KR100467072B1 - 액정패널을가지는플라즈마표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 액정패널을 이용하여 표시품위를 향상시키도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명의 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치는 화소가 매트릭스 형태로 배치되는 표시패널과, 패시패널의 전면에 부착되어 플라즈마 표시패널로부터 발생하는 빛의 투과율을 제어하는 액정패널과, 액정패널에 전압을 인가하는 액정구동수단을 구비하고, 표시패널을 서브필드 기간으로 나누어 어드레싱하는 어드레스 기간과 어드레스 기간에서 축적된 전하를 이용하여 유지방전시켜 표시하는 유지기간으로 나누어 표시 구동하는 패널구동부 구성된 플라즈마 표시장치에서 액정구동수단은 표시패널의 비표시 기간에서 액정이 빛을 차단하도록 제어하게 된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치는 표시기간이외의 기간에서는 액정패널의 On/Off 제어에 의해 PDP로부터의 광을 차단하거나 시간압축한 PDP 구동시의 비표시 기간인 블랭크 기간에서의 빛을 차단함으로써 콘트라스트를 향상할 수 있다.

Description

액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치{Plasma Display Apparatus With Liquid Crystal Panel}

본 발명은 평판 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 표시장치에 있어서 액정패널을 이용하여 표시품질을 향상시키도록 한 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 디스플레이로서 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 크게 향상되고 있다. PDP는 크게 직류구동 방식과 교류구동 방식으로 대별된다. 교류구동 방식의 PDP는 직류구동 방식에 비하여 저전압 구동과 장수명의 장점을 가지므로 향후 PDP의 주류 구동 방식으로 기대되고 있으며 그 구동원리는 유전체를 사이에 두고 전극간에 교류 전압을인가시켜 그 반주기마다 방전을 행하게 하는 방식이다. 이 교류구동 방식의 PDP는 유전체를 사용하기 때문에 그 유전체 표면에 전하가 대전된다. 이 전하 즉 벽전하를 이용함으로써 저인가 전압으로 메모리 효과를 가지게 된다. 방전은 대향방전과 면방전으로 나뉘어진다. 교류구동 방식의 PDP는 휘도 상대비(예를 들면, 256 계조 구현시 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64 : 128)에 대응하는 다수 개의 서브필드(256 계조시 8 개의 서브필드)에 의해 한 프레임의 영상신호를 표현하게 된다. 각각의 서브필드는 리셋 기간을 포함한 어드레스 기간과 서스테인 기간(표시기간)으로 분리된다. 여기서, 어드레스 기간은 각 서브필드에서 동일하며 휘도 상대비에 따른 발광기간으로 서스테인 기간은 각 서브필드에서 다르게 된다. 리셋 기간을 포함하는 어드레스 기간에서는 리셋 방전 또는 전면기록 방전(프라임 방전)을 하게 되어 벽전하가 형성되고 주사 펄스가 공급됨으로써 표시될 화소셀을 라인별로 선택하게 된다. 서스테인 기간에는 서스테인 펄스가 공급됨으로써 화소셀들의 방전 및 발광을 유지시켜 화상을 표시하게 된다. 이와 같은 서브필드 방식으로 영상을 표시할 때, 리셋기간과 어드레스 기간은 비표시기간으로 셀 내에 전하면 축적지키기 위해 전 셀에 걸쳐 백색 발광이 일어나야 하지만 이 발광에 의해 표시 화상의 흑레벨이 떨어져 콘트라스트(Contrast)가 저하되는 결과를 초래하게 된다. 또 다른 문제점으로는 계조표현시 필드간의 밝기차에 의한 비트 노이즈(Bit noise)에 의해 의사 윤곽이 생기는 콘터 노이즈(Contour noise)가 생겨 표시품위가 떨어지는 단점이 있다. 백색발광이 표시되는 것을 방지하기 위해 PDP의 전면에 광투과율이 50% 정도되는 광학필터를 부가하여 표시되는 빛을 일부 차단하는 방법이 공개된 바 있으나, 이 경우에는 백색발광에 의해서 생기는 콘트라스트 저하나 색재생영역이 좁아지는 문제를 근본적으로 해결할 수는 없다. 이와 다른 방법으로는 PDP의 전면에 액정패널을 부착하여 액정에 전압을 가함에 따라 빛을 주과 또는 차단시키는 특성을 이용하여 백색 발광기간 중에 광을 차단시키는 방법이 제안된 바 있다. 이 구성에서 액정패널은 광학필터에 비해서는 효과적으로 백색발광을 차단하지만 단순히 어드레스 기간내의 백색발광을 위한 쓰기방전시점에서만 빛을 차단시키도록 구동하므로 기타 다른 비표시 기간 내에서의 미약한 방전은 여전히 문제가 되고 있으며 PDP를 서브필드 방식으로 계조표현을 위한 구동을 할 때 생기는 문제점인 콘터 노이즈 역시 해결되지 않고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 콘트라스트를 향상시키도록 한 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 휘도를 향상시키도록 한 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자연스러운 영상을 표시하여 표시품위를 향상시키도록 한 플라즈마 표시장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치는 화소가 매트릭스 형태로 배치되는 표시패널과, 패시패널의 전면에 부착되어 플라즈마 표시패널로부터 발생하는 빛의 투과율을 제어하는 액정패널과, 액정패널에 전압을 인가하는 액정구동수단을 구비하고, 표시패널을 서브필드 기간으로 나누어 어드레싱하는 어드레스 기간과 어드레스 기간에서 축적된 전하를 이용하여 유지방전시켜 표시하는 유지기간으로 나누어 표시 구동하는 패널구동부 구성된 플라즈마 표시장치에서 액정구동수단은 표시패널의 비표시 기간에서 액정이 빛을 차단하도록 제어하게 된다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 가지는 PDP 표시장치를 블록도로 도시한 것이다.

