KR100735737B1 - 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 X 전극을 이용한 교류형 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel: 이하 'PDP'라 한다)의 명암비 향상방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 교류형 PDP의 구동을 위한 초기화 기간 동안의 명암비 향상방법은, X 전극과 Y 전극 사이에 소정의 전압을 인가하여 유지 전극에 남아 있는 벽전하를 소거하는 단계; 및 Y 전극에 램프 펄스를 인가하고, X 전극에 소정의 전압을 인가하여 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 방전을 일으킴으로써 초기 벽전하를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 전 서브필드에서 방전이 없었던 셀의 초기화 기간 동안에 방출되는 빛을 제거시킴으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 명암비를 개선하는 효과가 있다.

교류형 PDP, 초기화, 램프 파형, 명암비, 대향형 리셋 방전

Description

교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING CONTRAST RATIO IN AC PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 발광 원리를 나타낸 모형도,

도 2는 PDP의 대향형 전극 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 PDP의 면방전형 전극 구조를 나타낸 단면도,

도 4는 PDP의 투과형 전극 구조를 나타낸 단면도,

도 5는 PDP의 반사형 전극 구조를 나타낸 단면도,

도 6은 면방전-반사형-3전극 PDP의 전극 구조를 나타낸 사시도,

도 7은 종래 기술에서 교류형 PDP의 구동을 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 8은 일반적인 교류형 PDP의 ADS 구동법에서 256계조 표시방법을 도시한 파형도,

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 10은 도 9의 파형을 발생시키는 구동 회로의 회로도,

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 14는 본 발명의 제 5 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 15는 본 발명의 제 6 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 16은 본 발명의 제 7 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 17은 본 발명의 제 8 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 18은 본 발명의 제 9 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 19는 본 발명의 제 10 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도,

도 20은 본 발명의 제 11 실시예에 따라 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전면 기판 2 : 배면 기판

3 : X 전극 4 : Y 전극

5 : 격벽 6 : 형광체

7 : 투명 ITO 전극 8 : 금속 전극

9 : 어드레스 전극 10 : 유전체층

11 : MgO 보호막

본 발명은 X 전극을 이용한 교류형 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 한다)의 명암비 향상방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교류형 PDP의 초기화('리셋(reset)'이라고도 함) 기간(T1) 동안의 방전에 의해 야기되는 명암비의 저하를 개선하기 위해, 초기화 기간(T1)동안, Y 전극(4)에 소정의 리셋 파형을 인가할 뿐만 아니라 X 전극(3)에도 소정의 전압을 인가함으로써 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전을 유도하여 명암비를 개선하는 방법을 제안한다.

일반적으로 PDP는 전극 구조 및 그에 따른 구동방법을 기준으로 여러 형태로 분류된다. PDP의 전극 구조는 크게 직류형(DC type), 교류형(AC type), 직류형과 교류형이 결합된 혼합형(Hybrid type)으로 분류된다. 또한 셀 내에 설치된 전극의 수에 따라 2전극 구조와 3전극 구조로 분류할 수 있다. 그리고 방전을 형성하는 전극의 배치에 따라 대향형 전극과 면방전형 전극 구조로 분류될 수 있으며, 도 2에서는 대향형 전극 구조의 한 예를, 도 3에서는 면방전형 전극 구조의 한 예를 나타내었다. 또한, PDP의 전극 구조는 형광체의 도포 위치를 기준으로 하여, 도 4에 나타낸 바와 같은 투과형(Transmissive type)과 도 5에 나타낸 바와 같은 반사형(Reflective type)의 구조로 분류된다.

도 1은 PDP의 발광 원리를 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, PDP는 불활성 가스를 방전시켜 생성되는 진공 자외선(Vacuum UV)이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광선을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 평판형 표시 소자이다.

도 2는 PDP의 대향형 전극 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 대향형 전극 구조의 경우 방전을 형성하는 2개의 유지 전극(sustain electrode)이 각각 전면 기판과 배면 기판 위에 위치하여 방전이 패널의 수직 축으로 형성되는 구조이다.

