KR20060063498A - 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

플라즈마 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기적방해(EMI)를 줄이도록 한 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
이 플라즈마 표시장치는 서스테인펄스에 의해 면방전을 일으키는 전극쌍과; 데이터의 양과 상기 데이터의 평균화상레벨을 계산하는 데이터 계산부와; 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나를 소정의 기준치와 비교하고 그 비교결과에 따라 이웃한 상기 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

플라즈마 표시장치 및 그 구동방법{PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 플라즈마 표시장치에서 256 계조를 구현하기 위한 8 비트 디폴트 코드의 서브필드 패턴을 나타내는 도면이다.
도 2는 3 전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 전극배치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 통상적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형을 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 3과 같은 구동 파형에 의해 발생되는 전류를 나타내는 파형도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 구동방법의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 데이터양과 평균화상레벨에 따라 달라지는 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 보여 주는 파형도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치를 나타내는 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
70, 72 : 에너지 회수회로 74 : 데이터/APL 계산부
76 : 제어부 S1, S2, S3, S4 : 스위치소자
X : 어드레스전극 Y : 스캔전극
Z : 서스테인전극
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 특히 전자기적방해(Electro-magnetic Interference : 이하, "EMI"라 한다)를 줄이도록 한 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시장치는 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 자외선을 이용하여 형광체를 여기 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 플라즈마 표시장치는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 향상되고 있다.
플라즈마 표시장치는 화상의 계조를 구현하기 위하여, 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 시분할 구동하게 된다. 각 서브필드는 전화면을 초기화시키기 위한 리셋기간과, 주사라인을 선택하고 선택된 주사라인에서 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간과, 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인기간 으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 도 1과 같이 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지게 된다. 8 개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 전술한 바와 같이, 초기화기간, 어드레스기간 및 서스테인기간으로 나누어지게 된다. 각 서브필드의 초기화기간과 어드레스기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간과 그에 할당되는 서스테인펄스의 수는 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다.
도 2는 종래의 3 전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)의 전극배치를 개략적으로 나타낸다.
도 2를 참조하면, 종래의 3 전극 교류 면방전형 PDP는 상판에 형성된 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인전극들(Z)과, 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인전극들(Z)과 직교하도록 하판에 형성되는 어드레스전극들(X1 내지 Xm)을 구비한다.
스캔전극들(Y1 내지 Yn), 서스테인전극들(Z) 및 어드레스전극들(X1 내지 Xm)의 교차부에는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 표시하기 위한 방전셀들(1)이 매트릭스 형태로 배치된다.
스캔전극들(Y1 내지 Yn)과 서스테인전극들(Z)이 형성된 상판 상에는 도시하지 않는 유전체층과 MgO 보호층이 적층된다.
어드레스전극들(X1 내지 Xm)이 형성된 하판 상에는 인접한 방전셀들(1) 간에 광학적, 전기적 혼신을 방지하기 위한 격벽이 형성된다. 하판과 격벽 표면에는 자 외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광체가 형성된다.
이러한 PDP의 상판과 하판 사이의 방전공간에는 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
도 3은 도 2와 같은 PDP에 공급되는 구동파형을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 각각의 서브필드들(SFn-1, SFn)은 전화면의 방전셀들(1)을 초기화하기 위한 리셋기간(RP), 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간(AP), 선택된 방전셀들(1)의 방전을 유지시키기 위한 서스테인기간(SP) 및 방전셀(1) 내의 벽전하를 소거하기 위한 소거기간(EP)을 포함한다.
n-1 번째 서브필드(SFn-1)의 소거기간(EP)에는 서스테인전극들(Z)에 소거 램프파형(ERR)이 인가된다. 이 소거기간(EP) 동안 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X)에는 0V가 인가된다. 소거 램프파형(ERR)은 전압이 0V로부터 정극성의 서스테인전압(Vs)까지 점진적으로 상승하는 포지티브 램프파형이다. 이 소거 램프파형(ERR)에 의해 서스테인방전이 일어난 온셀(On-cells) 내에는 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이에서 소거 방전이 일어난다.
n 번째 서브필드(SFn)가 시작되는 리셋기간(RP)의 셋업기간(SU)에는 모든 스캔전극들(Y)에 포지티브 램프파형(PR)이 인가되며, 서스테인전극들(Z)과 어드레스전극들(X)에는 0[V]가 인가된다. 셋업기간(UP)의 포지티브 램프파형(PR)에 의해 스캔전극들(Y) 상의 전압은 정극성의 서스테인전압(Vs)으로부터 그 보다 높은 리셋전압(Vr)까지 점진적으로 상승한다. 이 포지티브 램프파형(PR)에 의해 전화면의 방전셀들 내에서 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이에 빛이 거의 발생되지 않는 암방전(Dark discharge)이 발생됨과 동시에 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이에도 암방전이 일어난다. 이러한 암방전의 결과로, 셋업기간(SU)의 직후에 어드레스전극들(X)과 서스테인전극들(Z) 상에는 정극성의 벽전하가 남게 되며, 스캔전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 남게 된다. 셋업기간(SU)에서 암방전이 발생되는 동안 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이의 갭전압(Gap voltage, Vg)과, 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이의 갭전압은 방전을 일으킬 수 있는 방전점화전압(Firing Voltage, Vf)과 가까운 전압으로 초기화된다.
