KR100515343B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법 및그 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법 및그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 어드레스 전력 제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서는 먼저, PDP에 표시할 영상 데이터를 대응되는 서브필드 데이터로 변환한 후, 변환된 서브필드 데이터를 분석하여 영상 데이터의 변화율과 서브필드별 데이터 변화량을 산출한다. 그 후, 산출된 서브필드별 데이터 변화량에 따라 서브필드별로 어드레스 전력회수 회로를 동작시키거나 또는 정지시킨다. 또한, 산출된 영상 데이터의 변화량에 따라 영상 데이터의 모드를 정상 모드 또는 특수 모드로 판별하고, 특수 모드의 경우 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수가 정상 모드의 경우의 서브필드의 개수보다 적도록 설정하여 PDP에 표시한다. 본 발명에 따르면, 표시될 영상 데이터를 서브필드별로 구분하여 어드레스 전력회수 회로를 동작시킴으로써 어드레스 소비 전력을 효율적으로 제어할 수 있다. 또한, 데이터 변화량이 많은 특수 영상의 경우 영상을 표시하기 위한 서브필드의 개수를 감소시킴으로써 어드레스 소비 전력을 제한할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법 및 그 장치{METHOD FOR CONTROLLING ADDRESS POWER ON PLASMA DISPLAY PANEL AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라고 함)에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력을 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
PDP는 복수 개의 방전 셀을 매트릭스 형상으로 배열하여 이를 선택적으로 발광시킴으로써 전기 신호로 입력된 영상 데이터를 복원시키는 디스플레이 소자의 한 종류이다.
이러한 PDP에서 칼라 표시 소자로서의 성능을 나타내기 위해서는 계조 표시가 가능하여야 하며, 이를 구현하는 방법으로 한 프레임을 복수 개의 서브필드로 나누어 이를 시분할 제어하는 계조 구현 방법이 사용되고 있다.
이러한 서브필드 방식에서 각 서브필드는 다시 전화면을 초기화하는 리셋(reset) 기간과 전화면을 선순차 방식으로 주사하면서 데이터를 기입하는 어드레스(address) 기간 및 데이터가 기입된 셀들의 발광 상태를 유지시키는 서스테인(sustain) 기간으로 시분할된다.
이러한 PDP에는 어드레스 기능을 담당하는 전극인 어드레스 전극과 스캔(scan) 기능 및 서스테인 기능을 담당하는 스캔 전극 및 공통 전극이 있다.
PDP에서 표시 영상의 형태에 따라 어드레스 기능을 담당하는 어드레스 전극 구동시 소비되는 전력은 PDP의 해상도 및 크기에 따라 약 10W ∼ 500W 정도 소비된다. 이러한 어드레스 소비전력을 제어하기 위하여 통상적으로는 어드레스 전력회수 회로가 사용된다. 이와 같이, 어드레스 전력회수 회로를 사용함으로써 어드레스 소비전력이 급격히 상승하는 표시 영상의 소비전력을 일정 수준까지 제한할 수 있게 되었으나, 소비전력이 증가하지 않는 영상을 표시하는 경우에도 전력회수 회로가 동작하여 오히려 소비전력이 높아지는 부작용이 발생한다.
어드레스 전력회수 회로의 동작에 있어서 상기와 같이 표시 영상에 따른 부작용을 저감하기 위한 기술로는 대한민국 특허공개번호 제2002-32927호(플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극 구동방법)가 있으며, 여기에는 어드레스 전력회수 회로를 동작시킴에 있어서 입력 영상의 데이터 변화량을 검출하여 변화량이 기준치 이하이면 어드레스 전력회수 회로의 동작을 정지시키고, 기준치 이상이면 어드레스 전력회수 회로를 동작시켜 소비전력을 감소시키는 것이 개시되어 있다. 그러나, 상기 기술은 입력 영상 데이터의 변화량만을 검출하기 때문에 데이터 변화량이 적은 경우 전체 서브필드에 대한 어드레스 전력회수 회로 동작을 정지시키고, 데이터 변화량이 많은 경우 전체 서브필드에 대한 전력회수 회로를 동작시키기 때문에 효율적으로 어드레스 소비전력을 제어하는데 불충한 면이 있다. 이는 PDP에서는 계조를 표현하는데 서브필드를 사용하는데 어드레스 데이터 변화량이 각각의 서브필드별로 다르기 때문에 어드레스 소비전력의 특성도 서브필드 별로 달라지기 때문이다.
