KR20090035195A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20090035195A
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최윤창
이동수
옥치연
강성호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명은 스캔전극들을 그룹으로 구분하여, 각 그룹마다 인가되는 구동신호를 달리한다. 상세하게는 스캔 구간 중 스캔전극들에 인가되는 스캔 바이어스 전압을 달리하며, 리셋 구간 중 셋다운 구간에 인가되는 신호를 달리한다. 구동신호를 달리함으로써 시간적으로 늦게 스캔신호가 인가되는 스캔전극에서 발생하는 어드레스 방전이 안정적으로 된다.
그룹구동, 스캔바이어스전압, 스몰셋다운

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이(Plasma Display) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널(Panel)을 구동시키기 위한 구동 신호에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 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. 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 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.
패널의 크기가 커지고 해상도가 높아지면서 어드레스 구간이 길어져 어드레스 방전이 잘 일어나게 할 필요가 있다.
본 발명은 안정적인 어드레스 방전이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는, 상부기판에 형성되는 복수의 스캔전극들과 복수의 서스테인전극들, 및 하부기판에 형성되는 복수의 어드레스전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및 상기 전극들에 구동 신호를 인가하는 구동회로부;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치로, 어드레스 구간은 상기 복수의 스캔전극들 중 제1 그룹에 속하는 스캔전극들인 제1 스캔그룹전극에 스캔신호들이 인가되는 제1 구간; 상기 제1 구간에 뒤이어 상기 복수의 스캔전극들 중 제2 그룹에 속하는 스캔전극들인 제2 스캔그룹전극에 스캔신호들이 인가되는 제2 구간; 및 상기 제1 구간과 상기 제2 구간 사이에 상기 복스의 스캔전극들에 전압이 제1 전압(V1)까지 점진적으로 하강하는 스몰 하강 램프 신호(sig_smalldn)가 인가되는 제3 구간을 포함하고, 상기 제1 구간 중 상기 제1 스캔그룹전극에 인가되는 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)과 상기 제1 구간 중 상기 제2 스캔그룹전극에 인가되는 제2 스캔 바이어스 전압(Vscb2)은 차이가 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 어드레스 방전이 안정적으로 이루어져서 방전되지 않는 셀이 줄어든다. 이에 따라 화질 개선이 이루어진다. 또한, 고해상도 화상을 구현하기 위해 어드레스 기간이 길어져도 어드레스 방전이 안정적이므로 고해상도를 구현에 용이하다.
이하, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(10) 상에 형성되는 유지 전극 쌍인 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12), 하부기판(20) 상에 형성되는 어드레스 전극(22)을 포함한다.
상기 유지 전극 쌍(11, 12)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide;ITO)로 형성된 투명 전극(11a, 12a)과 버스 전극(11b, 12b)을 포함하며, 상기 버스 전극(11b, 12b)은 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 크롬/구리/크롬(Cr/Cu/Cr)의 적층형이나 크롬/알루미늄/크롬(Cr/Al/Cr)의 적층형으로 형성될 수 있다. 버스 전극(11b, 12b)은 투명 전극(11a, 12a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명 전극(11a, 12a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에 따른 유지 전극쌍(11, 12)은 투명 전극(11a 12a)과 버스 전극(11b, 12b)이 적층된 구조 뿐만 아니라, 투명 전극(11a, 12a)이 없이 버스 전극(11b, 12b)만으로도 구성될 수 있다. 이러한 구조는 투명 전극(11a, 12a)을 사용하지 않으므로, 패널 제조의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조에 사 용되는 버스 전극(11b, 12b)은 위에 열거한 재료 이외에 감광성 재료 등 다양한 재료가 가능할 것이다.
스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)의 투명 전극(11a, 12a)과 버스 전극(11b, 11c)의 사이에는 상부 기판(10)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 상부 기판(10)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM, 15)가 배열된다.
