KR100739634B1 - A plasma display panel and a diriving method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 리셋 파형에 관한 것이다. The present invention relates to a reset waveform of a plasma display panel.
본 발명에 따르면, 리셋 구간에서 강방전이 일어날 정도로 인가전압을 빠르게 상승 또는 하강시킨 후, 전극을 플로팅시킴으로써 방전 진행 중에 방전 공간의 내부에 인가되는 전압의 크기를 작게 하여 방전이 스스로 소멸하도록 함으로써, 벽전하를 미세하게 제어하는데, 여기서, 플로팅시에는 주사전극을 구동하는 출력단을 하이 임피던스 상태로 만들어 인접 라인간에 영향을 받지 않고 플로팅 리셋 동작을 수행할 수 있다. According to the present invention, by rapidly increasing or decreasing the applied voltage to the extent that strong discharge occurs in the reset period, by floating the electrode to reduce the magnitude of the voltage applied to the inside of the discharge space during the discharge process, by discharging itself, The wall charge is finely controlled. In the floating operation, the output terminal for driving the scan electrode may be in a high impedance state to perform a floating reset operation without being influenced between adjacent lines.
플라즈마 표시 패널, 플로팅, 리셋, 벽전하, 하이임피던스Plasma Display Panel, Floating, Reset, Wall Charge, High Impedance
Description
도1은 교류형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다. 1 is a partial perspective view of an AC plasma display panel.
도2는 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도이다. 2 is an electrode array diagram of a plasma display panel.
도3a는 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법을 설명하기 위해 플라즈마 표시 셀을 모델링한 것이고, 도3b는 도3a의 등가 회로를 나타낸 도면이다. FIG. 3A is a model of a plasma display cell for explaining a driving method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating an equivalent circuit of FIG. 3A.
도4 내지 도6은 도3a에 도시한 도면의 전극에 인가되는 전하, 벽전하 및 방전 공간 내부의 전압을 나타내는 도면이다. 4 to 6 are diagrams showing electric charges, wall charges, and voltages within the discharge spaces applied to the electrodes shown in Fig. 3A.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도8은 Y 전극 구동부를 구성하는 STV7617 IC의 출력 상태 구성도이다.8 is an output state configuration diagram of the STV7617 IC constituting the Y electrode driver.
도9a 및 도9b는 본 발명의 실시예의 구동방법에 따른 리셋 파형을 나타내는 도면이다. 9A and 9B show a reset waveform according to the driving method of the embodiment of the present invention.
도10는 본 발명의 실시예의 구동 방법에 따른, 전극의 전압, 벽전압, 방전 전류를 나타내는 도면이다. 10 is a diagram showing the voltage, the wall voltage, and the discharge current of the electrode according to the driving method of the embodiment of the present invention.
본 발명은 플라즈마 표시 패널(plasma display panel; PDP) 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 표시 패널의 리셋 파형의 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display; FED), PDP 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 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. Recently, flat display devices such as liquid crystal displays (LCDs), field emission displays (FEDs), and PDPs have been actively developed. Among these flat panel display devices, PDPs have advantages of higher luminance and luminous efficiency and wider viewing angles than other flat panel display devices. Therefore, the PDP is in the spotlight as a display device to replace the conventional cathode ray tube (CRT) in a large display device of 40 inches or more.
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.PDPs are flat display devices that display characters or images using plasma generated by gas discharge, and dozens to millions or more of pixels are arranged in a matrix according to their size. Such PDPs are classified into a direct current type (DC type) and an alternating current type (AC type) according to the shape of the driving voltage waveform applied and the structure of the discharge cell.
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. In the DC-type PDP, since the electrode is exposed to the discharge space as it is, the current flows in the discharge space while voltage is applied, and there is a disadvantage in that a resistance for current limitation must be made for this purpose. On the other hand, in the AC type PDP, the electrode covers the dielectric layer, so the current is limited by the formation of a natural capacitance component, and the electrode is protected from the impact of ions during discharge.
도 1은 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다. 1 is a partial perspective view of an AC plasma display panel.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으 로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 기판(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. 제1 기판(1)과 제2 기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(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.As shown in FIG. 1, the
도2는 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다. 2 shows an electrode arrangement diagram of a plasma display panel.
도2에 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.As shown in Fig. 2, the PDP electrode has a matrix structure of m x n. Specifically, the address electrodes A1 to Am are arranged in the column direction, and the scan electrodes Y1 to n rows in the row direction. Yn) and sustain electrodes X1 to Xn are arranged in a zigzag. Hereinafter, the scanning electrode will be referred to as "Y electrode" and the sustain electrode as "X electrode". The
일반적인 PDP의 구동방법에 따르면, 하나의 프레임을 다수의 서브 필드로 나누어 구동하는데, 이때 각 서브 필드는 리셋구간, 어드레스 구간, 유지구간으로 구성된다. According to a general driving method of the PDP, one frame is divided into a plurality of subfields, and each subfield includes a reset section, an address section, and a sustain section.