또한, PDP의 해상도가 높을수록, 패널 면적이 클수록 어드레스 전극 구동시 소비되는 전력이 많이 증가하여 어드레스 전력회수 회로만으로 그 소비전력을 제한하는데는 한계가 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, PDP에 표시될 영상을 서브필드별로 분석하여 각 서브필드별로 어드레스 전력회수의 동작을 제어하는 동시에 어드레스 소비전력을 급격히 증가시키는 영상에 대해서는 표시에 사용되는 서브필드 개수를 조정하여 어드레스 소비전력을 제한하는 PDP의 어드레스 전력 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 특징에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법은,
어드레스 전력회수 회로를 구비한 PDP에서 어드레스 전력을 제어하는 방법으로서,
a) 상기 PDP에 표시할 영상 데이터를 대응되는 서브필드 데이터로 변환하는 단계; b) 상기 변환된 서브필드 데이터를 분석하여 영상 데이터의 변화량을 산출하는 단계; 및 c) 상기 산출된 영상 데이터의 변화량이 특정된 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수를 조정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 산출된 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값보다 큰 경우에 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수가 상기 산출된 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우에 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수보다 적도록 설정되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 b) 단계는, 상기 변환된 서브필드 데이터를 분석하여 서브필드별로 데이터 변화량을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량을 모든 서브필드에 대해 합하여 상기 영상 데이터의 변화량을 산출하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계에서, 상기 서브필드별 데이터 변화량은 상기 각 서브필드의 어드레스 전력 지표(Address Power Factor)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 어드레스 전력 지표는 상기 영상에서 상하 수평 라인간의 데이터 변화량을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 어드레스 전력 지표는 상기 영상에서 좌우 인접 셀간의 데이터 변화량을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 어드레스 전력 지표는 상기 PDP에 구비된 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 용량 성분의 합인 것이 바람직하다.
또한, 상기 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 용량 성분은 상기 어드레스 전극과 상기 PDP에 구비된 스캔(scan) 전극 및 공통 전극간에 각각 존재하는 용량 성분과 상기 어드레스 전극들 간에 존재하는 용량 성분의 합인 것이 바람직하다.
상기 PDP의 어드레스 전력 제어 방법은 상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량이 특정된 제2 임계값 이하인 서브필드에 대해, 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작을 정지시키는 단계; 및 상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값보다 큰 서브필드에 대해, 상기 어드레스 전력회수 회로를 동작시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 PDP에서의 어드레스 전력 제어 장치는,
어드레스 전력회수 회로를 구비한 PDP에서 어드레스 전력을 제어하는 장치로서,
상기 PDP에 표시될 영상 데이터를 대응되는 서브필드 데이터로 변환한 후 분석하여 상기 영상 데이터의 변화량을 계산하는 데이터 변화량 계산부; 상기 데이터 변화량 계산부에서 계산된 영상 데이터의 변화량과 특정된 제1 임계값을 비교하여 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수 조정 여부 신호를 생성하는 모드 판단부; 상기 모드 판단부에서 생성된 신호에 따라 상기 서브필드의 개수를 결정하여 출력하는 서브필드 개수 결정부; 상기 영상 데이터를 상기 PDP 구동에 적합하도록 대응되는 서브필드 데이터－여기서 서브필드 데이터는 상기 서브필드 개수 결정부에서 결정된 서브필드 개수에 맞게 변환됨－로 변환하고, 각 서브필드별 어드레싱 타이밍에 맞도록 재배열한 어드레스 데이터를 생성하는 어드레스 데이터 제어부; 상기 어드레스 데이터 제어부에서 출력되는 어드레스 데이터에 따라 어드레스 방전에 필요한 펄스를 발생시켜 상기 PDP에 공급하는 어드레스 전극 구동부; 및 상기 서브필드 개수 결정부에서 결정된 서브필드 개수에 해당하는 서브필드를 생성하여 상기 PDP에 공급하는 구동 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 서브필드 개수 결정부는, 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값보다 큰 경우의 상기 서브필드의 개수가 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우의 상기 서브필드의 개수보다 적도록 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터 변화량 계산부는 상기 서브필드 데이터를 분석하여 각 서브필드별로 데이터 변화량을 더 계산하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PDP에서의 어드레스 전력 제어 장치는 상기 데이터 변화량 계산부에서 계산된 서브필드별 데이터 변화량과 특정된 제2 임계값을 비교하여 각 서브필드별로 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작 여부를 판단하는 어드레스 전력회수 동작 판단부; 및 상기 어드레스 전력회수 동작 판단부에서 판단된 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작 여부에 따른 상기 어드레스 전력회수 회로의 스위치 타이밍을 생성하여 상기 어드레스 전극 구동부로 출력하는 어드레스 전력회수 타이밍 제어부를 더 포함하며, 상기 어드레스 전극 구동부가 상기 어드레스 전력회수 타이밍 제어부에서 생성된 스위치 타이밍에 따라 상기 어드레스 전력회수 회로의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 어드레스 전력회수 동작 판단부는, 상기 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값 이하인 서브필드에 대해서는 상기 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 것으로 판단하고, 상기 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값보다 큰 서브필드에 대해서는 상기 어드레스 전력회수 회로가 동작하는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서브필드 개수 결정부는, 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값보다 큰 경우의 서브필드의 개수 데이터를 저장하는 제1 서브필드 개수 데이터 저장부; 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우의 서브필드의 개수 데이터를 저장하는 제1 서브필드 개수 데이터 저장부; 및 상기 모드 판단부에서 출력되는 신호에 따라 상기 제1 서브필드 개수 데이터 저장부에서 출력되는 서브필드 개수 데이터와 상기 제2 서브필드 개수 데이터 저장부에서 출력되는 서브필드 개수 데이터 중 하나를 선택하여 출력하는 선택부를 포함한다.
