KR20070075207A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임(Frame)의 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것으로, 연속된 두 개의 프레임에 포함되는 서브필드의 개수를 다르게 함으로써, 플리커 발생 등에 의한 화질 악화를 방지하고, 구현되는 영상의 콘트라스트(Contrast) 특성과 계조 표현력을 향상시키는 효과가 있다.

이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 복수의 프레임 중 연속된 두 개의 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드로 전극을 구동시키는 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}

도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널의 일례에 대해 설명하기 위한 도.

도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 상세히 설명하기 위한 도.

도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부의 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 도.

도 5는 평균 전력 레벨에 대해 설명하기 위한 도.

도 6a 내지 도 6c는 평균 전력 레벨에 따라 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 서로 다르게 조절하는 이유에 대해 설명하기 위한 도.

도 7은 서로 다른 개수의 서브필드를 포함하는 연속된 두 개의 프레임의 길이를 동일하게 하는 것에 대해 설명하기 위한 도.

도 8은 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하는 경우에 콘트라스트 특성이 개선되는 이유에 대해 설명하기 위한 도.

도 9는 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하는 경우에 계조 표현력이 향상되는 이유에 대해 설명하기 위한 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 플라즈마 디스플레이 패널 101 : 구동부

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널에 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임(Frame)의 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 전극들이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극을 구동시키기 위한 구동부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 플라즈마 디스플레이 패널에는 복수의 전극이 형성되고, 구동부는 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 방전을 발생시키기 위한 소정의 구동 전압을 공급한다. 그러면, 이러한 구동 전압에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 내에서 리셋 방전, 어드레스 방전, 서스테인 방전 등의 방전이 발생한다.

이와 같이, 소정의 구동 전압이 공급되어 방전 셀 내에서 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진되어 있는 방전 가스는 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet rays) 등의 고주파 광을 발생한다.

이러한 고주파 광이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시키고, 여기서 형광 체 층이 가시광선을 발생시킴으로써 영상이 구현된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치는 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

또한, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치는 일반적으로 리셋 기간, 어드레스 기간, 서스테인 기간으로 나누어지는 서브필드(Subfield)를 적어도 하나 이상 포함하는 프레임(Frame)으로 영상의 계조(Gray Level)를 구현하게 된다.

한편, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 프레임에 포함되는 서브필드의 개수가 항상 동일하였다.

예를 들어, 8개의 서브필드를 사용하는 프레임을 사용하는 타입(Type)에서는 항상 8개의 서브필드를 사용하고, 12개의 서브필드를 포함하는 서브필드에서는 항상 12개의 서브필드를 사용하는 것이다.

이에 따라, 특정 평균 전력 레벨(Average Power Level)에서는 플리커(Flicker ; 깜박거림)가 발생하는 등으로 인해 화질이 악화되는 문제점이 있다.

아울러, 계조 표현력이 상대적으로 낮아 구현되는 영상의 화질의 개선이 어렵고, 콘트라스트(Contrast) 특성이 악화되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)의 구조를 개선하여 구현되는 영상의 화질을 개선하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과, 복수의 프레임 중 연속된 두 개의 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드로 상기 전극을 구동시키는 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 연속된 두 개의 프레임은 길이가 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연속된 두 개의 프레임은 계조 가중치의 합이 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수의 차이는 1개 이상 4개 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연속된 두 개의 프레임은 평균 전력 레벨(Average Power Level : APL)이 서로 다른 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연속된 두 개의 프레임 중 평균 전력 레벨이 더 높은 프레임에 포함된 서브필드의 개수가 더 많은 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(101)를 포함한다.

플라즈마 디스플레이 패널(100)에는 복수의 전극이 형성되고, 구동부(101)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 전극에 소정의 구동 전압을 공급함으로써 전극을 구동시킨다.

여기, 도 1에서는 구동부(101)를 하나인 것으로 도시하고 있지만, 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성되는 전극에 따라 복수개로 분할될 수도 있다. 예를 들면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 어드레스 전극(X), 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z)이 형성되는 경우에, 구동부(101)는 도시하지는 않았지만 데이터 구동부, 스캔 구동부, 서스테인 구동부로 분할될 수 있는 것이다.

여기서, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 일례를 첨부된 도 2a 내지 도 2b를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 2a를 살펴보면 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시 면인 전면 기판(201)에 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성된 전면 패널(200) 및 배면을 이루는 후면 기판(211) 상에 전술한 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)과 교차되도록 어드레스 전극(213, X)이 형성된 후면 패널(210)이 일정거리를 사이에 두고 나란하게 결합된다.

