JP2006189828A - プラズマ表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】残像を最小化したプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【解決手段】本発明によるプラズマ表示装置は、第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部、及び第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部を備え、第2サステインパルスの上昇区間及び第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なる。
【選択図】図3
【解決手段】本発明によるプラズマ表示装置は、第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部、及び第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部を備え、第2サステインパルスの上昇区間及び第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なる。
【選択図】図3
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、特に残像を最小化したプラズマ表示装置及びその駆動方法に関する。
プラズマディスプレイパネル(以下、“PDP”という)は、He+Xe、Ne+Xe、He+Xe+Neなどの不活性の混合ガスが放電するときに発生する紫外線が蛍光体を発光させることによって、画像を表示する。このようなPDPは、薄膜化及び大型化が容易であるだけでなく、最近の技術開発によって画質が向上する。
図1は、従来の3電極交流面放電型のPDPの放電セルを示す斜視図である。
図1に示すように、3電極交流面放電型のPDPの放電セルは、上部基板16上に形成されたスキャン電極Y及びサステイン電極Z、下部基板14上に形成されたアドレス電極Xを備える。
スキャン電極Y及びサステイン電極Zそれぞれは、透明電極、及び透明電極の線幅より狭く、透明電極の一側のエッジに形成される金属バス電極を備える。透明電極は、通常、インジウム錫酸化物(ITO)で上部基板16上に形成される。金属バス電極は、通常、クロム(Cr)などの金属で透明電極上に形成されて、抵抗の高い透明電極による電圧降下を減らす役割を担う。
スキャン電極Y及びサステイン電極Zが並べて形成された上部基板16には、上部誘電体層12及び保護膜10が積層される。上部誘電体層12には、プラズマ放電時に発生した壁電荷が蓄積される。保護膜10は、プラズマ放電時に発生したスパッタリングによる上部誘電体層12の損傷を防止すると共に2次電子の放出効率を向上させる。保護膜10としては、通常、酸化マグネシウム(MgO)が利用される。
アドレス電極Xが形成された下部基板14上には、下部誘電体層18及び隔壁8が形成され、下部誘電体層18及び隔壁8の表面には、蛍光体層6が塗布される。アドレス電極Xは、スキャン電極Y及びサステイン電極Zと交差する方向に形成される。隔壁8は、アドレス電極Xと並べて形成されて、放電により生成された紫外線及び可視光が隣接した放電セルに漏れることを防止する。蛍光体層6は、プラズマ放電時に発生した紫外線により励起されて、赤色、緑色または青色のうちいずれか一つの可視光線を発生させる。上部基板16及び下部基板14と隔壁8との間に設けられた放電空間には、不活性の混合ガスが注入される。
PDPは、画像の階調を具現するために、一つのフレームを発光回数が異なる複数のサブフィールドに分けて時分割駆動する。各サブフィールドは、全画面を初期化させるためのリセット区間と、アドレス電極を選択し、選択されたアドレス電極からセルを選択するためのアドレス区間、及び放電回数によって階調を具現するサステイン区間に分けられる。ここで、リセット区間は、上昇ランプ波形が印加されるセットアップ区間と、下降ランプ波形が印加されるセットダウン区間とに分けられる。
例えば、256階調で画像を表示しようとする場合に、1/60秒に該当するフレーム区間(16.67ms)は、8個のサブフィールドSF1〜SF8に分けられる。8個のサブフィールドSF1〜SF8それぞれは、前述したように、リセット区間、アドレス区間及びサステイン区間に分けられる。各サブフィールドのリセット区間及びアドレス区間は、各サブフィールドごとに同一である一方、サステイン区間は、各サブフィールドで2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)の割合で増加する。
図2は、一つのサブフィールドに印加されるPDPの駆動波形を示す図面である。
ここで、Yはスキャン電極、Zはサステイン電極、Xはアドレス電極を表す。
図2に示すように、PDPは、全画面を初期化させるためのリセット区間RPD、放電セルを選択するためのアドレス区間APD、及び選択された放電セルの放電を維持させるためのサステイン区間SPDに分けて駆動される。
