KR100263852B1 - 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화상의 표시 품위를 향상시키기 위하여 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널은 플라즈마 표시 패널 앞에 폴리머 분산 필름으로 형성된 광셔터를 배치하여 플라즈마 표시 패널의 초기화 방전 혹은 보조 방전 기간에는 광셔터를 차단하고 방전유지기간에만 광셔터를 오픈시켜 초기화 방전 혹은 보조 방전에 의한 광노출을 차단함으로써 높은 콘트라스트를 얻는다.
Description
본 발명은 화상의 표시 품위를 향상시키기 위하여 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널은 복수개의 방전관을 매트릭스 형상으로 배열하여 이를 선택적으로 방광시켜 화상을 표시하는 디스플레이 장치의 한 종류이다. 도 1은 종래의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널(200)을 구동하기 위해서는 데이터 전극을 구동하기 위한 데이터 전극 구동부(100d), 주사 전극을 구동하기 위한 주사전극 구동부(100b) 및 공통전극을 구동하기 위한 공통전극 구동부(100c)가 구비되어 있으며, 이들 전극 구동부들에서 형성되는 전극 구동 신호를 제어하기 위한 제어논리 회로부(100a)가 구비되어 있다. 플라즈마 표시 패널은 구조 및 그 구동 방식에 따라서 크게 AC형과 DC형으로 나누어진다. DC형은 전극이 방전 공간에 직접 노출되어 있는 구조로서 공간 전하를 이용하는 펄스 메모리 방식으로 구동되며, AC형은 전극이 유전층으로 덮여있는 구조로서 극성이 교번하도록 표시 전극에 펄스를 인가하여 벽전하에 의한 메모리 특성을 이용하여 구동된다. 도 2는 종래의 AC형 플라즈마 표시 패널의 대표적인 응용예인 반사형 3전극 AC플라즈마 표시 패널의 구조를 보여주는 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 전면기판(3)에 표시 전극인 주사전극(4a)과 공통전극(4b)이 형성되어 있고, 배면기판(8)에는 방전 공간을 분리하는 격벽(7)과 어드레스 전극(9)이 표시 전극과 교차하여 배치됨으로써 복수개의 방전셀을 형성하며 각 전극들은 유전층(6)으로 덥여있다. 이러한 3전극 면방전형 AC플라즈마 표시 패널에서는 입력되는 화상 신호에 따라서 선택되어지는 방전셀에서 어드레스 전극(9)과 주사전극(4a) 사이체 어드레스 방전을 일으켜 표시 전극인 주사전극(4a)과 공통전극(4b)에 벽전하를 형성시킨다. 그리고 표시전극인 주사전극과 공통전극에 교번하는 펄스를 인가하여 유지 방전을 일으켜 적,녹,청색의 형광체(10a, 10b, 10c)를 각각 여기시킴으로써 화상을 표시한다. 플라즈마 표시 패널이 칼라화상을 표시하기 위해서는 계조를 표현해야하는데 이을 구현하기 위하여 일반적으로 1 필드를 복수개의 서브 필드로 나누어 이를 시분할하여 제어하는 방식이 사용되고 있다. 도 3은 이러한 계조표시방식의 대표적인 방식인 ADS(Address Display period Separated) 구동법을 보여준다. 이 방법은 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.
벽전하에 의한 메모리 효과를 이용하는 AC 플라즈마 표시 패널에서는 어드레스 동작을 효과적으로 수행하기 위해서는 어드레스 동작전에 이전의 서브 필드에서 생겼던 벽전하를 제거하여 모즌 방전셀들이 동일한 상태를 유지하도록 하는 초기화가 꼭 필요하며, DC형 플라즈마 표시 패널에서는 어드레스 방전이 보다 효과적으로 일어나도록 하기 위해서 보조 방전을 첨가하기도 한다.
도 4는 AC형 플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동 신호의 파형도로서, 전면소거펄스(25a, 25b) 및 전면기입펄스(26)가 이러한 초기화 방전의 역할을 수행한다. 이들 구동 신호는 어드레스 방전 및 유지 방전을 분리(ADS)하여 구동하는 방법에 적용되는 구동신호들로서 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)으로 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.
