KR20050049658A - 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치 - Google Patents

전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 애노드 전극에 인가되는 고전압을 감지하고, 그 감지된 고전압 레벨에 따라 입력되는 영상 데이터의 이득을 조절함으로써, 화면의 색상과 색 좌표를 일정하게 유지하여 화질을 개선시킬 수 있는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 관한 것으로, 패널에 표시하는 디지털 신호를 입력받아 소정의 데이터를 출력하는 데이터 처리부를 구비한 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 있어서, 상기 패널로 인가되는 애노드 전압을 검출하고, 그 검출된 애노드 전압 값에 따라 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 색 보정 제어부를 포함하여 구성함으로써, 애노드 전압에 따라 색상 및 색좌표가 달라지는 것을 막고, 화면의 색상과 색 좌표를 일정하게 유지하여 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING COLOR OF FIELD EMISSION DISPLAY PANEL}
본 발명은 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 관한 것으로, 특히 애노드 전극에 인가되는 고전압을 감지하고, 그 감지된 고전압 레벨에 따라 입력되는 영상 데이터의 이득을 조절함으로써, 화면의 색상과 색 좌표를 일정하게 유지하여 화질을 개선시킬 수 있는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 관한 것이다.
최근 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치 중에 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, 이하 FED)가 있는데, 상기 FED의 캐소드(Cathode)부에 구비된 상부와 하부 전극에 소정의 전계를 인가하여 전자를 방출시키고, 그 방출된 전자를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 장치이다.
도1과 도2는 일반적인 FED 셀의 단면도와 그 FED 셀로 이루어진 FED 패널의 평면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 상판유리(8)에는 셀에 고전압을 인가하기 위한 애노드(anode) 전극(7)과, 상기 애노드 전극(7)에 고전압을 인가하는 고전압 단자(9)와, 소정의 영상을 표시하기 위한 형광체층(R,G,B)(6)으로 구성되고, 하판유리(1)에는 전자(e)를 방출시키는 소스(Source)인 스캔(캐소드) 전극(2)과, 전자를 발생시키기 위한 트리거(Trigger) 전극인 데이터(게이트) 전극(4)과, 상기 스캔 전극(2)과 데이터 전극(4)을 절연시키기 위한 절연층(3)과, 상판유리(8)와 하판유리(1)의 간격을 일정하게 유지시켜 주는 스페이서(Spacer)(5)로 구성된다.
이때, 상기 애노드 전극은 하나의 금속판으로 이루어진 상판전극으로 구성되어 표시 장치에 전체적으로 고전압을 인가하게 된다.
상기와 같이 구성된 FED의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 데이터 전극(4)과 스캔 전극(2)간에 소정의 전압을 인가하면 스캔전극(2)에서 전자가 방출되고, 그 전자는 양자역학적인 터널(Tunnel)효과에 의해서 절연층(3)과 데이터전극(4)을 통과하여 방출된다.
상기 방출된 전자(e)들은 고전압 단자(9)를 통해 애노드 전극(7)에 인가되는 더욱 큰 양극 전압(수백 V ~ 수 KV)에 의해 형광체층(6)이 도포되어 있는 양극 쪽으로 가속되고, 상기 가속된 전자들이 형광체층(6)에 충돌하게 되면 그 충돌된 에너지에 의해 형광체 내에 있는 특정 원소의 전자들이 여기 되었다가 떨어지면서 빛을 발생하여 영상을 표시하게 된다.
일반적으로 FED 형광체의 효율과 수명을 유지하기 위해 애노드 전극에 4~5KV 이상의 고전압이 인가되는데, 상판유리와 하판유리의 간격이 매우 낮기 때문에 고전압을 인가하기에 무리가 따르고 또한 아킹이 발생하기 쉬운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 애노드 전극에 낮은 전압이나 중 전압을 인가하는데 애노드 전극에 인가되는 전압이 낮아지면 상술한 바와 같이 형광체로서의 역할을 제대로 수행할 수 없게 된다.
또한, FED는 구동 시 애노드 전극에 인가되는 고전압에 의해 형광체의 효율이 달라지기 때문에 화면의 밝기와 색상 및 색 좌표가 실제 화면과 차이가 나게 된다.
이렇듯 FED에 인가되는 애노드 전극의 전압에 따라 형광체의 효율과 수명 그리고 화면의 색상과 색 좌표가 달라지게 되는데, 이런 문제들은 입력되는 영상신호를 애노드 전압과 상관없이 자동으로 제어, 보상을 통해 해결할 수 있지만 애노드 전압이 실제의 화면, 화질에 더 많은 영향을 미치기 때문에 현실적으로 어려운 점이 있다.