전면 패널(200)은 방전 공간, 즉 방전 셀(Cell)에서 상호 방전시키고 방전 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 포함된다.

스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체 층(204)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체 층 (204) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 형성된다.

이러한 보호 층(205)은 산화마그네슘(MgO) 등의 재료를 상부 유전체 층(204) 상부에 증착하는 방법 등을 통해 형성된다.

후면 패널(210)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(212)을 포함한다. 또한, 데이터 펄스를 공급하기 위한 다수의 어드레스 전극(213)이 배치된다.

여기서, 격벽에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(214), 바람직하게는 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 형광체 층이 형성된다.

그리고 어드레스 전극(213)과 형광체 층(214) 사이에는 어드레스 전극(213)을 절연시키기 위한 하부 유전체 층(215)이 형성된다.

여기서, 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)은 전도성 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 은(Ag) 재질 또는 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 재질로 이루질 수 있다.

특히, 광 투과율 및 전기 전도도를 고려하여 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)을 은 재질의 버스 전극과 ITO 재질의 투명 전극을 포함하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 대해 보다 상세히 살펴보면 다음 도 2b와 같다.

여기, 도 2b에서는 도 2a의 영역 A에서와 같이 전면 기판(201)과 상부 유전체 층(204) 사이에 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 형성된 것으로 설명하기로 한다.

도 2b를 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)은 면 방전을 발생시키기 위해 형성되는 것으로서, 방전 셀 내에서 발생한 광을 외부로 방출시키며 아울러 구동 효율의 확보를 위해 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(202a, 203a)과 불투명 금속재질로 제작된 버스 전극(202b, 203b)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이, 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 투명 전극(202a, 203a)을 포함하도록 하는 이유는, 방전 셀 내에서 발생한 가시 광이 플라즈마 디스플레이 패널의 외부로 방출될 때 효과적으로 방출되도록 하기 위해서이다.

아울러, 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 버스 전극(202b, 203b)을 포함하도록 하는 이유는, 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203)이 투명 전극(202a, 203a)만을 포함하는 경우에는 투명 전극(202a, 203a)의 전기 전도도가 상대적으로 낮기 때문에 구동 효율이 감소할 수 있어서, 이러한 구동 효율의 감소를 야기할 수 있는 투명 전극(202a, 203a)의 낮은 전기 전도도를 보상하기 위해서이다.

여기 도 2a 내지 도 2b에서는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 여기 도 2a 내지 도 2b의 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전체 층(215)이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 상부 유전체 층(204) 및 하부 유전체 층(215) 중 적어도 하나 이상은 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.

즉, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 플라즈마 디스플 레이 패널은 전극, 바람직하게는 스캔 전극(202), 서스테인 전극(203), 어드레스 전극(213)이 형성된 것이고, 그 이외의 조건은 무방한 것이다.

다음, 도 2a 내지 도 2b에 대한 설명을 마무리 하고, 다시 도 1에 대해 설명하기로 한다.

도 1의 부호 101의 구동부는 하나 이상의 서브필드(Subfield)를 포함하는 프레임(Frame)에서 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성된 전극으로 소정의 구동 전압을 공급하여 이러한 전극을 구동시킴으로써 구현되는 영상의 계조를 표현한다.

특히, 이러한 구동부(101)는 복수의 프레임 중 연속된 두 개의 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드로 전극을 구동시키는 것이 더욱 바람직하다.

예를 들면, 구동부(101)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)의 데이터 펄스를 공급하여 어드레스 전극(X)을 구동시킬 수 있다.

또한, 스캔 전극(Y)으로는 상승 램프(Ramp-Up) 펄스, 하강 램프(Ramp-Down) 펄스, 부극성 스캔 펄스, 서스테인 펄스를 공급하여 스캔 전극(Y)을 구동시키는 것이 바람직하다.

또한, 구동부(101)는 서스테인 전극(Z)으로 서스테인 바이어스 전압(Vz) 및 서스테인 펄스를 공급하여 서스테인 전극(Z)을 구동시키는 것이 바람직하다.

이러한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 첨부된 도 3을 결부하여 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작의 일례를 상세히 설명하 기 위한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치가 한 서브필드 내에서의 사용하는 구동 파형이 나타나 있다.

