KR20020017991A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흑색레벨의 표시휘도를 가능한 한 억제한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 종횡으로 배치된 표시 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널과, 표시 셀마다 표시 데이터의 유무를 검출하는 데이터 검출회로와, 데이터 검출회로의 검출결과에 따라서 동작하고, 표시 데이터가 존재하는 표시 셀에 대하여는 표시 데이터의 표시가 개시되기 직전에 리세트 방전을 실행하고, 표시 데이터가 존재하지 않고 흑색표시로 되는 셀에 대하여는 리세트 방전을 실행하지 않은 구동회로를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이며, 상세하게는 표시 콘트라스트를 개선한 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은, 전극이 형성된 2매의 유리 기판 사이의 100미크론 정도의 공간에 방전용의 가스를 채우고, 전극간에 방전개시 이상의 전압을 인가함으로써 방전을 발생시키고, 방전에 의해서 발생한 자외선에 의해서 기판 상에 형성된 형광체를 여기 발광시켜서 표시를 행하는 소자이다.
도1은 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적 구성을 나타낸 도면이다.
표시 패널(10)에는 평행하게 배치된 제1전극(14) 및 제2전극(15)이 형성되고, 그것에 직교하도록 제3전극(16)이 형성되어 있다. 제1전극(14)과 제2전극(15)은, 주로 표시발광을 행하기 위한 유지방전을 실시하는 전극이다. 이 제1전극(14)과 제2전극(15) 사이에, 반복 전압 펄스를 인가함으로써 유지방전을 행한다. 또 어떤 전극은 표시 데이터를 기입할 때의 주사용 전극으로서도 기능한다. 한편, 제3전극(16)은 발광시키는 표시 셀(17)을 선택하기 위한 전극이고, 제1 또는 제2전극의 한쪽과 제3전극(16) 사이에 방전 셀을 선택하기 위한 기입 방전을 행하는 전압을 인가한다. 이들의 제1전극(14), 제2전극(15) 및 제3전극(16)은 목적에 따른 전압 펄스를 발생하기 위한 구동회로인 제1구동회로(11), 제2구동회로(12) 및 제3구동회로(13)에 각각 접속되어 있다.
도2는 도1에 나타낸 장치의 표시 패널부(10)를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
제1전극(14)인 X전극과 제2전극(15)인 Y전극이 평행하게 배치되어 있다. 여기에서는 표시 라인 L1에서 L4까지의 전극을 나타내고 있다. 또 제3전극(16)인 어드레스 전극과, 방전 셀을 구획하기 위한 격벽(18)이 형성되어 있다. 방전동작에 관하여는 나중에 상세하게 설명한다.
도3은 구동시퀀스를 설명하기 위한 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 방전은, 온(ON) 또는 오프(OFF)의 2치의 상태만 취할 수 있기 때문에, 발광의 회수로 밝기의 농담(濃淡), 즉 계조를 표현하고 있다. 그것을 효과적으로 실행하기 위해서, 프레임을 복수의, 예를 들면 10개의 서브필드로 분할한다. 각 서브필드는 리세트기간, 어드레스기간, 유지방전기간(서스테인 기간)으로 구성된다. 리세트기간에서는, 앞의 서브필드에서의 점등상태에 관계없이 모든 셀을 초기상태, 예를 들면 벽전하를 소거한 상태로 하기 위한 조작이 실행된다. 어드레스 기간에는, 표시데이터에 따라서 셀의 온이나 오프의 상태를 결정하기 위해서, 선택적인 방전(어드레스 방전)이 행하여져서 셀을 온 상태로 하는 벽전하가 형성된다. 유지방전기간에서는, 어드레스 방전이 실행된 셀에서 방전을 반복하여 소정의 광을 낸다. 유지방전기간의 길이 즉 발광회수는, 각각의 서브필드에서 다르다. 예를 들면 제1서브필드로부터 제10서브필드의 발광회수의 비율을, 1:2:4:8: ∼ :512로 하고, 표시하는 셀의 휘도에 따라서 서브필드를 선택하여 방전시킴으로써 임의의 계조표시가 행하여진다.
도4는 리세트 방전의 발광상태를 나타낸 도면이다.
플라즈마 디스플레이 패널에서 흑색표시를 행하는 경우는, 전혀 방전을 시키지 않는 것이 바람직하다. 그러나 셀 공간에 이온이나 준안정원자 등이 거의 존재하지 않는 상태에서는, 전극간에 소정의 전압을 인가하여도, 어드레스 방전이 발생하지 않는 일이 있다. 이것을 피하기 위해서 정기적으로 모든 셀에서 방전을 행하고 있다.
정기적 방전방법에는 2가지가 있으며, 하나는 도4의 (a)에 나타낸 것과 같이 제1서브필드의 개시 시에, 소정 강도 이상의 강도를 갖는 방전을 실시하는 방법이고, 다른 하나는 도4의 (b)에 나타낸 것과 같이, 전(全) 서브필드의 리세트기간에 소규모의 방전을 행하는 방법이다. 이와 같은 수법으로 약 300∼600 : 1 정도의 암실 콘트라스트를 얻을 수 있다. 구체적으로는 흑색 표시부분의 밝기는 1cd/m2이하로 된다. 또 양자의 조합으로서, 미약(微弱) 발광의 리세트를 프레임 또는 필드에 1회 실시하는 방법도 있다. 이 경우는 3000:1 정도의 암실 콘트라스트를 실현할 수 있으나, 완전한 흑색 표시로는 되지 않기 때문에 안정 동작의 과제가 남아 있다.