리셋구간(초기화구간)은 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다. 즉, 리셋구간은 이어지는 어드레스 구간의 어드레스 동작을 위해 최적의 벽 전하 상태를 만들어 주는 역할을 한다. The reset section (initialization section) serves to erase the wall charge state of the previous sustain discharge and to set up the wall charge in order to stably perform the next address discharge. That is, the reset section serves to create an optimal wall charge state for the address operation of the following address section.
어드레스 구간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하며, 유지 구간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행한다. The address section selects the cells that are turned on and the cells that are not turned on in the panel to accumulate wall charges in the cells that are turned on (addressed cells), and the sustain section performs discharge for actually displaying an image on the addressed cells. do.
종래에는 리셋 구간의 구동방법으로, 미국특허 5,745,086호에 기재된 바와 같이, 램프 파형을 인가하였다. Conventionally, a ramp waveform is applied as described in US Pat. No. 5,745,086 as a driving method of the reset section.
즉, 종래에는 리셋 구간에서 각 전극의 벽전하를 제어하기 위해 Y 전극에 천천히 상승 또는 하강시키는 상승 램프 및 하강 램프 파형을 인가하였다. 그러나, 종래와 같이 램프 파형을 인가하는 경우에는 벽전하의 제어 정밀도가 램프의 기울기에 강하게 의존하기 때문에, 벽전하를 정밀하게 제어하기 위한 초기화에 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다. That is, in the related art, in order to control the wall charge of each electrode in the reset period, the rising ramp and the falling ramp waveforms are slowly applied to the Y electrode. However, when the ramp waveform is applied as in the related art, since the control accuracy of the wall charge is strongly dependent on the inclination of the lamp, there is a problem that a considerable time is required for initialization to precisely control the wall charge.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 짧은 시간 내에 초기화를 구현하는 플라즈마 표시 패널 및 이의 구동방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve such a problem of the related art, and to provide a plasma display panel and a driving method thereof for performing initialization in a short time.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동방법은,A driving method of a plasma display panel according to an aspect of the present invention for achieving the above object,
구동회로에 의해 구동되는 제1 전극 및 제2 전극에 의해 정의되는 제1 공간을 포함하는 플라즈마 표시 패널을 구동하는 방법으로서, A method of driving a plasma display panel including a first space driven by a driving circuit and a first space defined by a second electrode, the method comprising:
상기 제1 전극에 제1 전압을 인가하여 상기 제1 공간을 방전시키는 방전전압 인가 단계: 및A discharge voltage applying step of discharging the first space by applying a first voltage to the first electrode; and
상기 제1 공간을 방전시킨 후, 상기 제1 전극을 플로팅시키며, 플로팅시에 상기 구동회로의 모든 출력단을 하이 임피던스 상태로 만드는 플로팅 단계를 포함한다.After the first space is discharged, the first electrode is floated, and a floating step of bringing all the output terminals of the driving circuit into a high impedance state at the time of floating.
이때, 상기 제1 전극을 플로팅시키는 구간이 상기 제1 전극에 상기 제1 전압을 인가하는 구간보다 긴 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the interval for floating the first electrode is longer than the interval for applying the first voltage to the first electrode.
또한, 상기 방전전압 인가 단계 및 상기 플로팅 단계는 소정 횟수만큼 반복될 수 있다. In addition, the discharge voltage applying step and the floating step may be repeated a predetermined number of times.
한편, 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널은 On the other hand, the plasma display panel according to the features of the present invention
제1 전극 및 제2 전극; 상기 제1 전극 및 제2 전극에 의해 정의되는 제1 공간; 및 리셋 구간 동안에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 구동신호를 보내는 구동회로를 포함하고,A first electrode and a second electrode; A first space defined by the first electrode and the second electrode; And a driving circuit which sends a driving signal to the first electrode and the second electrode during the reset period.
상기 제1 전극에 제1 전압을 인가하여 상기 제1 공간을 방전시킨 후, 상기 제1 전극을 플로팅시키며, 플로팅시에 상기 구동회로의 모든 출력단을 하이 임피던스 상태로 만드는 것을 특징으로 한다. After discharging the first space by applying a first voltage to the first electrode, the first electrode is floated, and when floating, all output terminals of the driving circuit are brought into a high impedance state.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널은 In addition, the plasma display panel according to another aspect of the present invention
열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극, 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 다수의 유지전극, 주사전극 및 방전공간을 포함하는 플라즈마 패널;A plasma panel including a plurality of address electrodes arranged in a column direction, a plurality of sustain electrodes arranged in a zigzag pattern in a row direction, a scan electrode, and a discharge space;
