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KR100225902B1 - 불규칙 어드레싱에 의한 표시 시스템의 계조 조정 방법 - Google Patents

불규칙 어드레싱에 의한 표시 시스템의 계조 조정 방법 Download PDF

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KR100225902B1
KR100225902B1 KR1019960045525A KR19960045525A KR100225902B1 KR 100225902 B1 KR100225902 B1 KR 100225902B1 KR 1019960045525 A KR1019960045525 A KR 1019960045525A KR 19960045525 A KR19960045525 A KR 19960045525A KR 100225902 B1 KR100225902 B1 KR 100225902B1
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Abstract

플라즈마 평판 표시판의 발달은 텔레비젼과 컴퓨터 모니터 등에서의 응용을 가능케하였다. 이러한 표시판에서는 숫자 표시기 등의 단순한 표시판과 달리 충분한 색조의 표현이 필수적이며 이것은 각 색상별 화소의 계조 조정에 의해서 이루어진다. 메모리 방식에 의해 구동되는 AC-PDP 또는 DC-PDP에서는 일반적으로 유지 방전(Sustain Discharge)의 횟수를 조절함으로써 계조 조정을 하고 있으며, 기존의 순차적 어드레싱(Sequential Adressing)에 의한 계조 조정은 화소들이 꺼져 있어야만 하는 시간이 상당히 길어서 일정한 밝기를 위하여 높은 주사 주파수와 고전류가 요구되며, 이에 따라 전력 소모도 많다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 시스템에서 기존의 구동 방식과는 달리 적어도 둘 이상의 전극선이 서로 다른 서브필드 순서 또는 순열에 의해 어드레싱되며 또한 그 서브필드의 길이도 각각 상이한 불규칙 어드레싱 방식이 제공한다. 본 발명의 불규칙 어드레싱 방식에 의하면, 계조 조정에 있어서 화소가 꺼져있는 시간을 최소화할 수 있게 된다. 그 결과, 일정한 밝기를 내기 위한 구동 회로와 플라즈마 표시판의 화소를 통하여 흐르는 전류의 양을 감소시키고 주사 주파수를 낮출 수 있으므로, 플라즈마 표시판의 밝기를 향상시키고, 전력 소모를 감소시키며, 제품의 내구력을 향상시킬 수 있고, 구동 회로의 제작이 간편하게 된다는 장점을 나타낸다.

Description

불규칙 어드레싱에 의한 표시 시스템의 계조 조정 방법 및 표시 시스템
본 발명은 표시 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레싱 장치 및 방법에 관한 것이다.
텔레비젼, 컴퓨터 모니터, 광고판 등에 사용되는 표시 장치로서 평판 표시 장치에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 평판 표시 장치 중 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 PDP라 약칭함)은 대형화가 용이하고 구조가 간단하여 텔레비젼과 컴퓨터 모니터용으로 널리 개발되고 있다.
PDP는 크게 DC-PDP와 AC-PDP로 구분될 수 있다. DC-PDP는 복수개의 양극선과 음극선이 교차하는 점마다 화소가 있는 매트릭스(Matrix) 구조로 되어 있다. 이들 양극선과 음극선 중 어느 한 쪽이 주사 전극(Scanning Electrode)이 되어 정해진 순서에 따라 주사 펄스(Scanning Pulse)를 각 화소에 차례로 인가한다. 또한, 주사 전극선과 교차하는 다른 쪽 전극선은 데이타 전극(Data Electrode) 또는 신호 전극이 되어, 영상 데이타(Image Data)에 따라 스캔 어드레싱(Scan Addressing)된 전극선에 연결된 화소들의 켜지고 꺼짐을 결정한다. 이때, 어드레싱되지 않은 전극선들에도 서스테인 펄스(Sustain Pulse)가 가해지게 되며, 어드레싱 되었을 때 한번 켜진 화소들은 이 서스테인 펄스에 의해서 계속 켜진 상태가 유지된다. 꺼져있는 화소들의 경우에는, 서스테인 펄스 전압이 화소의 초기 방전 전압(Firing Voltage 또는 Ignition Voltage)보다 낮으므로 계속 꺼져있게 된다. 일단 켜진 화소들을 끌 때에는 주사 전극에 서스테인 펄스를 일정 기간 이상 제거하거나, 소거 펄스(Extinction Pulse)를 제공함으로써 주사 전극에 연결된 모든 화소들을 한꺼번에 끄게 된다.
AC-PDP는 크게 이중 기판 구조(Double Substrate)와 면 방전 구조(Surface Discharge)의 두가지로 분류될 수 있다. 이중 기판 구조의 AC-PDP는 DC-PDP와 마찬가지로 행 전극선(Column Electrode)과 열 전극선(Row Electrode)의 교차점에 화소가 있으며, 각 전극선에는 주기적으로 서스테인 펄스가 가하여진다. 이중 기판구조의 AC-PDP에서는 DC-PDP와 같이 행과 열의 전극선 중 하나를 주사 전극으로 하고 다른 하나를 신호 전극으로 하여 주사 전극과 신호 전극 모두에 서스테인 펄스가 가해지는 이외에, 주사 전극에는 정해진 순서에 따라 주사 펄스를 신호 전극에는 신호 전압을 인가한다.