도5는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동파형을 설명하는 도면이다.
도5에 나타낸 것은, 어떤 프레임의 최초의 서브 프레임(예를 들면 도4a에서의 SF1)에서의 구동파형이다.
리세트 기간에는 X전극에 방전 개시전압 이상의 높은 전압, 예를 들면 300V(도3b의 Vw)의 펄스를 인가한다. 이 펄스의 인가에 의해서, 앞의 서브필드의 점등상태에 관계없이 모든 셀에서 방전이 발생하여 벽전하가 형성된다. 다음에 2개의 펄스를 제거하면, 벽전하 자체의 전압에 의해서 재차 방전을 개시하지만, 전극간에는 전위차가 없기 때문에, 방전에 의해서 발생한 공간전하는 중화되어 벽전하가 없는 균일한 상태를 실현할 수 있다. 또 대부분의 전하는 중화되지만, 다소의 이온이나 준안정원자는 방전공간 내에 머물며, 어드레스 방전을 확실히 발생시키기 위한 종화(種火)로서 작용한다. 이것은 일반적으로 종화 효과 또는 프라밍 효과로 불리고 있다.
그후 어드레스 기간에서는, 주사용 전극인 Y전극에 주사 펄스(도5c의 전압 -Vy)를 인가하는 동시에, 점등시키는 셀의 어드레스 전극에는 어드레스 펄스(도5a의 전압 Va)를 인가하여 방전을 행한다. 이 방전은 X전극 측에도 확대되어 X전극과 Y전극간에는 벽전하가 형성된다. 이 주사를 모든 표시라인에 걸쳐서 실행한다.
또 유지방전기간에는, Vs전압(약 170V)이 되는 유지펄스(서스테인 펄스)를 반복 인가한다. 어드레스 방전에 의해서 사전에 벽전하가 형성된 셀에서는, 유지 펄스 전압에 벽전하의 전압이 더해지므로, 방전 개시전압 이상의 전압으로 되어 방전을 개시한다. 어드레스 방전을 행하지 않은 셀에서는, 벽전하가 존재하지 않기 때문에 방전은 개시하지 않는다.
도6은 도5의 리세트 방전을 실시하지 않는 서브필드에서의 구동 파형이다.
도6에 나타낸 서브필드는, 도4b의 SF1 내지 SF10에 대응한다. 리세트 기간에는 Vb전압(도6b)이 되는 경사의 완만한 소거 펄스를 모든 셀에 인가한다. 이에 의해서 앞의 서브필드에서 점등하고 있는 셀에서는 방전이 발생하여 벽전하가 소거된다. 어드레스 기간 및 유지방전기간의 동작은 도5와 같다.
도7은 도2와는 다른 구성의 표시 패널부를 설명하기 위한 도면이다.
도7의 표시 패널부(10A)에서는, 어드레스 전극(A1 내지 A4)과 교차하도록,표시전극인 X전극과 Y전극을 교호로 등간격으로 배치하여, 모든 전극의 간극을 표시 라인(L1, L2, ...)으로서 활용하는 방식이며, ALIS방식(Alternate Lighting of Surfaces)으로 불리는 것으로서, 일본특허공보 제2801893호에 개시되어 있다. 모든 전극의 간극을 표시 라인으로서 활용하기 때문에, 전극수는 도2에 나타낸 구조의 약 절반이 되며, 저코스트화, 고정밀화에 유리한 방식이다.
도8은 ALIS방식의 발광원리를 나타낸 도면이다.
모든 전극의 간극이 표시 라인이 되므로, 모든 표시 라인을 동시에 점등시킬 수는 없다. 따라서 홀수 라인과 짝수 라인의 점등을 시간적으로 분리하여 발광 표시를 행한다.
도9는 ALIS방식의 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
1프레임은 2개의 필드로 분할되고, 또 각 필드는 복수의 서브필드로 구성된다. 제1필드에서는 홀수 라인의 표시를 하고, 제2필드에서는 짝수 라인의 표시를 실시한다.
도10은 ALIS방식의 구동파형을 나타낸 도면이다.
ALIS방식의 구동에 관한 자세한 것은, 일본특허공개2000-075835에 나타나 있다. 리세트 기간에는 경사가 완만한 최초의 펄스(도10c 및 10e의 전압 Vwy)로 미약한 기입 방전을 행하고, 후반의 펄스(도10c 및 10e의 전압1Vey)로 소거방전을 한다. 이들의 방전은 어느 것이나 미약하기 때문에, 발광량이 낮게 억제된다. 따라서 모든 서브필드에서 모든 셀을 대상으로 이 리세트 방전을 실행하여도 흑색 레벨의 휘도가 올라가는 일은 없다. 도4의 (b)에 상당하는 형태이다.