또한, 상기 제1 서브필드 개수 데이터 저장부에 저장된 서브필드 개수 데이터가 동일한 계조에 대해 상기 제2 서브필드 개수 데이터 저장부에 저장된 서브필드 개수 데이터에 비해 적도록 설정되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 3전극 구조의 PDP 전극 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3전극 구조의 PDP는 스캔 기능과 서스테인 기능을 담당하는 스캔 전극(Y1, Y2, …, Yn) 및 공통 전극(X)과 어드레스 기능을 담당하는 어드레스 전극(A1, A2, …, Am)을 포함한다. 이 때, 스캔 전극(Y1, Y2, …, Yn)과 공통 전극(X)은 서로 평행하게 PDP의 상판에 배치되어 있으며, 어드레스 전극(A1, A2, …, Am)은 PDP의 하판에 스캔 전극(Y1, Y2, …, Yn) 및 공통 전극(X)과는 직교 형태로 배치된다.
도 2는 일반적인 3전극 구조의 PDP에서 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 패널의 용량성분을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 3전극 구조의 PDP에서 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 패널의 용량성분은 어드레스 전극과 스캔 전극 및 공통 전극간에 존재하는 용량 성분(Cx)과 어드레스 전극간에 존재하는 용량 성분(Ca)이 있다.
여기서, 용량 성분(Cx)은 어드레스 전극과 공통 전극간에 존재하는 용량 성분(Ca_x)과 어드레스 전극과 스캔 전극간에 존재하는 용량 성분(Ca_y)의 합으로 정의된다.
PDP에서는 표시 영상 데이터에 따라 어드레스 펄스 스위칭 동작이 발생하고, 이 어드레스 펄스 스위칭 동작에 따른 패널의 용량 성분(Cx, Ca)에 대한 충방전에 의하여 무효 전력 소비가 발생한다. 이 때, 무효 전력 소비는 PDP에 공급되는 전력을 V라고 하고 총 용량 성분을 C라고 할 때 으로 나타낼 수 있다. 이러한 어드레스 소비 전력은 표시 영상의 종류에 따라 크게 달라진다. 첨부한 도 3은 일반적인 PDP에서 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 경우 표시 영상의 종류에 따른 어드레스 소비 전력의 특성을 도시한 그래프로, 어드레스 전력회수 회로가 사용되지 않은 경우 표시 영상의 종류에 따른 어드레스 소비 전력 특성을 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 어드레스 펄스 스위칭이 적은 영상, 예를 들어 도 4의 (b)에 도시된 풀 화이트(Full White) 등의 영상을 표시할 경우 소비 전력이 매우 낮은 반면에, 어드레스 펄스 스위칭이 많은 영상, 예를 들어 도 4의 (a)에 도시된 도트 온/오프(Dot On/Off) 등의 영상을 표시할 경우 어드레스 소비 전력이 매우 높아진다.
도 4에서 (a)에 도시된 도트 온/오프 영상의 경우는 상하 인접 라인간, 좌우 인접 셀간 어드레스 데이터 변동이 많아 스위칭이 많이 발생하고 이에 따라 어드레스 소비 전력이 급격히 증가한다. 도 4에서 (b)에 도시된 풀 화이트 영상의 경우는 데이터 상하 인접 라인간, 좌우 인접 셀간 데이터 변동이 거의 없기 때문에 스위칭 발생이 거의 없으며 따라서 어드레스 소비 전력이 매우 낮다.
도트 온/오프 영상과 같이 어드레스 소비 전력이 높을 경우 어드레스 구동 IC의 부하가 증가하여 발열이 급격히 증가하는데 이런 경우 발열에 의하여 구동 IC가 파괴되는 경우가 발생하여 제품 신뢰성 문제가 발생한다. 또한 PDP 세트 전체적인 소비 전력이 상승하기 때문에 바람직하지 못하다. 이를 방지하기 위해 어드레스 전력회수 회로가 사용된다. 그러나 어드레스 전력회수 회로를 사용함으로써 도 3에서와 같이 어드레스 소비 전력이 급격히 상승하는 표시 영상의 소비 전력을 일정 수준까지 제한할 수 있으나, 소비 전력이 증가하지 않는 영상을 표시하는 경우에도 전력회수 회로가 동작하여 오히려 소비 전력이 높아질 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 PDP에 표시될 영상을 분석하여 PDP의 어드레스 소비 전력을 증가시키지 않는 일반적인 영상-영화, 드라마, PC 영상 등-은 정상 모드의 영상으로 판단하고, PDP의 어드레스 소비 전력을 급격히 증가시키는 영상-도트 온/오프, 라인 온/오프(Line On/Off) 등-은 특수 모드의 영상으로 판단하여 다르게 처리한다.
정상 모드의 영상으로 판단되는 표시 영상의 경우, 각 서브필드별로 산출된 어드레스 소비 전력 지표(Address Power Factor:APF, 이하 'APF'라고 함)값에 따라 어드레스 전력회수가 필요한 서브필드에서만 어드레스 전력회수 회로가 동작하고, 전력회수가 필요없는 서브필드에서는 전력회수 회로가 동작하지 않도록 한다.
