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KR100378622B1 - 선택적 쓰기 및 소거를 이용한 플라즈마 디스플레이패널의 구동방법 및 장치 - Google Patents

선택적 쓰기 및 소거를 이용한 플라즈마 디스플레이패널의 구동방법 및 장치 Download PDF

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KR100378622B1
KR100378622B1 KR10-2001-0006492A KR20010006492A KR100378622B1 KR 100378622 B1 KR100378622 B1 KR 100378622B1 KR 20010006492 A KR20010006492 A KR 20010006492A KR 100378622 B1 KR100378622 B1 KR 100378622B1
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Abstract

본 발명은 선택적 쓰기와 선택적 소거를 병행하기에 적합하도록 한 플라즈마 디스프레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치는 선택된 방전셀들을 키고 상기 켜진 셀들의 방전을 유지시킴으로써 저계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 쓰기 서브필드들과; 상기 선택적 쓰기 서브필드들 중에 마지막 선택적 쓰기 서브필드에서 켜진 셀들을 꺼 나가면서 고계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 소거 서브필드들을 포함한다.

Description

선택적 쓰기 및 소거를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치{Method and Apparatus for Driving Plasma Display Panel Using Selective Write And Selective Erase}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 선택적 쓰기와 선택적 소거를 병행하기에 적합하도록 한 플라즈마 디스프레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사/서스테인 전극(30Y) 및 공통 서스테인 전극(30Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사/서스테인 전극(30Y)과 공통 서스테인 전극(30Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y,12Z)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사/서스테인 전극(30Y)과 공통 서스테인 전극(30Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/서스테인 전극(30Y) 및 공통 서스테인 전극(30Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1내지SF8)로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들(SF1내지SF8) 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.
이와 같은 PDP의 구동방법은 어드레스 기간에 어드레스 방전에 의해 선택되는 방전셀의 발광여부에 따라 선택적 쓰기(Selective writing) 방식과 선택적 소거(Selective erasing) 방식으로 대별된다.
선택적 쓰기방식의 구동방법은 리셋기간에 전화면을 턴-오프(Turn-off) 시킨 후, 어드레스 기간에 선택된 방전셀들을 턴-온(Turn-on)시키게 된다. 이어서, 서스테인 기간에는 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들을 서스테인 방전시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 선택적 쓰기 방식의 구동방법에 있어서는 어드레스 방전시 방전셀 내에 충분한 벽전하를 형성시키기 위하여 주사/서스테인 전극(30Y)에 공급되는 스캔펄스(Scan pulse)의 펄스폭을 대략 3μs 이상으로 설정하고 있다. PDP가 VGA(Video Graphics Array) 급의 해상도를 가지면 총 480 라인의 주사라인들을 가지게 된다. 이 경우, 선택적 쓰기방식의 구동방법은 한 프레임 기간(16.67ms) 내에 8 개의 서브필드를 포함할 때, 한 프레임 내에 필요한 어드레스 기간이 총 11.52ms가 필요하게 된다. 이에 비하여, 서스테인 기간은 수직동기신호(Vsync)를 고려하여 3.05ms가 할당된다. 다시 말하여, 어드레스 기간은 한 프레임당 3μs(스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×8(서브필드 수)로 산출된 11.52ms가 필요하다. 서스테인기간은 한 프레임당 11.52ms의 어드레스 기간, 0.3ms의 1회 리셋기간, 100μs×8 서브필드=0.8ms의 소거기간 및 1ms의 수직동기신호(Vsync) 여유기간을 뺀(16.67ms-11.52ms-0.3ms-1ms-0.8ms) 나머지 기간인 3.05ms이다.
한편, PDP에서는 서브필드들의 조합에 의해 화상의 계조를 구현하는 특성 때문에 동화상에서 의사윤곽 노이즈(Contour noise)가 발생되기도 한다. 의사윤곽 노이즈가 발생되면 화면 상에서 의사윤곽이 나타나게 되므로 표시품질이 떨어지게된다. 예를 들어, 화면의 좌측반이 128의 계조값으로 표시되고 화면의 우측반이 127의 계조값으로 표시된 후, 화면이 좌측으로 이동되면 계조값 128과 127 사이의 경계부분에 피크 화이트(Peak White) 즉, 흰띠가 나타나게 된다. 이와 반대로, 화면의 좌측반이 128의 계조값으로 표시되고 화면의 우측반이 127의 계조값으로 표시된 화면이 우측으로 이동되면 계조값 127과 128 사이의 경계부분에 흑레벨(Black level) 즉, 검은띠가 나타나게 된다. 이와 같은 동화상 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위한 방법으로는 하나의 서브필드를 분할하여 1∼2개의 서브필드를 추가하는 방법, 서브필드의 순서를 재배열하는 방법, 서브필드를 추가하고 서브필드의 순서를 재배열하는 방법 및 오차확산방법 등이 제안되고 있다. 그러나 선택적 쓰기방식의 구동방법에서는 동화상 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위하여 서브필드를 추가시키게 되면 서스테인 기간이 부족하거나 할당될 수 없게 되어 구동이 불가능하게 된다. 실제로, 선택적 쓰기방식의 구동방법에서 8 개의 서브필드들 중 두 개의 서브필드를 분할하여 10 개의 서브필드들로 한 프레임을 구성하면 서스테인 기간에 할당될 수 있는 시간이 없게 된다. 다시 말하여, 어드레스 기간은 한 프레임당 3μs(스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×10(서브필드 수)로 산출된 14.4ms이다. 이에 비하여, 서스테인기간은 한 프레임당 14.4ms의 어드레스 기간, 0.3ms의 1회 리셋기간, 100μs×10(서브필드 수)=1ms의 소거기간 및 1ms의 수직동기신호(Vsync) 여유기간을 뺀(16.67ms-14.4ms-0.3ms-1ms-1ms) 나머지 기간인 -0.03ms이다.
이와 같이 선택적 쓰기방식의 구동방법은 한 프레임을 8 개의 서브필드들로 구성하게 되면 3ms 정도의 서스테인 기간 즉, 표시기간을 확보할 수 있지만 한 프레임을 10 개의 서브필드들로 구성하게 되면 표시기간이 할당될 수 없으므로 구동이 불가능하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 한 화면을 분할구동시키는 방법이 있지만 구동 드라이브 IC들이 그 만큼 추가되어야 하므로 제조원가가 증가되는 또 다른 문제점이 발생하게 된다. 한편, 선택적 쓰기방식의 구동방법은 한 프레임이 8 개의 서브필드들로 구성된 경우, 3.05ms의 표시기간 전체동안 화면이 켜지면 피크 화이트(Peak White)의 밝기에 해당하는 300cd/m2만큼의 광이 발생한다. 이에 비하여 한 프레임 내에서 1회의 리셋기간에만 리셋방전에 의해 화면이 켜지고 서스테인기간에는 화면이 전혀 켜지지 않으면 블랙(Black)에 해당하는 0.7cd/m2만큼의 광이 발생한다. 따라서, 선택적 쓰기방식의 구동방법의 암실 콘트라스트비(Contrast ratio)는 430 : 1 수준이다.