외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어신호, X 전극구동 제어신 호, Y 전극구동 제어신호 및 플로팅 제어신호를 출력하며, 상기 주사 전극에 제1 전압을 인가하여 상기 플라즈마 패널의 방전공간을 방전시킨 후, 상기 주사 전극을 플로팅시키도록 제어하고, 플로팅시에 상기 플로팅 제어신호를 출력하는 제어부;Receives an image signal from the outside and outputs an address driving control signal, an X electrode driving control signal, a Y electrode driving control signal, and a floating control signal, and discharges a discharge space of the plasma panel by applying a first voltage to the scan electrode. A control unit configured to float the scan electrode and to output the floating control signal at the time of floating;
상기 제어부로부터 어드레스구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 구동부;An address driver for receiving an address drive control signal from the controller and applying a display data signal for selecting a discharge cell to be displayed to each address electrode;
상기 제어부로부터 X 전극구동 제어신호를 수신하여 X 전극에 구동 전압을 인가하는 X 전극 구동부;An X electrode driving unit receiving an X electrode driving control signal from the control unit and applying a driving voltage to the X electrode;
상기 제어부로부터 Y 전극구동 제어신호를 수신하여 Y 전극에 구동 전압을 인가하며, 플로팅시에 상기 플로팅 제어신호에 따라 모든 출력단을 하이 임피던스 상태로 하는 Y 전극 구동부를 포함한다.And a Y electrode driving unit configured to receive a Y electrode driving control signal from the control unit, apply a driving voltage to the Y electrode, and set all output terminals to a high impedance state according to the floating control signal when floating.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구동방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a driving method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동방법에 따르면, 리셋 구간에서 강방전이 일어날 정도로 인가전압을 빠르게 상승 및 하강시키고, 방전 진행 중에 방전 공간의 내부에 인가되는 전압의 크기를 작게 하여 방전이 스스로 소멸(self-quenching)하도록 함으로써, 벽전하를 제어한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 이러한 방전의 소멸(self-quenching)을 전극의 플로팅 상태를 이용해 구현한다. According to the driving method of the plasma display panel according to the exemplary embodiment of the present invention, the applied voltage is rapidly increased and decreased to the extent that strong discharge occurs in the reset period, and the discharge is performed by reducing the magnitude of the voltage applied to the inside of the discharge space during discharge. By controlling this self-quenching, the wall charge is controlled. At this time, according to an embodiment of the present invention, the self-quenching of the discharge is implemented using the floating state of the electrode.
방전 공간에 전압을 인가한 후 방전 형성시까지는 소정의 시간이 소요되는데 (방전 형성시까지의 소요시간을 방전 지연(delay)이라 함), 전압인가부터 방전형성까지의 과정을 설명하면 다음과 같다. After the voltage is applied to the discharge space, it takes a predetermined time until the discharge is formed (the time required for the discharge is called a discharge delay). The process from applying the voltage to forming the discharge is as follows. .
용량성 부하(capacitive load)로 표현되는 두 전극(Y 전극, X 전극 및 어드레스 전극 중 두 개의 전극) 중 어느 하나 이상을 전원에 연결하면 두 전극에 전하가 충전되어 방전공간(두 전극 사이)에 전압이 인가된다. 방전 공간에 전압이 인가되면, 알파 및 감마 프로세스를 거쳐 방전이 시작되고 두 전극에 형성되어 있는 유전체에 벽전하가 축적되기 시작한다. 축적된 벽전하는 방전공간 내부에 걸리는 전압을 감소시키는데, 이때 상당량의 벽전하가 축적되면 방전공간에 걸리는 전압은 더 이상 방전을 유지하지 못할 정도로 작아져 점차 방전은 소멸된다.When one or more of the two electrodes (two of the Y electrode, the X electrode, and the address electrode), which are expressed as capacitive loads, are connected to a power source, the two electrodes are charged with charge to discharge space (between the two electrodes). Voltage is applied. When a voltage is applied to the discharge space, discharge starts through the alpha and gamma processes, and wall charges begin to accumulate in the dielectric formed on the two electrodes. Accumulated wall charges reduce the voltage applied to the discharge space, and when a large amount of wall charges are accumulated, the voltage applied to the discharge space becomes small enough to maintain the discharge and the discharge gradually disappears.
이러한 과정에서 다음과 같은 사항을 가정해 보자. In this process, assume the following:
(1) 종래의 리셋 방법과 같이 방전 형성기간 내내 플라즈마 표시 패널의 전극이 전원과 연결되어 있는 경우 (1) When the electrode of the plasma display panel is connected to the power supply during the discharge formation period as in the conventional reset method
방전이 개시되어 전극에 형성되어 있는 유전체에 벽전하가 축적되더라도, 전원으로부터 계속해서 전하가 공급되므로 전극의 전압은 인가전압으로 일정하게 유지된다. 따라서, 전원으로부터 전극에 공급되는 전하의 양은 방전에 의해 축적되는 벽전하의 양과 거의 대등하기 때문에 벽전하 형성에 의한 방전공간 내부 전압의 감소는 매우 작아서, 상당량의 벽전하가 축적되어야만 방전이 소멸하게 된다.Even when discharge starts and wall charges are accumulated in the dielectric formed on the electrode, the electric charge is continuously supplied from the power supply, so the voltage of the electrode is kept constant at the applied voltage. Therefore, since the amount of charge supplied from the power source to the electrode is almost equal to the amount of wall charge accumulated by the discharge, the decrease in the internal voltage of the discharge space due to the formation of the wall charge is very small, so that the discharge disappears only when a considerable amount of wall charge is accumulated. do.
