KR100748333B1 - 플라즈마 표시 패널의 구동장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 표시 패널의 구동방법은, 복수의 제 1전극 및 제 2전극에 의해 방전 공간이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, 상기 플라즈마 표시 패널에 입력되는 입력 영상 신호의 부하율을 측정하는 단계와; 상기 영상신호의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우 상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 최대로 하여 제공하는 단계와; 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하여 휘도를 낮추는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 표시 패널의 구동장치 및 그 구동방법{driving apparatus of Plasma Display Panel and driving method thereof}
도 1은 교류형 플라즈마 표시장치의 일부 사시도.
도 2는 플라즈마 표시장치의 전극 배열도.
도 3은 플라즈마 표시장치의 계조 표시 방법을 나타내는 도면.
도 4는 영상신호의 부하율이 낮은 경우 디스플레이되는 화면의 일 예를 나타 내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 개략적인 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 유지 방전 펄스의 기울기 변화에 따른 휘도 변화를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 유지 방전 펄스의 기울기 변화의 일 예를 나타내는 도면.
도 9는 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 주사 전극 또는 유지 전극에 인가하는 에너지 회수 회로를 나타내는 도면.
도 10은 유지 방전 펄스의 상승 기울기에 따른 광출력을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 패널 200 : 어드레스 구동부
300 : 주사,유지 구동부 400 : 제어부
410 : 역감마 보정부 440 : APC부
450 : 주사,유지 구동 제어부
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 특히 피크 데이터의 휘도 효율 상승과 형광체 열화 방지를 구현하는 플라즈마 표시 패널의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근 액정 표시 장치(LCD), 전계 방출 표시 장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP) 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 플라즈마 표시장치는 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, 플라즈마 표시장치가 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.
플라즈마 표시장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 표시장치는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.
직류형 플라즈마 표시장치는 전극이 방전 공간이 절연되지 않은 채 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전 공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 표시장치에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
도 1은 교류형 플라즈마 표시장치의 일부 사시도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(1) 위에 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성된다. 유리 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스 전극(8)이 형성된다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있으며, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간이 방전셀(12)을 형성한다.
도 2는 플라즈마 표시장치의 전극 배열도를 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시장치의 전극은 mㅧn의 매트릭스 형태로 배열되며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스 전극(A1-Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)이 지그재그로 배열되어 있다. 도 2의 방전셀(12)은 도 1의 방전셀(12)에 대응한다.
일반적으로 이러한 교류형 플라즈마 표시장치의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레싱 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 어드레스 전압을 인가하여 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 서스테인 기간은 서스테인 펄스를 인가 하여 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
도 3은 플라즈마 표시장치의 계조 표시 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널에서는 1 프레임(1TV 필드)을 복수의 서브필드로 나누고 이를 시분할 제어하여 계조를 구현한다. 각 서브필드는 앞에서 설명한 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다.
도 3에는 256 계조를 구현하기 위해 1 프레임을 8개의 서브필드로 나눈 경우를 나타내었다. 각 서브필드(SF1-SF8)는 리셋 기간(도시하지 않음), 어드레스 기간(A1-A8) 및 서스테인 기간(S1-S8)으로 이루어지며, 서스테인 기간(S1-S8)은 발광 기간(1T, 2T, 4T, …, 128T)의 비가 1:2:4:8:16:32:64:128로 된다.
이때, 예를 들어 3이란 계조를 구현하기 위해서는 1T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF1)와 2T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF2)에서 방전 셀을 방전시켜 방전되는 기간의 합이 3T가 되게 한다. 이러한 방법으로 서로 다른 발광 기간을 가지는 서브필드를 조합하여 256계조의 영상을 표시한다. 여기서, 서스테인 기간의 비에 따라 각 서브필드를 분할하고 이를 조합하여 계조를 표현한다고 했지만, 실제로는 각 서브필드의 서스테인 기간은 서로 다른 유지 방전 펄스 수(서스테인 펄스 수)를 가지며 이러한 유지 방전 펄스 수의 조합에 의해 계조를 표현한다.
