KR100804537B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 포화 현상을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 복수의 제 1 전극 및 제 2 전극에 의해 유지 방전이 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서, 입력 영상신호의 부하율에 기초하여 유지 방전 펄스의 수를 제공하는 단계; 및 유지 기간에서, 상기 제공된 유지 방전 펄스의 수만큼 상기 제 1 및 제 2 전극 각각에 제 1 전압 및 상기 제 1 전압보다 높은 제 2 전압을 교호하게 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 전압 인가 후 상기 제 2 전압 인가까지의 상승 기간은 상기 유지 방전 펄스의 수에 반비례하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{Method of driving plasma display panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 구동 방법 적용시 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 증가율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 구동 방법에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 디스플레이 셀의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치를 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유지 방전 펄스 전압의 상승 시간을 다르게 조절하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 주사 전극 또는 유지 전극에 인가하는 에너지 회수 회로를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 유지 방전 펄스의 상승 기울기에 따른 광출력을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 휘도 포화 현상의 개선 효과를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
Y1, ..., Yn: 주사전극 라인들
X1, ..., Xn: 유지전극 라인들
A1, ..., Am: 어드레스 전극 라인들
Ce: 방전셀 SF: 서브필드
PR: 리셋 기간 PA: 어드레스 기간
PS: 유지 기간 1: 플라즈마 표시 패널
300: 영상처리부 302: 논리제어부
304: Y 구동부 306: 어드레스 구동부
308: X 구동부 3021: 역감마 보정부
3023: 오차 확산부 3025: 메모리 제어부
3027: APC부 3029: X/Y 구동 제어부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게, 본 발명은 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 포화 현상을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
근래에 들어 대형평판 디스플레이 장치로서 주목 받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널은 복수개의 전극이 형성된 두 기판 사이에 방전가스가 봉입된 후 방전 전압이 가해지고, 이로 인하여 발생되는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체가 여기되어 원하는 화상을 얻는 장치이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 배치되는 복수개의 전극 각각에 구동신호를 인가하도록 복수개의 전압원, 복수개의 스위칭 소자들 및 복수개의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 제어하는 복수개의 구동 IC를 구비한다. 상기 복수개의 스위칭 소자들의 스위칭 동작에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에서 구동신호가 출력된다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 1 프레임이 복수의 서브필드로 나누어져 구동되며, 서브필드의 조합에 의해 계조가 표현된다. 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다. 리셋 기간은 이전의 유지 방전으로 형성된 벽 전하를 소거하고 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽 전하를 셋업하는 역할을 한다. 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수 행하는 기간이다. 유지 기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지 방전을 수행하는 기간이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지 기간 내의 유지 방전 펄스 개수에 비례한다.
하지만, 종래 기술에 따른 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 증가율을 도시하는 도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 구동 방식에서 유지 방전 펄스 수를 증가함에 따라 휘도 증가율은 감소한다. 즉, 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 포화 현상이 존재한다.
즉, 유지 방전 펄스 수가 많아질수록 휘도 증가율이 감소되어 유지 방전 펄스 당 휘도 효율이 낮아지고, 최종 휘도는 예상치에 비해 더 낮다. 이러한 휘도 포화 현상은 계조 역전 현상 등 많은 화질 문제의 원인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 포화 현상을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 제 1 전극 및 제 2 전극에 의해 유지 방전이 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서, 입력 영상신호의 부하율에 기초하여 유지 방전 펄스의 수를 제공하는 단계; 및 유지 기간에서, 상기 제공된 유지 방전 펄스의 수만큼 상기 제 1 및 제 2 전극 각각에 제 1 전압 및 상기 제 1 전 압보다 높은 제 2 전압을 교호하게 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 전압 인가 후 상기 제 2 전압 인가까지의 상승 기간은 상기 유지 방전 펄스의 수에 반비례하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공한다.
상기 유지 방전 펄스의 수를 제공하는 단계는, 상기 입력 영상신호의 부하율에 반비례하는 각 프레임의 유지 방전 펄스 수를 얻는 단계; 및 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수 및 각 서브필드의 가중치를 이용하여 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수를 얻는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수가 특정 개수 미만인 경우 상기 상승 기간은 일정할 수 있다.
