KR100438805B1 - 다중데이타전극플라즈마표시패널의구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소를 이루는 방전셀 당 복수개의 데이타(Data) 전극을 갖는 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널 및 그 구동 방법은 각 방전셀에 대응하는 데이터 전극을 2 개 이상으로 하여 패널(Panel)을 구성하고 화상을 표시하기 위한 하전입자(Priming Particle)을 생성할때 종래의 SD-PDP(표면방전 플라즈마 디스플레이)에 비하여 2 개 이상의 데이타 전극으로 데이터 어드레싱(Data Addressing)을 행함으로써, 표시 실시간(Duty Cycle)을 2 배 이상 높이며, 2 배 이상의 휘도를 얻는다.

Description

다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동방법{A plasma display panel with multiple data electrodes and a driviving method thereof}
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 상세하게는 화소를 이루는 방전셀 당 복수개의 데이타(Data) 전극을 갖는 다중 데이타 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 3 전극 면방전 교류 플라즈마 표시 패널(AC PDP; alternating-current plasma display panel)의 배열을 보여준다. 도 1은 AC PDP의 분리 사시도이고, 도 2는 AC PDP의 전극들 및 M x N 화소점, 즉 X 전극, Y 전극 및 데이타(Data) 전극이 만나는 점이 격벽에 의하여 격리되어 구성된 각 단위 방전셀들(cell)을 보여준다.
도 1에서, 부재번호 1은 전면유리기판, 2는 배면 유리기판, 3은 데이타(어드레스) 전극, 4는 격벽, 5는 격벽들 사이에 증착된 형광 물질(형광체), 6은 유전체층, 7 및 8은 각각 유지 전극들로 작용하는 X 및 Y 전극들이다. 방전(유지 방전)은 주로 X전극들(7; 제1유지 방전 전극들)과 Y전극들(8; 제2유지 방전 전극들) 사이에서 이루어진다. 표시 데이터들에 따른 화소들(셀들)을 선택하기 위하여, 선택될 셀들에 대응하는 어드레스 전극(3)들은 상기 셀들에 대응하는 Y전극들 중 하나에 대하여 방전(어드레스 방전)하도록 선택된다. 유전체층(6)은 절연층으로서의 역할을 하며, 유지 방전 전극(7, 8)들 위에 형성된다. MgO 보호막은 유전체층(6) 위에 형성된다. 이 층들에 대향하여, 전면유리기판(1)은 어드레스 전극(3)들 및 형광물질(5)을 갖는다.
격벽(4)은 방전 공간을 한정하도록 하나 혹은 두 유리 기판(1, 2) 상에 형성된다. 각 방전 공간들은 방전을 일으키는 셀(화소)를 한정한다. 방전이 일어날 때, 형광물질(5)이 빛을 방출하도록 자외선이 생성된다. 도 2는 표시 스크린을 형성하는 MxN 매트릭스를 보여준다. 참조부호 A1 내지 AM은 어드레스 전극(3)들을 나타내고, Y1 내지 YN은 Y전극(8)들을 나타낸다. X전극(7)들은 서로 접속된다.
도 3은 미극 특허 제5,436,634호에 기재된 PDP 구동 방법을 설명하는 타이밍 챠트이다. 도면에서 한 프레임은 제1필드(F1)와 제2필드(F2)로 나누어진다. 강도 레벨(계조 레벨)들을 생성하는 다른 서브 필드들은 각각 홀수 및 짝수 표시 라인들에 할당된다. 즉, 이 실시예는 인터레이스 모드에서 순차적으로 어드레스 기간 동안 표시 데이터에 따라 벽전하들을 형성하고 유지 방전 기간 동안 표시 데이터에 따라 유지 방전을 실행한다.
도 3에 도시된 바와 같은 홀수 표시 라인들에 대하여, 제1필드(F1)는 서브필드 SF1 내지 SF7 및 제2필드(F2)의 서브필드 SF8의 어드레스 기간 A8을포함한다. 홀수 표시 라인들에 대한 이 S81 내지 S87 기간들은 짝수 표시 라인들에 대한 서브 필드 SF1 내지 SF7에서의 유지 방전 기간 S1 내지 S7과 같다. 홀수 표시 라인들이서브 필드 SF1 내지 SF8의 어드레스 기간 A1 내지 A8에 어드레스되는 동안 짝수 표시 라인들에서는 아무것도 실행되지 않는다.
