KR20100006740A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법은 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 적어도 하나에 전압이 상승하는 제 1 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 제 1 유지 기간 및 전압이 하강하는 제 1 하강 기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 단계와, 서스테인 신호와 중첩되며, 종료 시점이 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점보다 시간상으로 앞서는 제 1 신호를 어드레스 전극에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법{Plasma Display Apparatus and Method for Driving thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 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.
본 발명의 일면은 구동효율의 저하를 방지하기 위해 서스테인 기간에서 어드 레스 전극에 제 1 신호를 공급하는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법은 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 적어도 하나에 전압이 상승하는 제 1 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 제 1 유지 기간 및 전압이 하강하는 제 1 하강 기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 단계와, 서스테인 신호와 중첩되며, 종료 시점이 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점보다 시간상으로 앞서는 제 1 신호를 어드레스 전극에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 신호가 공급되는 동안 어드레스 전극은 플로팅(Floating)될 수 있다.
또한, 제 1 신호의 전압의 상승 변화율의 크기는 전압의 하강 변화율의 크기보다 작을 수 있다.
또한, 제 1 신호는 전압이 상승하는 제 2 상승 기간 및 최대 전압이 유지되는 제 2 유지 기간을 포함하고, 제 1 신호의 제 2 유지 기간은 서스테인 신호의 제 1 유지 기간과 중첩될 수 있다.
또한, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이는 15ns이상 60ns이하일 수 있다.
또한, 서스테인 신호에서 제 1 신호와 중첩되는 기간을 제 1 기간이라 하고, 제 1 신호와 중첩되지 않는 기간을 제 2 기간이라 할 때, 제 1 기간의 길이는 제 2 기간의 길이보다 짧을 수 있다.
또한, 제 1 신호의 공급 시점은 서스테인 신호의 공급 시점과 동일하거나 시간상으로 늦을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널과, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 적어도 하나로 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제 1 구동부 및 서스테인 기간 이전의 어드레스 기간에서 어드레스 전극으로 데이터 신호를 공급하는 제 2 구동부를 포함하고, 제 2 구동부는 데이터 신호의 전압을 공급하는 데이터 전압원과 접지(GND) 사이에 순차적으로 배치되는 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 포함하고, 제 1 스위치부와 제 2 스위치부의 사이에서 상기 어드레스 전극과 연결되고, 제 1 스위치부는 서스테인 기간동안 턴-오프(Turn-Off)되고, 제 2 스위치부는 서스테인 신호가 공급되는 기간의 일부에서 턴-오프(Turn-Off)되고, 제 2 스위치부의 턴-오프 시점은 서스테인 신호의 상승 기간의 시작 시점과 동일하거나 시간상으로 늦고, 제 2 스위치부의 턴-온(Turn-On)시점은 서스테인 신호의 유지 기간의 종료 시점보다 시간상으로 앞설 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그의 구동방법은 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호를 공급함으로써, 구동효율을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100), 제 1 구동부(110) 및 제 2 구동부(120)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(Y1~Yn)과 서스테인 전극(Z1~Zn)을 포함하고, 아울러 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극(X1~Xm)을 포함할 수 있다.
제 1 구동부(110)는 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)를 공급할 수 있다. 아울러, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호를 공급할 수 있다.
또한, 제 2 구동부(120)는 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호를 공급하고, 어드레스 기간에서 스캔 전극에 스캔 신호(Scan)를 공급할 수 있다.
여기서, 제 2 구동부(120)는 스캔 전극에 스캔 신호와 서스테인 신호를 공급하는 제 2-1 구동부(121)와 서스테인 전극에 서스테인 신호를 공급하는 제 2-2 구동부(122)로 분할되는 것이 가능하다.
또한, 제 2-1 구동부(121)와 제 2-2 구동부(122)는 하나의 보드(Board)로 통합되는 것도 가능하다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성되는 전면 기판(201)과, 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)과 교차하는 어드레스 전극(213, X)이 형성되는 후면 기판(211)을 포함할 수 있다.