AC형 플라즈마 표시 패널에 있어서 이러한 초기화 기간(A1,...) 동안의 전면소거 펄스(25a), 전면기입펄스(26) 및 전면소거펄스(25b)에 의한 초기화 방전 및 DC형 플라즈마 표시 패널에 있어서 보조 방전은, 입력되는 화상 신호에 관계없이 각 서브 필드 마다 일어나야 하므로 화상의 표시 품위 요소인 콘트라스트를 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 플라즈마 표시 패널의 전면에 광셔터를 부착하여 초기화 방전 및 보조 방전에 의한 발광을 차단하여 콘트라스트 저하를 방지하는 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치를 개략적으로 보여주는 도면,
도 2는 종래의 AC형 플라즈마 표시 패널의 개략적 구조를 보여주는 분해 사시도,
도 3은 도 1의 구동 장치를 이용하여 도 3의 AC형 플라즈마 표시 패널로 화상의 계조를 표시하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1의 구동 장치를 이용하여 도 3의 AC형 플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동 신호의 파형도,
도 5는 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널의 개략적 구성을 보여주는 도면,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 광셔터의 개략적 구조 및 그 작동 원리를 설명하기 위한 도면,
그리고 도 7은 도 5의 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널의 광셔터를 구동하기 위한 광셔터 구동 신호의 파형도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 패널 2. 구동회로부
3. 전면유리기판 4a. 주사전극
4b. 공통전극 5. 유전층
6. 보호층 7. 격벽
8. 배면유리기판 9. 어드레스 전극
10a. 형광체(적색) 10b. 형광체(녹색)
10c. 형광체(청색) 11. 데이터 펄스
12a. 제1소거펄스 12b. 제2소거펄스
13. 전면기입펄스 14. 방전유지펄스
15. 주사펄스 16. 플라즈마 표시 패널
17. 광셔터 18. 광셔터 제어부
19. 전면유리기판 20. 제1투명전극
21. PDLC 필름 22. 제2투명전극
23. 배면유리기판 24. 광셔터 제어 신호
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널은, 플라즈마 표시 패널; 및 상기 플라즈마 표시 패널 전면에 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 광셔터;를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 광셔터의 개폐를 제어하기 위한 광셔터 제어 수단을 더 구비하고, 상기 광셔터는, 일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치된 두 장의 투명 기판; 상기 두 투명 기판의 대향면 상에 각각 배치된 투명전극; 및 상기 투명 전극들 사이에 배치된 폴리머 분산 액정;을 구비하며, 상기 광셔터는 상기 플라즈마 표시 패널의 유지 방전시에만 개방하는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널을 상세하게 설명한다.
본 발명은 AC형 플라즈마 표시 패널 및 보조 방전을 이용하는 DC형 플라즈마 표시 패널에 있어서 콘트라스트를 저하시키는 초기화 방전 혹은 보조 방전시에 패널 전면에 부착된 광셔터를 전면적으로 닫아줌으로써 관측자가 초기화 방전 및 보조 방전을 인지하지 못하도록 하여 관측자가 느끼는 콘트라스트를 향상시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널의 개략적 구성을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널은 플라즈마 표시 패널(16), 플라즈마 표시 패널의 전면에 배치된 광셔터(17) 및 광셔터(17)의 개폐를 제어하는 광셔터 제어부(18)로 이루어진다. 광셔터(17)에는 대형화가 용이하고 전계에 의해서 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 PDLC 등과 같은 물질을 사용한다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 두장의 투명한 유리기판(19, 23)을 서로 대향되게 배치하고, 그 대향면 상에 각각 ITO와 같은 투명전극(20, 22)을 형성한다. 이들 전극들(20, 22) 사이에 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 필름(21)을 삽입하면 광셔터가 만들어진다. 도 6b 및 도 6c는 광셔터의 개략적 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 초기화 방전시 혹은 보조 방전시에는 이와 동기되는 신호를 광셔터 제어부에 입력하여 광셔텨의 양전극(20, 22)에 가해지는 전압을 제거하면, 도 6b에 도시된 바와 같이, PDLC(21)에는 전계가 가해지지 않으므로 초기화 및 보조 방전에 의한 발광을 산란시켜 이 발광은 광셔터를 투과할 수 없게된다. 유지 방전 기간에 광셔터의 양전극(20, 22)에 전압을 인가하면, 도 6c에 도시된 바와 같이, PDLC(21)에 전계가 형성되어 PDLC는 광투과의 기능을 수행한다. 이와 같이 광셔터를 조작한다면 이상적으로는 무한대의 콘트라스트를 얻을 수 있다.
도 7은 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널의 광셔터를 구동하기 위한 광셔터 구동 신호의 파형도이다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 표시패널의 유지 방전 기간(S1, S2, S3, S4, S5, S6)에만 광셔터를 열도록 하는 제어 신호가 적용된다. 이러한 광셔터는 플라즈마 표시 패널 뿐 만 아니라 다른 표시 장치에도 응용될 수 있다. 즉, 표시 장치 전면에 광셔터를 달아서 관측자가 느끼는 빛을 선택적으로 차단시킬 수 있다면 큰트라스트 등과 같은 표시 품위를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널은 플라즈마 표시 패널은 플라즈마 표시 패널 앞에 폴리머 분산 필름으로 형성된 광셔터를 배치하여 플라즈마 표시 패널의 초기화 방전 혹은 보조 방전 기간에는 광셔터를 차단하고 방전유지기간에만 광셔터를 오픈시켜 초기화 방전 혹은 보조 방전에 의한 광노출을 차단함으로써 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다.따라서, 종래의 DC형 혹은 AC형 플라즈마 표시 패널에 비해 아주 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다.
Claims (4)
- 플라즈마 표시 패널; 및상기 플라즈마 표시 패널 전면에 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 광셔터;를 구비한 것을 특징으로 하는 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널.
- 제1항에 있어서,상기 광셔터의 개폐를 제어하기 위한 광셔터 제어 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널.
- 제1항에 있어서,상기 광셔터는,일정한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치된 두 장의 투명 기판;상기 두 투명 기판의 대향면 상에 각각 배치된 투명전극; 및상기 투명 전극들 사이에 배치된 폴리머 분산 액정;을구비한 것을 특징으로 하는 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널.
- 제1항에 있어서,상기 광셔터는 상기 플라즈마 표시 패널의 유지 방전시에만 개방하는 것을 특징으로 하는 광셔터를 이용한 플라즈마 표시 패널.
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