KR100599730B1 - 표시 장치와 그 구동방법 - Google Patents

표시 장치와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시 장치는 입력되는 아날로그 신호의 최대 전압을 ADC의 기준 전압으로 설정한다. 이와 같이 하면, 화면의 밝기와 무관하게 항상 풀(full) 계조를 표시할 수 있으므로 표시 품위가 향상된다.
표시 장치, ADC, 기준 전압, 계조

Description

표시 장치와 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 종래 기술에 따른 표시 장치의 데이터 변환부를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 변환부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 변환부가 적용되는 플라즈마 표시 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 장치의 A/D 데이터 변환 시스템에 관한 것이다.
최근 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다.
이러한 표시장치는 일반적으로 외부로부터 입력되는 신호에 따라 영상 데이터와 제어신호를 출력하는 영상부와, 영상부에서 출력된 제어신호에 따라 영상 데 이터를 출력하는 로직부와, 출력된 영상 데이터를 표시하는 표시부 및 표시부를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 구동부를 포함한다.
이러한 표시장치에서 외부로부터 영상부로 입력되는 신호는 R/G/B 색을 표시하는 아날로그 신호이며, 영상부는 이러한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로직부로 전달한다.
도 1은 종래의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 영상부 내의 데이터 변환부의 구성을 나타낸 도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 데이터 변환부(100)는 ADC(110), 기준전압 공급부(120) 및 인코더(130)를 포함한다.
ADC(110)는 RGB 정보가 포함된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하며, 기준전압 공급부(120)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 기준 전압을 ADC(110)에 공급한다. 인코더(130)는 ADC(110)에서 출력된 디지털 신호를 인코딩하여 로직부로 출력한다. 이때, 기준전압 공급부(120)는 ADC(110)로 항상 일정한 기준 전압을 출력하며, ADC(110)는 이 기준전압을 최대 전압으로 하여 전압 레벨을 원하는 계조로 세분화한다.
예를 들어, 0~255계조를 표현할 때 기준 전압 공급부(120)에서 출력되는 기준 전압이 5V로 고정된 경우에 ADC(110)로 입력되는 아날로그 전압이 5V라면 ADC(110)의 출력은 255이며, ADC(110)로 입력되는 아날로그 전압이 2.5V라면 ADC(110)의 출력은 127이 된다.
그런데 이러한 종래의 데이터 변환부에 따르면, 저계조 화면을 표현하기 위 한 아날로그 데이터의 한 프레임 내 최대 전압이 5V보다 낮을 경우에는 최대 표현 계조가 255 이하가 되므로 계조 표현력이 저감되는 문제점이 있다. 특히, 플라즈마 표시 장치 등과 같이 서브필드 방식으로 구동되어 계조 표현력에 한계가 있는 표시 장치에서는 더욱 문제가 될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저계조 표현력을 높여서 표시 품위를 향상시킬 수 있는 표시 장치와 그 구동방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 표시 장치는
외부로부터 입력되는 신호에 따라 입력되는 아날로그 영상 데이터를 디지털 신호로 변환하는 영상부; 상기 영상부에서 출력된 신호에 따라 영상 데이터를 출력하는 로직부; 상기 영상 데이터를 표시하는 표시부; 및 상기 로직부에서 출력된 신호에 따라 상기 표시부를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 구동부를 포함하며,
상기 영상부는, 상기 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터의 최대 전압을 검출하고 상기 최대 전압을 기준으로 상기 아날로그 영상 데이터의 프레임별 계조 표현을 세분화하여 출력하는 데이터 변환부를 포함한다.
이때, 상기 데이터 변환부는,
상기 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터의 피크 레벨을 검출하는 피크 레벨 검출부; 상기 검출된 피크 레벨에 대응하는 전압을 출력하는 전압 생성부; 상기 전압 생성부에서 입력된 전압을 기준 전압으로 설정하는 기준 전압 공급부; 및 상기 기준 전압 공급부에서 설정된 기준 전압에 따라 아날로그 데이터를 소정 계조의 디지털 데이터로 나누고, 상기 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터에 해당하는 상기 디지털 계조 데이터를 출력하는 ADC를 포함하며,
상기 ADC는 직전 프레임 데이터의 피크 레벨에 해당하는 전압을 기준 전압으로 설정하고, 상기 기준 전압을 최대 계조로 설정할 수 있다.