(2) 본 발명의 실시예와 같이 전압인가 후 전극을 플로팅 상태로 하여 전원과 전극을 전기적으로 차단한 경우 (2) When the electrode is in a floating state after applying voltage as in the embodiment of the present invention, the power and the electrode are electrically disconnected
방전이 형성되어 벽전하 축적이 시작되면 전원으로부터 전극에 유입되는 전 하가 없으므로 전극의 전압이 벽전하의 양에 따라 변하게 된다. 따라서 벽전하의 축적량이 곧바로 방전 공간 내부 전압을 감소시키게 되어 적은 양의 벽전하 축적만으로도 방전은 소멸하게 된다. 즉, 일정 전압을 패널에 인가한 후 전기적으로 전원과 패널을 오픈(하이 임피던스)시켜 패널의 전극을 플로팅 상태로 하면, 벽전하의 축적에 의해 방전 공간 내부 전압의 크기가 감소할 때 전극 사이의 전압크기도 같이 감소하여, 적은 양의 벽전하 축적만으로도 방전이 소멸한다. 따라서, 전극을 플로팅 상태로 하면 전원을 통해 전극에 전압을 인가한 상태보다 벽전하를 미세하게 제어할 수 있음을 알 수 있다. When the discharge is formed and wall charge accumulation starts, there is no charge flowing into the electrode from the power source, so the voltage of the electrode changes according to the amount of wall charge. Therefore, the accumulated amount of wall charges immediately decreases the internal voltage of the discharge space, and the discharge disappears even with a small amount of wall charge accumulation. In other words, if the electrode of the panel is floated by applying a predetermined voltage to the panel and then electrically opening the panel (high impedance), when the magnitude of the voltage inside the discharge space decreases due to the accumulation of wall charge, The voltage magnitude decreases as well, and the discharge disappears even with a small amount of wall charge accumulation. Accordingly, it can be seen that when the electrode is in the floating state, the wall charge can be finely controlled than the state where the voltage is applied to the electrode through the power supply.
이하에서는 도 3a 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 구동방법의 원리를 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the principle of the driving method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3A to 6.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법을 설명하기 위해 PDP 셀을 1 차원적으로 모델링한 것이고, 도 3b는 도3a의 등가 회로를 나타낸 도면이다. FIG. 3A is a one-dimensional model of a PDP cell to explain a driving method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating an equivalent circuit of FIG. 3A.
도 3a에서, 제1 전극(예컨대, Y 전극)(15)은 스위치(S1)를 통해 전압(Vin)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 전극(예컨대, X 전극)(16)은 접지 전압에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 전극(15) 및 제2 전극(16)의 안쪽에는 각각 유전체층(20, 30)이 형성되어 있다. 유전체층(20, 30) 사이에 방전 가스(도시하지 않음)가 주입되어 있으며 이 유전체층(20, 30) 사이의 영역이 방전 공간(40)을 형성한다. In FIG. 3A, a first electrode (eg, Y electrode) 15 is electrically connected to voltage Vin via a switch S1, and a second electrode (eg, X electrode) 16 is connected to ground voltage. It is electrically connected.
이때, 제1 및 제2 전극(15, 16), 유전체층(20, 30) 및 방전 공간(40)은 도3b에 도시한 바와 같이 패널 캐패시턴스(Cp)로 등가적으로 나타낼 수 있다. In this case, the first and
도3a에서, 두 유전체층(20, 30)의 두께는 d1로 같으며, 두 유전체층 사이의 거리(방전 공간의 거리)는 d2라 가정한다. 두 유전체층(20, 30)의 유전 상수(dielectric constant)는 이라 가정하고, 방전 공간(40)에 인가되는 전압은 Vg라 가정한다. In FIG. 3A, it is assumed that the thicknesses of the two
다음은 도 4를 참조하여, 벽전하 없이 전극에 전압(Vin)이 인가된 상태에서의 방전 공간에 인가된 전압 Vg를 계산한다. Next, referring to FIG. 4, the voltage Vg applied to the discharge space in the state in which the voltage Vin is applied to the electrode without the wall charge is calculated.
수학식 1에 표시한 맥스웰 방정식으로부터, 영역 A 및 영역 B를 각각 가우스 표면(Gaussian surface)으로 선택한 후, 각각에 대하여 가우스 법칙(Gaussian theorem)을 적용하면 수학식 2 및 수학식 3과 같은 유전체 내부의 전계(electric field)(E1) 및 방전공간 내부의 전계(E2)를 구할 수 있다. From Maxwell's equation shown in
도4에서, 외부에 전압 Vin이 인가되므로, 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 구할 수 있다. In Fig. 4, since the voltage Vin is applied to the outside, the following equations (4) and (5) can be obtained.
또한, 수학식 1 내지 수학식 5로부터 다음의 수학식 6 및 수학식 7을 구할 수 있다. In addition, the following equations (6) and (7) can be obtained from equations (1) to (5).
수학식 7로부터, 외부 인가 전압(Vin)이 방전 공간에 그대로 인가됨을 알 수 있다. From
다음은 도 5를 참조하여, 전압(Vin)이 인가상태에서 벽전하( )가 형성될때, 방전 공간 내부의 전압(Vg')를 계산한다. 도 5에서는 벽전하 형성시 전극의 전위를 유지하기 위해 전원(Vin)으로부터 전하가 공급되기 때문에, 전극에 인가되는 전하량은 로 증가한다. Next, referring to FIG. 5, the wall charge (when the voltage Vin is applied) Is formed, the voltage Vg 'inside the discharge space is calculated. In FIG. 5, since the charge is supplied from the power supply Vin to maintain the potential of the electrode when the wall charge is formed, the amount of charge applied to the electrode is To increase.
