KR100603321B1 - 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 - Google Patents

고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유지방전 주기에 X 전극과 Y 전극 각각에 인가되는 유지 펄스를 중첩시키고 그 중첩 시간을 조절하여, 발광 효율의 향상 및 유지방전 시간의 단축이 가능한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기를 구비한다. 상기 유지방전 주기에 Y 전극 라인들과 X 전극 라인들 각각에 제1 레벨의 전압을 기준으로 제2 레벨의 전압의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기로 인가된다. Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각이, 제1 레벨로부터 제2 레벨로 상승하는 상승 시간, 제2 레벨을 유지하는 유지 시간, 제2 레벨로부터 제1 레벨로 하강하는 하강 시간, 및 제1 레벨을 유지하는 휴지 시간을 구비한다. 이때, Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각의 휴지 시간이 서로 시간적으로 중첩되지 아니한다.

Description

고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법{High frequency overlapped time control driving method of plasma display panel}
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 4는 도 3의 단위 서브-필드에서 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 라인들에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 도4의 구동 신호에서 유지방전 주기의 X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 개략적으로 도시한 타이밍도이다.
도 7은 도 6의 유지방전 주기에서, X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레 이 패널의 구동방법들로서, 각각 유지방전 주기의 X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도 10은 도 6 내지 도 9의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서, 유지방전 펄스 주파수에 따른 발광 효율을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 11은 도 6 내지 도 9의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서, 유지방전 펄스 주파수에 따른 소비 전력을 개략적으로 도시한 그래프이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유지방전 주기에 X 전극과 Y 전극 각각에 인가되는 유지 펄스를 중첩시키고 그 중첩 시간을 조절하여, 발광 효율의 향상 및 유지방전 시간의 단축이 가능한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도면을 참조하면, 통상적인 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(10, 13) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., A Gm, ABm), 유전층(11, 15), Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn), X 전극 라인들(X 1, ..., Xn), 형광층(16), 격벽(17) 및 보호층으로서의 일산화마그네슘(MgO)층(12)이 마련되어 있 다.
어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)은 뒤쪽 글라스 기판(13)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(15)은 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)의 앞쪽에서 전면(全面) 도포된다. 아래쪽 유전층(15)의 앞쪽에는 격벽(17)들이 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm )과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(17)들은 각 방전셀의 방전 영역을 구획하고 각 방전셀 사이의 광학적 간섭(cross talk)을 방지하는 기능을 한다. 형광층(16)은, 격벽(17)들 사이에서 형성된다.
X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)은 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(10)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 방전셀을 설정한다. 각 X 전극 라인(X1, ..., Xn)과 각 Y 전극 라인(Y1, ..., Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인이 결합되어 형성된다. 앞쪽 유전층(11)은 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)의 뒤쪽에 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널(1)을 보호하기 위한 보호층(12) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 앞쪽 유전층(11)의 뒤쪽에 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(14)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제5541618호에 개시되어 있다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동 장치를 보여주는 블록도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 표시 패널(1)의 통상적인 구동 장치(2)는 영상 처리부(26), 논리 제어부(22), 어드레스 구동부(23), X 구동부(24) 및 Y 구동부(25)를 포함한다. 영상 처리부(26)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 논리 제어부(22)는 영상 처리부(26)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다.
이때, 어드레스 구동부(23), X 구동부(24) 및 Y 구동부(25) 등의 구동부에서 상기 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)로부터 입력받아 각각의 구동 신호들을 발생시키고, 발생된 구동 신호를 각각의 전극 라인들에 인가한다.
