KR100570626B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저계조 표현을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 한 프레임에 인가하는 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용한다. 이때, 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1개 이하로 할당되도록 서브필드 가중치 배열을 구성한다.

이를 통해, 최소 가중치의 서브필드에서 발광되는 광의 휘도가 1개의 유지 방전 펄스 수에 의해 발광되는 광의 휘도보다 낮게 되어 저계조 표현력을 더욱 향상시킬 수 있다.

저계조, 서브필드 가중치, PDP

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법{DRIVING APPARATUS OF PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.

도 3은 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표시 방법을 나타내는 도면이다.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 전체 유지 방전 수에 따라 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 6은 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1보다 작은 경우에 대한 구체적인 구동 파형을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 저계조 표현력을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부를 나타내는 도면이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 저계조 표현력을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

최근 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 플라즈마 디스플레이 패널은 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널이 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 전극이 방전 공간이 절연되지 않은 채 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전 공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패 시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.

도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(1) 위에 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성된다. 유리 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스 전극(8)이 형성된다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있으며, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간이 방전셀(12)을 형성한다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 m×n의 매트릭스 형태로 배열되며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스 전극(A1-Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)이 지그재그로 배열되어 있다. 도 2의 방전셀(12)은 도 1의 방전셀(12)에 대응한다.

일반적으로 이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다.

리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레싱 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 어드레스 전압을 인가하여 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 서스테인 기간(유지 기간)은 서스테인 펄스(유지 방전 펄스)를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널에서는 1 프레임(1TV 필드)을 복수의 서브필드로 나누고 이를 시분할 제어하여 계조를 구현한다. 각 서브필드는 앞에서 설명한 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다. 도 3에는 256 계조를 구현하기 위해 1 프레임을 8개의 서브필드로 나눈 경우를 나타내었다. 각 서브필드(SF1-SF8)는 리셋 기간(도시하지 않음), 어드레스 기간(A1-A8) 및 서스테인 기간(S1-S8)으로 이루어지며, 서스테인 기간(S1-S8)은 발광 기간(1T, 2T, 4T, …, 128T)의 비가 1:2:4:8:16:32:64:128로 된다.

이때, 예를 들어 3이란 계조를 구현하기 위해서는 1T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF1)와 2T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF2)에서 방전 셀을 방전시켜 방전되는 기간의 합이 3T가 되게 한다. 이러한 방법으로 서로 다른 발광 기간을 가지는 서브필드를 조합하여 256계조의 영상을 표시한다. 여기서, 서스테인 기간의 비에 따라 각 서브필드를 분할하고 이를 조합하여 계조를 표현한다고 했지만, 실제로는 각 서브필드의 서스테인 기간은 서로 다른 유지 방전 펄스 수(서스테인 펄스 수)를 가지며 이러한 유지 방전 펄스 수의 조합에 의해 계조를 표현한다. 즉, 유 지 방전 펄스 수에 따라 계조를 표현한다.

한편, 각 서브필드에서 할당되는 유지 방전 펄스 수는 1프레임에 할당되는 전체 유지 방전 펄스수를 전체 계조 레벨(예를 들면 256계조)에서 각 서브필드의 가중치를 나누어 할당된다. 도 4는 255계조 레벨에서 총 유지 방전 펄스 수를 2000개, 1000개, 500개, 250개인 경우에 대해 각 서브필드에서 할당되는 유지 방전 펄스 수를 나타낸다. 여기서, 유지 방전 펄스 수가 변하는 이유는 자동 전력 제어(Automatic Power Control, 'APC')에 의해 소비전력을 제안하기 위해서이다. 예를 들면, 총 유지 방전 펄스 수가 2000개인 경우 서브필드 가중치가 1에 할당되는 유지 방전 펄스 수는 2000*1/255=7.84 로서 실제는 8개가 되고, 총 유지 방전 펄스 수가 1000개인 경우는 1000*1/255=3.92 로서 실제는 4개가 되며, 동일한 방법으로 적용하면 총 유지 방전 펄스 수가 500개와 250개인 경우 각각 1.96(2개), 0.98(1개)이 된다. 그러나, 상기와 같이 서브필드 가중치가 1에 할당되는 유지 방전 펄스 수의 경우는 어두운 화면을 표현하기에는 너무 밝은 휘도를 낸다. 통상 유지 방전 1회의 휘도는 패널의 특성에 따라 달라지지만 약 2∼4 cd/m² 의 휘도를 가지는데 이는 저계조를 표현하기에는 너무 밝다. 이는 최소 단위광이 크므로 인해 R, G, B를 혼합하여 색을 구현하는 PDP에서 저계조에서 색을 구현하기 어려운 문제를 야기한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결 하기 위한 것으로 저계조 표현력을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은

