KR100278783B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오방전을 방지할 수 있는 PDP 구동방법에 관한 것이다.

본 발명의 PDP 구동방법은 제1 서스테인전극과 어드레스 전극 사이에 어드레스방전이 발생하는 기간에 잉여전하가 생성되는 것을 방지하기 위하여 제1 서스테인전극에 대응하는 제2 서스테인전극에 일정레벨의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 어드레스기간에서 Z 서스테인전극에 일정레벨의 전압을 인가하여 셀의 내부에 불요전하가 생성되는 것을 억제함으로써 불요전하에 의한 오방전을 방지할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법(Method of Driving Plasma Display Panel)

본 발명은 평판 디스플레이 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, PDP라 한다)에 관한 것으로, 특히 오방전을 방지할 수 있는 PDP 구동방법에 관한 것이다.

최근들어, 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 PDP는 박형화 및 대형화가 용이함에 따라 부피가 큰 음극선관(CRT)을 대체할 수 있는 평판 디스플레이 장치로 기대되고 있다. PDP는 화소를 구성하는 셀(Cell)의 수직 및 수평 전극 사이에 인가되는 전압조절을 통하여 방전을 얻으며 그 방전시간의 길이를 제어하여 방전되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 전체화면은 각각 셀의 수직 및 수평 전극에 디지털 영상 신호를 입력시키기 위한 라이트(Write) 펄스, 주사를 위한 주사(Scan) 펄스, 방전을 서스테인시켜 주기 위한 서스테인(Sustain) 펄스 및 방전된 셀의 방전을 중지시키기 위한 소거(Erase) 펄스가 인가되어 매트릭스(Matrix) 형태로 구동됨으로써 표시된다. 이때, 영상표시를 위해 필요한 단계적인 밝기, 즉 계조(Gray Scale)는 한 화면에 해당하는 한 프레임(Frame)의 영상을 표시하기 위해 주어진 시간(예컨대, 16ms)내에서 개개의 셀이 방전되는 시간의 길이를 서로 다르게 조절함으로써 구현시키게 된다. 통상적으로, 영상표시를 위한 평판 디스플레이 장치인 경우 요구되는 계조는 256계조이고, 이 256계조의 영상을 표시하기 위한 영상 디지털 신호는 색신호(R,G,B) 각각 8비트(Bit) 신호가 필요하게 된다. 그리고, 이 디스플레이 장치에서 요구되어지는 휘도 및 컨트라스트(Contrast)를 얻기 위해서는 단위시간당 서스테인방전횟수를 최대한 많게 해야 한다.

이러한 PDP는 구동전압의 형태에 따라 직류전압에 의해 구동되는 직류(DC)형과 교류전압에 의해 구동되는 교류(AC)형으로 구분되는데, 이하 교류형 PDP의 구동방법에 대해서만 언급하기로 한다.

도 1은 통상적인 PDP의 전극 배치도를 도시한 것으로서, 도 1에 도시된 PDP(10)는 행(Row)을 이루는 Y 및 Z 서스테인전극들(Y1∼Ym, Z1∼Zm)과, 열(Column)을 이루는 어드레스 전극들(X1∼Xn)을 구비한다.

도 1에 도시된 PDP(10)에서 Y 서스테인전극들(Y1∼Ym)과 Z 서스테인전극들(Z1∼Zm)은 수평방향으로 교번되도록 배치되어 행, 즉 주사라인을 이루게 된다. 열을 이루는 어드레스전극들(X1∼Xn)은 Y 및 Z서스테인전극들(Y1∼Ym, Z1∼Zm)과 교차하도록 수직방향으로 배치되고 그 교차지점에 하나의 화소에 해당하는 셀(12)이 각각 형성됨으으로써 PDP(10)에 n×m개의 셀이 마련되게 된다. 여기서, 어드레스전극들(X1∼Xn)은 기수번째 어드레스전극들(X1, X3, …, Xn-1)과 우수번째 어드레스전극들(X2, X4, …, Xn)로 구분되어 PDP(10)의 상측과 하측에 위치하는 어드레스 구동부(도시하지 않음)에 각각 접속되어 구동된다. Y 및 Z 서스테인전극(Y, Z)은 화면을 주사하고 방전을 유지시켜 주기 위해 주로 사용되고, 어드레스전극(X)은 데이터 입력에 주로 사용된다.