상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수가 100개 미만인 경우 상기 상승 기간은 일정할 수 있다.
상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 범위에 따라 상기 서브필드들을 복수의 그룹들로 그룹화하고, 상기 각 그룹에 해당하는 서브필드들에서 상기 상승 기간이 동일할 수 있다.
어느 그룹의 유지 방전 펄스 수가 많아질수록 상기 그룹에 포함되는 유지 방전 펄스 수의 범위는 넓어질 수 있다.
상기 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수는 프레임의 가중치에 대한 서브필드의 가중치의 비율에 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수를 곱하여 얻어질 수 있다.
상기 상승 기간의 제어는 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극에 전기적으로 연결되는 에너지 회수 회로의 스위치의 타이밍에 의해 결정될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 구동 방법에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 디스플레이 셀의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(106) 사이에는, A 전극들(A1, ...,Am), 제 1 및 제 2 유전체층(102,110), Y 전극들(Y1, ...,Yn), X 전극들(X1, ...,Xn), 형광체층(112), 격벽(114) 및 일산화마그네슘 (MgO) 보호층(104)이 마련되어 있다.
A 전극들(A1, ...,Am)은 제 1 기판(100) 방향으로 제 2 기판(106) 상에 일정한 패턴으로 형성된다. 제 2 유전체층(110)은 A 전극들(A1, ...,Am)을 덮도록 도포된다. 제 2 유전체층(110) 위에는 격벽(114)들이 A 전극들(A1, ...,Am)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(114)들은 각 방전셀의 방전 영역을 구획하고, 각 방전셀 사이의 광학적 간섭을 방지하는 기능을 한다. 형광체층(112)은 격벽(114)들 사이에서 A 전극들(A1, ...,Am) 상의 제 2 유전체층(110)의 상에 도포되며, 순차적으로 적색발광 형광체층, 녹색발광 형광체층 및 청색발광 형광체층이 배치된다.
X 전극들(X1, ...,Xn)과 Y 전극들(Y1, ...,Yn)은 A 전극들(A1, ...,Am)과 직교되도록 제 2 기판(106) 방향으로 제 1 기판(100) 상에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 방전셀을 설정한다. 각 X 전극들(X1, ...,Xn)과 각 Y 전극들(Y1, ...,Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극(Xna,Yna))과 전도도를 높이기 위한 금속전극(Xnb,Ynb)이 결합되어 형성될 수 있다. 제 1 유전체층(102)은 X 전극들(X1, ...,Xn)과 Y 전극들(Y1, ...,Yn)을 덮도록 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널을 보호하기 위한 보호층(104), 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 제 1 유전체층(102)을 덮도록 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(108)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
한편, 본 발명의 구동장치에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널은 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 도 2에 도시된 것과 같이 3 전극 구조의 플라즈마 디스플레이 패널이 아닌, 2 개의 전극들만 배치되는 2 전극 구조의 플라즈마 디스플레이 패널일 수 있으며, 이외에도 다양한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널이 가능하며, 본 발명의 구동 방법에 의해 구동되는 것이면 충분하다 할 것이다.
도 4는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치를 간략히 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, Y 전극들(Y1, ...,Yn)과 X 전극들(X1, ...,Xn)이 평행하게 나란히 배치되며, A 전극들(A1, ...,Am)은 Y 전극들(Y1, ...,Yn) 및 X 전극들(X1, ...,Xn)에 교차하도록 배치되며, 교차되는 영역은 방전셀(Ce)을 구획한다.
도 5는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 5를 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정 개수 예컨대 8개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ...SF8)는 리셋 기간(R1, ..., R8), 어드레스 기간(A1, ..., A8) 및 유지 기간(S1, ..., S8)로 분할된다.
각 리셋 기간(R1, ..., R8)에서는, Y 전극들(Y1, ..., Yn)에 리셋 펄스가 인가되어, 모든 셀들에 있어서 벽전하 조건을 동일하게 하여 초기화한다.
각 어드레스 기간(A1, ..., A8)에서는, A 전극들에 어드레스 펄스가 인가됨과 동시에 각 Y 전극들(Y1, ..., Yn)에 상응하는 주사 펄스가 순차적으로 인가된다.
