KR20060098964A - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따른 형광체의 열화에 의하여 저감되는 휘도를 보상하기 위해, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 입력 영상 데이터를 서로 다른 역감마 보정 곡선에 매핑시켜 입력 영상 데이터의 휘도를 보상한다. 즉, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 R, G, B 입력 영상 데이터 각각이 서로 다른 역감마 보정 곡선에 매핑되도록 한다.
이렇게 하면, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 다른 휘도 유지율을 갖는 R, G, B 입력 영상 데이터에 대응하는 출력 계조를 보다 정확하게 표현할 수 있게 된다.
PDP, 전극, 휘도, 역감마 보정 곡선, 시간, 마이컴

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 플라즈마 표시 장치의 일부 사시도이다.
도 2는 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따른 휘도 유지율을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 제어부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 G, B, R 입력 영상 데이터가 매핑될 역감마 보정 곡선을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP)을 이용한 표시 장치이다. 이러한 플라즈마 표시 패널에는 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소(방전 셀)가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
도 1은 플라즈마 표시 장치의 일부 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 표시 장치의 플라즈마 표시 패널은 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판(10, 20) 사이 공간에는 방전셀들(R, G, B)(18)이 마련되어 각 방전셀(18)의 독립적인 방전 매커니즘에 의한 가시광 방출로 임의의 칼라 영상을 구현한다.
먼저 제1 기판(10) 위에는 제1 기판(10)의 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 어드레스 전극들(12)이 형성되고, 어드레스 전극들(12)을 덮으면서 제1 기판(10)의 전체에 제1 유전층(14)이 형성된다. 어드레스 전극(12)은 일례로 스트라이프 패턴으로 이루어져 이웃한 어드레스 전극(12)과 소정의 간격을 두고 나란하게 위치한다.
제1 유전체(14) 위에는 어드레스 전극(12)의 길이 방향 및 어드레스 전극(12)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 격자형 격벽(16)이 형성되어 방전셀들(R, G, B)을 구획하며, 격벽(16)의 네 측면과 제1 유전층(14) 상면에 걸쳐 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)의 형광층(19)이 위치한다. 격벽(16)의 형상은 격자형에 한정되지 않고, 스트라이프형 또는 격자 모양 이외의 다른 폐쇄형 구조로 이루어질 수 있다.
그리고 제1 기판(10)에 대향하는 제2 기판(20)의 내면에는 어드레스 전극(12)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 주사 전극(21)과 유지 전극(22)으 로 이루어지는 표시 전극들(21, 22)이 형성되고, 표시 전극들(21, 22)을 덮으면서 제2 기판(20) 내면 전체에 투명한 제2 유전층(28)과 MgO 보호막(29)이 위치한다.
이러한 플라즈마 표시 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널이 켜져 있는 시간, 즉 사용 시간이 길어질수록 R, G, B 형광체의 열화에 의한 R, G, B 입력 영상 데이터의 휘도 유지율이 저하된다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 R, G, B 형광체의 열화에 의한 R, G, B 입력 영상 데이터의 휘도 유지율이 달라진다. 즉, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 R 입력 영상 데이터가 가장 작은 비율로 저하되고 G 입력 영상 데이터의 휘도가 가장 큰 비율로 저하된다. 이 경우에 R, G, B 입력 영상 데이터의 휘도를 동일한 비율로 보상하게 되면 각각의 R, G, B 입력 영상 데이터에 대응하는 출력 계조를 정확하게 표현할 수 없게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따른 휘도 저감을 보상하고 보다 정확한 출력 계조를 표현할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 플라즈마 표시 패널, 구동부, 그리고 제어부를 포함하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 플라즈마 표시 패널은 복수의 방전 셀이 형성되며, 구동부는 상기 플라즈마 표시 패널을 구동한다. 그리고 제어부는 상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하고, 측정된 사용 시간에 따라 서로 다른 역감마 곡선에 매핑시켜 입력 영상 데이터를 보상한 후 보상된 입력 영상 데이터가 상기 플라즈마 표시 패널에 출력될 수 있도록 제어한다. 이때, 상기 제어부는, 상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하는 시간 측정부, 상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 상기 입력 영상 데이터가 매핑될 역감마 보정 곡선을 결정하고, 결정된 역감마 보정 곡선에 대한 정보를 전달하는 마이컴, 그리고 상기 역감마 보정 곡선에 대한 정보에 따른 역감마 보정 곡선을 선택하고 선택된 역감마 보정 곡선에 대응하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하는 역감마 보정부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하는 단계, 상기 측정된 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 입력되는 영상 신호를 매핑시키기 위한 역감마 보정 곡선을 결정하는 단계, 상기 결정된 역감마 보정 곡선에 매핑시켜 상기 입력 영상 신호를 보정하는 단계, 그리고 상기 보정된 영상 신호를 플라즈마 표시 패널에 표시하는 단계를 포함한다. 이때, R, G, B 형광체의 휘도 유지율에 기초하여 R, G, B 입력 영상 신호 각각이 서로 다른 역감마 보정 곡선에 매핑되도록 역감마 보정 곡선이 결정된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 여기 에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치에 대해서 도 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사전극 구동부(400) 및 유지전극 구동부(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)이 배열된 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am)과 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스 전극 구동 제어 신호, 유지 전극 구동 제어신호 및 주사 전극 구동 제어신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다. 또한 제어부(200)는 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간에 따라 서로 다른 휘도 유지율을 갖는 R, G, B 입력 영상 데이터가 각기 다른 역감마 보정 곡선에 매핑되도록 제어한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
주사전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 주사 전극 구동 제어신호를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.
