KR100581884B1 - 패널구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 패널구동장치는, 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극을 구비한 3전극 패널구동장치이며, 상기 주사전극에 연결되어 스위칭되는 유지방전 스위칭부가 더 구비된 것을 특징으로 한다. 따라서, 주사전극과 어드레스 전극 사이에서 수행되는 어드레스 동작과 독립적으로 다른 동작을 수행할 수 있다. 그 다른 동작의 하나로서 어드레스 구간에서 유지방전을 수행할 수 있다. 따라서, 실질적인 유지방전 구간을 확장하는 효과가 있다. 또한, 어드레스 구간에서 수행되는 유지방전을 영상보정을 위한 유지방전으로 활용할 수 있다. 예컨대, 전체적인 휘도 증가를 위하여, 공통적으로 유지펄스를 더해주는 용도로 활용할 수 있다.

Description

패널구동장치{Panel driving apparatus}
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동 장치를 보여준다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법을 보여준다.
도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5a 내지 도 5d는 어드레스 구간(PA)에서, 각 주사라인(Y1~Yn)의 표시셀이 어드레싱되는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명에 의한 패널구동장치의 구조도이다.
도 7은 도 6에 도시된 패널구동장치에서, 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극, 및 유지방전 스위칭부에 가해지는 신호의 바람직한 실시예의 타이밍도이다.
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 같이 표시셀을 형성하는 전극구조에 유지펄스를 인가함으로써, 화면을 표시하는 패널구동장치에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 을 참조하면, 통상적인 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(100, 106) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(A1, A2, ... , Am), 유전층(102, 110), Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn), X 전극 라인들(X 1, ... , Xn), 형광층(112), 격벽(114) 및 보호층으로서 예컨대 일산화마그네슘 (MgO)층(104)이 마련되어 있다.
어드레스 전극 라인들(A1, A2, ... , Am)은 뒤쪽 글라스 기판(106)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(110)은 어드레스 전극 라인들(A1, A2, ... , Am)의 앞쪽에 도포된다. 아래쪽 유전층(110)의 앞쪽에는 격벽(114)들이 어드레스 전극 라인들(A1, A2, ... , Am)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(114)들은 각 디스플레이 셀의 방전 영역을 구획하고, 각 디스플레이 셀 사이의 광학적 간섭을 방지하는 기능을 한다. 형광층(112)은, 격벽(114)들 사이에서 형성된다.
X 전극 라인들(X1, ... , Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn )은 어드레스 전극 라인들(A1, A2, ... , Am)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(100)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 디스플레이 셀을 설정한다. 각 X 전극 라인(X1, ... , Xn)과 각 Y 전극 라인(Y1, ... , Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인(Xna, Yna)과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인(Xnb, Ynb)이 결합되어 형성될 수 있다. 앞쪽 유전층(102)은 X 전극 라인들(X1, ... , Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn)의 뒤쪽에 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널(1)을 보호하기 위한 보호층(104) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 앞쪽 유전층(102)의 뒤쪽에 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(108)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널에 일반적으로 적용되는 구동 방식은, 초기화, 어드레스 및 디스플레이 유지 단계가 단위 서브-필드에서 순차적으로 수행되게 하는 방식이다. 초기화 단계에서는 구동될 디스플레이 셀들의 전하 상태가 균일하게 된다. 어드레스 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들의 전하 상태와 선택되지 않을 디스플레이 셀들의 전하 상태가 설정된다. 디스플레이 유지 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들에서 디스플레이 방전이 수행된다. 이때, 디스플레이 방전을 수행하는 디스플레이 셀들의 플라즈마 형성용 가스로부터 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마로부터의 자외선 방사에 의하여 상기 디스플레이 셀들의 형광층(112)이 여기되어 빛이 발생된다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구동 장치를 보여준다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 통상적인 구동 장치는 영 상 처리부(200), 제어부(202), 어드레스 구동부(206), X 구동부(208) 및 Y 구동부(204)를 포함한다. 영상 처리부(200)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 제어부(202)는 영상 처리부(200)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다. 어드레스 구동부(206)는, 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. X 구동부(208)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(204)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.
상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제5541618호에 개시되어 있다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리(Address-Display Separation) 구동 방법을 보여준다.
도면을 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정개수 예컨대 8 개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ..., SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 유지 방전 구간(S1, ..., S8)로 분할된다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극 라인들(도 1의 AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에 표시 데이터 신호가 인가됨과 동시에 각 Y 전극 라인(Y1, ..., Yn)에 상응하는 주사 펄스가 순차적으로 인가된다.
