에 프리 리셋 기간이 포함되거나 또는 프레임의 서브필드 중 2개 또는 3개의 서브필드에서 리셋 기간이전에 프리 리셋 기간이 포함되는 것도 가능한 것이다.
프리 리셋 기간 이후, 초기화를 위한 리셋 기간의 셋업(Set-Up) 기간에서는 구동부(110)는 스캔 전극(Y)으로 제 1 하강 램프 신호와 반대 극성 방향의 상승 램프(Ramp-Up) 신호를 인가한다.
여기서, 상승 램프 신호는 제 20 전압(V20)부터 제 30 전압(V30)까지 제 1 기울기로 점진적으로 상승하는 제 1 상승 램프 신호와 제 30 전압(V30)부터 제 40 전압(V40)까지 제 2 기울기로 상승하는 제 2 상승 램프 신호를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 구동부(110)는 서스테인 전극(Z)에 제 1 서스테인 바이어스 신호의 제 1 서스테인 바이어스 전압(Vz1)보다 낮은 전압을 갖는 제 2 서스테인 바이어스 신호를 인가하는 것이 바람직하다.
여기서, 제 2 서스테인 바이어스 신호는 제 2 서스테인 바이어스 전압(Vz2)을 실질적으로 유지하는 것이 바람직하고, 아울러 이러한 제 2 서스테인 바이어스 전압(Vz2)은 그라운드 레벨(GND)의 전압일 수 있다.
이러한 셋업 기간에서는 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이게 된다.
여기서, 제 2 상승 램프 신호의 제 2 기울기는 제 1 기울기보다 더 완만한 것이 바람직하다. 이와 같이, 제 2 기울기를 제 1 기울기보다 더 완만하게 하게 되면, 셋업 방전이 발생하기 이전까지는 전압을 상대적으로 빠르게 상승시키고, 셋업 방전이 발생하는 동안에는 전압을 상대적으로 느리게 상승시키는 효과를 획득함으로써, 셋업 방전에 의해 발생하는 광의 양을 저감시킬 수 있다.
이에 따라, 콘트라스트(Contrast) 특성을 개선할 수 있다.
셋업 기간 이후의 셋다운(Set-Down) 기간에서는 구동부(110)는 상승 램프 신호 이후에 이러한 상승 램프 신호와 반대 극성 방향의 제 2 하강 램프(Ramp-Down) 신호를 스캔 전극(Y)에 인가한다.
여기서, 제 2 하강 램프 신호는 제 20 전압(V20)부터 제 50 전압(V50)까지 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다.
이때, 구동부(110)는 리셋 기간에서 스캔 전극(Y)에 제 2 하강 램프 신호가 인가되는 동안의 일부에서는 실질적으로 제 2 서스테인 바이어스 전압(Vz2)을 유지하는 제 2 서스테인 바이어스 신호(Vz2)를 인가하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류된다.
한편, 여기 도 4와는 다르게 상승 램프 신호 또는 제 2 하강 램프 신호를 설정할 수도 있는데, 이에 대해 첨부된 도 5a 내지 도 5b를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 5a 내지 도 5b는 상승 램프 신호 또는 제 2 하강 램프 신호의 또 다른 형태에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5a를 살펴보면, 상승 램프 신호는 제 30 전압(V30)까지는 급격히 상승한 이후에 제 30 전압(V30)부터 제 40 전압(V40)까지 점진적으로 상승하는 형태이다.
이와 같이, 상승 램프 신호는 도 4에서와 같이 두 단계에 걸쳐 서로 다른 기울기로 점진적으로 상승하는 것도 가능하고, 여기 도 5a에서와 같이 하나의 단계에서 점진적으로 상승하는 것도 가능한 것과 같이, 다양한 형태로 변경되는 것이 가능한 것이다.
다음, 도 5b를 살펴보면 제 2 하강 램프 신호는 제 30 전압(V30)에서부터 전압이 점진적으로 하강하는 형태이다.
이와 같이, 제 2 하강 램프 신호는 전압이 하강하는 시점을 다르게 변경하는 것도 가능한 것과 같이, 다양한 형태로 변경되는 것이 가능한 것이다.
이상 도 5a 내지 도 5b에 대한 설명을 마무리하기로 한다.
한편, 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 구동부(110)는 제 2 하강 램프 신호의 제 50 전압(V50)보다는 높은 전압을 실질적으로 유지하는 스캔 바이어스 신호를 스캔 전극(Y)에 인가할 수 있다.
아울러, 스캔 바이어스 신호로부터 제 60 전압(V60)까지 하강하는 스캔 신호(Scan)를 모든 스캔 전극(Y1~Yn)에 인가한다.
