KR20050033085A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부 밝기에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 외부 조도 검출단계; 및 계조 가중치 레벨 조절단계를 구비한다. 상기 외부 조도 검출단계에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출한다. 상기 계조 가중치 레벨 조절단계에서는 상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절한다. 본 발명에 따르면, 외부 조도에 따라 능동적으로 대응하여 소비전력을 저감시키고, 패널의 온도를 낮출 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치{Driving method and apparatus of plasma display panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 밝기에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도면을 참조하면, 통상적인 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(10, 13) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., A Gm, ABm), 유전층(11, 15), Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn), X 전극 라인들(X 1, ..., Xn), 형광층(16), 격벽(17) 및 보호층으로서의 일산화마그네슘(MgO)층(12)이 마련되어 있다.
어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)은 뒤쪽 글라스 기판(13)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(15)은 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)의 앞쪽에서 전면(全面) 도포된다. 아래쪽 유전층(15)의 앞쪽에는 격벽(17)들이 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm )과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(17)들은 각 방전셀의 방전 영역을 구획하고 각 방전셀 사이의 광학적 간섭(cross talk)을 방지하는 기능을 한다. 형광층(16)은, 격벽(17)들 사이에서 형성된다.
X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)은 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(10)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 방전셀을 설정한다. 각 X 전극 라인(X1, ..., Xn)과 각 Y 전극 라인(Y1, ..., Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인이 결합되어 형성된다. 앞쪽 유전층(11)은 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)의 뒤쪽에 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널(1)을 보호하기 위한 보호층(12) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 앞쪽 유전층(11)의 뒤쪽에 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(14)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제5541618호에 개시되어 있다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리(Address-Display Separation) 구동 방법을 보여준다.
도면을 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 8 개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할된다. 또한, 각 서브필드(SF1, ..., SF8)는 리셋 주기(미도시)와, 어드레스 주기(A1, ..., A8)및, 유지방전 주기(S1, ..., S8)로 분할된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 주기(S1, ..., S8)의 길이에 비례한다. 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 주기(S1, ..., S8)의 길이는 255T(T는 단위 시간)이다. 이때, 제 n 서브필드(SFn)의 유지방전 주기(Sn)에는 2n에 상응하는 시간이 각각 설정된다. 이에 따라, 8 개의 서브필드들중에서 표시될 서브필드를 적절히 선택하면, 어느 서브필드에서도 표시되지 않는 0(영) 계조를 포함하여 모두 256 계조의 표시가 수행될 수 있음을 알 수 있다.
도 3은 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법에 의하여 단위 서브필드에 도 1의 패널에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도 3에서 참조부호 SAR1..ABm은 각 어드레스 전극 라인(도 1의 AR1, AG1 , ..., AGm, ABm)에 인가되는 구동 신호를, SX1..Xn은 X 전극 라인들(도 1의 X 1, ...Xn)에 인가되는 구동 신호를, 그리고 SY1, ..., SYn은 각 Y 전극 라인(도 1의 Y1, ...Yn)에 인가되는 구동 신호를 가리킨다.
도면을 참조하면, 단위 서브-필드(SF)의 리셋 주기(PR)에서는, 먼저 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압을 접지 전압(VG)으로부터 제2 전압(V S) 예를 들어, 155 볼트(V)까지 지속적으로 상승시킨다. 여기서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG )이 인가된다.
