KR20080047768A - 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 입력되는 한 프레임의 동영상신호(R, G, B Data)를 이용하여 플라즈마 표시장치의 중심을 포함하는 제1 영역과, 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당되는 방전 셀의 제1 및 제2 계조값을 각각 검출하고, 제2 영역의 제2 계조값이 일정 비율로 감소하도록 제2 계조값을 제3 계조값으로 변환하고, 제1 및 제3 계조값을 합하여 방전 셀의 평균 계조값을 계산하고, 계산된 계조값에 따라 상기 제1 및 제2 영역을 구동한다.

이로 인해, 제2 영역의 제2 계조값이 제3 계조값으로 감소하여 전체 화면 부하율이 감소하므로, 소비 전력을 줄일 수 있다.

PDP, 전극, 방전 셀, 영상 신호, 계조, APC

Description

플라즈마 표시장치 및 그 구동방법{PLASMA DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치의 개략적인 평면도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 패널 분할 방법에 대한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치의 제어부(200)의 개략적인 블록도이다.

본 발명은 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

플라즈마 표시장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 있다.

플라즈마 표시장치에서는 한 프레임(1TV 필드)이 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동되며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하 면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.

리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 어드레스 전압을 인가하여 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 유지 방전 펄스를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.

이러한 유지 기간에서는 하이 레벨 전압과(예를 들어, Vs 전압)과 로우 레벨 전압(예를 들어, 0V)을 교대로 가지는 유지 방전 펄스가 주사 전극과 유지 전극에 반대 위상으로 인가된다. 이 경우, 유지 방전 펄스의 수에 따라서 플라즈마 표시장치의 밝기가 결정되고 유지 방전 펄스 수가 많을수록 소비전력이 증가하게 된다. 종래에는 소비 전력을 일정 수준 이하로 유지하기 위해서 자동전력제어부(Automatic Power Control, APC 라고도 함)를 이용하였다. 자동전력제어부는 입력되는 영상 신호로부터 전체 화면의 평균 계조값에 비례하는 부하율을 추출한다. 추출된 부하율에 따라 APC 레벨을 계산하고, 상기 APC 레벨에 따라 프레임당 유지 방전 펄스 수를 계산한다. 즉, APC 레벨은 부하율이 높으면 프레임당 유지 방전 펄스 수를 줄임으로써 전력 소비를 줄일 수 있고, 부하율이 낮으면 프레임당 유지 방전 펄스 수를 증가시킴으로써 저계조에서 휘도를 향상시킬 수 있다.

그러나, 종래에는 전체 화면의 평균 계조값을 기준으로 부하율을 추출함으로써, 전체화면의 평균 계조값이 높을 경우에는 APC 레벨에 따라 프레임당 유지 방전 펄스 수를 줄이는데 한계가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소비 전력을 감소시키는 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법을 제공한다.

본 발명의 특징에 따르면, 플라즈마 표시 패널, 제어부 및 구동부를 포함하는 플라즈마 표시장치가 제공된다. 플라즈마 표시 패널은 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하는 복수의제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1 내지 제3 전극에 의해 복수의 방전 셀이 형성된다. 제어부는 상기 플라즈마 패널의 중심을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당되는 상기 복수의 방전 셀의 제1 및 제2 계조값을 각각 검출하고, 상기 제2 계조값이 일정 비율로 감소하도록 상기 제2 계조값을 제3 계조값으로 변환하며, 상기 제1 및 제3 계조값을 합하여 계산된 방전 셀의 평균 계조값에 따라 상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호를 생성한다. 구동부는 상기 제어부로부터 생성되는 제어신호에 대응하여 상기 복수의 제1 내지 제3 전극을 구동한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1 내지 제3 전극에 의해 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시장치를 구동하는 방법을 제공한다. 이 구동 방법은, 입력되는 한 프레임의 동영상신호(R, G, B Data)를 이용하여 상기 플라즈마 표시장치의 중심을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당되는 상기 방전 셀의 제1 및 제2 계조값을 검출하는 단계, 상기 제2 계조 값이 일정 비율로 감소하도록 상기 제2 계조값을 제3 계조값으로 변환하는 단계, 상기 제1 및 제3 계조값을 합하여 방전 셀의 평균 계조값을 계산하고, 계산된 계조값에 따라 상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호를 생성하는 단계, 상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호에 따라 상기 복수의 제1 내지 제3 전극을 구동하는 단계를 포함한다.