도 3은 PDP의 면방전형 전극 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 방전을 형성하는 2개의 유지 전극인 X 전극과 Y 전극이 동일한 기판 상에 위치하여 방전이 패널의 한 평면상에 형성되는 전극 구조를 말한다.

도 4는 PDP의 투과형 전극 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다. 투과형 전극 구조는 제작하기 쉬운 장점을 가지고 있으나 형광체의 인쇄 표면상태에 의해 휘도 편차가 큰 단점을 갖고 있다.

도 5는 PDP의 반사형 전극 구조를 나타낸 단면도이다. 반사형의 전극 구조는 형광체의 도포 면적을 확대하여 휘도를 증가시킬 수 있는 장점이 있으나 형광체 도포의 기술의 어려움이 있다. 그러나, 후막 인쇄기술의 발달로 형광체 도포 문제가 많이 해결되어 현재는 반사형 전극 구조가 많이 쓰이고 있다. 현재는 면방전-반사형-3전극 구조의 교류형 PDP가 타 구조에 비해 월등한 성능을 나타내고 있어 각 회사가 이 구조를 채용하고 있다.

도 6은 면방전-반사형-3전극 PDP의 구조를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 전면 기판(1) 상에 투명 도체인 ITO(Indium Tin Oxide, 이하 '투명 전극'이라 한다)를 나란히 배치하여 면방전의 형태를 띠고 있으며, 배면 기판에는 어드레스 전극(9)과 격벽(5)을 평행하게 배치한 후 형광체를 도포한 구조이다.

특히 전면 기판(1) 상의 투명 전극 위에 Cr-Cu-Cr의 금속 전극(이하 '금속 전극'이라 한다)(8)을 추가하여 도전성을 향상시켰다. 방전 형성에 직접 관여하는 투명 전극(7)의 경우, 대형 패널이 되면 한 라인이 매우 길게 되어 라인 저항이 커지므로 이에 의한 전압 강하를 방지하기 위함이다. 이와 같은 투명 전극(7)과 금속 전극(8)을 포함하여 방전 유지 전극이라 한다.

일반적으로 전극이 방전 플라즈마에 직접 노출되는 직류형 PDP의 경우와 달리, 교류형 PDP의 경우에는 전극이 유전체층(10)을 통해 간접적으로 플라즈마와 결합하게 된다. 이러한 차이는 방전현상의 차이로 이어지게 되며, 교류형 PDP의 경우 방전에 의해 형성된 하전입자가 유전체층(10)에 쌓이게 된다.

즉 전자는 양(+)전위가 걸린 전극 위의 유전체층(10)에 쌓이게 되며, 이온은 음(-)전위가 걸린 전극 위의 유전체층(10)에 쌓이게 된다. 이러한 현상을 통해 형성되는 전위를 벽전하라 하며, 벽전하는 외부에서 인가되는 전계와 극성이 반대로 형성되기 때문에 외부에서 인가되는 전계를 상쇄하며, 벽전하가 형성되기 시작하면, 셀 내의 가스에 인가되는 전위가 감소하게 된다.

따라서 충분히 큰 벽전하가 형성되면 가스에 인가되는 전위가 방전 유지가 가능한 전압 이하로 감소하게 되기 때문에 방전이 소거된다. 그러나, 만약 벽전하가 형성된 후 외부 전극에 인가되는 전압의 극성을 바꿔서 인가하면 벽전하에 의한 전계와 외부인가 전압에 의한 전계가 더해지기 때문에 낮은 외부 전압에서도 방전이 가능하게 되는데, 이를 기억기능(memory function)에 의한 구동이라고 한다.

교류형 PDP의 경우는 이와 같이 유전체(10)에 쌓이게 되는 벽전하에 의한 기억기능을 가지며, 이전에 방전이 형성된 셀 내의 유전체(10)는 하전입자들이 유전체(10)에 벽전하를 형성하여 외부인가 전압이 반전될 경우 벽전하를 갖지 않는 셀의 경우보다 낮은 전압에서 방전을 일으킬 수 있다. 이러한 기억기능의 특성은 행구동 방식을 채택하는 가스 방전 표시장치인 PDP가 대형의 패널을 구동시키는데 있 어 매우 유용한 특성이다.

