KR100285761B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서브프레임 구동방식을 사용하여 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은 계조에 따라 2n간격으로 이격된 다수개의 주사라인들을 선택하여 그 다수개의 주사라인들에 기본 서스테인 펄스에 데이터를 쓰기 위한 주사전압과 데이터전압을 인가하여 선택하고자 하는 화소에 데이터를 기입하는 어드레스 단계와, 상기 선택된 화소를 다음 데이터가 기입될 때까지 표시를 유지하기 위하여 일정한 주기의 서스테인 펄스를 인가하여 유지방전을 일으키는 유지방전단계를 포함하는 서브프레임 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 있어서, 상기 데이터를 기입하는 어드레싱단계에서의 기본 서스테인 펄스와 상기 유지방전 단계의 서스테인 펄스 주파수가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 서브프레임 방식으로 구동되는 경우 어드레싱구간과 서스테인구간의 주파수를 다르게 적용하여 서스테인주파수를 증가시킴으로써 서스테인 주파수와 비계관계를 가지는 휘도를 향상시킴과 아울러 화질을 개선할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, PDP라 한다)에 관한 것으로, 특히 서브프레임 구동방식을 사용하여 휘도를 향상시킬 수 PDP 구동 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근들어, 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 PDP는 박형화 및 경량화가 용이함에 따라 대화면 평판 디스플레이 장치로 기대되고 있다. 이러한 흐름에 맞추어 PDP의 기술수준도 급격히 진보하고 있으며 새로운 구동방식과 패널의 제조방법 등에 있어서도 괄목할만한 성장이 이루어지고 있다.
일반적으로, PDP는 어드레스전극과 서스테인전극쌍의 교차지점에 매트릭스 구조로 형성된 화소셀을 구비한다. 이 화소셀은 어드레스전극과 서스테인전극쌍 사이에 인가되는 전압에 의해 방전을 얻으며 그 방전시간의 길이를 제어하여 방전되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한, PDP의 구동방법은 서브필드(Sub-field) 방식과 서브프레임(Sub-frame) 방식으로 구분되고 있다.
서브필드 구동방식은 256계조의 화상을 표현하는 경우 한 화면을 8개의 서브필드로 시분할하고, 각 서브필드는 다시 전화면을 초기화하는 리셋기간과 전화면을 선순차방식으로 주사하면서 데이터를 기입하는 어드레스기간 및 데이터가 기입된 셀들의 발광상태를 유지시키는 서스테인기간으로 시분할된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 모두 동일한 반면에 각 서스테인 기간은 2n(n=0, 1, 2, …, 7)의 비율로 할당되어 각 서브필드는 그 서스테인기간에 비례하는 계조를 구현하게 되고 각 서브필드에서 구현된 계조를 조합함으로써 한 프레임의 256 계조를 표현하게 된다. 그런데, 전술한 서브필드 구동방식은 각 서브필드의 어드레스기간마다 전체화면을 주사해야 하므로 이 어드레스기간에 소요되는 시간으로 인하여 벽전하량이 불균일해져 다음의 서스테인 기간에서 오방전 및 불균일한 방전이 발생하여 화질이 저하되는 단점이 있다.
서브프레임 구동방식은 상술한 서브필드 방식의 단점을 보완하기 위한 것으로 상기 서브필드방식과 같이 어드레스기간과 서스테인기간을 분리하여 구동하지 않고 일정한 주파수의 서스테인펄스를 계속적으로 공급하면서 매주기마다 일부분씩 분산시켜 어드레스를 수행함으로써 서스테인 과정이 중단되지 않고 연속되어 진행되도록 하는 방식이다.
제1도를 참조하면, 서브프레임 구동방법에 따른 구동순서가 한 프레임(즉 16.67ms)동안 시간적으로 표시되어 있다. 제1도에 있어서, 서브프레임 구동방법은 임의의 시점에서 T, T/2, T/4, T/8, T/16, T/32, T/64, T/128의 간격, 즉 2n(n= 0, 1, 2, …) 간격을 갖는 8개의 주사라인을 선택하여 그 주사라인들로부터 선순차로 어드레싱 방전을 일으키면서 이어서 선순차로 서스테인방전을 일으키게 된다.
