KR100560526B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서, 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 구간에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 적어도 하나의 서스테인 파형을 교번하여 인가한다. 그리고, 상기 서스테인 기간의 초기에 일정개수의 서스테인 파형에 대해, 각각의 서스테인 파형이 인가될 때, 상기 제3 전극에 상기 서스테인 파형의 전위 보다 낮은 전위의 전압을 점차적으로 낮게 인가한다. 이렇게 서스테인 기간의 초기에 어드레스 전극에도 전압을 인가하여 휘도를 높임으로써 각 서스테인 펄스가 발생하는 광에 대응되는 단위 휘도를 균일하게 하여 저계조 표현력을 향상할 수 있다.
PDP, 방전, 펄스, 서스테인

Description

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 서스테인 기간에 어드레스 전극에 펄스를 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 서스테인 기간에 어드레스 전극에 펄스를 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 등전위면을 나타낸 도면이다.
도 4는 서스테인 기간에 어드레스 전극에 펄스를 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 휘도를 나타낸 도면이다.
도 5는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널(plasma display panel, PDP)에 관한 것으로서, 특히, 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이 상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
플라즈마 표시 패널이 컬러 디스플레이(color display)로서의 성능을 내기 위해서는 중간 계조를 구현해야 하는 데 현재 이의 구현방법으로 1 TV 필드(field) 를 8~12개의 서브 필드로 나누어 이를 시분할 제어하는 중간 계조 구현 방법이 사용되고 있으며, 하나의 서브필드는 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 구성된다. 각각의 서브필드는 2, 4, 8, 16,...,4096의 웨이트를 가지게 되며, 어드레스 기간의 적절한 선택(또는 방전) 및 조합으로 모든 계조의 표현이 가능해진다. 이때, 플라즈마 표시 장치에서는 계조를 표현하기 위해 서스테인 기간에 인가되는 서스테인 파형의 개수를 조절한다.
그런데, 서스테인 기간에 서스테인 파형을 인가할 때, 광파형의 크기는 서서히 포화되는 경향이 있다. 즉, 서스테인 파형 인가시 초기에는 광량이 작은 상태에서 점차로 증가하여 원래의 광량에 도달하는 경향이 있다. 이러한 광의 포화 현상은 어드레스 방전 이후의 벽전하 상태에서 서스테인 방전이 개시될 때 나타나는데, 이는 어드레스 방전 이후의 벽전하 상태가 서스테인 방전을 일으키기는 하지만 최적의 서스테인 방전을 일으키는 데에는 어느 정도 시간이 필요하기 때문이다.
플라즈마 표시 장치에서는 서스테인 펄스 단위 개수가 단위 휘도를 나타내는데, 각 서스테인 펄스마다 휘도가 다르게 되면 안정적인 휘도표현이 어렵게 된다. 특히, 인간의 눈은 상대적으로 낮은 밝기의 빛에 민감하므로 저계조에서의 불안정성은 매우 심각한 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서스테인 기간의 초기에 광이 포화됨으로 인한 저계조의 분안정성을 해결하는 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는,
외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 패널로서,
각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극,
상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극, 그리고
인접한 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 방전시키기 위해 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 포함하며,
상기 구동 회로는 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 구간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교번하여 제1 전압 레벨을 가진 적어도 하나 이상의 서스테인 펄스를 인가하며, 상기 서스테인 펄스 인가시에 상기 제3 전극에 상기 제1 전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 시간은 상기 서스테인 펄스를 인가하는 시간보다 적게 하는 것을 특징으로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은,
각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
적어도 하나의 서브필드의 서스테인 구간에서,
상기 제1 전극 및 제2 전극에 적어도 하나의 서스테인 파형을 교번하여 인가하는 제1 단계;
상기 서스테인 파형이 인가될 때, 상기 제3 전극에 상기 서스테인 파형의 전위 보다 낮은 전위의 전압을 인가하는 제2 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400) 및 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간, 서스테인 기간으로 이루어진다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. 특히, 어드레스 전극 구동부(300)는 서스테인 기간에 X 전극 및 Y 전극에 서스테인 파형이 교번하여 인가될 때, 어드레스 전극에 상기 서스테인 파형의 전위 보다 낮은 전위의 전압을 인가한다. 이때, 서스테인 파형이 복수개일때는 어드레스 전극에 인가하는 전압을 점차 낮은 값으로 인가한다.
X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가하는데, 특히, 서스테인 기간에 X 전극 및 Y 전극에 서스테인 파형이 교번하여 인가되도록 한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본원 발명에 적용되는 기본 개념에 관해 도면을 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 서스테인 구간에 어드레스 전극에 전압을 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 구동 파형을 나타낸 도면이고, 도 3은 서스테인 구간에 어드레스 전극에 전압을 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 등전위면을 나타낸 도면이다.
도 2와 같은 구동 파형을 각각의 전극에 인가할 경우, 도 3을 참조하면, 어드레스 전극에 전압을 인가한 경우에 Y전극에서 Y전극으로의 전기장의 밀도가 더 크며, 이로 인해 더 높은 휘도를 낼 수 있게 된다.