한편, 특수 모드의 영상으로 판단되는 표시 영상의 경우, 정상 모드의 영상에서와 같이 각 서브필드별로 산출된 APF값에 따라 어드레스 전력회수 회로가 동작되도록 하여 어드레스 소비 전력을 제한함과 동시에, 표시에 사용되는 서브필드 개수가 정상 모드의 영상을 표시하는데 사용되는 서브필드의 개수보다 적도록 하여 어드레스 소비 전력을 제한한다.
여기서, APF는 각각의 서브필드마다 산출되며, [수학식 1]에 표시된 바와 같이 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 패널의 용량성분, 즉 어드레스 전극과 스캔 전극 및 공통 전극간에 존재하는 용량 성분(Cx)과 어드레스 전극간에 존재하는 용량 성분(Ca)의 합으로 정의된다.
[수학식 1]
APF = Cx + Ca
이와 같이 각 서브필드별로 산출되는 APF는 각 서브필드에 대해 어드레스 전력회수 회로의 동작 여부를 판단하는 기준이 된다. 즉, 각 서브필드별로 산출된 APF가 APF에 대한 특정 임계값(TH_apf)보다 클 경우에는 해당 서브필드에 대해서는 어드레스 전력회수 회로가 동작되고, 이하일 경우에는 해당 서브필드에 대해서는 어드레스 전력회수 회로가 동작되지 않는다.
한편, 각 서브필드별로 산출된 APF를 모두 합한 값은 [수학식 2]에 나타낸 바와 같이 APFT(Address Power Factor Total)로 정의되며, PDP에 표시할 영상이 정상 모드의 영상인지 아니면 특수 모드의 영상인 지를 판단하는 기준으로 사용된다.
[수학식 2]
APFT =
여기서 SF는 서브필드를 나타내며, N은 서브필드의 개수이다.
즉, 표시 영상 데이터에 대해 상기와 같이 산출된 APFT가 APFT에 대한 특정 임계값(TH_apft)보다 크면 특수 모드로 판단하고, 임계값(TH_apft) 이하이면 정상 모드로 판단한다.
다음, APF의 구성 요소인 Cx와 Ca를 산출하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, Cx는 어드레스 전극과 공통 전극간의 용량 성분(Ca_x)과 어드레스 전극과 스캔 전극간의 용량 성분(Ca_y)의 합이며, 이를 산출하기 위해서는 서브필드 데이터로 변환된 표시 영상의 상하 라인간의 표시 데이터를 비교하는 방법을 사용한다.
첨부한 도 5를 참조하면, 1 수평 라인에 해당하는 데이터를 1 수평 라인을 표시하는 시간(통상 1 수평동기 시간, 즉 1 Hsync 시간)만큼 지연시킨 후, 지연된 데이터를 현재 입력되는 수평 라인 데이터와 셀별로 비교 연산을 한 후 구해진 각 차분 값을 더하여 2 라인간의 변화량을 산출한다.
상기한 방법으로 N(표시 라인 개수)-1회 반복 연산하여 PDP의 한 화면에 표시되는 각 라인별 차분 값을 더한 후, 각 수평 라인별 산출된 차분 값을 모두 더한 값이 Cx가 된다. 한 개의 서브필드에 해당하는 Cx는 [수학식 3]에서와 같이 각 픽셀의 R, G, B에 대한 차분으로 표현될 수 있다.
[수학식 3]
상기 [수학식 3]에 대한 연산으로는 뺄셈 연산 또는 XOR(Exclusive OR) 연산이 사용될 수 있다.
다음, Ca는 어드레스 전극간 존재하는 용량 성분을 의미하며, 이를 산출하기 위해서는 서브필드 데이터로 변환된 수평 라인 데이터에서 인접한 좌우 셀간의 데이터를 비교하는 방법을 사용한다.
첨부한 도 6을 참조하면, 1 수평 라인에 해당하는 데이터를 1셀 시간만큼 지연시킨 후, 원래 데이터와 비교 연산을 한 후 구해진 각 차분 값을 더한다.
상기한 방법으로 N(표시 라인 개수)회 반복 연산하여 PDP의 한 화면에 표시되는 각 라인별 차분 값을 모두 더한 값이 Ca가 된다. 이 때, 상기 차분 값을 산출하기 위한 비교 연산으로는 뺄셈 연산 또는 XOR 연산이 사용될 수 있다.
상기한 용량 성분인 Cx 및 Ca를 산출하는 과정에서 표시 데이터를 비교하는데, 이 때 표시 데이터는 서브필드 데이터로 변환된 표시 데이터이기 때문에 각 셀별 표시 데이터의 상태는 '0' 또는 '1'의 두 가지 상태만 존재한다. 이러한 데이터의 상태 '0'은 방전 셀의 오프(off)를 의미하며, '1'은 방전 셀의 온(on)을 의미한다.
