KR20090043311A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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민병국
이병준
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이정현
박원배
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 스캔 전극 및 서스테인 전극에 구동 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 구동부는 프레임의 복수의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간 동안 스캔 전극으로 제 1 전압에서 제 2 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 신호 및 제 2 전압에서 제 3 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 신호를 포함하는 리셋 신호를 공급하고, 제 1 상승 램프 신호와 제 2 상승 램프 신호의 사이에 일정 전압이 유지되는 평탄 기간(Flat-Period)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 리셋 신호에 평탄 기간을 포함함으로써, 벽 전하의 분포를 균일하게 하여 오방전을 방지하고 방전이 안정적으로 일어날 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하는 구동부를 포함할 수 있다.
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 일실시예는 리셋 신호를 개선하여 구동의 안정성과 방전의 효율성이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 스캔 전극 및 서스테인 전극에 구동 신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 구동부는 프레임의 복수의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간 동안 스캔 전극으로 제 1 전압에서 제 2 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 신호 및 제 2 전압에서 제 3 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 신호를 포함하는 리셋 신호를 공급하고, 제 1 상승 램프 신호와 제 2 상승 램프 신호의 사이에 일정 전압이 유지되는 평탄 기간(Flat-Period)을 포함한다.
또한, 평탄 기간의 길이는 2㎛이상 300㎛이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 평탄 기간의 길이는 10㎛이상 100㎛이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압은 그라운드(GND) 전압인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 전압은 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 한다.
또한, 리셋 신호는 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드에 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 구동부는 리셋 기간 이전의 프리 리셋 기간 동안 스캔 전극으로 부극성 신호인 제 1 신호를 공급하고, 서스테인 전극으로 정극성 신호인 제 2 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널 내부에는 크세논(Xe)을 포함하는 방전 가스가 채워지고, 크세논의 함량은 10%이상 20%이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 크세논의 함량은 12%이상 15%이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 리셋 신호에 평탄 기간을 포함함으로써, 벽 전하의 분포를 균일하게 하여 오방전을 방지하고 방전이 안정적으로 일어날 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.4
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 방전을 이용하여 영상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과, 구동부(110)를 포함한다.
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, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극(Y)을 구동시키 는 스캔 구동부(미도시)와, 서스테인 전극(Z)을 구동시키는 서스테인 구동부(미도시)와, 어드레스 전극(X)을 구동시키는 데이터 구동부(미도시)로 나누어질 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부(110)에 대해서는 이후에 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 포함될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 서로 나란한 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 배치되는 전면 기판(201)과, 전면 기판(201)에 대항되게 배치되며 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)과 교차하는 어드레스 전극(213)이 배치되는 후면 기판(211)이 실 층(Seal Layer, 미도시)에 의해 합착되어 이루어질 수 있다.
스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 배치된 전면 기판(201)의 상부에는 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)을 매립하는 상부 유전체 층(204)이 배치된다.
상부 유전체 층(204)은 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)간을 절연시킬 수 있다.
상부 유전체 층(204) 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 배치될 수 있다. 이러한 보호 층(205)은 이차전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 후면 기판(211)에는 전극, 예컨대 어드레스 전극(213)이 배치되고, 어드레스 전극(213)이 배치된 후면 기판(211)에는 어드레스 전극(213)을 덮으며 어드레스 전극(213)을 절연시킬 수 있는 유전체 층, 예컨대 하부 유전체 층(215)이 배치될 수 있다.
하부 유전체 층(215)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하는 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 배치될 수 있다. 이러한 격벽(212)에 의해 전면 기판(201)과 후면 기판(211)의 사이에서 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 방전 셀 등이 구비될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 방전 셀 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y) 방전 셀이 더 구비되는 것도 가능하다.
격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 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 배치될 수 있다. 예를 들면, 적색(Red : R) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 청색(Blue, B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층, 녹색(Green : G) 광을 발산하는 제 3 형광체 층이 배치될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광 이외에 백색(White : W) 광 또는 황색(Yellow : Y) 광을 발산하는 다른 형광체 층이 더 배치되는 것도 가능하다.
