KR100839378B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

플라즈마 표시 장치에서, 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하고, 화면 부하율에 따라 한 프레임에 대응하는 총 유지 방전 수를 결정한다. 그리고 결정한 총 유지 방전 수에 따라 복수의 서브필드의 계산 가중치를 설정하고, 설정한 계산 가중치에 기초하여 영상 데이터를 서브필드 데이터로 변환한다. 이때, 적색, 녹색 및 청색 별로 서로 다른 계산 가중치를 설정하여서, 유지 방전 수에 따라 백색의 색 좌표가 달라지는 것을 보상할 수 있다.
Figure R1020060028350
PDP, 서브필드, 가중치, 휘도, 유지 방전 수, 화면 부하율

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 {PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브필드 배열을 나타내는 도면이고,
도 3은 유지 방전 수에 따른 적색, 녹색 및 청색의 휘도 변화에 대한 평균값을 나타내는 도면이고,
도 4는 유지 방전 수에 따른 적색, 녹색 및 청색의 휘도 변화를 나타내는 도면이고,
도 5는 유지 방전 수에 따른 백색의 색 좌표 변화 특성을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부의 개략적인 블록도이고,
도 7은 도 6의 제어부에서 휘도 특성 차이를 보정하는 방법을 나타내는 흐름도이고,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 따른 백색의 색 좌표 변화 특성을 나타내는 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 유지 방전 수에 따른 휘도 차이를 보상하는 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 장치이다. 일반적으로 플라즈마 표시 장치는 한 프레임이 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 각 서브필드의 어드레스 기간 동안 발광 셀과 비발광 셀이 선택되고, 유지 기간 동안 실제로 영상을 표시하기 위해 방전 셀에 각 서브필드의 가중치에 해당하는 횟수의 유지 방전 펄스가 인가된다. 그러면 각 서브필드에서 가중치에 대응하는 횟수만큼 발광 셀이 유지 방전하여, 발광하는 서브필드의 가중치의 조합에 의해 계조가 표현된다.
이와 같이, 플라즈마 표시 장치에서는 휘도 가중치에 비례해서 유지 방전 펄스가 할당된다. 그런데 형광체의 포화 특성에 따라 유지 방전 수가 적으면 유지 방전의 증가에 따른 휘도 증가율이 상대적으로 크고, 유지 방전 수가 많으면 휘도 증가율이 상대적으로 작다. 그리고 플라즈마 표시 장치에서는 소비 전력을 제한하기 위해 화면 부하율이 높은 경우에는 한 프레임에 할당되는 유지 방전 펄스의 개수를 줄인다. 따라서 화면 부하율에 따라 동일한 서브필드에 할당되는 유지 방전 수가 달라져서, 화면 부하율에 따라 설정된 휘도 가중치와는 다른 휘도 특성이 나타날 수 있다. 특히, 적색, 녹색 및 청색 별로 휘도 특성이 달라지면 백색의 색 특성이 달라질 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유지 방전 수에 따른 휘도 차이를 보상할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 유지 방전 수에 따라 서브필드 데이터를 다르게 한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 복수의 행 전극, 복수의 열 전극, 상기 복수의 행 전극과 상기 복수의 열 전극에 의해 정의되는 복수의 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법에 의하면, 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하고, 상기 복수의 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산한다. 그리고 상기 화면 부하율에 따라 상기 프레임에 대응하는 총 유지 방전 수를 결정하고, 상기 총 유지 방전 수에 따라 상기 복수의 서브필드의 계산 가중치를 결정한다. 이어서, 상기 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 영상 데이터를 각각 복수의 서브필드 데이터로 변환하고, 상기 복수의 서브필드 데이터에 따라 상기 복수의 행 전극 및 상기 복수의 열 전극에 구동 신호를 인가한다.
이때, 상기 총 유지 방전 수를 상기 복수의 서브필드의 휘도 가중치에 비례하도록 상기 복수의 서브필드에 할당하고, 상기 각 서브필드의 계산 가중치를 상기 총 유지 방전 수와 해당 서브필드에 할당되는 유지 방전 수에 근거하여 결정할 수 있다.
그리고 상기 각 서브필드의 계산 가중치를 해당 서브필드에 할당된 유지 방전이 휘도 증가에 기여하는 기여도에 근거하여 결정할 수 있다.