예를 들면, 첫 번째 스캔 전극(Y1)에 첫 번째 스캔 신호(Scan 1)를 인가하 고, 이후에 두 번째 스캔 전극(Y2)에 두 번째 스캔 신호(Scan 2)를 인가하고, n 번째 스캔 전극(Yn)에는 n 번째 스캔 신호(Scan n)를 인가한다.
이와 같이, 제 60 전압(V60)까지 하강하는 스캔 신호(Scan)를 스캔 전극(Y)으로 인가할 때, 이에 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 전압(Vd)까지 상승하는 데이터 신호를 인가할 수 있다.
이에 따라, 스캔 신호(Scan)의 부극성 스캔 전압(-Vy)과 데이터 신호의 데이터 전압(Vd) 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호의 전압(Vd)이 인가되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다.
이러한, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀 내에는 이후의 서스테인 기간에서 서스테인 신호(SUS)가 인가될 때 서스테인 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽 전하가 형성된다.
아울러, 이러한 어드레스 기간에서는 구동부(110)는 서스테인 전극(Z)에 의한 간섭에 의해 어드레스 방전이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 서스테인 전극(Z)에 제 3 서스테인 바이어스 신호를 인가하는 것이 바람직하다.
여기서, 제 3 서스테인 바이어스 신호는 제 1 서스테인 바이어스 전압(Vz1)보다는 작고 제 2 서스테인 바이어스 전압(Vz2)보다는 큰 제 3 서스테인 바이어스 전압(Vz3)을 실질적으로 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.
이후, 구동부(110)는 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나에 서스테인 신호(SUS)를 인가한다. 바람직하 게는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 스캔 전극에 양(+)의 서스테인 신호와 음(-)의 서스테인 신호를 번갈아가면 인가한다.
이와 같이 스캔 전극(Y)에 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호가 인가되는 동안 구동부(110)는 나머지 서스테인 전극(Z)에는 바이어스 신호를 인가하는 것이 바람직하다.
여기서, 바이어스 신호는 그라운드 레벨(GND)의 전압을 실질적으로 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.
이에 따라 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호(SUS)의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 매 서스테인 신호(SUS)가 인가될 때 마다 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다. 이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널 상에 소정의 영상이 구현되는 것이다.
이와 같이 서스테인 기간에서 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나에만 서스테인 신호를 인가하고, 나머지 하나의 전극에는 바이어스 신호를 인가하게 되면, 구동부의 형태를 보다 단순화 할 수 있다.
예를 들어, 스캔 전극(Y)에도 서스테인 신호를 인가하고, 서스테인 전극(Z)에도 서스테인 신호를 인가하는 경우에는 스캔 전극(Y)에 서스테인 신호를 인가하기 위한 회로들이 배치되는 구동 보드(Board)와 서스테인 전극(Z)에 서스테인 신호를 인가하기 위한 회로들이 배치되는 구동 보드가 각각 필요하게 된다.
반면에, 본 발명에서와 같이 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나의 전극에만 서스테인 신호를 인가하는 경우에는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나의 전극에 서스테인 신호를 인가하기 위한 회로들이 배치되는 하나의 구동 보드만이 구비되면 된다.
이에 따라, 구동부의 전체 크기를 줄일 수 있고, 이에 따라 제조 단가를 저감시킬 수 있게 된다.
여기서, 서스테인 기간에서 인가되는 서스테인 신호에 대해 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 서스테인 신호에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 살펴보면, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 스캔 전극(Y)으로 인가되는 서스테인 신호는 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 큰 제 1 전압(V1)까지 상승하는 양(+)의 서스테인 신호와 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 작은 제 2 전압(V2)까지 하강하는 음(-)의 서스테인 신호를 포함한다. 특히, 여기서 제 1 전압(V1)의 크기는 제 2 전압(V2)의 크기보다 더 크다. 즉, ΔV1이 ΔV2보다 더 큰 것이다. 다르게 표현하면 양의 서스테인 신호의 크기는 음의 서스테인 신호의 크기보다 더 큰 것이다.
여기서, 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호는 번갈아가며 스캔 전극(Y)에 인가되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 양의 서스테인 신호의 크기를 음의 서스테인 신호의 크기보다 더 크게 하는 이유는 양의 서스테인 신호에 의해 발생하는 서스테인 방전의 특성과 음의 서스테인 신호에 의해 발생하는 서스테인 방전의 특성이 서로 달라질 수 있기 때문이다.
보다 자세하게는, 양의 벽 전하, 즉 양 전하의 질량이 음의 벽 전하, 즉 전자의 질량에 비해 상대적으로 더 큰 값을 갖는다.
