KR100648703B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 표시 장치에서는 한 프레임동안 입력되는 영상 신호로부터 검출된 부하율에 따라 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압을 다르게 설정한다. 즉, 검출된 부하율이 임계 부하율보다 낮은 제1 프레임의 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압을, 검출된 부하율이 임계 부하율보다 높은 제2 프레임의 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압보다 낮게 설정한다. 이렇게 하면, 켜지지 않을 셀에서 오방전이 일어날 확률이 높은 제1 프레임에서 오방전을 줄일 수 있다.
PDP, 전극, 오방전, 부하율, 유지 방전 펄스, 프레임

Description

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 도 1에 도시된 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 5 및 도 6은 각각 제2 및 제3 실시 예에 따른 제어 보드(400)에 형성된 제어부를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 및 제3 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제1 구동 파형도이다.
도 8은 본 발명의 제2 및 제3 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제2 구동 파형도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널을 이용한 표시 장치이다. 이러한 플라즈마 표시 패널에는 복수의 방전 셀이 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
이러한 플라즈마 표시 장치에서는 한 프레임이 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동되며, 각 서브필드는 리셋 기간(reset period), 어드레스 기간(address period) 및 유지 기간(sustain period)으로 이루어진다. 리셋 기간은 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 방전 셀의 상태를 초기화하는 기간이며, 어드레스 기간은 복수의 방전 셀 중 켜질 셀과 켜지지 않을 셀을 선택하는 기간이다. 그리고 유지 기간은 실제로 화상을 표시하기 위해서 켜질 셀에 대해서 유지방전을 수행하는 기간이다.
이러한 동작을 하기 위해서 유지 기간에서는 주사 전극과 유지 전극에 교대로 유지 방전 펄스가 인가되고, 리셋 기간과 어드레스 기간에서는 주사 전극에 리셋 파형과 주사 파형이 인가된다. 따라서 주사 전극을 구동하기 위한 주사 구동 보드와 유지 전극을 구동하기 위한 유지 구동 보드가 별개로 존재하여야 한다. 이와 같이 구동 보드가 따로 존재하면 샤시 베이스에 구동 보드를 실장하는 문제점이 있으며, 두 개의 구동 보드로 인해서 단가가 증가한다.
한편, 구동 보드의 단가를 줄이기 위해 유지 구동 보드에 형성되는 구동 회로를 주사 구동 보드에 통합시키면, 주사 구동 보드에서 유지 전극까지 형성되는 배선(또는 도전성 패턴)의 길이가 길어진다. 그러면, 배선에 형성되는 기생 성분에 의해 유지 전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 전압 변경 지점에서 왜곡이 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유지 전극을 구동할 수 있는 유지 구동 보드를 제거할 수 있는 플라즈마 표시 장치를 제공하는 것이다. 그리고 본 발명은 유지 기간에서 켜지지 않을 셀에서의 오방전을 방지할 수 있는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 하나의 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 한 프레임동안 입력되는 영상 신호로부터 부하율을 검출하는 단계, 상기 검출된 부하율을 임계 부하율과 비교하는 단계, 상기 검출된 부하율이 상기 임계 부하율보다 낮은 제1 프레임의 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압을, 상기 검출된 부하율이 상기 임계 부하율보다 높은 제2 프레임의 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압보다 낮게 설정하는 단계, 그리고 유지 기간에서 상기 설정된 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스를 상기 제1 전극에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 화면 부하율을 검출하는 단계, 그리고 각 서브필드의 유지 기간에서, 상기 제2 전극에 제1 전압을 인가한 상태에서 상기 제1 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하며, 상기 검출된 화면 부하율에 대응하여 상기 유지 기간 중 적어도 일부인 기간 동안 상기 제2 전압을 다르게 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 플라즈마 표시 패널, 구동부 그리고 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 플라즈마 표시 패널은 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하며, 구동부는 각 서브필드의 유지 기간에서 상기 제2 전극에 제1 전압을 인가한 상태에서, 상기 제1 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 교대로 인가한다. 그리고 제어부는 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 화면 부하율을 검출하고, 상기 검출된 화면 부하율이 임계 부하율보다 낮은 제1 프레임에서의 상기 제2 전압을 상기 검출된 화면 부하율이 상기 임계 부하율보다 높은 제2 프레임에서의 상기 제2 전압보다 낮게 설정한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명에서 벽 전하란 셀의 벽(예를 들어, 유전체층) 상에서 각 전극에 가깝게 형성되는 전하를 말한다. 그리고 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 전극에 “형성됨”, “축적됨” 또는 “쌓임”과 같이 설명한다. 또한 벽 전압은 벽 전하에 의해서 셀의 벽에 형성되는 전위 차를 말한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도이며, 도 3은 도 1에 도시된 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(10), 샤시 베이스(20), 전면 케이스(30) 및 후면 케이스(40)를 포함한다.