リセット区間RPDで、スキャン電極YにリセットパルスRPが印加される。リセットパルスRPは、セットアップ時にランプ波形に電圧が上昇し、セットダウン時は電圧が下降する形態を有する。セットアップ時、スキャン電極Yとサステイン電極Zとの間でリセット放電が発生して、全画面のセル内には微弱な放電が起きるので、セル内に壁電荷が生成される。次いで、セットダウン時、下降する電圧により不要な荷電粒子が部分的に消去されて壁電荷が誤放電を起こさずに、次のアドレス放電に助ける程度に下降する。この壁電荷の下降のために、リセットパルスRPのセットダウン区間でサステイン電極Zに正極性(+)の直流電圧Vsを供給する。この正極性(+)の直流電圧Vsに対して、リセットパルスRPは徐々に下降する形態に印加されるので、セットダウン時、スキャン電極Yがサステイン電極Zに対して相対的な負極性(−)となることによって、すなわち極性が反転されることによって、セットアップ区間に生成された壁電荷が下降する。このようにリセットパルスRPの供給によりリセット放電が起き、アドレス放電に必要な壁電荷が全画面のセルに同一に形成される。
アドレス区間APDで、スキャン電極YにスキャンパルスSPが印加されると共に、アドレス電極XにデータパルスDPが印加されることによってアドレス放電が発生する。このアドレス放電により形成された壁電荷は、他の放電セルがアドレスされる区間に維持される。
サステイン区間SPDでは、スキャン電極Yにサステイン電圧のサステインパルスSUSPYが先に印加された後で、サステイン電極Zとスキャン電極Yとに交互に重ならないように、サステインパルスSUSPY,SUSPZが連続的に印加される。このとき、スキャン電極Yに印加されるサステインパルスSUSPYとサステイン電極Zに印加されるサステインパルスSUSPZとの間隔は、ほぼ100ns〜200ns程度となる。これにより、アドレス放電により選択されたセルは、セル内の壁電圧及びサステイン電圧Vsusが加えられつつ、サステインパルスSUSPY,SUSPZが供給されるたびに、スキャン電極Yとサステイン電極Zとの間にサステイン放電、すなわち表示放電が起きる。
一方、サステイン区間SPDに、アドレス区間に選択されていない非選択セル内には、セル内の壁電圧と外部電圧との和が放電開始電圧より低いため、サステイン放電が起きない。サステイン放電が完了した後には、サステイン放電によりセル内に残留する壁電荷を消去するための消去信号(図示せず)がスキャン電極Yやサステイン電極Zに印加される。
しかし、PDPは、明るい画像が一定時間以上表示された後で暗い画像に変わるとき、暗く画像が変わるものではなく、明るい残像が表れるという問題点がある。このような残像は、サステイン区間に発生するサステイン放電により、セル内に蓄積される電荷が隣接した放電セルに移動し、蛍光体上に蓄積される電荷が原因として作用している。また、従来のPDPは、サステインパルスの上昇時間を速める場合に放電強度が弱くなり、その結果、駆動マージンが狭くなって高温環境で誤放電を引き起こす
本発明の目的は、残像を最小化したプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明によるプラズマ表示装置は、第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部、及び第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部を備え、前記第2サステインパルスの上昇区間及び前記第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なる。
前記第2サステインパルスの下降区間及び前記第1サステインパルスの上昇区間は、少なくとも部分的に重なる。
前記第1サステインパルスの上昇区間及び前記第2サステインパルスの下降区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間である。
前記第1サステインパルスの下降区間及び前記第2サステインパルスの上昇区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間である。
前記第2サステインパルスの上昇区間から前記第1サステインパルスの下降区間までと定義される電圧変化区間は、前記第2サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下である。
前記第2サステインパルスの下降区間から前記第1サステインパルスの上昇区間までと定義される電圧変化区間は、前記第1サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下である。
前記上昇区間は、前記第1サステインパルスの維持区間と部分的に重なる。
前記下降区間は、前記第2サステインパルスの維持区間と部分的に重なる。
本発明によるプラズマ表示装置は、第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部、及び第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部を備え、電圧変化区間の少なくとも一部区間に前記第1サステインパルスの上昇区間が前記第2サステインパルスの下降区間と重なるように、前記第1サステインパルスのデューティーサイクル及び前記第2サステインパルスのデューティーサイクルは、50%〜67%の範囲を有する。
本発明によるプラズマ表示装置の駆動方法は、第1電極に第1サステインパルスを印加するステップ、及び第2電極に第2サステインパルスを印加するステップを含み、前記第2サステインパルスの上昇区間及び前記第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なる。