또한, 상기 표시부는 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 어드레스 전극으로 이루어진 방전 셀의 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 영상 데이터를 표시할 수 있다.
본 발명의 특징에 따른 표시 장치의 구동 방법은 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터를 계조를 표현하는 디지털 데이터로 변환하는 표시 장치의 구동 방법으로서,
a) 상기 입력되는 아날로그 영상 데이터의 피크 레벨을 검출하는 단계; b) 상기 피크 레벨에 해당하는 전압을 기준 전압으로 설정하는 단계; c) 상기 기준 전압에 따라 아날로그 데이터를 소정 계조로 구분하는 단계; 및 d) 상기 입력되는 아날로그 영상 데이터를, 상기 아날로그 영상 데이터에 해당하는 계조를 표현하는 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 a) 단계는 프레임별 아날로그 영상 데이터의 피크 레벨을 검출하며,
상기 d) 단계는 해당 프레임의 아날로그 영상 데이터를, 직전 프레임의 기준 전압에 따라 구분된 계조 데이터와 비교하여 해당 계조 표현 디지털 데이터를 출력 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저, 본 발명이 적용되는 일반적인 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 2는 일반적인 표시장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 표시 장치는 표시부(10), 제어부(20) 및 구동부(30)를 포함한다.
제어부(20)는 영상부와 로직부(도시하지 않음)를 포함하고, 영상부는 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하며, 로직부는 영상부로부터 디지털 신호를 수신하여 표시부(10)를 구동하기 위한 제어 신호를 출력한다.
구동부(30)는 제어부(20)의 로직부에서 출력되는 제어 신호에 따라 표시부(10)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하며, 표시부(10)는 구동부(30)로부터 입력되는 신호에 따라 화면에 영상을 표시한다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 영상부에 포함된 데이터 변환부의 구조에 대해서 도 3을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 변환부를 나타내는 도 면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부(200)는 ADC(210), 기준전압 공급부(220), 인코더(230), 피크 레벨 검출부(240) 및 전압 생성부(250)를 포함한다.
ADC(210)는 외부로부터 입력되며 RGB 정보가 포함된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하며, 기준전압 공급부(220)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 기준 전압을 ADC(210)에 공급한다. 인코더(230)는 ADC(210)에서 출력된 디지털 신호를 인코딩하여 로직부로 출력한다.
피크 레벨 검출부(240)는 외부로부터 입력되는 아날로그 신호의 프레임별 피크 레벨을 검출하며, 전압 생성부(250)는 피크 레벨 검출부(240)로부터 입력된 프레임별 피크 레벨값을 전압으로 변경하여 기준전압 공급부(220)로 출력한다. 즉, 기준전압 공급부(220)는 전압 생성부(250)에서 입력되는 신호에 따라 프레임별로 각각 다른 기준 전압을 ADC(210)로 출력하며, ADC(210)는 이 기준전압을 최대 전압으로 하여 전압 레벨을 원하는 계조로 세분화한다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.
외부로부터 데이터 변환부(200)로 아날로그 신호가 입력되면, 피크 레벨 검출부(240)는 입력된 아날로그 신호의 프레임별 피크 레벨을 검출하여 전압 생성부(250)로 출력한다. 그러면 전압 생성부(250)는 입력된 프레임별 피크 레벨에 대응하는 전압을 생성하여 기준 전압 공급부(220)로 출력하며, 기준 전압 공급부(220) 는 이 전압을 ADC(210)에 기준 전압으로 공급한다.
ADC(210)는 외부로부터 입력되는 아날로그 신호를 기준 전압과 비교하며, 기준 전압을 최대 계조로 할 때 입력되는 아날로그 신호에 대응되는 계조에 해당하는 디지털 신호를 인코더(230)로 출력한다.
즉, 0~255계조를 표현할 때 현재 입력되는 프레임 데이터 중에서 최대 전압이 3V일 경우에 ADC(210)로 입력되는 기준 전압은 3V가 된다. 그런데, 피크 레벨 검출부(240)에서 피크 레벨을 검출한 프레임 데이터는 이미 ADC(210) 및 인코더(230)를 통하여 로직부로 출력되었으므로, 변경된 기준 전압은 다음 프레임 데이터에 적용된다. 그러므로 다음 프레임 데이터 중 3V의 데이터가 ADC(210)로 입력될 때 ADC(210)의 기준전압은 3V이므로 ADC(210)는 계조 표현 데이터 255를 인코더(230)로 출력한다.
