KR100472505B1 - 리셋기간에서 중간방전모드를 갖는 플라즈마 디스플레이패널의 구동방법 및 그 장치 - Google Patents

리셋기간에서 중간방전모드를 갖는 플라즈마 디스플레이패널의 구동방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리셋기간에서 과도한 방전을 억제시켜 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 장치에 관한 것으로, 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되도록 하며, 과도한 리셋방전을 억제하고 리셋기간을 최소한으로 단축시킬 수 있다.

Description

리셋기간에서 중간방전모드를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 장치 {Method and apparatus for driving plasma display panel which is operated with middle discharge mode in reset period}
본 발명은 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 모니터 등의 화상표시에 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 리셋기간에서 과도한 방전을 억제시켜 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 여러 가지 품위 관련 항목 중에서 콘트라스트를 향상시키는 것은 매우 중요하다. 콘트라스트는 패널에서 표시되는 화상에서 밝은 부분과 어두운 부분의 밝기 비율로서 표시되는데, 밝은 부분은 주로 유지방전에 의하여, 어두운 부분은 리셋방전에 의하여 발생된 빛으로 구성된다. 콘트라스트를 향상시키기 위해서는 밝은 부분을 더욱 밝게 하거나 어두운 부분을 더욱 어둡게 할 필요가 있다.
플라즈마 디스플레이는 리셋기간, 어드레스기간, 유지기간으로 구분되어 구동된다. 리셋기간은 페널의 배경화면 휘도에 가장 큰 영향을 미치는 구간이다. 종래에는 유지전극을 접지전압으로 하고 주사전극에 천천히 상승하는 전압을 인가하여 주사전극 상에 음의 벽전하를 형성하고 주사전극과 유지전극 간에 연속적으로 약하게 방전하는 약방전을 통하여 어드레스전극 상에 양의 벽전하를 형성한다. 그런 다음 주사전극에 인가된 전압을 천천히 하강시켜 전극들에 과도하게 형성된 벽전하를 감소시킨다. 그러나, 종래의 방식에 의하면 리셋기간에서 주사전극과 유지전극 사이의 방전에 의하여 배경 휘도를 상승시키고, 그에 따라 콘트라스트가 저하된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패널 표시 구동과정에서 선택적 리셋방전을 수행하여 어둡게 표시되는 부분은 더욱 어둡게 표시되도록 하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서, 주사전극에는 소정의 기울기로 증가하는 전압으로 형성된 제1파형을 인가하고, 유지전극에는 상기 제1파형이 주사전극에 인가되는 동안 유지전극과 주사전극 간의 방전이 실질적으로 발생되지 않도록 하는 범위에 속하는 전압을 인가하며, 유지전극과 어드레스전극 간에는 상기 제1파형의 기울기 부분에 속하는 특정 전압에서 방전이 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 다른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서, 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 상기 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 또 다른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서, 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 상기 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 1차 방전이 발생된 다음 상기 전극들의 벽전하 상태에 따라 2차 방전 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 또 다른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서, 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 상기 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전을 발생시키며, 상기 발생된 방전은 불연속적으로 적어도 2회 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는, 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋신호를 발생시키기 위한 리셋신호발생기; 켜지는 셀과 그렇지 않은 셀을 선택하여 어드레싱하는 어드레스신호를 발생시키기 위한 어드레스신호발생기; 및 상기 어드레스신호발생기에 의하여 어드레싱된 셀을 방전시키는 유지신호를 발생시키기 위한 유지신호발생기를 구비하며, 상기 리셋신호발생기는 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 상기 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되도록 상기 리셋신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
리셋기간은 어드레스 동작에 유리하도록 전극들 상에 벽전하를 형성시키는 기간으로서, 본 발명에서는 리셋기간에서 주사전극과 유지전극 사이의 방전을 억제하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 방안을 제공하며, 리셋기간에 주사전극으로는 기울기를 갖는 램프펄스 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 램프펄스를 이용한 방식에서, 리셋기간 동안 스캔전극과 유지전극 사이에 방전이 발생되는 것을 방지하기 위하여 유지전극에 일정한 바이어스 전압을 인가하고 주사전극에는 기울기를 갖는 램프펄스를 인가하여 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되도록 한다. 이 때 어드레스전극과 주사전극 사이에 발생되는 리셋방전은 종래의 라이징 램프에 의한 연속적인 약방전과는 다르며, 구형파 펄스의 인가시 모든 셀이 동일한 전압에서 큰 방전이 발생되는 강방전과도 다른 모드의 방전(이하에서, 본 발명에 따라 리셋기간에서 발생되는 방전을 "중간방전"이라고 함)이다. 다시 말하면, 리셋기간에서 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가하는 리셋펄스를 이용하여 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되며, 이때 발생된 방전은 강방전 시보다는 그 크기가 작다. 또한, 리셋펄스가 인가되는 동안 전극들간에는 적어도 2회의 방전이 발생될 수 있는데, 이 때의 방전은 약방전과 같이 크기가 비슷한 복수의 방전이 연속적으로 발생되는 것이 아니라 시간과 크기의 면에서 불연속적으로 발생한다. 중간방전 모드에 대하여서는 실시예를 통하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 경우에는 각 셀의 어드레스전극과 주사전극 사이의 방전개시전압에 따라 리셋방전이 발생되어, 구형파 펄스에 의한 과도한 벽전하의 형성을 막을 수 있을 뿐만 아니라 종래의 라이징 펄스 방식에 비하여 보다 배경 휘도를 저감시킬 수 있다.
도 1a는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다. 제1유리기판(1) 상에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮힌 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2유리기판(6) 상에는 절연체층(7)으로 덮힌 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 상에는 어드레스전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 제1유리기판(1)과 제2유리기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(8) 및 유지전극(5)과 어드레스전극(8)이 직교하도록 방전공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스전극(8)과, 쌍을 이루는 주사전극(4)과 유지전극(5)과의 교차부에 있는 방정공간이 방전셀(12)을 형성한다.
도 1b는 패널의 전극 배열도를 나타낸다. 전극은 m열 x n행의 매트릭스 구성을 취한다. 열방향으로는 어드레스전극(A1~Am)이 배열되어 있고, 행방향으로는 n행의 주사전극(SCN1~SCNn) 및 유지전극(SUS1~SUSn)이 배열되어 있다. 도 1b에 도시된 방전셀은 도 1a에 도시된 방전셀(12)에 대응한다.
