KR19990017532A - 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 N개의 주사 전극과, 상기 제 1, 2 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 각각 구성하는 M개의 제 1, 2 어드레스 전극이 형성된 교류 플라즈마 디스플레이 패널과; 상기 각 블록에 포함된 주사 전극들을 블록마다 하나씩 선택하여 동시에 주사하는 것을 N/2회 반복 수행하는 주사 수단과; 상기 제 1 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 1 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들과 제 1 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱(addressing)하는 제 1 어드레싱 수단과; 상기 제 2 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 2 어드레스 전극들에 선택적으로 상기 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들과 제 2 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 제 2 어드레싱 수단을 포함하여 구성된 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법에 관한 것으로서, 1회의 주사에 대해 2번의 어드레싱을 수행하여 1 프레임 구동시간 내의 어드레스 기간을 줄이고 상대적으로 서스테인 기간을 증가시키기 때문에 화면의 휘도가 크게 향상되고, 256 계조 이상의 고계조 구현이 용이해지며, SVGA, XGA, EWS 등과 같은 고속 구동에 쉽게 적용될 수 있는 효과가 있다.

Description

교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법
본 발명은 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법에 관한 것으로서, 특히 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 3전극 면방전 PDP라 함) 상에 계조(gray scale) 화상을 표시하는 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법에 관한 것이다.
현대는 정보화 사회라고 불려지고 있는 만큼 정보 처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 디스플레이의 중요성이 증대되고, 그 종류도 점차 다양화되고 있다.
이전부터 디스플레이로 가장 많이 이용되어 오던 CRT(Cathode Ray Tube)는 사이즈가 크고, 동작 전압이 높으며, 표시 일그러짐이 발생하는 등 여러 가지 문제점을 가지고 있어 화면의 대형화, 평면화를 목표로 하는 최근의 추세에 적합하지 않아 최근에는 매트릭스 구조를 가지는 각종 평면 디스플레이의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
상기 평면 디스플레이 중 차세대 대화면 평면 디스플레이로 각광받고 있는 것이 PDP(Plasma Display Panel)이다. 상기 PDP는 화면이 크고 두께가 얇아 벽걸이 텔레비전, 가정 극장용(home theater) 디스플레이, 각종 모니터 등으로 응용되고 있다.
또한, 상기 PDP는 구동전압의 형태에 따라 크게 교류(AC: Alternating Current) PDP와 직류(DC: Direct Current) PDP로 구분되는데, 상기 교류 PDP는 정현파 교류 전압 또는 펄스 전압에 의해 구동되고, 직류 PDP는 직류 전압에 의해 구동된다.
도 1에는 가장 많이 사용되고 있는 교류 PDP 중 하나인 640×480 해상도의 컬러 3전극 면방전 PDP를 구비하여 상기 3전극 면방전 PDP 상에 동화상(moving image) 또는 정지화상(still image)을 표시하는 교류 플라즈마 표시장치의 간략화된 구성이 도시되어 있다.
도 1에서 참조번호 10은 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열된 480개의 주사 전극(Y1∼Y480) 및 480개의 유지 전극(X1∼X480)과, 상기 주사 전극들(Y1∼Y480) 및 유지 전극들(X1∼X480)과 소정 공간을 사이에 두고 직교하도록 배열된 1920개의 어드레스 전극(A1∼A1920)을 구비하고 있는 3전극 면방전 PDP를 나타낸다.
상기에서 480개의 유지 전극(X1∼X480)은 1개의 공통 유지 전극(X')에 의해 서로 병렬로 연결되어 있고, 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)은 각각 독립되어 있으며, 480개의 주사 전극(Y1∼Y480) 및 유지 전극(X1∼X480)과 1920개의 어드레스 전극(A1∼A1920)의 각 교차점마다 셀이 형성되어 3전극 면방전 PDP(10) 화면은 매트릭스 형태의 480×1920개 R(Red), G(Green), B(Blue)셀로 구성되어 있다.