셋업기간(SU)에 이어서, 리셋기간(RP)의 셋다운기간(SD)에는 네가티브 램프파형(NR)이 스캔전극들(Y)에 인가된다. 이와 동시에, 서스테인전극들(Z)에는 정극성의 서스테인전압(Vs)이 인가되고, 어드레스전극들(X)에는 0[V]가 인가된다. 네가티브 램프파형(NR)에 의해 스캔전극들(Y) 상의 전압은 정극성의 서스테인전압(Vs)으로부터 부극성의 소거전압(Ve)까지 점진적으로 낮아진다. 이 네가티브 램프파형(NR)에 의해 전화면의 방전셀들 내에서 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이에 암방전이 발생됨과 거의 동시에 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이에도 암방전이 일어난다. 이 셋다운기간(SD)의 암방전의 결과로, 각 방전셀들(1) 내의 벽전하 분포는 어드레스가 가능한 조건으로 변하게 된다. 이 때, 각 방전셀들(1) 내에서 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 상에는 어드레스방전에 불필요한 과도 벽전하들이 소거되고 일정한 양의 벽전하들이 남게된다. 그리고 서스테인전극들(Z) 상의 벽전하들은 스캔전극들(Y)로부터 이동되는 부극성 벽전하들이 쌓이면서 그 극성이 정극성에서 부극성으로 반전한다. 리셋기간(RP)의 셋다운기간(SD)에서 암방전이 발생되는 동안 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이의 갭전압과, 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이의 갭전압은 방전점화전압(Vf)과 가깝게 된다.
어드레스기간(AP)에는 부극성의 스캔펄스(-SCNP)가 스캔전극들(Y)에 순차적으로 인가됨과 동시에 그 스캔펄스(-SCNP)에 동기되어 어드레스전극들(X)에 정극성의 데이터펄스(DP)가 인가된다. 스캔펄스(-SCNP)의 전압은 0V나 그와 가까운 부극성 스캔바이어스전압(Vyb)으로부터 부극성의 스캔전압(-Vy)까지 낮아지는 스캔전압(Vsc)이다. 데이터펄스(DP)의 전압은 정극성 데이터전압(Va)이다. 이 어드레스기간 동안(AP), 서스테인전극들(Z)에는 정극성 서스테인전압(Vs)보다 낮은 정극성 Z 바이어스 전압(Vzb)이 공급된다. 리셋기간(RP)의 직후에 방전점화전압(Vf)과 가까운 상태로 갭전압이 조정된 상태에서, 스캔전압(Vsc)과 데이터전압(Va)이 인가되는 온셀들(On-cells) 내에는 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이의 갭전압이 방전점화전압(Vf)을 초과하면서 그 전극들(Y, X) 사이에 1차 어드레스방전이 발생된다. 여기서, 스캔전극(Y)과 어드레스전극(X)의 1차 어드레스 방전은 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 사이의 갭으로부터 먼 가장자리 근방에서 일어난다. 스캔전극들(Y)과 어드레스전극들(X) 사이의 1차 어드레스방전은 방전셀 내의 프라이밍 하전입자들을 발생시켜 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이의 2차 방전을 유도한다.
한편, 어드레스 방전이 발생되지 않은 오프셀들(Off-cells) 내의 벽전하 분포는 실질적으로 셋다운 직후의 벽전하분포와 같다.
서스테인기간(SP)에는 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z)에 정극성 서스테인전압(Vs)의 서스테인펄스들(SUSP)이 교대로 인가된다. 그러면 어드레스방전에 의해 선택된 온셀들은 매 서스테인펄스(SUSP) 마다 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이에서 서스테인방전이 일어난다. 이에 반하여, 오프셀들은 서스테인기간 동안 방전이 일어나지 않는다. 이는 오프셀들의 벽전하 분포가 실질적으로 셋다운 직후의 벽전하 분포와 같으므로 최초 정극성 서스테인전압(Vs)이 스캔전극들(Y)에 인가될 때 스캔전극들(Y)과 서스테인전극들(Z) 사이의 갭전압이 방전점화전압(Vf)을 초과할 수 없기 때문이다.
그런데 종래의 플라즈마 표시장치는 EMI가 큰 문제점이 있다. 특히, 플라즈마 표시장치의 EMI는 대략 200KHz 이상의 주파수로 인가되는 서스테인펄스들(SUSP)이 공급되는 서스테인기간(SP)에 대부분 발생된다. 이는 매 서브필드마다 서스테인펄스들(SUSP)이 도 4와 같이 모든 스캔전극들(Y1 내지 Yn)에 동시에 인가되고 서스테인전극들(Z)에 동시에 인가되어 변위전류(i)가 크기 때문이다. 또한, 플라즈마 표시장치에서 표시할 데이터가 많으면, PDP의 용량성 부하가 커지고 전류가 커지기 때문에 플라즈마 표시장치의 EMI가 커진다.