또한, 상기 각 서브필드의 상기 기여도를 첫 번째 서브필드부터 해당 서브필드까지 발광할 시의 누적 휘도에서 첫 번째 서브필드부터 상기 해당 서브필드 직전까지 발광할 시의 누적 휘도의 차이로부터 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 방전 셀, 제어부 및 구동부를 포함하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 사익 제어부는 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 상기 복수의 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 영상 데이터로부터 상기 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정하고, 상기 총 유지 방전 수에 대응하는 상기 복수의 서브필드의 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 영상 데이터를 복수의 서브필드 데이터로 변환한다. 그리고 구동부는 상기 휘도 가중치를 가지는 상기 복수의 서브필드에서 상기 복수의 서브필드 데이터로 각각 상기 복수의 발광 셀을 방전시킨다.
이때, 상기 제어부는, 상기 총 유지 방전 수가 제1 개수인 경우에 제1 계조의 영상 데이터를 제1 서브필드 데이터로 변환하고, 상기 총 유지 방전 수가 상기 제1 개수와는 다른 제2 개수인 경우에 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 영상 데이터를 상기 제1 서브필드 데이터와는 다른 제2 서브필드 데이터로 변환할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 색상의 빛을 발광하는 복수의 제1 방전 셀, 제2 색상의 빛을 발광하는 복수의 제2 방전 셀, 제어부 및 구동부를 포함 하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 상기 제어부는, 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 상기 복수의 제1 방전 셀에 대응하는 복수의 제1 영상 데이터와 상기 복수의 제2 방전 셀에 대응하는 복수의 제2 영상 데이터로부터 상기 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정한다. 그리고 상기 제어부는, 상기 총 유지 방전 수와 상기 제1 색상에 대응하는 상기 복수의 서브필드의 제1 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 제1 영상 데이터를 복수의 제1 서브필드 데이터로 변환하며, 상기 총 유지 방전 수와 상기 제2 색상에 대응하는 상기 복수의 서브필드의 제2 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 제2 영상 데이터를 복수의 제2 서브필드 데이터로 변환한다. 상기 구동부는 상기 휘도 가중치를 가지는 상기 복수의 서브필드에서 상기 복수의 제1 및 제2 서브필드 데이터로 각각 상기 복수의 제1 및 제2 발광 셀을 방전시킨다.
이때, 상기 제어부는, 제1 계조의 상기 제1 영상 데이터에 대한 상기 제1 서브필드 데이터와 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 상기 제2 영상 데이터에 대한 상기 제2 서브필드 데이터를 다르게 설정할 수 있다.
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 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였 다. 그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브필드 배열을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 유지 전극 구동부(400) 및 주사 전극 구동부(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(이하 "A 전극"이라 함)(A1-Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(이하, "X 전극"이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하, "Y 전극"이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. 일반적으로 X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되어 있으며, 인접한 X 전극과 Y 전극에 의해 행 전극이 형성된다. 그리고 Y 전극(Y1-Yn)과 X 전극(X1-Xn)은 A 전극(A1-Am)과 직교하도록 배치되어 있으며, A 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀(110)을 형성한다. 그리고 복수의 A 전극(A1-Am)에는 행 방향으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 형광층이 교대로 형성되어 있어서, 플라즈마 표시 패널(100)에는 적색, 녹색 및 청색의 방전 셀(110)이 행 방향으로 교대로 배열되어 있는 것 으로 가정한다.
제어부(200)는 도 2에 도시한 바와 같이 한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드(SF1-SF11)로 분할하며, 각 서브필드는 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함한다. 그리고 제어부(200)는 복수의 방전 셀(110)에 대한 복수의 영상 데이터를 각각 복수의 서브필드(SF1-SF11)에서의 발광/비발광 여부를 나타내는 서브필드 데이터로 변환한다. 도 2에서는 한 프레임이 가중치가 각각 1, 2, 4, 8, 14, 24, 40, 64, 90, 118 및 146인 11개의 서브필드(SF1-SF11)로 이루어져서, 0계조부터 511계조까지 표현이 가능한 것으로 도시하였다. 따라서, 제어부(200)는 예를 들어 120계조의 영상 데이터를 "00110111000"의 서브필드 데이터로 변환할 수 있다. 여기서, "00110111000"은 순서대로 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 각각 대응하며, '1'은 해당 서브필드에서 방전 셀이 발광하는 것을 나타내며 '0'은 해당 서브필드에서 방전 셀이 발광하지 않는 것을 나타낸다.
