KR20050115008A - 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 피크 윈도 패턴을 구동할 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
영상 데이터를 입력받아 플라즈마 표시 패널에 디스플레이하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 a) 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅하고 화면의 소정 영역의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하는 데이터 판별부, b) 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수가 기준치보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단하는 데이터 비교부 및 c) 데이터 비교부로부터 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작다는 신호를 입력받으면 전극 구동부를 제어하여 서스테인 펄스의 상승 시간을 감소시키는 동작 제어부를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 피크 윈도 패턴을 판별하여 ER 타임을 줄임으로써 측정 휘도값을 높일 수 있다.

Description

플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법{Device and Method for Driving Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 피크 윈도 패턴(peak window pattern)을 구동할 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 소정 간격을 두고 서로 평행하게 대향하는 투명한 유리재의 전면 기판(122) 및 배면 기판(124)을 포함한다. 이 때, 배면 기판(124)에는 전면 기판(122)과의 간격을 유지하기 위해서 격벽(126)이 평행하게 형성된다.
또한, 서로 인접한 격벽(126, 126) 사이에 도전체인 X전극의 열 Xj (j=1, 2,…, m)가 어드레싱(addressing) 기능을 수행하기 위하여 격벽에 평행하게 형성된다. 그리고, R,G,B 형광체막이 각각의 X전극을 소정 두께로 덮이면서 발광층(136)이 형성된다.
한편, 배면 기판(124)과 대향하는 전면 기판(122)의 면에는 Y전극 및 Z전극의 행전극 Yi, Zi (i=1, 2,…, n)이 X전극과 수직하게 형성된다. 이와 같은 Y전극 및 Z전극은 ITO 등의 증착에 의해 서로 평행하게 연장되며, 서로 인접하는 행 전극 Yi와 Zi는 쌍을 이루어 행 전극쌍(Yi, Zi)을 구성한다.
또한, 각각의 행 전극 Yi, Zi에는 행 전극 Yi, Zi 의 폭보다 좁은 금속제의 버스 전극 αi, βi가 행 전극 Yi , Zi 에 밀착 형성된다. 이들 버스 전극 αi, βi은 보조 전극으로서 도전성이 떨어지는 행 전극 Yi, Zi를 보완하기 위한 것이다. ITO 재질의 투명 전극의 형성없이 버스 전극 αi, βi만으로 행 전극 Yi, Zi의 기능을 수행할 수도 있다.
이러한 행 전극 Yi, Zi를 보호하기 위하여 유전체층(130)이 형성된다. 이 유전체층(130)에 접하여 산화 마그네슘(MgO)으로 된 MgO층(132)이 이차 전자를 생성하고 행 전극 Yi, Zi을 보호하기 위하여 형성된다.
각 전극(Xj,Yi,Zi,αi,βi), 유전체층(130) 및 발광층(136)이 형성된 이후, 전면 기판(122) 및 배면 기판(124)은 봉합되고, 방전 공간(128)의 배기가 행해진 다음, 베이킹에 의해 MgO층(132)의 표면의 수분이 제거된다. 이어서, 방전 공간(128)으로 NeXe가스를 3 내지 7% 포함한 불활성 혼합 가스가 400~600 torr 주입된다.
이러한 Yi,Zi 전극과 교차하는 Xj전극과의 교점을 중심으로 단위 발광 영역이 1화소셀 P(i,j)로 정의된다. 이러한 화소셀 P(i,j)은 Xj전극과 Yi전극 사이의 어드레싱 방전에 의하여 벽전압이 형성되면, Yi전극과 Zi전극 사이에 서스테인 펄스가 인가되어 방전이 유지됨으로써 형광체(136)가 여기되어 발광하고, Xj, Yi 및 Zi 전극 간의 전압인가에 의해 화소셀P(i,j)의 발광 방전의 선택, 유지 및 소거를 통해 발광이 제어된다.
이와 같이 구성되는 일반적인 플라즈마 표시 패널은 리셋 구간, 어드레싱 구간 및 서스테인 구간에 적정 펄스의 인가에 의하여 구동된다. 즉, 리셋 구간에서는 램프 업 펄스 및 램프 다운 펄스의 인가에 의하여 전체 셀에 벽전하가 균일하게 형성된다. 어드레싱 구간에서는 Y전극에 스캔 펄스가 인가되고 X전극에 데이터 펄스가 인가됨으로써 턴온될 셀이 선택된다. 서스테인 구간에서는 Y전극과 Z전극에 교번되게 서스테인 펄스가 인가됨으로써 어드레싱 구간에서 선택된 셀에서 방전이 유지된다.
이와 같이 플라즈마 표시 패널이 구동되는 과정에서 자유전자와 양이온이 수시로 방전 공간 내부에서 이동하여 각 전극 상에 쌓이게 된다. 특히, 양이온은 자유전자에 비하여 그 질량이 상대적으로 무척 크기 때문에 양이온의 이동은 플라즈마 표시 패널에 큰 영향을 미치게 된다.
