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KR100560502B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR100560502B1
KR100560502B1 KR1020040080866A KR20040080866A KR100560502B1 KR 100560502 B1 KR100560502 B1 KR 100560502B1 KR 1020040080866 A KR1020040080866 A KR 1020040080866A KR 20040080866 A KR20040080866 A KR 20040080866A KR 100560502 B1 KR100560502 B1 KR 100560502B1
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electrodes
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채수용
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임상훈
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Abstract

플라즈마 표시 패널에서 최소 가중치 서브필드에서 일부 행 전극에 대해서만 어드레싱을 하여서 최소 가중치 서브필드의 휘도를 낮춘다. 즉, 최소 가중치 서브필드의 어드레스 기간에서 홀수 번째 프레임에서는 홀수 번째 행 전극에 대해서만 어드레싱을 하고, 짝수 번째 프레임에서는 짝수 번째 행 전극에 대해서만 어드레싱을 한다. 그리고 다음 가중치 서브필드는 최소 가중치 서브필드와 유지 기간의 길이를 동일하게 한다. 그러면 두 서브필드의 휘도 비가 2배가 되므로 저계조 표현력이 증가한다.
PDP, 저계조, 홀수, 짝수, 어드레싱, 가중치, 서브필드

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이다.
도 2, 도 3 및 도 6은 각각 본 발명의 제1, 제2 및 제4 실시예에 따라 복수의 서브필드로 분할된 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 5는 플리커가 발생할 수 있는 구동 주파수와 휘도 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 표시 장치에서의 저계조 표현 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 표시 장치이다. 이러한 플라즈마 표시 장치의 표시 패널에는 복수의 화소(방전 셀)가 행렬 형태로 배열되어 있으며, 이러한 화소는 영상을 표시할 때 단지 발광/비발광의 기능만을 가진다. 따라서 플라즈마 표시 패널에서 화소의 계조는 각 화소의 발광되는 시간에 의해 결정되며, 이를 위해 일반적으로 한 프레임이 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 각 서브필드의 가중치에 의해 해당 서브필드에서 화소가 발광되는 시간이 결정되며, 복수의 서브필드 중에서 화소가 발광되는 서브필드의 조합에 의해 계조가 표현된다.
일반적으로 표시 장치에서 저계조, 즉 어두운 부분을 표시할 때 저계조의 휘도가 너무 높으면 저계조 표현력이 떨어진다. 플라즈마 표시 패널에서는 이러한 저계조를 표시하기 위해서 가중치가 낮은 서브필드, 즉 유지방전 펄스의 개수가 적은 서브필드를 사용한다. 그런데 플라즈마 표시 패널에서 한 서브필드의 광량은 유지방전에 의한 광량뿐만 아니라 발광할 셀을 선택하기 위한 어드레스 방전에 의한 광량도 포함한다. 따라서 유지방전 펄스의 개수를 줄여도 기본적으로 줄일 수 있는 광량에는 한계가 있다. 특히 최근 발광 효율이 증가하여 한번의 유지방전에 의한 광량 또는 어드레스 방전에 의한 광량이 너무 높아서 가중치가 낮은 서브필드의 광량이 상당히 높게 나타난다. 이에 따라 저계조가 너무 밝게 표시되어 저계조 표현력이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가중치가 낮은 서브필드의 휘도를 낮추어 저계조 표현력을 높일 수 있는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 가중치가 낮은 서브필드에서 일부 행 전극만이 어드레싱되도록 한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 적어도 하나의 서브필드에서 복수의 행 전극 중 일부 행 전극들에 형성되는 셀이 항상 비발광 셀로 설정되는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 표시 패널은 복수의 행 전극과 상기 행 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 열 전극, 그리고 상기 행 전극 및 열 전극에 의해 각각 정의되는 복수의 셀을 포함한다. 제어부는 한 필드를 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 영상 데이터로부터 상기 행 전극과 상기 열 전극의 구동을 제어하는 제어 신호를 생성하며, 상기 영상 데이터에 따라 화면 부하율을 계산하고 상기 화면 부하율에 따라 상기 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수를 결정한다. 