도 1c는 어드레싱 조건은 갖춘 방전셀의 벽전하 구조를 나타내는 도면이다. 방전셀이 어드레싱 조건을 만족하기 위해서는 주사전극에 많은 양의 음전하가 축적되어 있고 어드레스전극에 많은 양의 양전하가 축적되어 있으며, 스캔기간 중에 유지전극에 인가되는 바이어스 전압에 따라 유지전극에는 적당 양의 음전하나 혹은 적은 양의 양전하가 축적되어 있어야 한다. 여기서, "어드레싱 조건"이라 함은 스캔기간에서의 유지방전기간 중에 켜져야 하는 셀과 켜지지 않아야 하는 셀을 구분할 수 있도록 하는 기록동작이 수행될 수 있는 조건을 말한다. 또한, 유지전극과 주사전극에는, 스캔기간에서 그 방전셀에 기록방전이 일어나지 않을 경우 유지기간 중에 방전을 하지 않을 정도의 벽전하가 남아 있어야 한다.
따라서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 어드레싱 조건을 갖춘 셀의 경우, 주사전극(Y)에는 다량의 음전하를, 어드레스전극(A)에는 다량의 양전하를 축적하고 있으며, 이들 전극에 축적된 전하는 스캔기간에서 어드레스 전압이 어드레스 전극으로 인가되고 주사전극에 주사전압이 인가될 때 어드레스(기록) 방전이 일어날 수 있을 정도, 혹은 그 이상의 벽전압을 형성할 수 있을 정도가 되어야 한다. 이 때, 유지전극(X)에는 스캔기간 중에 유지전극에 인가되는 바이어스 전압에 따라 적당 량의 음전하가 축적되어 있거나 적은 량의 양전하가 축적되어 있어도 된다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법과 관련된 구동파형 타이밍도이다. 본 예에서의 패널 구동방법은 256 계조표시를 위하여 1프레임 기간을 8개의 서브필드로 구성할 수 있으며, 각 서브필드는 리셋(초기화)기간, 스캔기간, 유지기간 및 소거기간으로 구성된다. 리셋기간은 셀에 어드레싱 동작이 원할히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키며, 스캔기간은 패널에서 켜지는 셀과 그렇지 않은 셀을 선택하여 켜지는 셀에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하며, 유지기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하며, 소거기간은 셀의 벽전하를 감소시켜 유지방전을 종료시킨다. 물론 본 실시예는 이와 같이 프레임이 서브필드 구조를 갖는 경우에도 적용되지만 그렇지 않은 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
리셋기간에서, 리셋기간의 전반부에는 전압레벨이 상승하는 램프펄스 파형을 갖는 "제1리셋펄스"가 인가되며, 그 후반부에서는 전압레벨이 감소하는 램프펄스의 파형을 갖는 "제2리셋펄스"가 인가된다. 한편, 유지전극에는 리셋기간에 인가되는 리셋펄스에 의해 주사전극과 유지전극 사이에 방전이 발생되지 않도록 소정의 전압을 인가한다. 예로서, 유지전극에는 일정한 전압이 인가되는데, 리셋기간에서는 유지방전 전압(Vs)과 같거나 어느 정도 높게 설정하여도 좋으며, 스캔기간에서는 유지방전 전압(Vs)보다 높게 설정하거나 같게 설정한다. 그리고, 어드레스전극에는 0(V)가 인가된다. 리셋기간에서의 동작에 대한 자세한 내용은 후술한다.
스캔기간에서는 모든 주사전극을 Vsc(V)로 유지한다. 어드레스전극 중 1행째에 표시할 방전셀에 대응하는 어드레스전극에 양의 기록펄스 전압인 +Va(V)를, 1행째의 주사전극에 주사펄스 전압 0(V)를 각각 동시에 인가한다. 이 때, 어드레스전극과 주사전극과의 교차부에서 절연체층 표면과 주사전극 상의 보호막 표면간의 전압은, 기록펄스전압 +Va(V)에 어드레스전극 상의 절연체층 표면의 양의 벽전압이 가산된 것이 된다. 그로 인하여, 그 교차부에서 어드레스전극과 주사전극과의 사이, 및 유지전극과 주사전극과의 사이에 기록방전이 일어난다. 따라서, 이 교차부의 주사전극 상의 보호막 표면에 양의 벽전압이 축적되고, 유지전극 상의 보호막 표면에 음의 벽전압이 축적되고, 어드레스전극 상의 절연체 층의 표면에 음의 벽전압이 축적된다. 이와 같은 기록 과정이 모든 행에 대하여 수행된다.
스캔기간이 종료되면, 유지기간이 이어진다. 유지기간에서는 모든 주사전극 및 유지전극을 0(V)로 한 다음 모든 주사전극에 양의 유지펄스 +Vs(V)를 인가한다. 이 때, 기록방전을 일으킨 방전셀에서의 주사전극 상의 보호막의 표면과 유지전극 상의 보호막의 표면 간의 전압은, 유지펄스 전압과, 스캔기간에 축적된 주사전극 상의 보호막 표면에 축적된 양의 벽전압 및 유지전극 상의 보호막 표면에 축적된 음의 벽전압이 가산된 것으로 되어, 방전개시 전압을 넘는다. 이 때문에, 기록방전을 일으켰던 방전셀에서는 주사전극과 유지전극 사이에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전을 일으킨 방전셀에서의 주사전극 상의 보호막 표면에는 음의 벽전압이 축적되고, 유지전극 상의 보호막 표면에는 양의 벽전압이 축적된다. 그 후, 주사전극에 인가된 유지펄스 전압은 0(V)로 되돌아 간다. 이어서, 모든 유지전극에 양의 유지펄스 전압 +Vs(V)을 인가하며, 위에서 설명한 바와 마찬가지 과정을 거쳐 기록방전을 일으켰던 방전셀에서는 주사전극과 유지전극 사이에 유지방전이 일어난다. 이 후 동일한 방법으로 모든 주사전극과 모든 유지전극에 양의 유지펄스전압을 번갈아 입력함으로써 유지방전이 수행된다. 이 유지방전에 의하여 여기된 형광체로부터의 가시광선이 표시에 이용된다.
유지기간이 종료하면 소거기간에서 모든 유지전극에 폭이 1usec 정도의 좁은 구형파 펄스전압 또는 완만하게 상승하는 램프전압을 인가한다. 이 때, 유지방전을 일으킨 방전셀에 있어서, 주사전극 상의 보호막 표면과 유지전극 상의 보호막 표면 간의 전압은, 유지기간의 최종시점에서 나타나는 주사전극 상의 보호막 표면의 음의 벽전압 및 유지전극 상의 보호막 표면의 양의 벽전압에 이 소거펄스전압을 가산한 것으로 된다. 이 때문에, 유지방전을 일으킨 방전셀에서 유지전극과 주사전극과의 사이에 미약한 소거방전이 일어나고, 주사전극 상의 보호막 표면의 음의 벽전압과 유지전극 상의 보호막 표면의 양의 벽전압이 약해져서 유지방전은 정지된다. 이와 같이 하여 소거동작이 완료되며, 필요에 따라서는 소거기간을 수행하지 않을 수 있다.
