KR20000025814A - 플라즈마 표시 패널의 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 표시 패널(PDP)의 벽전하 상태를 균일하게 하기 위한 리세트 방전이 라인 단위로 유발되며 한 화면내에서 소정의 시간간격으로 분산되게 하여 콘트라스트가 향상되도록 한 PDP의 구동방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 스캔 전극들과 서스테인 전극들 및 어드레스 전극들의 매트릭스로 이루어진 복수의 화소로 구성된 PDP에 1 화상을 표시하는 1 프레임의 기간을 8개의 서브 필드로 분할하여 구동하는 방법에 있어서, 상기 스캔 전극들이 각 서브 필드에 균등하게 할당되고, 상기 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전개시 전압보다 높은 리세트 전압(Vs+Vr)을 양분한 리세트 펄스(Vs)가 리세트 기간 중 모든 서스테인 전극들에 인가되며, 상기 각 서브 필드에서 할당된 상기 스캔 전극들에 상기 리세트 전압을 양분한 다른 리세트 펄스(Vr)가 인가된다.
Description
본 발명은 플라즈마 표시 패널(PDP)에 관한 것으로, 특히 벽전하 상태를 균일하게 하기 위한 리세트 방전이 라인 단위로 유발되며 한 화면내에서 소정의 시간간격으로 분산되게 하여 콘트라스트가 향상되도록 한 PDP의 구동방법에 관한 것이다.
주지와 같이, PDP는 기체 방전 현상을 이용하여 동화상 또는 정지화상을 표시하는 것으로서, 상·하부 유리기판에 복수의 스캔 전극과 서스테인 전극 및 어드레스 전극이 각각 형성되어 있고, 각각의 전극에 의해 전체 화면이 복수의 셀로 구분되며, 각 셀의 내부에서 선택적으로 일어나는 방전에 의해 패널에 화상이 표시된다.
도 1은 일반적인 면방전형 교류 PDP의 전극 배치 및 주변 회로도를 나타낸 것으로서, 스캔 전극(Y1~Ym) 및 서스테인 전극(Z1~Zm)이 어드레스 전극(X1~Xn)과 직각으로 교차하는 지점에 각각의 셀(1)이 형성되고, 서스테인 전극(Z1~Zm)은 공통으로 서스테인 전극 구동회로(12)에 접속되며, 스캔 전극(Y1~Ym) 및 어드레스 전극(X1~Xn)은 각각의 전극마다 독립적으로 구동전압을 인가할 수 있도록 분리되어 스캔 전극 구동회로(13)와 어드레스 전극 구동회로(14)에 접속된다.
도 2는 상기 셀(1)의 확대 단면도를 나타낸 것으로서, 화상의 표시면인 전면기판(2)과 배면기판(3)이 소정 거리를 사이에 두고 평행하게 위치되도록 두 기판(2)(3)의 사이에 격벽(4)이 배열 형성되고, 이 격벽(4)에 의하여 형성되는 방전 공간(5)에는 발광 특성에 따른 희(希) 가스가 봉입된다.
그리고, 전면기판(2)의 배면기판(3)과의 대향면에 격벽(4)과 직교하도록 스캔 전극(6)(Y1~Ym)과 서스테인 전극(7)(Z1~Zm)이 교대로 배열 형성되고, 배면기판(3)의 전면기판(2)과의 대향면에 어드레스 전극(8)(X1~Xn)이 격벽(4)과 평행하게 배열 형성되어 전면기판(2)의 두 전극(6)(7)과 매트릭스를 형성하며, 각 전극(6)(7)(8)들은 유전체층(9)이 덮고 있어 셀의 방전시 방전 전류가 제한된다.
또한, 전면기판(2)의 유전체층(9) 위에 형성된 보호막(10)은 유전체층(9)을 보호하여 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높여 주고 내화 금속의 산화물 오염으로 인한 방전 특성의 변화를 줄여 주기 위하여 주로 MgO 박막이 사용되고, 배면기판(3)의 유전체층(9)에 도포하여 형성한 형광체층(11)은 셀의 방전시 발생하는 자외선에 의해 여기 되어 적,녹,청(R,G,B)의 가시광이 각각 방출된다.