구동부는 각 서브필드의 어드레스 기간에서 상기 복수의 셀 중 발광 셀을 선택하고, 각 서브필드의 유지 기간에서 상기 행 전극에 각 서브필드의 가중치에 대응되는 개수의 유지방전 펄스를 인가하여 상기 발광 셀을 상기 유지방전 펄스의 개수에 대응되는 기간 동안 발광시킨다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어부는 프레임별로 상기 비발광 셀로 설정되는 일부 행 전극들을 다르게 설정한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드는 모든 행 전극들이 어드레싱될 때 10cd/m2 이하의 발광 휘 도를 가지는 서브필드를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 화면 부하율이 임계치 이상인 경우에 상기 일부 행 전극들을 상기 비발광 셀로 설정한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드에서의 상기 유지방전 펄스의 개수는, 상기 적어도 하나의 서브필드 다음의 가중치를 가지는 서브필드의 상기 유지방전 펄스의 개수와 동일하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 행 전극과 상기 행 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 열 전극과 상기 행 전극 및 열 전극에 의해 각각 정의되는 복수의 셀을 포함하며, 한 필드가 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 이루어지는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법이 제공된다. 여기서, 제1 프레임의 적어도 하나의 제1 서브필드에서 상기 복수의 행 전극 중 제1 그룹의 행 전극의 셀에서 발광 셀이 설정되고, 상기 발광 셀이 상기 제1 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광된다. 다음, 상기 제1 프레임의 적어도 하나의 제2 서브필드에서 상기 복수의 행 전극의 셀에서 발광 셀이 설정되고, 상기 발광 셀이 상기 제2 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광된다. 그리고 제2 프레임의 상기 제1 서브필드에서 상기 복수의 행 전극 중 제2 그룹의 행 전극의 셀에서 발광 셀이 설정되고, 상기 발광 셀이 상기 제1 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광된다. 다음, 상기 제1 프레임의 적어도 하나의 제2 서브필드에서 상기 복수의 행 전극의 셀에서 발광 셀이 설정되고, 상기 발광 셀이 상기 제2 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 제1 서브필드에서 제1 화면 부하율일 때 어드레싱되는 행 전극의 개수가 상기 제1 화면 부하율보다 작은 제2 화면 부하율일 때 어드레싱되는 행 전극의 개수보다 적게 설정되는 플라즈마 표시 장치가 제공된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 개념도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 복수의 서브필드로 분할된 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(이하, "A 전극 구동부"라 함)(300), 유지 전극 구동부(이하, "X 전극 구동부"라 함)(400) 및 주사 전극 구동부(이하, "Y 전극 구동부"라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 행 방향으로 뻗어 있으며 주사 기능과 표시 기능을 하는 복수의 행 전극과 열 방향으로 뻗어 있으며 어드레스 기능을 하는 복수의 열 전극을 포함한다. 도 1에서는 이러한 열 전극을 어드레스 전극(A1∼Am)(이하, "A 전극"이라 함)으로 도시하였으며, 행 전극을 서로 쌍을 이루는 유지 전극(X1∼Xn)(이하, "X 전극"이라 함)과 주사 전극(Y1∼Yn)(이하, "Y 전극"이라 함)으로 도시하였다. 여기서, A 전극(A1∼Am)과 X 전극 및 Y 전극(X1∼Xn, Y 1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀(이하, "셀"이라 함)을 형성한다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 데이터를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호, 유지 전극 구동 제어 신호 및 주사 전극 구동 제어 신호를 출력하며, 도 2에 도시한 바와 같이 한 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드(SF1∼SF9)로 분할한다. 도 2에서는 서브필드(SF1∼SF_last)를 가중치 크기 순으로 배열하였다. 그리고 각 서브필드(SF1∼SF_last)는 복수의 셀 중에서 발광할 셀을 선택하는 어드레스 기간(AD1_odd∼AD_last 또는 AD1_even∼AD_last)과 어드레스 기간에서 선택된 셀을 해당 서브필드의 가중치에 대응하는 기간 동안 유지방전시키는 유지 기간(S1∼S_last)으로 이루어진다. 또한 각 서브필드 또는 일부 서브필드는 셀의 상태를 초기화하는 리셋 기간을 더 포함할 수 있다.
