KR20050089271A - 디스플레이 패널구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 패널구동방법은, 전극들이 교차 구비된 패널, 전원부, 논리제어부, 및 전극 구동부를 구비하는 디스플레이 패널의 파워오프 시퀀스를 결정하기 위하여, 파워오프 지시신호를 검출하는 단계; 및 상기 파워오프 지시신호에 트리거되어, 상기 전극 구동부에 구비된 모든 스위치들을 턴오프하는 것을 특징으로 한다.

디스플레이 패널의 파워오프 시퀀스에 있어서 가장 문제가 되는 것은 각 구동부의 고전압들이 불안정한 기간에 이에 연결된 스위칭 소자들이 동작하여 발생하는 시스템 불안정이다. 본 발명의 패널구동방법은, 파워오프 릴레이 신호가 검출되면 가장 먼저 구동부내의 스위칭 소자들을 모두 턴오프시킴으로써, 패널구동장치를 실질적으로 파워오프시킨다. 따라서, 파워 오프 시퀀스의 오동작에 의해 발생하는 불안정 문제를 해소하여, 디스플레이 패널의 시스템의 신뢰성을 향상시킨다. 또한 본 발명에 의한 파워오프 시퀀스 제어 방법은, 종래의 기술에 비하여 파워오프 시퀀스를 구현하기 위한 별도의 아날로그 회로나, 별도의 마이컴이 필요치 않아 비용 절감의 효과가 있다.

Description

디스플레이 패널구동방법{Method for driving display panel}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 같은 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것으로서, 특히 전원공급을 위한 디스플레이 패널구동방법에 관한 것이다.

도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1를 참조하면, 통상적인 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(100, 106) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(A₁, A₂, ... , A _m), 유전층(102, 110), Y 전극 라인들(Y₁, ... , Y_n), X 전극 라인들(X₁, ... , X_n), 형광층(112), 격벽(114) 및 보호층으로서 예컨대 일산화마그네슘 (MgO)층(104)이 마련되어 있다.

어드레스 전극 라인들(A₁, A₂, ... , A_m)은 뒤쪽 글라스 기판(106)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(110)은 어드레스 전극 라인들(A₁, A₂, ... , A_m)의 앞쪽에 도포된다. 아래쪽 유전층(110)의 앞쪽에는 격벽(114)들이 어드레스 전극 라인들(A₁, A₂, ... , A_m)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(114)들은 각 디스플레이 셀의 방전 영역을 구획하고, 각 디스플레이 셀 사이의 광학적 간섭을 방지하는 기능을 한다. 형광층(112)은, 격벽(114)들 사이에서 형성된다.

X 전극 라인들(X₁, ... , X_n)과 Y 전극 라인들(Y₁, ... , Y_n )은 어드레스 전극 라인들(A₁, A₂, ... , A_m)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(100)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 디스플레이 셀을 설정한다. 각 X 전극 라인(X₁, ... , X_n)과 각 Y 전극 라인(Y₁, ... , Y_n)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인(X_na, Y_na)과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인(X_nb, Y_nb)이 결합되어 형성될 수 있다. 앞쪽 유전층(102)은 X 전극 라인들(X₁, ... , X_n)과 Y 전극 라인들(Y₁, ... , Y_n)의 뒤쪽에 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널(1)을 보호하기 위한 보호층(104) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 앞쪽 유전층(102)의 뒤쪽에 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(108)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널에 일반적으로 적용되는 구동 방식은, 초기화, 어드레스 및 디스플레이 유지 단계가 단위 서브-필드에서 순차적으로 수행되게 하는 방식이다. 초기화 단계에서는 구동될 디스플레이 셀들의 전하 상태가 균일하게 된다. 어드레스 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들의 전하 상태와 선택되지 않을 디스플레이 셀들의 전하 상태가 설정된다. 디스플레이 유지 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들에서 디스플레이 방전이 수행된다. 이때, 디스플레이 방전을 수행하는 디스플레이 셀들의 플라즈마 형성용 가스로부터 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마로부터의 자외선 방사에 의하여 상기 디스플레이 셀들의 형광층(112)이 여기되어 빛이 발생된다.

도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구동 장치를 보여준다.

