KR100844836B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항상 일정한 전력을 소모함과 아울러 화상의 연속적인 전환을 가능하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 화상의 평균화상레벨을 검출한 다음 평균화상레벨에 근거하여 화소데이터 각각에 대하여 서브필드의 수 및 배열을 맵핑하는 한편 평균화상레벨에 근거하여 총 방전횟수와 서브필드별 방전횟수를 결정한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 그 장치{Method and Apparatus of Driving Plasma Display Panel}
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2 는 도1에 도시된 이득제어기의 입력데이터에 대한 출력데이터를 설명하는 테이블이다.
도 3 은 도1에 도시된 서브필드 맵핑기에 포함된 서브필드 맵핑 테이블이다.
도 4 는 평균화상레벨에 따른 서스테인 펄스 수의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5 는 평균화상레벨에 따른 총 소비전력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6 는 평균화상레벨에 따른 무효소비전력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7 는 평균화상레벨에 따른 방전소비전력의 변화를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프레임 메모리 12,22 : 제1 및 제2 감마보정기
14 : 평균화상레벨 연산기 16 : 비트 수 치환기
18,20 : 제1 및 제2 프레임 지연기 24 : 이득제어기
26 : 승산기 28 : 소수점 분리기
30 : 라인 메모리 32 : 오차확산기
34 : 가산기 36 : 서브필드 맵핑기
38,40 : 제1 및 제2 완충기 42 : 어드레스 발생기
44 : 방전횟수 지정기 46A∼46M : 제1 내지 제12 레지스터
48 : 파형제어신호 발생기
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함) 상에 화상이 표시되게끔 PDP를 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
통상의 PDP 구동장치는 서브 필드(Sub-field)의 수와 그들 서브 필드의 배열을 조정함에 의하여 PDP 상에 화상을 표시한다. 서브필드의 수가 적어지게 되면,서스테인(Sustain) 구간, 즉 서스테인의 수가 늘어나게 되어 PDP 상에 표시되는 화상에는 밝은 화상 (즉, 높은 휘도의 화상)이 표시되게 된다. 그러나 적은 수의 서브필드 방식에 의해 표시되는 동화상에서는 윤곽 잡음이 심하게 나타나게 되어 화질이 저한된다. 반면, 서브필드의 수가 많아지게 되면, 동화상에서 나타나는 윤곽잡음이 현저하게 줄어들어 화질이 크게 향상되게 되나 PDP 상에 표시되는 화상의 밝기가 떨어지게 된다. 이는 서브필드의 수가 증가한 만큼 리세트 및 어드레싱 기간이 늘어나게 되어 서스테인구간 (즉, 서스테인의 수)가 줄어드는 것에 기인한다.
또한, PDP 구동장치에서는 구동되는 PDP 상의 화면 영역이 커짐에 따라 방전에 소모되는 전력도 커지게 된다. 이로 인하여, PDP 구동장치에서는 자신의 임계 전력 이상의 전력을 소모하게 될 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, Trial 및 Error로 서너 단계의 영역을 나누어 서스테인의 수를 적절히 줄임으로써 소모 전력이 임계값 이하의 범위에 들게하는 방법이 채택되고 있다. 그러나, 이러한 영역 분할 방식에서는 서스테인의 수가 계단 형태와 같이 연속적으로 변하지 않게 된다. 다시 말하여, 영역 분할 방식에서는 서스테인의 수가 불연속하게 변하게 된다. 이렇게 서스테인 수가 불연속하게 변하는 순간에 화면에는 깜박거리는 형태의 잡음(아티팩트)가 나타나게 된다.
결과적으로, 종래의 PDP 구동장치에서는 소모 전력이 임계 전력 범위를 벗어날 수 있음과 아울러 서스테인 수의 불연속으로 인한 화상의 불연속 전환과 같은 문제점이 나타날 수밖에 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 항상 일정한 전력을 소모함과 아울러 화상의 연속적인 전환을 가능하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 화상의 평균화상레벨을 검출하는 검출 단계;상기 평균화상레벨에 근거하여 화소 데이터 각각에 대하여 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열을 맵핑하는 맵핑 단계;상기 평균화상레벨에 근거하여 총 방전횟수와 서브필드별 방전횟수를 결정하는 결정 단계를 포함하고,상기 맵핑 단계는 상기 평균화상레벨에 근거하여 복수의 서브필드 맵들 중 어느 하나를 선택하는 것을 포함한다.
