KR20040021397A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 어드레스 구간 동안, 모든 스캔 라인에 대해 어드레스 동작이 완료되면 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 첫 번째 유지펄스가 오기 전에 일정 시간 동안의 방전 안정구간을 두는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 어드레스 구간에서 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 어드레스 방전에 의해 생긴 여기 입자 및 벽전하들이 충분히 줄어들 수 있을 정도의 방전 안정 구간을 두어, 어드레스 동작 후 어드레스 방전이 있었던 첫 번째 방전셀과 마지막 방전셀간의 시간 차이로 인한 방전 상태의 불균일도가 감소될 수 있고, 유지펄스 전압의 여유도가 줄어드는 것이 방지되는 효과를 제공하여 준다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{Driving method for plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유지 방전의 안정화를 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.

직류형 PDP는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면, 교류형 PDP는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 커패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.

도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 유리기판(1)위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 유리기판(6)위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다.

제1 유리기판(1)과 제2 유리기판(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.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, PDP 전극은 m ×n의 매트릭스 구성을 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스전극(A1~Am)이 배열되어 있고, 행 방향으로는 n 행의 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.

도 3은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도를 나타낸 것이다.

도 3에 나타나 있듯이, 종래 PDP의 구동 방법에 따르면 각 서브필드는 리셋구간, 어드레스 구간, 유지 구간으로 구성된다.

이러한 PDP는 서브 필드를 기본 단위로 하여 통상 8~12개의 서브 필드가 1개의 프레임을 이루며 1개의 화상을 구현한다.

리셋 구간은 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup)하는 역할을 한다.

어드레스 구간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(즉, 어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 구간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.,

이하에서는, 도 4를 참조하여 종래 리셋 구간의 동작을 보다 상세히 설명하는데, 리셋 구간은 소거구간, Y 램프 상승 구간, Y 램프 하강 구간으로 이루어진다.

(1) 소거 구간

마지막 유지 방전이 끝나고 나면, X 전극에는 (+)전하, Y 전극에는 (-)전하가 쌓이게 된다. 그리고, 유지 기간 동안에 어드레스 전압은 0V를 유지하고 있지만, 내부적으로는 항상 유지 방전의 중간 전압을 유지하려 하기 때문에 어드레스 전극에는 많은 양의 (+)전하가 쌓여 있게 된다.

유지 방전이 끝나면, X 전극에 0(V)으로부터 +Ve(V)를 향하여 완만하게 상승하는 소거 램프 전압을 인가한다. 그러면, X 전극과 Y 전극에 형성된 벽전하는 점점 소거된다.

(2)Y 램프 상승 구간

이 구간 동안에는 어드레스 전극 및 X 전극을 0V로 유지하고, Y 전극에는 X 전극에 대해 방전개시 전압 이하인 전압 Vs로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압인 Vset을 향하여 완만하게 상승하는 램프 전압을 인가한다. 이 램프전압이 상승하는 동안 모든 방전셀에서는 Y 전극으로부터 어드레스전극 및 X 전극으로 각각 1회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극에 (-) 벽전하가 축적되고, 그와 동시에 어드레스전극 및 X 전극에는 (+) 벽전하가 축적된다.

(3)Y 램프 하강 구간

이어서, 리셋 구간의 후반에는 X 전극을 정전압 Ve로 유지한 상태에서, Y 전극에는 X 전극에 대해 방전개시 전압 이하인 전압 Vs로부터 방전개시 전압을 넘는 0(V)을 향해 완만하게 하강하는 램프전압을 인가한다. 이 램프전압이 하강하는 동안 다시 모든 방전셀에서는 2회째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극의 (-) 벽전하가 감소하고, X 전극은 극성이 반전되어 미약한 (-)전하가 축적된다. 또한, 어드레스전극의 (+) 벽전하는 어드레스 동작에 적당한 값으로 조정된다.이때, 이상적으로 리셋 동작을 수행한 경우 방전 셀 내에서는 다음의 수학식 1과 같이, 항상 방전개시 전압(Vf)에 해당하는 전압 차를 유지하게 된다.

Vf,xy = Ve + Vw,xy

Vf,ay = Vw,ay

여기서, Vf,xy는 X 전극과 Y 전극간의 방전개시(firing) 전압, Vf,ay는 어드레스 전극과 Y 전극간의 방전개시 전압을 나타내며, Vw,xy는 X 전극과 Y전극에 쌓인 벽전하에 의한 전압, Vw,ay는 어드레스 전극과 Y 전극에 쌓인 벽전하에 의한 전압, Ve는 외부에서 인가된 X 전극과 Y 전극 사이의 전압을 나타낸다.