예를 들어, 480개의 주사라인을 구비하는 PDP에서 256 계조의 화상을 표시하는 경우 한 프레임의 시간을 512등분하여 구동한다. 다시 말하여, 시간축을 기준으로 512개의 서스테인펄스가 32μs의 주기로 발생되고 서스테인펄스 주기마다 선택된 8개의 주사라인에 데이터를 기입하기 위한 주사펄스가 가산되게 된다. 상세히 하면, 첫 번째 서스테인펄스 주기에서 선택된 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, 255번째의 주사라인에 순차적으로 데이터가 기입되고, 두 번째 서스테인펄스 주기에서는 129, 193, 225, 241, 249, 253, 255, 256번째의 주사라인에 순차적으로 데이터가 기입되게 된다. 그 다음 서스테인펄스 주기에서는 상기 8개의 주사라인에서 1라인씩 증가된 주사라인에 순차적으로 데이터가 기입되게 된다. 이와 같이 서브프레임 구동방식은 각 서스테인펄스 주기마다 8개의 주산라인을 1라인씩 증가시켜가면서 어드레스를 수행하게 된다.
제2도를 참조하면, 서브프레임 구동방법에서 선택적 소거방식으로 어드레싱되는 경우 Y 및 Z 서스테인전극에 공급되는 구동펄스가 도시되어 있다. 제2(a)도는 Z 서스테인전극들(Z)에 공통적으로 공급되는 구동펄스를 나타내고, 제2(b)도는 첫 번째 Y 서스테인전극 내지 127번째 Y 서스테인전극(Y1∼Y127)에 공급되는 구동펄스를, 제2(c)도는 128번째 Y 서스테인전극(Y128)에 공급되는 구동펄스를, 제2(d)도는 192번째 Y 서스테인전극(Y192)에 공급되는 구동펄스를 나타낸다.
서브프레임 구동방법에서 Y 및 Z 서스테인전극에는 비디오신호의 32μs와 동일한 주파수로 생성된 서스테인펄스(SP)가 제2(a)도 내지 제2(d)도에 도시된 바와 같이 기본적으로 공급되고, 그 서스테인펄스(SP) 주기마다 8개의 주사라인을 선택하기 위한 라이팅펄스(RP)와 그 주사라인들에 순차적으로 데이터를 기입하기 위한 주사펄스, 즉 소거펄스(EP)가 가산되어 Y 서스테인전극에 공급되게 된다. 상세히 하면, 제2(c)도와 제2(d)도에 도시된 바와 같이 먼저 데이터를 어드레싱할 8개의 주사라인의 Y 서스테인전극(Y128, Y192, …)에 라이팅펄스(RP)를 동시에 공급하여 그 주사라인의 셀들은 모두 온시킨다. 이때, 라이팅펄스(RP)는 서스테인펄스(SP)에 가산된 형태로 공급되게 된다. 이어서, 이전과 상반된 상태로 공급되는 다음 서스테인펄스(SP)에 가산된 소거펄스(EP)가 8개의 Y 서스테인전극들(Y128, Y192‥‥)에 순차적으로 공급되고 그 8개의 주사라인에 어드레스전극(도시하지 않음)을 통해 순차적으로 데이터펄스가 공급됨으로써 데이터가 로딩된다. 이 경우 데이터가 “0”인 셀들은 오프 상태가 되고 데이터가 “1”인 셀들은 계속 온 상태가 됨으로써 데이터가 표시되게 된다. 그리고, 상기 8개의 주사라인들은 계속적으로 공급되는 서스테인 펄스(SP)에 의해 다음의 데이터가 어드레싱되는 순간까지 방전을 유지하게 된다.
