KR20110025508A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20110025508A
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최정필
곽종운
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 서브필드(Sub-field)의 서스테인 기간에서 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 입력되는 영상 데이터의 로드(Load)가 제 1 로드보다 큰 제 2 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭은 제 1 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널은 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형성된 형광체 층을 포함하고, 아울러 복수의 전극(Electrode)을 포함한다.
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 발명은 영상 데이터의 로드(Load)에 따라 서스테인 펄스의 펄스폭을 변경하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 서브필드(Sub-field)의 서스테인 기간에서 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 입력되는 영상 데이터의 로드(Load)가 제 1 로드보다 큰 제 2 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭은 제 1 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다.
또한, 제 1 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 1 타입 서스테인 신호라 하고, 제 2 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 2 타입 서스테인 신호라 할 때, 제 1 타입 서스테인 신호와 제 2 타입 서스테인 신호는 각각 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하고, 제 2 타입 서스테인 신호의 유지 기간의 길이는 제 1 타입 서스테인 신호의 유지 기간의 길이보다 길 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제 1 타입 서스테인 신호의 하강기간 또는 적어도 하나의 제 2 타입 서스테인 신호의 하강기간에서 방전셀에서 방전이 발생할 수 있다.
또한, 제 1 타입 서스테인 신호 및 제 2 타입 서스테인 신호 중 적어도 하나의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 적어도 하나의 서브필드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭은 제 1 프레임의 적어도 하나의 서브필드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 서스테인 기간은 제 1 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 1 기간과, 제 1 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 넓은 제 2 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 2 기간을 포함하고, 프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 상기 제 2 기간의 길이는 제 1 프레임의 제 2 기간의 길이보다 길 수 있다.
또한, 제 2 프레임의 제 2 기간에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 제 1 프레임의 상기 제 2 기간에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수보다 많을 수 있다.
또한, 제 2 기간은 제 1 기간보다 시간적으로 뒤에 배치될 수 있다.
또한, 제 1 타입 서스테인 신호와 제 2 타입 서스테인 신호는 각각 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하고, 제 2 타입 서스테인 신호의 유지 기간의 길이는 제 1 타입 서스테인 신호의 유지 기간의 길이보다 길 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제 2 타입 서스테인 신호의 하강기간에서 방전셀에서 방전이 발생할 수 있다.
또한, 제 1 프레임의 제 2 기간의 길이는 제 1 기간의 길이보다 짧고, 제 2 프레임의 제 2 기간의 길이는 제 1 기간의 길이보다 길 수 있다.
또한, 제 1 프레임에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 적고, 제 2 프레임에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 많을 수 있다.
또한, 제 1 프레임 및 제 2 프레임에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 적을 수 있다.
또한, 제 1 타입 서스테인 신호 및 제 2 타입 서스테인 신호 중 적어도 하나의 최대 전압이 유지되는 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료될 수 있다.
또한, 프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 상기 제 1 기간의 길이는 제 1 프레임의 제 1 기간의 길이보다 짧을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 제 1 전극에 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 서스테인 신호의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료될 수 있다.
또한, 구동부는 제 1 전극에 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭(Switching) 소자를 포함하고, 방전전류는 방전 시 스위칭 소자에 흐르는 전류일 수 있다.
또한, 서스테인 신호의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 최대값에서 OA(암페어)로 하강하는 기간에서 종료될 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 영상 데이터의 로드(Load)에 따라 서스테인 펄스의 펄스폭을 변경함으로써, 서스테인 방전을 안정시키며 효율을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(110)를 포함할 수 있다.
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. 아울러, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 복수의 서브필드(Subfield)를 포함하는 프레임(Frame)으로 영상을 구현할 수 있다.
구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극, 서스테인 전극 또는 어드레스 전극 중 적어도 하나로 구동신호를 공급하여, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에 영상이 구현되도록 할 수 있다. 바람직하게는, 구동부(110)는 입력되는 영상 데이터의 로드(Load)에 따라 서스테인 펄스의 폭을 변경할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 구동부(110)는 입력되는 영상 데이터의 로드가 상대적으로 큰 경우에는 서스테인 펄스의 폭을 넓게 하고, 로드가 상대적으로 작은 경우에은 서스테인 펄스의 폭을 작게 할 수 있다.
여기, 도 1에서는 구동부(110)가 하나의 보드(Board) 형태로 이루어지는 경우만 도시하고 있지만, 본 발명에서 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100) 에 형성된 전극에 따라 복수개의 보드 형태로 나누어지는 것도 가능하다. 예를 들면, 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극을 구동시키는 제 1 구동부(미도시)와, 서스테인 전극을 구동시키는 제 2 구동부와, 어드레스 전극을 구동시키는 제 3 구동부(미도시)로 나누어질 수 있는 것이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 복수의 제 1 전극(202(Y), 203(Z))과 교차하는 복수의 제 2 전극(213, X)이 형성되는 후면 기판(211)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 전극(202, 203)은 서로 나란한 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)을 포함할 수 있고, 제 2 전극(211)은 어드레스 전극이라고 할 수 있다.
