KR20040072366A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동회로의 정격전압을 낮출 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 스캔전극, 서스테인전극 및 어드레스전극이 형성되며 한 프레임기간을 다수의 서브필드로 나누며 상기 다수의 서브필드들을 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인기간으로 나누어 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리셋기간동안 상기 스캔전극에 제 1 전압까지 상승하는 정극성 리셋전압을 공급하는 단계와, 상기 리셋기간동안 상기 서스테인전극에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압 레벨을 가지는 부극성 리셋전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{DRIVING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 구동회로의 정격전압을 낮출 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관의 큰 중량 및 부피를 줄일 수 있는 평판 표시장치에 대한 관심이 커지고 있다. 이러한 평판 표시 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel:PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence) 등이 있다.
이러한 평면 표시장치중, 플라즈마 디스플레이 패널은 He+Xe, Ne+Xe 또는He+Ne+Xe 가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로서 문자 또는 그래픽을 포함한 화상 및 동영상을 표시하게 된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근, 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.
특히, 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 방전시 유전체층을 이용하여 벽전하를 축적하여 방전에 필요한 전압을 낮추게 되며, 플라즈마의 스퍼터링으로 부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1은 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 3극 전류 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀은 상부기판(10)상에 형성되어진 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다.
스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 각각은 투명전극(12Y, 12Z)과, 투명전극(12Y, 12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명 전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y, 13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y, 12Z)의 재질로는 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide:ITO)를 이용한다. 금속버스전극(13Y, 13Z)의 재질로는 통상 크롬(Cr)등의 금속이 이용된다. 이러한 금속버스전극(13Y, 13Z)은 저항이 높은 투명전극(12Y, 12Z)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다. 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 가스방전에 의해 발생되는 하전입자들이 벽전하로서 축적된다. 보호막(16)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(14)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 이 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스 전극(X)은 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22)과 격벽(24)이 형성된다.
하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체층(26)이 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(X)과 나란하게 형성되어 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 가스방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)중 어느 하나의 가시광을 발생하게 된다. 상/하부 기판(10, 18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 위한 프레임 구성도이다.
도 2를 참조하면, 이러한 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간, 방젠셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인기간으로 나뉘어진다. 265 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어진다. 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 리셋기간, 어드레스기간 및서스테인기간으로 다시 나누어진다. 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에, 서스테인기간 및 그 방전횟수는 각 서브필드에서 2n(단, n=0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 서스테인기간이 각각 다른 서브필드들의 조합으로 계조를 구현할 수 있게 된다.
플라즈마 디스플레이 패널은 고품위의 화질을 구현하기 위하여 고정세, 고휘도, 고명암비(High contrast ratio), 낮은 콘터노이즈(Contour noise) 등이 요구되고 있다. 이를 위하여, 플라즈마 디스플레이 패널은 비표시 기간인 어드레스기간을 줄이고 표시 기간인 서스테인기간을 충분히 확보하여야 한다. 그러나 플라즈마 디스플레이 패널은 고해상도 구현을 위하여 화소 수를 증가시킬 경우 어드레스기간은 더욱 길어지게 되고, 늘어난 어드레스기간 만큼 서스테인기간을 확보할 수 없는 문제점이 있다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 어드레스 방전에 의해 선택되는 방전셀의 발광여부에 따라 선택적 쓰기(Selective Writing;SW) 방식과 선택적 소거(Selective Erasing;SE) 방식으로 대별된다.
종래의 선택적 쓰기(SW) 방식은 리셋기간에서 전화면을 초기화 시킨 후, 어드레스기간에서 켜지는 온셀(On cell)들을 선택한다. 이어서, 서스테인기간에는 어드레스 방전에 의해 선택된 온셀(On cell)들에 대하여 서스테인 방전 시킴으로써 화상을 표시하게 된다.
이러한 선택적 쓰기(SW) 방식에서는 스캔전극(Y)에 공급되는스캔펄스는(Scan Pulse)의 펄스폭을 대략 3us 이상으로 설정하여야 어드레스 방전으로 방전셀 내에 충분한 벽전하가 형성되게 한다. 이로 인하여, 선택적 쓰기(SW) 방식에서는 어드레스에 필요한 펄스의 폭이 길기 때문에 어드레스기간이 비교적 길고 그만큼 서스테인 기간을 확보하기가 어려운 단점이 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널은 서브필드들의 조합에 의해 화상의 계조를 구현하는 특성 때문에 동영상에서 의사윤과 노이즈(Contour noise)가 발생되기도 한다. 윤곽 노이즈가 발생되면 화면 상에서 윤곽이 나타나게 되므로 화면의 표시 품질이 떨어지게 된다.
