KR100502898B1 - 플라즈마 표시 패널 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 플라즈마 표시 패널 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 전원장치에 전원이 인가되면, 플라즈마 표시 패널내에 필요한 구동 전압을 생성하여 출력하고, 로직부가 0 계조로 영상 데이터를 표현하고, 서브필드의 수를 순차적으로 증가시킨다. 그리고 나서, 외부에서 수직 동기 신호가 입력되면, 로직부가 미리 규정된 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 구동한다. 이렇게 함으로써, 구동회로의 소손을 방지하고 안정된 동작을 수행할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 표시 패널 및 그의 구동방법{A plasma display panel and a driving method thereof}
본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로, 특히, 전원 온시의 플라즈마 표시 패널의 동작을 제어하는 방법과 그 방법으로 동작하는 플라즈마 표시 패널에 관한 것이다.
최근 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display; FED), PDP 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 PDP는 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, PDP가 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 CRT(cathode ray tube)를 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.
PDP는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.
직류형 PDP는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 PDP에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
도 1은 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 제1 기판(1)과 제2 기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(8) 및 유지전극(5)과 어드레스전극(8)이 직교하도록 방전공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스전극(8)과, 쌍을 이루는 주사전극(4)과 유지전극(5)과의 교차부에 있는 방전공간이 방전셀(12)을 형성한다.
이와 같은 플라즈마 표시 패널 세트의 동작에 있어서 과도기간 동안의 영상 신호와 구동 파형을 출력하는 구동회로 간의 타이밍 미스매칭(timing mismatching)으로 인해, 그리고 구동회로내 스토리지 커패시터의 충, 방전 반복기간 중(충방전 타임 불균형으로 인해)에 스위칭 소자(MOSFET: Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 오동작으로 인한 구동회로의 소손과 플라즈마 표시 패널 화질불량 등의 현상이 나타나고 있으며, 이는 제품 신뢰성 추락으로 직결된다. 이같은 문제점의 근본적인 원인은 플라즈마 표시 패널 온, 오프시 동작 시퀀스(SEQUENCE)가 정립되지 않았기 때문이며, 특히 전원 온시 동작 시퀀스가 확립되지 않음에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래의 단점을 해결하고자 하는 것으로, 전원 온시 수직 동기 신호 입력전까지의 동작 시퀀스를 정립하여 플라즈마 표시 패널을 안정화하고, 신뢰성을 확보하는 것이다.
이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은,
전원 공급을 위한 전원 장치, 로직부 및 구동부를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법으로서,
상기 전원장치에 전원이 인가되면, 플라즈마 표시 패널내에 필요한 구동 전압을 생성하여 출력하는 제1 단계;
로직부가 0 계조로 영상 데이터를 표현하고, 서브필드의 수를 순차적으로 증가시키는 제2 단계;
상기 제2 단계 진행 중에 외부에서 수직 동기 신호가 입력되면, 로직부가 미리 규정된 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 구동하는 제3 단계를 포함한다.
이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널은,
다수의 어드레스 전극과, 다수의 주사전극 및 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;
AC 전원을 입력받아 각 부에 필요한 전압을 생성하여 공급하는 전원장치;
상기 전원 장치에서 필요한 전압이 공급되면, 수직 동기신호가 입력되기 전까지 0 계조로 영상 데이터를 출력하고, 서브필드수를 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면, 미리 정해진 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 표현하도록 제어하는 제어부;
상기 제어부로부터 출력되는 서브필드 데이터에 대응하는 전압을 상기 플라즈마 패널의 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 전극 구동부;
상기 제어부로부터의 유지방전정보에 대응하는 유지 전압과 주사 전압을 각각 생성하여 상기 유지 전극과 주사 전극에 인가하는 유지 주사 전극 구동부를 포함한다.
그러면, 이러한 본 발명을 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
도2는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구성도이다.
도2를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 전원장치(600), 어드레스 전극 구동부(300), 유지 전극 구동부(500) 및 주사 전극 구동부(400)를 포함한다.
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.
