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KR970011488B1 - 평면 표시 장치(flat display) - Google Patents

평면 표시 장치(flat display) Download PDF

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KR970011488B1
KR970011488B1 KR1019940001770A KR19940001770A KR970011488B1 KR 970011488 B1 KR970011488 B1 KR 970011488B1 KR 1019940001770 A KR1019940001770 A KR 1019940001770A KR 19940001770 A KR19940001770 A KR 19940001770A KR 970011488 B1 KR970011488 B1 KR 970011488B1
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아끼라 오쓰까
도시오 우에다
시게또시 도미오
마사야 다지마
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후지쓰 가부시끼가이샤`
세끼자와 다다시
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Abstract

요약없슴

Description

평면 표시 장치(flat display)
제1도는 본 발명의 평면 표시 장치의 구성을 나타내는 개통도
제2도는 본 발명의 평면 표시장치에 사용되는 어드레스 주파수 제어수단의 일예의 구성을 나타내는 개통도
제3도는 제2도에 나타낸 어드레스 주파수 제어수단에 의해 처리되는 제어 데이타의 진리치표(true talbe)
제4A도 및 4B도는 본 발명에 의한 어드레스 주파수 제어의 절차를 나타내는 플로우챠트
제5도는 본 발명에 의한 또다른 어드레스 주파수 제어수단에 의해 처리되는 제어데이타의 진리치표
제6도는 종래의 평면 표시 장치의 일예의 개통도
제7도는 종래의 평면 표시 장치 내의 셀 구조의 일예의 개통도
제8도는 종래의 평면 표시 장치를 구동시키기 위한 회로의 개통도
제9도는 종래의 평면 표시 장치의 구동 사이클을 설명하는 파형도
제10도는 종래의 평면 표시 장치의 기입 및 지속적인 방전에 대한 타이밍 챠트
제11도는 종래의 평면 표시장치의 또다른 구동사이클을 설명하는 파형도
제12도는 종래의 평면 표시장치에서 사용되는 서브 프레임 패턴들의 일예도
본 발명은 플라즈마 표시장치 또는 전계발광(electroluminecent : EL) 표시 장치 등의 평면 표시 장치(flat display)에 관한 것이다.
좀더 구체적으로 본 발명은 평면 표시 장치 내의 휘도구동(brightness)에 사용되는 어드레스 전류 억제수단에 관한 것이다.
플라즈마 표시장치와 전계발광 표시장치 등의 평면 표시장치는 깊이(두께)가 작다.
또한 평면 표시 장치는 대형 화면 구성을 가능하게 한다. 그러므로 평면 표시 장치의 응용 범위와 제조 규모가 급팽창하고 있다.
일반적으로 평면 표시장치는 전극들간에 축적된 전하를 이용하여 방전에 의해 표시용 광을 방출한다. 표시장치의 일반 원리를 더 잘 이해하기 위해, 예를 들어 플라즈마 표시장치의 구성과 동작에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
종래의 공지된 플라즈마 표시장치(AC형 PDP)로는 선택적인 방전(방전번지 지정)과 지속적인 방전을 위해 2전극을 사용하는 2전극형과 방전실행을 위해 3전극을 사용하는 3전극형이 있다.
칼라 표시장치용 플라즈마 표시장치(PDP)에서는 방전에 의해서 생기는 적외선을 사용하여 방전셀들 내에 형성된 형광체를 여기시킨다. 형광체들은 방전에 의해 유기되는 이온 또는 양전하의 충격을 흡수할 수 있다.
상기 2전극형은 이온들에 의해 형광체를 직접 충격하는 구조이다.
이 구조는 형광체의 수명을 단축시킨다.
이러한 열화를 피하기 위해 칼라 플라즈마 표시 장치는 통상적으로 표면 방전에 기초하는 3전극구조를 사용한다.
3전극형으로는 방전을 지속시키기 위한 제1 및 제2전극이 배치된 기판상에 제3전극을 형성하여 된 구성과, 제1 및 제2전극이 배치된 기파의 대향하는 다른 기판 상에 제1 및 제3전극을 형성하여 된 구성이 있다.
3전극들을 동일 기판상에 형성하는 구성에서는 제3전극을 방전전 지속을 위한 2전극위 또는 밑에 배치할 수도 있다.
또한 형광체로부터 방출된 가시광을 관측용 형광체에 의해 전달 또는 반사될 수도 있다.
상이한 형의 전술한 플라즈마 표시장치는 동일 원리를 갖는다. 그러므로 방전지속을 위한 제1 및 제2전극을 제1기판상에 형성하고 상기 제1기판을 대향 배치되는 제2기판상에 제3전극을 형성하여 된 평면 표시 장치라 할 수 있다.
제6도는 전술한 3전극형 플라즈마 표시 장치(pDP)의 구성을 나타내는 개략 평면도이고, 제7도는 제6도에 보인 플라즈마 표시 장치 내에 형성된 방전셀들(10) 중 하나의 개략 단면도이다.
제6 및 7도에서 명백한 바와 같이, 플라즈마 표시장치는 2 유리기판들(12, 13)로 구성된다. 제1기판(13)은 제1전극(X 전극)(14)과 제2전극(Y 전극)(15)를 갖는다.
제1전극(14)과 제2전극(15)은 지속전극으로서 역할하고 서로 평행하게 배열되며 유전층(18)으로 차폐되어 있다.
산화마그네슘(MgO)으로 된 피막(21)은 유전층(18)인 방전표면 위에 보호막으로서 형성된다.
제1유리기판(13)에 대향하는 제2기판(12)의 표면상에는 제3전극 또는 어드레스 전극들로서 작용하는 전극들(16)이 지속 전극들(14, 15)과 교차하도록 형성된다.
어드레스 전극(16) 상에는 적, 녹 또는 청색 광방출 특성을 갖는 형광체들(19)이 어드레스 전극들이 배치된 제2기판(12)의 표면상에 형성된 벽들(17)에 의해 정해진 방전공간들(20) 내에 위치된다.
플라즈마 표시 장치내의 방전셀들(10)은 격벽에 의해 서로 분리되어 있다.