복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극, 제2 전극과 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극에 의해 방전셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,

(a) 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 임의의 한 프레임의 데이터를 이용하여, 한 프레임에 인가되는 전체 유지 방전 펄스 수를 구하는 단계;

(b) 상기 단계(a)에서 구한 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용함으로써, 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 결정하는 단계;

(c) 상기 단계(b)에서 결정된 각 서브필드에 할당된 유지 방전 펄스 수에 대응하여 상기 제1 전극 또는 제2 전극을 구동시키는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 단계(b)에서 적용되는 서브필드 가중치 배열에서의 최소 가중치는, 상기 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스수가 1개 이하가 되도록 설정되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 서브필드 가중치 배열에서 최소 가중치의 서브필드에 의해 발광되는 광의 휘도는 1회의 유지 방전 펄스에 의해 발생되는 광의 휘도 이하인 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 서브필드 가중치 배열에서 최소 가중치는 상기 전체 유 지 방전 펄스 수가 작은 경우보다 큰 경우에 더욱 작은 가중치인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는

복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1, 제2 전극과 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 장치에 있어서,

상기 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 한 프레임의 영상 신호 데이터에 대응하여 한 프레임에 인가되는 전체 유지 방전 펄스 수를 계산하는 자동 전력 제어부;

상기 자동 전력 제어부에서 계산된 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 배열을 달리 적용함으로써, 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 수를 결정하는 유지방전펄스수 발생부;

상기 유지방전펄스수 발생부에서 결정된 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수에 대응하여 상기 제1 또는 제2 전극을 구동시키도록 하는 제어하는 주사·유지 구동 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 달리 적용되는 서브필드 가중치 배열에서, 최소 가중치를 가지는 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1개 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 달리 적용되는 서브필드 가중치 배열에서, 최소 가중치를 가지는 서브필드에 의해 발광되는 광의 휘도는 1회의 유지 방전 펄스에 의해 발생되는 광의 휘도 이하인 것을 특징으로 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 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.

이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이의 구동 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 저계조 표현력을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 대해서 알아본다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 서브필드 가중치 배열을 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 다르게 설정하여, 최소 가중치의 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 1이하로 설정한다. 이때, 최소 가중치의 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수에 따른 휘도를 유지 방전 1회나 그 이하의 빛이 출력되도록 설정한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 설정하는 방법을 나타내는 도면이다. 특히, 도 5에서는 전체 유지 방전 펄스 수가 2000개, 1000개, 500개, 250개인 경우에 대해 서브필드 가중치 배열과 이에 따라 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 전체 유지 방전 펄스 수가 2000개인 경우 서브필드 배열이 {0.06, 0.125, 0.25, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 50, 60, 60}이며 1000개인 경우 는 {0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 33, 43, 43, 43, 43, 43}으로서 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 설정한다. 그 외 전체 유지 방전 펄스 수가 500개, 250개 인 경우도 각각의 서브필드 가중치 배열은 {0.25, 0.5, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 33, 43, 43, 43, 43}과 {0.5, 1, 2, 3, 5, 8, 12, 19, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 30}으로 설정함으로써 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 다르게 한다. 이때, 상기와 같이 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 설정함에 있어, 전체 유지 방전 펄스 수가 증가함에 따라 최소 가중치가 0.5 -> 0.25 -> 0.125 -> 0.06으로 더욱 낮도록 설정한다. 이와 같이, 전체 유지 방전 펄스 수가 증가함에 따라 최소 가중치를 더욱 줄임으로 인해, 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 1개 이하로 설정할 수 있다.