이와 같이, 종래의 서브프레임 구동방식은 서스테인펄스(SP)의 주파수를 고정시키고 그 서스테인펄스(SP)에 라이팅펄스(RP) 및 주사펄스(EP)를 가산시켜 데이터를 어드레싱하는 방식이다. 이 경우, 한 서스테인 주기에서 8비트의 데이터를 모두 어드레싱 해야하는 실정이므로 서스테인펄스(SP)의 주기를 줄일 수가 없음에 따라 휘도와 비례관계를 가지는 서스테인펄스(SP)의 주파수를 올리는데는 한계가 있다. 이에 따라, 서브프레임 구동방식은 음극선관(CRT)의 휘도를 따라가지 못하는 PDP 고유의 문제점을 극복할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 서브프레임 구동방법에서 어드레싱구간과 서스테인구간의 서스테인펄스 주기를 다르게 하여 서스테인 주파수를 증가시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 PDP 구동 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
제1도는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 서브프레임 구동방법에 따른 한 프레임에 대한 어드레스 과정을 시간적으로 나타낸 도면.
제2도는 종래의 서브프레임 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 설명하기 위한 전압파형도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법을 설명하기 위한 전압파형도.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치의 구성을 나타낸 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 베이스펄스 발생부 12 : 서스테인펄스 발생부
14 : 주사펄스 발생부 16 : 제어부
18 : 파형결정부 20 : 서스테인 구동부
22 : 구동 IC
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 구동방법은 계조에 따라 2n간격으로 이격된 다수개의 주사라인들을 선택하여 그 다수개의 주사라인들에 기본 서스테인 펄스에 데이터를 쓰기 위한 주사전압과 데이터전압을 인가하여 선택하고자 하는 화소에 데이터를 기입하는 어드레스 단계와, 상기 선택된 화소를 다음 데이터가 기입될 때까지 표시를 유지하기 위하여 일정한 주기의 서스테인 펄스를 인가하여 유지방전을 일으키는 유지방전단계를 포함하는 서브프레임 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 있어서, 상기 데이터를 기입하는 어드레싱단계에서의 기본 서스테인 펄스와 상기 유지방전 단계의 서스테인 펄스 주파수가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PDP 구동장치는 입력 비디오신호로부터 동기신호를 검출하여 기준클럭을 발생하는 제어수단과, 상기 기준클럭에 기초하여 기본 서스테인 펄스를 발생하는 기본 서스테인 펄스 발생수단과 상기 기준클럭에 기초하여 주파수 변조되어 상기 기본 서스테인 펄스 보다 짧은 주기를 가지는 서스테인 펄스를 발생하는 서스테인펄스 발생수단과, 상기 기준클럭에 기초하여 주사펄스를 발생하는 주사펄스 발생수단과, 상기 기본 서스테인 펄스 및 서스테인 펄스를 선택적으로 출력하기 위한 파형결정수단과, 상기 파형결정수단으로부터의 상기 서스테인 펄스와, 상기 기본 서스테인 펄스에 상기 주사펄스를 가산하여 블록단위로 나누어 출력하여 제1 및 제2 서스테인전극을 구동하기 위한 서스테인구동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제3도 및 제5도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동펄스를 나타낸 것이다. 제3(a)도는 2의 배수의 간격을 가지는 주사라인들을 포함하는 i번째 블록의 Y 및 Z 서스테인전극(Y128, Y192, Y224, …; Z128, Z192, Z224,…)에 공급되는 구동펄스, 제3(b)도는 i번째 블록보다 1라인씩 증가된 주사라인들을 포함하는 i+1번째 블록의 Y 및 Z 서스테인전극(Y129, Y193, Y225, …; Z129, Z193, Z225, …)에 공급되는 구동펄스를 나타낸다.