이에 따라 양의 서스테인 신호를 인가함으로써 양의 벽 전하의 반발력을 충분히 이용하여 발생시키는 서스테인 방전의 에너지의 양이 음의 서스테인 인가함으로써 발생시키는 서스테인 방전의 에너지의 양에 비해 상대적으로 더 크게 된다.
따라서 양의 서스테인 신호의 크기를 음의 서스테인 신호의 크기에 비해 더 크게 하는 것이 에너지 효율의 측면에서 더욱 유리한 것이다.
예를 들어, -160V까지 하강하는 음의 서스테인 신호와 +160V까지 상승하는 서스테인 신호를 가정하자. 이러한 경우는 -160V부터 +160까지 총 320V를 스윙(Swing)하는 타입인 것이다. 이를 제 1 타입(Type 1)이라 하자.
반면에, -140V까지 하강하는 음의 서스테인 신호와 +180V까지 상승하는 서스테인 신호를 가정하자. 이러한 경우는 -140V부터 +180까지 총 320V를 스윙(Swing)하는 타입인 것이다. 이를 제 2 타입(Type 2)이라 하자.
이러한 제 1 타입과 제 2 타입은 전체 전압의 스윙 폭은 서로 같지만, 제 2 타입이 제 1 타입에 비해 상대적으로 양의 전압의 방향으로 더 크게 스윙하는 경우이다.
여기서, 제 2 타입이 제 1 타입과 동일한 스윙(Swing) 폭을 갖더라도 양의 전압 방향으로 더 크게 스윙하기 때문에 서스테인 방전의 효율이 상대적으로 더 높은 것이다.
여기서, 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 전압의 차이, 즉 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이는 서스테인 방전의 효율 및 서스테인 방전의 균형의 측면이 고려되어 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 제 1 전압(V1)의 크기가 제 2 전압(V2)의 크기보다 더 커야만 서스테인 방전의 효율의 증가를 기대할 수 있고, 아울러 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이가 과도하게 증가하는 경우, 즉 제 1 전압(V1)의 크기가 제 2 전압(V2)의 크기보다 과도하게 큰 경우에는 서스테인 방전이 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나의 방향으로 과도하게 치우치게 됨으로써, 오히려 서스테인 방전의 효율이 감소할 수 있게 된다.
이를 고려할 때, 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이, 즉 ΔV1-ΔV2는 대략 10V이상 40V이하인 것이 바람직하다.
여기서, 서스테인 방전의 균형의 측면을 더욱 고려할 때, 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이, 즉 ΔV1-ΔV2는 대략 20V이상 30V이하인 것이 더욱 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 양의 서스테인 신호의 크기, 즉 제 1 전압(V1)의 크기는 대략 180V이상 190V이하이고, 음의 서스테인 신호의 크기, 즉 제 2 전압(V2)의 크기는 대략 150V이상 170V이하인 것이 바람직하다.
즉, 제 2 전압(V2)이 그라운드 레벨(GND) 이하의 전압인 것을 고려할 때, 제 2 전압(V2)은 대략 -170V이상 -150V이하인 것이 바람직한 것이다.
이러한 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)의 관계, 즉 양의 서스테인 신호와 음 의 서스테인 신호의 전압의 크기에 대해 도 7을 결부하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 전압의 크기에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 살펴보면, (●)의 표시는 양의 서스테인 신호의 크기를 고정시킨 상태에서 음의 서스테인 신호의 크기를 변경하는 경우이고, (▲)의 표시는 양의 서스테인 신호의 크기와 음의 서스테인 신호의 크기를 동일하게 하면서 변경하는 경우이고, (■)의 표시는 음의 서스테인 신호의 크기를 고정시킨 상태에서 양의 서스테인 신호의 크기를 변경하는 경우를 나타낸다.
먼저, 양의 서스테인 신호의 크기를 160V로 고정시킨 상태에서 음의 서스테인 신호의 크기를 160V부터 190V까지의 범위 내에서 변경하는 (●)의 표시를 살펴보면, 상대적인 방전 효율(Relative Efficiency : A.U)은 대략 0.175부터 0.16까지 점진적으로 악화되는 것을 확인할 수 있다.
다음, 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 크기를 동일하게 하고, 아울러 이러한 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 크기를 160V부터 190V까지 변경하는 (▲)의 표시를 살펴보면, 상대적인 방전 효율은 대략 0.175부터 0.19까지 점진적으로 향상되는 것을 확인할 수 있다.