이러한 구조의 PDP는 단위시간당 서스테인 방전횟수를 조절하여 화상의 계조를 표현하고 있다. 화상의 계조를 표현하기 위한 PDP의 구동방법은 구동방식에 따라 서브필드(Sub-field) 방식과 서브프레임(Sub-frame) 방식으로 구분되고 있다.

예컨대, 256 계조를 표현하는 경우 서스필드 구동방식은 한 프레임을 8개의 서브필드로 시분할하고, 각 서브필드는 다시 전화면을 초기화하는 리셋기간과 전화면을 선순차방식으로 주사하면서 데이터를 기입하는 어드레스기간 및 데이터가 기입된 셀들의 발광상태를 유지시키는 서스테인기간으로 시분할된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 모두 동일한 반면에 각 서스테인 기간은 2ⁿ (n=0, 1, 2, …, 7)의 비율로 증가되도록 할당되어 각 서브필드는 그 서스테인기간에 비례하는 계조를 구현하게 되고 각 서브필드에서 구현된 계조를 조합함으로써 한 프레임의 256 계조를 표현하게 된다. 그런데, 전술한 서브필드 구동방식은 각 서브필드의 어드레스기간마다 전체화면을 주사해야 하므로 이 어드레스기간에 소요되는 시간으로 인하여 다음의 서스테인 기간에서 오방전 및 불균일한 방전이 발생되는 단점이 있다.

한편, 서브프레임 구동방식은 상술한 서브필드 방식의 단점을 보완하기 위한 것으로 전화면의 어드레싱기간을 서스테인펄스의 매주기마다 일부분씩 분산시켜 수행함으로써 한 프레임에 걸쳐 서스테인 과정이 중단되지 않고 연속되어 진행되도록 하는 방식이다. 상세히 하면, 256 계조를 표현하는 경우 서브프레임 방식에서는 전화면을 수평방향으로 8개의 시구간(T, 1/2T, 1/4T, 1/8T, 1/16T, 1/32T, 1/64T, 1/128T)으로 분할하고 각 시구간마다 방전 가중치를 전술한 서브필드 방식과 비슷하게 할당하게 된다. 이에 따라, 임의의 시점에서 전화면에는 각각 다른 밝기레벨을 갖는, 즉 각각 다른 서브필드 상태에 있는 8개의 화면블록들이 존재하게 된다. 그리고, 8개 블록의 분할 경계, 즉 한 서스테인펄스 주기에서 선택된 8개의 주사라인은 그 서스테인 펄스 주기마다 한 주사라인씩 아래로 이동하는 과정을 반복하여 전체의 주사라인 수(예컨대, 512개)에 해당하는 서스테인기간이 끝나면 한 프레임의 256계조가 표현되게 된다.

전술한 서브프레임 구동방식은 다시 선택라이트 방법과 선택소거 방법으로 구분될 수 있다. 전자의 선택라이트 방법은 한 서스테인펄스 주기에서 선택된 8개의 주사라인들에 소거방전을 일으킨 후 표시데이터가 있는 경우 즉, 점등될 셀들만 선택하여 선순차적으로 라이트방전을 일으키는 방식이다. 그런데, 라이트방전을 위한 라이트 펄스는 통상 소거방전을 위한 소거펄스보다 전압레벨이 높을 뿐만 아니라 펼스폭 또한 크다. 이에 따라, 라이팅방전으로 어드레스를 수행하는 선택라이트 방법은 그 어드레스기간이 상대적으로 길어 단위시간당 서스테인방전횟수(즉, 서스테인펄스 주기)를 증가시키는데 한계가 있다. 후자의 선택소거 방법은 전술한 선택라이트 방법의 단점을 보완하기 위한 것으로서 한 서스테인펄스 주기에서 선택된 8개의 주사라인들에 라이트방전을 일으킨 후 표시데이터가 없는 경우, 즉 점등되지 않을 셀들만 선택하여 소거방전을 일으키는 방식이다. 다시 말하여, 선택소거 방법은 상대적으로 낮은 전압레벨과 작은 펄스폭을 갖는 소거펄스에 의한 소거방전으로 어드레스를 수행함으로써 선택라이트 방법에 비해 어드레스 기간을 줄여 단위시간당 서스테인방전횟수를 증가시킬 수 있게 된다. 이에 따라, PDP가 선택소거 방법으로 구동되는 경우 휘도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 데이터 양이 증가되는 경우에도 용이하게 화상을 표시할 수 있게 된다.

