KR100516640B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 듀얼 스캔 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방법에 있어서, 패널 상부의 주사 시작 시점을 하부의 주사 시작 시점보다 소정의 설정된 시간 만큼 늦게 시작하도록 제어함으로써 패널 상부와 하부의 중앙 분리선 근방에서 서로 이웃하는 셀간의 오방전을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공한다. 특히 본 발명은 패널 상부의 주사 시작 시점을 하부의 주사 시작 시점보다 방전 발생 후 방전에 의해 발생한 공간전하가 충분히 소멸할 수 있는 소정의 시간 만큼 늦게 시작하도록 제어함으로써 중앙 분리선 오방전을 방지한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 구동방법{Method For Driving Of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)의 듀얼 스캔 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 듀얼 스캔 구동(Dual Scan Drive)에서 패널 상부와 패널 하부의 주사 시작 시점에 소정의 설정된 시간차를 두고 각각 다른 시점에서 패널 상부와 패널 하부의 주사가 시작되도록 제어함으로써, 중앙 분리선 근방에서 인접하는 이웃 셀간에 발생하는 오방전을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 대형 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이 주목받고 있다. PDP는 화소를 구성하는 셀의 어드레스전극과 주사(스캔)/서스테인전극 및 공통 서스테인전극 사이에 인가되는 전압 조절을 통하여 방전을 얻으며, 방전된 빛의 양은 셀 내에서의 방전기간을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
PDP에서 전체 화면은 각각의 셀의 어드레스전극과 주사/서스테인전극 및 공통 서스테인전극에 디지털 영상 신호를 입력시키기 위한 라이트 펄스, 주사를 위한 스캔 펄스, 방전을 유지시켜 주기 위한 서스테인 펄스 및 방전된 셀의 방전을 중지시키기 위한 소거 펄스를 인가하여 매트릭스(matrix) 형태로 구동시킴으로서 얻는다.
그리고 영상 표시를 위해 필요한 단계적인 계조(Grey Level)는 전체 영상을 표시하기 위해 필요한 주어진 시간(NTSC TV 신호의 경우 1/30초) 내에서 각각의 셀이 방전되는 시간의 길이를 서로 다르게 구현 시킨다. 이때, 화면의 휘도는 각각의 셀을 최대로 구동시켰을 때의 밝기에 의해 결정이 되고, 휘도를 증가시키기 위해서는 주어진 시간 내에 셀의 방전 시간을 최대한 길게 유지시킬 수 있는 구동 회로가 설계 되어야 한다.
한편, 명암의 차이인 콘트라스트는 배경의 밝기와 휘도에 의해 결정이 되며, 콘트라스트 증가를 위해서는 배경을 어둡게 하여야 할 뿐만 아니라 휘도 또한 증가시킬 필요가 있다. HDTV를 위한 평면 표시 장치의 경우 256 계조가 필요하고 해상도는 1280 ×1024 이상이 되어야 하며 200[lux] 조명하에서의 콘트라스트는 100:1 이상이 필요하다. 따라서, 256 계조의 영상 표시를 위해서 필요한 영상 디지털 신호는 RGB 각각 8비트 신호가 필요하고, 요구 휘도 및 콘트라스트를 얻기 위해서는 셀의 방전 시간을 최대한 길게 유지시켜 주어야 한다. 계조구현을 위한 방법으로는 선주사(Line scanning)방식과 서브필드(subfield)방식 등이 있다. 이중 3전극 교류 면방전형 PDP에서 주목을 받고 있는 방식은 서브필드 방식이다.
이러한 PDP로는 도1에 도시된 바와 같이 교류 전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.
도1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP는 상부 기판(10)상에 형성되어진 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통 서스테인전극(12Z)과, 하부 기판(18)상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사/서스테인전극(12Y)과 공통 서스테인전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부 기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 이 것들은 전극을 방전 영역에서 분리시켜 주기 때문에 셀의 수명을 연장시켜주는 동시에 셀 내에 전하가 축적될 수 있도록 하여 방전 셀 내의 전하를 이용하면 외부 전극에 인가하는 방전 전압을 낮출 수 있도록 해준다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다.
그리고, 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 되는데, 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18)상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통 서스테인전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다.
상기 격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전 셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상판(10) 및 하판(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다. 이러한 전극 구조를 지니는 3전극 교류 면방전형 PDP의 경우 방전을 유지시켜 주기 위해서는 극성이 계속적으로 반전되는 교류 전압을 전극 사이에 인가 시켜야 한다.