전술한 예의 플라즈마 표시장치(1)에는 제1전극들(X 전극들)(14)과 제2전극들(Y 전극들)(15)이 서로 평행하게 배치되어 쌍을 이룬다. 제2전극들(Y 전극들) (15)은 별도로 구동되는 한편 제1전극들(X 전극들)(14)은 단일 구동기에 의해 구동되며 공통 전극으로서 작용한다.
제8도는 제6 및 7도에 보인 플라즈마 표시장치를 구동시키기 위해 주변회로를 나타내는 개략 개통도이다.
어드레스 전극(16)은 어드레스구동기(31)에 하나씩 접속된다. 방전을 번지지정하는 동안 어드레스 구동기(31)은 각 어드레스 전극에 어드레스 펄스를 입력한다.
Y 전극들(15)은 Y-전극 주사구동기(34)에 하나씩 접속된다.
주사구동기(34)는 Y 전극 공통 구동기(33)에 접속된다. 방전을 번지지정하기 위해 주사 구동기(34)에 의해 펄스들을 발생시킨다. 방전지속을 위한 Y-전극 공통구동기(33)에 의해 펄스들을 발생시켜 Y 전극주사 구동기(34)를 통해 Y 전극(15)에 인가한다.
X 전극들(14)은 평면 표시장치의 판넬상의 모든 표시라인들에 대해 공통 접속된다.
X-전극 공통구동기(32)는 기입펄스와 지속펄스를 발생시켜 Y 전극(15)에 동시에 입력시킨다.
이 구동기들은 제어회로에 의해 제어된다. 제어회로는 외부 유니트에 의해 공급된 동기 신호와 표시 데이타 신호로 제어된다.
제8도로부터 명백한 바와 같이 어드레스 구동기(31)는 제어회로(35)에 내장된 표시 데이타 제어부(36)에 접속된다. 표시데이타 제어부(36)는 외부 유니트로부터 공급되는 표시 데이타인 표시 데이타 신호(DATA)와 돗트 클록신호(CLOCK)를 입력받아서 한 프레임 동안 선택될 어드레스 전극들을 번지 지정하는 시간에 따라 예를 들어 표시데이타 제어부(36) 내에 내장된 프레임 메모리(37)를 통해 데이타를 출력한다.
Y 전극주사구동기(34)는 제어회로(35) 내에 내장된 판넬 구동 제어부(38) 내의 주사 구동기 제어부(39)에 접속된다.
1프레임(또는 필드) 주사 개시를 지령하는 신호인 외부 유니트에 의해 공급되는 수직 동기신호(VSYNC)와 1 수평 주사주기의 개시를 지령하는 신호인 수평신호(HSYNC)에 응답하여 Y-전극 주사구동기(34)는 평면표시장치(1) 내의 복수의 Y전극들(15)을 하나씩 선택하도록 구동된다. 따라서, 1프레임의 화상이 표시된다.
제8도에서 Y-DATA는 주사구동기제어부(39)에 의해 공급되며 Y 전극 주사구동기를 한 비트씩 턴온시키는데 사용되는 주사 데이타를 나타낸다. Y-CLOCK은 Y-전극주사구동기를 1비트씩 턴온 시킬시에 사용하기 위한 전송 클록펄스를 나타낸다.
Y-STB1은 Y-전극 주사 구동기를 턴온시킬 시에 사용하기 위한 타이밍 신호를 나타낸다. Y-STB2는 Y-전극 주사 구동기를 턴오프시킬 시에 사용하기 위한 타이밍 신호를 나타낸다.
본 예에서 X-전극공통구동기(32)와 Y-전극공통구동기(33)가 제어회로(35) 내에 내장된 공통구동기 제어부(40)에 접속된다.
X 전극들(14)과 Y 전극들(15)은 인가전압의 극성을 교대로 바꿔줌으로서 모두 함께 구동된다. 따라서, 전술한 지속방전이 실행된다.
제8도에서, X-UD 신호는 공통 구동기 제어부(40)에 의해 공급되어 X 공통구동기의 ON/OFF 상태를 제어하는데 사용되며 또한 전압신호(VS, VW)를 포함한다. 공통 구동기 제어부(40)에 의해 공급되는 Y-DD 신호는 Y-전극공통구동기의 ON/OFF 상태를 제어하기 위해 사용되며, 또한 GND레벨 신호를 포함한다.
제9도는 제6 및 7도에 나타낸 플라즈마 표시장치(PDP)를 구동시키는 종래 방법의 제1예의 파형도를 나타낸다.
제9도는 라인순차 구동 및 자기소거 번지 지정 모드시의 1 구동사이클을 나타낸다.
이 예에서는 1 구동 사이클 동안의 순서(1)에 X 전극들의 전압들을 OV에 유지하고, 동시에 1 프레임을 구성하는 모든 서브 프레임들과 연관된 Y 전극들에-Vs 전압을 걸어준다.
그에 따라서 서브프레임들에 상응하는 모든 표시 라인들의 파형들은 위상에 따라 재형성된다.
어느 위상이 종전 프레임 내의 서브프레임들에 상응하는 표시 라인용으로 최종으로 설정됐는지를 모르기 때문에, 각 표시 라인들의 위상을 서로 동기시켜 새로운 프레임을 형성하는 것이 좋다. 그것이 순시(1)에서의 동작이 필요한 이유이다.
그 다음 제9도의 순시(2)에서 표시 데이타를 기입하기 위해 Y-전극 주사구동기와 공통구동기에 의해 선택된 표시라인(C)과 연관된 Y 전극들에 전압(-Vs)를 걸어주어 한편 선택된 표시라인을 제외하고 다른 표시라인들(D)과 연관된 Y 전극들에 전압(OV)를 걸어준다(전압(Vs)은 지속전압이다).
본 예에서는 기입전압(Vw)를 동시에 X 전극들에 기입펄스로서 입력한다. 이 순시에 방전 개시전압(Vf)을 초과하는 전압이 방전공간(19)에 걸린다. 이에 의해 방전이 개시된다.
