KR100561341B1 - 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 유지구간 초기에 Y 전극에 첫 번째 유지방전 펄스가 인가되는 동안에 어드레스 전극에는 음의 전압을 인가한다. 이와 같이 하면, Y 전극/X 전극과 어드레스 전극간의 방전이 증가하여 공간전하가 많이 생성되고 유지방전이 안정적으로 이루어지며 이로 인해 PDP의 전체적인 마진이 향상된다.

플라즈마 디스플레이 패널, 유지방전, 구동 파형

Description

플라즈마 디스플레이 패널과 그의 구동방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도이다.

도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP)의 구동방법에 관한 것으로, 특히 안정한 유지방전을 발생시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.

최근 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display; FED), PDP 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발 되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 PDP는 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, PDP가 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 CRT(cathode ray tube)를 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.

PDP는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.

직류형 PDP는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 PDP에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.

도 1은 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1유리기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2유리기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(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 어드 레스전극(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 방전공간이 방전셀(12)을 형성한다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, PDP 전극은 m ×n의 매트릭스 구성을 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스전극(A1~Am)이 배열되어 있고 행방 향으로는 n행의 주사전극(Y1~Yn) 및 유지전극(X1~Xn)이 지그재그로 배열되어 있다. 이하에서는 주사전극을 "Y 전극", 유지전극을 "X 전극"이라 칭한다. 도 2에 도시된 방전셀(12)은 도 1에 도시된 방전셀(12)에 대응한다.

도 3은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도를 나타내고, 도 4a는 첫 번째 유지 방전 펄스가 인가된 후의 벽전하 분포를 나타내며, 도 4b는 두 번째 유지 방전 펄스가 인가될 때의 벽전하 분포를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 PDP의 구동방법에 따르면 각 서브필드는 리셋구간, 어드레스 구간, 유지구간으로 구성된다.

리셋구간은 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다.

즉, 마지막 유지방전이 끝나고 나면 X 전극에는 (+) 전하, Y 전극에는 (-) 전하가 쌓이게 된다. 그리고, 유지구간 동안에 어드레스 전압은 0V를 유지하고 있지만, 내부적으로는 항상 유지방전의 중간전압을 유지하려 하기 때문에 어드레스 전극에는 많은 양의 (+) 전하가 쌓여 있게 된다.

유지방전이 끝나면, X 전극에 0(V)로부터 +Ve(V)를 향하여 완만하게 상승하는 소거 램프전압을 인가한다. 그러면, X 전극과 Y 전극에 형성된 벽전하는 점점 소거된다.

이후, 어드레스 전극 및 X 전극을 0V로 유지하고, Y 전극에는 X 전극에 대해 방전개시 전압 이하인 전압 Vs로부터 방전개시 전압을 넘는 전압인 Vset을 향하여 완만하게 상승하는 램프전압을 인가한다. 이 램프전압이 상승하는 동안 모든 방전 셀에서는 Y 전극으로부터 어드레스 전극 및 X 전극으로 각각 1회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극에 (-) 벽전하가 축적되고, 동시에 어드레스전극 및 X 전극에는 (+) 벽전하가 축적된다.

이어서, 리셋구간의 후반에는 X 전극을 정전압 Ve로 유지한 상태에서, Y 전극에는 X 전극에 대해 방전개시 전압 이하인 전압 Vs로부터 방전개시 전압을 넘는 0V를 향해 완만하게 하강하는 램프전압을 인가한다. 이 램프전압이 하강하는 동안 다시 모든 방전셀에서는 2회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극의 (-) 벽전하가 감소하고 X 전극은 극성이 반전되어 미약한 (-) 전하가 축적된다. 또한, 어드레스전극의 (+) 벽전하는 어드레스 동작에 적당한 값으로 조정된다.

어드레스 구간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 구간이다.

즉, 모든 Y 전극에 전압(Vsc)을 인가한 상태에서 Y 전극에 순차적으로 0V를 인가하고 Y 전극에 0V가 인가될 때 방전셀에 선택적으로 어드레스 전극에 어드레스 전압을 인가함으로써 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 구분한다.

유지 구간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 구간으로서, X 전극과 Y 전극에 교대로 유지방전전압(Vs)를 인가한다.

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, 도 3에 도시된 바와 같이, 어드레스 구간이 종료된 후 Y 전극에 첫 번째 유지전압 펄스를 인가하고, X 전극과 어드레스 전극은 0V로 유지한다. 그런데 어드레스 구간에서 선택된 방전셀의 X 전극과 Y 전극에는 어드레스 방전으로 인하여 벽전하가 쌓여 있는 상태이다. 따라서, 첫 번째 유지방전시 Y 전극과 X 전극 사이에서 강방전이 일어나는 반면에 Y 전극과 어드레스 전극 사이에는 거의 방전이 일어나지 않는다. 즉, 어드레스 전극은 첫 번째 유지방전시 거의 기여를 하지 못한다.

또한, 어드레스 구간에서 어드레스 방전이 충분하게 일어나지 않았거나 셀 공간 내의 프라이밍 입자들이 충분하지 않으면, 유지구간에서 Y 전극에 첫 번째 유지펄스가 인가되더라도 첫 번째 유지방전이 일어나지 않거나 방전이 약하게 일어나서 화상을 제대로 표현하지 못하게 된다.

그런데, 첫 번째 유지방전이 안정적으로 일어나지 않으면 두 번째 이후의 유지방전도 안정적으로 일어날 수 없으므로 PDP의 전체 방전 마진 효율이 떨어진다.

