KR100293520B1 - 플라즈마디스플레이패널의구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 상부유리기판에 형성된 유지전극, 하부 유리기판에 직교하게 형성되는 주사전극 및 어드레스 전극을 구비하고 별도의 보조방전공간 없이 표시방전공간만이 형성되는 플라즈마 디스플레이 표시패널에 있어서, 주사전극에 부극성의 주사펄스를 공급함과 아울러 유지전극에 정극성의 프라이밍펄스를 공급함으로써 프라이밍 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와, 유지전극에 직류형태의 유지펄스를 공급함으로써 유지방전을 일으키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 단순한 구동파형으로 화상을 표시하게 되고 보조방전을 일으켜 공간전하를 형성하여 메모리 효과를 이용함으로써 쓰기방전시의 구동전압을 낮출 수 있게 됨은 물론, 유지펄스의 폭을 달리함으로써 계조를 구현할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법(Method Of Driving Plasma Display Panel)
본 발명은 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 특히 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)는 방전셀에 봉입된 Xe 또는 Xe-Ne혼합가스의 방전을 이용하는 디스플레이 장치로서 가스 방전에 의해 발생된 자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광선을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 통상 전극구조에 따라 크게 교류(AC) 구동형과 직류(DC) 구동형으로 대별되고 있다. 교류 구동형 PDP는 유전체를 사이에 두고 전극간에 교류전압을 인가시켜 방전을 행하게 되며, 직류형은 봉입가스에 직접적으로 노출된 전극간에 직류전압을 인가시켜 방전을 행하게 된다. 교류 구동형의 PDP는 직류 구동형에 비하여 저소비전력과 라이프 타임이 큰 장점이 있다. 그러나 교류 구동형의 PDP는 차세대 디스플레이 방식으로 예견되고 있는 고선명 TV(High Definition TV : HDTV)에 대응하는 해상도와 만족할만한 휘도를 얻을 수 있는 정도로 효율이 좋지 않고 과도한 소비전력이 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라, PDP가 차세대 디스플레이로 되기 위해서는 효율의 증대와 저소비전력이 무엇보다 중요한 현안으로 떠오르고 있다. 고효율화 및 고휘도를 위해서, 최근에는 직류 구동형 PDP에 대하여 방전해석을 중심으로 새로운 연구가 활발히 진행되고 있다. 통상의 직류 구동형 PDP는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 직류 구동형 PDP는 상부유리기판(2)에 형성되는 음극(Cathode)(6)과, 음극(6)에 직교하는 방향으로 하부유리기판(4)에 형성되는 버스라인(12)과, 저항(14)을 경유하여 버스라인(12)에 접속되는 표시양극(Anode)(8) 및 보조양극(10)과, 격자형태로 하부유리기판(4)에서 수직으로 신장되어 표시 방전셀(20)과 보조 방전셀(22)을 마련하는 격벽(18)과, 표시 방전셀(20)에 도포되는 형광체(16)를 구비한다. 음극(6)은 주사펄스와 유지펄스가 순차적으로 공급되어 표시되는 방전셀을 선택하고 표시양극(8)과 유지방전을 하게 된다. 표시양극(8)은 주사펄스에 동기되어 적녹청(RGB) 비디오 데이터가 포함된 기록펄스가 인가되어 쓰기방전 및 유지방전하게 된다. 보조양극(10)은 보조방전펄스가 공급되어 음극(12)과 보조방전(프라이밍방전)을 하게 된다. 이 보조양극(10)은 음극(6)과의 보조방전을 위하여 공통전극으로 형성된다. 저항(14)은 방전전류의 폭주와 방전시음극(6)과의 스퍼터링(spettering)을 억제하는 전류 제한용 저항으로 사용된다. 형광체(16)는 표시 방전셀(20)의 저면과 격벽(18)에 도포되어 유지방전시 발생되는 자외선에 여기되어 가시광을 발생시키게 된다. 표시 방전셀(20)에는 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 쓰기방전과 유지방전에 의해 화상이 표시된다. 보조 방전셀(22)에는 쓰기 방전에 앞서 음극(6)과 보조양극(10) 사이에 보조방전이 발생하게 되어 공간전하를 형성하여 인접한 좌/우 표시방전셀(20)에 공간전하 입자를 공급함으로써 쓰기 방전시의 방전전압을 낮추게 된다. 한편, 직류구동형 PDP에서 하나의 화소(11)는 일반적인 "RGB" 3개의 서브셀을 포함하는 것이 아니라, "RGBG"로서 녹색(G)을 표시하는 서브셀 2개를 포함하는 4개의 서브셀로 이루어진다.
