KR20000001747A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 연속하여 입력되는 화상 데이터를 표시하는 표시패널과, 표시패널상에 표시되는 연속되는 화상의 변화를 검출하는 화상검출수단과, 화상의 변화량에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동제어부를 구비한다.
이에따라, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비를 줄이게 됨과 아울러, 화면의 콘트라스트를 향상시키게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 (Apparatus of Driving for Plasma Display Panel)
본 발명은 평면 표시장치에 관한 것으로, 특히 전력소모를 줄임과 아울러, 콘트라스트를 향상할수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있으며, 이들중 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성, 고휘도 및 고발광 효율의 우수, 메모리 기능 및 160。 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치이상의 대화면을 구현할수 있는 장점을 가지고 있다. 상기 PDP는 화소를 구성하는 셀(Cell)의 수직 및 수평 전극 사이에 인가되는 전압조절을 통하여 방전을 얻으며, 방전된 빛의 양은 셀 내에서의 방전시간의 길이를 변화시켜서 조절한다. 즉, PDP는 각각의 셀의 수직 및 수평 전극에 디지털 영상 신호를 입력시키기 위한 라이트(Write) 펄스, 주사를 위한 스캔(Scan) 펄스, 방전을 유지시켜 주기 위한 서스테인(Sustain) 펄스 및 방전된 셀의 방전을 중지시키기 위한 소거(Erase) 펄스가 인가됨으로써 매트릭스(Matrix) 형태로 구동되게 된다. 여기서, 영상표시를 위해 필요한 단계적인 밝기, 즉 계조(Gray Scale)는 한 프레임의 화면이 표시되는 시간(예를들어, NTSC TV 신호인 경우 1/30초) 내에서 개개의 셀이 방전되는 시간의 길이를 서로 다르게 구현시킴으로써 표현하고 있다. 명암의 차이를 나타내는 콘트라스트(Contrast)는 조명 등과 같은 배경의 밝기와 휘도에 의해 결정이 되는데, 이 콘트라스트 증가를 위해서는 배경을 어둡게 하여야 할 뿐만 아니라 휘도 또한 증가시킬 필요가 있다. 이러한 PDP는 통상 구동방식에 따라 크게 교류(AC) 방식과 직류(DC) 방식으로 대별되고 있다. 교류방식 PDP의 구동방법 중에서 ADS(Addressing Display Separated) 구동방법은 구현하고자 하는 계조에 따라 한 프레임(Frame)을 복수개의 서브필드(Sub Field)로 분할하여 구동하는 방식이다.
도 1을 참조하면, 종래의 PDP구동방법에 따른 한 프레임의 구성이 도시되어 있다. 통상 16.67㎳의 시간이 주어지는 한 프레임이 8개의 서브필드로 구성되어 256계조의 화상을 구현하는 경우를 나타낸다. 각 서브필드는 어드레스 구간과 서스테인 구간으로 구성되어 있다. 각 서브필드의 어드레스 구간은 점등할 화소에 대해 서스테인 방전이 가능할 정도의 벽전하를 어드레스 방전에 의해 축적시키는 구간이다. 이를위해 제1 서브필드(SF1)의 어드레스 구간에서는 Y 및 Z서스테인 전극 사이에 라이팅 펄스(Writing Pulse)를 인가하여 셀내에 벽전하를 형성하게 된다. 이어서, 어드레스 전극에 인가되는 영상 데이터 펄스와 Y서스테인 전극에 인가되는 스캔펄스에 의해 어드레스 방전을 일으킴으로써 점등할 셀의 내부에 벽전하가 형성되도록 한다. 이때, 어드레스 구간은 도 1에서 사선으로 나타나 있다. 또한, 제2 서브필드(SF2)의 어드레스 구간에서는 Y 및 Z서스테인 전극 사이에 소거펄스를 인가하여 제1 서브필드(SF1)의 서스테인 구간에서 서스테인 방전에 의해 형성된 벽전하를 소거시키게 된다. 각 서브필드의 서스테인 구간은 상기 벽전하에 서스테인 펄스를 인가하여 어드레스 방전이 일어난 셀에 대해서만 서스테인 방전을 발생시키는 구간이다. 이를위해, Y 및 Z 서스테인 전극 사이에 서스테인 전압(VS) 펄스를 인가하여 어드레스 구간에서 점등된 셀의 내부에 형성된 벽전하에 가산되어 서스테인 방전을 일으킴으로써 휘도의 상대치를 결정하게 된다. 이때, 서스테인 구간은 도 1에서 지수함수적으로 증가 및 감소하는 곡선으로 나타나 있다.
