KR20050099786A - 플라즈마 표시 패널의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 개선된 구동 파형에 의한 플라즈마 표시 패널의 구동 방볍에 관한 것이다.

리셋 구간, 어드레스 구간 및 서스테인 구간에 X전극, Y전극 및 Z전극에 전압이 인가되는 서브필드의 조합에 의하여 계조를 표현하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, 첫 번째 서브필드의 리셋 구간에서 Y전극에 램프 상승 후 하강하는 전압이 인가되고, Y전극에 하강하는 전압이 인가되는 구간에서 Z전극에 일정하게 유지된 후 하강하는 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 리셋 구간의 세 단계의 램프 파형으로 구성하고 어드레스 구간의 Z전극 전압을 조절함으로써 블랙 휘도를 낮추어 콘트라스트비를 높이고, 어드레스 지터를 감소시켜 싱글 스캔이 가능하도록 하며 구동마진이 넓어질 뿐만 아니라 벽전하 조절이 용이하다.

Description

플라즈마 표시 패널의 구동 방법{Method for Driving Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 개선된 구동 파형에 의한 플라즈마 표시 패널의 구동 방볍에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 표시 패널의 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 표시 패널은 소정 간격을 두고 서로 평행하게 대향하는 투명한 유리재의 전면 기판(122) 및 배면 기판(124)을 포함한다. 이 때, 배면 기판(124)에는 전면 기판(122)과의 간격을 유지하기 위해서 격벽(126)이 평행하게 형성된다.

또한, 서로 인접한 격벽(126, 126) 사이에 도전체로 형성된 X전극의 열 Xj (j=1, 2,…, m)가 어드레싱(addressing) 기능을 수행하기 위하여 격벽에 평행하게 형성된다. 그리고, R,G,B 형광체막이 각각의 X전극을 덮으면서 발광층(136)이 형성된다.

한편, 배면 기판(124)과 대향하는 전면 기판(122)의 면에는 Y전극 및 Z전극의 행전극 Yi, Zi (i=1, 2,…, n)이 X전극과 수직하게 형성되며, 서로 인접하는 행 전극 Yi와 Zi는 쌍을 이루어 행 전극쌍(Yi, Zi)을 구성한다.

또한, 각각의 행 전극 Yi, Zi에는 행 전극 Yi, Zi 의 폭보다 좁은 금속제의 버스 전극 αi, βi가 행 전극 Yi , Zi 에 밀착 형성된다. 이들 버스 전극 αi, βi은 보조 전극으로서 도전성이 떨어지는 행 전극 Yi, Zi를 보완하기 위한 것이다.

이러한 행 전극 Yi, Zi를 보호하기 위하여 유전체층(130)이 형성된다. 이 유전체층(130)에 접하여 산화 마그네슘(MgO)으로 된 MgO층(132)이 형성된다.

각 전극(Xj,Yi,Zi,αi,βi), 유전체층(130) 및 발광층(136)이 형성된 이후, 전면 기판(122) 및 배면 기판(124)은 봉합되고, 방전 공간(128)의 배기가 행해진 다음, 베이킹에 의해 MgO층(132)의 표면의 수분이 제거된다. 이어서, 방전 공간(128)으로 NeXe가스를 포함한 불활성 혼합 가스가 400~600 torr 주입된다.

이러한 Yi,Zi 전극과 교차하는 Xj전극과의 교점을 중심으로 단위 발광 영역이 1화소셀 P_(i,j)로 정의된다. 이러한 화소셀 P_(i,j)은 Xj전극과 Yi전극 사이의 어드레싱 방전에 의하여 벽전압이 형성되면, Yi전극과 Zi전극 사이에 서스테인 펄스가 인가되어 방전이 유지됨으로써 형광체(136)의 발광이 유지되고, Xj, Yi 및 Zi 전극 간의 전압인가에 의해 화소셀P_(i,j)의 발광 방전의 선택, 유지 및 소거를 통해 발광이 제어된다. 이 때, 서스테인 펄스는 Yi전극과 Zi전극에 각각 교대로 인가된다.