도5에서, 영역 A 및 영역 B를 각각 가우스 표면(Gaussian surface)으로 선택한 후, 각각에 대하여 가우스 법칙(Gaussian theorem)을 적용하면 수학식 8 및 9와 같은 유전체 내부의 전계(E1) 및 방전공간 내부의 전계(E2)를 구할 수 있다. In FIG. 5, if the region A and the region B are respectively selected as a Gaussian surface, and the Gaussian theorem is applied to each of them, the electric field E1 and the discharge space inside the dielectric as shown in
수학식 8 및 수학식 9로부터, 수학식 10과 수학식 11을 구할 수 있다. From equations (8) and (9), equations (10) and (11) can be obtained.
수학식 11로부터 알 수 있듯이, 전압(Vin)이 계속해서 인가된 상태에서는 가 거의 1이기 때문에, 아주 작은 전압 강하만 있음을 알 수 있다. As can be seen from
다음은 도 6을 참조하여, 벽전하( )가 형성된 후 플로팅을 시킨 상태에서의 방전 공간 내부의 전압(Vg')를 계산한다. 도 6에서는 벽전하 형성시 전원(Vin)으로부터 유입되는 전하가 없기 때문에, 전극에 인가되는 전하량은 이 된다. Next, referring to Figure 6, the wall charge ( Calculate the voltage (Vg ') in the discharge space in the floating state after the () is formed. In FIG. 6, since there is no charge flowing from the power supply Vin when the wall charge is formed, the amount of charge applied to the electrode is Becomes
도6에서, 영역 A 및 영역 B를 각각 가우스 표면(Gaussian surface)으로 선택한 후, 각각에 대하여 가우스 법칙(Gaussian theorem)을 적용하면 수학식 2 및 12와 같은 유전체 내부의 전계(E1) 및 방전공간 내부의 전계(E2)를 구할 수 있다. In Fig. 6, after selecting the region A and the region B as a Gaussian surface, and applying the Gaussian theorem to each, the electric field E1 and the discharge space inside the dielectric as shown in
12로부터 다음의 수학식 13을 구할 수 있다. The following equation (13) can be obtained from 12.
수학식 13으로부터 알 수 있듯이, 전압(Vin)이 인가되지 않은 상태(즉, 플로팅 상태)에서는 벽전하에 의해 큰 전압 강하가 있음을 알 수 있다. 즉, 수학식 11 및 수학식 13으로부터 알 수 있듯이 전극이 플로팅된 상태가 전압(Vin) 인가 상태보다 벽전하에 의한 전압강하 크기가 1/(1-)배만큼 커짐을 알 수 있다. 결국, 플로팅 상태에서는 적은 벽전하의 추가적 형성에 의해서 방전공간 내 전압이 급격히 감소하므로, 방전의 급격한 소멸 메카니즘(quenching mechanism)으로 작용할 수 있음을 알 수 있다. As can be seen from Equation 13, it can be seen that there is a large voltage drop due to wall charge in a state in which the voltage Vin is not applied (that is, in a floating state). That is, as can be seen from equations (11) and (13), the magnitude of the voltage drop due to the wall charge is 1 / (1- It can be seen that it is larger by). As a result, in the floating state, since the voltage in the discharge space is drastically reduced by the additional formation of a small wall charge, it can be seen that it can act as a sudden quenching mechanism of the discharge.
본 발명의 실시예는 이와 같은 소멸 메카니즘(quenching mechanism)을 이용하여 정밀한 벽전하 제어를 수행한다. Embodiments of the present invention perform precise wall charge control using such a quenching mechanism.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동방법을 설명한다.Hereinafter, a method of driving a plasma display panel according to a first embodiment of the present invention will be described.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은 플라즈마 패널(100), 제어부(200), 어드레스 구동부(300), X 전극 구동부(400) 및 Y 전극 구동부(500)를 포함한다. As shown in FIG. 7, a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 다수의 유지전극(X1~Xn) 및 주사전극(Y1~Yn)을 포함한다. The
제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어신호, X 전극구동 제어신호 및 Y 전극구동 제어신호를 출력한다. The
어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다. The
X 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 X 전극구동 제어신호를 수신하여 X 전극에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 Y 전극구 동 제어신호를 수신하여 Y 전극에 구동 전압을 인가한다. 이때, Y 전극 구동부(500)는 도3b를 통해 설명한 바와 같이, 리셋 구간에서 X 전극 또는 Y 전극에 소정 전압을 인가하여 방전 개시를 시작한 후, 전극을 플로팅 상태로 한다. 특히, Y 전극 구동부(500)는 Y전극의 플로팅시에는 제어부(200)의 제어신호에 의해 Y 전극 구동부(500)의 출력상태를 하이 임피던스 상태로 하여 출력단 서로간의 간섭을 줄인다. The
또한, X 전극 구동부(400) 및 Y 전극 구동부(500)는 유지 기간에 각각 X 전극 및 Y 전극에 유지 방전 전압을 인가한다. In addition, the
이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 동작은 다음과 같다. 여기서, Y 전극 구동부(500)는 STV-7617 IC를 여러개로 구현한 것으로 설명하며, STV-7617 IC는 도 8과 같은 출력 상태 구성도를 갖는다.Operation of the plasma display panel according to the embodiment of the present invention having such a configuration is as follows. Here, the
도8을 참조하면, Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)에서 입력되는 STB, BLK와 HIZ 신호에 따라 Y 전극에 전압신호를 인가하게 된다.Referring to FIG. 8, the
이때, STB 신호는 데이터를 출력시키는 신호이고, BLK 신호는 파워 출력을 제어하는 신호이고, HIZ 신호는 파워 출력의 하이 임피던스 상태를 제어하는 신호이다. 이러한 신호의 명칭은 필요에 따라서는 달라질 수 있다.At this time, the STB signal is a signal for outputting data, the BLK signal is a signal for controlling the power output, and the HIZ signal is a signal for controlling the high impedance state of the power output. The names of these signals can vary as needed.