도 2a에 도시된 파형도를 참조하여 리셋기간에서의 방전 메카니즘을 살펴보면, 유지전극과 어드레스전극에는 일정한 전압을 유지한 상태에서 주사전극에 리셋신호를 인가하여 리셋방전은 주사전극과 어드레스전극 사이에서 실질적으로 발생되도록 하는 반면 주사전극과 유지전극 사이의 방전은 실질적으로 억제된다.
어드레스 기간 전에 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서, 주사전극에는 소정의 기울기로 증가하는 제1리셋펄스로 된 전압이 인가된다. 주사전극에 제1리셋펄스가 인가되는 동안 유지전극에는 유지전극과 주사전극 간의 방전이 실질적으로 발생되지 않도록 하는 범위에 속하는 전압이 인가되며, 유지전극과 어드레스전극 간에는 제1리셋펄스의 기울기 부분의 특정 전압에서 방전이 발생된다. 제1리셋펄스는 선형적, 지수함수적 또는 로그함수적으로 증가하는 기울기를 갖는 파형으로 구현될 수 있다.
제1리셋펄스의 기울기는 그 기울기 부분에서 어드레스전극과 주사전극 사이에 중간방전이 일어날 수 있는 한 급격하게 설정되는 것이 바람직하며, 펄스의 기울기는 리셋기간의 길이를 고려하여 설정된다. 제1리셋펄스의 기울기를 급격하게 하면 배경화면의 휘도가 높아지고, 완만하게 하면 배경화면의 휘도가 낮아지게 된다. 다만, 제1리셋펄스의 기울기가 아주 급격하게 되어 거의 구형파 형태가 되면 펄스의 최고치 전압(Vset)에서 방전이 발생되어 벽전하가 과도하게 형성되고 불필요한 강한 방전이 발생하므로 패널에 손상을 줄 우려가 있다. 따라서, 제1리셋펄스의 전압이 상승하고 있는 동안에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생될 수 있는 정도의 기울기를 갖도록 한다.
패널에 있는 셀들의 방전개시전압은 약간씩 차이가 나는 것이 보통이다. 어드레스전극과 주사전극 사이의 방전개시전압의 산포 범위를 Vfmin~Vfmax이라고 가정하고, 제1램프펄스의 시작전압을 V1, 그 최종전압을 V2라고 하면, 셀 내부에 벽전하가 없는 상태에서는 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.
V1 ≤Vfmin
V2 ≥Vfmax
만일 리셋기간의 개시 당시 어드레스전극과 주사전극간의 벽전하에 의한 벽전압이 형성되어 있는 경우에는 그 벽전압을 고려하여 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생할 수 있는 전압의 범위를 Vwfmin~Vwfmax이라고 하면 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.
V1 ≤Vwfmin
V2 ≥Vwfmax
제1리셋펄스 다음에 주사전극에는 제1리셋펄스의 최고 전압값(Vset)으로 소정 시간 동안 지속하는 전압을 인가할 수 있다. 최고치의 전압을 주사전극에 일정 시간 동안 인가하는 것은 필수적인 것은 아니며, 주어진 리셋기간의 길이를 고려하여 적절히 부가할 수 있다.
다음으로, 주사전극의 전압은 최고치 전압(Vset)에서 그보다 낮은 전압(Vr)으로 하강하게 된다. 이 전압 레벨은 주사전극에서의 전압 하강시 방전이 발생되지 않을 정도로 되어야 한다. 상기 하강된 전압(Vr)에서 소정의 기울기로 감소하는 제2리셋펄스로 형성된 전압이 주사전극으로 인가되며, 제2리셋펄스는 선형적, 지수함수적 또는 로그함수적으로 감소하는 기울기를 갖는 파형으로 구현될 수 있다. 제2리셋펄스는 어드레스기간에 인가되는 주사펄스의 낮은 전압까지 감소하는 것이 바람직하다. 한편, 제2리셋펄스를 인가하기 전에 그 시작 전압(Vr)으로 소정 시간 동안 지속하는 전압을 인가할 수 있으며, 이는 회로의 안정적인 동작을 도모하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 제1리셋펄스 구간 동안 어드레스전극과 주사전극 사이에는 이들 전극간의 방전개시전압을 초과하는 전압이 인가되어 그들 간에는 방전이 발생하는 한편 주사전극과 유지전극 사이에는 이들 전극간의 방전개시전압보다 낮은 전압을 인가하여 그들 간에는 방전이 발생되지 않는다. 어드레스전극과 주사전극 사이에 발생되는 방전은 제1리셋펄스에 의한 전압이 상승하는 도중에 각 셀의 방전조건을 만족하는 시점에서 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되는 중간 방전이다.
구체적인 예로서, 유지전극에는 약 200V의 전압을 인가하여 주사전극에 인가되는 전압이 높아지더라도 주사전극과 유지전극간의 방전을 최대한 억제되도록 하며, 주사전극에는 기울기가 약 10~2500V/usec, 최종 전압이 400~440V 정도로 되는 제1리셋펄스를 인가한다. 제1리셋펄스에 의하여 주사전극과 어드레스전극 사이에 방전이 발생하고 어드레스전극에는 양의 전하가 주사전극에는 음의 전하가 형성된다. 방전이 종료된 후 주사전극의 전압은 소정 전압으로 하강하며 유지전극에 일정한 전압이 인가된 상태에서, 주사전극에는 스캔기간에 인가되는 스캔펄스의 낮은 레벨의 전압을 향하여 감소하는 제2리셋펄스가 인가된다. 제2리셋펄스에 의하여 전극간에 과도하게 형성된 벽전하를 어드레스 동작에 맞도록 감소시킨다. 그 결과, 주사전극과 어드레스전극 사이에는 방전개시전압보다 약간 낮은 벽전압이 형성된다.
만일 제1리셋펄스로서 구형파 펄스를 사용하게 되면 그 최고치 전압(Vset)에서 강한 방전이 발생되며 그 최고치(Vset)에서 제2리셋펄스의 시작전압(Vr)으로 떨어질 때 불필요한 방전이 발생하게 된다. 그러나, 본 실시예에 따라 제1리셋펄스를 램프 펄스로 하면 전압이 상승하는 구간에서 중간방전을 일으키며 위와 같은 불필요한 방전이 발생되지 않는다.