즉, 어드레스 구동부(23)는, 논리 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생 된 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. X 구동부(24)는 논리 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(S X)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(25)는 논리 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 8 개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할된다. 또한, 각 서브필드(SF1, ..., SF8)는 리셋 주기(R1,...,R8)와, 어드레스 주기(A1, ..., A8), 및 유지방전 주기(S1, ..., S8)로 분할된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 주기(S1, ..., S8)의 길이에 비례한다. 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 주기(S1, ..., S8)의 길이는 255T(T는 단위 시간)이다. 이때, 제 n 서브필드(SFn)의 유지방전 주기(Sn)에는 2n에 상응하는 시간이 각각 설정된다. 이에 따라, 8 개의 서브필드들 중에서 표시될 서브필드를 적절히 선택하면, 어느 서브필드에서도 표시되지 않는 0(영) 계조를 포함하여 모두 256 계조의 표시가 수행될 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 도 3의 단위 서브-필드에서 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 라인들에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 참조부호 SAR1..ABm은 각 어드레스 전극 라인(도 1의 AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에 인가되는 구동 신호를, SX1..Xn은 X 전극 라인들(도 1의 X1, ..., Xn)에 인가되는 구동 신호를, 그리고 SY1..Yn은 각 Y 전극 라인(도 1의 Y 1, ..., Yn)에 인가되는 구동 신호를 가리킨다.
도면을 참조하면, 단위 서브-필드(SF)의 리셋 주기(PR)에서는, 먼저 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압을 접지 전압(VG)으로부터 제2 전압(V S) 예를 들어, 155 볼트(V)까지 지속적으로 상승시킨다. 여기서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm )에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
다음에, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS) 예를 들어, 155 볼트(V)부터 제2 전압(VS)보다 제3 전압(VSET)만큼 더 높은 최고 전압(VSET+VS) 예를 들어, 355 볼트(V)까지 지속적으로 상승된다. 여기서, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
다음에, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS)으로 유지된 상태에서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS )으로부터 접지 전압(VG)까지 지속적으로 하강된다. 여기서, 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
이에 따라, 이어지는 어드레스 주기(PA)에서, 어드레스 전극 라인들에 표시 데이터 신호가 인가되고, 제2 전압(VS)보다 낮은 제4 전압(VSCAN)으로 바이어싱된 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 접지 전압(VG)의 주사 신호가 순차적으로 인가됨에 따라, 원활한 어드레싱이 수행될 수 있다. 각 어드레스 전극 라인(AR1, AG1, ..., A Gm, ABm)에 인가되는 표시 데이터 신호는 방전셀을 선택할 경우에 정극성 어드레스 전압(VA)이, 그렇지 않을 경우에 접지 전압(VG)이 인가된다. 이에 따라 접지 전압(VG)의 주사 펄스가 인가되는 동안에 정극성 어드레스 전압(VA)의 표시 데이터 신호가 인가되면 상응하는 방전셀에서 어드레스 방전에 의하여 벽전하들이 형성되며, 그렇지 않은 방전셀에서는 벽전하들이 형성되지 않는다. 여기서, 보다 정확하고 효율적인 어드레스 방전을 위하여, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 제2 전압(V S)이 인가된다.
이어지는 유지방전 주기(PS)에서는, 모든 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 제2 전압(VS)의 디스플레이 유지 펄스가 교호하게 인가되어, 상응하는 어드레스 주기(PA)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 디스플레이 유지를 위한 방전을 일으킨다.
도 5는 도4의 구동 신호에서 유지방전 주기의 X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 유지방전 주기에는 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn) 각각에 기준 전위(VG)를 기준으로 각각의 서브-필드마다 설정된 개수의 유지방전 전압(VS)의 유지 펄스가 교대로 인가된다. 이때, 각각의 유지 펄스는 시간을 기준으로 상승 시간(Tr), 유지 시간(Ts), 하강 시간(Tf), 및 휴지 시간(Tg)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상승 시간(Tr) 및 하강 시간(Tf)은 통상적으로 에너지 충전 및 회수를 위하여 상승 및 하강하는 시간이고, 유지 시간(Ts)은 유지방전 전압(VS)을 유지하는 시간이고, 휴지 시간(Tg)은 기준 전위(VG)를 유지하는 시간이다.
통상적으로, 하나의 유지 펄스의 시간은 4∼5㎲ 정도이고, 상승 시간(Tr) 및 하강 시간(Tf)은 0.3∼0.5㎲ 정도이다. 도시한 예의 경우에는 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn) 각각에 교대로 인가되는 유지 펄스가 서로 중첩되지 아니하도록, 각각의 X 인가 전위 주기(TX)의 유지 시간(Ts)과 Y 인가 전위 주기(TY)의 유지 시간(Ts)이 서로 중첩되지 아니하고 연속해서 인가된다.