어드레스 기간(AD1_odd∼AD_last 또는 AD1_even∼AD_last)에서 A 전극 및 Y 전극 구동부(300, 500)는 발광 셀을 선택하기 위한 어드레싱 동작을 수행한다. 즉, Y 전극 구동부(500)는 Y 전극(Y1∼Yn)에 선택적으로(예를 들어, 순차적으로) 주사 전압을 가지는 주사 펄스를 인가하고, A 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어 드레스 구동 제어 신호를 수신하여 각 Y 전극에 주사 펄스가 인가될 때마다 발광할 셀을 선택하기 위해 어드레스 전압을 가지는 어드레스 펄스를 각 A 전극에 인가한다. 이때, 비발광 셀의 A 전극에는 비어드레스 전압(일반적으로 접지 전압)이 인가된다. 즉, 어드레스 기간에서 주사 펄스가 인가된 Y 전극과 상기 Y 전극에 주사 펄스가 인가될 때 어드레스 펄스가 인가된 A 전극에 의해 형성되는 셀이 발광할 셀로 선택된다.
유지 기간(S1∼S_last)에서, X 전극 구동부(400) 및 Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 제어 신호를 수신하여 X 전극(X1∼Xn)과 Y 전극(Y1∼Y n)에 유지방전 펄스를 교대로 인가하며, 유지방전 펄스의 개수는 해당 서브필드의 가중치에 의해 결정된다. 그러면 어드레스 기간(AD1_odd∼AD_last 또는 AD1_even∼AD_last)에서 발광할 셀로 선택된 셀에서 유지방전 펄스에 의해 유지방전 펄스의 개수에 대응하는 횟수만큼 방전이 일어난다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제어부(200)는 최소 가중치 서브필드(SF1)의 어드레스 기간(AD1_odd 또는 AD1_even)에서 복수의 행 전극 중 홀수 번째 행 전극 또는 짝수 번째 행 전극에 대해서만 어드레싱 동작이 수행되도록 A 전극 및 Y 전극 구동부(300, 500)에 제어 신호를 전달한다. 그리고 제어부(200)는 예를 들어 홀수 번째 프레임에서 홀수 번째 행 전극에서 발광 셀을 설정하였으면 짝수 번째 프레임에서는 짝수 번째 행 전극에서 발광 셀을 설정한다. 즉, Y 전극 구동부(500)는 홀수 번째 프레임의 최소 가중치 서브필드(SF1)의 어드레스 기간(AD1_odd)에서 홀수 번째 Y 전극(Y1, Y3, ..., Yn-1)에만 주사 펄스를 선택적으로 인가하며, 짝수 번째 프레임의 최소 가중치 서브필드(SF1)의 어드레스 기간(AD1_even)에서 짝수 번째 Y 전극(Y2, Y4, ..., Yn)에만 주사 펄스를 선택적으로 인가한다. 그리고 A 전극 구동부(300)는 주사 펄스가 선택적으로 인가될 때마다 상기 주사 펄스가 인가되는 Y 전극에 형성되는 셀 중 발광 셀로 설정될 셀의 A 전극에 어드레스 펄스를 인가한다.
이와 같이 하면, 최소 가중치 서브필드(SF1)의 휘도가 모든 행 전극에 대해서 어드레싱 동작을 수행하는 경우에 비해 절반으로 줄어든다. 즉, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나는 셀의 개수가 대략 절반으로 줄고, 유지 기간에서 유지 방전이 일어나는 셀의 개수가 대략 절반으로 줄어서, 휘도가 절반으로 준다. 여기서, 다음 서브필드(SF2)의 유지방전 펄스의 개수가 최소 가중치 서브필드(SF1)의 유지방전 펄스의 개수와 동일하다면, 서브필드(SF1)는 서브필드(SF2)에 비해서 휘도가 절반으로 된다. 따라서 계조 1의 휘도가 종래(즉, 서브필드(SF2)가 최소 가중치 서브필드(SF1)로 사용되는 경우)에 비해 절반으로 줄어들어서 저계조 표현력이 높아진다.