그리고 제어부(200)는 한 프레임 동안 입력되는 영상 데이터로부터 화면 부하율을 측정하여, 화면 부하율에 따라 한 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정한다. 즉, 제어부는 화면 부하율이 높아지면 총 유지 방전 수를 줄여서 소비 전력이 증가하는 것을 방지한다. 다음, 제어부(200)는 한 프레임에 할당된 유지 방전을 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 할당한다. 이때, 제어부(200)는 총 유지 방전 수에 따라 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 각각 할당되는 유지 방전 수의 비율을 조절한다. 그리고 제어부(200)는 서브필드 데이터와 할당된 유지 방전 수에 따라 A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)에 구동 제어 신호를 인가한다.
A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)는 제어부(200)로부터의 구동 제어 신호에 따라 각각 A 전극(A1-Am), X 전극(X1-Xn) 및 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다. 구체적으로, 각 서브필드의 어드레스 기간 동안 A 전극, X 전극 및 Y 전극 구동부(300, 400, 500)는 복수의 방전 셀(110) 중에서 해당 서브필드에서 발광 셀과 비발광 셀을 선택한다. 각 서브필드의 유지 기간 동안, X 전극 및/또는 Y 전극 구동부(400, 500)는 복수의 X 전극(X1-Xn) 및/또는 복수의 Y 전극(Y1-Yn)에 할당된 개수의 유지 방전 펄스를 인가하여, 발광 셀에 대해서 유지 방전을 반복해서 수행한다.
아래에서는 제어부(200)에서 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 유지 방전 펄스를 할당하는 방법에 대해서 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따라 제어부(200)에서 유지 방전 수를 보정하지 않은 경우에, 유지 방전 수에 따른 휘도 특성과 화면 부하율 및 라인 부하율(한 행 전극에서 발광하는 방전 셀의 개수) 사이의 관계에 대해서 표 1 내지 표 4, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
표 1 내지 표 4는 각각 백색, 적색, 녹색 및 청색의 화면 부하율 및 라인 부하율과 유지 방전 수에 따른 휘도 특성을 나타내는 표이다. 도 3은 표 2 내지 표 4(적색, 녹색 및 청색)의 휘도 변화의 평균값에 대한 그래프이다. 표 1 내지 표 4에서는 유지 방전 수가 301개인 경우의 휘도를 100으로 가정하고 나머지 휘도를 계산하였다. 그리고 표 1 내지 표 4는 각각 라인 부하율을 6%, 30%, 60%, 90%으로 설정한 상태에서 화면 부하율을 6%, 30%, 60%, 90%로 변화시키면서 측정한 결과이다.
Figure 112006022065780-pat00001
Figure 112006022065780-pat00003
Figure 112006022065780-pat00004
표 1 내지 표 4에서 sus는 유지 방전 수이며, 6_6에서 앞의 6은 화면 부하율이고 뒤의 6은 라인 부하율이며, 편차는 표준편차이다.
표 1 내지 표 4를 보면, 유지 방전 수에 따른 휘도 특성이 화면 부하율과 라인 부하율의 조건에 따라 크게 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 유지 방전 수가 동일한 경우에 화면 부하율과 라인 부하율이 휘도 특성에 주는 영향은 미비하다고 할 수 있다. 그리고 도 3에 도시한 바와 같이 백색, 적색, 녹색 및 청색에서의 유지 방전 수에 따른 휘도 특성은 서로 차이가 있고, 유지 방전 수가 증가함에 따라 휘도가 선형적으로 증가하지 않고 휘도 증가율이 감소하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 유지 방전 수에 따른 휘도 특성은 화면 부하율 및 라인 부하율의 조건에 따라 크게 변하지 않으며, 다만 적색, 녹색 및 청색 사이의 휘도 특성에는 차이가 있다. 이러한 적색, 녹색 및 청색의 휘도 특성 차이로 인해 유지 방전 수가 변함에 따라 백색의 색 특성이 달라질 수 있다.
