KR100986605B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 선택적 소거 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선택적 소거 구동 방식을 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 있어서, 스위칭 소자의 수를 줄여 보다 구동 회로를 간단하게 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있도록 하는 개선된 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 이를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 하는 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널, PDP, 구동방법, 소거 구동, 선택적 소거, 시분할 구동

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 선택적 소거 구동 방법{METHOD FOR DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL USING SELECTIVE ERASE}

도 1에서는 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 구조를 개략적으로 도시하였다.

도 2는 종래 기술의 ADS 구동 방식을 나타내는 개략도이다.

도 3은 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식의 한 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식을 설명하는 도면이다.

도 5는 본 발명의 선택적 소거 구동 방식의 한 실시예를 나타낸다.

도 6은 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식에 사용되는 구동 회로의 한 예시이다.

도 7은 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식에 있어서의 구동 파형의 타이밍도의 한 예를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 선택적 소거 구동 방식에 사용되는 구동 회로의 예시이다.

도 9는 본 발명의 선택적 소거 구동 방식에 있어서의 구동 파형의 타이밍도의 한 예를 나타낸다.

도 10은 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식에 있어서 벽전하의 분포를 나타 낸다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예의 선택적 소거 구동 방식에 있어서의 벽전하의 분포를 나타낸다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선택적 소거 구동 방식을 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 있어서, 스위칭 소자의 수를 줄여 보다 구동 회로를 간단하게 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있도록 하는 개선된 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 이를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 하는 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel)은 대형 표시 소자 분야에서 음극선관을 대체하기 위한 평판형 표시 소자로서 최근 3전극 면방전형 AC PDP가 상용화되어 널리 보급되고 있다. 도 1에서는 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 구조를 개략적으로 도시하였다. 도시된 바와 같이, AC PDP는 상판(10)과 하판(20)의 결합에 의하여 이루어진다. 상판(10)의 구성을 살펴보면, 평판 유리 위에 복수 개의 유지 전극(7X, 7Y)이 서로 평행하게 놓여지고(경우에 따라서는 스캔 전극(7Y)과 유지 전극(X)으로 구분하기도 한다), 투명 도전막 등의 재질로 형성되는 유지 전극의 높은 비저항의 문제를 보완하기 위하여 버스 전극(8X, 8Y)이 형성되며, 그 위에 상판 유전층(5)이 형성되고, 다시 그 위에 MgO 막 등의 보호층(4)이 형성된다.

또한, 하판(20)에는, 상기 유지 전극(7X, 7Y)과 대향하면서 그에 교차되도록 형성된 어드레스 전극(12)과, 상기 어드레스 전극(12) 위를 덮어 반사층을 형성하는 하판 유전층(18), 상기 어드레스 전극(12)과 평행하게 놓이고 각 셀을 구분하기 위한 격벽(14), 상기 격벽(14)의 측면 및 밑면에 가시광을 내는 형광막(11, 12, 13)이 형성되어 있다.

이러한 상판(1)과 하판(2)을 결합하고 그 사이를 진공 배기한 후, 상판(10)과 하판(20) 사이에 형성된 방전 공간에 제논(Xe) 가스를 포함하는 2원 또는 3원의 불활성 가스가 채워진다. 상판(10)의 유지전극(7X, 7Y)과 하판(20)의 어드레스 전극(12)이 서로 교차하는 부위에 각각의 방전 셀이 형성되고, 컬러 이미지 표시를 위해 적색, 녹색, 청색을 내는 형광막(11, 12, 13)이 형성된 세 종류의 방전 셀이 하나의 화소를 이룬다.