상기와 같이 종래 전계 방출 표시 패널은 구동 시 애노드 전극에 인가되는 고전압에 의해 형광체의 효율이 달라지기 때문에 화면의 밝기와 색상 및 색 좌표가 실제 화면과 차이가 나는 문제점이 있었다.
따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 애노드 전극에 인가되는 전압을 검출하고, 그 검출된 전압을 이용하여 외부에서 입력되는 영상 데이터의 이득 제어 또는 전체 평균값을 제어함으로써, 애노드 전압에 따라 색상 및 색 좌표가 달라지는 것을 막고, 화면의 색상과 색 좌표를 일정하게 유지하여 화질을 개선시킬 수 있는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 패널에 표시하는 디지털 신호를 입력받아 소정의 데이터를 출력하는 데이터 처리부를 구비한 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 있어서, 상기 패널로 인가되는 애노드 전압을 검출하고, 그 검출된 애노드 전압 값에 따라 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 색 보정 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 색 보정 제어부는 상기 패널에 인가되는 애노드 전압을 소정의 전압으로 다운시키는 피드백 저항과; 상기 피드백 저항을 통해 입력된 소정의 전압과 기 설정된 기준값을 비교하여 소정의 디지털 데이터를 출력하는 비교부와; 상기 비교부에서 출력한 소정의 디지털 데이터에 의해 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 대한 이득 또는 전체 평균값을 제어하는 다수의 제어신호를 출력하는 이득 제어부와; 상기 이득 제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 데이터 변환부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 변환부는 상기 이득 제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 외부에서 입력된 R, G, B 영상 데이터의 이득을 조절하는 이득부와; 상기 이득부에서 출력한 이득이 조절된 R, G, B 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 상기 데이터 처리부로 출력하는 아날로그 디지털 변환부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 변환부는 외부에서 입력된 R, G, B 영상 데이터의 이득을 소정 조절하여 출력하는 이득부와; 상기 이득부에서 출력한 이득이 소정 조절된 R, G, B 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부와; 상기 아날로그 디지털 변환부에서 출력된 디지털 신호를 상기 이득제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 감마(γ) 값이 소정 보정된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 감마보정용 룩업테이블부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.
도3은 본 발명 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 대한 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 다수의 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부(40)와, 외부에서 입력된 디지털 신호와 상기 제어부(40)에서 출력한 스위칭 제어신호에 의해 소정의 데이터를 출력하는 데이터 처리부(20)와, 상기 데이터 처리부(20)에서 출력한 소정의 데이터를 입력받아 데이터 펄스를 출력하는 데이터 구동부(30)와, 상기 제어부(40)에서 출력한 소정의 스위칭 제어신호에 의해 스캔 펄스를 출력하는 스캔 구동부(50)와, 상기 데이터 펄스와 스캔 펄스 그리고 애노드 전극(미도시)으로 입력되는 애노드 전압을 입력받아 영상을 표시하는 패널(60)과, 상기 패널(60)로 인가되는 애노드 전압을 검출하고, 그 검출된 애노드 전압 값에 따라 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부(20)로 출력하는 색 보정 제어부(100)로 구성한다.
상기 색 보정 제어부(100)는 상기 패널(60)에 인가되는 애노드 전압을 소정의 전압으로 다운시키는 피드백 저항(R1, R2)과, 상기 피드백 저항을 통해 입력된 소정의 전압과 기 설정된 기준값(미도시)을 비교하여 소정의 디지털 데이터를 출력하는 비교부(80)와, 상기 비교부(80)에서 출력한 소정의 디지털 데이터에 의해 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 대한 이득 또는 전체 평균값을 제어하는 다수의 제어신호(이득 제어신호 또는 연산 제어신호)를 출력하는 이득 제어부(70)와, 상기 이득 제어부(70)에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 이득이 조절된 R, G, B 영상 데이터에 대한 디지털 신호 또는 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부(20)로 출력하는 데이터 변환부(10)를 구비하여 구성한다.