도 1의 구성에서, 본 발명에 따른 액정패널을 가지는 PDP는 PDP(6)를 구동하기 위한 PDP 구동부(4)와, PDP(6)의 광투과율을 조정하기 위한 액정패널(8)와, 액정패널(8)를 구동하기 위한 액정 구동부(10)와, PDP 구동부(4)와 액정 구동부(10)를 제어하기 위한 제어부(2)를 구비한다. 본 발명은 한 프레임분의 영상을 도 2에 나타낸 바와 같이 입력 영상신호를 시간압축하여 휘도 상대비에 대응하는 다수개의 서브필드로 표시하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, PDP(6)는 어드레스 전극으로 사용되는 X 전극과 유지전극쌍으로 사용되는 Y 전극 및 Z 전극의 교차부에 화소셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. PDP 구동부(4)는 제어부(2)의 제어에 따라 리셋 기간에는 전면기록 방전을 행하여 벽전하를 형성시키고 어드레스 기간에는 주사펄스에 동기되어 RGB 화상 데이터를 X 전극에 공급함과 아울러 Y 전극에 주사펄스를 공급하여 주사될 라인을 선택하게 된다. 그리고 PDP 구동부(4)는 제어부(2)의 제어에 따라 서스테인 기간에서 Y전극과 Z전극에 서스테인 펄스를 공급함으로써 유지방전을 행하게하여 화상을 표시하도록 한다. 액정패널(8)는 자신에게 인가되는 구동전압에 따라 액정의 개구율이 조정되어 PDP로부터의 광을 투과 또는 차광시키는 역할을 하게 된다. 액정 구동부(10)는 제어부(2)의 제어에 따라 주파수가 가변되는 액정구동펄스 P_LC를 액정패널에 공급하여 액정의 광투과율을 제어하게 된다. 이 때, 액정 구동부(10)는 액정구동펄스 P_LC를 액정패널(8)에 인가하여 PDP(6)의 발광상태에 따라 액정패널(8)의 On/Off를 제어하여 발광되는 빛을 투과 또는 차단시키도록 제어하게 된다. 액정구동은 PDP(6)의 방전 및 표시제어에 따라 표시기간이외의 기간인 비표시기간에는 빛이 표시되어 흑레벨을 저하시키지 않도록 비표시기간에서의 빛의 투과를 차단하도록 제어하는데 PDP(6)에서의 방전원리에 따라 다음과 같이 제어가 가능하다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치에서 액정구동 방법을 나타낸다.