상기 3전극 면방전 PDP(10)의 각 셀의 구성을 도 2에 도시된 i 번째 행과 j 번째 열의 셀을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상호 평행한 i 번째 주사 전극(Yi)과 i 번째 유지 전극(Xi)이 화상의 표시면인 전면 기판(11)의 일면에 형성되어 있고, 상기 주사 전극(Yi)과 유지 전극(Xi) 위에 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체층(12)이 형성되어 있고, 상기 유전체층(12) 위에 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 주사 전극(Yi)과 유지 전극(Xi)과 유전체층(12)을 보호하는 산화마그네슘(MgO) 보호막(13)이 형성되어 있다.
또한, j 번째 어드레스 전극(Aj)이 전면 기판(11)과 소정 거리를 사이에 두고 평행하게 위치한 배면 기판(14) 중 상기 전면 기판(11)과의 대향면에 형성되어 있고, 상기 전면 기판(11)과 배면 기판(14) 사이에는 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보하는 제 1, 2 격벽(15a, 15b)이 배열 형성되어 있고, 상기 어드레스 전극(Aj) 위와 제 1, 2 격벽(15a, 15b)의 일부에 형광체(16)가 도포되어 있으며, 방전공간 내부에는 방전가스가 주입되어 있다.
상기와 같이 구성된 3전극 면방전 PDP(10)의 각 셀의 기본 구동 원리는 주사 전극(Yi)과 어드레스 전극(Aj) 간에 어드레스 방전을 일으켜 그 내부에 벽전하가 생성되도록 한 다음 주사 전극(Yi)과 유지 전극(Xi) 간에 서스테인 방전을 일으켜 방전가스를 플라즈마 상태로 만들어 자외선을 발생시키고, 그 자외선이 형광체(16)를 여기시켜 가시광이 발생되도록 한다.
아울러, 도 1에서 참조번호 20은 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)과 일대일 대응으로 연결되는 480개의 출력단자를 구비하여 주사 전극들(Y1∼Y480)에 구동 펄스를 공급하는 Y 구동부를 나타내고, 30은 공통 유지 전극(X')과 일대일 대응으로 연결되는 1개의 출력단자를 구비하여 공통 유지 전극(X')을 통해 480개의 유지 전극(Y1∼Y480)에 구동 펄스를 공급하는 X 구동부를 나타내고, 40은 1920개의 어드레스 전극(A1∼A1920)과 일대일 대응으로 연결되는 1920개의 출력단자를 구비하여 어드레스 전극들(A1∼A1920)에 구동 펄스를 공급하는 어드레스 구동부를 나타내며, 50은 외부에서 입력되는 아날로그 화상 신호(IMAGE)를 디지털화하여 디지털 화상 신호를 출력하고, 상기 디지털 화상 신호와 각종 외부 입력 - 클록(CLK), 수평 동기신호(HS), 수직 동기신호(VS) - 에 따라 각종 구동 펄스와 제어신호를 발생시켜 상기 Y 구동부(20)와 X 구동부(30)와 어드레스 구동부(40)에 공급하는 제어부를 나타낸다.
상기에서 Y 구동부(20)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 해당 전극들에 구동 펄스를 공급하는 구동 IC(Integrated Circuit)로 구성된다. 이 때, 60개의 출력핀을 가지는 구동 IC를 사용하는 경우 Y 구동부(20)는 총 480개의 출력단자를 필요로 하므로 8개의 구동 IC 로 구성된다.
한편, 상기와 같이 구성된 3전극 면방전 PDP(10)의 각 셀의 계조(gray scale) 구현은 방전의 강약 조정이 난이한 관계로 단위 시간당 방전횟수를 통해 구현하고, 매 프레임(frame)마다 각 셀의 방전횟수를 0∼2X-1회로 나누어 방전시키면 1 프레임 동안의 방전횟수에 따라 각 셀의 밝기가 달라져서 결국 전체 화면에 2X 계조의 화상 즉, 각 셀마다 0∼2X-1 레벨(level) 중 한가지 레벨의 화상이 표시된다.
