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KR100284341B1 - Ａｃ형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법 - Google Patents

Ａｃ형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법 Download PDF

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KR100284341B1 KR1019990006730A KR19990006730A KR100284341B1 KR 100284341 B1 KR100284341 B1 KR 100284341B1 KR 1019990006730 A KR1019990006730 A KR 1019990006730A KR 19990006730 A KR19990006730 A KR 19990006730A KR 100284341 B1 KR100284341 B1 KR 100284341B1
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Abstract

본 발명은 전극 결선 구조에 따른 AC형 면방전 구조 플라즈마 표시 패널(plasma display panel)의 구동 방법을 기재한다. 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은, Y전극에 인하가는 방전유지펄스와 X전극에 인가하는 방전유지펄스 사이의 기간을 균일한 벽전하 및 공간전하 특성을 유지하도록하는 시간을 확보하기 위하여 각각 서로 180°이하의 위상차를 지니도록하여 인가하고, 복수개의 방전유지펄스를 하나의 군으로 묶어서 확보된 시간적 여유 공간 안에 복수개의 데이터 펄스로 구성된 어드레스 포켓을 설정하며, 개개의 어드레스 포켓의 데이터를 복수개의 각 서브필드의 포켓으로 할당하여 어드레싱하는 방법을 사용한다.

Description

ＡＣ형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법{Method for driving a plasma display panel}
본 발명은 전극 결선 구조에 따른 AC형 면방전 구조 플라즈마 표시 패널(plasma display panel)의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널(Plasma display panel)은 복수개의 방전관을 매트릭스(matrix) 형상으로 배열하여 이를 선택적으로 발광시킴으로써 전기신호로 입력된 화상 데이타를 복원시키는 표시 소자(display device)의 한 종류이다. 이 플라즈마 표시 패널의 구동 방식은 방전을 유지시키기 위하여 인가하는 펄스 전압의 극성이 시간에 따라 변화하는가의 여부에 따라 크게 DC 구동 방식과 AC 구동 방식으로 나누어진다.
도 1a는 DC형 대향방전구조 플라즈마 표시 패널의 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 AC형 면방전구조 플라즈마 표시 패널의 단면도 및 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, DC형 대향 방전 구조 플라즈마 표시 패널이든 AC형 면방전 구조 플라즈마 표시 패널이든 상판유리(1, 7)와 하판유리(4, 12)의 속에 방전공간을 형성하게 되어 있는 점은 동일하다. 다만, DC형 플라즈마 표시 패널은 주사전극(2)과 어드레스 전극(5)이 직접 방전공간(3)에 노출되어 있어, 두 전극 중 음극에서 공급되는 전자의 흐름이 방전을 유지시키는 주된 에너지원이 되는 반면에 AC형 플라즈마 표시 패널은 방전을 유지시키는 주사전극(6a)과 공통전극(6b)이 유전층(8) 내에 있어 전기적으로 방전공간(10)과 격리되는 차이점이 있다. AC형 플라즈마 표시 패널의 경우 방전은 잘 알려진 벽전하 효과에 의하여 유지된다. 즉, 방전개시전압은 벽전압과 인가전압의 합이 되므로 벽전하가 존재하는 곳에서만 방전이 일어나게 된다. 이 방전은 또다시 벽전하를 축적시키므로 한 번 방전이 일어난 곳에서는 반복되어 방전이 유지되게 된다.
또한, 방전을 발생시키는 전극들의 구성 방법에 따라 대향방전구조와 면방전구조의 두 종류로 분류된다. 즉, 대향 방전 구조는 도 1a에 도시된 바와 같이 방전을 발생시키는 전극들이 서로 다른 평면 즉 대향면에 각각 배치된 구조이고, 면방전 구조는 방전을 발생시키는 전극들이 도 2a에 도시된 바와 같이 동일 평면 상에 배치된 구조이다. 그리고 각 구조들은 방전현상을 용이하게 구현하기 위하여 설치되는 전극의 수에 따라 2전극구조, 3전극구조등으로 나누어진다.
도 2b는 이미 상용화된 플라즈마 표시 패널의 3전극 면방전구조를 나타낸 것으로 격벽으로 형성된 방전공간 안에 나란히 형성된 2개의 표시전극인 주사전극(6a) 및 공통전극(6b)과 마주보며 교차하는 어드레스 전극(11)이 설치된다. 이 구조는 어드레스 전극(11)과 주사 전극(6a) 사이에서 화소를 선택하기 위하여 벽전하를 생성시키는 방전이 일어나고 그 후 주사전극(6a)과 공통전극(6b) 사이에서 화상표시를 하기위한 방전이 일정시간 반복되어 일어나게 된다. 격벽(17)은 방전공간을 형성하는 기능과 함께 방전시 발생한 광을 차단하여 인근 화소에 크로스토크(cross talk)를 발생시키는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 단위구조를 하나의 기판 위에 매트릭스 형상으로 복수개 형성하고 각 단위 구조에 형광물질을 도포하여 하나의 화소를 구성하고, 이 화소들이 모여서 하나의 플라즈마 표시 패널이 된다. 현재 상용화되고 있는 플라즈마 표시 패널은 각 화소 안에서 방전을 일으키고 방전에 의해 발생한 자외선이 화소 내벽에 도포되어 있는 형광물질을 여기시켜 원하는 색을 구현하게 된다.