BLK와 HIZ 신호가 로우 상태이면, Y 전극 구동부(500)의 출력단의 상태는 하이임피던스 상태가 되며, When the BLK and HIZ signals are low, the state of the output terminal of the
STB는 로우, BLK는 로우, HIZ는 하이 상태이면, Y 전극 구동부(500)의 출력단의 상태는 입력단의 반전 상태로 되고, When STB is low, BLK is low, and HIZ is high, the state of the output terminal of the
STB는 하이, BLK는 로우, HIZ는 하이 상태이면, Y 전극 구동부(500)의 출력단의 상태는 데이터가 래치된 상태이다.When STB is high, BLK is low, and HIZ is high, the output terminal of the
또한, BLK는 하이, HIZ는 로우 상태이면, Y 전극 구동부(500)의 출력단의 상태는 로우 상태가 되고, When the BLK is high and the HIZ is low, the output terminal of the
BLK는 하이, HIZ는 하이 상태이면, Y 전극 구동부(500)의 출력단의 상태는 하이 상태가 된다.When BLK is high and HIZ is high, the state of the output terminal of the
먼저, 제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어신호, X 전극구동 제어신호, Y 전극구동 제어신호 및 플로팅 제어신호를 출력한다. 플로팅 제어신호는 Y 전극의 플로팅시에 Y 전극 구동부(500)의 출력단을 하이 임피던스 상태로 유지하기 위한 제어신호를 출력한다. 이때, 플로팅 제어신호는 도8의 출력상태구성도에 나타낸 바와 같이, BLK와 HIZ 신호로 이루어지며, 이는 필요에 따라 변형이 가능하다. First, the
그러면, 어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다. 또한, X 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 X 전극구동 제어신호를 수신하여 X 전극에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 Y 전극구동 제어신호를 수신하여 Y 전극에 구동 전압을 인가한다. 이때, Y 전극 구동부(500)는 도3b를 통해 설명한 바와 같이, 리셋 구간에서 X 전극 또는 Y 전극에 소정 전압을 인가하여 방전 개시를 시작한 후, 전극을 플로팅 상태로 한다. 특히, Y 전극 구동부(500)는 Y전극의 플로팅시에는 제어부(200)의 제어신호에 의해 Y 전극 구동부(500)의 출력상태를 하이 임피던스 상태로 하여 출력단 서로간의 간섭을 줄인다. 이때, Y 전극 구동부(500)는 STV-617 IC를 여러개로 구현하며, 제어부(200)에서 입력되는 STB, BLK와 HIZ 신호에 따라 Y 전극에 전압신호를 인가하게 되며, 플로팅시에는 제어부의 플로팅 구동신호, 즉 로우 상태의 BLK, HIZ 신호에 따라 출력단을 하이 임피던스 상태로 만들게 된다.Then, the
이러한 구성은 STV7617 IC를 이용하여 구현한 예이며, 다른 IC나 다른 구성으로 Y 전극 구동부(500)를 구현할 경우에도 제어부(200)가 다른 형태로 플로팅 제어신호를 생성하고 이에 따라 Y 전극 구동부(500)가 플로팅시에 출력단을 하이 임피던스 상태로 만들면 된다.Such a configuration is an example implemented using the STV7617 IC. Even when the
또한, X 전극 구동부(400) 및 Y 전극 구동부(500)는 유지 기간에 각각 X 전극 및 Y 전극에 유지 방전 전압을 인가한다. In addition, the
그러면, 플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 다수의 유지전극(X1~Xn) 및 주사전극(Y1~Yn)에 인가된 전압에 따라 데이터를 표시하게 된다. Then, the
도9a 및 도9b는 본 발명의 실시예에 따른 리셋 파형을 나타내는 도면이다. 9A and 9B illustrate a reset waveform according to an embodiment of the present invention.