본 발명의 일실시예에 따른 블랙 매트릭스(15)는 상부 기판(10)에 형성되는데, 격벽(21)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙 매트릭스(15)와, 투명 전극(11a, 12a)과 버스 전극(11b, 12b)사이에 형성되는 제2 블랙 매트릭스(11c, 12c)로 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 블랙층 또는 블랙 전극층이라고도 하는 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 형성 과정에서 동시에 형성되어 물리적으로 연결될 수 있고, 동시에 형성되지 않아 물리적으로 연결되지 않을 수도 있다.
또한, 물리적으로 연결되어 형성되는 경우, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 동일한 재질로 형성되지만, 물리적으로 분리되어 형성되는 경우에는 다른 재질로 형성될 수 있다.
스캔 전극(11)과 서스테인 전극(12)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(13)과 보호막(14)이 적층된다. 상부 유전체층(13)에는 방전에 의하여 발생된 하전입자들이 축적되고, 유지 전극 쌍(11, 12)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호막(14)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스피터링으로부터 상부 유전체층(13)을 보호하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(14)의 재질은 2차 전자 방출 계수가 높은 것이 사용되며, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 등이 사용된다.
또한, 어드레스 전극(22)은 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)과 교차되는 방향으로 형성된다. 또한, 어드레스 전극(22)이 형성된 하부기판(20) 상에는 하부 유전체층(24)과 격벽(21)이 형성된다. 또한, 하부 유전체층(24)과 격벽(21)의 표면에는 형광체층(23)이 형성된다.
형광체층(23)은 가스 방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광을 방출한다. 여기서, 상부/하부 기판(10, 20)과 격벽(21) 사이에 마련된 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, R, G 및 B 방전셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이다. 또한, 방전셀의 형상도 사각형상 뿐만 아니라, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.
각각의 방전셀의 폭이 동일할 수도 있지만, 적색 녹색 청색 방전셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전셀의 폭과 다르게 할 수 있다.
격벽(21)은 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 및 벌집 타입 등의 격벽이 배치될 수 있다. 실시예에서 격벽(21)은 세로격벽(21a)과 가로격벽(21b)이 폐쇄형으로 방전셀을 구획한다.
본 발명의 일실시예에는 도 1에 도시된 격벽(21)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽(21)의 구조도 가능하다. 예컨대, 세로격벽(21a)과 가로격벽(21b)의 높이가 다른 차등형 격벽 구조, 세로격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 적어도 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 세로격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.
여기서, 차등형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)의 높이가 높은 것이 더 바람직하고, 채널형 격벽 구조나 홈형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)에 채널이 형성되거나 홈이 형성되는 것이 바람직할 것이다.
또한 하부기판(20)에 격벽(21)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(21)은 상부기판(10)에 배치될 수도 있다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 나타내는 단면도로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 방전셀들은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 방전셀들은 각각 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되거나 동시에 구동될 수 있고, 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm)은 동시에 구 동될 수 있다. 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)은 기수 번째 라인들과 우수 번째 라인들로 분할되어 구동되거나 순차적으로 구동될 수 있다.
도 2에 도시된 전극 배치는 본 발명에 따른 플라즈마 패널의 전극 배치에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치 및 구동 방식에 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)들 중 2 개의 스캔 전극 라인이 동시에 스캐닝되는 듀얼 스캔(dual scan) 방식도 가능하다. 또한, 상기 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)은 패널의 중앙 부분에서 상, 하로 분할되어 구동될 수도 있다.
도 3은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다. 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정 개수 예컨대 8개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ...SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 서스테인 구간(S1, ..., S8)으로 분할된다.
여기서, 리셋 구간은 복수 개의 서브필드 중 적어도 하나에서 생략될 수 있다. 예컨대, 리셋 구간은 최초의 서브필드에서만 존재하거나, 최초의 서브필드와 전체 서브필드 중 중간 정도의 서브필드에서만 존재할 수도 있다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극(X)에 표시 데이터 신호가 인가되고, 각 스캔 전극(Y)에 상응하는 스캔 펄스가 순차적으로 인가된다.