플라즈마 표시 패널이 컬러 표시 소자로서의 기능을 나타내기 위해서는 계조를 구현하게 되는 데 현재 이의 구현방법으로 1TV 필드(field)를 복수개의 보조 필드로 나누어 이를 시분할제어하는 계조 구현 방법이 사용되고 있다. 도 3은 현재 상품에 적용되고 있는 AC형 플라즈마표시 패널의 계조 표시 방법을 설명하기 위한도면이다. 이 것은 6비트(bit) 계조 표시 방법으로서 하나의 영상(TV) 필드를 6개의 보조필드로 나누고 있으며, 각 보조field 마다 어드레스 기간(A1, A2,..A6)과 방전유지기간(S1, S2, S3,...S6)으로 분리되어 구성되어 있다. 여기서, 어드레스 기간(A1, A2,..A6)에 표시 패널의 화소를 선택하고, 방전유지기간(S1, S2, S3,...S6)의 조합으로 어드레스 기간에 선택된 화소의 계조를 표시하게 된다. 이 방법으로 총 26=64 개의 계조를 표시할 수 있다. 즉, 480개의 주사라인(Y1, Y2,...,Y480)으로 구성된 플라즈마 표시 패널에서 선택된 화소의 계조는 0레벨부터 63레벨 까지 총 64개의 계조를 만들게 된다. 예를들면, 0(0T), 1(1T), 2(2T), 3(1T+2T), 4(4T), 5(1T+4T), 6(2T+4T), 7(1T+2T+4T), 8(8T), 9(1T+8T),..., 27(1T+2T+8T+16T),...,63(1T+2T+4T+8T+16T+32T)과 같은 방법으로 계조가 표시된다.
도 4는 상용화된 AC형 플라즈마 표시 패널의 전극 결선 구조의 일례를 나타내는 도면으로, 수평 방향으로 마주보며 평행한 두 전극쌍(X, Y 전극쌍)과 이에 수직인 어드레스 전극(21)들로 구성되어 있다. 여기서 두개의 수평 전극쌍 中 공통으로 결선되어 있는 전극들이 공통전극(X전극)이며 또 한쪽의 전극들은 주사전극(Y전극)이다. 이와 같은 결선 구조의 AC형 플라즈마 표시패널을 구동하기 위한 구동 신호의 파형도가 도 5에 도시되어 있다. 이 구동 신호는 어드레스 방전 및 유지 방전을 분리(ADS)하여 구동하는 방법이다. 도 5에는 각각 어드레스 전극 구동 신호(A), 주사전극 구동 신호(Y1, Y2,...,Y480) 및 공통 전극 구동 신호의 파형(타이밍(timing))이 도시되어 있다. 여기에는 제1서브필드(SF1)의 신호만 도시되어 있다. A1은 제1어드레스 기간을 나타내며, S1은 제1방전 유지 기간을 나타낸다. 어드레스 기간(제1어드레스 기간)은 전면소거기간(A11), 기입기간(A12) 및 전면소거기간(A13)의 소거 기간과 실제로 화소를 선택하는 실제 어드레스기간(A14)을로 구성된다. 소거기간(A11,A12,A13)은 정확한 계조 표시를 위하여 약한 방전을 일으켜 이전의 방전에 의한 벽전하를 전면소거(A11)하고 전면기입(A12)을 한다음 적절한 벽전하만 남도록 벽전하량을 조절하는 전면소거(A13)를 실시하여 다음 보조 필드의 동작을 원활하게 한다. 어드레스 기간(A14)은 교차된 어드레스 전극과 주사 전극의 사이에 기입 펄스에 의한 선택적 방전에 의해서 플라즈마 표시 패널 전화면 중 선택된 장소의 주사전극에 벽전하를 형성시켜 전기 신호화된 정보를 써 넣는 작용을 한다. 방전유지기간(S1)은 연속된 방전유지펄스에 의한 방전으로써 실제 화면상에 영상정보를 실제 계조대로 구현하는 발광을 유지하는 기간이다.
그러나 이와 같이 상용화된 플라즈마 표시 패널의 계조구현방법은 어드레스 방전과 유지 방전을 분리하여 구동하는 방법을 적용한 관계로 방전유지기간은 6 비트(bit) 계조의 NTSC급 기준으로 1 프레임(frame) 영상 표시 기간의 30% 이하 밖에 할당되지 못한다. 그러므로 휘도가 매우 낮아 일반적인 표시 소자로서는 커다란 제약이 되어왔다. 더구나 HD(High Definition)급의 표시소자에 적용할 경우 유지 방전 기간은 현재의 1/2 수준으로 낮아져 휘도 저하가 더욱 심화하게 된다. 또한 계조의 단계를 증가시키면 방전유지기간은 더욱 줄어들어 휘도의 감소는 더욱 심하게 나타난다. 이에 휘도성능을 향상시키기 위하여 방전 유지 펄스의 주파수를 크게하고 방전유지펄스의 폭을 좁게하여 1 서브필드(sub-field)내에 상대적으로 많은 펄스 열을 집어넣는 방법을 고안하여 왔다. 방전유지펄스의 주파수를 크게하는 경우에는 시간적으로 방전유지펄스 열이 인접하게 되어 선행된 펄스가 일으킨 방전에 의한 공간 전하가 바로 다음 방전의 방전 특성에 영향을 미쳐 방전이 불안정해짐으로 인해 휘도상승은 포화특성을 가지게 된다. 또한 방전유지펄스의 폭을 작게하는 경우에는 방전직후 발생한 공간전하를 벽전하로 전환할 수 있는 시간이 상대적으로 짧아져 결과적으로 방전유지전압을 상승시키게 된다.