선택적 소거방식의 구동방법은 리셋기간에 전화면을 라이팅 방전시킴으로써 턴-온(Turn-on) 시킨 후, 어드레스 기간에 선택된 방전셀들을 턴-오프(Turn-on)시키게 된다. 이어서, 서스테인 기간에는 어드레스 방전에 의해 선택되지 않은 방전셀들을 서스테인 방전시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 선택적 소거방식의 구동방법에 있어서는 어드레스 방전시 선택된 방전셀들의 벽전하 및 공간전하를 소거시킬 수 있도록 대략 1μs의 선택적 소거 데이터 펄스가 어드레스전극(20X)에 공급된다. 이와 동시에, 주사/서스테인 전극(30Y)에는 선택적 소거 데이터 펄스와 동기되는 대략 1μs의 스캔펄스가 공급된다. PDP가 VGA(Video Graphics Array) 급의 해상도를 가지면 선택적 소거방식의 구동방법은 한 프레임 기간(16.67ms) 내에 8개의 서브필드를 포함할 때, 한 프레임 내에 필요한 어드레스 기간이 총 3.84ms에 불과하게 된다. 이에 비하여, 서스테인 기간은 수직동기신호(Vsync)를 고려하여 10.73ms 정도로 충분히 할당될 수 있게 된다. 다시 말하여, 어드레스 기간은 한 프레임당 1μs(스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×8(서브필드 수)로 산출된 3.84ms이다. 서스테인기간은 한 프레임당 3.84ms의 어드레스 기간, 0.3ms의 1회 리셋기간, 1ms의 수직동기신호(Vsync) 여유기간, 100μs×8(서브필드 수)=0.8ms의 전면 라이팅(writing) 기간을 뺀(16.67ms-3.84ms-0.3ms-1ms-0.8ms) 나머지 기간인 10.73ms이다. 이와 같이 선택적 소거방식의 구동방법에서는 어드레스 기간이 작은 만큼 서브필드 수를 늘려도 표시기간인 서스테인 기간을 확보할 수 있다. 예를 들어, 한 프레임 내에서 서브필드를 10 개로 증가시키게 되면 어드레스 기간은 한 프레임당 1μs(스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×10(서브필드 수)로 산출된 4.8ms이다. 이에 비하여, 서스테인기간은 한 프레임당 4.8ms의 어드레스 기간, 0.3ms의 1회 리셋기간, 100μs×10(서브필드 수)=1ms의 전면 라이팅기간 및 1ms의 수직동기신호(Vsync) 여유기간을 뺀(16.67ms-4.8ms-0.3ms-1ms-1ms) 나머지 기간인 9.57ms이다. 따라서, 선택적 소거방식의 구동방법은 서브필드 수를 10개로 증가시키더라도 선택적 쓰기방식의 구동방법에서 서브필드 수가 8 개인 경우보다도 3 배 이상의 서스테인 기간을 확보할 수 있으므로 256 계조로 밝은 화면을 구현할 수 있게 된다. 그러나 선택적 소거방식의 구동방법은 비표시기간인 전면 라이팅기간에 전화면이 라이팅 되므로 콘트라스트가 저하되는 단점이 있다. 예를 들어 한 프레임이 10 개의 서브필드들(SF1내지SF10)로 구성된 경우, 9.57ms의 표시기간에서 전화면이 켜지면 피크 화이트(Peak White) 밝기에 해당하는 950cd/m2만큼의 광이 발생한다. 그리고 한 프레임 내에서 1회의 리셋기간에서 발생되는 0.7cd/m2의 밝기와 전면 라이팅 기간에서 발생되는 1.5cd/m2×10(서브필드 수)=15cd/m2의 밝기가 더해진 15.7cd/m2의 밝기가 블랙(Black)에 해당하는 밝기이다. 따라서, 한 프레임이 10 개의 서브필드들(SF1내지SF10)을 포함하는 경우 선택적 소거방식의 구동방법의 암실 콘트라스트비(Contrast ratio)는 950 : 15.7=60 : 1 수준이므로 콘트라스트가 나빠지게 된다. 그 결과, 선택적 소거방식의 구동방법은 서스테인 기간이 충분히 확보되는 만큼 화면이 밝은데 비하여 콘트라스트가 나쁘기 때문에 화면이 선명하지 못하고 뿌옇게 화상이 느껴지게 된다.
이와 같이 콘트라스트가 나쁜 문제점을 극복하기 위하여, 프레임당 한 번만 전면 라이팅하고 매 서브필드마다 필요없는 방전셀들을 꺼나가는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 이 방법은 이전 서브필드가 반드시 켜져 있어야만 다음 서브필드가 구동될 수 있으므로 아래의 계조 수가 서브필드의 개수+1 개 밖에 되지 않으므로 화질이 나쁜 문제점이 있다. 즉, 한 프레임이 10 개의 서브필드들을 포함한다면 아래의 표 1과 같이 계조 수는 11개가 된다.
계조 SF1(1) SF2(2) SF3(4) SF4(8) SF5(16) SF6(32) SF7(48) SF8(48) SF9(48) SF10(48)
0 × × × × × × × × × ×
1 ○ × × × × × × × × ×
3 ○ ○ × × × × × × × ×
7 ○ ○ ○ × × × × × × ×
15 ○ ○ ○ ○ × × × × × ×
31 ○ ○ ○ ○ ○ × × × × ×
63 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × × ×
111 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × ×
159 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
207 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
255 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
여기서, 'SFx(y)'는 x 번째 서브필드와 그 가중치 y를 의미한다. 그리고 '○'는 해당 서브필드가 켜진 상태를 나타내고 '×'는 해당 서브필드가 꺼진 상태를 나타낸다.
이 경우, 적색, 녹색 및 청색의 모든 조합을 하더라도 1331 색밖에 표현되지 않으므로 1670만 색의 트루컬러(True color)에 비하여 색표현 능력이 현저히 부족하게 된다. 이와 같은 방식의 PDP는 9.57ms의 표시기간에서 전화면이 켜질 때의 950cd/m2의 피크 화이트(Peak White)와 1회의 리셋기간에서 발생되는 0.7cd/m2의 밝기와 1회의 전면 라이팅 기간에서 발생되는 1.5cd/m2의 밝기가 더해진 2.2cd/m2의 블랙(Black)에 의해 430 : 1의 암실 콘트라스트비(Contrast ratio)를 가진다.
