KR100489446B1 - 플라즈마 표시패널 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시패널 구동방법에 관한 것으로, 서브 프레임 구동방식에 따라 플라즈마 표시패널에 화상을 표시하되 서브 프레임이 변화되기 전에 소정 전극 라인의 방전 셀에서 소거 방전이 일어나게 함으로써, 각 서브 프레임별로 서스테인 펄스의 개수를 비규칙적으로 조절하여 계조 구현의 비선형성을 보정한다.

Description

플라즈마 표시패널 구동방법
본 발명은 플라즈마 표시패널 구동방법에 관한 것으로, 특히 서브 프레임 구동방식에 따라 플라즈마 표시패널에 화상을 표시하되 서브 프레임이 변화되기 전에 소정 전극 라인의 방전 셀에서 소거 방전이 일어나게 하여 계조 구현의 비선형성을 보정하도록 한 플라즈마 표시패널 구동방법에 관한 것이다.
주지와 같이 플라즈마 표시장치는 발광형 소자인 플라즈마 표시 패널 내부의 기체 방전 현상을 이용하여 동화상 또는 정지화상을 표시하는 평면 표시장치를 일컫는다.
도 1은 일반적인 플라즈마 표시장치의 블록 구성도를 나타낸 것으로서, R(Red), G(Green), B(Blue) 어드레스 전극라인과 제 1, 2 서스테인 전극라인쌍을 구비한 패널(10)과, 외부에서 입력되는 R, G, B 화상 데이터를 디지털화하여 X비트의 R, G, B 디지털 화상 데이터(2X 계조 구현)를 출력함과 아울러 상기 디지털 화상 데이터와 외부신호에 따라 패널(10)의 구동에 필요한 각종 제어신호를 출력하는 마이컴(20)과, 상기 마이컴(20)의 제어신호에 따라 서스테인 전극라인에 스캔(scan) 펄스를 공급하여 1개 라인씩 순차적으로 주사한 다음 모든 서스테인 전극라인에 서스테인(sustain) 펄스를 공급하여 각 셀의 방전 및 발광을 유지시키는 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)와, 상기 마이컴(20)에서 출력되는 R, G, B 디지털 화상 데이터를 프레임별, 컬러별, 비트별로 저장하는 메모리부(40)와, 상기 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)에 의해 주사되는 서스테인 전극라인에 대응되는 R, G, B 디지털 화상 데이터의 비트값을 상기 메모리부(40)로부터 읽어 들여 R, G, B 어드레스 전극라인에 공급하는 어드레스 구동부(50)로 구성되어져 있다.
상기 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)는 상기 마이컴(20)의 제어신호에 따라 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DO)를 발생시켜 출력하는 클록 및 데이터 발생부(31)와, 상기 마이컴(20)의 제어신호에 따라 서스테인 펄스를 발생시켜 출력하는 서스테인 펄스 발생부(32)와, 서스테인 전극라인과 연결된 상태에서 상기 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DO)와 서스테인 펄스에 따라 서스테인 전극라인에 순차적으로 스캔 펄스를 공급한 후 서스테인 펄스를 동시에 공급하는 구동 IC(Integrated Circuit, 33)로 구성되어져 있다.
이와 같이 구성된 플라즈마 표시장치는 각각의 전극 라인에 의해 전체 화면이 복수의 셀로 구분되어 각 셀의 내부에서 선택적으로 일어나는 어드레스 방전(라이트 방전)과 서스테인 방전 및 소거 방전에 의해 화상이 표시된다.
여기서, 어드레스 방전은 하판의 어드레스 전극과 상판의 서스테인 전극간의 최초 방전을 말하고, 서스테인 방전은 라이팅된 방전 셀의 방전을 유지시키는 제 1, 제 2 서스테인 전극 간의 방전을 말하며, 소거 방전은 서스테인되고 있는 방전 셀의 서스테인을 멈추게하는 역할을 한다.
즉, 마이컴(20)은 외부로부터 클럭, RGB 데이터, 수직동기(Vsync), 수평동기(Hsync) 등의 각종 신호들을 제공받아 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)에 스캔 데이터들 및 제어신호들을 인가하고, 어드레스 구동부(50)에 어드레스 데이터 및 어드레스 클럭을 인가한다.
따라서, 각각의 드라이버들에 인가된 신호들에 따라 서스테인 전극이 구동되면 어드레스 전극들로 공급되는 데이터를 패널(10)에 표시할 수 있다.
한편, 플라즈마 표시장치의 구동방식은 크게 서브 필드 구동방식과 서브 프레임 구동방식으로 구분된다.