다음, 이러한 색 특성의 편차에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 유지 방전 수에 따른 적색, 녹색 및 청색의 휘도 변화를 나타내는 도면이며, 도 5는 유지 방전 수에 따른 백색의 색 좌표 특성을 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5의 데이터는 화면 부하율이 60%이고 라인 부하율이 6%인 조건에서 측정한 값이며, 유지 방전 수가 101개일 때의 휘도를 100으로 가정하였다.
도 4를 보면 적색, 녹색 및 청색의 유지 방전 수의 증가에 따른 휘도 변화가 다른 것을 알 수 있으며, 특히 녹색과 청색의 휘도 변화율이 크게 다른 것을 알 수 있다. 그리고 도 5를 보면 유지 방전 수가 증가함에 따라 백색의 색 좌표가 청색 쪽으로 이동하는 것을 알 수 있다. 즉, 청색과 녹색 사이의 유지 방전 수의 증가에 따른 휘도 증가율의 차이로 인하여 백색의 적색/녹색/청색 조합 비율이 변경되고, 이에 따라 색 좌표가 이동하는 것이다. 따라서 유지 방전 수에 따른 적색, 녹색 및 청색의 휘도 변화 비율의 차이로 인해, 유지 방전 수에 따라 색상의 왜곡이 발생할 수 있다.
이상에서 설명한 것처럼 유지 방전 수가 증가하면 휘도 증가율이 감소하며, 적색, 녹색 및 청색에서의 휘도 변화 특성에 차이가 있는 것을 알 수 있다. 아래에서는 제어부(200)에서 이러한 휘도 특성 차이를 보정하는 방법에 대해서 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(200)의 개략적인 블록도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(200)는 화면 부하율 계산부(210), 유지 방전 제어부(220), 유지 방전 할당부(230), 가중치 설정부(240) 및 서브필드 생성부(250)를 포함한다.
화면 부하율 계산부(210)는 한 프레임 동안 입력되는 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산하며, 예를 들어 한 프레임의 영상 데이터의 평균 신호 레벨로 화면 부하율을 계산할 수 있다. 유지 방전 제어부(220)는 화면 부하율에 따라 한 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정하며, 화면 부하율에 따른 총 유지 방전 수를 룩업 테이블(lookup table) 형태로 저장하거나, 화면 부하율에 대응하는 데이터를 로직 연산하여 총 유지 방전 수를 계산할 수도 있다. 이와 같이 하면, 화면 부하율이 높으면 발광하는 방전 셀이 많은 경우에, 총 유지 방전 수를 줄여서 소비 전력이 높아지는 것을 방지할 수 있다. 그리고 유지 방전 할당부(230)는 한 프레임에 할당된 총 유지 방전 수를 각 서브필드의 초기 휘도 가중치에 비례하게 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 할당한다.
가중치 설정부(240)는 유지 방전 수에 따라 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 대해서 각각 계산 가중치를 설정한다. 이때, 적색, 녹색 및 청색 방전 셀 별로 휘도 변화가 다르므로, 가중치 설정부(240)는 방전 셀의 색상 별로 계산 가중치를 다르게 설정할 수 있다. 그리고 서브필드 생성부(250)는 가중치 설정부(240)에서 설정한 계산 가중치에 따라 영상 데이터를 서브필드 데이터로 변환한다.
아래에서는 가중치 설정부(240)가 계산 가중치를 설정하여 휘도 차이를 보정하는 방법에 대해서 표 5 내지 표 8, 도 7 및 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래에서는 유지 방전 제어부(220)가 화면 부하율이 1%인 경우에 2080개의 실효 유지 방전을 한 프레임에 할당하고, 화면 부하율이 100%인 경우에 348개의 실효 유지 방전을 한 프레임에 할당하는 것으로 가정하였다. 일반적으로 유지 방전 펄스는 Y 전극에 처음에 인가된 후 Y 전극에 마지막으로 인가되므로, 한 서브필드에 할당되는 유지 방전 수의 개수는 홀수 개로 주어진다. 따라서 실제 가중치에 비례하게 유지 방전이 각 서브필드에 할당될 수 없고, 오차를 가지고 서브필드에 유지 방전이 할당된다. 그리고 어드레스 기간에서의 어드레스 방전에 의해 발생하는 광이 하나의 유지 방전에 의해 발생하는 광과 비슷하므로, 어드레스 방전에 의한 광을 하나의 유지 방전으로 고려한다. 그리고 어드레스 방전을 하나의 유지 방전으로 고려한 경우의 유지 방전의 개수를 실효 유지 방전의 개수라 한다.