실제로 어드레스 전극에 펄스를 인가한 경우와 인가하지 않은 경우를 실험하여 휘도를 측정한 것을 도 4에 도시하였다.
도 4를 참조하면, 유지방전 펄스 주기가 5마이크로초인 경우 어드레스 펄스 를 인가하면, 휘도가 149에서 160칸델라로 변하며, 약 7%의 휘도 증가 효과가 있다. 또한, 유지방전펄스주기가 4마이크로초인 경우, 어드레스 펄스를 인가하면, 휘도는 166에서 176칸델라로 증가하며, 약 7%의 휘도 증가 효과가 있다. 이러한 휘도 증가효과는 어드레스 전극에 인가되는 전압이 높을수록 커지게 된다.
그러면 이러한 기본 개념이 적용된 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(200)는 외부에서 입력되는 영상신호를 입력받아 플라즈마 표시 패널의 특성에 맞게 감마값을 보정하고, 보정된 영상신호를 N개의 서브필드로 생성하고, 각 서브필드별로 어드레스 전극 구동신호를 출력한다. 그리고, 제어부(200)는 감마 보정된 영상 신호의 부하율을 연산하여 현재의 부하율에 해당하는 서스테인수로 X전극 구동신호 및 Y전극 구동신호를 생성하여 출력한다.
이후, 어드레스 전극 구동부(300)는 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가하고, X 전극 구동부(500)는 X전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(400)는 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
여기서, 각 전극에 인가되는 구동신호를 도 5에 도시하였다.
도 5를 참조하면, Y전극과 X전극에 서스테인 펄스가 교번하여 인가될 때, 어드레스 전극에 펄스를 인가하되, 펄스의 폭은 서스테인 펄스보다 작게 하고, 전압도 낮게 한다. 그리고, 점차 전압을 낮추어가며 인가하되, 5번째 서스테인 펄스부 터는 어드레스 전극에 펄스를 인가하지 않는다. 즉, 첫 번째 서스테인 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에 Va_1 전압을 인가하고, 두 번째 서스테인 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에 Va_2 전압을 인가하고, 세 번째 서스테인 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에 Va_3 전압을 인가하고, 네 번째 서스테인 펄스가 인가될 때 어드레스 전극에 Va_4 전압을 인가하고, 다섯 번째 서스테인 펄스가 인가될 때부터는 어드레스 펄스 전압을 인가하지 않는다. 여기서, 어드레스 전극에 인가하는 펄스는 다양하게 변형이 가능하며, 펄스의 전압 레벨이 아니라 펄스의 폭을 변형할 수도 있다. 그리고, 서스테인 펄스의 개수에 따라 어드레스 전극에 인가되는 전압 레벨 및 인가되는 펄스의 개수 등도 변형이 가능하다.
이렇게 하면, 서스테인 펄스가 인가됨과 동시에 서스테인 펄스에서 나오는 광의 휘도가 균일해져서 계조 표현이 정확하게 될 수 있다.
그러면, 플라즈마 패널(100)에는 해당 데이터가 표시된다.
상기한 본 발명의 실시예에서는 펄스 파형을 어드레스 전극에 인가하였지만 이는 필요에 따라 변형이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 서스테인 기간의 초 기에 어드레스 전극에도 전압을 인가하여 휘도를 높임으로써 각 서스테인 펄스가 발생하는 광에 대응되는 단위 휘도를 균일하게 할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 외부에서 입력되는 영상 데이터를 입력받아 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 데이터를 표시하는 플라즈마 표시 패널로서,
    각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극,
    상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극, 그리고
    인접한 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 형성되는 방전 셀을 방전시키기 위해 상기 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 구동 회로는 적어도 하나의 서브필드의 서스테인 구간에서 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교번하여 제1 전압 레벨을 가진 적어도 하나 이상의 서스테인 펄스를 인가하며, 상기 서스테인 펄스 인가시에 상기 제3 전극에 상기 제1 전압 보다 낮은 제2 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 시간은 상기 서스테인 펄스를 인가하는 시간보다 적게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전극은 주사전극이고, 제2 전극은 유지전극이고, 제3 전극은 어드레스 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 구동회로는 상기 서스테인 기간의 초기에 일정개수의 서스테인 펄스에 대해서 상기 제2 전압부터 서서히 낮은 전압으로 변화해가며 상기 제3 전극에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 각각 나란히 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
    적어도 하나의 서브필드의 서스테인 구간에서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극에 적어도 하나의 서스테인 파형을 교번하여 인가하는 제1 단계;
    상기 서스테인 파형이 인가될 때, 상기 제3 전극에 상기 서스테인 파형의 전위 보다 낮은 전위의 전압을 인가하는 제2 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5에 있어서,
    상기 서스테인 기간의 초기에 인가되는 일정개수의 서스테인 파형에 대해서, 상기 서스테인 파형이 인가될 때, 상기 제3 전극에 점차로 낮은 전압을 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치의 구동방법.
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