이와 같이, 각 서브필드별로 산출된 Cx와 Ca를 더하여 각 서브필드별 APF를 산출한다. 각 서브필드별로 산출된 APF는 각 서브필드별로 어드레스 전력회수 회로를 동작 또는 정지시킬 것인지를 판단하는 근거가 된다. 예를 들어, 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이 서브필드의 APF가 임계값(TH_apf)보다 클 경우, 즉 첫 번째 내지 네 번째 서브필드(SF1, SF2, SF3, SF4)의 경우에 대해서는 어드레스 전력회수 회로가 동작되지만, APF가 임계값(TH_apf) 이하일 경우, 즉 다섯 번째와 여섯 번째 서브필드(SF5, SF6)의 경우에 대해서는 어드레스 전력회수 회로가 동작되지 않고 정지한다.
도 8은 일반적인 PDP에서의 어드레스 전극 구동 회로를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극 구동 회로는 제1 FET(Ar), 제2 FET(Af), 커패시터(C1), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제1 FET(Ar)에 신호를 공급하는 신호 소스(V2) 및 제2 FET(Af)에 신호를 공급하는 신호 소스(V3)로 이루어진 전력회수 회로와, 제3 FET(Aa), 제4 FET(Ag), 제3 FET(Aa)에 전원을 공급하는 전원 소스(V1), 제3 FET(Aa)에 신호를 공급하는 신호 소스(V4) 및 제4 FET(Ag)에 신호를 공급하는 신호 소스(V5)로 이루어진 어드레스 드라이버를 포함한다.
이와 같이 구성된 어드레스 전극 구동 회로의 전력회수 회로는 서브필드별로 산출된 APF에 따라 동작 여부가 결정되며, 산출된 APF가 임계값(TH_apf)보다 클 경우에는 첨부한 도 9에 도시된 바와 같은 스위치 타이밍에 따라 동작하며, 산출된 APF가 임계값(TH_apf) 이하인 경우에는 첨부한 도 10에 도시된 바와 같은 스위치 타이밍에 따라 동작한다.
먼저, 어드레스 전력회수 회로를 포함한 어드레스 전극 구동 회로의 동작을 도 9를 참조하여 설명하면, 신호 소스(V2)가 제1 FET(Ar)에 하이 신호를 출력하여 제1 FET(Ar)가 턴온되면, 이전 PDP패널(10)의 방전시 충전된 커패시터(C1)가 충전 전압을 방전하도록 하여 패널(10), 특히 어드레스 전극에 인가되는 전압(Va)의 레벨을 상승시킨다.
다음, 신호 소스(V4)는 전압(Va)의 레벨이 일정 수준에 도달하는 시점에 하이 신호를 출력하여 제3 FET(Aa)를 턴온시킴으로써 어드레스 전압을 패널(10)에 공급하여 전압(Va)를 적정 수준까지 상승시키고 그 상태를 소정 시간동안 유지시킨다.
다음, 신호 소스(V4)는 로우 신호를 출력하여 제3 FET(Aa)를 턴오프시키고, 신호 소스(V3)가 하이 신호를 출력하여 제2 FET(Af)를 턴온시킴으로써 패널(10)에서 방전되는 전압이 커패시터(C1)에 충전되도록 한다.
그 후, 커패시터(C1)에 일정 수준이상 충전이 이루어지면 신호 소스(V5)는 하이 신호를 출력하여 제4 FET(Ag)를 턴온시킴으로써 패널(10)에 공급되는 전원이 차단되도록 한다.
이와 같은 과정을 반복하여 어드레스 전극의 구동 및 어드레스 전력회수 동작이 이루어진다.
다음, 도 10을 참조하면, 어드레스 전력회수 회로를 포함하여 어드레스 구동 전압을 충전하고 방전하는 부분인 제1 FET(Ar), 제2 FET(Af) 및 제4 FET(Ag)에 대한 신호 공급이 없고, 단지 패널(10) 구동에만 사용되는 제1 FET(Aa)에만 항상 하이 신호를 출력하여 제1 FET(Aa)를 턴온시켜 패널(10)에 항상 적정 수준의 전압(Va)의 레벨이 공급되도록 한다. 즉, 어드레스 전력회수 회로가 동작되지 않고 정지되어 있는 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 장치의 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 장치는 APF/APFT 계산부(100), 어드레스 전력회수 동작/정지 판단부(200), 어드레스 전력회수 타이밍 제어부(300), 모드 판단부(400), 서브필드 개수 결정부(500), 어드레스 데이터 제어부(600), 어드레스 전극 구동부(700) 및 구동 제어부(800)를 포함한다.
APF/APFT 계산부(100)는 영상 데이터를 입력받아서 서브필드 데이터로 변환한 뒤, 각 서브필드별로 어드레스 전극을 기준으로 한 용량 성분인 Cx와 Ca를 상기 설명한 바와 같이 각각 산출하고 더하여 각 서브필드별 APF를 계산하고, 각 서브필드별 APF를 모두 더하여 APFT를 계산한다.
어드레스 전력회수 동작/정지 판단부(200)는 APF/APFT 계산부(100)에서 계산된 서브필드별 APF를 입력받아서 APF에 대한 임계값(TH_apf)과 비교하여 각 서브필드별로 어드레스 전력회수 회로의 동작/정지 여부를 판별한다.