면 방전 구조의 AC-PDP에서 주사 전극은 공통 전극과 평행하도록 배열되어 있고 신호 전극은 공통 전극 및 주사 전극과 직교하며 이 교차점에 화소들이 놓이게 된다. 면 방전 구조 AC-PDP의 구동 방식에는 어드레싱과 서스테이닝(Sustaining)이 시간적으로 분리된 방식(ADS 방식)과 동시에 일어나는 방식 두 가지가 있다. ADS 방식에서는 어드레싱을 하여 공통 전극과 주사 전극 간에 소거 방전을 일으켜 전체 화면의 모든 화소에 벽전하를 제거한 후 주사 전극에 차례로 주사 전압 펄스를 가하면서 주사된 전극선에 놓인 화소 중 켜져야 할 화소들에 신호 전극을 통하여 영상 신호에 상응하는 신호 전압 펄스를 인가하게 된다. 이처럼 화면 전체에 어드레싱을 완료한 후에 서브필드의 이진 가중치에 의해 정해지는 기간 동안 유지 방전을 하게 되며, 한 프레임 주기 내에서도 미리 정해진 서브필드의 수만큼 이러한 과정들이 반복된다. 어드레싱과 서스테이닝이 동시에 일어나는 방식은 이중 기판 구조의 구동 방식과 흡사하며, 본 발명의 불규칙 계조 조정 방식은 이처럼 어드레싱과 서스테이닝이 동시에 일어나는 방식에서 효과적이다.
제1도는 PDP 표시 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다. 제1도의 표시 시스템은 표시부인 PDP 판넬(1), 신호 전극선 구동 회로(2), 주사 전극선 구동 회로(3), 제어 회로(4) 및 인터페이스 회로(5)로 구성되어 있다. PDP 판넬(1)은 영상 표시부의 역할을 하며, 복수개의 행 전극 및 열 전극과 그 교차점에 위치한 복수 개의 화소로 구성되어 있다. 주사 전극선 구동 회로(3)는 복수 개의 주사 전극선과 연결되어 있으며, 모든 주사 전극에 방전 유지 전압 펄스가 주기적으로 인가되는 이외에 선정된 주사 전극선에 어드레싱을 위한 펄스 전압을 인가한다. 신호 전극선 구동회로(2)는 복수 개의 신호 전극선과 연결되어 있으며, 주사 전극선에 의하여 선정된 화소에 일치하는 영상 신호에 상응하여 신호 전극선에 전압을 인가한다. 제어 회로(3)는 신호 전극선 구동 회로(2) 및 주사 전극선 구동 회로(3)에 연결되어 각 화소의 켜지고 꺼짐을 제어한다. 인터페이스 회로(5)는 제어 회로(4)에 연결되어, PDP 표시 시스템으로 입력되는 영상 신호를 제어 회로에 적합한 신호 형태로 변환하여 전달하는 역할을 한다.
제2도는 제1도에 도시된 바와 같은 PDP에서의 어드레싱 방식을 예시하는 도면이다. 주사 전극선 및 신호 전극선에 인가되는 신호는 모두 펄스 형태의 신호이며, 주사 전극선에는 꺼짐(Extinction), 유지 방전(Sustain) 및 기록(Writing)의 세 가지 동작 모드에 따라 각각 상이한 전압 파형이 인가된다. 기본적인 어드레싱 방식의 경우, 한 펄스 주기에서는 전체 주사 전극 중 1개의 전극만이 어드레싱 됨이 원칙이다. 전체 주사 전극을 복수 개의 프레임으로 나눈 경우에는 한 펄스 주기에서 각각의 프레임마다 1개씩의 주사 전극이 어드레싱될 수 있다.
신호 전극에서는 어드레싱된 주사 전극에 해당하는 화소들에 표시될 영상 정보에 따라 각 신호 전극선에 상응하는 신호를 인가한다. 전체 주사 전극을 복수 개의 프레임으로 나눈 경우, 신호 전극 구동 회로의 수는 프레임의 수와 동일하여야 한다.
