KR100536224B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, X 전극(Ve)에 인가되는 전압을 어드레스 인가 전압(Va)으로 설정하여 공급한다. 램프 하강 기간에서는 X 전극을 Va 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극에 Vs 전압에서 음의 전압(Vnf)까지 완만하게 하강하는 램프 파형이 인가된다. 이후, 어드레스 기간에서는 X 전극을 Va 전압으로 유지한 상태에서 어드레스 전극에 Va 전압을 인가한다. 즉, 본 발명은 유지 기간에 오방전이 발생하지 않는 범위 내에서 X 전극에 인가하는 전압을 어드레스 전극에 인가하는 전압으로 설정하여 공급한다. 이와 같이 하면, X 전극에 인가되는 전원을 없애 제작 비용을 상당히 절감할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 구동 방법 {PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)과 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 먼저 도 1을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 마주보며 떨어져 있는 두 개의 유리 기판(1, 6)을 포함한다. 유리 기판(1) 위에는 주사 전극(4, 이하 "Y 전극" 이라 함)과 유지 전극(5, 이하 "X 전극" 이라 함)이 쌍을 이루어 평행하게 형성되어 있으며, Y 전극(4)과 X 전극(5)은 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮여 있다. 유리 기판(6) 위에는 복수의 어드레스 전극(8)이 형성되어 있으며, 어드레스 전극(8)은 절연체층(7)으로 덮여 있다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 Y 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 X 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과 쌍을 이루는 Y 전극(4)과 X 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간(11)이 방전 셀(12)을 형성한다.
그리고, 이러한 구조로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 파형은 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따르면, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간, 유지 기간으로 구성된다.
리셋 기간은 소거 기간, Y 램프 상승 기간, Y 램프 하강 기간을 포함하며, 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다.
어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
이때, 벽전하란 각 전극에 가깝게 방전 셀의 벽(예를 들어, 유전체층)에 형성되어 전극에 축적되는 전하를 말한다. 이러한 벽전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 벽전하가 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명된다. 또한, 벽전압은 벽전하에 의해서 방전 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
한편, 최근에는 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 향상시키기 위한 방법으로, 방전 가스 중 제논(Xe)의 비율을 10% 이상으로 높여서 사용하는데, Xe의 비율이 높아질수록 방전 개시 전압도 높아진다. 따라서, 유지 기간에 Y 전극 또는 X 전극에 인가하는 Vs 전압의 크기가 증가하였다. 그리고 유지 기간 이외의 전압 레벨을 전체적으로 낮추기 위해 Y 램프 하강 기간에서 Y 전극의 전압을 음의 전압(Vnf)까지 낮추고, 어드레스 기간에서 Y 전극에 인가되는 주사 펄스도 음의 전압(Vnf)으로 낮추었다.
그리고, 어드레싱되지 않은 방전 셀이 유지 기간에서 오방전되는 것을 방지하기 위해 Y 램프 하강 기간에 X 전극에 인가되는 전압(Ve)과 Y 전극에 인가된 음의 전압(Vnf) 차가 유지 기간에 인가되는 Vs 전압보다 높도록 Ve 전압이 설정된다. 그런데, Vnf 전압이 음의 전압이므로 Ve 전압은 보통 Vs 전압보다 낮게 설정된다. 따라서, 도 2와 같은 구동 파형에서는 Ve 전압, Vnf 전압, Vs 전압, Vset 전압, Va 전압, Vsc 전압 등을 인가하기 위한 여러 개의 전원이 필요하다.
이는 곧, 전원 수 증가로 인한 제조 및 구동 비용을 증가시킨다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, X 전극에 인가하는 전압(Ve)을 어드레스 전극에 인가하는 전압(Va)으로 설정하여 공급함으로써, 공급 전원 수를 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은,
리셋 기간에서 상기 제1 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 제2 전극의 전압을 제2 전압에서 제3 전압까지 서서히 하강시키는 단계; 및 어드레스 기간에서 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제2 전극에 제4 전압을 인가하고 상기 제3 전극에 상기 제1 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제1 전압과 상기 제3 전압의 차이는 유지 기간에서 유지방전을 위해 상기 제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압의 차이보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 유지 전극 및 주사 전극과, 상기 유지 및 주사 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 어드레스 전극을 포함하는 패널, 소정 크기의 전압과 전류를 공급하는 전원부; 및 상기 전원부로부터 공급된 전압을 이용하여 상기 유지 전극, 주사 전극 및 어드레스 전극을 구동하는 구동부를 포함하며,
상기 전원부는, 리셋 기간과 어드레스 기간에서 상기 어드레스 전극에 인가되는 전압을 이용하여 상기 리셋 기간과 어드레스 기간에서 상기 유지 전극에 인가하는 것을 특징으로 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 패널의 개략적인 평면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널 장치는 플라즈마 패널(10), 샤시 베이스(20), 전면 케이스(30) 및 후면 케이스(40)를 포함한다. 샤시 베이스(20)는 플라즈마 패널(10)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 패널(10)과 결합된다. 전면 및 후면 케이스(30, 40)는 플라즈마 패널(10)의 전면 및 샤시 베이스(20)의 후면에 각각 배치되어, 플라즈마 패널(10) 및 샤시 베이스(20)와 결합되어 플라즈마 디스플레이 패널 장치를 형성한다.