각 유지방전 구간(S1, ..., S8)에서는, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 디스플레이 방전용 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 표시 방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 구간(S1, ..., S8)내의 유지방전 펄스 개수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256 계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 유지펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133 계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1, 서브필드3 및 서브필드8 동안 셀들을 어드레싱하여 유지방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는, APC(Automatic power control) 단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 또한 각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는. 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대 서브필드4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드6에 할당된 계조도를 32에서 34로 높일 수 있다. 또한, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수도 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다.
도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도로 서, AC PDP의 ADS(Address display separated) 구동방식에서 한 서브필드(SF)내에 어드레스 전극(A), 공통전극(X) 및 주사전극(Y1~Yn)에 인가되는 구동신호를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 하나의 서브필드(SF)는 리셋구간(PR), 어드레스 구간(PA) 및 유지방전 구간(PS)를 구비한다.
리셋구간(PR)은 모든 그룹의 주사라인에 대해 리셋펄스를 인가하여, 강제로 기입방전을 수행함으로써, 전체 셀의 벽전하 상태를 초기화한다. 어드레스구간(PA)에 들어가기 전에 리셋구간(PR)이 수행되며, 이는 전 화면에 걸쳐 수행하므로, 상당히 고르면서도 원하는 분포의 벽전하 배치를 만들 수 있다. 리셋구간(PR)에 의해 초기화된 셀들은, 셀 내부의 벽전하 조건이 모두 비슷하게 형성된다. 리셋구간(PR)이 수행된 후에 어드레스 구간(PA)이 수행된다. 이 때 어드레스 구간(PA)에는, 공통전극(X)에 바이어스 전압(Ve)이 인가되고, 표시되어야 할 셀 위치에서 주사전극(Y1~Yn)과 어드레스 전극(A1~Am)을 동시에 턴온시킴으로써, 표시 셀을 선택한다. 어드레스 구간(PA)이 수행된 후에, 공통전극(X)과 주사전극(Y1~Yn)에 유지펄스(Vs)를 교대로 인가하여, 유지방전 구간(PS)이 수행된다. 유지방전 구간(PS) 중에 어드레스 전극(A1~Am)에는 로우레벨의 전압(VG)이 인가된다.
PDP에서 휘도는 유지방전 펄스수에 의하여 조정된다. 하나의 서브필드 또는 하나의 TV 필드에서의 유지방전 펄스수가 많으면 휘도가 증가한다.
PDP에서 고해상도를 구현하는데 있어 가장 큰 문제는 어드레스 동작을 하는데에 소요되는 시간이다.
PDP에서 휘도는 유지방전 펄스수에 의하여 조정된다. 하나의 서브필드 또는 하나의 TV 필드에서의 유지방전 펄스수가 많으면 휘도가 증가한다. 따라서, 휘도를 증가시키고, 다양한 계조를 표현하기 위하여는, 유지방전에 할당되는 시간이 확장되어져야만 한다. 그런데, PDP 구동에서는 1TV필드의 기간이 예컨대 60 Hz, 16.67ms로 고정되어 있으므로, 유지방전 구간 이외의 시간을 단축할 필요가 있다.
종래의 ADS 방식은, 어드레스 구간(PA)과 유지방전 구간(PS)이 분리되어 있어서, 어드레스 구간(PA)은 실질적인 디스플레이에 낭비되는 시간이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 어드레스 구간에서 유지방전을 수행할 수 있는 패널구동장치를 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 패널구동장치는, 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극을 구비한 3전극 패널구동장치이며, 상기 주사전극에 연결되어 스위칭되는 유지방전 스위칭부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 패널구동장치는, 상기 각 주사전극의 어드레스 구간에서, 주사펄스가 인가되는 시간을 제외한 기간중 적어도 일부에서, 유지방전을 수행할 수 있다.
상기 유지방전 스위칭부는, 상기 주사전극에 주사펄스가 인가되는 동안, 상기 주사전극과는 턴오프되고, 상기 주사펄사가 인가되는 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부에서, 상기 공통전극과 교번으로 유지펄스를 인가하고, 상기 주사펄스가 인가되는 주사전극과 쌍을 이루는 공통전극에는, 상기 주사펄스가 인가되는 시간을 포함한 소정 시간동안 바이어스 전압이 가해지는 것이 바람직하 다.