상술한 바와 같이, 구동파형이나 시퀀스의 연구에 의해서 흑색표시의 휘도를 어느 정도까지 억제하는 것이 가능하며, 암실에서의 콘트라스트비는, 300:1 ∼ 600:1 또는 3000:1의 레벨까지 달성되어 있다. 또 소영역에서의 백색 휘도는 500cd/m2정도까지 달성되어 있으나, 실제로 사용하는 표시장치의 형태에서는 패널의 전면에, 광의 투과율이 50∼60% 정도의 광학 필터를 배치하고, 패널 표면에서의 외광반사에 의한 명실(明室)의 콘트라스트 저하를 방지하고 있다. 따라서 패널 단체(單體)로 500cd/m2라도, 필터 투과 후의 휘도는 300cd/m2이하로 되어 버린다. 시판되는 CRT에 의한 텔레비젼의 경우, 500cd/m2정도의 피크 휘도가 있어, 플라즈마 디스플레이로서도, 더욱 더 고휘도화가 요구된다. 이들의 요구에서 보다 고휘도를 낼 수 있는 형광체 재료 등이 개발·적용되고 있지만, 동시에 흑색 레벨의 휘도도 상승하게 된다. 필터를 장착한 상태에서 암실(暗室) 콘트라스트가 500:1이고, 피크 휘도가 500cd/m2인 경우, 흑색레벨의 휘도는 1cd/m2로 된다. 암실에 가까운 상태에서 영화 등을 보는 경우, 1cd/m2정도에서도 밝게 보여, 표시의 품질을 저하시키는 결과가 된다. CRT의 경우는 한없이 0cd/m2에 가까운 상태가 실현되어 있고, 플라즈마 디스플레이의 경우도 이것을 실현하는 것이 대망(待望)되고 있다.
도11은 종래 기술에서의 외부로부터의 영상신호와 플라즈마 디스플레이 패널의 동작과의 관계를 나타낸다.
도11은 (a) 프레임, (b) 수직 동기신호(Vsync), (c) 표시 데이터, (d) 리세트 방전, (e) 표시상태, 및 (f) 발광상태를 나타낸다.
1화면을 구성하는 1프레임의 데이터(도11c의 표시 데이터)는, 1프레임에 대응하는 수직 동기신호(도11b의 Vsync)마다 보내져 온다. 이 영상신호의 데이터의 1프레임분을, 장치 내의 기억장치(메모리)에 입력한다. 다음의 수직 동기기간에, 메모리로부터 서브필드마다 표시 데이터를 판독하고, 회로에 전송하여 패널을 동작시킨다. 도11d 내지 도 11f에 나타낸 바와 같이, 화상 데이터가 전혀 없는 흑색 레벨의 표시라도 리세트 방전은 Vsync마다 반복하기 때문에 항상 어느 정도의 휘도가 관측된다.
이상에 비추어서, 본 발명은 흑색레벨 표시의 휘도를 가능한 한 억제한 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도1은 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적 구성을 나타낸 도면.
도2는 도1에 나타낸 장치의 표시 패널부를 자세하게 설명하기 위한 도면.
도3은 구동 시퀀스를 설명하기 위한 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도4는 리세트 방전의 발광상태를 나타낸 도면.
도5는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동파형을 설명하는 도면.
도6은 도5의 리세트 방전을 실시하지 않은 서브필드에서의 구동파형을 나타낸 도면.
도7은 도2와는 다른 구성인 표시 패널부를 설명하기 위한 도면.
도8은 ALIS방식의 발광원리를 나타낸 도면.
도9는 ALIS방식의 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도10은 ALIS방식의 구동파형을 나타낸 도면.
도11은 종래 기술에서의 외부로부터의 영상신호와 플라즈마 디스플레이 패널의 동작과의 관계를 나타낸 도면.
도12는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면.
도13은 본 발명에서의 1프레임의 구성을 설명하는 도면.
도14는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면.
도15는 본 발명의 실시예에 의한 각 전극의 구동파형을 나타낸 도면.
도16은 본 발명의 실시예에 의한 전극 구동파형의 다른 예를 나타낸 도면.
도17은 도14의 구동파형에 따라 패널을 동작시킨 경우의 발광을 나타낸 도면.
도18은 도15의 구동파형에 따라 패널을 동작시킨 경우의 발광을 나타낸 도면.
도19는 본 발명을 ALIS방식의 플라즈마 디스플레이 패널에 적용했을 때의 각 전극 구동파형의 예를 나타낸 도면.
도20은 리세트 방전패턴의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면.
도21은 정기적으로 강제적인 리세트 방전을 실행하는 실시예를 설명하기 위한 도면.
도22는 정기적으로 강제적인 리세트 방전을 실행하는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면.
도23은 표시용 서브필드에서의 유지방전기간이 짧아진 경우에 그 만큼의 시간을 리세트 서브필드에 유효 이용하는 실시예를 설명하는 도면.
도24는 1프레임에 2개의 리세트 서브필드를 배치한 실시예를 나타낸 도면.
도25는 점등상태로 되는 수회 전의 리세트 기간부터 리세트 방전을 복수회 실행하는 실시예를 나타낸 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
50: 플라즈마 디스플레이 패널
51: Y전극 구동회로
52: X전극 구동회로
53: 어드레스 전극 구동회로
54: 식별 회로
55, 58: 메모리
56: 제어회로
57: 데이터 검출회로
59: 리세트 서브필드 파형 생성회로
71: 주사 회로
72: 유지펄스 생성회로
73, 76: 리세트 펄스 생성회로
74, 77: 리세트 주사펄스 생성회로
75: 유지펄스 생성회로
청구항1의 발명에서는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 셀마다 표시 데이터의 유무를 검출하고, 표시 데이터가 존재하여 흑색 이외의 다른 표시가 이루어지는 셀에 대하여는 상기 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 리세트 방전을 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항2의 발명에서는, 청구항1 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 표시 데이터의 표시 전에, 리세트 주사기간과 리세트 방전기간을 포함하는 리세트 서브필드가 설치되고, 상기 리세트 주사기간에 상기 표시 데이터의 유무의 검출결과에 따라 주사전극과 어드레스 전극 사이에서 리세트 주사방전을 실행하고, 상기 리세트 방전기간에 상기 리세트 주사방전이 행하여진 셀에서 상기 리세트 방전을 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항3의 발명에서는, 청구항2 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리세트 주사기간에 상기 주사전극에 인가하는 전압은, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 어드레스 방전 시에 상기 주사전극에 인가되는 전압보다 높은 전압인 것을 특징으로 한다.