각 유지 기간(S1, ...,S8)에서는, Y 전극들(Y1, ..., Yn)과 X 전극들(X1, ..., Xn)에 유지 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 기간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 유지방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지 기간(S1, ..., S8)내의 유지방전 펄스 개수에 비례한다. 예를 들어, 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256 계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128의 비율로 서로 다른 유지펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133 계조의 휘도를 얻기 위해서는, 제 1 서브필드(SF1), 제3 서브필드(SF3) 및 제8 서브필드(SF8) 동안 셀들을 어드레싱하여 유지방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는, APC(Automatic Power Control)단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 또한 각 서브필 드에 할당되는 유지방전 수는 감마 특성이나 패널 특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대 제4 서브필드(SF4)에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 제6 서브필드(SF6)에 할당된 계조도를 32에서 34로 높일 수 있다. 또한, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수도 설계 사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동 장치는 영상 처리부(300), 제어부(302), 어드레스 구동부(306), X 구동부(308) 및 Y 구동부(304)를 포함한다.
영상 처리부(300)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 제어부(302)는 영상 처리부(300)의 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다.
어드레스 구동부(306)는 제어부(302)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX) 중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다.
X 구동부(308)는 제어부(302)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX) 중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다.
Y 구동부(304)는 제어부(302)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX) 중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 제어부(302)는 에너지 회수 회로를 사용하여 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하는 경우 유지 방전 펄스 전압(Vs)의 상승 시간을 APC 레벨 및 각 서브필드마다 다르게 인가함으로 유지 방전에서 발생하는 광을 조절한다. 각 서브필드 가중치 및 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 수행될 수 있다.
제어부(302)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(302)는 한 프레임에 들어가는 서브필드의 각 유지 기간에 들어가는 유지 방전 펄스의 개수를 조절하여 필요한 제어 신호를 어드레스 구동부(306), X 구동부(308) 및 Y 구동부(304)에 공급한다. 본 발명의 실시예에 따른 제어부(302)는 입력 되는 영상신호의 APC 레벨을 구한 후 APC 레벨 및 각 서브 필드의 가중치에 따라 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 인가하는 상승 기울기를 조절하도록 하는 제어신호를 생성한다. 이러한 제어신호가 X 구동부(308) 및 Y 구동부(304)에 전송된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제 어부(302)는 역감마 보정부(3021), 오차 확산부(3023), 메모리 제어부(3025), 자동 전력 제어(Automatic Power Control, 'APC')부(3027), X/Y 구동 제어부(3029)를 포함한다.
역감마 보정부(3021)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(3021)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(3021)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.
오차 확산부(3023)는 역감마 보정부(3021)에 의해 역감마 보정되어 확장된 비트(m)의 영상의 하위 m-n비트 영상을 주위 화소로 오차 확산하여 표시한다. 오차 확산은 오차 확산 하고자 하는 하위 비트에 대한 영상을 분리하여 인접 화소로 확산시킴으로써 하위 비트에 대한 영상을 표시하는 방법으로 이에 대한 자세한 설명은 대한민국 공개 특허공보 특2002-0014766호에 기재되어 있다.
메모리 제어부(3025)는 오차 확산부(3023)로부터 출력되는 영상신호의 계조 에 대응하는 서브필드 데이터를 발생시킨 후 서브필드 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 어드레스 데이터로 재배열한다. 이때, 메모리 제어부(3025)는 한 프레임의 모든 서브필드에 대해 각 서브필드 마다 분리하여 서브필드 별로 프레임 메모리(미도시)에 저장하여 각 서브필드 별로 모든 화소에 대한 어드레스 데이터를 프레임 메모리에서 읽어 들여 어드레스 구동부(306)로 전송한다.
APC부(3027)는 역감마 보정부(3021)에서 출력되는 영상 데이터를 사용하여 부하율을 산출하고 검출된 부하율에 따라 APC 레벨을 계산하여 출력한다.
X/Y 구동 제어부(3029)는 상기 APC부(3027)에서 측정된 부하율에 반비례하는 각 프레임의 유지 방전 펄스 수를 얻고, 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수 및 각 서브필드의 가중치를 이용하여 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수를 얻으며, 상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수에 반비례하여 유지 방전 펄스 전압의 상승 시간을 변동시키는 제어신호를 출력한다.