그리고 서브필드(SF1)에서는 어드레싱 동작이 행 전극의 절반에 대해서만 수행이 되므로 어드레스 기간(AD1_odd 또는 AD1_even)의 길이도 다른 서브필드(SF2)에 비해서 절반이 되므로, 서브필드(SF1) 추가에 따라 기간이 많이 증가하지도 않는다.
본 발명의 제1 실시예에서는 서브필드(SF1)에서 홀수 번째 행 전극과 짝수 번째 행 전극을 교대로 어드레싱하여 서브필드(SF1)의 휘도를 서브필드(SF2)의 휘도에 대해서 대략 1/2로 하였다. 만약, 모든 서브필드(SF1∼SF_last)에 리셋 기간이 포함되고 리셋 기간의 광량이 무시할 수 없을 정도로 큰 경우에, 이와 같이 하면 서브필드(SF1)의 휘도가 서브필드(SF2)의 휘도에 대해서 대략 절반이 되지 않을 수도 있다. 이때는 서브필드(SF1)에서 복수의 행 전극을 복수 개의 그룹으로 분할하고 프레임에 따라 하나의 그룹을 선택적으로 어드레싱할 수 있다. 예를 들어, 복수의 행 전극을 각각 (3i-2)번째 행 전극, (3i-1)번째 행 전극 및 (3i)번째 행 전극으로 이루어지는 3개의 그룹으로 나누고, 프레임 별로 하나의 그룹만을 어드레싱할 수도 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는 일부 행 전극만을 어드레싱을 하는 서브필드(SF1)를 한 프레임에 하나만 추가하였지만, 이러한 서브필드를 여러 개 추가할 수도 있다. 예를 들어, 도 2의 서브필드 구조에서 서브필드(SF1, SF2)와 유지방전 펄스의 개수가 동일한 서브필드를 더 추가하고, 추가된 서브필드에서 전체 행 전극 중 (1/4)에 해당하는 행 전극만을 어드레싱할 수도 있다. 이와 같이 하면, 추가된 서브필드의 휘도가 서브필드(SF1)의 휘도에 비해 대략 절반이 되어, 저계조 표현력을 더 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는 일부 행 전극만을 어드레싱하기 위해 일부 Y 전극에만 주사 펄스를 인가하였지만, 이와는 달리 도 3에 도시한 바와 같이 모든 Y 전극에 주사 펄스를 인가할 수도 있다. 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 복수의 서브필드로 분할된 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3을 보면, 홀수 번째 프레임의 서브필드(SF1)의 어드레스 기간(AD1)에서 Y 전극 구동부(500)는 Y 전극(Y1∼Yn)에 선택적으로 주사 펄스를 인가하며, A 전극 구동부(500)는 짝수 번째 Y 전극에 주사 펄스가 인가될 때는 모든 A 전극(A1∼Am)에 비어드레스 전압을 인가하고 홀수 번째 Y 전극에 주사 펄스가 인가될 때는 발광 셀의 A 전극에 어드레스 펄스를 인가한다. 그리고 유사하게 짝수 번째 프레임의 서브필드(SF1)의 어드레스 기간(AD1)에서 Y 전극 구동부(500)는 홀수 번째 Y 전극에 주사 펄스가 인가될 때 모든 A 전극(A1∼Am)에 비어드레스 전압을 인가한다. 그러면 제1 실시예와 동일하게 홀수 번째 프레임에서는 홀수 번째 행 전극에서만 어드레스 방전 및 유지 방전이 일어나며, 짝수 번째 프레임에서는 짝수 번째 행 전극에서만 어드레스 방전 및 유지 방전이 일어난다. 이와 같이 하면, 모든 Y 전극(Y1∼Yn)에 주사 펄스가 선택적으로 인가되므로, 종래의 주사 펄스를 인가하는 구동부를 본 발명의 제2 실시예에 그대로 적용할 수 있다.