도 6에 도시된 바와 같이 교류 PDP의 경우에는 용량 결합형 방전을 형성하기 위한 유전체층(10)이 투명 ITO 전극(7)과 Cr-Cu-Cr의 금속 전극(8)으로 구성된 X 전극(3)과 Y 전극(4) 그리고 어드레스 전극(9)을 덮고 있다. 일반적으로 사용되는 유전체층(10)은 보로실리케이트(borosilicate) 계열이며, 2차 전자 방출 계수가 낮고, 플라즈마 형성시 발생하는 이온에 의한 스퍼터링(sputtering)에 의해 수명이 짧기 때문에, 이 유전체층(10)을 플라즈마로부터 보호하기 위하여 산화마그네슘과 같은 산화물 계열의 박막을 보호막(이하, 'MgO 보호막'이라 한다)(11)으로 유전체층(10) 위에 입혀서 사용한다. 상기 산화마그네슘(MgO)은 내(耐) 스퍼터 특성이 좋을뿐 아니라 2차 전자 방출 계수 역시 높기 때문에 저전압 방전 특성을 나타낸다. 그러나 MgO 보호막층의 두께가 얇아야 하며, 표면 특성이 뛰어나야 하기 때문에 후막 인쇄를 통해 형성하기 어려우며 보통 진공증착법에 의한 박막 공정을 통해 제작된다.

상기 격벽(5)의 경우 방전 거리 및 체적을 형성하기 위하여 100∼200㎛ 정도의 높이가 필요하다. 후막 인쇄 방식과 전기영동법에 의해 두께 수십 ㎛의 격벽(5)을 형성하고 있다.

또한, 방전을 형성하기 위하여서는 2개의 전극으로 가능하나 일반적으로 도 6과 같이 3개의 전극을 갖는 전극 구조가 주로 사용되고 있다. 교류형 PDP의 경우는 유지 전극인 X 전극(3) 및 Y 전극(4)과 선택 방전 및 유지 방전을 분리하여 어 드레스 속도를 향상시키기 위한 어드레스 전극(address electrode)(9)이 도입된다.

도 7은 교류형 PDP의 구동을 위한 종래 기술에서 각 전극에 인가되는 파형을 도시한 파형도이다. 도 7은 일반적인 교류형 PDP에 정보를 표시하기 위하여 도 6의 투명 ITO 전극(7)과 금속 전극(8)으로 구성된 X 전극(3)과 Y 전극(4) 그리고 어드레스 전극 라인(9)에 인가되는 전압 파형을 나타낸 것으로, 시간에 따라 전압이 증가하는 램프 파형을 초기화 기간(T1)에 사용함으로써, 초기화 기간(T1) 동안에 강한 방전(강 전계에 의한 높은 플라즈마 밀도의 방전)이 발생되지 않고 여러 번의 약한 방전(약 전계에 의한 낮은 플라즈마 밀도의 방전)이 발생되도록 유도하는 점에 그 특징이 있다. 그 결과, 초기화 기간(T1) 동안의 불필요한 광의 발생을 줄여 명암비를 증가시켰고, 어드레스 전극에 벽전하를 많이 쌓아서 어드레스의 방전 전압을 낮출 수 있다.

시간적으로 살펴보면 도 7의 파형은 초기화 기간(T1)과 기입 기간(T2) 및 유지 기간(T3)으로 나눌 수 있다.

초기화 기간(T1)에서는 유지 전극 라인에 펄스를 인가하여 교류형 PDP가 이전 정보를 표시하는 동안 불균일해진 패널 전체를 균일한 상태로 만든다. 이때, 어드레스 전극(9)에는 전압을 가하지 않거나 일정한 전압을 유지시킨다. 도 7의 파형은 초기화 기간(T1)에 큰 특징이 있다. 도 7의 초기화 기간(T1)의 큰 특징은 X 전극(3)에 램프형 펄스(V_e)를 인가하여 소거 방전을 우선 일으키며, 그 다음 Y 전극(4)에 일정한 기울기를 가지고 상승하는 전압(RP)을 인가하여 약한 방전을 여러 번 유도하여 초기화 기간에서 나오는 광양을 줄이며, 높은 전압을 인가해서 쌓은 벽전하를 많이 남겨두어 어드레스 방전의 전압을 많이 줄일 수 있도록 하는 점에 있다.