각 서스테인 구간(S1, ...,S8)에서는, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 서스테인 방전 구간(S1, ..., S8)내의 서스테인 방전 펄스 개수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 서스테인 펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1 구간, 서브필드3 구간 및 서브필드8 구간 동안 셀들을 어드레싱하여 서스테인 방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는, APC(Automatic Power Control)단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 즉, 도 3에서는 한 프레임을 8개의 서브필드로 분할하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 본 발명은 그에 한정되지 아니하며, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수를 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예를 들어, 한 프레임을 12 또는 16 서브필드 등과 같이, 8 서브필드 이상으로 분할하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시킬 수 있다.
또한 각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대, 서브필드 4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드 6 에 할당된 계조도를 32 에서 34 로 높일 수 있다.
도 4는 도 3의 분할된 하나의 서브필드에 대해, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
상기 서브필드는 스캔 전극들 상에 정극성 벽전하를 형성하고 서스테인 전극들 상에 부극성 벽전하를 형성하기 위한 프리리셋(prereset) 구간(PRP), 프리 리셋 구간에 의해 형성된 벽전하 분포를 이용하여 전 화면의 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋(reset) 구간(RP), 방전셀을 선택하기 위한 어드레스(address) 구간(AP) 및 선택된 방전셀들의 방전을 유지시키기 위한 서스테인(sustain) 구간(SP)을 포함한다.
본 실시예에서 스캔전극들은 적어도 두 그룹으로 구분된다. 각 그룹은 어드레스 구간(AP)이 분리되며, 어느 한 그룹에 스캔신호가 모두 인가된 후 다른 그룹에 스캔신호가 인가된다. 또한 각 그룹별로 인가되는 구동신호가 다르다.
각 그룹은 필요에 따라 스캔전극들을 구분하는 방식, 그룹의 개수, 및 각 그룹에 속하는 스캔전극들의 개수가 달라질 수 있다. 예를 들어 스캔전극들을 패널의 상부영역과 하부영역으로 구분하거나 상부, 중부, 및 하부 영역으로 구분할 수 있다. 또는 스캔전극들을 넘버링하여 홀수와 짝수로 구분할 수 있다. 패널의 상부에서부터 홀수번째 스캔전극들을 한 그룹으로 하고, 나머지 스캔전극들을 다른 그룹으로 정할 수 있다. 본 실시예에서 스캔전극들은 두 그룹으로 구분한다. 제일 처음 스캔신호가 인가되는 제1 그룹에 속하는 스캔전극들을 제1 스캔그룹전극(Y1)이라 한다. 제1 스캔그룹전극(Y1)을 제외한 나머지지 스캔전극들을 제2 스캔그룹전극(Y2)라 한다.
리셋 구간(RP)은 셋업(setup) 구간 및 셋 다운(setdown) 구간으로 이루어지 며, 상기 셋업 구간에서는 모든 스캔 전극으로 상승 램프(Ramp-up) 신호(sig1)가 동시 인가되어 모든 방전셀에서 미세 방전이 발생되고, 이에 따라 벽전하가 생성된다.
상기 셋다운 구간에는 상기 상승 램프 신호(sig1)의 피크 전압보다 낮은 정극성 전압에서 하강하는 하강 신호가 모든 스캔 전극으로 동시에 인가되어 모든 방전셀에서 소거방전이 발생되고, 이에 따라 셋업 방전에 의해 생성된 벽전하 및 공간전하 중 불요 전하를 소거시킨다.
본 실시예에서 하강 신호는 스캔그룹전극 별로 달리 인가된다. 제1 스캔그룹전극(Y1)에는 전압이 제1 전압(V1)까지 점진적으로 감소하는 하강 램프 신호(sig2)가 인가된다. 제2 스캔그룹전극(Y2)에는 전압이 제2 전압(V2)까지 점진적으로 감소하는 하강 램프 신호(sig3)가 인가된다. 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 절대값이 작다. 이는 소거방전 구간이 짧음을 의미한다. 제2 스캔그룹전극(Y2)에 소거방전이 덜 이루어지므로써 벽전하가 덜 소거되어, 시간적으로 스캔신호가 늦게 인가되어도 어드레스 방전이 안정적으로 이루어진다.