청구항4의 발명에서는, 청구항2 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리세트 주사기간에 상기 주사전극에 인가하는 펄스는, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 어드레스 방전 시에 상기 주사전극에 인가되는 펄스보다 시간 폭이 넓은 펄스인 것을 특징으로 한다.
청구항5의 발명에서는, 청구항2 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리세트 주사기간에서 복수개의 상기 주사전극에 동시에 전압을 인가하여, 복수의 표시 라인에서 동시에 상기 리세트 주사방전을 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항6의 발명에서는, 청구항1 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 흑색 표시가 소정 기간 이상 연속되는 경우에는, 흑색 표시가 연속되는 셀에 대하여 정기적으로 리세트 방전을 더 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항7의 발명에서는, 청구항1 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 기간에 따라 상기 리세트 방전을 실행하기 위한 기간을 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항8의 발명에서는, 청구항1 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 리세트 방전을 1프레임 또는 1필드에 복수회 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항9의 발명에서는, 청구항1 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 표시 데이터가 존재하는 표시 셀에 대하여는, 상기 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 상기 리세트 방전을 복수회 실행하는 것을 특징으로 한다.
청구항10의 발명에서는, 청구항2 기재의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 1프레임은 상기 리세트 서브필드와, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 복수의 서브필드를 포함하며, 상기 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나에 상기 표시 데이터가 존재하는 셀에서, 상기 리세트 서브필드에서의 상기 리세트 방전이 행하여지는 것을 특징으로 한다.
청구항11의 발명에서는, 플라즈마 디스플레이 장치는, 복수의 표시 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 표시 셀마다 표시 데이터의 유무를 검출하는 데이터 검출회로와, 상기 데이터 검출회로의 검출결과에 따라 동작하며, 상기 표시 데이터가 존재하는 표시 셀에 대하여는 그 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 리세트 방전을 실행하도록 제어되는 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에서는, 흑색표시가 연속되는 셀은 리세트 방전을 실시하지 않지만, 흑색표시가 계속된 후에 어떤 표시를 행하는 셀에서는, 그 표시를 행하는 프레임 또는 필드의 개시 시에 리세트 방전을 발생시킨다. 이 때의 표시 데이터 검출 및 리세트 방전은, 표시 셀마다 행하여진다. 즉 표시 데이터의 유무의 체크를 표시 셀마다 행하여, 데이터 있음으로 판정된 표시 셀에 대해서만 리세트 방전이 생성된다. 이상과 같은 조작을 실시함으로써, 표시를 행하는 셀에만 리세트 방전을 확실히 실시하여 불씨 효과를 창출하기 때문에 흑색표시부에서의 발광을 제로로 억제한 채로, 점등 셀에서의 안정된 표시 방전을 실현할 수 있다. 이 방식은 원리적으로 무한대의 암실 콘트라스트를 실현할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명의 원리와 실시예를 첨부의 도면을 사용하여 설명하겠다.
도12는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도12는 (a) 프레임, (b) 수직 동기신호(Vsync), (c) 표시 데이터, (d) 표시 데이터 검출부 출력, (e) 리세트 방전, (f) 표시 상태, 및 (g) 발광상태를 나타낸다.
본 발명에서는, 흑색표시가 연속되는 셀은 리세트 방전을 실시하지 않는 것을 특징으로 한다. 다만 흑색표시가 계속된 후에 어떤 표시를 행하는 셀에서는, 그 표시를 행하는 프레임 또는 필드의 개시 시에 리세트 방전을 발생시킨다. 이 리세트 방전에 의해서 불씨 효과를 인출하여, 그에 계속되는 동작의 안정화를 도모한다. 즉 그 이후의 표시를 위한 방전이 확실히 일어나는 상태를 만들어 둔다.
도12f 및 도12g에 나타낸 것과 같이 본 발명에서는, 표시 데이터 없이 흑색 레벨표시가 연속되는 경우에는, 리세트 방전을 전혀 하지 않는다. 따라서 흑색 레벨표시 부분에서는, 한없이 0cd/m2에 가까운 휘도를 실현할 수 있다.
도12c에 나타낸 것과 같이 어떤 프레임으로 표시 데이터가 입력되면, 도12d에 나타낸 것과 같이 표시 데이터 검출부에서 표시 데이터가 존재하는 것을 검출한다. 이에 의해서 다음의 수직 동기기간에 통상의 표시가 이루어지는 것이 검출된다. 통상표시를 개시하는 프레임의 개시 시에 도12e 및 g에 나타낸 것과 같이, 리세트 주사방전을 실시한다. 이 방전에 의해서 이후의 서브필드에서의 어드레스 방전이 확실히 실행될 수 있도록 불씨 효과를 창출한다.
상기의 표시 데이터 검출 및 리세트 방전은, 표시 셀마다 행하여진다. 즉 표시 데이터의 유무의 체크는 표시 셀마다 행하여지며, 데이터가 있다고 판정된 표시 셀에 대해서만 리세트 방전이 생성된다. 따라서 어떤 영역이 연속해서 흑색 레벨이 표시되고 있을 때에, 그 영역의 일부만이 어떤 프레임에서 데이터를 표시한다고 하면, 이 데이터 표시대상의 표시 셀만이 리세트 방전의 대상으로 된다.