전압의 하강부에서는, 전압의 상승부에서 발생한 위의 벽전하에 의하여 Y 전극(4)의 전압을 구형파처럼 급격히 하강시키면 자기 소거 방전이 일어난다. 또 이러한 벽전하를 유지시키면 어드레스 방전이 일어나지 않은 셀에서도 유지 기간(T3)동안 유지 방전이 일어나게 된다. 이러한 효과를 방지하기 위하여 도 7에 나타낸 바와 같이, 자기 소거 방전이 일어나지 않는 전압까지만 구형파처럼 급격히 전압을 하강시키고 그 이하는 일정한 기울기를 가지고 하강하는 전압(-RP)을 인가하여 약한 방전을 유도함으로써 어드레스 방전 없이는 유지 기간(T3)에 방전이 일어나지 않도록 한다.

기입 기간(T2) 또는 어드레스 기간에서는 Y 전극(4)과 어드레스 전극(9) 라인 사이의 전압 차이로 표시하고자 하는 정보를 기입 방전 이후 벽전하를 쌓는 방법으로 기입한다.

유지 기간(T3)에서는 양쪽 유지 전극 라인인 X 전극(3)과 Y 전극(4)에 교번하는 전압을 인가하여 기입 기간(T2)에서 기입된 셀에서만 가시광선을 방출하게 하여 정보를 표시한다. 유지 기간(T3)에서 양쪽 유지 전극 라인인 X 전극(3)과 Y 전 극(4) 펄스의 파형은 구형파로서, 구동 방식에 따라 주로 유지 펄스의 주파수나 듀티(duty)비 그리고 크기를 바꾸어 인가한다.

이러한 PDP의 구동 파형을 사용한 구동 방식에서는 기입 기간(T2)에서 기입되지 않은 셀이 유지 기간(T3)에서는 방전이 일어나지 않지만 기입 초기화 기간(T1)에서 방전이 일어나기 때문에 불필요한 광이 방출되어 낮은 명암비가 생긴다.

도 8은 일반적인 교류형 PDP의 ADS 구동법에서 계조의 표시방법을 도시한 파형도이다. 도 8에 있어서 시각이 느끼는 휘도에 대한 자극은 광원의 세기에도 비례하지만, 시간에 따른 연속적인 자극의 시간에도 비례한다. 따라서 PDP의 계조 표시방식은 발광 시간을 조절하는 일종의 시간 변조 방식(pulse width modulation)을 사용하고 있다.

예를 들어, 256 계조 표시는 펄스의 비가 1:2:4:8:16:32:64:128로 이루어진 8개의 서브필드(subfield)로 나누어 원하는 계조에 대응하는 각 서브필드에서 방전을 일으켜 줌으로써 계조를 달성할 수 있다. 1을 최하위 비트(bit)라 하고 128을 최상위 비트라 하며, 서브필드가 8개이므로 8 비트 분할 방식이라고 한다.

상기 도면은 최대 발광 시간인 경우의 256 계조 표시를 위한 8개의 서브필드에서 초기화 기간(T1), 어드레스 기간(T2) 및 유지 기간(T3)의 구성을 도시한 것이다. 초기화 기간(T1)과 어드레스 기간(T2)은 모든 서브필드가 동일한 시간으로 설 정되어 있는 반면, 유지 기간의 시간은 각각 1:2:4:8:16:32:64:128의 비를 가진다.

이상적으로는 유지 기간(T3)에만 빛이 방출되어야 하며, 비 발광 기간인 초기화 기간(T1) 동안에 방출되는 빛은 표현하고자 하는 화상을 반영한 빛이 아니기 때문에 화상의 명암비를 나쁘게 하는 요인이 된다.

이를 개선하기 위하여 종래 기술에서는 상술한 바와 같이 초기화 기간의 X 전극(3)과 Y 전극(4)간에 일정한 기울기를 가지는 파형을 인가하는 방법을 사용하여 명암비를 개선하고 있으나 한계가 있다.

