KR100518297B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 서브 필드 수를 조절하여 로드 효과(Load Effect)를 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른, 영상 데이터를 미리 설정된 서브 필드 패턴에 맵핑하는 서브 필드 맵핑 수단을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 서브 필드 맵핑 수단은 상기 영상 데이터에 해당하는 화면 밝기가 일정 문턱값 이상이면 서스테인 펄스 수가 동일한 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 포함된 서브 필드 패턴을 생성하며, 서로 인접한 픽셀에 대하여 상기 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 동시에 온(on)되지 않도록 상기 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 해당하는 서브필드를 맵핑하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 서브 필드 수를 조절하여 로드 효과(Load Effect)를 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하, 'PDP'라 함.)은 소다라임(Soda-lime) 글라스로 된 전면 글라스와 배면 글라스 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이룬다. 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진된다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다.

이와 같은 PDP는 종래 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(CRT)에 비하여 구조가 단순하기 때문에 제작이 용이하다. 또한, PDP는 음극선관에 비하여 박형인 특징을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로 현재 각광을 받고 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현을 설명하기 위한 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 3전극 교류 면방전형 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다.

각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 서스테인 펄스의 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 도 1과 같이, 8개의 서브필드들(SF1내지 SF8)로 나누어지게 된다.

8개의 서브 필드들(SF1내지SF8) 각각은 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에, 서스테인 기간 및 그 서스테인 펄스의 방전횟수는 각 서브필드에서 2ⁿ(단, n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이, 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 표현할 수 있게 된다.

하지만, 256계조를 표현하기 위해 255개의 서스테인 펄스 수를 사용하게 되면 화면이 매우 어두워지고, 화질도 저하된다. 밝고 선명한 화상을 표시하기 위해 서스테인 펄스 수를 증가시켜야 한다. 전화면에 걸쳐 서스테인 펄스 수를 크게 하면 PDP의 전력 소모가 커지게 되므로 패널에 손상이 될 뿐만 아니라 구동 시스템이 불안정하게 된다. 따라서, 종래의 PDP는 화면 밝기에 따라 다음 도 2와 같이 서스테인 펄스 수를 조절했다.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 화면 밝기에 따른 서스테인 펄스 수의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 PDP에서는 화면 밝기가 증가함에 따라 서스테인 펄스 수를 감소시키도록 한다. 즉, 어두운 화면일 때는 서스테인 펄스 수를 늘여서 화면의 콘트라스트(contrast)를 크게 하고, 밝은 화면일 때는 서스테인 펄스 수를 줄여서 패널의 손상을 막도록 한다.

한편, 종래의 PDP는 동일한 서스테인 펄스 수를 사용하더라도 화면에 표시되는 면적이 넓을수록 화면의 밝기가 저하되는 현상이 발생하는데 상기 현상을 로드 효과(load effect)라 한다. 여기서, 전체 패널의 면적에 대한 표시되는 화면의 면적의 넓이비를 화면 로드라 한다.

종래의 PDP에서 로드 효과가 나타나는 경우를 살펴보면 다음 도 3a 및 도 3b와 같다. 도 3a는 화면 로드에 따른 화면의 밝기를 나타낸 도이고, 도 3b는 로드 효과에 따라 화면 밝기가 나빠진 화면을 나타낸 도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, A영역이 B영역 보다 동일 시간에 많은 픽셀들이 온(on)되기 때문에 전력 소모가 커져서 밝기가 저하된다. 따라서, A영역의 밝기가 B영역보다 어두운 로드 효과가 나타난다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 한 화면에 동일한 서스테인 펄스 수를 사용하더라도 영역별로 각각 다른 화면 로드에 따라 화면의 밝기가 달라져서 양자화 노이즈(quantization noise)처럼 보이는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 서브 필드 수를 조절하여 로드 효과(Load Effect)를 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 영상 데이터를 미리 설정된 서브 필드 패턴에 맵핑하는 서브 필드 맵핑 수단을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 서브 필드 맵핑 수단은 상기 영상 데이터에 해당하는 화면 밝기가 일정 문턱값 이상이면 서스테인 펄스 수가 동일한 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 포함된 서브 필드 패턴을 생성하며, 서로 인접한 픽셀에 대하여 상기 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 동시에 온(on)되지 않도록 상기 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 해당하는 서브필드를 맵핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 서브 필드 맵핑 수단은 표시되는 화면 밝기가 일정 문턱값 이상인 데이터에 대하여 서브 필드 수를 조정한다. 또한, 상기 서브 필드 맵핑 수단은 상기 선택된 영상 데이터가 패널에서 동작될 때, 서로 인접한 픽셀들에 대하여 상기 조정된 서브 필드는 동시에 온(on)되지 않도록 서브 필드를 맵핑한다. 이때, 상기 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드는 동일한 서스테인 펄스 수를 가지며, 한 프레임 동안 타 서브 필드보다 서스테인 펄스 수가 많은 것을 특징으로 한다. 이로써, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 로드 효과를 저감시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