디스플레이 시스템의 각 화소들은 신호 전극과 주사 전극의 교차점에 해당하는 위치에 있으며, 이들 화소들이 켜지는지의 여부는 주사 전극을 통하여 주사 어드레싱 되었을 때 신호 전극에 어떤 전압 파형이 인가되는 지에 따라 결정된다. 제2도에서는 메모리 방식 PDP의 구동 방식을 개념적으로 설명하기 위하여 DC-PDP에서 2개의 주사 전극과 2개의 신호 전극에 연결된 4개의 화소가 모두 꺼져 있던 초기상태로부터, 도시된 바와 같은 전압 파형이 인가되는 경우 각 화소가 어떻게 켜지고 꺼지는 지를 예시하고 있다. 즉, T1 주기에서는 S1 주사 전극선이 어드레싱되고 신호 전극선 D1에만 낮은 전압(Vk)가 인가되어 화소 P11이 켜지게 된다. 이를 기록(Writing)이라고 한다. 일단 켜진 화소 P11은 주기 T5에서 S1 주사 전극선이 꺼질 때까지는 켜진 상태로 유지된다. 이와 마찬가지로, 화소 P21 및 화소 P12도 각각 주기 T3 및 T6 에서 켜지게 된다.
제2도에 개념적으로 예시된 구동 방식은 임의의 수의 전극선을 가진 DC-PDP 또는 AD-PDP에 적용될 수 있으며, 실제 전압 파형과 타이밍 등은 전극 구조, 보조전극 또는 보조 화소의 유무, 그리고 설계자의 선택에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
이와 같은 어드레싱 구조를 갖는 PDP는 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터 등의 영상 표시에 주로 응용되고 있는데, 숫자 표시용 등의 단순한 표시판과는 달리, 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터에서는 충분한 색조의 표현이 필수적이다. PDP 표시 장치에서의 색조의 표현은 각 색상별 화소의 계조 조정에 의하여 이루어지며, 메모리 방식에 의해서 구동되는 AC-PDP 또는 DC-PDP에서는 각 화소가 켜져있는 시간을 조절함으로써 계조 조정이 이루어진다.
메모리 방식에서의 계조 조정은 기본적으로 한 화소가 한 프레임(Frame) 주기의 얼마만한 부분동안 켜져있는가 하는 것을 결정함으로써 이루어진다. 가령 8비트 256 계조로 표시 기능을 수행하는 경우에, 가장 밝은 화소는 한 프레임 주기안에 255×M번(여기서 M은 정수로서 계조의 최소 단위) 켜지게 되며, 이는 한 프레임 주기 안에 255×M번의 서스테인 펄스를 받는 것을 의미한다.
그러나, 다수의 화소 모두에 대하여 이와 같이 개별적인 계조 조정을 하는 것은 비효율적이므로, 기존의 메모리 방식 계조 조정에 있어서는 서브필드(Subfield) 방식이 주로 사용되고 있다. 서브필드 방식이란, 전체 프레임 주기를 이진 가중치(Binary Weight)가 주어진 서브필드로 나누며, 각 서브필드 내에서 화소가 켜져있는 시간은 그 서브필드의 이진 가중치에 의해서 결정되는 방식이다. 따라서, 한 프레임 주기에서의 서브필드의 수는 계조 조정을 위하여 화소의 밝기를 나타내기 위한 디지탈 입력 신호가 가지는 비트 수와 같다.
제3도는 서브필드 방식의 8비트 계조 조정 어드레싱 타이밍을 개략적으로 도시한 도면이다. 서브필드 방식의 8비트 계조 조정의 경우, 한 프레임 주기는 8개의 서브필드로 나뉘며 각 서브필드에서 화소들이 켜져있는 시간은 128(=27)×M, 64 (=26)×M, 32(=25)×M, 16(=24)×M, 8(=23)×M, 4(=22)×M, 2 (=21)×M, 그리고 M이 된다. 어느 서브필드의 이진 가중치의 배열이 이와 같은 차례로 되어있을 경우, 임의의 화소의 계조가 이진수 '10101101'로 나타내어 진다면, 이 화소는 128×M, 32×M, 8×M, 4×M, 그리고 M인 이진 가중치로 된 서브필드에서 어드레스될 때에만 켜져있고, 다른 서브필드에서는 꺼져있게 된다.
제3a도에 도시한 바와 같이 기존의 서브필드 방식에 의한 계조 조정에서는 서브 필드의 길이는 전극선의 수에 의해 결정된다. 즉, 서브필드의 길이는 전극선의 수와 주사 신호의 주기의 곱 또는 이의 배수로서 결정된다. 또한 기존의 방식에서는 모든 화소는 동일한 서브필드 내에서 차례로 어드레싱됨으로써 한 서브필드에서 그 다음 서브필드로 진행되는 순서가 모든 화소들에 있어서 동일하다. 따라서, 모든 화소들은 해당 서브필드에 상응하는 어드레싱이 수행된 후 그 서브필드의 이진 가중치에 해당하는 시간만큼 켜져 있게 되며, 이진 가중치에 해당하는 시간이 경과한 이후 다음 서브필드에서 어드레싱될 때 까지는 소거 펄스에 의하여 꺼진 상태가 유지된다. 즉, 기존의 서브필드 방식에서는 서브필드의 길이가 일정하므로 화소의 켜져 있는 시간을 서브필드마다 달리해 주기 위하여는 화소의 꺼져 있게 되는 시간이 필연적으로 발생한다. 결국, 서브필드 방식에 따르면, 제3a도에 나타난 바와 같이 가장 밝은 화소일지라도 일정 시간 이상 꺼져 있어야만 하며, 이는 PDP 화면의 밝기에 있어 장애 요인이 된다.