이를 도2를 참조하여 설명하면, 우선 주사/서스테인전극들(Y1 내지 Ym) 및 공통 서스테인전극들(Z1 내지 Zm)과 어드레스전극(X1 내지 Xn)들이 서로 직각으로 교차되는 지점에서 각각의 셀(11)이 구성된다. 주사/서스테인전극들(Y1∼Ym)은 화면의 주사를 위해 사용되고, 공통 서스테인전극들(Z1∼Zm)은 방전을 유지시켜 주기 위해 주로 사용되며, 어드레스전극(X1 내지 Xn)들은 데이터 입력에 주로 사용된다.
그런데, PDP의 듀얼 스캔(Dual Scan) 구동 방식에서 패널 상부와 하부의 주사 방식은 탑-다운(Top-down) 방식으로 되어 있고, 상부와 하부의 주사 시작 시점이 같도록 설정되어 있기 때문에 중앙 분리선 오방전 발생의 우려가 있다.
듀얼 스캔 구동은 도2를 참조할 때, PDP 패널을 상부(Top)와 하부(Bottom)로 각각 분할해서 Y1 ~ Ym/2 구동과 Ym/2+1 ~ Ym 구동을 이중화하는 방법인데, 이와 같은 듀얼 스캔 구동에 있어서 도3에 나타낸 바와 같이 패널 상부와 패널 하부의 주사 시작 시점이 서로 동일하게 이루어지는 구동 시스템을 갖고 있다.
도3은 라인 수가 2N(Y1,Y2,Y3,...,Ym/2,Ym/2+1,...,Ym-1,Ym: m=2N)일 때의 종래 스캔 펄스 입력 방법과 그 타이밍 관계를 보여준다. 도3에 나타낸 바와 같이 패널 상부와 패널 하부의 주사 시작 시점이 서로 동일하게 이루어짐을 알 수 있다.
그런데 이와 같이 패널 상부와 패널 상부의 주사 시작 시점이 동일하게 이루어지면 패널 상부와 하부의 중앙 분리선 근방에서 인접하는 이웃 셀간에 오방전이 발생하는 문제점이 있다. 도4a 및 도4b는 중앙 분리선 근방에서 이웃하는 셀간의 오방전 메카니즘을 도식적으로 보여준다. 특히 패널 상부의 마지막 라인과 패널 하부의 첫번째 라인 간의 인접하는 셀간의 오방전 메카니즘을 보여주고 있으며, 도4a는 초기화 직후의 벽전하 상태를 보여주고, 도4b는 스캔시 공간전하 소멸이 이루어지지 않은데 기인하여 발생하는 오방전 발생을 도식적으로 보여주고 있다.
즉, 도4에 나타낸 바와 같이 하부의 첫번째 라인(First line)을 주사할 때 상부의 X전극에 데이터 펄스가 인가되면 초기화 방전에 의해 패널 상부의 마지막 라인(Last line)에 형성되어 있는 벽전하 상태를 교란시키는 중앙 분리선 오방전이 발생한다. 상기 오방전은 패널 하부 첫번째 라인에서 어드레스 방전이 발생한 후 방전에 의해 발생한 공간 전하가 소멸하기 전에 상부의 X전극에 데이터 펄스가 인가됨으로써 발생하는 현상이다.
이와 같이 PDP 패널을 상부와 하부로 분할하고, 탑-다운 방식으로 패널 상부와 하부의 주사를 수행하는 종래의 듀얼 스캔 구동에서 패널 상부와 패널 하부의 주사 시작 시점이 동일한데 따라서 위와 같은 중앙 분리선 오방전 발생이 일어나게 되는 문제점과, 중앙 분리선 근방의 인접한 라인 간의 오방전으로 인하여 해당 셀에서의 영상 데이터 디스플레이에 있어 화질 저하가 초래되는 것은 물론, 이로 인하여 기기의 품위와 품질이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방법에 있어서, 패널 상부와 하부의 주사 시작 시점에 소정의 시간차를 두고 패널 상부와 하부의 주사를 수행함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는데 있다.
