KR100667558B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극; 서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 제 1 전원부; 및 상기 제 1 펄스에 상응하여, 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 제 2 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 스캔 전극 및 서스테인 전극에 서로다른 파형의 펄스를 각각 인가함으로써 서스테인 전압 마진을 높이고, 세폭 구현의 어려움을 해결하여 효율적인 방전의 실현이 가능하도록 하였다.
플라즈마 디스플레이 장치, 스캔 전극 및 서스테인 전극, 서스테인 펄스

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법{Plasma Display Apparatus and Driving Method of the Same}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 도.
도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극들의 배열 구조를 설명하기 위한 도.
도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도.
도 4는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따른 구동파형을 나타낸 도.
도 5는 종래의 구동 파형에서 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 펄스를 보다 상세히 설명하기 위한 도.
도 6 은 서스테인 전압 마진을 높이기 위한 서스테인 파형을 나타낸 도.
도 7 은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 설명하기 위한 도.
도 8 은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 구동회로를 나타낸 도.
도 9 는 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 일 실시예를 나타낸 도.
도 10 은 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 다른 실시예를 나타낸 도.
도 11 은 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 또 다른 실시예를 나타낸 도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 특히 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 펄스를 개선하여 구동 효율을 높일수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 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 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면 패널(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 패널(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다.
스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 패널(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이러한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀이 매트릭스(Matrix) 배열 구조로 복수개가 형성된다. 이러한 방전셀은 스캔 전극 또는 서스테인 전극이 전술한 어드레스 전극과 교차되는 지점에 형성되는데, 이와 같이 복수개의 방전셀을 매트릭스 배열구조로 형성하기 위한 전극 배열을 살펴보면 다음 도 2와 같다.
도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극들의 배열 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(200)에서는 예컨대 스캔 전극(Y1~Yn)과 서스테인 전극(Z1~Zn)이 나란하게 배열되고, 이에 교차되도록 어드레스 전극(X1 내지 Xm)이 형성된다.
이러한 배열 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 각각의 전극들에 소정의 구동 신호를 인가하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치가 연결된다. 이에 따라 전술한 구동 장치에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 전극들에 구동신호가 인가되어 화상을 구현하게 된다.
이러한 구조의 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 화상 계조를 구현하는 방법은 다음 도 3과 같다.
도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조(Gray Level) 표현 방법은 한 프레임(Frame)을 발광횟수가 다른 여러 서브필드(Sub-Field)로 나누고, 각 서브필드는 다시 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간 (RPD), 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(APD) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(SPD)으로 나뉘어진다.
예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 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 나누어지게 된다.
각 서브필드의 리셋 기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일하다. 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스 방전은 어드레스 전극(X)과 스캔 전극(Y)인 투명전극 사이의 전압차이에 의해 일어난다. 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 각 서브필드의 서스테인 기간 즉, 서스테인 방전 횟수를 조절하여 화상의 계조를 표현하게 된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따른 구동파형을 살펴보면 다음 도 4와 같다.
도 4는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따른 구동파형을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간, 방전할 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간 및 방전된 셀 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거 기간으로 나뉘어 구동된다.
리셋 기간에 있어서, 셋업 기간에는 복수의 스캔 전극(Y)들에 상승 램프 펄스(Ramp-up)가 동시에 인가된다. 이 상승 램프파형에 의해 전화면의 방전셀들 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 어드레스 전극(X)과 서스테인 전극(Z) 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋다운 기간에는 상승 램프 펄스가 공급된 후, 상승 램프 펄스의 피크전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 그라운드(GND)레벨 전압 이하의 특정 전압레벨까지 떨어지는 하강 램프파형(Ramp-down)이 셀들 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 스캔 전극에 과도하게 형성된 벽 전하를 충분히 소거시키게 된다. 이 셋다운 방전(Y)에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류된다.
어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스가 스캔 전극(Y)들에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기되어 어드레스 전극(X)에 정극성의 데이터 펄스가 인가된다. 이 스캔 펄스와 데이터 펄스의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 데이터 펄스가 인가되는 방전셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 전압(Vs)이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 서스테인 전극(Z)에는 셋다운 기간과 어드레스 기간 동안에 스캔 전극(Y)과의 전압차를 줄여 스캔 전극(Y)과의 오방전이 일어나지 않도록 정극성 전압(Vz)이 공급된다.