이와 같이 구성된 면방전형 교류 PDP는 전면기판(2)에 설치된 스캔 전극(6) 및 서스테인 전극(7)과 배면기판(3)에 설치된 어드레스 전극(8)에 전압을 인가하면 방전 공간에 주입된 희 가스가 여기화된 후 다시 기저 상태로 천이하면서 진공 자외선이 발생된다.
그러면, 진공 자외선에 의하여 셀 내부에 형성된 형광층(9)이 여기되어 가시광이 발생되고, 이 가시광이 이용되어 화면에 원하는 화상이 표시된다. 이때, 화소의 계조를 구현하는데 있어서는 단위 시간당 셀의 방전 회수를 조절하여 계조가 구현된다.
즉, 하나의 화소는 R,G,B 세 개의 방전 셀로 이루어지고, 일예로 256 계조의 경우 매 프레임마다 각 방전 셀의 방전 회수를 0∼255회로 나누어 방전시키면 방전 회수에 따라 밝기가 달라져 256 계조가 구현되는 것이다.
이때, 각 셀의 내부에서 선택적으로 일어나는 방전의 종류로는 최초의 방전을 위한 어드레스 방전과 방전 셀의 방전을 유지시키는 서스테인 방전 및 방전 셀의 유지를 멈추게하는 이레이스 방전으로 이루어진다.
즉, 배면기판(3)의 어드레스 전극(8)과 전면기판(2)의 스캔 전극(6) 및 서스테인 전극(7)간의 어드레스 방전으로 방전 공간 내부에 이전에 없던 벽전하가 스캔 전극(6) 및 서스테인 전극(7) 근처의 유전체층(9)에 형성되고, 전면기판(2)의 스캔 전극(6) 및 서스테인 전극(7) 간의 서스테인 방전으로 유지되는 것이다.
한편, 이와 같이 구성된 플라즈마 표시 패널의 구동방식은 서브 필드 구동방식과 서브 프레임 구동방식으로 대분되는데, 이 중에서 서브 필드 구동방식으로 어드레싱과 서스테인이 분리되어 이루어지는 ADS(Address-Display-Separating) 서브 필드 구동방식의 프레임 구성도를 도 3에 도시하였다.
ADS 서브 필드 구동방식은 2X계조의 구현을 위하여 1 프레임 화면을 Y개의 서브 필드 화면으로 나누어 표시하고, 외부에서 입력되는 화상 데이터를 X비트의 디지털 화상 데이터로 디지털화하여 PDP에 공급하는 방식이다.(단, X≤Y)
그리고, 각 서브 필드 화면은 리세트 기간과 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 구성되는데, 그 중 리세트 기간과 어드레스 기간은 서브 필드마다 모두 동일하게 할당되어 있으나 서스테인 기간은 어드레스 기간에 표시되는 디지털 화상 데이터의 비트 가중치에 따라 서로 다르게 할당되어 있어 각 서브 필드의 조합으로(눈의 적분효과를 이용함) 화상의 계조 구현이 가능하게 된다.
일예로, 256 계조의 구현시에는 도 3에 도시한 바와 같이 한 프레임을 8개의 서브 필드(SF1∼SF8)로 나눈 후 각 서브 필드마다 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128에 비례하는 휘도값을 각각 대응시키면 몇몇 서브 필드의 조합으로 계조 데이터 0∼255에 해당되는 화상이 표시되는 것이다.
먼저, 도 4의 구동 파형도에 나타낸 바와 같이 임의 서브필드의 리세트 기간에는 이전 프레임에 의하여 방전된 셀과 방전되지 않는 셀이 공존할 수 있으므로 벽전하 상태를 균일하게 하기 위하여 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7)간의 방전 개시전압보다 높은 리세트 펄스(Vw)를 서스테인 전극(7)에 인가한다.
그러면, 리세트 펄스(Vw)의 상승 에지에서 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7) 사이에서 방전이 일어나고, 이러한 방전은 5μ∼15μsec 동안 유지되어 충분히 벽전하를 형성한 후 이로 인하여 하강 에지에서 다시 방전이 일어나며, 이때 +,- 벽전하들이 중화되어 자연스럽게 소거되는 셀프 이레이스 방전이 일어난다.