선택된 표시라인은 전압(Vs+Vw)을 갖는 한편 비선택된 표시라인들은 전압(Vw)을 갖는다.
Vs+Vw>Vf(방전개시 전압)>Vw으로 설정되면, 선택된 표시라인만이 방전될 수 있다.
순시(2)에서, 선택된 라인과 연관된 모든 셀들(10)이 기입된다.
그러므로 벽들간에 출력된 양의 표면저하(“벽전하”라 함)는 선택된 라인(C)과 연관된 X 전극들(14) 위에 피복된 보호막(MgO막) 내에 축적되는 한편, 음의 벽전하는 선택된 라인과 연관된 Y 전극들 위에 피복된 보호막(MgO) 내에 축적된다.
방선이 전행될 때, 벽전하들은 방전공간들(19) 내의 전계를 감소시키는 극성을 갖는다. 그러므로 방전이 정지하고 1~수마이크로초 동안만 지속된다.
그 다음, 순시(4)에서, 전압(-Vs)의 지속 펄스가 선택된 표시라인과 연관된 X 전극들(14)과 Y 전극들(15)에 교호로 입력된다.
축적된 벽전하는 상기 입력전압에 가산된다. 그러므로 지속방전이 발광하지 않을 것들을 제외한 모든 셀들에서 반복된다.
이 예에서는, 순시(3)에서, 지속 펄스가 발광하지 않을 셀들(10) 내의 X 전극들에 입력된다. 음의 벽전하가 선택된 라인과 연관된 Y 전극 위의 MgO 피막내에 축적된 후, 선택된 라인과 연관된 Y 전극들에 처음 입력된 지속펄스가 동기하여 양의 전압(Va)의 어드레스 펄스(ADP)는 발광하지 않을 셀들(10) 내의 어드레스 전극들에 선택적으로 입력된다.
지속방전은 선택된 표시라인과 연관된 모든 셀들 내에서 발생한다. 어드레스 전극들에 어드레스펄스(ADP)가 입력되는 셀들에서는 특히 지속방전이 어드레스 전극들과 Y 전극들 간의 방전을 트리거한다.
결과적으로 양의 벽전하가 Y 전극들 위에 MgO막 내에 과잉으로 축적된다.
전압(Va)이 생성된 벽전하 자체가 방전개시 전압을 초과하도록 허용하는 값으로 설정되면 외부전압 제거후, 즉 X 와 Y 전극들을 OV에 설정하고 어드레스 전극들을 접지전압에 설정후 벽전하 자체의 전압이 방전을 개시한다.
이 방전에 대해서는 X와 Y 전극들 간의 전위차가 OV이기 때문에 방전으로부터 결과되는 공간전하 또는 벽전하는 X와 Y 전극들 위의 MgO 피막내에 축적되지 않는다.
공간전하는 방전 공간 내에서 재결합되어 중화된다. 이러한 작용을 자기 소거방전이라 한다.
그 후, 지속펄스(-Vs)가 X와 Y 전극들에 교호로 입력되더라도 지속방전이 발생하지 않고 소거가 행해진다. 발광할 셀들에 대해서는 어드레스펄스(ADP)가 셀들의 어드레스 전극들에 입력되지 않는다.
지속방전만 발생하고 자기 소거방전을 발생하지 않는다.
그 후 입력된 지속펄스로서 지속방전이 반복된다.
상술한 바와 같이 구동 사이클동안 선택된 표시라인에 대한 표시 데이타가 기입된다.
본예에서는 각 표시라인마다 기입이 실행된다.
제10도는 기입용 타이밍도표이고, 여기서, W는 기입용 구동 사이클을 나타내고, S는 지속방전전용 구동사이클을 나타내고, s는 종전 프레임(또는 필드)에 대한 지속방전전용 구동 사이클을 나타낸다.
제11도는 제6 및 7도에 보인 플라즈마 표시장치(PDP)를 구동시키는 종래의 방법의 제2예의 파형도를 나타내며, 제11도는 번지 지정/지속방전 분리스타일의 기입 지령모드에서의 1 서브프레임(또는 서브필드) 주기(SF)를 나타낸다.
이 예에서는 1 서브 프레임 주기(SF)가 적어도 리세트주기(61), 번지지정주기(62) 및 지속방전 주기(63)로 구성된다. 리세트 주기(61)는 1 프레임의 새로운 화상을 표시하기 직전의 종전 프레임의 서브 프레임에 관한 데이타를 소거하기 위해 제공된다.
리세트 주기(61) 동안, 모든 Y 전극들에는 OV를 걸고 동시에 X 전극들에는 기입펄스전압(Vw)을 걸어준다.
그 후, Y 전극들에는 전압(Vs)를 X 전극들에는 OV를 걸어주면 모든 셀들에서 지속방전이 발생한다. 이에 의해 전체 스크린 기입이 실행되고 그에 의해 소거펄스(EP)가 X 전극들(14)에 입력되므로 모든 셀들(10) 내에 기록된 정보가 순간적으로 소거될 수 있다. 이것이 리세트 주기(60)이다.
이 예에서는 리세트 주기(60) 동안 우선 모든 Y 전극들을 OV로 하면, 동시에 모든 표시라인들과 연관된 모든 셀들이 방전한다. 즉 X 전극들에 기입펄스전압(Vw)이 입력된다. 그 다음 Y 전극들에 전압(Vs)을 입력하고 X 전극들에 동시에 OV를 걸어주면 모든 셀들에서 지속방전이 된다. X 전극들과 Y 전극들간에 소거방전이 발생하므로 그에 의해 벽전하들이 소멸된다(벽전하의 일부는 중화된다).
리세트주기(61)는 종전의 서브프레임 동안 셀들이 발광하는지 여부에 무관하게 모든 셀들을 동일 상태에 둘 때 유용하며, 또한 방전 어드레스를 트리거하는 벽전하를 지속펄스로서 방전을 개시하지 않는 전압에 유지시키도록 한다.