리셋기간이 끝나면 어드레스 기간이 시작된다. 주사전극에 스캔펄스가 인가되고 어드레스전극에 어드레스펄스가 인가되면 그 전압차와 리셋동작에 의하여 형성된 벽전압이 합해져서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전이 발생될 때 유지전극에는 소정의 전압을 유지하고 있으므로 유지전극 상으로 전자를 끌어 들여 쌓이게 하거나 어드레스 방전에 의하여 발생된 공간 전하의 도움을 얻어, 유지전극과 주사전극 사이에는 2차 방전이 발생된다. 그 결과, 주사전극에는 양전하가 유지전극에는 음전하가 형성된다. 스캔기간이 종료된 후 유지기간이 수행되며, 스캔기간에서 어드레스방전이 발생되어 주사전극에 양전하가 유지전극에 음전하가 축적되어 있는 표시 셀에서만 유지방전이 발생된다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파형을 도시한 것이다. 본 예는 제1리셋펄스와 제2리셋펄스로만 구성된 리셋신호를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 제1리셋펄스의 최고치(Vset) 및 제2리셋펄스의 시작치(Vr)에서 일정 시간 유지하는 것은 동작 마진이나 안정성을 위한 것으로 그 기간을 제외하더라도 기본적인 동작에는 문제가 없다.
하나의 프레임이 복수의 서브필드로 분할되어 패널을 구동하는 경우, 각 프레임의 제1서브필드 또는 일부의 서브필드의 리셋기간에서 인가되는 리셋펄스의 기울기 및/또는 피크치 전압, 또는 복수의 프레임 중 일부의 프레임에서의 하나 또는 복수의 서브필드의 리셋기간에서 인가되는 리셋펄스의 기울기 및/또는 피크치 전압은 다른 서브필드에서 인가되는 것보다 상대적으로 높게 또는 낮게 설정하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 각 서브필드의 리셋기간에서의 리셋펄스의 기울기 및 피크치 전압을 모든 서브필드에서 동일하게 할 수 있지만 서브필드의 위치에 따라 다르게 할 수 있다. 예컨대, 매 프레임의 제1서브필드에서의 리셋펄스의 기울기를 다른 서브필드에 비하여 급격하게 하고 피크치 전압도 다른 서브필드에 비하여 상대적으로 크게 할 수 있다. 또한, 일부 서브필드의 리셋기간에서는 제1램프펄스 대신에 구형파 펄스를 인가할 수도 있다.
도 3a와 3b는 리셋기간에서 제1램프펄스의 기울기에 따른 배경휘도(back brightness)의 세기와의 관계를 나타내는 그래프 및 도표이다. 어드레스전극은 0V를 유지하고 주사전극에 제1램프펄스의 최고치가 450V가 되는 파형을 인가하여 방전을 발생시키고 그 방전에 의한 배경휘도를 측정한 것이다. 휘도가 높을수록 강한 방전이 발생되었다고 할 수 있는데, 본 실험에서는 주사전극에 인가되는 제1램프펄스의 기울기를 변화시키면서 배경휘도를 측정한 것이다.
기울기가 657 V/usec에서 134 V/usec인 경우에는 휘도가 0.4 cd/m2 정도로 거의 일정한 값을 갖는 것을 알 수 있다. 다시 말하면 제1램프펄스의 기울기가 약 130V/usec 이상인 경우에는 기울기를 더 급하게 하더라도 배경휘도가 약 0.4 cd/m2 정도로 거의 일정하다. 기울기가 130 V/usec 이하로 떨어지면 기울기가 감소함에 따라 배경휘도도 감소되는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 기울기가 106V/usec인 경우 휘도가 0.38 cd/m2, 기울기가 73 V/usec인 경우 휘도가 0.35 cd/m2, 기울기가 47 V/usec인 경우 휘도가 0.31 cd/m2, 기울기가 14 V/usec인 경우 휘도가 0.25 cd/m2 등으로 나타난다. 따라서, 본 예의 패널인 경우 제1램프펄스의 기울기를 130V/usec보다 낮은 적당한 값으로 설정함으로써 설계자가 원하는 배경휘도를 얻을 수 있다. 설계자는 콘트라스트와의 관계를 고려하여 적절한 배경휘도를 설정한 다음 그 배경휘도를 얻을 수 있는 램프펄스의 기울기 및 최고치를 구할 수 있을 것이다. 한편, 기울기가 낮아지면 리셋기간이 길어지므로 배경휘도의 세기와 리셋기간의 길이를 함께 고려할 필요가 있다.
도 4a-4c는 1개의 그린 셀(green cell)에서 발생된 리셋방전을 관측한 것이다. 도 4a는 제1램프펄스의 기울기를 157 V/usec로 하여 실험한 경우로서, 리셋방전이 램프펄스가 상승하는 부분과 외부인가전압 부분의 경계 부근에서 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1램프펄스의 기울기를 157 V/usec보다 낮게 하면 램프펄스가 상승하는 구간에서 중간방전을 발생하게 되며, 그 보다 높게 하면 램프펄스의 최고치에 대응하는 외부인가전압에 의하여 강한 방전이 발생된다는 것을 의미한다. 도 4b는 제1램프펄스의 기울기를 약 40 V/usec로 실험한 경우로서, 리셋방전이 램프펄스가 상승하는 중간부분에서 발생하며, 그 방전의 크기는 도 4a에 비하여 상대적으로 작다는 것을 알 수 있다. 도 4c는 제1램프펄스의 기울기를 약 400 V/usec로 실험한 경우로서, 리셋방전이 외부인가전압에 의하여 상당히 강한 방전을 발생시키는 것을 알 수 있다.
