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KR100452386B1 - 교류플라즈마디스플레이패널의구동방법 - Google Patents

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KR100452386B1
KR100452386B1 KR1019970010941A KR19970010941A KR100452386B1 KR 100452386 B1 KR100452386 B1 KR 100452386B1 KR 1019970010941 A KR1019970010941 A KR 1019970010941A KR 19970010941 A KR19970010941 A KR 19970010941A KR 100452386 B1 KR100452386 B1 KR 100452386B1
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Abstract

본 발명은 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것으로, M개의 수직 전극라인과 N개의 수평 전극라인이 형성된 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 있어 상기 N개의 수평 전극라인을 2X-1: 2X-2: …: 21: 20 비율의 X개 블록으로 분할하는 제 1 단계와, X번째 블록의 첫 번째 수평 전극라인으로부터 X-1번째 블록의 마지막 수평 전극라인까지 N개의 수평 전극라인으로 이루어진 서브프레임(subframe)이 X개 구성되는 제 2 단계와,
Figure pat00001
을 1 주기로 설정하고, 1주기동안 각 서브프레임의 첫 번째 수평전극라인부터 순차적으로 스캐닝되는 제 3 단계와, 기 설정된 디지털 화상데이터의 비트값(M)이 상기 M개의 수직 전극라인에 공급되어 상기 제 3 단계에서 스캐닝된 수평 전극의 발광시간이 조정됨에 따라 상기 AC PDP 상에 2X 계조의 화상이 디스플레이되는 제 4 단계를 포함하여 이루어져, 1 프레임 중 수평 전극라인의 스캐닝에 소요되는 시간(어드레스 기간)을 최소화시켜 AC PDP의 효율을 높일 수 있기 때문에 전체 화면의 휘도 및 콘트라스트를 증가시킬 수 있고, 디지털 화상 데이터의 상위 비트가 공급되어 방전 시간이 긴 화면과 하위 비트가 공급되어 방전 시간이 짧은 화면을 적절하게 섞어 구성시키기 때문에 화면의 윤곽 잡음(contour noise)을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

교류 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법{The Operating method for AC Plasma Display panel}
본 발명은 교류 플라즈마 디스플레이 패널(이하, AC PDP라 함)의 구동방법에 관한 것으로서, 특히 1 프레임을 X개의 서브프레임(subframe)으로 분할하여 구동시키는 AC PDP의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 함)은 각 방전셀의 내부에서 일어나는 기체 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 제조공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상 표시장치 특히, HDTV(High Definition Television) 시대를 지향한 화상 표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.
아울러, 상기 PDP 중 정현파 교류 전압 또는 펄스 전압에 의해 구동되는 것을 AC(Alternating Current) PDP라 한다.
상기 AC PDP에는 도 1에 도시된 바와 같이 M개의 수직 전극라인(D1, D2, …, DM-1, DM)과 N개의 수평 전극라인(S1, S2, …, SN-1, SN)이 소정 간격으로 배열 형성되어 있어 전체 화면이 매트릭스 형태의 M×N개 셀로 이루어져 있다. 즉, 임의의 수직 전극라인과 수평 전극라인의 교차점이 1개 셀에 해당되므로 전체 화면은 M×N개 셀로 이루어지게 된다.
또한, 상기 AC PDP는 임의의 수직 전극라인과 수평 전극라인 사이에 인가되는 전압이 조절됨으로써 해당 셀의 방전이 이루어지고, 각 셀의 방전 유지시간이 조절됨으로써 각 셀에 표시되는 화상의 계조(gray scale)가 구현된다.
종래 기술에 의한 AC PDP의 구동방법 중 하나인 ADS(Addressing and Display System) 서브필드(subfield) 방식을 설명하면 다음과 같다.
먼저, ADS 서브필드 방식의 이해가 용이하도록 20개의 수직 전극라인과 15개의 수평 전극라인이 형성된 AC PDP에 16(24) 계조의 화상을 디스플레이시키는 과정을 예로 들어 설명한다.
상기 ADS 서브필드 방식은 구현하고자 하는 계조에 따라 1 프레임을 복수개의 서브필드로 분할하여 구동하는 방식으로서, 각 서브필드는 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다.