이상에서와 같이 기존의 방식에서는 모든 주사 전극선이 동일한 서브필드 순서 및 순열에 의해서 구동되나 불규칙 어드레싱에서는 제3b도에 도시한 바와 같이 적어도 둘 이상의 전극이 서로 다른 서브필드 순열에 의해 구동된다. 가령 8비트 계조 구동의 경우 8개의 서브필드를 인가하는 차례로 서로 다른 순열의 수는개가 되며, 이는 일반적인 PDP의 전극선보다 훨씬 많다.
제3b도에서의 불규칙 어드레싱은 이처럼 서로 다른 서브필드 순열의 일부만 적용하여도 PDP의 화면이 꺼져있게 되는 시간을 크게 줄일 수 있음을 이용하고 있으며 본 발명은 이처럼 서로 다른 서브 필드 순열을 적용하여 불규칙 어드레싱을 할 때의 어드레싱 순서를 정하기 위한 조건을 명시한다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 표시 장치의 발광효율을 향상시킨 PDP표시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기에서, 발광 효율이란 표시 장치의 밝기 대 구동 회로를 통하여 표시 장치에 공급된 전력의 비율을 뜻한다.
본 발명의 다른 목적은 불규칙 어드레싱 방식에 의한 PDP표시 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 불규칙 어드레싱 방식에 의한 계조 조정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표시 시스템의 계조 조정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표시 시스템의 계조 조정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 불규칙 어드레싱 방식은 표시 시스템에 대한 적용 이외에도, 신호 인가 방법의 하나로서 일반적인 이진값 신호의 인가 방법으로서 구현될 수 있다.
제1도는 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 시스템을 개략적으로 도시하는 개념도.
제2도는 제1도의 디스플레이 시스템에서 각 화소에 대한 어드레싱 방식을 개략적으로 도시하는 도면.
제3a도 및 제3b도는 종래의 서브필드 방식의 계조 조정 방식과 불규칙 어드레싱 방식을 개념적으로 비교 도시한 도면.
제4도는 본 발명에 따른 불규칙 어드레싱에 의한 3 전극선, 4 비트 계조 방식을 나타내는 개념도.
제5도는 본 발명에 따른 불규칙 어드레싱 방식과 종래의 순차 어드레싱 방식을 인터리빙하여 8 전극선, 4 비트 계조 불규칙 어드레싱하는 순서를 나타내는 개념도.
제6도는 본 발명의 불규칙 어드레싱에 의한 불규칙 어드레싱 방식을 10개의 전극선 그룹에 적용하였을 때의 서브필드의 순열 및 어드레싱 순서를 나타내는 개념도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : PDP 판넬 2 : 신호 전극선 구동 회로
3 : 주사 전극선 구동 회로 4 : 제어 회로
5 : 인터페이스 회로
본 발명의 원리에 따르면, 다음과 같은 표시 시스템의 계조 조정 방법이 제공된다.
[1] 영상 신호를 표시하기 위한 복수 개의 화소를 포함하는 표시 수단, 복수개의 화소에 연결된 복수의 제1전극선, 이 제1전극선과 교차하고 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제2전극선, 제1전극선 및 제2전극선 중 적어도 하나에 표시 신호를 인가하기 위한 표시 신호 인가 수단, 및 이 표시 신호의 인가 시간을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 표시 시스템의 계조 조정 방법에 있어서, 위 제어 수단은 소정 시간 주기 내에 포함된 복수개의 부시간 주기(副時間週期) 중 하나에 상응하는 시간동안 원하는 화소를 온(ON) 상태로 유지시키기 위한 제어 신호를 상기 표시 신호 인가 수단에 인가하고, 표시 신호 인가 수단은 상기 제어 신호에 응답하여 제1전극선에 표시 신호를 인가하며, 복수개의 부시간 주기는 이진값으로 표시된 영상 신호의 이진 가중치에 비례하는 각각 상이한 시간적 길이를 구비하고, 위 표시신호는 이미 온(ON) 상태에 있는 화소에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 화소에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 화소에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 표시신호가 인가됨으로써, 화소가 표시되지 않는 있는 시간을 감소시켜 상기 화소들의 발광 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 표시 시스템의 계조 조정 방법.
[1]의 계조 조정 방법에서, 소정 시간 주기는 어드레싱에 필요한 최소시간 주기인 M×N(M; 제1전극선의 수, N; 계조 조정이 비트수)과 같거나 큰 수로서, N비트 이진값을 표시하기 위한 최소한의 주기의 수인 2N-1과의 최소공배수의 배수개인 균일한 단위 시간 주기를 구비할 수 있다.
본 발명의 원리에 따르면, 다음과 같은 표시 시스템의 계조 조정 장치가 제공된다.