도 2를 참조하면, 도 1의 PDP가 서브프레임(Sub-frame) 선택소거(Selective Erase) 방식으로 구동되는 경우 한 서스테인 주기동안 각 전극에 공급되는 펄스파형이 도시되어 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 PDP가 512개의 주사라인을 구비하고 256계조의 화상을 표시하는 경우 한 서스테인주기(예컨대, 32㎲)에서 전화면은 각각 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1개씩의 주사라인을 포함하는 8개의 화면블록으로 구분될 수 있다. 도 2에 있어서, (A)는 어드레스전극(X) 전체에 공급되는 펄스파형을 나타내고, (B), (C), (D)는 한 서스테인 주기에서 선택된 8개의 Y 서스테인전극들 중에서 1번째, 257번째, 385번째의 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385)에 공급되는 전압파형을 각각 나타내고, (E)는 Z 서스테인전극(Z) 전체에 공급되는 전압파형을 나타낸다.

우선, 전화면의 Y 서스테인전극(Y)과 Z 서스테인 전극(Z)에 서로 상반되게 인가되는 서스테인펄스(s)의 에지부에서 서스테인방전이 일어나 이전 서스테인주기의 서스테인방전을 유지하게 된다. 이어서, (B), (C), (D)에 도시된 바와 같이 상기 서스테인펄스(s)에 실린 라이팅펄스(w)가 8개의 Y 서스테인 전극(Y1, Y257, Y385,…)에 공통적으로 공급됨에 따라 라이팅방전이 발생함으로써 8개의 주사라인이 선택되어진다. 그 다음, 이전펄스에 반전된 상태로 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385,…)과 Z 서스테인전극(Z)에 공급되는 서스테인 펄스(s)에 의해 서스테인 방전이 발생함으로써 방전은 유지된다. 그리고, (A)에 도시된 바와 같이 어드레스전극(X)에 인가되는 데이터펄스와 동기화된 소거펄스(e)가 8개의 Y 서스테인전극들(Y1, Y257, Y385,…)에 순차적으로 공급되어 표시데이터가 없는 셀들에서만 소거방전이 발생하여 방전이 중지된다. 상세히 하면, 어드레스기간을 (A)에 도시된 바와 같이 T1, T2, T3,… 으로 시분할하여 T1기간에는 1번째 Y 서스테인전극(Y1)에, T2기간에는 257번째 Y 서스테인전극(Y257)에, T3기간에는 385번째 Y 서스테인전극(Y385)에 소거펄스(e)가 인가되고 계속해서 나머지 5개의 Y 서스테인전극들에도 시간순으로 소거펄스가 인가됨으로써 어드레스가 수행된다. 한편, 이 어드레스 기간에서 소거방전이 일어나지 않은 셀들은 다음 서스테인 주기에 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385,…)과 Z 서스테인전극(Z)에 인가되는 서스테인펄스(s)에 의해 라이팅펄스가 인가되기 전까지 방전을 유지하게 된다. 여기서, 8개의 주사라인들을 제외한 나머지 주사라인의 Y 서스테인전극들에는 Z 서스테인전극에 공급되는 서스테인펄스(s)에 대향하는 서스테인펄스(s)가 공급되어 서스테인 방전을 유지하고 있다.