전원 장치(600)는 AC 전원을 입력받아 플라즈마 표시 패널에서 사용되는 전압을 생성하여 각 부에 공급한다. 전원 장치(600)는 유지, 주사전극 구동에 필요한 구동 전압을 생성하는 유지, 주사 전압 생성부(610), 어드레스전압, 제어부(200)의 로직에 사용되는 전압을 생성하는 어드레스, 로직 전압 생성부(620) 및 일정 시간후 해당 전압 등이 생성되지 않으면, 에러로 간주하여 전체 동작을 중지하도록 하는 알람 회로부(630)를 포함한다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간, 서스테인 기간으로 이루어진다. 특히, 제어부(200)는 수직동기신호가 입력되기 전까지는 0 계조로 영상 데이터를 표시하고, 서브필드수를 순차적으로 증가하도록 하고, 수직 동기 신호가 입력되면, 미리 정해진 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 표현하도록 제어한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하는데 어드레스 기간에는 일정기울기로 하강하도록 구동전압을 인가한다.
Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
상기 제어부(200)는, 영상신호를 입력받아 감마보정을 하는 감마 보정부; 수직동기 신호 입력 전까지 0 계조로 영상 데이터를 표시하고, 서브필드 수를 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면 영상 데이터를 N 개의 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 생성부; 상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 부하율을 측정하고 부하율에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 출력하는 APC 제어부(240)를 포함한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 어드레스 데이터 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 동작에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 각 부 파형도이다.
도3을 참조하면, 먼저, 릴레이 스위치 온에 따라 전원이 인가되면 AC 전원이 릴레이 되어(relay on) 전원장치(600)의 유지, 주사 구동 전압 생성부(610)와 어드레스, 로직 전압 생성부(62)로 공급된다.
그러면, 어드레스, 로직 전압 생성부(62)에서 어드레스 전압(Va)과 로직 전압(VL)을 생성하고, 생성된 전압을 어드레스 전극 구동부(300) 및 제어부(200)로 각각 인가한다.
그리고 나서, 전원 감지부(210)가 전원의 입력을 감지하고, Vs_on enable 신호를 출력한다.
그러면, 유지, 주사 구동전압 생성부(610)가 Vs_on enable 신호에 따라 Vs를 근간으로 Vset, Vscan, Ve 등의 전압을 생성하여 Y전극 구동부(400)와 X전극 구동부(500)에 출력한다.
한편, 외부에서 데이터 성분과(R, G, B)와 동기신호(Hsync, Vsync)를 포함하는 영상신호가 제어부(200)로 입력된다.
그러면, 제어부(200)의 감마 보정부(220)는 영상신호를 감마 보정하여 출력한다.
그리고 나서, APC 제어부(240)는 데이터 성분(R, G, B)의 부하율을 측정하고, 부하율에 상응하는 X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 주사 전극 구동부(400) 및 유지전극 구동부(500)에 각각 출력한다.
한편, 서브필드 데이터 생성부(230)는 수직동기신호가 입력되기 전까지는 0 계조로 영상 데이터를 표시하고, 서브필드수를 1, 2, 3, ..., N-1까지 순차적으로 증가하도록 하며, 수직 동기 신호가 입력되면, 미리 정해진 N 개의 서브필드로 감마 보정부(210)에서 출력되는 영상 데이터를 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로서 출력한다. 이때 필요한 서브필드 개수는 미리 정해진 시간에 맞추어 점차적으로 증가하여 (n-1) 서브필드가 되도록 한다. 이를 도3의 ③에 나타내었다.
이와 같이, 수직동기신호 입력전까지 0 계조가 출력되어 과도 기간에 발생할 수 있는 구동 회로의 소손을 방지할 수 있다. 또한, 수직동기신호 입력후 초기방전이 수행되기 전에 리셋방전 반복을 통해 초기 방전을 원활하게 될 수 있도록 하는 프라이밍(priming) 효과를 얻을 수 있다.
그러면, 어드레스 전극 구동부(300)는 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
그리고, X 전극 구동부(500)는 X전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(400)는 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
그러면, 플라즈마 패널(100)은 수직동기신호 입력후부터 영상을 표시하게 된다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 수직 동기신호 입력전까지 0계조 출력을 하면서 서브필드수를 순차적으로 증가시켜 지정된 수보다 하나 적은수로 구동하다가 수직동기신호가 입력될 때부터 지정된 수의 서브필드로 영상 데이터를 구동함으로써 구동 회로의 소손을 줄이고, 초기 방전을 원할하게 되도록 할 수 있다.