이러한 문제점을 회피하기 위하여, 어드레스 방전과 유지 방전을 분리하여 구동하는 대신에, 도 6에 도시된 바와 같은 전화면 동시 어드레스 방전 및 유지 방전 구현 방법이 있다. 이는 각 주사 전극(Y1, Y2, Y3)에 인가되는 방전유지펄스(32)들의 사이 기간에 어드레스 펄스(29a, 29b, 29c)를 인가하고 주사전극(Y1, Y2, Y3) 측에 방전유지펄스(32)의 사이 사이에 초기화를 위한 소거펄스(31a, 31b) 및 어드레스 방전(addressing)을 위한 주사펄스(33a, 33b, 33c)를 인가하고, 그 다음에 일정기간의 방전유지기간을 설정하는 방법이 있다. 이 방법에서의 계조 표시는 도 7에 도시된 바와 같이, 보조 프레임(SF1 내지 SF8)을 분할하여 1TV 프레임 전체를 유지 방전에 사용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 어드레스 펄스를 방전유지펄스와 방전유지펄스의 사이에 삽입함으로 어드레스 펄스의 삽입 타이밍을 결정하는데 많은 제약이 있다. 그러므로 실제 표시 가능한 주사선 수에는 제한이 있어 이 역시 고화질(HD) 수준의 구동에는 많은 무리가 따르게 된다. 그러므로 이의 극복을 위해서는 배속 구동, 3배속 구동등의 고속 구동을 하여야 하는데 이 경우도 앞에서 서술한 바와 같이 주파수 상승에 의한 방전 불안정 및 방전유지펄스 폭의 축소에 의한 방전 유지 전압의 상승 등을 피할 수는 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 방전유지펄스와 방전유지펄스의 사이에 복수개의 데이터 펄스(data pulse)로 구성된 어드레스 타임 슬롯(address time slot)을 설정하고, 이 어드레스 타임 슬랏(address time slot)의 개수와 동일한 개수의 두 개의 전극으로 이루어진 수평 전극쌍을 한 군으로 하는 복수개의 군으로 나누어 구동하되, 각 군 내의 어드레스 타임 슬롯들은 순차주사하고 이 군들을 어드레싱 및 서스테이닝 동시 구동 방식에 적용함으로써, 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 삽입되는 어드레스 펄스의 삽입 타이밍에 여유가 있고, 주파수 상승 혹은 방전유지펄스의 전압 상승을 피할 수 있는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 DC형 대향방전구조 플라즈마 표시 패널의 개략적 수직 단면도,
도 2a는 일반적인 AC형 면방전구조 플라즈마 표시 패널의 개략적 수직 단면도,
도 2b는 도 2a의 AC형 면방전구조 플라즈마 표시 패널의 분해 사시도.
도 3은 도 2a의 AC형 면방전 구조 플라즈마 표시 패널의 계조 표시 방법을 설명하기 위한 설명도,
도 4는 종래의 AC형 면방전구조 플라즈마 표시 패널의 전극 결선 구조를 나타내는 도면,
도 5는 도 4의 AC형 면방전 플라즈마 표시 패널의 전극 결선 구조에 따른 구동 신호의 파형도,
도 6은 어드레스 전극 및 주사 전극 동시 구동 방식의 구동 파형도,
도 7은 도 6의 어드레스 전극 및 주사 전극 동시 구동 방식의 계조 표시 방법을 설명하기 위한 설명도,
도 8은 본 발명에 따른 어드레스 전극 및 주사 전극 동시 구동 방식의 타이밍도,
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식에서 소거 동작 원리를 설명하기 위한 타이밍도,
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식에서 기입 동작 원리를 설명하기 위한 타이밍도,
도 11는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식의 제1실시예를 보여주는 타이밍도,
도 12는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식의 변형 실시예를 보여주는 타이밍도,
도 13은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식에서 이중 방전유지펄스를 인가하는 방법을 보여주는 타이밍도,
도 14는 도 13의 이중 방전유지펄스 인가법을 이용한 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 구동 방법의 제2실시예를 보여주는 타이밍도,
도 15는 도 14의 제2실시예를 변형한 변형 실시예를 보여주는 타이밍도,
도 16은 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에서 안정된 동작을 하도록 바이어스 펄스에 주는 타임 마진을 보여주는 상세 파형도,
도 17은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식의 제3실시예를 보여주는 타이밍도,
도 18은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방식의 제4실시예를 보여주는 타이밍도,
그리고 도 19는 도 18의 제4실시예의 변형 실시예를 보여주는 타이밍도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 상판유리 2. 주사전극
3. 방전공간 4. 하판유리
5. 어드레스 전극 6a. 주사전극
6b. 공통전극 7. 상판유리