본 발명에 따른 PDP 구동방법은 데이터를 기입하는 어드레싱구간에서는 데이터를 처리하기 위하여 종래와 동일하게 32μs 시간을 갖는 베이스 펄스(BP)를 해당 주사라인들에 공급하고 데이터 어드레싱이 종료된 후의 서스테인구간에서는 상기 어드레싱구간 보다 짧은 주기, 즉 증가된 주파수를 갖는 서스테인 펄스(SP)를 공급하는 것이다. 그리고, 본 발명에 따른 PDP구동방법은 한 화면을 다수개의 블록들로 구분하여 그 블록단위로 구동시키게 된다. 이때, 각 블록에 포함되는 주사라인의 수는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 제3(a)도에 있어서, 임의의 시점에서 i번째 블록이 데이터가 기입되는 어드레싱 구간인 경우 그 블록의 Y 및 Z 서스테인전극(Y128, Y192, Y224, …; Z128, Z192, Z224, …)에 베이스 펄스(BP)가 공급된다. 이 베이스 펄스(BP)가 공급되는 어드레싱구간에는 전술한 바와 같이 그 블록의 주사라인의 셀들을 모두 온시키기 위한 라이팅펄스(WP)와 데이터를 어드레싱하기 위한 소거펄스(EP)가 상기 베이스 펄스에 가산된 형태로 공급되고 어드레스 전극에 주사펄스(EP)에 동기된 해당 데이터펄스가 공급됨으로써 i번째 블록의 주사라인에 데이터가 기입된다. 이때, 데이터가 “0”인 셀들은 오프상태가 되고 데이터가 “1”인 셀들은 온 상태를 유지하게 된다. 이어서, 데이터 어드레싱이 종료되면 상기 베이스 펄스(BP)보다 짧은 주기, 즉 증가된 주파수를 갖는 서스테인 펄스(SP)가 상기 i번째 블록의 Y 및 Z 서스테인전극(Y128, Y192, Y224, …; Z128, Zl92, Z224, …)에 공급되어 상기 어드레싱 구간에서 오프상태가 되지 않은 셀들의 방전을 유지시키게 된다.
그 다음, i+1번째 블록의 Y 및 Z 서스테인전극(Y129, Y193, Y225, …; Z129, Z193, Z225, …)에는 제3(b)도에 도시된 바와 같이 셀들의 방전을 유지시키기 위한 서스테인펄스(SP)가 공급되고, 상기 i번째 블록에 데이터 어드레싱이 종료됨과 동시에 베이스 펄스(BP)와 함께 라이팅펄스(WP)와 주사펄스(EP)가 가산된 상태로 공급되고 어드레스전극에 주사펄스(EP)에 동기된 해당 데이터펄스가 공급됨으로써 데이터가 기입된다. 이어서, 데이터 어드레싱이 종료되면 서스테인 펄스(SP)가 공급되어 데이터가 기입되어 온상태를 유지하는 셀들의 방전을 유지시키게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 PDP에서는 데이터가 기입되는 어드레싱구간에 공급되는 베이스펄스(BP)의 주기는 어드레스시간이 충분하게끔 종래와 동일한 반면에 서스테인구간에 공급되는 서스테인펄스(SP)의 주기는 상대적으로 짧게 설정하여 정해진 기간안에 보다 많은 서스테인펄스를 공급할 수 있게 되므로 PDP의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 PDP 구동장치의 구성을 도시한 블록도로서, 제4도의 PDP 구동장치는 베이스펄스(BP)를 생성하는 베이스펄스 발생부(10), 서스테인펄스(SP)를 생성하는 서스테인펄스 발생부(12), 라이팅펄스(WP) 및 주사펄스, 즉 소거펄스(EP)를 발생하는 주사펄스 발생부(14)와, 상기 펄스 발생부들(10, 12, 14)에 기준클럭을 발생하기 위한 제어부(16)와, 상기 베이스펄스(BP), 서스테인펄스(SP)를 선택하여 출력하기 위한 파형결정부(18)와, 파형결정부(18)로부터의 구동펄스에 상기 라이팅펄스(WP) 및 주사펄스(EP)를 가산하여 IC블록(22) 별로 공급하기 위한 구동부(20)를 구비한다.