샤시 베이스(20)는 플라즈마 표시 패널(10)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 표시 패널(10)과 결합된다. 전면 및 후면 케이스(30, 40)는 플라즈마 표시 패널(10)의 전면 및 샤시 베이스(20)의 후면에 각각 배치되어, 플라즈마 표시 패널(10) 및 샤시 베이스(20)와 결합되어 플라즈마 표시 장치를 형성한다.
도 2를 보면, 플라즈마 표시 패널(10)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드 레스 전극(히아 “A 전극”이라 함)(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(이하, “X 전극”이라 함)(X1∼Xn) 및 주사 전극(이하 “Y 전극”이라 함)(Y1∼Yn)을 포함한다. 일반적으로 X 전극(X1∼Xn)은 각 Y 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되어 있으며, X 전극과 Y 전극이 유지 기간에서 화상을 표시하기 위한 표시 동작을 수행한다. Y 전극(Y1∼Yn)과 X 전극(X1∼Xn)은 A 전극(A1∼Am)과 직교하도록 배치된다. 이때, A 전극(A1∼Am)과 X 및 Y 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 셀(12)을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
다음으로 도 3을 보면, 샤시 베이스(20)에는 플라즈마 표시 패널(10)의 구동에 필요한 보드(100∼500)가 형성되어 있다. 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있으며, 단일 보드로 이루어질 수도 있으며 복수의 보드로 이루어질 수도 있다. 도 3에서는 듀얼 구동을 하는 플라즈마 표시 장치를 예를 들어 설명하고 있지만, 싱글 구동의 경우에 어드레스 버퍼 보드(100)는 샤시 베이스(20)의 상부 및 하부 중 어느 한 곳에 배치된다. 이러한 어드레스 버퍼 보드(100)는 제어 보드(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 전압을 각 A 전극(A1∼Am)에 인가한다.
주사 구동 보드(200)는 샤시 베이스(20)의 좌측에 배치되어 있으며, 주사 버퍼 보드(300)를 거쳐 Y 전극(Y1∼Yn)에 전기적으로 연결되어 있으며, X 전극(X1∼Xn)은 일정 전압으로 바이어스 되어 있다. 주사 구동 보드(200)는 제어 보드(400) 로부터 구동 신호를 수신하여 Y 전극(Y1∼Yn)과 X 전극(X1∼Xn)에 구동 전압을 인가한다.
주사 버퍼 보드(300)는 어드레스 기간에서 Y 전극(Y1∼Yn)을 순차적으로 선택하기 위한 전압을 Y 전극(Y1∼Yn)에 인가한다. 그리고 도 3에서는 주사 구동 보드(200)와 주사 버퍼 보드(300)가 샤시 베이스(20)의 좌측에 배치되는 것으로 도시하였지만, 샤시 베이스(20)의 우측에 배치될 수도 있다. 또한 주사 버퍼 보드(300)는 주사 구동 보드(200)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
제어 보드(400)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 A 전극(A1∼Am) 구동에 필요한 제어 신호와 Y 및 X 전극(Y1∼Yn, X1∼Xn) 구동에 필요한 제어 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동 보드(100)와 주사 구동 보드(200)에 인가한다.
전원 보드(500)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 제어 보드(400)와 전원 보드(500)는 샤시 베이스(20)의 중앙에 배치될 수 있다.
