KR20050104595A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 그 구동 장치 및플라즈마 표시 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 그 구동 장치 및플라즈마 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유지 기간에서 발생할 수 있는 오방전을 막는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 그 구동 장치에 관한 것이다. 리셋 기간 후에 잔존하는 벽전하를 제거하기 위해, 어드레스 기간과 유지 기간 사이에 유지 전극을 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하는 방전 안정화 기간이 위치한다. 이때, 화면 부하율에 따라 방전 안정화 기간의 시간을 달리 설정한다. 즉, 화면 부하율에 따라 방전 안정화 기간의 인가 시간을 달리 설정함으로써 다른 기간(리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간)을 줄이지 않으면서 유지 기간에서의 오방전을 막을 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법, 그 구동 장치 및 플라즈마 표시 장치{DRIVING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING APPARATUS OF THEREOF AND PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 구동 방법 및 그 구동 장치에 관한 것으로, 특히 유기기간에서 발생할 수 있는 오방전을 막는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 그 구동 장치에 관한 것이다.
최근 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 플라즈마 디스플레이 패널은 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널이 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 전극이 방전 공간이 절연되지 않은 채 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전 공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 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 나타낸 바와 같이, 유리 기판(1) 위에 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성된다. 유전체층(2)은 주사 전극(4)와 유지 전극(5) 뒤족에 전면 도포되어 형성되어 방전시 방전전류를 제어하고 벽전하의 생성을 용이하게 한다. 그리고 보호막(3)은 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지고 강한 전계로부터 패널을 보호한다. 유리 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스 전극(8)이 형성된다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있으며, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간이 방전셀(12)을 형성한다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 m×n의 매트릭스 형태로 배열되며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스 전극(A1-Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)이 지그재그로 배열되어 있다. 도 2의 방전셀(12)은 도 1의 방전셀(12)에 대응한다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다. 도 3에 나타낸 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 대한 민국 공개 특허 2002-0001538에 기재된 방법이다. 상기 종래의 구동 방법은 어드레스 기간과 유지 기간 사이에 방전 안정화 기간을 삽입하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다. 또한, 어드레스 기간과 유지 기간 사이에 주사 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하는 기간(이하, '방전 안정화 기간'이라 함)이 위치한다.
리셋 기간의 상승기간에서는 주사 전극(Y1-Yn)에 Vset 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하여 모든 셀에 미약한 방전을 발생시킨다. 다음으로 리셋 기간의 하강기간에서는 유지 전극(X1-Xn)을 일정한 전압(Ve)으로 바이어스 시킨 상태에서 음의 레벨인 Vnf 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하여 벽전하를 소거킨다. 이와 같은 리셋 기간의 파형을 통해 이어지는 어드레스 기간의 어드레싱에 적절한 벽전하 상태로 초기화시킨다. 이때, 리셋 기간 후에는 원칙적으로 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)사이에 형성되는 벽전하에 의한 벽전압은 영(0V)으로 설정되어야 하나, 방전 셀 내부의 불균일 등에 의해 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)사이에 벽전하가 잔류하며, 이 잔류 벽전하에 의한 벽전압이 형성된다.
다음으로, 어드레스 기간에서는 주사 전극(Y1-Yn)을 일정한 전압(Vsch)을 바이어스 시킨 상태에서 각 주사 전극의 라인에 순차적으로 스캔 펄스 전압(Vscl)을 인가하며, 이때 어드레스 전극(A1-An)에 선택하고자 하는 방전셀을 선택하기 위해 어드레스 전압(Va)을 인가한다.