도4는 상기 색 보정 제어부의 R 영상 데이터 입력에 대한 상세 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 데이터 변환부(10)를 외부에서 입력된 R 영상 데이터(R input)를 입력받고 이득 제어부(70)에서 출력한 R 영상 데이터에 대한 이득 제어신호에 의해 이득이 조절된 영상 데이터를 출력하는 R 이득부(11)와, 상기 R 이득부(11)에서 출력한 이득이 조절된 R 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 데이터 처리부(20)로 출력하는 아날로그 디지털 변환부(12)를 구비하여 구성한 것으로, 애노드 전압에 따라 외부에서 입력되는 아날로그 영상 데이터의 이득을 조절하여 색상과 색 좌표를 제어한다.
그럼, 이러한 구성을 갖는 본 발명에 대한 동작을 색 보정 제어부를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 패널(60)에 인가되는 애노드 전압을 피드백 저항(R1, R2)을 이용하여 소정의 전압으로 다운시키고, 비교부(80)에서 상기 소정 다운된 전압과 기 설정된 기준값을 비교하여 소정의 디지털 데이터를 출력한다. 예를 들어, 비교부(80)에서 출력하는 디지털 데이터가 5비트라고 가정하면, 비교부(80)에서 출력되는 디지털 데이터는 애노드 전압이 0~1KV인 경우 "10000", 1~2KV인 경우 "01000", 2~3KV인 경우 "00100", 3~4KV인 경우 "00010", 4KV 이상인 경우 "00001"이 될 수 있다.
이득 제어부(70)는 상기 비교부(80)에서 출력한 디지털 데이터를 입력받고, 그 디지털 데이터에 대한 R 이득 제어신호를 출력한다. R 이득부(11)는 외부에서 입력된 R 영상 데이터를 상기 이득 제어부(70)에서 출력한 R 이득 제어신호에 의해 이득이 소정 조절된 R 영상 데이터를 출력한다.
아날로그 디지털 변환부(12)는 상기 이득이 소정 조절된 R 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 데이터 처리부(20)로 출력한다.
이러한 과정을 통해 입력된 R 영상 데이터가 애노드 전압에 따라 이득이 소정 조절되고, 그 조절된 이득을 통해 색상과 색 좌표를 일정하게 유지할 수 있다.
물론, G 영상 데이터와 B 영상 데이터에 대한 이득 제어 과정 또한 R 영상 데이터에 대한 이득 제어 과정 중 이득 제어부(70)에서 출력되는 제어신호가 다른 것을 제외하고는 동일하며, G 영상 데이터에 대한 이득 제어 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.
G 영상 데이터가 입력되는 G 이득부(미도시)는 이득 제어부(70)에서 출력된 G 이득 제어신호에 의해 제어되어 이득이 소정 조절된 G 영상 데이터가 출력되고, 그 출력된 G 영상 데이터는 아날로그 디지털 변환부(12)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 처리부(20)로 입력된다. 이러한 과정을 통해 패널(60)에 인가되는 영상 데이터는 애노드 전압의 변화와 상관없이 색상과 색 좌표가 일정하게 유지되어 화질이 개선된다.
또한, 싱기 이득 제어부(70)에서 출력되는 R, G, B 영상 데이터에 대한 이득 제어신호가 다른 이유는 애노드 전압에 따른 R, G, B 형광체의 효율이 틀리기 때문이고, 이득 제어부(70)에서 출력하는 이득 제어신호는 아날로그 또는 디지털 신호가 될 수 있다.
도5는 도3에 도시한 색 보정 제어부의 R 영상 데이터 입력에 대한 또 다른 일 실시예 상세 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 이득 제어부(70)는 비교부(80)에서 출력한 디지털 데이터를 입력받고, 애노드 전압에 대한 소정의 논리 제어신호를 출력하는 논리 제어부(81)와, 상기 논리 제어부(81)에서 출력한 논리 제어신호에 의해 입력되는 영상 데이터의 전체 값을 제어하는 연산 제어신호를 상기 데이터 변환부(10)로 출력하는 연산 제어부(82)를 구비하여 구성하며, 데이터 변환부(10)는 외부에서 입력되는 R 영상 데이터(R input)의 이득을 소정 조절하여 출력하는 R 이득부(11)와, 상기 이득이 소정 조절된 R 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부(12)와, 상기 아날로그 디지털 변환부(12)에서 출력된 디지털 신호를 상기 연산 제어부(82)에서 출력한 연산 제어신호에 의해 감마(γ) 값이 소정 보정된 디지털 신호를 데이터 처리부(20)로 출력하는 감마보정용 룩업테이블부(13)를 구비하여 구성한 것으로, 각 픽셀의 값을 제어하는 것이 아니라 입력되는 영상 데이터의 전체 값을 높이거나 낮춰서 평균적인 값의 변화를 통해 색상 및 색 좌표를 조정한다.