다음에, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS) 예를 들어, 155 볼트(V)부터 제2 전압(VS)보다 제3 전압(VSET)만큼 더 높은 최고 전압(VSET+VS) 예를 들어, 355 볼트(V)까지 지속적으로 상승된다. 여기서, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
다음에, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS)으로 유지된 상태에서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS )으로부터 접지 전압(VG)까지 지속적으로 하강된다. 여기서, 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
이에 따라, 이어지는 어드레스 주기(PA)에서, 어드레스 전극 라인들에 표시 데이터 신호가 인가되고, 제2 전압(VS)보다 낮은 제4 전압(VSCAN)으로 바이어싱된 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 접지 전압(VG)의 주사 신호가 순차적으로 인가됨에 따라, 원활한 어드레싱이 수행될 수 있다. 각 어드레스 전극 라인(AR1, ..., ABm)에 인가되는 표시 데이터 신호는 방전셀을 선택할 경우에 정극성 어드레스 전압(VA)이, 그렇지 않을 경우에 접지 전압(VG)이 인가된다. 이에 따라 접지 전압(VG)의 주사 펄스가 인가되는 동안에 정극성 어드레스 전압(VA)의 표시 데이터 신호가 인가되면 상응하는 방전셀에서 어드레스 방전에 의하여 벽전하들이 형성되며, 그렇지 않은 방전셀에서는 벽전하들이 형성되지 않는다. 여기서, 보다 정확하고 효율적인 어드레스 방전을 위하여, X 전극 라인들(X1, ...Xn)에 제2 전압(VS)이 인가된다.
이어지는 유지방전 주기(PS)에서는, 모든 Y 전극 라인들(Y1, ...Yn)과 X 전극 라인들(X1, ...Xn)에 제2 전압(VS)의 디스플레이 유지 펄스가 교호하게 인가되어, 상응하는 어드레스 주기(PA)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 디스플레이 유지를 위한 방전을 일으킨다.
미국특허 제6456264호에는 자동전력제어에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법(Method of driving plasma display panel with automatic power control function)이 개시되어 있다.
상기 개시된 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에서는, 어드레스-유지-동시(Address-While-Display, AWD) 구동방법에 의하여 유지방전 펄스를 인가하여 휘도를 향상시키면서, 고휘도에 대한 소비전력을 자동으로 감소시키는 구동방법을 제시하고 있다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 대한 자세한 설명은 생략하고, 그 내용은 본 발명의 명세서의 내용에 포함되는 것으로 한다.
상기한 바와 같은 통상의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 의한 경우, 구동의 제어 시에 외부 조도에 대한 정보를 반영하지 못하고 일정한 수준으로 구동하여, 외부 조도의 변화에 대하여 휘도를 낮추거나 소비전력을 낮추지 못하여 외부 조도에 따른 능동적인 대응을 하지 못하고 있다.
즉, 외부의 밝기가 어두워진 경우, 어두워지기 전과 동일한 휘도를 갖도록 플라즈마 디스플레이 패널이 제어되면, 사용자에게는 표시 화면이 상대적으로 밝게 느껴진다. 이때, 휘도를 상대적으로 내려도 사용자의 눈에는 주변 환경에 비하여 화면의 밝기가 어둡다고 생각되지 않는다.
하지만, 외부의 밝기를 반영하지 못하는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서는, 그로 인한 소비전력을 낮추지 못하고, 사용자 편이성에 적절한 대응을 하지 못하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부 조도에 따라 능동적으로 대응할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 외부 조도 검출단계; 및 계조 가중치 레벨 조절단계를 구비한다.
상기 외부 조도 검출단계에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출한다. 상기 계조 가중치 레벨 조절단계에서는 상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 방전셀들의 개수에 대한 표시될 방전셀들의 비인 부하율을 각각의 프레임 단위로 예측하고, 상기 예측된 부하율에 반비례하도록 각각의 프레임에서의 방전 회수를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 외부 조도 검출단계에서는 상기 외부 조도로부터 외부 조도 데이터를 생성하고, 상기 계조 가중치 레벨 조절단계는 표시레벨 선택단계와 계조 가중치 레벨 설정단계를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 표시레벨 선택단계에서는 상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 표시 레벨을 선택한다. 상기 계조 가중치 레벨 설정단계에서는 상기 표시 레벨에 따라 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 설정한다.