먼저, 서브 필드 구동방식은 2X 계조의 구현을 위하여 1 프레임 화면을 X개의 서브 필드 화면으로 나누되 외부에서 입력되는 화상 데이터를 X비트의 디지털 화상 데이터로 디지털화하여 각 서브 필드에 공급하는 방식으로서, 각 서브 필드마다 휘도 상대비 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: … 에 각각 비례하는 휘도값이 대응되어 있어 몇몇 서브 필드의 조합으로 눈의 적분효과가 이용되어 0∼2X-1에 해당되는 화상의 표시가 가능하게 된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 한 프레임을 8개의 서브 필드(SF1∼SF8)로 나눈 후 각 서브 필드마다 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128에 비례하는 휘도값을 각각 대응시키면 몇몇 서브 필드의 조합으로 계조 데이터 0∼255에 해당되는 화상이 표시되어 256 계조의 구현이 가능해진다.
즉, 제 1 서브 필드(SF1)의 구동시에는 각 셀의 계조 데이터 중 최하위 비트인 D0 비트 계조 데이터를 각 셀에 공급하고, 제 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 서브 필드(SF2∼SF8)의 구동시에는 각각 D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 비트 계조 데이터를 각 셀에 공급하여 특정 셀을 발광시키면서 각 서브 필드(SF1∼SF8)마다 설정된 기간동안 특정 셀의 발광을 유지시키면 화상이 표시된다.
그런데, 이러한 서브 필드 구동방식은 각 서브 필드마다 동일한 비트의 계조 데이터가 각 셀에 공급되므로 계조 데이터는 쉽게 구현되지만 각 서브 필드마다 전체 셀이 소거 또는 방전되기 때문에 화면 플리커(Picture flicker)를 유발하게 된다.
이를 해결하기 위해 안출된 구동방식이 플라즈마 표시장치의 서브 프레임 구동방식이다.
서브 프레임 구동방식은 2X 계조의 구현을 위하여 1 프레임 화면을 X개의 서브 프레임 화면으로 나누는 방식으로서, 각 서브 프레임마다 휘도 상대비 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: … 에 비례하는 개수의 라인이 각각 포함되어 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 한 프레임을 8개의 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누어 각 서브 프레임(sf1∼sf8)마다 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128에 비례하는 개수의 라인이 각각 포함된 상태에서 8개 라인의 1타임 스캐닝을 전체 라인이 각각 8번씩 스캐닝될 때까지 반복 수행하면 계조 데이터 0∼255에 해당되는 화상이 표시될 수 있어 256 계조의 구현이 가능해진다.
즉, 전체 라인수가 255일 경우 한 프레임을 8개 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누면 제 1 서브 프레임(sf1)에 255번 라인(총 1개 라인), 제 2 서브 프레임(sf2)에 254∼253번 라인(총 2개 라인), 제 3 서브 프레임(sf3)에 252∼249번 라인(총 4개 라인), 제 4 서브 프레임(sf4)에 248∼241번 라인(총 8개 라인), 제 5 서브 프레임(sf5)에 240∼225번 라인(총 16개 라인), 제 6 서브 프레임(sf6)에 224∼193번 라인(총 32개 라인), 제 7 서브 프레임(sf7)에 192∼129번 라인(총 64개 라인), 제 8 서브 프레임(sf8)에 128∼1번 라인(총 128개 라인)이 각각 포함된다.
이와 같이 한 프레임이 8개의 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누어진 상태에서 각 서브 프레임(sf1∼sf8)에 포함된 첫 번째 라인(255번, 253번, 249번, 241번, 225번, 193번, 129번, 1번 라인) 8개를 1타임에 순차적으로 스캐닝하면서 각 라인에 해당되는 비트의 계조 데이터를 공급한 후 전체 라인의 방전 소거를 수행한다.
그 후, 이전에 스캐닝된 라인의 다음 8개 라인들을 아래의 표 1에 도시된 순서대로 1타임에 순차적으로 스캐닝하면서 각 라인에 해당되는 비트의 계조 데이터를 공급한 다음 전체 라인의 방전 소거를 반복 수행하여 256 계조를 구현한다.
순 서 sf1 sf2 sf3 sf4 sf5 sf6 sf7 sf8
1 255 253 249 241 225 193 129 1
2 1 254 250 242 226 194 130 2
3 2 255 251 243 227 195 131 3
4 3 1 252 244 228 196 132 4
5 4 2 253 245 229 197 133 5
6 5 3 254 246 230 198 134 6
… … … … … … … … …
250 249 247 243 235 219 187 123 250
251 250 248 244 236 220 188 124 251
252 251 249 245 237 221 189 125 252
253 252 250 246 238 222 190 126 253
254 253 251 247 239 223 191 127 254
255 254 252 248 240 224 192 128 255
표 1에서 1번 라인의 경우를 예로 들어 살펴보면, 1번 라인은 제 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 순서에 각각 스캐닝되어 계조 데이터가 공급되는데 제 1 순서에 공급되는 계조 데이터는 계조 데이터가 공급될 때까지 1번 유지되고, 제 2 순서에 공급되는 계조 데이터는 제 4 순서에 계조 데이터가 공급될 때가기 2번 유지되는 식으로 제 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 순서에 공급되는 계조 데이터는 각각 1번, 2번, 4번, 8번, 16번, 32번, 64번, 128번 유지된다.