상기 맵핑 단계는 상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소 데이터의 이득을 조절하는 단계를 포함할 수 있거나, 상기 화소 데이터의 오류를 확산시키는 단계를 포함할 수 있거나, 방전될 수 있는 서브필드의 최대수를 상기 화소 데이터의 비트 수보다 더 크게 설정할 수 있다.
상기 서브필드 맵들은 상기 화소데이터 각각에 대하여 방전될 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열이 다를 수 있다.
삭제
삭제
본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 화상의 화소 데이터를 입력하는 입력 수단;상기 화소 데이터로부터 평균화상레벨을 검출하는 검출 수단;상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소데이터에 대하여 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열을 맵핑하는 맵핑 수단;상기 평균화상레벨에 근거하여 총 방전횟수와 서브필드별 방전횟수를 결정하는 결정 수단을 구비하고, 상기 맵핑 수단은 상기 평균화상레벨에 근거하여 복수의 서브필드 맵들 중 어느 하나를 선택하는 것을 포함한다.
상기 맵핑 수단은 상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소 데이터의 이득을 조절하는 수단을 포함할 수 있다
상기 입력 수단으로부터 상기 맴핑 수단 쪽으로 전송될 상기 화소 데이터의 오류를 확산시키는 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 맵핑 수단은 방전될 수 있는 서브 필드의 최대수를 상기 화소 데이터의 비트 수보다 더 크게 설정할 수 있다.
상기 서브필드 맵들은 상기 화소데이터 각각에 대하여 방전될 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열이 다를 수 있다.
삭제
삭제
상기한 목적 이외에 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부한 도면를 참조한 다음의 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도1 내지 도7를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치를 개략적으로 도시한다. 도1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 입력버스라인(11)에 공통적으로 접속되어진 프레임 메모리(10) 및 제1 감마 보정기(12)를 구비한다. 프레임 메모리(10)은 입력버스라인(11)으로부터 순차적으로 입력되는 적색(Red, 이하 "R"이라 함), 녹색(Green, 이하 "G"라 함) 및 청색(Blue, 이하 "B"라 함) 데이터를 1 프레임에 해당하는 기간 지연시킨 다음 그 지연된 R, G, B 데이터를 순차적으로 출력한다. 이 프레임 메모리(10)에 입력되는 R, G 및 B 데이터 각각은 8 비트(Bits)로 구성되어 있다.
제1 감마 보정기(12)는 입력버스라인(11)로부터 순차적으로 입력되는 R, G 및 B 데이터 각각에 포함되어진 감마 에러(Gamma Errors)를 보정하여 R, G 및 B 데이터가 비선형특성 대신에 선형특성을 가지게 된다. 이러한 감마 에러를 보정하기 위하여, 제1 감마보정기(12)는 비선형특성의 형태로 변하는 논리값들 각각에 대하여 선형특성의 형태로 변하는 논리값이 대응되어진 감마보정용 룩-업 테이블(Look-Up Table)을 구비한다. 이러한 제1 감마보정기(12)에 의해 보정되어진 R, G 및 B 데이터 각각은 입력버스라인(11) 상의 R, G 및 B 데이터와 마찬가지로 8비트를 가진다. 보정된 R, G 및 B 데이터는 제1 감마보정기(12)로부터 평균화상레벨 연산기(14)에 순차적으로 공급된다.
평균화상레벨 연산기(14)는 매 프레임 마다 패널(도시하지 않음)에 표시될 화상의 평균레벨값을 산출한다. 이를 위하여, 평균화상레벨 연산기(14)는 제1 감마보정기(12)로부터 순차적으로 입력되는 1 프레임 분의 R, G 및 B 데이터를 누적한 다음 패널 상의 화소 수로 제산한다. 이 평균화상레벨 연산기(14)로부터의 평균화상레벨 데이터는 입력버스라인(11) 상의 R, G 및 B 데이터와 동일하게 8비트로 구성된다. 이 평균화상레벨 데이터는 비트 수 치환기(16) 및 제1 프레임 지연기(18)에 공통적으로 공급된다.