도 2는 종래의 플라즈마 표시 패널의 구동 파형도이다. 리셋 구간에서 벽전하를 일정 정도까지 소거하기 위하여 공통으로 묶여 있는 Z전극에 소거전압이 인가되고 Y전극에는 램프(ramp) 파형의 전압을 인가하여 셀 상태를 초기화 시킨다. 이때 하강하는 램프 파형의 마지막 시점에서 어드레스 방전에 적합하도록 전면 기판과 배면 기판의 유전체 위에 벽전하가 축적된다.

벽전하의 분포는 램프 파형의 최종 전압값에 의해 영향을 받는다. 최종 전압값이 0V일 경우, 전면 기판 위의 Y전극과 Z전극을 덮고 있는 유전체에 축적되는 벽전하에 대해 충분한 소거가 이루어지지 않기 때문에 어드레스 방전에 부적합하다. 따라서, 리셋 구간에서 Y전극에 인가되는 최종 전압은 음전압까지 하강하여 벽전하에 대한 충분한 소거가 이루어지도록 한다. 이와 같은 파형에 의해 어드레스 전압 마진이 넓어지고 어드레스 방전이 짧아지는 효과가 있다.

도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 다른 구동 파형도이다. 도 3에 도시된 구동 파형은 도 2에 도시된 구동 파형과는 다르게 소거 구간이 없다. 또한, 두 번째 서브필드 이상(second subfield, third subfield,……)에서의 스캔 펄스는 램프 업(ramp-up) 파형이 없을 뿐만 아니라 스캔 펄스의 최고 전압이 첫 번째 스캔 펄스의 최고 전압보다 작음을 알 수 있다.

이와 같이 도 3에 도시된 구동 파형은 소거 구간이 없더라도 서스테인 구간이 완료된 시점에서의 턴온된 셀의 Y전극 및 Z전극 상의 유전체에 축적된 전하의 종류와 도 2에 도시된 램프 업 펄스에 의해 셀의 Y전극 및 Z전극 상의 유전체에 축적된 전하의 종류는 같다. 또한, 서스테인 구간 내내 턴오프된 셀의 셀의 Y전극 및 Z전극 상의 유전체에 축적된 전하의 종류와 도 2에 도시된 램프 업 펄스에 의해 셀의 Y전극 및 Z전극 상의 유전체에 축적된 전하의 종류는 같다. 오히려, 도 3에 도시된 구동 파형은 턴온된 셀의 전하가 소거되고, 턴오프된 셀은 그 상태가 변하지 않기 때문에 블랙 상태에서 발광이 일어나지 않음으로써 블랙 휘도가 감소된다. 이와 같은 구동 파형에 의해 매우 우수한 품질의 화질이 형성된다.

그러나, 이와 같은 구동 파형이 Xe 함량이 높은 플라즈마 표시 패널에 적용될　때, Xe 함량의 증가때문에 스캔 펄스의 전압은 매우 높아야 하고 대화면 적용시 패널 마진이 작아지는 단점을 안고 있다. 또한 Xe 함량이 높은 플라즈마 표시 패널은 어드레스 지터(address jitter)가 길어지고 서스테인 구간에서 안정적인 서스테인이 확보되지 않는다.

도 4는 종래의 플라즈마 표시 패널의 또다른 구동 파형도이다. 도 4에 도시된 종래의 또다른 구동 파형은 도 3에 도시된 구동 파형의 문제점인 어드레스 지터를 감소시키고 서스테인 방전을 빨리 안정시킬 수 있는 파형이다.

도 4에 도시된 구동 파형의 기본적인 서브필드 방법은 도 3에 도시된 종래 파형과 동일하지만 리셋 구간의 파형이 종래의 구동 파형과 달리 3단으로 동작한다. 즉, 면방전 2번과 대향방전 한번의 방전이 일어나도록 설정되어 있다. 종래 파형의 경우 면방전 2번으로 리셋을 하여 어드레스 구간에서 어드레스를 시키면 어드레스 방전은 면방전과 대향방전이 동시에 일어나는 방전이 발생한다.

도 4에 도시된 구동 파형의 리셋 구간에서는 어드레스 방전에서 대향방전이 먼저 발생하도록 설정되어 어드레스 지터가 감소하고 어드레스 후 상판 유전층에 벽전하가 충분히 축적되어 서스테인 구간에서 서스테인 방전이 빠르게 안정되는 동작 특성을 가진다.