서스테인 기간에는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 중 하나 이상의 전극으 로 서스테인 펄스(Sus)가 인가된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
부가적으로, 서스테인 방전이 완료된 후, 소거 기간에서는 펄스폭과 전압레벨이 작은 소거 램프파형(Ramp-ers)의 전압이 서스테인 전극에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽 전하를 소거시키게 된다. 이러한, 종래의 구동 파형에서 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 펄스를 보다 상세히 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5 a 는 도 4 의 구동파형에서 서스테인 기간의 서스테인 파형을 좀 더 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 5 a 에 도시된 바와 같이, 예컨대 서스테인 전극(Z)에 그라운드 레벨(GND)의 전압이 인가되는 상태에서 스캔 전극(Y)에 서스테인 전압(Vs)이 인가되면, 스캔 전극(Y)에 의한 서스테인 방전이 발생된다. 이와는 반대로 스캔 전극(Y)에 그라운드 레벨(GND)의 전압이 인가되는 상태에서 서스테인 전극(Z)에 서스테인 전압(Vs)이 인가되면, 서스테인 전극(Z)에 의한 서스테인 방전이 발생된다.
이와 같이, 서스테인 방전은 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 의해 교번하여 발생한다. 또한, 이러한 종래의 서스테인 파형은 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 의해 교번하여 발생하는 각각의 서스테인 방전들 사이의 방전시점간의 시간차이가 모두 동일하다.
예컨대, 하나의 서스테인 방전이 10㎲(마이크로초)의 시점에서 발생하였다고 가정하면, 그 다음 서스테인 방전은 11㎲(마이크로초)의 시점에서 발생하고, 그 다 음 서스테인 방전은 12㎲(마이크로초), 그 다음은 13㎲(마이크로초), 그 다음은 14㎲(마이크로초)의 순서로 각각의 서스테인 방전간의 방전시점간의 시간차이는 1㎲(마이크로초)로 모두 동일한 것이다. 이와 같은 서스테인 방전들은 실제로 연속적으로 발생한다고 할 수 있다.
이러한 서스테인 방전은 플라즈마 디스플레이 패널의 주 표시 방전으로서, 강한 세기의 방전으로 방전셀 내의 형광체층으로 하여금 상대적으로 강한 광을 발산할수 있도록 한다.
도 5 b 는 서스테인 펄스 인가에 따른 방전을 좀 더 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 방전이 형성되기 위해서는 서스테인 펄스 인가후 일정 정도 시간이 경과되어야 한다. 방전 형성 이후 서스테인 펄스는 방전을 유지시키는 역할을 담당하게 된다. 방전시 적외선(IR) 방출량은 최대값을 갖는다.
한편, 전술한 바와 같이, 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 구동시, 동일한 구형파가 서스테인 전극과 스캔 전극에 교번으로 인가되며, 이에 따라 방전이 유지된다. 구형파가 방전 형성을 위하여 전극에 인가되는 경우, 초기 방전이 형성되는 시점과 방전이 유지되는 구간의 구형파 전압 레벨은 동일하다.
그러나, 방전이 형성되는 순간에 좀 더 높은 전압을 인가하게 되면 방전 형성이 좀 더 쉽게 형성되어 전압 마진이 향상 될 수 있다. 전압 마진이라 함은 통상적으로 방전 점화 시점 전압값과 방전 소거 시점 전압값간의 간격을 의미한다.
R, G, B 셀의 경우, 서로다른 전압 영역에서 방전이 이루어지며, 구동 마진 의 폭이 좁은 경우에는 R, G, B 셀을 동시에 방전하여 원하는 색상을 구현하는데 어려움이 있다. 따라서, 구동마진의 폭이 넓을 수록 각각 다른 방전 시작값을 갖는 R, G, B 셀의 방전이 용이하게 된다. 한편, 전술한 바와 같은 구형 파형에서는 방전 형성 구간과 유지 구간의 전압 차이가 발생하지 않는다.
도 6 은 서스테인 전압 마진을 높이기 위한 서스테인 파형을 나타낸 도면이다.
도 5 에서 제시된 구동 방법의 한계를 극복 하기 위하여 도 6 과 같은 구동 방법이 제시되었다. 도 6 에서 제시된 서스테인 파형은 방전이 형성되는 구간 동안의 전압을 종래 유지 전압 보다 높게 설정하고, 방전 형성 이후 유지 구간에서는 방전 형성 구간 보다 낮은 전압을 유지하도록 구현된다.