상기와 같은 개념을 토대로 한 계조 구현 방법 중 하나가 ADS 서브필드 방식(Addressing and Display System sub-field method)으로서, 상기 ADS 서브필드 방식은 각 셀이 온(on), 오프(off)의 두 가지 상태로 작동하는 것과 2X 계조를 구현하는 것에 근거를 둔 2진수 X 비트 체계를 이용하여 1 프레임을 방전 횟수(즉, 방전 유지 기간)가 서로 다른 X개의 서브필드로 분할 구동한다.
도 3에는 종래 기술의 ADS 서브필드 방식에 따른 256(28) 계조 구현시 1 프레임의 세부 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 제 1 서브필드(SF1) 동안 각 전극에 인가되는 구동 전압 파형들의 타이밍도가 도시되어 있다.
먼저, 256 계조 구현을 위하여 1 프레임은 도 3에 도시된 바와 같이 8개의 서브필드(SF1∼SF8)로 분할 구동되고, 각 서브필드(SF1∼SF8)는 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간과 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 분할 구동된다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 전면 써넣기 기간에는 도 4에 도시된 바와 같이 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)에 0V 를 인가한 상태에서 공통 유지 전극(X')에 방전개시전압보다 높은 Vw 전압의 써넣기 펄스(writing pulse)를 인가하여 전체 유지 전극들(X1∼X480)과 주사 전극들(Y1∼Y480) 사이 즉, 전체 셀의 방전공간 내부에서 써넣기 방전이 일어나도록 하고, 상기 써넣기 방전이 진행됨에 따라 전체 유지 전극들(X1∼X480) 위에는 - 벽전하가 생성되고 전체 주사 전극들(Y1∼Y480) 위에는 + 벽전하가 생성된다.
그 후, 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 방전개시전압보다 낮은 Vs 전압을 인가하고 공통 유지 전극(X')에 0V 를 인가하면 바로 전에 생성된 벽전하의 전압이 가산되어 전체 유지 전극들(X1∼X480)과 주사 전극들(Y1∼Y480) 사이에 방전이 일어나 전체 유지 전극들(X1∼X480) 위에 + 벽전하가 전체 주사 전극들(Y1∼Y480) 위에 - 벽전하가 각각 생성된다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 전면 소거 기간에는 공통 유지 전극(X')에 Vs 전압을 인가한 상태에서 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 0V 의 소거 펄스(erase pulse)를 인가하여 전체 셀의 방전공간 내부에서 소거 방전이 일어나도록 하고, 그로 인해 바로 전에 생성된 불요 벽전하가 중화되어 소거되도록 한다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 어드레스 기간에는 각 셀에 해당되는 디지털 화상 신호의 어드레싱(addressing)이 순차적으로 수행된다. 즉, 임의의 주사 전극에 0V 의 주사 펄스(scan pulse)를 인가하여 주사하고, 상기 주사 전극에 의해 구성되는 셀들 중 온될 셀에 대응되는 어드레스 전극에만 Va 전압의 기입 펄스(화상 펄스, image pulse)를 인가하여 양 전극 간에 어드레스 방전이 일어나도록 하고, 셀 내부에 벽전하가 생성되도록 한다. 이 때, 상기 공통 유지 전극(X')에는 Vs 전압이 인가되어 유지된다. 상기와 같은 과정을 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)에 대해 순차적으로 480회 반복 수행하면 전체 480×1920개 셀이 온 또는 오프된다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 서스테인 기간에는 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 Vs 전압을 인가하고, 공통 유지 전극(X')에 0V 전압을 인가하여 바로 전의 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어난 셀에만 벽전하가 가산되어 그 내부에서 서스테인 방전이 일어나도록 하고, 그 후 공통 유지 전극(X')에 Vs 전압을 인가하고 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 0V 를 인가하여 다시 서스테인 방전이 일어나도록 한다. 즉, 전체 유지 전극들(X1∼X480)과 전체 주사 전극들(Y1∼Y480) 사이에 교번하는 서스테인 펄스를 인가하여 바로 전의 어드레스 기간에서 온된 셀에만 화상이 표시되도록 한다.