그러나 도 4에 도시된 구동 파형은 도 2에 도시된 구동 파형과 마찬가지로 전압이 높은 리셋 파형이 모든 서브필드에 사용되므로 블랙 휘도가 높다는 단점이 있고, 리셋 구간에서 Z전극에 상승 전압이 인가되므로 회로가 되어야 하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 블랙 휘도를 낮추어 콘트라스트 비(contrast ratio)를 높이고, 어드레스 지터를 감소시켜 싱글 스캔(single-scan)이 가능하도록 하며 구동마진이 넓어질 뿐만 아니라 벽전하 조절이 용이한 플라즈마 표시 패널의 구동 파형을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 리셋 구간, 어드레스 구간 및 서스테인 구간에 X전극, Y전극 및 Z전극에 전압이 인가되는 서브필드의 조합에 의하여 계조를 표현하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, 첫 번째 서브필드의 리셋 구간에서 Y전극에 램프 상승 후 하강하는 전압이 인가되고, Y전극에 하강하는 전압이 인가되는 구간에서 Z전극에 일정하게 유지된 후 하강하는 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 파형도이다. Y전극(Y1 내지는 Yn)에 순차적으로 스캔 전압을 인가하고 어드레스 구간에 데이터 전압을 인가함으로써 화상이 구현된다.

도 4에 도시된 종래의 구동 파형에서는 리셋 구간에서 Y전극에 인가되는 전압은 램프 상승한 후 Z전극에 인가되는 전압이 램프 상승하는 두 가지의 램프 상승 부분을 포함한다.

이에 비하여 본 발명에 따른 구동 파형은 도 5에 도시된 바와 같이 첫 번째 서브필드의 램프 상승은 Y전극에 인가되는 전압 하나만 존재하고 Z전극에 인가되는 전압은 일정한 전압으로 유지된다. 이 때 방전을 일으키기 위해 Z전극에 인가된 전압의 감소량만큼 전압이 필요하므로 Y전극에 인가된 전압은 상기 감소량만큼 더 하강하여 Y전극과 Z전극 사이에 방전이 유발된다.

즉, 도 4의 리셋 구간에서의 Vmy는 양의 전압이었으나 도 5의 리셋 구간에서의 Vmy는 음의 전압이고, Z전극에 인가되는 전압은 일정한 전압으로 유지됨으로써 Y전극과 Z전극 사이의 방전이 발생하기 위한 전압차가 유지된다. 이와 같은 구동 파형은 Z전극 쪽에 램프 전압이 필요없게 되므로 보다 간단하게 구동 회로가 구성된다.

또한, 도 4에 도시된 종래의 구동 파형은 Vmy 전압뿐만이 아니라 Vrz 전압도 주요 변수가 되어 동작점이 결정되였으나 본 발명에 따른 구동 파형은 Vmy 전압만 변화시켜 동작점을 결정하므로 최적의 구동 전압이 용이하게 선택될 수 있다.

한편 리셋 구간의 램프 하강 구간에서는 Y전극에 인가되는 전압 및 Z전극에 인가되는 전압 모두 도 4에 도시된 종래 파형과 동일하게 하강하지만 Vmy값이 종래 보다 낮으므로 -Vny값이 Vmy가 낮아진 만큼 더 낮아진다. 이와 같은 동작에 의해 종래 기술과 달라지는 점이 두 가지가 발생한다.

도 4의 종래 구동 파형에서는 어드레스 구간 직전의 Y전극과 Z전극 사이의 최종 벽전압 차이는 거의 0V에 가깝고, X전극과 Y전극간 벽전압 차이는 유지 전압의 절반 정도의 값을 가진다.

그러나 본 발명에 따른 구동 파형은 Y전극에 인가되는 전압이 종래 보다 더욱 음전압으로 내려가므로 Y전극과 Z전극 간의 벽전압 차이는 종래와 마찬가지로 0V에 거의 가깝고, X전극과 Y전극간 벽전압 차이도 0V에 가깝게 된다. 따라서 벽전압 차이가 전체적으로 0V로 조절되므로 어떤 변동 요인에 대한 내성이 강하게 되어 오방전이나 지터 등에 유리하다.