이와같이 통상의 구동방법은 그레이 레벨을 구현하기 위해 매 서브필드마다 어드레싱구간과 유지방전 구간이 있어 표시구간인 유지방전 보다도 비표시기간인 어드레싱구간이 더 길어지므로 휘도가 떨어지는 문제점이 도출되고 있다. 또한 동일한 데이터가 연속하여 들어오는 정지화상의 표시나 화면의 미세한 부분만 움직이는 경우에도 매 프레임마다 상기와 같은 구동을 반복하여 구동하므로 필요없는 어드레싱을 게속 반복하여 불필요한 전력소모가 크게된다. 플라즈마 디스플레이 패널의 방전은 전압에 의해 발생한 자외선이 형광층을 여기해 생기는 2차방전을 이용하므로 발광효율이 높지 않아 이를 보상하기 위해서는 높은 전압이 필요하므로 어드레싱구간에서의 전력소모를 최소화 시키는 것이 필요하다. 또 다른 단점으로는 어드레싱구간에서 생길수 있는 미약방전 때문에 비표시구간에서 빛이 표시되는 흑레벨을 떨어뜨려 패널의 콘트라스트를 저하시키는 문제점이 도출되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전력소모를 줄임과 아울러, 콘트라스트를 향상할수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위해 한프레임의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 휘도의 특성곡선을 도시한 특성도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 아날로그/디지털 변환기 4 : 제1 메모리
6 : 제2 메모리 8 : 메모리 제어부
10 : 카운터 12 : 멀티플랙서
14 : 비교부 16 : 파형 발생부
18 : 어드레스전극 구동부 20 : 유지전극 구동부
22 : 플라즈마 디스플레이 패널 24 : 출력처리부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 연속하여 입력되는 화상 데이터를 표시하는 표시패널과, 표시패널상에 표시되는 연속되는 화상의 변화를 검출하는 화상검출수단과, 화상의 변화량에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동제어부를 구비한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 입력되는 영상신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter;2 이하 "A/D변환기"라 함)와, 디지털로 변환된 데이터를 일시 저장하는 제1 및 제2 메모리(4,6)와, 상기 메모리(4,6)중 하나의 영상 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플랙서(12)와, 상기 메모리(4,6)에 저장된 영상 데이터를 비교하여 움직임을 검출하는 비교부(14)와, 상기 비교결과에 따라 발생된 파형에 의해서 패널을 구동하는 유지전극 구동부(20)와, 상기 비교결과에 따라 선택된 영상 데이터에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(22)을 구동하는 어드레스 전극 구동부(18)를 구비한다. 상기 구동회로의 동작에 대해서 상세히 설명하면, 먼저 입력되는 영상신호는 R,G,B 색신호로 분리되어 A/D변환기(2)를 거쳐 디지털 데이터 값을 갖도록 변환된다. 통상 256계조표현에 적합한 8비트 데이터로 변환된다. 8비트 데이터는 한 프레임 화면에 해당하는 만큼 메모리(4,6)에 일시 저장된다. 저장된 데이터는 통상 어드레스 전극 구동부(18)로 전송되어 플라즈마 디스플레이 패널(22)을 구동하게 된다. 상기 메모리(4,6)에 저장된 데이터는 연속되어 입력되는 이전 프레임과 이후의 프레임을 비교하여 연속화면에서의 화면의 변화량 또는 움직임을 검출하는 비교부(14)를 부가하여 상기 비교부(14)의 결과에 따라 유지전극 구동부(20)를 위한 유지파형을 발생하고 플라즈마 디스플레이 패널(22)의 어드레싱을 위한 어드레스 전극 구동을 행한다. 