변형된 서스테인 펄스를 인가하는 경우, 방전 형성은 보다 용이하게 되는 한편, 방전 효율은 종래와 동일하게 유지할 수 있게 된다. 따라서, high Xe 등과 같이 효율은 높지만 높은 전압을 요구하는 조건에서의 전압 마진 향상이 가능하게 되었다. 그러나, 도 6 에서 제시된 파형과 같이 하나의 서스테인 펄스를 방전 형성 구간과 방전 유지 구간으로 나누어 인가하기 위해서는 매우 짧은 구간 즉, 세폭을 갖는 방전 형성 구간의 구현이라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, Y 전극과 Z 전극에 인가되는 서스테인 펄스의 주기와 전압 레벨을 서로 다르게 제공함으로써, 서스 테인 전압 마진을 높이고, 효율적인 방전을 실현할 수 있는 서스테인 구동 회로를 구비하는 플라즈마 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극; 서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 제 1 전원부; 및 상기 제 1 펄스에 상응하여, 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 제 2 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 펄스의 크기는 제 2 펄스의 크기보다 절대값이 큰 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 펄스의 폭은 제 2 펄스의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가가 종료되는 시점에 인가되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 펄스와 상기 제 2 펄스는 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가와 동시에 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극; 및 제 1 펄스를 상기 스캔 전극에 인가하고, 상기 제 1 펄스와 동일한 극성을 가지며, 상기 제 1 펄스보다 작은 펄스 폭과 크기를 갖는 제 2 펄스를 상기 제 1 펄스에 상응하여 상기 서스테인 전극에 인가하는 서스테인 펄스 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스가 인가된 후 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치 구동방법의 일 측면은 제 1 전원부로부터 서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 단계; 및
상기 제 1 펄스에 상응하여, 제 2 전원부로부터 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치 구동방법의 다른 측면은 제 1 펄스를 스캔 전극에 인가하는 단계; 및 상기 제 1 펄스와 동일한 극성을 가지며, 상기 제 1 펄스보다 작은 펄스 폭과 크기를 갖는 제 2 펄스를 상기 제 1 펄스에 상응하여 서스테인 전극에 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 7 은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)과, 스캔 전극 및 서스테인 전극(Z)과 교차하는 복수의 어드레스 전극(X1 내지 Xm)을 포함한다. 또한, 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간에 어드레스 전극(X1 내지 Xm), 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)에 구동 펄스가 인가되는 적어도 하나 이상의 서브필드의 조합에 의하여 프레임으로 이루어지는 화상을 표현하는 플라즈마 디스플레이 패널(300)과, 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 형성된 어드레스 전극들(X1 내지 Xm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(302)와, 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)을 구동하기 위한 스캔 구동부(303)와, 공통전극인 서스테인 전극들(Z)을 구동하기 위한 서스테인 구동부(304)와, 서스테인 기간에서 전술한 스캔 구동부(303)와 서스테인 구동부(304)를 제어하기 위한 서스테인 펄스 제어부(301)를 포함한다.
여기서, 전술한 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 전면 패널(미도시)과 후면 패널(미도시)이 일정한 간격을 두고 합착되고, 다수의 전극들 예를 들어, 스캔 전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)을 포함하는 유지 전극이 복수 개 형성되고, 또한 스캔 전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)을 포함하는 유지 전극과 교차 되게 어드레스 전극(X1 내지 Xm)이 형성된다.
스캔 구동부(303)는 도시하지 않은 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 리셋 기 간의 셋업 기간 동안 상승 램프 파형(Ramp-up)을 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)로 공급하고, 또한 리셋 기간의 셋다운 기간 동안 하강 램프 파형(Ramp-down)을 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 공급한다. 또한, 스캔 구동부(303)는 어드레스 기간 동안 스캔 전압을 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 공급하고, 서스테인 구간 동안에는 서스테인 펄스 제어부(301)의 제어에 따라 서스테인 펄스를 스캔전극 들(Y1 내지 Yn)에 공급한다.
서스테인 구동부(304)는 도시하지 않은 타이밍 컨트롤러의 제어 하에 셋다운 기간 또는 어드레스 기간 중 하나 이상의 기간 동안 바이어스 전압을 서스테인 전극(Z)들에 공급하고 서스테인 기간에서는 서스테인 펄스 제어부(301)의 제어 하에 스캔 구동부(303)와 교대로 동작하여 서스테인 펄스를 서스테인 전극(Z)들에 공급하게 된다.