8. 유전층 9. 보호층
10. 방전공간 11. 어드레스 전극
12. 하판유리 13. 상판유리
17. 격벽 20a. 형광체(BLUE)
20b. 형광체(GREEN) 20c. 형광체(RED)
21. 어드레스 전극 22a. 주사 전극
22b. 공통 전극 23. 기판
25a. 전면소거 펄스 25b. 전면소거 펄스 2
26. 전면기입 펄스 27. 방전유지 펄스
28. 주사 펄스 29a. 데이터 펄스(1'st bit)
29b. 데이터 펄스(1'st bit) 29c. 데이터 펄스(2'nd bit)
30. 표시방전유지 펄스 31a. 소거 펄스 1
31b. 소거 펄스 2 32. 방전유지 펄스
33a. 주사펄스 (1'st bit) 33b. 주사펄스(1'st bit)
33c. 주사 펄스 (2'nd bit) 100. 방전유지펄스
200. 바이어스펄스 300. 소거 펄스
400. 바이어스펄스 500. 방전유지펄스
600. 주사 펄스 700. 바이어스펄스
39. 어드레스 전극 110. 방전유지펄스
110a. 짧은 방전유지펄스 폭 110b. 긴 방전유지펄스 폭
130. 소거 펄스 140. 바이어스 펄스
160. 주사 펄스 170. 바이어스 펄스
180. 어드레스 포켓(어드레스 타임 슬랏)
1000. 바이어스 펄스 타임 마진
210. 방전유지펄스 230. 소거 펄스
240. 바이어스 펄스 270. 바이어스 펄스
310. 방전유지펄스 330. 소거 펄스
340. 바이어스 펄스 370. 바이어스 펄스
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은, 서로 대향하는 두 기판의 일측 대향면 상에 서로 평행한 제1전극 및 제2전극의 전극쌍들이 스트라이프 상으로 k 개 배치되고, 상기 두 기판의 타측 대향면 상에 상기 제1전극 및 제2전극의 전극쌍들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제3전극이 n 개 배치된 k x n 매트릭스 AC형 플라즈마 표시 패널에서, 상기 제1전극 및 제2전극의 전극쌍에서 상기 제2전극들을 m 개씩 묶어 a개의 공통 결선군을 만들고, 상기 제1전극들은 각각 개별적으로 설치하고, 상기 제2전극으로 결선된 전극을 공통전극이라하고, 상기 개별적으로 설치된 제1전극들을 주사전극이라고 할 때, 하나의 수평동기시간을 복수개의 기간으로 나누어 각각 다른 개수의 방전유지펄스들을 상기 주사전극들 및 공통전극들에 순차적으로 인가하여 상기 복수의 기간을 선택적으로 발광시켜 계조를 구현하여 한 프레임의 화상을 구동하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, (가) 상기 주사전극에 인가하는 방전유지펄스와 상기 공통전극에 인가하는 방전유지펄스가 서로 교번되도록 인가하는 단계; (나) 상기 m개씩 묶어진 a개의 공통전극군들 각각의 공통전극들에 대응하는 m개의 주사전극들에 인가되는 방전유지펄스에 확보된 시간적 여유 기간 내에 m개의 데이터로 구성된 어드레스 포켓을 설정하되, 각각의 어드레스 포켓의 데이터를 복수개의 각 서브필드의 포켓으로 할당하여 어드레싱하면서, 상기 각 어드레스 포켓의 m개의 데이터 각각에 동기되도록 상기 m개의 주사전극들 각각에 하나의 주사펄스를 인가하되, 이들 주사펄스들은 상기 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 인가하는 소정 전위의 제1바이어스 펄스 상에 존재하도록 인가하는 단계; 및 (다) 상기 (나) 단계와 동시에 상기 각 공통전극군의 공통전극들에는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 존재하는 상기 어드레스 포켓 기간이 존재하는 기간에 소정 전압의 제2바이어스 펄스를 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (가), (나) 및 (다) 단계들에서 상기 각 서브필드 마다 상기 어드레스 포켓 기간으로 이루어지는 어드레스 기간과 상기 방전유지펄스가 인가되는 방전유지기간이 지난 후에 소거 기간과 휴지기간이 존재하도록, 상기 방전유지펄스와 상기 제1바이어스펄스 사이의 동일한 기간에 상기 각 m개의 주사전극 단위로 동일한 소거펄스를 인가하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 (가) 단계에서 상기 방전유지펄스는 이중으로 인가되는 것도 바람직하며, 이 때에도 상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스를 상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스와 함께 상기 주사전극에 인가되도록 하는 것도 바람직하며, 이 때 상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이의 기간에 상기 공통 전극에 중단없이 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스를 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 함께 상기 공통전극에 인가되도록 하는 것도 바람직하며, 이 때 상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 및 그 구동 방법을 상세하게 설명한다.