즉, 전체 유지 방전 펄스 수에 대응하여 각 서브필드 가중치 값을 각각 다르게 설정됨과 동시에 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 1개 이하로 설정되도록, 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 설정한다. 이에 따라 도 5에 나타낸 바와 같이 전체 유지 방전 펄스 수가 2000개, 1000개, 500개 및 0.5개인 경우 각각 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수는 0.47, 0.49, 0.49, 0.49로서 1개의 유지 방전 펄스 수보다 적게 된다. 따라서, 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 총 유지 방전 펄스 수에 관계 없이 항상 1개 이하로 설정함으로써 휘도가 1회의 유지 방전 펄스에 의한 휘도 보다 줄여 저계조 표현력을 향상시킬 수 있다.

한편, 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 최소 가중치의 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스의 개수를 1개 이하로 설정하므로 도 5에 나타낸 바와 같이 전체 유지 방전 수가 증가하는 경우에 표현할 수 있는 계조수가 많아진다. 즉, 전체 유지 방전수가 증가하는 경우에 최소 가중치와 이에 인접한 가중치가 더욱 줄어듬으로써 표현할 수 있는 계조수가 많아지게 된다.

이때 실제적으로 최소 가중치의 서브필드에 인가하는 구동 파형이 고정되는 것이 회로 설계상 바람직하므로, 도 5에 나타낸 바와 같이 최소 가중치의 유지 방전 펄스 수가 거의 비슷하게 0.47, 0.49, 0.49, 049로 설정되도록 서브필드 가중치 배열을 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 설정한다.

한편, 도 5에 나타낸 서브필드 가중치는 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리하는 일예를 나타낸 것으로서, 본 발명은 도 5에 나타낸 전체 유지 방전 펄스 수 및 서브필드 가중치 배열에 한정되지 않으며 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1보다 작게 설정되도록 하는 서브필드 가중치 배열을 포함한다.

여기서, 도 5에 나타낸 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1개 이하로 나오는 경우에 대한 실제적인 구동 파형은 유지 방전 펄스를 인가하지 않고 어드레스 기간 후에 완만하게 상승하는 파형을 인가함으로서 구현이 가능하다. 즉, 1회의 유지 방전 펄스에 의해 발생되는 광량보다 더욱 작은 광량을 내도록 구동 파형을 설계하여야 한다.

도 6은 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1보다 작은 경우에 대 한 구체적인 구동 파형을 나타내는 도면이다. 도 6에 나타낸 구동 파형은 하나의 예시에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 1회의 유지 방전 펄스보다 작은 광량을 내도록 다르게 설정하는 경우 즉, 유지 기간에서 낮은 유지 방전 펄스 전압을 인가하거나 유지 방전 전압 인가 후 전극을 플로팅(floating)하는 방법 등을 포함한다.