상기 계조 가중치 레벨 설정단계에서는, 상기 외부 조도가 미리 설정된 기준 조도보다 크면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 높이고, 상기 외부 조도가 상기 기준 조도보다 작으면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 낮추는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서, 외부 조도 검출부; 및 계조 가중치 레벨 조절부를 구비한다.
상기 외부 조도 검출부는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출한다. 상기 계조 가중치 레벨 조절부는 상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 외부로부터 입력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호를 생성하는 영상 처리부와, 상기 영상 처리부의 내부 영상 신호에 따라 스캔 데이터 신호, 어드레스 데이터 신호, 및 공통 데이터 신호를 포함하는 구동 제어 신호를 발생시키는 구동 제어부와, 상기 구동 제어 신호에 따른 구동 신호를 발생하여 각각의 전극 라인들에 인가하는 구동부를 구비하는 것으로, 상기 외부 조도 검출부가 상기 외부 조도를 검출하여 외부 조도 데이터를 생성하고, 상기 계조 가중치 레벨 조절부가 상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 상기 계조 가중치 레벨을 조절하고, 상기 구동 제어부가 상기 계조 가중치 레벨에 따라 상기 계조 가중치를 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 외부 조도에 따라 능동적으로 대응하여 소비전력을 저감시키고, 패널의 온도를 낮출 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 바람직한 실시예로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(2)는, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서, 계조 가중치 레벨 제어부(27)를 구비한다. 여기서, 상기 계조 가중치 레벨 조절부(27)는 외부 조도 검출부(271), 및 계조 가중치 레벨 조절부(272)를 포함한다.
상기 외부 조도 검출부(271)는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출한다. 상기 계조 가중치 레벨 조절부(272)는 상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절한다. 상기 계조 가중치 레벨 제어부(27)의 상세한 기능은 도 5 및 도 6에서 설명하기로 한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(2)는, 영상 처리부(26)와, 구동 제어부(22), 및 구동부(23, 24, 25)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 구동부는 Y 구동부(25)와, 어드레스 구동부(23), 및 X 구동부(24)를 구비한다.
상기 영상 처리부(26)는 아날로그 형태의 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호를 생성한다. 상기 구동 제어부(22)는 영상 처리부(26)의 내부 영상 신호에 따라 스캔 데이터 신호, 어드레스 데이터 신호, 및 공통 데이터 신호를 포함하는 구동 제어 신호를 발생시킨다. 상기 Y 구동부(25)는 구동 제어부(22)의 스캔 데이터 신호에 따른 스캔 구동 신호를 Y 전극 라인들에 인가한다. 상기 어드레스 구동부(23)는 구동 제어부(22)의 어드레스 데이터 신호에 따른 어드레스 구동 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. 상기 X 구동부(24)는 구동 제어부(22)의 공통 데이터 신호에 따른 공통 구동 신호를 X 전극 라인들에 인가한다.
상기 외부 조도 검출부(271)가 상기 외부 조도를 검출하여 외부 조도 데이터를 생성하고, 상기 계조 가중치 레벨 조절부(272)가 상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 상기 계조 가중치 레벨을 조절하고, 상기 구동 제어부(22)가 상기 계조 가중치 레벨에 따라 상기 계조 가중치를 조절하는 것이 바람직하다.
상기 구동 제어부(22)는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 방전셀들의 개수에 대한 표시될 방전셀들의 비인 부하율을 각각의 프레임 단위로 예측하고, 상기 예측된 부하율에 반비례하도록 각각의 프레임에서의 방전 회수를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 계조 가중치 레벨 조절부(272)는, 상기 외부 조도가 미리 설정된 기준 조도보다 크면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 높이고, 상기 외부 조도가 상기 기준 조도보다 작으면 상기 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 낮추는 것이 바람직하다.