이때, 유지방전 주기에 발생하는 유지 방전은 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn) 각각에 인가되는 전위의 차(VY-X)와 벽전압(V W)의 합에 의하여 발생한다. 즉, Y-X 전위차(VY-X)와 벽전압(VW)의 합이 방전 개시 전압보다 큰 경우에 방전이 개시된다.
하지만, 이처럼 X 인가 전위 주기(TX)의 휴지 시간(Tg)과 Y 인가 전위 주기(TY)의 휴지 시간(Tg)이 중첩되지 아니한 경우에는 X 전극 라인들(X1, ..., X n)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn) 각각에 정해진 개수의 유지 펄스를 가하는 유지방전 주기의 시간이 길어 고속 구동에 한계가 있는 문제점이 있다. 즉, 통상의 구동방법에 있어서 유지방전 주기를 4∼5㎲ 정도로 하면 200∼250kHz의 유지 방전 주파수를 얻는다. 또한, 구동 회로의 에너지 효율을 증대시키기 위해 에너지 회수회로(Energy Recovery Circuit, ERC)를 사용하므로, 상승 시간(Tr)과 하강 시간(Tf) 각각에 0.3∼0.5㎲ 정도가 필요하여 300kHz 이상의 주파수로 유지 구동을 하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유지방전 주기에 X 전극과 Y 전극 각각에 인가되는 유지 펄스를 중첩시키고 그 중첩 시간을 조절하여, 발광 효율의 향상 및 유지방전 시간의 단축이 가능한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기를 구비한다.
상기 유지방전 주기에 Y 전극 라인들과 X 전극 라인들 각각에 제1 레벨의 전압을 기준으로 제2 레벨의 전압의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기로 인가된다. Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각이, 제1 레벨로부터 제2 레벨로 상승하는 상승 시간, 제2 레벨을 유지하는 유지 시간, 제2 레벨로부터 제1 레벨로 하강하는 하강 시간, 및 제1 레벨을 유지하는 휴지 시간을 구비한다. 이때, Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각의 휴지 시간이 서로 시간적으로 중첩되지 아니한다.
상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각에 있어서, 유지 시간이 휴지 시간보다 긴 것이 바람직하다.
상기 Y 인가 전위 주기와 상기 X 인가 전위 주기가 동일한 주기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 Y 인가 전위 주기에서의 상승 시간, 유지 시간, 하강 시간, 및 휴지 시간 각각이, 상기 X 인가 전위 주기에서의 상승 시간, 유지 시간, 하강 시간, 및 휴지 시간과 동일한 시간 간격 동안 인가되는 것이 바람직하다.
Y 인가 전위 주기의 상승 시간과 X 인가 전위 주기의 하강 시간 중 적어도 하나가, Y 인가 전위 주기의 하강 시간과 X 인가 전위 주기의 상승 시간 중의 적어 도 하나와 동일한 시간에 각각 인가되는 것이 바람직하다.
Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기 각각이 3㎲이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의한 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기를 구비한다.
상기 유지방전 주기에 Y 전극 라인들과 X 전극 라인들 각각에 제1 레벨의 전압을 기준으로 제2 레벨의 전압의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기로 인가된다. Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각이, 제1 레벨로부터 제2 레벨로 상승하는 상승 시간, 제2 레벨을 유지하는 유지 시간, 제2 레벨로부터 제1 레벨로 하강하는 하강 시간, 및 제1 레벨을 유지하는 휴지 시간을 구비한다. 이때, Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각의 상승 시간, 하강 시간, 및 유지 시간의 일부 중 적어도 하나 이상이 서로 중첩된다.