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 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "형성" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치의 개략적인 평면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(400) 및 유지 전극 구동부(500)를 포함한다.

플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전 극(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 형성되어 있으며, 유지 전극(X1~Xn)과 주사 전극(Y1~Yn)이 유지 기간에서 화상을 표시하기 위한 표시 동작을 수행한다. 어드레스 전극(A1~Am)은 유지 전극(X1~Xn) 및 주사 전극(Y1~Yn)과 직교하도록 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1~Am)과 주사 전극(Y1~Yn) 및 유지 전극(X1~Xn)의 교차부에 있는 방전 공간이 셀(12)을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동방법이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.

제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 전극 구동 제어신호, 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.

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)는 플라즈마 표시 패널(100)을 복수의 영역으로 나누어 구동한다. 즉, 중심을 포함하는 제1 영역 및 제1 영역을 제외한 제2 영역으로 나눌 수 있다. 제어부(200)는 제1 영역 및 제2 영역 각각에 해당되는 셀의 계조값을 검출하고, 검출된 제2 영역의 계조값이 일정 비율로 감소하도록 제2 영역의 계조값을 변환하며, 변환된 계조값에 대응하여 제1 영역 및 제제2 영역을 구동하는 제어신호를 각 구동부(300, 400, 500)로 출력한다.

또한, 제2 영역은 제1 영역을 소정의 간격으로 둘러싼 제3 영역, 제3 영역을 소정의 간격으로 둘러싼 제4 영역 등 복수의 영역으로 나누어 구동될 수 있다. 제어부(200)는 제3 영역 및 제4 영역 각각에 해당되는 셀의 계조값을 검출하고, 검출된 제3 및 제4 영역의 계조값이 일정 비율로 감소하도록 제3 및 제4 영역의 계조값을 변환한다. 여기서, 제어부(200)는 제3 영역의 계조값 감소 비율이 제4 영역의 계조값 감소 비율보다 작도록 제3 및 제4 영역의 계조값을 변환한다.

상기한 바와 같이 제어부(200)는 제2 영역을 제3 및 제4 영역과 같이 2개 이상의 영역으로 나누어 구동할 수 있으며, 제1 영역의 중심을 기준으로 플라즈마 표시 패널(100)의 바깥 영역으로 갈수록 계조값 감소 비율이 커지도록 구동한다.

어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동 제어신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.

주사 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 주사 전극 구동 제어신호를 수신하여 주사 전극에 구동 전압을 인가한다.

유지 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 유지 전극 구동 제어신호를 수신하여 유지 전극에 구동 전압을 인가한다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치 및 그 구동방법에 대해서 알아본다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 패널 분할 방법에 대한 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 플라즈마 표시 패널(100)의 중심을 포함하는 제1 영역과 제1 영역을 제외한 제2 영역으로 플라즈마 표시 패널(100)을 나누어 구동한다. 일반적으로 사람의 눈은 수평으로 최대 188도, 수직으로 최대 120도까지 인지한다. 그 중에서 선명하게 인지하는 범위는 대략 60도 정도가 된다. 따라서, 제1 영역은 플라즈마 표시 패널(100)의 중심으로 기준으로 사람이 선명하게 인지하는 범위로 설정한다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 영역을 제1 영역을 소정의 간격으로 둘러싼 제3 영역, 제3 영역을 소정의 간격으로 둘러싼 제4 영역 등 복수의 영역으로 나누어 구동할 수 있다. 도 3에서는 제2 영역이 제3 및 제4 영역으로 나누어 구동되는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 실시 예에서는 이에 한정하지 않고 제2 영역이 제5 영역 또는 제6 영역 등과 같이 더 많은 영역으로 나누어 구동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치의 제어부(200)의 개략적인 블록도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시장치의 제어부(200)는 영상분류부(210), 제1 및 제2 계조검출부(220, 230), 계조변환부(240) 및 자동전력제어부(250)를 포함한다.

영상분류부(210)는 입력되는 한 프레임의 영상신호(R, G, B Data)를 동영상 신호와 정지영상 신호로 분류하여, 정지영상 신호는 제1 계조검출부(220)로 출력하고 동영상 신호는 제2 계조검출부(230)로 출력한다.