스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)의 상부에는 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z) 간을 절연시키는 상부 유전체 층(204)이 배치될 수 있다.
상부 유전체 층(204)의 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(205)은 2차 전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
후면 기판(211) 상에는 어드레스 전극(213, X)이 형성되고, 이러한 어드레스 전극(213, X)의 상부에는 어드레스 전극(213, X)을 절연시키는 하부 유전체 층(215)이 형성될 수 있다.
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 형성될 수 있다. 이에 따라, 전면 기판(201)과 후면 기판(211)의 사이에서 적색(Red : R)광을 방출하는 제 1 방전 셀, 청색(Blue : B)광을 방출하는 제 2 방전 셀 및 녹색(Green : G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 등이 형성될 수 있다.
또한, 제 1, 2, 3 방전 셀 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y)광을 방출하는 제 4 방전 셀이 더 형성되는 것도 가능하다.
한편, 제 1, 2, 3 방전 셀의 폭은 실질적으로 동일할 수도 있지만, 제 1 방전 셀, 제 2 방전 셀 및 제 3 방전 셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전 셀의 폭과 다르게 할 수도 있다.
예컨대, 적색(R)광을 방출하는 제 1 방전 셀의 폭이 가장 작고, 녹색(G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 및 청색(B)광을 방출하는 제 2 방전 셀의 폭을 제 1 방전 셀의 폭보다 크게 할 수 있다. 그러면, 구현되는 영상의 색온도 특성이 향상될 수 있다. 제 2 방전 셀의 폭은 제 3 방전 셀의 폭과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 격벽(212)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능할 것이다. 예컨대, 격벽(212)은 서로 교차하는 제 1 격벽과 제 2 격벽을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽의 높이와 제 2 격벽의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조, 제 1 격벽 또는 제 2 격벽 중 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채 널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 제 1 격벽 또는 제 2 격벽 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.
또한, 제 1, 2, 3 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, 제 1, 2, 3 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.
격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 방전 가스가 채워질 수 있다. 방전 가스에는 크세논(Xe), 네온(Ne)이 포함될 수 있고, 아르곤(Ar) 및 헬륨(He) 중 적어도 하나가 더 포함되는 것도 가능하다.
아울러, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(214)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 적색 광을 발생시키는 제 1 형광체 층, 청색 광을 발생시키는 제 2 형광체 층 및 녹색 광을 발생시키는 제 3 형광체 층이 형성될 수 있다.
또한, 제 1, 2, 3 형광체 이외에 백색(White : W) 및/또는 황색(Yellow : Y) 광을 발생시키는 제 4 형광체 층이 더 형성되는 것도 가능하다.
또한, 제 1, 2, 3 형광체 층의 두께가 다른 형광체 층과 상이할 수 있다. 예를 들면, 제 2 형광체 층 또는 제 3 형광체 층의 두께가 제 1 형광체 층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제 2 형광체 층의 두께는 제 3 형광체 층의 두께와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전체 층(215)이 각각 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 이러한 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전체 층(215) 중 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 배치하는 것도 가능하다.
또한, 격벽(212)과 대응되는 전면 기판(201) 상의 특정 위치에 또 다른 블랙 층(미도시)이 더 형성되는 것도 가능하다.
또한, 후면 기판(211) 상에 형성되는 어드레스 전극(213)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있을 것이다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있을 것이다.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 발광횟수가 다른 복수의 서브필드로 나누어질 수 있다.
아울러, 도시하지는 않았지만 복수의 서브필드 중 하나 이상의 서브필드는 다시 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 예컨대 하나의 영상 프레임은, 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 나누어질 수 있다.
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 구현할 수 있다.
여기, 도 3에서는 하나의 영상 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
또한, 여기 도 3에서는 하나의 영상 프레임에서 계조 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임 에서 서브필드들이 계조 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
도 4는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간(RP)에서는 스캔 전극(Y)으로 상승 신호(RS)와 하강 신호(FS)가 공급될 수 있다.
예를 들면, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에서는 스캔 전극에 상승신호가 공급되고, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극에 하강신호가 공급될 수 있다.