어드레스 구간(AP)에는 스캔 전극으로 부극성의 스캔(scan) 신호가 순차적으로 인가되고, 이와 동시에 상기 어드레스 전극으로 정극성의 데이터(data) 신호가 인가된다. 이러한 상기 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 상기 리셋 구간 동안 생성된 벽전압에 의해 어드레스 방전이 발생 되어 셀이 선택된다. 한편, 상기 셋다운 구간과 어드레스 구간 동안에 상기 서스테인 전극에는 서스테인 전압을 유지하는 신호가 인가된다.
본 실시예에서 어드레스 구간(AP)은 제1 스캔그룹전극(Y1)과 제2 스캔그룹전극(Y2)에 제1 구간(AP1)과 제2 구간(AP2) 사이에 전압이 점진적으로 하강하는 스몰 하강 램프 신호(sig4, sig5)가 인가되는 제3 구간(AP3)을 포함한다. 스몰 하강 램프 신호는 제1 스캔그룹전극(Y1) 및 제2 스캔그룹전극(Y2) 중 어느 하나에만 인가될 수도 있다.
스몰 하강 램프 신호는 스캔전극들에 음전하를 공급하여 주는 역할을 한다. 제1 스캔그룹전극(Y1)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig4)로 인해 서스테인 구간(SP)에서 서스테인 방전이 원할이 이루어지도록 한며, 제2 스캔그룹전극(Y2)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig5)는 제2 구간(AP2)에서 어드레스 방전이 원활하게 이루어지도록 한다.
제1 스캔그룹전극(Y1)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig4)는 전압이 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)에서부터 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다. 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 파형과 같은 모양의 파형이 되어, 스몰 하강 램프 신호의 기울기를 실질적으로 동일하게 할 수 있다. 구동회로의 설계가 용이해진다.
제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 스몰 하강 램프 신호(sig5)는 전압이 제4 전압(V4)까지 하강한다. 제2 전압(V2)이 제4 전압(V4) 보다 높다. 셋다운 구간에서 벽전하나 공간전하의 소거를 덜 하여, 어드레스 방전을 원활하게 한다.
제3 하강 램프 신호(sig3)의 기울기와 스몰 하강 램프 신호(sig5)의 기울기는 실질적으로 동일하다. 구동회로를 별도로 설계하지 않아도 된다.
어드레스 구간(AP)동안 제1 스캔그룹전극(Y1)에 부극성의 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)이 인가된다. 스캔전극에 스캔신호 인가시 부극성의 바이어스 전압으로 어드레스 전극에 인가되는 데이터 신호와의 전위차가 커져서 방전이 용이하게 일어난다.
어드레스 구간(AP)동안 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 바이어스 전압은 구간에 따라 달라진다. 어드레스 구간(AP)은 제2 스캔그룹전극(Y2)에 스캔신호가 인가되기 전까지의 구간인 제1 구간(AP1)과 제1 구간(AP1)을 제외한 제2 구간(AP2)으로 구분된다.
제1 구간(AP1)동안 제2 스캔그룹전극(Y2)에 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)이 인가되며, 제2 구간(AP2)동안 제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22)이 인가된다. 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)과 제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22)은 차이가 있다. 이는 제1 스캔그룹전극에 스캔신호가 인가되는 동안 제2 그룹의 스캔전극들에 쌓여있는 벽전하가 영향을 덜 받게하여 어드레스 방전이 불발될 가능성을 방지한다. 이는 특히 스캔전극들을 기수번째와 우수번째로 그룹을 나눈 경우 상하로 인접한 스캔전극들간 영향을 덜 미친게 한다.
제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)은 제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22) 보다 큰 것이 바람직하다. 제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22)은 스캔신호 인가시 데이터 신호와의 전위차를 크게 하기 위한 것이고, 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)은 벽전하를 잡아두기 것으로, 이를 위해서는 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)이 더 높아야 한다.