스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성된 전면 기판(201)에는 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)이 형성된 전면 기판(201)에는 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)이 형성된 후면 기판(211)의 상부에는 어드레스 전극(213, X)을 덮으 며 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.
격벽(212)은 제 1 격벽(212b)과 제 2 격벽(212a)을 포함하고, 제 1 격벽(212b)의 높이와 제 2 격벽(212a)의 높이가 서로 다를 수 있다.
한편, 방전셀에서는 어드레스 전극(213)이 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)과 교차할 수 있다. 즉, 방전셀은 어드레스 전극(213)이 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)과 교차하는 지점에 형성되는 것이다.
격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 소정의 방전 가스가 채워질 수 있다.
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, 후면 기판(211) 상에 형성되는 어드레스 전극(213)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부 에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있을 것이다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있을 것이다.
스캔 전극(202), 서스테인 전극(203) 및 어드레스 전극(213) 중 적어도 하나로 소정의 신호가 공급되면 방전셀 내에서는 방전이 발생할 수 있다. 이와 같이, 방전셀 내에서 방전이 발생하게 되면, 방전셀 내에 채워진 방전 가스에 의해 자외선이 발생할 수 있고, 이러한 자외선이 형광체층(214)의 형광체 입자에 조사될 수 있다. 그러면, 자외선이 조사된 형광체 입자가 가시광선을 발산함으로써 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에는 소정의 영상이 표시될 수 있는 것이다.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 복수의 서브필드(Subfield, SF1~SF8)를 포함할 수 있다.
아울러, 복수의 서브필드는 방전셀을 방전이 발생하지 않을 방전셀을 선택하거나 혹은 방전이 발생하는 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(Address Period) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(Sustain Period)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 예컨대 하나의 프레임은 도 3과 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
또는, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 초기화를 위 한 리셋 기간을 더 포함하는 것도 가능하다.
아울러, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 서스테인 기간을 포함하지 않을 수 있다.
한편, 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절하여 해당 서브필드의 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 서스테인 기간을 이용하여 각각의 서브필드에 소정의 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드의 가중치를 20으로 설정하고, 제 2 서브필드의 가중치를 21로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 가중치가 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 설정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 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 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임에서 서브필드들이 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
한편, 프레임에 포함된 복수의 서브필드 중 적어도 하나는 선택적 소거 서브필드(Selective Erase Subfield, SE)이고, 아울러 복수의 서브필드 중 적어도 하나는 선택적 쓰기 서브필드(Selective Write Subfield, SW)인 것도 가능하다.
하나의 프레임이 적어도 하나의 선택적 소거 서브필드와 선택적 쓰기 서브필드를 포함하는 경우에는, 프레임의 복수의 서브필드 중 첫 번째 서브필드 또는 첫 번째 서브필드와 두 번째 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드이고, 나머지는 선택적 소거 서브필드인 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 선택적 소거 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 오프(Off)시키는 서브필드이다.
이러한 선택적 소거 서브필드는 오프시킬 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간과 어드레스 기간에서 선택되지 않은 방전셀에서 서스테인 방전을 발생시키는 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
선택적 쓰기 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 온(On)시키는 서브필드이다.
이러한 선택적 쓰기 서브필드는 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋 기간, 온시킬 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 어드레스 기간에서 선택된 방전셀에서 서스테인 방전을 발생시키는 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
도 4는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동파형을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서 설명될 구동 파형은 앞선 도 1의 구동부(110)가 공급하는 것이다.
도 4를 살펴보면, 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간(Reset Period : RP)에서는 스캔 전극(Y)으로 리셋 신호(RS)를 공급할 수 있다. 여기서, 리셋 신호(RS)는 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호(Ramp-Up : RU) 및 전압이 점진적으로 하강하는 하강 램프 신호(Ramp-Down : RD)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에서는 스캔 전극에 상승 램프 신호(RU)가 공급되고, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극에 하강 램프 신호(RD)가 공급될 수 있다.
스캔 전극에 상승 램프 신호가 공급되면, 상승 램프 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 램프 신호가 공급된 이후, 스캔 전극에 하강 램프 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 램프 신호의 최저 전압보다는 높은 전압을 갖는 스캔 기준 신호(Ybias)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
또한, 어드레스 기간에서는 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압으로부터 하강하는 스캔 신호(Sc)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(Dt)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.
아울러, 어드레스 방전이 발생하는 어드레스 기간에서 서스테인 전극에는 스캔 전극과 어드레스 전극 사이에서 어드레스 방전이 효과적으로 발생하도록 하기 위해 서스테인 기준 신호(Zbias)신호를 공급할 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 교번적으로 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 서스테 인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 서스테인 신호를 공급하기 위한 구동부의 구성 및 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭(Switching) 소자(이하에서는 제 4 스위치(S4)를 포함하는 것을 제외하고는, 도 5 내지 도 7의 구동부에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 5를 살펴보면 서스테인 신호(SUS)를 공급하기 위한 구동부는 커패시터(Capacitor, C), 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2), 인덕터(Inductor, L), 제 3 스위치(S3) 및 제 4 스위치(S4)를 포함할 수 있다.
