KR100482326B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 신호 처리에 적합하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 서브필드의 서스테인 방전시간을 조절하여 패널에 표시되는 영상의 휘도를 조절하는 제 1 단계와 및 리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 서브필드의 서스테인 방전시간을 조절하여 패널에 표시되는 영상의 콘트라스트를 조절하는 제 2 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것으로 특히, 디지털 신호 처리에 적합하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명/대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
PDP는 격벽을 사이에 두고 대향되게 설치되는 상부기판과 하부기판을 구비한다. 상부기판은 격벽과 교차되는 방향으로 형성된 제 1 및 제 2전극을 구비한다. 하부기판은 격벽과 나란한 방향으로 형성된 어드레스전극과, 어드레스전극을 덮도록 형성된 유전체층을 구비한다. 어드레스전극, 제 1전극 및 제 2전극의 교차부에는 방전셀이 위치된다.
이러한, PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다.
어드레스기간에는 제 1전극에 스캔펄스가 공급되고, 어드레스전극에 스캔펄스에 동기되는 데이터펄스가 공급된다. 이때, 스캔펄스 및 데이터펄스가 공급된 방전셀에서는 어드레스 방전이 일어난다. 모든 제 1전극에 스캔펄스가 공급된 후 제 1 및 제 2전극에 교번적으로 서스테인 펄스가 공급된다. 제 1 및 제 2전극에 서스테인 펄스가 공급되면 어드레스 방전이 일어난 방전셀들에서 서스테인 방전이 발생한다.
256계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67㎳)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간과 그 방전횟수는 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7,8)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 PDP의 구동장치는 영상신호 처리부(20), 비디오 스캔 컨버터(Video Scan Convertor : 이하 "VSC"라 함)(22) 및 PDP 구동부(26)를 구비한다.
영상신호 처리부(20)는 외부로부터 오디오 및 비디오신호를 포함하는 아날로그 신호를 입력받는다. 아날로그 신호를 입력받은 영상신호 처리부(20)는 휘도 및 콘트라스를 조절하여 VSC(22)로 공급한다. 이를 위해 영상신호 처리부(20)는 도 2와 같이 휘도 처리부(28) 및 콘트라스트 처리부(30)를 구비한다.
영상신호 처리부(20)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 PDP 사용자는 리모콘 또는 제어판넬에 포함되어 있는 휘도처리 또는 콘트라스트 처리 기능을 이용하여 PDP의 패널에 표시되는 영상의 휘도 및 콘트라스트를 조절하게 된다. 이때, 사용자가 입력하는 제어신호들은 휘도 처리부(28) 및 콘트라스트 처리부(30)로 입력된다. 휘도 처리부(28) 및 콘트라스트 처리부(30)는 사용자의 제어에 의하여 외부로부터 입력되는 아날로그 신호의 전압레벨 및/또는 이득등을 조절하고, 이에 따라 패널에 표시되는 영상의 휘도 및 콘트라스트가 조절되게 된다.
영상신호 처리부(20)로부터 출력된 아날로그 신호는 VSC(22)로 입력된다. VSC(22)는 영상신호 처리부(20)로부터 입력된 아날로그 신호(즉, 영상신호)를 PDP의 해상도에 맞도록 컨버젼한다. 이때, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환되어 PDP 구동부(26)로 입력된다.
PDP 구동부(26)는 VSC(22)로부터 입력되는 디지털 신호를 보정하여 패널로 공급한다. 이를 위해 PDP 구동부(26)는 도 3과 같이 제 1역감마 보정부(2A), 이득 제어부(4), 오차 확산부(6), 서브필드 맵핑부(8) 및 데이터정렬부(10), 제 2역감마 보정부(2B), APL(Avarage Picture Level : 평균영상값)부(14), 파형발생부(16) 및 패널(18)을 구비한다.
제 1 및 제 2역감마 보정부(2A,2B)는 감마보정된 비디오신호(디지털 신호)를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
APL 부(14)는 제 2역감마 보정부(2B)에 의해 보정된 비디오 데이터를 입력받아 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 발생한다. 이득 제어부(4)는 제 1역감마 보정부(2A)에서 보정된 비디오신호를 유효이득만큼 증폭시킨다.
오차 확산부(6)는 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다. 서브필드 맵핑부(8)는 오차 확산부(6)로부터 보정된 비디오 데이터를 서브필드별로 재할당한다.