전술한 바와 같이, 종래의 PDP 구동방법에 있어서 선택적 쓰기 방식은 어드레스 기간 동안 선택적으로 방전셀들을 켜기 위한 데이터펄스와 스캔펄스가 3μs 이상의 펄스폭을 가져야 하기 때문에 고속으로 구동할 수 없게 된다. 선택적 소거 방식은 선택적 쓰기 방식에 비하여 방전셀들을 선택적으로 끄기 위한 데이터펄스와 스캔펄스가 대략 1μs 정도이므로 고속으로 구동할 수 있는 장점이 있는데 반하여,비표시기간인 리셋기간에 전화면의 방전셀들을 켜기 때문에 콘트라스트가 나쁜 단점이 있다.
이러한 종래의 PDP 구동방법에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 본원 출원인은 한국특허출원 10-2000-0012669호에서 한 프레임 내에서 선택적 쓰기와 선택적 소거를 병용함으로써 콘트라스트가 높고 고속구동에 유리한 구동방법을 제안한 바 있다. 이 PDP 구동방법은 선택적 쓰기와 선택적 소거에 따라 스캔펄스 극성과 전압 등이 달라지고 선택적 쓰기 서브필드와 선택적 소거 서브필드 간의 이동시 셋업제어가 달라지게 된다. 이 PDP 구동방법은 선택적 쓰기 또는 선택적 소거 중 어느 하나의 방식으로 PDP를 구동하는 종래의 플라즈마 디스플레이 구동장치에 의해 구현될 수 없다. 이에 따라, 한국특허출원 10-2000-0012669호에 제안된 PDP 구동방법을 구현하기 위하여 선택적 쓰기 서브필드 또는 선택적 소거 필드 각각에 따라 제어조건을 달리하고 그들 간의 경계에서 제어방식을 적절히 절환할 수 있는 PDP 구동장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 선택적 쓰기와 선택적 소거를 병용하기에 적합하도록 한 PDP의 구동방법 및 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 한 프레임 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 한 프레임의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 Y 구동부를 상세히 나타내는 회로도.
도 7은 도 5에 도시된 Z 구동부를 상세히 나타내는 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Y,12Z : 투명전극
13Y,13Z : 금속버스전극 14,22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
20X : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체 30Y : 주사/서스테인 전극
30Z : 공통 서스테인 전극 41,51 : 에너지 회수회로
42 : 드라이버 집적회로 43 : 스캔 기준전압 공급부
44,52 : 스캔전압 공급부 45,54 : 셋업전압 공급부
46 : 셋다운전압 공급부 53 : 램프전압 공급부
55 : 극성 절환부 100 : Y 구동부
102 : Z 구동부 104 : X 구동부
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 선택된방전셀들을 키고 상기 켜진 셀들의 방전을 유지시킴으로써 저계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 쓰기 서브필드들과; 상기 선택적 쓰기 서브필드들 중에 마지막 선택적 쓰기 서브필드에서 켜진 셀들을 꺼 나가면서 고계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 소거 서브필드들을 포함한다.
장치는 패널의 제1 전극으로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수회로를 포함하며 어드레스기간에 셀을 선택하기 위하여 선택적 쓰기에 대응하는 스캔펄스와 선택적 소거에 대응하는 스캔펄스를 제1 전극에 공급하기 위한 제1 전극 구동부와; 제1 전극 구동부와 교대로 패널의 제2 전극으로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수회로를 포함하며 선택적 쓰기시와 선택적 소거시에 제2 전극에 직류전압을 공급하기 위한 제2 전극 구동부를 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법에 있어서, 한 프레임은 선택적 쓰기 방식의 서브필드들(SF1 내지 SF6)과 선택적 소거 방식의 서브필드들(SF7 내지 SF12)을 포함한다. 제1 서브필드(SF1)는 전화면을 끄는 리셋기간, 선택된 방전셀들을 켜는 선택적 쓰기 어드레스 기간, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀에 대하여 서스테인 방전시키는 서스테인 기간 그리고 서스테인 방전을 소거시키는 소거기간으로 나뉘어진다. 제2 내지 제5 서브필드들(SF2내지SF5) 각각은 선택적 쓰기 어드레스 기간, 서스테인 기간 및 소거기간으로 나뉘어진다. 그리고 제6 서브필드(SF6)는 선택적 쓰기 어드레스 기간과 서스테인기간으로 나뉘어진다. 제1 내지 제6 서브필드들(SF1 내지 SF6)에 있어서 선택적 쓰기 어드레스 기간과 소거기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5)의 비율로 증가된다. 제7 내지 제12 서브필드들(SF7 내지 SF12)은 전화면이 라이팅되는 전면 라이팅기간없이 선택된 방전셀들을 끄는 선택적 소거 어드레스 기간과 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들 이외의 방전셀들을 서스테인 방전시키는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 제7 내지 제12 서브필드들(SF7 내지 SF12)에 있어서 선택적 소거 어드레스 기간은 물론 서스테인 기간도 동일하게 설정된다. 제7 내지 제12 서브필드들(SF7 내지 SF6)의 서스테인 기간은 제6 서브필드(SF6)와 동일한 휘도 상대비를 갖도록 25의 휘도 상대비로 설정된다.
아래의 표 2는 제1 내지 제12 서브필드들(SF1 내지 F12)에서 표현되는 계조레벨과 코딩방법을 나타낸다.