[2] 영상 신호를 표시하기 위한 복수 개의 화소를 포함하는 표시 수단, 복수개이 화소에 연결된 복수의 제1전극선, 이 제1전극선과 교차하고 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제2전극선을 포함하는 표시 시스템에 있어서, 제1전극선 및 제2전극선 중 적어도 하나에 표시 신호를 인가하기 위한 표시 신호 인가 수단, 및 이 표시 신호의 인가 시간을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고, 이 제어 수단을 소정시간 주기 내에 포함된 복수개의 부시간 주기(副時間週期) 중 하나에 상응하는 시간동안 원하는 화소를 온(ON) 상태로 유지시키기 위한 제어 신호를 표시 신호 인가 수단에 인가하며, 표시 신호 인가 수단은 제어 신호에 응답하여 제1전극선에 표시신호를 인가하고, 위 복수개의 부시간 주기는 이진값으로 표시된 영상 신호의 이진 가중치에 비례하는 각각 상이한 시간적 길이를 구비하며, 표시 신호는 이미 온(ON)상태에 있는 화소에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 화소에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 화소에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 인가됨으로써, 화소가 표시되지 않는 시간을 감소시켜 상기 화소들의 발광 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 표시 시스템의 계조 조정 장치.
[2]의 계조 조정 장치는 다음과 같은 특징을 더 포함할 수 있다.
(1) 상기 소정의 시간 주기는 어드레싱에 필요한 최소시간 주기인 M×N(M; 제1전극선의 수, N; 계조 조정의 비트수)과 같거나 큰 수로서, N비트 이진값을 표시하기 위한 최소한의 주기의 수인 2N-1과의 최소공배수의 배수개인 균일한 단위시간 주기를 구비한다.
(2) 상기 제어 수단은 상기 제1전극선의 수와 상기 계조 조정의 비트 수가 정해진 경우의 상기 제어 신호의 인가 순서를 저장하기 위한 저장 수단을 더 포함하고, 상기 제어 수단의 제어 신호는 상기 저장 수단에 저장된 인가 순서에 따라 인가된다.
본 발명의 불규칙 어드레싱의 원리는 일반적인 이진값 신호의 인가에 대하여 적용될 수 있으며, 이 때 본 발명의 원리에 따라 다음과 같은 이진값 신호의 인가 방법 및 장치가 제공된다.
[3] 이진값으로 표시되는 일군의 신호가 인가되는 소정 시간 주기가 일군의 신호 중 각각의 인가 시간에 상응하는 복수개의 부시간 주기(副時間週期)를 포함하고, 이 복수개의 부시간 주기는 이진값으로 표시된 신호의 이진 가중치에 비례하는 상이한 시간적 길이를 구비하는, 이진값 신호를 인가하는 방법에 있어서, 이 이진값 신호는 이미 다른 신호가 인가되어 있는 소자에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 소자에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 소자에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 표시신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 이진값 신호를 인가하는 방법.
[4] 이진값 신호를 인가하기 위한 장치에 있어서, 원하는 소자에 이 이진값 신호를 인가하기 위한 신호 인가 수단, 및 이 신호의 인가 시간을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고, 이 제어 수단은 소정 시간 주기 내에 포함된 복수개의 부시간 주기(副時間週期) 중 하나에 상응하는 시간동안 상기 원하는 소자를 온(ON) 상태로 유지시키기 위한 제어 신호를 상기 신호 인가 수단에 인가하며, 신호 인가 수단은 상기 제어 신호에 응답하여 원하는 소자에 이진값 신호를 인가하고, 복수개의 부시간 주기는 이진값 신호의 이진 가중치에 비례하는 각각 상이한 시간적 길이를 구비하며, 위 이진값 신호는 이미 온(ON) 상태에 있는 소자에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 소자에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 이진값 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 소자에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 이진값 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 이진값 신호를 인가하기 위한 장치.