데이터 정렬부(10)는 패널(18)에 공급될 수 있도록 비디오신호를 정렬하여 도시되지 않은 어드레스 구동 집적회로(Integrated Circuit : IC)로 비디오신호를 공급한다.
파형 발생부(16)는 APL 부(14)로부터 입력된 N단계 신호에 의해 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 패널(18)의 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다.
동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 제 2역감마 보정부(2B)는 감마보정된 비디오신호를 역감마 보정하여 APL 부(14)로 공급한다. 역감마 보정된 비디오신호를 입력받은 APL 부(14)는 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 생성하여 파형 발생부(16)로 공급한다. 파형 발생부(16)는 APL 부(14)로부터 입력되는 N단계 신호를 이용하여 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다.
제 1역감마 보정부(2A)는 감마보정된 비디오신호를 역감마 보정하여 이득 제어부(4)로 공급한다. 역감마 보정된 비디오신호를 입력받은 이득 제어부(4)는 보정된 비디오신호를 유효이득만큼 증폭시킨 후 오차 확산부(6)로 공급한다. 오차확산부(6)는 이득 제어부(4)로부터 입력된 비디오신호를 오차확산하여 휘도값을 미세하게 조정한다. 오차확산부(6)에서 출력된 비디오신호는 서브필드 맵핑부(8)로 입력된다. 서브필드 맵핑부(8)는 오차확산된 비디오 데이터를 서브필드별로 재활당하여 데이터 정렬부(10)로 공급한다. 데이터 정렬부(10)는 비디오신호를 정렬하여 어드레스 구동 IC로 공급한다.
이후, 어드레스 구동IC, 스캔 구동IC 및 서스테인 구동IC등의 제어에 의하여 패널(18)에 비디오신호에 대응하는 화상이 표시되게 된다. 이와 같이 도 1에 도시된 종래의 PDP 구동장치는 외부로부터 입력되는 아날로그 신호에 대응되어 소정의 영상을 표시하게 된다. 즉, 도 1에 도시된 PDP의 구동장치는 디지털 신호에 대응되는 화상을 표시하지 못한다.
이와 같은 단점을 극복하기 위하여 도 4와 같은 PDP의 구동장치가 제안되었다.
도 4를 참조하면, 종래의 다른 실시예에 의한 PDP의 구동장치는 D/A 컨버터(32), 영상신호 처리부(34), VSC(36) 및 PDP 구동부(40)를 구비한다.
D/A 컨버터(32)는 외부로부터 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 영상신호 처리부(34)로 공급한다. 영상신호 처리부(34)는 D/A 컨버터(32)로부터 입력되는 아날로그신호의 전압레벨 및/또는 이득등을 조절하여 패널에 표시되는 영상의 휘도 및 콘트라스트를 조절한다.
VSC(22)는 영상신호 처리부(34)로부터 입력되는 아날로그 신호를 PDP의 해상도에 맞도록 변환하여 PDP 구동부(40)로 공급한다. 이때, 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환하여 PDP 구동부(40)로 입력한다. PDP 구동부(40)는 VSC(36)로부터 입력되는 디지털 신호를 보정하여 패널로 공급하고, 패널은 디지털신호에 대응하는 소정의 화상을 표시하게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 다른 실시예에 의한 PDP의 구동장치는 외부로부터 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호를 변환하고, 이 아날로그 신호를 다시 디지털 신호로 변환하게 된다. 이때, 디지털신호 - 아날로그신호 - 디지털신호의 변환과정에서 발생되는 신호의 왜곡 및 감쇄현상이 발생되고, 이에 따라 PDP의 화질이 저하되게 된다. 다시 말하여, 종래의 다른 실시예에 의한 PDP의 구동장치에서는 영상의 콘트라스트 및 휘도를 조절하기 위하여 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 때문에 신호의 왜곡 및 감쇄현상이 발생되게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 디지털 신호 처리에 적합하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 외부로부터 디지털신호를 입력받음과 아울러 다수의 서브필드로 나뉘어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 상기 모든 서브필드의 서스테인 방전기간을 동일한 비율로 감소 또는 증가시켜 휘도를 조절하는 제 1 단계와, 리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 상기 적어도 하나 이상의 서브필드의 서스테인 방전기간을 감소 또는 증가시켜 콘트라스트를 조절하는 제 2 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함한다.