비트 수 치환기(16)은 8비트의 평균화상레벨 데이터를 5비트의 평균화상레벨 데이터로 변환한다. 이를 위하여, 비트 수 치환기(16)은 평균화상레벨 데이터를 일정한 논리값을 가지는 치환변수(예를 들면, 8)로 나누어 그 몫을 치환된 평균화상레벨 데이터로 출력하는 연산기를 구비할 수 있다. 다른 방법으로, 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값(즉, 계조값)이 일정한 수의 평균화상레벨 데이터의 논리값들(즉, 계조값들)마다 "1" 대응되게 기록되어진 비트 치환용 룩-업 테이블을 포함할 수 있다. 비트 치환용 룩-업 테이블에서, 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값들 각각에 대응되는 평균화상레벨 데이터의 논리값들의 수가 조절될 수도 있다. 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값 각각에 대응하는 평균화상레벨 데이터의 논리값들의 수가 적절히 달라지게 할 경우, 플라즈마 디스플레이 패널에 표시되는 화상의 화질 및 휘도 등이 향상되게 된다. 이러한 관점에서, 비트 수 치환기(16)은 연산기 보다는 비트 치환용 룩-업 데이블을 포함하는 것이 바람직하 다. 또한, 비트 수 치환기(16)로부터 출력되는 치환된 평균화상레벨 데이터는 5비트가 아닌 다른 비트 수를 가질 수 있다는 것과 아울러 비트 수 치환기(16)에 입력되는 평균화상레벨의 비트 수도 다르게 설정될 수 있다. 나아가, 비트 수 치환기(16)은 치환된 평균화상레벨 데이터를 제2 프레임 지연기(20)에 공급한다.
제1 프레임 지연기(18)는 동기신호라인(13)으로 부터의 수직동기신호(Vsync)의 제어 하에 평균화상레벨 연산기(14)로부터의 8비트의 평균화상레벨 데이터를 1 프레임 기간 지연시킨다. 또한, 제1 프레임 지연기(18)는 지연된 평균화상레벨 데이터를 출력하게 된다. 이를 위하여, 제1 프레임 지연기(18)는 수직동기신호의 폴링에지(Falling Edge) 및 라이징에지(Rising Edge)중 어느 하나에서 평균화상레벨 연산기(14)로부터의 평균화상레벨 데이터를 출력측으로 래치하는 플립플롭을 포함한다.
제2 프레임 지연기(20)는 동기신호라인(13)으로 부터의 수직동기신호(Vsync)의 제어 하에 비트 수 치환기(16)로부터의 5비트의 치환된 평균화상레벨 데이터를 1 프레임 기간 지연시킨다. 또한, 제2 프레임 지연기(20)는 지연되어진 치환된 평균화상레벨 데이터를 출력하게 된다. 이를 위하여, 제2 프레임 지연기(20)는 수직동기신호의 폴링에지(Falling Edge) 및 라이징에지(Rising Edge)중 어느 하나에서 비트 수 치환기(16)로부터의 치환된 평균화상레벨 데이터를 출력측으로 래치하는 플립플롭을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 프레임 메모리(10)에 접속되어진 제2 감마보정기(22)와 그리고 비트 수 치환기(16)에 접속되어진 이득제어기(24)를 추가 로 구비한다. 제2 감마 보정기(22)는 프레임 메모리(10)로부터 순차적으로 입력되는 R, G 및 B 데이터 각각에 포함되어진 감마 에러(Gamma Errors)를 보정하여 R, G 및 B 데이터가 비선형특성 대신에 선형특성을 가지게 된다. 이러한 감마 에러를 보정하기 위하여, 제2 감마보정기(22)는 비선형특성의 형태로 변하는 논리값들 각각에 대하여 선형특성의 형태로 변하는 논리값이 대응되어진 감마보정용 룩-업 테이블(Look-Up Table)을 구비한다. 이러한 제2 감마보정기(22)에 의해 보정되어진 R, G 및 B 데이터 각각은 입력버스라인(11) 상의 R, G 및 B 데이터와는 다르게 8비트의 정수부와 4비트의 소수점부를 포함한다. 제2 감마보정기(22)는 감마보정된 12비트의 데이터를 승산기(26)에 공급한다.