상기에서 각 전극에 인가되는 구동 펄스의 전압 Vw, Vf(방전개시전압), Vs, Va 는 Vw Vf Vs Va 및 Vf Vw-Vs 를 만족하는 값들로 설정하고, 각 서브필드(SF1∼SF8)의 어드레스 기간동안 어드레스 전극들(A1∼A1920)에 인가되는 기입 펄스는 각 셀에 해당되는 8비트의 디지털 화상 신호(최하위 비트 B1∼최상위 비트 B8) 중 1개 비트값에 해당되며, 보다 구체적으로는 제 1 서브필드(SF1)의 어드레스 기간동안 B1이, 제 2 서브필드(SF2)의 어드레스 기간동안 B2가, …, 제 8 서브필드(SF8)의 어드레스 기간동안 B8이 각각 인가된다.
아울러, 도 3에 도시된 바와 같이 각 서브필드(SF1∼SF8)의 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간과 어드레스 기간은 서브필드마다 동일한 시간이 할당되어 있는 반면, 서스테인 기간은 서브필드별로 서로 다른 시간이 할당되어 있다(보통 SF1: SF2: SF3: SF4: SF5: SF6: SF7: SF8 = 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128).
결과적으로 상기에서 설명된 세부 과정을 거쳐 제 1 내지 8 서브필드(SF1∼SF8) 화면을 차례대로 구성하면 3전극 면방전 PDP(10) 상에 1 프레임의 256 계조 화상이 표시된다.
그러나, 종래에는 3전극 면방전 PDP의 전극들이 1회의 주사에 대해 1번의 어드레싱만 가능한 구조로 구성되어 있으므로 전체 셀을 어드레싱하기 위해서는 주사 전극의 개수에 해당되는 횟수의 주사가 수행되어야 하는데, 그와 같은 방식으로 어드레싱이 수행되면 주사 전극의 개수가 증가될수록 즉, 화면의 해상도가 높아질수록 1 프레임의 구동시간 중 어드레스 기간이 차지하는 비율이 증가되어 상대적으로 화면 휘도에 가장 큰 영향을 미치는 서스테인 기간이 차지하는 비율(이하, 구동시간의 효율이라 함)이 줄어들기 때문에 고해상도의 구현이 어렵고, 256 이상의 계조 구현이 사실상 불가능하며, 3전극 면방전 PDP 화면의 휘도가 매우 낮아 이미 널리 알려진 CRT 나 LCD(Liquid Crystal Display) 등에 비해 실용화가 어려운 문제점이 있었다.
예를 들어, 상기 640×480 해상도의 컬러 3전극 면방전 PDP 상에 종래 기술의 ADS 서브필드 방식에 따라 256 계조의 화상을 표시하는 경우 1 프레임(16.67ms) 내의 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간은 300㎲(1 서브필드 내의 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간) × 8(256 계조 구현을 위한 서브필드 개수) = 2.4ms 이고, 어드레스 기간은 3㎲(주사 주기) × 480(주사 전극 개수) × 8(256 계조 구현을 위한 서브필드 개수) = 11.52ms 이므로 1 프레임 내의 서스테인 기간은 16.67ms - 11.52ms - 2.4ms = 2.75ms 가 되어 결국 구동 시간의 효율은 약 17% 밖에 되지 않는다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 각 어드레스 전극을 상·하로 분리하고, 상부 어드레스 전극들과 교차된 주사 전극들 중 1개와 하부 어드레스 전극들과 교차된 주사 전극들 중 1개를 동시에 주사하여 1회의 주사에 대해 2번의 어드레싱을 함으로써 1 프레임 구동시간 중 어드레스 기간을 단축시키고 상대적으로 서스테인 기간을 증가시켜 3전극 면방전 PDP 화면의 휘도 향상을 가능하게 하는 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 교류 플라즈마 표시장치의 간략화된 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널 중 1개 셀의 단면도(단, 전면 기판은 90°회전됨),
도 3은 종래 기술의 ADS 서브필드 방식에 따른 256 계조 구현시 1 프레임의 세부 구성도,
도 4는 도 3에 도시된 제 1 서브필드(SF1) 동안 각 전극에 인가되는 구동 전압 파형들의 타이밍도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 교류 플라즈마 표시장치의 간략화된 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 패널 구동방법에 따른 256 계조 구현시 1 프레임의 세부 구성도,
도 7은 도 6에 도시된 제 1 서브필드(SF1) 동안 각 전극에 인가되는 구동 전압 파형들의 타이밍도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널
Y1'∼Y240': 공통 주사 전극 X': 공통 유지 전극
A1∼A1920: 제 1 어드레스 전극 A1'∼A1920': 제 2 어드레스 전극
120 : Y 구동부 130 : X 구동부
140a: 제 1 어드레스 구동부 140b: 제 2 어드레스 구동부
150 : 제어부