이때, 셀마다의 차이점 즉, 형광층 두께의 불균일성, 방전 가스의 압력 등의 차이로 인하여 각 셀마다 방전전압이 불균일하므로 일부의 셀에서는 상기한 리세트 방전 이후에도 셀내의 벽전하가 잔존하게 된다.
그러므로, 리세트 펄스(Vw)를 인가하는 리세트 기간 이후에는 스캔 전극(6)에 구형 펄스(Vs)와 이와 역위상이면서 동일전압의 구형 펄스(-Vy) 및 동전압인 톱니형 이레이스 펄스(Ve)를 인가하는 이레이스 기간이 위치한다.
따라서, 서스테인 전극(7)에 일부 잔존하는 벽전하는 구형 펄스 Vs,-Vy에 의하여 서로 벽전하 형성 위치를 교번하게 되고, 이어지는 톱니형 이레이스 펄스(Ve)는 스캔 전극(6)에 서서히 전압이 높아지며 인가되므로 소량의 벽전하를 순차적으로 중화시켜 완전히 소거시킨다.
이후, 어드레스 기간에서 스캔 전극(6)에 순차적으로 1개 라인씩 스캔 펄스(Vsc)가 인가되고, 어드레스 전극(8)에 데이터 펄스(Vd)가 공급되면 지정된 화소의 셀이 라이트 방전되어 벽전하가 형성되며, 서스테인 기간에서 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7)에 휘도 상대비와 비례하는 서스테인 펄스가 인가되면 어드레스 기간에서 방전이 일어난 화소의 발광이 유지되는 것이다.
한편, 이와 같이 구동되는 ADS 서브 필드 구동방식에서 리세트 방전은 계조를 구현하는데 있어서는 불필요하다 할 수 있으나 안정된 라이트 방전을 얻기 위해서는 필수적으로 요구되고, 이러한 리세트 방전시의 가시광이 외부로 노출되어 블랙 휘도(데이터 입력이 "0"인 상태 즉, 화면이 블랙인 경우의 휘도)를 증가시킨다.
따라서, 화질을 평가하는 중요한 요소인 콘트라스트가 화이트 피크(전면적의 10%미만의 면적을 기준으로 하여 이 부분의 가장 밝은 화면 상태)에는 비례하고 블랙휘도에는 반비례하는 특성으로 인하여 궁극적으로 콘트라스트를 감소시키는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 벽전하 상태를 균일하게 하기 위한 리세트 방전이 라인 단위로 유발되며 한 화면내에서 소정의 시간간격으로 분산되게 하여 콘트라스트가 향상되도록 한 PDP의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 각각 기억기능을 갖는 복수의 화소로 구성된 플라즈마 표시 패널에 1 화상을 표시하는 1 프레임의 기간을 복수의 서브 필드로 분할하여 구동하는 방법에 있어서, 복수의 화소가 서브 필드에 할당되고; 화소가 할당된 서브 필드는 할당된 화소내 기억매체의 상태를 균일하게 하는 리세트 기간과, 모드 화소 중 선택된 하나 내에 기억매체를 선택적으로 형성하여 화소를 번지 지정하기 위한 어드레스 기간과, 번지 지정된 화소를 조명하기 위한 서스테인 기간으로 이루어짐을 특징으로 한다.
바람직하게는, 복수의 화소가 모든 서브 필드에 할당되고, 각 서브 필드에 소정 개씩 등분되어 할당되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 스캔 전극들과 서스테인 전극들 및 어드레스 전극들이 매트릭스를 이루어 복수의 화소를 구성할 때, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전개시 전압보다 높은 리세트 전압이 양분되어 어느 하나가 리세트 기간 중 모든 서스테인 전극들에 인가되고, 각 서브 필드에서 할당된 화소를 구성하는 스캔 전극(들)에 양분된 리세트 전압 중 다른 하나가 인가되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 교류 플라즈마 표시 패널의 전극 배치와 주변 회로도.