도 5는 도 4의 구동장치에서 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 의한 구동 제어부 및 계조 가중치 레벨 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도면을 참조하면, 도 4의 구동 장치의 본 발명에 따른 구동 제어부(22)는 클럭 버퍼(35), 동기 조정부(326), 감마 정정부(31), 오차 확산부(312), 선입선출(First-In First-Out) 메모리(311), 서브필드 발생부(321), 서브필드 행렬부(322), 행렬 버퍼부(323), 메모리 제어부(324), 프레임-메모리들(RFM1, ..., BFM3), 재배열부(325), 평균신호레벨 검출부(33a), 전력 제어부(33), 이이피롬(EEPROM, 34a), I2C 직렬통신 인터페이스(34b), 타이밍-신호 발생기(34c), 외부 조도 검출부(271), 계조 가중치 레벨 조절부(272), 및 XY 제어부(34)를 포함한다.
클럭 버퍼(35)는 영상 처리부(도 4의 26)로부터의 26 메가-헬쯔(MHz)의 클럭 신호(CLK26)를 40 메가-헬쯔(MHz)의 클럭 신호(CLK40)로 변환시켜 출력한다. 동기 조정부(326)에는, 클럭 버퍼(35)로부터의 40 메가-헬쯔(MHz)의 클럭 신호(CLK40), 외부로부터의 초기화 신호(RS), 영상 처리부(도 4의 26)로부터의 수평 동기 신호(HSYNC) 및 수직 동기 신호(VSYNC)가 입력된다. 이 동기 조정부(326)는, 입력된 수평 동기 신호(HSYNC)가 소정의 클럭 개수만큼 각각 지연된 수평 동기 신호들(HSYNC1 , HSYNC2, HSYNC3)을 출력하는 한편, 입력된 수직 동기 신호(VSYNC)가 소정의 클럭 개수만큼 각각 지연된 수직 동기 신호들(VSYNC2, VSYNC3)을 출력한다.
감마 정정부(31)에 입력되는 영상 데이터(R, G, B)는 음극선관의 비선형 입출력 특성을 보정하기 위하여 역방향 비선형 입출력 특성을 가지고 있다. 따라서 감마 정정부(31)는 이러한 역방향 비선형 입출력 특성의 영상 데이터(R, G, B)가 선형 입출력 특성을 갖도록 처리한다. 오차 확산부(312)는 선입선출 메모리(311)를 이용하여 영상 데이터(R, G, B)의 경계 비트인 최대값 비트(Most Significant bit)의 위치를 옮김으로써 데이터 전송 오차를 줄인다.
서브필드 발생부(321)는 각각 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 서브필드 개수에 상응하는 비트 수의 영상 데이터(R, G, B)로 변환시킨다. 예를 들어, 단위 프레임에 14 개의 서브필드들로써 계조 구동을 하는 경우, 각각 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 각각 14 비트의 영상 데이터(R, G, B)로써 변환한 후, 데이터 전송 오차를 줄이기 위하여 최대값 비트(MSB) 및 최소값 비트(Least Significant Bit)의 무효 데이터 '0'을 추가하여 16 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 출력한다.
서브필드 행렬부(322)는, 서로 다른 서브필드의 데이터가 동시에 입력되는 16 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 재배열하여, 서로 같은 서브필드의 데이터가 동시에 출력되게 한다. 행렬 버퍼부(323)는 서브필드 행렬부(322)로부터의 16 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 처리하여 32 비트의 영상 데이터(R, G, B)로서 출력한다.