마찬가지로, 짝수 표시 라인들에 대하여 제2필드 F2는 서브 필드 SF1 내지 SF7 및 다음 프레임의 제1필드 F1'의 서브필드 SF8의 어드레스 기간 A8을 포함하고, 상기 제1필드 F1'는 단지 서브필드 SF8의 유지 방전 기간들 S81 내지 S87을 포함한다. 짝수 표시 라인들에 대한 이 S81 내지 S87 기간들은 홀수 표시 라인들에 대한 서브 필드들 SF1 내지 SF7에서의 유지 방전 기간들 S1 내지 S7과 같다. 서브필드 SF8은 휴지 기간들 N1 내지 N7 뿐 만 아니라 유지 방전 기간 S81 내지 S87도 포함한다.
서브필드들 SF1 내지 SF8의 유지 방전 기간들 S1 내지 S7 및 S81 내지 S87은 다른 수의 유지 방전 사이클들을 포함하고, 각 유지 방전 사이클들은 X 및 Y전극들 사이에서 하나의 방전 펄스를 생성시킨다. 서브필드들 SF1 내지 SF8에서 유지 방전 사이클들의 수는 각각 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 및 508이다. 즉, 그 비는 1:2:4:8:16:32:64:127이다. 상기 서브필드 SF8에서의 508 유지 방전 사이클들은 유지 방전 기간들 S81 내지 S87 중에서 각각 4, 8, 16, 32, 64, 128 및 256으로 나뉘어진다. 즉, 홀수(짝수) 표시 라인들에 대한 서브필드 SF8의 유지 방전 기간들 S81 내지 S87은 짝수(홀수) 표시 라인들에 대한 서브필드들 SF1 내지 SF7의 유지 방전 기간들 S1 내지 S7과 동일한 길이, 위상 및 수의 사이클들을 갖는다. 서브필드 SF8에서, 휴지 기간들 N1 내지 N8 동안 거듭쓰기 동작은 실행되지 않으며, 따라서, 기간 S81 내지 S87에서의 유지 방전 동작은 어드레스 기간 A8에서 선택적으로 쓰여진표시 데이터에 따라서 실행된다.
이 방법은 255개의 다른 휘도들, 즉 255 강도 레벨들을 제공한다. 유지 방전은 홀수 및 짝수 표시 라인들에서 동일한 위상으로 실행되기 때문에, 별개의 구동 회로들을 구비할 필요는 없다. 따라서 이 방법은 기존의 구동 회로 상에서 성취될 수 있다.
도 4는 도 3의 PDP 구동 방법에 따른 PDP 구동 파형의 예를 보여준다. 각 서브필드에서의 어드레스 기간이 시작되면, 총 쓰기/지우기 동작은 모든 셀에서 균일한 조건(분위기)을 조성하여 실행된다. 이 총 쓰기/지우기 동작은 제1필드에서의 홀수 표시 라인 및 제2필드에서의 짝수 표시 라인 상에서 실행된다. 그러므로, 선택적 쓰기 동작은 제1필드에서의 홀수 표시 라인 상 및 제2필드에서의 짝수 표시 라인 상에서 순차적으로 실행되어 선택된 셀들 내에 벽전하를 형성한다. 어드레스 기간 후에, 유지 방전 기간이 뒤따른다.
도 4에서, YN 전극 구동 파형은 제1필드에서의 홀수 표시 라인들 및 제2필드에서의 짝수 표시 라인들에 순차적으로 인가된다. 쓰여지지 않은 표시 라인들은 YN+1 전극 구동 파형을 받는다.
유지 방전 기간 동안, 어드레스 기간에 재차-쓰여진 셀들은 상기 새로이 쓰여진 데이터에 따라 유지 방전하게 된다. 재차-쓰여지지 않은 셀들은 이전 서브필드에서의 표시 상태에 따라 유지 방전하게 되어 이전의 상태를 유지하게 된다. 예로서 짝수 표시 라인에 대하여, 제2필드에서의 유지 방전은 제1필드에서의 맨 마지막 어드레스 기간 즉, 최고의 휘도를 갖는 서브필드 SF8의 어드레스 기간에 쓰여진표시 데이터에 따라 실행된다.