따라서, 제 1 순서에는 8비트의 계조 데이터(D7∼D0) 중 최하위 D0 비트의 계조 데이터가 1번 라인에 공급되고, 제 2 순서에는 D1 비트, 제 4 순서에는 D2 비트, 제 8 순서에는 D3 비트, 제 16 순서에는 D4 비트, 제 32 순서에는 D7 비트의 계조 데이터가 각각 1번 라인에 공급된다.
또한, 1번 라인뿐만 아니라 다른 라인에 대해서도 각 유지 기간에 따라 해당하는 비트의 계조 데이터가 공급된다.
일예로, 제 1 순서에 순차적으로 스캐닝되는 1번, 254번, 250번, 242번, 226번, 194번, 130번, 2번 라인에는 각각 D1 비트, D2 비트, D3 비트, D4 비트, D5 비트, D6 비트, D7 비트, D8 비트 계조 데이터가 공급된다.
그러나, 이러한 종래 기술에 의한 플라즈마 표시장치의 서브 프레임 구동방식은 방전 시간의 효율이 높은 반면 각 서브 프레임별로 서스테인 펄스의 개수가 규칙적으로 조절되므로 서스테인 펄스의 개수와 계조가 비례하지 않는 플라즈마의 비선형 특성으로 계조 구현이 균일하지 않았다.
즉, 브라운관의 CRT는 전자빔의 강도에 따라 계조를 조정할 수 있으나 PDP는 셀의 방전을 지속하는 시간 즉, 턴-온 타임(Turn-on time)에 의해 계조를 조정하므로 서스테인 펄스의 개수로 계조를 조정하게 되는데 도 4에 도시된 바와 같이 이론적으로는 서스테인 펄스의 개수와 계조가 비례하여야 하나 실제로는 비선형 특성을 갖는다.
따라서, 각 서브 프레임별로 서스테인 펄스의 개수를 규칙적으로 조절하는 종래 기술에 의한 플라즈마 표시장치의 서브 프레임 구동방식은 계조 구현이 균일하지 않는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 서브 프레임 구동방식에 따라 플라즈마 표시패널에 화상을 표시하되 서브 프레임이 변화되기 전에 소정 전극 라인에 라인 소거 펄스를 인가하여 방전 셀에서 소거 방전이 일어나게 함으로써, 계조 구현의 비선형성을 보정하도록 한 플라즈마 표시패널 구동방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 표시패널 구동방법은, 소정의 서브 프레임에서 계조가 선형적으로 변화되도록 적어도 한 개 이상의 서스테인 전극 라인에 라인 소거 펄스를 인가하여 해당하는 서스테인 전극 라인의 모든 셀이 소거 방전되는 것을 그 기술적 수단으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 플라즈마 표시패널 구동방법을 수행하기 위한 표시장치는 도 1에 도시된 일반적인 플라즈마 표시장치와 동일한 구성을 갖되 그 역할은 부분적으로 변화된다.
참조부호 30의 스캐닝 및 서스테인 구동부는 마이컴(20)의 제어신호에 따라 계조가 선형적으로 변화되도록 소정의 서브 프레임에서 임의의 서스테인 전극 라인 또는 복수의 서스테인 전극 라인에 라인 소거 펄스를 공급하여 해당하는 서스테인 전극 라인의 모든 셀이 소거 방전되게 한 후 전체 서스테인 전극라인에 스캔 펄스를 공급하여 1개 라인씩 순차적으로 주사한 다음 모든 서스테인 전극라인에 서스테인 펄스를 공급하여 각 셀의 방전 및 발광을 유지되게 한다.
상기 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)는 상기 마이컴(20)의 제어신호에 따라 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DO)를 발생시켜 출력하는 클록 및 데이터 발생부(31)와, 상기 마이컴(20)의 제어신호에 따라 계조가 선형적으로 변화되도록 소정의 서브 프레임에서 라인 소거 펄스를 발생시켜 출력함과 아울러 서스테인 펄스를 발생시켜 출력하는 서스테인 펄스 발생부(32)와, 서스테인 전극라인과 연결된 상태에서 소정의 서브 프레임에서 임의의 서스테인 전극 라인 또는 복수의 서스테인 전극 라인에 라인 소거 펄스를 공급함과 아울러 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DO)와 서스테인 펄스에 따라 서스테인 전극라인에 순차적으로 스캔 펄스를 공급한 후 서스테인 펄스를 동시에 공급하는 구동 IC(33)로 구성되어져 있다.