한편, 이득제어기(24)는 비트 수 치환기(16)으로부터의 5비트의 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값에 따라 달라지는 32개의 이득값들 중 어느 하나를 승산기(26)에 공급한다. 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값에 따른 이득값을 출력하기 위하여, 이득제어기(24)는 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값들 각각에 대응하는 9비트의 이득값이 저장되어진 룩-업 테이블 또는 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값에 따라 서로 다른 32개의 이득값이 선택적으로 출력되게 하는 레지스터를 가진다. 이득제어기(24)에 포함된 룩-업 테이블 또는 레지스터에는 도2에 도시된 바와 같이 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값들 "00000" 내지 "11111"에 각각 대등되는 32개의 이득값 "180", "185","190", …, "250" 및 "255"가 기록되게 된다. 룩-업 데이블 또는 레지스터에 기록되어진 최저 이득값이 "180" 그리고 이득값들간의 차이가 "5"로 설정되어 있으나 이들 최저 이득값 및 이득값들 간의 차 이는 변경될 수 있다. 이득제어기(24)로부터 승산기(26)에 공급되는 이득값은 9비트로 구성되어 있다. 이득값은 9비트가 아닌 많거나 작은 비트 수를 가질 수 있다.
승산기(26)은 제2 감마보정기(22)로부터의 12비트의 감마보정된 데이터를 이득제어기(24)로부터의 이득값과 승산하여 이득이 조절되어진 R, G 및 B 데이터를 소수점 분리기(28)에 공급한다. 승산기(26)에서 출력되는 R, G 및 B 데이터 각각은 9비트의 정수부와 5비트의 소수점부를 포함한다. 또한, 승산기(26)에서 출력되는 R, G 및 B 데이터 각각은 총 비트 수, 정수부의 비트 수 및 소수점부의 비트 수가 달라지게 설정될 수도 있다.
소수점 분리기(28)은 승산기(26)로부터의 14비트의 데이터를 9비트의 정수부 데이터와 5비트의 소수점부 데이터로 분리하고 정수부의 데이터는 가산기(34)에 그리고 소수점부의 데이터는 오차확산기(32)에 각각 공급한다. 이를 위하여, 소수점 분리기(28)는 배선, 즉 가산기(34)에 접속된 상위 9개의 비트 라인과 오차확산기(32)에 접속된 하위 5개의 비트 라인을 구비한다. 다른 방법으로, 소수점 분리기(28)은 상위 9비트의 출력단자들이 가산기(34)에 그리고 하위 5비트의 출력단자들이 오차확산기(32)에 접속되어진 14비트 레지스터를 가질 수 있다.
오차확산기(32)는 소수점 분리기(28)로부터 순차적으로 입력되는 소수점부 데이터를 라인 메모리(30)에 저장한다. 또한, 오차확산기(32)는 현재 입력된 화소의 소수점부 데이터와 현재 화소의 주위에 위치하는 화소들의 소수점부 데이터를 일정한 규칙에 따라 연산하여 발생되는 캐리신호를 오차 확산시킨 결과로서 가산기(34)에 공급한다.
가산기(34)는 소수점 분리기(28)로부터의 R, G 및 B 데이터의 9비트의 정수부와 오차확산기(32)로부터의 캐리신호를 가산하여 1차적으로 오차확산되어진 9비트의 R, G 및 B 데이터를 서브필드 맵핑기(36)에 공급한다.
서브필드 맵핑기(36)은 가산기(34)로부터의 각각 9비트로 된 R, G 및 B 데이터의 논리값이 프레임에 무관하게 동일하더라도 프레임에 따라 (즉, 화상의 밝기에 따라) 방전될 서브필드의 수 및 배열이 달라지게끔 R, G 및 B 데이터 각각에 대한 서브필드들을 맵핑하게 된다. 이를 상세히 하면, 서브필드 맵핑기(36)는 R, G 및 B 데이터의 계조값 각각에 대하여 방전될 서브필드의 수 및 배열이 다른 다수의 (예를 들면, 32종류) 서브필드 맵들을 마련하여 비트 수 치환기(16)로부터의 특정한 비트 수(예를 들면, 5비트)의 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값이 따라 다수의(즉, 32종류의) 서브필드 맵들 중 어느 하나가 선택되어 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 드라이버 회로(도시하지 않음)에 공급되게 한다. 또한, 서브필드 맵핑기(36)는 R, G 또는 B 데이터의 어느 한 계조값에 대하여 방전될 수 있는 서브필드의 최대수를 그 데이터의 비트 수 보다 크게 설정하였다. 예를 들면, 9비트의 색 데이터의 비트 수 보다 3개나 많은 12개로 서브필드의 수가 설정된다. 따라서, 가산기(34)에서 출력된 9비트의 색 데이터(즉, R, G 또는 B 데이터)는 비트 수 치환기(16)에서 발생된 5비트의 치환된 평균화상레벨 데이터의 논리값에 따라 도3에 도시된 바와 같은 32종류의 서브필드 맵들 중 어느 하나로 맵핑되어 12비트의 색 데이터로 환산되게 된다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 제1 및 제2 프레임 지연기(18,20)에 각각 접속되어진 제1 및 제2 완충기(38,40)를 구비한다. 제1 완충기(38)은 동기신호라인(13)으로부터의 수직동기신호(Vsync)에 응답하여 제1 프레임 지연기(18)로부터의 평균화상레벨 데이터를 어드레스 발생기(42)쪽으로 전송한다. 이를 위하여, 제1 완충기(38)는 수직동기신호의 라이징에지 및 폴링에지중 어느 한쪽에서 제1 프레임 지연기(18)로부터의 8비트의 평균화상레벨 데이터를 어드레스 발생기(42)쪽으로 래치하는 래치회로를 구비한다.