도 5a, 5b는 1개의 블루 셀(blue cell)에서 리셋방전을 관측한 것이다. 도 5a는 제1램프펄스의 기울기를 112 V/usec로 하여 실험한 경우로서, 리셋방전이 램프펄스가 상승하는 부분과 외부인가전압 부분의 경계 부근에서 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1램프펄스의 기울기를 112 V/usec보다 낮게 하면 램프펄스가 상승하는 구간에서 중간방전을 발생하게 되며, 그 보다 높게 하면 램프펄스의 최고치에 대응하는 외부인가전압에 의하여 강한 방전이 발생된다는 것을 의미한다. 도 5b는 제1램프펄스의 기울기를 약 65 V/usec로 실험한 경우로서, 리셋방전이 램프펄스가 상승하는 중간부분에서 발생하는 것을 알 수 있으며, 그 방전의 크기는 도 5a에 비하여 상대적으로 작다는 것을 알 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 셀의 방전 특성에 따라 중간방전이 일어나도록 하는 제1램프펄스의 기울기나 중간방전이 발생되는 전압의 범위가 다름을 알 수 있다. 따라서, 리셋기간에서 중간방전을 발생시키기 위해서는, 제1램프펄스의 기울기는 패널의 특성을 고려하여 램프펄스가 상승하는 부분에서 방전이 발생되도록 하는 기울기 범위 내에서 설정되어야 하며, 또한 리셋방전이 램프펄스의 상승구간을 지나 외부인가전압에 의한 강방전이 되지 않도록 설정하여야 한다. 또한, 제1램프펄스에 의하여 중간방전이 발생하는 범위에 속하는 기울기라 하더라도 설계에서 정해진 배경휘도가 구현되도록 제1램프펄스의 기울기 및 피크치 등을 정하여야 할 것이다.
한편, 제1리셋펄스의 기울기는 셀의 방전 특성을 고려하여 적어도 둘의 기울기를 갖도록 할 수 있다. 다시 말하면, 중간방전이 발생되지 않는 전압범위에서는 기울기를 상당히 급격하게 하는 반면 중간방전이 발생되는 전압범위에서는 기울기를 상대적으로 완만하게 하여, 리셋기간의 길이를 줄이면서 중간방전을 실현할 수 있을 것이다.
도 6a, 6b는 리셋방전시 1개의 셀에서 측정한 광출력을 나타내는 그래프이다. 광출력 특성은 방전의 세기와 유사한 특성을 가지므로 방전이 발생한 횟수와 그 세기를 알 수 있다. 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 리셋신호를 인가한 경우로서, 리셋방전이 램프펄스가 상승하는 구간에서 중간방전하며, 1개의 셀에서 2회의 방전이 일어나는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 램프펄스의 기울기와 패널의 특성에 따라 하나의 셀에서 다수의 광출력 피크가 나타날 수 있다. 그리고, 2차 방전시에는 1차 방전시의 전압에 비하여 약 80V의 전압의 상승만으로도 방전이 일어난다. 만일 리셋파형을 램프펄스가 아닌 구형파 펄스에 의하여 방전을 발생시킨 경우에는 1회방전 시에 형성된 벽전하에 의하여 외부전계를 상쇄하므로 80V의 전압변동만으로는 2차 방전을 발생시킬 수 없다.
도 7a는 리셋기간에서 강한 방전을 일으키는 경우와 중간방전을 일으키는 경우의 벽전하 특성을 나타내는 그래프이다. 예컨대, 리셋기간에서 램프펄스의 기울기를 1500V/usec로 하여 상당히 급격한 기울기를 갖는 펄스(이는 실질적으로는 구형파 펄스임)를 인가하여 강한 방전이 일어난 경우에는 출력 벽전압이 0V가 되어 외부 전계가 차폐(shield)되는 것을 알 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예와 같이 리셋기간에서 중간방전이 발생되도록 하는 기울기(예: 15V/usec)를 갖는 제1램프펄스가 인가된 경우에는 리셋방전의 세기가 크지 않아 외부 전계를 완전히 차폐하지 않는다.
본 발명에 따라 주사전극에 예컨대 62V/usec와 같은 기울기를 갖는 제1램프펄스를 인가하면서 유지전극에 소정의 전압을 인가한 경우, 주사전극에 구형파 펄스를 인가한 경우에 비하여 광출력이 약 20% 정도 감소하여 방전세기가 약화되어 어드레스전극의 손상을 방지할 수 있으며, 기울기를 어느 정도 상당히 급격하게 하는 것이 가능하므로 리셋기간도 단축시킬 수 있다. 그리고, 주사전극과 유지전극 사이의 방전이 최대한 억제되므로 불필요한 방전을 억제하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 7b는 리셋기간에서 약방전 모드로 동작하는 종래기술에 의한 경우의 벽전하 특성을 나타내는 그래프이다. 종래기술에 의하면 주사전극과 유지전극 사이의 벽전압이 방전개시전압을 넘으면 약한 리셋방전이 발생한 다음 곧바로 방전이 소멸한다. 다시 인가전압이 상승하여 방전개시전압을 넘으면 다시 약방전이 발생하며, 이와 같은 약방전이 주기적으로 발생하게 된다. 이와 같은 약방전에 의하여 발생된 셀 내의 광출력은 도 6b에 도시되어 있다.
도 6b는 종래의 약방전에 의한 광출력을 나타내는 것으로, 종래의 램프펄스에 의한 리셋방전은 전압이 선형적으로 증가할 때 주사전극과 유지전극 간에 방전개시전압 근처의 전압을 유지하면서 미약한 리셋방전을 연속적으로 하여 벽전하를 형성하게 된다. 광출력 파형을 보면, 리셋방전이 연속적으로 나타나면서 그 광출력의 크기는 상대적으로 매우 작은 것을 알 수 있다. 도 7b는 도 6b의 광출력 특성을 나타내는 패널구동방식에서 리셋기간에서의 벽전하 특성을 나타내는 그래프이다. 그래프에서 보듯이, 세로축의 출력 벽전압이 방전개시전압 근방의 값을 오르내리면서 약한 리셋방전을 연속적으로 발생시킨다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 리셋방전의 경우, 어드레스 동작에 유리하도록 벽전하를 형성하기 위해서는 주사전극에 높은 전압을 인가하여야 할 뿐만 아니라 주사전극과 유지전극 간의 불필요한 방전에 의하여 콘트라스트를 나쁘게 하고 리셋기간도 오래 걸린다.
한편, 도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리셋방전은 연속적이면서 미약한 약방전이 아니라 셀의 방전조건에 맞는 전압의 기울기 부분에서 1회 또는 2회 이상의 중간방전이 발생된다. 이 때의 리셋방전은 외부전계를 차폐하되 방전개시전압을 유지하는 것이 아니며, 또한 외부전계를 100% 차폐할 정도의 벽전하가 형성되는 것도 아니다.