즉, 화면에 현재 표시되어지고 있는 데이터와 다음에 표시되어질 데이터를 비교하여 이 비교결과 동일한 데이터로 판단되면 별도의 어드레싱 없이 현재와 동일한 어드레싱 상태에서 유지방전만 가능하도록 어드레스 전극 구동부(18) 및 유지전극 구동부(20)를 제어한다. 반면에 현재 화면의 데이터와 이어진 화면의 데이터가 일치하지 않을 경우, 예비방전, 어드레스방전 및 유지방전등 모든 방전을 수행하도록 어드레스 전극 구동부(18) 및 유지전극 구동부(20)를 제어한다. 예를들어 설명하면, 화상의 움직임이 없는 정지화상의 경우나, 전체화면중 마우스의 위치변화나 워드프로세스 같은 화면의 일부 화소데이터만 변화는 경우의 디스플레이는 이런 비교단계를 거쳐 움직임 변화가 없는 구간은 유지펄스만을 발생하도록 구동을 제어 하므로 전력소모가 줄어들게 된다. 멀티플랙서(12)는 제1 메모리(4) 및 제2 메모리(6)중 하나의 메모리를 선택하여 표시 데이터로 내보내는 역할을 한다. 즉, 연속하여 입력되는 한 프레임의 화상 데이터는 제1 메모리(4)에 일시 저장되어 표시되고 이 화상데이터는 그 다음 프레임의 화상데이터와 비교되기 위해서 종래와같이 그 다음 데이터에 의해 겹쳐 씌워지지 않고 한 프레임 동안 더 유지되며 대신 그 다음 프레임 데이터는 제2 메모리(6)에 저장되게 되어 현재 표시된 화면의 데이터인 제1 메모리(4)의 데이터와 비교된다. 그러므로 멀티플랙서(12)는 그 다음 프레임에서는 제2 메모리(6)의 데이터를 패널의 어드레스 전극 구동부(18)로 내보내야 하며 이러한 과정을 반복하여 수행하게 된다.
보다 상세한 도면을 이용하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 입력라인에 접속된 A/D변환기(2)와, A/D변환기(2)의 출력단에 접속된 제1 및 제2 메모리(4,6)와, 제1 및 제2 메모리(4,6)의 출력단에 접속된 멀티플랙서(12)와, 데이터 클럭라인에 접속된 카운터(10)와, 카운터(10)의 출력단에 접속된 메모리 제어부(8)와, 카운터(10)와 제1 및 제2 메모리(4,6)의 출력단에 접속된 비교부(14)와, 비교부(14)의 출력단에 접속된 파형 발생부(16)와, 파형 발생부(16) 및 멀티플랙서(12)의 출력단에 접속된 어드레스 전극 구동부(18)와, 파형발생부(16)의 출력단에 접속된 유지전극 구동부(20)와, 어드레스 전극 구동부(18) 및 서스테인 전극 구동부(20)의 출력단에 접속된 플라즈마 디스플레이 패널(22)을 구비한다. A/D변환기(2)는 입력라인에서 전송된 아날로그 영상정보를 디지털화하여 8비트의 화소데이터로 변환하게 된다. 제1 및 제2 메모리(4,6)는 화소데이터를 일시적으로 저장하게된다. 즉, 메모리(4,6)는 메모리 제어부(8)의 제어에 의해 화소데이터를 프레임별, 서브필드별, 칼라별로 나누어 저장함과 아울러 메모리 제어부(8)의 제어에 의해 저장된 화소 데이터를 비교부(14) 또는 멀티플랙서(12)로 출력하게 된다. 이때, 제1 메모리(4)는 현재 화면상에 표시되는 화소데이터를 저장하며, 제2 메모리(6)는 화면상에 다음에 표시되는 화소데이터를 저장하게 된다. 한편, 카운터(10)는 기준클럭펄스에 동기되어 A/D변환기에서 출력되는 화소데이터의 위치를 카운팅하게 된다. 메모리 제어부(8)는 카운터(10)에서 출력되는 카운팅 신호를 참조하여 제1 및 제2 메모리(4,6)에 저장된 화소데이터를 비교부(14)로 출력하게 된다. 또한, 메모리 제어부(8)는 비교부(14)에서 출력되는 비교신호를 참조하여 제1 및 제2 메모리(4,6)에 저장된 화소데이터를 멀티플랙서(12)로 선택적으로 출력하게 된다. 비교부(14)는 카운터(10)에서 출력된 카운팅 신호를 참조하여 제1 및 제2 메모리(4,6)에서 전송된 화소데이터의 동일여부를 비교하게 된다. 