그러므로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 첫 번째 유지방전 펄스를 조절하여 방전 효율을 높이기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 복수의 제1 전극, 제2 전극 및 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법으로서,

유지 구간 초기에,

상기 제1 전극에 양의 전압인 제1 전압을 인가하고, 어드레스 전극에 음의 전압인 제2 전압을 인가한다.

상기 제1 전극에 상기 제1 전압이 인가될 때, 상기 제2 전극은 0V를 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어드레스 전극에 제2 전압이 인가될 때, 어드레스 구간에 선택되지 않은 방전셀에서는 방전이 일어나지 않는다.

또한, 상기 유지 구간이 종료되는 시점까지 상기 어드레스 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 일정 간격을 두고 떨어져서 대향하는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판에 배열되는 복수의 어드레스 전극; 상기 제2기판에 상기 어드레스 전극들과 교차하도록 배열된 복수의 제1전극 및 제2전극; 및 리셋 구간과, 어드레스 구간 및 유지 구간에 상기 제1전극, 제2전극 및 어드레스 전극에 구동신호를 보내는 구동회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 구동회로는,

유지 구간 초기에 어드레스 전극에 음의 전압인 제2 전압을 인가한다.

상기 유지 구간이 종료되는 시점까지 상기 어드레스 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지한다.

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.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 파형에 대하여 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 파형을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 초기 유지 구간에서 Y 전극에 첫 번째 유지방전 펄스가 인가될 때 X 전극의 전압은 0V를 유지한 상태에서 어드레스 전극에 음의 전압(Vsa)을 인가한다.

어드레스 구간 종료 후, 선택된 셀의 Y 전극에는 양의 벽전하가, X 전극과 어드레스 전극에는 음의 벽전하가 형성되어 있다. 따라서, Y 전극에 유지방전 펄스를 인가함과 동시에 어드레스 전극의 전압을 음의 전압(Vsa)으로 낮추면 X 전극과 Y 전극간뿐만 아니라 어드레스 전극과 Y 전극 사이에서도 유지방전이 일어난다.

이와 같이 첫 번째 유지방전이 활발하게 일어남에 따라 형성되는 벽전하 및 공간전하도 증가하기 때문에 두 번째 이후의 유지방전이 더욱 효과적으로 일어나게 된다.

이때, 어드레스 전극에 인가되는 음의 전압(Vsa)이 너무 낮으면 어드레스 구간동안 어드레스 방전이 일어나지 않은 셀에서 오방전이 발생할 우려가 있으므로, 어드레스 전극에 인가되는 음의 전압(Vsa)은 이러한 오방전이 발생하지 않는 적정 수준으로 인가하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 Y 전극에 첫 번째 유지방전 펄스가 인가되는 동안에만 어드레스 전극의 전압을 음의 전압(Vsa)으로 낮추었으나, 이와는 달리 유지구간 전 구간에 걸쳐서 어드레스 전극에 음의 전압(Vsa)을 인가할 수도 있다.

도 5는 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 파형을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 초기 유지 구간에서 Y 전극에 첫 번째 유지방전 펄스가 인가될 때 X 전극의 전압은 0V이고 어드레스 전극의 전압은 음의 전압(Vsa)이다.

따라서, 첫 번째 유지방전 펄스가 인가된 후 Y 전극에는 (-) 전하가 축적되 고 X 전극과 어드레스 전극에는 (+) 전하가 축적된다. 이 상태에서 X 전극에 두 번째 유지방전 펄스를 인가하고 Y 전극은 0V를 유지하며 어드레스 전극은 음의 전압(Vsa)으로 계속 유지한다.

그러면 어드레스 전극에 0V를 인가할 때보다 X 전극과 어드레스 전극간의 전압차가 커지기 때문에 두 번째 유지방전시 X 전극과 Y 전극간 방전뿐만 아니라 X 전극과 어드레스 전극간의 방전도 증가된다.

세 번째 이후의 유지방전 시에도 이와 같은 과정이 반복되면서 X-Y간 면방전 뿐만 아니라 X-A 또는 Y-A간 대향방전이 유지방전에 기여하여 유지방전이 더욱 효과적으로 일어나게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, PDP 구동 파형의 유지구간에서 유지방전 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에 음의 전압을 인가함으로써 유지방전이 안정적으로 이루어지며, 이로 인해 PDP의 전체적인 마진이 향상된다.

Claims (6)

1. 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,

   유지 구간 초기에,

   상기 제1 전극에 양의 전압인 제1 전압을 인가하고 상기 어드레스 전극에 음의 전압인 제2 전압을 인가하여 유지 방전을 일으키는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 전극에 상기 제1 전압이 인가될 때, 상기 제2 전극은 0V를 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 어드레스 전극에 제2 전압이 인가될 때, 어드레스 구간에 선택되지 않은 방전셀에서는 방전이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유지 구간이 종료되는 시점까지 상기 어드레스 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
5. 복수의 어드레스 전극,

   상기 복수의 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 형성되어 있는 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극, 그리고

   리셋 구간과, 어드레스 구간 및 유지 구간에 상기 제1 전극, 제2 전극 및 어드레스 전극에 구동신호를 보내는 구동회로를 포함하며,

   상기 구동회로는, 유지 구간 초기에 상기 제1 전극에 양의 전압인 제1 전압을 인가하고 상기 어드레스 전극에 음의 전압인 제2 전압을 인가하여 유지 방전을 일으키는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제5항에 있어서,

   상기 구동회로는,

   상기 유지 구간이 종료되는 시점까지 상기 어드레스 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는

   플라즈마 디스플레이 패널.

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