기타 본 발명이 목적, 특징 및 장점들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 불규칙 어드레싱이란 화소의 밝기를 제어함에 있어서 주사전극의 어드레싱 순서를 정하는 방법으로서, 입력 디지탈 영상 신호에 맞추어 유지방전의 횟수를 조절함으로써 계조 조정을 하는 것은 기존의 서브필드 방식과 같으나 각 서브필드의 길이가 그 서브필드에 부합하는 이진가중치에 비례하도록 함으로써 서로 다른 시간적 길이를 가지도록 하며 한 어드레싱 주기 안에 주사 전극의 어드레싱이 서로 겹치지 않도록 순서를 정함으로써 영상 신호와는 무관하게 화소가 꺼져 있어야만 하는 시간을 없애거나 최소화함으로써 발광 효율을 최대화하는 방법이다. 본 발명의 불규칙 어드레싱의 개념은 기본적으로 행과 열의 전극선(또는 신호 전달 장치)으로 구성되고, 행 또는 열 중 어느 한 쪽의 전극선이 주사 전극이 되어 주사 전극에 어드레싱 전압과 같은 주사 신호가 인가됨으로써 행과 열의 교차점에 놓인 화소(또는 표시 요소)들을 선정할 수 있는 시스템에서, 선정된 화소의 그이후 상태를 (켜져있거나 꺼져있는 상태 중에서) 선택 결정할 수 있는 경우에 적용될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 불규칙 어드레싱은, 순차적 어드레싱에 의한 서브필드 방식의 경우, 각 서브 필드내에서 화소가 커져있는 시간과는 별도로 화면 전체를 스캔 어드레싱하는 시간이 소모되는 것을 없애고자 하는 것이다. 본 발명에 따르면, 각 서브필드의 길이를 그 서브필드에 부합하는 이진가중치에 비례하도록 하여 서로 다른 시간적 길이를 가지도록 함으로써 필연적으로 주사 전극들이 전극의 물리적 배치 순서에 관계없이 한 서브필드에서 그 다음 서브필드로 진행되는 순서가 서로 다르게 어드레싱되어 동일한 시간에 각 화소에 이진 가중치가 서로 다른 서브필드들에 속할 수 있게 된다. 가령 4비트 계조 조정에 있어 어드레싱 주기와 서스테인 주기가 모두 1이라고 하면, 각 화소에는 15번의 서스테인 펄스가 인가되고, 각각 4번씩 어드레싱된다. 따라서, 15번의 펄스 주기 안에서 불규칙 어드레싱을 위해서 3개의 전극선이 어드레싱될 수 있다. 일반적으로, 불규칙 어드레싱에 있어서의 전극선의 수는 어드레스 방식에 의하여 정하여 지는 것이 아니라 표시 장치의 규격에 따라 정해진다. 예를 들어, VGA의 경우 화소의 수는 640×480이며, 각 화소는 3가지 색상의 화소를 각각 가지므로 실제 화소의 수는 3배가 된다. 대부분의 평판 표시장치에서는 행렬 구동 방식이 사용되고, 어드레싱은 X-전극선 및 Y-전극선에 의하여 이루어진다. 예를 들어, X-전극선이 주사 전극선이면 Y-전극선은 신호 전극선이 된다. 플라즈마 표시 시스템에서는 주사 신호의 주파수가 낮은 것이 바람직하므로, VGA의 경우 일반적으로 주사 전극의 수는 480이며, 이에 따라 신호 전극의 수는 640×3이 된다. 제4도는 3개의 전극선을 4비트 계조 조정할 경우의 주사 전극선의 어드레싱 순서를 예시하며, 여기서 Ai(i=0, 1, 2, 3)는 각 전극선 Li(i=1, 2, 3)가 어드레싱될 때에 서브필드의 이진 가중치를 나타내는 것이다. 즉 A0=1, A1=2, A2=4, A3=8이다.
제4도에서와 같이 T=1에서 L1이 어드레스될 때에 신호 전극선에서는 0번째 비트의 신호가 인가되며 T=2일 때는 다시 L1이 어드레스되고 신호 전극선에는 1번째 비트의 신호가 인가되어 T=2와 3에서 L1에 놓여있는 화소들은 이진 가중치가 1인 서브필드에 놓여있는 것이다. T=3에서는 L2를 어드레스하여 신호 전극선에 1번째 비트의 신호를 인가하여 T=3과 4에서 L2에 있는 화소들은 이진 가중치가 1인 서브필드내에 있게 된다. 이와 같이, 각 어드레스 주기에서 각 전극선에 어드레싱하는 것이 겹쳐지지 않도록 하여 신호 전극선에 해당하는 이진 가중치의 신호를 인가할 수 있음을 알 수 있으며, 전극선 L1, L2, L3은 각각 0-1-2-3, 1-0-2-3, 1-2-0-3의 서로 다른 서브필드 순열에 의해 구동되고 있음을 알 수 있다.
N개의 전극선을 4비트 계조 조정하기 위해서는, 1개의 전극선에 4번의 어드레스 주기가 필요하므로 4×N번의 어드레스 주기가 소요된다. 그러나, 4×N번의 어드레스 주기가 15번의 서스테인 주기 안에 발생되어야 하므로 4×N보다 크고 4×N에 가까운 15의 배수만큼 어드레스 주기가 필요하다.
가령 VGA와 같이 480개의 주사 전극으로 8-비트 계조 조정을 할 경우 8×480보다 크고 255의 배수로서 최소한 4080개의 어드레스 주기가 필요하며, 가장 밝은 화소는 한 프레임 주기의 전 주기동안 켜져있을 수 있다. 이것은 제1도에서 하나의 프레임 주기 안에 8×480의 어드레스 주기가 요구되고 그 중 1/4 프레임 주기 동안만 화소가 켜져있을 수 있는 것에 비하면 4배 이상의 밝기를 얻을 수 있다. 다만 순차적인 어드레싱 방법에서는 화소의 켜져있는 2배, 4배로 하였을 때 한 프레임 주기에 요구되는 펄스 주기수가 각각 12.5%와 50%씩 증가하게 되어 화소의 켜져있는 시간은 4/9와 8/12로 증가하게 되지만 이것은 주사 주파수를 높이게 된다는 문제점을 유발하며, 또한 아무리 주사 주파수를 높이더라도 불규칙 어드레싱의 밝기에는 미치지 못한다.