계조 SF1(1) SF2(2) SF3(4) SF4(8) SF5(16) SF6(32) SF7(32) SF8(32) SF9(32) SF10(32) SF11(32) SF12(32)
0∼31 바이너리코딩 × × × × × × ×
32∼63 바이너리코딩 ○ × × × × × ×
64∼95 바이너리코딩 ○ ○ × × × × ×
96∼127 바이너리코딩 ○ ○ ○ × × × ×
128∼159 바이너리코딩 ○ ○ ○ ○ × × ×
160∼191 바이너리코딩 ○ ○ ○ ○ ○ × ×
192∼223 바이너리코딩 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
224∼255 바이너리코딩 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
표 2에서 알 수 있는 바, 제1 내지 제12 서브필드들(SF1 내지 SF12) 중, 프레임의 앞쪽에 배치된 제1 내지 제5 서브필드들(SF1 내지 SF5)은 바이너리 코딩(Binary coding)되며, 제6 내지 제12 서브필드들(SF6 내지 SF12)은 리니어 코딩(Linear coding)된다. 즉, 선택적 소거 방식으로 구동되는 제7 내지 제12 서브필드들(SF7 내지 SF12) 각각은 서브필드들이 연속될 때마다 필요없는 방전셀들을 끌 수 있도록 이전 서브필드가 반드시 켜져 있어야만 한다. 예를 들어, 제7 서브필드(SF7)가 켜지기 위해서는 이전 서브필드인 선택적 쓰기 방식으로 구동되는 제6 서브필드(SF6)가 켜져야만 한다. 이렇게 제6 서브필드(SF6)가 켜진 후, 제7 내지 제12 서브필드들(SF7 내지 SF12)에서 필요 없는 방전셀들을 꺼나가게 된다. 이를 위하여, 선택적 소거 서브필드(ESF)가 사용되기 위해서는 마지막 선택적 쓰기 서브필드(WSF)인 제6 서브필드(WSF)에서 켜진 셀들이 서스테인 방전에 의해 켜진 상태가 유지되어야 한다. 따라서, 제7 서브필드(SF7)는 선택적 소거 어드레스를 위한 별도의 라이팅 방전이 필요 없게 된다. 또한, 제8 내지 제12 서브필드들(SF8 내지 SF12)도 전면 라이팅없이 이전 서브필드에서 켜져 있는 셀들을 선택적으로 끄게 된다. 예를 들어, 계조값 74를 표시한다면, 바이너리 코딩에 의해 제1 내지 제5 서브필드들(SF1 내지 SF5) 중, 제2 및 제4 서브필드(SF2,SF4)가 켜지게 되고 제6 및 제7 서브필드(SF6,SF7)가 연속적으로 켜지게 된다.
한 프레임이 선택적 쓰기방식의 서브필드들(SF1내지SF6)과 선택적 소거방식의 서브필드들(SF7 내지 SF12)을 포함하면, PDP가 VGA 급의 해상도 즉, 480 라인의 주사라인을 갖는 경우에 어드레스 기간은 총 11.52ms가 필요하다. 이에 비하여, 서스테인 기간은 3.35ms가 필요하게 된다. 다시 말하여, 어드레스 기간은 한 프레임당 3μs(선택적 쓰기 스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×6(선택적 쓰기 서브필드 수)으로 산출된 8.64ms와 1μs(선택적 소거 스캔펄스의 펄스폭)×480 라인×6(선택적 소거 서브필드 수)으로 산출된 2.88ms의 합인 11.52ms가 필요하다. 서스테인기간은 한 프레임당 11.52ms의 어드레스 기간, 0.3ms의 1회 리셋기간, 100μs×5(서브필드 수)=0.5ms의 소거기간 및 1ms의 수직동기신호(Vsync) 여유기간을 뺀(16.67ms-8.64ms-2.88ms-0.3ms-1ms-0.5ms) 나머지 기간인 3.35ms이다. 따라서, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 종래의 선택적 쓰기방식에 비하여 서브필드의 수가 늘어남으로써 동영상에서의 의사윤곽 노이즈를 줄일수 있을 뿐 아니라 종래의 선택적 쓰기방식에서 한 프레임 내에 8 개의 서브필드들이 포함될 때보다 3.05ms에서 3.35ms로 서스테인기간이 더 늘어나게 된다.
한 프레임이 선택적 쓰기방식의 서브필드들(SF1 내지 SF6)과 선택적 소거방식의 서브필드들(SF7 내지 SF12)을 포함하면, 3.35ms의 표시기간에서 전화면이 켜지면 피크 화이트(Peak White) 밝기에 해당하는 330cd/m2만큼의 광이 발생한다. 그리고 한 프레임 내에서 1회의 리셋기간에만 리셋방전에 의해 화면이 켜지면 블랙(Black)에 해당하는 0.7cd/m2만큼의 광이 발생한다. 따라서, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법의 암실 콘트라스트비(Contrast ratio)는 470 : 1 수준이므로 한 프레임 내에 10 개의 서브필드를 포함한 선택적 소거 방식의 콘트라스트(60 : 1)보다 콘트라스트가 커짐은 물론 한 프레임 내에 8 개의 서브필드를 포함한 선택적 쓰기방식의 콘트라스트(430 : 1)보다도 크게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동방법의 구동파형을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 리셋기간 또는 셋업기간에는 주사/서스테인 전극라인들(Y)에 상승 기울기의 램프파형인 셋업파형(RPSY)이 공급됨과 동시에 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 부극성의 셋다운펄스(-RPSZ)가 공급된다. 그리고 주사/서스테인 전극라인들(Y)에는 셋업파형(RPSY)에 이어서 하강 기울기의 램프파형인 셋다운파형(-PRSY)이 순차적으로 공급되고 공통 서스테인 전극라인들(Z)에는 정극성의 주사직류전압(DCSC)이 공급된다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 어드레스기간에는 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 정극성의 주사직류전압(DCSC)이 공급되는 동안에 주사/서스테인 전극라인들(Y)과 어드레스전극라인들(X) 각각에 부극성의 선택적 쓰기 주사펄스(-SWSCN)와 정극성의 선택적 쓰기 데이터 펄스(SWD)가 상호 동기되게끔 공급된다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 어드레스 방전에 의해 켜진 셀에 대하여 서스테인 방전이 일어나도록 서스테인펄스(SUSY,SUSZ)가 주사/서스테인 전극라인들(Y)과 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 교번적으로 공급된다. 그리고 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 종료시점에는 서스테인 방전이 소거되게 하는 세폭의 소거펄스(ERSPY)가 주사/서스테인 전극라인들(Y)에 공급된 후에 전압레벨이 낮은 램프신호(RAMP)가 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 연속적으로 공급된다. 한편, 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)인 마지막 선택적 쓰기 서브필드 즉, 제6 서브필드(SF6)에는 서스테인 방전을 소거시키기 위한 소거펄스(ERSPY)와 램프신호(RAMP)가 공급되지 않는다.