방전 안정화 기간에서는 유지 전극(X1-Xn)에 일정한 전압(Ve)을 바이어스한 상태에서 주사 전극(Y1-Yn)에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가한다. 이와 같은 방전 안정화 기간은, 어드레스 기간에서 선택되지 않은 셀의 주사 전극(Yi)과 유지 전극(Xi)에 잔존하는 존류 벽전하가 각각 음(-) 벽전하와 양(+) 벽전하가 형성된 경우 이를 소거한다. 주사 전극(Yi)과 유지 전극(Xi)에 각각 형성되는 음(-) 벽전하와 양(+) 벽전하가 형성되어 있고 방전 안정화 기간이 없이 유지 기 간이 위치하는 경우, 유지 전극(X1-Xn)에 인가하는 유지 방전 전압(Vs)에 의해 오방전이 발생할 수 있다. 이와 같은 오방전을 막기위해 도 3과 같이 어드레스 기간과 유지 기간 사이에 방전 안정화 기간이 위치한다. 이때, 어드레스 기간에서 유효하게 선택된 셀의 벽전하는 방전 안정화 기간에 의해서도 벽전하가 그대로 유지된다.
다시 말하면, 어드레스 기간에서 선택되지 않은 셀의 벽전하 상태는 리셋 기간 후의 잔류 벽전하 상태를 유지하는데, 이러한 잔류 벽전하는 유지 기간에서 인가되는 유지 방전 전압(Vs)과 합해져 오방전이 발생할 수 있다. 이를 방전 안정화 기간을 통해서 잔류 벽전하를 제거하여 오방전을 막을 수 있다.
유지 기간에서는 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)에 교대로 유지 방전 전압(Vs)을 인가함으로써 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 발생시킨다.
그러나, 도 3과 같은 종래의 구동 파형에서 방전 안정화 기간에서 유효하게 잔류 벽전하를 제거하기 위해서는 일정한 기간이 확보되어야 하나, 이러한 기간의 할당은 유지 기간이 줄어들어 휘도를 저하시킬 수 있는 문제점이 발생한다. 즉, 방전 안정화 기간이 길수록 더욱 안전하게 잔류 벽전하를 소거할 수 있지만, 이는 상대적으로 유지 기간 등 다른 기간이 줄어드는 문제가 발생한다.
또한, 상기에서 설명한 잔류 벽전하의 오방전은 화면 부하율(즉, 켜지는 셀이 많은 경우를 의미함)이 높은 경우에 더욱 많이 발생할 수 있다. 왜냐하면, 화면 부하율이 높아 켜지는 셀이 많은 경우, 켜지지 않는 셀도 주변 셀의 영향을 받아 프라이밍 입자가 많이 존재하여 상기 잔류 벽전하에 더해져 유지기간에서 더욱더 많은 오방전을 발생시킬 수 있기 때문이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 유지 기간 등 다른 기간을 줄이지 않으면서 유효한 방전 안정화 기간을 확보할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 그 구동 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은
복수의 제1 전극(Y전극) 및 제2 전극(X)에 의해 방전 공간이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
(a) 어드레스 기간에서 선택하고자 하는 방전 셀에 대응하는 상기 제1 전극과 제2 전극에 각각 제1 전압 및 제2 전압을 인가하는 단계;
(b) 상기 어드레스 기간 후, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함하며,
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 부하율에 따라 상기 단계(b)에서의 상기 전압을 인가하는 기간이 다른 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 부하율이 제1 부하율인 경우 제1 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하며, 상기 제1 부하율보다 높은 제2 부하율인 경우 상기 제1 기간보다 긴 제2 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제1 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는
입력되는 영상신호를 서브필드 데이터로 발생시키는 서브필드 발생부;
상기 서브필드 데이터를 이용하여 각 서브필드별 서브필드 데이터의 부하율을 계산하는 서브필드별 화면부하 계산부;
상기 서브필드별 화면부하 계산부에서 계산한 서브필드 데이터의 부하율에 대응하는 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간을 계산하는 서브필드별 방전안정화기간 계산부;
상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부에서 계산된 방전 안정화 기간의 시간에 대응하는 제어신호를 생성하여 출력하는 유지·주사 구동 제어부를 포함한다.