本発明によるプラズマ表示装置及びその駆動方法は、サステインパルスの間に発生するサステイン放電の放電遅延時間を最小化して、静止映像が表示されるときに発生する残像を最小化でき、さらに、残像を最小化して輝度を向上させ、消費電力を減少させることができる。
以下、図3ないし図5を参照して、本発明の望ましい実施形態について説明する。
図3に示すように、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の駆動方法は、所定の映像を表示するために、一つのフレームの各サブフィールドごとにスキャン電極YにリセットパルスRPを供給して、リセット放電を起こして放電セルを初期化させるためのリセット区間RPD、アドレス電極XにデータパルスDPを供給すると共にスキャン電極YにスキャンパルスSPを供給して、アドレス放電を起こして放電セルを選択するためのアドレス区間APD、及びスキャン電極Yに印加される第1サステインパルスSUSPYとサステイン電極Zに印加される第2サステインパルスSUSPZとを少なくとも10nsの区間に重複させて、スキャン電極Yとサステイン電極Zとの間にサステイン放電を起こして、アドレス区間APDで選択された放電を維持させるためのサステイン区間SPDに分けて駆動される。
リセット区間RPDでは、スキャン電極YにリセットパルスRPが印加される。リセットパルスRPは、ランプ波形にセットアップ時に電圧が上昇し、セットダウン時は電圧が下降する形態を有する。セットアップ時、スキャン電極Yとサステイン電極Zとの間でリセット放電が発生して、全画面のセル内には微弱な放電が起きるので、セル内に壁電荷が生成される。次いで、セットダウン時、下降する電圧により不要な荷電粒子が部分的に消去されて壁電荷が誤放電を起こさずに、次のアドレス放電に助ける程度に下降する。この壁電荷の下降のために、リセットパルスRPのセットダウン区間でサステイン電極Zに正極性(+)の直流電圧Vsを供給する。この正極性(+)の直流電圧Vsに対して、リセットパルスRPは徐々に下降する形態に印加されるので、セットダウン時、スキャン電極Yがサステイン電極Zに対して相対的な負極性(−)となることによって、すなわち極性が反転されることによって、セットアップ区間に生成された壁電荷が下降する。このようにリセットパルスRPの供給によりリセット放電が起き、アドレス放電に必要な壁電荷が全画面のセルに同一に形成される。
アドレス区間APDでは、スキャン電極YにスキャンパルスSPが印加されると共に、アドレス電極XにデータパルスDPが印加されることによってアドレス放電が発生する。このアドレス放電により形成された壁電荷は、他の放電セルがアドレスされる区間に維持される。
サステイン区間SPDでは、サステイン電圧レベルVsusの第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZが一部区間T1,T1´で重なるように、スキャン電極Y及びサステイン電極Zに交互に印加される。
スキャン電極Yに印加される第1サステインパルスSUSPYは、ほぼ300ns〜700ns程度の上昇区間、ほぼ1.7μs〜1.9μs程度の維持区間T2及びほぼ300ns〜600ns程度の下降区間を有する。このとき、第1サステインパルスSUSPYの上昇区間は、基底電圧GNDからサステイン電圧Vsusに上昇する区間であり、維持区間T2は、サステイン電圧レベルVsusを維持する区間であり、下降区間は、サステイン電圧Vsusから基底電圧GNDに下降する区間である。
また、サステイン電極Zに印加される第2サステインパルスSUSPZは、ほぼ300ns〜700ns程度の上昇区間、ほぼ1.1μs〜1.3μs程度の維持区間T2´及びほぼ300ns〜600ns程度の下降区間を有する。結果的に、第2サステインパルスSUSPZは、第1サステインパルスSUSPYの維持区間T2より短い区間T2´にサステイン電圧レベルVsusを維持する。
一方、サステインパルスSUSPY,SUSPZの上昇時間を300ns〜700nsと長くすれば、その上昇区間中に二重放電、すなわち放電が2回連続して起きるので、放電効率及び発光効率が向上し、その結果、放電セルの輝度が向上するので、残像が相対的に見られなくなる。また、後述するように、第1サステインパルスSUSPYと第2サステインパルスSUSPZの電圧変化区間を一部重複させれば、放電強度が弱くなっても放電時に空間電荷を十分に利用できるので、駆動マージンが確保され、消費電力も減少する。
前記第1サステインパルスSUSPY及び第2サステインパルスSUSPZは、図4に示したように、ほぼ10ns〜500ns程度の時間T1,T1´で重なる。すなわち、第1サステインパルスSUSPYの上昇区間及び第2サステインパルスSUSPZの下降区間は、ほぼ10ns〜500ns程度の時間T1で重なり、第1サステインパルスSUSPYの下降区間及び第2サステインパルスSUSPZの上昇区間は、ほぼ10ns〜500ns程度の時間T1´で重なるように、スキャン電極Y及びサステイン電極Zに第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZが交互に印加される。前記第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZは、第1サステインパルスSUSPYの上昇時間及び第2サステインパルスSUSPZの下降時間のみが重なってもよく、第1サステインパルスSUSPYの下降時間及び第2サステインパルスSUSPZの上昇時間のみが重なってもよい。
