KR100658637B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

플라즈마 표시 장치에서, 입력 데이터에 대한 이득을 설정하고, 입력 데이터와 임계 계조를 비교한다. 그리고 입력 데이터가 임계 계조 이하이면 입력 데이터를 그대로 출력하고, 입력 데이터가 임계 계조보다 크면 입력 데이터에 이득을 곱한 후 옵셋 계조를 더해서 출력한다.

PDP, 이득, 임계, 옵셋, 저계조

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이고,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브필드 배열을 나타내는 도면이고,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부의 개략적인 블록도이고,

도 4a 및 도 4b는 각각 입력 데이터와 출력 데이터 사이의 관계를 나타내는 도면이고,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부의 개략적인 도면이다.

본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 입력 데이터를 조절하는 방법에 관한 것이다.

플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 장치이다. 일반적으로 플라즈마 표시 장치는 한 프레임이 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 각 서브필드의 어드레스 기간 동안 발광 셀과 비발광 셀이 선택되고, 유지 기간 동안 실제로 영상을 표시하기 위해 발광 셀에 대하여 유지 방전이 수행된다. 그리고 셀이 발광하는 서브필드의 가중치의 조합에 의해 계조가 표현된다.

이때, 복수의 서브필드의 각 어드레스 기간에서 어드레싱 동작이 이루어지므로, 어드레싱 방향으로 인접한 두 입력 데이터의 차이가 크면 어드레싱을 위한 데이터가 다른 서브필드가 많이 존재하게 된다. 그러면 어드레싱을 위한 데이터 전환에 따른 스위칭이 발생하여, 어드레스 소비 전력이 높아진다. 따라서 플라즈마 표시 장치는 어드레스 소비 전력이 높아지는 경우에 입력 데이터에 1보다 작은 이득을 곱하여 소비 전력을 제어한다.

그런데 이득이 1보다 작은 경우에는 저계조 입력 데이터가 손실되어 화질 열화가 발생할 수 있다. 예를 들어, 화면에서 0 내지 7계조가 화면의 각각 (1/8)을 차지하고 있을 때, 입력 데이터에 0.25의 이득을 곱하면, 0 내지 3계조는 0계조로 변환되고 4 내지 7계조는 1계조로 변환된다. 즉, 0계조가 화면의 (1/2)을 차지하고 1계조가 화면의 (1/2)을 차지하게 되어 화질 열화가 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화질 열화 없이 입력 데이터에 이득을 곱할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 복수의 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법에 의하면, 상기 복수의 방전 셀에 각 각 대응하는 복수의 입력 데이터에 대한 이득을 설정하고, 상기 복수의 입력 데이터와 임계 계조를 비교한다. 그리고 상기 복수의 입력 데이터 중 상기 임계 계조 이하의 제1 데이터는 그대로 출력하고, 상기 복수의 입력 데이터 중 상기 임계 계조보다 큰 제2 데이터에는 이득을 곱하여 제3 데이터를 출력한다.

이때, 상기 제3 데이터에 옵셋 계조를 더할 수 있다.

그리고 상기 임계 계조에 상기 이득을 곱한 값에 상기 옵셋 계조를 더한 값이 상기 임계 계조와 동일할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 색상의 빛을 발광하는 복수의 제1 방전 셀, 제2 색상의 빛을 발광하는 복수의 제2 방전 셀 및 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 상기 제어부는 상기 복수의 제1 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 제1 입력 데이터에 대한 제1 이득을 설정하고, 상기 복수의 제2 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 제2 입력 데이터에 대한 제2 이득을 설정하며, 상기 복수의 제1 입력 데이터 중 제1 임계 계조보다 큰 입력 데이터에만 상기 제1 이득을 곱한 후 제1 옵셋 계조를 더하고, 상기 복수의 제2 입력 데이터 중 제2 임계 계조보다 큰 입력 데이터에만 상기 제2 이득을 곱한 후 제2 옵셋 계조를 더한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

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

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브필드 배열을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 유지 전극 구동부(400) 및 주사 전극 구동부(500)를 포함한다.

플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(이하 "A 전극"이라 함)(A1-Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(이하, "X 전극"이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하, "Y 전극"이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. 일반적으로 X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되어 있으며, 인접한 X 전극과 Y 전극에 의해 행 전극이 형성된다. 그리고 Y 전극(Y1-Yn)과 X 전극(X1-Xn)은 A 전극(A1-Am)과 직교하도록 배치되어 있으며, A 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀(110)을 형성한다. 또한, 복수의 A 전극(A1-Am)에는 행 방향으로 적색(이하, "R"이라 함), 녹색(이하, "G"라 함) 및 청색(이하, "B"라 함)의 형광층이 교대로 형성되어 있어서, 플라즈마 표시 패널(100)에는 R, G, B 방전 셀(110)이 행 방향으로 교대로 배열되어 있는 것으로 가정한다.