데이터 구동부(301)에는 도시하지 않은 역 감마 보정회로, 오차확산회로 등에 의해 역 감마보정 및 오차확산된 후, 서브필드 맵핑 회로에 의해 각 서브필드에 맵핑된 영상 데이터가 공급되고, 이렇게 공급된 서브필드 맵핑된 영상 데이터를 각각 해당하는 어드레스 전극(X)으로 공급한다.
서스테인 펄스 제어부(301)는 서스테인 기간에서 전술한 스캔 구동부(303) 및 서스테인 구동부(304)의 동작을 제어한다.
특히 본 발명에 의한 서스테인 펄스 제어부(301)는 전술한 스캔 구동부(303) 및 서스테인 구동부(304)를 제어하여, 서스테인 기간 동안 스캔 전극(Y) 또는 서스 테인 전극(Z)에 서로 다른 극성을 갖는 서스테인 펄스를 교번적으로 공급한다. 전술한 바에 따라 스캔 전극(Y) 과 서스테인 전극(Z)간에는 서스테인 전압 즉, 서스테인 펄스가 형성되고, 이에 따라 방전이 이루어지게 된다. 본 발명은 서스테인 펄스 인가시 구현이 어려운 구간, 즉 세폭 구현을 용이하게 수행할 수 있도록 해준다.
도 8 은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 서스테인 구동회로를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 스캔 전극 및 서스테인 전극에 서로 다른 극성을 갖는 서스테인 펄스를 교번적으로 공급하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 서스테인 구동회로는 스캔 전극에 서스테인 펄스를 공급하는 제 1 전원 공급부(400)와 서스테인 전극에 서스테인 펄스를 공급하는 제 2 전원 공급부(410)를 구비한다.
제 1 전원 공급부(400)는 제 1 양의 전원 전압(V1)과 제 1 음의 전원 전압(-V1)을 스캔 전극에 공급하는 역할을 수행하고, 제 2 전원 공급부(410)는 제 2 양의 전원 전압(V2) 과 제 2 음의 전원 전압(-V2)을 서스테인 전극에 공급하는 역할을 수행한다. 이때, 제 1 전원 공급부(400)와 제 2 전원 공급부(410)에 연결되는 외부 회로는 주로 에너지 회수 회로를 들 수 있다.
제 1 전원 공급부(400)로 부터 스캔 전극에 정극성의 서스테인 펄스를 인가하기 위해서는 제 1 양 전압원(V1)과 연결된 제 1 스위치(SW1)(402)는 단락(ON)되 고, 제 1 음 전압원(-V1)과 연결된 제 2 스위치(SW2)(404)및 그라운드(GND)와 연결된 제 3 스위치(SW3)(406)는 개방(OFF)된다.
또한, 제 1 전원 공급부(400)로 부터 스캔 전극에 부극성의 서스테인 펄스를 인가하기 위해서는 제 1 음 전압원(-V1)과 연결된 제 2 스위치(SW2)(404)는 단락(ON)되고, 제 1 양 전압원(V1)과 연결된 제 1 스위치(SW1)(402)및 그라운드(GND)와 연결된 제 3 스위치(SW3)(406)는 개방(OFF)된다.
전술한 바와 동일한 방법으로, 제 2 전원 공급부(410)로 부터 서스테인 전극에 원하는 극성의 서스테인 펄스를 인가할 수 있다. 즉, 제 2 전원 공급부(410)로 부터 서스테인 전극에 정극성의 서스테인 펄스를 인가하기 위해서는 제 2 양 전압원(V2)과 연결된 제 4 스위치(SW4)(412)는 단락(ON)되고, 제 2 음 전압원(-V2)과 연결된 제 5 스위치(SW5)(414)및 그라운드(GND)와 연결된 제 6 스위치(SW6)(416)는 개방(OFF)된다.
또한, 제 2 전원 공급부(410)로 부터 서스테인 전극에 부극성의 서스테인 펄스를 인가하기 위해서는 제 2 음 전압원(-V2)과 연결된 제 5 스위치(SW2)(414)는 단락(ON)되고, 제 2 양 전압원(V2)과 연결된 제 4 스위치(SW4)(412)및 그라운드(GND)와 연결된 제 6 스위치(SW6)(416)는 개방(OFF)된다. 본 발명에 의한 서스테인 펄스 제어부는 전술한 바에 따라 서스테인 구동회로를 제어하여, 원하는 서스테인 펄스를 스캔 전극 및 서스테인 전극에 인가할 수 있도록 한다.