종래의 교류형 플라즈마의 구동을 위해서는 여러 구동 방법이 개발되어 왔다. 그 중 하나로 대한민국특허 제88852호 또는 미국특허 제5,541,618호 등에 개시된 어드레스 디스플레이 분리 구동 방식(ADS: Address Display Period Separated)을 들 수 있다. 도 2는 ADS 구동 방식을 개략적으로 나타내는 도면이다. ADS 구동 방식에서는 도 2에서와 같이 계조 표현을 위해(예를 들어 256계조) 화상을 나타내는 1 TV 필드(통상, 16.7ms) 동안 밝기가 각기 다른, 즉 발광 기간의 길이가 각각 다른, 다수 개(예를 들어, 8개)의 서브 필드(sub-field)를 두는 것이 일반적이며, 각각의 서브 필드는 다시 초기화 기간(또는 리셋 기간), 어드레스 기 간(또는 스캔 기간이나 기입 기간) 및 방전 유지 기간(또는 유지 기간)으로 구성되어진다. 예를 들어 8 개의 서브 필드로 256계조를 표현하고자 하는 경우, 상기 각각의 서브 필드는 2⁰, 2¹, 2², 2³, 2⁴, 2⁵ , 2⁶, 2⁷에 해당하는 만큼의 방전 유지 기간의 길이를 갖고, 이들 서브 필드의 조합으로 256(=2⁸) 계조의 표현이 가능하다. 초기화 기간은 실질적으로 계조 표현이나 발광에 기여하지 못하고, ADS 구동 방식에서는 각각의 부 필드마다 상당히 긴 초기화 기간을 두어야 하기 때문에 그만큼 방전 유지 기간이 줄어들게 되고 휘도 및 발광 효율 면에서 문제가 된다. 또한, 모든 방전 셀에 대하여 어드레스 기간과 유지 기간이 분리되어 있기 때문에 방전 유지 기간은 더욱 줄어들게 되어, 특히 HD(High Definition)급의 표시 소자에 적용할 경우 휘도 저하가 더욱 심각하여 지게 된다.

이를 극복하기 위해서 방전 유지 펄스의 주파수를 높여 한정된 유지 기간 내에 방전 유지 펄스를 더욱 조밀하게 넣는 방법이 제안되기도 하였으나, 이 경우, 시간적으로 방전 유지 펄스의 열이 매우 인접하게 됨으로써 선행하는 펄스가 일으킨 방전에 의한 공간 전하가 바로 다음 방전의 방전 특성에 영향을 미쳐 방전이 불안정해지고, 펄스폭의 감소에 의하여 방전 유지 전압이 상승되는 문제가 있으므로, 결국 이와 같은 개량으로도 휘도 상승은 결국 어느 한계 이상 달성될 수 없는 한계를 갖게된다.

이러한 문제점을 피하기 위하여 제안된 또 다른 종래 기술의 방법으로 선택적 소거 구동 방식이 있다. 선택적 소거 구동 방식이란, 어드레스 구간 동안 데이 터를 기입하는 기입 방전에 의하여 이후의 유지 구간 동안 턴온되어야 할 방전 셀을 선택하는 기입 방전에 의한 구동 방식과는 달리, 이전의 유지 구간 동안 턴온되었던 셀의 벽전하를 소거 방전에 의해 소거시켜 다음 유지 구간 동안 턴 오프하도록 하는 구동 방식을 말한다. 즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 초기화(500) 구간과 어드레스 구간(510)을 거쳐 데이터를 기입하고, 제1 유지 구간(520) 동안 방전 셀을 턴온 시킨 후, 소거 어드레스 구간(530) 동안 영상 데이터에 따라 소거 어드레스를 실시하여 이후의 제2 유지 구간(540) 동안 턴 오프될 셀에 대해서 방전 셀 내에 누적된 벽전하를 소거하기 위한 소거 방전을 발생시키고, 그에 의하여 제2 유지 구간(540)의 턴 온 또는 턴 오프를 영상데이터에 따라 구별하여 계조를 구현하게 된다.

도 4는 이러한 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식에서 사용하는, 유지 전극(X) 및 스캔 전극(Y)에 인가되는 구동 파형을 나타낸다. 제1 유지 구간이 종료된 후, 최종적으로 스캔 전극에 인가되는 유지 펄스는 도시된 바와 같이, 기준 전압(reference voltage, 예를 들어 0V)까지 하강하고, 기준 전압에 대하여 음의 극성을 갖는 스캔 펄스(230-1)가 해당 라인의 선택을 위해 제공된다. 또한, 유지 전극의 전압은 기준 전압으로 유지된다. 이 때 영상 데이터에 따라 어드레스 전극에는 데이터 펄스(도시되지 않음)가 입력되고, 입력된 데이터 펄스에 의하여 스캔 전극과 어드레스 전극 사이에 소거 방전이 일어나 벽전하가 소거되게 된다.