스캔 전극에 상승 신호가 공급되면, 상승 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 벽 전하(Wall Charge)의 분포가 균일해질 수 있다.
상승 신호가 공급된 이후, 스캔 전극에 하강 신호가 공급되면, 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 잔류될 수 있다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간(AP)에서는 하강 신호의 최저 전압보다는 높은 전압을 갖는 스캔 바이어스 신호(Vsc)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
또한, 어드레스 기간에서는 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호(Scan)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 신호의 펄스폭은 다른 서브필드의 스캔 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예컨대, 시간상 뒤에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭이 앞에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 서브필드의 배열 순서에 따른 스캔 신호 폭의 감소는 2.6㎲(마이크로초), 2.3㎲, 2.1㎲, 1.9㎲ 등과 같이 점진적으로 이루어질 수 있거나 2.6㎲, 2.3㎲, 2.3㎲, 2.1㎲......1.9㎲, 1.9㎲ 등과 같이 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 스캔 신호가 스캔 전극으로 공급될 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 신호(Data)가 공급될 수 있다.
이러한 스캔 신호와 데이터 신호가 공급되면, 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
어드레스 기간 이후의 서스테인 기간(SP)에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호(SUS)가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극과 서스테인 전극에 교호적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.
이러한 서스테인 신호가 공급되면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
아울러, 서스테인 기간에서는 어드레스 전극에 제 1 신호(X-bias)가 공급될 수 있다. 이와 같이, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되면, 서스테인 방전의 효율이 향상됨으로써 구동효율이 향상될 수 있다.
도 5 내지 도 10은 제 1 신호에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5를 살펴보면, 서스테인 기간에서 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z) 중 적어도 하나에 공급되는 서스테인 신호(SUS)는 전압이 상승하는 제 1 상승 기간(rp1), 최대 전압이 유지되는 제 1 유지 기간(mp1) 및 전압이 하강하는 제 1 하강 기간(fp1)을 포함할 수 있다.
아울러, 서스테인 기간에서 어드레스 전극(X)으로 공급되는 제 1 신호(X-bias)는 서스테인 신호(SUS)와 중첩된다.
또한, 제 1 신호의 종료 시점(t2)은 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점(t3)보다 시간상으로 앞서는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 신호의 공급 시점(t1)은 서스테인 신호의 공급 시점(t0)과 실질적으로 동일하거나 시간상으로 늦는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 제 1 신호의 최대 전압(V1)은 서스테인 신호의 최대 전압(Vs)보다 더 낮은 것이 바람직할 수 있다,
이러한 제 1 신호가 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 공급되면, 서스테인 기간에서 발생하는 변위 전류를 저감시킬 수 있고, 이에 따라 구동효율을 향상시키는 것이 가능하다.
서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되지 않는 경우와 제 1 신호가 공급되는 경우를 비교하기 위해 도 6과 도 7의 참조하기로 한다.
이하에서는, 서스테인 신호의 최대 전압(Vs)이 대략 180V이고, 제 1 신호의 최대 전압(V1)이 대략 100V이고, 서스테인 신호가 스캔 전극에 공급되는 경우를 가정한다. 여기서는, 서스테인 신호가 스캔 전극에 공급되는 경우만을 설명하고 있지만, 서스테인 신호가 서스테인 전극에 공급되는 경우도 실질적으로 동일하다.
또한, 스캔 전극과 어드레스 전극 사이에는 Cyx의 커패시턴스(Capacitance) 성분이 등가적으로 존재하고, 서스테인 전극과 어드레스 전극 사이에는 Czx의 커패시턴스 성분이 등가적으로 존재하는 것으로 볼 수 있다.
먼저, 도 6을 참조하면 서스테인 기간에서 어드레스 전극(213)에 제 1 신호가 공급되지 않는 경우에는 서스테인 신호가 스캔 전극(202)에 공급되어 스캔 전극의 전압이 180V가 되고, 아울러 어드레스 전극(213)의 전압은 실질적으로 0V가 됨으로써, 스캔 전극(202)과 어드레스 전극(213)간의 전압 차이가 대략 180V가 될 수 있다.