또한, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 어느 하나의 방전 셀에서의 형광체 층(214)의 두께가 다른 방전 셀과 상이할 수 있다. 예를 들면, 녹 색(G) 방전 셀의 형광체 층, 즉 제 3 형광체 층 또는 청색(B) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 제 2 형광체 층의 두께가 적색(R) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 제 1 형광체 층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 제 3 형광체 층의 두께는 제 2 형광체 층의 두께와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀의 폭은 실질적으로 동일할 수도 있지만, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전 셀의 폭과 다른 것도 가능하다.
예컨대, 적색(R) 방전 셀의 폭이 가장 작고, 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀의 폭을 적색(R) 방전 셀의 폭보다 크게 할 수 있다. 여기서, 녹색(G) 방전 셀의 폭은 청색(B) 방전 셀의 폭과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
그러면 방전 셀 내에 배치되는 형광체 층(214)의 폭도 방전 셀의 폭에 관련하여 변경된다. 예를 들면, 청색(B) 방전 셀에 배치되는 제 2 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 제 1 형광체 층의 폭보다 넓고, 아울러 녹색(G) 방전 셀에 배치되는 제 3 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 제 1 형광체 층의 폭보다 넓을 수 있고, 이에 따라 구현되는 영상의 색온도 특성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 도 2에 도시된 격벽(212)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능하다. 예컨대, 격벽(212)은 제 1 격벽(212b)과 제 2 격벽(212a)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(212b)의 높이와 제 2 격벽(212a)의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조 등이 가능하다.
이러한, 차등형 격벽 구조인 경우에는 제 1 격벽(212b) 또는 제 2 격벽(212a) 중 제 1 격벽(212b)의 높이가 제 2 격벽(212a)의 높이보다 더 낮을 수 있다.
또한, 도 2에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능하다. 예컨대, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능하다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능하다.
또한, 도 2에서는 후면 기판(211)에 격벽(212)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(212)은 전면 기판(201) 또는 후면 기판(211) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 이상에서 설명한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 이상의 설명에서는 번호 215의 하부 유전체 층 및 번호 204번의 상부 유전체 층이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층 또는 상부 유전체 층 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
또한, 후면 기판(211)에 배치되는 어드레스 전극(213)은 폭이나 두께가 실질 적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 영상 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 구현하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 영상을 구현하기 위해, 예컨대 1초의 영상을 표시하기 위해 복수의 영상 프레임을 사용한다. 예를 들면, 1초의 영상을 표시하기 위해 60개의 영상 프레임을 사용하는 것이다. 이러한 경우에 하나의 영상 프레임의 길이(T)는 1/60 초, 즉 16.67ms일 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 프레임에서 서브필드들이 계조 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례 를 설명하기 위한 도면이다. 여기, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법의 일례를 설명하는 것으로서, 본 발명이 도 4에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법은 다양하게 변경될 수 있다.
도 4를 살펴보면, 초기화를 위한 리셋 기간의 셋업(Set-Up) 기간에서는 구동부는 스캔 전극(Y)으로 상승 램프(Ramp-Up) 신호를 인가한다. 즉, 스캔 전극(Y)으로 전압이 점진적으로 상승하는 신호를 인가하는 것이다.
여기서, 상승 램프 신호는 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 점진적으로 상승하는 제 1 상승 램프 신호와, 제 2 전압(V2)부터 제 3 전압(V3)까지 점진적으로 상승하는 제 2 상승 램프 신호를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 상승 램프 신호와 제 2 상승 램프 신호의 사이에는 평탄 기간이 포함될 수 있다.
이러한 셋업 기간에서는 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓일 수 있다.
이러한 제 1 상승 램프 신호와 제 2 상승 램프 신호 및 평탄 기간에 대해서는 도 5에서 상세히 설명하도록 한다.