제1필드에서의 어드레스 기간 A1 내지 A8 에 홀수 표시 라인들을 재차-쓰는데에 사용되는 표시 데이터의 양은 이전 방법에 의해 필요한 양의 절반이다. 즉, 기억 용량이 이전 메모리의 절반인 프레임 메모리로 달성될 수 있다.
도 3은 도4의 구동파형을, 횡축을 시간으로 하여 각각의 시간에 어드레싱(Addressing) 및 유지(Maintenance)와 휴지(Suspension) 기간(Period)을 표시한 것이다. 이 실시예의 PDP 구동 방법에 따르면, 8 서브필드가 255 강도 레벨(계조)을 표시하기 위하여 준비된다. 여기서, 강도 레벨의 수(N(GRAY SCALE))는 다음과 같이 표시된다.
N(GRAY SCALE) = 2N-1 ..............................(1)
여기서 N은 서브필드의 수이다.
한 프레임을 서브필드들로 나누는 표준 강도 레벨 표시 방법에 따르면, 강도 레벨의 수(N(GRAY SCALE))는 다음과 같이 표시된다.
N(GRAY SCALE) = 2N .................................(2)
여기서 N은 서브필드의 수이다.
만약, 8 필드가 있다면 256 강도 레벨들이 제공된다. 그러나, 상기 실시예는 제1필드에서의 유지 방전 펄스의 수가 제2필드에서의 유지 방전 펄스의 수와 같기 때문에 하나의 강도 레벨이 부족하다.
방정식(2)에 표시된 바와 같이 256 강도 레벨을 제공하기 위해서, 제1필드에서의 유지 방전 동작의 수는 제2필드에서의 유지 방전 동작의 수와 달라야한다. 이를 달성하기 위하여, 서브 필드 SF1 및 SF2는 같은 수의 유지 방전 펄스를 가지고, 유지 방전을 일시 휴지시키기 위하여 지우기 펄스가 서브필드 SF1에서의 유지 방전 기간 내에서 삽입된다. 이 예는 미국 특허 제5,346,634호에 상세하게 기재되어 있다. 이를 간략하게 설명하면 다음과 같다.
예를들어 256계조를 표시하기 위하여 S1 부터 S7 서브필드의 유지펄스 숫자를 더하여 S8의 유지펄수 숫자와 같아지기 위하여 S1의 펄수 숫자를 S2와 같게하고 서브필드 SF1을 표시할때는 Y 전극을 이용하여 지우기 펄스(Erase Pulse)를 주고 서브필드 SF8을 표시할때는 지우기 펄스(Erase Pulse)를 주지않아 S8의 펄수 숫자가 S7의 펄스 숫자의 2 배가 되도록하고 있다.
이상 설명된 바와 같이, 표면방전 플라즈마 표시 패널은 데이타(Data) 전극과 주사(Scan) 전극(Y전극) 사이에 방전개시전압 이상의 전압을 인가하여 방전에 필요한 하전입자(priming particle)를 만들고 X 전극과 Y 전극 사이에 방전유지전압을 인가하여 방전시켜 화상을 표시한다. 도 2에 도시된 바와 같이 X 전극(Sustain 전극), Y 전극(주사 전극) 및 데이타 전극이 만나는 점이 격벽에 의하여 격리되어 하나의 방전셀을 구성한다. 도 4에서 어드레싱 기간(Addressing Period)은 유지 방전에 하전 입자를 공급하기 위한 시간이다. 1초에 60 번 제공되는 한 프레임의 화면은 8 개의 서브화면으로 구성되어 있다. 아날로그 형식의 화상 데이타는 8 비트(bit) 디지털 데이타로 변환되고 제1비트(1st bit) 내지 제8비트(8th bit)를 따로 모아서 8 개의 서브화면을 만든다. 각각의 서브화면은 유지펄스수를 1:2:4:8:16:32:64:128로 하여 중복하여 이용함으로써 256 계조를 표시한다. 어드레싱 기간(Addressing Period)의 전면에 X 전극과 Y 전극에 인가하는 펄스를 통하여 어드레싱할 주사 라인에 있는 전 셀에 발광을 일으킨다. Y 전극에 지우기 펄스(Erase Pulse)를 인가하여 조금전 방전에 의하여 형성된 벽전하(Wall Charge)를 소거하고 공간전하(Space Charge)를 만든다. 공간전하의 역할은 방전전압을 낮추고 어드레스 방전시 오방전할 확율을 줄여주는 것이다.