한편, 플라즈마 표시장치의 소비 전력을 제어하기 위해 일반적으로 자동 전력 제어(Automatic Power Control, APC)의 방법을 사용한다. APC는 입력되는 영상신호의 부하율에 따라 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 개수를 조정하는 방법으로 서, 입력 영상신호의 부하율(Load Ratio)이 높은 경우(즉, 이 경우는 전체적인 화면이 밝은 상태로서 소비 전력이 많이 소비됨)에는 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 개수를 줄여 소비전력을 억제하며 입력 영상신호의 부하율(Load Ratio)이 낮은 경우(즉, 이 경우는 전체적으로 어두운 상태로서 소비전력이 많이 소비되지 않음)에는 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 개수를 늘린다. 여기서, APC의 레벨은 입력 영상신호의 부하율에 따라 여러 단계가 있으며, 이러한 여러 단계에 대응되는 유지 방전 펄스 개수가 미리 정해져 있다.
도 4는 영상신호의 부하율이 낮은 경우 디스플레이되는 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 이는 1% 부하율을 갖는 윈도우 패턴(Window pattern)으로서 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 유지 방전 펄스의 개수가 가장 많게 된다.
도 4에서와 같이 화면의 부하율이 1% 정도일 경우에는 유지 방전 펄스의 개수가 최대로 하여 구동하여도 소비전력에 큰 무리가 되지 않기 때문에 최대 휘도를 내도록 한다.
그러나, 이 경우 화면의 일정 부분에 대해서만 최대로 유지 방전을 시키게 됨으로써 형광체에 무리가 가게 되어 형광체 열화 현상이 발생되는 원인이 되며, 이에 따라 화면에 잔상이 남게 되어 패널의 수명에도 악 영향을 미치게 되는 단점이 있다.
본 발명은 서스테인 기간에 인가되는 유지 방전 펄스의 기울기를 변형하여 상기 서스테인 기간에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 간의 방전의 강약을 조절함으로써, 피크 휘도 효율을 극대화함과 동시에 화면 열화를 방지할 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동장치 및 그 구동방법을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 표시 패널의 구동방법은, 복수의 제 1전극 및 제 2전극에 의해 방전 공간이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, 상기 플라즈마 표시 패널에 입력되는 입력 영상 신호의 부하율을 측정하는 단계와; 상기 영상신호의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우 상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 최대로 하여 제공하는 단계와; 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하여 휘도를 낮추는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력 영상 신호의 부하율은 프레임별 평균신호 레벨의 계산에 의해 얻어지며, 상기 일정 경계값은 상기 영상신호 부하율이 1 내지 10%에 해당되는 경우임을 특징으로 한다.
또한, 상기 유지 방전 펄스의 기울기가 완만하게 조절되는 기간은 상기 화면의 부하율이 일정 경계값 이하가 유지되는 기간에 포함되며, 상기 유지 방전 펄스의 기울기가 조절되는 것은 상기 제 1전극 또는 제 2전극에 전기적으로 연결되는 에너지 회수 회로의 스위치의 타이밍에 의해 결정됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하는 단계는, 상기 제 1전극과 제 2전극 중 어느 한 전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 1기울기를 갖 도록 조절하는 단계와; 상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 2기울기를 갖도록 조절하는 단계가 포함되고, 상기 제 2기울기는 제 1기울기보다 더 완만함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는, 입력 영상신호에 대응하여 플라즈마 표시 패널에 표시되는 각 필드의 화상을 복수개의 서브필드로 나누고, 이 서브필드의 조합에 따라 계조를 표시하여 상기 영상신호에 대응되는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 상기 영상 입력신호의 한 프레임 데이터에 대응하는 부하율을 측정하는 자동 전력 제어부와; 상기 자동 전력 제어부에 의해 측정된 부하율에 따라 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 조절하는 제어신호를 생성하는 주사, 유지 구동 제어부와; 상기 주사, 유지 구동 제어부에 의해 생성된 제어신호에 대응하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 주사, 유지 구동부가 포함되며,
상기 주사, 유지 구동 제어부는, 상기 영상신호의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우에 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 최대로 하여 제공하고, 이후 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패 널은 플라즈마 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사ㅇ유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함한다. 여기서, 플라즈마 패널(100)을 제외한 어드레스 구동부(200), 주사ㅇ유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치를 이룬다.