특히, X전극으로의 양이온의 스퍼터링(sputtering)은 X전극 상에 형성된 형광체를 열화시킴으로써 피크 휘도(peak brightness) 측정시 서스테인 방전의 광량 감소에 의한 컨트라스트의 감소를 유발한다. 이러한 현상은 플라즈마 표시 패널이 피크 윈도 패턴을 디스플레이할 때 더욱 큰 문제점이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 피크 윈도 패턴을 통하여 피크 휘도를 측정할 때 측정 휘도값을 높일 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 영상 데이터를 입력받아 플라즈마 표시 패널에 디스플레이하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 a) 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅하고 화면의 소정 영역의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하는 데이터 판별부, b) 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수가 기준치보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단하는 데이터 비교부 및 c) 데이터 비교부로부터 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작다는 신호를 입력받으면 전극 구동부를 제어하여 서스테인 펄스의 상승 시간을 감소시키는 동작 제어부를 포함한다.
또한, 영상 데이터를 입력받아 플라즈마 표시 패널에 디스플레이하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법은 a) 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅하는 단계, b) 화면의 소정 영역의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하는 단계, c) 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수가 기준치보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단하는 단계 및 d) 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작으면, 전극 구동부에 의하여 인가되는 서스테인 펄스의 상승 시간을 감소시키는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 피크 윈도 패턴의 일실시예이다. 도 2에 도시된 바와 같이 피크 윈도 패턴은 일정 영역에서 최고의 계조를 표현했을 때의 휘도를 측정하기 위한 패턴이다. 이와 같은 피크 윈도 패턴은 계조가 최대인 셀, 즉과 계조가 0인 셀로 이루어진다. 이 때, 피크 윈도 패턴은 화면의 중앙에 위치할 수도 있고 화면의 중앙이 아닌 화면의 주변 등에 위치하여 표시될 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 데이터 판별부(310), 데이터 비교부(320), 동작 제어부(330) 및 타이머(340)를 포함한다.
〈데이터 판별부〉
데이터 판별부(310)는 입력되는 R,G,B 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅(counting)하고, 화면 중앙부의 셀 중 소정 개수의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하고, 상하 라인의 계조차를 계산하여 계조차가 일정 기준치 이상인지를 판단한다.
즉, 데이터 판별부(310)는 입력되는 영상 데이터가 피크 윈도 패턴인지를 판단한다. 데이터 판별부(310)가 입력되는 영상 데이터가 피크 윈도 패턴인지를 판별하기 위해서는 도 2의 화이트(white) 영역에 해당하는 턴온된 셀의 개수와 위치를 파악해야 한다.
따라서, 데이터 판별부(310)는 턴온된 셀의 개수를 카운팅하고 화면 중앙부의 셀 중 소정 개수의 셀의 턴온/턴오프 상태를 판단한다. 이 때, 데이터 판별부(310)가 화면 중앙부에 포함된 모든 셀의 턴온/턴오프 상태를 파악하는 것이 아니라 일부분만을 파악하는 이유는 데이터 판별 과정의 계산량을 줄이기 위한 것이다.
이와 같이 본 발명의 데이터 판별부(310)가 화면 중앙부에 포함된 셀의 일부분만의 턴온/턴오프 상태를 파악하기 때문에 하나의 라인에 포함된 셀의 계조와 다음 라인에 포함된 셀의 계조의 차이를 파악한다.
예를 들어 l번째 라인의 m번째 셀의 계조와 l+1번째 라인의 m번째 셀의 계조의 차이를 파악한다. 데이터 판별부(310)는 이와 같은 과정을 l번째 라인 상의 모든 셀에 대하여 수행함으로써 완벽한 피크 윈도 패턴의 판별을 수행하게 된다.
이 때, 데이터 판별부(310)가 화면 중앙부에 포함된 모든 셀의 턴온/턴오프 상태를 파악한다면 상하 라인의 계조차를 파악할 필요는 없다.
〈데이터 비교부〉
데이터 비교부(320)는 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수와 기준 셀의 개수의 크기를 판단하여 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단한다.
〈동작 제어부〉
동작 제어부(330)는 데이터 비교부(320)로부터 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작다는 신호를 입력받으면 소정 시간동안 전극 구동부를 제어하여 서스테인 펄스의 상승 시간, 즉 ER 타임(Eenery Recovery time)을 감소시켜 강방전이 일어나도록 한다.
〈타이머〉
타이머(340)는 소정 시간에 해당하는 시간 정보 신호를 동작 제어부(330)로 출력한다.
도 4는 본 발명의 동작 제어부의 제어를 받는 전극 구동부의 회로도이다. 도 4에 도시된 전극 구동부는 동작 제어부(330)의 제어에 따라 4단계로 동작한다.
제1 단계에서는 동작 제어부(330)의 제어 신호에 의하여 Y전극용 서스테인 회로부에 포함된 제1 스위치(S1)가 턴온되고 제2 내지는 제4 스위치(S2,S3,S4)는 턴오프된다. 이에 따라 캐패시터(CSS)에 저장되어 있던 에너지가 LC 공진에 의하여 캐패시터(CP)에 공급되면서 Y전극에 인가되는 서스테인 펄스(이하, VP)가 상승한다. 이 때, 캐패시터(CP)는 플라즈마 표시 패널의 방전셀들에 의한 정전용량이다.