그러나 문제점은 NTSC 방식 영상 신호의 경우 500 라인, 8 개의 서브필드, 1초에 30 화면의 데이타를 기입(addressing)하기 위해서는 굉장히 빠른 주기의 구동 신호가 요구된다는 점이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 각 방전셀들에 대응하는 데이터 전극을 다중화한 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 표면방전 플라즈마 표시 패널의 분리 사시도,
도 2는 도1의 표면방전 플라즈마 표시 패널의 전극 배치도,
도 3은 종래의 PDP 구동 방법을 설명하는 타이밍 챠트,
도 4는 도 3에 제시된 구동 방법에 따른 표면방전 플라즈마 표시 패널의 전극 구동 신호의 파형도,
도 5는 본 발명에 따른 표면방전 플라즈마 표시 패널의 분리 사시도,
도 6은 도 5의 표면방전 플라즈마 표시 패널의 전극 배치도,
그리고 도 7은 도 6과 같은 표면방전 플라즈마 디스플레이의 전극 배치에 따른 전극 구동 신호의 파형도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 전면유리기판 2. 배면 유리기판
3. 데이타(어드레스) 전극 4. 격벽
5. 형광 물질(형광체) 6. 유전체층
7. X전극들(제1유지 방전 전극들) 8. Y전극들(제2유지 방전 전극들)
11. 전면유리기판 12. 배면 유리기판
13a. 제1데이타(어드레스) 전극 13b. 제2데이타(어드레스) 전극
14. 격벽 15. 형광 물질(형광체)
16. 유전체층 17. X전극들(제1유지 방전 전극들)
18. Y전극들(제2유지 방전 전극들)
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 각 방전셀에 대응하는 데이터 전극이 다중으로 형성된 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
각각 1개의 데이터 전극 및 주사 전극의 쌍으로 이루어진 전극들의 조합에서 각 쌍을 이루는 데이터 전극 및 주사 전극에서만 선택적으로 방전이 일어나도록 어드레싱 기간에 서로 반대 전위의 펄스 전압을 상기 각 쌍의 데이터 전극 및 주사 전극에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전극 플라즈마표시 패널의 구동 방법을 제공한다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법을 설명한다.
도 5 및 도 6은 면방전 교류 플라즈마 표시 패널(AC PDP; alternating-current plasma display panel)의 내부 구조를 보여준다. 도 6은 면방전 AC PDP의 분리 사시도이고, 도 6은 면방전 AC PDP의 전극들 및 M x N 화소점, 즉 X 전극, Y 전극 및 데이타(Data) 전극이 교차되는 지점들이 격벽에 의하여 격리되어 구성된 각 단위 방전셀들(cell)을 보여준다.
도 5에서, 부재번호 11은 전면유리기판, 12는 배면 유리기판, 13은 데이타(어드레스) 전극, 14는 격벽, 15는 격벽들 사이에 증착된 형광 물질(형광체), 16은 유전체층, 17 및 18은 각각 방전 유지 전극들로 작용하는 X 및 Y 전극들이다. 방전(유지 방전)은 주로 X전극들(17; 제1유지 방전 전극들)과 Y전극들(18; 제2유지 방전 전극들) 사이에서 이루어진다. 표시 데이터들에 따른 화소들(셀들)을 선택하기 위하여, 선택될 셀들에 대응하는 데이타(어드레스) 전극(13)들은 상기 셀들에 대응하는 Y전극들 중 하나에 대하여 방전(어드레스 방전)하도록 선택된다. 유전체층(16)은 절연층으로서의 역할을 하며, 유지 방전 전극(17, 18)들 상에 형성된다. MgO 보호막은 유전체층(16) 위에 형성된다. 이 층들에 대향하는 대향면 상에 데이타 전극(13)들 및 형광물질(15)이 형성된다.
