KR20000060037A - 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법 - Google Patents

플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전류량을 저감시키는 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법은 스캔펄스의 상승시간 및 하강시간에 스텝형 구동펄스를 상기 음극에 인가한다.
이에따라, 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법은 전류량을 저감하여 플라즈마 어드레스 액정표시장치의 신뢰성을 확보함과 아울러, 데이터의 라이팅 및 홀딩시간을 많이 확보하게 된다.

Description

플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법{Driving Method of Plasma Address Liquid Crystal Display}
본 발명은 평면표시장치의 구동방법에 관한 것으로 특히, 플라즈마 방전시 전류량을 줄이기위한 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 한다), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 한다) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 한다)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있는 추세이다. 이들중에서도 플라즈마 어드레스 액정 표시장치(Plasma Address Liquid Crystal : 이하 "PALC"라 한다)와 PDP는 휘도와 화질이 우수하며 40인치 이상으로 대형화하기에 유리한 장점을 가지고 있어 주목을 받고 있다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 PALC는 백라이트부, 플라즈마부 및 액정부를 구비한다. PALC는 PDP와 같이 플라즈마 방전을 이용하지만 방전조건에 있어서는 PDP와 다르다. 가장 큰 차이점으로는 방전영역의 크기가 서로 다른 것이다. 예를들어 설명하면, PDP의 방전영역은 화소영역이고 PALC의 방전영역은 스캔라인영역이 된다. 즉, PALC의 방전영역이 PDP의 방전영역에 비해 수천배이상 큼을 알 수 있다. 이와같이, PALC는 스캔라인별로 방전이 일어나므로 균일하고 안정적인 방전을 일으키는 것이 매우 중요하다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 백라이트부(10)는 플라즈마부 및 액정부에 광빔을 공급한다. 또한, 플라즈마부는 백라이트부(10)에 대향되도록 하부기판(24)에 부착된 제1 편광판(22)과, 하부기판(24)의 상부에 나란하게 형성된 양극(A) 및 음극(K)과, 하부기판(4)의 상부에 수직으로 형성되어 각각의 방전채널을 분리하는 격벽(34)과, 격벽(34)의 상부에 형성된 절연막(36)을 구비한다. 하나의 방전채널에는 한쌍의 양극(A)과 음극(K)이 배치되어 있으며 He, Ne등의 방전가스가 채워져 있다. 상기 플라즈마부는 플라즈마 방전에의해 형성된 가상전극을 이용하여 액정의 배열을 변화시키는 스위치소자의 역할을 수행하게 된다. 즉, 플라즈마부는 LCD의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 한다)와 동일한 스위치소자의 기능을 수행하게 된다. 한편, 액정모듈은 절연막(36)의 상부에 형성된 액정층(26)과, 액정층(26)의 상부에 형성된 투명전극(ITO;38)과, 투명전극(38)의 상부에 형성된 칼라필터(Color Filter;28)와, 칼라필터(28)의 상부에 형성된 상부기판(30)과, 상부기판(30)에 부착된 제2 편광판(32)을 구비한다. 제1 및 제2 편광판(22,32)은 광빔의 수평 또는 수직 편광특성을 변화시키게 된다. 또한, 액정층(26)은 절연막(36)과 액정층(26)의 용량분압비에 따라 인가되는 영상신호에 대응하여 광빔의 투과량을 조절하게 된다. 이때, 투명전극(38)의 상부에는 적색(Red; 이하 "R"이라 한다), 녹색(Green; 이하 "G"라 한다) 및 청색(Blue; 이하 "B"라 한다)의 칼라필터(28)가 형성되어 원하는 색을 구현하게 된다.
한편, 도 2를 결부하여 PALC의 동작원리에 대해서 상세히 살펴보기로 한다. 도 2에 도시된바와같이 방전채널에 배치된 양극(A)에 0V, 음극(K)에 -350V를 인가하면 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 이 경우, 방전채널의 내부에는 플라즈마 방전에 의해 형성된 하전입자(42)들에 의해 음극(k)의 주위를 제외하고는 양극전위를 가지게 된다. 이에따라, 플라즈마 스위치(44)가 온(On)되어 양극(A)이 전기적으로 단락(Short)된 가상전극(Virtual Electrode;40)을 형성하게 된다. 즉, 플라즈마 방전이 일어나는 경우 가상전극(40)이 형성되어 양극(A)에 대해서 단락(Short)된 상태를 가지게 된다. 반면에, 플라즈마 방전이 종료된 경우 플라즈마 스위치(44)는 오프(Off)되어 가상전극(40)이 형성되지 않으므로 양극에 대해서 개방(Open)된 상태를 가지게 된다. 또한, 방전기간중(즉, 가상전극이 형성된 경우) 투명전극(38)에 영상신호가 인가되면, 절연층(36)과 액정층(26)의 용량분압비에 의한 전위차가 액정층(26)에 발생하여 액정의 배열구조를 변화시켜 광빔의 투과량을 조절하게 된다. 이와 같이, 방전채널 내부의 플라즈마 방전이 스위칭 동작을 하고 결과적으로 액정부의 광빔 투과량을 조절하는 역할을 수행하게 된다. 즉, PALC의 플라즈마부는 LCD의 TFT와 동일한 기능을 수행하게 된다. 또한, 방전이 종료된 비선택기간에도 방전채널에는 그 상태가 유지되므로 액정의 상태를 메모리하는 것이 가능하게 된다. 이에따라, PALC는 플라즈마 방전에의해 형성된 가상전극(40)을 이용하여 액정의 배열을 변화시켜 영상신호에 대응하는 화면을 표시하게 된다.