선택적 소거 서브필드(ESF)의 리셋기간 또는 셋업기간은 생략된다. 선택적소기 서브필드(ESF)의 어드레스기간에는 주사/서스테인 전극라인들(Y)과 어드레스전극라인들(X) 각각에 셀을 끄기 위한 부극성의 선택적 소거 주사펄스(-SESCN)와 정극성의 선택적 소거 데이터 펄스(SED)가 상호 동기되게끔 공급된다. 선택적 소거 서브필드(ESF)의 어드레스 방전에 의해 꺼지지 않은 셀들에 대하여 서스테인 방전이 일어나도록 서스테인펄스(SUSY,SUSZ)가 주사/서스테인 전극라인들(Y)과 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 교번적으로 공급된다. 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거필드(ESF)인 경우에 현재의 선택적 소거 서브필드(ESF)의 종료시점에는 비교적 펄스폭이 큰 서스테인펄스(SUSY5)가 주사/서스테인 전극라인들(Y)에 공급된다. 그리고 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드(WSF)인 마지막 선택적 소거 서브필드 즉, 제12 서브필드(SF12)에는 주사/서스테인 전극라인들(Y)과 공통 서스테인 전극라인들(Z)에 소거펄스(ERSPY)와 램프신호(RAMP)가 공급되어 켜진 셀들의 서스테인 방전을 소거시킨다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 PDP의 구동장치를 나타낸다. 도 5 내지 도 7에 있어서, 본 발명에 따른 PDP의 구동장치는 도 4를 결부하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 구동장치는 m 개의 주사/서스테인 전극라인들(Y1 내지 Ym)을 구동하기 위한 Y 구동부(100)와, m 개의 공통 서스테인 전극라인들(Z1 내지 Zm)을 구동하기 위한 Z 구동부(102)와, n 개의 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)을 구동하기 위한 X 구동부(104)를 구비한다. Y 구동부(100)는 선택적 쓰기 서브필드(WSF)에서 셋업/다운파형(RPSY,-RPSY)을 공급하여 전화면을초기화시킴과 아울러 선택적 쓰기 서브필드(WSF)와 선택적 소거 서브필드(SEF)에서 서로 다른 주사펄스(-SWSCN,-SESCN)를 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 공급하게 된다. 또한, Y 구동부(100)는 선택적 쓰기 서브필드(WSF)와 선택적 소거 서브필드(ESF)에서 서스테인펄스(SUSY)를 공급하여 서스테인 방전을 일으키게 된다. Z 구동부(102)는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공통으로 접속되어 Z 전극라인들(Z1 내지 Zm)에 셋다운파형(-RPSZ), 주사직류전압(DCSC) 및 서스테인펄스(SUSZ)를 순차적으로 공급하는 역할을 한다. X 구동부(104)는 스캔펄스(-SWSCN,-SESCN)에 동기되도록 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)에 선택적 쓰기 데이터 펄스(SWD) 또는 선택적 소거 데이터 펄스(SED)를 공급한다.
도 6은 Y 구동부(100)의 구성과 동작을 설명하기 위하여 Y 구동부(100)를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, Y 구동부(100)는 에너지 회수회로(41)와 드라이버 집적회로(Integrated Circuit ; 이하, "IC"라 함)(42) 사이에 접속되는 제4 스위치(Q4)와, 제4 스위치(Q4)와 드라이버 IC(42) 사이에 접속되어 스캔펄스(-SWSCN,-SESCN)를 생성하기 위한 스캔 기준전압 공급부(43) 및 스캔 전압 공급부(44)와, 제4 스위치(Q4)와 스캔 기준전압 공급부(43) 및 스캔 전압 공급부(44) 사이에 접속되어 셋업/다운파형(RPSY,-RPSY)를 생성하기 위한 셋업 공급부(45) 및 셋다운 공급부(46)를 구비한다. 드라이버 IC(42)는 푸쉬풀 형태로 접속되며 회너지 회수회로(41), 스캔 기준전압 공급부(43) 및 스캔 전압 공급부(44)로부터 전압신호가 입력되는 제10 및 제11 스위치들(Q10,Q11)로 구성된다. 제10 및 제11 스위치들(Q10,Q11) 사이의 출력라인은 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym) 중 어느 하나에 접속된다.
에너지 회수회로는 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)으로부터 회수되는 전압을 충전하기 위한 외부 캐패시터(CexY)와, 외부 캐패시터(CexY)에 병렬 접속된 스위치들(Q14,Q15)과, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속된 인덕터(L_y)와, 서스테인 전압 공급원(Vs)과 제2 노드(n2) 사이에 접속된 제1 스위치(Q1)와, 제2 노드(n2)와 그라운드단자(GND) 사이에 접속된 제2 스위치(Q2)로 구성된다.
에너지 회수회로의 동작을 설명하면 다음과 같다. 외부 캐패시터(Cex_y)에는 Vs/2 전압이 충전되어 있다고 가정한다. 제14 스위치(Q14)가 턴-온되면, 외부 캐패시터(CexY)에 충전된 전압은 제14 스위치(Q14), 제1 다이오드(D1) 및 인덕터(L_y)를 경유하여 드라이버 IC(42)에 공급되고 드라이버 IC(42)의 도시하지 않은 내부 다이오드를 통해 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 공급된다. 이 때, 인덕터(L_y)는 셀 내의 정전용량(C)과 함께 직렬 LC 공진회로를 구성하게 되므로 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에는 공진파형이 공급된다. 공진파형의 공진점에서 제1 스위치(Q1)가 턴-온되어 서스테인 전압(Vs)을 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 공급하게 된다. 그러면 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)의 전압레벨은 서스테인 전압(Vs)을 유지하게 되며, 소정 시간 후에 제1 스위치(Q1)는 턴-오프되고 제15 스위치(Q15)가 턴-온된다. 이 때, 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)의 전압은 외부 캐패시터(Cex_y)에 회수된다. 이어서, 제15 스위치(Q15)가 턴-오프되고 제2 스위치(Q2)가 턴-온되면 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)의 전압은 그라운드 전위를 유지한다. 이러한 에너지 회수회로(41)에 의해 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)의 전압이 충방전되는 동안, 에너지 회수회로(41)와 드라이버 IC(42) 사이의 전류패스를 형성하기 위하여 제4 스위치(Q4)는 온(on) 상태를 유지한다.
이렇게 에너지 회수회로(41)는 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)으로부터 방전되는 전압을 외부 캐패시터(CexY)를 이용하여 회수한 다음, 회수된 전압을 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 공급함으로써 셋업기간과 서스테인기간의 방전시에 과도한 소비전력을 줄이게 된다.
스캔 기준전압 공급부(43)는 제3 노드(n3)와 선택적 쓰기용 스캔전압원(-Vyw) 사이에 접속된 제6 스위치(Q6)와, 제3 노드(n3)와 선택적 소거용 소거용 스캔 전압원(-Vye) 사이에 직렬 접속된 제7 및 제8 스위치(Q7,Q8)로 구성된다. 제6 스위치(Q6)는 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 어드레스기간에 공급되는 제어신호(yw)에 응답하여 절환됨으로써 선택적 쓰기용 스캔전압(-Vyw)을 드라이버 IC(42)에 공급하는 역할을 한다. 제7 및 제8 스위치(Q7,Q8)는 선택적 소거 서브필드(ESF)의 어드레스기간에 공급되는 제어신호(ye)에 응답하여 절환됨으로써 선택적 소거용 스캔전압(-Vye)을 드라이버 IC(42)에 공급하는 역할을 한다.