제2 완충기(40)도 동기신호라인(13)으로부터의 수직동기신호(Vsync)에 응답하여 제2 프레임 지연기(20)로부터의 치환된 평균화상레벨 데이터를 어드레스 발생기(42)쪽으로 전송한다. 이를 위하여, 제2 완충기(38)는 수직동기신호의 라이징에지 및 폴링에지중 어느 한쪽에서 제2 프레임 지연기(20)로부터의 5비트의 치환된 평균화상레벨 데이터를 어드레스 발생기(42) 쪽으로 래치하는 래치회로를 구비한다.
어드레스 발생기(42)는 프레임 마다 제1 및 제2 완충기(38,40)로부터의 8비트의 평균화상레벨 데이터와 5비트의 치환된 평균화상레벨 데이터를 상위 13비트쪽으로 로드한 다음 하위 4비트가 순차적으로 "1"씩 증가하는 17비트의 어드레스신호를 발생하여 방전 횟수 지정기(44)에 공급한다. 어드레스 발생기(42)에서 발생되는 어드레스신호의 논리값이 증가되는 기간은 평균화상레벨 데이터의 논리값에 따라 변하게 되어 프레임 기간에 발생되는 총 서스테인 펄스 수 (즉, 총 방전횟수)가 많아지거나 작아지게 한다.
방전 횟수 지정기(44)는 어드레스 발생기(42)로부터의 17비트의 어드레스신호의 논리값에 해당하는 저장위치에 기록되어진 어느 한 서브필드 기간에 일어날 방전 횟수를 판독하여 판독된 방전 횟수를 제1 내지 제13 레지스터(46A 내지 46M)에 공급한다. 이를 위하여, 방전 횟수 지정기(44)는 17비트의 어드레스신호중 상위 13비트의 논리값들 각각에 대응하여 일정한 개수(예를 들면, 7개) 이상 최대 서브필드의 수(예를 들면, 12) 미만의 방전횟수값을 가지는 방전횟수 세트가 저장되어진 메모리를 구비한다. 방전횟수 세트에 포함된 방전횟수값들은 17비트의 어드레스신호 중 하위 4비트 어드레스신호의 논리값이 증가함에 따라 적어도 1 보다 큰 수로 랜덤하게 증가하게 설정된다. 방전횟수 세트에 포함된 방전횟수값들의 수는 평균화면레벨 데이터의 논리값이 낮을수록 최저 개수에 가까운 수의 방전횟수값들을 가지게 되는 반면, 평균화면레벨 데이터의 논리값이 임계값 이상인 경우에는 최고의 수량의 방전횟수값들을 가지게 된다.
제1 내지 제14 레지스터(46A 내지 46M)은 어드레스 발생기(42)에서 발생된 17비트의 어드레스신호 중 하위 4비트 어드레스신호를 공통적으로 입력한다. 제1 내지 제13 레지스터(46A 내지 46M)은 하위 4비트 어드레스신호의 논리값에 따라 순차적으로 구동되어 방전 횟수 지정기(44)으로부터의 방전횟수를 래치하여 그 래치된 방전횟수를 파형제어신호 발생기(48)에 공급하게 된다.
파형제어신호 발생기(48)은 제1 내지 제13 레지스터(46A 내지 46)로부터 순차적으로 입력되는 방전횟수에 해당하는 서스테인 펄스들을 하나의 서브필드 기간에 스캔 드라이버 회로(도시하지 않음) 및 공통 드라이버 회로(도시하지 않음)에 공급한다. 이 외에도, 파형제어신호 발생기(48)은 패널 구동에 필요한 여러 가지 펄스들을 어드레스 드라이버 회로, 스캔 드라이버 회로 및 공통 드라이버 회로에 공급한다.