커패시터(C)에는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)의 전압이 회수되어 저장될 수 있고, 아울러 커패시터(C)에 저장된 전압은 서스테인 전극(Z) 또는 스캔 전극(Y)으로 공급될 수 있다.
인덕터(L)는 커패시터(C)와 스캔 전극 또는 서스테인 전극 사이에 배치될 수 있다. 이러한 인덕터(L)는 커패시터(C)에 저장된 전압이 스캔 전극 또는 서스테인 전극으로 공급될 때 및 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압이 커패시터(C)로 회수될 때 공진을 발생시킬 수 있다.
제 1 스위치(S1)와 제 2 스위치(S2)는 인덕터(L)와 커패시터(C) 사이에서 병렬 배치될 수 있다. 즉, 제 1 스위치(S1)와 제 2 스위치(S2)는 제 1 노드(n1)와 제 2 노드(n2)의 사이에서 병렬 배치될 수 있다.
제 1 스위치(S1)는 소정의 스위칭 동작을 통해 서스테인 신호(SUS)의 상승기간에서 커패시터(C)에 저장된 전압을 스캔 전극 또는 서스테인 전극으로 공급할 수 있다.
제 2 스위치(S2)는 소정의 스위칭 동작을 통해 서스테인 신호(SUS)의 하강기간에서 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압을 커패시터(C)로 회수할 수 있다.
제 4 스위치(S4)는 스캔 전극 또는 서스테인 전극과 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 서스테인 전압원 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제 4 스위치(S3)는 제 3 노드(n3)와 서스테인 전압원 사이에 배치되는 것이다.
제 4 스위치(S4)는 소정의 스위칭 동작을 통해 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 것이 가능하다.
제 3 스위치(S3)는 스캔 전극 또는 서스테인 전극과 접지(GND) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제 3 스위치(S4)는 제 3 노드(n3)와 접지(GND)의 사이에 배치되는 것이다.
제 3 스위치(S3)는 소정의 스위칭 동작을 통해 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 그라운드 레벨(GND)의 전압을 공급하는 것이 가능하다.
이러한 구동부의 동작의 일례를 살펴보면 아래와 같다.
먼저 도 6의 제 1 상승기간(d1)과 같이 제 2, 3, 4 스위치(S2, S3, S4)는 턴-오프(Turn-Off)된 상태에서 제 1 스위치(S1)가 턴-온(Turn-On)될 수 있다.
그러면, 도 7의 (①)과 같이 제 1 상승기간(d1)에서 커패시터(C)에 저장된 전압이 인덕터(L)에 의한 LC 공진을 통해 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 공급될 수 있다. 그러면, 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 제 1 전압(V1)까지 점진적으로 상승할 수 있다.
이후, 제 1 유지기간(d2)에서는 제 1 스위치(S1)가 턴-온상태를 유지한 상태에서 제 4 스위치(S4)는 턴-온될 수 있다.
그러면, 도 7의 (③)과 같이 서스테인 전압원이 발생시킨 제 2 전압(Vs), 즉 서스테인 전압(Vs)이 스캔 전극 또는 서스테인 전극으로 공급될 수 있다. 그러면, 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압은 제 1 전압(V1)에서 제 2 전압(V2)으로 클램핑되어 실질적으로 제 2 전압(V2)을 유지할 수 있다.
이후, 제 1 하강기간(d3)에서는 제 1 스위치(S1)와 제 4 스위치(S4)가 턴-오프될 수 있다.
그러면, 도 7의 (②)와 같이 전극의 전압이 인덕터(L)에 의한 LC 공진을 통해 커패시터(C)로 회수될 수 있다. 그러면, 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압이 제 2 전압(V2)으로부터 점진적으로 하강할 수 있다.
아울러, 제 1 하강기간(d3)의 이후에는 제 3 스위치(S3)가 턴-온될 수 있다.
그러면, 도 7의 (④)와 같이 스캔 전극 또는 서스테인 전극으로부터 제 3 스위치(S3)를 경유하여 접지(GND)로 향하는 전류 경로가 형성될 수 있고, 이에 따라 스캔 전극 또는 서스테인 전극의 전압이 제 2 전압(V2)으로부터 제 3 전압(V3)까지 점진적으로 하강할 수 있다.
상기와 같은 구동부와 방법을 이용하여 서스테인 신호(SUS)를 스캔 전극 또는 서스테인 전극으로 공급하는 것이 가능하다.
도 8 내지 도 9는 영상 데이터의 로드에 따라 서스테인 신호의 펄스폭을 조절하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8과 같이, 입력되는 영상 데이터의 로드(Load)가 증가할수록 서스테인 펄스의 폭을 넓게 하고, 영상 데이터의 로드가 감소할수록 서스테인 펄스의 폭을 작게 할 수 있다.