선택적 쓰기(SW) 방식에서 화면의 표시 품질이 떨어지는 문제점을 해결하기 위하여 한 프레임의 서브필드를 분할하여 서브필드 수를 증가시킬 수 있다. 서브필드를 분할하여 한 프레임이 10개 이상의 서브필드들로 구성되면 서브필드 수의 증가에 따라 어드레스 기간이 길어지기 때문에 서스테인기간을 위한 시간 확보가 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 한 화면을 분할구동 시키는 듀얼스캔 방법이 있지만 한 화면을 분할하여 구동하게 되면 구동 드라이브 IC들이 그 만큼 추가 되어야 하므로 제조 원가가 증가되는 또 다른 문제점이 있다.
종래의 선택적 소거(SE) 방식은 한 프레임 내에 있는 모든 서브필드의 리셋기간에 전화면을 라이팅 방전시켜 전화면을 켠후에, 어드레스기간에 선택된 방전셀들을 끄게 된다. 이어서, 서스테인기간에는 어드레스 방전에 의해 선택되지 않은 방전셀들만을 서스테인 방전시킴으로써 화상을 표시하게 된다.
그러나 종래의 선택적 소거(SE) 방식은 각 서브필드마다 비표시 기간인 전면라이팅 기간에 전화면이 켜지게 되므로 콘트라스트 비가 낮은 단점이 있다. 선택적 소거(SE) 방식의 구동 방법은 서스테인기간이 충분히 확보되는 만큼 화면이 밝은데 비하여 콘트라스트 비가 나쁘기 때문에 화면이 선명하지 못하여 화상이 뿌옇게 느껴지게 된다.
도 3은 종래의 선택적 쓰기 방식의 플라즈마 디스플에 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 선택적 쓰기 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 전화면을 초기화시키기 위한 리렛기간, 셀을 선택하기 위한 어드레스기간, 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인기간 및 소거기간으로 나누어 구동된다.
리셋기간은 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에 인가되는 파형에 따라 셋업(Set Up)기간과, 셋다운(Set Down)기간으로 나뉜다. 셋업기간에는 모든 스캔전극(Y)들에 상승 램프파형(Ramp-Up)이 동시에 인가된다. 셋업기간에 서스테인전극(Z)과 어드레스전극(X)에는 기저전압(GND)이 인가된다. 이 상승 램프파형에 의해 전화면의 셀들 내에서 스캔전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이와 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에는 프라이밍방전이 일어나게 된다. 프라이밍방전에 의해 어드레스전극(X)과 서스테인전극(Z) 상에는 정극성(+)의 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔전극(Y) 상에는 부극성(-)의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋다운기간에는 상승 램프파형이 공공급된 후, 상승 램프파형의 피크전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 기저전압(GND)또는 부극성의 전압값까지 떨어지는 하강 램프파형(Ramp-Down)이 스캔전극(Y)들에 동시에 인가된다. 이와동시에, 공통전극인 서스테인전극(Z)에는 서스테인 펄스의 전압값과 같은 크기의 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 인가되고, 어드레스전극(X)에는 기저전압(0[V])이 인가된다. 하강 램프파형이 인가될 때, 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에 셋다운 방전이 일어나게 된다. 이 셋다운 방전은 셋업기간에 발생된 벽전하들 중에서 어드레스 방전에 불필요한 과도한 벽전하를 소거시키게 된다.
어드레스기간에는 부극성(-)의 스캔 펄스(-Sp)가 스캔전극(Y)들에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스(-Sp)에 동기되어 어드레스전극(X)들에 정극성(+)의 데이터 펄스(Dp)가 인가된다. 스캔 펄스(-Sp)와 데이터 펄스(Dp)의 전압차와 리셋기간에 생성된 벽전하로 인한 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스(Dp)가 인가되는 셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 전압(Vs)이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다.