도13은 본 발명에서의 1프레임의 구성을 설명하는 도면이다.
본 발명에서는, 상기 리세트 동작을 실현하기 위해서, 리세트 전용의 기간을 설치한다(이하 리세트 서브필드라 부른다). 도13에 나타낸 것과 같이, 리세트 서브필드(20)에서는, 통상의 서브필드의 어드레스 기간과 같이, 순차 주사 펄스와 어드레스 펄스를 인가하여 기입 방전을 행한다. 즉 리세트 서브필드(20)는 어드레스 주사에 의한 기입 방전을 행하는 리세트 주사기간(21)과, 기입된 셀에서 리세트 방전을 생성하는 리세트 방전기간(22)으로 이루어진다.
리세트 주사기간(21)에서는, 그 프레임 또는 필드 내의 서브필드에서 표시를 행하는 모든 셀이, 리세트 주사방전의 대상으로 된다. 또 리세트 주사방전을 실시하기 직전은, 흑색표시가 계속되어, 불씨 효과가 저하되어 있기 때문에, 기입 방전이 잘 일어나지 않는다. 따라서 통상의 서브 필의 주사 펄스보다 긴 펄스나 전압의 높은 펄스를 인가하여 확실히 방전이 일어나도록 연구하고 있다.
전 표시라인에 대하여 리세트 주사를 실시한 후, 리세트 방전기간(22)에서, 벽전하를 형성한 셀만이 반응하는 전압 펄스를 인가하고, 리세트 방전을 일으키는 것으로 불씨 효과를 창출한다.
이상과 같은 조작을 실시함으로써, 표시를 행하는 셀에만 리세트 방전을 확실히 실시하여 불씨 효과를 창출하기 때문에, 흑색표시부에서의 발광을 제로로 억제한 채로, 점등 셀에서의 안정된 표시 방전을 실현할 수 있다. 이 방법은 원리적으로 무한대의 암실 콘트라스트를 실현할 수 있다.
도14는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도14의 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널(50), (Y)전극 구동회로(51), (X)전극 구동회로(52), 어드레스 전극 구동회로(53), 식별회로(54), 메모리(55), 제어회로(56), 데이터 검출화로(57), 메모리(58), 및 리세트 서브필드 파형 생성회로(59)를 포함한다. (Y)전극 구동회로(51)는, 주사회로(71), 유지 펄스 생성회로(72), 리세트 펄스 생성회로(73), 및 리세트 주사 펄스 생성회로(74)를 포함한다. (X)전극 구동회로(52)는 유지 펄스 생성회로(75), 리세트펄스 생성회로(76), 및 리세트 주사 펄스 생성회로(77)를 포함한다. 도14에서 데이터 검출회로(57), 메모리(58), 리세트 서브필드 파형 생성회로(59), 리세트 주사 펄스 생성회로(74), 및 리세트주사 펄스 생성회로(77)가, 본 발명을 실시하기 위해서 종래의 구성에 부가된 부분이다.
식별회로(54)에는, 수직 동기신호((Vsync)), 수평 동기신호 (Hsync), 클록신호(Clock), 및 데이터 신호로서 각각 8비트의 RGB 신호가 공급된다. 식별 회로(54)는 수직 동기신호((Vsync))에 의해서 메모리(55)에 RGB데이터를 표시 데이터로서 기입한다. 제어회로(56)는 (Y)전극 구동회로(51), (X)전극 구동회로(52), 및 어드레스 전극 구동회로(53)를 제어하여, 메모리(55)에 저장된 표시 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널(50)에 표시한다. 이 때 (Y)전극 구동회로(51)의 주사회로(71)가 (Y)전극을 주사하고, 어드레스 전극 구동회로(53)가 어드레스 전극을 구동함으로써, 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널(50)에 기입하기 위한 기입방전이 행하여진다. 또 유지 펄스 생성회로(72) 및 유지 펄스 생성 회로(75)에 의해서, 데이터가 기입된 표시 셀에서, (Y)전극 및 (X)전극 사이에 유지방전이 생성된다.
데이터 검출회로(57)는, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 클록 신호(Clock), 및 데이터 신호로서 각각 8비트의 RGB신호를 수취한다. 데이터 검출회로(57)는 수직 동기신호(Vsync) 및 수평 동기신호(Hsync)에 의해서, 셀마다 입력 데이터신호 RGB의 데이터의 유무를 검출하여, 데이터의 유무를 나타낸 데이터를 메모리(58)에 기입한다. 리세트 서브필드 파형생성회로(59)는, 메모리(58)의 데이터에 의해서 (Y)전극 구동회로(51) 및 어드레스 전극 구동회로(53)를 제어하여, 리세트 서브필드(20)의 리세트 주사기간(21)에 리세트 주사방전을 실행한다. 그 후 리세트 서브필드 파형생성회로(59)는, 리세트 서브필드(20)의 리세트 방전기간(22)에 리세트 방전을 생성한다.
도15는 본 발명의 실시예에 의한 각 전극의 리세트 서브필드에서의 구동파형을 나타낸 도면이다.