이 예에서는 리세트 주기(61)의 뒤를 이어 번지지정 주기(62)가 연속된다. 번지지정 주기(62) 동안 번지지정 방전이 라인순서로 실행되므로 셀들에 놓일 표시 데이타에 따라 셀들을 턴온 또는 턴오프할 수 있다.
우선, OV의 주사펄스 SCP를 Y 전극들에 입력한다. 지속방전할 또는 발광할 셀들 내의 어드레스 전극들에 전압(Va)의 어드레스 펄스(ADP)가 입력된다. 따라서 발광할 셀들은 기입을 위해 방전된다.
이는 어드레스 전극들과 Y 전극들 간에서 직접 식별할 수 없는 미소방전을 야기한다.
그 다음 셀드(10) 내에 소정량의 전하가 축적된다. 따라서 1 표시라인의 기입(어드레스)이 종료된다.
전술한 동작은 다른 표시라인들에 대해서도 순차로 수행된다. 따라서 모든 표시라인들에 대한 새로운 표시 데이타가 기입될 수 있다.
그 후, 지속방전주기(63)동안, X 전극들과 Y 전극들에는 교호로 지속펄스전압(Vs)이 입력된다. 따라서, 지속방전이 실행된다. 화상은 1서브 프레임의 단위들로 표시된다.
번지지정/지속방전 분리스타일의 전술한 기입번지 지정모드에서, 표시 스크린의 휘도레벨은 지속방전주기의 길이 또는 지속펄스들의 수에 따라 결정된다.
표시스크린 내의 화소의 휘도레벨은 각 서브프레임마다 설정조건하에서 각 서브프레임마다 지속방전주기(63) 동안 수행된 지속방전 사이클의 수에 따라 달라진다. 간단히, 휘도레벨은 지속방전주기의 길이에 따라 달라진다.
원리에 있어서, 지속방전주기(63)동안 수행된 지속방전 사이클의 수가 많을수록 휘도가 더 높아지고 반대가 되면 휘도가 낮아진다.
휘도 레벨을 결정하기 위해, 지속방전사이클들의 수가 상이한 가중에 의해 서로 다른 다수의 소정 서브프레임 패턴들 중 최적의 패턴을 각 서브프레임마다 선택한 다음 지속방전을 서브 프레임마다 실행한다. 이 동작이 1 프레임의 모든 서브 프레임들마다 실행된 후, 프레임에 대한 휘도 레벨이 결정된다.
이 예에서는 제12도에 나타낸 바와 같이 1 프레임이 8 서브 프레임들(SF1~SF8)로 분할된다. 지속방전주기(63)의 길이는 서브프레임 간에 서로 다르다.
리세트주기(61)와 번지지정주기(62)는 서브 프레임들(SF1~SF8) 간의 길이가 동일하다. 그러나, 지속방전주기(63)의 길이는 서브프레임간에 다르다. 예를 들어 서브프레임들(SF1~SF8)에 대한 지속방전 사이클들의 수는 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64 : 128의 관계를 갖도록 설정된다. 어드레스들을 사용하여 제12도 내의 서브프레임들(SF1~SF8)로서 나타낸 패턴들 중 하나를 선택함으로써 한 프레임 내의 서브프레임들에 대한 지속방전사이클들의 수가 적당히 변경될 수 있다.
이 예에서는 휘도가 256 레벨들 중 하나로 선택될 수 있다.
번지지정/지속방전 분리스타일의 번지지정 모드에 근거한 이 예는 대량의 주사라인들(표시라인들에 상응함)을 갖는 표시장치 또는 복수의 휘도레벨들을 갖는 전칼라 표시장치에 유용하다. 이 번지지정모드를 위한 구성 및 동작은 예를 들어 일특개평 4-195188에 개시되어 있다.
전술한 예에서 실제의 시간할당의 일예에 관한 아래에 설명한다. 60Hz로 스크린 재기입을 행할 경우, 1프레임을 재기입하기 위해 16.6ms(1/60Hz) 걸린다.
1 프레임에 대한 지속방전사이클의 수를 510으로 할 경우, 서브프레임(SF1)에 대한 지속방전 사이클의 수는 2이고, 서브프레임(SF2)의 경우, 4, 서브프레임(SF3)의 경우 8, 서브프레임(SF4)의 경우 16, 서브프레임(SF5)의 경우 32, 서브프레임(SF6)의 경우 64, 서브프레임(SF7)의 경우 128, 서브프레임(SF8)의 경우 256이다. 지속방전 사이클을 완료하는데 8 마이크로초 걸릴 경우, 1 프레임에 대한 모든 지속방전 사이클을 완료하는데 4.08ms 걸린다.
8 번지 지정주기들에 나머지 12밀리초가 할당된다.
각 서브프레임마다 번지지정주기를 완료하는데 약 1.5밀리초가 걸린다. 각 번지 지정주기에 선행하는 리세트 주기에 대해 약 50밀리초가 걸린다고 가정하면 500 주사라인들을 갖는 판넬을 구동시키기 위한 각 번지지정 사이클을 완료하기 위해 3 마이크로초 걸린다.
번지지정/지속방전분리스타일의 번지지정 모드는 현재 효과적인 시간이용을 위해 AC 플라즈마 표시장치(PDP) 또는 전자 발광(EL) 표시 장채 내에 메모리를 사용하는 것으로 상이한 휘도레벨들로 화상을 표시하기 위한 가장 효과적인 모드이다.
전술한 구성을 갖는 AC 플라즈마 표시장치(PDP) 또는 전자발광(EL) 표시장치를 통해 흐르는 어드레스 전류는 크게 어드레스 전극 대 어드레스 전극 용량 방전전류(이하 A-A 전류라 함), 어드레스 기입전류 및 어드레스 구동손실전류로 나뉜다.
A-A 전류는 최대 어드레스 전류에서 가장 지배적이다.
A-A 전류는 판넬 내의 어드레스 전극들 간의 부유 용량을 갖는 공간을 충전 또는 방전시키는데 사용된다.
제6도를 참조하면, 2 어드레스 전극들(A1, A2)은 서로 인접해 있으므로 용량 성분으로서 구성될 수 있다.