본 발명에서는 전 서브필드에 방전이 없었던 셀들은 리셋 방전을 일으키지 않음으로써 검정색을 표시하고자 할 때 초기화 기간(T1) 동안에 리셋 방전을 일으키지 않으므로 빛을 방출시키지 않아 명암비를 개선할 수 있다는 점에 착안하여 새로운 명암비 개선 방법을 제안하고자 한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 초기화 기간에서 X 전극에 소정의 전압을 인가하여 초기화 기간에서 Y 전극과 어드레스 전극에 리셋 방전을 시켜, 전 서브필드에 방전이 없었던 셀들은 리셋 방전을 시키지 않고, 전 서브필드에 방전이 있었던 셀들만 방전을 시킴으로써, 검정색을 표시하고자 할 때 배경광을 방출시키지 않음으로써 명암비를 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 한 관점에 의한 본 발명은, 영상을 표시하기 위한 다수의 화소를 가지며, 상기 화소는 각각 두 개의 유지 전극 및 하나의 어드레스 전극을 가지는 교류형 PDP의 구동을 위한 초기화 기간 동안의 명암비 향상방법이며, 상기 유지 전극에 소정의 전압을 인가하여 상기 유지 전극에 남아 있는 벽전하를 소거하는 단계; 및 상기 유지 전극에 소정의 전압을 인가하여 어드레스 전극과 스캔 전극간에 리셋 방전을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 벽전하를 소거하는 단계는, 상기 유지 전극 중 Y 전극에 시간에 따라 상승하는 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 초기 벽전하를 형성하는 단계는, 상기 X 전극에 펄스 형태의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 X 전극에 인가되는 전압은, 상기 벽전하를 소거하는 단계가 종료된 이후에 인가 개시되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 X 전극에 인가되는 전압은, 상기 약한 방전을 형성하기 위해 상기 Y 전극에 전압이 인가된 후 상기 전압에 의한 방전이 개시되기 이전에, 또는 Y 전극에 전압이 인가되는 시점과 동시에 인가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 X 전극에 인가되는 전압은, 상기 약한 방전을 형성하기 위해 상기 Y 전극에의 전압 인가에 의한 어드레스 전극과의 방전 종료 후 상기 Y 전극에 전압을 제거하는 과정에서 발생하는 자기 소거방전이 종료된 후까지 인가되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 의한 본 발명은, 영상을 표시하기 위한 다수의 화소를 가지며, 상기 화소는 각각 두 개의 유지 전극 및 하나의 어드레스 전극을 가지는 교류형 PDP의 구동을 위한 구동 장치의 명암비 향상장치이며, 상기 유지 전극에 소정의 전압을 인가하여 상기 유지 전극에 남아 있는 벽전하를 소거하는 초기화 소거 구동부; 상기 Y 전극과 상기 어드레스 전극에 소정의 전압을 인가하여 상기 초기 벽전하에 의한 약한 방전을 형성하는 초기화 구동부; 및 상기 X 전극에 소정의 전압을 인가하여 상기 Y 전극과 상기 어드레스 전극간에 방전을 형성하게 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 관점에 의한 본 발명은, 영상을 표시하기 위한 다수의 화소를 가지며, 상기 화소는 각각 두개의 유지 전극인 X 전극 및 Y 전극 그리고 하나의 어드레스 전극을 가지는 교류형 PDP의 구동을 위한 초기화 기간 동안의 명암비 향상방법이며, 상기 X 전극과 상기 Y 전극 사이에 소정의 전압을 인가하여 상기 유지 전극에 남아 있는 벽전하를 소거하는 단계; 상기 X 전극에 소 정의 전압을 인가하고, 상기 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 소정의 전압을 인가하여 상기 어드레스 전극과 상기 Y 전극 사이에 남아 있는 벽전하를 소거하는 단계; 및 상기 X 전극과 상기 Y 전극에 소정의 전압을 인가하되, 상기 Y 전극에 더 높은 전압을 인가하여 상기 어드레스 전극과 상기 Y 전극 사이에 방전을 일으킴으로써 초기 벽전하를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 어드레스 전극과 상기 Y 전극 사이에 남아 있는 벽전하를 소거하는 단계는, 상기 유지 전극들 간에 시간에 따라 상승하는 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 어드레스 전극에 인가되는 펄스 형태의 전압은, 상기 유지 전극들 간에 소거 방전이 종료된 이후에 인가 개시되고 상기 Y 전극에 초기화 펄스가 인가되기 이전에 인가 종료되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법에 있어서 상기 X 전극에 인가되는 펄스 형태의 전압은, 소거 방전이 종료된 이후에 소거 펄스의 전압이 계속 유지되거나 소거 방전이 종료된 이후에 인가 개시되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 교류형 PDP의 명암비를 개선하기 위해 각 전극에 인가되는 전압의 파형을 도시한 도면이다. 초기화(T1) 과정에서 소거 펄스(V_e) 인가 후에 X 전극(3)에 인가되는 펄스(V_b)를 제외하고는 일본 Matsushita사의 구동 파형과 동일하다.

