KR20060037040A - 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법으로서, 수직동기신호에 동기하여 입력되는 영상 신호의 하나의 프레임을 일정개수의 서브필드로 생성하고, 상기 프레임을 적어도 1개 이상의 서브필드를 포함하고, 동일한 길이를 가지는 제1, 제2 서브필드 기간으로 나눈다. 다음, 입력영상신호의 부하율을 측정하고, 부하율에 대응하는 전체 서스테인 개수를 계산한 후, 상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산한다. 이렇게 휴지기를 가변하여 제1, 제2 서브필드 기간을 동일하게 하여 플리커를 제거할 수 있다.
PDP, 마운틴, 서브필드, PAL

Description

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다.
도 3은 제어부의 상세도이다.
도 4는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치에서 제1, 제2 서브필드기간의 구현예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치(plasma display device)에 관한 것으로서, 특히, 어드레스 주기를 가변하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치가 컬러 디스플레이(color display)로서의 성능을 내기 위해서는 중간 계조를 구현해야 하는 데 현재 이의 구현방법으로 1 TV 필드(field) 를 복수개의 서브 필드로 나누어 이를 시분할 제어하는 중간 계조 구현 방법이 사용되고 있다. 각 서브필드는, 리셋 기간(reset period), 어드레스 기간(address period), 서스테인 기간(sustain period)으로 이루어진다.
일반적으로 NTSC 방식에서는 60Hz의 주파수를 가진 수직동기신호를 이용하여 플라즈마 표시 장치를 구동하며, PAL 방식에서는 50Hz의 주파수를 가진 수직 동기 신호를 이용하고 있다.
그런데, 50Hz의 주파수 이하로 표현되는 화면에서 인간의 눈은 플리커를 관측할 수 있는데, 특히, PAL 방식에서 자동전력제어(APC, automatic power control) 레벨이 높을수록 즉, 고부하일 때 플리커 현상이 쉽게 관측된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플리커가 발생하지 않도록 휴지기를 가변하는 플라즈마 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는,
다수의 어드레스 전극과, 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;
상기 영상신호를 입력받아 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하며, 하나의 프레임을 적어도 1개 이상의 서브필드를 포함하는 적어도 2개 이상의 서브필드 기간으로 나누고, 각 서브필드 기간의 크기는 동일하게 되도록 휴지기를 가변하는 제어부;
상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가 하는 어드레스 데이터 구동부;
상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 주사전극에 인가하는 주사전극 구동부를 포함한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은,
제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수개의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
수직동기신호에 동기하여 입력되는 영상 신호의 하나의 프레임을 일정개수의 서브필드로 생성하고, 상기 프레임을 적어도 1개 이상의 서브필드를 포함하는 제1, 제2 서브필드 기간으로 나누는 단계;
입력영상신호의 부하율을 측정하고, 부하율에 대응하는 전체 서스테인 개수를 계산하는 단계;
상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400) 및 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 이러한 구조를 도 2의 사시도를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 AC형 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스전극(8)이 설치된다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 제1 기판(1)과 제2 기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(8) 및 유지전극(5)과 어드레스전극(8)이 직교하도록 방전공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스전극(8)과, 쌍을 이루는 주사전극(4)과 유지전극(5)과의 교차부에 있는 방전공간이 방전셀(12)을 형성한다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 구간, 어드레스 구간, 서스테인 구간으로 이루어진다.
또한, 도 3을 참조하면, 제어부(200)는 메모리(250), 부하율 계산부(230), 감마 보정부(210), 자동전력 제어부(240), 휴지기 계산부(260), XY 구동신호 생성부(270) 및 어드레스 데이터 생성부(220)를 포함한다. 감마 보정부(230)는 외부에서 입력되는 영상 신호를 패널 특성에 맞게 감마 보정하여 출력한다. 부하율 계산부(230)는 영상신호의 평균신호레벨을 계산하여 부하율을 판단하며, 다른 방법으로 부하율을 계산할 수도 있다. 메모리(250)는 부하율에 대응되는 한 프레임의 영상 데이터의 총 서스테인 펄스수를 저장하고 있다. 자동전력 제어부(240)는 부하율에 대응되는 총 서스테인 펄스수를 메모리(250)에서 읽어와 출력한다. 휴지기 계산부(260)는 상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산한다. XY 구동신호 생성부(240)는 휴지기 및 총 서스테인 펄스수 및 감마 보정된 영상 데이터를 이용하여 X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 생성한다. 서브필드 데이터 발생부(220)는 휴지기를 참조하여 감마 보정된 영상 데이터를 서브필드 데이터로 생성하고, 이를 어드레스 전극 구동신호로 출력한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가한다. Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
상기 어드레스 전극 구동신호, X전극 구동신호 및 Y전극 구동신호는 수직신호와 동기되어 생성되며, 이러한 내용은 이 분야에서 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 제어부(200)의 감마 보정부(210)는 외부에서 입력되는 영상신호를 입력받아 플라즈마 표시 패널의 특성에 맞게 감마값을 보정하고, 보정된 영상 신호를 출력한다.