즉, X/Y 구동 제어부(3029)는 APC 레벨에 따라 각 프레임 마다의 총 서스테인 펄스 수를 산출하고, 이에 대응하는 각 서브필드의 서스테인 펄스수를 계산한다. X/Y 구동 제어부(3029)는 서스테인 펄스 수를 결정하기 위해 프레임별 평균신호 레벨(Average Signal Level, 'ASL')을 계산하는데 이는 아래의 수학식 1에 의해서 계산한다.
<수학식 1>
Figure 112006095103884-pat00001
수학식 1에서, 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 X/Y 구동 제어부(3029)는 APC 레벨에 대응하여 입력 영상신호의 프레임별로 서스테인 펄스수(유지 방전 펄스 수)를 달리 결정한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유지 방전 펄스 전압의 상승 시간을 다르게 조절하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8에 있어서, 프레임 및 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수는 X 전극 또는 Y 전극 중 어느 하나에 인가되는 것을 기준으로 작성되어 있다. 따라서, X 전극 및 Y 전극에 인가되는 유지 방전 펄스 수의 총합은 도 8에 기재된 값의 2배로 계산하면 된다.
도 8을 참조하면, 한 프레임은 10개의 서브필드(SF1~SF10)로 구성된다. 한 프레임의 가중치는 1019이고, 그를 구성하는 10개의 서브필드(SF1~SF10)의 가중치는 각각 1, 5, 11, 24, 46, 80, 128, 180, 242, 302이다.
입력 영상신호의 한 프레임 데이터에 대응하는 APC 레벨은 각 프레임의 유지 방전 펄스 수에 반비례한다. 즉, APC 레벨이 0에서 255로 높아질수록 한 프레임에 할당되는 유지 방전 펄스 수(SUM)가 1019에서 182로 점점 줄어든다.
그에 따라, 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수 및 각 서브필드의 가중치를 이용하여 얻어지는 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수도 줄어든다. 예컨대 서브필드 5(SF5)의 유지 방전 펄스 수는 53.3, 39.09, 20.85 및 8.216으로 점점 줄어든다.
상기 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수는 프레임의 가중치에 대한 서브필드의 가중치의 비율에 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수를 곱하여 얻어질 수 있다. 예컨대, APC 레벨이 0일 때의 서브필드 5(SF5)의 유지 방전 펄스 수는 (46/1019)x1180=53.3으로 계산될 수 있다.
본 발명에 있어서, 유지 펄스 전압의 상승 시간은 상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수에 반비례한다. 즉, 서브필드의 유지 방전 펄스 수가 많으면 유지 펄스 전압의 상승 시간은 짧고, 반대로 서브필드의 유지 방전 펄스수가 적으면 유지 펄스 전압의 상승 시간은 길어진다. 예컨대, APC 레벨이 0일 때 서브필드들의 유지 방전 펄스 수는 1.158에서 350으로 증가하고, 그에 따라 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)도 7에서 1로 점점 작아진다.
X 전극 및 Y 전극에 인가되는 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 100개 미만인 경우 상기 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 7의 값으로 일정하게 유지된다.
또한, X 전극 및 Y 전극에 인가되는 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 100개 이상인 경우 서브필드의 유지 방전 펄스 수가 증가할수록 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 6에서 1까지 줄어든다. APC 레벨이 높아질수록 보다 짧은 유지 펄스 전압 상승 시간을 갖는 서브필드의 수는 줄어든다.
예컨대, X 전극 및 Y 전극에 인가되는 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 100~150개인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 6, 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 150~220개인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 5, 서 브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 220~350개인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 4, 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 350~500개인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 3, 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 500~680개인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 2, 및 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 합이 700개 이상인 경우 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)은 1로 설정될 수 있다.
상기에서, 동일한 유지 펄스 전압의 상승 시간(ERC T)이 적용되는 유지 방전 펄스 수의 범위는 50, 70, 120, 150 및 180으로 점점 넓어짐을 알 수 있다.
