KR100420022B1 - 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 - Google Patents

어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 데에 있어서, 적/녹/청 형광체에 따라서 초기화 기간의 어드레스전극의 전위를 다르게 하여 제어함으로써, 방전을 안정하게 유지하고 콘트라스트를 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것으로서, 각 셀의 상태를 초기화시키는 초기화 기간, 켜져야 하는 셀과 꺼져야 하는 셀을 선택하여 기록하는 어드레스 기간 및 상기 어드레스 기간에서 켜지도록 지정된 셀을 방전시키는 유지 기간을 포함하는 하나 이상의 서브필드로 1필드 기간을 구성하여 계조 표시를 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 초기화 기간 제어시, 상기 각 셀의 색에 따라, 상기 어드레스전극에 인가되는 전압을 다르게 하여 인가한다.

Description

어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법{Driving method for plasma display panel using variable address voltage}
본 발명은 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel) 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게 말하자면, 컴퓨터(computer)의 모니터(monitor) 또는 텔레비전(television) 수상기 등으로 사용되는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 데에 있어서, 적/녹/청 형광체에 따라서 초기화 기간의 어드레스전극의 전위를 다르게 하여 제어함으로써, 방전을 안정하게 유지하고 콘트라스트를 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것이다.
방전현상을 이용하여 화상을 표현하는 디스플레이로서 플라즈마 디스플레이 패널이 있는데, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 전압의 형태에 따라서 직류형과 교류형으로 나눌 수 있으며, 직류형의 경우 구조가 복잡하고 효율이 떨어지며 수명에도 문제가 있어, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 개발이 많이 이루어지고 있다.
일반적인 교류형 디스플레이 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 다층의 판으로 이루어져 있으며, 종래의 화면표시장치인 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우면서도 넓은 화면을 제공할 수 있기에 공간적으로 유리함을 알 수 있다.
도 1을 참조하여 교류형 디스플레이 패널의 주요 구성을 살펴보면, 방전셀이 위치한 최상면의 제1유리기판(1)과 최하면의 제2유리기판(6) 사이에 주사전극(4)과 유지전극(5), 그리고 유전체층(2), 보호막(3), 절연체층(7)이 순서대로 위치하고 있다.
상기 제1유리기판(1)과 유전체층(2) 및 보호막(3) 사이의 주사전극(4)과 유지전극(5)은 쌍을 이루며 종방향으로 평행하게 배열되어 있고, 상기 제2유리기판(6) 상에는 절연체층(7)으로 덮인 어드레스(address) 전극(8)이 횡방향으로 설치되어 있으며, 그와 나란하게 절연체층(7)상에 격벽(9)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 절연체층(7)의 표면 및 상기 격벽(9)의 양측면에는 형광체(10)가 형성되어 있고, 상기 주사전극(4)과 유지전극(5)은 상기 어드레스 전극(8)과 직교하도록 형성되어 있으며, 그 교차부에 방전 공간이 되어 방전셀(12)을 형성한다.
따라서, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 주사전극(4), 유지전극(5)과 어드레스 전극(8)의 수에 의하여 매트릭스 형태의 방전셀을 형성한다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 좋게 하기 위해서는 여러 가지 품위 관련 항목 중에서 콘트라스트를 향상시키는 것이 매우 중요하다.
콘트라스트는 패널에서 표시되는 화상에서 가장 밝은 피크 화이트(peak white)의 휘도와 가장 어두운 방전이 없을 때의 휘도의 비로서 표현되는데, 피크 화이트는 주로 유지 방전에 의하여 발생된 빛으로 구성되고, 가장 어두운 부분은 초기화 방전에 의하여 발생된 빛으로 구성된다.
따라서, 콘트라스트를 향상시키기 위해서는 밝은 부분을 더욱 밝게 하거나 어두운 부분을 더욱 어둡게 함으로써 구현하는데, 방전이 없을 때의 백그라운드 휘도가 낮을수록 콘트라스트는 향상된다.
그런데, 상기와 같은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 신호의 한 필드(field)는 8내지 12개의 서브필드(subfield)로 이루어지고, 각각의 서브필드는 4개의 기간으로 이루어져 있는데, 각각 초기화 기간, 어드레스 기간, 유지 기간, 소거 기간으로 이루어져 있다.
상기에서 어드레스 기간은 실제 데이터를 인가하는 기간으로서, 패널에서 켜지는 셀(cell)과 그렇지 않은 셀을 선택하여 켜지는 셀에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이고, 상기 초기화 기간은 상기 어드레스 기간에서 데이터를 인가하기 전에 그 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는기간이다.
그리고, 유지 기간은 상기 어드레스 기간의 동작에 의하여 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이며, 소거 기간은 셀의 벽전하를 감소시켜 유지방전 동작을 종료시킨다.
도 3에 종래 기술의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 파형이 도시되어 있다.