이러한 경우, Cyx의 크기는 스캔 전극(202)과 어드레스 전극(213)간의 전압 차이, 즉 180V에 대응하여 상대적으로 클 수 있고, 이에 따라 발생하는 변위전류의 크기도 상대적으로 클 수 있다.
반면에, 도 7을 참조하면, 서스테인 기간에서 어드레스 전극(213)에 제 1 신호가 공급되는 경우에는 서스테인 신호가 스캔 전극(202)에 공급되어 스캔 전극의 전압이 180V가 되고, 아울러 어드레스 전극(213)에 제 1 신호가 공급되어 어드레스 전극(213)의 전압은 실질적으로 100V가 됨으로써, 스캔 전극(202)과 어드레스 전극(213)간의 전압 차이가 대략 80V가 될 수 있다.
이러한 경우, Cyx의 크기는 80V에 대응하여 상대적으로 작아질 수 있고, 이에 따라 발생하는 변위전류의 크기도 도 6의 경우에 비해 상대적으로 작을 수 있다.
이와 같이, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호를 공급하게 되면, 변위 전류의 크기가 저감됨으로써, 방전이 안정될 수 있고, 구동 효율이 향상될 수 있다.
이울러, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되면, 양전하들을 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)의 방향으로 밀어올림으로써, 서스테인 방전이 스캔 전극(202)가 서스테인 전극(203)의 쪽으로 보다 밀착되어 발생할 수 있다. 그러면, 서스테인 방전의 효율이 향상될 수 있고, 아울러 잔상의 발생도 저감시킬 수 있다.
한편, 도 8을 살펴보면 서스테인 신호가 공급되면, 서스테인 신호의 제 1 상승 기간(rp1)에서 주로 서스테인 방전이 발생하는 것을 알 수 있다. 즉, 서스테인 방전은 서스테인 신호의 전반부에 주로 발생하는 것이다.
또한, 서스테인 신호의 후반부에는 서스테인 방전은 발생하지 않지만 그 다음 서스테인 신호에 의해 서스테인 방전이 원활하게 발생할 수 있도록 방전셀 내에 벽전하들이 형성될 수 있다.
따라서, 도 9와 같이 제 1 신호의 종료 시점(t2)이 서스테인 신호의 제 1 유지 기간(mp1)의 종료 시점(t3)보다 시간상으로 더 늦은 경우, 즉 제 1 신호의 펄스폭이 상대적으로 큰 경우에는, 서스테인 방전이 발생할 때 발생하는 변위 전류를 저감시키는 것은 가능하지만, 반면에 서스테인 신호의 후반부에서 방전셀 내에서 벽전하가 형성되는 것이 방해됨으로써 그 다음 서스테인 신호에 의해 서스테인 방전이 원활하게 발생하지 않을 수 있다.
이상의 내용을 고려할 때, 제 1 신호의 종료 시점(t2)은 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점(t3)보다 시간상으로 앞서는 것이 바람직하다.
아울러, 서스테인 신호의 전반부에서 서스테인 방전이 주로 발생하고, 서스테인 신호의 후반부에서는 그 다음 서스테인 방전을 위해 벽전하가 형성된다는 것을 고려하면, 제 1 신호는 주로 서스테인 신호의 전반부와 중첩되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 다음 도 10과 같이 서스테인 신호에서 제 1 신호와 중첩되는 기간을 제 1 기간(T1)이라 하고, 제 1 신호와 중첩되지 않는 기간을 제 2 기간(T2)이라 할 때, 제 1 기간(T1)의 길이는 제 2 기간(T2)의 길이보다 짧은 것이 더욱 바람직할 수 있다. 이러한 경우에는, 서스테인 방전이 발생할 때 변위 전류를 저감시키는 것이 가능하고, 아울러 서스테인 신호의 후반부에서 방전셀 내에서 벽전하를 충분히 형성하는 것이 가능함으로써 그 다음 서스테인 방전을 보다 안정시키는 것이 가능하다.