도9a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 리셋 파형에 따르면, X 전극을 접지 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극을 방전이 가능한 전압(Vset)을 인가한 상태와 플로팅 상태로 둔다. 이때, Y 전극을 전압인가 상태와 플로팅 상태로 반복하여 구동할 수 있으며, 이 경우 전압인가 구간(ta)을 플로팅 상태 구간(tf) 보다 작게 설정하는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 9A, according to the reset waveform according to the embodiment of the present invention, the Y electrode is placed in a floating state and a state in which the dischargeable voltage Vset is applied while the X electrode is maintained at the ground voltage. In this case, the Y electrode may be repeatedly driven in the voltage application state and the floating state, and in this case, it is preferable to set the voltage application period t a to be smaller than the floating state period t f .
도9a 및 도9b에 도시한 바와 같이, Y 전극을 전압 인가상태와 플로팅 상태로 반복해서 구동하였을 때, Y 전극과 X 전극의 차 전압(Va), 두 전극 내부의 유전체층에 형성되는 벽전하에 의한 벽전압(Vw)과 방전 전류(Id)를 도10에 도시하였다. 본 발명의 실시예에서는 X 전극의 전압이 접지 전압이기 때문에, 이하에서는 설명의 편의를 위해 전압 Va를 Y 전극의 전압과 동일하게 간주한다. As shown in Figs. 9A and 9B, when the Y electrode is repeatedly driven in a voltage application state and a floating state, the difference voltage Va between the Y electrode and the X electrode, and the wall charges formed in the dielectric layers inside the two electrodes, The wall voltage Vw and the discharge current Id are shown in FIG. In the embodiment of the present invention, since the voltage of the X electrode is the ground voltage, the voltage Va is considered to be the same as the voltage of the Y electrode in the following for convenience of description.
도10에 도시한 바와 같이, Y 전극에 방전개시전압(Vf) 이상의 전압(Vset)을 인가하여 방전을 개시한 후 Y 전극을 플로팅 상태로 하면, 이전에 설명한 바와 같이 소정의 벽전하가 쌓임과 동시에 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸(quenching)이 발생한다. 방전 공간 내부가 방전 소멸됨에 따라 Y 전극의 전압(Va)도 같이 감소하게 된다. 그리고 나서, 다시 Y 전극에 전압(Vset)을 인가하여 방전을 형성시킨 후 플로팅 상태로 하면, 앞서와 마찬가지로 소정의 벽전하가 쌓임과 동시에 방전 공간 내부에 강한 방전 소멸이 발생한다. 그리고, 이와 같은 전압인가 및 플로팅 상태의 반복은 소정 횟수만큼 반복된다. As shown in Fig. 10, when the Y electrode is in a floating state after applying a voltage Vset equal to or more than the discharge start voltage Vf to the Y electrode to start discharge, a predetermined wall charge is accumulated as described above. At the same time, strong discharge quenching occurs in the discharge space. As the discharge space disappears, the voltage Va of the Y electrode also decreases. Then, when the discharge is formed by applying the voltage Vset to the Y electrode again and then in the floating state, as described above, predetermined wall charges are accumulated and strong discharge disappears inside the discharge space. The repetition of the voltage application and the floating state is repeated a predetermined number of times.
이때, 도10에 도시한 바와 같이, 방전 공간에 흐르는 방전의 양(즉, 방전 전류의 크기)은 점차로 감소함을 알 수 있다. 이는 방전 공간 내부에 흐르는 방전 전류(Id)는 Y 전극의 전압(Va)과 벽전압(Vw)의 차에 비례하기 때문이다. 즉, 도10에 도시한 바와 같이, 전압인가와 플로팅 상태를 반복할수록 두 전극에 형성되어 있는 유전체층에 축적되는 벽전하에 의한 벽전압(Vw)이 증가하고, 이에 따라 Y 전극의 전압(Va)과 벽전압(Vw)의 차가 감소하기 때문에, 방전 전류가 감소하는 것이 다. 이때, 벽전하는 방전 공간에 걸리는 전압(즉, Va 전압과 Vw 전압과의 차)이 방전개시 전압(Vf)에 도달할 때까지 쌓이게 된다. At this time, as shown in Fig. 10, it can be seen that the amount of discharge (ie, the magnitude of the discharge current) flowing in the discharge space gradually decreases. This is because the discharge current Id flowing in the discharge space is proportional to the difference between the voltage Va and the wall voltage Vw of the Y electrode. That is, as shown in FIG. 10, as the voltage application and the floating state are repeated, the wall voltage Vw due to wall charges accumulated in the dielectric layers formed on the two electrodes increases, and accordingly, the voltage Va of the Y electrode is increased. Since the difference between the wall voltage and Vw decreases, the discharge current decreases. At this time, the wall charges are accumulated until the voltage applied to the discharge space (that is, the difference between the Va voltage and the Vw voltage) reaches the discharge start voltage Vf.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, Y 전극에 일정 전압(Vset)을 인가한 후 플로팅 상태로 구동하여 적은 벽전하의 축적만으로도 방전을 급격히 소멸시킬 수 있으므로, 벽전하를 미세하게 제어할 수 있다. 특히, Y 전극 구동부는 Y전극의 플로팅시에는 제어부의 제어신호에 의해 Y 전극 구동부의 출력상태를 하이 임피던스 상태로 하여 출력단 서로간의 간섭을 줄인다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, since the discharge can be rapidly extinguished only by accumulating a small amount of wall charges by applying a predetermined voltage Vset to the Y electrode and then driving in a floating state, the wall charges can be finely controlled. In particular, the Y electrode driver reduces the interference between the output terminals by setting the output state of the Y electrode driver to a high impedance state by the control signal of the controller when the Y electrode is floating.