제어부(200)는 도 2에 도시한 바와 같이 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드(SF1-SF8)로 분할하며, 각 서브필드는 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함한다. 제어부(200)는 복수의 방전 셀(110)에 대한 복수의 입력 데이터에 이득을 곱한 후에 각각 복수의 서브필드(SF1-SF8)에서의 발광/비발광 여부를 나타내는 서브필드 데이터로 변환한다. 이때, 제어부(200)는 이득을 처리하라는 명령을 수신한 경우에 임계 계조보다 큰 계조를 가지는 입력 데이터에만 이득을 곱한다. 그리고 제어부(200)는 서브필드 데이터에 따라 A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)에 구동 제어 신호를 인가한다.

도 2에서는 한 프레임이 가중치가 각각 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128인 8개의 서브필드(SF1-SF8)로 이루어져서, 0계조부터 255계조까지 표현이 가능한 것으로 도시하였다. 예를 들어, 제어부(200)는 120계조의 입력 데이터를 "00011110"의 서브필드 데이터로 변환할 수 있다. 여기서, "00011110"은 순서대로 복수의 서브필드(SF1-SF8)에 각각 대응하며, '1'은 해당 서브필드에서 방전 셀이 발광하는 것을 나타내며 '0'은 해당 서브필드에서 방전 셀이 발광하지 않는 것을 나타낸다.

A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)는 제어부(200)로부터의 구동 제어 신호에 따라 각각 A 전극(A1-Am), X 전극(X1-Xn) 및 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다. 구체적으로, 각 서브필드의 어드레스 기간 동안 A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)는 복수의 방전 셀(110) 중에서 해당 서브필드에 서 발광 셀과 비발광 셀을 선택한다. 각 서브필드의 유지 기간 동안, X 전극 및/또는 Y 전극 구동부(400, 500)는 복수의 X 전극(X1-Xn) 및/또는 복수의 Y 전극(Y1-Yn)에 해당 서브필드의 가중치에 해당하는 횟수만큼의 유지 방전 펄스를 인가하여, 발광 셀에 대해서 유지 방전을 반복해서 수행한다.

아래에서는 제어부(200)에서 이득을 제어하는 방법에 대해서 도 3 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(200)의 개략적인 블록도이며, 도 4a 및 도 4b는 각각 입력 데이터와 출력 데이터 사이의 관계를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(200)는 이득 제어부(210), 옵셋 계조 설정부(220), 이득 처리부(230) 및 가산부(240)를 포함한다.

이득 제어부(210)는 설정 조건에 따라 이득을 결정하여 출력한다. 예를 들어, 이득 제어부(201)는 한 프레임 동안 입력되는 입력 데이터에서 어드레스 전극 방향으로의 입력 데이터의 차이를 계산하여, 이 차이의 총합이 큰 경우에 이득을 1보다 작도록 설정할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 사용자가 밝기를 밝게 하도록 설정하면 밝기 조건에 따라 이득을 1보다 큰 값으로 설정하고, 사용자가 밝기를 어둡게 하도록 설정하면 밝기 조건에 따라 이득은 1보다 작은 값으로 설정할 수 있다. 옵셋 계조 설정부(220)는 이득 제어부(210)에서 설정된 이득에 따라 옵셋 계조를 결정하여 가산부(240)로 출력한다. 이득 처리부(230)는 미리 설정되어 있는 임 계 계조 이하의 계조를 가지는 입력 데이터는 그대로 출력하고 임계 계조보다 큰 계조를 가지는 입력 데이터에는 이득 제어부(210)에서 설정된 이득을 곱해서 가산부(240)로 출력한다. 가산부(240)는 이득이 곱해진 입력 데이터에는 옵셋 계조를 더해서 출력하고, 이득이 곱해지지 않은 입력 데이터는 그대로 출력한다.

구체적으로, 이득 제어부(210)에서 이득을 1보다 작은 값으로 설정한 경우에, 옵셋 계조 설정부(220)는 임계 계조에 이득을 곱한 값이 이득을 곱하지 않은 값과 동일하도록 옵셋 계조를 결정한다. 즉, 옵셋 계조 설정부(220)는 임계 계조(D_th)에 이득(G)을 곱한 값에 옵셋 계조(D_off)를 더한 값이 임계 계조(D_th)와 동일하도록 옵셋 계조(D_off)을 설정한다. 즉, 수학식 1과 같이 옵셋 계조(D_off)가 설정된다. 그러면 가산부(240)에 출력되는 데이터(D_out)는 입력되는 입력 데이터(D_in)의 계조에 따라 수학식 2와 같이 된다.

예를 들어, 이득(G)이 0.25인 경우에 입력 데이터(D_in)와 가산부(240)의 출력 데이터(D_out)는 도 4a와 같이 되고, 이득(G)이 1.25인 경우에 입력 데이터(D_in)와 가산부(240)의 출력 데이터(D_out)는 도 4b와 같이 된다.