상기 서브필드별 화면부하 계산부는 상기 서브필드 데이터를 한 프레임에 대해 합산하여 프레임의 부하율을 계산하여 상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부에 전송하며, 상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부는 상기 서브필드 데이터의 부하율 및 상기 프레임의 부하율에 대응하는 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는
제1 기판,
상기 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극,
상기 제1 기판과 마주보며 떨어져 있는 제2 기판,
상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극, 그리고
인접한 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 방전시키기 위해 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 포함하며,
상기 구동 회로는 상기 어드레스 기간 후 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하며, 부하율에 따라 상기 전압을 인가하는 기간을 달리한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 그 그 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법은 리셋 기간, 어드레스 기간, 유지 기간을 포함하며, 어드레스 기간과 유지 기간 사이에 방전 안정화 기간이 위치한다. 그리고, 플라즈마 디스플레이 패널에는 각 기간에서 주사 전극(Y1-Yn)(이하 'Y 전극'이라 함) 및 유지 전극(X1-Xn)(이하 'X 전극'이라 함)에 구동 전압을 인가하는 주사/유지 구동 회로(도시 하지 않음)와 어드레스 전극(A1-Am)에 구동 전압을 인가하는 어드레스 구동 회로(도시 하지 않음)가 연결된다. 이러한 구동 회로와 플라즈마 디스플레이 패널이 연결되어 하나의 플라즈마 표시 장치를 이룬다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 도 3과 같은 종래의 구동 방법과 유사하나 방전 안정화 기간이 인가되는 시간이 플라즈마 디스플레이 패널의 화면 부하율에 다르다.
우선, 리셋 기간에서는 Y 전극에 완만하게 상승하는 램프 전압을 Vset 전압까지 인가한다. 이를 통해 Y 전극에서 X 전극 및 A 전극으로 모든 방전셀에서 약한 방전이 발생하여 Y 전극에 많은 양의 음(-)의 벽전하가 형성된다. 그리고, X 전극에 Ve 전압을 바이어스한 상태에서 Y 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을Vnf 전압까지 인가한다. 이때, X 전극 및 A 전극에서 Y전극으로 미약한 방전이 발생하여 X 전극, Y 전극 및 A 전극에 형성되어 있던 벽전하들이 일부 소거되어 어드레싱에 적절한 상태로 설정된다. 즉, 모든 방전 셀에 약한방전을 일으켜 모든 방전셀의 벽전하를 상태를 어드레스 기간의 어드레싱에 적절한 상태로 만든다. 일반적으로 리셋 기간 후 X 전극과 Y 전극 사이의 잔존하는 벽전하에 의한 벽전압을 0V(zero)로 설정을 하나, 방전 셀 내부 상태의 불균일 등에 의해 X 전극에 양(+)의 벽전하 및 Y 전극에 음(-)의 벽전하가 존재할 수 있다.
리셋 기간에서 상기와 같이 방전 셀 내부의 불균일 등에 의해 X 전극에 양(+)의 벽전하 및 Y 전극에 음(-)의 벽전하가 존재하는 셀이 어드레스 기간에서 선택되지 않는 경우에는 벽전하 상태는 그대로 유지된다. 즉, 어드레스 기간에서 선택된 셀의 경우에는 유지 기간에서 유지 방전을 수행하기 위한 적절한 벽전하가 형성되나 선택되지 않은 셀의 경우는 리셋 기간의 벽전하 상태를 그대로 유지한다.
또한, 화물 부하율(load ratio)이 높은 경우 즉, 어드레스 기간에서 선택되는 셀이 많은 경우 선택되지 않은 셀에서도 주변의 선택된 셀의 영향으로 많은 프라이밍 입자(priming particle)가 형성된다. 이러한, 프라이밍 입자와 상기 잔존하는 벽전하의 영향으로 유지 기간에서 X 전극에 인가되는 유지 방전 펄스 전압(Vs)으로 인해 오방전이 발생될 수 있다. 즉, 화면 부하율이 높은 경우 리셋 기간 후에 잔존하는 벽전하에 의한 오방전이 발생할 확률이 더욱 높아진다.