다음, 음의 서스테인 신호의 크기를 160V로 고정시킨 상태에서 양의 서스테인 신호의 크기를 160V부터 190V까지의 범위 내에서 변경하는 (■)의 표시를 살펴보면, 상대적인 방전 효율은 대략 0.175부터 0.215까지 점진적으로 향상되는 것을 확인할 수 있다.
이는 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호의 크기를 동일하게 하는 (▲)의 표시의 경우보다 방전 효율이 더 높은 것을 확인할 수 있다. 특히, 음의 서스테인 신호의 크기가 160V이고, 양의 서스테인 신호의 크기가 대략 180V이상 190V이하인 경우에 방전 효율이 대략 0.215 정도로 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있다.
이는, 도 6의 양의 서스테인 신호의 크기, 즉 제 1 전압(V1)의 크기가 대략 180V이상 190V이하이고, 음의 서스테인 신호의 크기, 즉 제 2 전압(V2)의 크기는 대략 160V인 경우에 방전 효율이 상대적으로 높은 것을 의미할 수 있다.
다음, 도 8은 서스테인 신호의 또 다른 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 살펴보면, 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 서스테인 전극(Z)에 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호가 인가되고, 스캔 전극(Y)에는 바이어스 신호가 인가된다. 즉, 앞선 도 4의 경우와는 반대의 경우인 것이다.
이와 같이, 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호가 인가되는 전극은 변경될 수 있는 것이다.
한편, 이상의 설명에서는 양의 서스테인 신호는 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 제 1 전압(V1)까지 상승하고, 음의 서스테인 신호는 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 제 2 전압(V2)까지 하강하는 것으로만 도시하고 설명하고 있지만, 이와 다른 형태도 가능하다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 9는 기준 전압이 고려된 서스테인 신호에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 살펴보면, 양의 서스테인 신호는 기준 전압(V3)으로부터 제 1 전압까지 상승하고, 음의 서스테인 신호는 기준 전압(V3)으로부터 제 2 전압(V2)까지 하강하는 형태이다.
여기서, 기준 전압(V3)은 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 높은 레벨의 전압이다.
따라서 기준 전압(V3)과 제 1 전압(V1)의 크기의 차이(ΔV10)와 기준 전압(V3)과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이(ΔV20)가 실질적으로 동일하다고 하더라도, 양의 서스테인 신호의 크기, 즉 제 1 전압(V1)과 그라운드 레벨(GND)의 전압의 크기의 차이(ΔV1)는 음의 서스테인 신호의 크기, 즉 그라운드 레벨(GND)의 전압과 제 2 전압(V2)의 크기의 차이(ΔV2)보다 더 크게 된다.
이와 같이, 기준 전압(V3)을 설정하고, 이러한 기준 전압(V3)으로부터 스윙하는 타입의 서스테인 신호도 적용 가능한 것이다.
다음, 도 10은 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 인가하는 순서를 변경하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 살펴보면, 제 1 전압(V1)까지 상승하는 제 1 양의 서스테인 신호, 제 2 전압(V2)까지 하강하는 제 1 음의 서스테인 신호, 제 2 양의 서스테인 신호, 제 2 음의 서스테인 신호 및 제 3 양의 서스테인 신호가 순차적으로 인가된 이후에, 제 3 음의 서스테인 신호가 인가되지 않고 제 4 양의 서스테인 신호가 인가된다.
즉, 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호가 번갈아가면 인가되는 것도 가능하지만, 여기 도 10에서와 같이 양의 서스테인 신호 또는 음의 서스테인 신호 중 하나 이상을 두 번 이상 연속적으로 인가하는 것도 가능한 등 다양하게 변경할 수 있는 것이다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 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 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.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 어느 하나에 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 인가하고, 나머지 하나에는 바이어스 신호를 인가함으로써, 서스테인 방전 효율을 증가시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과,
    영상 표시를 위한 서스테인 기간에서 상기 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 어느 하나에 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 큰 제 1 전압까지 상승하는 양(+)의 서스테인 신호와 상기 그라운드 레벨의 전압보다 작은 제 2 전압까지 하강하는 음(-)의 서스테인 신호를 인가하고, 상기 제 1 전압의 크기를 상기 제 2 전압의 크기보다 더 크도록 하는 구동부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 양의 서스테인 신호와 음의 서스테인 신호를 번갈아가며 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압과 제 2 전압의 크기의 차이는 대략 10V이상 40V이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 전압과 제 2 전압의 크기의 차이는 대략 20V이상 30V이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압의 크기는 대략 180V이상 190V이하이고, 상기 제 2 전압의 크기는 대략 150V이상 170V이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 나머지 하나의 전극에는 바이어스 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 바이어스 신호는 그라운드 레벨의 전압을 실질적으로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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