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am)과 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 복수의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)을 포함한다. 어드레스 구동부(200)는 제어부(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
주사ㅇ유지 구동부(300)는 제어부(400)로부터 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)에 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 번갈아 입력함으로써 선택된 방전 셀에 대하여 유지 방전을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 주사ㅇ유지 구동부(300)는 에너지 회수 회로를 사용하여 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하는 경우 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하는 기울기를 APC 레벨에 따라 다르게 인가함으로 유지 방전에서 발생하는 광을 조절한다.
APC 레벨에 따라 유지 방전의 광량을 조절하는 구체적 방법은 아래에서 설명하는 바와 같이 에너지 회수 회로에서 유지 방전 펄스 전압(Vs)으로 상승시키는데 사용되는 스위치의 턴온 타임을 조절함으로써 광량을 조절할 수 있다.
제어부(400)는 외부로부터 R, G, B 영상 신호와 동기 신호를 수신하여 한 프레임을 몇 개의 서브필드로 나누고, 각 서브필드를 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간(서스테인 기간)으로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다. 이때, 제어부(400)는 한 프레임에 들어가는 서브필드의 각 유지 기간에 들어가는 유지 방전 펄스의 개수를 조절하여 필요한 제어 신호를 어드레스 구동부(200) 및 주사ㅇ유지 구동부(300)에 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)는 입력 되는 영상신호의 APC 레벨을 구한 후 APC 레벨에 따라 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하는 상승 기울기를 조절하도록 하는 제어신호를 생성한다. 이러한 제어신호가 주사ㅇ유지 구동부(300)에 전송된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부(400)는 역감마 보정부(410), 자동 전력 제어(Automatic Power Control, 'APC')부(440), 주사,유지 구동 제어부(450)를 포함한다.
역감마 보정부(410)는 현재 입력되는 영상 입력 데이터인 n 비트의 R, G, B 영상 입력 데이터를 역감마 곡선에 매핑시켜 m 비트(m≥n)의 영상 신호로 보정한다. 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 n은 8이 사용되고 m은 10 또는 12가 사용된다.
이때, 역감마 보정부(410)에 입력되는 영상 신호는 디지털 신호로서, 플라즈마 디스플레이 패널에 아날로그 영상 신호가 입력되는 경우에는 아날로그 디지털 변환기(도시하지 않음)로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환할 필요가 있다. 그리고 역감마 보정부(410)는 영상 신호를 매핑하기 위한 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블(도시하지 않음) 또는 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 논리 연산으로 생성하기 위한 논리 회로(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
APC부(440)는 역감마 보정부(410)에서 출력되는 영상 데이터를 사용하여 부하율을 검출하고 검출된 부하율에 따라 APC 레벨을 계산하며, 계산된 APC레벨에 대응되는 서스테인 펄스 수(유지 방전 펄스 수)를 산출하여 출력한다.
즉, APC부(440)는 APC 레벨에 따라 각 프레임 마다의 총 서스테인 펄스 수를 산출하고, 이에 대응하는 각 서브필드의 서스테인 펄스 수를 계산한다. APC부(440)는 서스테인 펄스 수를 결정하기 위해 프레임별 평균신호 레벨(Average Signal Level, 'ASL')을 계산하는데 이는 아래의 수학식 1에 의해서 계산한다.
수학식 1
Figure 112006089189443-pat00001
상기 수학식 2에서 Rx,y, Gx,y, Bx,y는 각각 x,y 위치에서 R,G,B 계조값을 나타내고, N과 M은 각각 프레임의 가로, 세로의 크기를 나타낸다. 상기 수학식 1과 같이 계산된 평균신호 레벨(ASL)에 의해 휘도와 소비전력 측면을 고려하여 APC부(440)는 APC 레벨을 결정하고, 결정된 APC 레벨에 대응하여 입력 영상신호의 프레임별로 서스테인 펄스수(유지 방전 펄스 수)를 달리 결정한다.