도 6에 나타낸 바와 같이 1개의 유지 방전 펄스 수보다 작은 광량을 내기 위해 유지 기간에서 유지 방전 펄스 수를 인가하지 않고, 완만하게 상승하는 램프 파형을 인가한다. 어드레스 기간에서 주사 전극에 순차적으로 스캔 로우 전압(Vscl)을 인가할 때 어드레스 전압(Va)이 인가되어 선택된 셀은 어드레스 광(S1)이 발생한다. 그리고, 유지 기간에서는 완만하게 상승하는 램프 전압을 Vy 전압까지 주사 전극에 인가하여 어드레스 기간에서 선택된 셀이 방전 개시 전압을 넘는 지점에서 약한 방전(이에 따른 광량을 S2로 나타내었음)이 발생한다. 이와 같이 어드레스 기간에서 발생되는 어드레스 광(S1)과 유지 기간에서 완만하게 상승한 램프 전압을 인가함으로써 발생되는 약한 광(S2)의 합(S1+S2)을 통해 본 발명의 실시예에 따른 최소 가중치를 가지는 서브필드를 구현한다. 즉, 1개의 유지 방전 펄스 수에 따른 광량보다 작은 광량을 가지는 최소 가중치 서브필드의 광량(예를 들면 상기 도 5에 나타낸 0.47 , 0.49, 0.49, 0.49의 유지 방전 펄스 수의 광량)을 상기와 같이 어드레스 광과 유지 기간에서 발생되는 약한 광의 합(S1+S2)을 통해 구현한다.

여기서, 도 6에서는 유지 기간에서 완만하게 상승하는 파형을 인가하는 1개만 인가하는 것으로 나타내었지만 최소 가중치의 서브필드를 표현하기 위한 광을 위해 복수개가 주사 전극과 유지 전극에 교대로 인가될 수 있으며, 주사 전극에 램프 형태의 전압을 인가하는 것으로 나타내었지만 약방전을 일으키는 다른 형태의 전압(로그 파형, RC 공진 파형 등)을 인가할 수 있다.

이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 상기와 같이 저계조 표현력을 향상시키기 위해 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용하는 방법을 구현한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 대해서 알아본다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함한다. 여기서, 플라즈마 패널(100)을 제외한 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치를 이룬다.

플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am)과 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 복수의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)을 포함한다. 어드레스 구동부(200)는 제어부(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. 주사·유지 구동부(300)는 제어부(400)로부터 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)에 유지 방전 펄스 전압(Vs)을 번갈아 입력함으로써 선택된 방전 셀에 대하여 유지 방전을 수행 한다.

제어부(400)는 외부로부터 R, G, B 영상 신호와 동기 신호를 수신하여 한 프레임을 몇 개의 서브필드로 나누고, 각 서브필드를 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간(서스테인 기간)으로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다. 이때, 제어부(400)는 한 프레임에 들어가는 서브필드의 각 유지 기간에 들어가는 유지 방전 펄스의 개수를 조절하여 필요한 제어 신호를 어드레스 구동부(200) 및 주사·유지 구동부(300)에 공급한다. 본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)는 하나의 프레임에 사용되는 전체 유지 방전 펄스 수를 계산하고, 계산된 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 도 5와 같이 서브필드 가중치 배열을 달리 설정한다. 이때, 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1이하가 되도록 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 설정한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 저계조 표현력을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부를 나타내는 도면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부(400)는 역감마 보정부(410), 오차 확산부(420), 자동 전력 제어부(Automatic Power Control, APC)(430), 유지방전펄스수 발생부(440), 주사·유지 구동 제어부(450), 서브필드 발생부(460) 및 메모리 제어부(470)를 포함한다.

역감마 보정부(410)는 현재 입력되는 영상 입력 데이터인 n 비트의 R, G, B 영상 입력 데이터를 역감마 곡선에 매핑시켜 m 비트(m≥n)의 영상 신호로 보정한다. 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에서 n은 8이 사용되고 m은 10 또는 12가 사용된다.

