KR20080112700A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 제1 전극과 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성된 제3 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동 신호를 제어하는 컨트롤부, 컨트롤부의 제어하에 제1 전극에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제1 구동부, 컨트롤부의 제어하에 제3 전극에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 제2 구동부 및 컨트롤부에 연결된 제1 기준 전압원과 제2 구동부에 연결된 제2 기준 전압원이 연결 또는 분리되도록 제어하는 기준 분리제어부를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법{Plasma Display Apparatus and the Mathod of the Apparatus}
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 중 기준 분리제어부를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 중 기준 분리제어부를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에서 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법의 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 디스플레이 패널 200 : 제1 구동부
300 : 제2 구동부 400 : 기준 분리제어부
500 : 컨트롤부 600 : 전압 공급부
610 :제1 기준 전압원 620 :제2 기준 전압원
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널과 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동부가 플라즈마 디스플레이 패널의 배면에 부착되어 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 표시되는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)의 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽에 의해 형성된 복수의 방전 셀을 가지는 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 충전되어 있다. 이러한 방전 셀들은 복수 개가 모여 하나의 픽셀(Pixel)을 이룬다. 예컨대 적색(Red, R) 방전 셀, 녹색(Green, G) 방전 셀, 청색(Blue, B) 방전 셀이 모여 하나의 픽셀을 이루는 것이다.
그리고 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 표시장치로서 각광받고 있다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치의 수명을 연장시키려는 연구가 계속되고 있다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치의 새로운 회로 개념을 적용하여 제1 구동부에 연결된 제1 기준 전압원과 컨트롤부에 연결된 제2 기준 전압원 사이에 기준 분리제어부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 이와 같이 플라즈마 디스플레이 장치를 구동할 때 어드레스 기간 동안 제1 구동부에 연결된 제1 기준 전압원과 컨트롤부에 연결된 제2 기준 전압원을 연결하고 서스테인 기간 동안 제1 구동부에 연결된 제1 기준 전압원과 컨트롤부에 연결된 제2 기준 전압원이 분리되도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법을 통하여 대향 방전에 의한 형광체 손상이 방지되도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 제1 전극과 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성된 제3 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동 신호를 제어하는 컨트롤부, 컨트롤부의 제어하에 제1 전극에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압 을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제1 구동부, 컨트롤부의 제어하에 제3 전극에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 제2 구동부 및 컨트롤부에 연결된 제1 기준 전압원과 제2 구동부에 연결된 제2 기준 전압원이 연결 또는 분리되도록 제어하는 기준 분리제어부를 포함한다.
또한, 기준 분리제어부는 어드레스 기간 동안 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 연결되도록 제어하고, 서스테인 기간 동안 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 분리되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 기준 분리제어부는 스위치부를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 기준 분리제어부는 멀티 아웃풋 채널을 가지는 단일 집적회로를 포함할 수 있다.
또한, 스위치부는 단일 집적회로 내부에 배치되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 기준 분리제어부는 저전압을 이용한 LVDS 방식, 빛을 이용한 포토 커플러 방식, 마그네틱 커플링을 이용한 트랜스포머 방식, 반도체를 이용한 레벨 시프터 중 적어도 어느 하나의 절연 방식인 것을 포함할 수 있다.
또한, 기준 분리제어부는 컨트롤부 또는 제2 구동부 내부에 배치되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 컨트롤부는 제1 구동부에 포함되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법은 제1 전극에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 단계, 제3 전극에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 단계 및 스캔 신호, 데이터 신호 및 서스테인 신호가 공급되는 동안 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 연결 또는 분리되도록 제어하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 것이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명에 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100), 제1 구동부(200), 제2 구동부(300) 및 기준 분리제어부(130)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제1 전극(Y1 내지 Yn), 제2 전극(Z) 및 제1 전극(Y1 내지 Yn)과 제2 전극(Z)에 교차하는 방향으로 형성된 제3 전극(X1 내지 Xm)을 포함하고, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 제1 전극(Y1 내지 Yn)에는 제1 구동부(200)의 일단이 전기적으로 연결되고, 제2 전극(Z)과 제1 구동부(200)의 타단에는 제1 기준 전압원(610)이 전기적으로 연결된다. 제3 전극(X1 내지 Xm)에는 제2 구동부(300)의 일단이 연결되고, 제2 구동부(300)의 타단에는 제2 기준 전압원(620)이 전기적으로 연결된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구조에 대한 자세한 설명은 도 6에서 후술하기로 한다.