그러면 유지 방전 할당부(230)는 초기 휘도 가중치에 따라 화면 부하율이 1%인 경우에는 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 각각 3, 7, 15, 31, 57, 97, 163, 259, 365, 479 및 593개의 실제 유지 방전을 할당하고, 화면 부하율이 100%인 경우에는 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 각각 1, 1, 1, 5, 9, 15, 27, 43, 59, 79 및 97개의 실제 유지 방전을 할당한다. 따라서 화면 부하율이 1%인 경우의 실효 유지 방전 수는 복수의 서브필드(SF1-SF11)에서 각각 4, 8, 16, 32, 58, 98, 164, 260, 366, 480 및 594로 되고, 화면 부하율이 100%인 경우의 실효 유지 방전 수는 복수의 서브필드(SF1-SF11)에서 각각 2, 2, 2, 6, 10, 16, 28, 44, 60, 80 및 98로 된다.
먼저, 표 5 및 표 6을 참조하여 유지 방전 수에 따른 휘도 변화를 모델링하기로 한다.
표 5는 적색, 녹색 및 청색에 대해서 유지 방전 수에 따른 휘도 비율을 나타낸 표이다. 표 5의 휘도는 화면 부하율이 1%인 경우에 첫 번째 서브필드(SF1)부터 마지막 서브필드(SF11)까지 누적시키면서 각 색상의 방전 셀을 발광시켜서 측정한 후, 측정한 휘도에서 백(back) 휘도를 빼고, 유지 방전 수가 2080개인 경우의 휘도를 100으로 가정하여 나머지 휘도를 환산한 결과이다.
Figure 112006022065780-pat00005
다음, 표 5의 데이터로부터 2차 및 3차 회귀식을 계산하면 수학식 1 내지 3과 같이 된다.
Figure 112006022065780-pat00006
Figure 112006022065780-pat00007
Figure 112006022065780-pat00008
여기서, LR은 적색의 휘도, LG는 녹색의 휘도, LB는 청색의 휘도, sus는 유지 방전 수를 나타낸다. 그리고 청색의 경우 2차 회귀식과 3차 회귀식에 큰 차이가 없어서 2차 회귀식만을 나타내었다.
수학식 1 내지 3의 3차 회귀식을 통하여 유지 방전 수에 따른 적색, 녹색 및 청색의 휘도를 계산하면 표 6과 같이 된다.
Figure 112006022065780-pat00009
표 5와 표 6을 비교하면, 유지 방전 수가 적은 경우에는 어느 정도의 오차가 존재하지만, 유지 방전 수가 많은 경우에는 오차가 거의 없는 것을 알 수 있다. 따라서 수학식 1 내지 3의 3차 회귀식을 사용하여 유지 방전 수에 따른 휘도를 측정할 수 있다.
다음, 이러한 회귀식을 기초로 가중치 설정부(240)에서 유지 방전 수에 따라 계산 가중치를 설정하는 방법에 대해서 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 화면 부하율 계산부(210)는 입력되는 영상 데이터로부터 한 프레임의 화면 부하율을 계산하고(S710), 유지 방전 제어부(220)는 화면 부하율에 따라 유지 방전 수를 결정한다(S720). 그리고 유지 방전 할당부(230)는 유지 방전 제어부(220)에서 결정된 유지 방전 수에 따라 각 서브필드(SF1-SF11)에 해당 서브필드의 휘도 가중치에 대응하는 개수의 유지 방전을 할당한다(S730). 예를 들어, 유지 방전 제어부(220)가 유지 방전 수를 2080개로 결정한 경우에, 유지 방전 할당부(230)는 복수의 서브필드(SF1-SF11)에 각각 4, 8, 16, 32, 58, 98, 164, 260, 366, 480 및 594개의 실효 유지 방전을 할당한다.