한편, 서스테인전극(Z)에는 셋다운기간과 어드레스기간 동안에 서스테인 펄스의 전압값과 같은 크기의 정극성(+)의 직류전압(Vs)이 공급된다.
서스테인기간에는 스캔전극(Y)들과 서스테인전극(Z)들에 교번적으로 서스테인 펄스가 인가된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에 서스테인방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
소거기간에는 펄스폭과 전압레벨이 작은 램프파형(Ramp ers)이 서스테인전극(Z)에 공급되어 서스테인 방전에 의해 켜진셀들 내에 잔류하는 벽전하를 소거시키게 된다.
도 4는 종래의 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 한 프레임에 포함되는 다수의 서브필드들은 플라즈마 디스플레이 패널내의 전 방전셀들에서 리셋방전을 일으켜 방전셀들을 턴온(Turn On) 시키는 리셋기간, 리셋기간에 켜진 방전셀들을 선택적으로 턴오프(Turn Off) 시키는 어드레스기간 및 어드레스기간에 선택되지 않은 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으키는 서스테인기간으로 나뉘어 구동된다.
리셋기간은 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에 공급되는 펄스형태에 따라서 램프펄스 공급기간과 펄스신호 공급기간으로 나뉜다.
램프펄스 공급기간에 스캔전극(Y)에는 상승 기울기를 갖는 정극성(+)의 램프펄스(RPy)가 공급되고, 서스테인전극(Z)에는 하강 기울기를 갖는 부극성(-)의 램프펄스(RPz)가 공급된다. 또한, 어드레스전극(X)에는 기저전위(GND)의 전압값이 공급된다. 여기서, 스캔전극(Y)에 공급되는 정극성(+)의 램프펄스(RPy)는 서스테인 전압(Vs=220V)과 동일한 전압으로 설정된다. 이때 서스테인전극(Z)에 공급되는 부극성(-)의 램프펄스(RPz) 전압값의 절대값은 서스테인 전압(Vs)보다 큰 전압으로 설정된다.
이와 같이 램프펄스 공급기간동안 스캔전극(Y)에 정극성(+)의 램프펄스(RPy)가 공급되고 서스테인전극(Z)에 부극성(-)의 램프펄스(RPz)가 공급되면 방전셀들에서 리셋방전이 발생된다. 이러한 리셋방전이 발생되기 위해서는 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에 500V 내외의 전압차가 발생하여야 한다.
리셋방전이 발생하면 정극성(+)의 램프펄스(RPy)가 공급된 스캔전극(Y)에는 부극성(-)의 벽전하가 형성되고, 부극성(-)의 램프펄스(RPz)가 공급된 서스테인전극(Z)에는 정극성(+)의 벽전하가 형성된다.
램프펄스 공급기간에 리셋방전에 의해서 형성된 벽전하들을 유지시키기 위해 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)는 서스테인 전압값(Vs=220V)과 동일한 전압값을 갖는 유지펄스(Pz, Py)가 교번적으로 공급된다. 또한 어드레스전극(X)에는 기저전위(GND)의 전압값이 공급된다.
어드레스기간에 스캔전극들(Y)에는 선택된 방전셀들의 벽전하를 소거시킬 수 있도록 대략 1us의 스캔펄스(SP)가 순차적으로 공급된다. 또한, 어드레스전극들(X)에는 스캔펄스에 동기되는 데이터펄스(DP)가 공급된다. 이때, 데이터펄스(DP)가 공급된 방전셀들에서는 어드레스 방전, 즉 소거방전이 발생되어 방전셀들이 턴오프(Turn Off)된다. 여기서 스캔전극들(Y)에 공급되는 부극성(-)의 소거 스캔펄스는 기저전압(GND) 또는 기저전압(GND) 이하의 전압(-Vy)까지 하강한다.
서스테인기간에는 스캔전극(Y)들 및 서스테인전극(Z)들에 교번적으로 서스테인 펄스(SUSPy, SUSPz)가 공급된다. 스캔전극(Y)들 및 서스테인전극(Z)들에 서스테인 펄스가 공급되면 어드레스기간에 선택되지 않은 방전셀들에서 서스테인 방전이 발생된다. 이때, 서스테인 방전횟수를 조절하여 휘도 가중치에 대응하는 계조값을 표현한다.