다음으로 제2 단계에서는 동작 제어부(330)의 제어 신호에 의하여 제2 스위치(S2)가 턴온되고 제1 스위치(S1), 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4)가 턴오프된다. 이 때, 동작 제어부는 LC 공진에 의하여 Vp의 전위가 Vcc가 되는 시점에 제2 스위치(S2)를 턴온시키는 것이 아니라 ER 타임을 감소시키기 위하여 Vp의 전위가 Vcc가 되는 시점 이전에 턴온시킨다.
이에 따라 서스테인 전압 Vcc는 LC 공진에 의하여 전압이 상승하는 과정에 Y전극 또는 Z전극에 인가됨으로써 ER 타임이 감소하고 ER 타임이 감소함으로써 강방전이 이루어진다.
이 후, 제3 단계에서는 제3 스위치(S3)가 턴온되고 제1, 제2 및 제4 스위치(S1,S2,S4)는 턴오프된다. 이에 따라 캐패시터(CP)에 저장되어 있던 에너지가 캐패시터(CS')로 방전되면서 에너지가 회수되고 VP는 강하한다.
마지막으로 제4 단계에서는 제4 스위치(S4)가 턴온되고 제1, 제2 및 제3 스위치(S1,S2,S3)는 턴오프된다. 이에 따라 VP는 그라운드 레벨이 된다.
이와 같이 데이터 판별부(310) 및 데이터 비교부(320)가 입력된 영상 데이터가 피크 윈도 패턴이라고 판별되면, 동작 제어부(330)는 제2 스위치(S2)를 Vp의 전위가 LC 공진에 의하여 Vcc가 되기 이전에 턴온시킴으로써 ER 타임을 줄인다. 이와 같이 ER 타임이 줄어듦으로써 강방전이 일어나고 피크 윈도 패턴에서의 휘도가 증가한다.
또한, 동작 제어부(330)는 줄어든 ER 타임에 따라 전극 구동부를 제어하는 시간을 타이머(340)의 시간 신호에 따라 5초 내지는 10초 동안 진행함으로써 전극 구동부(400)가 무리하지 않고 동작하도록 제어한다.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 플라즈마 구동 장치에 의한 ER 타임의 변화를 도시한 것이다. 도 5a에 도시된 ER 타임에 비하여 도 5b에 도시된 ER 타임이 작다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 피크 윈도 패턴을 판별하여 ER 타임을 줄임으로써 측정 휘도값을 높일 수 있다.
도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 구조도이다.
도 2는 피크 윈도 패턴의 일실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 동작 제어부의 제어를 받는 전극 구동부의 회로도이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 플라즈마 구동 장치에 의한 ER 타임의 변화를 도시한 것이다.

Claims (11)

  1. 영상 데이터를 입력받아 플라즈마 표시 패널에 디스플레이하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅하고, 화면의 소정 영역의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하는 데이터 판별부;
    상기 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수가 기준치보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단하는 데이터 비교부; 및
    상기 데이터 비교부로부터 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작다는 신호를 입력받으면 전극 구동부를 제어하여 서스테인 펄스의 상승 시간을 감소시키는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 판별부는 상기 소정 영역에 해당하는 셀의 전체 개수를 카운팅하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 판별부는 상기 소정 영역의 셀 중 소정 개수의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하고, 상하 라인의 계조차를 계산하여 계조차가 일정 기준치 이상인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일정 영역은 화면의 중앙부인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 시간 정보 신호를 상기 동작 제어부로 출력하는 타이머를 더 포함하며,
    상기 동작 제어부가 상기 시간 정보 신호에 따른 소정 시간 동안만 상기 전극 구동부를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정 시간은 5초보다는 같거나 크고 10초보다는 같거나 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 전극 구동부의 LC 공진에 의하여 전극의 전위가 최대값이 되기 이전에 서스테인 전압이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  8. 영상 데이터를 입력받아 플라즈마 표시 패널에 디스플레이하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 영상 데이터를 분석하여 턴온된 셀의 개수를 카운팅하는 단계;
    화면의 소정 영역의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하는 단계;
    상기 턴온된 셀의 개수와 기준치를 비교하여 턴온된 셀의 개수가 기준치보다 작으면 피크 윈도 패턴이라고 판단하는 단계; 및
    상기 턴온된 셀의 개수가 기준 셀의 개수보다 작으면, 전극 구동부에 의하여 인가되는 서스테인 펄스의 상승 시간을 감소시키는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정 영역에 해당하는 셀의 전체 개수를 카운팅하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 소정 영역의 셀 중 소정 개수의 셀의 턴온/턴오프 상태를 확인하면 상하 라인의 계조차를 계산하여 계조차가 일정 기준치 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 전극 구동부의 LC 공진에 의하여 전극의 전위가 최대값이 되기 이전에 서스테인 전압이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
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