아래에 표현된 전압을 갖는 구형파는 어드레스 전극(A1)에 공급될 신호로서 간주된다.
V(t) = VmF(wt)
상기식에서 F(wt)는 0 또는 1의 주파수 인수를 나타낸다. 어드레스 전극 (A2)이 OV이고 어드레스 전극들(A1, A2) 간의 용량이 C12일 경우 하기식이 성립된다.
I(t) = C12VmF'(wt)
그러므로 A-A 전류는 A-A 용량 A-A 전위차 및 어드레스 주파수에 의해 결정된다.
C12와 Vm 값은 통상적으로 변동하지 않는다. 그러므로 피이크 어드레스 전류는 어드레스 주파수에 직접 관련된다.
셀들을 지그자그 패턴으로 배열할 경우, A-A 전류는 최대가 된다.
이 A-A 전류를 확보하기 위해, 대전원장치가 필요하다. 따라서 코스트와 설치에 있어 단점이 있다.
그러나, 지그자그 패턴은 거의 사용하지 않기 때문에 대전원장치가 항상 필요하지 않다.
어드레스 전류를 실제적으로 제어할 수 없는 종래의 플라즈마 표시장치(PDP)에서는 대전원 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 종래의 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 전력 소모를 줄이도록 어드레스 전류를 자동으로 제어하고 전원회로를 소형화하여 효율과 경제성을 향상시킨 평면표시장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 후술되는 기술구성을 채용한다.
구체적으로 표면상에 전극들을 갖는 적어도 2 기판을 서로 대향 인접배치하여 전극들이 서로 교차 대향하도록 한다. 전극들 간에 형성된 복수의 교차부들이 화소들과 연관된 셀들을 구성한다.
각 셀은 그 셀 내의 전극에 걸리는 전압에 따라 소정의 전하를 기억하기 위한 메모리의 능력을 갖는다.
상술한 구성을 갖는 평면표시장치는 그 위에 표시될 각 프레임에 대해 소비되는 어드레스 전류값을 검출하기 위한 어드레스 전류검출 수단과, 상기 어드레스 전류검출수단에 의해 검출된 어드레스 전류값을 소정의 기준값과 비교하기 위한 비교기와, 표시프레임과 연관된 어드레스 전극들 각각에 의해 발생된 펄스의 주파수 또는 어드레스 주파수를 제어하기 위한 어드레스 주파수 제어회로를 포함한다.
본 발명의 양호한 모드들 중 하나에서는 평면 표시장치상에 표시된 1 프레임이 주사라인들에 해당하는 복수의 서브 프레임으로 임시로 분할된다. 각 서브프레임들은 복수의 셀들을 선택하여 표시 데이타를 기입하는 번지 지정주기와 표시 데이타를 기입하는 셀들이 방전하여 소정 주기 동안 광을 방출하는 지속 방전 주기로 구성된다. 각 서브프레임 내의 지속방전주기의 길이는 가중신호인 서브프레임 어드레스 신호에 따라 변동하므로 그에 의해 평면 표시장치상에 표시할 1 프레임의 휘도레벨이 변동한다.
본 발명에 의한 평면 표시장치는 전술한 기술 구성을 채용한다. 플라즈마 표시장치(PDP) 또는 전자발광(EL) 표시 장치 등의 종래의 평면 표시장치를 사용하더라도 복수의 어드레스 전극들을 통해 흐르는 어드레스 전류는 어드레스 전극들에 입력된 데이타 펄스들의 주파수를 제어함으로써 활성적으로 제어될 수 있다. 심지어 수정 전원회로에 의해 평면 표시장치를 훌륭히 구동시킬 수 있다.
첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 평면 표시장치의 실시예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명에 의한 평면 표시장치의 원리를 나타내는 설명도이다.
제1도에서, 표면상에 전극들을 갖는 적어도 2기판(12, 13)은 전극들이 교차하도록 상호 대향 인접배치한다. 기판들(12, 13) 간에 형광체(19)를 배치한다. 전극들 간에 형성된 복수의 교차부들이 셀들(10)을 구성한다.
각 셀(10)은 셀들 내의 전극에 걸리는 전압에 따라 소정의 전하량을 기억하는 메모리 능력을 갖고 있으며 또한 방전능력과 광방출능력을 갖고 있다. 이러한 구성을 갖는 평면 표시장치에서는 평면 표시 장치상에 표시될 1 프레임을 주사라인들에 상응하는 복사의 서브 프레임들(SF)로 임의로 분할된다. 서브프레임들(SF) 각각은 복수의 셀들(10)을 선택하여 표시 데이타를 기입하는 번지지정주기(62)와 기입된 셀들(10)을 방전시켜 광을 소정기간 동안 방출시키는 지속방전주기(63)로 구성된다.
평면 표시 장치상에 표시될 1 프레임의 휘도 레벨은 각 서브프레임(SF)의 지속방전주기(63)의 길이를 적당히 가중함으로써 변동된다.
평면표시장치는 평면표시 장치상에 표시될 각 프레임마다 소비되는 어드레스 전류값을 검출하기 위해 어드레스 전류검출수단(3)과, 상기 어드레스 전류검출수단(3)에 의해 검출된 어드레스 전류값을 소정 기준값과 비교하기 위한 비교기(4)와 상기 비교기(4)의 출력에 응답하여 표시프레임에 관한 어드레스 주파수를 제어하기 위한 어드레스 주파수 제어수단(5)을 포함한다.
본 발명에 의한 평면 표시장치(1)는 플라즈마 표시장치 또는 전자발광 표시장치일 수 있다.
본 발명은 메모리의 능력을 발휘하도록 전하를 유지하는 어떠한 평면 표시장치에나 적용할 수 있다.
제1도에 보인 바와 같이 본 발명에 의한 평면 표시장치(1)에서는 어드레스 저류(Ia)를 검출하기 위한 어드레스 전류 검출수단(3)이 전원회뢰(2)와 어드레스 구동기(31)간에 배치된다. 어드레스 전류검출수단(3)은 어느 특정회로에 국한되지 않고 전류 검출능력을 갖는 것이면 공지된 어떤 것이라도 좋다.
