KR100358696B1

KR100358696B1 - 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법

Info

Publication number: KR100358696B1
Application number: KR1020000002458A
Authority: KR
Inventors: 임근수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2002-10-31
Also published as: KR20010073680A

Abstract

본 발명은 저전압으로 구동으로 화면의 휘도를 향상시킬 수 있는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 비디오데이터 신호에 따라 방전셀을 선택하는 어드레스방전 단계와, 선택되어진 방전셀에서 방전이 소정의 기간동안 유지되게 하는 방전유지단계를 포함하고, 방전유지단계는 제1 기판 상에 나란하게 형성된 유지전극쌍 간에 유지펄스에 의한 유지 면방전이 발생됨과 동시에 제2 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전극에 공급되는 보조펄스에 의한 그 적어도 하나의 전극과 상기 유지전극쌍 중 어느 하나와의 사이에 유지 대향방전이 발생되게 하는 단계인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 방전유지기간에서 유지전극들에 대향되는 전극에 방전유지펄스와 동기되는 보조펄스를 더 공급하여 면방전 및 대향방전이 발생하게 됨으로써 어드레스기간의 단축없이도 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{Method for Driving Alternate Current Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 특히 저전압으로 구동으로 화면의 휘도를 향상시킬 수 있는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.

최근, 평판 디스플레이 장치로서 대형패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 "PDP"라 함)이 주목받고 있다. PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사/유지전극(12Y) 및 공통유지전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사/유지전극(12Y)과 공통유지전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/유지전극(12Y) 및 공통유지전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.

이러한 방전셀은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스로 형태로 배치된다. 도 2에서 방전셀(1)은 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym), 공통 유지 전극라인(Z) 및 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되고, 공통 유지 전극라인(Z)은 공통적으로 구동된다. 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)은 기수번째 라인들과 우수번째 라인들로 분할되어 구동된다.

이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 다수개의 서브필드로 분리되어 구동되고,각 서브필드기간에는 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지게 된다. 실례로, 8비트의 비디오 데이터를 이용하여 256 계조로 화상이 표시되는 경우 각 방전셀(1)에서의 1 프레임 표시 기간(예를 들면, 1/60초=약 16.7msec)은 8개의 서브 필드로 분할하게 된다. 각 서브 필드는 다시 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지기간으로 분할하고, 그 유지기간에 1:2:4:8:…:128의 비율로 가중치를 부여하게 된다. 여기서, 리셋기간은 방전셀을 초기화하는 기간이고, 어드레스기간은 비디오데이터의 논리값에 따라 선택적인 어드레스방전이 발생하게 하는 기간이며, 유지기간은 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀에서 방전이 유지되게 하는 기간이다. 리셋 기간과 어드레스기간은 각 서브필드 기간에 동일하게 할당된다. 그런데, 휘도에 기여하지 않는 리셋기간과 어드레스기간이 차지하는 시간에 의해 방전유지기간이 그 만큼 줄어들게 되므로 종래의 PDP는 휘도가 낮은 단점이 있다. 예를 들어, 480 개의 주사라인을 싱글스캔(single scan) 하는 경우 한 프레임 내에서 필요한 어드레스 기간은 1라인 주사시간(즉, 주사펄스의 폭)×480 주사라인×8 서브필드를 필요로 하게 된다. 확실한 어드레스 방전을 위해 3μs 정도의 펄스폭을 가지는 주사펄스를 사용하는 경우 어드레스기간으로는 총 11.52ms가 소요되고 리셋기간까지 포함한다면 13ms 이상이 소요되므로 한 프레임 내에서 방전유지기간에 할당될 수 있는 시간은 16.67ms-13ms로 절대적으로 부족하여 휘도가 낮은 문제점이 있다. 나아가, 주사라인 수가 늘어나는 고해상도의 PDP에 종래의 PDP 구동방법을 이용하는 경우 어드레스기간의 증가에 의해 방전유지기간이 더욱 부족하게 되어 디스플레이 자체가 불가능해지게된다. 여기서, 어드레스기간의 단축을 위해 주사펄스의 폭의 줄이는 방법을 고려할 수 있으나 주사펄스의 폭을 2.5μs 이하로 줄이는 경우 PDP 고유의 특성인 방전 지연 현상에 의해 오방전이 발생할 우려가 있다.