다르게 표현하면, 입력되는 영상 데이터의 로드가 제 1 로드(Load 1)보다 큰 제 2 로드(Load 2)에서 제 1 전극(스캔 전극 및 서스테인 전극 중 적어도 하나)으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭(W2)은 제 1 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭(W1)보다 큰 것이다.
바람직하게는, 영상 데이터의 로드에 따라 서스테인 신호의 유지 기간의 길이를 변경하는 방법으로 서스테인 신호의 펄스폭을 조절하는 것이 가능하다.
자세하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 입력되는 영상 데이터의 로드가 제 1 로드인 경우(a)에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 1 타입 서스테인 신호(Type 1)라 하고, 제 1 로드(a)보다 높은 제 2 로드(b)에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 2 타입 서스테인 신호(Type 2)라 할 때, 제 1 타입 서스테인 신호는 전압이 상승하는 제 1 상승 기간(rp1), 최대 전압(Vs)이 유지되는 제 1 유지 기간(mp1) 및 전압이 하강하는 제 1 하강 기간(fp1)을 포함하고, 제 2 타입 서스테인 신호는 전압이 상승하는 제 2 상승 기간(rp2), 최대 전압(Vs)이 유지되는 제 2 유지 기간(mp2) 및 전압이 하강하는 제 2 하강 기간(fp2)을 포함할 수 있다.
여기서, 데이터의 로드가 상대적으로 큰 제 2 로드에서 사용되는 제 2 타입 서스테인 신호의 제 2 유지 기간(mp2)의 길이가 제 1 타입 서스테인 신호의 제 1 유지 기간(mp1)의 길이보다 긴 것이다.
여기서, 제 2 타입 서스테인 신호의 펄스폭(W2)이 제 1 타입 서스테인 신호의 펄스폭(W1)보다 넓다는 조건하에 제 1 상승 기간(rp1), 제 1 하강 기간(fp1), 제 2 상승 기간(rp2) 및 제 2 하강 기간(fp2)의 길이는 다양하게 변경될 수 있다.
예컨대, 제 1 상승 기간(rp1)의 길이는 제 2 상승 기간(rp2)의 길이보다 짧거나, 제 1 하강 기간(fp1)의 길이는 제 2 하강 기간(fp2)의 길이보다 짧을 수 있는 것이다.
또는, 제 1 상승 기간(rp1)의 길이는 제 2 상승 기간(rp2)의 길이와 실질적으로 동일한 것이 가능하며, 아울러 제 1 하강 기간(fp1)의 길이는 제 2 하강 기간(fp2)의 길이와 실질적으로 동일한 것이 가능할 수 있다. 이러한 경우에는, 제 1 상승 기간(rp1)과 제 2 상승 기간(rp2)에서 동일한 회로를 이용할 수 있고, 아울러 제 1 하강 기간(fp1)과 제 2 하강 기간(fp2)에서 동일한 회로를 이용할 수 있기 때문에 제조 단가를 낮출 수 있으며, 아울러 제어가 용이할 수 있다.
이처럼, 로드에 따라 서스테인 신호의 펄스폭을 다르게 조절하는 이유에 대해 도 9를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 9를 살펴보면, (a)와 같이 25% 로드에서는 방전 시 흐르는 전류, 즉 방전전류(Is4)의 크기가 상대적으로 작고, (b)와 같이 100% 로드에서는 방전전류(Is4)의 크기가 상대적으로 큰 것을 알 수 있다.
도 9와 같이, 25% 로드에서는 방전전류(Is4)의 크기가 작기 때문에 서스테인 신호의 펄스폭, 자세하게는 유지 기간의 길이가 작아도 방전이 충분히 안정될 수 있다. 반면에, 100% 로드에서는 방전전류(Is4)의 크기가 크기 때문에 서스테인 신호의 유지 기간의 길이가 짧은 경우에는 방전이 불안정해질 가능성이 크다. 이에 따라, 100% 로드에서는 방전전류(Is4)가 사라질 때 까지 서스테인 신호의 유지 기간의 길이를 상대적으로 길게 하는 것이 바람직한 것이다.
여기서, 방전전류는 방전셀에서 방전 발생 시에 스캔 전극 또는 서스테인 전극에 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자, 예컨대 도 5에서 제 4 스위치(S4)에 흐르는 전류이다. 아울러, 25% 로드는 전체 방전셀 중에서 25%의 방전셀이 턴-온(Turn-on)되는 경우의 로드이고, 100% 로드는 전체 방전셀이 모두 턴-온되는 경우의 로드이다.
도 10 내지 도 14는 서스테인 신호의 유지 기간과 방전전류의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 10을 살펴보면, 본 발명에 따른 서스테인 신호의 유지 기간(mp)의 길이는 방전전류(Is4)가 사라지기 전에, 즉 OA(암페어)가 되기 이전에 종료될 수 있다. 다르게 표현하면, 서스테인 신호의 유지 기간은 방전전류가 종료되기 이전에 종료될 수 있는 것이다. 물론, 본 발명에서는 서스테인 신호의 유지 기간(mp)이 방전전류가 종료된 이후에 종료되는 것도 가능할 수 있다.