예를 들면, 리셋 기간의 셋업 기간에서 스캔 전극(Y)에 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프(Ramp-Up) 파형을 공급할 수 있다.

이러한, 상승 램프 파형에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓이게 된다.

또한, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간에서는 스캔 전극(Y)에 상승 램프 파형을 공급한 후, 상승 램프 파형의 피크전압보다 낮은 소정의 정극성 전압에서부터 전압이 점진적으로 하강하는 하강 램프(Ramp-Down) 파형을 공급할 수 있다.

이에 따라, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 이전의 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에 쌓여있던 벽 전하의 일부가 소거되어 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류된다.

이러한, 셋업 기간과 셋다운 기간을 포함하는 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 스캔 기준 전압(Vsc) 및 이러한 스캔 기준 전압(Vsc)으로부터 하강하는 부극성 스캔 펄스(Scan)의 전압(-Vy)을 스캔 전극(Y)에 공급할 수 있다.

아울러, 부극성 스캔 펄스의 전압(-Vy)을 스캔 전극(Y)으로 공급할 때, 이에 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 펄스의 전압(Vd)을 공급할 수 있다.

아울러, 어드레스 기간에서 서스테인 전극(Z)의 간섭으로 인한 오방전의 발생을 방지하기 위해 어드레스 기간에서 서스테인 전극(Z)에 서스테인 바이어스 전압(Vz)을 공급하는 것이 바람직하다.

이러한, 어드레스 기간에서는 부극성 스캔 펄스의 전압(-Vy)과 데이터 펄스의 전압(Vd) 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 펄스의 전압(Vd)이 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다.

이러한, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀 내에는 서스테인 펄스의 서스테인 전압(Vs)이 공급될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽 전하가 형성된다.

이러한, 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서는 스캔 전극(Y) 및/또는 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스(SUS)를 공급할 수 있다.

이에 따라, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스(SUS)의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 매 서스테인 펄스(SUS)가 인가될 때 마다 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다. 이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널 상에 소정의 영상이 구현되는 것이다.

여기서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부는 복수의 프레임 중 연속된 두 개의 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드로 플라즈마 디스플레이 패널의 전극을 구동시키는데, 이에 대해 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부의 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 프레임(Frame)을 이용하여 1초 동안의 영상을 구현한다. 예를 들면, 도 4와 같이 총 60개의 프레임을 이용하여 1초 동안의 영상을 구현한다.

여기서, 연속된 두 개의 프레임, 예를 들면 제 1 프레임과 제 2 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드를 이용하여 영상을 구현한다.

예를 들면, 제 2 프레임에서는 (a)와 같이 총 5개의 서브필드, 즉 제 1, 2, 3, 4, 5 서브필드로 영상을 구현하고, 제 1 프레임에서는 (b)와 같이 총 6개의 서브필드로 영상을 구현한다.

여기서, 더욱 바람직하게는 연속된 두 개의 프레임은 평균 전력 레벨(Average Power Level : APL)이 서로 다르다. 예를 들면, 제 1 프레임에서의 평균 전력 레벨과 제 2 프레임에서의 평균 전력 레벨이 서로 다른 것이다.

여기서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 평균 전력 레벨에 대해 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 평균 전력 레벨에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 살펴보면, 평균 전력 레벨은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 중 온(On) 되는 방전 셀의 개수에 따라 결정된다. 바람직하게는, 평균 전력 레벨(APL)의 값이 증가할수록 계조 당 서스테인 펄스의 개수는 감소하고, 평균 전력 레벨(APL)의 값이 감소할수록 계조 당 서스테인 펄스의 개수는 증가한다.

예를 들어, (b)와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(500)의 화면상에서 상대적으로 큰 면적의 부분에 영상이 표시되는 경우, 즉 영상이 표시되는 면적(520)이 상대적으로 큰 경우에, 다르게 표현하면 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 복수의 방전 셀 중 온(On) 되는 방전 셀의 개수가 상대적으로 많은 경우에(이러한 경우는 APL레벨은 상대적으로 큰 경우이다) 영상 표시에 기여하는 방전 셀의 개수가 상대적으로 많기 때문에 영상 표시에 기여하는 방전 셀 각각으로 공급되는 단위 계조 당 서스테인 펄스의 개수를 상대적으로 적게 함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 전체 전력 소모의 양을 줄인다.