도 4를 보면, 플라즈마 패널(10)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 Y 전극(Y1-Yn) 및 복수의 X 전극(X1-Xn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 패널(10)은 X 전극 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판을 포함하다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 전극 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀(11)을 형성한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 샤시 베이스(20)에는 플라즈마 패널(10)의 구동에 필요한 보드(100-600)가 형성되어 있다. 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있으며, 단일 보드로 이루어질 수도 있으며 복수의 보드로 이루어질 수도 있다. 도 5에서는 듀얼 구동을 하는 플라즈마 디스플레이 패널 장치를 예를 들어 설명하고 있지만, 싱글 구동의 경우에 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부 중 어느 한 곳에 배치된다. 이러한 어드레스 버퍼 보드(100)는 화상 처리 및 로직 보드(500)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 전압을 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
주사 및 유지 구동 보드(200, 300)는 각각 샤시 베이스(20)의 좌측 및 우측에 배치되어 있으며, 주사 보드(200)는 스캔 버퍼 보드(400)를 거쳐 Y 전극(Y1-Yn)에 전기적으로 연결되어 있다. 스캔 버퍼 보드(400)는 Y 전극(Y1-Yn)의 스캔에 필요한 동작을 한다. 주사 및 유지 구동 보드(200, 300)는 화상 처리 및 로직 보드(500)로부터 유지 방전 신호를 수신하여 Y 전극 및 X 전극(Y1-Yn, X1-Xn)에 유지방전 펄스를 번갈아 입력한다. 그러면 입력된 유지방전 펄스에 의해 선택된 방전 셀에서 유지 방전이 일어난다.
그리고 도 5에서는 주사 및 유지 구동 보드(200, 300)를 분리하여 설명하였지만, 두 보드(200, 300)는 하나의 보드로 형성될 수 있으며, 또한 스캔 버퍼 보드(400)도 구동 보드(200)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
화상 처리 및 로직 보드(500)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호와 유지 방전 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동 보드(100)와 주사 및 유지 구동 보드(200, 300)에 인가한다. 전원 보드(600)는 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 화상 처리 및 로직 보드(500)와 전원 보드(600)는 샤시 베이스의 중앙에 배치된다.
아래에서는 이러한 구성을 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 파형에 대해 알아본다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 6에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 구동 파형은 리셋 기간(10), 어드레스 기간(20) 및 유지 기간(30)을 포함한다. 그리고 리셋 기간(10)은 소거 기간(11), 램프 상승 기간(12) 및 램프 하강 기간(13)으로 이루어진다.
리셋 기간(10)의 소거 기간(11)은 이전 서브필드의 서스테인 기간(40)에서 유지방전으로 형성된 전하를 소거하기 위한 기간이다. 램프 상승 기간(12)은 Y 전극, X 전극 및 어드레스 전극(A)에 벽 전하를 형성하는 기간이며, 램프 하강 기간(13)은 램프 상승 기간(12)에서 형성된 벽 전하를 일부 소거하여 어드레스 방전에 용이하도록 하는 기간이다.
어드레스 기간(20)은 복수의 방전 셀 중에서 서스테인 기간에서 유지방전을 일으킬 방전 셀을 선택하는 기간이다. 유지 기간(30)은 Y 전극과 X 전극에 차례로 서스테인 펄스를 인가하여 어드레스 기간(20)에서 선택된 방전 셀을 유지 방전시키는 기간이다.
이러한 각 기간별 인가 파형에 대해 알아보면 다음과 같다.
먼저, 이전 서브필드의 유지 기간(30)에서는 Y 전극과 X 전극 사이의 유지 방전에 의해 Y 전극에 (-) 벽 전하가 쌓이고 X 전극에 (+) 벽 전하가 쌓이게 된다.
이후, 소거 기간(11)에서는 Y 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서 X 전극에 기준 전압에서 Va 전압까지 완만하게 상승하는 램프 파형이 인가된다. 여기서, Va 전압은 어드레스 기간(20)에서 어드레스 전극에 어드레스 펄스와 동일한 레벨의 전압이다. 본 발명의 실시예에서는 기준 전압을 0V로 가정한다. 그러면 X 전극과 Y 전극에 형성된 벽 전하는 점점 소거된다.
다음, 램프 상승 기간(12)에서는 X 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극에 Vs 전압에서 Vset 전압까지 완만하게 상승하는 램프 파형을 인가한다. 이때, Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다 낮은 전압이며 Vset 전압은 방전 개시 전압보다 높은 전압이다.
그러면 램프 파형이 상승하는 동안 Y 전극으로부터 어드레스 전극(A) 및 X 전극으로 각각 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극에 (-) 벽 전하가 쌓이고, 동시에 어드레스 전극(A) 및 X 전극에는 (+) 벽 전하가 쌓인다.