한편, 플라즈마 표시 패널에서 화면 부하율이 크면 전력 소모가 증가하므로 소비 전력을 일정 범위로 제한하기 위해 일반적으로 자동 전력 제어(automatic power control, APC) 방법이 사용된다. APC 방법은 화면 부하율에 따라 총 유지방전 펄스의 개수를 줄여서 소비 전력을 줄이는 방법이다. 따라서 화면 부하율이 작아서 총 유지방전 펄스의 개수가 많은 경우에는 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수도 많아서, 저계조 표현력을 향상시키기 위해 가중치가 낮은 서브필드의 휘도를 낮출 필요가 없을 수도 있다. 반면, 화면 부하율이 커서 총 유지방전 펄 스의 개수가 적은 경우에는 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수도 적어서, 최소 가중치 서브필드의 휘도가 상대적으로 높게 나올 수 있다. 따라서 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 따른 구동 방법을 화면 부하율이 큰 경우에만 적용할 수도 있다.
특히, 제1 및 제2 실시예에서 설명한 구동 방법에 따르면 최소 가중치 서브필드(SF1)는 실질적으로 30Hz로 구동되므로 플리커가 발생할 수 있다. 그런데 30Hz로 구동되는 경우에도 휘도가 낮은 경우에는 플리커를 느끼지 못할 수 있으므로, 제1 및 제2 실시예를 서브필드(SF1)의 휘도가 임계값 이하인 경우에만 적용할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 제어부(200)의 개략적인 블록도이며, 도 5는 플리커가 발생할 수 있는 구동 주파수와 휘도 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4를 보면, 제어부(200)는 화면 부하율 계산부(210), APC 제어부(220), 유지방전 제어부(230) 및 서브필드 제어부(240)를 포함한다. 그리고 제어부(200)는 아날로그 영상 신호가 입력되는 경우에 이를 디지털 영상 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기 및 감마 보정된 영상 데이터가 입력되는 경우에 이를 역감마 보정하기 위한 역감마 보정기를 더 포함할 수 있다. 또한 제어부(200)는 영상 데이터의 계조 표현력을 높이기 위해 영상 데이터의 오차를 인접 셀로 확산시키는 오차 확산 처리를 수행할 수도 있다.
화면 부하율 계산부(210)는 한 프레임에 대응하는 전체 화면의 영상 데이터의 계조로부터 화면 부하율을 계산한다. 수학식 1에 나타낸 것처럼, 화면 부하율 계산부(210)는 한 프레임의 영상 데이터의 평균 신호 레벨(ASL)을 계산해서, 평균 신호 레벨(ASL)이 크면 화면 부하율을 큰 값으로 결정하고 평균 신호 레벨(ASL)이 작으면 화면 부하율이 작은 값으로 결정한다. 즉, 평균 신호 레벨(ASL)이 크면 전체 화면에서 발광하는 셀의 개수가 많으므로 화면 부하율이 커지고, 평균 신호 레벨(ASL)이 작으면 전체 화면에서 발광하는 셀의 개수가 적으므로 화면 부하율이 작아진다.
Figure 112004046001054-pat00001
여기서, Rn, Gn, Bn은 각각 R, G, B 영상 데이터의 신호 레벨이며 V는 한 프레임이며 3N은 한 프레임동안 입력된 R, G, B 영상 데이터의 개수이다.
APC 제어부(220)는 화면 부하율 계산부(210)에서 계산된 화면 부하율에 따라 한 프레임에 할당되는 유지방전 펄스의 총 개수를 결정한다. 화면 부하율이 크면 발광하는 셀이 많아서 소비 전력이 증가하므로, APC 제어부(220)는 유지방전 펄스의 총 개수를 줄인다. 화면 부하율이 작으면 발광하는 셀이 적어서 소비 전력이 증가하므로, APC 제어부(220)는 유지방전 펄스의 총 개수를 늘인다. 이러한 유지방전 펄스의 총 개수와 화면 부하율 사이의 관계는 룩업 테이블(lookup table) 형태로 메모리에 저장되어 있을 수도 있으며, 논리 연산을 통하여 계산될 수도 있다.
유지방전 제어부(230)는 APC 제어부(220)에서 결정된 유지방전 펄스의 총 개수에 따라 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수를 결정하고, 이에 따라 유지 전극 구동부(400) 및 주사 전극 구동부(500)가 각 서브필드에서 해당하는 유지방전 펄스를 공급할 수 있도록 제어한다.