다음, 표 6과 같이, 가중치 설정부(240)는 각 서브필드(SF1-SF11)에 할당된 유지 방전 수와 수학식 1 내지 3을 통하여 각 서브필드(SF1-SF11)에서의 적색, 녹색 및 청색의 누적 휘도를 계산한다(S740). 예를 들어, i번째 서브필드(SFi)의 누적 휘도는 첫 번째부터 i번째 서브필드(SF1-SFi)의 유지 방전 수의 총합을 수학식 1 내지 3에 대입하여 계산된 휘도이다. 가중치 설정부(240)는 이와 같이 계산한 누적 휘도로부터 각 서브필드(SF1-SF11)의 계산 가중치를 계산한다(S750).
구체적으로, 가중치 설정부(240)는 수학식 1 내지 3으로 계산된 누적 휘도로부터 각 서브필드(SF1-SF11)가 휘도 증가에 기여한 기여도를 계산하고, 각 서브필드(SF1-SF11)의 기여도를 511계조에 곱해서 각 서브필드(SF1-SF11)의 계산 가중치를 결정할 수 있다. 이때, i번째 서브필드(SFi)의 기여도는 i번째 서브필드(SFi)까지의 누적 휘도에서 (i-1)번째 서브필드(SF(i-1))까지의 누적 휘도를 뺀 값을 적색, 녹색 및 청색의 최종 누적 휘도 중 가장 작은 휘도로 나눈 값이다.
예를 들어, 표 6의 데이터로부터, 네 번째 서브필드(SF4)의 적색 휘도에 대한 기여도를 계산하면, 네 번째 서브필드(SF4)까지의 누적 적색 휘도(3.99)와 세 번째 서브필드(SF3)까지 누적 적색 휘도(2.05)의 차이를 마지막 서브필드(SF11)까지의 누적 휘도 중 가장 작은 휘도(99.72)로 나눈 값(0.1945)이 기여도로 된다. 다음 기여도(0.01945)에 511계조를 곱한 값(9.9)이 적색 방전 셀들에 대한 네 번째 서브필드(SF4)의 계산 가중치로 된다. 이와 같이 표 6의 데이터로부터 총 유지 방전 수가 2080개일 때의 모든 서브필드(SF1-SF11)의 기여도를 계산하면 표 7과 같이 된다.
Figure 112006022065780-pat00010
다음, 서브필드 생성부(250)는 가중치 설정부(240)에서 설정한 계산 가중치에 따라 영상 데이터를 서브필드 데이터로 변환한다(S760). 예를 들어 총 유지 방전 수가 2080개인 경우에, 서브필드 생성부(250)는 표 7의 데이터를 사용하여 511계조를 적색, 녹색 및 청색에서 모두 "11111111111"의 서브필드 데이터로 변환한다. 그리고 서브필드 생성부(250)는 67계조를 적색에서는 "11111100000"으로, 녹색에서는 "01111100000"으로, 청색에서는 "10011010000"으로 변환한다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제어부(200)가 유지 방전 수에 따라 서브필드 데이터를 보정해서, 유지 방전 수가 증가함에 따라 휘도 증가율이 감소하는 현상을 보정할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 적색, 녹색 및 청색 별로 서브필드 데이터를 보정해서, 유지 방전 수에 따라 적색, 녹색 및 청색 별로 휘도 특성이 달라지는 것을 보정할 수 있다. 즉, 도 8을 참고하면, 유지 방전 수가 증가하여도 백색의 색 좌표가 도 5에 비해서 적게 이동하는 것을 알 수 있다.
그리고 본 발명의 제1 실시예에서는 가중치 설정부(240)가 모든 유지 방전 수에 대해서 회귀식을 적용하여 누적 휘도를 계산하고 이로부터 계산 가중치를 설정하였다. 이와 달리 가중치 설정부(240)가 모든 유지 방전 수의 조건에 대해서 적색, 녹색 및 청색 별로 계산 가중치 결과를 룩업 테이블 등의 형태로 저장하고 있을 수도 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시예에서는 모든 유지 방전 수에 대해서 수학식 1 내지 3의 회귀식을 사용하여 누적 휘도를 계산하였지만, 표 5 및 표 6에서 알 수 있듯이 유지 방전 수가 적은 경우에는 측정한 휘도와 회귀식으로 계산한 휘도 사이에서 어느 정도 오차가 존재할 수 있다.