APC부(440)는 수학식 1에 계산된 평균신호 레벨이 낮은 경우 즉, APC 레벨이 낮은 경우(부하율이 낮은 경우)로서 소비전력이 많이 소비되지 않으므로 서스테인 펄스 수를 늘리고, 평균신호 레벨이 높은 경우(즉, APC레벨이 높은 경우)에는 소비전력이 많이 소비되므로 서스테인 펄스 수(유지 방전 펄스 수)를 늘린다.
상기 본 발명의 실시예에서는 평균 신호 레벨(ASL)을 통해 APC 레벨을 결정하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 각 서브필드 데이터의 온/오프 정보를 통해 APC 레벨을 결정할 수 있는 등 그 외의 방법이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 APC부(440)가 역감마 보정부(410)에서 출력되는 데이터를 이용하여 APC 레벨을 결정하였으나, 이는 하나의 실시예로서 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 APC부(440)는 부하율이 낮은 경우에는 소비전력이 많이 소비되지 않으므로 유지 방전 펄스 수를 늘리고, 부하율이 높은 경우에는 소비전력이 많이 소비되므로 유지 방전 펄스 수를 늘린다.
즉, 일 예로 1% 부하율을 갖는 경우에는 유지 방전 펄스의 개수가 최대로 하여 구동하며, 또한 이 경우 소비전력에 큰 무리가 되지 않기 때문에 최대 휘도를 내도록 한다.
그러나, 이 경우 앞서 언급한 바와 같이 화면의 일정 부분에 대해서만 최대로 유지 방전을 시키게 됨으로써 형광체에 무리가 가게 되어 형광체 열화 현상이 발생되는 원인이 되며, 이에 따라 화면에 잔상이 남게 되어 패널의 수명에도 악 영향을 미치게 되는 문제가 있다.
이를 극복하기 위하여 본 발명은 상기 프레임별 평균신호 레벨(Average Signal Level, 'ASL')을 계산하여 화면의 부하율이 일정 경계값 이하가 되면 유지 방전 펄스의 개수를 최대로 함과 동시에 그 기울기를 최대로 하여 피크 휘도를 내게 하고, 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하여 휘도 변화를 줌으로써 피크 휘도 효율을 극대화함과 동시에 형광체의 열화를 방지하고 패널의 수명을 연장하도록 함을 그 특징으로 한다.
이 때, 상기 일정 경계값은 상기 화면의 부하율이 1 ~ 10%에 해당하는 것으로, 사용자의 선택에 의해 조절이 가능하다.
또한, 상기 유지 방전 펄스의 기울기는 ERC 타이밍을 조절하여 하드 스위칭을 유도함으로써 조정이 가능하며, 상기 기울기에 따라 방전특성이 다르게 된다.
즉, 상기 유지 방전 펄스의 기울기가 1에 가까울수록 방전이 강해져 높은 휘도를 내고, 기울기가 0에 가까울수록 방전이 약해져서 휘도가 떨어지게 되어 형광체에 무리가 덜가게 되는 것이다.
이와 같은 특성을 이용하여 화면의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우 유지 방전 펄스의 개수를 최대로 함과 동시에 그 기울기를 최대로 하여 피크 휘도를 낸 다음 형광체 열화 방지를 위해 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조정하여 방전이 약하게 일어나도록 하면 도 7에서와 같이 휘도가 점차 낮아져 형광체를 보호할 수 있다.
단, 본 발명은 상기 계산된 ASL 값이 일정기간 동안 변화의 폭이 적을 경우 적용함이 바람직한 것으로, 일 예로 정지 영상이 순차적으로 순환 디스플레이 되는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
이에 상기 유지 방전 펄스의 기울기가 완만하게 조절되는 기간은 상기 ASL 값이 일정기간 동안 변화의 폭이 적을 경우 즉, 화면의 부하율이 일정 경계값 이하일 동안 수행되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 유지 방전 펄스의 기울기 변화에 따른 휘도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 유지 방전 펄스의 기울기 변화의 일 예를 나타내는 도면이다.