제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)은 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1) 보다 큰 것이 바람직하다. 특히, 스캔전극들을 기수번째와 우수번째로 그룹을 나눈 경우, 제1 스캔그룹전극에 인가되는 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)으로부터 제2 그룹의 스캔전극에 쌓여있는 벽전하의 소실을 줄인다. 또한, 제1 그룹의 스캔전극과 어드레스 방전을 하는 어드레스 전극에 인가되는 데이터 신호와의 전위차를 줄여, 오방전을 일으키지 않는다.
제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)은 서스테인 구간(SP)중 스캔전극에 인가되는 서스테인 전압(Vsus)보다 작은 것이 바람직하다. 높은 정극성 전압으로 인해 과도한 벽전하가 쌓이는 것을 방지한다.
제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22)은 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)과 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 구동회로를 같이 사용할 수 있는 잇점이 있다.
제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)은 접지 전압인 것이 바람직하다. 이는 별도의 전압을 구동하는 구동회로를 더 필요로 하지 않는다.
본 실시예에서 제1 스캔그룹전극에 인가되는 스캔 펄스의 전압(Vscb1+Vsc)과 제2 스캔그룹전극에 인가되는 스캔 펄스의 전압(Vscb22+Vsc)은 동일하다. 양자 별개의 구동회로를 필요로 하지 않는다.
본 실시예에서 제일 저계조를 표현하는 제1 서브필드는 리셋 구간 이전에 스캔전극들에 전압이 점진적으로 하강하는 하강 신호가 공급되고, 서스테인전극들에 상기 하강 신호와 역극성인 서스테인 바이어스 신호가 공급되는 프리리셋(pre reset) 구간을 포함한다.
프리리셋 구간에서 스캔 전극들 상에 정극성 벽전하가 형성하고 서스테인 전 극들 상에 부극성 벽전하가 형성된다. 리셋 구간 이전에 방전셀 내에서 벽전하들을 충분히 쌓아주어서 리셋 방전에 유리해진다.
본 실시예에서 제22 스캔 바이어스 전압(Vscb22)은 부극성이다. 이는 앞서 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)이 부극성인 것에 대한 설명과 같다.
본 실시예에서 어드레스 구간(AP)은 제1 스캔그룹전극(Y1)과 제2 스캔그룹전극(Y2)에 제1 구간(AP1)과 제2 구간(AP2) 사이에 전압이 점진적으로 하강하는 스몰 하강 램프 신호(sig4, sig5)가 인가되는 제3 구간(AP3)을 포함한다. 스몰 하강 램프 신호는 제1 스캔그룹전극(Y1) 및 제2 스캔그룹전극(Y2) 중 어느 하나에만 인가될 수도 있다.
스몰 하강 램프 신호는 스캔전극들에 음전하를 공급하여 주는 역할을 한다. 제1 스캔그룹전극(Y1)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig4)로 인해 서스테인 구간(SP)에서 서스테인 방전이 원할이 이루어지도록 한며, 제2 스캔그룹전극(Y2)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig5)는 제2 구간(AP2)에서 어드레스 방전이 원활하게 이루어지도록 한다.
제1 스캔그룹전극(Y1)에 공급되는 스몰 하강 램프 신호(sig4)는 전압이 제21 스캔 바이어스 전압(Vscb21)에서부터 점진적으로 하강하는 것이 바람직하다. 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 파형과 같은 모양의 파형이 되어, 스몰 하강 램프 신호의 기울기를 실질적으로 동일하게 할 수 있다. 구동회로의 설계가 용이해진다.
서스테인 구간에는 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 펄스가 인가되어 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 면방전 형태로 서스테인 방전이 발 생된다.
상기 서스테인 방전이 발생한 후, 어드레스 구간에서 선택된 온셀(ON cell)의 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 남아있는 벽전하를 약한 방전을 발생시킴에 의해 소거시키는 소거 구간이 서스테인 구간 이후에 더 포함될 수 있다.
상기 소거 구간은 복수의 서브필드 전체 또는 그 중 일부의 서브필드에 포함될 수 있으며, 서스테인 구간에서 마지막 서스테인 펄스가 인가되지 않은 전극에 상기 약한 방전을 위한 소거 신호가 공급되는 것이 바람직하다.