이때, 본 발명의 실시예에 따라 벽전하를 제어할 때 주의할 점은 전압을 인가하고 있는 시간의 크기(ta)가 방전이 지나치게 크게 형성될 정도로 충분히 길어서는 안 된다는 것이다. At this time, it should be noted that when controlling the wall charge according to the embodiment of the present invention, the magnitude ta of the time for applying the voltage should not be long enough so that the discharge is formed too large.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 첫 번째 방전이 가장 크기 때문에, 첫 번째 방전 이후의 방전을 통해 안정적으로 벽전하를 제어할 수 있다. 즉, 적어도 두번 이상의 방전이 일어나도록 인가 시간(turn-on time)과 플로팅 시간(turn-off time)을 설정하여 Y 전극을 구동하는 것이 바람직하다. Further, according to the embodiment of the present invention, since the first discharge is the largest, the wall charge can be stably controlled through the discharge after the first discharge. That is, it is preferable to drive the Y electrode by setting the turn-on time and the turn-off time so that at least two discharges occur.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 리셋 방법은 전압인가 후 전극을 플로팅시켜 전극에 형성되는 벽전하를 제어하기 때문에, 다음과 같은 장점이 있다.As described above, the reset method according to the embodiment of the present invention has the following advantages because it controls the wall charges formed on the electrodes by floating the electrodes after applying the voltage.
첫째, 종래의 리셋 방법은 기본적으로 전압인가에 따라 방전이 형성되고, 방전 형성에 따라 벽전하가 축적되고, 벽전하가 충분히 축적됨에 따라 내부 전압이 감소하여 방전이 소멸하는 일종의 피드백 방법이다. 본 발명의 실시예에 따른 플로 팅 상태를 이용한 리셋 방법은, 플로팅 상태를 통해 적은 벽전하 축적만으로도 내부 전압이 급격히 감소하여 방전이 소멸되는 훨씬 강화된 피드백 방법이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 종래 보다 훨씬 적은 벽전하의 축적양을 통해 방전을 소멸시키기 때문에, 벽전하의 미세한 제어가 가능하다. First, the conventional reset method is a kind of feedback method in which a discharge is basically formed when a voltage is applied, wall charges are accumulated according to the discharge formation, and the internal voltage decreases as the wall charges are sufficiently accumulated. The reset method using the floating state according to the embodiment of the present invention is a much enhanced feedback method in which the discharge is extinguished due to the rapid decrease in the internal voltage even with little wall charge accumulation through the floating state. That is, according to the embodiment of the present invention, since the discharge is extinguished through the accumulation amount of the wall charge much smaller than before, fine control of the wall charge is possible.
둘째, 종래의 램프전압인가에 의한 리셋은 일정한 전압변화량을 통해 방전공간에 인가되는 전압을 완만하게 상승시켜, 강한 방전을 방지함으로써 벽전하를 제어하였다. 이러한 종래의 램프 전압의 경우 방전의 세기를 램프의 기울기로 제어하기 때문에, 벽전하 제어를 위한 램프 전압 기울기 제약조건이 매우 강해 리셋에 소요되는 시간이 길게되는 단점이 있다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅을 이용한 리셋의 경우에는 방전의 세기를 벽전하에 따른 전압강하원리를 사용하므로 소요시간을 단축할 수 있다.Second, the conventional reset by the application of the lamp voltage gently increases the voltage applied to the discharge space through a constant voltage change amount, thereby controlling the wall charge by preventing strong discharge. In the case of the conventional lamp voltage, since the intensity of the discharge is controlled by the slope of the lamp, the lamp voltage slope constraint for the wall charge control is very strong, so that the time required for reset is long. On the contrary, in the case of the reset using the floating according to the embodiment of the present invention, since the voltage drop principle according to the wall charge is used as the intensity of the discharge, the required time can be shortened.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 물론 가능하다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and various other changes and modifications are, of course, possible.
예컨대, 본 발명의 실시예에서는 Y 전극을 플로팅 상태로 하여, 방전을 소멸시키는 것을 예로서 설명하였으나, 그 외의 전극을 플로팅 상태로 할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 상승 램프 파형을 예로서 설명하였으나, 이외에도 다른 상승 또는 하강 파형을 사용할 수도 있다. For example, in the embodiment of the present invention, the discharge of the discharge is made by putting the Y electrode in the floating state, but the other electrodes may be in the floating state. In addition, although the rising ramp waveform has been described as an example in the embodiment of the present invention, other rising or falling waveforms may be used.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 미세한 벽전하 제어가 가능하 며, 리셋 구간의 소요시간을 단축할 수 있다. 특히, 플로팅이 주사 구동부의 출력단을 개별적으로 제어하여 인접라인의 영향을 받지 않고 안정적인 플로팅 동작을 수행할 수 있다. As described above, according to the present invention, fine wall charge control is possible, and the time required for the reset period can be shortened. In particular, the floating may individually control the output terminal of the scan driver to perform a stable floating operation without being influenced by adjacent lines.
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