본 발명은 종래의 방식 보다 휘도를 증가시키고, 수평주사선 수가 증가하여도 휘도의 감소가 없도록 하는 3전극 구조 AC형 플라즈마 표시 패널의 전압 인가 방법을 개선한다. 즉, 본 발명은 이미 공지된 3전극 구조 AC형 플라즈마 표시 패널에서 Y전극에 인하가는 방전유지펄스와 X전극에 인가하는 방전유지펄스 사이의 기간을 균일한 벽전하 및 공간전하 특성을 유지하도록하는 시간을 확보하기 위하여 각각 서로 180°이하의 위상차를 지니도록하여 인가하고, 복수개의 방전유지펄스를 하나의 군으로 묶어서 확보된 시간적 여유 공간 안에 복수개의 데이터 펄스로 구성된 어드레스 포켓을 설정하고, 개개의 어드레스 포켓의 데이터를 복수개의 각 서브필드의 포켓으로 할당하여 어드레싱하는 방법이다. 이를 위하여, 이 어드레스 포켓의 데이터 펄스 개수와 동일한 개수의 수평 전극쌍들을 한 군으로 하는 복수개의 군으로 나누어 이 수평전극쌍들 중 하나의 전극은 각각의 군마다 공통으로 결선하고 나머지 쪽의 전극은 각각 독립적으로 결선한다. 각 전극군 내의 어드레스 포켓의 데이타들은 순차주사하고, 이 전극군들을 어드레스 표시 동시 구동 방식에 적용한 것을 주 내용으로 한다. 각 어드레스 포켓과 동기된 주사 전극군의 주사 펄스는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 존재하는 임의의 전위를 가지는 바이어스 펄스 위에 존재한다. 이 때 X전극군에는 방전유지펄스군과 방전유지펄스군 사이의 시간에 어드레스 포켓이 존재하는 구간에서 일정한 전위를 지닌다. 이러한 방식의 플라즈마 표시패널 구동 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명이 사용하는 계조 표현 방식 인 어드레스 유지 방전 동시 구동법의 개략적 타이밍도이다. 도시된 바와 같이, n번째 서브필드의 어드레스 기간과 방전유지 기간이 지난 후에 소거 기간과 휴지 기간이 존재하고 다시 n+1번째 서브필드의 어드레스 기간이 존재한다. 방전유지펄스 기간은 각 계조의 휘도를 나타내기 위하여 서로 다른 시간을 가지고 존재한다. 도면은 4개의 주사전극들을 하나의 전극군으로 설정하여 표시한 것이지만, 실제 구현에서는 8개 등 복수개의 전극을 각각의 전극군으로 형성할 수도 있다. 도면은 이와 같은 전극 구동 방법을 1TV 프레임에 적용한 것으로 수평주사선수가 480라인인 경우를 8비트의 기준 계조의 조합으로 총 256계조를 표시하는 방법을 나타낸다. 이 경우 어드레스 포켓에 4개의 어드레스 펄스(데이타)를 인가하게 되면 4개씩의 주사전극들을 하나의 전극군으로 하여 전체 수평주사선군은 120개가 되며, 각각의 휴지기, 어드레스 기간 및 방전유지기간의 배열은 도시된 바와 같다. 이 도면에서 가로로는 6번째 비트 및 7번째 비트는 생략되어 있으며, 세로로는 제16전극군부터 제120전극군을 생략되어 있다.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에서 소거동작을 보여주는 도면이다. 도면에서 부재번호 100은 방전유지펄스이다. 이전 서브필드의 상태가 '온'이었음을 나타낸다. 부재번호 200은 주사전극에 인가되는 바이어스 전압이다. 바이어스 전압은 벽전하와 반대 방향의 극성을 지니기 때문에 방전을 일으키지는 않지만 동 시간대에 스캔 동작을 수행하는 다른 라인의 스캔 스위칭 전압을 낮추어준다. 부재번호 300은 소거펄스이다. 표시유지방전이 끝난 직후에 짧고 강한 펄스를 인가하여 벽전하를 소거하는 역할을 하게한다. 부재번호 400은 바이어스 전압이다. 전압의 극성과 전압치는 부재번호 200의 바이어스 전압과 동일하다. 하지만 부재번호 400의 바이어스 전압은 휴지기간을 형성하는 전압이다. 부재번호 500는 부재번호 100의 방전유지펄스와 동일한 전압 펄스이다. 그러나 휴지기간 내에 인가되기 때문에 방전을 일으키지 않는다. 결국 이러한 동작을 수행함으로써 이후의 서브필드의 데이터가 '온'되기 전에는 방전을 일으키지 않는다.
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 표시패널의 구동 방법에서 기입동작을 자세히 보여준다. 부재번호 500와 부재번호 400의 펄스에 의해서 휴지기간을 지나온 후에 부재번호 400의 바이어스 펄스와 동기되어서 공통전극(X 전극)에 부재번호 700의 바이어스 전압이 인가된다. 이후 부재번호 400의 바이어스 펄스의 전압을 기준 전위로 부재번호 600의 스캔 펄스가 인가된다. 이 스캔 펄스와 동기되어서 어드레스 전극에는 어드레스 펄스(미도시)가 인가된다. 부재번호 600의 스캔 펄스에 의해서 기입동작이 이루어진 방전셀은 이어서 인가되는 부재번호 100의 방전유지펄스에 의해서 표시방전이 유지된다. 이 표시방전의 유지는 도 9에 도시된 소거 펄스(300)에 의한 소거 동작이 있기전 까지 계속된다.