유지전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 유지 전극 구동 제어신호를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.
도 4는 도 3에 도시된 제어부의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5a 내지 도 5c는 각각 G, B, R 입력 영상 데이터가 매핑될 역감마 보정 곡선을 나타낸 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제어부(200)는 시간 측정부(210), 마이컴(220), 역감마 보정부(230), 오차 확산부(240), 서브필드 발생부(250), 자동 전력 제어부(Automatic Power Control, 이하 APC부라 함)(260) 및 유지펄스 개수 발생부(270) 를 포함한다.
시간 측정부(210)는 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간을 측정하여 사용 시간 정보를 마이컴(220)으로 제공한다. 이때, 시간 측정부(210)는 RTC(Real-Time Clock) 회로를 통하여 구현될 수 있으며, 이는 해당 기술 분야에 속한 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
마이컴(220)은 시간 측정부(210)로부터 제공받은 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간 정보에 따라 미리 저장되어 있는 복수의 역감마 보정 곡선 중에서 R, G, B 입력 영상 데이터 별로 서로 다른 역감마 보정 곡선을 결정하고, 결정된 역감마 보정 곡선에 대한 정보를 역감마 보정부(230)로 전달한다.
예를 들어, R, G, B 입력 영상 데이터에 대한 휘도 유지율이 도 2와 같다면, 마이컴(220)은 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간에 따라 가장 큰 비율로 휘도가 저감되는 G 영상 데이터에 대해서 입력 계조(I)에 따른 출력 계조(J)가 가장 큰 비율(Δ1)로 보상되는 즉, 도 5a와 같은 역감마 보정 곡선을 결정하고, B 영상 데이터에 대해서 입력 계조(I)에 따른 출력 계조(J´)가 G 영상 데이터보다는 작은 비율(Δ2)로 보상되는 즉, 도 5b와 같은 역감마 보정 곡선을 결정한다. 또한 마이컴(220)은 가장 낮은 휘도 저하율을 갖는 R 영상 데이터에 대해서 입력 계조(I)에 따른 출력 계조(J˝)가 가장 작은 비율(Δ2)로 보상되는 즉, 도 5c와 같은 역감마 보정 곡선을 결정한다. 그리고 마이컴(220)은 이와 같이 결정된 역감마 보정 곡선 정보를 역감마 보정부(230)로 전달한다. 이렇게 하면, 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간에 따라 각 R, G, B 형광체의 열화에 의해 서로 다른 비율로 저하되는 R, G, B 입력 영상 데이터의 휘도를 보다 정확하게 보상할 수 있게 된다.
역감마 보정부(230)는 마이컴(220)으로부터 전달된 역감마 보정 곡선 정보에 대응하는 역감마 보정 곡선에 R, G, B 입력 영상 데이터를 각각 매핑하여 역감마 보정을 수행한다. 실제로, 역감마 보정부(230)는 복수의 역감마 보정 곡선에 해당하는 정보를 저장하고 있는 룩업 테이블(도시하지 않음)을 이용하여 외부로부터 입력되는 입력 영상 데이터의 계조를 변경한다.
오차 확산부(240)는 역감마 보정부(210)에 의해 역감마 보정된 영상 데이터의 일부 비트를 인접 화소로 확산시킴으로써 계조의 표현력을 증대시킨다. 여기서, 오차 확산부(240)는 제어부(200)에서 사용되지 않을 수도 있다.
서브필드 발생부(250)는 오차 확산부(240)로부터 출력되는 영상 데이터를 복수의 서브필드로 매핑한 후, 매핑된 서브필드 데이터를 어드레스 전극 구동부(300)로 전달한다. 그러면, 어드레스 구동부(300)는 서브필드 데이터에 따라 서브필드마다 발광할 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 전압을 어드레스 전극(A)에 인가한다.