제1 계조검출부(220)는 입력되는 한 프레임의 정지영상 신호(R, G, B Data) 를 이용하여 플라즈마 표시 패널(100)의 모든 셀 각각에 표시되는 계조값을 검출한다.

제2 계조검출부(230)는 입력되는 한 프레임의 동영상 신호(R, G, B Data)를 이용하여 플라즈마 표시 패널(100)의 중심 셀을 포함하는 제1 영역과 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당되는 셀의 계조값을 검출한다. 이때, 제2 영역은 도 2에 나타낸 바와 같이 하나의 영역으로 구동될 수 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 영역으로 나누어 구동될 수 있다.

제2 계조검출부(230)는 제2 영역이 제3 영역 및 제4 영역 등 복수의 영역으로 나누어질 경우, 각 영역에 해당되는 셀의 계조값을 검출한다.

계조변환부(240)는 제2 계조검출부(230)에서 검출된 계조값이 소정의 임계값보다 클 경우, 제2 계조검출부(230)에서 출력되는 계조값이 일정 비율로 감소하도록 계조값을 변환한다. 도 2와 같이 제2 영역이 하나의 영역일 경우, 계조변환부(240)는 제2 영역의 계조값이 일정 비율로 감소하도록 제2 영역의 계조값에 α(0<α≤)를 곱하여 제2 영역의 계조값을 변환한다. 도 3와 같이 제2 영역이 복수의 영역으로 나누어질 경우, 계조변환부(240)는 제3 및 제4 영역 각각의 계조값이 일정 비율로 감소하도록 제3 및 제4 영역의 계조값에 α(0<α≤1)를 곱하여 제3 및 제4 영역의 계조값을 변환한다. 이때, 계조변환부(240)는 플라즈마 표시 패널(100)의 중심과 상대적으로 떨어진 제4 영역의 계조값 감소 비율이 플라즈마 표시 패널(100)의 중심과 인접한 제3 영역의 계조값 감소 비율보다 크도록 계조값을 변환한다. 보다 구체적으로, 계조변환부(240)에서는 제3 영역의 계조값에 제4 영역의 계조값보다 큰 수의 α를 곱하여 제3 영역의 계조값 감소 비율이 제4 영역의 계조값 감소 비율보다 작도록 각 영역의 계조값을 변환할 수 있다.

또한, 제2 계조검출부(230)에서 검출된 계조값이 낮은 상태에서 계조변환부(240)에서 더 낮은 계조값으로 변화될 경우 발생되는 저계조를 방지하기 위해서, 계조변환부(240)에서는 소정의 임계값보다 작은 계조값은 변환없이 출력하고 소정의 임계값보다 큰 계조값을 변환하여 출력한다. 여기서, 소정의 임계값은 더 낮은 계조값으로 변환될 경우 저계조를 발생시킬 수 있는 최소의 계조값이다.

자동전력제어부(Automatic Power Control, APC)(250)는, 우선 제1 계조검출부(220) 또는 계조변환부(240)에서 검출된 계조값에 비례하는 부하율을 추출한다. 이는 전체 방전 셀 각각의 계조값을 평균하여 구할 수 있다. 이어, 자동전력제어부(250)는 부하율에 따라 APC 레벨을 계산하고, 계산된 APC 레벨에 따라 프레임당 유지 방전 펄스 수를 계산하여 각 전극의 구동부(300, 400, 500)로 출력한다. 즉, APC 레벨은 부하율이 높으면 프레임당 유지 방전 펄스 수가 감소하고, 부하율이 낮으면 프레임당 유지 방전 펄스 수가 증가한다. 자동전력제어부(250)에서는 APC 레벨에 따라 부하율이 높을 경우 프레임당 유지 방전 펄스 수를 감소함으로써 전력 소비를 줄일 수 있고, 부하율이 낮을수록 프레임당 유지 방전 펄스 수를 증가시킴으로써 저계조에서 휘도를 향상시킬 수 있다.

