KR100648691B1 - 플라즈마 표시 장치. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치로서, 외부의 조도를 측정하고, 측정된 조도에 따라 감마 룩업테이블을 변경한다. 즉, 조도가 높을수록 감마 커브를 상승시키고, 조도가 낮을수록 감마커브를 하강시켜 감마 보정을 한다.이렇게 함으로써, 감성 화질을 향상시킨다.
PDP, 방전, 감마, 조도

Description

플라즈마 표시 장치.{PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 개략적인 일부 사시도이다.
도 2는 일반적인 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 일반적으로 적용되고 있는 플라즈마 표시 장치의 감마 보정 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 5는 도4의 제어부의 상세도이다.
도 6은 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 감마 커브를 변경하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 이 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 8은 도 7의 제어부의 상세도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치(plasma display device)에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 먼저 도1 및 도2를 참조하여 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구조에 대하여 설명한다.
도1은 플라즈마 표시 패널의 일부 사시도이며, 도 2는 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 패널은 서로 마주보며 떨어져 있는 두 개의 유리 기판(1, 6)을 포함한다. 유리 기판(1) 위에는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 형성되어 있으며, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)은 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮여 있다. 유리 기판(6) 위에는 복수의 어드레스 전극(8)이 형성되어 있으며, 어드레스 전극(8)은 절연체층(7)으로 덮여 있다. 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4)과 어드레스 전극(8) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과, 쌍을 이루는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간(11)이 방전 셀(12)을 형성한다.
여기서, 벽 전하란 각 전극에 가깝게 방전 셀의 벽(예를 들어, 유전체층)에 형성되어 전극에 축적되는 전하를 말한다. 이러한 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 벽 전하가 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명된다. 또한, 벽 전압은 벽 전하에 의해서 방전 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
격벽은 방전공간을 형성하는 기능과 함께 방전 시 발생한 광을 차단하여 인근 화소의 오동작(cross talk)을 방지하는 역할을 한다. 이러한 단위구조를 하나의 기판 위에 매트릭스(matrix) 형상으로 복수개 형성하고, 각 단위구조에 형광물질을 도포하여 하나의 화소를 구성하고 이 화소들이 모여서 하나의 플라즈마 표시 패널이 된다. 현재 상용화되고 있는 플라즈마 표시 패널은 각 화소 안에서 방전을 일으키고 방전에 의해 발생한 자외선이 화소 내벽에 도포되어 있는 형광물질을 여기시켜 원하는 색을 구현하게 된다.
그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 패널의 전극은 n×m의 매트릭스 구조를 가지고 있다. 열 방향으로는 어드레스 전극(A1-Am)이 배열되어 있고 행 방향으로는 n행의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn )이 쌍으로 배열되어 있다.
플라즈마 표시 장치가 컬러 디스플레이(color display)로서의 성능을 내기 위해서는 중간 계조를 구현해야 하는 데 현재 이의 구현방법으로 1 TV 필드(field) 를 복수개의 서브 필드로 나누어 이를 시분할 제어하는 중간 계조 구현 방법이 사용되고 있다.
이러한 플라즈마 표시 장치에서는 감마 보정이 필요한데, 감마 보정이란 음극선관을 기준으로 생성된 영상 데이터를 해당 디스플레이 소자에 맞게끔 보정해 주는 것이다. 이러한 감마 보정은 목표 디스플레이 소자의 종류에 따라 조금씩 상이하게 실시하게 된다.
감마 보정은 입력 신호에 따라 형광체 R G B 신호비를 구하여 패널의 특성을 보정하여 입력 신호별로 동일한 백색을 표현하게 하는 패널 감마 보정과 영상 및 인간 시각의 비선형성을 보정한 영상 감마 보정을 포함한다.
기존에는 입력되는 영상신호에 대해 각각의 출력 데이터가 룩업테이블 형태로 저장되어 있었다, 즉, 패널 감마와 영상 감마 보정되어 생성된 입력 신호별 출력 데이터가 룩업 테이블 형태로 구성되어 외부 메모리에 저장되어 있었다.
따라서, 감마 보정시에 현재의 입력 신호에 대응하는 출력 데이터를 룩업 테이블에서 읽어 오는 동작으로 감마 보정을 실시하였다.