이러한 종래 기술의 소거 구동 방법에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 마지막 유지 방전 후 주사 전극에 인가되는 유지 펄스가 0V로 떨어졌을 때 벽전하에 의 한 방전 셀 내부 전계에 의해서 자기 소거 방전(self-erase discharge)이 발생하게 되고, 그에 의하여 어드레스 전극과 스캔 전극 상의 벽전하 일부가 지워짐에 따라, 그 이후 소거 방전을 일으키기 위해서는 도 4와 같이 스캔 전극에 인가되는 스캔 펄스가 음의 극성을 갖도록 하여야 한다는 문제점이 있다.

이러한 음의 극성을 갖는 스캔 펄스를 사용하기 위하여서는 별도의 스위칭 소자 및 부극성의 전원이 필요하게 되는데, 도 6에서는 이러한 종래 기술의 선택적 소거 구동 방식에서 사용되는 구동 회로의 한 예를 나타내었다. 여기서, 11 및 12는 각각 음의 스캔 펄스 발생을 위한 스위칭 소자를 나타내며, 11의 스위칭 소자는 부극성의 전압원에 연결되어 있다.

도 7은 종래 기술의 소거 구동 방법에서 사용되는 구동 파형의 타이밍도를 나타낸다. 도 7에는 유지 전극(X) 및 스캔 전극(Y)에, 초기화 구간, 제1 어드레스 기간(선택적 기입 기간), 제1 유지 기간, 제2 어드레스 기간(선택적 소거 구간) 및 제2 유지 기간 동안 인가되는 구동 신호의 파형과, 이러한 파형을 발생시키기 위하여 도 6의 구동 회로의 각각의 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 신호를 예시한다.

따라서, 종래 기술의 수거 구동 방법은 이와 같이 부극성의 전압을 사용하여야 하고, 스캔 펄스가 기준 전위 이하로 하강하는 부극성의 펄스여야 하기 때문에 별도의 스위칭 소자와 부극성 전원을 필요로 하는 등 장치가 복잡해지게 되고, 이는 플라즈마 디스플레이 장치의 단가 상승으로 이어지게 되는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 소거 구동 방식을 사용하는 경우에도 필요한 스위칭 소자의 수를 줄이고 구동 회로를 단순하게 하여 플라즈마 디스플레이의 제조 단가를 낮출 수 있도록 하여 소거 구동 방식이 폭넓게 활용될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법은: 복수개의 어드레스 전극과, 쌍을 이루는 복수개의 스캔 전극 및 유지 전극을 가지며, 상기 각각의 어드레스 전극과 상기 스캔 전극 및 유지 전극 쌍이 교차하는 지점에 형성되는 복수개의 방전 셀을 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법이며, 유지 방전 구간; 및 소거 기입 구간을 포함하며, 상기 유지 방전 구간에서 상기 스캔 전극에 인가되는 최종 유지 펄스는 자기 소거 방전 발생을 억제하기 위해 기준 전압 보다 큰 제1 전압까지만 하강하며, 소거 기입을 위한 스캔 펄스는 상기 제1 전압으로부터 상기 기준 전압 이상인 제2 전압까지 하강하는 펄스이며, 상기 소거 기입 구간 동안 상기 유지 전극에는 양의 제3 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 구동 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 구동 방식에서는 상기 유지 방전 구간에서 상기 스캔 전극에 인가되는 최종 유지 펄스는 자기 소거 방전 발생을 억제하기 위해 기준 전압 보다 큰 제1 전압까지만 하강하며, 소거 기입을 위한 스캔 펄스는 상기 제1 전압으로부터 상기 기준 전압 이상인 제2 전압까지 하강하는 펄스이며, 상기 소거 기입 구간 동안 상기 유지 전극에는 양의 제3 전압(Vxe)이 인가되는 것을 특징으로 한다.

도 8은 본 발명의 구동 방법에 사용되는 구동 회로를 예시적으로 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 구동 회로는 도 6의 종래 기술의 구동 회로와 비교할 때 부극성의 스캔 펄스를 발생시키기 위한 부분(도 6의 11 및 12)이 생략되어 있으며, 그에 따라 보다 간단한 회로 구성에 의하여 플라즈마 디스플레이를 구동하는 것이 가능하게 된다.