제2도는 본 발명에 사용가능한 어드레스 전류 검출 수단(3)의 구성의 일예를 나타낸다.
이 예에 의하면 제1도에서 어드레스 전류 검출수단(3)은 전원장치(2)와 어드레스 구동기(31)를 결합하는 라인에 접속되어 있다. 저항(R4)가 이 라인에 접속되어 있다. 바이폴라 트랜지스터들(TR1, TR2)의 에미터들은 저항(4)을 교차 접속하고 있다.
이들의 베이스들은 공통 접속되어 있다.
트랜지스터(TR2)의 콜렉터는 저항(R3)을 통해 접지되고 트랜지스터(TR2)의 베이스에 접속되어 있다.
트랜지스터(TR1)의 콜렉터는 저항(R1)을 통해 접지되고 저항(R2)을 통해 캐패시터(C1)의 일단에 접속된다. 트랜지스터(TR1)와 캐패시터(C1) 간의 접속은 후술될 비교기(4)에 접속된다.
본 발명에 의한 어드레스 전류검출수단(3)에 의해 검출된 어드레스 전류값은 각 프레임마다 소비되는 어드레스 전류값이거나 또는 좀더 바람직하게 복수의 연속프레임들에 관해 검출된 어드레스 전류의 평균값이다.
본 발명에 채택된 기본 기술사상은 전술한 문제점의 원인이 된다. 왜냐하면 화상 표시를 위해 휘도 레벨을 더 높게 설정하면, 화상이 더 밝아지고 스크린은 보기 쉬워지지만 각 어드레스 전극에 입력될 데이타펄스들의 수가 증가하기 때문이다.
다시 말해 각각 어드레스 전극을 통해 흐르는 어드레스 전류는 데이타 펄스의 주파수가 커질수록 증가한다.
전술한 문제점을 해결하려고 시도한 본 발명에서는 소정 화상을 표시할 예정이고 또한 어드레스 전극을 통해 흐르는 어드레스 전류가 검출될 때와 어드레스 전류값이 소정값을 초과할 때 어드레스 전극에 입력될 표시 데이타의 주파수가 낮아지고 그 결과 어드레스 전류가 소정값 이하에 유지되는 그러한 표시 장치이다.
본 발명에서는 검출된 어드레스 전류가 소정값을 초과할 때 각 서브프레임의 지속방전 주기내의 지속방전 사이클들의 어느 것이 실행되지 않는다. 다시 말해, 지속방전은 그것이 행해질 것으로 추측되는 소정의 순시에 수행되지 않는다. 또다른 방법으로 지속방전이 수행되더라도 정보가 출력되어 소정의 어드레스 전극에 의해 발생된 화소 표시데이타에 대한 ON/OFF 펄스의 주기가 외관상 단출될 수 있다.
본 발명에서 제어될 어드레스 주파수는 복수의 어드레스 전극들의 각각에서 발생되는 펄스 주파수이다.
본 발명에 의하면, 어드레스 전극을 통해 흐르는 어드레스 전류는 개별적으로 제어될 수도 있다.
실제에 있어서, 평면 표시장치(1)의 판넬(30)의 전체를 통해 흐르는 어드레스 전류의 합은 좀더 효율적인 제어를 위해 검출된다.
그러므로, 어드레스 전류값은 평면 표시장치 상에 표시될 1 프레임 단위로 또는 복수의 프레임 단위로 검출되어 전술한 제어에 사용하기 위해 평균화된다.
본 발명에 의한 평면 표시 장치내의 표시 스크린을 위한 휘도레벨 제어방법은 전술한 종래기술에 기초한다.
그러므로 구체적 설명은 생략한다. 휘도 레벨제어에서 1 프레임을 구성하고 Y 전극(15)과 연관된 복수의 서브프레임 또는 표시라인들 내의 지속방전주기들의 길이들 즉, 지속방전 주기들 내의 지속방전 사이클들의 수가 제12도의 서브프레임들(SF1~SF8)로서 나타낸 8단계 패턴들로부터 하나의 패턴 또는 복수의 패턴들을 선택함으로써 설정된다. 지속방전 주파수들이 설정된 서브프레임들의 어드레스들 예를 들어 RDI0-RID7가 프레임의 표시데이타(DATA)에 첨부된다.
전술한 바와 같이, 8단계 서브프레임 패턴들(SF1~SF8) 중 하나 또는 그의 조합을 사용하여 256 레벨로 변화하는 휘도의 표시를 가능하게 한다.
본 발명에서는 어드레스 주파수 제어수단(5)은 서브프레임 내의 어느 셀들이 선택될지를 결정하는 서브프레임 어드레스 신호 또는 RDI0-RDI7 중 어느 것을 입력하기 위한 입력포트(40)와 상기 비교기(4)의 출력 신호에 응답하여 제공되는 R0~R7 중 어느 하나 또는 제어신호를 입력하기 위한 입력포트(41)를 각각 가지며 서로 병렬로 접속되는 복수의 게이트 수단(42)을 포함한다. 복수의 게이트 수단(42)을 제어함으로써, 소정의 서브프레임 어드레스 신호의 출력은 관련 어드레스 주파수를 감소시키도록 제어된다.
본 발명에 의한 비교기(4)는 예를 들어 제2도에 나타낸 바와 같이, 어드레스 전류검출수단(3)의 출력을 공급받는 A/D변환기(43)와, 어드레스 전류값에 관련하여 사용되는 기준 전류값을 기억하는 적당한 기억수단인 기준 데이타 출력수단(45)으로 구성된다.
비교기(4)는 또한 A/D 변환기(43)에 의해 제공된 데이타를 기준데이타 출력수단(45)에 의해 제공된 데이타와 비교하여 A/D 변환기(43)에 의해 제공된 데이타가 기준 데이타보다 더 큰 값을 나타낼 때 소정의 제어신호를 출력하는 비교회로(46)와, 이들 수단의 작용을 제어하기 위한 연산논리부(CUP)(44)를 포함한다.