APC부(260)는 오차 확산부(240)에서 출력되는 영상 데이터로부터 화면 부하율을 검출하고, 검출된 부하율에 대응하는 APC 레벨을 계산한다. 예를 들어, APC부(260)는 한 프레임에 대응되는 영상 데이터의 평균 신호 레벨로부터 화면 부하율을 계산하고, 화면 부하율이 높은 경우에는 유지 기간에서 사용되는 총 유지방전 펄스의 개수를 줄여서 소비 전력을 제한한다.
유지펄스 수 발생부(250)는 APC부(260)로부터 입력되는 APC 레벨에 대응되는 유지방전 펄스의 수가 공급될 수 있도록 주사 전극 구동부(400) 및 유지 전극 구동부(500)를 제어한다.
다음, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)의 동작에 대해서 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 이하에서는 제어부(200)의 시간 측정부(210), 마이컴(220) 및 역감마 보정부(230)의 동작에 대해서만 설명하였다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 시간 측정부(210)는 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간을 측정하여 마이컴(220)으로 전달한다(S100).
그러면 마이컴(220)은 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간이 일정 시간 이상이 되면 휘도가 저감됨을 인식하여 이 휘도를 보상하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 마이컴(220)은 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간에 따라 R, G, B 영상 데이터가 각기 다른 역감마 보정 곡선에 매핑되어 역감마 보정되도록 R, G, B 영상 데이터 각각이 매핑될 역감마 보정 곡선을 결정하고 결정된 역감마 보정 곡선에 대한 정보를 역감마 보정부(230)로 전달한다(S200). 이때, 마이컴(220)은 R, G, B 형광체의 열화에 의해 플라즈마 표시 패널(100)의 사용 시간에 따라 서로 다른 휘도 유지율을 갖는 R, G, B 입력 영상 데이터 각각이 휘도 보상 비율을 만족하는 역감마 보정 곡선을 결정하고, 결정된 역감마 보정 곡선 정보를 역감마 보정부(230)로 전달한다. 그러면, 역감마 보정부(230)는 마이컴(220)으로부터 전달받은 역감마 보정 곡선 정보에 대응하는 역감마 보정 곡선을 이용하여 R, G, B 영상 데이터를 보 정한다(S300).
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 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.
본 발명에 의하면, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 서로 다른 휘도 유지율을 갖는 R, G, B 영상 데이터를 각기 다른 역감마 보정 곡선에 의해 역감마 보정함으로써 보다 정확한 출력 계조를 표현할 수 있으며, 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따른 휘도 저감을 보상할 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널,
    상기 플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동부, 그리고
    상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하고, 측정된 사용 시간에 따라 서로 다른 역감마 곡선에 매핑시켜 입력 영상 데이터를 보상한 후 보상된 입력 영상 데이터가 상기 플라즈마 표시 패널에 출력될 수 있도록 제어하는 제어부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하는 시간 측정부,
    상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 상기 입력 영상 데이터가 매핑될 역감마 보정 곡선을 결정하고, 결정된 역감마 보정 곡선에 대한 정보를 전달하는 마이컴, 그리고
    상기 역감마 보정 곡선에 대한 정보에 따른 역감마 보정 곡선을 선택하고 선택된 역감마 보정 곡선에 대응하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하는 역감마 보정부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 R, G, B 입력 영상 데이터 각각에 따른 역감마 보정 곡선을 결정하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 플라즈마 표시 패널에 형성되는 R, G, B 형광체의 휘도 유지율에 기초하여 상기 역감마 보정 곡선을 결정하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    역감마 보정된 상기 입력 영상 데이터를 오차 확산하는 오차 확산부,
    상기 오차 확산된 데이터로부터 서브필드 데이터를 생성하는 서비필드 발생부,
    상기 오차 확산된 데이터에 대한 부하율을 검출하고, 상기 검출된 부하율에 따라 전체 유지방전 펄스 수를 결정하는 APC(Automatic Power Control)부, 그리고
    상기 결정된 전체 유지방전 펄스 수에 기초하여 각 서브필드에서의 유지방전 펄스의 수를 결정하는 유지펄스 개수 발생부
    를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 플라즈마 표시 패널의 사용 시간을 측정하는 단계,
    상기 측정된 플라즈마 표시 패널의 사용 시간에 따라 입력되는 영상 신호를 매핑시키기 위한 역감마 보정 곡선을 결정하는 단계,
    상기 결정된 역감마 보정 곡선에 매핑시켜 상기 입력 영상 신호를 보정하는 단계, 그리고
    상기 보정된 영상 신호를 플라즈마 표시 패널에 표시하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 역감마 보정 곡선의 결정은 R, G, B 입력 영상 신호 각각이 서로 다른 역감마 보정 곡선에 매핑되도록 결정되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 역감마 보정 곡선의 결정은 R, G, B 형광체의 휘도 유지율에 기초하여 결정되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
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