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 벽전하 특성을 나타내는 그래프이다. 도 6a에서 하나의 셀에서 1차 방전 후 2차 방전을 하는데 80V의 전위차가 있었다. 1차방전에서 외부전계가 모두 차폐되었다면 2차 방전이 발생하기 위해서는 다시 방전개시전압 만큼의 전압 상승이 있어야 할 것이지만, 80V 정도의 전압 상승으로 2차 방전이 발생하였다는 것은 1차 방전에 의하여 발생된 벽전하에 의해 차폐된 전압이 그다지 크지 않다는 것을 말하며, 이는 곧 리셋신호로 구형파가 인가된 경우보다 방전의 세기가 강하지 않다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명에 의하면 1차 방전한 후 1차 방전에 의하여 발생된 벽전하에 의하여 외부 전계를 부분적으로 차폐하여, 2차 방전을 함에 있어서 방전개시전압보다 낮은 전압의 상승으로도 2차 방전이 발생할 수 있다. 다만, 리셋기간에서 어느 한 셀에서 중간방전이 발생된 후 전극들에 축적된 벽전하가 어드레싱 조건을 만족하는 상태로 된 경우에는 불필요하게 배경 휘도를 높게 되는 것을 막기 위하여 추가의 방전이 발생되지 않도록 하도록 하는 것이 바람직하다.
리셋 기간에서의 방전은 인가된 펄스의 최종 전압과 펄스의 기울기에 대한 셀의 물리적 특성에 의해 달라질 수 있다. 인가된 펄스의 최종 전압은 리셋 방전에 의해 전극에 형성하고자 하는 벽전압의 크기에 의해 결정된다. 즉, Vw1의 벽전압을 형성하기 위해서는 최종 전압을 Vw1 + Vf(A-Y 방전개시전압) 이상의 전압으로 설정한다. 리셋 전압이 상승하는 과정에서 1차 방전이 발생한 후 형성된 벽전압이 원하는 만큼 형성이 된 경우, 리셋 펄스가 최종 전압까지 상승하여도 2차 방전은 발생하지 않는다. 한편 1차 방전이 발생한 후 형성된 벽전압이 원하는 만큼 형성되지 않은 경우 리셋 펄스의 전압이 상승함에 따라 2차 방전이 발생할 수 있다.
그리고, 만일 2차 방전에 의해서도 벽전압이 원하는 만큼 형성되지 않는 경우에 있어서 3차 방전이 발생할 수 있다. 즉, 리셋 최종 전압을 Vrstf라고 하면 리셋 최종 전압까지 상승하면서 형성된 벽전압이 Vrstf - Vf(A-Y 방전개시전압) 이상으로 형성되지 않은 경우, 리셋 펄스에 의하여 수 차례의 방전이 발생할 수 있으며 벽전압이 Vrstf - Vf 이상으로 형성되면 방전이 더 이상 발생하지 않는다. 따라서 본 발명의 중간 방전을 이용하면 원하는 정도의 벽전압을 형성할 수 있다.
종래의 리셋기간에서의 방전은 주사전극과 유지전극 사이에 방전을 발생시켜 부수적으로 어드레스전극에 벽전하가 쌓이도록 한다. 본 발명에서는 램프펄스를 인가하여 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전을 발생시키면서 기울기 부분에서 리셋방전이 발생되도록 하여 과도한 강한 방전을 억제하고 셀의 방전특성에 적합한 중간방전을 발생시킨다. 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 서서히 증가하면 셀의 방전조건에 맞는 전위차가 될 때 중간방전이 발생하게 된다. 도 7c에서 1차 방전이 발생된 후 형성되는 벽전하의 양은 제1램프펄스의 기울기에 따라 달라지게 되며, 1차 방전 발생 후 출력 벽전압이 감소하는 정도도 달라지게 된다. 따라서, 제1램프펄스의 기울기를 조정변수로 하여 리셋방전의 세기를 조정할 수 있다.
도 8a, b는 리셋펄스전압과 기록전압과의 관계를 설명하기 위한 그래프로서, 이들 그래프는 리셋기간에서 소정의 리셋펄스전압이 인가된 경우 스캔기간에서 어드레스전극과 주사전극 사이에 얼마의 외부인가전압(기록전압)을 인가하여야 기록방전이 발생하는가를 알아보기 위한 그래프이다. 즉, 리셋동작이 끝나고 어드레스 동작을 수행하기 직전의 상태에서 주사전극과 어드레스전극 사이에 형성된 벽전압 상태를 나타내는 그래프이다. 가로축은 리셋기간에 인가되는 리셋펄스전압의 피크치 전압을 나타내고 세로축은 리셋기간이 종료한 후 스캔기간에서 기록방전이 발생할 수 있도록 어드레스전극과 주사전극 사이에 인가되어야 하는 외부인가전압을 나타낸다. 그리고, 도면에서 3개의 그래프는 RGB 형광체 별로 구분하여 나타낸 것으로, 세모는 레드(R), 원은 그린(G), 네모는 블루(B)를 나타낸다.
세로축에는 Vf-Vw(A-Y)라고 표시되어 있는데, 여기서 Vf는 방전개시전압을, Vw(A-Y)는 어드레스전극과 주사전극 사이에 축전된 벽전하에 의한 벽전압을 나타낸다. 다시 말하면, 리셋기간에서 특정의 리셋펄스전압이 인가된 경우 그 리셋펄스전압에 대응하는 외부인가전압을 스캔기간에서 인가하면 방전개시전압이 어드레스전극과 주사전극 사이에 형성된다는 것이며, 만일 그보다 같거나 큰 외부인가전압이 인가된다면 기록방전이 발생된다는 것을 의미한다. 따라서, 만일 세로축의 값이 영에 가까울수록 리셋방전 후의 어드레스전극과 주사전극 사이에 충분히 많은 벽전하가 형성되어 그로 인한 벽전압이 방전개시전압에 가깝다는 것을 말하는 것이다. 반대로, 세로축의 값이 클수록 리셋방전 후의 어드레스전극과 주사전극 사이에 형성된 벽전압이 낮아 어드레스 방전을 시키기 위해서는 어드레스전극과 주사전극 사이에 보다 높은 외부인가전압을 인가하여야 함을 의미한다.
도 8a는 도 2a의 제1리셋펄스의 기울기를 상당히 급격하게 하여 구형파와 같은 신호가 입력되어 리셋기간에서 강한 방전이 발생된 경우이며, 도 8b는 적당한 기울기를 갖는 제1리셋펄스가 인가되어 리셋기간에서 중간방전이 발생된 경우의 예를 도시한 것이다.