자세하게는, 도 10과 같이 서스테인 신호의 유지 기간(mp)은 방전 발생 시 흐르는 방전전류(Is4)가 최대값(Imax)에서 OA(암페어)로 하강하는 기간 중 t0시점에서 종료될 수 있다. 다르게 표현하면, 서스테인 신호의 유지 기간의 종료 시점(t0)은 방전 전류의 종료시점(t1)보다 △t1만큼 시간상으로 빠른 것이다.
또는, 서스테인 신호의 유지 기간(mp)의 종료 시점을 t2로 하여 방전 전류의 종료시점(t1)보다 △t2만큼 시간상으로 늦게 하는 것도 가능할 수 있다.
도 10과 같이, 서스테인 신호가 공급되면 실질적으로 T1기간 동안 방전이 발생하게 된다.
한편, 방전 시 발생하는 방전 전류(Is4)는 방전이 발생하는 T1기간 뿐 아니라, 방전이 종료된 T2기간에서도 흐를 수 있다. 즉, 방전 전류는 방전이 발생함에 따라 흐르는 전류인 것인데, 방전이 끝난 이후에도 방전 전류가 흐르는 현상이 발생하는 것이다. 이와 같은 현상이 발생하는 이유는 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자에 흐르는 기생전류 때문일 수 있다.
예컨대, 도 11과 같이 방전이 발생하는 T1기간에서는 ①과 같은 경로로 서스테인 전압(Vs)이 전극으로 공급됨으로써 전류가 흐르고, 방전이 종료된 직후에는 ②와 같은 경로로 기생전류가 흐를 수 있는 것이다. 이에 따라, 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자에서 측정하는 방전전류는 방전이 종료된 이후에도 기생전류에 의해 잔존할 수 있는 것이다. 여기서, 기생전류는 방전이 종료된 이후에 흐르는 전류로서, 방전에 기여하는 전류가 아니다.
상기한 내용을 고려할 때, 도 12와 같이 서스테인 신호의 유지 기간(mp)의 종료 시점을 t2로 하여 방전 전류의 종료시점(t1)보다 △t2만큼 시간상으로 늦게 하는 경우에는, 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자에 기생전류가 흐르는 동안에도 서스테인 신호의 유지 기간(mp)이 존속되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 방전이 종료된 이후에도 서스테인 신호의 유지 기간이 존속되는 때문에 불필요하게 서스테인 신호의 펄스폭이 증가할 수 있고, 이에 따라 일정 시간 안에 공급될 수 있는 서스테인 신호의 개수가 감소함으로써 효율이 저하될 수 있다.
반면에, 도 10의 경우와 같이 서스테인 신호의 유지 기간(mp)이 방전 발생 시 흐르는 방전전류(Is4)가 최대값(Imax)에서 OA(암페어)로 하강하는 기간 중 t0시점에서 종료되는 경우에는 방전이 종료된 이후 기생전류가 흐르는 동안 서스테인 신호의 유지 기간을 종료시킬 수 있고, 이에 따라 방전이 불안정해지는 것을 방지하면서도 서스테인 신호의 펄스폭을 줄일 수 있다. 이에 따라 일정 시간 안에 공급될 수 있는 서스테인 신호의 개수를 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 방전에 기여하는 전류는 방전이 발생하는 동안 흐르고, 기생전류는 방전이 발생하는 기간(T1) 이후(T2)에 흐른다는 것을 고려하면, 서스테인 신호의 유지 기간(mp)은 방전이 종료된 이후, 즉 T1기간 이후 T2기간에서 종료될 수 있는 것으로 표현할 수 있다.
도 11에서 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자(S4)의 내부 다이오드(Inner diode)는 캐소드(Cathode)가 서스테인 전압원을 향하는 방향으로 배치되고, 애노드(Anode)는 전극을 향하는 방향으로 배치된다.
이러한 경우에는, 기생전류가 전극으로부터 서스테인 전압원을 향하는 방향 (역방향)으로 흐르게 되고, 이에 따라 도 10의 T2기간에서는 방전전류가 부극성으로 측정될 수 있다.
만약, 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭 소자(S4)의 내부 다이오드(Inner diode)는 캐소드(Cathode)가 전극을 향하는 방향으로 배치되고, 애노드(Anode)가 서스테인 전압원을 향하는 방향으로 배치된다.
이러한 경우에는, 기생전류가 서스테인 전압원으로부터 전극을 향하는 방향으로 흐르게 되고, 이에 따라 도 10과 같이 T2기간에서 방전전류가 정극성으로 측정될 수 있다.
이처럼, 기생전류의 극성은 변경될 수 있는 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 기생전류가 서스테인 전압원으로부터 전극을 향하는 방향으로 흐르는 경우만을 예로 들어 설명하기로 한다.