즉, 화면에 현재 표시되는 화소데이터와 화면에 다음에 표시될 화소데이터를 비교하여 동일한 데이터로 판단될 경우, 서스테인 방전만을 수행하도록 파형 발생부(16)를 제어하게 된다. 반면에 현재 화면에 표시되는 데이터와 다음에 화면에 표시되는 데이터가 일치하지 않을 경우, 예비방전, 어드레스 방전 및 서스테인 방전을 수행하도록 파형 발생부(16)를 제어하게 된다. 예를들어 설명하면, 화면상에서 마우스의 위치가 변하거나, 워드 프로세스 등의 작업중일 경우에 한 화면의 일부의 화소데이터만 변화되고 나머지 화면은 동일하게된다. 비교부(14)에서는 제1 및 제2 메모리(4,6)에서 인가된 화소데이터가 동일한 부분에서는 서스테인 펄스만을 발생하도록 파형 발생부(16)를 제어하며, 반면에 제1 및 제2 메모리(2,4)에서 인가된 화소데이터가 일치하지 않는 부분에서는 예비방전을 위한 기록펄스, 소거펄스와, 어드레스 방전을 위한 어드레스 펄스 및 서스테인 방전을 위한 서스테인 펄스를 발생하도록 파형 발생부(16)를 제어하게 된다. 이로인해, 화면에 표시될 화소데이터가 변경되지 않는 경우 서스테인 방전만을 수행하고, 풀 블랙(Full Black)인 경우에는 모든 방전을 수행하지 않게 된다. 또한, 특정 라인만 블랙인 경우에는 해당 라인에서는 방전이 수행되지 않도록 한다. 파형발생부(16)는 비교부(14)에서 출력되는 비교신호에 대응하여 각각의 펄스를 발생하게 된다. 즉, 비교신호에 대응하여 예비방전을 위한 기록펄스, 소거펄스, 어드레스 방전을 위한 어드레스 펄스 및 서스테인 방전을 위한 서스테인 펄스 등을 발생하게 된다. 멀티플랙서(12)는 제1 및 제2 메모리(4,6)에서 전송된 화소데이터를 비교부(14)의 비교신호에 의해 각 화소테이터를 최상위행 비트로부터 최하위행 비트까지 순차적으로 어드레스 전극 구동부(18)에 출력한다. 어드레스 전극 구동부(18)는 멀티플랙서(12)에서 전송된 화소데이터와 파형 발생부(16)에서 출력된 서스테인 펄스를 인가하여 어드레스 전극들을 구동하게 된다. 서스테인 전극 구동부(20)는 파형 발생부(16)에서 발생된 펄스를 인가하여 서스테인 전극들을 구동하게 된다. 상기와같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 구동장치는 제1 및 제2 메모리에 저장된 화소 데이터를 비교하여 동일할 경우, 서스테인 방전만을 수행하고, 특정 라인만 블랙인 경우에는 해당 라인에서는 방전이 수행되지 않도록 한다. 또한, 풀 블랙(Full Black)인 경우에는 모든 방전이 수행되지 않도록 함에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비를 줄이게 됨과 아울러, 동일한 화면의 경우에 예비방전 및 어드레스 방전을 수행하지 않게 되어 화면의 콘트라스트를 향상시키게 된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 입력되는 영상신호를 디지털로 변환하는 A/D변환기(2)와, 디지털로 변환된 데이터를 일시 저장하는 제1 및 제2 메모리(4,6)와, 상기 메모리(4,6)중 하나의 영상 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플랙서(12)와, 상기 메모리(4,6)에 저장된 영상 데이터를 비교하여 움직임을 검출하는 비교부(14)와, 상기 비교결과에 따라 발생된 파형에 의해서 패널을 구동하는 유지전극 구동부(20)와, 상기 비교결과에 따라 선택된 영상 데이터에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(22)을 구동하는 어드레스 전극 구동부(18)와, 상기 비교결과에 따라 출력될 화상 데이터의 값을 보정하는 출력처리부(24)를 구비한다. 상기 제1 및 제2 실시예에서 상기 비교부에서는 두 프레임의 화소 데이터를 1:1로 비교하는 이에 n*n 픽셀의 블록단위로 비교하여 완전히 동일하지 않고 거의 유사할 경우에도 동일한 화면으로 간주해서 별도의 어드레싱을 하지 않고 유지방전만 해서 표시하는 것도 가능하다. 