제4도의 PDP 구동장치에서 제어부(16)는 입력라인을 통해 입력되는 비디오신호로부터 수평 및 수직 동기신호를 검출하여 기준클릭을 발생하게 된다. 베이스펄스 발생부(10)는 제어부(16)로부터의 기준클럭에 기초하여 제3도에 도시된 바와 같은 베이스펄스(BP)를 발생한다. 서스테인펄스 발생부(12)는 제어부(16)의 기준클럭에 기초하여 주파수가 변조된 서스테인펄스(SP)를 발생한다. 주사펄스 발생부(14)는 제어부(16)의 기준클럭에 기초하여 라이팅펄스(WP)와 주사펄스(EP)를 발생한다. 파형결정부(18)는 상기 베이스펄스 발생부(10)로부터의 베이스펄스(BP)와 서스테인펄스 발생부(12)로부터의 서스테인펄스(SP)를 적절하게 선택하여 구동부(20)로 출력한다. 구동부(20)는 파형결정부(18)로부터의 구동펄스를 적절하게 구분된 IC블록(22) 별로 출력한다. 이때, 구동부(20)는 어드레스구간인 경우 상기 베이스펄스(BP)에 상기 주사펄스 발생부(14)로부터의 라이팅펄스(WP) 및 소거펄스(EP)를 합성하여 출력하고 서스테인구간인 경우 상기 서스테인펄스(SP)를 출력한다. IC블록(22)은 구동부(20)로부터의 구동펄스를 각각에 접속된 Y 또는 Z 서스테인전극에 공급함으로써 PDP의 Y 및 Z 서스테인전극들은 어드레스구간과 서스테인구간의 주파수가 다른 구동펄스에 의해 블록단위로 구동되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 구동방법에 의하면 서브프레임 방식으로 구동되는 경우 어드레싱구간에 공급되는 베이스펄스 보다 서스테인구간에 공급되는 서스테인펄스의 주기를 짧게 설정함으로써 서스테인펄스의 수를 증가시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 서스테인펄스의 수, 즉 주파수와 비례관계를 가지는 휘도를 향상시킴으로서 화질을 개선할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 계조에 따라 2n간격으로 이격된 다수개의 주사라인들을 선택하여 그 다수개의 주사라인들에 기본 서스테인 펄스에 데이터를 쓰기 위한 주사전압과 데이터전압을 인가하여 선택하고자 하는 화소에 데이터를 기입하는 어드레스 단계와, 상기 선택된 화소를 다음 데이터가 기입될 때까지 표시를 유지하기 위하여 일정한 주기의 서스테인 펄스를 인가하여 유지방전을 일으키는 유지방전단계를 포함하는 서브프레임 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 있어서, 상기 데이터를 기입하는 어드레싱단계에서의 기본 서스테인 펄스와 상기 유지방전 단계의 서스테인 펄스 주파수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기본 서스테인 펄스의 주파수보다 상기 서스테인 펄스의 주파수가 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  3. 입력 비디오신호로부터 동기신호를 검출하여 기준클럭을 발생하는 제어수단과, 상기 기준클럭에 기초하여 기본 서스테인 펄스를 발생하는 기본 서스테인 펄스 발생수단과, 상기 기준클럭에 기초하여 주파수 변조되어 상기 기본 서스테인 펄스 보다 짧은 주기를 가지는 서스테인 펄스를 발생하는 서스테인펄스 발생수단과, 상기 기준클럭에 기초하여 주사펄스를 발생하는 주사펄스 발생수단과, 상기 기본 서스테인 펄스 및 서스테인 펄스를 선택적으로 출력하기 위한 파형결정수단과, 상기 파형 결정수단으로부터 상기 서스테인 펄스와, 상기 기본 서스테인 펄스에 상기 주사펄스를 가산하여 블록단위로 나누어 출력하여 제1 및 제2 서스테인 전극을 구동하기 위한 서스테인구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서스테인구동수단은 상기 블록단위로 구분되어 상기 제1 및 제2 서스테인전극을 개별적으로 구동하기 위한 구동 집적회로들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
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