도 9는 본 발명의 구동 방법에서의 구동 파형을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 도 7의 종래 기술의 구동 파형과는 달리, 제1 유지 기간이 종료되는 시점에서 스캔 전극(Y)에 인가되는 유지 펄스가 기준 전압까지 떨어지지 않고 스캔 전압까지 떨어지며, 제2 어드레스 기간(선택적 소거 기간)동안 스캔 전압으로 유지되고, 라인 선택을 위한 스캔 펄스는 스캔 전압으로부터 기준 전압까지 떨어지는 펄스로 구성되어 있다. 또한, 유지 전극(X)에 인가되는 펄스는 제2 어드레스 기간 동안, 양의 전압으로 유지된다.

제안된 선택적 소거 기입 방식은 종래의 소거 기입 방식과는 달리 부극성의 주사 펄스를 인가하지 않고 정극성의 주사 펄스를 인가함으로써 종래 방식의 회로에서 필요했던 ⑪, ⑫ 의 스위칭 소자와 부극성의 전원을 절감할 수 있다.

종래의 선택적 erase 어드레스 방식은 이전 서브필드의 마지막 유지 방전 펄스의 인가 후, 주사 펄스의 기준전압을 0전위 까지 내린 다음 어드레스와 방전을 통하여 이전 서브필드에서의 방전을 소거하는 방식이다. 그러나, 마지막 유지방전 후에 주사전극의 전위가 0V까지 떨어지게 되면, 어드레스와 주사전극간의 사이에 self erase 방전이 미약하게 발생하여 벽전하가 소거됨으로 다음의 소거 기입 방전에서는 주사전극의 전위가 부극성(negative)으로 내려가야만 정상적인 소거(erase) 어드레스 방전을 발생시킬 수 있다. 따라서, 스위칭 소자의 추가를 피할 수 없고, 부극성(negative) 전원이 필요하기 때문에 가격의 상승을 초래하게 된다.

제안된 방식에서는 이전의 서브필드의 마지막 유지 방전 펄스의 인가 후, 주사펄스의 기준전압을 0전위로 내리지 않고, 쓰기 기입 방전 구간의 스캔(scan) 전압까지만 내려줌으로써 어드레스와 Y전극간에 자기 소거(self erase) 방전이 발생하지 않도록 한다. 쓰기 기입 방전 구간과 소거 기입 방전에서의 기준 전압이 같고, 기저 전압 또한 모두 0전위이기 때문에 스위칭 소자나 부극성 전원의 추가가 필요치 않아 회로의 제작 가격을 절감할 수 있게 된다.

도 11에서는 본 발명의 구동 방식을 사용할 경우에, 벽전하 분포의 변화를 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 구동 방식에서는 유지 구간이 종료될 시점에서 유지 펄스가 기준 전위까지 하강하도록 되어 있는 종래 기술의 경우에 문제가 되었던 자기 소거 방전이 발생하지 않게 됨에 따라서, 스캔 전극과 어드레스 전극 상의 벽전하의 소거가 발생하지 않으며, 그에 따라 스캔 펄스로는 기준 전위 아래로 하강하는 부극성의 펄스를 사용하지 않아도 되기 때문에, 구동 회로의 소자 수를 줄일 수 있어, 플라즈마 디스플레이 제조 단가를 현저히 낮출 수 있는 장점을 갖고 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 의하여, 소거 구동 방식을 사용하는 경우에도 필요한 스위칭 소자의 수를 줄이고 구동 회로를 단순하게 하여 플라즈마 디스플레이의 제조 단가를 낮출 수 있도록 하여 소거 구동 방식이 폭넓게 활용될 수 있도록 하는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 복수개의 어드레스 전극과, 쌍을 이루는 복수개의 스캔 전극 및 유지 전극을 가지며, 상기 각각의 어드레스 전극과 상기 스캔 전극 및 유지 전극 쌍이 교차하는 지점에 형성되는 복수개의 방전 셀을 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,

   (1) 유지 방전 구간; 및

   (2) 소거 기입 구간을 포함하며,

   상기 유지 방전 구간에서 상기 스캔 전극에 인가되는 최종 유지 펄스는 자기 소거 방전 발생을 억제하기 위해 기준 전압 보다 큰 제1 전압까지만 하강하며, 소거 기입을 위한 스캔 펄스는 상기 제1 전압으로부터 상기 기준 전압 이상인 제2 전압까지 하강하는 펄스이며,

   상기 소거 기입 구간 동안 상기 유지 전극에는 양의 제3 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는

   교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.

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