KR100404846B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터전극을 선택적으로 플로팅시켜 구동효율 및 패널 수명을 개선시키면서 오방전 조건을 제거하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 데이터전극이 주사전극 및 유지전극에 인가되는 유지펄스의 레벨이 어드레싱 방전시의 레벨과 동일한 조건일 경우에 그라운드 레벨을 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 유지 기간동안 데이터전극의 전위를 부분적으로 플로팅시키고, 어드레스 방전 조건과 동일할 경우 그라운드 레벨로 유지시킴으로써 오프셀에서의 오방전을 방지하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법{Driving Method of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 데이터전극을 선택적으로 플로팅시켜 구동효율 및 패널 수명을 개선시키면서 오방전 조건을 제거하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀 구조를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 데이터전극(20X)을 구비한다.
주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 데이터전극(20X)이형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 데이터전극(20X)은 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 데이터전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부기판(10)/하부기판(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 PDP 셀은 데이터전극(20X)과 주사전극(12Y) 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z) 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(26)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되어 화상을 표시하게 된다. 이 경우, PDP는 비디오데이터에 따라 셀의 방전서스테인기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(Gray Scale)를 구현하게 된다.
이러한, PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 표현하기 위하여 한 프레임을 방전횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하는 ADS(Address and Display Period Separated)방식으로 구동된다.
각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 서스테인기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67㎳)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브필드들 각각은 어드레스기간과 서스테인기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 표현할 수 있게 된다.
도 2를 참조하면, 리셋기간은 셋업기간(Set-up) 및 셋다운(Set-down)기간으로 구분된다. 셋업기간에는 주사전극(12Y)에 상승 램프파형(ramp1)이 공급되고, 셋다운 기간에서는 하강 램프파형(ramp2)이 공급된다.
셋업기간에서는 상승 램프파형(ramp1)에 의해 미약한 리셋방전이 발생하여 셀(Cell) 내에 벽전하가 축적된다.
셋다운 기간에서는 하강 램프파형(ramp2)에 의해 셀 내의 벽전하를 적당량 소거시켜 벽전하가 오방전을 일으키지 않으면서 다음의 어드레스방전에 도움을 줄 정도로 감소하게 된다. 아울러, 벽전하 감소를 위하여, 셋다운 기간에서는 유지전극(12Z)에 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 공급된다. 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 공급되는 유지전극(12Z)에 대하여 하강 램프파형(ramp2)이 공급되는 주사전극(12Y)이 상대적인 부극성(-)이 됨으로써, 즉 극성이 반전됨으로써 셋업기간에 생성된 벽전하들이 감소하게 된다.
어드레스기간에서는 주사전극(12Y)에 가해지는 주사전압(Vscan)과 데이터전극(20X)에 가해지는 데이터전압(data)에 의해 어드레스방전이 일어나게 된다. 이 어드레스방전으로 형성된 벽전하는 다른 방전셀들이 어드레스기간동안 유지된다.
서스테인기간에는 시작부에서 트리거링펄스(TP)를 주사전극(12Y)에 공급하여 어드레스기간에서 충분히 벽전하가 형성된 방전셀들에서 유지방전이 개시된다. 이어서, 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)에 교번적으로 서스테인펄스(SUSP)를 공급하여 서스테인기간동안 유지방전을 유지하여 원하는 계조가 표시되게 한다.
소거기간에서는 유지전극(12Z)에 소거펄스(EP)를 공급하여 유지되던 방전이 중지되게 한다.
이와 같이, 종래의 PDP 구동방법에서 유지 기간동안 데이터전극(20X)은 그라운드 전위 상태를 유지하고 있다. 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)의 사이에는 약 200V 정도의 고전압의 펄스가 교번적으로 인가되기 때문에 격벽(24)의 높이 100㎛ 정도의 간격으로 형성된 데이터전극(20X) 상에 소정의 벽전하가 쌓이게 된다. 이 때, 셀 안에서는 유지 전압의 절반의 벽전압이 데이터전극(20X) 상에 쌓이게 된다. 이는 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)이 유지 전압과 그라운드 전위의 전압이 교대로 인가되기 때문이다. 결국, 서스테인기간 동안 데이터전극(20X)에 벽전압이 형성되는 이유는 데이터전극(20X) 자체에 그라운드 전위를 인가하기 때문이다.
이렇게, 데이터전극(20X) 상에 벽전하가 형성되는 경우 유지방전이 충분히 일어나지 않게 되어 방전효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 도 3과 같이 유지 기간동안 데이터전극(20X)을 플로팅 시켜 PDP의 구동 효율을 높일 수 있는 구동방법이 제안되어졌다.데이터전극(20X)에 그라운드 전위를 유지시켜 벽전하가 쌓이게 하는 것보다 데이터 전극(20X)을 플로팅 시켜서 벽전압을 쌓이지 않게 하면 유지 방전이 보다 효율적으로 발생하게 된다.
그러나, 유지 기간동안 데이터전극(20X)이 플로팅상태에 있기 때문에 교번적인 서스테인펄스(SUSP)에 의해 유기된 동위상의 유기펄스(SUSX)가 데이터전극(20X)에 발생하게 되어 오방전이 발생하게 된다. 이를 상세히 설명하면, 유지 기간동안 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z) 간의 방전조건(B)이 어드레스에서의 방전조건(A)과 동일하게 되는 경우 오프 방전셀(Off Cell)에서 온(ON) 방전이 발생하게 된다. 즉 유지 기간에서 어드레싱하는 주사전극(12Y)이 그라운드상태(GND)에 있고, 유지전극(12Z)이 유지방전펄스(SUSP)의 유지전압레벨 상태에서 데이터전극(20X)에 양의 유기펄스(SUSX)를 유기시키게 되어 오방전이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 데이터전극을 선택적으로 플로팅시켜 구동효율 및 패널 수명을 개선시키면서 오방전 조건을 제거하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 PDP의 방전셀을 구동하기 위한 구동파형도.
