KR20010064133A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 서브필드의 방전유지구간에서 방전유지펄스를 연속적으로 발생시키지 않고, 자외선의 일정량 이후에 소정 시간의 여유를 두고 형광체의 포화가 해소되는 시점에서 다시 방전유지펄스를 발생시킴으로써 유지방전구간에서의 연속된 펄스로 인한 형광체의 포화로 야기되는 발광 효율 저하를 개선한 PDP 구동 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 상에 다계조 화상을 표시하기 위하여 다수의 서브필드를 정해진 시간 동안 셀 단위로 선택 조합하여 1프레임 화면을 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 다수의 서브필드 중 임의의 한 서브필드의 방전 유지 구간을 불연속적인 다수의 세부 구간으로 분할하고, 분할된 상기 세부 구간 동안에 제1 시간 간격으로 다수개의 상기 방전유지펄스를 연속 인가하여 연속적인 유지 방전이 일어나도록 구동하며, 상기 불연속적인 다수의 세부 구간들 사이에는 제2 시간 동안 상기 방전유지펄스를 인가하지 않도록 구동한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 형광체의 여기를 이용하여 디스플레이하는 소자의 구동 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함)에서 연속된 펄스로 인한 형광체의 포화로 야기되는 발광 효율 저하를 개선한 PDP 구동 방법에 관한 것이다.

최근 정보 처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 디스플레이의 중요성이 증대하여 매트릭스 구조를 가지는 각종 평면 디스플레이의 연구 개발이 활발히 이루어지고 있는 데, 그 중 차세대 대화면 평면 디스플레이로 각광받고 있는 것이 PDP이다. 상기 PDP는 화면이 크고 두께가 얇아 벽걸이 텔레비젼, 가정 극장용 디스플레이, 각종 모니터 등으로 응용되고 있다.

일반적인 PDP의 기본 구동 원리는 주사전극과 데이터 전극 간에 어드레스 방전을 일으켜 그 내부에 벽전하가 생성되도록 한 다음 주사전극과 유지전극 간에 유지 방전을 일으켜 방전가스를 플라즈마 상태로 만들어 자외선을 발생시키고, 그 자외선이 형광체를 여기시켜 가시광이 발생되도록 한다.

다시 말해, 유지전극과 주사전극을 통한 소정의 주사전압을 갖는 주사펄스를 인가하여 해당 주사라인의 방전셀군을 선택함과 동시에 데이터전극에 소정의 데이터 전압을 갖는 데이터 펄스를 인가하여 선택적인 방전 및 소거가 일어나도록 한다. 이후 선택적 방전 및 소거가 일어나게 함과 동시에 방전유지펄스를 이용하여 계조 제어를 행하고, 소정의 화면을 표시한다.

한편, 상기 PDP는 하나의 화면을 표시하는 시간 동안을 1 프레임이라고 할 때, 비월 주사의 경우에는 상기 프레임을 2개로, 순차 주사의 경우에는 상기 프레임을 1개의 필드로 나누어 구동하고, 다계조 구현을 위하여 상기 필드를 다시 다수개의 서브필드(subfield)로 나누어 표시한다.

그리고, 상기 각 서브필드 화면은 전체 셀의 전하분포상태를 모두 균일하게 소거하여 주는 리셋구간(reset), 특정 위치의 셀들 내에 벽전하 및 공간 전하를 형성시키기 위한 어드레스구간(address) 및 표시를 위한 방전유지구간(sustain)의 3단계로 나누어 구동되는 데, 이때 각 서브필드의 방전유지구간에서 발생하는 방전유지펄스의 갯수에 따라 한 필드에서 각 화소의 밝기가 결정된다.

그러나, 방전유지펄스의 갯수가 많은 서브필드에서는 형광체의 포화에 의해 방전유지펄스의 갯수에 비해 밝기가 떨어지게 되는 데, 이것은 연속되는 방전유지펄스에 의해 형광체에 닿는 자외선의 양이 일정 이상이 되면 형광체가 내는 가시광선의 양이 한계에 도달하기 때문이다.

따라서, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 상위 비트의 서브필드로 갈수록 펄스의 갯수를 지수함수적으로 증가(예를 들어, 256 계조 표시를 위해 8개의 서브필드(SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7, SF8)로 나누고, 각각 방전유지구간에서의 펄스 수를 1(2⁰):2(2¹):4(2²):8(2³):16(2⁴):32(2⁵):64(2⁶):128(2⁷)의 비율로 증가)시켜 밝기의 선형성을 확보하였으나, 이 역시 서브필드에 따른 펄스 수의 증가로 인해 전력 소모가 증가하고, 휘도 선형성을 맞추기가 어려운 또다른 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 각 서브필드의 방전유지구간에서 방전유지펄스를 연속적으로 발생시키지 않고, 자외선의 일정량 이후에 소정 시간의 여유를 두고 형광체의 포화가 해소되는 시점에서 다시 방전유지펄스를 발생시킴으로써 유지방전구간에서의 연속된 펄스로 인한 형광체의 포화로 야기되는 발광 효율 저하를 개선한 PDP 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 PDP 구동방법을 설명하기 위한 방전유지펄스의 일실시예적인 파형도.