서브필드 제어부(240)는 영상 데이터를 복수의 서브필드(SF1∼SF8)에 매핑하여 서브필드 데이터를 생성하여 어드레스 전극 구동부(300)로 전달한다. 그러면 어드레스 구동부(300)는 서브필드 데이터에 따라 각 서브필드(SF1∼SF8)에서 A 전극에 인가되는 어드레스 펄스를 제어한다. 이러한 서브필드 데이터는 각 서브필드에서 해당 셀의 발광/비발광 여부를 나타내는 데이터이다.
이와 같이 동작할 때, 화면 부하율에 따라 APC 제어부(220)에서 결정된 유지방전 펄스의 총 개수에 의해 최소 가중치 서브필드(SF1)에 할당되는 유지방전 펄스의 개수가 결정되어서 휘도가 결정된다. 도 5를 보면, 휘도에 따라서 플리커가 발생할 수 있는 임계 주파수(critical flicker frequency, CFF)가 달라지는 것을 알 수 있다. 이는 어떤 주기 이상으로 점멸하는 빛에 대해서는 연속광으로 느끼게 된다는 페리 포터의 법칙(Ferry-Poter's law)을 따르기 때문이다. 도 5에서 임계 주파수가 30Hz로 되는 휘도는 대략 5cd/㎡이므로, 도 2 및 도 3과 같이 일부 행 전극만이 어드레싱되는 최소 가중치 서브필드(SF1)의 휘도가 5cd/㎡ 이하인 경우에 플리커를 느끼지 않을 수 있다. 즉, 모든 행 전극을 어드레싱할 때의 휘도가 10cd/㎡ 이하인 서브필드에서는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 일부 행 전극에 대해서만 어드레싱을 할 수 있다.
따라서 APC 제어부(200)는 계산한 화면 부하율에 따라 유지방전 펄스의 총 개수가 최소 가중치 서브필드(SF1)의 휘도를 10cd/㎡ 이하로 설정하는 경우에, 해당 서브필드(SF1)에서 일부 행 전극만을 어드레싱한다. APC 제어부(200)는 일부 행 전극만을 어드레싱하기 위한 제어 정보를 A 전극 및 Y 전극 구동부(300, 500)로 전달한다.
그리고 본 발명의 제3 실시예에서 화면 부하율 계산부(210)는 영상 데이터의 평균 신호 레벨을 통하여 화면 부하율을 계산하였지만, 서브필드 데이터를 통하여 계산할 수도 있다. 즉, 화면 부하율 계산부(210)는 영상 데이터를 서브필드 데이터로 변경하고, 서브필드 데이터를 통하여 실제 발광하는 셀의 개수를 계산해서 화면 부하율을 계산할 수도 있다.
이상, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서는 저계조 표현력을 높이기 위해 휘도가 낮은 서브필드를 추가하는 경우에 대해서 설명하였지만, 이와는 달리 기존의 서브필드에서도 위 실시예에서 설명한 방법을 적용할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따라 복수의 서브필드로 분할된 프레임 구조를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 설명의 편의상 한 프레임이 각각의 가중치가 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128인 서브필드(SF1∼SF8)로 이루어지는 것으로 도시하였다.
예를 들어, 도 5의 APC 제어부(220)에서 결정된 유지방전 펄스의 총 개수가 1020개라면, 도 6에 도시한 서브필드(SF1∼SF8)에 할당되는 유지방전 펄스의 개수는 서브필드의 가중치에 따라 각각 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512로 된다. 반 면, 유지방전 펄스의 총 개수가 128개라면, 최소 가중치 서브필드(SF1)에 할당되는 유지방전 펄스의 개수는 0.5개로 되어야 하지만, 유지방전 펄스는 항상 정수 개로 사용될 수밖에 없다.
따라서 APC 제어부(220)는 최소 가중치 서브필드(SF1)에 1개의 유지방전 펄스를 할당하고, 홀수 번째 행 전극 또는 짝수 번째 행 전극만이 어드레싱되도록 제어 정보를 유지방전 제어부(230) 및 서브필드 제어부(240)로 전달한다. 그러면 도 6에 도시한 바와 같이 프레임별로 홀수 번째 행 전극과 짝수 번째 행 전극에 대해서 교대로 어드레싱이 이루어진다.