이러한, 어드레스 기간에서 선택되지 않은 셀의 X 전극과 Y 전극에 각각 잔존하는 양(+)의 벽전하와 음(-)의 벽전하를 제거하기 위해 도 4와 같은 방전 안정화 기간이 존재한다. 방전 안정화 기간은 X 전극에 전압(Ve)을 바이어스 시킨 상태에서 Y전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가한다. 이때, X 전극과 Y 전극에 각각 잔존하는 양(+)의 벽전하와 음(-)의 벽전하는 X전극에 전압(Ve)를 바이어스 시킨 상태에서 Y 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압의 인가로 인해 소거된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 방전 안정화 기간에서는 램프 전압을 인가하는 시간(T')을 화면의 부하율에 따라 다르게 인가한다. 즉, 화면 부하율(load ratio)이 높은 경우에는 램프 전압을 인가하는 시간(T')를 더욱 길게 하며, 화면 부하율(load ratio)이 낮은 경우에는 램프 전압을 인가하는 시간(T')를 더욱 짧게 한다. 여기서, 화면 부하율은 하나의 프레임에서 각 서브필드의 데이터를 기준으로 각 서브필드 별로 켜지는 셀의 비율과 각 서브필드 화면 부하율을 1프레임 전체에 대한 화면 부하율로 구하여 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간(T')를 계산하는데, 이에 대한 구체적인 방법은 아래에서 설명한다. 이하에서는 화면 부하율이 높아 방전 안정화 기간을 더욱 늘리는 경우 다른 기간(리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 의미함)을 줄이지 않고 방전 안정화 기간을 확보할 수 있는 방법에 대해서 알아본다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에서 화면 부하율이 높은 경우에는 소비 전력을 많이 소비하므로 유지 방전 펄스의 개수를 상대적으로 줄인다. 즉, 화면 부하율이 높은 경우에는 소비 전력을 줄이기 위해 유지 방전 펄스 개수를 줄이며, 화면 부하율이 낮은 경우에는 소비 전력이 높지 않으므로 유지 방전 펄스 개수를 상대적으로 늘린다. 이와 같이, 화면 부하율이 높은 경우에는 각 서브필드에서 인가되는 유지 방전 펄스의 개수가 줄어들며, 줄어든 유지 방전 펄스 개수에 대응하는 시간이 남게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법에서는 화면 부하율 높은 경우 여분의 시간을 방전 안정화 기간(T')를 늘리는데 사용한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방전 안정화 기간에서 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하는 기간을 나타내는 도면이다. 도 5에서는 Y전극에 인가하는 완만하게 하강하는 램프 전압만을 나타내었으나, X전극에는 바이어스 전압(Ve)이 인가되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 방전 안정화 기간에서 Y 전극에 인가하는 완만하게 하강하는 램프 전압의 인가 시간이 T1에서 T2로 변동한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 화면 부하율이 높아 여분의 시간이 많은 경우에는 방전 안정화 기간을 시간(T2)동안 인가하여 잔존하는 벽전하를 더욱더 안전하게 지울 수 있다. 화면 부하율이 높은 경우에는 어드레스 기간에서 선택되지 않은 셀은 주변의 방전 셀의 영향으로 프라이밍 입자가 많이 존재하여 유지 기간에서 오방전이 일으킬 확률이 더욱 높으나, 상기와 같이 방전 안정화 기간의 시간을 더욱 늘려 잔존 벽전하를 더욱 안전하게 지움으로써 오방전의 발생을 더욱 줄일 수 있다.