여기서, 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620) 사이에 기준 분리제어부(130)가 전기적으로 연결된다.
도 1에는 도시되지 않았지만 컨트롤부(미도시)는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 입력받고 리셋 기간, 어드레스 기간, 서스테인 기간에서 제1 구동부(200)와 제2 구동부(300)의 동작 타이밍과 동기화를 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생하고 그 타이밍 제어신호들을 해당 구동부인 제1 구동부(200)와 제2 구동부(300)에 공급함으로써 제1 구동부(200)와 제2 구동부(300)를 제어할 수 있는 것이다. 또한, 이러한 컨트롤부(미도시)는 제1 구동부(200)의 내부에 배치될 수 있다.
제1 구동부(200)는 스캔/서스테인 구동부를 포함하고, 제2 구동부(300)는 데이터 구동부를 포함한다.
제1 구동부(200)는 컨트롤부의 제어하에 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성된 제1 전극(Y1 내지 Yn)에 다양한 구동 신호를 공급한다.
여기서, 제1 구동부(200)에 포함된 스캔/서스테인 구동부는 방전 셀 내에 벽 전하(Wall Charge)가 균일하게 형성되도록 리셋 신호를 공급할 수 있고, 표시 방전을 일으킬 셀이 선택되도록 스캔 신호를 공급할 수 있고, 방전을 유지하여 영상이 표시 되도록 서스테인 신호를 제1 전극(Y1 내지 Yn)에 공급한다.
이러한 구동 신호는 제1 기준 전압원(610)을 기준으로 한다.
예를 들어, 서스테인 신호의 전압을 공급하기 위한 서스테인 전압원, 리셋 신호의 셋 업 신호를 공급하기 위한 셋 업 전압원 등과 같은 전압원은 제1 기준 전압원(610)을 기준으로 구동 신호의 적절한 크기의 전압을 제1 구동부(200)를 통해 제1 전극(Y1 내지 Yn)에 공급하는 것이다.
여기서, 제1 기준 전압원(610)은 제1 기준 전압을 형성하는 기능을 하고 전기 전도성 재료로 소정의 면적으로 형성될 수 있다.
제2 구동부(300)에 포함된 데이터 구동부는 컨트롤부의 제어하에 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성된 제3 전극(X1 내지 Xm)에 데이터 신호를 공급한다.
이와 같은 데이터 신호를 공급하는 데이터의 전압원은 제2 기준 전압원(620)을 기준으로 데이터 신호의 데이터 전압을 제2 구동부를 통해 제3 전극(X1 내지 Xm)에 공급한다.
여기서, 제2 기준 전압원(620)은 전술한 제1 기준 전압원(610)과 공간적 전기적으로 분리되어 제2 기준 전압을 형성하는 기능을 하는 것이다.
이와 같은 제2 기준 전압원(620)은 전술한 제1 기준 전압원(610)과 실질적으로 동일한 기능을 하고 전기 전도성 재료로 소정의 면적으로 형성될 수 있다.
기준 분리제어부(400)는 제1 구동부(200)에 연결된 제1 기준 전압원(610)과 제2 구동부(300)에 연결된 제2 기준 전압원(620)이 연결 또는 분리되도록 제어한다.
이와 같은 기준 분리제어부(400)는 도시된 바와 같이, 스위치부와 스위치부에 의해 가상적으로 발생하는 기생 커패시터를 포함할 수 있다. 기준 분리제어부(400)에 대한 자세한 설명은 도 2에서 후술하기로 한다.
이와 같이, 제1 구동부와 제2 구동부의 기준 전압원을 별도로 배치하고, 기 준 분리제어부(400)를 배치하여 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)이 분리되도록 하는 것은 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)을 서로 전기적으로 분리되도록 하면 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620) 사이에 전압차이가 발생하게 되고, 이에 따라 제3 전극(X1 내지 Xm)에는 서스테인 신호에 변화의 따른 플로팅(Floating) 전압이 형성되도록 할 수 있는데, 이와 같은 제3 전극(X1 내지 Xm)의 플로팅(Floating) 전압을 통하여 대향 방전을 억제하고 대향 방전에 의한 형광체의 손상을 방지하는 것이다.