이와 같이, 플라즈마 디스플레이 구동장치는 먼저 입력화상의 평균화상레벨의 값을 계산한다. 이어서, 플라즈마 디스플레이 장치는 계산된 평균화상레벨의 값에 근거하여 입력화상에 가장 적합한 일정한 종류(즉, 32 종류)의 이득 값과 서브필드의 수 및 배열에서 어느 하나를 선정하고, 그리고 그 선정된 이득 값과 서브필드의 수 및 배열을 이용하여 화소데이터(즉, R, G 및 B 데이터)가 확산되게 한다. 이와 더불어, 플라즈마 디스플레이 구동장치는 평균화상레벨의 값에 근거하여 프레임 기간의 총 방전횟수와 서브필드의 수에 따른 각 서브필드 기간에서의 방전횟수를 조절되게 하는 서스테인 펄스들을 여러 가지 타이밍 제어신호와 함께 발생시킨다. 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 확산된 화소데이터와 수량이 조절된 서스테인 펄스를 포함한 타이밍제어신호들을 어드레스 드라이버 회로, 스캔 드라이버 회로 및 공통 드라이버 회로에 공급한다. 이 결과, 서로 상반된 문제점들, 작은 수의 서브필드를 적용하여 서스테인 횟수를 많게 하였을 경우에 패널에 표시되는 화상의 문제점과 큰 수의 서브필드들을 적용하여 서스테인 횟수를 적게 하였을 경우에 패널에 표시되는 화상의 문제점 모두가 해결되게 된다. 이를 상세히 하면, 휘도가 가장 큰 문제점으로 대두되는 어두운 화상(즉, 낮은 평균화상레벨의 화상)이 표시될 경우, 서브필드의 수를 줄여 총 서스테인 횟수가 최대값을 가지게끔 패널이 구동되게 하여 피크(Peak) 휘도가 강조되게 한다. 따라서, 패널에 표시되 는 어두운 화상의 화질이 향상되게 된다. 이와는 달리, 휘도 보다는 의사윤곽잡음 및 소비전력의 문제가 대두되게 하는 밝은 화상(즉, 높은 평균화상레벨의 화상)이 표시되는 경우에는, 서브필드의 수를 증가시켜 상위 비트 데이터를 표시하기 위한 서스테인 횟수가 줄어 들게끔 (즉, 상위 비트 데이터가 증가된 서브필드들에 의해 확산 또는 분산되게끔) 패널이 구동되어 의사윤곽잡음의 발생이 최소화된다. 이에 따라, 패널에 표시되는 밝은 화상의 화질이 향상되게 된다.
서브필드 맵핑에 있어서, 총 서스테인 횟수는 도4에 도시된 바와 같은 평균화상레벨의 값과 서스테인 펄스의 수와의 관계로부터 결정될 수 있다. 도4를 참조하면, "XX"의 레벨값까지는 서스테인 개수가 타이밍상 가능한 최대를 유지하게 하여 피크(PEAK) 휘도를 강조하는 구간이고, "XX"의 레벨값으로부터 "255"의 레벨값까지는 화면이 밝아지면서 서스테인 개수가 줄어 들어 소모되는 총 전원이 항상 일정한 값 (최대 허용 전원) 이하를 유지하게 한다.
도5는 서스테인의 수가 조절됨에 의하여 소비되는 총 전력이 최대 허용 전력 레벨 이하로 유지되는 것을 나타낸다. 도5에 있어서, 평균 화상 레벨이 "XX"에 도달될 때까지는 서스테인의 수는 일정하더라도 켜지는(즉, 방전되는) 화소가 많아지므로 총 소비전력량은 선형적으로 증가하게 된다. 평균화상레벨이 "XX" 와 "255"의 사이의 값을 가지는 구간에서는 총 소비 전력량은 거의 일정한 값을 가지게 된다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널에서 소비되는 전력은 패널의 캐패시터가 충전 ·방전하면서 소비되는 무효 소비 전력과 빛이 방사되게 하는 방전에 의해 소비되는 방전 소비 전력으로 나눌 수 있다. 첫 번째로, 패널의 캐패시터가 서스테인 전압(Vs)를 충방전함에 의해 소비되는 무효 소비 전력(P무효)은 수학식1과 같이 된다.
