KR100467449B1 - 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그장치를 갖는 플라즈마 표시 패널 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 갖는 플라즈마 표시 패널 장치에 관한 것으로, 모든 부하율을 일정개수의 범위로 구분하고, 구분된 각 부분의 휘도제어속도를 다르게 결정하여 테이블에 저장한다. 현재 입력된 데이터의 부하율을 계산한다. 상기 계산된 부하율이 어느 범위에 속하는 지를 판단하고, 상기 부하율이 속하는 범위에 따라 정해진 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도 제어속도를 결정한다. 결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력한다. 이렇게, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 떨어지는 높은 계조에서는 자동전력제어 테이블의 적용 시간을 짧게 하고, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 높은 낮은 계조에서는 자동전력제어 테이블 적용시간을 길게 하여 종래에 비해 적산전력을 줄이고, 화면의 깜빡임을 없앨 수 있다.

Description

플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 갖는 플라즈마 표시 패널 장치{Method and apparatus to control drive-power for plasma display panel and a plasma display panel device having that apparatus}

본 발명은 플라즈마 표시 패널 장치에 관한 것으로, 특히, 휘도의 부자연스러운 변화를 방지하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 표시 패널은 그 구동 특성상 소비전력이 높으므로 표시될 프레임의 부하율에 따라 소비전력을 제어하는 장치가 필요하다. 이러한 소비 전력을 제어하는 방법으로서 자동전력제어(Auto power control)를 하여 소비전력을 제한하는 방법이 사용되고 있다.

이러한 자동전력제어방법에는 패스트(fast) 자동전력제어와 슬로우 (slow) 자동전력제어가 있다. 패스트 자동전력제어는 소비전력을 입력 데어터에 따라 특정 자동전력제어 테이블의 단계로 바로 적용시켜 소비전력을 저감시킨다. 슬로우 자동전력제어는 데이터를 원하는 자동전력제어 단계로 적용시킨후 천천히 정해진 시간단위로 특정 자동전력제어 단계로 떨어지게 만들어 소비전력을 제어한다.

그런데, 이러한 패스트 자동전력제어는 소비전력을 줄이기 위해 데이터의 원래 밝기보다 강제로 어둡게 만들게되므로 휘도변화를 사용자가 인식하게 되는 문제가 있으며, 슬로우 자동전력제어는 사람의 눈으로는 인식할 수 없지만 발기가 급격하게 변화는 동화상에서 적산전력이 매우 크고, 피크(peak) 소비전력에 대응하기 위해 전원공급장치나 플라즈마 표시 패널 구동부의 전류 강도(crrent stress)가 증가하여야 한다. 이에 따라 플라즈마 표시 패널 구동부의 회로설계가 어려워지고, 방열이 어려워지고, 소자의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 기술에 관하여 상세히 설명한다.

도1은 종래의 슬로우 및 패스트 자동전력제어의 알고리듬을 보여주는 그래프이다.

플라즈마 표시패널 장치는 서스테인 개수에 의해 휘도를 제어한다. 휘도가높은 풀 화이트(full white) 화면의 경우 디스플레이의 넓이와 서스테인 개수에 의해 소비전력이 너무 높아지게 되므로 플라즈마 표시 패널 장치를 구현하기가 어렵다. 이러한 현상을 방지하기 위해 입력되는 영상 데이터를 특정한 자동전력제어 테이블에 매핑(mapping)시켜 서스테인 개수를 미리 저감시킨 후 디스플레이하여 소비전력을 저감한다.

도1을 참조하면, 패스트 자동전력제어는 영상 데이터를 실시간으로 처리하여 서스테인 개수를 낮춘후 디스플레이하는 방식이고, 슬로우 자동전력제어는 데이터를 최초 입력시는 데이터를 최초 입력시는 출력가능한 최대한의 휘도를 발휘하기 위해 많은 서스테인(sustain) 개수로 표시하다가 특정한 등간격 시간 간격을 점차 서스테인 개수를 줄여 휘도를 줄여가며 특정한 테이블 값으로 맞추어 최종 휘도를 맞추는 방식이다.

도2를 참조하면, 패스트 자동전력제어의 경우 원하고자 하는 휘도에서 서스테인 개수를 갑자기 줄임으로써 휘도의 변화가 급격해진다. 그러면, 이 급격한 휘도변화를 사람눈이 감지하게 되고, 이는 화면 번쩍임 현상으로 보인다.