변환 해상도가 256이고 최고 기준 전압이 5V이며, 이전 프레임 내의 최대 전압이 3V일 경우, 다음 프레임에서 3V의 아날로그 데이터가 ADC(210)로 입력될 때 종래의 데이터 변환부에 따르면 최대 계조는 (현재 전압/기준전압)×최대계조= (3/5)×255=135 계조가 되지만, 본 발명의 데이터 변환부에 따르면 최대 계조는 (3/3)×255=255 계조가 된다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 프레임 내의 최고 전압이 최고 기준 전압보다 낮을 경우에도 해당 프레임 내의 최고 전압은 최대 계조로 표시된다. 즉, 저계조를 표시하는 프레임에서 계조별 데이터 구분이 세분화되고 화면의 밝기와 무관하게 항상 풀(full) 계조를 표시할 수 있으므로 표시 품위가 향상된다.
한편, 도 4는 본 발명이 적용되는 플라즈마 표시 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(310), 제어부(320), 어드레스 구동부(330), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(340) 및 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(350)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(310)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(310)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.
제어부(320)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호 및 Y 전극 구동 제어 신호를 출력한다. 그리고 제어부(320)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간, 서스테인 기간으로 이루어진다.
어드레스 구동부(330)는 제어부(320)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신 하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(340)는 제어부(320)로부터 X 전극 구동 제어 신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(350)는 제어부(320)로부터 Y 전극 구동 제어 신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
이와 같은 구조를 가지는 플라즈마 표시 장치에 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부를 적용하면 저계조를 더욱 효과적으로 표시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 변환부를 포함하는 표시 장치는 입력되는 아날로그 신호의 최대 전압을 ADC의 기준 전압으로 설정함으로써 화면의 밝기와 무관하게 항상 풀(full) 계조를 표시할 수 있으므로 표시 품위가 향상된다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 외부로부터 입력되는 신호에 따라 입력되는 아날로그 영상 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 영상부;
    상기 영상부에서 출력된 신호에 따라 영상 데이터를 출력하는 로직부;
    상기 영상 데이터를 표시하는 표시부; 및
    상기 로직부에서 출력된 신호에 따라 상기 표시부를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 구동부를 포함하며,
    상기 영상부는,
    상기 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터의 최대 전압을 검출하고 상기 최대 전압을 상기 디지털 데이터가 가지는 복수의 계조 중 최대 계조로 설정하여, 상기 아날로그 영상 데이터를 소정 계조의 디지털 데이터로 변환하는 데이터 변환부를 포함하며,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 아날로그 영상 데이터의 최대 전압을 검출하는 피크 레벨 검출부;
    상기 검출된 최대 전압에 대응하는 전압을 출력하는 전압 생성부;
    상기 전압 생성부에서 입력된 전압을 기준 전압으로 설정하는 기준 전압 공급부; 및
    상기 기준 전압 공급부에서 설정된 기준 전압에 따라 상기 아날로그 영상 데이터를 상기 소정 계조의 디지털 데이터로 변환하는 ADC
    를 포함하며,
    상기 ADC는 직전 프레임의 아날로그 영상 데이터의 최대 전압에 해당하는 전압을 기준 전압으로 설정하는 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 표시부는 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 어드레스 전극으로 이루어진 방전 셀의 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 영상 데이터를 표시하는 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터를 계조를 표현하는 디지털 데이터로 변환하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    a) 상기 입력되는 아날로그 영상 데이터의 피크 레벨을 프레임별로 검출하는 단계;
    b) 상기 피크 레벨에 해당하는 전압을 기준 전압으로 설정하는 단계;
    c) 상기 기준 전압에 따라 아날로그 데이터를 소정 계조로 구분하는 단계; 및
    d) 상기 해당 프레임의 입력되는 아날로그 영상 데이터를, 직전 프레임의 기준 전압에 따라 구분된 계조 데이터와 비교하여 상기 아날로그 영상 데이터에 해당하는 계조를 표현하는 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표시장치는 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극을 포함하며, 상기 제1, 제2 및 어드레스 전극으로 이루어진 방전 셀의 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 영상 데이터를 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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