なお、時間T1は、第1サステインパルスSUSPYの上昇区間の開始時点から第2サステインパルスSUSPZの下降区間の終了時点までの時間で定義される。時間T2は、第1サステインパルスSUSPYの下降区間の開始時点から第2サステインパルスSUSPZの下降区間の終了時点までの時間で定義される。
なお、時間T1は、第1サステインパルスSUSPYの上昇区間の開始時点から第2サステインパルスSUSPZの下降区間の終了時点までの時間で定義される。時間T2は、第1サステインパルスSUSPYの下降区間の開始時点から第2サステインパルスSUSPZの下降区間の終了時点までの時間で定義される。
第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZは、図5に示したように、第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZがサステイン電圧レベルVsusを維持する維持区間T2,T2´の1/3区間を最大とするT1,T1´で重なる。すなわち、スキャン電極Yに印加される第1サステインパルスSUSPYは、サステイン電極Zに印加された第2サステインパルスSUSPZがサステイン電圧レベルVsusを維持する維持区間T2´の最大の1/3区間T1で重なり、サステイン電極Zに印加される第2サステインパルスSUSPZは、スキャン電極Yに印加された第1サステインパルスSUSPYがサステイン電圧レベルVsusを維持する維持区間T2の最大の1/3区間T1´で重なる。このような重複条件を満足するために、サステインパルスのデューティー比は、ほぼ50%〜67%である。
一方、前記重複区間が1/3以上に増加すれば、電磁気妨害(EMI)と放電セルの温度が上昇し、サステインパルスの波形歪曲が発生しうる。
アドレス放電により選択されたセルは、セル内の壁電圧及びサステイン電圧Vsusが加えられつつ、第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZの上昇区間ごとに、スキャン電極Yとサステイン電極Zとの間にサステイン放電、すなわち表示放電が起きる。このようなサステイン区間SPDでは、第1サステインパルスSUSPYと第2サステインパルスSUSPZとの間隔を縮めることによって、サステイン放電の放電遅延時間を短縮させることによって、放電遅延による残像を減少させ、消費電力を減少させる。
一方、サステイン区間SPDに、アドレス区間に選択されていない非選択セル内には、セル内の壁電圧と外部電圧との和が放電開始電圧より低いため、サステイン放電が起きない。
サステイン放電が完了した後には、サステイン放電によりセル内に残留する壁電荷を消去するための消去信号(図示せず)がスキャン電極Yやサステイン電極Zに印加される。
このような本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の駆動方法は、スキャン電極Yに印加される第1サステインパルスSUSPY及びサステイン電極Zに印加される第2サステインパルスSUSPZを一定区間T1,T1´で重複させてサステイン放電を発生させることによって、サステイン放電の間の放電遅延を最小化して、特定の画像が一定時間に具現されるときに発生する残像を最小化できる。これにより、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の駆動方法は、残像を最小化して輝度を向上させ、第1及び第2サステインパルスSUSPY,SUSPZを一定区間T1,T1´に重複させることによって、サステイン区間SPDが短縮して消費電力を減少させる。
一方、本発明の実施形態によるPDPの駆動装置は、既存のスキャン電極の駆動回路及びサステイン電極の駆動回路の構成と実質的に同一な構成で具現され、図3ないし図5のように、第1サステインパルスSUSPY及び第2サステインパルスSUSPZの上昇区間及び下降区間が少なくとも一部重なるように、各駆動回路に備えられたスイッチ素子の動作タイミングを既存と異なって制御するものとして具現可能である。
前述したように、本発明の実施形態によるプラズマ表示装置の駆動方法は、サステイン区間にスキャン電極及びサステイン電極に印加されるサステインパルスの一部を重複させて、スキャン電極及びサステイン電極に印加されるサステインパルスの上昇区間ごとにサステイン放電を発生させる。これにより、本発明は、サステインパルスの間に発生するサステイン放電の放電遅延時間を最小化して、特定の画像が一定時間に具現されるとき(すなわち、静止映像が表示されるとき)に発生する残像を最小化できる。さらに、本発明は、残像を最小化して輝度を向上させ、消費電力を減少させることができる。
以上説明した内容を通じて、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であるということが分かる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により決まらねばならない。
Claims (20)
- 第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部と、
第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部と、を備え、