도 11은 앞서 설명된 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법을 실제로 3전극 AC 플라즈마 표시 패널에 적용하는 제1실시예를 나타낸다. 이 제1실시예는 도 9와 도 10의 전극 구동 파형을 사용한다. 도면에는 편의상 8개의 전극 라인에 대한 구동 파형만 도시하며, 나머지 전극 라인에 대한 구동 파형은 이들 표시된 구동 파형과 유사하므로 생략한다. 8개의 전극 라인은 크게 4개의 라인을 기준으로 2개의 전극군으로 나누어진다. 이 라인은 실제 패널의 라인 수를 의미하는 것이 아니고 각 서브필드에 할당된 배치 관계를 보여준다. 그렇기 때문에 이 파형은 패널의 라인에 의해 순차적을 구사되어지는 것이 아니라 각 서브필드의 배치 관계에 따라서 순차적으로 주사되어지는 파형이다.
제1실시예에서 방전유지펄스의 파형은 Y전극에 인가하는 방전유지펄스의 종료(시작)와 X전극에 인가하는 방전유지펄스의 시작(종료) 시각이 일치하거나 혹은 방전유지펄스와 X전극에 인가하는 방전유지펄스 사이의 시간이 비대칭이다. 도 11에서는 Y전극에 방전유지펄스를 인가한 후에 바로 X전극에 방전유지펄스를 인가함으로써 방전유지펄스 간에 시간적 여유를 두지 않는 것을 특징으로 한다. X전극에 방전유지펄스를 인가한 후에는 소거펄스가 인가될 수 있는 시간적인 여유를 형성해둔 다음 Y전극에 바이어스 전압 펄스를 인가한다. Y전극에 인가하는 바이어스 전압은 방전유지펄스와 마찬가지로 전 서브필드 영역에 걸쳐서 중단없이 인가되는 것을 특징으로 한다. 이렇게 중단없이 인가함으로써 드라이버 구성시에 스위칭 소자의 라인별 스위칭을 없애서 개별 스위칭 소자의 수를 줄일 수 있으며, 구성도 용이해진다. X전극에는 어드레스 동작이 일어나는 방전유지펄스 사이의 기간에 바이어스 전압(700)을 인가해준다. 이 바이어스 전압(700)은 소거 전압(300)이 할당된 위치가 끝난 후부터 첫 번째 스캔 펄스(600)가 인가되기 전까지 '온'이 되어서 마지막 스캔 펄스(600)가 인가된 후부터 첫 방전유지펄스(100)가 인가되기 전에 '오프'된다.
도 12는 제1실시예의 변형 실시예의 파형도로서, X전극에 인가하는 바이어스 전압을 전 서브필드에 걸쳐서 중단없이 인가한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1실시예에서는 X전극에 스캔 펄스(600)가 인가되는 기간에만 바이어스 전압(700)을 인가하게 되면 X전극에는 전극 라인별로 개별 스위칭 소자를 사용하여야 한다. 이렇게 되면 플라즈마 표시 패널의 X전극들이 개별 라인별로 스위칭 소자가 필요하기 때문에 비용이 많이들고 회로가 복잡해진다. 이를 개선하기 위해서, 도 12에 도시된 바와 같이, 전 서브필드에 걸쳐서 X전극에 중단없이 바이어스 전압(700)을 인가함으로써 해결한다. 다른 동작은 도 11에 도시된 바와 동일하다.
도 13은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법의 제2실시예를 보여주는 파형도이다. 즉, 제2실시예에서는 이중 방전유지펄스(msp)를 사용한다. 도시된 바와 같이, Y전극 혹은 X전극에 인가되는 방전유지펄스는 매 주기 마다 각각 2개의 펄스를 가지고 있어서 하나 펄스는 짧은 펄스폭(110a)을 다른 하나의 펄스는 상대적으로 긴 펄스폭(110b)을 갖는다. 짧은 펄스폭(110a)을 갖는 Y전극과 X전극의 방전유지펄스는 서로 교번되도록 배치되어 있다. 이때 방전유지펄스의 긴 펄스폭(110b)은 소거 및 기입 동작을 수행하는데 활용되고 방전유지펄스의 짧은 펄스폭(110a)은 높은 휘도를 얻기 위해 많은 횟수의 방전에 기여한다. 방전유지펄스의 긴 펄스폭(110b)은 도 11에 도시된 바와 같이 동작하며 펄스폭과 필요 주사 라인수에 따라서 적당한 타임 슬랏(time slot; 데이터 펄스)을 결정한다. 이렇게 함으로써 한 방전유지펄스의 펄스폭 안에 많은 수의 타임 슬랏을 형성함으로써 고해상도 표시에 필요한 타임 슬랏을 확보할 수 있다.