본 발명에 의한 비교기(4)는 제2도에서 나타낸 바와 같이 후술될 어드레스 주파수 제어 수단(5)에 3 독립 제어신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)을 출력한다. 제어신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)은 검출된 어드레스 전류값에 따라 변화되는 논리상태를 갖는다.
제3도는 비교기의 출력신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)의 논리상태의 일예를 나타낸다.
본 발명에 의한 어드레스 주파수제어수단(5)은 제2도에 나타낸 바와 같이, 서브프레임 내의 어느 셀들이 선택될지를 결정하는 서브프레임 어드레스 신호 또는 RDI0~RD17 중 어느 것을 입력하기 위한 입력포트(40)와 어드레스 주파수 제어수단(5)에 내장된 제어신호발생 수단(50)의 출력신호들인 소정의 제어신호들을 출력하는 R0~R7 중 어느 것 또는 제어신호를 입력하기 위한 입력포트(41)를 포함한다.
복수의 게이트 수단(42)을 제어함으로써 소정의 서브프레임 어드레스 신호의 출력은 관련 어드레스 주파수를 변동하도록 발생된다.
본 발명에 의한 제어신호발생수단(50)은 비교기(4)의 출력신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)에 응답하여 출력단자들(R0~R7)을 통해 제3도에 보인 전압 레벨들을 갖는 신호들을 출력하는 한 어느 논리회로라도 좋다.
제3도에 나열된 진리치는 제어신호발생 수단(50)에 의해 제공된 신호들의 논리상태를 결정한다.
즉, 비교기(4)의 출력신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)의 논리상태들은 어드레스 전류의 검출값에 따라 변화한다. 제어신호발생수단(50)의 출력단자들로부터 나온 출력신호들의 논리상태들은 출력신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)의 논리상태들의 조합에 의해 결정된다.
이 예에서는 어드레스 주파수 제어수단(15)에 AND 게이트회로(42)를 포함하고, 서브프레임 어드레스신호(RDI7)가 큰 휘도레벨 또는 고지속방전주파수가 특정회된 서브프레임을 나타내는 어드레스를 나타내고, 또한 서브프레임 어드레스 신호(RDI0)가 적은 휘도 레벨 또는 저지속방전 주파수가 특정화되는 서브프레임을 나타내는 어드레스를 나타냈다고 가정하면, 이 경우에, 검출된 어드레스 전류값이 작으면, 비교기(4)의 출력신호들(SFEN0, SFEN1, SFEN2)은 로우(low)이다.
그러므로 제어신호발생수단(50)의 출력단자들로부터 출력된 출력신호들은 하이(high)로 구동된다.
검출된 어드레스 전류값이 상술한 바와 같이 작으면, 모든 AND 게이트회로(42)가 개방되기 때문에 서브프레임 어드레스신호들(RDI0~RDI7) 중 어느 것이 입력된다.
그 다음 어드레스 신호는 게이트 회로(47)를 통해 제어수단(15)에 의해 출력되어 판넬구동 제어부(38)내 이 공통 구동제어부에 공급된다. 그 다음 지속 방전이 실행된다.
검출된 어드레스 전류값이 약간 더 크면, 비교기(4)의 출력신호(SFEN0)는 하이로 구동되는 한편 출력신호들(SFEN1, SFEN2)은 로우에 유지된다.
전술한 상태에서 제3도의 진리지표로부터 맹백한 바와 같이, 제어신호발생수단(50)의 출력단자(R0)로부터의 출력신호는 로우가 된다. 출력단자들(R1~R7)을 통해 제공된 다른 출력 신호들은 하이에 유지된다.
서브프레임 어드레스 신호(RDI0)가 입력될 때라도, 서브프레임 어드레스 신호(RDI0)는 제어수단(5)에 의해 출력되지 않고 마스크된다. 이에 의해 마스크된 신호부분만큼 어드레스 주파수를 감소시킨다.
다시 말해, 검출된 어드레스 전류값이 약간 더 크기 때문에 서브프레임 어드레스 신호들(RDI0~RDI) 중 어느 것이 전류의 증가를 보상하도록 마스크된다.
이에 의해 어드레스 주파수가 낮아진다.
본 발명에서는 제어신호발생수단(50)의 출력 단자(R0)로부터의 출력신호가 마스크된다. 왜냐하면, 출력신호가 적은 휘도레벨을 특정화하는 서브프레임을 나타내는 서브프레임 어드레스신호이기 때문이다. 즉, 그러한 서브프레임 어드레스신호가 제거되어 전체 프레임의 휘도의 변동에 거의 영향을 주지 않는다.
마찬가지로 검출된 어드레스 전류가 큰 값을 가질 때, 비교기(4)의 출력신호들(SFEN0, SFEN1)은 제3도의 진리치표로부터 명백한 바와 같이 하이가 되지만 다른 출력신호(SFEN2)는 로우에 유지하고, 제어신호발생수단(50)은 출력단자들(R0~R2)로부터의 출력신호들은 로부터로우로 구동되지만 출력단자들(R3~R7)로부터의 다른 출력신호들은 하이에 유지된다.
전술한 상태에서, 서브프레임 어드레스신호들(RDI0~RDI2)이 데이타로서 입력되더라도 서브프레임 어드레스 신호들(RDI0~RDI2)은 제어수단(5)에 의해 출력되지 않고 마스크된다.
이에 의해 마스크된 신호들의 주파수만큼 어드레스 주파수를 감소시킨다.
본 발명에 의한 휘도레벨 제어를 실행하기 위한 절차의 일예를 제4(A) 및 4(B)도의 플로우챠트를 참조하여 이하에 설명한다.
본 발명의 평면 표시장치에서는 단계(1)에서 화상표시가 개시한다. 단계(2)에서, 주어진 조건들인 초기 데이타를 설정하도록 초기화를 실행한다.
그 다음 단계(3)으로 진행하여 1 프레임의 화상이 표시될 때, 어드레스 전류 검출의 서브루틴의 실행을 가능하게 하기 위한 인터럽트 이네이블 신호(interrupt enable signal)가 VSYNC신호와 동기하여 출력된다. 그 다음 단계(4)로 진행하여 서브루틴이 개시된다.