메모리 제어부(324)는, 3 개의 적색(R)용 프레임-메모리들(RFM1, RFM2, RFM3)을 제어하기 위한 적색용 메모리 제어부, 3 개의 녹색(G)용 프레임-메모리들(GFM1, GFM2, GFM3)을 제어하기 위한 녹색용 메모리 제어부, 및 3 개의 청색(B)용 프레임-메모리들(BFM1, BFM2, BFM3)을 제어하기 위한 청색용 메모리 제어부를 포함한다. 메모리 제어부(324)로부터의 프레임 데이터는 프레임 단위로 지속적으로 출력되어 재배열부(325)에 입력된다. 도면에서 참조 부호 EN은 메모리 제어부(324)의 데이터 출력을 제어하기 위하여 XY 제어부(34)로부터 생성되어 메모리 제어부(324)에 입력되는 인에이블(enable) 신호를 가리킨다. 또한, 참조부호 SSYNC는 메모리 제어부(324) 및 재배열부(325)에서의 32 비트 슬롯(slot) 단위의 데이터 입출력을 제어하기 위하여 XY 제어부(34)로부터 생성되어 메모리 제어부(324) 및 재배열부(325)에 입력되는 슬롯 동기 신호를 가리킨다. 재배열부(325)는 메모리 제어부(324)로부터의 32 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 어드레스 구동부(도 4의 23)의 입력 형식에 맞도록 재배열하여 출력한다.
한편, 평균신호레벨 검출부(33a)는 오차 확산부(312)로부터의 각각 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)로부터 프레임 단위로 평균 신호 레벨(Average Signal Level, ASL)을 검출하여 전력 제어부(33)에 입력시킨다. 전력 제어부(33)는, 평균신호레벨 검출부(33a)로부터 입력되는 평균 신호 레벨(ASL)에 상응하는 방전회수 제어 데이터(DAPC)를 발생시킴으로써, 각 프레임에서의 소비 전력을 일정하게 하는 자동 전력 제어(Automatic Power Control, APC)의 기능을 수행한다. 여기서, 부하율이란, 해당 프레임의 각 서브필드의 부하율들의 평균 부하율을 의미한다. 각 서브필드의 부하율은 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 모든 셀들의 개수에 대한 표시될 셀들의 개수의 비율을 의미한다. 통상적으로, 전력 제어부(33)는 해당 프레임의 부하율이 30%를 초과할 경우에 자동전력제어 기능을 수행한다. 이이피롬(EEPROM, 34a)에는 X 전극 라인들(도 1의 X1, ..., Xn)과 Y 전극 라인들(도 1의 Y1 , ..., Yn)의 구동 시퀀스에 따른 타이밍 제어 데이터가 저장되어 있다. 전력 제어부(33)로부터의 방전회수 제어 데이터(DAPC)와 이이피롬(EEPROM, 34a)으로부터의 타이밍 제어 데이터는 I2C 직렬통신 인터페이스(34b)를 통하여 타이밍-신호 발생기(34c)에 입력된다. 타이밍-신호 발생기(34c)는 입력된 방전횟수 제어 데이터(DAPC)와 타이밍 제어 데이터에 따라 동작하여 타이밍-신호를 발생시킨다. XY 제어부(34)는, 타이밍-신호 발생기(34c)로부터의 타이밍-신호에 따라 동작하여, X 구동 제어 신호(SX) 및 Y 구동 제어 신호(SY)를 출력한다.
여기서, 본 발명에 의하여 외부 조도에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위하여 외부 조도 검출부(271), 계조 가중치 레벨 조절부(272)가 작용한다. 외부 조도 검출부(271)는 플라즈마 디스플레이 장치의 외부에 장착되는 광 검출장치로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출하여 외부 조도 데이터를 생성하여 계조 가중치 레벨 조절부(272)에 입력시키는 것이다. 이때, 외부 조도 검출부(271)로는 태양 전지(solar cell) 형태의 광 센서가 사용될 수 있으며, 플라즈마 디스플레이 장치의 전면 상부에 장착되는 것이 바람직하다.
계조 가중치 레벨 조절부(272)는 외부 조도 검출부(271)로부터의 외부 조도 데이터를 처리하여 표시 레벨(Level)을 구하고, 이를 전력 제어부(33)에 입력하여, 외부 조도에 따라 기준 조도에 대한 자동전력제어 레벨을 조정할 수 있도록 한다. 이때, 계조 가중치 레벨 조절부(272)는 구동 제어부(22) 내에 위치될 수 있을 것이다. 이와 관련된 사항은 도 6 내지 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 6은 본 발명에 의한 바람직한 실시예로서, 상기 계조 가중치 레벨 제어부에서 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 외부 조도 검출단계(S105); 및 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)를 구비한다.