따라서, 이와 같은 형광체 손상을 방지함으로써 방전 효율을 높일 수 있고, 구동 효율도 향상시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치에서 컨트롤부와 기준 분리제어부에 대해 도 2를 참조하여 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 중 기준 분리제어부를 나타낸 것이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동 신호를 제어하는 컨트롤부(500), 컨트롤부(500)의 제어하에 제1 전극(Y)에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제1 구동부(200), 컨트롤부(500)의 제어하에 제3 전극(X)에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 제2 구동 부(300), 그리고 제1 구동부(200) 및 컨트롤부(500)에 연결된 제1 기준 전압원(610)과 제2 구동부(300)에 연결된 제2 기준 전압원(620)이 연결 또는 분리되도록 제어하는 기준 분리제어부(400)를 포함한다.
또한, 제1 구동부(200), 제2 구동부(300) 및 컨트롤부(500)에 소정의 전압을 공급하는 전압 공급부(600)를 포함한다. 이러한 전압 공급부(600)는 리셋 기간에 셋 업 전압(Vset-up), 어드레스 기간에 스캔 바이어스 전압(Vsc), 스캔전압(-Vy), 데이터전압(Va), 서스테인 기간에 서스테인전압(Vs) 등을 발생할 수 있다. 이러한 구동 신호의 전압들은 플라즈마 디스플레이 패널에 충진되는 방전가스의 조성이나 방전 셀 구조에 따라 변화할 수 있는 것이다.
게다가 전압 공급부(600)는 트랜스 포머(Transfermer)를 포함하여 다양한 출력 전압 즉, 구동 신호의 전압을 공급할 수 있으며, 제1 구동부(200) 또는 제2 구동부(300) 등을 위한 전원들을 절연할 수 있는 기능도 있다. 이러한 절연 기능은 입력 또는 출력의 전원을 전기적으로 분리함으로써 노이즈, 접지문제, 전원문제 등으로 인한 여러 가지 문제점을 제거할 수 있다.
기준 분리제어부(400)는 제1 구동부(200)에 연결된 제1 기준 전압원(610)과 제2 구동부(300)에 연결된 제2 기준 전압원(620)이 연결 또는 분리되도록 제어하며, 어드레스 기간 동안에는 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)이 연결되도록 제어하고, 서스테인 기간 동안 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)이 분리되도록 제어하는 것이다.
따라서, 전압 공급부(600)와 기준 분리제어부(400)는 제2 구동부(300)를 위 한 전원들을 절연함과 동시에 컨트롤부(500)에서 제2 구동부(300)에 전기적으로 연결되는 각각의 신호들을 절연함으로써 제3 전극(X)을 보다 효율적으로 절연할 수 있다. 이는 서스테인 신호가 공급되는 서스테인 기간에 제1 전극(Y)과 제2 전극(Z)을 제3 전극(X)과 절연시켜 구동함으로써 서스테인 신호를 효율적으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라 구동 마진도 향상된다.
또한, 기준 분리제어부(400)는 다양한 방식으로 구동 신호들을 절연할 수 있다. 예를 들어, 저전압을 이용한 LVDS 방식, 빛을 이용한 포토 커플러 방식, 마그네틱 커플링을 이용한 트랜스포머 방식, 반도체를 이용한 레벨 시프터 중 적어도 어느 하나의 절연 방식인 것이다.
저전압을 이용한 LVDS 방식은 LVDS 방식의 신호 특성에 의하여 데이터 고속 전송이 가능하고 노이즈의 간섭에 의한 신호의 왜곡을 줄이고, 방출되는 전자파의 양을 줄이기 위해 두 개의 전송라인을 하나의 쌍으로 해서 서로 상반되는 신호를 전송하는 것이다.
