KR100648677B1 - 플라즈마 표시 장치와 그 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 표시 장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 유지 방전 전압을 인가하는 스위치의 턴 온 시간을 조절하여 단위광의 계조를 낮춘다. 이와 같이 하면, 1 이하의 저계조를 표현할 때 방전이 일어나는 셀과 방전이 일어나지 않는 셀의 경계 부분에 줄무늬가 생기는 현상이 줄어들어서 저계조 표현력을 높일 수 있다.
플라즈마 표시 장치, 단위광, 저계조
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 Y 전극 구동부의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광파형의 크기 변화를 나타낸 도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 단위광 조절을 통한 저계조 표현의 예를 나타낸 도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
플라즈마 표시 장치는 하나의 프레임이 각각의 가중치를 가지는 복수 개의 서브필드로 분할되어 구동되며 이러한 서브필드의 조합에 의해 계조를 표현한다.
각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 구별하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 유지방전 전압 펄스를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다. 이때, 어드레스 기간은 모든 서브필드에 대하여 동일하게 주어진다.
이때, 리셋 방전은 그 세기가 미약하여 리셋 방전에 의해 발생되는 광은 거의 무시된다. 따라서, 계조 1을 표시하는 가중치 1의 서브필드는 어드레스 방전에 의하여 발생되는 어드레스 광과 유지방전에 의하여 발생되는 유지 광으로 표현될 수 있다.
한편, 종래에는 하나의 유지방전 펄스에 의해 구현되는 유지 광과 어드레스 광의 크기가 하나의 방전 셀에서 구현되는 최소 계조(계조 1)를 표현하는 단위광이 된다.
이러한 단위광이 크기에 의해 표현되는 계조보다 더 작은 계조를 표현하기 위해서는 디더링 기법을 사용해야 한다. 그런데 디더링 기법을 사용할 경우, 원거리에서 관찰할 때에는 인접한 방전 셀간의 간섭에 의해 원하는 계조가 표현되지만, 근거리에서 관찰할 경우에는 단위광이 발생한 방전 셀과 발생하지 않은 방전 셀간 에 무늬가 표시되어 화질에 영향을 준다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단위광의 크기를 조절하여 저계조 표현력을 향상시키기 위한 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은 제1 전극, 제2 전극 및 어드레스 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 1 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누고, 각 서브필드의 조합에 의해 계조가 표시되는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법으로서,
적어도 하나의 제1 서브필드의 유지 기간에,
상기 제1 전극의 전압을 제1 전압에서 제2 전압까지 점진적으로 증가시키는 단계, 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압에서 감소시키는 단계 및 상기 제1 전극에 상기 제2 전압보다 높은 제3 전압을 제1 기간동안 인가하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제1 서브필드는 상기 복수의 서브필드에서 최소 가중치를 가지는 서브필드를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 제1 서브필드 이외의 서브필드에서는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 유지방전 펄스가 교대로 인가되며,
상기 제1 전극에 인가되는 유지방전 펄스는 상기 제3 전압을 제2 기간 동안 가지며, 상기 제1 기간은 상기 제2 기간보다 짧다.
또한, 상기 제1 서브필드에서 표시되는 광의 세기는 상기 제1 전극에 상기 유지방전 펄스가 1개 인가되는 서브필드의 광의 세기보다 약하며,
상기 제2 기간의 길이가 서로 다른 상기 제1 서브필드가 두 개 존재하는 경우에, 상기 제2 기간의 길이가 상대적으로 짧은 상기 제1 서브필드의 광의 세기가 상기 제2 기간의 길이가 상대적으로 긴 상기 제1 서브필드의 광의 세기보다 약하다.