이와는 반대로, (a)와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(500)의 화면상에서 상대적으로 작은 면적의 부분에만 영상이 표시되는 경우, 즉 영상이 표시되는 면적(510)이 상대적으로 작은 경우에, 다르게 표현하면 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 복수의 방전 셀 중에서 온 되는 방전 셀의 개수가 상대적으로 적은 경우에(이러한 경우는 APL레벨이 상대적으로 작은 경우이다) 영상 표시에 기여하는 방전 셀의 개수가 상대적으로 적기 때문에 영상 표시에 기여하는 방전 셀 각각으로 공급되는 단위 계조 당 서스테인 펄스의 개수를 상대적으로 많게 한다. 이로써 영상이 표시되는 부분의 휘도를 높임으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 전체 화질을 개선하면서도, 플라즈마 디스플레이 패널의 전체 전력 소모 양의 급격한 증가를 방지한다.

그 일례로, 평균 전력 레벨이 a 레벨인 경우, 이에 따른 계조 당 서스테인 펄스의 개수는 N개이다.

또한, 평균 전력 레벨이 전술한 a 레벨보다 높은 b 레벨인 경우, 이에 따른 계조 당 서스테인 펄스의 개수는 전술한 N개 보다는 적은 M개이다.

이러한 평균 전력 레벨에 따라 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 서로 다르게 하는 이유에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 6a 내지 도 6c는 평균 전력 레벨에 따라 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 서로 다르게 조절하는 이유에 대해 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 6a를 살펴보면 평균 전력 레벨에 따른 하나의 서브필드의 길이의 변화에 대해 나타나 있다. 여기서, (a)의 서브필드와 (b)의 서브필드는 평균 화상 레벨이 서로 다른 연속된 두 개의 프레임, 예컨대 도 4의 제 1 프레임과 제 2 프레임에 포함되고, 이러한 (a)의 서브필드와 (b)의 서브필드는 프레임 내에서 동일한 계조 가중치를 갖는 것으로 가정한다.

평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 경우에는 예를 들면 (a)의 서브필드와 같이 서스테인 기간에 포함되는 서스테인 펄스가 10개로 설정된다.

반면에, 평균 전력 레벨이 상대적으로 낮은 경우에는 예를 들면, (b)의 서브필드와 같이 서스테인 기간에 포함되는 서스테인 펄스가 20개로 설정된다.

이에 따라, 계조 가중치가 동일한 서브필드라고 하더라도 해당 프레임의 평균 전력 레벨이 달라지면, 해당 서브필드의 길이 또한 달라질 수 있다는 것을 알 수 있다.

여기서, 서브필드의 길이를 비교하면 (a)와 같이 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 경우가 (b)와 같이 평균 전력 레벨이 상대적으로 낮은 경우에 비해 서브필 드의 길이가 더 짧다.

다음, 도 6b를 살펴보면 평균 전력 레벨이 달라짐으로 인해 하나의 서브필드의 길이가 달라지면, 프레임의 전체 구조 또한 달라질 수 있다.

예를 들면, 도 6b의 (a)의 프레임과 같이 상대적으로 평균 전력 레벨이 높은 경우에 프레임에 포함된 서브필드에 포함되는 서스테인 펄스의 개수가 상대적으로 적기 때문에 하나의 프레임 내에서 전체 서브필드들이 차지하는 비율이 감소한다. 여기 도 6b에는 하나의 프레임 내에서 복수의 서브필드들이 차지하지 못하는 부분을 W으로서 표시하였다.

반면에, (b)의 프레임과 같이 상대적으로 평균 화상 레벨이 낮은 경우에 프레임에 포함된 서브필드에 포함되는 서스테인 펄스의 개수가 상대적으로 많기 때문에 하나의 프레임 내에서 복수의 서브필드들이 차지하는 비율 또한 (a)의 경우에 비해 더 많다.

다음, 도 6c를 살펴보면 (a)에는 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임의 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 경우가 나타나 있다.

반면에, (b)에는 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임의 평균 전력 레벨이 상대적으로 낮은 경우가 나타나 있다.

여기서, (b)의 경우를 보면 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임의 평균 전력 레벨이 상대적으로 낮은 경우에 각각의 프레임의 서브필드에 포함된 서스테인 펄스의 개수가 상대적으로 많기 때문에, 그 프레임 내에서 서브필드들이 차지하는 부분의 길이 또한 상대적으로 길다.

이에 따라, 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임이 연속되는 경우에 이러한 제 1 프레임과 제 2 프레임간의 서브필드들의 간격 및 제 2 프레임과 제 3 프레임간의 서브필드간의 간격이 충분히 짧게 된다. 결국, 제 1 프레임에 의한 영상과 제 2 프레임에 의한 영상이 충분히 연속된다.