단, 이는 앞서 언급한 바와 같이 화면의 부하율이 일정 경계값 이하인 경우를 그 예로 설명한다.
도 8을 참조하면, 프레임별 평균신호 레벨(Average Signal Level, 'ASL')을 계산하여 화면의 부하율이 일정 경계값 이하가 된 경우에는 먼저 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 인가되는 유지 방전 펄스의 개수를 최대로 함과 동시에 그 기울기를 최대로 하여 피크 휘도를 내게 하고(a), 이후 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하여 휘도 변화를 준다.
이 때, 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하는 것은 소정의 단계를 거쳐 수행되는데, 도 8에 도시된 실시예에 의하면 먼저 주사전극(Y)에 인가되는 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 하고(b), 그 이후 주사전극(Y)과 유지전극(X)에 인가되는 유지 방전 펄스의 기울기를 더 완만하게 조절한다.(c)
즉, 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하는 단계는, 상기 주사전극과 유지전극 중 어느 한 전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 1기울기를 갖도 록 조절하는 단계와; 상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 2기울기를 갖도록 조절하는 단계로 이루어지며, 이 때, 상기 제 2기울기는 제 1기울기보다 더 완만함을 특징으로 한다.
이와 같은 단계를 통해 유지 방전 펄스의 기울기를 조절하면, 도 7에 도시된 바와 같은 휘도 변화가 나타나며 이를 통해 피크 휘도 효율을 극대화함과 동시에 형광체의 열화를 방지하고 패널의 수명을 연장할 수 있게 된다.
이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 유지 방전 펄스 전압의 상승 기울기를 조정하는 방법에 대해서 알아본다.
도 9는 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 주사 전극 또는 유지 전극에 인가하는 에너지 회수 회로를 나타내는 도면이며, 도 10은 유지 방전 펄스의 상승 기울기에 따른 광출력을 나타내는 도면이다. 도 9에 나타낸 에너지 회수 회로는 무효 전력을 회수하여 재사용하는 에너지 회수 회로로서 L.F. Weber에 의해 제안된 회로(미국특허 제4,866,349 호 및 제5,081,400호)이다.
도 9에 나타낸 회로에 대한 구체적 설명은 미국 특허 제4,866,349 호 및 제5,081,400호에 자세하게 설명되어 있는 바 이하에서 구체적 설명은 생략한다.
유지 방전 펄스 전압(Vs)을 유지 전극 또는 주사 전극(도 9에 나타낸 패널 커패시터(Cp)의 제1 단자 또는 제2 단자가 이에 해당담)에 인가하기 위해 스위치(S1)을 턴온한다. 그러면, 커패시터(Cr), 인덕터(L) 및 패널 커패시터(Cp)로 공진 경로가 형성되어 패널 커패시터(Cp)의 제1 단자(이는 유지 전극 또는 주사 전극에 해당함)의 전압이 Vs 전압근처 까지 상승한다. 패널 커패시터(Cp)의 제1 단자가 Vs 전압 근처까지 상승한 상태에서 S2 스위치를 턴온시켜 패널 커패시터(Cp)의 제1단자의 전압을 Vs 전압으로 클램핑한다. 이러한 방법으로 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 유지 전극 또는 주사 전극에 인가한다.
이때, 도 10의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 스위치(S1)를 턴온한 후 스위치(S2)를 턴온시키는데 걸리는 시간(t1, t2)에 따라 광출력이 달라진다. 즉, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이 스위치(S1)를 턴온 한 후 상대적으로 짧은 시간(t1)에 스위치(S3)를 턴온하는 경우에는 유지 방전 펄스가 Vs 전압으로 빠른 시간내에 급격하게 클램핑 되어 상대적으로 강한 광출력을 가지며, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이 스위치(S1)을 턴온 한 후 상대적으로 긴 시간(t2)에 스위치(S3)를 턴온 하는 경우 에는 공진으로 인해 Vs 전압으로 상승하는 부분이 상대적으로 길게 되어 광출력이 상대적으로 약하게 출력된다.
