KR100570691B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 복수의 제1 전극에 선택적으로 주사 펄스를 인가하는 어드레스 기간에서, 상기 복수의 제1 전극 중 적어도 하나의 제1 전극에 제1 전압을 인가하고, 상기 제1 전압이 인가된 제1 전극의 전압을 제2 전압까지 점진적으로 상승시킨다. 이와 같이 하면, 플라즈마 디스플레이 패널에서 저방전 현상을 방지할 수 있다.

PDP, 어드레스 방전, 주사 펄스,램프, 중첩

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{DRIVING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 일부 사시도이다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도이다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 개념도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 구동 방 법에 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. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.

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

이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에는 그 한쪽 면에 서로 평행인 주사 전극 및 유지 전극이 형성되고 다른 쪽 면에 이들 전극과 직교하는 방향으로 어드레스 전극이 형성된다. 그리고 유지 전극은 각 주사 전극에 대응해서 형성되며, 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다.

도 1은 일반적인 교류형 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)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성되어 있으며, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)은 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮여 있다. 유리 기판4(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 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과, 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간(11)이 방전 셀(12)을 형성한다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 n×m의 매트릭스 형태를 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스 전극(A₁~A_m)이 뻗어 있고 행 방향으로는 주사 전극(Y₁∼Y_n) 및 유지 전극(X₁∼X_n )이 뻗어 있다. 도 2에 도시된 방전 셀(12)은 도 1에 도시된 방전 셀(12)에 대응한다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따르면, 각 서브필드는 리셋 기간(reset period)(P_r), 어드레스 기간(address period)(P_a) 및 유지 기간(sustain period)(P_s)으로 이루어진다.

리셋 기간(P_r)은 이전의 유지방전으로 형성된 벽 전하를 소거하고 다음의 어 드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽 전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다. 어드레스 기간(P_a)은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 그리고 유지 기간(P_s)은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지방전을 수행하는 기간이다.

종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형에서 어드레스 기간(P_a)을 보면, 다른 주사 전극(Y)을 V_{sc_H} 전압으로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 순차적으로 V_{sc_L} 전압을 인가하여 주사 전극(Y)을 선택한다. 그리고 V_{sc_L} 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 형성하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(V_a)이 인가된다. 이렇게 하여 모든 주사 전극(Y)이 첫 번째 주사 전극(Y₁)부터 마지막 주사 전극(Y_n)까지 순차적으로 주사된다. 그러면 어드레스 전극(A)에 인가된 전압(V_a)과 주사 전극(Y)에 인가된 전압(V_{sc_L})의 차이 및 어드레스 전극(A) 및 주사 전극(Y)에 형성된 벽 전하에 의한 벽 전압에 의해 어드레스 방전이 이루어진다.

그런데, 이러한 구동 파형에서는 어드레스 기간(P_a)에서 첫 번째 주사 전극(Y₁)부터 마지막 주사 전극(Y_n)까지 순차적으로 주사하는 과정에서 리셋 기간(P_r)에서 형성된 벽 전하가 시간이 지남에 따라 감소하게 된다. 따라서, 어드레 스 방전 이후에 모든 주사 전극에는 서로 다른 양의 벽 전하가 형성된다. 첫 번째 주사 전극(Y₁)에서의 방전이 가장 크게 일어나 각 전극에 벽 전하가 많이 형성되고 시간이 지남에 따라 리셋 기간(P_r)에서 각 전극에 형성된 벽 전하 및 방전 공간 내 프라이밍 입자가 감소되므로 마지막 주사 전극(Y_n)으로 갈수록 방전의 크기가 작아진다. 결과적으로 패널의 위치에 따라서 어드레싱 된 벽 전하의 양이 달라지므로 플라즈마 디스플레이 패널의 화질이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 마지막 주사 전극(Y_n)으로 갈수록 각 전극에 형성된 벽 전하 및 방전 공간 내 프라이밍 입자가 감소하여 어드레스 방전이 불안정해지게 되어 플라즈마 디스플레이 패널에서 저방전이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널에서 저방전을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 복수의 제1 전극 및 제2 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 상기 복수의 제1 전극에 선택적으로 주사 펄스를 인가하는 어드레스 기간에서, 복수의 제1 전극 중 적어도 하나의 제1 전극에 제1 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 제1 전압이 인가된 제1 전극의 전 압을 제2 전압까지 점진적으로 상승시키는 단계를 포함한다. 그리고 이 구동 방법은, 전압이 상기 제2 전압까지 상승하는 상기 제1 전극 이외의 다른 제1 전극에 상기 제1 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 제1 전극의 전압이 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압까지 상승하는 기간과 상기 다른 제1 전극에 상기 제1 전압이 인가되는 기간이 적어도 일부 중첩된다.