그리고 제4 실시예에서는 최소 가중치 서브필드(SF1)에 유지방전 펄스가 1/2개가 할당되는 경우를 예로 들었지만, APC 제어부(220)는 화면 부하율이 임계치보다 큰 경우에 제4 실시예에 따른 구동 방법을 적용할 수 있다. 이러한 임계치는 1개의 유지방전 펄스가 인가될 때의 휘도보다 낮은 휘도가 필요한 서브필드가 존재하는 화면 부하율이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에서는 복수의 행 전극을 홀수 번째 행 전극과 짝수 번째 행 전극으로 나누는 것으로 설명하였지만, 복수의 행 전극을 복수의 그룹으로 분할하고 복수의 그룹 중에서 일부 그룹의 행 전극의 셀을 발광 셀로 설정할 수 있다.
또한, 서브필드(SF1)에 1/4개의 유지방전 펄스가 필요하고 서브필드(SF2)에 1/2개의 유지방전 펄스가 필요한 경우에는, 서브필드(SF1)에서는 모든 행 전극의 1/4을 어드레싱하고 서브필드(SF2)에서는 모든 행 전극의 1/2을 어드레싱할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 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.
이와 같이 본 발명에 의하면, 낮은 휘도를 필요로 하는 가중치가 낮은 서브필드에서 일부 행 전극만을 어드레싱함으로써, 가중치가 낮은 서브필드의 휘도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 저계조 표현력을 높일 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 행 전극과 상기 행 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 열 전극, 그리고 상기 행 전극 및 열 전극에 의해 각각 정의되는 복수의 셀을 포함하는 표시 패널,
    한 필드를 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 영상 데이터로부터 상기 행 전극과 상기 열 전극의 구동을 제어하는 제어 신호를 생성하며, 상기 영상 데이터에 따라 화면 부하율을 계산하고 상기 화면 부하율에 따라 상기 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수를 결정하는 제어부, 그리고
    각 서브필드의 어드레스 기간에서 상기 복수의 셀 중 발광 셀을 선택하고, 각 서브필드의 유지 기간에서 상기 행 전극에 각 서브필드의 가중치에 대응되는 개수의 유지방전 펄스를 인가하여 상기 발광 셀을 상기 유지방전 펄스의 개수에 대응되는 기간 동안 발광시키는 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는 적어도 하나의 서브필드에서 상기 복수의 행 전극 중 일부 행 전극들에 형성되는 셀을 항상 비발광 셀로 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 프레임별로 상기 비발광 셀로 설정되는 일부 행 전극들을 다르게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 서브필드는 상기 복수의 가중치 중 가장 작은 가중치를 가지는 제1 서브필드를 포함하며,
    상기 제어부는 한 프레임에서 홀수 번째 행 전극들을 상기 비발광 셀로 설정하고 다음 프레임에서 짝수 번째 행 전극들을 상기 비발광 셀로 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드는 상기 복수의 가중치 중 가장 작은 가중치를 가지는 제1 서브필드와 상기 제1 서브필드 다음의 가중치를 가지는 제2 서브필드를 포함하며,
    상기 제1 서브필드에서 상기 비발광 셀로 설정되는 행 전극들의 개수가 상기 제2 서브필드에서 상기 비발광 셀로 설정되는 행 전극들의 개수보다 많은 플라즈마 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드는 모든 행 전극들이 어드레싱될 때 10cd/m2 이하의 발광 휘도를 가지는 서브필드를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 화면 부하율이 임계치 이상인 경우에 상기 일부 행 전극들을 상기 비발광 셀로 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드에서의 상기 유지방전 펄스의 개수는, 상기 적어도 하나의 서브필드 다음의 가중치를 가지는 서브필드의 상기 유지방전 펄스의 개수와 동일한 플라즈마 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드의 어드레스 기간에서 상기 일부 행 전극 이외의 복수의 행 전극에 주사 펄스를 선택적으로 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 일부 행 전극들이 상기 비발광 셀로 설정되는 상기 서브필드의 어드레스 기간에서 상기 복수의 행 전극에 주사 펄스를 선택적으로 인가하며, 상기 일부 행 전극에 상기 주사 펄스가 인가될 때 상기 열 전극에 비발광 셀을 설정할 수 있는 펄스를 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  10. 