P무효 ≡ f ·Cp ·Vs2
수학식 1에서 "f"는 서스테인의 주파수 (즉, 횟수)이고, "Cp"는 패널의 캐패시터의 용량값이고, 그리고 "Vs"는 서스테인 전압이다. 패널 캐패시터(Cp)의 용량값과 서스테인 전압(Vs)이 일정하므로, 무효 소비 전력(P무효)은 수학식2와 같이 서스테인의 주파수에 따라 변하게 된다.
P무효 ∝ 서스테인의 횟수
수학식 2를 다시 정리하면, 무효 소비 전력(P무효)은 수학식 3에 의해 산출되게 된다.
P무효 = α·서스테인의 횟수
한편, 방전 소비 전력(P방전)은 수학식 4에서와 같이 평균 화소 레벨과 서스테인 횟수의 곱에 근사된다.
P방전 ∝ VAPL ·서스테인의 횟수
수학식 4에서 APL은 평균 화소 레벨이다. 또한, 방전 소비 전력(P방전)은 방전되는 화소의 수에 따라 비례하므로 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.
P방전 ∝ β·APL ·서스테인의 횟수
수학식3 및 수학식5로부터 산출되는 무효소비전력(P무효) 및 방전소비전력(P방전)의 합이 총소비전력(PTOTAL)이 되므로, 총소비전력(PTOTAL)은 수학식6과 같이 된다.
PTOTAL = [α·서스테인의 횟수] ·[β·VAPL ·서스테인의 횟수]
수학식 3 및 6에서의 "α"는 블랙(Black) 화면에서 임의의 개수의 서스테인 펄스를 인가하고 그 때의 무효수비전력을 측정한 다음 서스테인 펄스의 수와 측정된 무효소비전력을 수학식3에 대입하여 연산함으로써 산출되게 된다. 또한, "β"는 총소비전력(PTOTAL)의 값으로 스펙(Spec, 예를 들면 제품의 규격) 상의 최대허용전력(즉, 700W)으로 설정하여 수학식6을 연산함으로써 산출되게 된다. 이는 수학식3으로부터 "α"의 값이 산출되었기 때문에 가능한 것이다. 그러나, "β"는 평균화상레벨이 "XX" 내지 "255" 사이의 값을 가지는 구간(즉, XX ≤APL ≥255)에서만 산출될 수 있다. 이는 서스테인 펄스의 수가 "0" 내지 "XX"사이의 구간에서는 타이밍이 허용하는 최대값을 가지기 때문이다.
따라서, 수학식6에서의 총소비전력(PTOTAL)은 평균화상레벨(APL)이 "XX"과 "255" 사이의 구간에 있는 경우에는 스펙 상의 최대허용전력의 값을 일정하게 유지하게 되고, "α"와 "β"가 상기한 방법을 통해 산출되었기 때문에 평균화상레벨(APL)에 따른 총 서스테인 횟수가 산출될 수 있다. 이렇게 산출될 수 있는 총 서스테인 횟수는 평균화상레벨(APL)에 따라 도3에서의 곡선(A)와 같이 반비례하는 형태의 특성을 나타낸다.
이를 상세히 하면, 평균화상레벨(APL)이 "0" 내지 "XX"의 구간에 있으면 패널의 구동 타이밍이 가능한 범위에서 최대한의 서스테인 횟수로 패널이 구동되게 하여 피크(Peak) 휘도를 강조한다. 다시 말하여, 평균화상레벨(APL)이 "0"로부터 "XX"까지 높아짐에 따라, 무효 소비 전력(P무효)은 도6에 도시된 바와 같이 일정하게 유지되는 반면에 방전소비전력(P방전)은 도7에서와 같이 선형적으로 증가하게 된다. 이와는 달리, 평균화상레벨(APL)이 "XX" 내지 "255"의 구간에 있는 경우에는 총 서스테인 횟수가 평균화상레벨(APL)에 대하여 반비례하는 형태로 줄어 들게끔 패널이 구동되게 된다. 따라서, 무효 소비 전력(P무효)은 도6에 도시된 바와 같이 비선형의 형태로 완만하게 감소되는 반면에 방전소비전력(P방전)은 도7에서와 같이 선형적인 형태로 완만하게 증가하게 된다. 이 결과, 총소비전력(PTOTAL)이 최대허용전력을 넘지 않게 일정하게 유지되게 된다.