먼저 서브필드에서 점등되어 있었든 셀의 전하를 소거하기 위해서, 전 셀에 소거 펄스를 인가하여 소거방전을 실행한다. 이 소거 펄스는 전 셀에 인가되지만, 소거방전 자체는 앞서의 서브필드에서 점등하고 있었든 셀에 대해서 행하여진다. 이것은 앞서의 서브필드에서 방전하고 있었든 셀에는 잔류 벽전하가 존재하므로, 보다 낮은 전압으로 방전이 개시되기 때문이다.
다음의 리세트 주사기간에서, 리세트 주사 펄스 생성 회로(74)가 생성하는 펄스 신호(전압 -Vyr)가, 통상의 서브필드의 어드레스 기간과 똑 같이, 주사회로(71)에 의해서 (Y)전극에 주사 펄스로서 인가된다. 동시에 리세트 주사펄스 생성회로(77)의 생성하는 펄스 신호(전압 Vxr)가, (X)전극에 인가된다. 또 어드레스 전극 구동회로(53)의 생성하는 어드레스 펄스(전압 Va)가, 어드레스 전극에 인가된다. 이에 후속하는 서브필드에서 점등이 예정되어 있는 셀에 대하여 방전을 생성한다. 이 조작을 전 표시라인에 걸쳐서 실행한다.
계속해서 리세트 방전기간에서, (Y)전극에 Vwr전압(약 200V)의 리세트 펄스를 인가한다. 이 펄스 전압과 리세트 주사방전에 의해서 형성된, 벽전압이 중첩하여 방전을 개시하여 벽전하를 형성한다. 펄스를 제거하면 벽전하의 전압에 의해서재차 방전을 개시하여 전하의 중화가 행하여진다. 후속하는 서브필드군에서 흑색표시로 되는 셀에 대하여는, 리세트 주사방전을 실행하고 있지 않으므로, 리세트 방전기간에서 리세트 방전발생은 발생하지 않아 발광하지 않는다. 또 리세트 주사시의 펄스 인가시간은, 통상의 서브필드의 주사펄스 인가 시간이 1.5us인데 대하여, 예를 들면 약 2배의 3us 정도로 한다. 또 인가전압도, 통상의 서브필드의 Vy전압인 -150V보다 높게 하여, 예를 들면 약 180V로 한다. 또 이 때 (X)전극에 인가하는 전압도, 통상의 Vx전압보다 예를 들면 약 20V 높게 하여, 70V정도로 설정한다. 이들의 조건과 같이 적정화함으로써 확실히 리세트 주사방전을 실시할 수 있다.
또 이들의 전압이나 펄스 폭은 적용하는 패널의 특성이나, 통상의 서브필드의 구동시간 등에 따라서 적당하게 설정하면 좋다. 또 리세트 서브필드만이 어드레스 펄스의 전압을 높게 하는 것도 유효하다. 또 소거기간에 사용한 경사의 완만한 소거 펄스는, 완전한 벽전하의 중화가 행하여지지 않고 미량의 전하가 잔류된다. 이 잔류의 극성은 Y전극 측에 마이너스 전하가 잔류하는 극성으로 되고, 계속되는 리세트 주사방전의 펄스와 동극성이기 때문에 유리하게 작용한다.
도16은 본 발명의 실시예에 의한 리세트 서브필드의 구동파형의 다른 예를 나타낸 도면이다.
본 발명에 의하면, 리세트 서브필드의 기간을 새로이 설치함으로써, 다른 서브필드에 할당할 시간이 적어질 우려가 있다. 그것을 해소하기 위해서, 복수라인 동시에 리세트 주사를 실시함으로써, 리세트 서브필드의 기간을 단축할 수 있다.
도16의 예에서는 3라인 동시에 리세트주사 펄스를 인가하여 리세트 주사방전을 실행하고 있다. 여기서 동시에 주사하는 3라인의 셀 중에서 하나라도 후속 서브필드에서 점등이 예정되어 있는 셀이 있는 경우는, 어드레스 펄스를 인가하여 3라인의 셀에 대하여 동시에 방전을 행한다. 이와 같이 함으로써 리세트 주사기간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다. 또 도15의 경우보다 리세트 주사펄스의 폭을 넓게 할 수 있기 때문에 확실히 방전을 일으킬 수 있다. 예를 들면 도15의 예의 2배의 펄스 폭인 약6us로 한 경우에도, 총 2/3배의 시간이 단축된다. 이 방법에는 점등예정 셀의 상하에 인접하는 흑색표시 셀이라도 리세트 방전에 의한 발광이 있으나, 4라인 이상 연속하여 흑색표시로 되는 부분에서는 리세트 방전이 실시되지 않기 때문에 발광이 없는 상태로 되어, 화면 전체에서 본 경우의 흑색표시부와 표시부의 신축성 (콘트라스트)에의 영향은 거의 없다.
도17은 도15의 구동파형에 따라서 패널을 동작시킨 경우의 발광을 나타낸 도면이다.
도17b에 나타낸 제1서브필드와 도17c에 나타낸 제2서브필드에서는, 도시한 바와 같은 표시가 예정되어 있기 때문에, 도17a에 나타낸 리세트 서브필드에서는, 제1 및 제2의 어느 서브필드에서 점등하는 셀에서, 리세트 방전을 실시하도록 하고 있다. 이 리세트 방전의 발광은 계속되는 서브필드의 발광에 겹쳐지기 때문에, 시각적으로 하등 위화감은 없다.
도18은 도16의 구동파형에 따라서 패널을 동작시킨 경우의 발광을 나타낸 도면이다.