상기 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부는, 상기 주사펄스가 인가되는 주사전극에서 수행되는 어드레싱 동작에 영향을 주는 주변 주사전극을 제외한 주사전극인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부는, 상기 주사펄스가 인가되는 주사전극과, 상기 주사전극의 상하 주사전극을 제외한 나머지 주사전극일 수 있다.
또한 상기 주변 주사전극과 쌍을 이루는 공통전극에는, 상기 주사펄스가 인가되는 시간을 포함한 소정 시간동안 바이어스 전압이 가해질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 패널구동장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극을 구비한 3전극 패널구동장치에 관한 것이다.
도 5a 내지 도 5d는 어드레스 구간(PA)에서, 각 주사라인(Y1~Yn)의 표시셀이 어드레싱되는 과정을 나타낸 모식도이다. 도면을 참조하면, Y1 주사라인부터 순차적으로 Y전극과 A전극이 동시에 턴온되 표시셀이 어드레싱되는 과정을 알 수 있다. 이 때, X 전극은 턴오프되어 있다.
도 6은 본 발명에 의한 패널구동장치의 구조도이다. 도 5에 도시된 전극구조와의 차이점은, X'전극과 이에 연결된 스위치들이 추가된 것이다.
본 발명의 기본개념은, 각 주사전극의 어드레스 구간이 수행될 때, 주사펄스 가 인가되는 시간을 제외한 기간중 적어도 일부의 기간에서는, 유지방전이 수행하도록 패널구동장치를 구현하는 것이다. 이것이 구현되면, 어드레스 구간에서 유지방전을 수행할 수 있다. 따라서, 실질적인 유지방전 구간을 확장하는 효과가 있다. 또한, 어드레스 구간에서 수행되는 유지방전을 영상보정 등을 위한 유지방전으로 활용할 수 있다. 예컨대, 전체적인 휘도 증가를 위하여, 공통적으로 유지펄스를 더해주는 용도로 활용할 수 있게 된다.
이를 위하여 본 발명에 의한 패널구동장치는 주사전극에 연결되어 스위칭되는 유지방전 스위칭부(X')를 더 구비한다.
이 유지방전 스위칭부(X')에 의하여, 주사전극과 어드레스 전극 사이에서 수행되는 어드레스 동작과 독립적으로 다른 동작을 수행할 수 있게 된다. 그 다른 동작의 하나로서 어드레스 구간에서 유지방전을 수행할 수 있다.
도 6을 참조하면, 두번째 주사전극(Y2)에는, 주사전극(Y2)과 어드레스 전극(A)이 교차되는 지점에서 어드레스 방전이 수행되는 것을 알 수 있다.
그리고, 두번째 주사전극(Y2)을 제외한 나머지 표시셀들에서는, 주사전극(Y)과 공통전극(X) 사이에서 유지방전이 수행되는 것을 알 수 있다.
도면에서는, 주사펄스가 인가되는 주사전극(Y2)을 제외한 나머지 모든 전극에서는 유지방전이 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이것은 하나의 예시에 불과하다. 즉, 디스플레이 패널의 구조적이고 전기적인 특성에 따라, 주사펄스가 인가되는 주사전극을 제외한 나머지 모든 전극에 유지방전 펄스가 인가되는 것이, 주사펄스가 인가되는 주사전극에서의 어드레싱 동작에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 주사펄스가 인가되는 주사전극에서 수행되는 어드레싱 동작에 영향을 주는 주변 주사전극을 제외한 주사전극에서만 유지방전이 수행되도록 구현될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 패널구동장치에서, 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극, 및 유지방전 스위칭부에 가해지는 신호의 바람직한 실시예의 타이밍도이다.
도 7을 참조하면, 주사펄스가 인가되는 주사전극(Y2)의 어드레스 구간에서, 주사펄스가 인가되는 시간을 제외한 기간중 적어도 일부에서, 유지방전을 수행한다.
하나의 주사라인에서 어드레스 동작은, 주사전극에 주사펄스가 인가되고, 어드레스 전극에 각 표시셀의 어드레스 신호가 인가되고, 이 때 공통전극에는 바이어스 전압이 인가됨으로써, 수행된다.