여기서, 각 서브필드의 어드레스 기간은 모두 동일하게 할당되나 서스테인 기간은 복수개의 수직 전극라인을 통해 공급되는 디지털 화상 데이터의 비트 가중치에 따라 서로 다르게 할당되므로 각 서브필드의 조합으로(눈의 적분효과를 이용함) 화상의 계조 구현이 가능해진다.
따라서, 16 계조의 구현을 위하여 외부로부터 입력되는 아날로그 화상 데이터는 4비트의 디지털 화상 데이터(최하위 B1∼최상위 B4)로 디지털화되고, 1 프레임은 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 서브필드(SF1∼SF4)로 분할되며, 각 서브필드(SF1 ∼SF4)의 서스테인 기간은 도 3에 도시된 바와 같이 20: 21: 22: 23 의 비율로 할당된다.
보다 구체적으로 설명하면 각 서브필드(SF1∼SF4)의 어드레스 기간에는 전체 수평 전극라인(S1, S2, …, S14, S15)에 1 단계로 소거(erase) 펄스, 2 단계로 써넣기(write) 펄스, 3 단계로 소거 펄스를 공급하여 전 화면을 켜고(on) 끄는(off) 과정을 반복 수행함으로써 전체 셀의 방전공간 내부에 벽전하를 형성시키고, 4 단계로 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)에 순차적으로 스캔(scan) 펄스를 공급하여 상기 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)을 순차적으로 하나씩 스캐닝한다.
아울러, 상기 4 단계에서 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)이 순차적으로 하나씩 스캐닝되는 동안 20개의 수직 전극라인(D1, D2, …, D19, D20)에는 스캔 펄스와 동기화된 해당 어드레스 펄스(디지털 화상 데이터의 1 비트값)를 공급하여 어드레스 펄스로 논리 하이(high)가 공급된 각 셀의 방전공간 내부에서 어드레스 방전이 일어나도록 한다.
이 때, 각 셀에 대응되는 4비트의 디지털 화상 데이터(B1∼B4) 중 B1을 SF1에, B2를 SF2에, B3을 SF3에, B4를 SF4에 각각 공급한다.
한편, 각 서브필드(SF1∼SF4)의 어드레스 기간이 완료되면 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)에 서스테인 펄스를 공급하여 각 셀의 방전 및 발광을 상기 서스테인 펄스가 공급되는 기간(서스테인 기간) 동안 각각 유지시킨다.
이 때, 각 서브필드(SF1∼SF4)에는 SF1: SF2: SF3: SF4 = 20: 21: 22: 23 에 비례하는 개수의 서스테인 펄스를 공급한다.
상기와 같은 과정을 거쳐 마지막 서브필드(SF4)의 서스테인 기간이 완료되면 AC PDP 상에 1 프레임의 계조 화상이 표시된다.
일례로, 상기 제 1 내지 4 서브필드(SF1∼SF4)에 걸쳐 디지털 화상 데이터 0111 이 공급되는 셀은 1 + 2 + 4 = 7 계조가 구현되고, 1100 이 공급되는 셀은 4 + 8 = 12 계조가 구현되며, 1111 이 공급되는 셀은 1 + 2 + 4 + 8 = 15 계조가 구현된다.
한편, HDTV를 위한 AC PDP의 경우 256 계조가 필요하고 해상도는 1280×1024 이상이 되어야 하며, 200 룩스 조명 하에서 100:1 이상의 콘트라스트가 필요하다. 여기서, 256 계조의 화상을 디스플레이시키기 위해서는 컬러일 경우 8 비트의 R(Red), G(Green), B(Blue) 디지털 화상 데이터가 필요하고, HDTV에 요구되는 휘도 및 콘트라스트를 얻기 위해서는 각 셀의 방전시간을 최대한 길게 유지시켜 주어야 한다.