상기와 같은 플라즈마 표시장치가 본 발명에 의한 플라즈마 표시패널 구동방식에 따라 도 3에 도시된 서브 프레임 구동방식으로 패널에 256 계조의 화상을 표시하는 과정을 첨부한 도 1과 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 2X 계조의 구현을 위하여 1 프레임 화면을 X개의 서브 프레임 화면으로 나누되 각 서브 프레임마다 휘도 상대비 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: … 에 비례하는 개수의 라인이 각각 포함된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 한 프레임을 8개의 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누어 각 서브 프레임(sf1∼sf8)마다 1: 2: 4: 8: 16: 32: 64: 128에 비례하는 개수의 라인이 각각 포함된 상태에서 8개 라인의 1타임 스캐닝을 전체 라인이 각각 8번씩 스캐닝될 때까지 반복 수행하면 계조 데이터 0∼255에 해당되는 화상이 표시될 수 있어 256 계조의 구현이 가능해진다.
따라서, 전체 라인수가 255일 경우 한 프레임을 8개 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누면 제 1 서브 프레임(sf1)에 255번 라인(총 1개 라인), 제 2 서브 프레임(sf2)에 254∼253번 라인(총 2개 라인), 제 3 서브 프레임(sf3)에 252∼249번 라인(총 4개 라인), 제 4 서브 프레임(sf4)에 248∼241번 라인(총 8개 라인), 제 5 서브 프레임(sf5)에 240∼225번 라인(총 16개 라인), 제 6 서브 프레임(sf6)에 224∼193번 라인(총 32개 라인), 제 7 서브 프레임(sf7)에 192∼129번 라인(총 64개 라인), 제 8 서브 프레임(sf8)에 128∼1번 라인(총 128개 라인)이 각각 포함된다.
이와 같이 한 프레임이 8개의 서브 프레임(sf1∼sf8)으로 나누어진 상태에서 스캐닝 및 서스테인 구동부(30)의 서스테인 펄스 발생부(32)는 마이컴(20)의 제어신호에 따라 계조가 선형적으로 변화되도록 소정의 서브 프레임에서 라인 소거 펄스를 발생시켜 출력한다.
그러면, 구동 IC(33)는 입력된 라인 소거 펄스를 소정의 서브 프레임에서 임의의 서스테인 전극 라인 또는 복수의 서스테인 전극 라인에 공급하면 라인 소거 펄스가 공급된 해당하는 서스테인 전극 라인의 모든 셀이 소거 방전된다.
다음으로, 각 서브 프레임(sf1∼sf8)에 포함된 첫 번째 라인(255번, 253번, 249번, 241번, 225번, 193번, 129번, 1번 라인) 8개를 1타임에 순차적으로 스캔 펄스를 공급하여 1타임에 순차적으로 스캐닝하면서 각 라인에 해당되는 비트의 계조 데이터를 공급한 후 전체 라인의 방전 소거를 수행한다.
그 후, 이전에 스캐닝된 라인의 다음 8개 라인들을 표 1에 도시된 순서대로 1타임에 순차적으로 스캔 펄스를 공급하여 스캐닝하면서 각 라인에 해당되는 비트의 계조 데이터를 공급한 다음 전체 라인의 방전 소거를 반복 수행하여 256 계조를 구현한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 서브 프레임 구동방식에 따라 플라즈마 표시패널에 화상을 표시하되 서브 프레임이 변화되기 전에 소정 전극 라인의 방전 셀에서 소거 방전이 일어나게 함으로써, 각 서브 프레임별로 서스테인 펄스의 개수를 비규칙적으로 조절하여 계조 구현의 비선형성을 보정하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 표시장치의 블록 구성도.
도 2는 종래 서브 필드 구동방식의 개념도.
도 3은 종래 서브 프레임 구동방식의 개념도.
도 4는 일반적인 플라즈마의 계조 구현 특성도.
도 5는 본 발명에 의한 플라즈마 표시패널 구동방법의 구동 파형도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : 패널 20 : 마이컴
30 : 스캐닝 및 서스테인 구동부 31 : 클록 및 데이터 발생부
32 : 서스테인 펄스 발생부 33 : 구동 IC

Claims (2)

  1. 플라즈마 표시장치의 서브 프레임 구동방식에 있어서,
    소정의 서브 프레임에서 계조가 선형적으로 변화되도록 적어도 한 개 이상의 서스테인 전극 라인에 라인 소거 펄스를 인가하여 해당하는 서스테인 전극 라인의 모든 셀이 소거 방전되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라인 소거 펄스를 스캔 펄스보다 시간적으로 우선하여 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널 구동방법.
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