도 5 종래의 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동부는 서스테인너(41), 스캔 집적회로(Intergrated Circuit : 이하 "IC"라 한다)(42), 셋업 공급부(43), 스캔 기준전압 공급부(44) 및 스캔전압 공급부(45)로 구성된다.
서스테이너(41)는 서스테인기간동안 스캔전극(Y)에 서스테인 전압(Vs) 및 기저전압(GND)을 공급한다. 이를 위해, 서스테이너(41)는 패널에서 공급되는 에너지로 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위해 외부 캐패시터(Cex_y)를 구비한다. 또한, 외부 캐패시터(Cex_y)의 충방전 경로를 형성하기 위한 제 6 내지 제 9 스위치(Q6 내지 Q9), 제 6 내지 제 9 스위치(Q6 내지 Q9)의 내부 다이오드인 제 1 내지 제 4 다이오드(D1 내지 D4) 및 인덕터(L_y)를 구비한다. 그리고, 역방향 전류를 차단하기 위한 제 5 및 제 6 다이오드(D5,D6)을 구비한다. 이와같은 제 6 내지 제 9 스위치(Q6 내지 Q9)들은 스위칭 동작을 하면서 서스테인 전압(Vs) 또는 기저전압(GND)을 스캔전극(Y)에 공급한다. 이때, 인덕터(L_y)는 셀 내의 정전용량(C)과 함께 직렬 LC 공진회로를 구성한다.
스캔 IC(42)는 푸쉬풀 형태로 접속되는 제 4 및 제 5 스위치(Q4,Q5)와 제 4 및 제 5 스위치(Q4,Q5)의 내부 다이오드인 제 7 및 제 8 다이오드(D7,D8)를 구비한다. 제 4 및 제 5 스위치(Q4,Q5)는 서스테이너(41), 스캔 기준전압 공급부(44) 및 스캔 전압 공급부(45)로부터 전압신호를 선택적으로 스캔전극(Y)에 공급한다.
셋업 공급부(43)는 셋업전압원(Vsetup), 셋업전압원(Vsetup)과 서스테이너(41) 사이에 직렬로 연결된 제 10 스위치(Q10) 및 제 1 저항(R1), 제 10 스위치(Q10)의 내부 다이오드인 제 9 다이오드(D9)를 구비한다. 제 10 스위치(Q10)는 리셋기간동안 스캔전극(Y)에 셋업파형을 공급하는 역할을 한다.
스캔 기준전압 공급부(44)는 스캔 IC(42)와 스캔 전압원(-Vy) 사이에 직렬 접속된 제 3 스위치(Q3) 및 제 3 스위치(Q3)의 내부 다이오드인 제 10 다이오드(D10)를 구비한다. 제 3 스위치(Q3)는 어드레스 기간(APD)에 공급되는 제어신호에 응답하여 스위칭됨으로써 스캔전압(-Vy)을 스캔 IC(42)에 공급하는 역할을 한다.
스캔 전압 공급부(45)는 스캔전압원(Vsc)과 스캔 기준전압 공급부(44) 사이에 직렬로 접속되는 제 2 저항(R2), 제 1 및 제 2 스위치(Q1,Q2), 제 1 및 제 2 스위치(Q1,Q2)의 내부 다이오드인 제 11 및 제 12 다이오드(D11,D12) 및 스캔전압원(Vsc)과 스캔 기준전압 공급부(44) 사이에 접속된 제 1 캐패시터(C1)를 구비한다. 제 1 스위치(Q1)는 어드레스 기간(APD)에 공급되는 제어신호에 응답하여 스위칭됨으로써 스캔전압(Vsc)을 스캔 IC(42)에 공급하는 역할을 한다. 이 때 스캔전압원(Vsc)과 스캔 기준전압 공급부(44) 사이에 연결된 제 1 캐패시터(C1)는 스캔전압원(Vsc)로부터의 스캔전압을 충전한다. 제 2 스위치(Q2)는 제어신호에 응답하여 스캔 IC(42)에 공급되는 스캔전압(Vsc)을 스위칭하는 역할을 한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동부는 서스테인너(41), 스캔 집적회로(Intergrated Circuit : 이하 "IC"라 한다)(42), 셋업 공급부(43), 스캔기준전압 공급부(44) 및 스캔전압 공급부(45)로 구성된다.