도 9에 있어서 파형도는 소거 방전을 일으키기 위해서 소거 펄스(V_e)를 인가하는 구간, 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4)의 대향형 방전으로 각 셀의 초기화를 시키기 위해서 X 전극(3)에는 펄스(V_b)를 인가하고 Y 전극(4)에는 X 전극(3)에 인가되는 펄스(V_b)보다 높은 전압을 갖는 램프업파형의 램프파형(RP)을 인가하는 구간, 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 약한 자기소거 방전을 일으켜서 벽전하를 조금만 소거시키기 위해 램프다운파형의 램프펄스(-RP)를 인가하는 구간으로 구성되어 있다.

여기서, 위의 X 전극에 인가되는 전압(V_b)은 어드레스 전극과 Y 전극 간에 방전을 유도하여 명암비를 개선하기 위해, Y 전극에 전압에 의해 X 전극과 Y 전극간에 방전이 일어나기 전에 인가한다. X 전극에 전압이 인가되었기 때문에 어드레스 전극과 Y 전극 간에 방전이 일어난다. 그 방전으로 인해 X 전극과 Y 전극에는 음의 극성을 가진 벽전하가 축적이 되고, 어드레스 전극에는 양의 극성을 가진 벽전하가 축적이 된다.

그에 따라, 어드레스 전압(V_a)이 인가되지 않으면 어드레스 방전이 일어나지 않기 때문에 X 전극과 Y 전극의 벽전하는 T1 구간에서 형성된 상태로 T3 구간까지 유지가 된다. T1 구간에서 형성된 벽전하는 유지 전극에 음의 극성을 가진 전하가 축적되어 있고, 어드레스 전극에는 양의 극성을 가진 전하가 축적 되어 있으므로, T3 구간에서 유지 펄스(V_sx, V_sy)가 인가되어도 방전이 형성되지 않는다. 그리고 그 다음 서브필드의 소거 펄스(V_e)가 인가되어도 방전이 일어나지 않고, 어드레스 전극에는 양의 전하가 축적 되어 있고, Y 전극에는 음의 전하가 축적 되어 있기 때문에 상기 서브필드의 초기화 구간(T1)에서도 방전이 일어나지 않는다. 그래서 본 발명은 어드레스 구간(T2)의 방전 유무에 따라 그 다음 서브필드의 초기화 구간(T1)에서의 방전을 결정한다. 어드레스 구간(T2)에서 방전이 있었다면 그 다음 서브필드의 초기화 구간(T1)에서 방전이 일어나지만, 어드레스 구간(T2)에서 방전이 없었다면, 그 다음 서브필드의 초기화 구간(T1)에서 방전이 일어나지 않는다. 즉, 전 서브필드에서 어드레스 구간에서 방전이 없다면, 그 이후의 서브필드에서 어드레스 구간에서 방전이 일어날 때까지 초기화 구간(T1)에서 방전이 일어나지 않는다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 램프업파형의 램프펄스(RP) 인가에 의해 X 전극과 Y 전극 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극에 소정의 전압을 인가하면, X 전극과 Y 전극 사이에는 방전이 일어나지 않고, 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 방전 이 일어난다. 이 때 어드레스 전극에는 양의 전하가 축적되고, X 전극과 Y 전극에는 음의 전하가 축적된다. 따라서 어드레스 구간에서 방전이 일어나지 않는다면 유지 구간에서도 방전이 일어나지 않는다. 그래서 상기 과정에서 형성된 벽전하 분포가 계속 유지되고, 그 벽전하 분포는 이후의 서브필드의 초기화 구간(T1)에서도 어드레스 전극과 Y 전극 간에 인가되는 전압과 반대 극성이므로 방전이 일어나지 않는다. 그리고 그 다음 과정에서도 계속 방전이 일어나지 않고 상기 과정의 벽전하 분포가 그래도 유지가 된다. 이러한 벽전하 특성 때문에 전 서브필드의 어드레스 구간에서 방전이 발생하지 않는다면 블랙을 표시하고자 할 때 배경광은 전혀 발생하지 않는다.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, 소거 펄스(V_e) 인가 후에 계속 전압을 유지시켜서 T2 구간까지 X 전극에 전압이 인가되는 것이 특징이다. 즉, X 전극(3)에 인가되는 소거 펄스(V_e)와 바이어스 펄스(V_b)를 하나의 펄스로 사용하였다. 그래서 구동회로의 수를 감소시키고 구동 방법을 더 간략히 하였다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이 에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b1)의 전압이 Y 전극(4)에 램프다운파형의 램프펄스(-RP)가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b)의 전압보다 작은 것이 특징이다. 나머지 부분에서 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b1)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b2)의 전압이 Y 전극(4)에 램프다운파형의 램프펄스(-RP)가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b)의 전압보다 큰 것이 특징이다. 