32종의 서브필드 맵핑 테이블이 필요한 것은 이미 설명한 바와 같이 서로 상 반된 문제점들, 작은 수의 서브필드를 적용하여 서스테인 횟수를 많게 하였을 경우에 패널에 표시되는 화상의 문제점과 큰 수의 서브필드들을 적용하여 서스테인 횟수를 적게 하였을 경우에 패널에 표시되는 화상의 문제점, 모두를 해결하기 위한 것이다. 이를 상세히 하면, 휘도가 가장 큰 문제점으로 대두되는 어두운 화상(즉, 작은 평균화상레벨의 화상)이 표시될 경우, 서브필드의 수를 줄여 총 서스테인 횟수가 최대값을 가지게끔 패널이 구동되게 하여 피크(Peak) 휘도가 강조되게 한다. 이 결과, 패널에 표시되는 어두운 화상의 화질이 향상되게 된다. 이와는 달리, 휘도 보다는 의사윤곽잡음 및 소비전력의 문제가 대두되게 하는 밝은 화상(즉, 높은 평균화상레벨의 화상)이 표시되는 경우에는, 서브필드의 수를 증가시켜 상위 비트 데이터를 표시하기 위한 서스테인 횟수가 줄어 들게끔 (즉, 상위 비트 데이터가 증가된 서브필드들에 의해 확산 또는 분산되게끔) 패널이 구동되게 하여 의사윤곽잡음의 발생을 최소화 한다. 이 결과, 패널에 표시되는 밝은 화상의 화질이 향상되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 및 장치는 어두운 화상(즉, 낮은 평균화상레벨의 화상)이 표시될 경우에 서브필드의 수를 줄여 총 서스테인 횟수가 최대값을 가지게끔 패널을 구동하여 피크(Peak) 휘도가 강조되게 함과 아울러 무효전력이 일정하게 유지되게 한다. 또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 구동방법 및 장치는 밝은 화상(즉, 높은 평균화상레벨의 화상)이 표시되는 경우에는, 서브필드의 수를 증가시켜 상위 비트 데이터를 표시하기 위한 서스테인 횟수가 줄어 들게끔 (즉, 상위 비트 데이터가 증가된 서브필드들에 의해 확산 또는 분산되게끔) 패널을 구동하여 의사윤곽잡음의 발생을 최소화함과 아울러 방전소비전력의 증가를 무효소비전력의 감소하는 만큼으로 억제한다. 이 결과, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법 및 장치는 항상 일정한 전력을 소모함과 아울러 화상의 연속적인 전환을 가능하게 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 화상의 평균화상레벨을 검출하는 검출 단계;
    상기 평균화상레벨에 근거하여 화소 데이터 각각에 대하여 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열을 맵핑하는 맵핑 단계;
    상기 평균화상레벨에 근거하여 총 방전횟수와 서브필드별 방전횟수를 결정하는 결정 단계를 포함하고,
    상기 맵핑 단계는 상기 평균화상레벨에 근거하여 복수의 서브필드 맵들 중 어느 하나를 선택하는 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑 단계는 상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소 데이터의 이득을 조절하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑 단계는 상기 화소 데이터의 오류를 확산시키는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑 단계는 방전될 수 있는 서브필드의 최대수를 상기 화소 데이터의 비트 수보다 더 크게 설정하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브필드 맵들은 상기 화소데이터 각각에 대하여 방전될 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열이 다른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  6. 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 화상의 화소 데이터를 입력하는 입력 수단;
    상기 화소 데이터로부터 평균화상레벨을 검출하는 검출 수단;
    상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소데이터에 대하여 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열을 맵핑하는 맵핑 수단;
    상기 평균화상레벨에 근거하여 총 방전횟수와 서브필드별 방전횟수를 결정하는 결정 수단을 구비하고,
    상기 맵핑 수단은 상기 평균화상레벨에 근거하여 복수의 서브필드 맵들 중 어느 하나를 선택하는 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 맵핑 수단은 상기 평균화상레벨에 근거하여 상기 화소 데이터의 이득을 조절하는 수단을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 수단으로부터 상기 맴핑 수단 쪽으로 전송될 상기 화소 데이터의 오류를 확산시키는 수단을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 맵핑 수단은 방전될 수 있는 서브 필드의 최대수를 상기 화소 데이터의 비트 수보다 더 크게 설정하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 서브필드 맵들은 상기 화소데이터 각각에 대하여 방전될 서브필드의 수 및 상기 서브필드의 배열이 다른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
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