본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 패널 커패시터에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치로서,
하나의 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누고, 각 서브필드의 조합에 의해 계조가 표시되며,
상기 구동회로는,
상기 패널 커패시터의 제1 전극에 제1 단이 연결된 인덕터, 상기 인덕터의 제2 단과 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되며, 상기 인덕터를 통하여 상기 제1 전극의 전압이 증가하도록 동작하는 제1 스위치, 상기 인덕터의 제2 단과 상기 제1 전원 사이에 연결되며, 상기 인덕터를 통하여 상기 제1 전극의 전압이 감소하도록 동작하는 제2 스위치, 상기 제1 전극과 제2 전압을 공급하는 제2 전원 사이에 연결되며, 상기 제1 전극의 전압이 증가한 후에 상기 제2 전압이 상기 제1 전극에 인가되도록 동작하는 제3 스위치 및 상기 제1 전극과 제3 전압을 공급하는 제 3 전원 사이에 연결되며, 상기 제1 전극의 전압이 감소한 후에 상기 제3 전압이 상기 제1 전극에 인가되도록 동작하는 제4 스위치를 포함하며,
적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에, 상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극의 전압을 점진적으로 증가시키며, 상기 제1 전극의 전압이 소정 전압만큼 감소한 후 상기 제3 스위치를 턴 온하고 상기 제1 전극에 상기 제2 전압을 인가하고,
상기 적어도 하나의 서브필드 이외의 서브필드의 유지 기간에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 교대로 인가한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은,
최소 가중치를 가지는 서브필드에서,
어드레스 기간에서, 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 방전시키며,
유지 기간에서, 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 제1 전극과 제2 전극에 의해 형성되는 용량성 부하의 공진에 의해 상기 제1 전극의 전압을 증가시키고, 상기 어드레스 기간에 선택된 방전셀에서 방전이 발생하여 상기 제1 전극의 전압이 감소한 후에 상기 제1 전극에 유지 방전을 위한 제1 전압을 인가한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부 분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 구동부(300), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(400) 및 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)은 각각 직교하도록 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호 및 Y 전극 구동 제어 신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간, 유지 기간으로 이루어진다.
어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신 하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동 제어 신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동 제어 신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
아래에서는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 Y 전극 구동부(500)의 회로도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타낸 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 Y 전극 구동부(500)는 전원(Vs)과 접지 사이에 직렬 연결되어 Y전극에 Vs 전압과 0V를 교대로 인가하는 스위치(Ys, Yg)와 클램핑 다이오드(Ds, Dg), 전력 회수용 전원(Cer)에 연결된 스위치(Yr, Yf)와 다이오드(Dr, Df) 및 인덕터(L)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 도 3에 도시한 바와 같이 저계조를 표현할 때 가중치가 낮은 서브필드(LSB)의 유지 기간에 2단계로 유지 방전을 일으킴으로써 단위광의 크기를 조절한다.
더욱 상세하게 설명하면, 먼저 스위치(Yr)를 턴 온하여 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp)의 공진에 의하여 Y 전극의 전압을 서서히 증가시킨다. 그러면 LC 공진에 의한 방전이 일어나며 이로 인해 도 3에 도시한 바와 같이 첫 번째 광파형이 발 생한다.
다음, LC 공진에 의해 1회의 방전이 일어나고 Y 전극의 전압이 소정 전압만큼 감소한 후에 스위치(Ys)를 턴 온하여 Vs 전압을 인가한다. 그러면 도 3에 도시한 바와 같이 두 번째 광파형이 발생한다.
방전이 지속되기 위해서는 방전 전류가 방전 셀에 공급되어야 하는데, 스위치(Ys)를 턴 온하지 않고 공진에 의해서 방전이 일어나는 경우에는 공진 전류가 방전 전류로 공급되므로 방전이 약하게 일어난다.
또한 이러한 방전에 의하여 벽전하가 제거되었으므로 스위치(Ys)가 턴 온될 때에는 방전이 약하게 일어나며, 특히 스위치(Ys)가 턴 온되는 시간이 짧으면 방전 전류를 공급할 수 있는 시간이 짧으므로 방전이 지속되지 못한다. 따라서 스위치(Ys)를 턴 온하는 시간을 조절함으로써 두 번째 광파형의 크기를 조절할 수 있다.
도 4는 이러한 스위치(Ys)의 온 타임에 따른 광파형의 크기 변화를 도시한 것이다.