나머지 부분에 서 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b2)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 14는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)와 램프다운형의 램프펄스(-RP)가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b3)의 전압이 어드레스 구간(T2)에서 X 전극에 인가되는 펄스(V_b)의 전압보다 큰 것이 특징이다. 나머지 부분에서 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b3)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 15는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)와 램프다운형의 램프펄스(-RP) 가 인가되는 동안에 X 전극에 인가되는 펄스(V_b4)의 전압이 어드레스 구간(T2)에서 X 전극(3)에 인가되는 펄스(V_b)의 전압보다 작은 것이 특징이다. 나머지 부분에서 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4)사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b4)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 16은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, 어드레스 구간(T2)에서 Y 전극에 인가되는 스캔 전압이 0V로 유지되다가 음의 펄스(V_sc)를 인가하여 스캔을 시키는 것이 특징이다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 17은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 7 실시예와 상이하고, Y 전극에 인가되는 램프다운파형의 램프펄스(-RP)의 전압을 음의 전압(-V_w)까지 감소시키는 것이 특징이다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 7 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 18은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, X 전극(3) 소거 펄스(V_e)를 인가한 후에 X 전극에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하고, Y 전극에는 구형펄스(V_b5)를 인가하여 어드레스 전극(9)과 X 전극(3)사이에 초기화 방전을 일어나게 하고 X 전극(3)에 램프다운파형의 램프펄스(-RP)를 인가하여 어드레스 전극(9)과 X 전극(3) 사이에 약한 자기 소거 방전이 일어나게 하는 것이 특징이다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 7 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, X 전극에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b5)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 X 전극(3) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 19는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 9 실시예와 상이하고, 소거 펄스(V_e)인가 후에 계속 전압을 유지 시켜서 T2 구간까지 X 전극에 전압이 인가되는 것이 특징이다. 즉, X 전극(3)에 인가되는 소거 펄스(V_e)와 바이어스 펄스(V_b)를 하나의 펄스로 사용하였다. 이에 의해 구동회로를 수를 감소시키고 구동 방법을 더 간략히 하였다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 9 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 9 실시예와 같이 X 전극에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3) Y 전극(4)사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b5)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 X 전극(3) 사이에 방전이 일어나도록 하는 점에 특징이 있다.