포토 커플러 방식은 빛을 이용하기 때문에 잡음에 강하고, 시스템을 구성하는 장치 간의 신호를 절연할 수 있으며, 각 장치마다 접지가 가능하다. 또한, 장치 간의 결합용량이 작기 때문에 출력 쪽의 신호가 입력 쪽으로 되돌아가는 일이 발생하지 않는다.
트랜스포머 방식은 입력과 출력 사이의 전기적 경로를 차단하여, 구동 신호의 전기적 경로를 절연할 수 있다. 노이즈 등과 같은 잡음을 차단할 수 있는 것이다.
레벨 시프터 방식은 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원에서 발생하는 전압 차를 이용하여 구동신호의 변화에 따른 플로팅(Floating) 전압을 형성할 수 있는 것이다.
또한, 기준 분리제어부(400)는 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)과의 전기적인 연결을 절연할 뿐만 아니라 완충하는 역할도 한다. 따라서, 노이즈, 신호의 왜곡 등을 완화하여 구동 회로를 보호할 수 있는 것이다.
또한, 기준 분리제어부(400)는 단일 집적회로를 포함될 수 있다. 따라서 작은 크기를 가지는 단일 집적회로로 구성된 기준 분리제어부(400)는 컨트롤부(500)의 내부 또는 제2 구동부(300)의 내부에 배치될 수 있는 것이다.
기준 분리제어부(400)를 통해 전송되는 구동 신호들은 신호전송 방식 또는 해상도에 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 따라서 단일 집적회로로 구성된 기준 분리제어부(400)는 멀티 아웃풋 채널을 가질 수 있으며 신호전송 또는 해상도에 따라 다양한 구동신호를 전송할 수 있다. 또한, 단일 집적회로 내부에는 스위치부를 더 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 중 기준 분리제어부를 나타낸 것이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 중 기준 제어부가 컨트롤부와 제2 구동부에 포함되는 것을 나타낸 것이다.
기준 분리제어부는 송신부(410)와 수신부(420)를 포함하고, 기준 분리제어부의 송신부(410)는 컨트롤부(510)의 내부에 배치되고, 기준 분리제어부의 수신 부(420)는 제2 구동부(310)의 내부에 포함될 수 있다.
컨트롤부(510)는 구동 신호 및 클럭 신호에 기초하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 데이터 신호와 구동 신호 타이밍 제어 신호 및 구동 신호의 전압 등을 제어하여 기준 분리제어부의 송신부(410)를 통해 전송한다.
기준 분리제어부의 송신부(410)는 입력되는 구동 신호를 전송방식에 따라 조절하여 전송함으로써 전송시 발생하는 노이즈의 영향을 최소화하는 것이다.
기준 분리제어부의 송신부(410)를 통해 전송된 구동 신호를 기준 분리제어부의 수신부(420)에서 전송받아 전송받은 구동 신호를 제2 구동부(310)에 전기적으로 연결하는 것이다. 지금까지 설명한 기준 분리제어부의 송신부(410)와 수신부(420)의 기능은 도 2에서 설명한 기준 분리제어부의 기능과 실질적으로 동일한 것이며, 기준 분리제어부에 의해 제1 기준 전압원(610)과 제2 기준 전압원(620)이 연결 또는 분리될 수 있는 것을 다르게 표현한 것이다.
또한, 지금까지 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에서 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임을 설명하기 위한 것이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법의 동작을 설명하기 위한 것이다.
먼저, 도 4를 살펴보면 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어진다.
또한, 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 나누어질 수 있다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 예컨대, 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 나누어진다.
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, 제1 서브필드의 계조 가중치를 20으로 설정하고, 제2 서브필드의 계조 가중치를 21로 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 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 1초의 영상을 표시하기 위해 복수의 프레임을 사용한다. 예를 들면, 1초의 영상을 표시하기 위해 60개의 프레임을 사용하는 것이다.
도 4에서는 하나의 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제1 서브필드부터 제12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, 제1 서브필드부터 제10 서브필드까지의 10개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수 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 10개인 경우는 210 가지의 영상의 계조를 구현할 수 있는 것이다.