그리고 이 구동 방법은, 상기 제1 전압이 인가되는 상기 제1 전극에 형성되는 방전 셀 중 켜질 방전 셀의 상기 제2 전극에 제3 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

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. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.

그리고 아래에서 언급되는 벽 전하란 각 전극에 가깝게 방전 셀의 벽(예를 들어, 유전체층)에 형성되어 전극에 축적되는 전하를 말한다. 이러한 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 벽 전하가 전극에 "형성됨", "축적 됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명된다. 또한 벽 전압은 벽 전하에 의해서 방전 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 제어부(200), 어드레스 구동부(300), 유지전극 구동부(400) 및 주사전극 구동부(500)를 포함한다.

플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 배열되어 있는 다수의 유지전극(X1~Xn) 및 주사 전극(Y1~Yn)을 포함한다.

제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어 신호, 유지 전극(X) 구동 제어신호 및 주사 전극(Y) 구동 제어신호를 출력한다.

어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.

유지전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 유지전극(X)구동 제어신호를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.

주사전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 주사전극(Y)구동 제어신호를 수 신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다. 아래에서는 리셋 기간(P_r) 및 유지 기간(P_s)에 대한 설명은 생략한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 어드레스 기간(P_a)에서는 주사 전극(Y)에 순차적으로 스캔 펄스를 인가하고 스캔 펄스가 인가되지 않는 주사 전극을 전압(V_{sc_H})으로 바이어스한다. 여기서, 스캔 펄스는 다른 주사 전극(Y)을 V_{sc_H} 전압으로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 순차적으로 선택 전압(V_{sc_L})을 인가하여 주사 전극(Y)을 선택하는 펄스이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 어드레스 기간(P_a)에서 주사 전극(Y)에 순차적으로 인가되는 스캔 펄스의 선택 전압(V_{sc_L1}, V_{sc_L2})을 2단 레벨로 한다. 아래에서는 V_{sc_L1} 전압을 제1 선택 전압이라 하고, V_{sc_L2} 전압을 제2 선택 전압이라 한다.

그리고 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 복수의 방전 셀 중에서 선택하고자 하는 방전 셀을 통과하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(V_a)을 인가한다. 그러면, 어드레스 전극(A)에 인가된 전압(V_a)과 주사 전극(Y)에 인가된 전압(V_{sc_L1})의 차이 및 어드레스 전극(A) 및 주사 전극(Y)에 형성된 벽 전하에 의한 벽 전압에 의해 어드레스 방전이 일어난다.

그리고 스캔 펄스가 인가되는 시간(t₁+t₂)은 제1 선택 전압이 인가되는 시간(t₁)과 제2 선택전압이 인가되는 시간(t₂)의 합으로써, 인접 스캔 라인과 중첩시킨다. 따라서, 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 기간(P_a)에서 스캔 펄스가 인가되는 시간(t₁)보다 더 길어진다. 여기서, 시간은 스캔 펄스의 폭에 대응한다. 이 때, 스캔 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})은 플라즈마 디스플레이 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 어드레스 방전을 일으키도록 하는 전압이고 스캔 펄스의 제2 선택 전압(V_{sc_L2})은 제1 선택 전압(V_{sc_L1})에 의한 어드레스 방전 이후 벽 전하를 형성시키도록 하는 전압이다. 따라서, 스캔 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})은 어드레스 전극(A)에 인가된 어드레스 전압(V_a)과 함께 어드레스 방전을 일으키도록 하는 전압이며, 스캔 펄스의 제2 선택 전압(V_{sc_L2})은 어드레스 전극(A)에 인가된 어드레스 전압(V_a)과 함께 어드레스 방전을 일으키지 않도록 하는 전압이다.