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 교류 플라즈마 표시장치는 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 N개의 주사 전극과, 상기 제 1 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 1 어드레스 전극과, 상기 제 2 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 2 어드레스 전극이 형성된 교류 PDP와; 상기 각 블록에 포함된 주사 전극들을 블록마다 하나씩 선택하여 동시에 주사하는 것을 N/2회 반복 수행하는 주사 수단과; 상기 제 1 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 1 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들과 제 1 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 제 1 어드레싱 수단과; 상기 제 2 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 2 어드레스 전극들에 선택적으로 상기 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들과 제 2 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 제 2 어드레싱 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 교류 플라즈마 표시장치의 패널 구동방법은 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 N개의 주사 전극과, 상기 제 1 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 1 어드레스 전극과, 상기 제 2 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 2 어드레스 전극이 형성된 교류 PDP 상에 화상을 표시하기 위하여 상기 각 블록에 포함된 주사 전극들을 블록마다 하나씩 선택하여 동시에 주사하는 과정을 N/2회 반복 수행하고, 상기 제 1 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 1 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들과 제 1 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 동시에, 상기 제 2 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 2 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들과 제 2 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하여 N/2개 주사 전극의 주사 시간 동안 전체 N×N개 셀을 어드레싱을 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 의한 교류 플라즈마 표시장치의 간략화된 구성이 도시되어 있다.
도 5에서 참조번호 110은 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열되어 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 480개의 주사 전극(Y1∼Y480) 및 유지 전극(X1∼X480)과, 상기 480개의 주사 전극(Y1∼Y480) 중 제 1 블록에 포함된 240개의 주사 전극(Y1 ∼Y240)과 소정 공간을 사이에 두고 직교하도록 배열된 1920개의 제 1 어드레스 전극(A1∼A1920)과, 상기 480개의 주사 전극(Y1∼Y480) 중 제 2 블록에 포함된 240개의 주사 전극(Y241∼Y480)과 소정 공간을 사이에 두고 직교하도록 배열된 1920개의 제 2 어드레스 전극(A1'∼A1920')을 구비하고 있는 640×480 해상도의 컬러 3전극 면방전 PDP를 나타낸다.
상기에서 480개의 유지 전극(X1∼X480)은 1개의 공통 유지 전극(X')에 의해 서로 병렬로 연결되어 있고, 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)은 각 블록 내에서 동일한 순번을 가지는 2개의 주사 전극(Y1 과 Y241, Y2 와 Y242, Y3 과 Y243, …, Y240 과 Y480)이 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')에 의해 각각 병렬로 연결되어 있으며, 제 1 블록에 포함된 240개의 주사 전극(Y1∼Y240)과 1920개의 제 1 어드레스 전극(A1∼A1920)에 의해 매트릭스 형태의 240×1920개 셀이 형성되고 제 2 블록에 포함된 240개의 주사 전극(Y241∼Y480)과 1920개의 제 2 어드레스 전극(A1'∼A1920')에 의해 매트릭스 형태의 240×1920개 셀이 형성되어 결국 전체 화면이 종래 기술과 같이 480×1920개의 R, G, B셀로 구성되어 있다.
상기 3전극 면방전 PDP(110)의 각 셀의 구성 및 기본 구동 원리는 종래 기술에서 설명된 각 셀의 구성 및 구동 원리와 동일하다.