도 3에서 보듯이, 종래에는 초기화 기간에 주사전극에 상승 램프가 인가되고 있을 때 유지전극은 그라운드를 유지하게 되어 있다.
이때 어드레스전극과 주사전극 사이에는 약방전이 일어나 어드레스전극에는 양의 벽전하, 주사전극에는 음의 벽전하가 축적되고 유지전극은 그라운드로 유지되므로 역시 소량의 양전하가 축적된다.
상기 상승 램프에 의한 초기화 방전 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상승 램프에서는 어드레스전극과 주사전극간의 약방전이 주방전이 되고, 이 결과로 상기 어드레스전극과 유지전극에는 양전하가, 주사전극에는 음전하가 축적된다.
이때, 유지전극도 그라운드로 전위가 유지되므로, 어드레스전극-유지전극-주사전극 방전에서 캐소드(cathode)로 작용하여 양전하를 쌓게 된다.
이어서 시작되는 하강 램프구간에는 상기 어드레스전극의 양전하는 그대로 유지하되 유지전극-주사전극간의 방전을 통해 상기 유지전극의 양전하를 소거하며, 상기 주사전극에 쌓여 있던 대량의 음전하를 유지전극과 주사전극이 나누어 가진다.
이때 12개의 서브필드를 가지는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 램프 초기화 동작에서 발생하는 광출력의 총량은 약 1.0 내지 1.2 cd/m2로서, 밝을 때의 휘도가 500cd라고 가정한다면, 이 때의 암실 콘트라스트비는 420:1 내지 500:1 정도의 낮은 값을 나타낸다.
그리고, 상기 초기화 기간동안 상기 어드레스전극에는 형광체의 색에 상관없이 일률적으로 0볼트의 전압을 인가한다.
그런데, 상기 종래 기술은 초기화 기간동안 어떤 형태로든 어드레스전극과 주사전극(또는 유지전극)간에 방전을 발생시키는데, 적/녹/청의 형광체에 따라서 어드레스와 주사전극(또는 유지전극)간의 방전 전압은 차이가 있다.
즉, 적색(red) 셀의 경우는 청색(blue)이나 녹색(green)에 비하여 어드레스전극-주사전극간의 방전전압이 매우 낮고, 녹색 셀의 경우는 방전전압이 매우 높다.
따라서, 상기와 같은 종래 기술은 녹색 셀의 특성에 맞추어 방전전압을 결정하는 경우에는 상기 적색 셀에서는 과도한 방전이 발생하여, 구동파형에 따라서는 방전이 안정적이지 못하게 되고, 그에 따라 콘트라스트가 불안정해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위한것으로서, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 데에 있어서, 적/녹/청 형광체에 따라서 초기화 기간의 어드레스전극의 전위를 다르게 하여 제어함으로써, 방전을 안정하게 유지하고 콘트라스트를 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도,
도 2는 패널의 전극 배열도,
도 3은 종래 기술의 유지전극에 램프 파형을 인가하는 초기화 구동 파형도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치를 적용한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법의 구동 파형도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
각 셀의 상태를 초기화시키는 초기화 기간, 켜져야 하는 셀과 꺼져야 하는 셀을 선택하여 기록하는 어드레스 기간 및 상기 어드레스 기간에서 켜지도록 지정된 셀을 방전시키는 유지 기간을 포함하는 하나 이상의 서브필드로 1필드 기간을 구성하여 계조 표시를 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 초기화 기간 제어시, 주사전극에 설정된 시간동안의 상승 램프와 그 이후의 하강 램프신호를 인가하고, 상기 각 셀의 색에 따라, 상기 어드레스전극에 인가되는 전압을 다르게 하여 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 초기화 기간 제어시, 적색인 셀에 대해서만 어드레스 전위를 설정된 전압만큼 높게 인가하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치의 구성은,
표시할 디지털 데이터를 저장하는 프레임 메모리(100)와,
상기 프레임 메모리(100)에 저장되어 있는 디지털데이터를 필요에 따라 분할하여 출력하는 프레임 발생기(200)와,
상기 프레임 발생기(200)로부터 출력되는 신호를 이용하여 패널(700) 구동의 초기화신호, 어드레스신호, 유지신호 및 소거신호를 생성하여 하나의 신호로 합성하여 주사전극(Y) 드라이버(600)와 유지전극(X) 드라이버(500)로 출력하는 스캐닝 회로(400)와,
상기 프레임 발생기(200)와 스캐닝 회로(400)의 동작에 필요한 타이밍 신호를 생성하여 출력하는 타이밍 제어기(300)로 이루어진다.