어드레스 전력회수 타이밍 제어부(300)는 어드레스 전력회수 동작/정지 판단부(200)에서 판단된 어드레스 전력회수 회로의 동작/정지 여부에 따라 상기 도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같은 스위치 타이밍을 생성한다.
모드 판단부(400)는 APF/APFT 계산부(100)에서 계산된 APFT를 입력받아서 표시할 영상이 정상 모드의 영상인지 아니면 특수 모드의 영상인지의 여부를 판단하여 판단된 결과를 나타내는 신호(MODE)를 출력한다. 이 때, 모드 판단부(400)는 표시 영상이 정상 모드인 경우에는 MODE1 신호를 출력하고, 특수 모드인 경우에는 MODE2 신호를 출력한다.
서브필드 개수 결정부(500)는 모드 판단부(400)에서 출력되는 신호에 따라 정상 모드일 경우 사용되는 서브필드 개수 데이터와 특수 모드일 경우 사용되는 서브필드 개수 데이터를 각각 결정하여 출력한다. 이 때, 서브필드 개수 데이터는 [수학식 4]에 나타낸 바와 같이, 특수 모드일 경우가 정상 모드일 경우보다 적도록 결정된다.
[수학식 4]
서브필드 개수(특수 모드) < 서브필드 개수(정상 모드)
어드레스 데이터 제어부(600)는 입력되는 표시 데이터를 PDP 구동에 적합하도록 서브필드 데이터로 변환하고, 서브필드별 어드레싱 타이밍에 맞도록 재배열한 어드레스 데이터를 출력한다. 이 때, 정상 모드인 경우에는 표시 데이터를 정상 모드에서 사용되는 서브필드 개수에 해당하는 서브필드 데이터로 변환하여 상기 서브필드별 어드레싱 타이밍에 맞도록 재배열한 어드레스 데이터를 출력하고, 특수 모드인 경우에는 표시 데이터를 특수 모드에서 사용되는 서브필드 개수에 해당하는 서브필드 데이터로 변환하여 상기 서브필드별 어드레싱 타이밍에 맞도록 재배열한 어드레스 데이터를 출력한다.
어드레스 전극 구동부(700)는 어드레스 전력회수 타이밍 제어부(300)에서 출력되는 신호에 따라 어드레스 전력회수 회로의 구동을 제어하는 동시에, 어드레스 데이터 제어부(600)에서 출력되는 어드레스 데이터에 따라 어드레스 방전에 필요한 펄스를 발생시켜 PDP(930)로 공급한다.
구동 제어부(800)는 모드 판단부(400)에서 출력되는 신호를 입력받아서 정상 모드일 경우에는 정상 모드 표시에 사용되는 서브필드 개수에 해당하는 서브필드를 생성하며, 특수 모드일 경우에는 특수 모드 표시에 사용되는 서브필드 개수에 해당하는 서브필드를 생성한다. 이 때, 특수 모드의 서브필드 생성 개수가 정상 모드의 서브필드 생성 개수보다 적다.
한편, Y구동부(910)는 구동 제어부(800)에서 생성된 서브필드에 대응되도록 공통 전극을 구동하기 위한 펄스를 생성하여 PDP(930)로 공급하고, X 구동부(920)도 종래와 마찬가지로 공통 전극(X)을 구동하기 위한 펄스를 생성하여 PDP(930)로 공급한다.
도 12는 도 11에 도시된 서브필드 개수 결정부(500)의 상세 블록도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 서브필드 개수 결정부(500)는 특수 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(510), 정상 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(520) 및 선택부(530)를 포함한다.
특수 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(510)는 특수 모드의 영상을 표시하기 위한 서브필드 개수 데이터를 저장한다.
정상 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(520)는 정상 모드의 영상을 표시하기 위한 서브필드 개수 데이터를 저장한다.
정상 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(520)에 저장된 서브필드 개수 데이터는 동일한 계조에 대해 특수 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(510)에 저장된 서브필드 개수 데이터에 비해 크도록 설정된다.
선택부(530)는 모드 판단부(400)에서 출력되는 신호에 따라 특수 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(510)에서 출력되는 서브필드 개수 데이터와 정상 모드 서브필드 개수 데이터 저장부(520)에서 출력되는 서브필드 개수 데이터 중 하나를 선택하여 출력한다.
일반적으로 어드레스 소비 전력은 사용하는 서브필드 개수에 비례하여 증가한다. 그 이유는 매 서브필드마다 어드레스 기간이 할당되어 있으며, 이 기간동안 영상을 표시할 화소에 어드레싱 동작을 하게 되므로, 어드레스 소비 전력은 이러한 어드레싱 동작 과정에서 소모되기 때문이다.