한편, 이상에서 설명한 제 1 신호는 도 1에서의 제 1 구동부(110)가 생성하여 어드레스 전극에 공급하는 것이 가능하고, 혹은 서스테인 기간의 일부에서 어드레스 전극이 플로팅(Floating)됨으로써 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되는 것이 가능하다.
즉, 제 1 신호가 공급되는 동안 어드레스 전극이 플로팅(Floating)되면, 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 공급되는 서스테인 신호에 연동하여 어드레스 전극의 전압이 상승함으로써 결과적으로 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급될 수 있는 것이다.
도 11 내지 도 12는 제 1 신호와 서스테인 신호의 관계에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 11을 살펴보면 어드레스 전극에 공급되는 제 1 신호는 서스테인 방전이 발생할 때 스캔 전극과 어드레스 전극 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극간의 전압 차이를 줄여서 변위 전류를 저감시키는 것이다.
따라서, 제 1 상승 기간(rp1)에서 서스테인 신호의 전압이 점진적으로 상승하는 동안 스캔 전극과 어드레스 전극 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극간의 전압 차이가 급격히 변하지 않도록 하기 위해서는 제 1 신호의 전압의 상승 변화율의 크기가 상대적으로 작은 것이 바람직할 수 있다.
반면에, 서스테인 방전이 발생한 이후에는 방전셀 내에서 벽전하가 충분히 형성되어야 한다. 따라서, 서스테인 방전이 발생한 이후에는 제 1 신호가 빠르게 소멸되는 것이 바람직할 수 있고, 이에 따라 제 1 신호의 전압의 하강 변화율의 크기는 상대적으로 큰 것이 바람직할 수 있다.
즉, 제 1 신호의 전압의 상승 변화율의 크기는 전압의 하강 변화율의 크기보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 제 1 신호는 전압이 상승하는 제 2 상승 기간(rp2), 최대 전압(V1)이 유지되는 제 2 유지 기간(mp) 및 전압이 하강하는 제 2 하강 기간(fp2)을 포함하고, 여기서 제 2 상승 기간에서의 전압 변화율의 크기가 제 2 하강 기간에서의 전압 변화율의 크기보다 작을 수 있는 것이다.
또한, 서스테인 방전이 발생할 때, 변위 전류를 더욱 저감시키기 위해서는 제 1 신호의 제 2 유지 기간은 서스테인 신호의 제 1 유지 기간과 일부 중첩되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 도 11과 같이 제 1 신호의 제 2 유지 기간과 서스테인 신호의 제 1 유지 기간은 T3기간 동안 중첩되는 것이 가능하다.
아울러, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)는 구동효율을 향상시키는 방향으로 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 대해 도 12에 상세히 도시되어 있다.
도 12에는 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 0ns부터 100ns사이의 값을 갖는 경우 서스테인 방전의 효율을 측정한 데이터이다.
도 12를 살펴보면, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 0ns인 경우와 5ns인 경우에는 서스테인 방전의 효율이 대략 0.90[lm/W]로서 상대적으로 낮은 것을 알 수 있다.
이러한 경우에는, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 과도하게 짧고, 이에 따라 서스테인 방전이 발생할 때 변위 전류를 충분히 저감시키기 어려울 수 있다. 따라서, 과도하게 큰 변위 전류가 발생할 수 있고, 이로 인해 구동 효율이 상 대적으로 낮은 것이다.
반면에, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 10ns인 경우에는 서스테인 방전의 구동 효율이 대략 0.98[lm/W]로 상승함을 알 수 있다.
아울러, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 15ns이상 60ns이하인 경우에는 서스테인 방전의 구동 효율이 대략 1.0[lm/W]에서 1.04[lm/W] 사이의 충분히 큰 값을 갖는 것을 알 수 있다.
특히, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 30ns이상 50ns이하인 경우에는 서스테인 방전의 구동효율이 1.02[lm/W]이상 1.04[lm/W] 사이의 값을 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 65ns이상 80ns이하인 경우에는 서스테인 방전의 구동효율이 0.98[lm/W]부터 1.02[lm/W] 사이의 값을 갖는 것을 알 수 있다.