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 10a 및 도 10b는 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 있는바 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 해당)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 해당)의 전압이 Vs 전압근처 까지 상승한다. 패널 커패시터(Cp)의 제1 단자가 Vs 전압 근처까지 상승한 상태에서 S2 스위치를 턴온시켜 패널 커패시터(Cp)의 제1 단자의 전압을 Vs 전압으로 클램핑한다. 이러한 방법으로 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 유지 전극 또는 주사 전극에 인가한다.
이때, 도 10a 및 도 10b에 나타낸 바와 같이, 스위치(S1)를 턴온한 후 스위치(S3)를 턴온시키는데 걸리는 시간(t1, t2)에 따라 광출력이 달라진다. 즉, 도 10a에 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 10b에 나타낸 바와 같이 스위치(S1)을 턴온 한 후 상대적으로 긴 시간(t2)에 스위치(S3)를 턴온 하는 경우에는 공진으로 인해 Vs 전압으로 상승하는 부분이 상대적으로 길게 되어 광출력이 상대적으로 약하게 출력된다. 이때, 도 10a 및 도 10b에서 알 수 있듯이 유지 방전 펄스의 상승 기울기가 서로 상이함으로 알 수 있다. 상기에서 설명한 본 발명의 실시예에서 유지 방전 펄스 전압의 상승 시간을 달리하는 방법은 도 9 및 도 10에서와 같이 스위치(S1, S3)의 턴온 타임을 조정함으로서 가능하다.
여기서, 다시 도 7을 참조하면 X/Y 구동 제어부(3029)는 유지 방전 펄스 전압의 상승 기울기를 달리 조정하기 위해 상기에서 설명한 바와 같이 스위치 타이밍에 대한 제어신호를 생성하여 X 구동부(308) 및 Y 구동부(304)에 전송한다.
X 구동부(308) 및 Y 구동부(304)는 각각 도 9와 같은 에너지 회수 회로를 포함하며, X/Y 구동 제어부(3029)로부터 APC 레벨 및 서브필드 가중치에 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.
도 11은 본 발명에 따른 휘도 포화 현상의 개선 효과를 나타내는 그래프이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따르면 종래 방법에 비해 유지 방전 펄스 수의증가에 따른 휘도의 포화 현상을 개선하여 계조 역전 현상을 극복하고 휘도 선형성을 구현할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따르면 유지 방전 펄스 수의 증가에 따른 휘도의 포화 현상을 효과적으로 개선하여 계조 역전 현상을 극복하고 휘도 선형성을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 복수의 제 1 전극 및 제 2 전극에 의해 유지 방전이 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    입력 영상신호의 부하율에 기초하여 유지 방전 펄스의 수를 제공하는 단계; 및
    유지 기간에서, 상기 제공된 유지 방전 펄스의 수만큼 상기 제 1 및 제 2 전극 각각에 제 1 전압 및 상기 제 1 전압보다 높은 제 2 전압을 교호하게 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전압 인가 후 상기 제 2 전압 인가까지의 상승 기간은 상기 유지 방전 펄스의 수에 반비례하며,
    상기 유지 방전 펄스의 수를 제공하는 단계는,
    상기 입력 영상신호의 부하율에 반비례하는 각 프레임의 유지 방전 펄스 수를 얻는 단계; 및
    상기 프레임의 유지 방전 펄스 수 및 각 서브필드의 가중치를 이용하여 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수를 얻는 단계를 포함하며,
    상기 각 서브필드 내에서,
    상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수가 특정 개수 미만인 경우 상기 서브필드에서 상기 상승 기간은 일정한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 개수는 100개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 서브필드의 유지 방전 펄스 수의 범위에 따라 상기 서브필드들을 복수의 그룹들로 그룹화하고, 상기 각 그룹에 해당하는 서브필드들에서 상기 상승 기간이 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    어느 그룹의 유지 방전 펄스 수가 많아질수록 상기 그룹에 포함되는 유지 방전 펄스 수의 범위는 넓어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수는 프레임의 가중치에 대한 서브필드의 가중치의 비율에 상기 프레임의 유지 방전 펄스 수를 곱하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상승 기간의 제어는 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극에 전기적으로 연결되는 에너지 회수 회로의 스위치의 타이밍에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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