한편, 어드레스 직전의 최종 셀 전압은 벽전압과 인가전압의 합이다. 벽전압은 앞서 설명한 바와 같이 거의 0V에 가까우므로 최종 셀 전압은 대부분 Y전극과 Z전극의 최종 인가전압을 따르게 된다. 따라서 도 4에 도시된 종래의 구동 파형보다 Y전극과 Z전극과 전압이 더 커지므로 어드레스 구간의 Vz값이 낮아질 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 구동 파형에서 두 번째 서브필드(second subfield) 이상에서의 리셋 구간에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 종래의 구동 파형에서는 서스테인 구간에서 Y전극에 서스테인 전압이 최종적으로 인가된 후 소거 구간에서 Z전극에 소거 펄스를 인가한 후 다음 서브 필드의 리셋 구간에서 다시 Y전극에 전압을 인가함으로써 초기화가 이루어진다.

그러나 본 발명에 따른 구동 파형은 소거 구간이 별도로 없고 Z 전극에 인가되는 소거 전압(Ve)과 리셋 구간의 전압(Vz)이 결합되어 있고, Y 전극에는 램프 상승구간 없이 곧바로 하강하는 파형으로 이루어진다.

이전 서브필드에서 셀이 턴온되었을 경우, Z전극의 Ve전압에 의해 소거가 진행된다. 이전 서브필드에서 셀이 턴오프되었을 경우, 소거 없이 리셋 과정이 진행된다. 턴오프된 셀에 리셋 전압이 인가되더라도 이전 리셋 전압과 동일하여 방전이 발생되지 않으므로 벽전하 상태가 계속 유지된다.

이 구간의 리셋 과정에서 발광이 없으므로 블랙 화면에서 발광은 전체 서브필드에서 첫 번째(first subfield)에서만 나오기 때문에 도 4에 도시된 종래의 구동 파형에 비해 매우 낮은 블랙 휘도를 가진다. 따라서 콘트라스트비가 매우 높게 되어 우수한 화질을 얻을 수 있다.

이 구간의 리셋 과정에서 Z전극에 인가되는 구동 파형은 첫 번째 서브필드(first subfield)의 Z전극에 인가되는 전압 파형과는 달리 Z전극에 인가되는 전압 Ve로 인하여 턴온된 셀의 벽전하를 소거시킨 후 Vz로 떨어지고 이어서 0V로 램프 하강하게 된다.

이와 같이 하는 이유는 Ve 전압에서 바로 떨어지게 되면 Y전극에 인가되는 전압의 램프 하강 구간에서 면방전이 발생하므로 이를 억제하기 위해 Z전극에 인가되는 전압을 낮추어 대향방전을 유도하기 위함이다. 이 동작에 의해 셀의 턴온/턴오프 여부에 관계없이 초기화 상태로 되돌아가게 되어 안정적인 구동 성능을 확보할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 리셋 구간의 세 단계의 램프 파형으로 구성하고 어드레스 구간의 Z전극 전압을 조절함으로써 블랙 휘도를 낮추어 콘트라스트비를 높이고, 어드레스 지터를 감소시켜 싱글 스캔이 가능하도록 하며 구동마진이 넓어질 뿐만 아니라 벽전하 조절이 용이하다.

도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 표시 패널의 구조도이다.

도 2는 종래의 플라즈마 표시 패널의 구동 파형도이다.

도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 다른 구동 파형도이다.

도 4는 종래의 플라즈마 표시 패널의 또다른 구동 파형도이다.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 파형도이다.

Claims (5)

1. 리셋 구간, 어드레스 구간 및 서스테인 구간에 X전극, Y전극 및 Z전극에 전압이 인가되는 서브필드의 조합에 의하여 계조를 표현하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,

   첫 번째 서브필드의 리셋 구간에서 상기 Y전극에 램프 상승 후 하강하는 전압이 인가되고, 상기 Y전극에 하강하는 전압이 인가되는 구간에서 상기 Z전극에 일정하게 유지된 후 하강하는 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 Y전극에 인가되는 전압의 하강량을 크게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 Y전극에 하강하며 인가되는 전압의 최종값은 음의 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
4. 제1항에 있어서,

   두 번째 이상의 서브필드의 리셋 구간에서 Y 전극에는 그라운드 레벨을 유지하다 하강하는 전압이 인가되고 Z 전극에는 인가되는 양의 소거 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 각 서브필드의 어드레스 구간에서 Z전극에 인가되는 전압이 가변되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.