도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 통상적인 구동 장치는 영상 처리부(200), 제어부(202), 어드레스 구동부(206), X 구동부(208) 및 Y 구동부(204)를 포함한다. 영상 처리부(200)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 제어부(202)는 영상 처리부(200)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다. 어드레스 구동부(206)는, 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. X 구동부(208)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(204)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.

상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제5541618호에 개시되어 있다.

도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널구동방법의 일예로서 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리(Address-Display Separation) 구동 방법을 보여준다.

도면을 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정개수 예컨대 8 개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ..., SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 유지방전 구간(S1, ..., S8)로 분할된다.

각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극 라인들(도 1의 AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에 표시 데이터 신호가 인가됨과 동시에 각 Y 전극 라인(Y1, ..., Yn)에 상응하는 주사 펄스가 순차적으로 인가된다.

각 유지방전 구간(S1, ..., S8)에서는, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 디스플레이 방전용 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 표시 방전을 일으킨다.

플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 구간(S1, ..., S8)내의 유지방전 펄스 개수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256 계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 유지펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133 계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1 기간, 서브필드3 기간 및 서브필드8 기간 동안 셀들을 어드레싱하여 유지방전하면 된다.

각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는, APC(Automatic power control) 단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 또한 각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는. 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대 서브필드4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드6에 할당된 계조도를 32에서 34로 높일 수 있다. 또한, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수도 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다.

도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도로서, AC PDP의 ADS 구동방식에서 한 서브필드(SF)내에 어드레스 전극(A), 공통전극(X) 및 주사전극(Y1~Yn)에 인가되는 구동신호를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 하나의 서브필드(SF)는 리셋기간(PR), 어드레스 기간(PA) 및 유지방전기간(PS)를 구비한다.

리셋기간(PR)은 모든 그룹의 주사라인에 대해 리셋펄스를 인가하여, 강제로 기입방전을 수행함으로써, 전체 셀의 벽전하 상태를 초기화한다. 어드레스기간(PA)에 들어가기 전에 리셋기간(PR)이 수행되며, 이는 전 화면에 걸쳐 수행하므로, 상당히 고르면서도 원하는 분포의 벽전하 배치를 만들 수 있다. 리셋기간(PR)에 의해 초기화된 셀들은, 셀 내부의 벽전하 조건이 모두 비슷하게 형성된다. 리셋기간(PR)이 수행된 후에 어드레스 기간(PA)이 수행된다. 이 때 어드레스 기간(PA)에는, 공통전극(X)에 바이어스 전압(Ve)이 인가되고, 표시되어야 할 셀 위치에서 주사전극(Y1~Yn)과 어드레스 전극(A1~Am)을 동시에 턴온시킴으로써, 표시 셀을 선택한다. 어드레스 기간(PA)이 수행된 후에, 공통전극(X)과 주사전극(Y1~Yn)에 유지펄스(Vs)를 교대로 인가하여, 유지방전 기간(PS)이 수행된다. 유지방전 기간(PS) 중에 어드레스 전극(A1~Am)에는 로우레벨의 전압(VG)이 인가된다. PDP에서 휘도는 유지방전 펄스수에 의하여 조정된다. 하나의 서브필드 또는 하나의 TV 필드에서의 유지방전 펄스수가 많으면 휘도가 증가한다.

전술한 바와 같이, 도 2의 영상처리부(200), 논리제어부(202), 구동부(204, 206, 208)는 상호 유기적인 관계를 가지며 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터에 의하여 동작한다. 전원부(미도시)는 영상처리부(200), 논리제어부(202), X구동부(208), 구동부(204), 어드레스 구동부(206)의 각 구성요소들을 안정적으로 동작시키기 위한 전원을 제공해야 한다. 전원부의 불안정 요소는 화상에 직접 나타나게 된다. 특히, 메인 전원을 턴온, 턴오프할 때 발생하는 불안정 요소는 시스템의 신뢰성에 치명적인 영향을 줄 수 있다.

따라서 메인전원 턴온시 전원부로부터 패널구동장치의 각 구성요소로 입력되는 파워온 시퀀스(power on sequence)와, 메인전원 턴오프시 패널구동장치 각 구성요소의 파워오프 시퀀스는 시스템의 안정성에 매우 큰 영향을 미친다.