그런데, 상기 어드레스 기간에서 Y 서스테인전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이에서 소거방전이 일어나는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 Y와 Z 서스테인전극(Y, Z)간에 미약한 방전이 발생하여 Z 서스테인전극(Z) 쪽에 벽전하가 생성되게 된다. 상세히 하면, 도 3에 도시된 임의의 셀에 있어서 Y 서스테인전극(Y)에는 음의 전압(예컨대, -150V)의 소거펄스(e)가 인가되고 어드레스전극(X)에는 양의 전압(예컨대, 80V)의 데이터펄스(d)가 인가됨에 따라 소거방전이 발생하여 이전의 라이팅방전에 의해 생성된 벽전하가 제거되어진다. 이 경우, 제로레벨(0V)을 유지하고 있는 Z 서스테인전극(Z)과 Y 서스테인전극(Y) 사이의 전압차에 의한 미약한 방전이 발생하여 Z 서스테인전극(Z) 쪽에 불요전하가 생성되게 된다. 이 불요전하에 의해 어드레스전극(X)과 Z 서스테인전극(Z) 사이와, Y 서스테인전극(Y)과 Z 서스테인전극(Z) 사이에서 오방전이 야기되는 문제점이 있다. 또한, 이 불요전하가 다음의 Y 및 Z 서스테인전극(Y, Z) 간에 인가되는 서스테인펄스(S)에 가산되어 오방전을 야기시키기도 한다. 이 오방전은 화질의 저하를 초래하므로 오방전을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 어드레스기간에서 오방전을 야기시킬 수 있는 벽전하 생성을 억제할 수 있는 PDP 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오방전을 방지함으로써 화질의 개선을 도모할 수 있는 PDP 구동방법을 제공하는 것이다.

도 1은 통상적인 PDP의 전극 배치도.

도 2는 종래의 서브프레임 선택소거방식의 PDP 구동방법을 설명하기 위한 전압파형도.

도 3은 임의의 셀내부에서 소거방전이 일어난 상태를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 PDP 구동방법을 설명하기 위한 전압파형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10 : PDP 12 : 셀

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 구동방법은 제1 서스테인전극과 어드레스 전극 사이에 어드레스방전이 발생하는 기간에 잉여전하가 생성되는 것을 방지하기 위하여 제1 서스테인전극에 대응하는 제2 서스테인전극에 일정레벨의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP 구동방법을 설명하기 위한 전압파형도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 PDP가 512개의 주사라인을 구비하고 256계조의 화상을 표시하기 위하여 서브프레임 선택소거 방식으로 구동되는 경우 한 서스테인주기(예컨대, 32㎲)에서 전화면은 각각 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1개씩의 주사라인을 포함하는 8개의 화면블록으로 구분될 수 있다. 도 4에 있어서, (A)는 어드레스전극(X) 전체에 공급되는 펄스파형을 나타내고, (B), (C), (D)는 한 서스테인 주기에서 선택된 8개의 Y 서스테인전극들 중에 1번째, 257번째, 385번째의 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385)에 공급되는 전압파형을 각각 나타내고, (E)는 Z 서스테인전극(Z) 전체에 공급되는 전압파형을 나타낸다.