그리고, 화면 부하율이 낮은 경우에는 주변 선택된 셀에 의한 프라이밍 입자의 영향이 작으므로, 상대적으로 짧은 시간(T2)동안 Y 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하여도 유지 기간에서 오방전이 거의 발생하지 않는다.
이때, 어드레스 기간에서 선택된 셀의 경우는 Y 전극과 X 전극에 각각 양(+)의 벽전하와 음(-)의 벽전하가 형성되는데, 이는 방전 안정화 기간에서 X 전극에 전압(Ve)을 바이어스 시킨 상태에서 Y 전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하여도 방전이 발생하지 않아 벽전하가 소거되지 않는다.
유지 기간에서는 Y 전극과 X 전극에 교대로 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하여 어드레스 기간에서 선택된 셀을 유지 방전시킨다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 방전 안정화 기간에서 Y전극에 인가하는 램프 전압의 인가 시간을 화면 부하율에 따라 다르게 설정함으로써, 다른 기간(리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간)을 줄이지 않고서도 더욱더 안전하게 벽전하를 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am)과 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 복수의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)을 포함한다. 어드레스 구동부(200)는 제어부(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. 주사·유지 구동부(300)는 제어부(400)로부터 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)을 구동하기 위한 전압을 인가한다.
제어부(400)는 외부로부터 R, G, B 영상 신호와 동기 신호를 수신하여 한 프레임을 몇 개의 서브필드로 나누고, 각 서브필드를 리셋 기간, 어드레스 기간, 방전 안정화 기간 및 유지 기간으로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다. 이때, 제어부(400)는 각 서브필드의 화면 부하율을 계산하고 계산된 화면 부하율에 대응하는 여분의 시간을 방전 안정화 기간에 사용하도록 제어신호를 주사·유지 구동부(300)에 공급한다.
아래에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 부하율에 따라 방전 안정화 기간을 달리 설정하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부(400)는 서브필드 발생부(410), 메모리 제어부(420), 서브필드별 화면부하 계산부(430), 서브필드별 T' 계산부(440) 및 유지·주사 구동 제어부(450)를 포함한다.
서브필드 발생부(410)는 입력 영상신호 데이터의 계조에 대응하는 서브필드 데이터를 발생시킨다. 즉, 입력 영상신호 데이터의 계조를 서브필드로 표현하기 위해 서브필드 데이터를 발생시킨다. 여기서, 서브필드 발생부(410)로 입력되는 데이터를 외부로부터 입력되는 입력 영상신호 데이터로 나타내었지만 외부 영상 신호를 감마 보정 및 오차 확산 처리한 데이터가 입력될 수 있음은 자명하다.
메모리 제어부(420)는 서브필드 발생부(430)로부터 전송된 서브필드 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 어드레스 데이터로 재배열하는데, 한 프레임의 모든 서브필드에 대해 각 서브필드 마다 분리하여 서브필드 별로 프레임 메모리(도 5에는 나타내지 않았음)에 저장한 후 각 서브필드 별로 모든 화소에 대한 어드레스 데이터를 프레임 메모리에서 읽어들여 어드레스 구동부(200)로 전송한다.
한편, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)는 서브필드 발생부(410)로부터 전송되는 서브필드 데이터를 이용하여 각 서브필드 별 화면 부하율을 계산하고, 계산한 각 서브필드의 화면 부하율에 대해서 1프레임 전체에 대해서 합하여 1프레임의 화면 부하율을 계산한다. 각 서브필드 별로 전체 화면에 켜지는 셀(On Cell)의 비율을 통해 각 서브필드 별 화면 부하율(load ratio)을 계산하는데, 이를 구체적으로 나타낸 것이 아래의 수학식 1이다.
상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 서브필드 별 화면 부하 계산부(430)는 각 서브필드에서 켜지는 셀의 개수를 전체 셀의 개수로 나누어 각 서브필드이 화면 부하율을 계산한다. 그리고, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)는 1 프레임의 각 서브필드에 대해서 상기 수학식 1과 같이 부하율을 계산하고, 이러한 각 서브필드의 부하율을 합하여 1프레임의 화면 부하율을 계산한다.