이러한 PDP의 문제점을 해결하기 위하여, 고속 어드레싱으로 어드레스기간을 줄이기 위한 방법들이 제안되고 있다. 종래의 고속 어드레싱 방법들 중 패널을 상하로 분할하여 동시에 구동함으로써 어드레스 기간을 1/2로 단축하는 방법이 있다. 그러나, 이 화면분할 구동방법에서는 주사/유지 전극라인들 및 어드레스 전극라인들을 상하로 분할하여 구동해야 하므로 구동 드라이버 IC의 수가 두배로 증가함으로써 PDP의 제조 원가가 상승되는 단점이 있다.

한편, PDP에서는 화이트 밸런스(White Balance)의 조정을 필요로 하고 있다. 이는 적색(이하, R이라 함), 녹색(이하, G라 함), 청색(이하, B라 함)의 형광체의 방전전압과 발광특성이 서로 다름에 따라 R, G, B 방전셀의 발광효율이 서로 다르기 때문이다. 특히, R 방전셀의 발광효율이 G 및 B 방전셀의 발광효율 보다 높고, G 방전셀의 발광효율이 B 방전셀의 발광효율 보다 높은 특성을 가지고 있다. 이에 따라, 종래에는 가장 낮은 발광효율을 가지는 B에 조정점을 맞추어 화이트 밸런스 조정하여 전체적으로 색균형을 이루게 하였으나 이 경우 PDP의 전체적인 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 보조방전을 이용하여 화면의 휘도를 향상시킬 수 있도록 하는 교류형 PDP의 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보조방전을 이용하여 휘도저하 없이 화이트밸런스를 조정할 수 있는 교류형 PDP의 구동방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 방전셀들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전체적인 전극배치도.

도 3은 본 발명의 구동제어방법에 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 평면 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서의 구동파형도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서의 구동파형도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서의 구동파형도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동제어방법에서의 구동파형도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 상부기판 12Y : 주사/유지 전극

12Z : 공통 유지전극 14 : 상부 유전층

16 : 보호막 18 : 하부기판

20X : 어드레스전극 22 : 하부 유전층

24 : 격벽 26 : 형광체

1, 30 : 방전셀

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 구동방법은 비디오데이터 신호에 따라 방전셀을 선택하는 어드레스방전 단계와, 선택되어진 방전셀에서 방전이 소정의 기간동안 유지되게 하는 방전유지단계를 포함하고, 방전유지단계는 제1 기판 상에 나란하게 형성된 유지전극쌍 간에 유지펄스에 의한 유지 면방전이 발생됨과 동시에 제2 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전극에 공급되는 보조펄스에 의한 그 적어도 하나의 전극과 상기 유지전극쌍 중 어느 하나와의 사이에 유지 대향방전이 발생되게 하는 단계인 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 PDP 구동방법에 적용되는 PDP의 전극배치 구조를 도시한 것이다. 도 5의 PDP는 칼럼(Column) 방향으로 형성되어진 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn) 및 보조 전극라인(A1 내지 An)과, 로우(Row) 방향으로 형성되어진 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym) 및 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)이 패널의 로우(Row) 방향으로 형성되어 있다. 데이터 전극라인(X1 내지 Xn) 및 보조 전극라인(A1 내지 An)과 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym) 및 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)과 교차하는 지점마다 방전셀(30)이 위치하게 된다. 여기서, 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn) 및 보조 전극라인(A1 내지 An)은 하부기판에 나란하게 형성되고, 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym) 및 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)은 상부기판에 나란하게 형성되어진다. 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn)은 패널의 상부에서 구동되고 보조 전극라인(A1 내지 An)은 패널의 하부에서 구동된다. 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)은 R, G, B 색신호를 인가하기 위한 어드레스 전극라인들로 구분되어진다. 예를 들면, 3i+1번째 어드레스 전극라인들(X3i+1(R))들은 R 색신호를 공급하고, 3i+2번째 어드레스 전극라인들(X3i+2(G))들은 G 색신호를 공급하며, 3i+3번째 어드레스 전극라인들(X3i+3(B))들은 B 색신호를 공급하게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동방법에 있어서 도 3에 도시된 PDP의 각 전극 라인에 공급되는 구동 파형을 도시한 것이다. 우선, 도시하지 않은 리셋기간에서 라이팅방전에 방전셀들을 초기화하여 균일한 벽전하가 잔류하게 한다. 어드레스 기간에서는 주사/유지 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 주사펄스(SP)를 순차적으로 인가하고, 상기 주사펄스(SP)에 동기되게끔 데이터펄스(DP)를 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)에 공급함으로써 선택적인 어드레스방전이 발생되게 한다. 그 다음, 서스테인 기간에서는 주사/유지 전극라인들(Y1 내지 Ym)과 공통유지전극라인들(Z1 내지 Zm)에 교번적으로 유지펄스(SUSP)를 인가함과 아울러 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 상기 유지펄스(SUSP)와 동기되는 보조펄스(AP)를 인가함으로써 상기 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서 유지방전이 발생되게 한다. 이에 따라, 방전유지기간에서는 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym)과 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)간에 면방전이 발생함과 아울러 보조 전극라인(A1 내지 An)이주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym)과 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)과 교번적으로 대향방전이 발생하게 됨으로써 가시광 방출량이 증대되어 휘도가 상승되게 된다.여기서, 주사/유지 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 인가되는 첫번째 유지펄스(SUSP1)를 상기 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 인가되는 첫번째 보조펄스(AP1)와 소정의 시간차(t1)를 가지게끔 공급하여 유지방전이 개시되기 전에 방전을 발생하여 충분한 하전입자들이 생성되게 한다. 이렇게 생성되어진 하전입자들은 이후의 유지방전에 도움을 주어 유지방전이 용이하게 발생될 수 있게 한다.