복수의 행 전극과 상기 행 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 열 전극과 상기 행 전극 및 열 전극에 의해 각각 정의되는 복수의 셀을 포함하며, 한 필드가 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 이루어지는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    제1 프레임의 적어도 하나의 제1 서브필드에서 상기 복수의 행 전극 중 제1 그룹의 행 전극의 셀에서 발광 셀을 설정하고, 상기 발광 셀을 상기 제1 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광시키는 단계,
    상기 제1 프레임의 적어도 하나의 제2 서브필드에서 상기 복수의 행 전극의 셀에서 발광 셀을 설정하고, 상기 발광 셀을 상기 제2 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광시키는 단계,
    제2 프레임의 상기 제1 서브필드에서 상기 복수의 행 전극 중 제2 그룹의 행 전극의 셀에서 발광 셀을 설정하고, 상기 발광 셀을 상기 제1 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광시키는 단계, 그리고
    상기 제1 프레임의 적어도 하나의 제2 서브필드에서 상기 복수의 행 전극의 셀에서 발광 셀을 설정하고, 상기 발광 셀을 상기 제2 서브필드의 가중치에 해당하는 기간 동안 발광시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 행 전극과 상기 제2 그룹의 행 전극은 서로 다른 행 전극인 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 행 전극은 홀수 번째 행 전극이며, 상기 제2 그룹의 행 전극은 짝수 번째 행 전극인 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 서브필드는 최소 가중치 서브필드인 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 서브필드는 모든 행 전극들이 어드레싱될 때 10cd/m2 이하의 발광 휘도를 가지는 서브필드인 표시 장치의 구동 방법.
  15. 복수의 행 전극과 상기 행 전극에 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 열 전극, 그리고 상기 행 전극 및 열 전극에 의해 각각 정의되는 복수의 셀을 포함하는 표시 패널,
    한 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하며, 영상 데이터로부터 상기 행 전극과 상기 열 전극의 구동을 제어하는 제어 신호를 생성하며, 상기 영상 데이터로부터 화면 부하율을 계산하고 상기 화면 부하율에 따라 상 기 각 서브필드에 할당되는 유지방전 펄스의 개수를 결정하는 제어부, 그리고
    각 서브필드에서 상기 복수의 행 전극에 선택적으로 주사 펄스를 인가하며, 상기 주사 펄스가 인가되는 행 전극에 형성되는 셀 중에서 발광할 셀의 상기 열 전극에 어드레스 펄스를 인가하여 발광 셀을 어드레싱하는 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는, 적어도 하나의 제1 서브필드에서 제1 화면 부하율일 때 어드레싱되는 행 전극의 개수를 상기 제1 화면 부하율보다 작은 제2 화면 부하율일 때 어드레싱되는 행 전극의 개수보다 적게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 화면 부하율일 때 상기 주사 펄스가 인가되는 행 전극의 개수를 상기 제2 화면 부하율일 때 상기 주사 펄스가 인가되는 행 전극의 개수보다 적게 설정하는 플라즈마 표시 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 서브필드는 최소 가중치 서브필드를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 화면 부하율은 상기 제1 서브필드 이외의 제2 서브필드의 유지방전 펄스의 개수를 기준으로 상기 제2 서브필드와 상기 제1 서브필드의 가중치의 비에 의해 상기 제1 서브필드의 유지방전 펄스의 개수가 1보다 작게 계산되는 경우인 플 라즈마 표시 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 화면 부하율일 때, 제1 프레임의 상기 제1 서브필드에서 어드레싱되는 상기 행 전극과 제2 프레임의 상기 제1 서브필드에서 어드레싱되는 상기 행 전극이 다른 플라즈마 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 화면 부하율일 때, 제1 프레임의 상기 제1 서브필드에서는 홀수 번째 행 전극이 어드레싱되며 제2 프레임의 상기 제1 서브필드에서 짝수 번째 행 전극이 어드레싱되고,
    상기 제2 화면 부하율일 때, 상기 제1 서브필드에서는 모든 행 전극이 어드레싱되는 플라즈마 표시 장치.
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