서스테이너(51)는 서스테인기간동안 서스테인전극(Z)에 서스테인 전압(Vs) 및 기저전압(GND)을 공급한다. 이를 위해, 서스테이너(51)는 패널에서 공급되는 에너지로 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위해 외부 캐패시터(Cex_y)를 구비한다. 또한, 외부 캐패시터(Cex_y)의 충방전 경로를 형성하기 위한 제 56 내지 제 59 스위치(Q56 내지 Q59), 제 56 내지 제 59 스위치(Q56 내지 Q59)의 내부 다이오드인 제 51 내지 제 54 다이오드(D51 내지 D54) 및 인덕터(L_y)를 구비한다. 그리고, 역방향 전류를 차단하기 위한 제 55 및 제 56 다이오드(D55,D56)을 구비한다. 이와같은 제 56 내지 제 59 스위치(Q56 내지 Q59)들은 스위칭 동작을 하면서 서스테인 전압(Vs) 또는 기저전압(GND)을 스캔전극(Y)에 공급한다. 이때, 인덕터(L_y)는 셀 내의 정전용량(C)과 함께 직렬 LC 공진회로를 구성한다.
셋다운 공급부(58)는 셋다운전압원(-Vz), 셋다운전압원(-Vz)과 서스테이너(51) 사이에 직렬로 연결된 제 51 스위치(Q51) 및 제 51 저항(R51), 제 51 스위치(Q51)의 내부 다이오드인 제 57 다이오드(D57)를 구비한다. 제 51 스위치(Q51)는 리셋기간동안 서스테인전극(Z)에 셋다운파형을 공급하는 역할을 한다.
이와 같이 종래의 선택적 소거(SE) 방식은 램프펄스 공급기간에 리셋방전을 발생시키기 위해 스캔전극(Y)에는 서스테인 전압값(220V)까지 상승하는 상승 기울기의 램프펄스가 공급되고 서스테인전극(Z)에 -Vz값(-280V)까지 하강하는 하강 기울기의 램프파형이 공급된다. 이후 펄스신호 공급기간에 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에는 서스테인 전압값(Vs=220V)을 가지는 유지펄스가 교번적으로 공급된다. 이에 따라 리셋기간에서 서스테인전극(Z)에는 500V의 높은 전압차가 발생하게 되어 정격전압이 높은 스위칭 소자를 사용해야 하므로 제품의 제조원가가 상승되는 문제점이 있다. 아울러 고전압의 펄스에 의해 패널의 모든 셀들이 동일한 조건의 벽전하를 형성하는데 어려움이 있어 패널의 균일성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 구동회로의 정격전압을 낮출 수 있는 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법이 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 구동회로의 정격전압을 낮출 수 있는 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 위한 프레임 구성도이다.
도 3은 종래의 선택적 쓰기 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 4는 종래의 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부기판 18 : 하부기판
Y : 스캔전극 Z : 서스테인전극
X : 어드레스전극 12Y, 12Z : 투명전극
13Y, 13Z : 금속버스전극 14 : 상부 유전체층
16 : 보호막 22 : 하부 유전체층
24 : 격벽 26 : 형광체층
41,51 : 서스테이너 42 : 스캔 IC
43 : 셋업공급부 44 : 스캔 기준전압 공급부
45 : 스캔 전압 공급부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 스캔전극, 서스테인전극 및 어드레스전극이 형성되며 한 프레임기간을 다수의 서브필드로 나누며 상기 다수의 서브필드들을 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인기간으로 나누어 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리셋기간동안 상기 스캔전극에 제 1 전압까지 상승하는 정극성 리셋전압을 공급하는 단계와, 상기 리셋기간동안 상기 서스테인전극에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압 레벨을 가지는 부극성 리셋전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정극성 리셋전압을 공급하는 단계는, 상기 제 1 전압과 제 2 전압 사이의 제 3 전압레벨까지 상기 스캔전극 상의 전압을 높이는 단계와, 상기 제 3 전압레벨로부터 상기 제 1 전압까지 전압레벨이 상승하는 램프전압을 상기 스캔전극에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캔전극의 전압을 상기 제 1 전압으로 일정기간 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캔전극 상의 전압을 상기 제 1 전압으로부터 상기 제 3 전압과 기저전압으로 단계적으로 단추는 단계와, 상기 서스테인전극 상의 전압을 상기 제 2 전압으로부터 상기 기저전압까지 높이는 단계와, 상기 서스테인전극과 상기 스캔전극에 상기 제 3 전압의 유지펄스를 교대로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스기간 동안 상기 스캔전극에 스캔펄스를 공급하는 단계와, 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 어드레스전극에 데이터를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서스테인기간 동안 상기 스캔전극과 상기 서스테인전극에 상기 제 3 전압의 서스테인펄스를 교대로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 부극성 리셋전압을 공급하는 단계는, 상기 서스테인전극에 상기 제 2 전압의 직류바이어스전압을 상기 리셋기간 동안 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 리셋기간 동안에 상기 어드레스전극에는 기저전압이 공급되는 것을 특징으로 한다.