도 3 및 도 4를 결부하여 종래의 PALC 구동을 설명하기로 한다. 제1 내지 제n 음극(k1 내지 kn)은 음극구동부(52)에 접속되어 있다. 이 경우, 음극(k)에는 도 4의 (b),(c),(d)에 도시된바와같은 주사펄스가 인가된다. 또한, 제1 내지 제n 양극(a1 내지 an)은 공통접속되어 있다. 이 경우, 양극(a)에는 도 4의 (a)에 도시된 바와같이 소정의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가된다. 한편, 각각의 음극라인에는 전류를 제한하기위한 저항(54)이 접속되어 있다. 또한, 음극 구동부(52)와 구동전압원(Vk) 사이에는 전류제한기(56)가 접속되어 플라즈마 방전시 양극(a)과 음극사이의 전류량을 제한하여 과전류를 방지하게 된다. 한편, 도 4의 (a),(b),(c),(d)를 결부하여 PALC의 플라즈마 방전에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3의 스위치(S1)가 온되면 제1 수평기간(H1) 동안 양극(a)에는 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가되고, 제1 음극(k1)에도 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가된다. 이 경우, H1구간동안 양극(a)과 제1 음극(k1) 사이의 전압차는 "0"가 된다. 또한, 제1 음극(k1)의 주사펄스의 상승시간(Rising Time) 또는 하강시간(Falling Time)에서 소정시간이 지난후 제1 음극에 음의 전압레벨을 갖는 고전압펄스(Vk)가 인가되어 플라즈마 방전을 수행하게 된다. 이때, 도 5의 (a)에 도시된바와같이 고전압펄스(Vk)에서 주사펄스(Va)의 차에 해당하는 음의 전압레벨이 "0V"으로 복귀되는 순간 음극과 양극사이에는 도 5의 (b)에 도시된바와같이 전류가 순간적으로 급격히 증가했다가 감소하게 된다. 이에따라, 플라즈마 방전시 양극과 음극사이에 전류가 매우 크게 흐르게 되어 아크(ARC)방전으로 이행하게되어 PALC를 손상시키는 문제점이 도출되고 있다. 또한, 종래의 PALC 구동방법은 음극의 스캔펄스 상승시간 또는 하강시간이 지난후에 고전압펄스를 인가하므로 데이터를 라이팅 하거나 홀딩하기위한 시간이 상대적으로 줄어드는 문제점이 도출되고 있다. 이에따라, 플라즈마 방전시 전류량을 줄임과 아울러 데이터의 라이팅 및 홀딩시간을 확보할수 있도록 하는 새로운 구동방법이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 플라즈마 방전시 전류를 줄이기위한 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법을 제공 하는데 있다.
도 1은 종래의 PALC의 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 동작원리를 설명하기위해 도시한 도면.
도 3은 종래의 PALC 구동장치를 도시한 도면.
도 4는 종래의 PALC 구동방법을 설명하기위해 도시한 파형도.
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 PALC 구동방법을 설명하기위해 도시한 파형도.
도 7은 도 6의 B부분을 확대하여 도시한 도면.
도 8은 도 6의 C부분을 확대하여 도시한 도면.
＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞
10 : 백라이트부 22,32 : 편광필터
24 : 하부기판 26 : 액정
28 : 칼라필터 30 : 상부기판
34 : 격벽 36 : 절연막
38 : 투명전극 40 : 가상전극
42 : 하전입자 44 : 플라즈마 스위치
52 : 음극 구동부 54 : 저항
56 : 전류제한기
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법은 스캔펄스의 상승시간 및 하강시간에 스텝형 구동펄스를 상기 음극에 인가한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 PALC 구동방법을 설명하기위한 파형도가 도시되어 있다. 도 6의 (a)에 도시된바와같이 양극에는 소정의 전압레벨(Va)을 갖는 스캔펄스가 인가된다. 또한, 도 6의 (b),(c),(d)에 도시된바와같이 소정의 전압레벨(Va)을 갖는 스캔펄스가 제1 내지 제n 음극(k1 내지 kn)에 순차적으로 인가된다. 한편, 도 6을 결부하여 본 발명에 따른 PALC 구동방법에 대하여 살펴보기로 한다. 제1 수평기간(H1) 동안 양극(a)에는 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가되고, 제1 음극(k1)에도 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가된다. 이 경우, H1구간동안 제1 양극(a1)과 제1 음극(k1)에는 동일한 전압레벨을 갖는 스캔펄스가 인가되므로 이들 전극사이의 전위차는 "0V"가 된다. 또한, 제1 음극(k1)의 주사펄스 상승시간(Rising Time)동안에 제1 스텝형 구동펄스를 제1 음극(k1)에 인가하여 플라즈마 방전을 수행하게 된다. 이때, 제1 스텝형 구동펄스는 도 7의 (a)에 도시된바와같이 0V에서 제1 전압레벨(예를들면, -350V)을 가진후 제2 전압레벨(예를들면, -270V)로 감소된후 Va전압레벨을 갖는 스텝펄스가 된다. 또한, 제1 스텝형 구동펄스가 인가되어 플라즈마 방전이 수행될 경우 도 7의 (b)에 도시된바와같이 전류는 스텝펄스가 하강하는 시점에서 증가한후 감소하게 되지만 종래의 PALC의 전류량에 비해 많은 양이 제한되므로 아크방전이 발생하는 것을 방지하게 된다.
한편, 제2 수평기간(H2) 동안 양극(a)에는 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가되고, 제2 음극(k2)에도 양의 전압레벨(예를들면, Va)을 갖는 주사펄스가 인가된다. 이 경우, H2구간동안 제2 양극(a2)과 제2 음극(k2)의 전위차는 "0V"가 된다. 또한, 제2 음극(k2)의 주사펄스 하강시간(Falling Time) 동안에 음의 전압레벨을 갖는 제2 스텝형 구동펄스를 제2 음극(k2)에 인가하여 플라즈마 방전을 수행하게 된다. 이때, 제2 스텝형 구동펄스는 도 8의 (a)에 도시된바와같이 Va에서 제2 전압레벨(예를들면, -270V)을 가진후 0V에서 제1 전압레벨(예를들면, -350V)을 갖는 스텝펄스가 된다. 또한, 제2 스텝형 구동펄스가 인가되어 플라즈마 방전이 수행될 경우 도 8의 (b)에 도시된바와같이 전류는 스텝펄스가 상승하는 시점에서 증가한후 감소하게 되지만 종래의 PALC의 전류량에 비해 많은 양이 제한되므로 아크방전이 발생하는 것을 방지하게 된다. 또한, 제3 내지 제n 수평기간동안 상기와 동일한 방식으로 구동펄스를 인가하여 하나의 프레임에 대응하는 화상을 표시하게 된다.
본 발명에 따른 PALC 구동방법은 스텝형 구동펄스를 스캔펄스의 상승시간 또는 하강시간동안 인가함으로써 플라즈마 방전시 전류를 줄이게 되어 아크방전을 방지하므로 PALC의 신뢰성을 향상하게 된다. 또한, 스텝형 구동펄스를 스캔펄스의 상승시간 또는 하강시간에 인가함으로써 데이터의 라이팅 및 홀딩시간을 많이 확보하게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따른 PALC 구동방법은 스텝형 구동펄스를 스캔펄스의 상승시간 또는 하강시간동안 인가함으로써 전류량을 저감하여 PALC의 신뢰성을 확보함과 아울러, 데이터의 라이팅 및 홀딩시간을 많이 확보할수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 소정의 전압레벨을 갖는 스캔펄스를 양극 및 음극에 인가하는 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법에 있어서,
    상기 스캔펄스의 상승시간 및 하강시간에 스텝형 구동펄스를 상기 음극에 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스텝형 구동펄스가 0V에서 제1 전압레벨로 증가되고 제1 전압레벨에서 제2 전압레벨로 감소된후 상기 스캔펄스의 전압레벨로 증가하는 스텝형 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스텝형 구동펄스가 스캔펄스의 전압레벨에서 제2 전압레벨로 증가되고 제2 전압레벨에서 제1 전압레벨로 증가된후 OV의 전압레벨로 감소하는 스텝형 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 액정표시장치 구동방법.
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