KR20030079244A - 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교류(Alternate Current)형 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)의 구동에 사용되는 구동 파형을 개선하여 동작마진의 최적화와 고 명암비 구현이 가능하도록 한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 관한 것으로, 종래의 구동 파형은 첫번째 서브 필드의 초기화 구간에서 만들어진 유지, 주사, 어드레스 전극의 유전체 표면에 축적되는 벽전하의 양과 두번째 서브 필드의 초기화 구간에서 만들어지는 벽전하의 양에 차이가 있어 동작마진이 좁아지는 한계점을 가지고 있으며, 또한 하나의 프레임마다 한 번씩의 램프파를 이용한 약방전을 발생시킴으로써 명암비가 약 '3000 : 1'로 제한되는 단점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 AC형 PDP 패널의 구동 파형을 각 서브 필드에서의 초기화 전압의 상대적인 전압값을 동일하게 사용함으로써, 초기화 방전에 의해 각 전극의 유전체 위에 축적되는 벽전하(Wall Charge)의 양을 동일하게 하고, 이를 통해 동작마진을 최대화할 수 있게 되며, 또한 첫번째 서브 필드의 초기화 파형을 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 한번 인가하고, 이후의 서브 필드는 두번째 서브 필드와 동일한 초기화 파형을 인가함으로써, 무한대의 고 명암비를 구현할 수 있게 된다.

Description

교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법{Method of Driving AC Type Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)의 구동에 관한것으로, 특히 교류(Alternate Current)형 PDP 패널 구동에 사용되는 구동 파형을 개선하여 동작마진의 최적화와 고 명암비 구현이 가능하도록 한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 관한 것이다.
최근들어, 기존의 CRT(Cathode Ray Tube)나 LCD(Liquid Crystal Display)와는 달리 디지털 신호에 의해 밝기 조절 등이 가능하고, 대형화면을 좀더 선명하게 표시할 수 있는 디지털 디스플레이 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 대한 관심이 급증하고 있다.
이러한 PDP 패널은 기체방전시 생기는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자로서, 그 구동방식은 그 전압 인가방식 즉, 플라즈마를 만들기 위해 외부에서 가해주는 전압 인가방식에 따라 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(Conduction Current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류(DC)형과, 전극이 유전체로 덮여있어 직접 노출이 되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르게 되는 교류(AC)형으로 분류할 수 있다.
일반적인 AC형 PDP 패널은 첨부된 도면 도 1에 도시된 일부 사시도와 같이, 전면판과 배면판의 2매의 유리기판(Glass Substrate)으로 구성된다.
해당 전면유리기판(1)에는 유지(Sustain) 전극(5), 주사(Scan) 전극(4)이 올라가고, 배면유리기판(6)에는 절연체 층(7) 위로 어드레스(Address) 전극(8), 유전체 층(2), 격벽(barrier rib)(9), 형광층(10)이 올라가며, 해당 전면유리기판(1)과 배면유리기판(6)을 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 끼워서 조립, 봉착, 배기, 가스봉입을 함으로서 PDP 패널이 완성된다.
이때, 유전체 층(2)의 표면에는 MgO 보호막(3)이 증착되고, 방전 공간(11)에는 방전 가스로서 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 중 적어도 1종류와 크세논(Xe)이 혼합 봉입되며, 방전 셀(Discharge Cell, 12)이 구성된다.
그리고, 전술한 AC형 PDP 패널의 전극 배열은 첨부된 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 'M×N'의 매트릭스 구성을 갖되, 열(Column) 방향에는 M 열의 어드레스 전극(A1~Am)이 배열되고, 행(Row) 방향에는 N 행의 주사 전극(SCN1~SCNn) 및 유지 전극(SUS1~SUSn)이 배열되며, 방전 공간(11)에 구성되는 방전 셀(12)은 도 2와 같은 영역에 구현된다.
종래의 AC형 PDP 패널의 구동 방식으로는 ADS(Address Display period Separated) 방식이 주로 채용되고 있는데, ADS 구동 방식은 첨부된 도면 도 3에 예시된 바와 같이, 하나의 프레임(frame)을 보통 8개의 서브 필드(sub field)(SF1~SF8)로 분할하고 있으며, 각 서브 필드(SF1~SF8)는 주사 전극(SCN1~SCNn)에 따라 기입이 이루어지는 구간과 유지 방전이 이루어지는 구간을 분리하여, 모든 유지 방전이 동시에 진행되도록 타이밍을 배열한다.