즉, 수학식 1 내지 3과 단계 S710-S750을 사용하여 총 유지 방전 수가 348개인 경우에 각 서브필드(SF1-SF11)의 계산 가중치를 설정하면 표 8과 같이 된다.
Figure 112006022065780-pat00011
표 8을 보면, 첫 번째 서브필드(SF1)의 계산 가중치가 적색, 녹색 및 청색에서 각각 12, 13, 11로 되어서, 다른 서브필드(SF2, SF3)에 비해서 너무 높은 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 제2 실시예에서는 유지 방전 수가 적은 경우에 대해서는 회귀식을 사용하여 누적 휘도를 계산하지 않고 실제로 측정한 누적 휘도를 사용할 수 있다. 표 9의 데이터는 첫 번째 서브필드(SF1)에 대해서는 회귀식을 사용하지 않고 실제 측정한 누적 휘도를 사용하여 설정한 계산 가중치이다. 표 9를 보면, 첫 번째 서브필드(SF1)의 계산 가중치가 표 8에 비해서 낮아진 것을 알 수 있다.
Figure 112006022065780-pat00012
그리고 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 회귀식을 사용하여 누적 휘도를 계산해서 계산 가중치를 설정하는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 모든 유지 방전 수의 조건에 대해서 실제 누적 휘도를 측정하여 계산 가중치를 설정하여 둘 수도 있다.
이상에서 본 발명의 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.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 유지 방전 수에 따라 휘도 특성이 달 라지는 것을 보상할 수 있다. 또한 유지 방전 수에 따라 적색, 녹색 및 청색 별로 휘도 증가율이 달라지는 것을 보상하여 백색의 색 좌표를 유지할 수 있다.

Claims (14)

  1. 복수의 행 전극, 복수의 열 전극, 상기 복수의 행 전극과 상기 복수의 열 전극에 의해 정의되는 복수의 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하는 단계,
    상기 복수의 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산하는 단계,
    상기 화면 부하율에 따라 상기 프레임에 대응하는 총 유지 방전 수를 결정하는 단계,
    상기 총 유지 방전 수에 따라 상기 복수의 서브필드의 계산 가중치를 결정하는 단계,
    상기 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 영상 데이터를 각각 복수의 서브필드 데이터로 변환하는 단계, 그리고
    상기 복수의 서브필드 데이터에 따라 상기 복수의 행 전극 및 상기 복수의 열 전극에 구동 신호를 인가하는 단계
    를 포함하며,
    각 서브필드의 상기 계산 가중치는 해당 서브필드에 할당된 유지 방전이 휘도 증가에 기여하는 정도에 의해 결정되고,
    상기 복수의 방전 셀은 제1 색상을 발광하는 복수의 제1 방전 셀 및 제2 색상을 발광하는 복수의 제2 방전 셀을 포함하며,
    상기 제1 색상 및 제2 색상 별로 상기 각 서브필드의 상기 계산 가중치를 결정하는 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 총 유지 방전 수를 상기 복수의 서브필드의 휘도 가중치에 비례하도록 상기 복수의 서브필드에 할당하는 단계를 더 포함하며,
    상기 각 서브필드의 계산 가중치를 상기 총 유지 방전 수와 해당 서브필드에 할당되는 유지 방전 수에 근거하여 결정하는 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 서브필드의 계산 가중치를 해당 서브필드에 할당된 유지 방전이 휘도 증가에 기여하는 기여도에 근거하여 결정하는 구동 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 서브필드의 상기 기여도를 첫 번째 서브필드부터 해당 서브필드까지 발광할 시의 누적 휘도에서 첫 번째 서브필드부터 상기 해당 서브필드 직전까지 발광할 시의 누적 휘도의 차이로부터 계산하는 구동 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화면 부하율은 상기 복수의 영상 데이터의 평균 신호 레벨에 대응하며,
    상기 화면 부하율이 높아질수록 상기 총 유지 방전 수는 감소하는 구동 방법.