Y 인가 전위 주기 및 X 인가 전위 주기 각각에서 서로 중첩되는 중첩 시간이 상승 시간 및 하강 시간보다 긴 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 유지방전 시간의 단축으로 인하여 고주파 유지 구동이 가능하고, 구동 시간의 자유도를 높일 수 있으며 그로 인한 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 개략적으로 도시한 타이밍도이다. 도 7은 도 6의 유지방전 주기에서, X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, X 전극 라인들(도 1의 X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(도 1의 Y1 , ..., Yn)이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들(도 1의 AR1, AG1, ..., AGm, ABm)이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드(SF)들이 존재하고, 각각의 서브-필드(SF)마다 리셋 주기(PR), 어드레스 주기(PA), 및 유지방전 주기(PS)를 구비한다.
이때, 본 실시예의 경우에는 도 3 및 도 4에서 도시하는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법에 의한 경우를 중심으로 기술하고 있다. 하지만, 본 발명의 유지방전 주기(PS)에서 Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각의 휴지 시간(Tg)이 서로 시간적으로 중첩되지 아니하는 구동방법이 적용되는 경우라면, 어드레스-디스플레이 동시 구동방법 또는 어드레스 디스플레이 혼합 구동방법 등 다른 구동 방법에서도 적용 가능할 것이다.
상기 유지방전 주기(PS)에 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1 , ..., Xn) 각각에 제1 레벨의 전압(VG)을 기준으로 제2 레벨의 전압(VS)의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)로 인가된다. Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각이, 제1 레벨(VG)로부터 제2 레벨(V S)로 상승하는 상승 시간(Tr), 제2 레벨(VS)을 유지하는 유지 시간(Ts), 제2 레벨(VS)로부터 제1 레벨(VG)로 하강하는 하강 시간(Tf), 및 제1 레벨(VG)을 유지하는 휴지 시간(Tg)을 구비한다.
이때, Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각의 휴지 시간(Tg)이 서로 시간적으로 중첩되지 아니한다. 즉, 본 실시예에 따라 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn) 각각에 인가되는 파형은, Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX) 내의 유지 기간(Ts)의 일부가 중첩되는 구간이 존재하는 파형이다.
따라서, 본 실시예에 의하여 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn) 각각에 인가되는 파형은, 각각의 유지 펄스의 주기(Tp)가 짧아지고, 그에 따라 유지 펄스의 주파수가 커지는 개념의 고주파 중첩 유지구동 파형(High frequency Overlapped Time control sustain waveform, HOT)이다. 이러한 파형에 의하여 각각의 유지 방전 사이의 간격이 짧아지고 방전 주파수가 커지므로, 유지 방전에서 공간 전하를 잘 활용할 수 있으므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 이는 도 10에 도시된 바와 같다.
또한, 본 실시예에 의한 유지 구동 파형은 고주파 구동 방식으로 동일한 방전 회수를 갖는 저주파 구동 방식에 비하여 유지 방전 시간이 단축되므로, 리셋 주기(PR) 또는 어드레스 주기(PA)에 더 많은 시간을 할애할 수 있다. 즉, 구동 시간의 자유도가 증가하여 종래의 구동방법으로는 어드레스 시간이 부족한 고화질(High Definition, HD) 방식의 단일 주사 방식 등에도 적용이 가능할 것이다.
Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각은 상승 시간(Tr), 유지 시간(Ts), 하강 시간(Tf), 및 휴지 시간(Tg)을 구비한다. 상기 상승 시간(Tr)에는 인가되는 전압이 제1 레벨(VG)로부터 제2 레벨(VS)로 상승한다. 상기 유지 시간(Ts)에는 인가되는 전압이 제2 레벨(VS)을 유지한다. 상기 하강 시간(Tf)에는 인가되는 전압이 제2 레벨(VS)로부터 제1 레벨(VG)로 하강한다. 상기 휴지 시간(Tg)에는 인가되는 전압이 제1 레벨(VG)을 유지한다. 이때, 제1 레벨(VG)은 접지 전압의 레벨이 되고, 제2 레벨(VS)은 예를 들어 통상의 유지 구동에서와 같이 155V가 될 수 있을 것이다.