도 3은 유지 기간에 오방전의 발생조건을 나타내는 파형도.
도 4는 본 발명에 따른 PDP의 방전셀을 구동하기 위한 구동파형도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 상부기판 12Y, 32Y : 주사전극
12Z, 32Z : 유지전극 14 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
20X, 30X : 데이터전극 24 : 격벽
26 : 형광체층
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 데이터전극이 주사전극 및 유지전극에 인가되는 유지펄스의 레벨이 어드레싱 방전시의 레벨과 동일한 조건일 경우에 그라운드 레벨을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 따른 구동파형은 크게 4기간으로 패널의 초기 조건을 원하는 상태로 균일하게 해주기 위한 리셋기간과, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간과, 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 서스테인기간 및 방전을 소거시키기 위한 소거기간으로 나뉘어진다.
리셋기간은 셋업기간(Set-up) 및 셋다운(Set-down)기간으로 구분된다. 셋업기간에는 주사전극(32Y)에 상승 램프파형(ramp1)이 공급되고, 셋다운 기간에서는 하강 램프파형(ramp2)이 공급된다.
셋업기간에서는 상승 램프파형(ramp1)에 의해 미약한 리셋방전이 발생하여 셀(Cell) 내에 벽전하가 축적된다.
셋다운 기간에서는 하강 램프파형(ramp2)에 의해 셀 내의 벽전하를 적당량 소거시켜 벽전하가 오방전을 일으키지 않으면서 다음의 어드레스방전에 도움을 줄 정도로 감소하게 된다. 아울러, 벽전하 감소를 위하여, 셋다운 기간에서는 유지전극(32Z)에 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 공급된다. 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 공급되는 유지전극(32Z)에 대하여 하강 램프파형(ramp2)이 공급되는 주사전극(32Y)이상대적인 부극성(-)이 됨으로써, 즉 극성이 반전됨으로써 셋업기간에 생성된 벽전하들이 감소하게 된다.
어드레스기간에서는 주사전극(32Y)에 가해지는 주사전압(Vscan)과 데이터전극(30X)에 가해지는 데이터전압(data)에 의해 어드레스방전이 일어나게 된다. 이 어드레스방전으로 형성된 벽전하는 다른 방전셀들이 어드레스기간동안 유지된다.
서스테인기간에는 시작부에서 트리거링펄스(TP)를 주사전극(32Y)에 공급하여 어드레스기간에서 충분히 벽전하가 형성된 방전셀들에서 유지방전이 개시된다. 이어서, 주사전극(32Y)과 유지전극(32Z)에 교번적으로 서스테인펄스(SUSP)를 공급하여 서스테인기간동안 유지방전을 유지하여 원하는 계조가 표시되게 한다.
소거기간에서는 유지전극(32Z)에 소거펄스(EP)를 공급하여 유지되던 방전이 중지되게 한다.
이와 같은 서스테인기간에서 데이터전극(30X)은 어드레싱하는 주사전극(32Y)이 서스테인방전 기간동안에 그라운드레벨(GND)에 있을 때에는 그라운드레벨(GND)을 유지하게 된다. 또한, 데이터전극(30X)은 어드레싱하는 주사전극(32Y)이 유지방전 기간동안에 유지방전펄스(SUSP)가 공급될 때에는 플로팅상태가 된다. 다시 말하여, 데이터전극(30X)은 주사전극(32Y) 및 유지전극(32Z)에 가해지는 유지 펄스의 레벨이 어드레싱 방전시 레벨과 동일해지는 조건에서는 그라운드 레벨을 유지하고, 그 이외의 기간에는 플로팅상태가 된다.
이와 같이, 서스테인기간에서 어드레싱 방전 조건과 동일할 경우에 데이터전극(30X)을 그라운드 시킴으로써 오방전 조건을 제거하게 된다. 이를 상세히 하면,유지 기간에서 데이터전극(30X)은 도시하지 않은 스위칭소자의 온/오프 동작에 의해 선택적인 플로팅 상태가 된다. 즉 주사전극(32Y)에 서스테인펄스(SUSP)가 공급될 때에는 스위칭소자를 오프시켜 플로팅 상태를 유지시키고, 주사전극(32Y)이 그라운드레벨(GND)일 때에는 스위칭소자를 온시켜 그라운드 전압(GND)을 공급한다. 이에 따라, 유지 기간에서 데이터전극(30X)은 주사전극(32Y)의 서스테인펄스(SUSP)와 동위상을 갖도록 유지방전 펄스수의 절반동안, 즉 부분적으로 플로팅상태가 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 유지 기간동안 데이터전극의 전위를 부분적으로 플로팅시키고, 어드레스 방전 조건과 동일할 경우 그라운드 레벨로 유지시킴으로써 오프셀에서의 오방전을 방지하게 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 (2)

  1. 주사전극 및 유지전극에 교번적으로 유지펄스를 인가하여 유지방전을 행하고 상기 유지방전 기간동안에 데이터전극을 플로팅하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 데이터전극은 상기 주사전극 및 유지전극에 인가되는 상기 유지펄스의 레벨이 어드레싱 방전시의 레벨과 동일한 조건일 경우에 그라운드 레벨을 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터전극은 상기 주사전극에 상기 유지펄스가 공급될 때에는 플로팅상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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