이와는 달리 슬로우 자동전력제어는 휘도변화가 천천히 이루어짐으로써 휘도변화를 사람눈이 감지하기 어렵다. 그러나, 감성화질을 향상시킬수는 있으나 휘도가 급격히 차이가 나는 화면이 반복될 경우, 적산전력이 도1에 도시된 바와 같이 많이 발생하게 되어 플라즈마 표시 패널의 수명을 저하시키고 전원장치, 구동보드 등의 설계가 어렵고, 부품의 스트레스가 증가하여 제품의 수명이 오래가지 못하는 단점이 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래의 패스트 자동전력제어와 슬로우 자동전력제어의 상호 단점을 해결하기 위한 것으로, 일정개수의 변곡점을 가지고, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 떨어지는 높은 계조에서는 자동전력제어 테이블 적용 시간을 짧게 하고, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 높은 낮은 계조에서는 자동전력제어 테이블 적용시간을 길게 하여 적산전력을 줄이고, 화면의 깜빡임을 없애는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치를 제공하는 것이다.

도1은 종래의 시간에 다른 소비전력을 나타낸 도면이다.

도2는 종래의 시간에 따른 휘도를 나타낸 도면이다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구성도이다.

도 4는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치의 구성도이다.

도5는 부하율에 따른 휘도제어속도를 나타낸 도면이다.

도6은 시간에 따른 휘도변화를 나타낸 도면이다.

도7은 시간에 따른 소비전력을 나타낸 도면이다.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법은,

다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 지그재그로 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력을 제어 방법으로서,

모든 부하율을 일정개수의 범위로 구분하고, 구분된 각 부분의 휘도제어속도를 다르게 결정하여 테이블에 저장하는 단계;

현재 입력된 데이터의 부하율을 계산하는 단계;

상기 계산된 부하율이 어느 범위에 속하는 지를 판단하고, 상기 부하율이 속하는 범위에 따라 정해진 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도 제어속도를 결정하는 단계;

결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력하는 단계를 포함한다.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치는,

다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 지그재그로 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치에 있어서,

부하율을 일정개수로 구분하고, 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간에 대한 정보인 휘도 제어속도를 각 부분마다 다르게 결정하여 저장하고 있는 메모리;

외부에서 입력되는 영상신호의 부하율을 측정하는 평균신호레벨 감지부;

현재 입력된 데이터의 부하율에 따른 휘도 제어속도를 상기 메모리를 참조하여 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 부하율에 해당하는 유지방전 정보를 출력하는 전력 제어부를 포함한다.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 패널 장치는,

다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 지그재그로 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;

외부의 영상신호를 보정하여 출력하며, 모든 부하변화율을 일정개수로 구분하고, 구분된 각 부분의 휘도제어속도를 다르게 결정하여 테이블에 저장하고, 현재 입력된 영상신호의 부하율이 어느 단계에 속하는 지를 판단하여 상기 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도 제어속도를 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력하는 제어부;

상기 제어부로부터 출력되는 보정 데이터에 대응하는 어드레스 데이터를 생성하여 상기 플라즈마 패널의 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 발생부;

상기 제어부로부터의 유지방전정보에 대응하는 유지 펄스와 주사 펄스를 각각 생성하여 상기 유지 전극과 주사 전극에 인가하는 유지 주사 펄스 발생부를 포함한다.

그러면, 이러한 본 발명을 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널 장치의 구성도이다.

도3를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널 장치는, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(300), 어드레스 데이터 발생부(200), 유지 주사 펄스 발생부(400)를 포함한다.

플라즈마 표시 패널(100)은 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 지그재그로 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함한다. 제어부(300)는 외부의 영상신호를 보정하여 출력하며, 모든 부하변화율을 일정개수로 구분하고, 구분된 각 부분의 휘도제어속도를 다르게 결정하여 테이블에 저장하고, 현재 입력된 영상신호의 부하율이 어느 단계에 속하는 지를 판단하여 상기 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도 제어속도를 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력한다. 어드레스 데이터발생부(200)는 제어부(300)로부터 출력되는 보정 데이터에 대응하는 어드레스 데이터를 생성하여 상기 플라즈마 패널의 상기 어드레스 전극에 인가한다. 유지 주사 펄스 발생부(400)는 제어부(300)로부터의 유지방전정보에 대응하는 유지 펄스와 주사 펄스를 각각 생성하여 상기 유지 전극과 주사 전극에 인가한다.