구체적으로 설명하면, 첫 번째 주사 라인의 주사 전극(Y₁)은 t₁ 시간 동안 다른 주사 전극(Y)을 V_{sc_H} 전압으로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 제1 선택 전압(V_{sc_L1})을 인가하여 주사 전극(Y)을 선택하고 V_{sc_L1} 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 형성하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(V_a)을 인가하여 어드레스 방전을 일으킨다. 그리고 첫 번째 주사 라인의 주사 전극(Y₁)에 t₂ 시간 동안 제2 선택 전압(V_{sc_L2})을 인가하여 벽 전하를 축적한다. 이 t₂ 시간에는 2번째 주사 라인의 주사 전극(Y₂)에 제1 선택전압(V_{sc_L1})이 동시에 인가되고 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(V_a)을 인가하여 어드레스 방전을 일으킨다. 그리고 t₂ 시간 이후에는 2번째 주사 라인의 주사 전극(Y₂)에 제2 선택 전압(V_{sc_L2})을 인가하여 앞에서 일어난 어드레스 방전에 의해 형성된 벽 전하를 축적한다. 마찬가지로 2번째 주사 라인의 주사 전극(Y₂)에 벽 전하 축적과 동시에 3번째 주사 라인의 주사 전극(Y₃)에 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가된다.

즉, m번째 주사 라인의 주사 전극(Y_m)에서 주사 펄스의 제2 선택 전압(V_{sc_L2})이 인가되는 시간은 인접 주사 라인(m+1)의 주사 전극(Y_m+1)에서 주사 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가되는 시간과 중첩되고, m번째 주사 전극에서 스캔 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가되는 시간은 인접 스캔 라인(m-1)의 주사 전극(Y_m-1)에서 주사 펄스의 제2 선택 전압(V_{sc_L2})이 인가되는 시간과 중첩된다.

이렇게 하면, 어드레스 방전을 위한 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가되는 시간(t₁)이 짧아도 어드레스 방전 이후에 모든 주사 전극에 벽 전하를 충분히 쌓을 수 있어 다음에 이어지는 유지 기간(P_s)에서 쉽게 유지방전을 일으킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 제1 실시 예예 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형에서는 주사 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가되는 시간(t₁)과 제2 선택 전압(V_{sc_L2})이 인가되는 시간(t₂)을 동일하게 하였지만 이와 다르게 할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시 예에 대해서 도 6을 참고로 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 주사 펄스의 제1 선택 전압(V_{sc_L1})이 인가되는 시간(t₁)보다 제2 선택 전압(V_{sc_L2})이 인가되는 시간(t₂)이 더 길다. 이와 같이 하면, 제1 선택 전압(V_{sc_L1})에 의한 어드레스 방전 이후 제1 실시 예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형에서보다 더 많은 벽 전하를 쌓을 수가 있게 된다.

그리고 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에서는 주사 펄스의 제1 및 제2 선택 전압(V_{sc_L1}, V_{sc_L2})을 스텝 형태로 인가하였지만 이와 다르게 할 수도 있다. 이러한 실시 예에 대해서 도 7을 참고로 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, t₁ 시간 동안 다른 주사 전극(Y)을 V_{sc_H} 전압으로 유지한 상태에서 주사 전극(Y)에 제1 선택 전압(V_{sc_L1})을 인가하여 주사 전극(Y)을 선택하고 V_{sc_L1} 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 방전 셀 중 선택하고자 하는 방전 셀을 형성하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(V_a)을 인가하여 어드레스 방전을 일으킨 다음에 t₂ 시간 동안 선택된 주사 전극(Y)에 제1 선택 전압(V_{sc_L1})에서 V_{sc_H} 전압까지 점진적으로 상승하는 램프 전압을 인가한다. 이와 같이 제1 선택 전압(V_{sc_L1})에서 V_{sc_H} 전압까지 점진적으로 상승하는 램프 전압을 인가하면, V_{sc_H} 전압까지 도달하는 시간이 길어지므로 더 많은 벽 전하를 쌓을 수 있게 된다.

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, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 제대로 이루어지지 않아 발생하는 저방전을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 복수의 제1 전극 및 제2 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,

   상기 복수의 제1 전극에 선택적으로 주사 펄스를 인가하는 어드레스 기간에서,

   복수의 제1 전극 중 적어도 하나의 제1 전극에 제1 전압을 인가하는 단계,

   상기 제1 전압이 인가된 제1 전극에 전압을 인가하여 상기 제1 전극의 전압을 제2 전압까지 점진적으로 상승시키는 단계, 그리고

   상기 제2 전압까지 상승하는 상기 제1 전극 이외의 다른 제1 전극에 상기 제1 전압을 인가하는 단계

   를 포함하며,

   상기 제1 전극의 전압이 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압까지 상승하는 기간과 상기 다른 제1 전극에 상기 제1 전압이 인가되는 기간이 적어도 일부 중첩되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 전압이 인가되는 상기 제1 전극에 형성되는 방전 셀 중 켜질 방전 셀의 상기 제2 전극에 제3 전압을 인가하는 단계

   를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.

Images