한편, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)가 82ns이상인 경우에는 서스테인 방전의 구동효율이 0.90[lm/W]이하로 급격히 하강함을 알 수 있다.
이상의 내용을 고려하면, 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 서스테인 신호와 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이(T4)는 10ns이상 80ns이하인 것이 바람직할 수 있다. 더욱 바람직하게는 T4는 15ns이상 60ns이하일 수 있고, 더더욱 바람직하게는 30ns이상 50ns이하일 수 있다.
도 13 내지 도 14는 제 1 신호의 또 다른 형태의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 13을 살펴보면 제 1 신호의 전압의 상승 변화율의 크기를 전압의 하강 변화율의 크기보다 작도록 하기 위해, 제 1 신호의 제 2 하강 기간을 생략하는 것이 가능하다. 즉, 제 1 신호의 전압은 제 2 유지 기간(mp2) 이후에 실질적으로 수직으로 하강할 수 있는 것이다.
또는, 도 14와 같이 제 1 신호에서 제 2 유지 기간이 생략되는 것이 가능하다. 즉, 서스테인 신호의 제 1 상승 기간(rp1)에서만 어드레스 전극을 플로팅 시킴으로써 제 1 상승 기간에서만 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되도록 하는 것이 가능한 것이다.
다음, 도 15는 제 2 구동부의 구성의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 16 내지 도 18은 제 2 구동부의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 15를 살펴보면 서스테인 기간에서 어드레스 전극으로 제 1 신호를 공급하고, 서스테인 기간 이전의 어드레스 기간에서 어드레스 전극으로 데이터 신호를 공급하는 제 2 구동부는 데이터 드라이브 집적회로부(Data Drive Integrated Circuit, Data IC, 1500)를 포함할 수 있다.
아울러, 데이터 드라이브 집적회로부(1500)는 데이터 신호(Data)의 전압(Vd)을 공급하는 데이터 전압원과 접지(GND) 사이에 순차적으로 배치되는 제 1 스위치부(S1)와 제 2 스위치부(S2)를 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 스위치부(S1)와 제 2 스위치부(S2)의 사이, 즉 제 1 노드(n1)에서 어드레스 전극과 연결된다.
도 16과 같이, 데이터 드라이브 집적회로부(1500)의 제 1 스위치부(S1)는 서 스테인 기간 동안 턴-오프(Turn-Off)되고, 제 2 스위치부(S2)는 서스테인 신호가 공급되는 기간의 일부에서 턴-오프(Turn-Off)될 수 있다.
바람직하게는 제 2 스위치부(S2)의 턴-오프 시점(t3)은 서스테인 신호의 제 1 상승 기간의 시작 시점(t0)과 동일하거나 시간상으로 늦고, 아울러 제 2 스위치부(S2)의 턴-온(Turn-On)시점(t3)은 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점(t3)보다 시간상으로 앞서는 것이 바람직할 수 있다.
즉, 제 2 스위치부(S2)는 서스테인 신호가 공급되는 동안 t1시점과 t3시점 사이에서 턴-오프 상태를 유지하는 것이다.
그러면, t1시점과 t3시점 사이에서 어드레스 전극의 전압이 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 공급되는 서스테인 신호에 연동하여 상승함으로서, 결과적으로 어드레스 전극으로 제 1 신호가 공급될 수 있는 것이다.
만약, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 제 1 신호가 공급되지 않는 경우에는, 서스테인 가간에서 제 2 스위치부(S2)가 턴-온 상태를 유지할 수 있다. 그러면, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 도 17과 같이 어드레스 전극에 그라운드 레벨의 전압(OV)이 공급될 수 있다. 여기서, 스캔 전극에 최대 전압이 180V인 서스 테인 신호가 공급된다면, 스캔 전극과 어드레스 전극간의 전압 차이는 대략 180V가 되고, 이에 따라 제 2 스위치부(S2)에는 180V에 해당하는 상대적으로 큰 변위 전류가 흐를 수 있다.