서브필드별 T'(방전 안정화 기간의 시간)계산부(440)는 상기 서브필드별 화면 부하 계산부(430)로부터 각 서브필드 별 화면 부하율 및 1 프레임의 화면 부하율에 대한 정보를 전송 받으며, 이를 이용하여 1 프레임에 대한 화면 부하율에 따른 여분의 시간을 계산하고 계산된 1 프레임에 대한 여분의 시간을 상기 각 서브필드 별 화면 부하율에 따라 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간(T')를 계산한다. 즉, 서브필드별 T'(방전 안정화 기간의 시간) 계산부(440)는 1 프레임의 부하율에 대응하는 여분의 시간(즉, 1프레임의 부하율에 따라 유지 방전 펄스 개수를 정해진 경우 이에 따른 1프레임 전체의 휴지기간을 의미함)을 계산하며, 계산된 1프레임의 여분의 시간을 다시 각 서브필드의 부하율을 감안하여 시간(T')을 계산한다. 다시 말하면, 서브필드별 T'계산부(440)는, 1 프레임의 부하율이 높으며 각 서브필드의 부하율이 높은 경우에는 방전 안정화 기간의 시간(T')를 더욱 늘리며, 1프레임의 부하율이 낮으며 각 서브필드의 부하율이 낮은 경우에는 시간(T')를 더욱 낮춘다.
서브필드별 T'계산부(440)는 방전 안정화 기간의 시간(T')을 상기와 같이 계산할 수 있을 뿐만 아니라 1프레임에 대한 화면 부하율 및 각 서브필드의 화면 부하율에 대한 정보에 대응하는 시간(T')를 테이블 형태로 저장하고 있어, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)로부터 전송되는 1프레임의 화면 부하율 및 각 서브필드의 화면 부하율에 대응하는 시간(T')를 출력할 수 있다.
상기에서, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)는 1프레임에 대한 화면 부하율을 계산한다고 설명하였으나, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)는 각 서브필드의 화면 부하율만을 계산하여 서브필드별 T'계산부(440)로 전송할 수 있다. 그리고, 서브필드별 T'계산부(440)는 APC(Automatic Power Control)(자동 전력 제어)부(도시하지 않았음)로부터 전송되는 유지 방전 펄스개수 정보를 전송 받아 1프레임에 대한 여분의 시간(휴지기간)을 계산할 수 있다. APC 부(도시하지 않았음)는 입력 되는 영상신호의 평균신호 레벨을 계산하여 평균신호 레벨에 대응하는 유지 방전 펄스개수에 대한 정보를 전송한다. 따라서, 서브필드별 화면 부하 계산부(430)는 계산한 1프레임의 여분의 시간 및 전송 받은 각 서브필드의 화면 부하율에 대응하는 각 서브필드별의 시간(T')를 계산할 수 있다.
또한, 도 7에서는 1프레임내의 각 서브필드별로 방전 안정화 기간의 시간(T')를 다르게 설정하였으나, 각 프레임마다의 프레임 당 부하율에 따라 여분의 시간을 구한 후 이에 대응하는 각 서브필드별로 방전 안정화 기간의 시간(T')를 동일하게 설정할 수 있다.
유지·주사 구동 제어부(450)는 서브필드별 T'계산부(440)로부터 방전 안정화 기간의 시간(T')에 대응하는 정보를 전송 받으며, 이에 따른 방전 안정화 기간의 시간(T')이 인가될 수 있도록 하는 제어신호를 유지·주사 구동부(300)로 전송한다. 즉, 유지·주사 구동 제어부(450)는 시간(T')동안 X 전극에 전압(Ve)를 바이어스 시킨 상태에서 Y전극에 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가할 수 있도록 하는 제어신호를 출력한다.
