KR100697889B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 개시한다. 이에 의하면, PDP의 구동방법에서는 X유지전극에 리셋기간동안 전화면기입펄스를 인가한 후 어드레스방전기간에 데이터기입동작의 안정성을 확보하기 위해 쉘프펄스를 인가하고 유지방전기간에 유지펄스를 인가한다. 또한, 쉘프펄스를 20V 내의 범위에서 상승 램핑하여 인가한다.
따라서 본 발명은 상승 램핑된 쉘프펄스를 사용하여 데이터기입마진을 향상시킴으로써 마지막 데이터가 기입되는 스캔라인이 상대적으로 하전입자가 적어 안정성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법{driving method for plasma display panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 제어회로블럭을 나타낸 상세 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형 타이밍도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어드레스방전기간에서 데이터기입동작 마진을 확보하여 데이터기입동작을 안정화하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
최근, CRT(Cathode Ray Tube)의 기능에 대한 다양한 문제점이 제기되면서, CRT의 단점을 극복할 수 있는 다양한 종류의 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이러한 디스플레이 장치 중에서 특히 PDP에 대한 관심이 급증하고 있는데 이는 PDP가 기존의 CRT에 비해 대형화면을 좀더 선명하게 표시할 수 있는 뛰어난 장점을 보유하고 있기 때문이다. 이러한 종래의 기술에 따른 PDP는 미국특허공보 제 6078139 호 "플라즈마 디스플레이 프론트 패널(Front panel for plasma display)", 미국특 허공보 제 6075319 호 "플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 그 제조방법(Plasma display panel device and method for fabricating the same)", 미국특허공보 제 6069446 호 "링 형상의 루프 전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel with ring-shaped loop electrodes), 미국특허공보 제 6066917 호 "플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel), 미국특허공보 제 6034656 호 "플라즈마 디스플레이 패널 및 그것의 밝기 조절 방법(Plasma display panel and method of controlling brightness of the same)" 등에 상세하게 제시되어 있다. 또한, PDP의 다양한 구동방법은 미국특허공보 제 6054970 호 "교류구동 PDP의 구동방법(Method for driving an AC-driven PDP), 미국특허공보 제 5952986 호 "교류형 PDP의 구동방법 및 디스플레이 장치(Driving method of an AC-type PDP and the display device)" 등에 상세하게 제시되어 있다.
일반적인 PDP는 서로 마주본 상태에서, 일체로 밀봉 결합된 전·후면 베이스판의 조합으로 이루어지는데, 이 경우, 전면 베이스판의 일면에는 다수개의 X·Y 유지전극들이 줄무뉘(Stripe) 형상의 개별 선단을 이루어 배열되며, 이와 유사하게, 후면 베이스판의 일면에도 다수개의 어드레스 전극들이 줄무뉘 형상의 개별 선단을 이루며 배열된다. 이러한 X·Y 유지전극들 및 어드레스 전극들은 제어 회로블록으로부터 일정 크기의 전압펄스를 인가받음으로써, 전면 베이스판 및 후면 베이스판 사이에 밀봉된 가스를 빠르게 방전시키게 된다.
한편, 종래의 PDP를 좀더 원활하게 구동시키기 위한 다양한 연구가 활발하게 진행되면서 어드레스-표시 분리(Address and display period Separate) 방식(이하, "ADS" 방식이라 칭함)이라 명명되는 PDP 구동방법이 최근 들어 각광을 받고 있다. 이 ADS 방식의 경우, 표시기간과 어드레스 기간이 엄격히 분리되기 때문에, 이 ADS 방식이 PDP의 구동에 실제로 적용되는 경우, 생산라인에서는 256 계조 이상의 다계조를 고속으로 구동시킬 수 있는 이점을 획득할 수 있다. 통상, 이러한 종래의 ADS 방식에서는 하나의 영상을 전체화면에 1회 표시하고 유지하는 시간, 즉, 프레임(Frame)을 여러 개의 서브필드(Sub-field)로 분할하고, 각 서브필드를 리셋기간(Reset period), 어드레스 방전기간(Address discharge period), 유지방전기간(Sustain discharge period), 소거기간(Erase period)으로 다시 나누어 구동시키게 된다.
이러한 종래의 ADS 방식에 따라, 앞서 언급한 소거기간이 도래하는 경우, 제어 회로블록은 라이징 타임(Rising time)이 예컨대, 100㎲ 정도로 길고, 폭이 넓은 별도의 방전 소거용 펄스를 예컨대, Y 유지전극으로 인가함으로써, 유지방전중인 특정 표시셀들의 벽전하를 유지방전이 이루어지지 않은 다른 표시셀들의 벽전하와 비슷한 값으로 낮추게 된다. 이 경우, 모든 표시셀들의 벽전하가 균일화됨으로써, 각 표시셀들은 이후 진행되는 어드레스 방전을 좀더 안정적으로 수행받을 수 있게 된다.