반면에, 서스테인 기간에서 어드레스 전극에 최대 전압이 대략 100V인 제 1 신호가 공급되는 경우에는, 서스테인 신호가 공급되는 동안 일부에서 제 2 스위치부(S2)가 턴-온 될 수 있다. 그러면, 도 18과 같이 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 전압 차이는 대략 80V가 될 수 있다. 이에 따라, 제 2 스위치부(S2)에는 80V에 해당하는 상대적으로 작은 변위 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 제 2 스위치부(S2)의 구동 안정성을 향상시키는 것이 가능하다. 또는, 제 2 스위치부(S2)의 내 전압 특성을 낮추는 것도 가능하다.
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.
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 10은 제 1 신호에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 11 내지 도 12는 제 1 신호와 서스테인 신호의 관계에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 13 내지 도 14는 제 1 신호의 또 다른 형태의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 15는 제 2 구동부의 구성의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 16 내지 도 18은 제 2 구동부의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 번호의 설명>
201 : 전면 기판 202 : 스캔 전극
203 : 서스테인 전극 204 : 상부 유전체층
205 : 보호층 211 : 후면 기판
212 : 격벽 213 : 어드레스 전극
214 : 형광체층 215 : 하부 유전체층

Claims (8)

  1. 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극, 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법에 있어서,
    프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극 중 적어도 하나에 전압이 상승하는 제 1 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 제 1 유지 기간 및 전압이 하강하는 제 1 하강 기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 단계와,
    상기 서스테인 신호와 중첩되며, 종료 시점이 상기 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 종료 시점보다 시간상으로 앞서는 제 1 신호를 상기 어드레스 전극에 공급하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호가 공급되는 동안 상기 어드레스 전극은 플로팅(Floating)되는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호의 전압의 상승 변화율의 크기는 전압의 하강 변화율의 크기보다 작은 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 전압이 상승하는 제 2 상승 기간 및 최대 전압이 유지되는 제 2 유지 기간을 포함하고,
    상기 제 1 신호의 제 2 유지 기간은 상기 서스테인 신호의 제 1 유지 기간과 중첩되는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서스테인 신호의 제 1 유지 기간의 시작 시점부터 상기 서스테인 신호와 상기 제 1 신호의 중첩이 종료되는 시점까지의 길이는 15ns이상 60ns이하인 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스테인 신호에서 상기 제 1 신호와 중첩되는 기간을 제 1 기간이라 하고, 상기 제 1 신호와 중첩되지 않는 기간을 제 2 기간이라 할 때,
    상기 제 1 기간의 길이는 상기 제 2 기간의 길이보다 짧은 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호의 공급 시점은 상기 서스테인 신호의 공급 시점과 동일하거 나 시간상으로 늦은 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법.
  8. 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극, 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극 중 적어도 하나로 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 제 1 구동부; 및
    상기 서스테인 기간 이전의 어드레스 기간에서 상기 어드레스 전극으로 데이터 신호를 공급하는 제 2 구동부;
    를 포함하고,
    상기 제 2 구동부는 상기 데이터 신호의 전압을 공급하는 데이터 전압원과 접지(GND) 사이에 순차적으로 배치되는 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 포함하고,
    상기 제 1 스위치부와 상기 제 2 스위치부의 사이에서 상기 어드레스 전극과 연결되고,
    상기 제 1 스위치부는 상기 서스테인 기간동안 턴-오프(Turn-Off)되고, 상기 제 2 스위치부는 상기 서스테인 신호가 공급되는 기간의 일부에서 턴-오프(Turn-Off)되고,
    상기 제 2 스위치부의 턴-오프 시점은 상기 서스테인 신호의 상승 기간의 시 작 시점과 동일하거나 시간상으로 늦고, 상기 제 2 스위치부의 턴-온(Turn-On)시점은 상기 서스테인 신호의 유지 기간의 종료 시점보다 시간상으로 앞서는 플라즈마 디스플레이 장치.
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