따라서, 본 발명의 목적은 EMI를 줄이도록 한 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치는 서스테인펄스에 의해 면방전을 일으키는 전극쌍과; 데이터의 양과 상기 데이터의 평균화상레벨을 계산하는 데이터 계산부와; 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나를 소정의 기준치와 비교하고 그 비교결과에 따라 이웃한 상기 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 제어부를 구비한다.
상기 제어부는 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 크면 상기 기저전압 클램핑시간을 길게 제어한다.
상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 클 때의 상기 기저전압 클램핑시간은 5μs∼7μs 사이의 시간이다.
상기 제어부는 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하이면 상기 기저전압 클램핑시간을 작게 제어한다.
상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하일 때의 상기 기저전압 클램핑시간은 대략 5μs이다.
본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 구동방법은 서스테인펄스에 의해 면방전을 일으키는 전극쌍을 가지는 플라즈마 표시장치의 구동방법에 있어서, 데이터의 양과 상기 데이터의 평균화상레벨을 계산하는 단계와; 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나를 소정의 기준치와 비교하고 그 비교결과에 따라 이웃한 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계는 상기 데이터의 양과 상기 평 균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 클 때의 상기 기저전압 클램핑시간을 5μs∼7μs 사이의 시간으로 제어한다.
상기 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계는 상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하일 때의 상기 기저전압 클램핑시간을 대략 5μs로 제어한다.
상기 목적 외에 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치는 데이터 구동 집적회로(50)와 패널 커패시터(Cp) 사이에 형성된 대략 100Ω∼10KΩ의 저항(RX)을 구비한다.
데이터 구동 집적회로(50)는 칩온필름(COF) 형태로 PDP의 어드레스전극들(X)에 접속되고, 그 회로구성은 도 4에 도시된 그 것과 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. 패널 커패시터(Cp)는 어드레스전극들(X)과 스캔전극들(Y) 사이의 기생용량과 어드레스전극들(X)과 서스테인전극들(Z) 사이의 기생용량이다.
저항(RX)은 데이터 구동 집적회로(40)와 패널 커패시터(Cp) 사이에 형성된 어드레스전극의 저항 또는 어드레스전극에 접속된 저항으로써 패널 커패시터(Cp)로부터 데이터 구동 집적회로(40)로 유입되는 과도한 역전류를 차단한다. 이 저항 (RX)은 과도한 역전류를 차단할 수 있도록 100Ω∼10KΩ의 저항값으로 형성되지만, 어드레스전극들(X)에 공급되는 데이터전압의 전압강하와 데이터 구동집적회로의 내전류특성을 고려할 때 대략 1KΩ±500Ω 정도의 저항값으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 종래의 PDP에 형성된 어드레스전극들(X)은 은(Ag)을 주성분으로 하여 PDP에 형성되는 경우에 그 저항값이 대략 20Ω 정도로 낮다.
저항(RX)은 도 6과 같이 어드레스전극들(X1 내지 Xm)과 데이터 구동 집적회로(40) 사이에 형성될 수 있으며, 데이터 구동 집적회로(40)의 출력단자들 사이의 피치와 어드레스전극들(X1 내지 Xm) 사이의 피치 차를 보상하기 위한 링크부(LNK)의 배선 저항을 높임으로써 구현될 수 있다. 링크부(LNK)의 배선 저항값을 높이기 위한 방법으로는 그 두께를 낮추거나 비저항이 높은 재료의 혼합비를 높임으로써 가능하며, 도 7과 같이 지그재그패턴 형태로 링크부(LNK)의 배선을 패터닝하여 그 길이를 길게 함으로써 저항값을 높일 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치와 그 구동방법은 데이터양이 많을 때나 APL이 많을 때 인접한 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑시간을 길게 제어하여 PDP의 EMI를 저감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 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 (8)

  1. 서스테인펄스에 의해 면방전을 일으키는 전극쌍과;
    데이터의 양과 상기 데이터의 평균화상레벨을 계산하는 데이터 계산부와;
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나를 소정의 기준치와 비교하고 그 비교결과에 따라 이웃한 상기 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 크면 상기 기저전압 클램핑시간을 길게 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 클 때의 상기 기저전압 클램핑시간은 5μs∼7μs 사이의 시간인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하이면 상기 기저전압 클램핑시간을 작게 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하일 때의 상기 기저전압 클램핑시간은 대략 5μs인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  6. 서스테인펄스에 의해 면방전을 일으키는 전극쌍을 가지는 플라즈마 표시장치의 구동방법에 있어서,
    데이터의 양과 상기 데이터의 평균화상레벨을 계산하는 단계와;
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나를 소정의 기준치와 비교하고 그 비교결과에 따라 이웃한 서스테인펄스들 사이의 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계는,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치보다 클 때의 상기 기저전압 클램핑시간을 5μs∼7μs 사이의 시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기저전압 클램핑 시간을 제어하는 단계는,
    상기 데이터의 양과 상기 평균화상레벨 중 적어도 어느 하나가 상기 기준치이하일 때의 상기 기저전압 클램핑시간을 대략 5μs로 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
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