삭제
삭제
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다수의 서브필드로 나뉘어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 외부로부터 디지털신호를 입력받아 모든 서브필드의 서스테인 방전기간을 동일한 비율로 감소 또는 증가시키기 위한 휘도조정부와, 외부로부터 상기 디지털신호를 입력받아 상기 적어도 하나 이상의 서브필드 서스테인 방전기간을 감소 또는 증가시키기 위한 콘트라스트 조정부 중 적어도 하나를 구비한다.
삭제
삭제
상기 휘도조정부 및 콘트라스트 조정부와 패널의 사이에 설치되어 휘도조정부 및 콘트라스트 조정부의 제어에 의하여 타이밍 신호를 생성하기 위한 파형 발생부를 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 구동장치는 VSC(42) 및 PDP 구동부(44)를 구비한다. VSC(42)는 외부로부터 디지털신호를 입력받고, 입력받은 디지털신호(즉, 비디오 데이터)를 PDP 패널의 해상도에 맞도록 변환하여 PDP 구동부(44)로 공급한다. PDP 구동부(44)는 VSC(42)로부터 입력된 디지털신호를 보정하여 패널로 공급한다.
이를 위해 PDP 구동부(44)는 도 6과 같이 제 1역감마 보정부(46A), 이득 제어부(48), 오차 확산부(50), 서브필드 맵핑부(52) 및 데이터정렬부(54), 제 2역감마 보정부(46B), APL(Avarage Picture Level : 평균영상값)부(56), 파형발생부(58), 패널(60), 콘트라스트 조정부(62) 및 휘도 조정부(64)를 구비한다.
제 1 및 제 2역감마 보정부(46A,46B)는 감마보정된 비디오신호(디지털 신호)를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
APL 부(56)는 제 2역감마 보정부(46B)에 의해 보정된 비디오 데이터를 입력받아 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 발생한다. 이득 제어부(48)는 제 1역감마 보정부(46A)에서 보정된 비디오신호를 유효이득만큼 증폭시킨다.
오차 확산부(50)는 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다. 서브필드 맵핑부(52)는 오차 확산부(50)로부터 보정된 비디오 데이터를 서브필드별로 재할당한다.
데이터 정렬부(54)는 패널(60)에 공급될 수 있도록 비디오신호를 정렬하여 도시되지 않은 어드레스 구동 집적회로(Integrated Circuit : IC)로 비디오신호를 공급한다.
파형 발생부(58)는 APL 부(56)로부터 입력된 N단계 신호에 의해 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 패널(60)의 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다. 콘트라스트 조정부(62) 및 휘도 조정부(64)는 서스테인 기간의 방전횟수를 조절하여 패널에 표시되는 화상의 콘트라스트 및 휘도를 조정하게 된다.
동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 제 2역감마 보정부(46B)는 감마보정된 비디오신호를 역감마 보정하여 APL 부(56)로 공급한다. 역감마 보정된 비디오신호를 입력받은 APL 부(56)는 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 생성하여 파형 발생부(58)로 공급한다.
제 1역감마 보정부(46A)는 감마보정된 비디오신호를 역감마 보정하여 이득 제어부(48)로 공급한다. 역감마 보정된 비디오신호를 입력받은 이득 제어부(48)는 보정된 비디오신호를 유효이득만큼 증폭시킨 후 오차 확산부(50)로 공급한다. 오차확산부(50)는 이득 제어부(48)로부터 입력된 비디오신호를 오차확산하여 휘도값을 미세하게 조정한다. 오차확산부(50)에서 출력된 비디오신호는 서브필드 맵핑부(52)로 입력된다. 서브필드 맵핑부(52)는 오차확산된 비디오 데이터를 서브필드별로 재활당하여 데이터 정렬부(54)로 공급한다.
휘도 조정부(64)는 PDP 사용자의 리모콘 또는 제어판넬로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 패널(60)에 표시되는 영상의 휘도를 조절하게 된다. 이와 같은 휘도 조정부(64)는 서스테인 기간을 일괄적으로 조절함으로써 패널(60)에 표시되는 영상의 휘도를 조절하게 된다.
즉, 휘도 조정부(64)는 사용자로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 도 7과 같이 서스테인 기간의 방전횟수를 조절하게 된다. 일례로, 도 7에서는 패널(60)에 할당된 서스테인 기간의 절반의 시간동안 서스테인 방전을 일으키고, 나머지 시간에는 서스테인 방전을 일으키지 않는다. 이와 같이 서스테인 기간의 절반의 시간동안 서스테인 방전이 일어나면, 패널(60)에 표시되는 영상의 휘도는 정상적인 방전의 50%로 설정되게 된다.