아울러, 도 13과 같이, 입력되는 영상 데이터의 로드가 제 1 로드인 경우(a)에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 1 타입 서스테인 신호(Type 1)라 하고, 제 1 로드(a)보다 높은 제 2 로드(b)에서 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 2 타입 서스테인 신호(Type 2)라 할 때, 제 1 타입 서스테인 신호의 제 1 유지 기간(mp1)은 방전전류(Is4)가 최대값(Imax1)에서 OA(암페어)로 하강하는 기간 중 t10시점에서 종료되고, 제 2 타입 서스테인 신호의 제 2 유지 기간(mp2)도 방전전류(Is4)가 최대값(Imax2)에서 OA(암페어)로 하강하는 기간 중 t0시점에서 종료될 수 있다. 즉, 데이터의 로드에 관계없이 서스테인 신호의 유지 기간은 방전전류가 0A(암페어)로 떨어지기 전에 종료될 수 있는 것이다.
또는, 도 14의 경우와 같이 제 1 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 넓은 제 2 타입 서스테인 신호의 제 2 유지 기간(mp2)은 방전전류(Is4)가 최대값(Imax2)에서 OA(암페어)로 하강하는 기간 중 t0시점에서 종료될 수 있다.
반면에, 제 2 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 작은 제 1 타입 서스테인 신호의 제 1 유지 기간(mp1)은 방전전류(Is4)가 OA(암페어)로 하강한 이후에 t22시점에서 종료될 수 있다.
이처럼, 제 2 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 작은 제 1 타입 서스테인 신호의 제 1 유지기간을 방전전류가 종료될 때까지 유지할 수 있는 이유는 제 1 타입 서스테인 신호는 데이터의 로드가 상대적으로 작은 경우에 사용하는 것으로서, 방전 시 발생하는 방전전류의 최대값(Imax3)도 제 2 타입 서스테인 신호의 Imax2에 비해 충분히 작을 수 있기 때문이다. 즉, 방전 전류의 최대값이 충분히 작은 경우에는 서스테인 신호의 유지 기간을 방전전류가 종료될 때까지 유지할 수 있는 것이다.
다르게 표현하면, 임의의 제 1, 2 서스테인 신호 중 상대적으로 작은 크기의 방전 전류를 발생시키는 제 1 서스테인 신호의 유지 기간은 방전전류가 종료된 이후에 종료되며, 상대적으로 큰 크기의 방전 전류를 발생시키는 제 2 서스테인 신호의 유지 기간은 방전전류가 종료되기 이전에 종료될 수 있는 것이다. 여기서, 제 2 서스테인 신호의 펄스폭은 제 1 서스테인 신호의 펄스폭보다 큰 것이다.
도 15 내지 도 19는 제 1 타입 서스테인 신호와 제 2 타입 서스테인 신호를 병행 사용하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 15를 살펴보면, 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(Frame 1, F1)경우에는 (a)와 같이 상대적으로 펄스폭이 작은 제 1 타입 서스테인 신호만을 사용하고, 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(Frame 2, F2)경우에는 (b)와 같이 상대적으로 펄스폭이 큰 제 2 타입 서스테인 신호만을 사용할 수 있다.
또는, 도 16과 같이 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(F1) 및 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)에서 각각 제 1 타입 서스테인 신호와 제 2 타입 서스테인 신호를 병행하여 사용하는 것이 가능할 수 있다. 이하에서 제 1 프레임과 제 2 프레임의 제 1 기간 및 제 2 기간은 제 1 프레임과 제 2 프레임의 복수의 서브필드 중 계조 가중치가 실질적으로 동일한 두 개의 서브필드의 제 1 기간과 제 2 기간일 수 있다. 예컨대, 이후의 제 1 기간과 제 2 기간은 제 1 프레임의 세 번째 서브필드(SF3)와 제 2 프레임의 세 번째 서브필드(SF3)의 제 1 기간과 제 2 기간인 것이다.
자세하게는, 서스테인 기간 중 제 1 타입 서스테인 신호가 공급되는 기간을 제 1 기간(d1)이라 하고, 제 2 타입 서스테인 신호가 공급되는 기간을 제 2 기간(d2)이라고 할 때, 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)의 제 2 기간을 길이는 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(F1)의 제 2 기간의 길이보다 길고, 제 2 프레임(F2)의 제 1 기간의 길이는 제 1 프레임(F1)의 제 1 기간의 길이보다 짧을 수 있다.
여기서, 제 1 프레임 및 제 2 프레임에서는 제 1 기간의 길이가 제 2 기간의 길이보다 길 수 있다.
또는, 도 17과 같이 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)의 제 2 기간에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(F1)의 제 2 기간에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수보다 많을 수 있다. 아울러, 제 2 프레임(F2)의 제 1 기간에서 공급되는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수는 제 1 프레임(F1)의 제 1 기간에서 공급되는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 적을 수 있다.