도4는 도2의 제어부의 내부 구성을 보여준다. 도4를 참조하면, 제어부(300)는 영상 데이터 처리부(310), 전력 제어부(330) 평균신호레벨 감지부(320) 및 메모리(350)를 포함한다. 영상 데이터 처리부(310)는 영상신호를 보정하여 출력한다. 메모리(350)는 부하율을 일정개수로 구분하고, 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간에 대한 정보인 휘도 제어속도를 각 부분마다 다르게 결정하여 저장하고 있으며, 부하율에 대응하는 유지 방전 펄스 개수 정보를 저장하고 있다. 평균신호레벨 감지부(320)는 외부에서 입력되는 영상신호의 부하율을 측정한다. 전력 제어부(330)는 현재 입력된 데이터의 부하율에 따른 휘도 제어속도를 상기 메모리를 참조하여 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 부하율에 해당하는 유지방전 정보를 출력한다.

그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 자동 전력을 제어 방법과 장치, 그 장치를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치의 동작에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 외부에서 데이터 성분과(R, G, B)와 동기신호(Hsync, Vsync)를 포함하는 영상신호가 입력된다.

그러면, 영상 데이터 처리부(310)는 데이터 성분(R, G, B)이 동일한 휘도 레벨을 구현하도록 보정한다.

한편, 평균신호레벨 감지부(320)는 데이터 성분(R, G, B)의 평균신호레벨을 측정한다. 측정된 평균신호레벨은 전력 제어부(330)에 입력된다.

그러면, 전력 제어부(330)는 평균신호레벨 감지부(320)에서 현재 측정되는 부하율이 메모리(350)에 저장되어 있는 부하율의 구간중 어느 구간에 있는지를 판단한다. 이때 부하율의 구간에 따라 새로운 휘도치를 적용하는 시간이 달라지는데, 이를 도5에 나타내었다.

도5를 참조하면, 부하율의 127단계를 종래에는 일정 시간 간격으로 새로운 휘도치를 적용하지만 본발명의 실시예에서는 각 구간마다 다른 시간을 적용한다. 즉, 기존의 등시간 간격의 자동전력제어 룩업 테이블을 지정된 변곡점을 가지는 자동전력제어 룩업 테이블로 변경하여 적용한다.

다음, 전력 제어부(350)는 부하 변화율이 속하는 구간의 휘도 제어속도를 메모리로부터 가져온다. 이때, 메모리(350)에는 도5와 같은 구간에 따라 다른 휘도제어 속도를 저장하는데, 이는 필요에 따라 다양한 개수의 구간으로 변형할 수 있다. 여기서, 휘도 제어 속도는 현재의 프레임의 부하율에 대한 휘도 제어가 행해지다가 새로운 휘도치가 적용되는데 걸리는 시간을 의미한다.

그리고 나서, 전력 제어부(350)는 결정된 휘도 제어속도로 현재의 부하율에 상응하는 유지 방전 정보를 유지 주사 펄스 발생부(400)에 출력한다.

그러면, 유지 주사 펄스 발생부(400)는 유지 방전 정보를 입력받고, 해당 휘도 제어속도로 부하율에 해당하는 유지 방전 펄스 개수를 메모리(350)로부터 가져와 유지펄스와 주사펄스를 각각 발생하여 유지전극과 주사전극에 인가한다.

한편, 어드레스 데이터 발생부(200)도 영상 데이터 처리부(310)에서 출력되는 보정 데이터에 대응하는 어드레스 데이터를 생성하여 어드레스 전극 라인들에 인가한다.

그러면, 플라즈마 표시 패널(100)에는 영상 데이터가 표시된다.

이렇게 새로운 휘도치가 적용되는 시간을 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 떨어지는 높은 계조에서는 짧게 하고, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 높은 낮은 계조에서는 길게 하여 종래에 비해 적산전력을 줄이고, 화면의 깜빡임을 없앨 수 있다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도6은 사간에 따른 휘도 변화를 나타낸 도면이다.

도6을 참조하면, 자동전력제어에 따른 휘도 변화는 패스트 자동전력제어의 경우 지정된 부하율 이상일 경우 상위 한도(upper limit)의 휘도를 가지게 되어 실제 소비자가 원하는 휘도를 가지지 못하게 되어 화면에 깜빡임으로 나타난다. 이에 반해 슬로우 자동전력제어(Slow APC)는 휘도를 원하는 만큼 최대한 출력해주고 이를 천천히 일정한 등간격으로 저감시켜 주어 소비자가 휘도에 적응하여 휘도변화를 거의 느끼지 못하게 한다. 본 발명의 실시예의 자동전력제어는 부하율이 매우 클때는 초기의 휘도 감쇄율은 매우 빠르게 하고 이를 일정 변곡점을 가지게 하여 시간이 지남에 따라 휘도 변화가 슬로우 자동전력제어(Slow APC) 보다 더욱 천천히 내릴 수 있어 소비자가 휘도 변화를 거의 느끼지 못하게 된다. 이로 인해 패스트자동전력제어(Fast APC)의 가장 큰 단점인 급격한 휘도 변화를 보상하면서도 소비전력을 절감할 수 있게 된다.