그런데 PDP에서는 데이터 기입동작의 안정성을 확보하기 위해 어드레스방전기간 중에 쉘프펄스를 사용하고, 또한 어드레스방전기간의 선단부와 후단부에 각각 형성된 펄스를 사용한다.
그러나, 마지막 데이터가 기입되는 스캔라인은 상대적으로 하전(priming) 입자가 적으므로 데이터기입동작의 마진을 확보하기 어렵고 데이터기입동작의 안정성이 떨어진다.
따라서 본 발명의 목적은 데이터기입동작의 안정성을 확보하기 위해 데이터기입동작의 마진을 확보하도록 한 PDP의 구동방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은
리셋기간과 어드레스방전기간과 유지방전기간을 순차적으로 진행하는 PDP의 구동방법에 있어서,
리셋기간에 X유지전극에 전화면기입펄스를 인가하는 단계;
데이터기입마진을 확보하기 위해 상기 리셋기간에 뒤이은 어드레스방전기간에 상기 X유지전극에 쉘프펄스를 상승 램핑하여 인가하는 단계; 그리고
상기 어드레스방전기간에 뒤이은 유지방전기간에 상기 X유지전극에 유지펄스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 쉘프펄스를 20V의 범위내에서 상승 램핑할 수 있다.
따라서 본 발명은 쉘프펄스를 상승 램핑하므로 마지막 데이터가 기입되는 스캔라인이 상대적으로 하전입자가 적더라도 데이터기입동작의 마진을 확보하고 데이터기입동작의 안정성 저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 PDP의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시를 위한 PDP(50), 예컨대, 간접방전형 PDP는 서로 마주보며 대응 배치된 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30)의 조합으로 이루어진다. 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30)의 외곽에는 일련의 실라인(Seal-line)(도시안됨)이 형성됨으로써, 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30)가 원활한 밀봉상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 보조한다. 이러한 실라인에 의해 밀봉된 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30) 사이에는 방전가스, 예컨대, 페닝 혼합가스가 수용된다. 이 페닝 혼합가스는 네온가스(Ne gas)에 아르곤(Ar), 크세논(Xe) 등이 혼합된 구성을 이루며, 낮은 전압에서도 쉽게 방전을 개시하는 특성을 갖는다.
전면기판 유니트(10)는 예컨대, 유리재질의 전면 베이스판(11)과, 이 전면 베이스판(11)의 후면기판 유니트(30)쪽 일면에 서로 쌍을 이루어 형성된 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide) 재질의 X·Y 유지전극들(12,14) 및 전면 유전층(13)의 조합으로 이루어진다. 이 경우, X·Y 유지전극들(12,14)은 후면기판 유니트(30)와 마주보는 전면 베이스판(11)의 일면에 줄무뉘 형상의 선단으로 이격되어, 평행하게 연속 배열되는 구조를 이루며, 전면 유전층(13)은 앞의 X·Y 유지전극들(12,14)이 커버되도록 전면 베이스판(11)의 일면에 일정 두께로 도포되는 구조를 이룬다.
이때, X 유지전극들(12)은 제어 회로블록(100)으로부터 기록펄스, 유지펄스 등을 입력받은 후, 이 기록펄스, 유지펄스 등을 이용하여, 뒤에 언급할 개별 표시셀들(36)의 내부에 벽전하(Wall charge)를 생성시키는 역할을 수행함과 아울러, 이 개별 표시셀들(36)의 내부에 수용된 방전가스의 방전상태를 지속적으로 유지시키는 역할을 수행한다. 이와 함께, Y 유지전극들(14)은 제어 회로블록(100)으로부터 스캔펄스, 유지펄스 등을 입력받은 후, 이 스캔펄스, 유지펄스 등을 이용하여, 개별 표시셀들(36)로 영상 데이터를 스캔(Scan)시킴과 아울러, 앞서 언급한 X 유지전극들(12)과 유사하게, 개별 표시셀들(36)의 내부에 수용된 방전가스의 방전상태를 지속적으로 유지시키는 역할을 수행한다.
이때, 전면 유전층(13)의 최외곽면에는 보호막층(도시안됨), 예컨대, MgO층 이 더 배치되며, 이 보호막층은 상술한 전면 유전층(13)의 방전특성을 향상시키는 역할을 수행한다.