도 5에서 참조번호 120은 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')과 일대일 대응으로 연결되는 240개의 출력단자를 구비하여 공통 주사 전극들(Y1'∼Y240')을 통해 480개의 주사 전극(Y1∼Y480)에 구동 펄스를 공급하는 Y 구동부를 나타내고,
130은 공통 유지 전극(X')과 일대일 대응으로 연결되는 1개의 출력단자를 구비하여 공통 유지 전극(X')을 통해 480개의 유지 전극(X1∼X480)에 구동 펄스를 공급하는 X 구동부를 나타내고, 140a는 1920개의 제 1 어드레스 전극(A1∼A1920)과 일대일 대응으로 연결되는 1920개의 출력단자를 구비하여 제 1 어드레스 전극들(A1∼A1920)에 구동 펄스를 공급하는 제 1 어드레스 구동부를 나타내고, 140b는 1920개의 제 2 어드레스 전극(A1'∼A1920')과 일대일 대응으로 연결되는 1920개의 출력단자를 구비하여 제 2 어드레스 전극들(A1'∼A1920')에 구동 펄스를 공급하는 제 2 어드레스 구동부를 나타내며, 150은 외부에서 입력되는 아날로그 화상 신호(IMAGE)를 디지털화하여 디지털 화상 신호를 출력하고, 상기 디지털 화상 신호와 각종 외부 입력 - 클록(CLK), 수평 동기신호(HS), 수직 동기신호(VS) - 에 따라 각종 구동 펄스와 제어신호를 발생시켜 상기 Y 구동부(120)와 X 구동부(130)와 제 1 어드레스 구동부(140a)와 제 2 어드레스 구동부(140b)에 공급하는 제어부를 나타낸다.
상기에서 Y 구동부(120)는 종래 기술과 마찬가지로 구동 IC 로 구성되고, 각각의 출력단자들이 구동 IC의 출력핀에 대응되므로 종래 기술과 같이 60개의 출력핀을 가지는 구동 IC 를 사용하는 경우 상기 Y 구동부(120)는 종래 기술의 1/2에 해당되는 4개의 구동 IC 로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 교류 플라즈마 표시장치가 본 발명의 일 실시예에 의한 패널 구동방법에 따라 3전극 면방전 PDP(110) 상에 256 계조 화상을 표시하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 의한 패널 구동방법에 따른 256 계조 구현시 1 프레임의 세부 구성도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 제 1 서브필드(SF1) 동안 각 전극에 인가되는 구동 전압 파형들의 타이밍도가 도시되어 있다.
먼저, 256 계조 구현을 위하여 1 프레임은 도 6에 도시된 바와 같이 8개의 서브필드(SF1∼SF8)로 분할 구동되고, 각 서브필드(SF1∼SF8)는 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간과 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 분할 구동된다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 전면 써넣기 기간과 전면 소거 기간에는 종래 기술에서 설명된 바와 같이 Y 구동부(120)가 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')을 통해 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 0V 를 인가한 상태에서 X 구동부(130)가 공통 유지 전극(X')을 통해 전체 유지 전극들(X1∼X480)에 Vw 전압의 써넣기 펄스를 인가하여 전체 셀의 내부에 벽전하를 생성시킨 후 공통 유지 전극(X')에 Vs 전압을 인가한 상태에서 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')을 통해 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 0V 의 소거 펄스를 인가하여 전체 셀의 내부 불요 벽전하가 소거되도록 한다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 어드레스 기간에는 Y 구동부(120)와 제 1 어드레스 구동부(140a)와 제 2 어드레스 구동부(140b)가 각 셀에 해당되는 디지털 화상 신호의 어드레싱을 순차적으로 수행한다. 즉, Y 구동부(120)는 임의의 공통 주사 전극에 0V 의 주사 펄스를 인가하여 상기 공통 주사 전극에 의해 상호 병렬로 연결된 2개의 주사 전극을 동시에 주사하고, 제 1 어드레스 구동부(140a)와 제 2 어드레스 구동부(140b)는 동시에 주사된 2개의 주사 전극에 의해 구성되는 셀들 중 온될 셀에 대응되는 어드레스 전극에만 Va 전압의 기입 펄스를 인가하여 주사 펄스와 기입 펄스가 동시에 인가된 셀의 양 전극 간에 어드레스 방전이 일어나 온되도록 하고, 온된 셀의 내부에 벽전하가 생성되도록 한다. 상기와 같은 과정을 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')에 대해 순차적으로 240회 반복 수행하면 전체 480×1920개 셀의 어드레싱이 완료된다(전체 셀이 온 또는 오프로 결정됨).