여기서, 어드레스 버퍼 보드(100), 주사 구동 보드(200) 및 주사 버퍼 보드(300)는 A 전극, Y 전극을 구동하는 구동부를 형성하며, 제어 보드(400)는 구동부를 제어하는 제어부를 형성하며, 전원 보드(500)는 구동부와 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 형성한다.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다. 아래에서는 편의상 하나의 셀을 형성하는 Y 전극, X 전극 및 A 전극에 인가되 는 구동 파형에 대해서만 설명한다. 도 4의 구동 파형에서 Y 전극에 인가되는 전압은 주사 구동 보드(200)와 주사 버퍼 보드(300)에서 공급되고 A 전극에 인가되는 전압은 어드레스 버퍼 보드(100)에서 공급된다. 또한 X 전극은 기준 전압(도 4에서는 접지 전압)으로 바이어스 되어 있으므로, X 전극에 인가되는 전압에 대해서는 설명을 생략한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 리셋 기간의 상승 기간에서는 A 전극 및 X 전극을 기준 전압(도 4에서는 0V)으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 Vset 전압까지 점진적으로 증가시킨다. 도 4에서는 Y 전극의 전압이 램프 형태로 증가하는 것으로 도시하였다. 그러면, Y 전극의 전압이 증가하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전(이하, “약 방전”이라 함)이 일어나면서, Y 전극에는 (-) 벽 전하가 형성되고 X 및 A 전극에는 (+) 벽 전하가 형성된다. 그리고 전극의 전압이 도 4와 같이 점진적으로 변하는 경우에는 셀에 미약한 방전이 일어나면서 외부에서 인가된 전압과 셀의 벽 전압의 합이 방전 개시 전압 상태를 유지하도록 벽 전하가 형성된다. 이러한 원리에 대해서는 웨버(Weber)의 미국등록특허 제5,745,086에 개시되어 있다. 리셋 기간에서는 모든 셀의 상태를 초기화하여야 하므로 Vset 전압은 모든 조건의 셀에서 방전이 일어날 수 있을 정도의 높은 전압이다.
리셋 기간의 하강 기간에서는 A 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 Vnf 전압까지 점진적으로 감소시킨다. 그러면 Y 전극의 전압이 감소하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 약 방전 이 일어나면서 Y 전극에 형성된 (-) 벽 전하와 X 전극 및 A 전극에 형성된 (+) 벽 전하가 소거된다.
어드레스 기간에서는 켜질 방전 셀을 선택하기 위해서 Y 전극과 A 전극에 각각 VscL 전압을 가지는 주사 펄스 및 Va 전압을 가지는 어드레스 펄스를 인가한다. 그리고 선택되지 않는 Y 전극은 VscL 전압보다 높은 VscH 전압으로 바이어스하고, 켜지지 않을 셀의 A 전극에는 기준 전압을 인가한다. 그러면 Va 전압이 인가된 A 전극과 VscL 전압이 인가된 Y 전극에 의해 형성되는 방전 셀에서 어드레스 방전이 일어나 Y 전극에 (+) 벽 전하, A 전극 및 X 전극에 각각 (-) 벽 전하가 형성된다. 어드레스 기간에서 이러한 동작을 수행하기 위해, 사 버퍼 보드(300)는 Y 전극(Y1∼Yn) 중 VscL 전압의 주사 펄스가 인가될 Y 전극을 선택한다. 예를 들어 싱글 구동에서는 수직 방향으로 배열된 순서대로 Y 전극을 선택할 수 있다. 그리고 하나의 Y 전극이 선택되는 경우, 어드레스 버퍼 보드(100)는 해당 Y 전극에 의해 형성된 방전 셀 중 켜질 방전 셀을 선택한다. 즉, 어드레스 버퍼 보드(100)는 A 전극(A1∼Am) 중 Va 전압의 어드레스 펄스가 인가될 셀을 선택한다.
구체적으로, 먼저 첫 번째 행의 Y 전극(도 2의 Y1)에 주사 펄스가 인가되는 동시에 첫 번째 행 중 켜질 셀에 위치하는 A 전극에 어드레스 펄스가 인가된다. 그러면 첫 번째 행의 Y 전극과 어드레스 펄스가 인가된 A 전극 사이에서 방전이 일어나서, Y 전극에 (+) 벽 전하, A 및 X 전극에 각각 (-) 벽 전하가 형성된다. 그 결과 Y 전극과 X 전극 사이에 Y 전극의 전위가 X 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwxy)이 형성된다. 이어서, 두 번째 행의 Y 전극(도 2의 Y2)에 주사 펄스가 인가 되면서 두 번째 행 중 켜질 셀에 위치하는 A 전극에 어드레스 펄스가 인가된다. 그러면 어드레스 펄스가 인가된 A 전극과 두 번째 행의 Y 전극에 의해 형성되는 셀에서 어드레스 방전이 일어나서 셀에 벽 전하가 형성된다. 마찬가지로 나머지 행의 Y 전극에 대해서도 순차적으로 주사 펄스가 인가되면서 켜질 셀에 위치하는 A 전극에 어드레스 펄스가 인가되어, 해당 셀에 벽 전하가 형성된다.