도 14는 도 13의 이중 방전유지펄스 사용법으로 구현한 8라인의 AWD파형도이다. 짧은 펄스폭(110a)의 방전유지 전극군이 동작을 마친후에 소거 펄스(130)용 기간의 여백을 두고 주사전극에는 바이어스 펄스(140)가 인가된다. 바이어스 전압(140)을 기준 전위로 스캔 펄스(160)가 인가되고, 이와 동기되어서 어드레스 펄스(180; 데이터 펄스)가 인가된다. 어드레스 기간이 끝난 후에는 다시 방전유지펄스(110)가 인가되어 유지방전을 수행한다. 도 14에서는 방전유지펄스의 긴 펄스폭(110b) 내에 8개의 타임-슬랏(180; 데이터 펄스)을 형성하였으나 이는 정해진 것은 아니고 복수개의 타임 슬랏을 형성할 수 있다. 형성된 타임 슬랏의 개수는 방전유지펄스의 펄스폭과 어드레스 펄스(180)의 폭에 밀접하게 좌우된다. 방전유지펄스에서 각 펄스는 반드시 교번되어 인가되는 것이 아니라 같은 폭의 방전유지펄스를 복수로 연속되게 인가할 수도 있다.
도 15는 도 14의 이중 방전유지펄스 사용법으로 8라인 AWD 파형도의 변형 실시예로서, 방전유지전극의 바이어스 전압이 전 서브필드에 걸쳐서 중단없이 인가되도록 한 실시예를 보여준다. 이와 같이 함으로써, 도 12에 도시된 바와 같은 제1실시예의 변형예에서 설명한 바와 같이, 구동 스위칭 소자의 개수를 줄일 수 있다.
도 16은 Y전극과 X전극에 인가하는 바이어스 펄스(400)의 인가 위치를 나타낸 도면이다. 바이어스 펄스(400)는 이전 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이의 휴지기에 인가되는데 그 인가 시작 위치는 이전의 방전유지동작이 끝난 직후부터 그 휴지기에 인가되는 첫 스캔 펄스(600)가 인가되기 전까지에 '온'된다. 바이어스 펄스(400)는 계속 인가되다가 마지막 스캔 펄스(600)가 종료된 후부터 다음 방전유지펄스가 인가되기 전까지 '오프'되어야 한다. 도면에서 점선으로 표시된 부분이 바이어스 펄스의 인가 타임마진(900, 1000)이다. 이러한 바이어스 펄스의 인가 타임마진은 이중 방전유지펄스를 사용하는 제2실시예에서도 동일하게 적용되어야 한다.
도 17은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 또 다른 제3실시예의 파형도이다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은 방전유지펄스를 전 TV 필드 시간동안 중단없이 인가한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 제3실시예는 방전유지펄스(210)를 Y전극(주사전극)들에만 인가하고 X전극들에는 바이어스 펄스(270)만을 인가하는 것을 특징으로 한다. 도면에서 부재번호 230은 소거 펄스이고, 부재번호 240는 Y전극에 인가되는 바이어스 펄스이다.
도 18은 도 17에 도시된 바와 같은 제3실시예의 개념이 응용된 제4실시예의 파형도이다. 도시된 바와 같이, 제4실시예에서는 한 쪽의 수평전극들에만 방전유지펄스를 인가하는 것을 특징으로 한다. 즉, X전극들을 통해서만 방전유지펄스를 인가하고 Y전극들에는 소거 펄스와 바이어스 펄스 및 스캔 펄스만을 인가한다. 이러한 제4실시예에서와 같은 방법으로 구동 펄스를 인가하면 스캔 드라이버 IC의 실장이 간단해지는 장점이 있다.
도 19는 도 18에 도시된 바와 같은 제4실시예의 변형예의 파형도로서, 제4실시예에서와 같이 X전극들에만 방전유지펄스를 인가하는 방법을 사용할 때, X전극들에 인가하는 바이어스 펄스를 전 TV필드에 걸쳐서 동일하게 인가한다. 이 방법을 사용하면 앞서 설명한 바와 같이 X전극들의 바이어스 펄스 인가용 스위칭 소자의 수를 줄일 수 있고 전체 구성이 간단해지는 장점을 가질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은, Y전극에 인하가는 방전유지펄스와 X전극에 인가하는 방전유지펄스 사이의 기간을 균일한 벽전하 및 공간전하 특성을 유지하도록하는 시간을 확보하기 위하여 각각 서로 180°이하의 위상차를 지니도록하여 인가하고, 복수개의 방전유지펄스를 하나의 군으로 묶어서 확보된 시간적 여유 공간 안에 복수개의 데이터 펄스로 구성된 어드레스 포켓을 설정하며, 개개의 어드레스 포켓의 데이터를 복수개의 각 서브필드의 포켓으로 할당하여 어드레싱하는 방법을 사용한다. 이를 위하여, 이 어드레스 포켓의 데이터 펄스 개수와 동일한 개수의 수평 전극쌍들을 한 군으로 하는 복수개의 군으로 나누어 이 수평전극쌍들 중 하나의 전극은 각각의 전극군으로 공통으로 결선하고 나머지 쪽의 전극은 각각 독립적으로 결선한다. 각 전극군 내의 어드레스 포켓의 데이타들은 순차주사하고, 이 전극군들을 어드레스 표시 동시 구동 방식에 적용한다. 각 어드레스 포켓과 동기된 주사 전극군의 주사 펄스는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 존재하는 임의의 전위를 가지는 바이어스 펄스 위에 존재한다. 이 때 X전극군에는 방전유지펄스군과 방전유지펄스군 사이의 시간에 어드레스 포켓이 존재하는 구간에서 일정한 전위를 지닌다. 이와 같이 플라즈마 표시 패널을 구동함으로써, 보다 휘도를 증가시키고, 수평주사선 수가 증가하여도 휘도의 감소가 없게 된다.