즉, 상기 Y 구동부(130)가 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')에 순차적으로 주사 펄스를 공급하여 공통 주사 전극들(Y1'∼Y240')에 의해 각각 연결되어 있는 서로 다른 블록에 포함된 2개의 주사 전극이 동시에 주사되도록 하고, 제 1 블록에 포함된 240개 주사 전극들(Y1∼Y240)의 선택 주사에 따라 제 1 어드레스 구동부(140a)는 1920개의 제 1 어드레스 전극(A1∼A1920)에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들(Y1∼Y240)과 제 1 어드레스 전극들(A1∼A1920)에 의해 구성되는 상부의 240×1920개 셀을 어드레싱(온/오프 결정)하는 동시에, 상기 제 2 블록에 포함된 240개 주사 전극들(Y241∼Y480)의 선택 주사에 따라 제 2 어드레스 구동부(140b)는 1920개의 제 2 어드레스 전극들(A1'∼A1920')에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들(Y241∼Y480)과 제 2 어드레스 전극들(A1'∼A1920')에 의해 구성되는 하부의 240×1920개 셀을 어드레싱하여 종래 기술의 1/2에 해당되는 시간 동안 전체 480×1920개 셀을 어드레싱한다.
상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 서스테인 기간에는 종래 기술과 마찬가지로 Y 구동부(120)가 240개의 공통 주사 전극(Y1'∼Y240')을 통해 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 Vs 전압을 인가하고, X 구동부(130)가 공통 유지 전극(X')을 통해 전체 유지 전극들(X1∼X480)에 0V 전압을 인가하여 바로 전의 어드레스 기간에서 온된 셀에만 벽전하가 가산되어 그 내부에서 서스테인 방전이 일어나도록 하고, 그 후 이전과 반대로 전체 유지 전극들(X1∼X480)에 Vs 전압을 전체 주사 전극들(Y1∼Y480)에 0V 를 인가하여 다시 서스테인 방전이 일어나도록 한다. 즉, 전체 유지 전극들(X1∼X480)과 유지 전극들(Y1∼Y480) 사이에 교번하는 서스테인 펄스를 인가하여 바로 전의 어드레스 기간에서 온된 셀에만 화상이 표시되도록 한다.
상기에서 각 서브필드(SF1∼SF8)의 어드레스 기간동안 제 1 어드레스 전극들(A1∼A1920)과 제 2 어드레스 전극들(A1'∼A1920')에 인가되는 기입 펄스는 종래 기술과 마찬가지로 각 셀에 해당되는 8비트의 디지털 화상 신호(최하위 비트 B1∼최상위 비트 B8) 중 1개 비트값에 해당되며, 보다 구체적으로는 제 1 서브필드(SF1)의 어드레스 기간동안 B1이, 제 2 서브필드(SF2)의 어드레스 기간동안 B2가, …, 제 8 서브필드(SF8)의 어드레스 기간동안 B8이 각각 인가된다.
아울러, 상기 각 서브필드(SF1∼SF8)의 서스테인 기간은 종래 기술과 마찬가지로 서브필드마다 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128 비율로 시간을 할당하여 각 서브필드(SF1∼SF8)마다 할당된 서스테인 기간의 길이에 비례하는 개수의 서스테인 펄스가 인가되도록 함으로써 각 서브필드(SF1∼SF8) 화면의 밝기 차이 및 각 서브필드(SF1∼SF8) 화면의 조합에 따라 0∼255 레벨의 밝기(256 계조) 구현이 가능해지도록 한다.