다음, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어난 셀에서는 Y 전극의 전위가 X 전극의 전위에 대해 높도록 Y 전극과 X 전극 사이에 벽 전압(Vwxy)이 형성되었으므로, 유지 기간에서는 A 전극 및 X 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서, Y 전극에 먼저 Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스가 인가되어 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지 방전이 일어난다. 이때, Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfxy)보다는 낮고 (Vs+Vwxy) 전압이 Vfxy 전압보다 높도록 설정된다. 유지 방전의 결과 Y 전극에 (-) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (+) 벽 전하가 형성되어, X 전극의 전위가 Y 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwyx)이 형성된다.
이어서 Y 전극에 -Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스가 인가되어 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지 방전이 일어난다. 그 결과 Y 전극에 (+) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (-) 벽 전하가 형성되어, Y 전극에 Vs 전압이 인가될 때 유지방전이 일어날 수 있는 상태로 된다. 이후, Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 가지는 유지방전 펄스가 해당 서브필드가 표시하는 가중치에 대응하는 횟수만큼 Y 전극에 인가된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시 예에서는 X 전극을 기준 전압으로 바 이어스한 상태에서 Y 전극에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행할 수 있다. 따라서 X 전극을 구동하는 유지 구동 보드를 제거할 수 있으며, 단지 X 전극을 기준 전압으로 바이어스만 하면 된다. 그리고 유지 방전 펄스가 Y 전극에만 인가되므로 기생 성분으로 인한 파형 왜곡의 영향이 거의 없어진다.
일반적으로 하강 기간의 최종 전압 즉, Vnf 전압의 크기는 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압 근처로 설정된다. 그러면 Y 전극과 X 전극 사이의 벽 전압이 거의 0V가 되어, 어드레스 기간에서 켜지지 않을 셀이 유지 기간에서 방전하는 것을 방지할 수 있다. 그런데, Y 전극과 A 전극 사이의 방전 개시 전압이 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다 작기 때문에 Y 전극과 A 전극 사이에서 형성된 벽 전하가 모두 소거되고 다시 역극성의 벽 전하 즉, Y 전극에 (+) 벽 전하가 형성되고 A 전극에 (-) 벽 전하가 형성될 수 있다. 이 상태에서는 유지 기간에서 켜지지 않을 셀에서도 오방전이 일어날 수 있다. 그리고 유지 기간에서 유지 방전 펄스의 개수가 많을수록 오방전이 일어날 확률은 높아진다.
플라즈마 표시 장치에서는 플라즈마 표시 패널(100)의 화면 부하율에 따라 한 프레임에 할당되는 총 유지 방전 펄스의 개수가 달라진다. 즉, 화면 부하율에 따라서 오방전이 일어날 확률이 달라진다. 구체적으로, 플라즈마 표시 장치에서는 플라즈마 표시 패널(100)의 화면 부하율이 크면 소비 전력이 증가하므로 한 프레임에 할당되는 유지 방전 펄스의 개수를 줄이고, 화면 부하율이 작은 경우에는 한 프레임에 많은 수의 유지 방전 펄스를 할당한다. 따라서, 화면 부하율이 작은 경우가 화면 부하율이 높은 경우에 비해 오방전이 일어날 확률이 높다. 오방전이 일어날 확률이 높은 경우, 오방전을 줄일 수 있는 실시 예에 대해서 도 5 내지 도 7을 참고로 하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 각각 제2 및 제3 실시 예에 따른 제어 보드(400)에 형성된 제어부를 나타낸 도면이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제어부는 역감마 보정부(410), 오차 확산부(420), 서브필드 데이터 발생부(430), 자동 전력 제어부(Automatic Power Control, 이하 “APC부”라 함)(440) 및 유지 방전 펄스 발생부(450)를 포함한다.
역감마 보정부(410)는 R(Red), G(Green), B(Blue) 영상 데이터에 대해서 플라즈마 표시 패널(100)에 맞도록 역감마 보정을 수행한다.