이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널 상에서 구현될 때, 구현되는 영상이 부드럽게 이어지게 된다. 즉, 구현되는 영상의 화질이 충분히 부드럽게 된다.

반면에, (a)의 경우를 보면 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임의 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 경우에 각각의 프레임의 서브필드에 포함된 서스테인 펄스의 개수가 상대적으로 적기 때문에, 그 프레임내에서 서브필드들이 차지하는 비율 또한 상대적으로 작게 된다.

이에 따라, 제 1 프레임, 제 2 프레임, 제 3 프레임이 연속되는 경우에 이러한 제 1 프레임과 제 2 프레임간의 서브필드간의 간격 및 제 2 프레임과 제 3 프레임간의 서브필드간의 간격이 W로서 상대적으로 길게 된다. 여기서, W기간은 도 6b의 W기간과 동일한 것이다.

결국, 제 1 프레임에 의한 영상과 제 2 프레임에 의한 영상이 연속되어 플라즈마 디스플레이 패널 상에서 구현되거나 또한 제 2 프레임에 의한 영상과 제 3 프레임에 의한 영상이 연속되어 플라즈마 디스플레이 패널 상에서 구현될 때, 이러한 제 1 프레임에 의한 영상과 제 2 프레임에 의한 영상의 사이 및 제 2 프레임에 의한 영상과 제 3 프레임에 의한 영상의 사이에서 각각 W의 시간 차이로 인해 플리커(Flicker) 현상이 발생한다.

이에 따라, 이러한 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 프레임에 의해 구현되는 영상을 시청하는 경우에, 시청자의 눈에는 화면상에 깜박거림이 발생하는 것과 같은 현상이 감지되는 것이다. 결국 영상의 화질이 악화된다.

여기서, 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하면 이러한, 플리커의 발생 등에 의한 화질 악화를 방지할 수 있다.

보다 상세히 말하면, 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 프레임에서는 서브필드의 서스테인 기간에 포함되는 서스테인 펄스의 개수가 상대적으로 적기 때문에, 미리 설정된 시간 내에 포함될 수 있는 서브필드의 개수는 증가할 수 있다.

따라서, 연속된 두 개의 프레임 중에서 평균 전력 레벨이 상대적으로 높은 프레임에서는 포함되는 서브필드의 개수를 평균 전력 레벨이 상대적으로 낮은 경우에 비해 더 많게 설정할 수 있다.

그러면, 연속된 두 개의 프레임, 예컨대 도 4에서와 같이 제 1 프레임과 제 2 프레임에 의해 영상이 구현될 때 제 1 프레임에 의한 영상과 제 2 프레임의 의한 영상간의 시간 차이를 줄일 수 있고, 이에 따라 플리커의 발생 등에 의한 화질 악화를 방지할 수 있는 것이다.

이와 같이, 연속된 두 개의 프레임에 포함되는 서브필드의 개수를 다르게 설정할 때 연속된 두 개의 서브필드의 길이를 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 서로 다른 개수의 서브필드를 포함하는 연속된 두 개의 프레임의 길이를 동일하게 하는 것에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 살펴보면, (a)는 연속된 두 개의 프레임 중에서 상대적으로 많은 개수의 서브필드를 포함하는 경우이고, (b)는 연속된 두 개의 프레임 중에서 상대적으로 적은 개수의 서브필드를 포함하는 경우이다.

여기서, (a)의 경우의 프레임과 (b)의 경우의 프레임은 동일한 계조 가중치 합을 갖는다.

예를 들어, (a)의 경우에서는 총 12개의 서브필드를 포함하고, 제 1 서브필드의 계조 가중치는 1, 제 2 서브필드의 계조 가중치는 2, 제 3 서브필드의 계조 가중치는 4, 제 4 서브필드의 계조 가중치는 8, 제 5 서브필드의 계조 가중치는 16, 제 6 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 7 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 8 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 9 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 10 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 11 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 12 서브필드의 계조 가중치는 32로 설정한다.

이에 따라, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 계조 가중치의 총 합은 256이다.