상기 스캐닝 회로(400)는, 패널의 각 셀의 상태를 초기화시키는 신호를 발생하는 초기화펄스 발생기(420)와, 상기 패널의 셀 중에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 어드레싱하는 신호를 발생하는 어드레스펄스 발생기(430)와, 상기 어드레스펄스 발생기(430)에 의하여 어드레싱된 셀을 방전시키는 신호를 발생하는 유지펄스 발생기(440)와, 상기 유지펄스 발생기(440)로부터 출력되는 신호에 의하여 전극에 쌓여진 벽전하를 소거하는 신호를 발생하는 소거펄스 발생기(410)와, 상기 초기화펄스 발생기(420)와, 어드레스펄스 발생기(430)와, 유지펄스 발생기(440)로부터 출력되는 신호들을 합성하여 각 전극별로 공급하는 합성회로(450)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 실시예의 동작은 다음과 같다.
도 4에서 보는 바와 같이, 프레임 메모리(100)는 입력되는 디지털 화상신호를 저장하였다가 출력하고, 프레임 발생기(200)는 상기 프레임 메모리(100)에 저장되어 있는 디지털 데이터를 필요에 따라 분할하여 스캐닝 회로(400)로 출력한다.
즉, 상기 프레임 발생기(200)는 상기 프레임 메모리(100)에 저장되어 있는 디지털 화상신호 1프레임을 계조 레벨에 따라 복수의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드의 데이터를 상기 스캐닝 회로(400)로 출력한다.
상기 스캐닝 회로(400)는 상기 프레임 발생기(200)로부터 출력되는 각 서브필드별 신호를 입력받아, 패널(700)의 주사전극(Y) 드라이브(600)와 유지전극 드라이브(500)를 구동시키는 신호를 생성하여 출력하는데, 초기화펄스, 어드레스펄스, 유지펄스 및 소거펄스를 생성하고, 각각의 신호들을 합성하여 출력한다.
즉, 초기화펄스 발생기(420)는 패널의 각 셀의 상태를 초기화시키는 신호를 발생하고, 어드레스펄스 발생기(430)는 상기 패널의 셀 중에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 어드레싱하는 신호를 발생한다.
그리고, 유지펄스 발생기(440)는 상기 어드레스펄스 발생기(430)에 의하여 어드레싱된 셀을 방전시키는 신호를 발생하며, 소거펄스 발생기(410)는 상기 유지펄스 발생기(440)로부터 출력되는 신호에 의하여 전극에 쌓여진 벽전하를 소거하는 신호를 발생한다.
또, 합성회로(450)는 상기 초기화펄스 발생기(420)와, 어드레스펄스 발생기(430)와, 유지펄스 발생기(440)로부터 출력되는 신호들을 합성하여 각 전극별로 공급한다.
그런데, 상기 초기화펄스 발생기(420)는 각 전극에 인가되는 초기화신호를 발생하는데, 셀의 색에 따라서, 어드레스전극에 인가하는 전압의 크기를 다르게 제어한다.
즉, 도 5에서 보면, 초기화 기간의 주사전극에 상승 램프 인가시, 어드레스전극의 전압이 두 가지로 설정되어 있는데, 셀의 색이 녹색이거나 또는 청색인 경우에는 기존의 방법대로 0볼트의 전압을 인가하지만(①), 셀의 색이 적색인 경우에는 미리 설정되어 있는 전압만큼 상승시켜 인가한다(②).
원래 적색의 셀은 녹색이나 청색의 셀에 비하여 방전 전압이 낮으므로, 녹색을 기준으로 하여, 똑같은 어드레스 전압을 인가하는 경우에는 적색 셀에서는 과도한 방전이 발생하게 되는데, 상기와 같이 함으로써, 모든 색의 셀에 대해 상대적인 전위차를 줄일 수 있다.
그리고, 셀의 색상별 전위차가 줄어듦에 따라 백그라운드 광량을 안정적으로 유지할 수 있기에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 데에 있어서, 적/녹/청 형광체에 따라서 초기화 기간의 어드레스전극의 전위를 다르게 하여 제어함으로써, 방전을 안정하게 유지하고 콘트라스트를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 각 셀의 상태를 초기화시키는 초기화 기간, 켜져야 하는 셀과 꺼져야 하는 셀을 선택하여 기록하는 어드레스 기간 및 상기 어드레스 기간에서 켜지도록 지정된 셀을 방전시키는 유지 기간을 포함하는 하나 이상의 서브필드로 1필드 기간을 구성하여 계조 표시를 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 초기화 기간 제어시, 주사전극에 설정된 시간동안의 상승 램프와 그 이후의 하강 램프신호를 인가하고, 상기 각 셀의 색에 따라, 상기 어드레스전극에 인가되는 전압을 다르게 하여 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초기화 기간 제어시,
    적색인 셀에 대해서만 어드레스 전위를 설정된 전압만큼 높게 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주사전극의 상승 램프 인가 시간동안만 어드레스 전위를 다르게 인가하는 것을 특징으로 하는 어드레스 전위 가변의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
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