오차 확산부(420)는 역감마 보정부(410)에 의해 역감마 보정된 영상 데이터의 일부 비트를 인접 화소로 확산시킴으로써 계조의 표현력을 증대시킨다. 여기서, 입력 영상 데이터가 플라즈마 표시 패널(100)의 특성에 맞는 데이터인 경우에는 역감마 보정부(410)가 제거될 수 있으며, 영상 데이터의 일부 비트를 확산시킬 필요가 없는 경우에는 오차 확산부(420)가 제거될 수도 있다.
서브필드 데이터 발생부(430)는 오차 확산부(420)로부터 출력되는 영상 데이터를 서브필드 데이터로 매핑한 후, 매핑된 서브필드 데이터를 어드레스 버퍼 보드(100)로 전달한다. 여기서, 서브필드 데이터는 영상 데이터에 대응하는 방전 셀이 복수의 서브필드에서 켜지는지 켜지지 않는지를 나타내는 데이터이다. 예를 들어, 한 프레임이 가중치가 각각 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128인 8개의 서브필드(SF1 ∼SF8)로 이루어지고 방전 셀이 0부터 255 계조 중에서 19 계조를 표현하는 경우에, 해당 방전 셀의 서브필드 데이터는 서브필드(SF1∼SF8) 순으로 “11001000”이다. 여기서, ‘1’은 해당 서브필드에서 방전 셀이 켜지는 것을 나타내고, ‘0’은 해당 서브필드에서 방전 셀이 켜지지 않는 것을 나타낸다.
APC(440)부는 오차 확산부(420)에서 출력되는 영상 데이터로부터 화면 부하율을 검출하고, 검출된 화면 부하율에 따라 APC 레벨을 산출한다. 이때, 화면 부하율은 수학식 1에 나타낸 것처럼 한 프레임 동안 입력되는 영상 신호의 평균 신호 레벨(ASL)로 계산될 수 있다.
Figure 112005036770451-pat00001
여기서,
Figure 112005036770451-pat00002
,
Figure 112005036770451-pat00003
,
Figure 112005036770451-pat00004
은 각각 R, G, B 영상 데이터의 계조 레벨이며,
Figure 112005036770451-pat00005
는 한 프레임이며,
Figure 112005036770451-pat00006
은 한 프레임동안 입력된 R, G, B 영상 데이터의 데이터 개수이다.
유지 방전 펄스 발생부(450)는 APC부(440)로부터 입력되는 APC 레벨에 대응되는 유지 방전 펄스의 개수를 할당한다. 그리고 유지 방전 펄스 발생부(450)는 화면 부하율이 임계치보다 작은 경우 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs 전압보다 낮은 Vs1 전압(도 7 참조)이 인가되도록 주사 구동 보드(200)를 제어하며, 화면 부하율이 임계치보다 큰 경우 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs 전압(도 7 참조)이 인가되도록 주사 구동 보드(200)를 제어한다.
그리고 유지 방전 펄스 발생부(450)는 하나의 임계치를 설정해서 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 두 개의 전압(도 7의 Vs, Vs1)을 사용할 수도 있지만, 임계치를 복수 개로 설정하고 세 개 이상의 전압을 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 사용할 수도 있다.
한편, 도 6에서와 같이, 화면 부하율은 서브필드 데이터로부터 구할 수도 있다. 즉, APC(440´)부는 서브필드 데이터 발생부(430)에 의해 구해진 영상 데이터의 서브필드 데이터로부터 서브필드별 켜지는 셀의 개수를 산출하고, 각 서브필드별 켜지는 셀의 개수에 각 서브필드별 가중치를 곱하여 한 프레임 동안 입력되는 영상 데이터의 화면 부하율을 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 및 제3 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제1 구동 파형도이고, 도 8은 본 발명의 제2 및 제3 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제2 구동 파형도이다. 도 7 및 도 8에서 제1 프레임은 화면 부하율이 임계치보다 큰 프레임이며, 제2 프레임은 화면 부하율이 임계치보다 작은 프레임이다. 그리고 도 7 및 도 8에서는 제1 프레임의 마지막 서브필드(제8 서브필드)와 제2 프레임의 첫 번째 서브필드(제1 서브필드)만을 도시하였다.