이때, 역감마 보정부(410)에 입력되는 영상 신호는 디지털 신호로서, 플라즈마 디스플레이 패널에 아날로그 영상 신호가 입력되는 경우에는 아날로그 디지털 변환기(도시하지 않음)로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환할 필요가 있다. 그리고 역감마 보정부(410)는 영상 신호를 매핑하기 위한 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블(도시하지 않음) 또는 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 논리 연산으로 생성하기 위한 논리 회로(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

오차 확산부(420)는 역감마 보정부(410)에 의해 역감마 보정되어 확장된 비트(m)의 영상의 하위 m-n비트 영상을 주위 화소로 오차 확산하여 표시한다. 오차 확산은 오차 확산 하고자 하는 하위 비트에 대한 영상을 분리하여 인접 화소로 확산시킴으로써 하위 비트에 대한 영상을 표시하는 방법으로 이에 대한 자세한 설명은 대한민국 공개 특허공보 특2002-0014766호에 기재되어 있다.

자동 전력 제어부(APC부)(470)는 오차 확산부(420)에서 출력되는 오차 확산된 데이터를 사용하여 부하율 검출하고 검출된 부하율에 따라 APC 레벨을 결정한다. 이때, 자동 전력 제어부(470)는 결정한 APC 레벨에 대응하는 전체 유지 방전 펄스 수를 계산한 정보를 유지방전펄스수 발생부(440)에 전송한다. 이때, 부하율의 검출 방법은 프레임별 평균신호 레벨(Average Signal Level, 'ASL')을 통해 계산한다. 이와 같이 계산된 부하율이 높은 경우에는 소비전력을 줄이기 위해 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 수를 줄이고, 부하율이 낮은 경우에는 휘도를 높이기 위해 한 프레임의 전체 유지 방전 수를 늘린다.

유지방전펄스수 발생부(440)는 자동 전력 제어부(470)에서 전송되는 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 수를 이용하여 각 서브필드에 인가하는 유지 방전 펄스 수를 할당한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 유지방전펄스수 발생부(440)는 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용하여 각 서브필드에 인가하는 유지 방전 펄스 수를 할당한다. 즉, 유지방전펄스수 발생부(440)는 미리 저장되어 있는 전체 유지 방전 펄스 수 따른 서브필드 가중치 배열에 대한 정보를 통해, 상기 자동 전력 제어부(470)에서 전송되는 전체 유지 방전 펄스 수에 대응하는 서브필드 가중치 배열을 적용하여 각 서브필드에 인가하는 유지 방전 펄스 수를 할당한다. 한편, 전체 유지 방전 펄스 수에 따른 서브필드 가중치 배열은 미리 메모리(도시하지 않았음)에 저장되어 있으며, 메모리에 저장되어 있는 전체 유지 방전 펄스 수에 따른 서브필드 가중치 배열은 도 5와 같은 배열을 가진다. 이때, 유지방전펄스수 발생부(440)에서 할당되는 최소 가중치의 유지 방전 펄스 수의 개수는 1이하로 설정된다.

주사·유지 제어부(450)는 유지방전펄스수 발생부(440)에서 출력되는 각 서브필드 당 할당되는 유지 방전 펄스 수에 대응하는 제어신호를 생성하여 유지·주사 구동부(300)에 전송한다.

한편, 서브필드 발생부(430)는 오차 확산부(420)로부터 전송되는 오차 확산된 데이터로부터 서브필드 데이터를 생성한다. 여기서, 본 발명의 실시예에서는 한 프레임의 전체 유지 방전 펄스 수에 따른 서브필드 가중치 배열이 달리 설정되 므로 서브필드 발생부(430)는 적용되는 서브필드 가중치 배열에 대응되는 서브필드 데이터를 생성한다. 이때, 적용되는 서브필드 가중치 배열에 대한 정보는 유지방전펄스수 발생부(440)로부터 전송되어야 하며 유지방전펄스수 발생부(4400에서 적용되는 서브필드 가중치 배열과 상기 서브필드 발생부(430)에서 적용되는 서브필드 가중치 배열은 동일하여야 한다.