이상에서는 화소를 끌 경우 순간적으로 꺼진다는 것을 가정하였으나 DC-PDP의 경우 방전 후 플라즈마의 소멸 기간이 필요하므로 하나 이상의 서스테인 주기동안 서스테인 펄스를 꺼야할 필요가 있다. 이러한 경우 한 프레임 주기 TF는 TF= NS ×TP+N×NE×TP로 주어지며, 여기서 TP는 서스테인 및 어드레싱 펄스 주기, NS는 한 프레임 내의 서스테인 펄스수, N은 계조 조정의 이진 비트수, NE는 화소를 끄기 위하여 요구되는 펄스수이다. 한 프레임 내의 서스테인 펄스수 NS는 4-비트 계조 조정인 경우 15의 배수이어야 하고, 6-비트, 8-비트인 경우 각각 63과 255의 배수로 되어야 한다. 한 예로서 NE=4이고 어드레싱할 전극수가 480인 PDP를 8-비트 계조 조정을 할 경우 한 프레임 안에서 480개의 전극선을 어드레싱하기 위해서는 NS+ 8 × 4 8×480을 만족해야 하므로 NS는 3808 이상이 되어야 하고, 또한 NS는 255의 배수이어야 하므로 최소한의 NS는 3825가 된다.
제5도에서는 3 비트 계조 조정으로 NE=1이고 NS=3×7인 경우에 8개의 전극선을 불규칙 어드레싱하는 것을 보여주고 있다. 제5도에서 E는 전극선이 꺼져있는 주기를 나타내며 또한 제5도의 맨 아래칸에는 데이타 전극선에 어떤 영상 신호를 보내야 하는지를 보여주고 있다. 가령 첫번째 주기에는 전극선 L1에 연결된 화소들의 최하위 비트를 보내고 두번째 주기에는 L4에 연결된 화소들의 최상위 비트를 보내는 등으로 이루어진다.
제5도에서 보듯이 3비트 계조 구동에서는 서브필드의 순열이 0-1-2와 2-1-0의 두가지 밖에 없으므로 L1∼L4는 0-1-2의 순서를 가지고 L5∼L6은 2-1-0의 서브필드 순서로 구동된다. 따라서 L1∼L4 또는 L5∼L6 전극선들만을 보면 그들은 종래의 순차 어드레싱 방식에 의해 구동되며 이처럼 서로 다른 서브필드 순서를 가지는 전극선 그룹이 그 그룹 내에서는 순차 어드레싱을 하며 그룹 간에 불규칙 어드레싱을 일으키는 것을 인터리빙이라 한다. 이처럼 인터리빙을 이용하면 적은 서브필드 순열 조합으로 많은 전극선을 불규칙 어드레싱할 수 있다.
실제로 PDP에서는 전극선이 많고 계조 단위가 높아 순열 조합의 수가 많아지므로 컴퓨터 프로그램을 이용하여 이상에서 설명한 조건을 만족하는 순열 조합을 찾아야만 한다. 가령 6 비트 계조 조정에서 시간 주기의 최소수 NT는 63이고 NE=1인 경우 TF-69가 되므로 최대 NS는 INT(69/6)로서 NS=11이 된다. 제6도에서는 NS를 그보다 하나 적은 10으로 하여 각각의 전극선 그룹이 서로 다른 서브필드에서 순열에 의해 구동될 수 있는 경우를 컴퓨터 프로그램으로 찾은 것이다. 실제 PDP에서는 제6도의 10개 스캔 그룹으로 나누어(가령 VGA의 경우 각 그룹은 480/10=48개의 주사 전극선으로 구성) 제5도에서 적용한 인터리빙을 이용하여 불규칙 어드레싱할 수 있다. 제6도에서는 스캔 그룹 S1이 서브필드 순서 0-4-3-2-1-5를 가지고 구동되며 그 각각의 어드레싱 주기가 1, 34, 29, 20, 3, 37이 됨을 보여주고 있다.
이를 480개의 주사 전극선을 가지는 PDP에 적용한다면 각 스캔 그룹은 48개의 전극선으로 이루어지며 각 그룹은 자체적으로 순차 어드레싱을 하게 된다. 따라서 실제 어드레싱 주기는 69×48=3312로 되며 첫번째 그룹의 i번째 전극선은 i, 33×69+i, 28×69+i, 19×69+i, 2×69+i, 36×69+i의 어드레싱 주기에서 0, 4, 3, 2, 1의 계조 비트 영상 데이타로 어드레싱된다.