상기 소거 신호는 점진적으로 증가하는 램프(ramp) 형태의 신호, 저전압 광폭 펄스(low-voltage wide pulse), 고전압 협폭 펄스(high-voltage narrow pulse), 기하급수적으로 증가하는 신호(exponential signal) 또는 half-sinusoidal pulse 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 약한 방전을 발생시키기 위해 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 복수의 펄스가 순차적으로 공급될 수도 있다.
도 4에 도시된 구동 파형들은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 신호들에 대한 일실시예로서, 상기 도 4에 도시된 파형들에 의해 본 발명은 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 프리 리셋 구간이 생략될 수 있으며, 도 4에 도시된 구동 신호들의 극성 및 전압 레벨은 필요에 따라 변경이 가능하고, 상기 서스테인 방전이 완료된 후에 벽전하 소거를 위한 소거 신호가 서스테인 전극에 인가될 수도 있다. 또한, 상기 서스테인 신호가 스캔 전극과 서스테인 전극 중 어느 하나에만 인가되어 서스테인 방전을 일으키는 싱글 서스테인(single sustain) 구동도 가능하다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 제2 스캔그룹전극(Y2)에 구동신호에 대한 각각의 실시예를 나타내는 타이밍도이다. 도 4를 참조한다.
리셋 구간의 셋다운 구간 중 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 하강 램프 신호에 대해 도시되어 있다. 셋다운 구간 중 인가되는 하강 램프 신호의 최저 전압이 높을수록, 어드레스 구간의 제3 구간(AP3) 중 인가되는 스몰 하강 램프 신호(sig5)의 최저 전압이 낮아지는 반비례 관계가 있다. 즉, 도 5의 셋다운 구간 중 최저 전압(V2)은 도 6의 대응되는 최저 전압(V2') 보다 높다. 도 5의 제3 구간(AP3) 중 최저 전압(V4)은 도 6의 대응되는 최저 전압(V4') 보다 낮다.
즉, 셋다운 구간에서의 최저 전압이 낮아 질수록 제3 구간(AP3)에서의 최저 전압간의 차이는 작아져서, 전체적으로 소거 방전 구간을 일정하게 하여 어드레스 방전이 안정되게 한다.
도 7을 참조하면, 제2 스캔그룹전극(Y2)에 리셋 구간(RP)의 셋다운 구간에 하강신호가 인가되지 않고, 어드레스 구간의 제1 구간(AP1)에 인가되는 스캔 바이어스 전압(V21)이 인가된다. 즉, 셋다운 구간에서 하강신호를 인가하지 않는 대신, 어드레스 구간(AP) 중에 하강신호를 인가하여 소거방전을 일으켜 안정적인 어드레스 방전을 유도한다. 본 실시예에서 스몰 하강 램프 신호(sig5)는 전압이 점진적으로 하강하는 신호로만 구성되어 있지만, 하강 이후 전압이 점진적으로 상승하는 구간을 포함할 수 있다. 과도하게 소거 방전이 된 경우, 상승 램프 신호로 벽전하를 보충하는 역할을 한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 스캔신호에 관한 각각의 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
스캔 전극들에 인가되는 스캔신호는 서로 다를 수 있다. 도 8을 참조하면 제1 스캔전극(Y_1), 제i 스캔전극(Y_i), 제j 스캔전극(Y_j) 및 제n 스캔전극(Y_n) 순으로 스캔신호가 인가된다. 각 스캔전극에 인가되는 스캔신호의 폭은 뒤로 갈 수록 폭이 넓어진다. 즉, 각 스캔전극에 인가되는 스캔신호의 폭을 순서대로 Wsc1, Wsc2, Wsc3, 및 Wsc4라 할 때,
Wsc1<Wsc2<Wsc3<Wsc4
수학식 1을 만족한다. i번째 또는 j번째는 임의적인 것으로 모든 스캔신호가 순차적으로 스캔신호의 폭이 넓어질 수 있고, 그룹별로 넓어질 수 있다. 뒤에 인가되는 스캔신호의 폭이 넓어지므로 인해, 어드레스 방전이 안정적으로 이루어진다.