前記第2サステインパルスの上昇区間及び前記第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なることを特徴とするプラズマ表示装置。 - 前記第2サステインパルスの下降区間及び前記第1サステインパルスの上昇区間は、少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記第1サステインパルスの上昇区間及び前記第2サステインパルスの下降区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間であることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ表示装置。
- 前記第1サステインパルスの下降区間及び前記第2サステインパルスの上昇区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記第2サステインパルスの上昇区間の開始時点から前記第1サステインパルスの下降区間の終了時点までと定義される電圧変化区間は、前記第2サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記第2サステインパルスの下降区間の開始時点から前記第1サステインパルスの上昇区間の終了時点までと定義される電圧変化区間は、前記第1サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記上昇区間は、前記第1サステインパルスの維持区間と部分的に重なることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記下降区間は、前記第2サステインパルスの維持区間と部分的に重なることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 第1電極に第1サステインパルスを印加する第1駆動部と、
第2電極に第2サステインパルスを印加する第2駆動部と、を備え、
電圧変化区間の少なくとも一部区間に前記第1サステインパルスの上昇区間が前記第2サステインパルスの下降区間と重なるように、前記第1サステインパルスのデューティーサイクル及び前記第2サステインパルスのデューティーサイクルは、50%〜67%の範囲を有することを特徴とするプラズマ表示装置。 - 前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間であることを特徴とする請求項9に記載のプラズマ表示装置。
- 前記電圧変化区間は、維持区間に比べて1/3以下であることを特徴とする請求項9に記載のプラズマ表示装置。
- 第1電極に第1サステインパルスを印加するステップと、
第2電極に第2サステインパルスを印加するステップと、を含み、
前記第2サステインパルスの上昇区間及び前記第1サステインパルスの下降区間は、少なくとも部分的に重なることを特徴とするプラズマ表示装置の駆動方法。 - 前記第2サステインパルスの下降区間及び前記第1サステインパルスの上昇区間は、少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記第1サステインパルスの上昇区間及び前記第2サステインパルスの下降区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間であることを特徴とする請求項13に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記第2サステインパルスの上昇区間及び前記第1サステインパルスの下降区間は、電圧変化区間に少なくとも部分的に重なり、前記電圧変化区間は、ほぼ10ns〜500nsの区間であることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記第1サステインパルスは、
ほぼ300ns〜700nsの上昇区間と、
ほぼ1.7μs〜1.9μsの維持区間と、
ほぼ300ns〜600nsの下降区間と、を備えることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。 - 前記第2サステインパルスの上昇区間の開始時点から前記第1サステインパルスの下降区間の終了時点までと定義される電圧変化区間は、前記第2サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下であることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記第2サステインパルスの下降区間から前記第1サステインパルスの上昇区間までと定義される電圧変化区間は、前記第1サステインパルスの維持区間に比べて1/3以下であることを特徴とする請求項13に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記上昇区間は、前記第1サステインパルスの維持区間と部分的に重なることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
- 前記下降区間は、前記第2サステインパルスの維持区間と部分的に重なることを特徴とする請求項12に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
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