특히 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방법에 있어서, 패널 상부와 하부의 중앙 분리선 근방에서 서로 이웃하는 셀간의 오방전을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방법에 있어서, 상부의 주사 시작 시점을 하부의 주사 시작 시점보다 소정의 설정된 시간 만큼 늦게 시작하도록 제어함으로써 패널 상부와 하부의 중앙 분리선 근방에서 서로 이웃하는 셀간의 오방전을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방법에 있어서, 상부의 주사 시작 시점을 하부의 주사 시작 시점보다, 방전 발생 후 방전에 의해 발생한 공간전하가 충분히 소멸할 수 있는 소정의 시간 만큼 늦게 시작하도록 제어함으로써, 패널 상부와 하부의 중앙 분리선 근방에서 서로 이웃하는 셀간의 오방전을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하여 각각 분할된 영역에 대한 스캔 구동을 수행하는 방법에 있어서, 패널 상부의 주사 시작 시점과 패널 하부의 주사 시작 시점을 소정의 시간차를 두고 수행함을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서 상기 패널 하부의 주사를 선행한 시점으로부터 소정의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 후행함을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서 상기 패널 하부의 주사를 선행한 시점으로부터 소정의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 후행할 때, 상기 시간차는 공간전하의 소멸에 필요한 소정의 설정된 시간차를 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서 상기 패널 하부의 주사를 선행한 시점으로부터 소정의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 후행할 때, 상기 시간차는 공간전하의 소멸에 필요한 소정의 설정된 시간차로서 적어도 30μsec 이상의 시간차를 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서 상기 패널 하부의 주사를 선행한 시점으로부터 소정의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 후행하는 것은 주사 구동부에 인가되는 클럭(clock)을 상기 시간차 만큼 제어하는 것에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서 상기 패널 하부의 주사를 선행한 시점으로부터 소정의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 후행할 때, 패널 상부의 스캔 및 데이터 펄스 입력 타이밍은 서로 동기되고, 이로부터 소정의 시간차를 두고 후행되는 패널 하부의 스캔 및 데이터 펄스 입력 타이밍은 서로 동기되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 실시예로써 설명한다.
앞서 기술한 바와 같이 본 발명은 패널 상부와 하부의 주사 시작 시점을 서로 다르게 구성한다. 패널 하부가 주사를 시작한 후 적어도 30μsec 이후에 패널 상부의 주사를 시작한다. 즉, 본 발명에서는 패널 하부의 주사를 소정의 설정된 시간만큼 선행하고 이 설정된 시간만큼 후행하여 패널 상부의 주사를 수행하는 것이다.
상기 주사방법에 의하면 패널 하부 첫번째 라인에서 발생한 어드레스 방전에 의해 형성된 공간전하는 상부 X전극에 데이터 펄스가 인가되기 전에 모두 소멸된다. 따라서 초기 방전에 의해 패널 상부 마지막 라인에 형성되어 있는 벽전하 상태는 패널 상부 마지막 라인이 주사되기 전까지 변화없이 유지된다.
즉, 패널 하부 첫번째 라인에서 발생한 어드레스 방전에 의해 공간전하가 형성되지만 이 공간전하는 상부 X전극에 데이터 펄스가 인가되기 전에 상기 확보된 시간동안 소멸하게 되므로 중앙 분리선 근방의 인접하는 셀간에 발생할 수 있었던 오방전이 방지된다.
도5는 본 발명의 듀얼 스캔 구동방법에 따른 스캔 구동 타이밍을 도식적으로 보여준다. 도5에 나타낸 바와 같이 하부 주사의 시작 시점으로부터 설정된 소정 시간(Td) 만큼 경과된 후에 패널 상부의 주사를 시작하고 있다.
여기서 설정된 소정 시간(Td)은 공간전하가 소멸할 때까지의 시간이며, 예를 들면 앞서 기술한 바와 같이 30μsec를 확보한다. 이와 같이 패널 하부의 첫번째 라인에서 어드레스 방전이 발생한 후 30μsec 이후에 패널 상부의 X전극에 데이터 펄스가 인가됨으로써, 상기 방전 발생 후 방전에 의해 생성된 공간전하가 충분히 소멸하게 되어 중앙 분리선 오방전 문제를 극복할 수 있는 것이다.
지금까지 설명한 바와 같이 듀얼 스캔 구동 방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 패널 하부의 주사를 선행하고 소정 시간(Td) 이후에 패널 상부의 주사를 후행하는 것은 주사 구동부의 클럭(clock)을 제어하는 것에 의해서 추가적인 구성없이 소프트웨어적으로 이루어질 수 있다.