즉, LC 공진에 의한 1회째 광파형의 크기는 모두 동일하며, 스위치(Ys)를 턴 온하여 Vs 전압을 인가하는 시간이 길수록 2회째의 광파형의 크기가 증가한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단위광 조절을 통한 저계조 표현의 예를 도시한 것으로, 단위광을 계조 0.5로 낮춘 경우를 도시한 것이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 인접한 2개의 방전 셀 중 하나의 방전 셀에 계조 0.5의 단위광을 발생시키면 계조 0.5가 2개의 방전 셀로 분산되어 육안으로는 계조 0.25로 인식된다. 또한, 계조 0.5의 단위광으로 계조 0.5를 표현할 때에는 도 5b에 도시한 바와 같이 모든 방전 셀에 계조 0.5의 단위광을 발생시킨다.
이와 같이 하면, 계조 1 이하의 저계조를 표현할 때 방전이 일어나지 않는 셀에 대한 방전이 일어나는 셀의 비율이 커지기 때문에 근거리에서 관찰하더라도 종래에 비하여 방전 셀 경계 부분에서 줄무늬가 표시되는 현상을 줄일 수 있다. 실제로, 도 5b와 같이 계조 0.5의 단위광으로 계조 0.5를 표현한 경우에는 모든 방전 셀에서 방전이 일어나기 때문에 방전 셀 경계 부분에 줄무늬가 표시되지 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 단위광을 계조 1 이하의 소정 계조로 감소시킨 후, 이 단위광을 이용하여 1 이하의 여러 계조를 표현하는 경우에 대하여 설명하였으나, 단위광의 계조를 각 계조에 맞도록 줄이면 모든 셀에서 방전이 일어나므로 방전 셀 경계 부분에 줄무늬가 표시되지 않는다.
또한, 전력 회수 동작 후 유지 펄스를 인가하지 않고 방전이 소멸되게 함으로써 더욱 낮은 계조를 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 단위광 조절 방법은 유지 기간의 첫 펄스에만 적용할 수도 있고 서브필드별로 다르게 적용할 수도 있다. 또한, 한 서브필드 내에서도 유지 기간 초기의 소정 개수의 유지 펄스에 대하여 적용할 수도 있다. 이때, X 전극에 인가되는 단위광도 Y 전극에 인가되는 단위광을 조절하는 방법과 동일한 방법으로 조절할 수 있다. 이와 같이 단위광의 계조를 조절함으로써 표현 가능한 계조의 수를 높일 수 있다.
또한, 고계조를 표현할 때에는 종래와 같이 전력 회수 동작에 의하여 Y 전극의 전압을 증가시킨 후, 전압이 감소하기 전에 스위치(Ys)를 턴 온하여 Vs 전압을 인가함으로써 계속 방전이 유지되도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이상에서와 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 저계조를 표현할 때 가중치가 낮은 서브필드의 유지 기간에서 유지 방전 펄스를 인가하는 스위치의 턴 온 시간을 조절하여 단위광의 계조를 낮춘다. 이와 같이 하면, 1 이하의 저계조를 표현할 때 방전이 일어나는 셀과 방전이 일어나지 않는 셀의 경계 부분에 줄무늬가 생기는 현상을 줄임으로써 저계조 표현력을 높일 수 있다. 또한, 표현 가능한 계조의 수를 증가시킴으로써 화질을 개선할 수 있다.