제 1 타입 서스테인 신호는 펄스폭이 제 2 타입 서스테인 신호에 비해 작기 때문에 일정 시간 동안 더 많은 개수가 공급될 수 있어서 효율을 향상시킬 수 있으며, 제 2 타입 서스테인 신호는 큰 방전전류가 흐르는 경우에도 방전을 충분히 안정시킬 수 있다.
따라서 서스테인 기간의 초기에 제 1 타입 서스테인 신호를 공급하고, 서스테인 기간의 후반에 제 2 타입 서스테인 신호를 공급하게 되면 효율을 향상시키면서도 서스테인 후반에서 서스테인 방전을 안정시킴으로써 그 다음 서브필드의 리셋 방전이 불안정해지는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)에서는 방전 시 발생하는 방전전류의 크기가 제 1 프레임(F1)에 비해 더 클 수 있기 때문에 제 1 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 큰 제 2 타입 서스테인 신호를 더 많이 사용함으로써 서스테인 방전이 불안정지는 것을 충분히 방지할 수 있는 것이다.
여기서, 제 1 프레임 및 제 2 프레임의 제 1 기간에서 공급되는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수는 제 2 기간에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수보다 많을 수 있다. 이러한 경우에는, 제 1 프레임 및 제 2 프레임에서 서스테인 방전을 안정시키면서도 효율을 충분히 향상시키는 것이 가능하다.
또는, 도 18과 같이 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(F1)경우에는 (a)와 같이 제 1 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 1 기간(d1)의 길이를 제 2 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 2 기간(d2)의 길이보다 길게 하고, 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)의 경우에는 (b)와 같이 제 2 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 2 기간(d2)의 길이를 제 1 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 1 기간(d1)의 길이보다 길게 할 수 있다.
또는, 도 19와 같이 데이터 로드가 상대적으로 작은 제 1 프레임(F1)경우에는 (a)와 같이 제 1 기간(d1)에서 공급되는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수를 제 2 기간(d2)에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수보다 많게 하고, 데이터 로드가 상대적으로 큰 제 2 프레임(F2)의 경우에는 (b)와 같이 제 2 기간(d2)에서 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 개수를 제 1 기간(d1)에서 공급되는 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 많게 할 수 있다.
도 20 내지 도 21은 하강 방전에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세한 설명한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에서는 적어도 하나의 제 1 타입 서스테인 신호의 하강기간 또는 적어도 하나의 제 2 타입 서스테인 신호의 하강기간에서 방전셀에서 방전이 발생하는 것이 가능하다. 즉, 하강 방전(Down Discharge)을 이용하는 것이다.
바람직하게는, 서스테인 신호의 상승기간에서 방전이 발생하는 상승 방전(Up-Discharge)과 하강 방전을 함께 사용할 수 있다.
이처럼, 상승 방전과 하강 방전을 함께 사용하게 되면 벽전압의 변화 방향을 다양하게 함으로써 서스테인 방전을 더욱 안정시키면서도 효율을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 20과 같이 제 1 타입 서스테인 신호에서는 제 1 상승기간(rp1)에서 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 간의 전압 차이를 증가시킴으로써 상승 방전을 발생시키고, 제 2 타입 서스테인 신호에서는 제 2 하강기간(fp2)에서 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 전압 차이를 증가시킴으로써 하강 방전을 발생시킬 수 있다. 하강방전을 도면에서 DD로 표시하였다.
이처럼, 제 2 타입 서스테인 신호에서 하강방전을 이용하는 이유는 제 2 타입 서스테인 신호의 제 2 유지기간(d2)의 길이가 제 1 타입 서스테인 신호의 제 1 유지기간(d1)의 길이보다 길기 때문에 스캔 전극에 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호와 서스테인 전극에 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호를 중첩(Overlap)시키는 것이 유리할 수 있기 때문이다.
아울러, 도 20과 같이 제 1 타입 서스테인 신호는 상승방전을 이용하고, 제 2 타입 서스테인 신호는 하강방전을 이용하는 경우에는 스캔 전극에 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호와 서스테인 전극에 공급되는 제 2 타입 서스테인 신호의 제 2 하강기간(fp2)에서 각각 하강방전을 발생시키는 것이 유리할 수 있다.
또는, 도 21과 같이 제 1 타입 서스테인 신호 및 제 2 타입 서스테인 신호에 서 각각 하강 방전을 이용하는 것이 가능할 수 있다.
도 21과 같이, 제 1 타입 서스테인 신호 및 제 2 타입 서스테인 신호에서 각각 하강 방전을 이용하는 경우에는, 연속되는 두 개의 제 1 타입 서스테인 신호의 중첩을 조절하고 아울러 연속되는 두 개의 제 2 타입 서스테인 신호의 중첩을 조절하여 상승방전과 하강방전을 교번적으로 발생시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 한 번의 상승방전 이후에는 한 번의 하강방전을 발생시키고, 이후에는 또 다시 한 번의 상승방전을 발생시킬 수 있다.