한편, 종래의 유럽특허출원 '2000-0101099'호(2000.01.20)에서는 AC형 PDP 패널을 ADS 구동 방식에 따라 구동하기 위한 구동 파형을 첨부된 도면 도 4와 같은 타이밍도의 형태로 나타내고 있는데, 여기서 8개의 각 서브 필드는 전화면 기입 및소거를 위한 초기화(Reset) 구간과, 기입(Addressing) 구간과, 지속적인 유지 표시를 위한 유지(Sustain) 구간으로 구분된다.
그리고, 8개의 서브 필드 중에서 제1서브 필드를 제외한 7개의 서브 필드는 초기화 구간의 초기화 동작의 일부를 이전 서브 필드의 유지 구간의 유지 동작과 동시에 수행하고 있다.
즉, 종래의 ADS 구동 방식에 따르면, 두번째 이후의 초기화 구간을 앞단 서브 필드의 유지 구간과 통합하여 초기화 구간에서 요구되는 방전을 선택된 유지 구간의 유지 펄스로써 초기화를 수행함으로써, 초기화 구간과 소거 구간의 시간을 단축시켜서 유지 방전에 사용되는 시간을 확대할 수 있고, 또한 소거 구간을 없앨 수 있고, 블랙(Black) 화면에서 표시되는 초기화 방전을 한번으로 최소화시켜서 콘트라스트를 개선시키고 있다.
그리고, 종래에는 고 명암비를 구현하기 위해 제1서브 필드의 초기화 구간에 전체 PDP 셀의 균일한 벽전하(Wall Charge) 기입을 위하여 램프(ramp)파를 사용하여 약방전을 발생시키고 있으며, 제2서브 필드 이후의 서브 필드에서의 초기화 구간에서는 유지 방전된 셀에서만 방전이 발생하고, 유지 방전되지 않았던 셀에서는 방전되지 않고 초기의 초기화 방전에 의해 만들어진 벽전하가 그대로 유지되도록 설계하고 있다.
하지만, 종래의 도 4와 같은 구동 파형에서는 첫번째 서브 필드의 초기화 구간에서 만들어진 유지, 주사, 어드레스 전극의 유전체 표면에 축적되는 벽전하의 양과 두번째 서브 필드의 초기화 구간에서 만들어지는 벽전하의 양에 차이가 있어동작마진이 좁아지는 한계점을 가지고 있다.
또한, 하나의 프레임마다 한 번씩의 램프파를 이용한 약방전을 발생시킴으로써 명암비가 약 '3000 : 1'로 제한되는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, AC형 PDP 패널의 구동 파형을 각 서브 필드에서의 초기화 전압의 상대적인 전압값을 동일하게 사용함으로써, 초기화 방전에 의해 각 전극의 유전체 위에 축적되는 벽전하의 양을 동일하여 동작마진을 최대화하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, AC형 PDP 패널 구동 파형의 첫번째 서브 필드의 초기화 파형을 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 한번 인가하고, 이후의 서브 필드는 두번째 서브 필드와 동일한 초기화 파형을 인가함으로써, 무한대의 고 명암비를 구현하는데 있다.
도 1은 일반적인 AC형 PDP 패널의 일부분에 대한 사시도.
도 2는 종래의 AC형 PDP 패널의 전극 배열을 도시한 도면.
도 3은 종래의 AC형 PDP 패널에 적용되는 ADS 구동 방식에서 한 프레임에 대한 타이밍 구성도.
도 4는 종래의 AC형 PDP 패널을 ADS 구동 방식에 따라 구동하기 위한 구동 파형을 도시한 타이밍도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP 패널에 적용되는 구동 파형을 도시한 타이밍도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AC형 PDP 패널에 적용되는 구동 파형을 도시한 타이밍도.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 초기화 구간과 기입 구간 및 유지 구간으로 분류된 다수의 서브 필드에 의하여 한 프레임을 구성하여 계조 표시를 수행하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서, 상기 한 프레임을 구성하는 첫번째 서브 필드의 초기화 전압과 두번째 이후 서브 필드의 초기화 전압의 상대적인 전압값이 서로 동일한 구동 파형을 인가하여 초기화 방전에 의해 유지, 주사, 어드레스 전극의 각 유전체 위에 축적되는 벽전하의 양을 동일하게 한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법을 제공하는데 있다.