도18b에 나타낸 제1서브필드와 도18c에 나타낸 제2서브필드에서는, 도시한 바와 같은 표시가 예정되어 있다. (Y)전극은 3라인 동시에 주사 펄스를 인가하기 때문에, 도18a에 나타낸 리세트 서브필드에서는 3라인을 일괄하여 후속 서브필드의 어느 곳에서 점등하는 셀이 포함되는 부분에서는 리세트 방전을 실시하고 있다.
도19는 본 발명을 ALIS방식의 플라즈마 디스플레이 패널에 적용했을 때의 각 전극 구동파형의 예를 나타낸 도면이다.
도19에 나타낸 구동파형은, 도7에 나타낸 ALIS방식의 패널을 도10의 리세트 서브필드의 구동파형으로 움직이는 경우에 대응하고 있다. 기본적인 동작은 도15와 같기 때문에 설명은 생략한다. 또 이 ALIS방식의 경우의 구동파형이라도, 도16에 나타낸 것과 같이 수(數) 라인 동시에 리세트 주사를 실시하여 시간을 단축할 수 있다.
도20은 리세트방전 패턴의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도20b 및 c에 나타낸 것과 같이, 제1서브필드 및 제2서브필드에서 점등할 예정인 셀은 도17의 경우와 동일한 패턴이다. 그러나 도17의 경우와의 차이로서, 도20a에 나타낸 것과 같이, 점등예정 셀 및 그 상하 좌우에 인접하는 셀을 포함하여 리세트 방전을 실시하고 있다. 어느 셀을 리세트할 것인지는 리세트 서브필드파형 생성회로(59)로 결정하여 제어한다. 이와 같은 리세트 방전 패턴을 사용하는 것으로써, 인접 셀이 가까운 위치에서 전하의 확산 등에 의한 영향을 받기 쉬운 고정밀 패널이나 ALIS패널의 경우에, 보다 안정된 동작을 실현할 수 있다.
일반적으로 점등 셀에 인접하는 흑색표시 셀에서, 점등 셀로부터의 전하의유입에 의해서 셀 내의 전하상태가 변화하여, 어드레스 방전의 실행 등에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이에 대하여 상기 리세트 방전 패턴을 사용하면, 점등 셀에 인접하는 흑색표시 셀이라도 리세트 주사방전을 실행하는 것으로, 안정된 상태를 확보할 수 있다. 이 수법은 상하의 셀이 보다 가까운 위치에 있는 것과 같은 고정밀 패널이나 ALIS방식의 패널에서 특히 유효하다.
도21은 정기적으로 강제적인 리세트 방전을 실행하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 의하면 흑색표시가 장기간 연속될수록 불씨 효과가 저하되어, 리세트 주사방전이 일어날 확률을 저하시키는 결과로 된다. 이에 대처하기 위해서, 본 실시예에서는 흑색표시가 연속된 경우, 어느 정도의 간극(N ×Vsync)을 두고, 정기적으로 강제적인 리세트 방전을 생성한다. 여기에서 사용하는 구동파형은, 도15 또는 도19에 나타낸 파형과 동일하다.
도21에 나타낸 것과 같이, 셀(A)은 (T1)과 (T2)의 시점에서 리세트 방전을 행하지만, 셀(B)은 셀(A)보다 1Vsync 길게 표시를 행하고 있었기 때문에, 1Vsync 지연해서 (T3)의 시점에서 리세트 방전을 실시하고 있다. 이와 같이 본 실시예에서는, 정기적으로 리세트 방전을 일으키는 타이밍을 최후에 표시를 행한 (Vsync) 기간에 따라서 결정하고 있다. 여기서 나타낸 N의 값(N×Vsync : 정기적 리세트방전의 주기)은, 예를 들면 10으로 하고, 0.16초 주기로 리세트 방전을 행하도록 구성하여도 좋다.
통상, 사람의 눈은 50Hz 이하의 발광에 대하여는 플리커를 느끼지만, 본 발명에 의한 리세트 방전이 50Hz 이하∼1Hz 또는 몇 초 간격으로 발생하여도 발광이 미약하기 때문에 플리커나 불쾌감을 느끼는 일은 없다. 또 정기적 또한 강제적으로 실시하는 상기 방전을 전면 동시에 실행하지 않고, 셀마다 분산시키는 방법을 취하면 더욱 품질은 향상된다.
도22는 정기적으로 강제적인 리세트 방전을 실행하는 별도의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도22에 나타낸 것은 도21에 나타낸 것과 동일한 방법이지만, 정기적으로 강제리세트 방전을 실시하는 셀을 4그룹으로 분할하여 실시하고 있다. 각각의 리세트 방전의 간격을 T0로 하고 , T1∼T4로 나누어서 리세트 방전을 행한다. T0의 간격은 0.016초로 되어 있고 전 화면에서 본 경우에 완전히 플리커가 발생하지 않도록 설정했지만, 리세트 방전은 매우 미약한 발광이기 때문에, 수초 단위의 긴 주기라도 시각적으로 위화감은 없다.
도23은 표시용 서브필드에서의 유지방전기간이 짧아진 경우에 그 만큼의 시간을 리세트 서브필드에 유효하게 이용하는 실시예를 설명하는 도면이다.
표시용의 서브필드에서의 유지방전기간이 짧아진 경우, 즉 전체적인 휘도를 낮게 조정한 경우나, 표시율이 높아졌을 때에 발광회수를 제한하여 전력을 억제하는 것과 같은 경우에는, 그 만큼의 시간을 리세트 서브필드에 할당함으로써, 안정된 리세트 방전을 실현할 수 있다.