이때, 자동전력제어부(250)로 입력되는 계조변환부(240)의 계조값은 제2 영역의 계조값이 일정 비율로 감소한 계조값이므로, 제1 계조검출부(220)의 계조값에 비해 전체 화면의 계조값이 상대적으로 감소한다. 계조변환부(240)에서 감소한 계 조값에 따라 부하율도 낮아지므로, 계조변환부(240)의 계조값은 제1 계조검출부(220)의 계조값에 비해 상대적으로 APC 레벨이 낮아져 프레임당 유지 방전 펄스 수가 증가한다. 그러나, 계조변환부(240)의 계조값은 제1 계조검출부(220)의 계조값보다 작으므로 상대적으로 전체 화면 부하율이 감소한다. 따라서, 프레임당 유지 방전 펄스 수가 증가하더라도 전체 소비 전력은 감소하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 한 프레임의 동영상 신호를 이용하여 계조변환부(240)에서 플라즈마 표시 패널(100)의 중심을 포함하는 제1 영역을 제외한 영역의 계조값을 감소시켜 전체 화면 부하율을 낮춘다. 이로 인해, 소비 전력을 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 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 권리 범위에 속하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 입력되는 동영상 신호를 이용하여 플라즈마 표시장치의 중심을 포함하는 제1 영역을 제외한 제2 영역의 계조값을 제1 계조값으로 감소시킴으로써, 소비 전력을 줄일 수 있다.

Claims (8)

1. 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하는 복수의제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1 내지 제3 전극에 의해 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시 패널,

   상기 플라즈마 패널의 중심을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당되는 상기 복수의 방전 셀의 제1 및 제2 계조값을 각각 검출하고, 상기 제2 계조값이 일정 비율로 감소하도록 상기 제2 계조값을 제3 계조값으로 변환하며, 상기 제1 및 제3 계조값을 합하여 계산된 방전 셀의 평균 계조값에 따라 상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호를 생성하는 제어부, 그리고

   상기 제어부로부터 생성되는 제어신호에 대응하여 상기 복수의 제1 내지 제3 전극을 구동하는 구동부를 포함하는 플라즈마 표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는

   입력되는 한 프레임의 동영상신호(R, G, B Data)를 이용하여 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 해당되는 상기 제1 및 제2 계조값을 검출하는 계조검출부, 그리고

   상기 제2 영역의 제2 계조값이 소정의 임계값보다 크면, 상기 제2 계조값이 일정비율로 감소하도록 상기 제2 계조값을 상기 제3 계조값으로 변환하는 계조변환 부를 포함하는 플라즈마 표시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제2 영역을 상기 제1 영역을 둘러싼 제3 영역 및 상기 제3 영역을 둘러싼 제4 영역 등 복수의 영역으로 나누어 구동하는 플라즈마 표시장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제어부는

   상기 제3 및 제4 영역에 해당되는 제4 및 제 5 계조값을 각각 검출하는 계조검출부, 그리고

   상기 제4 및 제5 계조값이 소정의 임계값보다 크면, 상기 제4 계조값의 감소비율이 제5 계조값의 감소 비율보다 작도록 상기 제4 및 제5 계조값을 제6 및 제7 계조값으로 각각 변환하는 계조변환부를 포함하는 플라즈마 표시장치.
5. 복수의 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에 교차하는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1 내지 제3 전극에 의해 복수의 방전 셀이 형성되는 플라즈마 표시장치를 구동하는 방법에 있어서,

   입력되는 한 프레임의 동영상신호(R, G, B Data)를 이용하여 상기 플라즈마 표시장치의 중심을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역에 해당 되는 상기 방전 셀의 제1 및 제2 계조값을 검출하는 단계,

   상기 제2 계조값이 일정 비율로 감소하도록 상기 제2 계조값을 제3 계조값으로 변환하는 단계,

   상기 제1 및 제3 계조값을 합하여 방전 셀의 평균 계조값을 계산하고, 계산된 계조값에 따라 상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호를 생성하는 단계, 그리고

   상기 제1 및 제2 영역을 구동하는 제어신호에 따라 상기 복수의 제1 내지 제3 전극을 구동하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제2 계조값이 소정의 임계값 이상일 경우에만 상기 제2 계조값을 상기 제3 계조값으로 변환하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제2 영역을 상기 제1 영역을 둘러싼 제3 영역 및 상기 제3 영역을 둘러싼 제4 영역 등 복수의 영역으로 나누어 구동하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제3 및 제4 영역에 해당되는 제4 및 제5 계조값을 각각 검출하는 단계, 그리고

   상기 제4 및 제5 계조값이 소정의 임계값보다 크면, 상기 제4 계조값의 감소비율이 제5 계조값의 감소 비율보다 작도록 상기 제4 및 제5 계조값을 제6 및 제7 계조값으로 각각 변환하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시장치의 구동방법.

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