상기 외부 조도 검출단계(S105)에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출한다. 상기 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)에서는 상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절한다.
이때, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서는, 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)에서의 결과에 따라 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 방전셀들의 개수에 대한 표시될 방전셀들의 비인 부하율을 각각의 프레임 단위로 예측하고, 상기 예측된 부하율에 반비례하도록 상응하는 프레임에서의 방전 회수를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 외부 조도 검출단계(S105)에서는 상기 외부 조도로부터 외부 조도 데이터(data)를 생성하고, 상기 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)는 표시레벨 선택단계(S106)와 계조 가중치 레벨 설정단계(S107)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 표시레벨 선택단계(S106)에서는 상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 표시 레벨(level)을 선택한다. 상기 계조 가중치 레벨 설정단계(S107)에서는 상기 표시 레벨에 따라 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 설정한다.
상기 계조 가중치 레벨 설정단계에서(S108)는, 상기 외부 조도가 미리 설정된 기준 조도보다 크면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 높이고(S1072), 상기 외부 조도가 상기 기준 조도보다 작으면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 낮추는 것(S1074)이 바람직하다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 시작(S101), 초기화(S102)를 거쳐, 가변 자동전력제어 레벨 적용여부 확인단계(S103), 외부 조도 검출단계(S105), 표시레벨 선택단계(S106), 계조 가중치 레벨 설정단계(S108)를 구비하여 이루어진다.
본 발명에 따른 구동방법은 가변 자동전력제어 레벨이 선택되는 경우에 사용되는 것으로, 가변 자동전력제어 레벨 적용여부 확인단계(S103)의 확인결과 가변 자동전력제어 레벨이 적용되지 않는 경우에는 고정 자동전력제어 레벨(S104)이 사용되어 본 발명에 따른 자동전력제어 레벨 조정이 적용되지 아니하고, 가변 자동전력제어 레벨이 사용되는 경우에 외부 조도 검출단계(S105) 및 자동전력제어 레벨 조절에 의한 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)가 적용된다. 이때, 계조 가중치 레벨 조절단계(S108)는 표시레벨 선택단계(S106)와 계조 가중치 레벨 설정단계(S107)를 구비하여 이루어질 수 있다.
외부 조도 검출단계(S105)에서는 외부의 밝기 정보를 데이터(data)화하고, 이를 표시레벨 선택단계(S106)에서는 기준 조도 정보(ref, reference brightness)와 비교하여 표시 레벨(Level)을 선택한다. 계조 가중치 레벨 설정단계(S107)에서는 표시 레벨(Level)을 '0'과 비교하고(S1071), 표시 레벨(Level)이 '0'보다 작으면 전력 제어부(도 5의 33)에서 생성된 자동전력제어 데이터의 레벨을 높이는 자동전력제어 레벨 높이기(S1072)를 수행한다. 또한, 표시 레벨(Level)이 '0'보다 크면 전력 제어부(도 5의 33)에서 생성된 자동전력제어 데이터의 레벨을 낮추는 자동전력제어 레벨 낮추기(S1074)를 수행하고, 표시 레벨(Level)이 '0'이면 현재의 자동전력제어 레벨을 유지(S1073)한다.
이때, 계조 가중치 레벨의 비교 시에 '0' 대신에 소정의 여유를 갖도록 설정된 양의 기준값과 비교하여, 계조 가중치 레벨이 기준값의 음의 값보다 작으면 자동전력제어 레벨 높이기(S1072)를 수행하고, 계조 가중치 레벨의 절대값이 기준값보다 작으면 자동전력제어 레벨 유지(S1073)를 수행하고, 계조 가중치 레벨이 기준값보다 크면 자동전력제어 레벨 낮추기(S1074)를 수행하도록 할 수 있을 것이다.