도23a에는 표시 서브필드에서의 유지방전에 의한 발광 회수가 최대로 설정된 경우를 참조 케이스로서 나타내고 있다. 도23b 내지 c는 본 실시예에서, 리세트서브필드를 길게 설정한 경우를 나타낸다. 발광 회수의 제한 기능이 동작하여 제1서브필드에서 제10서브필드까지의 시간이 단축되고, 여유가 생긴 시간을 사용하여 리세트 서브필드를 길게 설정하고 있다.
도23b에서는 여유가 생긴 시간을 이용하여, 리세트 서브필드의 리세트 주사 펄스의 폭을 길게 한다. 이렇게 함으로써, 불씨 효과가 아주 적은 상태라도 확실하게 리세트 주사방전을 실행할 수 있다.
도23c에서는 여유가 생긴 시간을 이용하여, 리세트 주사 동작을 연속적으로 2회 행한다. 이 경우에도 1회째의 방전이 불발로 되어도, 2회째에 방전할 수 있기 때문에, 확실하게 리세트 방전을 실행할 수 있다.
도23d에서는 여유가 생긴 시간을 이용하여, 리세트 주사방전 후의 소거방전의 시간을 길게 설정하고 있다. 예를 들면 도 19에 나타낸 것과 같은 경사의 완만한 소거 펄스를 사용하는 경우, 경사가 완만할수록 발광양은 억제되므로, 계조표시 품질에의 영향이 적어진다. 또 상기 (b), (c), 및 (d)의 몇 가지를 조합하여 실시하여도 좋다.
도24는 1프레임에 2개의 리세트 서브필드를 배치한 실시예를 나타낸 도면이다.
도24에 나타낸 것과 같이, 1프레임당 리세트 서브필드를 2회 실행함으로써, 효율적인 불씨 효과를 제공할 수 있다.
도25는 점등 상태로 되는 수회 전의 리세트기간부터 리세트 방전을 복수회 실행하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도25에 나타낸 것과 같이, 점등상태로 되는 수회 전의 리세트 기간부터 리세트 방전을 실행하도록 하면, 1회째의 방전이 불발로 되어도, 2회째에 방전하는 것을 기대할 수 있고, 2번째의 방전이 불발로 끝나더라도, 3회째에 방전하기를 기대할 수 있다. 이와 같이 복수회의 리세트 방전을 시도하면, 몇 회째인가는 방전이 성공할 가능성이 높으며, 회수를 늘릴수록 그 가능성은 높아진다. 따라서 복수회의 리세트방전을 실행하도록 구성함으로써 확실한 리세트방전을 실현할 수 있다.
이상 본 발명을 실시예에 의해서 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.
이상의 발명은 패널의 안정한 동작을 손상시키지 않고, 종래보다도 흑색표시의 휘도를 저하시킬 수 있으며, 종래 300:1 ∼ 600:1 인 암실 콘트라스트를 1000:1 에서 ∞:1 까지 대폭으로 개선할 수 있다.

Claims (11)

  1. 셀마다 표시 데이터의 유무를 검출하고,
    표시 데이터가 존재하여 흑색 이외의 다른 표시가 이루어지는 셀에 대하여는 상기 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 리세트 방전을 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시 데이터의 표시 전에, 리세트 주사기간과 리세트 방전기간을 포함하는 리세트 서브필드가 설치되고, 상기 리세트 주사기간에 상기 표시 데이터의 유무의 검출결과에 따라 주사전극과 어드레스 전극 사이에서 리세트 주사방전을 실행하고, 상기 리세트 방전기간에 상기 리세트 주사방전이 행하여진 셀에서 상기 리세트 방전을 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 리세트 주사기간에 상기 주사전극에 인가하는 전압은, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 어드레스 방전 시에 상기 주사전극에 인가되는 전압보다 높은 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 리세트 주사기간에 상기 주사전극에 인가하는 펄스는, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 어드레스 방전 시에 상기 주사전극에 인가되는 펄스보다 시간 폭이 넓은 펄스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 리세트 주사기간에서 복수개의 상기 주사전극에 동시에 전압을 인가하여, 복수의 표시 라인에서 동시에 상기 리세트 주사방전을 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제1항에 있어서, 흑색 표시가 소정 기간 이상 연속되는 경우에는, 흑색 표시가 연속되는 셀에 대하여 정기적으로 리세트 방전을 더 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 기간에 따라 상기 리세트 방전을 실행하기 위한 기간을 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 리세트 방전을 1프레임 또는 1필드에 복수회 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 표시 데이터가 존재하는 표시 셀에 대하여는, 상기 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 상기 리세트 방전을 복수회 실행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  10. 제2항에 있어서, 1프레임은 상기 리세트 서브필드와, 상기 표시 데이터의 표시를 위한 복수의 서브필드를 포함하며, 상기 복수의 서브필드 중 적어도 어느 하나에 상기 표시 데이터가 존재하는 셀에서, 상기 리세트 서브필드에서의 상기 리세트 방전이 행하여지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  11. 복수의 표시 셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널과,
    상기 표시 셀마다 표시 데이터의 유무를 검출하는 데이터 검출회로와,
    상기 데이터 검출회로의 검출결과에 따라 동작하며, 상기 표시 데이터가 존재하는 표시 셀에 대하여는 그 표시 데이터의 표시가 개시되기 전에 리세트 방전을 실행하도록 제어되는 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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