Claims (15)
- 제1 전극, 제2 전극 및 어드레스 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 1 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누고, 각 서브필드의 조합에 의해 계조가 표시되는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,적어도 하나의 제1 서브필드의 유지 기간에,인덕터를 포함하는 제1 입력경로를 통해 상기 제1 전극에 전류를 공급하고 상기 인덕터에 의한 공진을 통해 상기 제1 전극의 전압을 제1 전압에서 제2 전압까지 점진적으로 증가시키는 단계;상기 인덕터에 의한 공진을 통해 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압에서 감소시키는 단계; 및제3 전압을 공급하는 전원에 연결된 제2 입력 경로에 포함된 스위치의 턴 온 시간을 조절하여 상기 제2 전압보다 높은 상기 제3 전압을 상기 제1 전극에 제1 기간동안 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 서브필드는 상기 복수의 서브필드에서 최소 가중치를 가지는 서브필드를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 적어도 하나의 제1 서브필드 이외의 서브필드에서는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 유지방전 펄스가 교대로 인가되며,상기 제1 전극에 인가되는 유지방전 펄스는 상기 제3 전압을 제2 기간 동안 가지는플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제3항에 있어서,상기 제1 기간은 상기 제2 기간보다 짧은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제3항에 있어서,상기 제1 서브필드에서 표시되는 광의 세기는 상기 제1 전극에 상기 유지방전 펄스가 1개 인가되는 서브필드의 광의 세기보다 약한 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제2 기간의 길이가 서로 다른 상기 제1 서브필드가 두 개 존재하는 경우에, 상기 제2 기간의 길이가 상대적으로 짧은 상기 제1 서브필드의 광의 세기가 상기 제2 기간의 길이가 상대적으로 긴 상기 제1 서브필드의 광의 세기보다 약한 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서,어드레스 기간에 상기 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 방전시키며,상기 유지 기간에,상기 선택된 방전 셀과, 상기 선택된 방전 셀과 이웃한 선택되지 않은 방전 셀을 조합하여 계조를 표시하는플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
- 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 패널 커패시터에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치에 있어서,하나의 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누고, 각 서브필드의 조합에 의해 계조가 표시되며,상기 구동회로는,상기 패널 커패시터의 제1 전극에 제1 단이 연결된 인덕터;상기 인덕터의 제2 단과 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되며, 상기 인덕터를 통하여 상기 제1 전극의 전압이 증가하도록 동작하는 제1 스위치;상기 인덕터의 제2 단과 상기 제1 전원 사이에 연결되며, 상기 인덕터를 통 하여 상기 제1 전극의 전압이 감소하도록 동작하는 제2 스위치;상기 제1 전극과 제2 전압을 공급하는 제2 전원 사이에 연결되며, 상기 제1 전극의 전압이 증가한 후에 상기 제2 전압이 상기 제1 전극에 인가되도록 동작하는 제3 스위치; 및상기 제1 전극과 제3 전압을 공급하는 제3 전원 사이에 연결되며, 상기 제1 전극의 전압이 감소한 후에 상기 제3 전압이 상기 제1 전극에 인가되도록 동작하는 제4 스위치를 포함하며,적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에,상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극의 전압을 점진적으로 증가시키며, 상기 제1 전극의 전압이 소정 전압만큼 감소한 후 상기 제3 스위치를 턴 온하고 상기 제1 전극에 상기 제2 전압을 인가하는플라즈마 표시 장치.
- 제9항에 있어서,상기 적어도 하나의 서브필드는 최소 가중치를 가지는 서브필드를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 구동회로는,상기 적어도 하나의 서브필드 이외의 서브필드의 유지 기간에 상기 제1 전극 과 상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 교대로 인가하는플라즈마 표시 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 구동 회로는,상기 제1 스위치를 턴 온하는 시간에 의해 상기 서브필드의 광의 세기를 결정하는플라즈마 표시 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 구동회로는,상기 인덕터의 제2 단과 상기 제1 전원 사이에 연결되어 상기 제1 전극의 전압이 증가하도록 전류의 방향을 결정하는 제1 다이오드; 및상기 인덕터의 제2 단과 상기 제1 전원 사이에 연결되어 상기 제1 전극의 전압이 감소하도록 전류의 방향을 결정하는 제2 다이오드를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 구동 회로는,상기 적어도 하나의 서브필드에서 상기 제1 스위치를 턴 온하는 시간과 상기 적어도 하나의 서브필드 이외의 서브필드에서 상기 제1 스위치를 턴 온하는 시간을 다르게 하는플라즈마 표시 장치.
- 제1 전극, 제2 전극 및 어드레스 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 1 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누고, 각 서브필드의 조합에 의해 계조가 표시되는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,최소 가중치를 가지는 서브필드에서,어드레스 기간에서, 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 방전시키며,유지 기간에서, 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 제1 전극과 제2 전극에 의해 형성되는 용량성 부하의 공진에 의해 상기 제1 전극의 전압을 증가시키고, 상기 어드레스 기간에 선택된 방전셀에서 방전이 발생하여 상기 제1 전극의 전압이 감소한 후에 상기 제1 전극에 유지 방전을 위한 제1 전압을 인가한다.플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
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