이때, 도 10의 (a) 및 (b)에서 알 수 있듯이 유지 방전 펄스의 상승 기울기가 서로 상이함으로 알 수 있다. 상기에서 설명한 본 발명의 실시예에서 유지 방전 펄스 전압의 상승 기울기를 달리하는 방법은 도 9 및 도 10에서와 같이 스위치(S1, S2)의 턴온 타임을 조정함으로서 가능하다.
여기서, 다시 도 5로 환원하면 주사,유지 구동 제어부(450)는 유지 방전 펄스 전압의 상승 기울기를 달리 조정하기 위해 상기에서 설명한 바와 같이 스위치 타이밍에 대한 제어신호를 생성하여 주사,유지 구동부(300)에 전송한다.
주사ㅇ유지 구동부(300)는 도 9와 같은 에너지 회수 회로를 포함하며, 주사ㅇ유지 구동 제어부(450)로부터 APC 레벨에 따른 스위치 제어신호를 전송 받으며 이 제어신호에 따라 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)에 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가한다.
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 권리 범위에 속하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 서스테인 기간에 인가되는 유지 방전 펄스의 기울기를 변형하여 상기 서스테인 기간에서 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 간의 방전의 강약을 조절함으로써, 피크 휘도 효율을 극대화함과 동시에 화면 열화를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 제 1전극 및 제 2전극에 의해 방전 공간이 형성되는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 플라즈마 표시 패널에 입력되는 입력 영상 신호의 부하율을 측정하는 단계와;
    상기 영상신호의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우 상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 최대로 하여 제공하는 단계와;
    점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하여 휘도를 낮추는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호의 부하율은 프레임별 평균신호 레벨의 계산에 의해 얻어짐을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일정 경계값은 상기 영상신호 부하율이 1 내지 10%에 해당되는 경우임을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유지 방전 펄스의 기울기가 완만하게 조절되는 기간은 상기 화면의 부하율이 일정 경계값 이하가 유지되는 기간에 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유지 방전 펄스의 기울기가 조절되는 것은 상기 제 1전극 또는 제 2전극에 전기적으로 연결되는 에너지 회수 회로의 스위치의 타이밍에 의해 결정됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절하는 단계는,
    상기 제 1전극과 제 2전극 중 어느 한 전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 1기울기를 갖도록 조절하는 단계와;
    상기 제 1전극 및 제 2전극에 인가되는 유지 방전 펄스가 제 2기울기를 갖도록 조절하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2기울기는 제 1기울기보다 더 완만함을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동방법.
  8. 입력 영상신호에 대응하여 플라즈마 표시 패널에 표시되는 각 필드의 화상을 복수개의 서브필드로 나누고, 이 서브필드의 조합에 따라 계조를 표시하여 상기 영상신호에 대응되는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 영상 입력신호의 한 프레임 데이터에 대응하는 부하율을 측정하는 자동 전력 제어부와;
    상기 자동 전력 제어부에 의해 측정된 부하율에 따라 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 조절하는 제어신호를 생성하는 주사, 유지 구동 제어부와;
    상기 주사, 유지 구동 제어부에 의해 생성된 제어신호에 대응하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 주사, 유지 구동부가 포함되며,
    상기 주사, 유지 구동 제어부는,
    상기 영상신호의 부하율이 일정 경계값 이하일 경우에 유지 방전 펄스의 개수 및 기울기를 최대로 하여 제공하고, 이후 점차적으로 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 완만하게 조절함을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 일정 경계값은 상기 영상신호 부하율이 1 내지 10%에 해당되는 경우임을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 유지 방전 펄스의 기울기가 완만하게 조절되는 기간은 상기 화면의 부하율이 일정 경계값 이하가 유지되는 기간에 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    내부 스위치의 타이밍을 조절하여 상기 유지 방전 펄스의 기울기를 조절하는 에너지 회수 회로가 더 구비됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
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