도 9를 참조하면, 스캔전극들을 그룹으로 구분하고, 시간에 따라 순차적으로 또는 그룹별로 인가되는 스캔신호의 폭이 뒤로 갈 수록 넓어진다. 즉, 스캔전극들이 제1 스캔그룹전극(Y1)과 제2 스캔그룹전극(Y2)으로 구분되고, 제1 스캔그룹전극에 인가되는 스캔신호의 폭을 순서대로 Wsc5, Wsc6, 및 Wsc7으로 정의하고, 마찬가지로 제2 스캔그룹전극에 인가되는 스캔신호의 폭을 순서대로 Wsc8, Wsc9, 및 Wsc10으로 정의하면, 아래 수학식 2를 만족한다.
Wsc5 < Wsc6 < Wsc7 < Wsc8 < Wsc9 < Wsc10
도 10을 참조하면, 스캔전극들을 그룹으로 구분하고, 각 그룹에 인가되는 스캔신호의 폭이 그룹별로 상이하다. 본 실시예에서 스캔전극들을 제1 스캔그룹전극(Y1)과 제2 스캔그룹전극(Y2)로 구분한다. 제1 스캔그룹전극(Y1)에 인가되는 스캔신호의 폭을 순서대로 Wsc11, Wsc12, 및 Wsc13으로, 제2 스캔그룹전극(Y1)에 인가되는 스캔신호의 폭을 순서대로 Wsc14, Wsc15, 및 Wsc16으로 정의한다. 각 정의된 스캔신호의 폭은 아래 수학식 3을 만족한다.
Wsc11 = Wsc12 = Wsc13;
Wsc14 = Wsc15 = Wsc16; 및
Wsc11 < Wsc14;
도 11은 도 10의 경우, 각 스캔그룹전극에 인가되는 스캔신호의 폭의 비율에 따른 발광휘도와 스캔구간의 길이를 나타내는 그래프이다.
제1 스캔그룹전극(Y1)에 인가되는 스캔신호의 폭에 대한 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 스캔신호의 폭의 비율이 가로축을 나타낸다. 실선으로 표시된 그래프의 세로축은 발광휘도를 나타내며, 점선으로 표시된 그래프의 세로축은 스캔구간의 길이를 나타낸다.
스캔신호의 폭의 비율이 1.2배보다 큰 경우 발광휘도가 급격히 상승된다. 이는 스캔신호의 폭이 넓어 어드레스 방전이 되는 시간을 충분히 유지되어 어드레스 방전이 안정적으로 이루어며 공간전하가 충분하여 서스테인 방전도 안정적으로 발생되기 때문이다. 스캔신호의 폭의 비율이 1.6배 이하에서 발광휘도가 상승하는 곡 선을 그리는데, 스캔신호의 폭이 너무 넓어지면, 유전체에 쌓인 벽전하가 이탈하여 어드레스 방전을 일으키는데 필요한 전압이 부족해지기 때문이다. 또한 고해상도 화상을 구현하기 위해 한 프레임의 시간이 한정되어 있다. 이에 한없이 스캔신호의 폭을 넓히면 한 프레임의 시간이 길어져 고해상도 화상의 구현이 어려워진다. 스캔구간의 길이는 스캔신호의 폭의 비율에 선형적으로 길어진다. 따라서, 발광휘도 측면과 스캔구간의 길이 측면에서 보면 제2 스캔그룹전극(Y2)에 인가되는 스캔신호의 폭은 제1 스캔그룹전극(Y1)에 인가되는 스캔신호의 폭보다 1.2배 내지 1.6배인것이 바람직하다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일실시예를 나타내는 사시도,
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 나타내는 단면도,
도 3은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도,
도 4는 도 3의 분할된 하나의 서브필드에 대해, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 제2 스캔그룹전극(Y2)에 구동신호에 대한 각각의 실시예를 나타내는 타이밍도,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 스캔신호에 관한 각각의 실시예를 나타내는 타이밍도, 및
도 11은 도 10의 경우, 각 스캔그룹전극에 인가되는 스캔신호의 폭의 비율에 따른 발광휘도와 스캔구간의 길이를 나타내는 그래프이다.