여기서, 제 2 전압(V2)의 크기는 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서 스캔 전극(Y)으로 인가되는 스캔 바이어스 신호의 전압의 크기(Vsc)와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
그리고 제 3 전압(V3)의 크기는 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서 스캔 전극(Y)으로 인가되는 스캔 바이어스 신호의 전압의 크기(Vsc)와 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 스캔 전극(Y) 및/또는 서스테인 전극(Z)으로 인가되는 서스테인 신호의 전압의 크기(Vs)의 합과 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
셋업 기간 이후의 셋다운(Set-Down) 기간에서는 제 3 전압(V)부터 제 4 전압(V4)까지 하강한 후 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 하강하고, 이후에 셋업 기간의 상승 램프 신호와 반대 극성 방향의 하강 램프(Ramp-Down) 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
여기서, 하강 램프 신호는 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 하강하는 것이 바람직하다.
이러한 하강 램프 신호가 공급됨에 따라, 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 잔류된다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 하강 램프 신호의 최저 전압, 즉 제 5 전압(V5)보다는 높은 전압, 예컨대 제 6 전압(V6)을 실질적으로 유지하는 스캔 바이어스 신호가 스캔 전극에 공급된다.
여기서, 제 5 전압(V5)부터 제 6 전압(V6)까지 상승 램프 신호가 공급될 수 있고, 상승 램프 신호는 리셋 기간의 제 1 상승 램프 신호와 실질적으로 동일한 기울기로 상승할 수 있다.
이후, 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 신호(Scan)의 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 전극에 데이터 신호가 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.
여기서, 어드레스 기간에서 서스테인 전극의 간섭에 의해 어드레스 방전이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 서스테인 전극에 서스테인 바이어스 신호가 공급될 수 있다.
서스테인 바이어스 신호는 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 전압보다는 작고 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 큰 서스테인 바이어스 전압(Vz)을 실질적으로 일정하게 유지할 수 있다.
이후, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호가 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 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드에서는 서스테인 기간에서 복수의 서스테인 신호가 공급되고, 복수의 서스테인 신호 중 적어도 하나의 서스테인 신호의 펄스폭은 다른 서스테인 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예를 들면, 복수의 서스테인 신호 중 가장 먼저 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭이 다른 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다. 그러면, 서스테인 방전이 더욱 안정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 리셋 신호에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 살펴보면, 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간 동안 스캔 전극에는 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 점진적으로 상승하는 제 1 상승 램프 신호가 공급되고, 제 2 전압(V2)이 유지되는 평탄 기간(h) 및 제 2 전압(V2)부터 제 3 전압(V3)까지 상승하는 제 2 상승 램프 신호가 공급될 수 있다.
또한, 제 3 전압(V3)에서 제 4 전압(V4)까지 전압이 하강하고, 제 4 전압(V4)에서 제 5 전압(V5)까지는 전압이 점진적으로 하강하는 하강 램프 신호가 더 공급될 수 있다.
여기서, 제 1 전압(V1)에서 제 3 전압(V3)까지 상승하면서 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 벽 전하(Wall Charge)가 쌓일 수 있다.
이 과정에서 전압이 상승함에 따라 벽 전하의 분포가 균일하지 못하여, 특정부분에 벽 전하가 모여있거나 혹은 특정부분에 벽 전하가 분포되지 않은 상태가 될 수 있다.
따라서, 제 1 전압(V1)과 제 3 전압(V3)의 사이에 제 2 전압(V2)을 갖는 평탄 기간(h)을 삽입하여, 방전이 발생하는 중간에 끊어주는 역할을 할 수 있게 된다.
이에 따라 균일하게 분포되지 못한 벽 전하를 재분배할 수 있게 되어, 오방전 발생을 감소시키고 방전을 안정되게 할 수 있다.
여기서, 제 1 전압(V1)에서 제 2 전압(V2)까지 상승하는 제 1 상승 램프 신호의 기울기와, 제 2 전압에서 제 3 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 신호의 기울기는 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.