본 발명의 불규칙 어드레싱 방식에 의하면, 계조 조정에 있어서 화소가 꺼져있는 시간을 최소화할 수 있게 된다. 그 결과, 일정한 밝기를 내기 위한 구동 회로와 플라즈마 표시판의 화소를 통하여 흐르는 전류의 양을 감소시키고 주사 주파수를 낮출 수 있으므로, 플라즈마 표시판의 밝기를 향상시키고, 전력 소모를 감소시키며, 제품의 내구력을 향상시킬 수 있고, 구동 회로의 제작이 간편하게 된다는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명의 불규칙 어드레싱 방식은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel)이외에도 액티브 매트릭스 방식이 적용되는 경우 일렉트로-루미니센트 디스플레이(electro-luminiscent display: ELD) 및 전계 발광 디스플레이(field emi ssion display: FED)와 같은 디스플레이에도 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 예를 통하여 설명하였지만, 본 발명의 범위에 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 보다 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 이상의 상세한 설명에 의하여 제한되지 않으며, 특허청구의 범위에 기재된 사항에 의하여만 정해진다.

Claims (5)

  1. 영상 신호를 표시하기 위한 복수 개의 화소를 포함하는 표시 수단, 상기 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제1전극선, 상기 제1전극선과 교차하고 상기 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제2전극선, 상기 제1전극선 및 상기 제2전극선중 적어도 하나에 표시 신호를 인가하기 위한 표시 신호 인가 수단, 및 상기 표시 신호의 인가 시간을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 표시 시스템의 계조 조정 방법에 있어서, 소정 시간 주기 내에 포함된 복수개의 부시간 주기(副時間週期)중 하나에 상응하는 시간동안 원하는 화소를 온(ON) 상태로 유지시키기 위한 제어 신호를, 상기 제어 수단에 의해서 상기 표시 신호 인가 수단에 인가하고, 및 상기 제어 신호에 응답하여 상기 표시 신호 인가 수단에 의해서 상기 제1전극선에 표시 신호를 인가하며, 상기 복수개의 부시간 주기는 이진값으로 표시된 영상 신호의 이진 가중치에 비례하는 각각 상이한 시간적 길이를 갖고, 상기 표시 신호는 이미 온(ON) 상태에 있는 화소에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 화소에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 화소에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 인가됨으로써, 상기 화소가 표시되지 않는 있는 시간을 감소시켜 상기 화소들의 발광 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 표시 시스템의 계조 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간 주기는 어드레싱에 필요한 최소시간 주기인 M×N(M; 제1전극선의 수, N; 계조 조정의 비트수)과 같거나 큰 수로서, N비트 이진값을 표시하기 위한 최소한의 주기의 수인 2N-1과의 최소공배수의 배수개인 균일한 단위 시간 주기를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템의 계조 조정 방법.
  3. 영상 신호를 표시하기 위한 복수 개의 화소를 포함하는 표시 수단, 상기 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제1전극선, 상기 제1전극선과 교차하고 상기 복수 개의 화소에 연결된 복수의 제2전극선을 포함하는 표시시스템에 있어서, 상기 제1전극선 및 상기 제2전극선중 적어도 하나에 표시 신호를 인가하기 위한 표시 신호 인가 수단, 및 상기 표시 신호의 인가 시간을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 소정 시간 주기 내에 포함된 복수개의 부시간 주기(副時間週期)중 하나에 상응하는 시간동안 원하는 화소를 온(ON) 상태로 유지시키기 위한 제어 신호를 상기 표시 신호 인가 수단에 인가하며, 상기 표시 신호 인가 수단은 상기 제어 신호에 응답하여 상기 제1전극선에 표시 신호를 인가하고, 상기 복수개의 부시간 주기는 이진값으로 표시된 영상 신호의 이진 가중치에 비례하는 각각 상이한 시간적 길이를 갖고, 상기 표시 신호는 이미 온(ON)상태에 있는 화소에 중복하여 인가되지 않고, 서로 인접한 화소에 대하여 동일한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 순차적으로 인가되지 않으며, 동일 시점에 서로 인접한 화소에 대하여 상이한 부시간 주기에 상응하는 표시 신호가 인가됨으로써, 상기 화소가 표시되지 않는 있는 시간을 감소시켜 상기 화소들의 발광 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정 시간 주기는 어드레싱에 필요한 최소시간 주기인 M×N(M; 제1전극선의 수, N; 계조 조정의 비트수)과 같거나 큰 수로서, N비트 이진값을 표시하기 위한 최소한의 주기의 수인 2N-1과의 최소공배수의 배수개인 균일한 단위 시간 주기를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 제1전극선의 수와 상기 계조 조정의 비트 수가 정해진 경우의 상기 제어 신호의 인가 순서를 저장하기 위한 저장 수단을 더 포함하고, 상기 제어 수단의 제어 신호는 상기 저장 수단에 저장된 인가 순서에 따라 인가되는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.
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