이때, Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)가 중첩하는 중첩 시간(To)이 존재하는데, 중첩 시간(To)에는 상승 시간(Tr), 하강 시간(Tf), 유지 시간(Ts)의 일부가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 중첩 시간(To)은 상승 시간(Tr) 또는 하강 시간(Tf)보다 도 9에 도시된 바와 같이 큰 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예의 도 7의 경우에는 상기 중첩 시간(To)에 유지 시간(Ts)의 일부가 포함되는 경우를 도시하고 있으나, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 중첩 시간(To)에 유지 시간(Ts)이 포함되지 않는 실시예도 가능하다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, Y 인가 전위 주기(TY)의 상승 시간(Tr)과 X 인가 전위 주기(TX)의 하강 시간(Tf) 중 적어도 하나가 Y 인가 전위 주기(TY)의 하강 시간(Tf)과 X 인가 전위 주기(TX)의 상승 시간(Tr) 중의 적어도 하나와 동일한 시간에 각각 인가될 수도 있을 것이다.
상기 Y 인가 전위 주기(TY) 및 상기 X 인가 전위 주기(TX) 각각에 있어서, 휴지 시간(Tg)과 휴지 시간(Tg)이 서로 중첩되지 아니하고, 중첩 시간(To)에 상승 시간(Tr), 하강 시간(Tf), 유지 시간(Ts)의 일부가 포함될 수 있도록, 유지 시간(Ts)이 휴지 시간(Tg)보다 긴 것이 바람직하다.
통상의 구동에서와 마찬가지로, 상기 Y 인가 전위 주기(TY)와 상기 X 인가 전위 주기(TX)가 동일한 주기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 Y 인가 전위 주기(TY)에서의 상승 시간(Tr), 유지 시간(Ts), 하강 시간(Tf), 및 휴지 시간(Tg) 각각이, 상기 X 인가 전위 주기(TX)에서의 상승 시간(Tr), 유지 시간(Ts), 하강 시간(Tf), 및 휴지 시간(Tg)과 동일한 시간 간격 동안 인가되는 것이 바람직하다.
Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX) 각각이 3㎲이하인 것이 바람 직하다. Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각에 있어서, 유지 시간(Ts)이 휴지 시간(Tg)보다 길고 인가 파형이 상호 중첩되므로, Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX) 각각을 통상의 구동방법에서보다 더 줄일 수 있다. 특히, 휴지 시간(Tg)을 많이 줄일 수 있는데, 이로 인하여 Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)를 줄여, 유지방전 펄스 주파수를 333kHz 이상으로 늘릴 수 있다.
이 경우에 도 10에 도시된 바와 같이, 유지 방전 펄스 주파수가 200∼500kHz의 범위인 경우에 발광 효율이 선형적으로 크게 증가하므로, Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)가 2㎲ 이상, 즉 유지 방전 펄스 주파수가 500kHz이하로 되는 것이 바람직하다.
유지방전 주기에 발생하는 유지 방전은 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn) 각각에 인가되는 전위의 차(VY-X)와 벽전압(V W)의 합에 의하여 발생한다. 즉, Y-X 전위차(VY-X)와 벽전압(VW)의 합이 방전 개시 전압보다 큰 경우에 방전이 개시된다.
따라서, 본 실시예에서는 Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX)의 유지 시간(Ts)과 휴지 시간(Tg)이 중첩되는 지점에서 유지 방전이 발생한다. Y-X 전위차(VY-X)는 음전위 레벨에서 접지 레벨로의 상승 구간, 접지 레벨 유지 구간, 접지 레벨에서 양전위 레벨로의 상승 구간, 양전위 레벨 유지 구간, 양전위 레벨에서 접지 레벨로의 하강 구간, 접지 레벨 유지 구간, 접지 레벨에서 음전위 레벨로의 하강 구간, 및 음전위 레벨 유지 구간으로 이루어질 수 있다. 다만, 실시예에 따라, Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각이 중첩되는 정도에 따라 기울기와 접지 레벨 유지 구간의 유무가 달라질 수 있다.