도 7은 도 5의 전력 제어부의 동작 원리를 보여주는 그래프이고, 도 8은 본 발명에 따른 경우의 부하율에 대한 소비전력의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 도 5의 전력 제어부(33)의 동작 원리는 도시한 바와 같은 구동-특성 그래프에 의거한다. A 곡선은 본 발명에 따라 외부 조도 정보가 반영되기 전의 방전회수 제어 데이터(DAPC) 곡선이고, B 곡선은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 의한 방전회수 제어 데이터(DAPC) 곡선이다.
A 곡선을 예로 구동-특성 그래프의 생성 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 단위 프레임에서의 표시-방전 회수(Ns)를 변화시키면서 부하율과 전력과의 특성을 구한다. 다음에 각각의 표시-방전 회수(Ns)에 대하여 기준 전력량을 이루는 부하율(L4, L3, L2, L1)을 구한다. 가장 낮은 표시-방전 회수에 대해서는 100 퍼센트(%)의 부하율로 설정된다. 이와 같은 원리에 의하여, 부하율(L4, L3, L2, L1)을 기준으로 다음과 같이 전력 제어가 수행된다.
부하율이 0부터 L4까지는 가장 높은 표시-방전 회수(N4)를 적용한다. 부하율이 L4보다 높고 L3 이하인 범위에서는 두 번째로 높은 표시-방전 회수(N3)를 적용한다. 부하율이 L3보다 높고 L2 이하인 범위에서는 세 번째로 높은 표시-방전 회수(N2)를 적용한다. 그리고 부하율이 L2보다 높으면 가장 낮은 표시-방전 회수(N1)를 적용한다. 여기서, 부하율 L1은 모든 방전셀들이 표시 방전을 수행하는 100 퍼센트(%)의 부하율을 가리킨다.
부하율과 상응하는 유지펄스 개수의 교차점들(P1, P2, P3, P4)을 서로 연결하면 구동특성 곡선을 얻을 수 있다. 이와 같은 구동 특성을 벗어나지 않는 범위에서 표시-방전 회수(Ns)와 부하율을 적절히 선택할 수 있다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서 외부 조도가 기준 조도보다 밝은 경우에는 방전 회수 제어 데이터가 기존의 A 곡선에 따른 것이 아니라, 그 레벨을 낮추어 B 곡선을 따라 생성된다. 따라서, 동일한 부하율에 대하여 낮추어진 방전 회수로 구동하게 된다.
이때, 방전 회수는 프레임 당 유지 펄스의 개수를 나타내는 것으로, 본 발명에 의한 경우, 전체적인 서브 필드의 구성은 동일하나 전체 서브 필드에 의하여 방전되도록 하는 유지 펄스의 개수가 그 만큼 줄어들고, 그에 따라 휘도를 낮출 수 있다. 또한, 그에 따라 도 8에 도시한 바와 같이 소비전력을 줄일 수 있다.
주변의 밝기가 어두워진 경우에도 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 주변의 밝기가 밝을 때와 같은 밝기로 한다면, 사용자가 느끼는 밝기는 주변의 밝기에 대한 화면의 밝기로 인식되므로, 사용자에게 화면은 주변의 밝기에 대비하여 상대적으로 더욱 밝게 느껴질 수 있다. 즉, 화면의 휘도를 상대적으로 낮추어도 사용자의 눈에는 주변 환경 대비 화면의 밝기가 어둡게 생각되지 않는다.
따라서, 주변 환경의 밝기가 변하는 경우에, 특히 밝아지는 경우에 본 발명에서와 같이 휘도를 낮추어, 사용자에게는 화면이 어두워지는 것을 느끼지 못하도록 하면서, 자동전력제어 레벨을 낮추어 소비전력을 줄일 수 있고, 그에 따라 구동시의 패널 온도를 낮출 수 있다.