도 1은 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다.
도2는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구성도이다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 각부 파형도이다.

Claims (11)

  1. 다수의 어드레스 전극과, 다수의 주사전극 및 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;
    AC 전원을 입력받아 각 부에 필요한 전압을 생성하여 공급하는 전원장치;
    상기 전원 장치에서 필요한 전압이 공급되면, 수직 동기신호가 입력되기 전까지 0 계조로 영상 데이터를 출력하고, 서브필드수를 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면, 미리 정해진 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 표현하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어부로부터 출력되는 서브필드 데이터에 대응하는 전압을 상기 플라즈마 패널의 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 전극 구동부;
    상기 제어부로부터의 유지방전정보에 대응하는 유지 전압과 주사 전압을 각각 생성하여 상기 유지 전극과 주사 전극에 인가하는 유지 주사 전극 구동부를 포함하며,
    상기 전원 장치는,
    유지, 주사전극 구동에 필요한 구동 전압을 생성하는 유지, 주사 전압 생성부;
    어드레스전압, 상기 제어부의 로직에 사용되는 전압을 생성하는 어드레스, 로직 전압 생성부;
    일정 시간후 해당 전압 등이 생성되지 않으면, 에러로 간주하여 전체 동작을 중지하도록 하는 알람 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 어드레스, 로직전압 생성부에서 전압이 입력되면, 인에이블 신호를 상기 유지, 주사 전압 생성부로 출력하여 해당 전압을 출력하도록 하는 전원 감지부;
    영상신호를 입력받아 감마보정을 하는 감마 보정부;
    수직동기 신호 입력 전까지 0 계조로 영상 데이터를 표시하고, 서브필드 수를 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면 영상 데이터를 N 개의 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 생성부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 부하율을 측정하고 부하율에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 출력하는 APC 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알람회로부는,
    상기 인에이블 신호를 입력받고 일정 시간후 유지, 주사 전압 생성부에서 해당 전압을 출력되지 않거나 상기 서브필드 데이터 생성부에서 해당 데이터의 전압이 출력되지 않으면 에러로 간주하여 전체 동작을 중지하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서브필드 데이터 생성부는, 수직동기 신호 입력 전까지 서브필드 수를 1, 2, 3,..., N-1까지 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면 영상 데이터를 N 개의 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
  6. 전원장치에 AC 전원이 인가되면, 플라즈마 표시 패널내에 필요한 구동 전압을 생성하여 출력하는 제1 단계;
    로직부가 0 계조로 영상 데이터를 표현하고, 서브필드의 수를 순차적으로 증가시키는 제2 단계;
    상기 제2 단계 진행 중에 외부에서 수직 동기 신호가 입력되면, 로직부가 미리 규정된 N 개의 서브필드로 영상 데이터를 구동하는 제3 단계를 포함하고,
    상기 제1 단계는,
    유지, 주사전극 구동에 필요한 구동 전압을 생성하는 단계;
    어드레스전압, 로직에 사용되는 전압을 생성하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    일정 시간후 해당 전압 등이 생성되지 않으면, 에러로 간주하여 전체 동작을 중지하도록 하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 어드레스, 로직전압 생성부에서 전압이 입력되면, 인에이블 신호를 유지, 주사 전압 생성부로 출력하여 해당 전압을 출력하도록 하는 단계;
    영상신호를 입력받아 감마보정을 하는 단계;
    수직동기 신호 입력 전까지 0 계조로 영상 데이터를 표시하고, 서브필드 수를 순차적으로 증가시키는 단계;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 부하율을 측정하고 부하율에 대응되는 유지전극 구동신호 및 주사전극 구동신호를 출력하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 상기 인에이블 신호를 입력받고 일정 시간후 유지, 주사 전압 생성부에서 해당 전압을 출력되지 않거나 상기 서브필드 데이터 생성부에서 해당 데이터의 전압이 출력되지 않으면 에러로 간주하여 전체 동작을 중지하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 수직동기 신호 입력 전까지 서브필드 수를 1, 2, 3,..., N-1까지 순차적으로 증가시키며, 수직 동기 신호가 입력되면 영상 데이터를 N 개의 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
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