한편, 앞서 언급한 전면기판 유니트(10)에 대응되는 후면기판 유니트(30)는 앞의 전면기판 유니트(10)와 유사하게, 예컨대, 유리재질의 후면 베이스판(31)과, 이 후면 베이스판(31)의 전면 베이스판(11)쪽 상부에 형성된 어드레스 전극들(32) 및 후면 유전층(33)의 조합으로 이루어진다.
어드레스 전극들(32)은 앞서 설명한 X·Y 유지전극들(12,14)의 배열방향과 수직을 이룬 상태에서, 전면 베이스판(11)과 마주보는 후면 베이스판(31)의 일면에 줄무뉘 형상으로 이격되어, 평행하게 연속 배열되는 구조를 이루며, 후면 유전층(33)은 이 어드레스 전극들(32)이 커버되도록 후면 베이스판(31)의 일면에 일정 두께로 도포되는 구조를 이룬다. 이 경우, 어드레스 전극들(32)은 제어 회로블록(100)으로부터 예컨대, 어드레스 펄스를 입력받음으로써, 실질적인 표시방전이 이루어질 개별 표시셀들(38)을 선택적으로 지정하는 역할을 수행한다. 여기서, 후면 유전층(33)의 일면에는 다수개의 격벽들(34)이 세워진 상태로, 줄지어 배열된 다. 이 격벽들(34)은 만약, 앞서 언급한 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30)가 실라인에 의해 일체로 밀봉되는 경우, 이 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30) 사이의 인터페이스 공간을 일정 사이즈로 구획함으로써, 전면기판 유니트(10) 및 후면기판 유니트(30)의 사이에 상술한 X·Y 유지전극들(12,14)에 대응되는 다수개의 표시셀들(36)이 개별적으로 정의되도록 한다. 이 경우, 개별 표시셀들(36)에는 앞서 언급한 방전가스가 일정량 수용된다.
이때, 각 격벽들(34)의 내측면을 포괄하는 개별 표시셀들(36)의 내부에는 R,G,B 형광체(35)가 더 도포되는데, 이 R,G,B 형광체(35)는 상술한 X·Y 유지전극들(12,14) 및 어드레스 전극들(32)의 구동에 의해 각 표시셀들(38) 내부에 수용된 방전가스가 방전되고, 이에 의해, 일정 크기의 자외선이 방사되는 경우, 이 자외선과 충돌함으로써, R,G,B 컬러의 빛이 예컨대, 전면기판 유니트(10)쪽으로 발광될 수 있도록 유도하는 역할을 수행한다. 여기서, R,G,B 형광체(35)는 각 개별 표시셀들(36)의 횡방향을 따라, 예컨대, "R-G-B, R-G-B,‥‥"의 컬러 순서를 이루어 연속 배열되며, 이 R,G,B 형광체(35)는 앞서 언급한 방전가스의 방전과정에 의해 자외선이 방사되는 경우, 이 자외선과 충돌함으로써, 상술한 바와 같이, R 컬러, G 컬러, B 컬러의 빛을 전면기판 유니트쪽(10)으로 발광하게 된다. 이러한 R,G,B 형광체(35)의 컬러 배열형태는 생산라인의 상황에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
이때, 앞서 언급한 전면 유전층(13)은 각 표시셀들(36)의 내부에서 방전이 이루어져 다수의 방전이온들이 생성되는 경우, 각 X·Y 유지전극들(12,14)을 이 방전이온들로부터 보호하는 역할을 수행하고, 이와 유사하게, 후면 유전층(33)은 각 표시셀들(36) 내부에서 방전이 이루어져 다수의 방전이온들이 생성되는 경우, 각 어드레스 전극들(32)을 이 방전이온들로부터 보호하는 역할을 수행한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 앞서 언급한 제어 회로블록은 어드레스 드라이버(101), X 공통 드라이버(103), Y 스캔 드라이버(102), Y 공통 드라이버(104) 및 콘트롤 유니트(109)의 조합으로 이루어진다.
여기서, 앞의 어드레스 드라이버(101)는 어드레스 전극들(32)과 전기적으로 연결된 상태에서, 이 어드레스 전극들(32)로 어드레스 펄스(Address pulse)를 입력시키는 역할을 수행하며, X 공통 드라이버(103)는 X 유지전극들(12)과 전기적으로 연결된 상태에서, 이 X 유지전극들(12)로 기록펄스(Write pulse) 및 유지펄스(Sustain pulse)를 입력시키는 역할을 수행한다.