스캔 전압 공급부(44)는 스캔전압원(Vsc)과 제4 노드(n4) 사이에 직렬 접속되는 제12 및 제13 스위치(Q12,Q113)로 구성된다. 제12 및 제13 스위치(Q12,Q13)는 선택적 쓰기 서브필드(WSF)와 선택적 소거 서브필드(ESF)의 어드레스기간에 공급되는 제어신호(SC)에 응답하여 절환됨으로써 스캔전압(Vsc)을 드라이버 IC(42)에 공급하는 역할을 한다.
셋업 공급부(45)는 셋업 전압원(Vsetup)과 제3 노드(n3) 사이에 접속된 제4 다이오드(D4)와 제3 스위치(Q3)로 구성된다. 제4 다이오드(D4)는 제3 노드(n3)로부터 셋업 전압원(Vsetup) 쪽으로 흐르는 역방향 전류를 차단하는 역할을 하게 된다. 제3 스위치(Q3)는 셋업파형(RPSY)을 공급하는 역할을 하게 된다. 이 셋업파형(RPSY)의 기울기는 제3 스위치(Q3)의 제어단자 즉, 게이트 단자에 연결된 RC 시정수회로의 RC 시정수값에 의해 결정되며, 가변저항(R1)의 저항값 조절에 의해 RC 시정수값은 조정된다.
셋다운 공급부(46)는 제3 노드(n3)와 선택적 쓰기용 스캔 전압원(-Vyw) 사이에 접속된 제5 스위치(Q4)로 구성된다. 제5 스위치(Q3)는 셋다운파형(-RPSY)을 공급하는 역할을 한다. 이 셋다운파형(-RPSY)의 기울기는 제5 스위치(Q3)의 제어단자 즉, 게이트 단자에 연결된 RC 시정수회로의 RC 시정수값에 의해 결정되며, 가변저항(R2)의 저항값 조절에 의해 RC 시정수값은 조정된다.
또한, Y 구동부(100)는 각각 제3 노드(n3)와 제4 노드(n4)를 경유하여 스캔 기준전압 공급부(43)와 스캔전압 공급부(44)에 접속되는 제9 스위치(Q9)를 구비한다. 제9 스위치(Q9)는 제어신호(Dic_updn)에 응답하여 드라이버 IC(42)에 공급되는 스캔전압(Vsc)을 절환하는 역할을 한다.
도 4를 결부하여 Y 구동부(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 리셋기간에는 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 셋업파형(RPSY)과 셋다운파형(-RPSY)이 연속적으로 공급된다. 이를 위하여, 제3 및 제5 스위치(Q3,Q5)는 각각 제어신호(setup,setdn)에 응답하여 순차적으로턴-온됨으로써 정극성의 셋업전압(Vsetup)과 부극성의 스캔 기준전압(-Vyw)을 드라이버 IC(42)에 공급한다. 셋업파형(RPSY)은 셋업전압(Vsetup)까지 상승하고 셋다운파형(-RPSY)은 부극성의 스캔 기준전압(-Vyw)까지 하강한다. 여기서, 셋업전압(Vsetup)은 240∼260(V)로서 서스테인기간에 공급되는 서스테인전압(170∼190)보다 높게 설정된다. 그리고 부극성의 스캔 기준전압(-Vyw)은 대략 -140∼-160(V)로 설정된다. 셋업파형(RPSY)은 소정 기울기로 셋업전압(Vsetup)까지 상승하게 되므로 셀 내에 방전을 크게 일으키지 않으면서도 주사(Scan) 시에 필요한 벽전하를 셀 내에 생성하게 된다. 이 셋업파형(RPSY)의 하강구간에는 에너지 회수회로(41)가 동작함으로써 그 기울기가 완만하게 조정된다. 이렇게 셋업파형(RPSy)의 하강 기울기가 완만하게 되기 때문에 셀들이 자가소거(Self-erase)되지 않게 되며 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급되는 셋다운파형(-RPSZ)의 전압마진을 넓힐 수 있다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 어드레스 기간에는 제12 및 제13 스위치(Q12,Q13)가 턴-온되고 제9 스위치(Q9)가 턴-오프되어 스캔전압(Vsc)을 드라이버 IC(42)에 공급한다. 그리고 제6 스위치(Q6)가 턴-온되어 선택적 쓰기용 스캔전압(-Vyw)이 드라이버 IC(42)에 공급된다. 그러면 스캔펄스(-SWSCN)가 주사/서스테인 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 공급된다. 스캔펄스(-SWSCN)의 펄스폭은 대략 2μs로 설정되며 그 전압레벨은 60∼80(V)로 설정된다. 제9 스위치(Q9)는 스캔펄스(-SWSCN)가 공급되는 동안에 오프 상태를 유지하며, 그 이외의 기간에는 온 상태를 유지한다. 선택적 쓰기 서브필드의 서스테인기간에는 먼저 펄스폭이 큰 제1 서스테인펄스(SUSY1)가 공급된 후에 펄스폭이작은 메인 서스테인펄스(SUSY2)와 펄스폭이 큰 마지막 서스테인펄스(SUSy3)가 순차적으로 공급된다. 이를 위하여, 에너지 회수회로(41)는 외부 캐패시터(CexY)에 충전된 전압과 LC 공진을 이용하여 공진파형을 드라이버 IC(42)에 공급한 후에 제1 스위치(Q1)를 턴-온하여 서스테인전압(Vs)을 드라이버 IC(42)에 공급하게 된다. 제1 서스테인펄스(SUSy1)는 서스테인 방전 개시가 안정적으로 이루어지도록 대략 20μs 정도의 펄스폭을 가지며, 제2 서스테인펄스(SUSy2)는 대략 2.5∼5μs 정도의 펄스폭을 가진다. 그리고 제3 서스테인펄스(SUSy3)는 유지방전이 자가소거되지 않도록 펄스폭이 5μs 이상으로 설정된다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 마지막 시점에는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드(WSF)인지 아니면, 선택적 소거 서브필드(ESF)인지에 따라 소거펄스(ERSPY) 또는 펄스폭이 큰 리셋펄스(RSTP)가 공급된다. 이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드(WSF)이면 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 종료시점에는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급되는 소거펄스(ERSPZ) 및 램프파형(RAMP)과 한 조를 이루는 소거펄스(ERSPY)가 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 공급된다. 이렇게 한 조를 이루는 소거펄스들(ERSPY,ERSPZ)과 램프파형(RAMP)은 이어지는 다음의 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 초기시점에 전화면의 셀들 내에 벽전압이 균일하게 되도록 미약한 방전을 연속적으로 일으킨다. 여기서, 소거펄스(ERSPY,ERSPZ)는 펄스폭이 대략 1μs 내인 세폭 구형펄스이며, 램프파형(RAMP)은 펄스폭이 대략 20μs로 설정된다. 반면에, 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)이면 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 종료시점에는 펄스폭이 큰 구형파인 제3서스테인펄스(SUSY3)가 공급된다. 이 제3 서스테인펄스(SUSY3)는 현재의 켜진 셀들에 충분한 벽전하를 생성하여 이어지는 선택적 소거 서브필드(ESF)에서 안정된 어드레스 동작이 가능하게 한다.