도 3은 종래의 직류 구동형 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 보조 방전셀(22)에서 음극(6)과 보조양극(10) 사이에 보조방전이 발생되어 공간전하입자를 좌/우 인접한 표시 방전셀(20)에 공급하게 된다. 그리고 표시 방전셀(20)에서 음극(13)과 표시양극(8)에 공급되는 기록펄스와 주사펄스의 전위차에 의해 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 쓰기방전이 발생하게 되어 주사되는 셀을 선택하게 된다. 그리고 표시 방전셀(20)에서 음극(6)에 가해지는 유지펄스에 의해 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 유지방전이 발생되어 화상을 표시하게 된다.
한편, 종래의 직류 구동형 PDP에서 계조를 주는 방법은 1 필드(Field)를 분할하여 서브필드수의 편성으로 계조를 구현하게 된다.
그러나 종래 직류 구동형 PDP에서의 구동방법은 각 전극의 역할이 명확히 구분되어 있지 않고 구동파형이 복잡하게 되었다. 아울러, 종래 직류 구동형 PDP에서는 고전압이 인가되므로 인하여 과도한 소비전력을 초래하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 단순한 구동파형으로 화상을 표시하도록 한 PDP의
구동방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 구동전압을 낮추도록 한 PDP의 구동방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 계조구현이 가능하도록 한 PDP의 구동방법을 제공함에 있다.
제1도는 종래의 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면도.
제3도는 종래의 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
제5도는 제4도에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면도.
제6도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
제7도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
제8도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
제9도는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서 계조구현방법을 나타내는 전압파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 32 : 상부유리기판 4, 34 : 하부유리기판
6 : 음극 8 : 표시양극
10 : 보조양극 12 : 버스라인
14, 36, 38 : 저항 16, 44 : 형광체
18, 42 : 격벽 20, 50 : 표시 방전셀
22 : 보조 방전셀 26 : 유지전극
28 : 주사전극 30 : 어드레스 전극
40 : 유전체층
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 상부유리
기판에 형성된 유지전극, 하부 유리기판에 직교하게 형성되는 주사전극 및 어드레스 전극을 구비하고 별도의 보조방전공간 없이 표시방전공간만이 형성되는 플라즈마 디스플레이 표시페널에 있어서, 주사전극에 부극성의 주사펄스를 공급함과 아울러 유지전극에 정극성의 프라이밍펄스를 공급함으로써 프라이밍 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와, 유지전극에 직류형태의 유지 펄스를 공급함으로써 유지방전을 일으키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 상부유리기판에 형성된 유지전극, 하부 유
리기판에 직교하게 형성되는 주사전극 및 어드레스 전극을 구비하고 별도의 보조방전공간 없이 표시방전공간만이 형성되는 플라즈마 디스플레이 표시패널에 있어서, 주사전극에 부극성의 멀티스텝 주사펄스를 공급하여 프라이밍 방전을 일으켜 공간 전하를 형성하는 단계와, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와, 유지전극에 직류형태의 유지펄스를 공급함으로써 유지방전을 일으키는 단계를 포함한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PDP를 나타내는 사시도이고 도 5는 도 4에