먼저, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 프레임의 유지 기간에서는 Y 전극에 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs 전압이 인가되고, 제2 프레임의 유지 기간에서는 Y 전극에 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Y 전극에 Vs 전압보다 낮은 Vs1 전압이 인가된다. 그러면, 제2 프레임의 유지 기간에서 Y 전극과 X 전극 사이의 전압 차(Vs1-0V)가 제1 프레임의 유지 기간에서 Y 전극과 X 전극 사이의 전압 차(Vs1-0V)보다 작아지므로, 오방전 확률이 높은 제2 프레임에서의 오방전 확률을 줄일 수 있다.
한편, 도 7에서는 유지 기간 전체에서 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs1 전압이 인가되는 것으로 도시하였지만, 이와 달리 시간상으로 유지 기간의 앞부분에 해당하는 기간에서만 Y 전극에 Vs1 전압이 인가될 수도 있다. 예를 들어, Y 전극에 인가되는 첫 번째 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs1 전압이 인가되고 그 이후부터는 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Vs 전압이 인가될 수 있다. 이는 유지 기간의 초기에 오방전이 일어나지 않으면 그 이후에서도 오방전이 일어나지 않기 때문이다.
또한 유지 기간에서 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압으로 Y 전극에 Vs1 전압이 인가되는 경우, 유지 방전 펄스의 로우 레벨 전압으로 Y 전극에 -Vs 전압이 인가되는 것으로 도시하였지만, 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압의 변화량(Vs-Vs1)만큼 유지 방전 펄스의 로우 레벨 전압을 더 낮출 수도 있다.
즉, Y 전극에 Vs1 전압이 인가되어 유지 방전이 일어나면 Vs 전압이 인가된 경우에 비해서 Y 전극과 X 전극에 적은 양의 벽 전하가 형성될 수 있다. 그러면, Y 전극에 -Vs 전압이 인가될 때, Y 전극과 X 전극 사이의 벽 전압이 작아서 유지 방전이 일어나지 않을 수 있다. 따라서 Y 전극에 -Vs 전압보다 낮은 전압을 인가해서 Y 전극과 X 전극 사이의 벽 전압이 작아진 것을 보상할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 구동 파형에서는 리셋 기간의 하강 기간에서 Y 전극의 전압이 Vs 전압부터 점진적으로 감소된다. 이 경우, Y 전극의 Vnf 전압이 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압 근처의 전압이므로, 하강 기간에서 하강 기울기가 급하게 형성될 수 있다. 일반적으로 전극이 전압이 시간 변화에 따른 점진적으로 변하는 기울기가 완만할수록 셀에서는 더 약한 방전이 일어나는데, 이처럼 기울기가 커지면 강한 방전이 일어나서 명암비가 저하된다.
그런데, 도 8과 같이 리셋 기간의 하강 기간에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압보다 낮은 전압부터 점진적으로 감소시키면, Y 전극의 전압이 시간에 따라 점진적으로 변하는 기울기가 완만해지므로, 하강 기간에서 강한 방전을 방지할 수 있다. 이때, Y 전극의 전압을 0V 전압으로 설정하면, 추가적인 전원을 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, Y 전극을 0V 전압부터 감소시키는 경우에, 하강 기간에서 Y 전극의 전압이 감소되는 시점에서는 외부에서 X 전극과 Y 전극에 인가되는 전압 차와 A 전극과 Y 전극에 인가되는 전압 차는 모두 0V이므로 방전이 일어나지 않는다. 다음, Y 전극의 전압이 0V 전압에서 점진적으로 감소할 때, 셀에 형성된 벽 전압과 외부에서 인가되는 전압의 차가 방전 개시 전압이 넘는 경우에 약 방전이 일어나서 벽 전하가 설정될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에서는 각 서브필드의 리셋 기간이 상승 기간과 하강 기간으로 이루어지는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 일부 서브필드의 리셋 기간은 하강 기간으로만 이루어질 수도 있다. 하강 기간으로 리셋 기간이 이루어진 서브필드에서는 직전 서브필드에서 유지 방전이 일어난 셀만 초기화가 된다. 그리고 직전 서브필드에서 유지 방전이 일어나지 않은 셀은 직전 서브필드의 리셋 기간에서 초기화된 벽 전하 상태를 유지하고 있으므로, 다시 초기화되지 않는다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권 리범위는 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.