단계(5)에서 검출된 어드레스 전류값(Ia)은 기준전류값(IaREF)과 비교된다. 만일 Ia 값이 IaREF값보다 크면, 단계(6)으로 진행한다. 그 다음 전술한 제어가 실행된다. 그 다음 단계(7)로 진행한 다음 단계(4)로 복귀된다.
만일 단계(5)에서 Ia 값이 IaREF갑보다 크지 않은 것으로 밝혀지면, 단계(7)로 곧바로 진행한 후 단계(4)로 복귀된다.
이 예에서는 칼라 표시 장치를 실시할 시에 전술한 제어수단(5)이 3색 즉, 적, 청, 녹 각색마다 제공된다. 그 다음 전술한 동작은 각색마다 실행된다.
어드레스 주파수제어수단(5)의 다른 예에서는 제3도에 보인 AND 게이트회로들(42)이 예를 들어 OR 게이트 회로들로 교체될 수 있다. 이 경우에, 제5도에 보인 진리치표는 제어 신호발생수단(50)의 출력단자들로부터의 신호들을 제어하도록 채용된다.
이 예에서는, 전술한 예와 달리, 서브 프레임 어드레스 신호들(RDI0~RDI7) 중 어느 것도 입력되지 않더라도, 서브프레임 어드레스 신호들(RDI0~RDI7) 중 필요한 것들이 검출된 어드레스 전류값(Ia)에 따라 출력된다. 따라서 어드레스 주파수들이 제어될 수 있다.
이 경우에는 제12도에 나타낸 진리치표가 채용된다. 선택된 서브프레임을 나타내는 모든 서브프레임 어드레스 신호들은 하이가 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 어드레스 주파수는 어드레스 전류의 증가에 대처하여 자동으로 제어된다. 따라서 어드레스 전력이 기준값 이하로 제한될 수 있다.
이에 의해 소형 전원 장치가 가능하다.
본 발명의 평면 표시장치에 채용된 전술한 제어방법은 종래의 라인순차 자기소거형 또는 종래의 일괄식 기입/소거형의 번지지정 모드에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 표면상에 전극들을 각각 갖는 적어도 2기판을 서로 대향 인접배치하여 상기 전극들이 서로 대향 교차되게 하고, 상기 전극들간에 형성된 복수의 교차부들은 화소로서 작용하며, 전극에 입력되는 전압에 따라 소정의 전하량을 기억하기 위한 메모리의 능력을 갖는 셀들을 구성하는 평면 표시장치에 있어서, 상기 평면 표시장치상에 표시될 각 프레임마다 소비되는 어드레스 전류값을 검출하기 위한 어드레스 전류검출 수단과, 상기 어드레스 전류검출수단에 의해 검출된 어드레스 전류값을 소정의 기준값과 비교하기 위한 비교기와, 상기 비교기의 출력에 응답하여 표시 프레임과 연관된 어드레스 전극들 각각에 의해 발생된 펄스의 주파수 또는 어드레스 주파수를 제어하기 위한 어드레스 주파수 제어수단을 포함하는 것이 특징인 평면 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평면 표시장치는 플라즈마 표시장치인 것이 특징인 평면 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평면 표시장치는 전자발광 표시장치인 것이 특징인 평면 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 전류 검출수단에 의해 검출된 상기 어드레스 전류값은 각 프레임마다 소비된 어드레스 전류값의 평균값인 것이 특징인 평균표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 주파수 제어수단은 연관된 서브 프레임 내의 어느 셀들을 선택해야 할지를 결정하는 서브프레임 어드레스 신호를 입력하기 위한 입력포트와, 상기 비교기의 출력에 응답하여 제공되는 제어신호를 입력하기 위한 입력포트를 각각 갖는 서로 병렬로 접속된 복수의 게이트 수단을 포함하며, 상기 복수의 게이트 수단을 제어함으로써 소정의 서브프레임 어드레스 신호의 출력이 제어되어 상기 어드레스 주파수를 줄이는 것이 특징인 평면 표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 주파수 제어 수단은 연관된 서브프레임 내의 어느 셀들을 선택해야 할지를 결정하는 서브프레임 어드레스 신호를 입력하기 위한 입력포트와, 상기 비교기의 출력에 응답하여 제공되는 제어신호를 입력하기 위한 입력포트를 각각 갖는 서로 병렬로 접속된 복수의 게이트 수단을 포함하며, 상기 복수의 게이트 수단을 제어함으로써 소정의 서브프레임 어드레스 신호출력이 발생되어 상기 어드레스 주파수를 변동시키는 것이 특징인 평면 표시장치.
  7. 제1~6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면표시 장치상에 표시될 단일 프레임은 주사라인들에 대응하는 복수의 서브프레임들로 임시로 분할되고, 상기 각 서브프레임은 적어도 복수의 셀들이 선택되어 표시데이타를 기입하는 번지지정주기와 상기 표시 데이타로 기입되는 상기 셀들이 소정기간 동안 광을 방출하도록 방전되는 지속방전주기로 구성되며, 1 프레임의 서브프레임 내의 지속조기들의 길이들은 상기 평면표시상에 표시될 프레임의 휘도레벨들을 변동시키도록 적당히 가중되는 것이 특징인 평면 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 주파수 제어수단은 상기 어드레스 전류감출 수단에 의해 검출된 상기 어드레스 전류의 변동에 응답하여 서브프레임 어드레스 신호 마스킹 수단에 의해 선택된 서브 프레임 어드레스신호들 중 적어도 하나를 마스킹하여 어드레스 주파수를 제어하는 것이 특징인 평면 표시장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 복수의 서브프레임들 중 임의의 서브프레임에서 상기 서브프레임 어드레스 신호출력의 발생이 상기 어드레스 전류의 변동에 응답하여 번지 지정주기 내에서 지정되는 것이 특징인 평면 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 서브프레임 어드레스 신호의 발생정지는 비교적 짧은 기간의 지속방전 주기를 갖는 서브프레임으로부터 주로 실행되는 것이 특징인 팽면 표시장치.
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