하지만, 상기 AC PDP는 매트릭스 방식으로 구동되므로 한번에 2개 이상의 수평 전극라인에 스캔 펄스가 인가되지 못하는 제약이 있다. 즉, 한번에 2개 이상의 수평 전극라인에 스캔 펄스가 인가되는 경우 동시 스캐닝되는 각 수평 전극라인에 동일한 화상이 디스플레이되므로 한번에 1개의 수평 전극라인에만 스캔 펄스가 인가되어야 한다.
따라서, 각 수평 전극라인들은 서로 다른 시간에 스캐닝되어야 하고, 각 서브필드 화면을 구성하기 위해서는 전체 수평 전극라인들을 스캐닝하는 시간(어드레스 기간)이 필요하며, 각 셀은 1 화면의 구성에 할당된 시간에서 수평 전극라인들의 스캐닝 시간만큼 감소된 시간 동안만 각 셀의 방전 및 발광을 유지시킬 수 있다.
상기에서 스캐닝에 소요되는 시간은 수평 전극라인의 개수가 증가할수록 증가하고, 이 시간 동안은 각 셀의 방전을 유지시킬 수 없어 AC PDP의 효율, 휘도 및 콘트라스트 저하를 초래하는 요인이 되므로 스캐닝에 소요되는 시간은 가능한 한 줄여야 한다.
또한, 종래 기술에 의한 AC PDP의 구동방법은 각 서브필드의 구성시 디지털 화상 데이터의 상위 비트들이 공급되는 서브필드들과 하위 비트들이 공급되는 서브필드들 사이에 방전 시간의 차이가 크고, 각 서브필드 화면을 순차적으로 구성시키기 때문에 각 서브필드의 방전 시간 차이로 인한 윤곽 잡음(contour noise)이 심하게 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 1 프레임 중 수평 전극라인의 스캐닝에 소요되는 시간(어드레스 기간)을 줄이고 각 셀의 방전 유지에 소요되는 시간(서스테인 기간)을 늘임으로써 AC PDP의 효율, 휘도 및 콘트라스트를 증가시킬 수 있는 AC PDP의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 디지털 화상 데이터의 상위 비트가 공급되어 방전 시간이 긴 화면과 하위 비트가 공급되어 방전 시간이 짧은 화면을 적절한 순서로 구성시킴으로써 화면의 윤곽 잡음을 감소시킬 수 있는 AC PDP의 구동방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 AC PDP의 구동방법은 M개의 수직 전극라인과 N개의 수평 전극라인이 형성된 교류 플라즈마 디스플레이 패널(이하, AC PDP라 함)에 1 프레임 동안 X 비트의 디지털 화상 데이터(최하위 B1 ∼ 최상위 BX)를 공급하여 2X 계조(gray scale)의 화상을 디스플레이시키는 방법에 있어서, 상기 N개의 수평 전극라인을 2X-1: 2X-2: …: 21: 20 비율의 X개 블록으로 분할하는 제 1 단계와, X번째 블록의 첫 번째 수평 전극라인으로부터 X-1번째 블록의 마지막 수평 전극라인까지 N개의 수평 전극라인으로 이루어진 서브프레임(subframe)이 X개 구성되는 제 2 단계와,
Figure pat00002
을 1 주기로 설정하고, 1주기동안 각 서브프레임의 첫 번째 수평전극라인부터 순차적으로 스캐닝되는 제 3 단계와, 기 설정된 디지털 화상데이터의 비트값(M)이 상기 M개의 수직 전극라인에 공급되어, 상기 제 3 단계에서 스캐닝된 수평 전극의 발광시간이 조정됨에 따라 상기 AC PDP 상에 2X 계조의 화상이 디스플레이되는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 서브프레임에 포함되는 수평 전극라인이 스캐닝되는 경우 각 수평 전극라인에 대응되는 M개 디지털 화상 데이터의 최하위 비트값 B1 을 공급하고, 상기 제 2 서브프레임의 경우 최상위 비트값 BX 를, 상기 제 3, 제 4, …, 제 X-1, 제 X 서브프레임의 경우 비트값 BX-1, BX-2, …, B3, B2 를 각각 공급하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 AC PDP의 구동방법은 20개의 수직 전극라인(D1, D2, …, D19, D20)과 15개의 수평 전극라인(S1, S2, …, S14, S15)이 형성된 AC PDP에 1 프레임 동안 4 비트의 디지털 화상 데이터(최하위 B1 ∼ 최상위 B4)를 공급하여 16(24) 계조의 화상을 디스플레이시키는 방법이다.