한편, 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)이면 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 종료시점에 공급되는 펄스는 전술한 바와 같이 펄스폭이 넓은 펄스가 공급될 수 있고 전압레벨이 정상 서스테인펄스보다 크게 설정될 수도 있다. 또한, 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)이면 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 종료시점에 공급되는 펄스는 서스테인기간에 공급되는 서스테인 펄스에 비하여 펄스폭이 넓고 전압레벨이 더 크게 공급될 수도 있다.
선택적 소거 서브필드(ESF)에는 리셋기간이 생략된다. 이는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)이면 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF) 또는 선택적 소거 서브필드(ESF)의 종료시점에 발생되는 마지막 서스테인펄스(SUSY3 또는 SUS5)가 다음 선택적 소거 서브필드(ESF)에서 셀을 켜는 역할을 하기 때문이다. 따라서, 선택적 소거 서브필드(ESF)의 초기에는 어드레스기간이 설정된다. 선택적 소거 서브필드(ESF)의 어드레스기간에는 제12 및 제13 스위치(Q12,Q13)가 턴-온되어 스캔전압(Vs)을 드라이버 IC(42)에 공급하게 된다. 그리고 제7 및 제8 스위치(Q7,Q8)가 턴-온되어 선택적 소거용 스캔전압(-Vye)이 드라이버 IC(42)에 공급된다. 그러면 스캔펄스(-SESCN)가 주사/서스테인 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 공급된다. 여기서, 스캔펄스(-SESCN)는 펄스폭이 대략 1μs 내로 설정되며, 그 전압레벨은 60∼80(V)로 설정된다. 제9 스위치(Q9)는 스캔펄스(-SESCN)가공급되는 동안에 오프 상태를 유지하며, 그 이외의 기간에는 온 상태를 유지한다. 선택적 소거 서브필드(ESF)의 서스테인기간에는 먼저 펄스폭이 대략 2.5μs∼5μs 정도인 정상 서스테인펄스(SUSy4)가 공급된다. 선택적 소거 서브필드(ESF)의 종료 시점에는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)인지 아니면 선택적 쓰기 서브필드(WSF)인지에 따라 펄스폭이 큰 서스테인펄스(SUSY5)나 펄스폭이 작은 소거펄스(ERSPY)가 공급된다. 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드(ESF)이면 현재의 선택적 소거 서브필드(ESF)의 종료시점에는 셀들을 켜기 위하여 펄스폭이 큰 서스테인펄스(SUSY5)가 공급된다. 이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드(WSF)이면 현재의 선택적 소거 서브필드(ESF)의 종료시점에는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급되는 소거펄스(ERSPZ) 및 램프파형(RAMP)과 한 조를 이루는 소거펄스(ERSPY)가 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)에 공급된다. 소거펄스들(ERSPY,ERSPZ)과 램프파형(RAMP)은 다음 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 초기시점에 전화면의 셀들 내에 벽전압이 균일하게 되도록 미약한 방전을 연속적으로 일으킨다.
도 7은 Z 구동부(102)를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 7을 참조하면, Z 구동부(102)는 에너지 회수회로(51)와 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm) 사이에 접속된 스캔전압 공급부(52), 램프전압 공급부(53), 극성 절환부(55) 및 셋다운전압 공급부(54)를 구비한다. 에너지 회수회로는 Y 구동부(100)의 그것과 유사하게 외부 캐패시터(CexZ)의 충전전압과 LC 공진을 이용하여 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)의 전압을 충전하고 공통 서스테인전극라인(Z1 내지 Zm)으로부터 에너지를 회수하여 외부 캐패시터(CexZ)를 충전시키게 된다. 이 에너지 회수회로는 서스테인전압(Vs), 스캔전압(Vzsc) 및 램프전압(Vramp) 공급시에 동작된다.
도 4를 결부하여 Z 구동부(102)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 리셋기간에는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 부극성의 셋다운파형(-RPSZ)이 공급된다. 이를 위하여, 제27 스위치(Q27)는 제어신호(setup2)에 응답하여 턴-온됨으로써 부극성의 셋다운전압(-Vsetdn)을 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급하게 된다. 이 셋업전압(-Vsetdn)은 대략 -160∼-180(V)로 설정된다. 셋다운파형(-RPSZ)의 하강구간 기울기는 제27 스위치(Q27)의 제어단자 즉, 게이트 단자에 접속된 가변저항(R3)의 저항값 조절에 의해 조절될 수 있다. 셋다운파형(-RPSZ)이 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급되는 동안에 제26 스위치(Q26)는 오프 상태를 유지한다. 셋다운파형(-RPSZ)의 상승구간에 제27 스위치(Q27)는 턴-오프되고 제22 및 제26 스위치(Q22,Q26)는 턴-온된다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 어드레스기간에는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 소정의 직류전압(Vzsc)이 공급된다. 여기서, 직류전압(Vzcs)은 대략 90∼110(V)로 설정된다. 이를 위하여, 어드레스기간의 개시시점에는 제22 스위치(Q22)가 턴-오프되며, 제23 및 제24 스위치(Q22,Q26)가 제어신호(zsc)에 응답하여 턴-온됨으로써 스캔전압(Vzsc)이 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급된다. 한편, 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)의 셋다운 종료시점, 그라운드 전위(GND)로 상승하는 시점, 공통 서스테인전극라인(Z1 내지 Zm)에 직류전압(Vzsc)이 공급되는 시점 및 주사/서스테인 전극라인(Y1 내지 Ym)의 리셋기간이 종료되는 시점은 멀티스탭으로 변화되기 때문에 셀들의 내부 전압 변화가 급격하게 변하지 않고 셋업이 안정되게 이루어진다. 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 서스테인기간에는 펄스폭이 큰 제1 서스테인펄스(SUSZ1)가 공급된 후에 정상 펄스폭의 제2 서스테인펄스(SUSZ2)가 순차적으로 공급된다. 제1 서스테인펄스(SUSZ1)는 서스테인 방전 개시가 안정적으로 이루어지도록 대략 20μs 정도의 펄스폭을 가지며, 제2 서스테인펄스(SUSZ2)는 대략 2.5∼5μs 정도의 펄스폭을 가진다. 이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드(WSF)인 경우에, 현재의 선택적 쓰기 서브필드(WSF) 또는 선택적 소거 서브필드(ESF)의 마지막 시점에는 한 조를 이루는 소거펄스(ERSPZ) 및 램프파형(RAMP)이 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급된다. 이를 위하여, 제25 스위치(Q25)가 턴-온되어 램프전압(Vramp)을 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급한다. 이 램프파형(RAMP)의 상승구간 기울기는 제25 스위치(Q25)의 제어단자 즉, 게이트단자에 접속된 가변저항(R4)의 저항값에 의해 결정된다.