위의 식에서 알 수 있는 바와 같이 X 전극과 Y 전극 사이에는 외부에 Ve(대략 200V에 해당함)의 전압이 인가되어 있으므로 약간의 벽전압만 있으면 방전 개시전압을 유지할 수 있지만, 어드레스와 Y 전극은 외부 인가전압이 없으므로 벽전압에 의해서만 방전개시 전압을 유지해야 한다.

도4D를 보면, X 전극과 Y 전극 위에 원으로 표시한 전하들은 X 전극과 Y 전극간의 전압차를 유지하는 데는 전혀 도움이 되지 않음을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 전하들이 생성되는 이유는 어드레스 쪽에 많은 양의 (+) 전하를 축적하고 Y 전극에 (-) 전하를 축적하여 어드레스 전극과 Y 전극 사이의 벽전하만으로 방전개시 전압만큼의 전압차를 만들어 주기 위함이다. 이와 같이 종래의 구동 파형에 의하면 방전을 충분히 하여 벽전하를 형성하기 위해서는 높은 Vset 전압(대략 380V)이 필요하게 된다.

따라서, 이와 같은 파형을 실제 적용하는 경우에는 Y전극의 리셋동작에 필요한 Vset 전압을 380V 이상 인가하여야 충분한 전압마진을 확보할 수 있기 때문에, 내압이 높은 소자가 필요하고 백그라운드 발광의 세기도 커서 높은 콘트라스트를 달성하는 데는 어려움이 있다.

종래 어드레스 구간의 동작은 어드레스 기간 동안에 어드레스 방전이 발생한 첫 번째 스캔 라인과 마지막 스캔 라인 사이에 시간적인 차이가 발생한다.

따라서, 유지방전의 첫 번째 유지펄스는 마지막 스캔 라인에서 어드레스 방전이 있었던 셀에서보다 첫 번째 스캔 라인에서 어드레스 방전이 있었던 셀이 시간적 거리가 크므로 어드레스 방전 혹은 이웃한 셀에 의한 프라이밍(Priming) 효과가 떨어지게 된다.

즉, 마지막 스캔 라인은 어드레스 방전 후 바로 첫 번째 유지펄스가 오고, 다른 스캔라인들, 특히 첫 번째 스캔 라인은 일정 시간이 경과된 후에 첫 번째 유지펄스가 온다.

이렇게 모든 스캔라인에서의 어드레스 동작 후 첫 번째 유지펄스가 올 때, 첫 번째 방전셀과 마지막 번째 방전셀간의 스캔 시간 차이에 의하여 방전, 즉 벽전하 상태의 불균일도가 발생하고, 이러한 불균일도에 의해 유지방전이 지연되거나 오방전을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 어드레스 구간에 어드레스 방전이 발생한 방전셀간의 시간 차이로 인한 방전 상태의 불균일도를 감소시켜 유지방전 안정화를 가져올 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.

도1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도이다.

도3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도이다.

도4는 도3에 도시한 구동 파형에서의 각 단계별 벽전하 분포도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도를 도시한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법의 특징은, 제1 기판 상에 각각 나란히 형성되는 주사 전극 및 유지 전극과, 상기 주사 전극 및 상기 유지 전극에 교차하며 제2 기판 상에 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서, 어드레스 구간 동안, 패널에서 모든 스캔 라인에 대해 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 어드레스 방전단계; 및 상기 어드레스 방전단계에서 어드레스 동작이 완료되면, 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 첫 번째 유지펄스가 오기 전에 일정 시간 동안의 방전 안정구간을 두는 방전 안정단계를 포함한다.

위에서, 상기 방전 안정단계에서 방전 안정 구간은 첫 번째 어드레스 방전이 있었던 방전셀과 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀간의 벽전하 상태가 균일해질 수 있을 정도의 시간을 갖는다.

상기 방전 안정 단계에서는 방전 안정 구간에 상기 어드레스 방전 단계에서 인가되는 스캔 펄스 폭보다 긴 폭을 갖는 방전 안정 펄스를 인가한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구동 파형은 이하에서 설명하는 바와 같이, 어드레스 전극과 X 전극, X 전극과 Y 전극 사이의 상대 전압차를 고려하여 파형을 설계한다.

한편 종래의 구동 파형에 의하면, 앞에서도 설명한 바와 같이 도4D에서 동그라미를 친 벽전하들이 X 전극과 Y 전극 사이의 전압차를 형성하는데 아무런 기여를 하지 않음을 알 수 있다. 즉, X 전극과 Y전극에 4개의 전자들이 없더라도 X 전극과 Y 전극간의 전압차에 영향을 주지 않는다.