이때, 접지 레벨에서 양전위 레벨로의 상승 구간의 끝부분에서 양전위 유지 방전이 발생하고, 접지 레벨에서 음전위 레벨로의 하강 구간의 끝부분에서 음전위 유지 방전이 발생한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법들로서, 각각 유지방전 주기의 X 인가 전위, Y 인가 전위, 및 Y-X 전위차를 도시한 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드(SF)들이 존재하고, 각각의 서브-필드(SF)마다 리셋 주기(PR), 어드레스 주기(PA), 및 유지방전 주기(PS)를 구비한다.
상기 유지방전 주기(PS)에 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1 , ..., Xn) 각각에 제1 레벨의 전압(VG)을 기준으로 제2 레벨의 전압(VS)의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)로 인가된다. Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각은 상승 시간(Tr), 유지 시간(Ts), 하강 시간(Tf), 및 휴지 시간(Tg)을 구비한다.
상기 상승 시간(Tr)에는 인가되는 전압이 제1 레벨(VG)로부터 제2 레벨(VS)로 상승한다. 상기 유지 시간(Ts)에는 인가되는 전압이 제2 레벨(VS)을 유지한다. 상기 하강 시간(Tf)에는 인가되는 전압이 제2 레벨(VS)로부터 제1 레벨(VG)로 하강한다. 상기 휴지 시간(Tg)에는 인가되는 전압이 제1 레벨(VG)을 유지한다.
이때, Y 인가 전위 주기(TY) 및 X 인가 전위 주기(TX) 각각의 휴지 시간(Tg)이 서로 시간적으로 중첩되지 아니한다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예는 도 7에 도시된 실시예와 유사한 실시예로서, 도 8에 도시된 실시예는 X 인가 전위 주기(TX)의 상승 시간(Tr)에 이어서 Y 인가 전위 주기(TY)의 하강 시간(Tf)이 인가되어, Y-X 전위차(VY-X)가 도 7의 경우와는 달리 접지 레벨을 유지하는 구간이 생략될 수 있을 것이다.
도 9에 도시된 실시예는 Y 인가 전위 주기(TY)의 상승 시간(Tr)과 X 인가 전위 주기(TX)의 하강 시간(Tf)이 동일한 시간에 인가되어, Y-X 전위차(VY-X)의 기울기가 커져 Y-X 전위차(VY-X)가 급격히 상승하는 구간이 존재한다.
하지만, 본 발명에 의한 고주파 중첩 유지 구동방법이 적용되는 경우에 있어 서, 각각의 경우에 동일한 Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)를 유지한다면, 양전위 유지 방전으로부터 다음의 양전위 유지 방전까지의 유지 펄스 방전 주기(Tp)가 동일하고, 다만 양전위 유지 방전으로부터 음전위 유지 방전까지의 간격과 음전위 유지 방전으로부터 양전위 유지 방전까지의 간격이 달라진다.
도 10은 도 6 내지 도 9의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서, 유지방전 펄스 주파수에 따른 발광 효율을 개략적으로 도시한 그래프이다. 도 11은 도 6 내지 도 9의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서, 유지방전 펄스 주파수에 따른 소비 전력을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 의하여, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X 1, ..., Xn) 각각에 인가되는 파형은, 각각의 유지 펄스의 주기(Tp)가 짧아지고, 그에 따라 유지 펄스의 주파수가 커지는 개념의 고주파 중첩 유지구동 파형(High frequency Overlapped Time control sustain waveform, HOT)이다.
이러한 파형에 의하여 각각의 유지 방전 사이의 간격이 짧아지고 방전 주파수가 커지므로, 유지 방전에서 공간 전하를 잘 활용할 수 있으므로, 도 10에 도시된 바와 같이 유지 방전 펄스 주파수가 증가함에 따라 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 다만, 유지 방전 펄스 주파수가 200kHz인 경우부터 대략 500kHz까지의 영역에서는 발광 효율이 선형적으로 비교적 큰 비율로 증가한다. 따라서, 유지 방전 펄스 주파수를 늘일 수 있는 한계와 유지 방전 펄스 주파수를 높이는 것의 곤란한 정도 를 고려하여 200kHz∼500kHz 범위 내의 유지 방전 펄스 주파수를 갖도록 Y 인가 전위 주기(TY)와 X 인가 전위 주기(TX)의 유지 방전 펄스를 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 발광 효율이 향상되면 도 11에 도시된 바와 같이 소비 전력이 향상됨을 알 수 있다.