또한, Y 스캔 드라이버(102)는 Y 유지전극들(14)과 전기적으로 연결된 상태에서, 이 Y 유지전극들(14)로 스캔펄스(Scan pulse)를 입력시키는 역할을 수행하며, Y 공통 드라이버(104)는 Y 스캔 드라이버(102)를 매개로 Y 유지전극들(14)과 전기적으로 연결된 상태에서, 이 Y 유지전극들(14)로 유지펄스를 입력시키는 역할을 수행한다. 이때, 앞서 언급한 Y 스캔 드라이버(102)는 Y 유지전극들(14)과 전기적으로 연결될 뿐만 아니라, 본 발명의 요지를 이루는 보조 스캔전극들(60)과도 전기적인 연결관계를 형성함으로써, 이 보조 스캔전극들(60)로 예컨대, 스캔펄스를 입력시키는 역할을 수행한다.
한편, 앞의 콘트롤 유니트(109)는 어드레스 드라이버(101), X·Y 공통 드라이버(103,104) 및 Y 스캔 드라이버(102)와 전기적으로 연결된 상태에서, 외부 전기 장치, 예컨대, 컴퓨터(도시안됨)로부터 입력되는 일련의 클럭신호, 표시 데이터 신호 및 수평·수직신호에 의해 어드레스 드라이버(101), X·Y 공통 드라이버(103,104) 및 Y 스캔 드라이버(102)를 동시에 제어하는 역할을 수행한다.
이 경우, 콘트롤 유니트(109)는 어드레스 드라이버(101)를 전담하여 제어하는 표시 데이터 제어부(105)와, Y 스캔 드라이버(102), X 공통 드라이버(103), Y 공통 드라이버(104)를 전담하여 제어하는 패널 구동 제어부(106)의 조합으로 이루어지며, 이때, 패널 구동 제어부(106)는 Y 스캔 드라이버(102)를 전담하여 제어하는 스캔 드라이버 제어부(107)와, X 공통 드라이버(103), Y 공통 드라이버(104)를 전담하여 제어하는 공통 드라이버 제어부(108)의 조합으로 이루어진다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 PDP(50)는 서로 수직한 방향으로 각각 형성된 X·Y 유지전극들(12,14) 및 어드레스 전극들(32)의 교차지점에 다수개의 표시셀들(36), 예컨대, 표시셀(36a)을 구비한 상태에서, 상술한 제어 회로블록과 일련의 전기적인 연결관계를 형성함으로써, 일련의 화상정보를 신속하게 디스플레이시키게 된다.
이때, 본 발명에서는 각 표시셀들(36)을 1회 발광시키고 유지하는 시간, 즉, 프레임을 다수개의 서브필드로 분할함과 동시에, 각 서브필드를 리셋기간, 어드레스 방전기간 및 유지방전기간으로 다시 분할하고, 이 리셋기간, 어드레스 방전기간 및 유지방전기간을 일정 사이클로 반복시켜, 각 표시셀들(36)의 발광상태를 선택적으로 조절하는 과정을 진행한다.
먼저, 리셋기간이 도래하면, 공통 드라이버 제어부(108)는 X 공통 드라이버(103)를 제어하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 시간 T1~T2의 시점에서 전화면 기입펄스 P1을 입력시킴으로써, 모든 표시셀들(36)을 온(On)시킨다. 이어서, 공통 드라이버 제어부(108)는 Y 공통 드라이버(104)를 제어하여, 시간 T3~T4의 시점에서, 전화면 소거펄스 P2를 입력시킴으로써, 모든 표시셀들(36)을 오프(Off)시킨다. 이러한 온·오프과정에 의해 PDP(50)의 모든 표시셀들(36)은 전체적으로 초기화 상태를 유지하게 된다.
다음으로, 어드레스 방전기간이 도래하면, 스캔 드라이버 제어부(107)는 Y 스캔 드라이버(102)를 제어하여, PDP(50)의 각 표시라인들 중, 제 1 라인에 해당하는 Y 유지전극들(14)로 어드레스방전기간의 선단부에서 펄스 P11를 인가하고 바로 뒤이어 스캔펄스 P4를 인가한 후 어드레스방전기간의 후단부에서 펄스 P13를 인가한다. 이와 함께, 표시 데이터 제어부(105)는 어드레스 드라이버(101)를 제어하여, 앞의 제 1 라인에 위치한 전체 어드레스 전극들(32) 중, 유지방전이 필요로 한 특정 표시셀들(36), 예컨대, 표시셀(36a)에 대응되는 어드레스 전극들(32)로 어드레스 펄스 P5를 인가한다.