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 구조에 대해 설명하기 위한 도면;
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면;
도 4는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동파형을 설명하기 위한 도면;
도 5 내지 도 7은 서스테인 신호를 공급하기 위한 구동부의 구성 및 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 도면;
도 8 내지 도 9는 영상 데이터의 로드에 따라 서스테인 신호의 펄스폭을 조절하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면;
도 10 내지 도 14는 서스테인 신호의 유지 기간과 방전전류의 관계를 설명하기 위한 도면;
도 15 내지 도 19는 제 1 타입 서스테인 신호와 제 2 타입 서스테인 신호를 병행 사용하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면; 및
도 20 내지 도 21은 하강 방전에 대해 설명하기 위한 도면이다.

Claims (18)

  1. 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 상기 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    서브필드(Sub-field)의 서스테인 기간에서 상기 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부;
    를 포함하고,
    입력되는 영상 데이터의 로드(Load)가 제 1 로드보다 큰 제 2 로드에서 제 1 전극으로 공급되는 상기 서스테인 신호의 펄스폭은 상기 제 1 로드에서 상기 제 1 전극으로 공급되는 상기 서스테인 신호의 펄스폭보다 큰 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로드에서 상기 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 1 타입 서스테인 신호라 하고, 상기 제 2 로드에서 상기 제 1 전극으로 공급되는 서스테인 신호를 제 2 타입 서스테인 신호라 할 때,
    상기 제 1 타입 서스테인 신호와 상기 제 2 타입 서스테인 신호는 각각 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하고,
    상기 제 2 타입 서스테인 신호의 상기 유지 기간의 길이는 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 상기 유지 기간의 길이보다 긴 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 하강기간 또는 적어도 하나의 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 하강기간에서 상기 방전셀에서 방전이 발생하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 서스테인 신호 및 상기 제 2 타입 서스테인 신호 중 적어도 하나의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 상기 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 상기 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부;
    를 포함하고,
    프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 적어도 하나의 서브필드에서 상기 제 1 전극으로 공급되는 상기 서스테인 신호의 펄스폭은 상기 제 1 프레임의 적어도 하나의 서브필드에서 상기 제 1 전극으로 공급되는 상기 서스테인 신호의 펄스폭보다 큰 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 상기 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 상기 제 1 전극에 서스테인 신호를 공급하는 구동부;
    를 포함하고,
    상기 서스테인 기간은 제 1 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 1 기간과, 상기 제 1 타입 서스테인 신호보다 펄스폭이 넓은 제 2 타입 서스테인 신호가 공급되는 제 2 기간을 포함하고,
    프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 상기 제 2 기간의 길이는 상기 제 1 프레임의 상기 제 2 기간의 길이보다 긴 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임의 상기 제 2 기간에서 공급되는 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 상기 제 1 프레임의 상기 제 2 기간에서 공급되는 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 개수보다 많은 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 기간은 상기 제 1 기간보다 시간적으로 뒤에 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 서스테인 신호와 상기 제 2 타입 서스테인 신호는 각각 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강 기간을 포함하고,
    상기 제 2 타입 서스테인 신호의 상기 유지 기간의 길이는 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 상기 유지 기간의 길이보다 긴 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 하강기간에서 상기 방전셀에서 방전이 발생하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임의 상기 제 2 기간의 길이는 상기 제 1 기간의 길이보다 짧 고,
    상기 제 2 프레임의 상기 제 2 기간의 길이는 상기 제 1 기간의 길이보다 긴 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임에서 공급되는 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 적고,
    상기 제 2 프레임에서 공급되는 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 많은 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 상기 제 2 프레임에서 공급되는 상기 제 2 타입 서스테인 신호의 개수는 상기 제 1 타입 서스테인 신호의 개수보다 적은 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 서스테인 신호 및 상기 제 2 타입 서스테인 신호 중 적어도 하나의 최대 전압이 유지되는 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    프레임 중 제 1 프레임(Frame 1)의 데이터 로드(Data load)보다 큰 데이터 로드를 갖는 제 2 프레임(Frame)의 상기 제 1 기간의 길이는 상기 제 1 프레임의 상기 제 1 기간의 길이보다 짧은 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제 1 전극이 배치되는 전면 기판, 상기 제 1 전극과 교차하는 제 2 전극이 배치되는 후면 기판 및 상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에서 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-field) 중 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 기간에서 상기 제 1 전극에 전압이 상승하는 상승 기간, 최대 전압이 유지되는 유지 기간 및 전압이 하강하는 하강기간을 포함하는 서스테인 신호를 공급하는 구동부;
    를 포함하고,
    상기 서스테인 신호의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 종료되기 이전에 종료되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제 1 전극에 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 스위칭(Switching) 소자를 포함하고,
    상기 방전전류는 방전 시 상기 스위칭 소자에 흐르는 전류인 플라즈마 디스 플레이 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 서스테인 신호의 유지 기간은 방전 발생 시 흐르는 방전전류가 최대값에서 OA(암페어)로 하강하는 기간에서 종료되는 플라즈마 디스플레이 장치.
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