도 9 는 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 스캔 전극에는 t1 의 펄스 폭과 절대값 V1 의 크기를 갖는 정극성 및 부극성의 서스테인 펄스가 교번적으로 인가된다. 또한, 서스테인 전극에는 t2 의 펄스 폭과 절대값 V2 의 크기를 갖는 정극성 및 부극성의 서스테인 펄스가 교번적으로 인가된다. 이때, 서스테인 펄스의 크기 설정시, 절대값 V1 의 크기는 절대값 V2 의 크기보다 크고, 펄스 폭 t1 은 t2 보다 크도록 설정된다.
이에따라, 방전 초기시에는 상대적으로 높은 전압인 V1 을 인가하여 방전을 용이하게 하는 한편, 방전 유지 기간에는 상대적으로 낮은 전압인 V2 를 인가하여 전력소모를 줄일수 있게 된다. 만일 t1 의 값이 t2 의 값에 근접하거나, 더 클 경우에는 방전에 따른 소비전력이 중가하게 된다. 따라서, t1 은 200 ns 이상 1 ㎲ 이내의 범위를 갖도록 설정하는 것이 바람직하다. 통상적으로 200 ns 는 방전 생성을 위한 최소시간이며, 1 ㎲ 는 일반적인 유지시간인 2 ㎲ 의 반값에 해당한다.
본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 일 실시예는, 서스테인 전극에 인가되는 서스테인 펄스는 스캔전극에 인가되는 서스테인 펄스의 인가가 종료되는 시점에 인가되는 것을 특징으로 한다.
즉, 스캔 전극에 제 1 양의 전압(V1) 이 t1 시간 동안 인가되면, V1 인가 종 료시점에 제 2 음의 전압(-V2)이 t2 시간동안 인가된다. 이때 스캔 전극과 서스테인 전극 간에는 t1 시간 동안 V1 의 전압차가 형성되고, 그 이후 t2 시간 동안에는 0-(-V2) = V2 의 전압차가 형성된다.
결국, 스캔 전극과 서스테인 전극 간에서는 V1 의 전압차에 의하여 방전이 형성되고, V2 의 전압차에 의하여 방전이 유지될 수 있게 된다.
도 10 은 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10 에 도시된 바와 같이, 스캔 전극에는 t1 의 펄스 폭과 절대값 V1 의 크기를 갖는 정극성 및 부극성의 서스테인 펄스가 교번적으로 인가된다. 또한, 서스테인 전극에는 t1 + t2 의 펄스 폭과 절대값 V2 의 크기를 갖는 정극성 및 부극성의 서스테인 펄스가 교번적으로 인가된다.
이때, 절대값 V1 의 크기는 절대값 V2 의 크기보다 반드시 클 것을 요구받지 않는다. 즉, 절대값 V1 의 크기는 절대값 V2 의 크기를 갖는 서스테인 펄스와 합산되어 방전을 형성할 수 있는 정도의 크기를 가지는 것으로 충분하다.
이에 따라, 스캔 전극과 서스테인 전극 간에는 t1 시간 동안 V1 -(-V2) = V1 + V2 의 전압차가 형성되고, 그 이후 t2 시간 동안에는 0-(-V2) = V2 의 전압차가 형성된다.
결국, 스캔 전극과 서스테인 전극 간에서는 V1 + V2 의 전압차에 의하여 방전이 형성되고, V2 의 전압차에 의하여 방전이 유지된다.
도 10 에서는 전술한 바와 같이, 절대값 V1 의 크기가 절대값 V2 의 크기보다 크지 않아도 되기 때문에 저전압으로 구동 마진 확보가 가능하게 된다. 즉, 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 다른 실시예는, 서로 다른 극성을 갖는 저전압의 초기 방전용 펄스(V1)와 저전압의 방전 유지 펄스(V2)를 스캔 전극 및 서스테인 전극에 인가함으로써, 저전압에 의한 방전 형성 및 유지가 가능하게 된다.
더우기, 실제 펄스 구현시 어려움이 따르는 세폭 구현이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 전술한 바에 따라, 동일한 전극에 동일한 전압원으로 부터 서로 다른 값을 갖는 펄스를 인가하는 어려움을 피할 수 있게 된다.