본 발명은 이러한 점에 착안한 것으로서, X 전극과 Y 전극 위에 쌓인 불필요한 (-) 전하를 없애면서도 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 방전 개시 전압이 걸리도록 내부전압 차를 갖도록 하는 방법을 제공한다. 이와 같이 하면, 전하를 적게 생성해도 되기 때문에, 그 만큼 리셋전압을 낮출 수 있다.

이를 위해 본 발명은 기존 파형에서 리셋이 끝났을 때에 어드레스 전극과 Y 전극 사이에 전압차를 주는 방법을 사용하였다. 즉, Y 전극의 전압을 어드레스 전극의 전압(0V) 보다 더 낮은 전압으로 인가하였다.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 실시예에서는 리셋 구간이 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup)하는 역할을 하며, 소거구간, Y 램프 상승 구간, Y 램프 하강 구간으로 이루어진다.

이때. 하강 램프 구간에서 Y 전극의 전압을 어드레스 전압(그라운드 전압)보다 낮춤으로써, X 전극과 Y전극의 외부인가 전압의 차이(즉, V'e+ Vn)는 종래의 전압차(Ve, Pe)와 유사하게 유지하고 어드레스 전극과 Y 전극에는 외부인가 전압의 차이(즉, Vn)를 주어서 어드레스 전극과 Y 전극사이의 부족한 벽전하를 보상하였다.

어드레스 구간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(즉, 어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 구간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.

도 5에서, Prr은 리셋전압 펄스), Pxs 및 Pys는 유지 펄스, Psc1~Psc₄₈₀은 스캔 펄스를 각각 타나낸다.

특히, 본 발명에 따른 실시예에서는 어드레스 구간에 모든 스캔 라인에 대해 어드레스 동작이 완료되면, 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 첫 번째 유지펄스가 오기 전에 일정 시간 동안의 방전 안정 구간(Tss)을 두고 있다.

즉, 도 5에 나타나 있듯이, 어드레스 구간에서 방전 안정 구간은 마지막 스캔 라인의 스캔이 끝나면 일정 시간, 즉 Tss가 지난 후에 첫 번째 유지펄스가 오도록 한다.

이로 인해, 패널은 모든 스캔 라인에서의 어드레스 동작 완료 후 첫 번째 유지펄스가 올 때 라인간 방전(벽전하) 상태의 불균일도가 줄어들게 된다.

이때, Tss는 첫 번째 어드레스 방전이 있었던 방전셀과 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀간의 벽전하 상태가 균일해질 수 있을 정도의 시간으로 한다.

Tss가 0일 경우에, 마지막 스캔 라인은 어드레스 동작 후 바로 첫 번째 유지펄스가 오고, 다른 스캔 라인들(특히, 첫 번째 스캔 라인)은 마지막 스캔 라인에 비해 긴 시간이 지난 후에 첫 번째 유지펄스가 오기 때문에 방전 전압이 스캔 라인마다 달라져 유지펄스 전압의 여유도가 줄어들게 된다.

따라서, Tss는 적어도 하나의 스캔 펄스 폭보다 길게 하여 마지막 스캔 라인에서의 어드레스 방전에 의해 생긴 여기 입자 및 벽전하들이 충분히 줄어든 후에 첫 번째 유지펄스가 오도록 한다.

한편, 방전 안정 구간은 마지막 스캔 라인의 방전셀에 둘 수도 있고, 첫 번째 스캔 라인에서 시작하여 특정한 스캔 라인에서 어드레스 방전이 끝나는 라인에 둘 수도 있다.

상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 어드레스 구간에서 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 어드레스 방전에 의해 생긴 여기 입자 및벽전하들이 충분히 줄어들 수 있을 정도의 방전 안정 구간을 두어, 어드레스 동작 후 어드레스 방전이 있었던 첫 번째 방전셀과 마지막 방전셀간의 시간 차이로 인한 방전 상태의 불균일도가 감소될 수 있고, 유지펄스 전압의 여유도가 줄어드는 것이 방지되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제1 기판 상에 각각 나란히 형성되는 주사 전극 및 유지 전극과, 상기 주사 전극 및 상기 유지 전극에 교차하며 제2 기판 상에 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,

   어드레스 구간 동안,

   패널에서 모든 스캔 라인에 대해 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 어드레스 방전단계; 및

   상기 어드레스 방전단계에서 어드레스 동작이 완료되면, 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀에 첫 번째 유지펄스가 오기 전에 일정 시간 동안의 방전 안정구간을 두는 방전 안정단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전 안정단계에서 방전 안정 구간은 첫 번째 어드레스 방전이 있었던 방전셀과 마지막 어드레스 방전이 있었던 방전셀간의 벽전하 상태가 균일해질 수 있을 정도의 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전 안정 단계에서는 방전 안정 구간에 상기 어드레스 방전 단계에서 인가되는 스캔 펄스 폭보다 긴 폭을 갖는 방전 안정 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.