또는 전체 프레임을 한꺼번에 비교하는 것도 가능하다 이 경우에 화면전체의 콘트라스트를 보상해 주기위해서 블랙부위는 더욱 검게 하고 화이트부위는 더욱밝게 화상 데이터를 보정하는 것도 가능하다. 이를 위해서 별도의 출력처리부(24)를 추가하고 비교부(14)의 비교결과에 따라 출력할 화상 데이터 값을 보정하는 장치를 부가할수도 있다. 즉, 출력처리부(24)에서는 비교된 데이터가 일치할 경우에는 화면의 휘도보상을 위한 출력처리를 수행하고, 일치하지 않는 경우에는 원래의 입력된 데이터를 그대로 출력하도록 제어된다. 이때의 휘도는 도 5에 도시된바와같은 특성곡선을 가지게 되어 콘트라스트가 향상된다.
상기와같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 구동장치는 메모리에 블록단위로 저장된 화소 데이터를 비교하여 동일할 경우, 서스테인 방전만을 수행함과 아울러, 화면상의 블랙은 더욱 검게되도록 휘도레벨을 보정하고 화이트는 더욱 밝게되도록 휘도레벨을 보정하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키게 된다. 이로인해, 특정 라인만 블랙인 경우에는 해당 라인에서는 방전이 수행되지 않도록 한다. 또한, 풀 블랙(Full Black)인 경우에는 모든 방전이 수행되지 않도록 함에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비를 줄이게 됨과 아울러, 화면의 콘트라스트를 향상시키게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비를 줄이게 됨과 아울러, 화면의 콘트라스트를 향상시킬수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 연속하여 입력되는 화상 데이터를 표시하는 표시패널과,
    상기 표시패널상에 표시되는 연속되는 화상의 변화를 검출하는 화상검출수단과,
    상기 화상의 변화량에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상검출수단이,
    화면상에 현재 표시되는 화상 데이터를 일시적으로 저장하는 제1 메모리와,
    상기 화면상에 다음에 연속하여 표시될 화상 데이터를 일시적으로 저장하는 제2 메모리와,
    상기 제1 메모리와 제2 메모리에 저장된 화상 데이터를 비교하여 그 변화량을 검출하는 비교수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동제어부가 상기 비교수단의 비교결과 동일화소에 연속하여 입력되는 화상 데이터가 동일하면 상기 표시패널의 어드레스방전을 수행하지 않고 유지방전만 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동제어부는 상기 비교수단의 비교결과 새로 표시될 데이터가 없으면 모든 방전을 수행하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동제어부는 상기 비교수단의 비교결과 블록단위의 화소위치에 연속하여 입력되는 화상데이터가 동일하면 상기 표시패널의 어드레스 방전을 수행하지 않고 유지방전만 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연속되는 화상 데이터가 동일하면 출력될 화상 데이터의 휘도를 조절하는 출력처리부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력처리부는 어두운 화소는 더욱 검게 보정함과 아울러, 밝은 화소는 더욱 밝게 보정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
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