도7은 시간에 따른 소비전력을 나타낸 도면이다.

도7을 참조하면, 기존의 방식과 본 발명의 실시예에 따른 자동전력제어를 시간축에 비교한 것이다. 도7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동전력제어를 적용할 경우는 패스트 자동전력제어(Fast APC)에 비해 휘도 변화가 심하지 않으므로 사람의 휘도변화 인식도가 낮으므로 감성화질 면에서 열악한 면을 보충하여 주고, 슬로우 자동전력제어(Slow APC)에 비해 전력이 감소되어 적산전력의 증가를 막아줄 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 떨어지는 높은 계조에서는 자동전력제어 테이블의 적용 시간을 짧게 하고, 휘도 변화에 따른 사람의 인식률이 높은 낮은 계조에서는 자동전력제어 테이블 적용시간을 길게 하여 종래에 비해 적산전력을 줄이고, 화면의 깜빡임을 없앨 수 있는, 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 방법과 장치, 그 장치를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력을 제어 방법으로서,

   현재 입력된 데이터의 부하율을 계산하는 단계;

   상기 계산된 부하율을 판단하고, 상기 부하율이 높아질수록 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도제어속도를 빠르게 하고, 부하율이 낮아질수록 상기 휘도제어속도를 느리게 결정하는 단계;

   결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력을 제어 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 유지방전 펄스 정보에 대응하는 유지 펄스와 주사 펄스를 각각 생성하여 상기 유지전극과 주사 전극에 인가하는 제4단계를 더 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 전력을 제어하는 방법.
4. 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치에 있어서,

   부하율을 일정개수로 구분하고, 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간에 대한 정보인 휘도 제어속도를 각 부분마다 다르게 결정하여 저장하고 있는 메모리;

   외부에서 입력되는 영상신호의 부하율을 측정하는 평균신호레벨 감지부;

   현재 입력된 데이터의 부하율에 따른 휘도 제어속도를 상기 메모리를 참조하여 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 부하율에 해당하는 유지방전 정보를 출력하는 전력 제어부를 포함하며,

   상기 메모리에 저장된 휘도제어속도는, 부하율이 높은 범위로 갈수록 휘도제어속도를 빠르고, 부하율이 낮은 범위로 갈수록 휘도제어속도가 느린 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,

   상기 휘도제어속도는 모든 부하율을 4개의 범위로 나누어 시간 대 소비전력의 곡선이 3개의 변곡점을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 자동 전력 제어 장치.
7. 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 배열된 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널;

   외부의 영상신호를 보정하여 출력하며, 모든 부하율을 일정개수로 구분하고,

   부하율이 높은 범위로 갈수록 새로운 휘도치가 적용되는 시간인 휘도제어속도를 빠르게 하고, 부하율이 낮은 범위로 갈수록 휘도제어속도를 느리게 결정하여 테이블에 저장하고, 현재 입력된 영상신호의 부하율이 어느 단계에 속하는 지를 판단하고, 상기 메모리를 참조하여 휘도 제어속도를 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 데이터의 부하율에 해당하는 유지방전 펄스 정보를 출력하는 제어부;

   상기 제어부로부터 출력되는 보정 데이터에 대응하는 어드레스 데이터를 생성하여 상기 플라즈마 패널의 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 발생부;

   상기 제어부로부터의 유지방전정보에 대응하는 유지 펄스와 주사 펄스를 각각 생성하여 상기 유지 전극과 주사 전극에 인가하는 유지 주사 펄스 발생부를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제어부는,

   부하율을 일정개수로 구분하고, 부하율에 따라 새로운 휘도치가 적용되는 시간에 대한 정보인 휘도 제어속도를 각 부분마다 다르게 결정하여 저장하되, 부하율이 높은 범위로 갈수록 휘도제어속도가 빠르게 저장되고, 부하율이 낮은 범위로 갈수록 휘도제어속도가 느리게 저장되는 메모리;

   외부에서 입력되는 영상신호의 부하율을 측정하는 평균신호레벨 감지부;

   현재 입력된 데이터의 부하율에 따른 휘도 제어속도를 상기 메모리를 참조하여 결정하고, 결정된 휘도 제어속도로 현재 부하율에 해당하는 유지방전 정보를 출력하는 전력 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 패널 장치.