Claims (16)

  1. 서로 대향하는 두 기판의 일측 대향면 상에 서로 평행한 제1전극 및 제2전극의 전극쌍들이 스트라이프 상으로 k 개 배치되고, 상기 두 기판의 타측 대향면 상에 상기 제1전극 및 제2전극의 전극쌍들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제3전극이 n 개 배치된 k x n 매트릭스 AC형 플라즈마 표시 패널에서, 상기 제1전극 및 제2전극의 전극쌍에서 상기 제2전극들을 m 개씩 묶어 a개의 공통 결선군을 만들고, 상기 제1전극들은 각각 개별적으로 설치하고, 상기 제2전극으로 결선된 전극을 공통전극이라하고, 상기 개별적으로 설치된 제1전극들을 주사전극이라고 할 때, 하나의 수평동기시간을 복수개의 기간으로 나누어 각각 다른 개수의 방전유지펄스들을 상기 주사전극들 및 공통전극들에 순차적으로 인가하여 상기 복수의 기간을 선택적으로 발광시켜 계조를 구현하여 한 프레임의 화상을 구동하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    (가) 상기 주사전극에 인가하는 방전유지펄스와 상기 공통전극에 인가하는 방전유지펄스가 서로 교번되도록 인가하는 단계;
    (나) 상기 m개씩 묶어진 a개의 공통전극군들 각각의 공통전극들에 대응하는 m개의 주사전극들에 인가되는 방전유지펄스에 확보된 시간적 여유 기간 내에 m개의 데이터로 구성된 어드레스 포켓을 설정하되, 각각의 어드레스 포켓의 데이터를 복수개의 각 서브필드의 포켓으로 할당하여 어드레싱하면서, 상기 각 어드레스 포켓의 m개의 데이터 각각에 동기되도록 상기 m개의 주사전극들 각각에 하나의 주사펄스를 인가하되, 이들 주사펄스들은 상기 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 인가하는 소정 전위의 제1바이어스 펄스 상에 존재하도록 인가하는 단계; 및
    (다) 상기 (나) 단계와 동시에 상기 각 공통전극군의 공통전극들에는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 존재하는 상기 어드레스 포켓 기간이 존재하는 기간에 소정 전압의 제2바이어스 펄스를 인가하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (가), (나) 및 (다) 단계들에서 상기 각 서브필드 마다 상기 어드레스 포켓 기간으로 이루어지는 어드레스 기간과 상기 방전유지펄스가 인가되는 방전유지기간이 지난 후에 소거 기간과 휴지기간이 존재하도록, 상기 방전유지펄스와 상기 제1바이어스펄스 사이의 동일한 기간에 상기 각 m개의 주사전극 단위로 동일한 소거펄스를 인가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스 및 상기 제1바이어스펄스는 서로 극성이 반대인 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 상기 제2바이어스펄스는 서로 동일한 극성의 펄스인 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1바이어스 펄스 및 제2바이어스 펄스는 이전의 방전유지펄스가 끝난직후부터 그 휴지기에 인가되는 첫 번째 상기 주사펄스에 인가되기 전까지 온되고, 마지막 상기 주사펄스가 종료된 후부터 다음 방전유지펄스가 인가되기 전까지 오프되는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (가) 단계에서 상기 방전유지펄스는 이중으로 인가되는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (가), (나) 및 (다) 단계들에서 상기 각 서브필드 마다 상기 어드레스 포켓 기간으로 이루어지는 어드레스 기간과 상기 방전유지펄스가 인가되는 방전유지기간이 지난 후에 소거 기간과 휴지기간이 존재하도록, 상기 방전유지펄스와 상기 제1바이어스펄스 사이의 동일한 기간에 상기 각 m개의 주사전극 단위로 동일한 소거펄스를 인가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스 및 상기 제1바이어스펄스는 서로 극성이 반대인 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 상기 제2바이어스펄스는 서로 동일한 극성의 펄스인 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1바이어스 펄스 및 제2바이어스 펄스는 이전의 방전유지펄스가 끝난직후부터 그 휴지기에 인가되는 첫 번째 상기 주사펄스에 인가되기 전까지 온되고, 마지막 상기 주사펄스가 종료된 후부터 다음 방전유지펄스가 인가되기 전까지 오프되는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스를 상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스와 함께 상기 주사전극에 인가되도록 한 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이의 기간에 상기 공통 전극에 중단없이 인가하는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 주사전극에 인가되는 방전유지펄스를 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 함께 상기 공통전극에 인가되도록 한 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (다) 단계에서 상기 제2바이어스 펄스는 상기 공통전극에 인가되는 방전유지펄스와 방전유지펄스 사이에 중단없이 인가하는 것을 특징으로하는 AC형 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
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