스캔전극, 서스테인전극 및 어드레스전극이 형성되며 한 프레임기간을 다수의 서브필드로 나누며 상기 다수의 서브필드들을 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인기간으로 나누어 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리셋기간동안 상기 스캔전극에 전압이 점진적으로 상승하는 램프파형을 포함하는 리셋전압을 공급하는 단계와, 상기 리셋전압이 공급되는 동안 상기 서스테인전극에 직류바이어스전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프파형은 제 1 전압까지 상승하며, 상기 직류바이어스전압은 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압 레벨을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부된 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 6는 본 발명에 따른 선택적 소거 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 구동 방법 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 한 프레임에 포함되는 다수의 서브필드들은 플라즈마 디스플레이 패널내의 전 방전셀들에서 리셋방전을 일으켜 방전셀들을 턴온(Turn On) 시키는 리셋기간, 리셋기간에 켜진 방전셀들을 선택적으로 턴오프(Turn Off) 시키는 어드레스기간 및 어드레스기간에 선택되지 않은 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으키는 서스테인기간으로 나뉘어 구동된다.
리셋기간은 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에 공급되는 펄스형태에 따라서 램프펄스 공급기간과 펄스신호 공급기간으로 나뉜다.
램프펄스 공급기간에 스캔전극(Y)에는 상승 기울기를 가지며 Vr전압값까지 상승하는 정극성(+)의 램프업(Ramp-Up) 펄스가 공급된다. 램프업 펄스가 Vr전압값까지 상승하면 일정 시간동안 Vr전압값을 유지한다. 이어서 기저전압(GND)값까지 하강하는 램프다운(Ramp-Down) 펄스가 공급된다. 한편, 서스테인전극(Z)에는 소정의 전압값을 갖는 부극성(-)의 직류전압(-Vz)이 공급된다. 또한, 어드레스전극(X)에는 기저전위(GND)의 전압값이 공급된다. 여기서, 스캔전극(Y)에 공급되는 상승 기울기를 갖는 정극성(+)의 램프업 펄스의 전압값은 서스테인 전압(Vs)과 동일한 Vr전압값으로 설정된다. 이때 서스테인전극(Z)에 공급되는 부극성(-)의 직류전압값(-Vz)의 절대값은 서스테인 전압(Vs)보다 작은 전압으로 설정된다.
이와 같이 램프업 펄스 공급기간동안 스캔전극(Y)에 정극성(+)의 램프업 펄스가 공급되고 서스테인전극(Z)에 부극성(-)의 직류전압이 공급되면 방전셀들에서 리셋방전이 발생된다. 따라서, 정극성(+)의 램프업 펄스가 공급된 스캔전극(Y)에는 부극성(-)의 벽전하가 형성되고, 부극성(-)의 직류전압(-Vz)이 공급된 서스테인전극(Z)에는 정극성(+)의 벽전하가 형성된다.
램프펄스 공급기간에 리셋방전에 의해서 형성된 벽전하들을 유지시키기 위해 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)는 서스테인 전압값과 동일한 전압값을 갖는 유지펄스(Pz, Py)가 교번적으로 공급된다. 또한 어드레스전극(X)에는 기저전위(GND)의전압값이 공급된다.
어드레스기간에 스캔전극들(Y)에는 선택된 방전셀들의 벽전하를 소거시킬 수 있도록 대략 1us의 스캔펄스(SP)가 순차적으로 공급된다. 또한, 어드레스전극들(X)에는 스캔펄스에 동기되는 데이터펄스(DP)가 공급된다. 이때, 데이터펄스(DP)가 공급된 방전셀들에서는 어드레스 방전, 즉 소거방전이 발생되어 방전셀들이 턴오프(Turn Off)된다. 여기서 스캔전극들(Y)에 공급되는 부극성(-)의 소거 스캔펄스는 기저전압(GND) 이하의 전압(-Vy)까지 하강한다.