하지만, 제 1 상승 램프 신호의 기울기가 제 2 상승 램프 신호의 기울기보다 더 큰 것이 바람직할 수 있다.
제 1 상승 램프 신호의 기울기가 제 2 상승 램프 신호의 기울기보다 더 크면, 평탄 기간(h) 이전에는 전압을 신속히 상승시키고, 평탄 기간(h) 이후에는 전압을 상대적으로 천천히 상승시키는 효과를 획득할 수 있어서, 셋업 방전을 더욱 안정시키는 것이 가능하다.
이에 따라, 셋업 방전의 지속 시간이 상대적으로 길어지고 또한, 셋업 방전이 안정됨으로써 벽 전하의 분포를 균일하게 할 수 있는 것이다.
또한, 제 2 전압(V2)은 제 1 전압(V1)과 제 3 전압(V3) 사이의 전압 레벨이라면 어떠한 것도 가능하다.
그러나, 제 2 전압(V2)은 구동부에 포함되는 회로에서 적용되고 있는 전압원에서 공급되는 전압을 사용하는 것이 용이할 수 있다.
예를 들면, 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 서스테인 전압(Vs)인 것이 바람직할 수 있고, 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 바이어스 전압(Vsc)일 수도 있다.
아울러, 제 2 전압(V2)과 제 4 전압(V4)은 같을 수도 다를 수도 있다.
구동의 편의상 제 2 전압(V2)과 제 4 전압(V4)은 같은 전압 레벨인 것이 바람직할 수 있으나, 전압의 크기에 구애받지 않고 서로 다른 전압 레벨로 다양한 형태의 적용이 가능하다.
또한, 평탄 기간(h)의 길이는 2㎲이상 300㎲이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 10㎲이상 100㎲이하로 설정할 수 있다.
여기서, 평탄 기간(h)의 길이가 과도하게 짧은 경우에는 벽 전하들을 균일하게 분포하기 위한 시간적 여유가 부족할 수 있고, 이에 따라 오방전이 발생할 가능성이 높다.
또한, 평탄 기간(h)의 길이가 과도하게 긴 경우에는 평탄 기간(h)을 포함하 는 리셋 기간의 길이가 과도하게 길어져 이후의 어드레스 기간이나 서스테인 기간의 길이가 상대적으로 짧아지게 되어 어드레싱 동작이나 서스테인 방전에 좋지않은 영향을 미칠 수 있다.
이러한 이유로 평탄 기간(h)의 길이는 2㎲이상 300㎲이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 10㎲이상 100㎲이하로 설정할 수 있다.
도 6은 프리 리셋 신호에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 살펴보면, 제 1 서브필드의 리셋 기간 이전에 프리 리셋 기간(Pre-Reset Period)이 더 포함될 수 있다. 이러한 프리 리셋 기간에서 스캔 전극에는 리셋 기간에서 스캔 전극에 공급되는 리셋 신호와 부극성인 제 1 신호가 공급될 수 있다.
또한, 스캔 전극에 제 1 신호가 공급되는 동안 리셋 신호와 정극성인 제 2 신호가 서스테인 전극에 공급될 수 있다.
제 2 신호의 전압의 크기는 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 전압, 즉 서스테인 전압(Vs)과 대략 동일할 수 있다.
이와 같이, 프리 리셋 기간에서 스캔 전극에 제 1 신호가 공급되고, 서스테인 전극에 제 2 신호가 공급되면 스캔 전극 상에 소정 극성의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이고, 서스테인 전극 상에는 스캔 전극과 반대 극성의 벽 전하들이 쌓인다. 예를 들면, 스캔 전극 상에는 양(+)의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이고, 서스테인 전극 상에는 음(-)의 벽 전하가 쌓일 수 있다.