도 2는 본 발명의 PDP 구동방법을 설명하기 위한 방전유지펄스의 다른 일실시예적인 파형도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 상에 다계조 화상을 표시하기 위하여 다수의 서브필드를 정해진 시간 동안 셀 단위로 선택 조합하여 1프레임 화면을 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 다수의 서브필드 중 임의의 한 서브필드의 방전 유지 구간을 불연속적인 다수의 세부 구간으로 분할하고, 분할된 상기 세부 구간 동안에 제1 시간 간격으로 다수개의 상기 방전유지펄스를 연속 인가하여 연속적인 유지 방전이 일어나도록 구동하며, 상기 불연속적인 다수의 세부 구간들 사이에는 제2 시간 동안 상기 방전유지펄스를 인가하지 않도록 구동하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 PDP 구동방법을 설명하기 위한 방전유지펄스의 일실시예적인 파형도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 PDP 구동방법은 방전유지펄스의 수가 많은 상위 비트의 서브필드들에서 다수의 방전유지펄스를 여러개의 그룹(그룹1, 그룹2, …)으로 나누고, 각 그룹 내의 상기 방전유지펄스는 연속적으로 인가되도록 구동하고, 그룹과 그룹 사이에는 방전유지펄스가 존재하지 않는 소정 시간(도 1에서 "A" 구간)을 두어 구동한다.

그룹 내의 첫번째 방전유지펄스(10)의 폭은 나머지 방전유지펄스들의 폭보다더 넓게 만들어 하전입자들이 적은 상황에서도 충분한 방전이 가능하도록 하고, 그룹 내 나머지 방전유지펄스들은 첫번째 방전유지펄스의 폭보다 작은 임의의 펄스폭으로 인가되어 첫번째 방전유지펄스(10)에 의한 방전으로 발생된 하전입자 및 벽전하로 인한 벽전압에 의해 연속적인 방전이 일어나도록 구동한다. 이때, 하나의 그룹 내에서 연속적으로 인가되는 방전유지펄스의 수는 형광체의 포화 정도와 방전유지펄스의 폭 및 주파수에 따라 달라지지만, 일반적으로 도 1에 도시된 것과 같이 5 내지 10개 내외의 펄스수로 제한한다. 왜냐하면, 너무 작은 펄스수로 정하게 되는 경우에는 그룹과 그룹 사이의 펄스가 없는 구간("A")이 많아져서 전체 방전유지펄스 수가 줄고, 그에 따라 휘도가 감소하기 때문이다. 반면, 연속적으로 인가되는 방전유지펄스의 수가 너무 많은 경우에는 휘도의 선형성(즉, 펄스의 갯수와 휘도가 일치하지 않는 현상)을 유지하기가 어렵고, 소비전력 절감 효과가 줄어들게 된다.

그리고, 서브필드 내의 방전유지구간에서 상기와 같이 각각 나누어진 펄스 그룹들 사이에 존재하는 펄스가 없는 구간 동안에 공간 전하들은 소정 시간 후 소멸하지만 벽전하의 경우에는 계속 유지되므로 임의로 그룹과 그룹 사이의 펄스가 없는 구간을 조절할 수 있다. 일반적으로, 그룹과 그룹 사이의 펄스가 없는 구간("A")은 형광체에서 발생하는 잔광이 지속되는 시간 정도로 잡아준다. 잔광이 지속되는 시간은 형광체의 종류에 따라 다른데, 특히 G(Green) 형광체의 경우에는 이 시간이 다른 두 형광체보다 수 ms 정도 긴 반면에, 나머지 R(Red) 및 B(Blue) 형광체의 경우는 수 ㎲ 정도이므로, 이 시간만큼이 지나고 나면 형광체의 포화가 해소된다. 따라서, 통상 3 내지 5㎲ 정도의 간격으로 펄스가 없는 구간을 조절할수 있으며, 이 값은 1 내지 2개의 방전유지펄스에 해당하는 값이므로, 이 간격의 빈도에 따라 소비전력의 감소 폭이 정해진다. 한편, 3 내지 5㎲ 정도의 간격으로 펄스가 없는 구간을 조절할 경우, 상대적으로 긴 잔광 지속 시간을 가지는 G 형광체에 대한 보상 동작이 전체 화이트 밸런스(white balance)를 위해 필요한데, 이러한 보상 동작은 입력 데이터 중 G 색상에 해당하는 데이터를 별도의 룩-업 테이블(look-up table)에 따라 변환시켜 보상해 준다.