상기한 바와 같이, 특수 모드일 때 정상 모드의 경우보다 적은 수의 서브필드를 사용하여 영상을 표시하는 이유는 각 서브필드의 어드레싱 과정에서 소모되는 어드레스 소비 전력이 전체 서브필드 개수에 비례하므로, 서브필드 개수를 적게 사용함으로써 어드레스 소비전력을 저감할 수 있기 때문이다. 또한, 특수 모드일 때의 표시 영상은 표현 계조수에 많은 영향을 받지 않는 경우가 대부분이기 때문에 표현에 사용하는 계조 수도 정상 모드의 경우보다 적을 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 특수 모드일 경우 사용되는 서브필드 구조 및 계조의 일예를 도시한 도면이고, 도 14는 정상 모드일 경우 사용되는 서브필드 구조 및 계조의 일예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 특수 모드의 경우 32 ∼ 1024 계조를 표현하기 위해 6개 ∼ 8개의 서브필드 개수를 사용하는 반면에, 도 14를 참조하면, 정상 모드의 경우 255 ∼ 1024 계조를 표현하기 위해 특수 모드의 경우보다 많은 10개 ∼ 12개의 서브필드 개수를 사용하고 있다.
도 13에서 특수 모드의 경우 서브필드의 개수가 6개 ∼ 8개인 경우를 예로 들었지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 ∼ 9개까지 변경하여 사용 가능하다.
정상 모드의 경우에는 10개 이상의 서브필드 개수 이상을 사용하며, 사용하는 계조 또한 255 계조 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
도 15는 어드레스 소비 전력의 특성을 도시한 그래프로, (a)는 종래 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 경우이고, (b)는 종래 어드레스 전력회수 회로가 항상 동작하는 경우이며, (c)는 본 발명의 실시예에 따라 어드레스 전력회수 회로의 서브필드별 선택 동작 및 서브필드 개수 제어의 경우에 해당한다.
도 15의 (a)를 참조하면, 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 경우에는 어드레스 펄스 스위칭이 적은 영상에서 소비 전력이 매우 낮으나, 어드레스 펄스 스위칭이 많은 영상에서는 소비 전력이 급격히 증가하는 경향을 보이고 있다.
또한, (b)를 참조하면, 어드레스 전력회수 회로가 항상 동작하는 경우에는 어드레스 펄스 스위칭이 많은 영상에서는 (a)의 경우에 비해 소비 전력이 낮아지지만, 어드레스 펄스 스위칭이 적은 영상에서는 (a)의 경우에 비해 소비 전력이 높아진다.
한편, (c)를 참조하면, 어드레스 전력회수 회로가 서브필드별로 선택적으로 동작하고 또한 특수 모드에서 서브필드의 개수가 제어되는 경우에는 어드레스 펄스 스위칭이 적은 영상에서는 전력회수 회로가 정지하므로 소비 전력이 매우 낮고, 어드레스 펄스 스위칭이 많은 영상에서는 전력회수 회로가 동작하지만 서브필드 개수가 제어되어 정상 모드에 비해 감소하므로 (a)와 (b)에 비해 소비 전력이 많이 낮아진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 방식이 어드레스 소비 전력을 가장 효율적으로 제어할 수 있다.
비록, 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.
본 발명에 따르면, 표시될 영상 데이터를 서브필드별로 구분하여 어드레스 전력회수 회로를 동작시킴으로써 어드레스 소비 전력을 효율적으로 제어할 수 있다.
또한, 데이터 변화량이 많은 특수 영상의 경우 표시에 사용되는 서브필드의 개수를 조정하여 정상 모드의 경우보다 감소시킴으로써 어드레스 소비 전력을 제한할 수 있다.
도 1은 일반적인 3전극 구조의 PDP 전극 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 3전극 구조의 PDP에서 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 패널의 용량성분을 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 PDP에서 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 경우 표시 영상의 종류에 따른 어드레스 소비 전력의 특성을 도시한 그래프이다.
도 4의 (a)는 어드레스 펄스 스위칭이 많은 도트 온/오프 영상을 도시한 도면이고, (b)는 어드레스 펄스 스위칭이 적은 풀 화이트 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 상하 라인 데이터를 분석하여 Cx를 산출하는 개념을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 좌우 인접한 셀간의 데이터를 분석하여 Ca를 산출하는 개념을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 APF의 크기에 따른 어드레스 전력회수 회로의 동작/정지 여부를 나타낸 도면이다.
도 8은 일반적인 PDP에서의 어드레스 전극 구동 회로를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 어드레스 전력회수 회로의 동작시 스위치 타이밍을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 방법에서 어드레스 전력회수 회로의 동작 정지시 스위치 타이밍을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 장치의 블록도이다.
도 12는 도 11에 도시된 서브필드 개수 데이터 결정부의 상세 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 장치에서 특수 모드일 경우 사용하는 서브필드의 구조 및 계조의 일예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 어드레스 전력 제어 장치에서 정상 모드일 경우 사용하는 서브필드의 구조 및 계조의 일예를 도시한 도면이다.
도 15는 어드레스 소비 전력의 특성을 도시한 그래프로, (a)는 종래 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 경우이고, (b)는 종래 어드레스 전력회수 회로가 항상 동작하는 경우이며, (c)는 본 발명의 실시예에 따라 어드레스 전력회수 회로의 서브필드별 선택 동작 및 서브필드 개수 조정의 경우에 해당한다.