종래의 PDP 시스템에서는, 전원부 내에서 파워온/오프 시퀀스를 결정하여, 결정된 시퀀스에 따라 각 유닛들로 전원을 공급한다. 이를 위하여 종래의 PDP 시스템의 전원부는, 아날로그 회로를 이용하여 전원공급 타이밍을 차등적으로 지연시켜서 파워온/오프 시퀀스를 결정하거나, 마이컴을 적용하여 파워온/오프 시쿼스를 결정하였다. 그러나, 아날로그 회로를 이용한 시퀀스 결정 방식은, 아날로그 소자들이 갖는 부품 편차 또는 이상으로 인하여 원치않는 예기치 못한 타이밍으로 동작할 수 있다. 또한 마이컴을 이용한 시퀀스 결정 방식은, 마이컴에 소요되는 비용 상승의 문제와, 외부 노이즈 등에 의해 마이컴이 오동작하여 잘못된 파워온/오프 시퀀스를 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 추가적인 비용이 소요되지 않고 안정적인 파워오프 시퀀스를 구현할 수 있는 디스플레이 패널구동방법을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 패널구동방법은, 전극들이 교차 구비된 패널, 전원부, 논리제어부, 및 전극 구동부를 구비하는 디스플레이 패널의 파워오프 시퀀스를 결정하기 위하여, 파워오프 지시신호를 검출하는 단계; 및 상기 파워오프 지시신호에 트리거되어, 상기 전극 구동부에 구비된 모든 스위치들을 턴오프하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스플레이 패널구동방법의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 4를 참조하면 Y구동부(204)는, 로직전원, 리셋전원(Vs, Vset), 주사전원(V_SC-H, V_SC-L), 유지전원(V_S) 등을 필요로 한다. X구동부(208)는, 로직전원, X 바이어스 전원(Ve), 유지전원(V_S) 등을 필요로 한다. 또한 어드레스 구동부(206)는 어드레스 전원(Va)을 필요로 한다.

따라서, 안정적으로 디스플레이 패널을 구동하기 위하여 전원부는, 각 구동부에서 필요로 하는 전원을 순차적으로 공급해야 한다.

여기서 로직전원을 제외한 전원들은 고전압 전원들이다. 도 5는 이러한 고전압의 전원을 생성하기 위한 전원부의 일 예의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, AC/DC 변환부(500), 역률보상부(502), DC/DC 변환부(504)를 구비한다.

AC/DC 변환부(500)는 브리지 다이오드 등의 정류회로를 구비하여, 입력 AC 전압을 정류하여 DC 전압으로 변환한다.

역률보상부(502)는 소비전력의 낭비를 최소화하기 위하여, 인덕터, 다이오드, 캐패시터, 및 스위치를 구비한 역률보상회로(Power factor correction circuit)를 구비한다. 또한 통상 역률보상부(502)는 DC 전압을 안정되게 부스팅하여, DC/DC 변환부(504)에 공급한다.

DC/DC 변환부(504)는 시스템에서 필요로 하는 여러개의 DC 전원(V1,V2,..,Vn)을 출력한다. 이를 위하여, 서로 다른 변환비를 갖는 여러개의 DC/DC 변환기를 구비할 수 있다.

따라서, 파워온 시퀀스에 있어서 DC/DC 변환부(504)는, 역률보상부(502)의 부스팅된 출력 전압이 안정화된 후에, 정상적인 전압을 출력할 수 있다.

또한, 파워오프 시퀀스에 있어서도 DC/DC 변환부(504) 출력은, 역률부상부(502)의 부스팅된 출력 전압이 소정 전압 이하로 떨어진 후에, 하강하는 전압을 출력하게 된다.

이와는 별도로 낮은 전압 예컨대 3.3V 또는 5V 를 로직전원은, 파워오프 시퀀스에 있어서 가장 늦게 파워오프된다. 따라서, 각 구동부 내의 스위칭 소자들을 턴온/오프 제어하는 제어신호들이 가장 늦게까지 정상적인 스위칭 동작을 수행한다.