이에 따라, 프리 리셋 기간 이후의 리셋 기간에서 충분한 세기의 셋업 방전 을 발생시킬 수 있게 되고, 결국 초기화를 충분히 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
아울러, 리셋 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 상승 램프 신호의 전압이 더 작아지더라도 충분한 세기의 셋업 방전을 발생시킬 수 있게 된다.
구동 시간을 확보하는 관점에서 프레임의 서브필드 중에서 가장 먼저 배열되는 서브필드에서의 리셋 기간이전에 프리 리셋 기간이 포함되거나 2개 또는 3개의 서브필드에서 리셋 기간이전에 프리 리셋 기간이 포함되는 것도 가능하다.
도 7a 내지 도 7b는 리셋 신호의 다른 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 7a의 리셋 신호는 그라운드 전압으로부터 평탄 기간(h)까지 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호를 포함할 수 있고, 이후 평탄 기간(h)을 포함하여 일정 전압을 유지하다가 추가의 상승 램프 신호의 공급 없이 전압이 하강한 후, 전압이 점진적으로 하강하는 램프 신호를 포함할 수 있다.
이러한 경우에도 평탄 기간(h) 길이는 도 5에서와 마찬가지로 2㎛이상 300㎛이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 10㎛이상 100㎛이하일 수 있다.
다음, 도 7b의 리셋 신호에서는 그라운드 전압으로부터 일정 전압까지 전압이 급격히 상승한 후, 평탄 기간(h)까지 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호를 포함할 수 있고, 이후 평탄 기간(h)을 포함하여 일정 전압을 유지하다가 추가의 상승 램프 신호의 공급 없이 전압이 하강한 후, 전압이 점진적으로 하강하는 램프 신호를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 경우에서도 평탄 기간(h) 길이는 2㎛이상 300㎛이하인 것이 바 람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 10㎛이상 100㎛이하일 수 있다.
이상에서와 같이, 도 7a와 도 7b의 리셋 신호에서는 평탄 기간(h) 이후에 공급될 수 있는 상승 램프 신호가 생략된 형태일 수 있다.
아울러, 여기 도 7a 및 도 7b에서의 평탄 기간의 전압은 도 5와 마찬가지로 전압의 크기에 관계없이 어떠한 전압 레벨이라도 가능할 수 있지만, 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 바이어스 전압(Vsc)이거나, 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 전압(Vs)인 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이, 리셋 신호의 형태는 도 5에서 설명한 리셋 신호의 형태로만 제한되지않고, 여기 도 7a 내지 도 7b에서 설명한 리셋 신호뿐만 아니라, 설명하지 않은 다른 형태의 리셋 신호라도 리셋 신호에 평탄 기간(h)이 포함되는 것이라면 다양한 형태로 변경 및 적용이 가능하다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 가스에는 크세논(Xe)이 포함될 수 있고, 크세논의 함량을 증가시키게 되면 방전 셀 내에서 진공 자외선의 발생량을 증가시킴으로써, 휘도를 증가시킬 수 있다.
반면에, 크세논의 함량을 증가시키게 되면 벽 전하가 균일하게 분포되지 않고 특정부분에 많이 모이게 되는 현상이 더욱 빈번하게 발생할 수 있다.
이에 따라, 벽 전하가 뭉쳐있는 곳에서 과도하게 강한 방전이 발생하거나, 오방전이 발생할 확률이 더욱 증가하게 될 수 있다.
따라서, 크세논이 많이 함유된 플라즈마 디스플레이 패널에 평탄 기간이 포 함된 리셋 신호를 공급하면, 크세논 함량이 증가함에 따라 특정부분에 뭉칠 수 있는 벽 전하를 균일하게 분포할 수 있고, 이에 따라 오방전을 방지할 수 있게 된다.