Claims (15)

  1. 상부기판에 형성되는 복수의 스캔전극들과 복수의 서스테인전극들, 및 하부기판에 형성되는 복수의 어드레스전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및 상기 전극들에 구동 신호를 인가하는 구동회로부;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    어드레스 구간은 상기 복수의 스캔전극들 중 제1 그룹에 속하는 스캔전극들인 제1 스캔그룹전극에 스캔신호들이 인가되는 제1 구간;
    상기 제1 구간에 뒤이어 상기 복수의 스캔전극들 중 제2 그룹에 속하는 스캔전극들인 제2 스캔그룹전극에 스캔신호들이 인가되는 제2 구간; 및
    상기 제1 구간과 상기 제2 구간 사이에 상기 복스의 스캔전극들에 전압이 제1 전압(V1)까지 점진적으로 하강하는 스몰 하강 램프 신호(sig_smalldn)가 인가되는 제3 구간을 포함하고,
    상기 제1 구간 중 상기 제1 스캔그룹전극에 인가되는 제1 스캔 바이어스 전압(Vscb1)과
    상기 제1 구간 중 상기 제2 스캔그룹전극에 인가되는 제2 스캔 바이어스 전압(Vscb2)은
    차이가 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔그룹전극은 상기 패널의 상부영역에 배치되는 스캔전극들에 해당하고,
    상기 제2 스캔그룹전극은 상기 패널의 나머지 하부영역에 배치되는 스캔전극들에 해당하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스캔전극들은 넘버링 되고,
    상기 제1 그룹은 상기 넘버링된 복수의 스캔전극들 중 홀수들의 그룹 및 짝수들의 그룹 중 하나이고,
    상기 제2 그룹은 상기 복수의 스캔전극들 중 상기 제1 그룹이 아닌 나머지 전극들의 그룹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔그룹전극에 인가되는 스몰 하강 램프 신호는 상기 제2 스캔 바이어스 전압부터 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    리셋 구간은 상기 복수의 스캔전극들에 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급되는 셋업 구간 및
    전압이 제2 전압(V2)까지 점진적으로 하강하는 제1 하강 신호가 상기 제2 스캔그룹전극에 공급되는 셋다운 구간을 포함하고,
    상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 하강 신호와 상기 스몰 하강 램프 신호의 기울기는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 하강 신호는 상기 제2 스캔 바이어스 전압부터 점진적으로 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 반비례 관계인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    리셋 구간은 상기 복수의 스캔전극들에 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급되는 셋업 구간을 포함하고,
    상기 셋업 구간 이후 상기 제2 스캔그룹전극에 상기 제2 스캔 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔신호들 중 제1 스캔신호와 제2 스캔신호는 그 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 스캔신호는 상기 제2 스캔신호 보다 먼저 발생되고, 상기 제1 스캔신호의 폭은 상기 제2 스캔신호의 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔그룹전극 중 하나에 인가되는 제3 스캔신호의 폭은
    상기 제2 스캔그룹전극 중 하나에 인가되는 제4 스캔신호의 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔그룹전극에 인가되는 제5 스캔신호들의 폭은
    상기 제2 스캔그룹전극에 인가되는 제6 스캔신호들의 폭의 1.2배 내지 1.6배 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스 구간은 상기 제1 스캔그룹전극 및 제2 스캔그룹전극 중 적어도 어느 하나에
    상기 제1 구간과 상기 제2 구간 사이에 전압이 점진적으로 하강하는 하강 램프 신호가 인가되는 제3 구간을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구간 중 상기 제1 스캔그룹전극에 인가되는 스캔 바이어스 전압은
    상기 제1 구간 중 상기 제2 스캔그룹전극에 인가되는 스캔 바이어스 전압 보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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