이 경우, 제 1 라인에 위치한 Y 유지전극들(14) 및 특정 어드레스 전극들(32)의 사이에는 이른바, 어드레스 방전(Address discharge)이 일어나며, 이에 따라, 앞의 제 1 라인에 위치한 표시셀들(36) 중 특정 표시셀들(36)의 표면에는 일정 크기의 벽전하가 생성된다. 이러한 벽전하의 생성과정은 선순차 방식에 따라, 제 2 라인에 위치한 Y 유지전극들(14), 제 2 라인에 위치한 Y 유지전극들(14)‥‥의 순으로 모든 표시라인에 걸쳐 차례차례 진행된다. 이때, 공통 드라이버 제어부(108)는 X 공통 드라이버(103)를 제어하여, X 유지전극들(12)로, 예컨대, 쉘프펄스(Shelf pulse) P3를 입력시킨다. 여기서, 펄스 P11, P13 및 쉘프펄스 P3는 데이터기입기간에서 데이터기입동작의 안정성을 확보한다. 특히, 본 발명은 쉘프펄스 P3가 시간이 지남에 따라 상승하는 방향으로 램핑하기 때문에 마지막 데이터가 기입되는 스캔라인이 상대적으로 하전입자가 적어서 데이터기입의 안정성이 떨어지는 것을 방지하고 데이터기입동작의 마진을 확보할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 일련의 벽전하 형성 과정이 진행되면, 방전가스에 포함된 미량의 전자들은 급속히 가속되고, 이 전자들은 방전가스에 포함된 중성입자들과 강하게 충돌함으로써, 각 중성입자들을 전자와 방전이온으로 전리시킨다. 이때, 전리된 전자들은 앞의 전계에 의해 다시 한번 급속히 가속되어, 중성입자와의 충돌에 참여하게 되며, 결국, 선택된 특정 표시셀들(36)의 내부에 수용되어 있던 방전가스는 플라즈마 상태로 변화하게 된다. 이와 같이, 방전가스가 플라즈마화되면, 이와 동시에, 방전가스로부터는 일정량의 자외선이 발생되며, 이 자외선은 각 표시셀들(38)의 내부에 도포된 R,G,B 형광체(37)와 충돌함으로써, 예컨대, R 컬러의 빛이 PDP(50)의 표시면쪽으로 신속하게 발광될 수 있도록 한다.
이후, 유지방전기간이 도래하면, 공통 드라이버 제어부(108)는 X 공통 드라이버(103) 및 Y 공통 드라이버(104)를 교대로 제어하여, X 유지전극들(12) 및 Y 유지전극들(14)로 예컨대, 180V 정도의 크기를 갖는 양전위의 X·Y용 유지펄스들 P6,P7,P9을 번갈아가며 인가한다. 이 경우, X 유지전극들(12) 및 Y 유지전극들(14) 사이에는 전압이 바뀔 때마다 이른바 유지방전이 일어나게 되고, 이때 발생하는 자 외선에 의해 R,G,B 형광체(37)는 앞의 발광상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다. 이러한 유지방전기간이 진행될 때, 공통 드라이버 제어부(108)는 X·Y 유지전극들(12,14)로 입력되는 X·Y용 유지펄스들 중, 마지막 시점에 입력되는 X용 유지펄스 또는 Y용 유지펄스의 프로파일을 이전 시점에 입력되는 X·Y용 유지펄스들의 프로파일과 동일하게 형성시킨다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법에서는 X유지전극에 리셋기간동안 전화면기입펄스를 인가한 후 어드레스방전기간에 데이터기입동작의 안정성을 확보하기 위해 쉘프펄스를 인가하고 유지방전기간에 유지펄스를 인가한다. 또한, 쉘프펄스를 20V 내의 범위에서 상승 램핑하여 인가한다.
따라서 본 발명은 상승 램핑된 쉘프펄스를 사용하여 데이터기입마진을 향상시킴으로써 마지막 데이터가 기입되는 스캔라인이 상대적으로 하전입자가 적어 안정성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

Claims (2)

  1. 리셋기간에 X유지전극에 전화면기입펄스를 인가하는 단계;
    데이터기입마진을 확보하기 위해 상기 리셋기간에 뒤이은 어드레스방전기간에 상기 X유지전극에 쉘프펄스를 상승 램핑하여 인가하는 단계; 그리고
    상기 어드레스방전기간에 뒤이은 유지방전기간에 상기 X유지전극에 유지펄스를 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘프펄스를 20V의 범위내에서 상승 램핑하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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