또한, 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 영상을 디스플레이할 때 나타나는 컨투어 노이즈 발생을 방지하기 위해 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
다음, 도 5를 살펴보면, 앞선 도 4와 같은 프레임에 포함된 복수의 서브필드 중 어느 하나의 서브필드(Sub-field)에 나타나는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 동작이다. 도 1에서 전술한 각각의 제1 구동부(200)와 제2 구동부(300)는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간 중 적어도 하나 이상의 기간에서 제1 전극(Y), 제2 전극(Z) 및 제3 전극(X)에 구동 신호를 공급한다.
제1 구동부(200)는 컨트롤부의 제어하에 따라 리셋 기간의 셋 업 기간에서는 제1 전극(Y)에 셋 업 신호(Set-up)을 공급할 수 있다.
이러한, 상승 램프 신호에 의해 전 화면의 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 제2 전극(Z)과 제3 전극(X) 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 제1 전극(Y) 상에는 부극성의 벽 전하가 쌓이게 된다.
또한, 제1 구동부(200)는 셋 다운 기간에서 제1 전극(Y)에 셋 업 신호(Set-up)을 공급한 후, 셋 업 신호(Set-up)의 최고 전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 그라운드(GND)레벨 전압 이하의 특정 전압레벨까지 떨어지는 셋 다운 신호(Set-down)을 공급할 수 있다. 이에 따라, 방전 셀 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 방전 셀 내에 과도하게 형성된 벽 전하를 충분히 소거시키게 된다. 이 셋 다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽 전하가 방전 셀 내에 균일하게 잔류 된다.
또한, 제1 구동부(200)는 어드레스 기간에서 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)으로부터 하강하는 부극성 스캔 신호(Scan)를 제1 전극(Y)에 공급할 수 있다. 아울러 제2 구동부(300)에 포함된 데이터 구동부는 전술한 스캔 신호(Scan)에 대응되어 제3 전극(X)에 정극성의 데이터 신호를 공급한다. 이러한 스캔 신호(Scan)와 데이터 신호의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 인가되 는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생 된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀 내에는 서스테인 전압(Vs)이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽 전하가 형성된다. 이에 따라, 제1 전극(Y)이 스캐닝(Scanning)되는 것이다.
이때, 기준 분리제어부는 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 연결되도록 제어하는 것이다.
이러한, 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 제1 구동부(200)에 포함된 서스테인 구동부는 유지 전극인 제1 전극(Y)에 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호(SUS)를 공급한다.
이에 따라, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호(SUS)가 더해지면서 매 서스테인 신호(SUS)가 인가될 때마다 제1 전극(Y)과 제2 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다. 이때 기준 분리제어부는 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 분리되도록 제어하는 것이다. 따라서, 제3 전극(X)이 제1 전극(Y) 및 제2 전극(Z)과 절연되어 서스테인 방전이 일어남으로써 구동 마진이 향상되는 것이다.
이와 같은 구동 방법은 일실시 예에 따라 설명한 것으로 서스테인 기간 이후에 서스테인 방전 후 남아 있는 벽 전하를 제거하는 소거기간이 더 추가될 수도 있고 리셋 기간 이전에 벽 전하들이 전극들에 안정적으로 형성될 수 있게 하는 프리 리셋 기간이 더 추가될 수 있다.
지금까지 설명한 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 따라 구동 신호가 공급되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대해 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 것이다.
도 6을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 전극(112)과 제2 전극(113)이 형성되는 전면 기판(111)을 포함하는 전면 패널(110)과, 전술한 제1 전극(112) 및 제2 전극(113)과 교차하는 제3 전극(123)이 형성되는 후면 기판(121)을 포함하는 후면 패널(120)이 일정간격을 두고 합착하여 형성된다. 도 6에서는 제1 전극(112)은 스캔 전극으로, 제2 전극(113)은 서스테인 전극으로, 제3 전극(123)은 어드레스 전극으로 표현하기로 한다.
여기서, 전면 기판(111) 상에 형성되는 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)은 서로 나란하게 형성되어 방전 셀(Cell)에서 방전을 발생시키고 아울러 방전 셀의 방전을 유지한다.
이러한 전면기판(111)상에 형성된 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)은 방전 셀 내에서 발생한 광을 외부로 방출시키며 아울러 구동효율을 확보하기 위해 광 투과율 및 전기 전도도를 고려할 필요가 있다. 따라서, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 각각은 은(Ag)과 같은 금속 재질의 버스 전극(112b, 113b)과 투명한 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 재질의 투명 전극(112a, 113a)을 포함한다.