리셋기간이 종료된 후 어드레스전극과 주사전극에는 기록방전에 필요한 벽전하가 형성되는데, 어드레스전극에는 양전하, 주사전극에는 음전하가 형성된다. 그리고, 스캔기간에서 어드레스전극에 주사전극보다 높은 전압을 인가하여 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전을 발생시킨다. 도 8a의 예에서, 가로축의 리셋펄스전압이 200V인 경우 세로축의 외부인가전압으로 30V가 된다면, 리셋동작 후 스캔기간에서 어드레스전극과 주사전극 간에 기록방전을 발생시키기 위해서는 이들 전극간에 최소 30V가 인가되어야 함을 의미한다.
도 8a의 경우 스캔기간 직전에 주사전극과 어드레스전극 사이에는 두 전극간 방전개시전압보다 20~30V 정도 낮은 벽전압이 형성되어 있다. 따라서, 스캔기간에서 주사전극과 어드레스전극 사이에 20~30V를 인가하면 어드레스 방전이 일어난다는 것을 알 수 있다. 한편, 도 8b의 경우 스캔기간 직전에 주사전극과 어드레스전극 사이에는 두 전극간 방전개시전압보다 10~15V 정도 낮은 벽전압이 형성되어 있다. 따라서, 스캔기간에서 주사전극과 어드레스전극 사이에 10~15V를 인가하면 어드레스 방전이 일어난다는 것을 알 수 있다. 어드레스 동작을 원활히 하기 위해서는 어드레스전극과 주사전극 간의 벽전압이 리셋방전에 의하여 가급적 높게 (그러나, 방전개시전압보다는 낮게) 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 2a의 파형도에서 제1리셋펄스를 구형파로 구현하는 것보다는 적당한 기울기를 갖는 램프펄스로 구현하는 것이 어드레스 동작에 보다 유리함을 알 수 있다.
도 9는 콘트라스트에 영향을 주는 배경화면의 휘도를 리셋펄스와의 관계에서 나타낸 그래프이다. 배경화면의 휘도가 낮을수록 콘트라스트는 향상된다. 원으로 표시된 그래프(①)는 약방전 모드로 동작하는 종래기술에 의한 리셋펄스를 인가한 경우, 세모로 표시된 그래프(②)는 도 2a의 제1리셋펄스가 구형파(예컨대, 기울기가 2500V/usec 이상)로 된 경우, 네모로 표시된 그래프(③)는 제1리셋펄스의 기울기를 65V/usec로 한 경우, x로 표시된 그래프(④)는 제1리셋펄스의 기울기를 17V/usec로 한 경우를 나타낸다.
종래의 약방전 모드로 동작하는 경우의 배경휘도가 가장 높으며, 그 다음 리셋펄스가 구형파로 된 경우이며, 리셋 램프펄스에 의하여 중간방전모드로 동작하는 경우가 가장 낮음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이 리셋신호를 구현하면 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 블록도이다. 패널(107)에 표시될 아날로그 화상신호는 디지털데이터로 변환되어 프레임메모리(101)에 기록된다. 프레임발생기(102)는 프레임메모리(101)에 저장된 디지털데이터를 필요에 따라 분할하여 스캐닝회로(104)로 출력한다. 예컨대, 패널에서 계조표시하기 위하여 계조레벨에 따라 프레임메모리(101)에 저장된 화소데이터의 1프레임을 복수의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드의 데이터를 출력한다.
스캐닝회로(104)는 패널(107)의 주사전극(Y) 드라이브(106)과 유지전극(X) 드라이브(105)를 스캔하고, 리셋기간, 스캔기간, 유지기간 및 소거기간에서 각 전극에 인가할 신호파형을 발생하는 리셋신호발생기(1042), 기록펄스발생기(1043), 유지펄스발생기(1044) 및 소거펄스발생기(1041)를 구비한다. 즉, 리셋신호발생기(1042)는 각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋신호를 발생시키며, 기록펄스발생기(1043)는 켜지는 셀과 그렇지 않은 셀을 선택하여 어드레싱하는 어드레스신호를 발생시키며, 유지펄스발생기(1044)는 기록펄스발생기(1043)에 의하여 어드레싱된 셀을 방전시키는 유지신호를 발생시키며, 소거펄스발생기(1041)는 유지방전에 의하여 전극에 쌓여진 벽전하를 소거하기 위한 소거펄스를 발생한다. 또한 이들 신호들을 합성하여 각 전극별로 공급하기 위한 합성회로(1045)를 구비한다. 타이밍제어기(104)는 프레임발생기(102)와 스캐닝회로(104)의 동작에 필요한 각종 타이밍 신호를 발생한다.
다음은, 본 발명의 실시예에 따른 패널 구동에 필요한 동작, 특히 리셋기간에서의 동작을 자세히 설명(도 2a, b와 관련하여 설명된 리셋기간에서의 파형, 동작, 또는 설정전압 등에 관한 설명이 여기에 그대로 적용될 수 있음은 물론이다)하고, 나머지 기간에서는 통상적인 방법으로 동작하는 것이 가능하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
리셋신호발생기(1042)는 주사전극에는 소정의 기울기로 증가하는 전압으로 형성된 제1파형을 인가하고, 유지전극에는 제1파형이 주사전극에 인가되는 동안 유지전극과 주사전극 간의 방전이 실질적으로 발생되지 않도록 하는 범위에 속하는 전압을 인가한다. 그럼으로써, 유지전극과 어드레스전극 간에는 제1파형의 기울기 부분에 속하는 특정 전압에서 방전이 발생된다. 또한, 어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되도록 한다. 한편, 어드레스전극과 주사전극 사이에 1차 방전이 발생된 다음 전극들의 벽전하 상태에 따라 2차 방전 여부가 결정되며, 1차 방전 후 전극들의 벽전하가 어드레싱 조건을 만족하지 않도록 형성된 경우에 2차 방전이 발생된다. 리셋신호발생기(1042)는 다른 도면들을 통하여 설명한 바와 같은 리셋 기능을 동일하게 수행할 수 있으며, 본 발명의 실시예와 같이 동작하도록 용이하게 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 장치에 의하면 리셋기간에서 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전을 발생시키는 한편 유지전극과 주사전극 간의 방전을 방지하고, 과도한 리셋방전을 억제하고 필요한 방전만을 수행하도록 하여 과도한 이온입자의 충격에 의한 어드레스전극의 손상을 방지하고, 리셋동작에 필요한 기간을 최소한으로 단축시키면서도 어드레스 동작에 유리하도록 전극들 상에 벽전하를 형성시킬 수 있다.
도 1a는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이며, 도 1b는 패널의 전극 배열도를 나타내며, 도 1c는 어드레싱 조건은 갖춘 방전셀의 벽전하 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a, 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법과 관련된 타이밍도들이다.