도 2는 도 1에 도시된 셀의 확대 단면도.
도 3은 종래 ADS 서브 필드 구동방식의 프레임 구조도.
도 4는 도 3에 도시된 구동방식을 수행하기 위한 구동 전압 파형도.
도 5는 본 발명의 플라즈마 표시 패널 구동방법을 수행하기 위한 구동 전압 파형도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
6 : 스캔 전극 7 : 서스테인 전극
8 : 어드레스 전극
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 PDP 각 전극에 인가되는 구동 전압 파형도로서, 위에서 순차로 어드레스 전극(X), 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z)에 인가되는 전압 파형이다. 여기서, Vr은 모든 화소내 벽전하 상태를 균일하게 하기 위한 리세트 펄스, Vsc는 셀을 지정하기 위한 스캔 펄스, Vd는 데이터를 인가하기 위한 어드레스 펄스이다.
동 도면에 도시된 전압 파형은 1 화상을 표시하는 1 프레임의 기간을 8개의 서브 필드로 분할할 때, 리세트 방전이 각 서브 필드로 분산되어 8회에 걸쳐 유발되도록 한 일실시예에 불과한 것으로서, 기수 번째 또는 우수 번째 서브 필드로 분산시켜 4회에 걸쳐 유발되도록 하는 등 여러 가지 형태로 변화될 수 있다.
이와 같은 파형을 갖는 구동 전압이 교류 PDP의 각 전극에 인가될 때 해당 화소(셀)의 방전동작 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 256 계조의 구현시에는 1 프레임을 8개의 서브 필드(SF1∼SF8)로 나누고, 각 서브필드의 리세트 기간에 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7)간의 방전 개시전압보다 높은 리세트 전압을 양분한 소정 전압의 리세트 펄스(Vs)를 모든 서스테인 전극(7)에 인가한다.
동시에, 모든 화소를 8개로 등분 즉, 화소를 이루는 모든 스캔 전극(6)을 8개로 등분하여 각 서브 필드에 할당하고, 각 서브 필드의 리세트 기간에서 할당된 스캔 전극(6)에 상기 리세트 전압을 양분한 소정 전압의 리세트 펄스(Vr)를 인가한다.
일예로, 아래의 표 1에는 스캔 전극(6)이 모두 480개 일 때 60개씩 8등분하여 8개의 서브 필드에 균등 할당할 경우를 나타내었다.
아래의 표 1에서 스캔 전극들을 각 서브 필드에 할당하는 순서는 실시예에 불과한 것으로서, 제 1 서브 필드에는 1,2,17,18 …을 할당하고 제 2 서브 필드에는 3,4,19,20 …을 할당하며 제 3 서브 필드에는 5,6,21,22 …을 할당하고 이외의 서브 필드에도 동일한 규칙성을 갖도록 인가하는 방식 등으로 얼마든지 변경 가능하며, 각 서브 필드에 스캔 전극을 연번으로 할당하더라도 무방하다.
| 서브 필드 위치 | 할당 스캔 전극 |
| 제 1 서브 필드 | 1, 9,17,25, … ,473 |
| 제 2 서브 필드 | 2,10,18,26, … ,474 |
| 제 3 서브 필드 | 3,11,19,27, … ,475 |
| 제 4 서브 필드 | 4,12,20,28, … ,476 |
| 제 5 서브 필드 | 5,13,21,29, … ,477 |
| 제 6 서브 필드 | 6,14,22,30, … ,478 |
| 제 7 서브 필드 | 7,15,23,31, … ,479 |
| 제 8 서브 필드 | 8,16,24,32, … ,480 |
이에 따라, 각 서브 필드의 리세트 기간에는 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7)에 각각 리세트 펄스(Vs,Vr)가 동시에 인가되는 라인에서 선택적으로 리세트 방전이 유발된다.
즉, 리세트 펄스(Vs,Vr)의 상승 에지에서 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7) 사이에서 방전이 일어나고, 이러한 방전은 5μ∼15μsec 동안 유지되어 충분히 벽전하를 형성한 후 이로 인하여 하강 에지에서 다시 방전이 일어나며, 이때 +,- 벽전하들이 중화되어 자연스럽게 소거되는 셀프 이레이스 방전이 일어난다.