이러한 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)이 형성된 전면 기판(111)의 상부에는 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)을 덮도록 상부 유전체 층(114)이 형성될 수 있다.
상부 유전체 층(114)은 스캔 전극(112) 및 서스테인 전극(113)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간을 절연시킨다.
상부 유전체 층(114) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(115)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(115)은 이차전자 방출 계수가 높은 재료, 예를 들어 산화마그네슘(MgO)으로 이루어질 수 있다.
한편, 후면 기판(121) 상에 형성되는 어드레스 전극(123)은 방전 셀에 데이터(Data) 신호를 공급하는 전극이다.
어드레스 전극(123)이 형성된 후면 기판(121)의 상부에는 어드레스 전극(123)을 덮도록 하부 유전체 층(125)이 형성될 수 있다.
하부 유전체 층(125)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 격벽(122)이 형성된다. 격벽(122)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(124)이 형성된다. 예를 들면, 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 형광체 층이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극(112), 서스테인 전극(113), 어드레스 전극(123)에 구동 신호가 공급되면, 격벽(122)에 의해 구획된 방전 셀 내에서 방전이 발생하여 영상을 구현한다.
이상의 도 6에서는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널만을 도시하고 설명한 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것 을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 일례에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법은 플라즈마 디스플레이 장치에 새로운 회로 개념을 적용하여 제1 구동부에 연결된 제1 기준 전압원과 컨트롤부에 연결된 제2 기준 전압원 사이에 기준 분리제어부를 포함되도록 하여 복수 개의 기준 전압원에 의해 발생할 수 있는 접지 문제을 해결하고 노이즈 등을 억제함으로써 구동 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 이와 같은 본 발명의 일례에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법은 대향 방전에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 손상을 최소화하여 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성된 제3 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동 신호를 제어하는 컨트롤부;
    상기 컨트롤부의 제어하에 상기 제1 전극에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제1 구동부;
    상기 컨트롤부의 제어하에 상기 제3 전극에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 제2 구동부; 및
    상기 컨트롤부에 연결된 제1 기준 전압원과 상기 제2 구동부에 연결된 제2 기준 전압원이 연결 또는 분리되도록 제어하는 기준 분리제어부;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 분리제어부는
    상기 어드레스 기간 동안 상기 제1 기준 전압원과 상기 제2 기준 전압원이 연결되도록 제어하고, 상기 서스테인 기간 동안 상기 제1 기준 전압원과 상기 제2 기준 전압원이 분리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 기준 분리제어부는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 기준 분리제어부는 멀티 아웃풋 채널을 가지는 단일 집적회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 단일 집적회로 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 분리제어부는 저전압을 이용한 LVDS 방식, 빛을 이용한 포토 커플러 방식, 마그네틱 커플링을 이용한 트랜스포머 방식, 반도체를 이용한 레벨 시프터 중 적어도 어느 하나의 절연 방식인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 분리제어부는 상기 컨트롤부 또는 상기 제2 구동부 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤부는 상기 제1 구동부에 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성된 제3 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제1 전극에 어드레스 기간 동안 스캔 신호를 공급하고, 서스테인 기간 동안 정극성 서스테인 전압과 부극성 서스테인 전압을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 단계;
    상기 제3 전극에 어드레스 기간 동안 데이터 전압을 포함하는 데이터 신호를 공급하는 단계; 및,
    상기 스캔 신호, 상기 데이터 신호 및 상기 서스테인 신호가 공급되는 동안 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 연결 또는 분리되도록 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 스캔 신호 및 상기 데이터 신호가 공급되는 동안 제1 기준 전압원과 제 2 기준 전압원이 연결되도록 제어하고, 상기 서스테인 신호가 공급되는 동안 제1 기준 전압원과 제2 기준 전압원이 분리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압원과 상기 제2 기준 전압원을 연결 또는 분리하는 방식은 저전압을 이용한 LVDS 방식, 빛을 이용한 포토 커플러 방식, 마그네틱 커플링을 이용한 트랜스포머 방식 및 반도체를 이용한 레벨 시프터 등인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
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