이러한 PDP 구동방법은 도 2에 도시된 3전극 교류 면방전 구조의 PDP에도 용이하게 적용될 수 있게 된다. 다시 말하여, 방전유지간에서 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 공급되는 보조펄스들(AP)을 도 5에 도시된 바와 같이 어드레스전극들(X1 내지 Xn)에 공급하는 경우에도 상기와 같이 유지방전기간에서 면방전 및 대향방전이 동시에 발생하게 됨으로써 휘도를 높일 수 있게 된다.

또한, 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 R, G, B로 구분하여 공급되는 보조펄스들(AP)의 수를 서로 다르게 조정하는 경우 화이트밸런스를 용이하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 휘도를 높일 수 있게 된다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동파형이 도시되어 있다. 도 3에 도시된 PDP에서 R, G, B로 구분되어진 어드레스전극라인들(X1 내지 Xn)에 대응하여 보조 전극라인들(A1 내지 An)도 R, G, B로 구분하여 보조펄스의 수를 다르게 공급하게 된다. 예를 들면, 보조 전극라인들(A1 내지 An)은 R 화소들에 대응되는 3i+1번째 보조 전극라인들(A3i+1(R))과, G 화소들에 대응되는 3i+2번째 보조 전극라인들(A3i+2(G))들과, B 화소들에 대응되는 3i+3번째 보조 전극라인들(A3i+3(B))로 구분되어 보조펄스들이 공급되게 된다. 도 6에서 리셋기간(도시하지 않음)과 어드레스기간은 도 4와 같이 동일한 방법으로 발생하게 된다. 방전유지기간에서는 주사/유지 전극라인들(Y1 내지 Ym)과 공통유지전극라인들(Z1 내지 Zm)에 교번적으로 유지펄스(SUSP)를 인가함과 아울러 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 상기 유지펄스(SUSP)와 동기되는 보조펄스(AP)를 인가함으로써 상기 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서 유지방전이 발생되게 한다. 이 경우, 서로 다른 발광효율을 가지는 R, G, B 셀에 대응되는 보조전극라인들에 공급되는 보조펄스의 수를 달리함으로써 화이트밸런스를 조정할 수 있게 된다. 예를 들면, 상대적으로 낮은 발광효율을 가지는 B 화소들에 대응되는 3i+3번째 보조 전극라인들(A3i+3(B))에는 상대적으로 많은 보조펄스(AP)들을 인가하고, B 보다 높은 발광효율을 가지는 G 화소들에 대응되는 3i+2번째 보조 전극라인들(A3i+2(G))에는 그 보다 작은 보조펄스들(AP)들을 인가하며, G 보다 높은 발광효율을 가지는 R 화소들에 대응되는 3i+1번째 보조 전극라인들(A3i+1(R))에는 더 작은 보조펄스들(AP)들을 인가하게 된다. 이렇게, 보조전극라인들에 보조펄스(AP)들이 공급되는 셀들에서는 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym)과 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)간에 면방전이 발생함과 아울러 보조 전극라인(A1 내지 An)이 주사/유지 전극라인(Y1 내지 Ym)과 공통유지 전극라인(Z1 내지 Zm)과 교번적으로 대향방전이 발생하게 됨으로써 보조펄스들(AP)이 공급되는만큼씩 휘도가 상승하게 된다. 이에 따라, R > G > B의 관계를 가지는 R, G, B 셀들의 발광효율 차를 보정함으로써 화이트밸런스를 조정할 수 있게 된다. 이와 달리, 상대적으로 낮은 발광효율을 가지는 셀 또는 색보정이 필요한 셀들에 대응되는 보조전극라인들에만 보조펄스들을 공급하여 화이트밸런스를 조정할 수 있다. 예들 들면, B 셀들에 대응되는 3i+3번째 보조 전극라인들(A3i+3(B))에만 보조펄스(AP)들을 인가하여 화이트밸런스를 조정할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 화이트밸런스의 조정점을 발광효율이 제일 큰 R 셀에 조정점을 맞추어 다른 G, B 셀들의 발광효율을 조정하게 됨으로써 전체적으로 휘도는 상승하게 된다. 여기서, 주사/유지 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 인가되는 첫번째 유지펄스(SUSP1)를 상기 보조 전극라인들(A1 내지 An)에 인가되는 첫번째 보조펄스(AP1)와 소정의 시간차(t1)를 가지게끔 공급하여 유지방전이 개시되기 전에 방전을 발생하여 충분한 하전입자들이 생성되게 한다. 이렇게 생성되어진 하전입자들은 이후의 유지방전에 도움을 주어 유지방전이 용이하게 발생될 수 있게 한다.