Claims (16)

  1. 어드레스 전력회수 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에서 어드레스 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 표시할 영상 데이터를 대응되는 서브필드 데이터로 변환하는 단계;
    b) 상기 변환된 서브필드 데이터를 분석하여 영상 데이터의 변화량을 산출하는 단계; 및
    c) 상기 산출된 영상 데이터의 변화량이 특정된 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수가 상기 산출된 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우에 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수보다 적도록 조정하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 변환된 서브필드 데이터를 분석하여 서브필드별로 데이터 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량을 모든 서브필드에 대해 합하여 상기 영상 데이터의 변화량을 산출하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 b) 단계에서, 상기 서브필드별 데이터 변화량은 상기 각 서브필드의 어드레스 전력 지표(Address Power Factor)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어드레스 전력 지표는 상기 영상에서 상하 수평 라인간의 데이터 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 어드레스 전력 지표는 상기 영상에서 좌우 인접 셀간의 데이터 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 어드레스 전력 지표는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 용량 성분의 합인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 어드레스 전극을 기준으로 존재하는 용량 성분은 상기 어드레스 전극과 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 스캔(scan) 전극 및 공통 전극간에 각각 존재하는 용량 성분과 상기 어드레스 전극들 간에 존재하는 용량 성분의 합인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량이 특정된 제2 임계값 이하인 서브필드에 대해, 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작을 정지시키는 단계; 및
    상기 산출된 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값보다 큰 서브필드에 대해, 상기 어드레스 전력회수 회로를 동작시키는 단계
    를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전력 제어 방법.
  10. 어드레스 전력회수 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에서 어드레스 전력을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 영상 데이터를 대응되는 서브필드 데이터로 변환한 후 분석하여 상기 영상 데이터의 변화량을 계산하는 데이터 변화량 계산부;
    상기 데이터 변화량 계산부에서 계산된 영상 데이터의 변화량과 특정된 제1 임계값을 비교하여 상기 영상 데이터를 표시하기 위한 서브필드의 개수 조정 여부 신호를 생성하는 모드 판단부;
    상기 모드 판단부에서 생성된 신호에 따라 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값보다 큰 경우의 서브필드의 개수가 상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우의 서브필드의 개수보다 적도록 상기 서브필드의 개수를 결정하여 출력하는 서브필드 개수 결정부;
    상기 영상 데이터를 상기 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 적합하도록 상기 서브필드 개수 결정부에서 결정된 상기 서브필드의 개수에 대응되는 서브필드 데이터로 변환하고, 각 서브필드별 어드레싱 타이밍에 맞도록 재배열한 어드레스 데이터를 생성하는 어드레스 데이터 제어부;
    상기 어드레스 데이터 제어부에서 출력되는 어드레스 데이터에 따라 어드레스 방전에 필요한 펄스를 발생시켜 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 어드레스 전극 구동부; 및
    상기 서브필드 개수 결정부에서 결정된 서브필드 개수에 해당하는 서브필드를 생성하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 구동 제어부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 변화량 계산부는 상기 서브필드 데이터를 분석하여 각 서브필드별로 데이터 변화량을 더 계산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 변화량 계산부에서 계산된 서브필드별 데이터 변화량과 특정된 제2 임계값을 비교하여 각 서브필드별로 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작 여부를 판단하는 어드레스 전력회수 동작 판단부; 및
    상기 어드레스 전력회수 동작 판단부에서 판단된 상기 어드레스 전력회수 회로의 동작 여부에 따른 상기 어드레스 전력회수 회로의 스위치 타이밍을 생성하여 상기 어드레스 전극 구동부로 출력하는 어드레스 전력회수 타이밍 제어부
    를 더 포함하며,
    상기 어드레스 전극 구동부가 상기 어드레스 전력회수 타이밍 제어부에서 생성된 스위치 타이밍에 따라 상기 어드레스 전력회수 회로의 구동을 제어하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 어드레스 전력회수 동작 판단부는,
    상기 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값 이하인 서브필드에 대해서는 상기 어드레스 전력회수 회로가 동작하지 않는 것으로 판단하고,
    상기 서브필드별 데이터 변화량이 상기 특정된 제2 임계값보다 큰 서브필드에 대해서는 상기 어드레스 전력회수 회로가 동작하는 것으로 판단하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 서브필드 개수 결정부는,
    상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값보다 큰 경우의 서브필드의 개수 데이터를 저장하는 제1 서브필드 개수 데이터 저장부;
    상기 영상 데이터의 변화량이 상기 특정된 제1 임계값 이하인 경우의 서브필드의 개수 데이터를 저장하는 제1 서브필드 개수 데이터 저장부; 및
    상기 모드 판단부에서 출력되는 신호에 따라 상기 제1 서브필드 개수 데이터 저장부에서 출력되는 서브필드 개수 데이터와 상기 제2 서브필드 개수 데이터 저장부에서 출력되는 서브필드 개수 데이터 중 하나를 선택하여 출력하는 선택부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 서브필드 개수 데이터 저장부에 저장된 서브필드 개수 데이터가 동일한 계조에 대해 상기 제2 서브필드 개수 데이터 저장부에 저장된 서브필드 개수 데이터에 비해 적도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 어드레스 전력 제어 장치.
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