액정구동 방법으로는 첫 번째로, 도 2a와 같이 PDP의 어드레스 기간중 리셋 기간의 전면기록방전시에 하이레벨로하여 광을 차단하여 리셋 기간의 쓰기방전에 의한 미약방전의 표시를 방지하게 된다. 이 경우, 리셋 기간에서 발생하는 백색광에 의한 표시품질 저하를 막을 수 있으므로 콘트라스트가 대폭 향상된다. 두 번째 구동방법으로는, 도 2b와 같이 리셋 기간이외의 어드레스 기간에서도 미약방전이 발생할 수 있으므로 어드레스 기간 전체에 걸쳐 발생하는 모든 표시광을 차단하도록 어드레스 기간 전체에 하이레벨을 인가하여 리셋기간이외의 어드레스 기간 내에서 발생할 수 있는 표시를 방지하여 비표시 기간 전체에서 표시되는 빛을 차단하는 방법으로 제어하게 된다. 세 번째 구동방법으로는, 서스테인 기간에 공급되는 액정구동펄스 P_LC의 주파수를 제어함으로써 한 서브필드 내에서의 계조표현이 가능하게 된다. 이와 아울러, 액정은 인가된 전압에 따른 광투과율이 선형적으로 비례하므로 액정패널(8)에 가해지는 전압레벨을 조절하므로써 서스테인 기간에서 발광되어 표시되는 빛의 휘도를 제어할 수 있게 된다. 이런 특성을 이용하면 PDP(6)의 휘도를 조절하므로써 계조표현이 가능한데, 현재 플라즈마 표시장치의 계조표현 방법으로는 서브필드법을 이용하여 통상 256 계조를 표현하기 위해서 서브필드 구동법에서는 휘도 상대비 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64에 대응하는 SF0~SF7 까지의 8개의 서브필드가 필요하다. 각 서브필드에는 일정한 어드레스 기간과 실제로 빛이 발광하여 표시되며 휘도레벨에 따라 그 기간이 서로 다른 서스테인 기간이 필요하다. TV 신호에서 1 프레임의 주사기간은 일정하므로 어드레스 기간이 많아질수록 그 만큼 표시기간이 줄어 들고 휘도가 떨어지게 되므로 서브필드가 많아지는 것은 곧 휘도 저하를 위미하게 된다. 하지만 액정패널(8)을 통해 서브필드 기간 내의 그레이 레벨을 다시 제어할 수 있으므로 종래보다도 더적은 개수의 서브필드만 있어도 동일한 그레이 레벨을 구현할 수 있게 된다. 이를 도 4를 결부하여 자세히 설명하면, n 개의 서브필드 SF0~SFn로 구성된 1 프레임분의 영상이 표시된다고 할 때 각 서브필드는 서로 다른 시간 동안의 서스테인 주기를 가지므로 결국 서로 다른 크기의 휘도를 가지게 되는데 각각 서로 다른 크기의 휘도를 조합하여 원하는 크기의 휘도를 만들게 되므로 n개의 서브필드로서 가능한 그레이 레벨은 2ⁿ이다. 여기에 액정패널(8)을 이용하여 임의의 서브필드 내에서의 광투과율을 조정하게 되면 한 서브필드의 휘도는 다시 임의의 수만큼 서로 다른 휘도를 갖게 된다. 예를 들어 한 서브필드 기간에서 빛을 전부 투과시키거나 반만 투과시키는 두가지 제어를 한다면 해당 서브필드는 2개의 휘도를 가지게 되므로 2×2ⁿ 만큼의 계조표현이 가능므로 4 개의 서브필드만 있어도 256 계조표현이 가능하게 된다. 그러므로 제어부(2)는 도 5와 같은 형태로 그레이 레벨에 따라 액정 구동부(10)를 서로 다른 전압레벨로 구동 제어하여 계조표현까지 가능케 한다. 또 다른 제어방법으로는 콘터 노이즈가 발생하는 경우 액정의 광투과율을 조절하여 이를 보상하는 방법도 가능하다. 콘터 노이즈에 의한 비정상적인 휘도의 변화를 액정에 인가하는 전압레벨을 조정하여 보정함으로써 자연스러운 계조변화를 할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치는 표시기간이외의 기간에서는 액정패널의 On/Off 제어에 의해 PDP로부터의 광을 차단하거나 시간압축한 PDP 구동시의 비표시 기간인 블랭크 기간에서의 빛을 차단함으로써 콘트라스트를 향상할 수 있다. 이와 동시에, 상기 액정패널에 가해지는 전압 레벨을 조정하여 서스테인 기간에서 발광되는 빛의 휘도를 제어하여 휘도를 향상시키는 동시에 한 서브필드 내에서 여러단계의 그레이 레벨을 구현하므로써 적은 서브필드 개수로도 풀칼라의 계조표현이 가능하게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치는 콘터 노이즈 발생시 액정패널의 전압레벨을 조정하여 휘도를 보상함으로써 자연스러운 영상표시를 가능하게 한다.

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 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치를 나타내는 블럭도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시방법을 나타내는 도면.

도 3은 도 2에서 서브필드 내에서 계조구현의 예를 모식적으로 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정패널을 가지는 플라즈마 표시방법을 나타내는 도면.

도 5는 도 4에서 저휘도 상대비를 가지는 서브필드에서 공급되는 액정구동신호를 나타내는 파형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 제어부 4 : PDP 구동부

6 : PDP 8 : 액정패널

10 : 액정 구동부

Claims (5)

1. 화소가 매트릭스 형태로 배치되는 표시패널과,

   상기 패시패널의 전면에 부착되어 상기 플라즈마 표시패널로부터 발생하는 빛의 투과율을 제어하는 액정패널과,

   상기 액정패널에 전압을 인가하는 액정구동수단을 구비하고,

   상기 표시패널을 서브필드 기간으로 나누어 어드레싱하는 어드레스 기간과 상기 어드레스 기간에서 축적된 전하를 이용하여 유지방전시켜 표시하는 유지기간으로 나누어 표시 구동하는 패널구동부 구성된 플라즈마 표시장치에서 상기 액정구동수단은 상기 표시패널의 비표시 기간에서 상기 액정이 빛을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 비표시 기간은 상기 어드레스 기간 전체인 것을 특징으로 하는 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 비표시 기간은 리셋 기간과 상기 플라즈마 표시장치 구동시의 시간압축에 의한 서브필드 기간의 나머지 기간인 블랭크 기간인 것을 특징으로 하는 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정구동수단은 상기 유지기간에서 구동전압 레벨을 제어하여 상기 액정의 광투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 광투과율 조절에 의해 상기 표시패널의 휘도레벨을 조절하여 계조표현하는 것을 특징으로 하는 액정패널을 가지는 플라즈마 표시장치.