도시된 PDP의 종단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP는 상부유리기판(32)에 형성되어 주사와 유지방전을 행하는 유지전극(26)과, 유지전극(26)에 나란하게 하부유리 기판(34)에 형성되어 라인단위로 주사되는 셀을 선택하기 위한 주사전극(28)과, 유지전극(26) 및 주사전극(28)에 접속되어 과전류를 제한하기 위한 저항(36, 38)과, 주사전극(28)에 직교하여 하부유리기판(34)에 형성되어 비디오 데이터가 공급되는 어드레스 전극(30)과, 주사전극(28)과 어드레스전극(30) 사이의 절연을 위한 유전체층(40)과, 방전셀(50) 공간을 마련하기 위한 격벽(42)과, 방전셀(50)에 도포되어 가시광을 발생하기 위한 형광체(44)를 구비한다. 본 발명에서 방전셀(50)의 높이는 방전시 부글로우 영역은 물론, 양광주 영역이 나타나도록 높게 설계되어져 방전패스가 종래보다 길어지게 된다. 이를 위하여, 방전셀(50)의 높이는 대략 1∼2mm로 설계되어지며 격벽(42)은 방전셀(50)의 높이가 커지도록 종래보다 높게 형성된다. 방전셀(50) 공간이 커짐으로 인하여 형광체(44)는 종래보다 많은 양이 방전셀(50) 내의 저면과 격벽(42)에 도포될 수 있다. 유지전극(26)은 주사전극(28)과의 전위차에 의해 보조방전(프라이밍방전)을 일으켜 방전셀(50) 내에 공간전하를 형성함으로써 쓰기방전시 방전전압을 낮추게 함과 아울러 주사전극(28)과 유지방전을 행하게 된다. 주사전극(28)은 주사펄스가 공급되어 유지전극(26)과 보조방전을 행하고 어드레스 전극(30)과의 전위차에 의해 쓰기방전을 행하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하게 된다. 저항(36, 38)은 방전셀(50) 내에서 각각 유지전극(26)과 주사전극(28)에 접속되어 방전전류의 폭주와 방전시 스퍼터링을 억제하는 역할을 하게 된다. 어드레스 전극(30)은 쓰기방전시 비디오 데이터를 포함하는 기록펄스가 공급된다. 유전체층(40)은 주사전극(28)과 어드레스 전극(30) 사이의 전기적 절연 상태를 유지하는 역할을 하게 된다. 격벽(42)은 방전셀(50)의 높이가 1∼2mm가 되도록 유전체층(40)으로부터 격자 형태로 수직으로 신장되어 방전셀(50) 공간을 마련하게 된다. 형광체(44)는 격벽(42) 및 방전셀(50)의 저면에 도포되어 유지방전시 발생하는 자외선에 여기되어 가시광을 발생하게 된다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서는 공간전하를 형성하기 위한 보조방전과, 주사되는 셀을 라인단위로 선택하기 위한 쓰기방전 및 표시되는 화상을 유지하기 위한 유지방전이 순차적으로 발생된다. 먼저, 주사전극(28)에는 -Vscan 전위(예를 들면 -200V)의 주사펄스가 공급되고 유지전극(26)에는 주사펄스에 동기되어 정극성 레벨의 프라이밍펄스(Vpsus)이 공급된다. 그러면 주사전극(28)과 유지전극(26) 간의 전위차에 의해 주사전극(28)과 유지전극(26)은 보조방전이 발생되어 방전셀(50)내에 공간전하를 형성시키게 된다. 이 보조방전은 쓰기방전에 필요한 방전전압을 낮추어 주도록 하고 안정한 동작을 얻기 위함이다. 즉, 방전셀(50)에 형성된 하전 입자에 의해 발생되는 전압은 쓰기방전시 전압강하를 유도하게 된다. 보조방전이 발생한 후, 어드레스 전극(30)에는 비디오 데이터를 포함한 기록펄스가 공급되어 어드레스 전극(30)과 주사전극(28) 간의 전위차에 의해 라인단위로 주사되는 셀을 선택하게 된다. 즉, 비디오 데이터가 공급된 셀은 턴-온(turn-on)되고 비디오 데이터가 공급되지 않은 셀은 쓰기방전이 발생하지 않으므로 오프(off) 상태로 된다. 쓰기방전 후에, 유지전극(26)에는 정극성레벨의 직류 전압(Vsus : 예를 들면, 300V)이 공급되어 유지전극(26)과 주사전극(28) 간의 전위차에 의해 유지방전을 하게 된다. 유지방전시, 유지전극(26)에 공급되는 정극성레벨의 직류 전압에 따라 계조표현하게 된다. 유지방전시 발생되는 자외선은 형광체(44)를 여기시켜 가시광을 발생시키게 된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 구동방법은 먼저, 주사전극(28)에는 -Vscan 전위(예를 들면 -200V)가 공급된 후, -Vscan 전위보다 낮은 -Vscan2 전위를 포함하는 2 스텝의 주사펄스를 공급하게 된다. 그리고 유지전극(26)에는 -Vscan2가 공급되는 시점에 동기되어 정극성레벨의 프라이밍 펄스(Vpsus)이 공급된다. 그러면 주사전극(28)과 유지전극(26) 간의 전위차에 의해 주사전극(28)과 유지전극(26) 사이에는 보조방전이 발생되어 방전셀(50) 내에 공간전하를 형성시키게 된다. 도 6에 도시된 구동파형과 대비할 때, 보조방전시 주사 전극(28)과 유지전극(26)의 전위차가 더 커지게 되므로 안정되게 방전을 유도할 수 있는 장점이 있다. 보조방전후, 쓰기방전과 유지방전은 본 발명의 제1 실시예와 동일하게 수행된다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 PDP의 구동방법은 보조방전시, 주사전극(28)에는 -Vscan2(예를 들면 -250V) 전위가 공급된 후 -Vscan2 전위 보다 낮은 -Vscan 전위(예를 들면,-200V)를 포함하는 2 스탭의 주사펄스가 공급된다. 그러면 주사전극(28)과 유지전극(26) 간의 전위차에 의해 주사전극(28)과 유지전극(26)은 보조방전이 발생되어 방전셀(50) 내에 공간전하를 형성시키게 된다. 보조방전후, 쓰기방전과 유지방전은 본 발명의 제1 및 제2 실시예와 동일하게 수행 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동방법에서 계조구현방법을 나타내는 전압파형도로서, 도 8과 구동파형에서의 계조구현방법을 나타낸다.