그런데, 각 구동부내에서 각 스위치에 연결된 고전압 전원들이 먼저 파워오프되어가서 불안정한 상태가 되고 난 후에까지, 스위치들은 정상적인 턴온/오프 스위칭 동작을 수행한다면, 전원 불안정에 의하여 시스템이 손상될 수 있다. 또한 이러한 불안정한 상태는 패널에 디스플레이 되므로, 이를 보는 사용자의 불만사항이 될 수 있다.

본 발명은 디스플레이 패널의 안정적인 파워오프 시퀀스 결정 방법을 제공한다.

도 2의 PDP 구동장치에 있어서, 패널구동신호는 X구동부(208), Y구동부(204), 어드레스 구동부(206)에 구비된 수많은 스위치들의 동작을 제어하여 이루어진다. 이러한 각 구동부의 스위치들의 동작을 제어하는 제어신호가 논리제어부(202)로부터 출력된다. 따라서, 논리제어부(202)로부터 출력되는 신호가 안정되면 구동부의 스위칭 동작도 안정화되고, 구동부 회로의 신뢰성이 향상된다.

따라서, 파워온 시퀀스에 있어서는 논리제어부(202)가 가장 먼저 기동되고, 파워오프 시퀀스에 있어서도 논리제어부(202)가 가장 먼저 정지하는 것이 바람직하다.

도 6은 안정적인 파워오프 시퀀스 구현을 위한 본 발명의 디스플레이 패널구동방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 6을 참조하면 본 발명의 패널구동방법은 먼저, 파워오프 지시신호를 검출한다(S100 단계). 파워오프 지시신호는 사용자가 디스플레이 패널의 본체 또는 리모콘 등에 구비된 파워오프 스위치를 입력하는 것, 전원코드가 어떤 요인에 의하여 뽑혀지는 것, 메인 스위치가 턴오프되는 것, 정전 등 다양한 요인에 의하여 발생할 수 있다.

S100 단계 후에, 파워오프 지시신호에 트리거되어, 전극 구동부의 모든 스위치들을 턴오프시킨다(S102 단계). S100 단계는, 도 2를 참조하면, 논리제어부(202)에 의해 구현될 수 있다. 전극 구동부의 모든 스위치가 턴오프되면, 패널구동장치를 실질적으로 파워오프시킨다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 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.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 패널구동방법에 의하면, 파워오프 릴레이 신호를 검출하고, 상기 검출시점에서 구동부의 모든 스위치들을 턴오프시킴으로써, 패널구동장치를 실질적으로 파워오프시킨다.

파워오프 시퀀스에 있어서 가장 문제가 되는 것은 각 구동부의 고전압들이 불안정한 기간에 이에 연결된 스위칭 소자들이 동작하여 발생하는 시스템 불안정이다.

본 발명의 패널구동방법은, 파워오프 릴레이 신호가 검출되면 가장 먼저 구동부내의 스위칭 소자들을 모두 턴오프시킨다. 따라서, 파워 오프 시퀀스의 오동작에 의해 발생하는 불안정 문제를 해소하여, 디스플레이 패널의 시스템의 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명에 의한 파워오프 시퀀스 제어 방법은, 종래의 기술에 비하여 파워오프 타이밍 차등화를 위한 별도의 아날로그 회로나, 별도의 마이컴이 필요치 않아 비용 절감의 효과가 있다.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면들에 표현된 예시들에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 예들에 의해 가르침 받은 당업자라면, 다음의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위 및 목적 내에서 치환, 소거, 병합 등에 의하여 전술한 실시 예들에 대해 많은 변형이 가능할 것이다.

도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동 장치를 보여준다.

도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널구동방법의 일예로서 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법을 보여준다.

도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 5는 이러한 고전압의 전원을 생성하기 위한 전원부의 일 예의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 6은 안정적인 파워오프 시퀀스 구현을 위한 본 발명의 디스플레이 패널구동방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

Claims (1)

1. 전극들이 교차 구비된 패널, 전원부, 논리제어부, 및 전극 구동부를 구비하는 디스플레이 패널의 파워오프 시퀀스를 결정하기 위하여,

   파워오프 지시신호를 검출하는 단계; 및

   상기 파워오프 지시신호에 트리거되어, 상기 전극 구동부에 구비된 모든 스위치들을 턴오프하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널구동방법.