이러한 화이트밸런스 조정방법은 도 2에 도시된 3전극 교류 면방전 구조의 PDP에도 용이하게 적용될 수 있게 된다. 상세히 하면, R, G, B 보조 전극라인들(A3i+1(R), A3i+2(G), A3i+3(B)에 서로 다른 수로 공급되는 보조펄스들(AP)을 도 7에 도시된 바와 같이 R, G, B 어드레스 전극라인들(X3i+1(R), X3i+2(G), X3i+3(B))에 공급함으로써 상기와 동일한 방법으로 화이트밸런스를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 휘도를 상승시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 교류형 PDP 구동방법에서는 방전유지기간에서 유지전극들에 대향되는 전극에 방전유지펄스와 동기되는 보조펄스를 더 공급하여 면방전 및 대향방전이 발생하게 됨으로써 어드레스기간의 단축없이도 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 교류형 PDP 구동방법에서는 방전유지기간에서 유지전극들에 대향되는 전극에 방전유지펄스와 동기되는 보조펄스 수를 R, G, B 셀별로 구분하여 공급함으로써 화이트밸런스를 조정할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에 따른 교류형 PDP 구동방법에서는 발광효율이 큰 R 셀에 조정점을 맞추어 다른 G, B 셀들의 발광효율을 조정하게 됨으로써 전체적으로 휘도는 상승하게 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

비디오데이터 신호에 따라 방전셀을 선택하는 어드레스방전 단계와,

선택되어진 방전셀에서 방전이 소정의 기간동안 유지되게 하는 방전유지단계를 포함하고,

상기 방전유지단계는 제1 기판 상에 나란하게 형성된 유지전극쌍 간에 유지펄스에 의한 유지 면방전이 발생됨과 동시에 제2 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전극에 공급되는 보조펄스에 의한 그 적어도 하나의 전극과 상기 유지전극쌍 중 어느 하나와의 사이에 유지 대향방전이 발생되게 하는 단계인 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유지 면방전은 상기 유지전극쌍에 교번적으로 공급되는 유지펄스에 의해 발생되고,

상기 유지 대향방전은 상기 제2 기판 상에 형성되어진 어드레스전극에 상기 유지펄스와 동기되어 공급되는 보조펄스에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유지 면방전은 상기 유지전극쌍에 교번적으로 공급되는 유지펄스에 의해 발생되고,

상기 유지 대향방전은 상기 제2 기판 상에 어드레스전극과 나란하게 형성되는 보조전극에 상기 유지펄스와 동기되어 공급되는 보조펄스에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

적, 녹, 청 셀의 광출력 세기에 따라 상기 보조펄스의 수를 조절하여 그 적, 녹, 청 셀 각각에 공급하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보조펄스는 광출력의 세기가 작은 셀에만 공급하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유지펄스들 중 첫번째 유지펄스와 상기 보조펄스들 중 첫번째 보조펄스 간에 소정의 시간차를 가지도록 공급하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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