도9를 참조하면, 본 발명에서는 주사전극(28)과 유지전극(26)은 라인단위로 제어되어 라인단위로 쓰기방전과 유지방전을 하여 화상을 표시하게 된다. 계조구현은 유지전극(26)에 공급되는 유지펄스폭에 의해 휘도 상대값이 결정됨으로써 가능하게 된다. 즉, 도면에서 알 수 있는 바와 같이 n+1 비트시 공급되는 유지펄스는 n 비트(bit)시 공급되는 유지펄스폭에 2배가 됨으로써 유지방전시간이 다르게 된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법에서는 주사전극(28)이 주사되는 라인의 선택을 라인단위로 하게 되고 유지전극(26)에서는 주사와 화상유지를 확실히 구분하여 수행하게 되고 계조구현도 가능하게 된다. 그러므로 주사전극(28)이나 유지전극(26)에 공급되는 전압파형은 종래보다 훨씬 간단하게 되어 구동제어 회로가 단순하게 구현될 수 있다. 또한, 종래에 보조방전을 위한 보조양극(10)이 필요하게 되지만 본 발명에서는 유지전극(26)과 주사전극(28)이 그 역할을 대신하여 전극 구조가 단순하게 됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 단순한 구동파형으로 화상을 표시할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 보조방전을 일으켜 공간전하를 형성하여 메모리 효과를 이용함으로써 쓰기방전시의 구동전압을 낮출 수 있게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 유지펄스의 폭을 달리함으로써 계조를 구현할 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (8)

  1. 상부유리기판에 형성된 유지전극, 하부 유리기판에 직교하게 형성되는 주사 전극 및 어드레스 전극을 구비하고 별도의 보조방전공간 없이 표시방전공간만이 형성되는 프라즈마 디스플레이 표시패널에 있어서,
    상기 주사전극에 부극성의 주사펄스를 공급함과 아울러 상기 유지전극에 정극성의 프라이밍펄스를 공급함으로써 프라이밍 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와,
    상기 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와,
    상기 유지전극에 직류형태의 유지펄스를 공급함으로써 유지방전을 일으키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유지펄스의 폭에 따라 계조구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 상부유리기판에 형성된 유지전극, 하부 유리기판에 직교하게 형성되는 주사전극 및 어드레스 전극을 구비하고 별도의 보조방전공간 없이 표시방전공간만이 형성되는 플라즈마 디스플레이 표시패널에 있어서,
    상기 주사전극에 부극성의 멀티스텝 주사펄스를 공급하여 프라이밍 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와,
    상기 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와,
    상기 유지전극에 직류형태의 유지펄스를 공급함으로써 유지방전을 일으키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 멀티스텝 주사펄스가 공급될 때 상기 유지전극에 정극성의 프라이밍펄스가 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 멀티스텝 주사펄스는 부극성의 제1 전위와 상기 제1 전위보다 낮은 부극성의 제2 전위를 포함하여, 상기 제1 전위가 공급된 후 상기 제2 전위가 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 프라이밍펄스는 상기 제2 전위에 동기되어 상기 유지전극에 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 유지펄스의 폭에 따라 계조구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 멀티스텝 주사펄스는 부극성의 제1 전위와 상기 제1 전위보다 낮은 부극성의 제2 전위를 포함하여, 상기 제2 전위가 공급된 후 상기 제1 전위가 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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