도3은 종래의 감마 보정을 위한 감마 보정 곡선을 나타낸 것이다.
도3을 참조하면, 입력되는 공중파 영상 데이터를 보정 감마 커브에 따라 감마 보정하여 목표 감마 보정값을 가지도록 한다.
한편, 사용자는 밝은 곳에서 화면을 볼 때 또는 어두운 곳에서 화면을 볼 때, 같은 화면을 보더라도 조도의 차이에 따라 다르게 느끼게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 조도의 차이에 대응하여 감마 보정을 실시하여 감성화질을 향상시키는 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는,
다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;
입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 내부의 메모리에 저장해두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 메모리를 참조하여 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;
조도를 측정하여 출력하는 광센서부;
상기 조도에 따라 상기 감마 보정값을 변경하는 마이컴;
상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;
상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함한다.
상기 제어부는,
영상 입력에 대응되는 감마 보정값이 저장된 감마 룩업 테이블을 포함하는 메모리;
입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 상기 감마 룩업 테이블에 따라 보정하여 출력하는 감마 보정부;
상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부;
상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는,
다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;
조도를 측정하여 출력하는 광센서부;
조도에 대응되는 일정개수의 감마 보정 테이블을 내부의 메모리에 저장해두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 광센서부에서 입력되는 조도에 대응되는 감마 보정 룩업 테이블을 참조하여 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;
상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;
상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함한다.
상기 제어부는,
조도에 대응되는 다수개의 감마 룩업 테이블이 저장된 메모리;
상기 조도에 대응되는 감마 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 출력하는 감마 보정부;
상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부;
상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부를 포함한다.
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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.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 이 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500), 광센서(600) 및 마이컴(700)을 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)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(100)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(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동신호, X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 구간, 어드레싱 구간, 서스테인 구간으로 이루어진다. 특히, 제어부(200)는 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 내부의 감마 룩업테이블(210)에 저장해두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 감마 룩업테이블(210)을 참조하여 감마 보정을 하고 X 전극 구동신호, Y 전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력한다.
광센서(600)는 주변의 조도를 측정하여 출력한다. 마이컴(700)은 상기 광센서(600)에서 출려되는 조도에 대응되는 감마 보정값을 연산하고, 연산된 값으로 감마 보정값을 변경한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가한다. Y 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
도5는 도4의 제어부(210)의 상세도이다.
도5를 참조하면, 상기 제어부(200)는, 영상 입력에 대응되는 감마 보정값이 저장된 감마 룩업 테이블을 포함하는 메모리(210); 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 상기 감마 룩업 테이블에 따라 보정하여 출력하는 감마 보정부(220); 상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부(240); 상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부(230)를 포함한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장 치의 동작에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 광센서(600)는 외부 조도를 감지하여 마이컴(700)으로 출력한다.
그리고 나서, 마이컴(700)은 입력받은 조도를 분석 및 정규화한 후에 감마 룩업 테이블(210) 의 감마 보정값을 조도에 대응되도록 변경시킨다. 즉, 조도가 밝을수록 감마 커브를 상승시키는 방향으로 변경하고, 조도가 어두울수록 감마 커브를 하강시키는 방향으로 감마 보정값을 변경시킨다. 예를 들면, 제어부(200)의 감마 룩업 테이블의 바이어스를 가변하여, 주변조도에 대응되는 감마 보정값을 변경할 수 있으며, 이외에도 다양한 방법으로 변경이 가능하다. 이때, 조도에 따라 변경되는 감마 커브를 도6에 도시하였다.
한편, 제어부(200)의 감마 보정부(220)는 외부에서 입력되는 영상신호를 입력받아 플라즈마 표시 패널의 특성에 맞게 감마값을 메모리(210)의 감마 룩업 테이블을 참조하여 보정하고, 보정된 영상신호를 출력한다.
그러면, 어드레스 데이터 생성부(230)는 보정된 영상신호를 서브필드 데이터로 생성하여 어드레스 전극 구동신호로 출력한다.
또한, 자동전력제어부(240)는 보정된 영상신호의 부하율을 측정하고, 측정된 부하율에 따라 X 전극 구동신호 및 Y 전극 구동신호를 생성하여 X 전극 구동부(500) 및 Y 전극 구동부(400)에 각각 인가한다.