보다 구체적으로 설명하면 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 AC PDP에 형성된 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)을 23: 22: 21: 20 비율의 4개 블록으로 분할한 다음 각 블록에 포함된 첫 번째 수평 전극라인(S1, S9, S13, S15)부터 각각의 바로 전에 위치한 수평 전극라인(S15, S8, S12, S14)까지 각각 15개의 수평 전극라인으로 이루어진 제 1 내지 4 서브프레임(sf1, sf2, sf3, sf4)을 구성하고,
전 화면을 켜고 끄는 과정을 반복 수행함으로써 전체 셀의 방전공간 내부에 벽전하를 형성시킨 다음 상기 제 1 내지 4 서브프레임(sf1, sf2, sf3, sf4)에 각각 포함된 첫 번째 수평 전극라인들(S1, S9, S13, S15)로부터 마지막 15 번째 수평 전극라인들(S15, S8, S12, S14)까지
Figure pat00003
프레임(이하, 1 수평주기라 함)마다 4개 라인씩 순차적으로 소거한 후 스캐닝하면서 현재 스캐닝되는 수평 전극라인에 대응되는 20개 디지털 화상 데이터의 비트값을 상기 20개의 수직 전극라인(D1∼D20)에 공급하여 AC PDP에 16(24) 계조의 화상을 디스플레이시킨다.
상기에서 각 블록에는 1번∼8번 수평 전극라인(S1∼S8), 9번∼12번 수평 전극라인(S9∼S12), 13번 및 14번 수평 전극라인(S13, S14), 15번 수평 전극라인(S15)이 각각 포함되므로 제 1 서브프레임(sf1)에는 1번에서 15번까지 순서대로 15개의 수평 전극라인(S1∼S15)이, 제 2 서브프레임(sf2)에는 9번에서 8번까지 순서대로 15개의 수평 전극라인(S9∼S8)이, 제 3 서브프레임(sf3)에는 13번에서 12번까지 순서대로 15개의 수평 전극라인(S13∼S12)이, 제 4 서브프레임(sf4)에는 15번에서 14번까지 순서대로 15개의 수평 전극라인(S15∼S14)이 각각 포함된다.
상기에서 설명된 각 수평 전극라인(S1∼S15)의 스캐닝 순서를 정리하여 다음 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00004
한편, 각 수평 전극라인(S1∼S15)이 스캐닝될 때 20개의 수직 전극라인(D1∼D20)에 공급되는 20개 디지털 화상 데이터의 비트값은 제 1 서브프레임(sf1)의 경우 최하위 비트인 B1 을, 제 2 서브프레임(sf2)의 경우 최상위 비트인 B4 를, 제 3 서브프레임(sf3)의 경우 세 번째 비트인 B3 을, 제 4 서브프레임(sf4)의 경우 두 번째 비트인 B2 를 각각 공급한다.
따라서, 1 프레임(1∼15 수평주기) 동안 각 수평 전극라인(S1∼S15)에 공급되는 디지털 화상 데이터의 비트값을 1번 수평 전극라인(S1)을 예로 들어 살펴보면 상기 표 1에서 1번 수평 전극라인(S1)은 1, 2, 4, 8 수평주기에 각각 스캐닝되어 4 비트의 디지털 화상 데이터가 비트 단위로 공급되는데, 1 수평주기에는 비트 가중치 20 = 1을 가지는 B1 이 공급되어 2 수평주기에 다시 스캐닝될 때까지 1번의 수평주기 동안 발광이 유지되고, 2 수평주기에는 비트 가중치 21 = 2를 가지는 B2 가 공급되어 4 수평주기에 다시 스캐닝될 때까지 2번의 수평주기 동안 발광이 유지되고, 4 수평주기에는 비트 가중치 22 = 4를 가지는 B3 가 공급되어 8 수평주기에 다시 스캐닝될 때까지 4번의 수평주기 동안 발광이 유지되며, 8 수평주기에는 비트 가중치 24 = 8을 가지는 B4 가 공급되어 다음 프레임의 1 수평주기에 다시 스캐닝될 때까지 8번의 수평주기 동안 방전이 유지되므로 1번 수평 전극라인(S1)에 대응되는 20개 셀에는 16 계조 화상이 표시된다.