이와 같이, 임계 계조 이하의 입력 데이터에는 이득을 곱하지 않으면 저계조 표현력은 그대로 유지할 수 있다. 그리고 임계 계조 이상의 입력 데이터에만 이득을 곱하는 경우에 임계 계조에서 출력 데이터가 크게 달라질 수 있지만, 옵셋 계조를 더함으로써 이러한 현상을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1 실시예에서는 입력 데이터에 동일한 이득을 곱하는 것으로 설정하였지만, R, G, B 방전 셀에 각각 대응하는 입력 데이터(이하, 각각 "R, G, B 입력 데이터"라 함) 별로 다른 이득을 곱할 수도 있다. 이러한 실시예에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부(200')의 개략적인 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부(200')에서, 이득 제어부(210'), 옵셋 계조 설정부(220'), 이득 처리부(230') 및 가산부(240')는 각각 R, G, B 처리부를 포함한다. 이득 제어부(210')의 R, G, B 처리부(211, 212, 213)는 각각 설정 조건에 따라 R, G, B 입력 데이터 별로 이득을 설정한다. 예를 들어, R 색상을 강하게 표시하거나 색 온도를 높이는 설정이 입력된 경우에 R 처리부(211)가 R 입력 데이터에 대한 이득을 1보다 큰 값으로 설정하거나 G, B 처리부(212, 213)가 G, B 입력 데이터에 대한 이득을 1보다 작게 설정할 수 있다.

그리고 옵셋 계조 설정부(220')의 R, G, B 처리부(221, 222, 223)는 각각 이득 제어부(210)에서 R, G, B 별로 설정된 이득에 따라 R, G, B에 대한 옵셋 계조를 결정하여 가산부(240')로 출력한다. 이득 처리부(230')의 R, G, B 처리부(231, 232, 233)는 각각 R, G, B 입력 데이터 중 임계 계조 이하의 데이터는 그대로 출력하고 임계 계조보다 큰 계조를 가지는 데이터에는 각각 R, G, B에 대한 이득을 곱해서 가산부(240')로 출력한다. 여기서, 임계 계조는 R, G, B에 대해서 동일하게 설정될 수도 있으며, 다르게 설정될 수도 있다. 가산부(240')의 R, G, B 처리부(241, 242, 243)는 각각 이득이 곱해진 입력 데이터에는 옵셋 계조를 더해서 출력하고, 이득이 곱해지지 않은 입력 데이터는 그대로 출력한다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 색상 별로 이득을 제어하여 색 온도 또는 색상 별 밝기를 조절할 수 있다.

이상에서 본 발명의 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.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 설정 조건에 따라 입력 데이터에 이득을 곱하는 경우에 저계조 표현력이 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.

Claims (7)

1. 복수의 방전 셀을 포함하며 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,

   상기 복수의 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 입력 데이터에 대한 이득을 설정하는 단계,

   상기 복수의 입력 데이터와 임계 계조를 비교하는 단계,

   상기 복수의 입력 데이터 중 상기 임계 계조 이하의 제1 데이터는 그대로 출력하는 단계, 그리고

   상기 복수의 입력 데이터 중 상기 임계 계조보다 큰 제2 데이터에는 이득을 곱하여 제3 데이터를 출력하는 단계

   를 포함하는 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제3 데이터에 옵셋 계조를 더하는 단계를 더 포함하는 구동 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 임계 계조에 상기 이득을 곱한 값에 상기 옵셋 계조를 더한 값이 상기 임계 계조와 동일한 구동 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 복수의 방전 셀을 제1 색상의 빛을 발광하는 복수의 제1 방전 셀 및 제 색상의 빛을 발광하는 복수의 제2 방전 셀을 포함하며,

   상기 이득은 상기 복수의 제1 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 입력 데이터에 대한 제1 이득과 상기 복수의 제2 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 입력 데이터에 대한 제2 이득을 포함하는 구동 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 옵셋 계조는 상기 제1 이득에 대응하는 제1 옵셋 계조와 상기 제2 이득에 대응하는 제2 옵셋 계조를 포함하는 구동 방법.
6. 제1 색상의 빛을 발광하는 복수의 제1 방전 셀,

   제2 색상의 빛을 발광하는 복수의 제2 방전 셀, 그리고

   한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하며, 상기 복수의 제1 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 제1 입력 데이터에 대한 제1 이득을 설정하고, 상기 복수의 제2 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 제2 입력 데이터에 대한 제2 이득을 설정하며, 상기 복수의 제1 입력 데이터 중 제1 임계 계조보다 큰 입력 데이터에만 상기 제1 이득을 곱한 후 제1 옵셋 계조를 더하고, 상기 복수의 제2 입력 데이터 중 제2 임계 계조보다 큰 입력 데이터에만 상기 제2 이득을 곱한 후 제2 옵셋 계조를 더하는 제어부

   를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1 임계 계조에 상기 제1 이득을 곱한 값에 상기 제1 옵셋 계조를 더한 값이 상기 제1 임계 계조와 동일하며, 상기 제2 임계 계조에 상기 제2 이득을 곱한 값에 상기 제2 옵셋 계조를 더한 값이 상기 제2 임계 계조와 동일한 플라즈마 표시 장치.

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