우선, 전화면의 Y 서스테인전극(Y)과 Z 서스테인 전극(Z)에 서로 상반되게 인가되는 서스테인펄스(s)의 에지부에서 서스테인방전이 일어나 이전 서스테인주기의 서스테인방전을 유지한다. 이어서, (B), (C), (D)에 도시된 바와 같이 서스테인펄스(s)에 실린 라이팅펄스(w)가 8개의 Y 서스테인 전극(Y1, Y257, Y385,…)에 공통적으로 공급됨에 따라 라이팅방전이 발생하여 8개의 주사라인이 선택되어진다. 그 다음, 이전펄스에 반전된 상태로 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385,…)과 Z 서스테인전극(Z)에 공급되는 서스테인 펄스(s)에 의해 서스테인 방전이 발생함으로써 벽전하는 유지된다. 그리고, (A)에 도시된 바와 같이 어드레스전극(X)에 인가되는 데이터펄스(d)와 동기화된 소거펄스(e)가 8개의 Y 서스테인전극들(Y1, Y257, Y385,…)에 순차적으로 공급되어 표시데이터가 없는 셀에서만, 즉 오프(Off) 되어야할 셀들에서만 소거방전이 발생함으로써 방전이 중지된다. 상세히 하면, 어드레스기간을 (A)에 도시된 바와 같이 T1, T2, T3,… 으로 시분할하여 T1기간에는 1번째 Y 서스테인전극(Y1)에, T2기간에는 257번째 Y 서스테인전극(Y257)에, T3기간에는 385번째 Y 서스테인전극(Y385)에 소거펄스가 인가되고 계속해서 나머지 5개의 Y 서스테인전극에도 시간순으로 소거펄스가 인가되어 어드레스가 수행된다. 이 소거방전이 일어나는 어드레스기간에 8개 주사라인의 Z 서스테인전극들(Z1, Z257, Z385,…)에는 일정레벨(예컨대, 50V)의 전압이 인가되게 된다. 이 Z 서스테인전극(Z)에 인가되는 일정레벨의 전압은 소거방전이 일어날 때 Z와 Y 서스테인전극 간의 전압차와 어드레스전극(X)과 Z 서스테인저극(Z) 간의 전압차를 감소시켜 Z 서스테인전극(Z) 쪽에 불요전하가 생성되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 한편, 표시데이터가 있어 어드레스 기간에서 소거방전이 일어나지 않은 셀, 즉 온(On) 상태를 유지하고 있는 셀들은 다음 서스테인 주기에 Y 서스테인전극(Y1, Y257, Y385,…)과 Z 서스테인전극(Z)에 인가되는 서스테인펄스(s)에 의해 다음의 라이팅펄스가 인가되기 전까지 방전을 유지하게 된다. 이 서스테인 주기에서 8개의 주사라인들을 제외한 나머지 주사라인의 Y 서스테인전극들과 Z 서스테인전극들에는 서로 대향하는 서스테인펄스가 공통적으로 공급되어 서스테인 방전을 유지하게 된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 PDP 구동방법에서는 어드레서 기간에서 선택소거방전이 일어나는 8개의 주사라인의 Z 서스테인전극에 일정전압이 인가됨으로써 셀의 내부에 불요전하가 생성되는 것을 억제할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 구동방법에 의하면, PDP가 서브프레임 선택소거방식으로 구동되는 경우 선택소거방전을 일으키는 어드레스기간에서 Z 서스테인전극에 일정레벨의 전압을 인가하여 셀의 내부에 불요전하가 생성되는 것을 억제함으로써 불요전하에 의한 오방전을 방지할 수 있게 된다. 나아가, 오방전을 방지함으로써 PDP의 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 각 주사라인을 이루는 제1 및 제2 서스테인전극과 열을 이루는 어드레스 전극의 교차지점에 마련된 셀들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에서 N개의 서스테인주기를 포함하는 단위시간당 한 프레임의 디지탈 영상을 표시하는 경우 한 서스테인 주기에서 선택된 다수개의 주사라인에 마련된 셀들에서는 상기 어드레스 전극에 인가되는 데이터에 대응하는 어드레스방전이 발생하고 나머지 주사라인의 셀들에서는 서스테인방전이 발생하도록 구동하는 방법에 있어서, 상기 제1 서스테인전극과 상기 어드레스 전극 사이에 어드레스방전을 일으키는 단계와, 상기 어드레스방전이 일어나는 어드레스기간에 상기 셀 내에 불필요한 잉여 전하가 생성되는 것을 방지하기 위하여 상기 제1 서스테인전극과 제2 서스테인전극간의 전위차와 상기 어드레스전극과 제2 서스테인전극 간의 전위차가 감소되게 하는 전압레벨로 설정되는 직류전압을 상기 제2 서스테인전극에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 구동방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 방전을 일으키는 단계는 상기 어드레스전극에 데이터펄스를 공급하고 상기 데이터펄스에 동기되어 상기 제1 서스테인전극에 소거펄스를 공급하여 특정 셀의 방전을 오프시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 직류전압의 전압레벨은 상기 제2 서스테인전압에 인가되는 서스테인 전압의 절대치보다 작게 설정된 것을 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.