그러면, 어드레스 전극 구동부(300)는 서브필드 데이터 생성부(230)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
그리고, X 전극 구동부(500)는 자동전력제어부(250)로부터 X 전극 구동신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(400)는 자동전력제어부(250)로부터 Y 전극 구동신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
그러면, 플라즈마 패널(100)에는 조도에 대응되는 감성적인 영상 데이터가 표시된다.
상기한 본 발명의 제1 실시예에서는 감마 룩업테이블의 값을 변경하였지만 이는 필요에 따라는 다양한 변형이 가능하며, 그 변형예 중에서 조도에 대응되는 다수개의 감마 룩업 테이블을 미리 만들어 메모리에 저장하여 감마 보정값을 출력하는 예에 관하여 제2 실시예로 설명하면 다음과 같다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구성도이다.
도7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는, 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(800), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(400), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(500), 광센서(600)를 포함한다.
도8은 도7의 제어부(800)의 상세도이다.
도8을 참조하면, 상기 제어부(800)는, 조도에 대응되는 다수개의 감마 룩업 테이블이 저장된 메모리(810); 상기 조도에 대응되는 감마 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 출력하는 감마 보정부(820); 상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전 극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부(240); 상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부(230)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 유사하며, 조도에 따라 감마 보정을 하는 부분만 다르므로 제1 실시예와 다른 부분만을 위주로 설명한다.
제2 실시예에서는 조도에 따른 최적의 감마 룩업 테이블값을 실험이나 시뮬레이션 등의 계산을 이용하여 얻어내고, 이로부터 N 개의 감마 룩업 테이블을 만들어 메모리(810)에 미리 저장해 놓는다.
그리고 나서, 영상 신호가 입력되면 감마 보정부(820)가 광센서(600)의 조도를 입력받고, N개의 감마 룩업 테이블 중에서 해당 조도에 대응되는 감마 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상신호에 대한 감마 보정값을 출력한다.
이후의 과정은 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이러한 제2 실시예에서는 룩업 테이블값 변경을 위한 마이컴이 필요 없게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 따르면 외부의 조도에 따라 감마 보정을 그에 대응되도록 실시하여 감성 화질을 향상할 수 있다.

Claims (9)

  1. 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;
    입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 메모리에 저장해두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 메모리에 저장된 감마 보정값을 기초로 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;
    조도를 측정하여 출력하는 광센서부;
    상기 조도에 따라 상기 메모리에 저장된 감마 보정값을 변경하는 마이컴;
    상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;
    상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
    상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    영상 입력에 대응되는 감마 보정값이 저장된 감마 룩업 테이블을 포함하는 메모리;
    입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 상기 감마 룩업 테이블에 따라 보정하여 출력하는 감마 보정부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 내부의 메모리에 감마 커브의 그래프 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조도가 높을수록 감마 커브를 상승시키는 방향으로 변경하고, 조도가 낮을수록 감마 커브를 하강시키는 방향으로 감마 보정값을 변경시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 다수의 어드레스 전극과, 서로 쌍을 이루며 상기 어드레스 전극과 교차하는 다수의 주사전극과 유지전극을 포함하는 플라즈마 패널;
    조도를 측정하여 출력하는 광센서부;
    조도에 대응되는 일정개수의 감마 보정 테이블을 메모리에 저장해두고, 상기 영상 데이터가 입력되면, 상기 광센서부에서 입력되는 조도에 대응되는 감마 보정 룩업 테이블을 참조하여 감마 보정을 하고 주사전극 구동신호, 유지전극 구동신호 및 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 제어부;
    상기 어드레스 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 데이터 구동부;
    상기 유지 전극 구동신호에 대응하는 전압을 상기 유지전극에 인가하는 유지전극 구동부;
    상기 주사전극 구동신호에 대응하는 전압을 주사전극에 전압을 인가하는 주사전극 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    조도에 대응되는 다수개의 감마 룩업 테이블이 저장된 메모리;
    상기 조도에 대응되는 감마 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 데이터에 대응되는 감마 보정값을 출력하는 감마 보정부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 전력제어를 하고 주사전극 구동신호 및 유지전극 구동신호를 생성하는 자동전력제어부;
    상기 감마 보정된 영상 데이터를 입력받아 어드레스 전극 구동신호를 생성하여 출력하는 어드레스 데이터 생성부를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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