여기서, 상기 첫번째 서브 필드는 유지 전극과 주사 전극의 보호막 표면에 축적된 벽전압이 소정의 방전개시전압을 초과하여 방전 개시됨에 따라 유지, 주사, 어드레스 전극에 방전을 발생하여 벽전압을 발생시키고, 두번째 서브 필드는 PDP 셀 내부의 벽전압을 이용하여 유지 전극과 주사 전극 사이에 유지 방전을 발생시켜 어드레스 전극의 방전을 유도해서 동일한 크기의 벽전압 분포를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상술한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에서, 상기 첫번째 서브 필드의 초기화 파형은 AC형 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 인가하고, 두번째 이후 서브 필드의 초기화 구간에서는 두번째 서브필드의 초기화 파형과 동일한 구동 파형을 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초기화 구간에 인가되는 구동 파형은, 한 프레임을 구성하는 각 서브 필드마다 초기화 구간에서의 방전이 동일한 크기의 전압값을 갖도록 인가하여, 동일한 크기의 상대적인 벽전하를 유지, 주사, 어드레스 전극의 각 유전체 위에 충전시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용되는 AC형 PDP 패널은 도 1에 도시된 일반적인 AC형 PDP 패널과 동일하며, 해당 PDP 패널의 전극 배열 또한 도 2에 도시된 것과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 AC형 PDP 패널을 구동하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP 패널 구동 방법에서는 첨부한 도면 도 5와 같은 구동 파형을 적용하게 되는데, 이는 도 3에 도시된 종래의 구동 파형에 의한 ADS 구동 방식에서 문제가 되는 동작마진을 최적화할 수 있으며, 명암비를 '∞:1' 까지 구현할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP 패널 구동 파형은 도 5에 도시한 바와 같이, 하나의 프레임은 8개의 서브 필드로 구성되어 있으며, 각 서브 필드는 전화면 기입 방전과 전화면 소거 방전을 통해 모든 셀을 균일한 상태로 만들어 주는 초기화(Reset) 구간과, 표시하고자 하는 셀을 모든 주사 라인에 대하여 순차적으로 지정하는 기입(Addressing) 구간 및 기입 구간에 선택된 셀에 외부의 유지 펄스를 인가하여 지속적으로 방전 유지하는 유지(Sustain) 구간으로 구분된다.
이때, 하나의 프레임을 구성하는 8개의 서브 필드 중에서 제1서브 필드의 초기화 전압(VyR1)과 그 이외의 서브 필드 즉, 제2서브 필드 내지 제8서브 필드의 초기화 전압(VyR2)은 서로 동일한 값으로 하여 초기화 방전에 의해 유지, 주사, 어드레스 전극의 각 유전체 위에 축적되는 벽전하의 양을 동일하게 함으로써, 초기화 구간에서의 벽전하 양의 차이로 인한 동작마진을 최대화할 수 있게 된다.
그리고, 도 5에 도시한 구동 파형에 따르면, 제1서브 필드에서는 PDP 셀의 내부에 벽전압이 없이도 유지 전극과 주사 전극의 보호막 표면에 축적된 벽전압이방전개시전압을 초과하여 방전 개시가 됨에 따라 유지, 주사, 어드레스 전극에 방전이 발생하여 벽전압을 발생시키는 일종의 프라이밍(priming) 작용을 수행한다.
이어서, 제2서브 필드에서는 셀 내부의 벽전압을 이용하여 유지 전극과 주사 전극 사이의 유지 방전이 발생하고, 해당 유지 방전이 어드레스 전극의 방전을 유도하여 동일한 크기의 벽전압 분포를 발생시키게 된다.