다시 말하여, 본 발명의 휘도 조정부(64)는 모든 서브필드(SF)의 서스테인 방전시간을 일괄적으로 조절하여 패널(60)에 표시되는 영상의 휘도를 조절하게 된다.
한편, 콘트라스트 조정부(62)는 도 8과 같이 적어도 하나 이상의 서브필드(SF)의 서스테인 방전기간을 조절함으로써 패널(60)에 표시되는 영상의 콘트라스트를 조절하게 된다. 일례로, 도 8에서는 제 8서브필드(SF8)의 서스테인 방전기간을 약 50%로 설정하게 된다. 이와 같이 제 8서브필드(SF8)의 서스테인 방전기간이 줄어들게 되면 패널(60)에 표시되는 영상의 콘트라스트비가 낮게 조절되게 된다.
마찬가지로 콘트라스트 조정부(62)는 도 9와 같이 제 1 및 제 2서브필드(SF1,SF2)의 서스테인 방전기간을 약 50%로 설정할 수 있다. 이와 같이 제 1 및 제 2서브필드(SF1,SF2)의 서스테인 방전기간이 줄어들게 되면 패널(60)에 표시되는 영상의 콘트라스트비가 높게 조절되게 된다. 즉, 콘트라스트 조정부(62)는 적어도 하나 이상의 서브필드(SF)의 서스테인 기간을 조절함으로써 패널(60)에 표시되는 영상의 콘트라스트를 조절하게 된다.
파형 발생부(58)는 APL 부(56)로부터 입력되는 N단계 신호를 이용하여 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다. 이때, 파형 발생부(58)는 콘트라스트 조정부(62) 및 휘도 조정부(64)의 제어에 의하여 각각의 서브필드에 포함되어 있는 서스테인 기간의 방전횟수가 조정될 수 있도록 타이밍 제어신호를 생성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 의하면 디지털신호를 아날로그신호로 변환하지 않고 영상을 표시할수 있다. 따라서, 신호의 왜곡 및 감쇄현상을 방지할 수 있다. 아울러, 본 발명에서는 PDP 구동장치내에 휘도조정부 및 콘트라스트조정부를 설치하여 패널에 표시되는 영상의 휘도 및 콘트라스트를 조절할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 영상신호 처리부를 상세히 나타내는 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 구동부를 상세히 나타내는 블록도.
도 4는 종래의 다른 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 구동부를 상세히 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도조정방법을 나타내는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 콘트라스트 조정방법을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2A,2B,46A,46B : 역감마 보정부 4,48 : 이득제어부
6,50 : 오차확산부 8,52 : 서브필드 맵핑부
10,54 : 데이터 정렬부 14,56 : APL 부
16,58 : 파형 발생부 18,60 : 패널
20,34 : 영상신호 처리부 22,36,42 : VSC
26,40,44 : PDP 구동부 28 : 휘도처리부
30 : 콘트라스트처리부 32 : D/A 컨버터
62 : 콘트라스트조정부 64 : 휘도조정부

Claims (7)

  1. 외부로부터 디지털신호를 입력받음과 아울러 다수의 서브필드로 나뉘어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 상기 모든 서브필드의 서스테인 방전기간을 동일한 비율로 감소 또는 증가시켜 휘도를 조절하는 제 1 단계와,
    리모콘 및 제어판넬 중 어느 하나로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 상기 적어도 하나 이상의 서브필드의 서스테인 방전기간을 감소 또는 증가시켜 콘트라스트를 조절하는 제 2 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 다수의 서브필드로 나뉘어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    외부로부터 디지털신호를 입력받아 모든 서브필드의 서스테인 방전기간을 동일한 비율로 감소 또는 증가시키기 위한 휘도조정부와,
    외부로부터 상기 디지털신호를 입력받아 상기 적어도 하나 이상의 서브필드 서스테인 방전기간을 감소 또는 증가시키기 위한 콘트라스트 조정부 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 휘도조정부 및 콘트라스트 조정부와 상기 패널의 사이에 설치되어 상기 휘도조정부 및 콘트라스트 조정부의 제어에 의하여 타이밍 제어신호를 생성하기 위한 파형 발생부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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