도6은 상기 본 발명의 듀얼 스캔 구동방법을 적용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 구성을 개략적으로 보여준다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 앞서 기술한 바와 같이 패널 상부(101)와 패널 하부(102)로 분할되어 있고, 그 중앙에는 중앙 분리선이 존재하게 되는데, 도6에서는 일점 쇄선으로 중앙 분리선의 위치를 표현하였다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)이 패널 상부와 패널 하부로 분할되어 구동되므로, 이에 대응하여 패널 상부에 대한 X구동부(201)와 패널 하부에 대한 X구동부(202)가 구비되고, 또한 패널 상부에 대한 Y구동부(301)와 패널 하부에 대한 Y구동부(302)가 구비되며, 상기 각각의 구동부에 클럭을 제공하고 구동부를 제어하는 구동 제어부(400)가 구비된다.
상기 구동 제어부(400)는 앞서 설명한 바와 같이 패널 하부(102)의 첫번째 라인(Y_N+1)부터 주사를 시작한 후 소정의 설정된 시간(Td), 여기서는 30μsec 후에 패널 상부(101)의 첫번째 라인(Y_1)의 주사가 시작 되도록 스캔 구동부(301,302)를 각각 제어한다. 즉, Y구동부(301,302)에 클럭을 공급하여 스캔 구동을 제어함에 있어 패널 하부의 Y구동부(302)에 클럭을 공급하여 패널 하부의 첫번째 라인 주사를 시작한 후에 30μsec가 경과되면 패널 상부의 Y구동부(301)에 클럭을 공급하여 패널 상부의 주사가 시작되도록 하는 것이다.
이와 같은 패널 하부 및 상부의 구동 제어가 이루어질 때, 구동 제어부(400)는 패널 상부(101) 주사와 데이터 펄스 입력, 즉 패널 상부의 Y구동부(301)에 의한 주사와 패널 상부의 X구동부(201)에 의한 데이터 펄스 입력 타이밍을 동기화 하여 제어하고, 마찬가지로 패널 하부(102) 주사와 데이터 펄스 입력, 즉 패널 하부의 Y구동부(302)에 의한 주사와 패널 하부의 X구동부(202)에 의한 데이터 펄스 입력 타이밍을 동기화하여 제어한다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 패널 상부와 패널 하부로 분할하여 구동하는 듀얼 스캔 구동방식에서 중앙 분리선 오방전 문제를 해결하였다.
특히 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 듀얼 스캔 구동시 중앙 분리선 오방전 발생을 패널 상부와 패널 하부의 주사 시작 시점의 시간차를 주는 방법을 통해서 해결하였고, 별도의 추가적인 하드웨어 없이도 간단한 구동 타이밍 제어를 통해 패널 하부와 패널 상부의 주사 시작 시점 제어를 실현할 수 있게 하였다.
또한 본 발명은 듀얼 스캔 구동시 중앙 분리선 근방의 인접하는 셀간에 발생하였던 오방전을 해결함으로써, 화질의 향상은 물론 기기의 품위와 품질을 향상시킬 수 있는 또 하나의 기반을 제공하였다.
도1은 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 셀 구조를 나타내는 사시도
도2는 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치도
도3은 종래의 듀얼 스캔 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 펄스 입력 방법을 나타낸 파형도
도4는 듀얼 스캔 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 상부와 하부의 동시 스캔시 중앙 분리선 오방전 발생을 도식적으로 나타낸 도면
도5는 본 발명의 듀얼 스캔 구동방식에 따른 스캔 펄스 입력방법을 나타낸 타이밍도
도6은 본 발명의 듀얼 스캔 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치의 구성을 나타낸 블럭도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 플라즈마 디스플레이 패널 101: 패널 상부
102: 패널 하부 201: 상부 X구동부
202: 하부 X구동부 301: 상부 Y구동부
302: 하부 Y구동부 400: 구동 제어부

Claims (6)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널을 상부와 하부로 분할하고, 각각 분할된 영역에 대하여 시간차를 두고 스캔 구동을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 패널 하부의 첫번째 라인에 대한 주사를 선행함과 동시에 패널 하부의 주사 및 데이터 펄스 입력 타이밍을 동기화하여 구동하는 단계;
    상기 패널 하부의 첫번째 라인에 대한 주사를 선행한 시점으로부터 적어도 30μsec 이상의 시간 후, 상기 패널 상부의 첫번째 라인에 대한 주사를 후행함과 동시에 패널 상부의 주사 및 데이터 펄스 입력 타이밍을 동기화하여 구동하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 패널 하부의 첫번째 라인에 대한 주사를 수행한 시점으로부터 적어도 30μsec 이상의 시간차를 두고 패널 상부의 주사를 시작하는 것은 주사 구동부에 인가되는 클럭을 상기 시간차 만큼 제어하는 것에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
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