도 3a와 3b는 리셋기간에서 제1램프펄스의 기울기에 따른 배경휘도의 세기와의 관계를 나타내는 그래프 및 도표이다.
도 4a-4c는 1개의 그린 셀에서 발생된 리셋방전을 관측한 것을 나타낸 그래프이다.
도 5a, 5b는 1개의 블루 셀에서 리셋방전을 관측한 것을 나타낸 그래프이다.
도 6a, 6b는 리셋방전시 1개의 셀에서 측정한 광출력을 나타내는 그래프이다.
도 7a-c는 리셋기간에서의 방전에 의한 벽전하 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 8a, b는 리셋펄스전압과 기록전압과의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 콘트라스트에 영향을 주는 배경화면의 휘도를 리셋펄스와의 관계에서 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 블록도이다.

Claims (28)

  1. 주사전극, 유지전극 및 어드레스전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    리셋기간에서,
    유지전극에 일정 전압을 인가하는 동안 상기 주사전극에 제1리셋펄스를 인가한 다음 제2리셋펄스를 인가하며,
    상기 제1리셋펄스는 증가하는 램프펄스의 파형을 가지며,
    상기 제2리셋펄스는 감소하는 램프펄스의 파형을 가지며,
    상기 일정 전압은 유지전압과 같거나 약간 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1리셋펄스의 기울기는 중간방전을 일으키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1리셋펄스의 파형은 제1시작전압에서 제1끝전압으로 선형적으로, 지수적으로 또는 로그함수적으로 증가하고,
    상기 제2리셋펄스의 파형은 제2시작전압에서 제2끝전압으로 선형적으로, 지수적으로 또는 로그함수적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1끝전압은 일정 기간 동안 유지되며, 상기 제2시작전압은 일정 기간 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  5. 제3항에 있어서, 제1리셋펄스는 유지전극과 주사전극 사이의 방전을 일으키지 않는 범위 내에서 증가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1리셋펄스는 상기 제1리셋펄스전압이 증가하는 동안에 주사전극과 어드레스전극 사이의 방전이 일어나도록 하는 기울기를 갖고 증가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  7. 제6항에 있어서, 주사전극과 어드레스전극은 상기 제1리셋펄스가 증가하는 기울기의 중간부분에서 방전되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1시작전압은 어드레스전극과 주사전극 사이의 최소 방전 시작전압과 같거나 낮으며,
    상기 제1끝전압은 어드레스전극과 주사전극 사이의 최대 방전 시작전압과 같거나 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제2시작전압은 상기 제1끝전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2시작전압은 상기 제2리셋펄스가 주사전극과 유지전극 사이의 방전을 일으키지 않을 정도로 낮은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2끝전압은 어드레스기간에서 주사전극으로 인가되는 주사펄스의 낮은 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  12. 제5항에 있어서, 하나의 영상 프레임을 복수의 서브필드들로 분할하고, 각 서브필드에 대한 상기 제1리셋펄스의 기울기와 제1끝전압은 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  13. 제5항에 있어서, 제1리셋펄스의 기울기는 1~112V/sec 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  14. 주사전극, 유지전극 및 어드레스전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 장치에 있어서,
    기울기를 가진 램프펄스의 파형을 갖는 리셋펄스를 발생하는 리셋펄스 발생기;
    어드레스펄스 발생기; 및
    유지펄스 발생기를 포함하며,
    상기 기울기를 가진 램프펄스의 파형은 리셋기간에서 중간방전을 일으키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리셋펄스 발생기는 증가하는 램프펄스의 파형을 갖는 제1리셋펄스 및 감소하는 램프펄스를 갖는 제2리셋펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1리셋펄스의 파형은 제1시작전압에서 제1끝전압으로 선형적으로, 지수적으로 또는 로그함수적으로 증가하고,
    상기 제2리셋펄스의 파형은 제2시작전압에서 제2끝전압으로 선형적으로, 지수적으로 또는 로그함수적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1시작전압은 어드레스전극과 주사전극 사이의 최소 방전 시작전압과 같거나 낮으며,
    상기 제1끝전압은 어드레스전극과 주사전극 사이의 최대 방전 시작전압과 같거나 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1리셋펄스가 증가하고 있는 기울기의 중간부분에서 주사전극과 어드레스전극 사이의 방전을 야기하도록 상기 제1리셋펄스의 기울기가 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  19. 주사전극, 유지전극 및 어드레스전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    리셋기간에서,
    주사전극에는 소정의 기울기로 증가하는 제1신호를 인가하고,
    유지전극에는 상기 제1신호가 주사전극에 인가되는 동안 유지전극과 주사전극 간의 방전이 실질적으로 발생되지 않도록 하는 범위에 속하는 전압을 인가하며,
    주사전극과 어드레스전극 간에는 상기 제1신호의 기울기 부분에 속하는 특정 전압에서 방전이 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주사전극에 제1신호를 인가한 다음 상기 제1신호의 최고치보다 낮은 전압에서 시작하여 소정의 기울기로 감소하는 전압으로 형성된 제2신호를 더 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1신호의 기울기는 상기 리셋기간의 길이에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  22. 제19항에 있어서, 주사전극과 어드레스전극 사이에서 적어도 두 번의 방전이 불연속적으로 일어나는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  23. 주사전극, 유지전극 및 어드레스전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    리셋기간에서,
    주사전극에는 소정의 기울기로 증가하는, 적어도 두 부분을 갖는 제1신호를 인가하고,
    유지전극에는 상기 제1신호가 주사전극에 인가되는 동안 유지전극과 주사전극 간의 방전이 실질적으로 발생되지 않도록 하는 범위에 속하는 전압을 인가하며,
    주사전극과 어드레스전극 간에는 상기 제1신호의 상승하는 중간부분에서의 특정 전압에서 방전이 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1신호의 제1부분은 제1신호의 다른 부분보다 그 기울기가 더 가파른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1부분은 다른 부분들보다 앞서는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  26. 제25항에 있어서, 주사전극과 어드레스전극 간의 방전은 상기 제1부분 후에 일어나는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  27. 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    각 셀의 상태를 초기화시키는 리셋기간에서,
    어드레스전극과 주사전극 사이의 전위차가 소정의 기울기를 갖고 증가되도록 상기 전극들에 전압을 인가하여, 전위차가 상승하는 도중에 어드레스전극과 주사전극 사이에 방전이 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  28. 제27항에 있어서, 주사전극과 유지전극 사이에는 이들 전극간의 방전개시전압보다 낮은 전압이 인가되어 두 전극 간의 방전이 실질적으로 억제되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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