공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)을 구동함에 있어서, 선택적 소거 서브필드(ESF)는 리셋기간이 생략된다. 선택적 소거 서브필드(ESF)의 어드레스기간에는 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)의 전압이 그라운드 전위를 유지하게 된다. 그리고 선택적 소거 서브필드(ESF)의 서스테인기간에는 선택적 쓰기 서브필드(WSF)의 서스테인기간과 마찬가지로 서스테인펄스(SUSZ3,SUSZ4)가 공통 서스테인 전극라인(Z1 내지 Zm)에 공급된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법 및 장치는 선택적 쓰기 서브필드와 선택적 소거 서브필드에 각각 공급되는 스캔전압을 공급하기 위한 회로를 구성함과 아울러 안정된 셋업동작과 서스테인동작을 위한 회로를 설치하게 된다. 그 결과, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법 및 장치는 한 프레임 내에서 선택적 쓰기 서브필드와 선택적 소거 서브필드를 병용하기에 적합하게 된다. 이렇게 선택적 쓰기 서브필드와 선택적 소서 서브필드가 한 프레임 내에서 병용되면, 선택적 쓰기 방식에 비하여 대폭 어드레스 기간이 짧아지게 되고 서스테인 기간을 충분히 확보할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 PDP 구동방법 및 장치에 의하면, PDP를 고속으로 구동할 수 있고 동영상 의사윤곽 노이즈를 줄이기 위하여 서브필드 수를 늘려도 구동이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법 및 장치는 종래의 선택적 쓰기 방식은 물론 선택적 소거 방식보다도 콘트라스트를 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 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 (16)

  1. 선택된 방전셀들을 켜고 상기 켜진 셀들의 방전을 유지시킴으로써 저계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 쓰기 서브필드들과;
    상기 선택적 쓰기 서브필드들 중에 마지막 선택적 쓰기 서브필드에서 켜진 셀들을 꺼 나가면서 고계조를 표현하는 적어도 하나 이상의 선택적 소거 서브필드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적 쓰기 서브필드들은 바이너리 코딩방식에 의해 상기 저계조를 표현하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적 소거 서브필드들은 리니어 코딩방식에 의해 상기 고계조를 표현하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적 쓰기 서브필드들은 전화면의 셀들을 초기화하기 위한 리셋기간과;
    선택된 셀들을 켜기 위한 어드레스기간과;
    상기 어드레스기간에 선택된 셀들의 방전을 계조값에 따라 유지시키기 위한 서스테인기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적 소거 서브필드들은 이전 서브필드들에서 켜진 셀들 중 선택된 셀들을 끄기 위한 어드레스기간과;
    상기 선택된 셀 이외의 셀들의 방전을 계조값에 따라 유지시키기 위한 서스테인기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    임의의 서브필드에서 이어지는 다음 서브필드가 상기 선택적 소거 서브필드이면 종료시점에 공급되는 펄스는 상기 선택적 소거 서브필드의 쓰기 역할을 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 전화면을 초기화하기 위한 리셋기간, 셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인기간으로 나누어 전극들을 구동하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    패널의 제1 전극으로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수회로를 포함하며 상기 어드레스기간에 상기 셀을 선택하기 위하여 선택적 쓰기에 대응하는 스캔펄스와선택적 소거에 대응하는 스캔펄스를 상기 제1 전극에 공급하기 위한 제1 전극 구동부와;
    제1 전극 구동부와 교대로 상기 패널의 제2 전극으로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수회로를 포함하며 선택적 쓰기시와 선택적 소거시에 상기 제2 전극에 직류전압을 공급하기 위한 제2 전극 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 구동부는 상기 리셋기간에 램프파형 형태의 정극성 셋업신호를 상기 제1 전극에 공급하기 위한 셋업 구동부와;
    상기 정극성 셋업신호가 공급된 후에 램프파형 형태의 부극성신호를 상기 제1 전극에 공급하기 위한 셋다운 구동부와;
    상기 서스테인기간에 서로 다른 펄스폭을 가지는 서스테인펄스를 상기 제1 전극에 공급하기 위한 서스테인 구동부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 구동부는 상기 선택적 쓰기에 대응하는 스캔펄스의 기준전압과 상기 선택적 소거에 대응하는 스캔펄스의 기준전압을 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 전극 구동부는 상기 리셋기간에 램프파형 형태의 부극성 셋다운신호를 상기 제2 전극에 공급하기 위한 셋다운 구동부와;
    상기 어드레스기간에 선택적 쓰기 서브필드 및 선택적 소거 서브필드에 따라 정극성 직류전압 및 그라운드 전압 중 어느 하나를 상기 제2 전극에 공급하기 위한 스캔 구동부와;
    상기 서스테인기간에 서로 다른 펄스폭을 가지는 서스테인펄스를 상기 제2 전극에 공급하기 위한 서스테인 구동부와;
    이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드인 경우에 구동되어 상기 서스테인기간의 마지막 시점에 램프파형을 공급하기 위한 램프 구동부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 구동부는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드이면 상기 서스테인 기간의 마지막 시점에 상기 제1 및 제2 전극에 교대로 1μm 내의 펄스폭을 가지는 세폭 펄스를 교대로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 구동부는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드이면 마지막 시점의 서스테인기간에 공급되는 정상 서스테인펄스에 비하여 펄스폭이 넓은 구형파펄스를 상기 제1 전극에 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 구동부는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드이면 마지막 시점의 서스테인기간에 공급되는 정상 서스테인펄스에 비하여 전압레벨이 큰 구형파펄스를 상기 제1 전극에 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 구동부는 이어지는 다음 서브필드가 선택적 소거 서브필드이면 마지막 시점의 서스테인기간에 공급되는 정상 서스테인펄스에 비하여 펄스폭이 넓고 전압레벨이 큰 구형파펄스를 상기 제1 전극에 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 리셋기간에 상기 제1 및 제2 전극에 공급되는 합전압신호의 하강구간은 멀티스탭 형태로 변하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 어드레스기간에 상기 셀을 선택적으로 켜기 위한 선택적 쓰기 데이터 및 상기 셀을 선택적으로 끄기 위한 선택적 소거 데이터 중 어느 하나를 상기 제1 및 제2 전극과 직교하는 제3 전극에 공급하기 위한 데이터 구동부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
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