서스테인기간에는 스캔전극(Y)들 및 서스테인전극(Z)들에 교번적으로 서스테인 펄스(SUSPy, SUSPz)가 공급된다. 스캔전극(Y)들 및 서스테인전극(Z)들에 서스테인 펄스가 공급되면 어드레스기간에 선택되지 않은 방전셀들에서 서스테인 방전이 발생된다. 이때, 서스테인 방전횟수를 조절하여 휘도 가중치에 대응하는 계조값을 표현한다.
본 발명에 따른 선택적 소거(SE) 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 리셋기간에 리셋방전을 발생시키기 위해 스캔전극(Y)에 서스테인 전압값(Vs=220V)을 공급함과 아울러 Vr전압값(220V)을 갖는 상승 기울기의 램프업 펄스를 중첩되게 공급한다. 이때 서스테인전극(Z)에 -Vz값(-60V)의 부극성(-)의 직류전압이 공급된다. 이에 따라 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에 500V의 전압차가 발생하여 리셋방전이 발생한다. 이후 펄스신호 공급기간에 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)에는 서스테인 전압값(Vs=220V)을 가지는 유지펄스를 교번적으로 공급한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선택적 소거(SE) 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 리셋기간에 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이의 전압차를 500V 내외로 공급하여 리셋방전을 발생시키면서도 서스테인 전극에는 낮은 전압(280V)을 인가할 수 있게 되어 구동회로의 정격 전압을 낮출 수 있다. 그러므로 서스테인전극(Z) 구동회로에 정격전압이 낮은 스위칭 소자를 사용할 수 있어 제품의 제조원가를 낮출 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당 업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 스캔전극, 서스테인전극 및 어드레스전극이 형성되며 한 프레임기간을 다수의 서브필드로 나누며 상기 다수의 서브필드들을 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인기간으로 나누어 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 리셋기간동안 상기 스캔전극에 제 1 전압까지 상승하는 정극성 리셋전압을 공급하는 단계와;
    상기 리셋기간동안 상기 서스테인전극에 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압 레벨을 가지는 부극성 리셋전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정극성 리셋전압을 공급하는 단계는,
    상기 제 1 전압과 제 2 전압 사이의 제 3 전압레벨까지 상기 스캔전극 상의 전압을 높이는 단계와;
    상기 제 3 전압레벨로부터 상기 제 1 전압까지 전압레벨이 상승하는 램프전압을 상기 스캔전극에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스캔전극의 전압을 상기 제 1 전압으로 일정기간 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스캔전극 상의 전압을 상기 제 1 전압으로부터 상기 제 3 전압과 기저전압으로 단계적으로 단추는 단계와;
    상기 서스테인전극 상의 전압을 상기 제 2 전압으로부터 상기 기저전압까지 높이는 단계와;
    상기 서스테인전극과 상기 스캔전극에 상기 제 3 전압의 유지펄스를 교대로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스기간 동안 상기 스캔전극에 스캔펄스를 공급하는 단계와;
    상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 어드레스전극에 데이터를 공급하는 단계를포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 서스테인기간 동안 상기 스캔전극과 상기 서스테인전극에 상기 제 3 전압의 서스테인펄스를 교대로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부극성 리셋전압을 공급하는 단계는,
    상기 서스테인전극에 상기 제 2 전압의 직류바이어스전압을 상기 리셋기간 동안 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋기간 동안에 상기 어드레스전극에는 기저전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  9. 스캔전극, 서스테인전극 및 어드레스전극이 형성되며 한 프레임기간을 다수의 서브필드로 나누며 상기 다수의 서브필드들을 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인기간으로 나누어 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 리셋기간동안 상기 스캔전극에 전압이 점진적으로 상승하는 램프파형을 포함하는 리셋전압을 공급하는 단계와;
    상기 리셋전압이 공급되는 동안 상기 서스테인전극에 직류바이어스전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 램프파형은 제 1 전압까지 상승하며,
    상기 직류바이어스전압은 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압 레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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