그리고 나서, 부하율 계산부(230)는 영상신호의 평균신호레벨을 계산하여 부하율을 판단한다. 또한, 메모리(250)는 부하율에 대응되는 한 프레임의 영상 데이터의 총 서스테인 펄스수를 저장하고 있는데, 자동전력 제어레벨에 대응되는 총 서스테인 펄스수를 저장할 수도 있고, 필요에 따라서는 부하율에 대응되는 휴지기를 저장할 수도 있다. 이때, 휴지기는 후술하는 방법에 의해 구해진 휴지기 값이어야 한다.
다음, 자동전력 제어부(240)는 부하율에 대응되는 총 서스테인 펄스수를 메모리(250)에서 읽어와 휴지기 계산부(260)로 출력한다.
그러면, 휴지기 계산부(260)는 상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산한다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1 서브필드 기간의 표시시간(리셋+어드레스+서스테인에 소요되는 시간)은 제1 서브필드 기간의 총 서스테인 수 + 서브필드수(어드레스 주기 + 리셋 주기)로 계산되고, 제1 서브필드기간의 휴지기는 Vsync/2 - 제1 서브필드기간의 표시기간이다. 그리고, 제2 서브필드 기간의 표시시간(리셋+어드레스+서스테인에 소요되는 시간)은 제2 서브필드 기간의 총 서스테인 수 + 서브필드수(어드레스 주기 + 리셋 주기)로 계산되고, 제2 서브필드기간의 휴지기는 Vsync/2 - 제2 서브필드기간의 표 시시간이다. 상기 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간은 한프레임에 속하는 다수개의 서브필드가 양쪽 기간에 비슷한 서스테인 펄스수가 되도록 분배되어야 한다.
여기서, 총 서브필드수는 13개라 가정하고, 제1 서브필드 기간의 서브필드수는 7개이고, 제2 서브필드수는 6개라고 가정한다. 또한, 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간의 서스테인 펄스수는 동일하다고 가정하며, 리셋주기와 어드레스 주기도 동일한 것으로 가정한다. 그리고, 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간은 동일하며, 각각의 기간의 표시시간과 휴지기는 다를 수 있다.
부하율에 따라 총 서스테인 펄스수가 달라지는데, 특정 부하율에서 리셋 기간이 0.5밀리초(ms), 어드레스 기간이 0.5밀리초(ms)이고, 제1, 제2 서브필드 기간의 총 서스테인 시간(서스테인에 소요되는 서스테인 시간과 같음)가 1밀리초(ms)라면, 제1 서브필드 기간의 휴지기는 20/2 - ((0.5+0.5)*7 + 1)로 계산되며, 계산결과는 2밀리초(ms)가 된다. 또한, 제2 서브필드 기간의 휴지기는 20/2 - ((0.5+0.5)*8 + 1)로 계산되며, 계산결과는 3밀리초(ms)가 된다.
이와 같이, 각 부하율에 대응되는 제1, 2 서브필드 기간의 표시시간과 휴지기를 도4에 도시하였다.
도4를 참조하면, 부하율의 증가에 따라 제1, 제2 서브필드 기간의 휴지기가 각각 증가하며, 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간은 완벽한 대칭이 된다. 그리고, 부하율이 일정값 이하인 경우에는 제2 서브필드 기간의 휴지기의 일부를 제1 서브필드 기간에 할당하여 디스플레이에 이용하는데, 이는 저계조에서는 플리 커 현상이 적으므로 계조 표현을 원활하게 하도록 하기 위함이다.
이와 같은 휴지기는 매번 휴지기 계산부(260)에서 계산할 수도 있고, 필요에 따라서는 미리 메모리(250)에 부하율에 대응되는 휴지기를 저장해 놓고 사용할 수도 있다.
이러한 과정에 의해 휴지기가 결정되면, XY 구동신호 생성부(240)는 휴지기 및 총 서스테인 펄스수 및 감마 보정된 영상 데이터를 이용하여 X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 생성한다. 그리고, 서브필드 데이터 발생부(220)는 휴지기를 참조하여 감마 보정된 영상 데이터를 서브필드 데이터로 생성하고, 이를 어드레스 전극 구동신호로 출력한다.
그러면, 어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가하고, X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하며, Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
이렇게 함으로써 플라즈마 표시 패널(100)에는 수직동기신호가 50Hz의 주파수로 입력되어도 100Hz처럼 보이는 효과가 생기므로 플리커가 발생하지 않게 된다.
그리고, 상기 과정에서는 전체 서브필드를 제1, 제2 서브필드 기간으로 나누었지만 필요에 따라서는 3개 또는 그 이상의 기간으로 나누고, 각 기간의 표시시간 및 휴지기를 합한 시간이 동일해지도록 구성할 수도 있다.