상술한 바와 같이 방전유지펄스의 수가 많은 상위 비트의 서브필드들에서 다수의 상기 방전유지펄스를 여러개의 그룹으로 나누어 각 그룹 내의 상기 방전유지펄스는 연속적으로 인가되도록 구동하고, 그룹과 그룹 사이에는 방전유지펄스가 존재하지 않는 소정 시간을 두어 구동하기 위해서는, 방전유지펄스를 발생시키는 타이밍을 제어하는 고전압 타이밍 발생기의 구조를 변경해야 한다. 종래의 PDP 구동에 있어서는 방전유지구간의 방전유지펄스들이 모두 일정한 타이밍으로 연속 발생하기 때문에, 고전압 타이밍 발생기는 방전유지구간을 정의하기 위해 방전유지펄스의 펄스폭 및 주파수의 파라메터(parameter)만을 필요로 하였으나, 본 발명의 PDP 구동에 있어서는 펄스 그룹의 길이, 그룹 간의 간격 및 그룹의 첫번째 방전유지펄스의 폭을 필요로 한다. 펄스 그룹 내의 펄스의 수를 몇개로 할 것인지가 결정되고, 그룹 간의 간격들이 정해지면, 전체 펄스 그룹 수를 정할 수 있고, 그에 따른 서브필드 구간의 길이를 정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 PDP 구동 시 각 서브필드 내의 전체 방전유지펄스의 수는 종래와 다르게 휘도 선형성을 보장하기 위하여 펄스의 수를 지수함수적으로 늘이지않아도 되므로, 보다 적은 수의 펄스로도 같은 휘도를 구현할 수 있다.

결과적으로, 방전유지펄스를 여러개의 그룹으로 나누어 배열함으로써 종래의 구동 방법에서 발생되는 휘도의 비선형성을 일부 해결할 수 있고, 그에 따라 휘도의 선형성을 위하여 펄스수를 서브필드 따라 지수함수적으로 증가시키지 않아도 되며, 펄스 전체 개수가 줄여 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 2는 본 발명의 PDP 구동방법을 설명하기 위한 방전유지펄스의 다른 일실시예적인 파형도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 또다른 PDP 구동방법은 상기 실시예와 달리 다수의 방전유지펄스를 여러개의 그룹으로 나누지 않고, 일정 개수의 방전유지펄스를 발생한 후에 하나 또는 몇개의 방전유지펄스를 발생시키지 않도록 구동함으로써 상기의 PDP 구동 방법과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이때, 고전압 타이밍 발생기는 방전유지구간을 정의하기 위해 방전유지펄스의 펄스폭 및 주파수의 파라메터와, 연속되는 펄스의 갯수 및 삭제할 펄스의 개수에 대한 정보만으로 방전유지펄스를 발생하게 된다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 방전유지펄스를 여러개의 그룹으로 나누어 배열함으로써 종래의 구동 방법에서 발생되는 휘도의 비선형성을 해결하고, 그에 따라 휘도의 선형성을 위하여 펄스수를 서브필드 따라 지수함수적으로 증가시키지 않아도 되므로, 같은 화면 밝기를 표시하기 위해 사용되는 펄스 전체 개수가 줄어들어 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 디스플레이 패널 상에 다계조 화상을 표시하기 위하여 다수의 서브필드를 정해진 시간 동안 셀 단위로 선택 조합하여 1프레임 화면을 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,

   상기 다수의 서브필드 중 임의의 한 서브필드의 방전 유지 구간을 불연속적인 다수의 세부 구간으로 분할하고,

   분할된 상기 세부 구간 동안에 제1 시간 간격으로 다수개의 상기 방전유지펄스를 연속 인가하여 연속적인 유지 방전이 일어나도록 구동하며,

   상기 불연속적인 다수의 세부 구간들 사이에는 제2 시간 동안 상기 방전유지펄스를 인가하지 않도록 구동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널의 구동방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세부 구간 동안에 인가되는 첫번째 방전유지펄스의 폭은,

   상기 세부 구간 동안에 인가되는 나머지 방전유지펄스의 폭보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 세부 구간 동안에 인가되는 상기 방전유지펄스의 수는,

   형광체의 포화 정도, 상기 방전유지펄스의 폭 및 주파수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.

   .
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 세부 구간 동안에 5 내지 10개의 상기 방전유지펄스를 인가하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 시간은,

   형광체에서 발생하는 잔광이 지속되는 시간인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.