<실시예>

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 4에서는, 본 발명의 서브 필드 맵핑 수단의 일실시예로 서브 필드 맵핑(sub field mapping)부를 사용할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, PDP의 화상처리 장치는 입력되는 데이터를 처리하여 각 서브 필드에 해당하는 영상 데이터를 라인 단위로 패널에 어드레싱하기 위한 역감마 보정부(430), 이득 제어부(440), 하프톤부(450) 서브 필드 맵핑부(460) 및 데이터 정렬부(470)를 구비한다. 또한, PDP의 화상처리 장치는 입력되는 영상 데이터를 처리하여 PDP의 스캔 전극, 서스테인 전극 및 어드레스 전극(도시하지 않음.)에 공급되는 구동 펄스를 제어하기 위한 APL부(410) 및 타이밍 콘트롤부(420)를 구비한다.

역감마 보정부(430)는 입력되는 영상 데이터를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.

이득 제어부(440)는 역감마 보정 단계(430)에 의해 보정된 R, G, B의 영상 데이터에 대하여 유효이득만큼 증폭시킨다.

하프톤(Halfton)부(450)는 상기 이득 제어부(440)로부터 입력된 데이터에 노이즈를 첨가하여 계조값을 미세하게 조정함으로써 계조 표현력을 높인다.

서브 필드 맵핑부(460)는 상기 하프톤부(450)로부터 입력된 데이터를 미리 설정된 서브필드 패턴에 맵핑한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 서브 필드 맵핑부(460)는 표시되는 화면 밝기가 일정 문턱값 이상인 데이터에 대하여 서브 필드 수를 조정한다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 이후에 기술하기로 한다.

데이터 정렬부(470)는 상기 서브필드 맵핑부(460)로부터 입력된 데이터를 PDP의 해상도 포맷에 적합하게 변환하며, PDP의 어드레스전극 구동IC(도시하지 않음.)로 공급하여 PDP의 화상을 구현하게 된다.

한편, APL부(410)는 입력된 영상 데이터의 휘도신호의 평균값인 평균 화면 밝기를 구한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 APL부(410)는 상기 영상 데이터의 화면 밝기에 대한 정보를 서브 필드 맵핑부(460)에 전송한다.

타이밍 콘트롤부(420)는 상기 APL부(410)로부터 입력된 평균 화면 밝기 정보에 따라 각각의 서브 필드에 할당되는 서스테인 펄스 수를 결정하여 구동파형을 제어하는 로직 펄스를 생성하여 고압구동 회로부(도시하지 않음.)로 공급한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화면 밝기에 따른 소비전력과의 관계를 그래프로 나타낸 도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 화면 밝기가 작을 때 소비전력이 작지만 어느 특정값을 기준으로 매우 커졌다가 소비전력이 일정값을 유지하는 것을 볼 수 있다.

밝은 화면에서는 소비전력이 매우 크기 때문에, 넓은 영역에 걸쳐서 동시에 온(on)되는 픽셀이 많으면 로드 효과가 심각하게 나타난다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 소비전력에 따라 서브필드 수를 조정함으로써 로드 효과를 감소시키고자 한다.