도 11 은 본 발명에 의한 서스테인 구동 방법의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11 은 도 9, 도 10 과는 달리 스캔 전극 및 서스테인 전극에 정극성의 펄스만이 인가되는 것을 볼수 있다. 따라서, 도 11 에서는 음의 전압원을 사용하지 않거나, 음 전압원을 구비하지 않은채 양의 전압원으로 부터 스캔 및 서스테인 전극에 정극성의 서스테인 펄스가 인가된다.
도시된 바와 같이, 스캔 전극에는 t1 + t2 의 펄스 폭과 절대값 V1 의 크기를 갖는 정극성의 서스테인 펄스가 인가된다. 또한, 서스테인 전극에는 t2 의 펄스 폭과 절대값 V2 의 크기를 갖는 정극성의 서스테인 펄스가 인가된다.
이때, 절대값 V1 의 크기는 방전이 용이하게 일어날 수 있는 정도의 충분한 크기를 가진 값으로서, 방전 유지를 위한 값인 절대값 V2 의 크기보다 커야한다.
전술한 바와 같이, 스캔 전극 및 서스테인 전극에 정극성 서스테인 펄스가 인가되면, 스캔 전극과 서스테인 전극 간에는 t1 구간 동안 V1 - 0 = V1 의 전압차가 형성되고, 그 이후 t2 구간 동안에는 V1 - V2 의 전압차가 형성된다. 결국, 스캔 전극과 서스테인 전극 간에서는 V1 의 전압차에 의하여 방전이 형성되고, V1 - V2 의 전압차에 의하여 방전이 유지된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
본 발명에 의하면, 스캔 전극 및 서스테인 전극에 서로다른 파형의 펄스를 각각 인가함으로써 서스테인 전압 마진을 높이고, 세폭 구현의 어려움을 해결하여 효율적인 방전의 실현이 가능하게 되었다.

Claims (32)

  1. 스캔 전극 및 서스테인 전극;
    서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 제 1 전원부; 및
    상기 제 1 펄스에 상응하여, 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 제 2 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 크기는 제 2 펄스의 크기보다 절대값이 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 폭은 제 2 펄스의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가가 종료되는 시점에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 펄스와 상기 제 2 펄스는 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 스캔 전극 및 서스테인 전극;
    양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하고, 서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 제 1 전원부; 및
    양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하고, 상기 제 1 펄스에 상응하여, 서로 다른 극성을 갖고 상기 제 1 펄스의 폭보다 큰 폭을 갖는 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 제 2 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가와 동시에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 절대값의 크기는 상기 제 2 펄스의 절대값의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 스캔 전극 및 서스테인 전극; 및
    서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하고,
    상기 제 1 펄스에 상응하여, 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 서스테인 펄스 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 크기는 제 2 펄스의 크기보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 폭은 제 2 펄스의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가가 종료되는 시점에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 펄스와 상기 제 2 펄스는 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가와 동시에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 절대값의 크기는 상기 제 2 펄스의 절대값의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  19. 스캔 전극 및 서스테인 전극; 및
    제 1 펄스를 상기 스캔 전극에 인가하고,
    상기 제 1 펄스와 동일한 극성을 가지며, 상기 제 1 펄스보다 작은 펄스 폭과 크기를 갖는 제 2 펄스를 상기 제 1 펄스에 상응하여 상기 서스테인 전극에 인가하는 서스테인 펄스 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스가 인가된 후 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  21. 제 1 전원부로부터 서로 다른 극성을 갖는 제 1 펄스를 교번적으로 상기 스캔 전극에 인가하는 단계; 및
    상기 제 1 펄스에 상응하여, 제 2 전원부로부터 서로 다른 극성을 갖는 제 2 펄스를 상기 서스테인 전극에 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 전원부는 양의 전원 및 음의 전원을 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 크기는 제 2 펄스의 크기보다 절대값이 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 폭은 제 2 펄스의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  26. 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가가 종료되는 시점에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  27. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 펄스와 상기 제 2 펄스는 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  28. 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스의 인가와 동시에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 폭은 상기 제 2 펄스의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 펄스의 절대값의 크기는 상기 제 2 펄스의 절대값의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  31. 제 1 펄스를 스캔 전극에 인가하는 단계; 및
    상기 제 1 펄스와 동일한 극성을 가지며, 상기 제 1 펄스보다 작은 펄스 폭과 크기를 갖는 제 2 펄스를 상기 제 1 펄스에 상응하여 서스테인 전극에 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 2 펄스는 상기 제 1 펄스가 인가된 후 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치 구동 방법.
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