아울러, 상기와 같은 원리는 2번∼15번 수평 전극라인(S2∼S15)에도 각각 적용되어 각각에 대응되는 20개 셀에 16 계조 화상이 표시된다.
상기에서 설명된 본 발명의 일 실시예에 따라 AC PDP를 구동시키면 종래 기술의 ADS 서브필드 방식과는 달리 각 서브프레임(sf1, sf2, sf3, sf4)의 화면을 구성하는데 소요되는 시간이 모두 동일하고(도 5에서 쉽게 확인할 수 있음), 각 수평 전극라인들을 스캐닝하는데 소요되는 시간이 종래 기술보다 크게 줄어들어 효율이 거의 90% 이상이 되고, 종래 기술보다 줄어든 스캐닝 시간(결과적으로 어드레스 기간이 줄어듦)을 방전 유지에 할당하면 전체 화면의 휘도 및 콘트라스트를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에서 설명된 일 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변경될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 1 프레임 중 수평 전극라인의 스캐닝에 소요되는 시간(어드레스 기간)을 최소화시켜 AC PDP의 효율을 높일 수 있기 때문에 전체 화면의 휘도 및 콘트라스트를 증가시킬 수 있고, 디지털 화상 데이터의 상위 비트가 공급되어 방전 시간이 긴 화면과 하위 비트가 공급되어 방전 시간이 짧은 화면을 적절하게 섞어 구성시키기 때문에 화면의 윤곽 잡음(contour noise)을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 일반적인 교류 플라즈마 디스플레이 패널(이하, AC PDP라 함)의 전극 구조도,
도 2와 도 3은 종래 기술을 이용한 16 계조 구현도,
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예를 이용한 16 계조 구현도.

Claims (2)

  1. M개의 수직 전극라인과 N개의 수평 전극라인이 형성된 교류 플라즈마 디스플레이 패널(이하, AC PDP라 함)에 1 프레임 동안 X 비트의 디지털 화상 데이터(최하위 B1 ∼ 최상위 BX)를 공급하여 2X 계조(gray scale)의 화상을 디스플레이시키는 방법에 있어서,
    상기 N개의 수평 전극라인을 2X-1: 2X-2: …: 21: 20 비율의 X개 블록으로 분할하는 제 1 단계와, X번째 블록의 첫 번째 수평 전극라인으로부터 X-1번째 블록의 마지막 수평 전극라인까지 N개의 수평 전극라인으로 이루어진 서브프레임(subframe)이 X개 구성되는 제 2 단계와,
    Figure pat00005
    을 1 주기로 설정하고, 1주기동안 각 서브프레임의 첫 번째 수평전극라인부터 순차적으로 스캐닝되는 제 3 단계와, 기 설정된 디지털 화상데이터의 비트값(M)이 상기 M개의 수직 전극라인에 공급되어, 상기 제 3 단계에서 스캐닝된 수평 전극의 발광시간이 조정됨에 따라 상기 AC PDP 상에 2X 계조의 화상이 디스플레이시되는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 AC PDP의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브프레임에 포함되는 수평 전극라인이 스캐닝되는 경우 각 수평 전극라인에 대응되는 M개 디지털 화상 데이터의 최하위 비트값 B1 을 공급하고, 상기 제 2 서브프레임의 경우 최상위 비트값 BX 를, 상기 제 3, 제 4, …, 제 X-1, 제 X 서브프레임의 경우 비트값 BX-1, BX-2, …, B3, B2 를 각각 공급하는 것을 특징으로 하는 AC PDP의 구동방법.
KR1019970010941A 1997-03-27 1997-03-27 교류플라즈마디스플레이패널의구동방법 Expired - Fee Related KR100452386B1 (ko)

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