또한, 도 5에 도시한 AC형 PDP 패널 구동 파형에서는 제1서브 필드의 초기화 전압과 제2서브 필드 이후의 모든 서브 필드의 초기화 전압(VyR1, VyR2, …)을 동일하게 함으로써, 초기화 방전에 의해 발생된 전하들이 각 전극에 인가된 전계에 의해 각 전극 위에 도포되어 있는 유전체 표면에 축적되는 벽전하의 양을 각 서브 필드의 초기화 구간마다 동일하게 유지할 수 있게 되는데, 이때, 제1서브 필드에 의한 초기화 파형은 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 인가하고, 이후 서브 필드의 초기화 구간에서는 제2서브 필드의 초기화 파형과 동일한 파형을 인가함으로써 '∞: 1'의 고 명암비를 구현할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 제안한 구동 파형은 명암비에 영향을 미치는 초기화 구간에서의 방전을 각 서브 필드마다 동일한 상대적인 크기의 전압이 되도록 파형을 설계하여 '∞: 1'의 고 명암비를 구현하였으며, 이때, AC형 PDP 패널에서는 주사 전극과 유지 전극, 주사 전극과 어드레스 전극, 유지 전극과 어드레스 전극 등이 상대적인 전압값으로 동작함에 따라 다양한 전압값으로 본 발명의 구형 파형을 구현할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예로서, 첨부한 도면 도 6에 도시한 바와 같은 구동파형을 AC형 PDP 패널에 적용할 수 있는데, 이는 도 5의 구형 파형에서 초기화 구간의 파형이 강방전을 발생시키는 유지 방전의 특성으로 일정한 전압을 유지시켜서 벽전압을 동일하게 하는데 있어, 실질적으로 제작된 AC형 PDP 패널에서 불균일성을 갖게 되는 셀을 좀더 균일화시켜주기 위해 각 서브 필드에 도 6과 같은 램프 파형을 적용한 것으로, 본 발명에서는 초기화 파형을 다양한 형태로 하더라도 초기화 구간에서 동일한 크기의 전계가 인가되도록 함으로써, 동일한 크기의 상대적인 벽전하가 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 AC형 PDP 패널의 구동 파형을 각 서브 필드에서의 초기화 전압의 상대적인 전압값을 동일하게 사용함으로써, 초기화 방전에 의해 각 전극의 유전체 위에 축적되는 벽전하의 양을 동일하게 하고, 이를 통해 동작마진을 최대화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 AC형 PDP 패널 구동 파형의 첫번째 서브 필드의 초기화 파형을 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 한번 인가하고, 이후의 서브 필드는 두번째 서브 필드와 동일한 초기화 파형을 인가함으로써, 무한대의 고 명암비를 구현할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 초기화 구간과 기입 구간 및 유지 구간으로 분류된 다수의 서브 필드에 의하여 한 프레임을 구성하여 계조 표시를 수행하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 한 프레임을 구성하는 첫번째 서브 필드의 초기화 전압과 두번째 이후 서브 필드의 초기화 전압의 상대적인 전압값이 서로 동일한 구동 파형을 인가하여 초기화 방전에 의해 유지, 주사, 어드레스 전극의 각 유전체 위에 축적되는 벽전하의 양을 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 첫번째 서브 필드는 유지 전극과 주사 전극의 보호막 표면에 축적된 벽전압이 소정의 방전개시전압을 초과하여 방전 개시됨에 따라 유지, 주사, 어드레스 전극에 방전을 발생하여 벽전압을 발생시키고, 두번째 서브 필드는 PDP 셀 내부의 벽전압을 이용하여 유지 전극과 주사 전극 사이에 유지 방전을 발생시켜 어드레스 전극의 방전을 유도해서 동일한 크기의 벽전압 분포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 첫번째 서브 필드의 초기화 파형은 AC형 PDP 패널을 처음 구동할 때에만 인가하고, 두번째 이후 서브 필드의 초기화 구간에서는 두번째 서브필드의 초기화 파형과 동일한 구동 파형을 인가하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  4. 제 1항 또는 3항에 있어서,
    상기 초기화 구간에 인가되는 구동 파형은, 한 프레임을 구성하는 각 서브 필드마다 초기화 구간에서의 방전이 동일한 크기의 전압값을 갖도록 인가하여, 동일한 크기의 상대적인 벽전하를 유지, 주사, 어드레스 전극의 각 유전체 위에 충전시키는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
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