상기 과정에서 메모리(250)에 부하율에 대응하는 휴지기 및 서스테인 펄스수를 미리 저장하여두는 경우에는 휴지기 계산부(260)가 생략될 수 있다. 이 경우에는 자동전력 제어부(240)가 휴지기를 서브필드 데이터 생성부(220)로 전달하고, X,Y 구동신호 생성부(270)에는 총서스테인 펄스수 또는 제1, 제2 서브필드 기간의 서스테인 펄스수 정보와 휴지기 정보를 전달한다. 그러면, X,Y 구동신호 생성부(270)는 총서스테인 펄스수 또는 제1, 제2 서브필드 기간의 서스테인 펄스수 정보와 휴지기 정보에 따라 X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 생성하며, 이후의 과정은 앞서 설명한 바와 동일하게 동작된다.
이외에도 본 발명의 실시예는 다양하게 변형이 가능하며, 본원 발명은 PAL 방식에서 주로 효과가 있지만 NTSC 방식이나 기타 방식에 사용할 수도 있다. 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 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 따르면 플라즈마 표시 패널에서 메인클럭신호를 변경함으로써 간단하게 스캔주기를 변경할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 어드레스 전극과, 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;
    수직동기신호 및 상기 영상신호를 입력받아 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하며, 하나의 프레임을 적어도 1개 이상의 서브필드를 포함하는 적어도 2개 이상의 서브필드 기간으로 나누고, 각 서브필드 기간의 크기는 동일하게 되도록 휴지기를 가변하는 제어부;
    상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;
    상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
    상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 주사전극에 인가하는 주사전극 구동부를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 하나의 프레임을 제1, 제2 서브필드 기간으로 나누며, 각 서브필드 기간은 휴지기와 표시기간을 포함하고, 상기 표시기간은 리셋, 어드레스, 서스테인에 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    외부에서 입력되는 영상 신호를 패널 특성에 맞게 감마 보정하여 출력하는 감마 보정부;
    영상신호의 부하율을 계산하는 부하율 계산부;
    부하율에 대응되는 한 프레임의 영상 데이터의 총 서스테인 펄스수를 저장하는 메모리;
    부하율에 대응되는 총 서스테인 펄스수를 상기 메모리에서 읽어와 출력하는 자동전력 제어부;
    상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산하는 휴지기 계산부;
    상기 휴지기 계산부에서 계산된 휴지기 및 총 서스테인 펄스수 및 감마 보정된 영상 데이터를 이용하여 주사 전극 구동신호 및 유지 전극 구동신호를 생성하는 XY 구동신호 생성부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 서브필드 데이터로 생성하고, 이를 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 발생부를 포함하는 플라즈마 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 일정 부하율 이하에서는 제1 서브필드 기간의 휴지기를 상기 제2 서브필드 기간의 표시 기간에 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    외부에서 입력되는 영상 신호를 패널 특성에 맞게 감마 보정하여 출력하는 감마 보정부;
    영상신호의 부하율을 계산하는 부하율 계산부;
    부하율에 대응되는 한 프레임의 영상 데이터의 총 서스테인 펄스수 및 한프레임을 적어도 하나의 서브필드를 포함하는 제1, 제2 서브필드 기간으로 나눈 제1, 제2 서브필드 기간의 휴지기를 저장하는 메모리;
    부하율에 대응되는 총 서스테인 펄스수 및 제1, 제2 서브필드 기간의 휴지기를 출력하는 자동전력 제어부;
    상기 자동전력 제어부에서 출력되는 제1, 제2 서브필드 기간의 휴지기 및 총 서스테인 펄스수 및 감마 보정된 영상 데이터를 이용하여 주사 전극 구동신호 및 유지 전극 구동신호를 생성하는 XY 구동신호 생성부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 서브필드 데이터로 생성하고, 이를 어드레스 전극 구동신호로 출력하는 서브필드 데이터 발생부를 포함하는 플라즈마 표시장치.
  6. 제1 기판 위에 각각 나란히 형성되는 복수개의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 및 제2 전극에 교차하며 제2 기판 위에 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법으로서,
    수직동기신호에 동기하여 입력되는 영상 신호의 하나의 프레임을 일정개수의 서브필드로 생성하고, 상기 프레임을 적어도 1개 이상의 서브필드를 포함하는 제1, 제2 서브필드 기간으로 나누는 단계;
    입력영상신호의 부하율을 측정하고, 부하율에 대응하는 전체 서스테인 개수를 계산하는 단계;
    상기 수직동기신호의 주기를 반으로 나눈값에서 상기 제1, 제2 서브필드 기간의 리셋, 어드레스 및 서스테인에 소요되는 시간을 감하여 각각의 휴지기를 계산하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간은 한프레임에 속하는 다수개의 서브필드가 양쪽 기간에 비슷한 서스테인 펄스수가 되도록 분배되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 구동방법
  8. 제7항에 있어서,
    부하율이 일정값 이상인 범위에서, 상기 제1 서브필드 기간과 제2 서브필드 기간의 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 구동방법
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