격벽(14)은 방전 공간을 한정하도록 하나 혹은 두 유리 기판(11, 12) 상에 형성된다. 각 방전 공간들은 방전을 일으키는 셀(화소)을 한정한다. 방전이 일어날때, 형광물질(15)이 빛을 방출하도록 자외선이 생성된다. 도 6은 표시 스크린을 형성하는 MxN 매트릭스를 보여준다. 참조부호 A1 내지 Am은 제1데이타 전극(13a)들을 나타내고, AA1 내지 AAm 은 제2데이타 전극(13b)들을 나타내며, Y1 내지 Yn은 Y전극(18)들을 나타낸다. X전극(17)들은 서로 접속된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 표면방전 플라즈마 표시 패널은 데이터 전극이 다중(2중)으로 형성된 점에 특징이 있다.
다음으로 도 7을 참조하며 본 발명에 따른 다중 데이터 전극 플라즈마 디스플레이의 구동 방법을 설명한다.
도 7은 전극 배치에 따른 전극 구동 신호의 파형도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 데이터 전극 SD-PDP의 구동 방법는 다중(2중)으로 형성된 데이타 전극을 도 7에 도시된 바와 같은 전극구동파형을 인가하여 고속구동 하는 것이다.
256 계조의 화상을 표시하기 위하여 8 개의 서프필드로 하나의 필드를 구성할때 서브필드 SF1 부터 SF8 까지는 종래의 구동 방법과 같이 구동한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 서브필드 SF1-SF8은 어드레싱 기간(Addressing Period) A1-A8과 방전 유지 기간(Maintenance Period) S1-S7 및 S81-S87로 구성한다. 한 번에 어드레싱(Addressing)하는 라인(Line)은 어드레싱 기간 동안에 하전입자가 자연소멸하지 않는 최대 라인 수로한다. 방전 유지 펄스(Maintenance Pulse)의 개수는 S1:S2:S3:S4:S5:S6:S7:S8(S81-S87) = 1:2:4:8:16:32:64:128 의 비율로 정한다. 제1데이타 전극 A1-Am 과 제2데이타 전극 AA1-AAm 전극은 도 7에도시된 바와 같이서로 반대의 전압을 인가하는데 제1데이타 전극(A1-m)과 제2데이타 전극(AA1-m) 사이에 방전이 일어나지 않을 정도의 전압으로 인가 전압을 결정한다. 제1데이타 전극(A) 대응 Y 전극은 제2데이타 전극(AA)과 방전하지 않도록 하고 제2데이타 전극(AA) 대응 Y 전극은 제1데이타 전극(A)과 방전이 일어나지 않도록 인가 전압을 결정한다. 오방전 방지는 파센(Paschen)의 법칙을 이용한다. 데이타 기입(어드레싱)을 제1데이타 전극(A)과 제2데이타 전극(AA)을 이용하여 하기 때문에 2 배 빨리 데이타를 기입할 수 있다. 따라서 종래에는 64 데이터 라인씩 기입하던 것을 128 데이터 라인씩 한꺼번에 기입할 수 있기 때문에 듀티 사이클(Duty Cycle)은 2배가 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널 및 그 구동 방법은 각 방전셀에 대응하는 데이타 전극을 2 개 이상으로 하여 패널(Panel)을 구성하고 화상을 표시하기 위한 하전입자(Priming Particle)을 생성할때 Fujitsu, NEC, Plasmaco, Thomson과 같은 종래의 SD-PDP(표면방전 플라즈마 디스플레이)에 비하여 2 개 이상의 데이타 전극으로 데이터 어드레싱(Data Addressing)을 행하여 표시 실시간(Duty Cycle)을 2 배 이상 높이는 효과를 갖는다. 또한, 표시 실시간(Duty Cycle)이 2 배 이상이 되므로, 동일한 속도(짧은 주기)의 방전유지펄스로 2 배 이상의 휘도를 얻을 수 있으며, 안정된 구동을 위하여 늦은 속도(긴 주기)의 방전유지펄스를 사용할 경우에도 종래와 동일한 휘도를 달성할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

  1. 각 방전셀에 대응하는 데이터 전극이 다중으로 형성된 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    각각 1개의 데이터 전극 및 주사 전극의 쌍으로 이루어진 전극들의 조합에서 각 쌍을 이루는 데이터 전극 및 주사 전극에서만 선택적으로 방전이 일어나도록 어드레싱 기간에 서로 반대 전위의 펄스 전압을 상기 각 쌍의 데이터 전극 및 주사 전극에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전극 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
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