본 발명에 따른 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 의하면, 유지방전 주기에 X 전극과 Y 전극 각각에 인가되는 유지 펄스를 중첩시키고 그 중첩 시간을 조절하여, 에너지 회수 및 충전을 위한 상승 시간(rising time) 및 하강 시간(falling time)의 개선 없이도 유지 구동 주파수를 300kHz 이상 가능하도록 하여 유지방전에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 하나의 구동 주기 내에서 유지방전 주기에 소요되는 시간을 단축하여, 동일한 개수의 유지 펄스에 의하여 유지 방전을 수행하여, 동일한 휘도를 구현하는데 있어서 리셋 주기나 어드레스 주기에 할당할 수 있는 구동 시간의 자유도를 증가시킬 수 있다.
또한, 이로 인하여 패널의 발광 효율을 향상시키고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기들이 존재하고, 상기 유지방전 주기에 상기 Y 전극 라인들과 상기 X 전극 라인들 각각에 제1 레벨의 전압을 기준으로 제2 레벨의 전압의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기로 인가되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각이, 상기 제1 레벨로부터 상기 제2 레벨로 상승하는 상승 시간, 상기 제2 레벨을 유지하는 유지 시간, 상기 제2 레벨로부터 상기 제1 레벨로 하강하는 하강 시간, 및 상기 제1 레벨을 유지하는 휴지 시간을 구비하고;
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각의 휴지 시간이 서로 시간적으로 중첩되지 아니하고,
    상기 Y 인가 전위 주기와 상기 X 인가 전위 주기 각각이 3㎲이하인 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각에 있어서, 상기 유지 시간이 상기 휴지 시간보다 긴 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기와 상기 X 인가 전위 주기가 동일한 주기를 갖는 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기에서의 상기 상승 시간, 상기 유지 시간, 상기 하강 시간, 및 상기 휴지 시간 각각이, 상기 X 인가 전위 주기에서의 상기 상승 시간, 상기 유지 시간, 상기 하강 시간, 및 상기 휴지 시간과 동일한 시간 간격 동안 인가되는 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기의 상승 시간과 상기 X 인가 전위 주기의 하강 시간 중 적어도 하나가 상기 Y 인가 전위 주기의 하강 시간과 상기 X 인가 전위 주기의 상승 시간 중의 적어도 하나와 동일한 시간에 각각 인가되는 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 삭제
  7. X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 배열되는 유지전극 라인 쌍들에 대하여 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기들이 존재하고, 상기 유지방전 주기에 상기 Y 전극 라인들과 상기 X 전극 라인들 각각에 제1 레벨의 전압을 기준으로 제2 레벨의 전압의 유지 펄스가 Y 인가 전위 주기와 X 인가 전위 주기로 인가되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각이, 상기 제1 레벨로부터 상기 제2 레벨로 상승하는 상승 시간, 상기 제2 레벨을 유지하는 유지 시간, 상기 제2 레벨로부터 상기 제1 레벨로 하강하는 하강 시간, 및 상기 제1 레벨을 유지하는 휴지 시간을 구비하고;
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각의 상기 상승 시간, 상기 하강 시간, 및 상기 유지 시간의 일부 중 적어도 하나 이상이 서로 중첩되고,
    상기 Y 인가 전위 주기와 상기 X 인가 전위 주기 각각이 3㎲이하인 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각에서 서로 중첩되는 중첩 시간이 상기 상승 시간 및 상기 하강 시간보다 긴 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기 및 상기 X 인가 전위 주기 각각에 있어서, 상기 유지 시간이 상기 휴지 시간보다 긴 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 Y 인가 전위 주기와 상기 X 인가 전위 주기가 동일한 주기를 갖는 고주파 중첩 유지구동 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  11. 삭제
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