본 발명에 의하면, 유지 전극은 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에만 구동 파형이 인가되므로 실질적으로 하나의 보드만으로 구동할 수 있게 된다. 이로 인하여 샤시 베이스 상에서 구동 보드들이 점유하는 면적이 줄어들게 되고 플라즈마 표시 패널 구동에 필요한 회로 전체 가격을 절감시킬 수 있다.
또한 화면 부하율에 따라 각 프레임에서 주사 전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압을 설정하여 오방전이 일어날 확률이 높은 프레임에서 오방전을 줄일 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 하나의 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법에 있어서,
    한 프레임동안 입력되는 영상 신호로부터 화면 부하율을 검출하는 단계,
    상기 검출된 화면 부하율을 임계 부하율과 비교하는 단계,
    상기 검출된 화면 부하율이 상기 임계 부하율보다 낮은 제1 프레임에서 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압을, 상기 검출된 화면 부하율이 상기 임계 부하율보다 높은 제2 프레임에서 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압보다 낮게 설정하는 단계, 그리고
    상기 제1 및 제2 프레임 각각에서, 상기 복수의 서브필드의 각 유지 기간 동안 상기 설정된 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스를 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임에서의 상기 유지 방전 펄스의 상기 로우 레벨 전압은 상기 제2 프레임에서의 상기 유지 방전 펄스의 상기 로우 레벨 전압과 동일한 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임에서 상기 유지 방전 펄스의 로우 레벨 전압을 상기 제2 프레임에서 상기 유지 방전 펄스의 로우 레벨 전압보다 낮게 설정하는 단계
    를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 프레임에서의 상기 유지 방전 펄스의 상기 하이 레벨 전압과 상기 로우 레벨 전압의 차이는 상기 제2 프레임에서의 상기 유지 방전 펄스의 상기 하이 레벨 전압과 상기 로우 레벨 전압의 차이와 동일한 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극에 상기 유지 방전 펄스가 인가되는 동안, 상기 제2 전극은 제1 전압으로 바이어스되어 있으며,
    상기 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압은 상기 제1 전압보다 높고, 상기 유지 방전 펄스의 로우 레벨 전압은 상기 제1 전압보다 낮은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 화면 부하율은 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 평균 신호 레벨 또는 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 서브필드 데이터로부터 구해지는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  7. 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치에서 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하는 방법에 있어서,
    한 프레임 동안 입력되는 영상 신호의 화면 부하율을 검출하는 단계, 그리고
    상기 복수의 서브필드의 각 유지 기간에서, 상기 복수의 제2 전극에 제1 전압을 인가한 상태에서 상기 복수의 제1 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 단계, 그리고
    상기 검출된 화면 부하율에 대응하여 상기 각 유지 기간의 적어도 일부인 기간 동안 상기 제2 전압을 다르게 설정하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검출된 화면 부하율이 임계 부하율보다 큰 제1 프레임에서의 상기 제2 전압이 상기 검출된 화면 부하율이 상기 임계 부하율보다 작은 제2 프레임에서의 상기 제2 전압보다 높은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 프레임에서 상기 제3 전압이 상기 제2 프레임에서 상기 제3 전압보다 낮은 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 일부인 기간은 상기 유지 기간에서 제1 전극에 상기 제2 전압이 처음으로 인가되는 기간을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  11. 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제1 전극과 함께 표시 동작을 수행하는 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널,
    한 프레임을 이루는 복수의 서브필드의 각 유지 기간에서 상기 복수의 제2 전극에 제1 전압을 인가한 상태에서, 상기 복수의 제1 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 교대로 인가하는 구동부, 그리고
    한 프레임 동안 입력되는 영상 신호의 화면 부하율을 검출하고, 상기 검출된 화면 부하율이 임계 부하율보다 낮은 제1 프레임에서의 상기 제2 전압을 상기 검출된 화면 부하율이 상기 임계 부하율보다 높은 제2 프레임에서의 상기 제2 전압보다 낮게 설정하는 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 프레임에서의 상기 제3 전압을 상기 제2 프레임에서의 상기 제3 전압보다 낮게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 서브필드 데이터로부터 상기 화면 부하율을 검출하는 플라즈마 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 한 프레임동안 입력되는 영상 신호의 평균 신호 레벨로부터 상기 화면 부하율을 검출하는 플라즈마 표시 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 플라즈마 표시 장치.
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