한편, 상기에서 각 서브필드(SF1∼SF8)의 어드레스 기간은 종래 기술의 1/2로 줄어들게 되는데, 그 기간을 도 6에 도시된 바와 같이 각 서브필드(SF1∼SF8)의 서스테인 기간에 추가로 할당하여 각 서브필드(SF1∼SF8)마다 인가되는 서스테인 펄스의 개수를 증가시키면 3전극 면방전 PDP(110)의 휘도가 종래 기술보다 크게 증가하고, 실제적으로 256 계조의 구현이 가능해진다.
즉, 상기와 같이 640×480 해상도의 3전극 면방전 PDP 상에 256 계조의 화상을 표시하는 경우 1 프레임(16.67ms) 내의 어드레스 기간은 3㎲(주사 주기) × 240(공통 주사 전극 개수) × 8(256 계조 구현을 위한 서브필드 개수) = 5.7ms 가 되므로 종래 기술(11.52ms)보다 줄어든 5.7ms를 서스테인 기간에 할당하면 결과적으로 1 프레임 내의 서스테인 기간은 2.75ms + 5.7ms = 8.45ms 가 되고, 구동시간의 효율이 약 51% 가 되어 종래 기술(17%)보다 크게 증가되므로 화면의 휘도가 3배정도 증가된다.
아울러, 본 발명의 일 실시예와 같이 전체 주사 전극을 주사하는데 소요되는 시간이 종래 기술보다 크게 줄어들면 SVGA, XGA. EWS 등과 같은 고속 구동에도 쉽게 적용될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기에서 설명된 ADS 서브필드 방식대신 서브 프레임 방식을 채택하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 교류 플라즈마 표시장치 및 그 패널 구동방법은 1회의 주사에 대해 2번의 어드레싱을 수행하여 1 프레임 구동시간 내의 어드레스 기간을 줄이고 상대적으로 서스테인 기간을 증가시키기 때문에 화면의 휘도가 크게 향상되고, 256 계조 이상의 고계조 구현이 용이해지며, SVGA, XGA, EWS 등과 같은 고속 구동에 쉽게 적용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 N개의 주사 전극과, 상기 제 1 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 1 어드레스 전극과, 상기 제 2 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 2 어드레스 전극이 형성된 교류 플라즈마 디스플레이 패널과; 상기 각 블록에 포함된 주사 전극들을 블록마다 하나씩 선택하여 동시에 주사하는 것을 N/2회 반복 수행하는 주사 수단과; 상기 제 1 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 1 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들과 제 1 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱(addressing)하는 제 1 어드레싱 수단과; 상기 제 2 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 2 어드레스 전극들에 선택적으로 상기 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들과 제 2 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 제 2 어드레싱 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교류 플라즈마 표시장치.
  2. 상·하 제 1, 2 블록으로 분할 구동되는 N개의 주사 전극과, 상기 제 1 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 1 어드레스 전극과, 상기 제 2 블록에 포함된 N/2개 주사 전극과 함께 매트릭스 형태의 N/2×M개 셀을 구성하는 M개의 제 2 어드레스 전극이 형성된 교류 플라즈마 디스플레이 패널 상에 화상을 표시하는 교류 플라즈마 표시장치의 패널 구동방법에 있어서, 상기 각 블록에 포함된 주사 전극들을 블록마다 하나씩 선택하여 동시에 주사하는 과정을 N/2회 반복 수행하고, 상기 제 1 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 1 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 1 블록의 주사 전극들과 제 1 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하는 동시에, 상기 제 2 블록에 포함된 주사 전극들의 선택 주사에 따라 상기 제 2 어드레스 전극들에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여 상기 제 2 블록의 주사 전극들과 제 2 어드레스 전극들에 의해 구성되는 셀들을 어드레싱하여 N/2개 주사 전극의 주사 시간 동안 전체 N×N개 셀을 어드레싱을 하는 것을 특징으로 하는 교류 플라즈마 표시장치의 패널 구동방법.
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