본 발명에 의한 패널구동장치에 있어서는, 주사전극(Y2)에 주사펄스가 인가되는 시간에만, 상기 주사전극(Y2)과 쌍을 이루는 공통전극(X2)에 바이어스 전압을 가해주고, 나머지 기간에는, 유지방전 스위칭부(X')와 공통전극(X)에 의해 유지방전을 수행하도록 한다.
이를 위하여 유지방전 스위칭부(X')는, Y2 주사전극에 주사펄스가 인가되는 동안, 주사전극과는 턴오프(X'2)되고, Y2 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부에서, 공통전극(X)과 교번으로 유지펄스를 인가한다. 이 때, 주사펄스가 인가되는 Y2 주사전극과 쌍을 이루는 공통전극(X2)에는, 주사펄스가 인가되는 시간을 포함한 소정 시간동안 바이어스 전압이 가해지도록 한다.
주사펄스가 인가되는 Y2 주사전극을 제외한 나머지 모든 전극에서는 유지방전이 수행될 수 있으나, 이것은 하나의 예시에 불과하며 이에 한정하는 아니다.
다시말해, 도 7 에서 X2 에 가해지는 하이레벨 바이어스 전압은, X1 공통전극과 X3 공통전극에 동일하게 가해질 수 있다. 즉 3개의 공통전극이 한 조를 이루도록 어드레싱을 위한 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 그러나, 이것도 하나의 예시에 불과하다. 디스플레이 패널의 구조적 전기적 특성에 따라, 주사펄스가 인가되는 주사전극에서의 어드레싱 동작에 악영향을 주지 않도록 적정한 범위의 주변 공통전극을 한 조로 묶어서, 도 7의 주사펄스가 인가되는 순서에 따라, X2 공통전극에 인가된 것과 같은 바이어스 전압을 순차적으로 인가할 수 있는 것이다.
어드레스 구간에 있어서, 이렇게 공통전극에 순차적으로 인가되는 바이어스 전압 기간 이외의 기간에, 주변 주사전극을 제외한 나머지 주사전극 및 공통전극에 교대로 유지펄스를 인가함으로써, 유지방전이 수행되도록 한다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 패널구동장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 주사전극과 어드레스 전극 사이에서 수행되는 어드레스 동작과 독립적으로 다른 동작을 수행할 수 있다.
둘째, 상기 다른 동작의 하나로서 어드레스 구간에서 유지방전을 수행할 수 있다. 따라서, 실질적인 유지방전 구간을 확장하는 효과가 있다.
세째, 어드레스 구간에서 수행되는 유지방전을 영상보정을 위한 유지방전으로 활용할 수 있다. 예컨대, 전체적인 휘도 증가를 위하여, 공통적으로 유지펄스를 더해주는 용도로 활용할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면들에 표현된 예시들에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 예들에 의해 가르침 받은 당업자라면, 다음의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위 및 목적 내에서 치환, 소거, 병합 등에 의하여 전술한 실시 예들에 대해 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 어드레스 전극, 주사전극, 공통전극을 구비하는 패널을 구동하는 패널구동장치에 있어서,
    상기 주사전극에 연결되어 스위칭되는 유지방전 스위칭부가 더 구비되고,
    상기 각 주사전극의 어드레스 구간에서, 주사펄스가 인가되는 시간을 제외한 기간 중 적어도 일부에서, 유지방전을 수행하며,
    상기 유지방전 스위칭부는, 상기 주사전극에 주사펄스가 인가되는 동안, 상기 주사전극과는 턴오프되고,상기 주사펄스가 인가되는 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부에서, 상기 공통전극과 교번으로 유지펄스를 인가하고, 상기 주사펄스가 인가되는 주사전극과 쌍을 이루는 공통전극에는, 상기 주사펄스가 인가되는 시간을 포함한 소정 시간 동안 바이어스 전압이 가해지며,
    상기 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부는,
    상기 주사펄스가 인가되는 주사전극에서 수행되는 어드레싱 동작에 영향을 주는 주변 주사전극을 제외한 주사전극인 것을 특징으로 하는 패널구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주사전극을 제외한 나머지 주사전극들 중 적어도 일부는,
    상기 주사펄스가 인가되는 주사전극과, 상기 주사전극의 상하 주사전극을 제 외한 나머지 주사전극인 것을 특징으로 하는 패널구동장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주변 주사전극과 쌍을 이루는 공통전극에는,
    상기 주사펄스가 인가되는 시간을 포함한 소정 시간동안 바이어스 전압이 가해지는 것을 특징으로 하는 패널구동장치.
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