이후, 램프 하강 기간(13)에서는 X 전극을 Va 전압으로 유지한 상태에서 Y 전에 Vs 전압에서 기준 전압 이하(Vnf)까지 완만하게 하강하는 램프 파형이 인가된다.
그리고 이 램프 파형이 하강하는 동안 다시 모든 방전 셀에서는 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극의 (-) 벽 전하가 감소하고 X 전극의 (+) 벽 전하가 감소한다. 또한, 어드레스 전극(A)의 (+) 벽 전하는 어드레스 동작에 적당한 값으로 조정된다.
이후, 어드레스 기간(20)에서는 방전 셀을 선택하기 위해서 Y 전극에 주사 펄스가 차례로 인가되고, 주사 펄스가 인가된 Y 전극과 교차하는 어드레스 전극 중 선택하고자 하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 펄스가 인가된다.
그리고 X 전극에는 램프 하강 기간(13)에 인가한 전압(Va)을 그대로 유지한다.
그러면 주사 펄스와 어드레스 펄스에 의해 형성되는 전위차에 의해 Y 전극과 어드레스 전극(A) 사이에서 방전이 일어난다. 그리고 Y 전극과 어드레스 전극(A) 사이의 방전을 기작으로 Y 전극과 X 전극 사이에서 방전이 일어나서 Y 전극과 X 전극에 벽 전하가 형성된다.
이후, 유지 기간(30)에서는 Y 전극과 X 전극에 차례로 서스테인 펄스가 인가된다. 서스테인 펄스는 Y 전극과 X 전극의 전압차가 교대로 Vs 전압 및 -Vs 전압이 되도록 하는 펄스이다. Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다 낮은 전압이다.
어드레스 기간(20)에서 어드레스 방전에 의해 Y 전극과 X 전극 사이에 벽 전압(Vwxy)이 형성되어 있으면, 벽 전압(Vwxy)과 Vs 전압에 의해 Y 전극과 X 전극에서 방전이 일어난다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 램프 하강 기간(13) 및 어드레스 기간(20)에 X 전극에 인가되는 전압 레벨을 어드레스 기간(20)에 어드레스 전극에 인가되는 펄스와 동일한 레벨의 전압으로 하였다. 그러면 도 2의 파형과 달리 Ve 전압을 공급할 필요가 없으므로, 전원의 수를 줄일 수 있다.
그런데, Va 전압이 너무 낮으면 Va 전압과 Vnf 전압의 차이가 Vs 전압과 동일한 레벨 또는 Vs 전압보다 낮은 레벨일 수도 있다. 이와 같이 되면, 하강 램프 기간(12)에서 X 전극과 Y 전극 사이에서 벽 전하가 충분히 지워지지 않아서, 어드레스 기간(20)에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 방전 셀이 유지 기간(30)에서 X 전극에 인가되는 Vs 전압에 의해 방전될 수도 있다.
따라서, Va 전압과 Vnf 전압의 차이를 Vs 전압보다 크게 설정할 필요가 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 Va 전압을 도 2의 파형에서의 Va 전압보다 크게 하거나 Vnf 전압을 도 2의 파형에서의 Vnf 전압보다 작게 하여 Va 전압과 Vnf 전압의 차이를 Vs 전압보다 크게 할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에서는 X 전극에 인가되는 전압(Ve)을 어드레스 인가 전압(Va)으로 설정하여 공급함으로써, 공급 전원 수를 줄인다. 즉, X 전극에 인가되는 전원 수를 없앰으로써, 제작 비용을 상당히 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, X 전극에 인가되는 전압을 어드레스 전극에 인가되는 전압으로 설정하여 공급함으로써, 공급 전원 수 감소로 인한 제조비 절감을 이룰 수 있다 .
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 일부 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

Claims (5)

  1. 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하며, 인접한 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    리셋 기간에서 상기 제1 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 제2 전극의 전압을 제2 전압에서 제3 전압까지 서서히 하강시키는 단계; 및
    어드레스 기간에서 켜질 방전 셀을 선택하기 위해 상기 제2 전극에 제4 전압을 인가하고 상기 제3 전극에 상기 제1 전압을 인가하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 어드레스 기간에서 상기 제1 전극을 상기 제1 전압으로 유지하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 전압은 음의 전압인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제1 항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전압과 상기 제3 전압의 차이는 유지 기간에서 유지방전을 위해 상기 제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압의 차이보다 큰 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 유지 전극 및 주사 전극과, 상기 유지 및 주사 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 어드레스 전극을 포함하는 패널,
    소정 크기의 전압과 전류를 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부로부터 공급된 전압을 이용하여 상기 유지 전극, 주사 전극 및 어드레스 전극을 구동하는 구동부를 포함하며,
    상기 전원부는, 리셋 기간과 어드레스 기간에서 상기 어드레스 전극에 인가되는 전압을 이용하여 상기 리셋 기간과 어드레스 기간에서 상기 유지 전극에 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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