이에 따라, 크세논 함량의 증가에 따른 벽 전가 특정 부분에 뭉치게 되는 현상을 평탄 기간이 포함된 리셋 신호를 공급함으로써 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
이러한 크세논의 함량에 대해 첨부된 도 8a 내지 도 8b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 8a 내지 도 8b는 방전 가스에 포함되는 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b에는 영상 필터의 유리 기판에는 코발트 재질의 청색 안료가 포함되어 있는 상태에서, 방전 가스에 크세논(Xe)이 포함되고, 크세논(Xe)의 함량을 5%에서 25%까지 변경하면서 25% 윈도우 패턴 영상을 화면에 표시할 때의 휘도 및 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압(Firing Voltage)을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
도 8a를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 328[cd/m2]이고, 9%인 경우에는 대략 345[cd/m2]로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 휘도가 대략 351[cd/m2]로 증가한다. 이와 같이, 크세논(Xe)의 함량이 증가함에 따라 휘도가 증가한 것은 크세 논(Xe)은 방전 시 진공 자외선의 발생을 증가시킬 수 있는 특성을 갖고, 이에 따라 방전 셀 내에 채워진 방전 가스의 크세논(Xe) 함량이 증가하게 되면 방전 셀에서 발생하는 광의 양이 증가하기 때문이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 휘도가 대략 353[cd/m2]이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 휘도가 371[cd/m2]이상 391[cd/m2]이하의 높은 값을 갖는다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상인 경우에는 휘도가 대략 395[cd/m2]이상이다.
이상의 도 8a의 데이터를 살펴보면 크세논(Xe)의 함량이 10%이상 20%이하의 범위 내에서는 크세논(Xe)의 함량이 증가할수록 구현되는 영상의 휘도는 점진적으로 증가하지만,
크세논(Xe)의 함량이 25%이상인 경우에는 휘도 향상 효과가 미미해짐을 알 수 있다.
다음, 도 8b를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 대략 135V이고, 9%인 경우에는 대략 136V로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 방전 개시 전압은 대략 137V로 증가한다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 137V이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 138V이상 140V이하이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상 20%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 141V이상 143V이하이고, 크세논(Xe)의 함량이 25%이상인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 153V이상으로 급격히 상승할 수 있다.
이상에서와 같이, 영상 필터의 유리 기판에 철이 포함되는 경우에도, 크세논(Xe)의 함량이 증가하면 구현되는 영상의 휘도가 증가하고, 이와는 반대로 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압이 상승함을 알 수 있다.
따라서 자외선 차단율을 높여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 향상시키면서도 구현되는 영상의 휘도를 충분히 높게 유지하기 위해, 전면 기판과 후면 기판 사이에는 채워지는 방전 가스는 크세논(Xe)을 10%이상 20%이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 12%이상 15%이하 포함할 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 범 위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 포함될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 리셋 신호에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6은 프리 리셋 신호에 대해 설명하기 위한 도면.
도 7a 내지 도 7b는 리셋 신호의 다른 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 8a 내지 도 8b는 방전 가스에 포함되는 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 도면.

Claims (9)

  1. 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극에 구동 신호를 공급하는 구동부
    를 포함하고,
    상기 구동부는 프레임의 복수의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간 동안 상기 스캔 전극으로 제 1 전압에서 제 2 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 신호 및 상기 제 2 전압에서 제 3 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 신호를 포함하는 리셋 신호를 공급하고,
    상기 제 1 상승 램프 신호와 상기 제 2 상승 램프 신호의 사이에 일정 전압이 유지되는 평탄 기간(Flat-Period)
    을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄 기간의 길이는 2㎛이상 300㎛이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 평탄 기간의 길이는 10㎛이상 100㎛이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압은 그라운드(GND) 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전압은 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 신호는 상기 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드에 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 리셋 기간 이전의 프리 리셋 기간 동안 상기 스캔 전극으로 부극성 신호인 제 1 신호를 공급하고, 상기 서스테인 전극으로 정극성 신호인 제 2 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널 내부에는 크세논(Xe)을 포함하는 방전 가스 가 채워지고,
    상기 크세논의 함량은 10%이상 20%이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 크세논의 함량은 12%이상 15%이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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