도5에 대한 동작은 도4에 구성된 동작과 비교할 때 애노드 전압에 따른 입력 R, G, B 영상 데이터에 대한 제어를 픽셀로 하지 않고, 이득부(11)와 아날로그 디지털 변환부(12)를 통해 출력된 이득이 조절된 영상 데이터의 디지털 신호에 대한 전체적인 값을 감마 보정용 룩업테이블(look up table)을 이용하여 전체적인 평균값을 제어하는 것에 그 차이가 있다.
이와 같이 본 발명은 애노드 전압을 검출하고, 그 검출된 애노드 전압 값에 따라 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 대한 이득을 각각 제어하거나 각 영상 데이터에 대한 화면 전체의 값을 제어하여 색상 및 색 좌표를 일정하게 한다. 즉, 본 발명을 적용하면 색상과 색 좌표에 가장 큰 영향을 미치는 애노드 전압의 변화와 상관없이 색상과 색 좌표가 동일한 화질을 얻을 수 있다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 애노드 전극에 인가되는 전압을 검출하고, 그 검출된 전압을 이용하여 외부에서 입력되는 영상 데이터의 이득 제어 또는 전체 평균값을 제어함으로써, 애노드 전압에 따라 색상 및 색좌표가 달라지는 것을 막고, 화면의 색상과 색 좌표를 일정하게 유지하여 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 일반적인 FED의 셀 구조를 보인 단면도.
도2는 FED 패널의 전체 연결구조를 보인 평면도.
도3은 본 발명 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 대한 구성을 도시한 블록도.
도4는 도3의 색 보정 제어부에 대한 일 실시예 상세 구성을 도시한 블록도.
도5는 도3의 색 보정 제어부에 대한 또 다른 일 실시예 상세 구성을 도시한 블록도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10:데이터 변환부 11:R 이득부
12:아날로그 디지털 변환부 13:감마보정용 룩업테이블부
20:데이터 처리부 60:패널
70:비교부 80:이득 제어부
81:논리 제어부 82:연산 제어부
100:색 보정 제어부

Claims (4)

  1. 패널에 표시하는 디지털 신호를 입력받아 소정의 데이터를 출력하는 데이터 처리부를 구비한 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치에 있어서,
    상기 패널로 인가되는 애노드 전압을 검출하고, 그 검출된 애노드 전압 값에 따라 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 색 보정 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색 보정 제어부는 상기 패널에 인가되는 애노드 전압을 소정의 전압으로 다운시키는 피드백 저항과; 상기 피드백 저항을 통해 입력된 소정의 전압과 기 설정된 기준값을 비교하여 소정의 디지털 데이터를 출력하는 비교부와; 상기 비교부에서 출력한 소정의 디지털 데이터에 의해 외부에서 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 대한 이득 또는 전체 평균값을 제어하는 다수의 제어신호를 출력하는 이득 제어부와; 상기 이득 제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 R, G, B 영상 데이터의 이득이 조절된 디지털 신호 또는 상기 R, G, B 영상 데이터에 대한 화면 전체의 평균값이 조절된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 데이터 변환부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터 변환부는 상기 이득 제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 외부에서 입력된 R, G, B 영상 데이터의 이득을 조절하는 이득부와; 상기 이득부에서 출력한 이득이 조절된 R, G, B 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 상기 데이터 처리부로 출력하는 아날로그 디지털 변환부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 데이터 변환부는 외부에서 입력된 R, G, B 영상 데이터의 이득을 소정 조절하여 출력하는 이득부와; 상기 이득부에서 출력한 이득이 소정 조절된 R, G, B 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부와; 상기 아날로그 디지털 변환부에서 출력된 디지털 신호를 상기 이득제어부에서 출력한 소정의 제어신호에 의해 감마(γ) 값이 소정 보정된 디지털 신호를 상기 데이터 처리부로 출력하는 감마보정용 룩업테이블부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 전계 방출 표시 패널의 색 보정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100820311B1 (ko) * 2006-08-21 2008-04-07 한국표준과학연구원 평행판 전극을 이용한 고전압 발생원 교정용 장치와 이를이용한 방법

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KR100820311B1 (ko) * 2006-08-21 2008-04-07 한국표준과학연구원 평행판 전극을 이용한 고전압 발생원 교정용 장치와 이를이용한 방법

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