도 20은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 구동 파형을 도시한 도면이다. 어드레스 전극(9), X 전극(3) 및 Y 전극(4)에 가하여지는 파형은 위의 제 1 실시예와 상이하고, 전 서브필드의 초기화 구간(T1)에서 방전이 없었던 셀들에 분포되어 있는 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 벽전하를 소거하기 위하여 X 전극(3)에 바이어스 전압을 인가하는 동시에 어드레스 전극(9)에 소거 펄스(V_ae)를 인가하는 것이 특징이다. 그 소거 펄스(V_ae)에 의해 전 서브필드에서 방전이 없었던 셀들 벽 전하를 소거함으로써 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하면 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4)사이에 방전이 일어나서 초기화가 된다. 그래서 오랫동안 방전이 없었던 셀들에 프라이밍 입자를 공급하였다. 나머지 부분은 파형의 각 부의 작용은 제 1 실시예와 동일하므로 자세한 기술은 생략하며, 위의 제 1 실시예와 같이 Y 전극(4)에 램프업파형의 램프펄스(RP)를 인가하여 X 전극(3)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나기 전에 X 전극(3)에도 전압(V_b1)을 인가하여 어드레스 전극(9)과 Y 전극(4) 사이에 방전이 일어나도록 하고 어드레스 전극(9)에 소거 펄스(V_ae)를 인가하여 전 서브필드에 방전이 없었던 셀들도 초기화시키는 점에 특징이 있다.

도 10은 본 발명에 따라 교류형 PDP의 명암비를 증가시키기 위해 각 전극에 인가되는 파형을 발생시킬 수 있는 구동 회로의 한 예를 나타낸 회로도이다. 도 10에서 C1(어드레스 구동부), C2(Y 유지 구동부), C3(X 유지 구동부와 X 바이어스 구동부), C4(Y 초기화 구동부), C5(Y 스캔 구동부), C6(초기화 소거 구동부)은 기존 Matsushita사의 회로와 동일한 회로를 예시하였다. C1은 C5와 함께 어드레스 방전을 유도하기 위한 구형파를 발생하는 회로이다. C2는 Y 전극의 유지 방전을 위한 구형파를 발생하는 회로이다. C3는 X 전극의 유지 방전을 위한 구형파를 발생시키고, T1 구간에서 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 방전을 발생시키고, 또한 어드레스 방전 시 X 전극에 음의 벽전하가 쌓이게 하는 회로이다. C4는 Y 전극에 초기화 펄스를 인가하기 위한 회로로서 상단부 회로는 일정한 기울기로 상승하는 램프파 펄스와 구형파처럼 급격히 하강하는 펄스를 발생하는 회로이며, 하단부 회로는 구형파처럼 급격히 상승하는 펄스와 일정한 기울기로 하강하는 램프파 펄스를 발생하는 회로이다. C6는 이전 서브필드의 유지 방전에 의해 생긴 벽전하를 소거하기 위한 램프파 펄스를 발생시키는 회로이다. C5는 C1 회로와 방전을 일으키면서 각 셀을 순차적으로 스캔하기 위한 구형파를 발생하는 회로이다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 도 9, 도 11 ~ 20에 예시된 X 전극, Y 전극에 가해지는 파형은 여러 가지의 다른 파형으로 변경될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상기에서 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명의 어드레스 전극을 이용한 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법 및 장치에 의하여, 전 서브필드에서 방전이 없었던 셀의 초기화 기간 동안에 방출되는 빛을 제거시킴으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 명암비를 개선하는 것이 가능하다.

Claims (16)

1. 영상을 표시하기 위한 다수의 화소를 가지며, 상기 화소는 각각 두개의 유지 전극인 X 전극 및 Y 전극 그리고 하나의 어드레스 전극을 가지는 교류형 PDP의 구동을 위한 초기화 기간 동안의 명암비 향상방법에 있어서,

   상기 X 전극에 소거펄스를 인가하는 제 1 단계;

   상기 소거펄스가 종료된 후 상기 X 전극에 소정의 전압을 인가함과 동시에 상기 어드레스 전극에 소거펄스를 인가하여 상기 어드레스 전극과 상기 Y 전극 사이의 벽전하를 소거하는 제 2 단계; 및

   상기 X 전극에는 상기 제 2 단계에서 인가된 전압을 유지하며, 상기 Y 전극에는 상기 제 2 단계의 소거펄스 종료 후 상기 X 전극에 인가되는 전압보다 더 높은 전압을 인가하여 상기 어드레스 전극과 상기 Y 전극 사이에 방전을 일으킴으로써 초기 벽전하를 형성하는 제 3 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이의 명암비 향상방법.
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