또한, 주변 환경의 변화에 맞추어 화면의 밝기를 조정하여 사용자로 하여금, 주변 환경에 대비하여 화면의 밝기가 변화되지 않은 것처럼 인식할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 의하면, 외부 조도에 따라 능동적으로 대응하여 소비전력을 저감시키고, 패널의 온도를 낮출 수 있다.
또한, 외부 조도에 따라 표시 화면이 적절한 휘도를 갖도록 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하여, 외부 조도에 따라 사용자의 눈의 피로를 덜어줄 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 3은 도 2의 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법의 단위 서브-필드에 도 1의 패널에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명에 의한 바람직한 실시예로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4의 구동장치에서 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 의한 구동 제어부 및 계조 가중치 레벨 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 의한 바람직한 실시예로서, 상기 계조 가중치 레벨 제어부에서 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 도 5의 전력 제어부의 동작 원리를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 경우의 부하율에 대한 소비전력의 변화를 보여주는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
22...구동 제어부, 23...어드레스 구동부,
24...X 구동부, 25...Y 구동부,
26...영상 처리부, 27...계조 가중치 레벨 제어부,
271...외부 조도 검출부, 272...계조 가중치 레벨 조절부

Claims (8)

  1. 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출하는 외부 조도 검출단계; 및
    상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절하는 계조 가중치 레벨 조절단계를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 방전셀들의 개수에 대한 표시될 방전셀들의 비인 부하율을 각각의 프레임 단위로 예측하고, 상기 예측된 부하율에 반비례하도록 각각의 프레임에서의 방전 회수를 제어하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 조도 검출단계에서 상기 외부 조도로부터 외부 조도 데이터를 생성하고,
    상기 계조 가중치 레벨 조절단계가,
    상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 표시 레벨을 선택하는 표시레벨 선택단계, 및
    상기 표시 레벨에 따라 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 설정하는 계조 가중치 레벨 설정단계를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계조 가중치 레벨 설정단계에서,
    상기 외부 조도가 미리 설정된 기준 조도보다 크면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 높이고, 상기 외부 조도가 상기 기준 조도보다 작으면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 낮추는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 외부로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 프레임 단위로 구분하고, 상기 각각의 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 다수의 서브 필드들로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널에 계조 디스플레이를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 외부 조도를 검출하는 외부 조도 검출부; 및
    상기 외부 조도에 따라 상기 계조 가중치의 레벨을 조절하는 계조 가중치 레벨 조절부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제5항에 있어서,
    외부로부터 입력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호를 생성하는 영상 처리부와, 상기 영상 처리부의 내부 영상 신호에 따라 스캔 데이터 신호, 어드레스 데이터 신호, 및 공통 데이터 신호를 포함하는 구동 제어 신호를 발생시키는 구동 제어부와, 상기 구동 제어 신호에 따른 구동 신호를 발생하여 각각의 전극 라인들에 인가하는 구동부를 구비하는 것으로,
    상기 외부 조도 검출부가 상기 외부 조도를 검출하여 외부 조도 데이터를 생성하고,
    상기 계조 가중치 레벨 조절부가 상기 외부 조도 데이터를 미리 설정된 기준 조도 데이터와 비교하여 상기 계조 가중치 레벨을 조절하고,
    상기 구동 제어부가 상기 계조 가중치 레벨에 따라 상기 계조 가중치를 조절하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구동 제어부가,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 방전셀들의 개수에 대한 표시될 방전셀들의 비인 부하율을 각각의 프레임 단위로 예측하고, 상기 예측된 부하율에 반비례하도록 각각의 프레임에서의 방전 회수를 제어하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 계조 가중치 레벨 조절부가,
    상기 외부 조도가 미리 설정된 기준 조도 보다 크면 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 높이고, 상기 외부 조도가 상기 기준 조도보다 작으면 상기 각각의 프레임에서의 상기 계조 가중치의 레벨을 낮추는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
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