  7. 복수의 방전 셀,
    한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 상기 복수의 방전 셀에 각각 대응하는 복수의 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산하고, 상기 화면 부하율에 따라 상기 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정하고, 상기 총 유지 방전 수에 따라 결정되는 상기 복수의 서브필드의 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 영상 데이터를 복수의 서브필드 데이터로 변환하는 제어부, 그리고
    상기 휘도 가중치를 가지는 상기 복수의 서브필드에서 상기 복수의 서브필드 데이터로 각각 상기 복수의 발광 셀을 방전시키는 구동부
    를 포함하며,
    각 서브필드의 상기 계산 가중치는 해당 서브필드에 할당된 유지 방전이 휘도 증가에 기여하는 정도에 의해 결정되고,
    상기 복수의 방전 셀은 제1 색상을 발광하는 복수의 제1 방전 셀 및 제2 색상을 발광하는 복수의 제2 방전 셀을 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제1 방전 셀에 대응하는 제1 계조의 영상 데이터를 제1 서브필드 데이터로 변환하고, 상기 제2 방전 셀에 대응하며 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 영상 데이터를 상기 제1 서브필드 데이터와는 다른 제2 서브필드 데이터로 변환하는 플라즈마 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 총 유지 방전 수가 제1 개수인 경우에 제1 계조의 영상 데이터를 제1 서브필드 데이터로 변환하고, 상기 총 유지 방전 수가 상기 제1 개수와는 다른 제2 개수인 경우에 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 영상 데이터를 상기 제1 서브필드 데이터와는 다른 제2 서브필드 데이터로 변환하는 플라즈마 표 시 장치.
  9. 삭제
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 총 유지 방전 수를 상기 휘도 가중치에 비례하도록 상기 복수의 서브필드에 각각 할당하는 유지 방전 할당부,
    상기 복수의 서브필드에 할당된 유지 방전 수로부터 상기 복수의 서브필드의 상기 계산 가중치를 설정하는 가중치 설정부, 그리고
    상기 복수의 영상 데이터를 각각 상기 복수의 서브필드의 상기 계산 가중치에 따라 복수의 서브필드로 변환하는 서브필드 생성부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가중치 설정부는 상기 각 서브필드에 할당된 유지 방전 수가 휘도 증가에 기여하는 기여도로부터 상기 각 서브필드의 계산 가중치를 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  12. 제1 색상의 빛을 발광하는 복수의 제1 방전 셀,
    제2 색상의 빛을 발광하는 복수의 제2 방전 셀,
    한 프레임을 각각의 휘도 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 상기 복수의 제1 방전 셀에 대응하는 복수의 제1 영상 데이터와 상기 복수의 제2 방전 셀에 대응하는 복수의 제2 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산하고, 상기 화면 부하율에 따라 상기 프레임에 할당되는 총 유지 방전 수를 결정하고, 상기 총 유지 방전 수와 상기 제1 색상에 대응하는 상기 복수의 서브필드의 제1 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 제1 영상 데이터를 복수의 제1 서브필드 데이터로 변환하며, 상기 총 유지 방전 수와 상기 제2 색상에 대응하는 상기 복수의 서브필드의 제2 계산 가중치에 기초하여 상기 복수의 제2 영상 데이터를 복수의 제2 서브필드 데이터로 변환하는 제어부, 그리고
    상기 휘도 가중치를 가지는 상기 복수의 서브필드에서 상기 복수의 제1 및 제2 서브필드 데이터로 각각 상기 복수의 제1 및 제2 발광 셀을 방전시키는 구동부
    를 포함하며,
    각 서브필드의 상기 제1 및 제2 계산 가중치는 해당 서브필드에 할당된 유지 방전이 휘도 증가에 기여하는 정도에 의해 결정되는 플라즈마 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 제1 계조의 상기 제1 영상 데이터에 대한 상기 제1 서브필드 데이터와 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 상기 제2 영상 데이터에 대한 상기 제2 서브필드 데이터를 다르게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 총 유지 방전 수가 제1 개수인 경우의 제1 계조의 제1영상 데이터에 대한 상기 제1 서브필드 데이터와 상기 총 유지 방전 수가 상기 제1 개수와는 다른 제2 개수인 경우의 상기 제1 계조와 동일한 제2 계조의 제1 영상 데이터에 대한 상기 제1 서브필드 데이터를 다르게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
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