메모리 제어부(470)는 서브필드 발생부(460)로부터 전송되는 서브필드 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 어드레스 데이터로 재배열한다. 이때, 메모리 제어부(470)는 한 프레임의 모든 서브필드에 대해 각 서브필드 마다 분리하여 서브필드 별로 프레임 메모리(도 5에 나타내지 않았음)에 저장하여 각 서브필드 별로 모든 화소에 대한 어드레스 데이터를 프레임 메모리에서 읽어들여 어드레스 구동부(200)로 전송한다.

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 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 한 프레임에 할당되는 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용함으로써 저계조 표현력을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

1. 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극, 제2 전극과 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극에 의해 방전셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동 방법에 있어서,

   (a) 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 임의의 한 프레임의 데이터를 이용하여, 한 프레임에 인가되는 전체 유지 방전 펄스 수를 구하는 단계;

   (b) 상기 단계(a)에서 구한 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용함으로써, 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수를 결정하는 단계;

   (c) 상기 단계(b)에서 결정된 각 서브필드에 할당된 유지 방전 펄스 수에 대응하여 상기 제1 전극 또는 제2 전극을 구동시키는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단계(b)에서 적용되는 서브필드 가중치 배열에서의 최소 가중치는, 상기 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스수가 1개 이하가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 최소 가중치에 할당되는 유지 방전 펄스수는 상기 전체 유지 방전 펄스 수가 변동하는 경우에도 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 서브필드 가중치 배열에서 최소 가중치의 서브필드에 의해 발광되는 광의 휘도는 1회의 유지 방전 펄스에 의해 발생되는 광의 휘도 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 서브필드 가중치 배열에서 최소 가중치는 상기 전체 유지 방전 펄스 수가 작은 경우보다 큰 경우에 더욱 작은 가중치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 임의의 한 프레임 데이터를 상기 단계(b)에서 적용된 서브필드 가중치 배열에 대응하여 서브필드 데이터를 생성하는 단계;

   상기 생성된 서브필드 데이터에 대응하여 상기 제3 전극에 어드레스 데이터를 인가하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단계(b)에서 전체 유지 방전 수에 따라 달리 적용하는 서브필드 가중치 배열에 따라 표현할 수 있는 계조수는, 전체 유지 방전 수가 증가하는 경우에 더욱 증가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
8. 복수의 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1, 제2 전극과 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극에 의해 방전 셀이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 장치에 있어서,

   상기 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 한 프레임의 영상 신호 데이터에 대응하여 한 프레임에 인가되는 전체 유지 방전 펄스 수를 계산하는 자동 전력 제어부;

   상기 자동 전력 제어부에서 계산된 전체 유지 방전 펄스 수에 따라 서브필드 가중치 배열을 달리 적용함으로써, 각 서브필드에 할당되는 유지 방전 수를 결정하는 유지방전펄스수 발생부; 및

   상기 유지방전펄스수 발생부에서 결정된 각 서브필드의 유지 방전 펄스 수에 대응하여 상기 제1 또는 제2 전극을 구동시키도록 하는 제어하는 주사·유지 구동 제어부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 적용된 서브필드 가중치 배열에서 최소 가중치는 상기 전체 유지 방전 펄스 수가 작은 경우보다 큰 경우에 더욱 작은 가중치인 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
10. 제8항 또는 9항에 있어서,

    상기 달리 적용되는 서브필드 가중치 배열에서, 최소 가중치를 가지는 서브필드에 할당되는 유지 방전 펄스 수가 1개 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 달리 적용되는 서브필드 가중치 배열에서, 최소 가중치를 가지는 서브필드에 의해 발광되는 광의 휘도는 1회의 유지 방전 펄스에 의해 발생되는 광의 휘도 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
12. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 임의의 한 프레임 데이터를 상기 유지방전펄스수 발생부에서 적용된 서브필드 가중치 배열에 대응하여 서브필드 데이터를 생성하는 서브필드 발생부;

    상기 생성된 서브필드 데이터를 상기 제3 전극을 구동하기 위한 어드레스 데이터를 생성하는 메모리 제어부를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.

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