이때, 셀마다의 차이점 즉, 형광층 두께의 불균일성, 방전 가스의 압력 등의 차이로 인하여 각 셀마다 방전전압이 불균일하므로 일부의 셀에서는 상기한 리세트 방전 이후에도 셀내의 벽전하가 잔존하게 된다.
그러므로, 리세트 기간 이후에는 스캔 전극(6)에 구형 펄스(Vs)와 이와 역위상이면서 동일전압의 구형 펄스(-Vy) 및 동전압인 톱니형 이레이스 펄스(Ve)를 인가하는 이레이스 기간이 위치한다.
따라서, 서스테인 전극(7)에 일부 잔존하는 벽전하는 구형 펄스 Vs,-Vy에 의하여 서로 벽전하 형성 위치를 교번하게 되고, 이어지는 톱니형 이레이스 펄스(Ve)는 스캔 전극(6)에 서서히 전압이 높아지며 인가되므로 소량의 벽전하를 순차적으로 중화시켜 완전히 소거시킨다.
그러므로, 전술한 종래의 PDP 구동 기술에서는 임의 서브 필드의 리세트 기간에서 모든 화소가 동시에 리세트 방전되었으나 본 발명의 PDP 구동방법은 각 서브 필드마다 소정 개씩 할당된 라인에서 선택적으로 리세트 방전이 유발된다. 즉, 리세트 방전이 각 서브 필드로 분산되어 리세트시 발광되는 빛의 양이 적어지고, 이로 인하여 블랙 휘도가 저하되며 궁극적으로 콘트라스트가 향상되는 것이다.
이후, 어드레스 기간에서 스캔 전극(6)에 순차적으로 1개 라인씩 스캔 펄스(Vsc)가 인가되고, 어드레스 전극(8)에 데이터 펄스(Vd)가 공급되면 번지 지정된 화소의 셀이 라이트 방전되어 벽전하가 형성되며, 서스테인 기간에서 스캔 전극(6)과 서스테인 전극(7)에 휘도 상대비와 비례하는 서스테인 펄스가 인가되면 어드레스 기간에서 방전이 일어난 화소가 조명된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 벽전하 상태를 균일하게 하기 위한 리세트 방전이 라인 단위로 유발되며 한 화면내에서 소정의 시간간격으로 분산됨으로써, 종래 기술과 비교하면 블랙휘도가 감소되어 콘트라스트가 향상되는 효과가 있다.
Claims (4)
- 각각 기억기능을 갖는 복수의 화소로 구성된 플라즈마 표시 패널에 1 화상을 표시하는 1 프레임의 기간을 복수의 서브 필드로 분할하여 구동하는 방법에 있어서,상기 복수의 화소가 상기 서브 필드에 할당되고;상기 화소가 할당된 서브 필드는 상기 할당된 화소내 기억매체의 상태를 균일하게 하는 리세트 기간과, 상기 모드 화소 중 선택된 하나 내에 기억매체를 선택적으로 형성하여 화소를 번지 지정하기 위한 어드레스 기간과, 상기 번지 지정된 화소를 조명하기 위한 서스테인 기간을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 화소는 상기 모든 서브 필드에 할당되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 화소는 상기 각 서브 필드에 소정 개씩 등분되어 할당되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,스캔 전극들과 서스테인 전극들 및 어드레스 전극들이 매트릭스를 이루어 상기 복수의 화소를 구성할 때, 상기 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전개시 전압보다 높은 리세트 전압이 양분되어 어느 하나가 상기 리세트 기간 중 상기 모든 서스테인 전극들에 인가되고, 상기 각 서브 필드에서 상기 할당된 화소를 구성하는 상기 스캔 전극(들)에 상기 양분된 리세트 전압 중 다른 하나가 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
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1998
- 1998-10-14 KR KR1019980043044A patent/KR100297433B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458573B1 (ko) * | 2002-07-02 | 2004-12-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100297433B1 (ko) | 2001-08-07 |
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