이때, 상기 특정값을 문턱값(threshoid)으로 설정한다. 상기 문턱값 이상인 영상 데이터는 APL부에서 판별한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 데이터 중에서 소비전력값의 기울기가 급상승하는 화면 밝기 이상인 평균 화면 밝기를 갖는 영상 데이터를 판별하여 그 정보를 서브 필드 맵핑부에 전송한다. APL부로부터 상기 정보를 전송받은 서브 필드 맵핑부는 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 대해 다음 도 6과 같이 서브 필드 수를 조정하게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 한 프레임 동안 서브 필드를 개략적으로 나타낸 도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 서브 필드 맵핑부에서는 상기 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 대해 SF9를 추가한다. 하나의 프레임 기간은 16.67ms로 정해진 시간내에 사용될 수 있는 서브 필드 수는 제한되어 있으므로, 상기 로드 효과가 가장 심각한 상기 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 대해서만 수행하도록 한다.

즉, 한 프레임 동안 타 서브 필드보다 서스테인 펄스 수가 많은 제1 서브 필드(SF8)와 서스테인 펄스 수가 동일한 제2 서브 필드(SF9)가 추가된 서브 필드 패턴을 생성한다.

또한, 서브 필드 맵핑부는 상기 APL부로부터 상술한 정보를 전송받아 한 프레임 동안 상기 제1 서브 필드(SF8) 및 제2 서브 필드(SF9)가 서로 인접한 픽셀에 대하여 동시에 온(on)되지 않도록 상기 선택된 영상 데이터를 맵핑한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 패널에 표시되는 화상을 나타낸 도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 동일한 계조값을 갖는 영역에서 인접한 픽셀에 대하여 서로 다른 서브 필드 기간 동안 픽셀이 온되도록 맵핑한다. 먼저, 제1 서브 필드 기간에 전체 영역의 절반의 픽셀이 골고루 온된다. 이후 제2 서브 필드 기간에 전체 영역의 절반의 픽셀이 골고루 온된다. 동일 계조값을 갖더라도 상술한 바와 같이 서브 필드 맵핑 방법을 달리하면 서브 필드들이 동시에 온되는 것을 막을 수 있고, 로드 효과를 저감할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 서브 필드 수를 조절하여 로드 효과(Load Effect)를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현을 설명하기 위한 도.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 화면 밝기에 따른 서스테인 펄스 수의 관계를 나타낸 그래프.

도 3a는 종래의 화면 로드에 따른 화면의 밝기를 나타낸 도.

도 3b는 종래의 로드 효과에 따라 화면 밝기가 나빠진 화면을 나타낸 도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 블럭도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화면 밝기에 따른 소비전력과의 관계를 그래프로 나타낸 도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 한 프레임 동안 서브 필드를 개략적으로 나타낸 도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 패널에 표시되는 화상을 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

410: APL부 420: 타이밍 콘트롤부

430: 역감마 보정부 440: 이득 제어부

450: 하프톤부 460: 서브 필드 맵핑부

470: 데이터 정렬부

Claims (4)

1. 영상 데이터를 미리 설정된 서브 필드 패턴에 맵핑하는 서브 필드 맵핑 수단을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 서브 필드 맵핑 수단은

   상기 영상 데이터에 해당하는 화면 밝기가 일정 문턱값 이상이면 서스테인 펄스 수가 동일한 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 포함된 서브 필드 패턴을 생성하며,

   서로 인접한 픽셀에 대하여 상기 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드가 동시에 온(on)되지 않도록 상기 일정 문턱값 이상인 영상 데이터에 해당하는 서브필드를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 서브 필드 및 제2 서브 필드는

   한 프레임을 구성하는 타 서브 필드보다 서스테인 펄스 수가 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 일정 문턱값은

   상기 영상 데이터가 패널에 표시될 때 소비 전력값의 기울기가 급상승하는 화면 밝기인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 서로 인접한 픽셀들은 한 프레임 동안 동일한 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.