상기의 도 4에서는 본 발명의 실시예에 따른 방전 안정화 기간에서 인가되는 파형을 완만하게 하강하는 램프 파형을 인가하였으나, 완만하게 하강하는 계단 파형, 플로팅 파형, RC 파형이 대체될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 화면 부하율에 따라 방전 안정화 기간의 인가 시간을 달리 설정함으로써 다른 기간(리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간)을 줄이지 않으면서 유지 기간에서의 오방전을 막을 수 있다.
도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방전 안정화 기간에서 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하는 기간을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 부하율에 따라 방전 안정화 기간을 달리 설정하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 개략적인 블록도이다.

Claims (15)

  1. 복수의 제1 전극(Y전극) 및 제2 전극(X)에 의해 방전 공간이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    (a) 어드레스 기간에서 선택하고자 하는 방전 셀에 대응하는 상기 제1 전극과 제2 전극에 각각 제1 전압 및 제2 전압을 인가하는 단계;
    (b) 상기 어드레스 기간 후, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함하며,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 부하율에 따라 상기 단계(b)에서의 상기 전압을 인가하는 기간이 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부하율이 제1 부하율인 경우 제1 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하며, 상기 제1 부하율보다 높은 제2 부하율인 경우 상기 제1 기간보다 긴 제2 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제1 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단계(b)에서 상기 전압차의 기울기는 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단계(b)에서, 상기 제2 전극을 제3 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 상기 제1 전극에 제4 전압에서 제5 전압까지 완만하게 하강하는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단계(b)에서, 상기 제1 전극을 제3 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 상기 제2 전극에 제4 전압에서 제5 전압까지 완만하게 상승하는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부하율은 서브필드 부하율인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부하율은 프레임 부하율인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 입력되는 영상신호를 서브필드 데이터로 발생시키는 서브필드 발생부;
    상기 서브필드 데이터를 이용하여 각 서브필드별 서브필드 데이터의 부하율을 계산하는 서브필드별 화면부하 계산부;
    상기 서브필드별 화면부하 계산부에서 계산한 서브필드 데이터의 부하율에 대응하는 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간을 계산하는 서브필드별 방전안정화기간 계산부;
    상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부에서 계산된 방전 안정화 기간의 시간에 대응하는 제어신호를 생성하여 출력하는 유지·주사 구동 제어부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브필드별 화면부하 계산부는 상기 서브필드 데이터를 한 프레임에 대해 합산하여 프레임의 부하율을 계산하여 상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부에 전송하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부는 상기 서브필드 데이터의 부하율 및 상기 프레임의 부하율에 대응하는 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    입력되는 영상신호의 평균신호레벨에 대응하는 유지 방전 펄스 개수 정보를 전송하는 자동 전력 제어부를 더 포함하며,
    상기 서브필드별 방전안정화기간 계산부는 상기 유지 방전 펄스 개수 정보 및 상기 서브필드 데이터의 부하율에 대응하는 각 서브필드의 방전 안정화 기간의 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 서브필드별 화면 부하 계산부는 전체 셀 중에서 각 서브필드의 데이터가 켜지는 셀의 개수의 비율을 통해 각 서브필드의 부하율을 계산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  13. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극,
    상기 제1 기판과 마주보며 떨어져 있는 제2 기판,
    상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극, 그리고
    인접한 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 방전시키기 위해 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 구동 회로는 상기 어드레스 기간 후 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는-여기서, 부하율에 따라 상기 전압을 인가하는 기간을 달리함- 플라즈마 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 부하율이 제1 부하율인 경우 제1 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하며, 상기 제1 부하율보다 높은 제2 부하율인 경우 상기 제1 기간보다 긴 제2 기간동안 상기 제1 전극과 상기 제1 전극의 전압차가 완만하게 하강하도록 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압을 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 부하율은 서브필드 부하율인 플라즈마 표시 장치.
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