(b)의 경우에서는 총 8개의 서브필드를 포함하고, 제 1 서브필드의 계조 가중치는 1, 제 2 서브필드의 계조 가중치는 2, 제 3 서브필드의 계조 가중치는 4, 제 4 서브필드의 계조 가중치는 8, 제 5 서브필드의 계조 가중치는 16, 제 6 서브필드의 계조 가중치는 32, 제 7 서브필드의 계조 가중치는 64, 제 8 서브필드의 계조 가중치는 128로 설정한다.

이에 따라, 제 1 서브필드부터 제 8 서브필드까지의 계조 가중치의 총 합은 (a)와 같은 256이다.

이와 같이, 서브필드의 개수가 다른 연속된 두 개의 프레임의 총 계조 가중치의 합을 동일하게 하는 이유는 영상 계조의 선형성(Linearity)의 저하를 방지하기 위해서이다.

아울러, 서브필드 개수가 다른 연속된 두 개의 프레임의 길이를 d로 동일하게 한다. 이와 같이, 서브필드 개수가 다른 연속된 두 개의 프레임의 길이를 동일하게 하는 이유는 1초의 영상을 구현하기 위한 방송 스펙(Spec)을 따르기 위해서이다.

특히, 서브필드 개수가 다른 연속된 두 개의 프레임의 길이를 동일하게 하는 이유는 플리커의 발생을 방지하여 구현되는 영상의 화질의 악화를 방지하기 위해서이다.

즉, 서브필드 개수가 다른 연속된 두 개의 프레임의 길이를 동일하게 함으로써, 연속된 두 개의 프레임에 의해 영상이 구현될 때 두 개의 프레임의 의한 영상간의 시간 차이를 줄여 플리커의 발생을 방지하여 화질 악화를 방지하는 것이다.

한편, 이러한 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수의 차이는 1개 이상 4개 이하인 것이 바람직하다.

예를 들어, (b)와 같이 연속된 두 개의 프레임 중 상대적으로 적은 개수의 서브필드를 포함하는 프레임이 총 8개의 서브필드를 포함한다고 가정하자. 이러한 경우에는 연속된 두 개의 프레임 중 상대적으로 많은 개수의 서브필드를 포함하는 프레임은 9개 이상 12이하의 서브필드를 포함하는 것이 바람직한 것이다.

이와 같이, 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수의 차이는 1개 이상 4개 이하로 하는 이유는, 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수의 차이를 5개 이상으로 하는 경우에는 각 서브필드마다 계조 가중치를 새로 부여하는 제어 동작이 매우 복잡해지며, 아울러 연속된 두 개의 프레임의 길이를 매칭(Matching) 시키는 것이 어려워지기 때문이다.

또한, 상술한 바와 같이 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하면, 콘트라스트(Contrast) 특성의 저하를 방지할 수 있다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 8은 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하는 경우에 콘트라스트 특성이 개선되는 이유에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 살펴보면, (b)와 같이 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 공급되는 리셋 펄스에 의해 발생하는 광의 크기를 0.5 칸델라(cd/m²)라고 가정할 때, (a)와 같이 8개의 서브필드를 포함하는 프레임의 경우에 리셋 기간에서 발생하는 광이 크기의 총 합은 0.5 칸델라(cd/m²)×8 = 4 칸델라(cd/m²)이다.

반면에, (c)와 같이 12개의 서브필드를 포함하는 프레임의 경우에 리셋 기간에서 발생하는 광이 크기의 총 합은 0.5 칸델라(cd/m²)×12 = 6 칸델라(cd/m²)이다.

이에 따라, 연속된 두 개의 프레임에서 리셋 기간에서 발생하는 광의 크기의 총 합은 10 칸델라(cd/m²)로서, 하나의 프레임 당 평균 5 칸델라(cd/m²)이다.

한편, 모든 프레임이 12개의 서브필드로 이루어지는 경우에는 리셋 기간에서 발생하는 광의 크기는 하나의 프레임 당 평균 6 칸델라(cd/m²)의 이다.

결국, 모든 프레임이 12개의 서브필드로 이루어지는 경우에 비해 리셋 기간에서 발생하는 광의 크기가 감소되어 콘트라스트 특성이 개선되는 것이다.

또한, 상술한 바와 같이 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하면, 계조 표현력을 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 9는 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수를 다르게 하는 경우에 계조 표현력이 향상되는 이유에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 살펴보면, (b)와 같이 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 발생하는 어드레스 방전에 의해 발생하는 광의 크기를 0.5 칸델라(cd/m²)라고 가정하고, 하나의 서스테인 펄스에 의해 발생하는 서스테인 방전에 의한 광의 크기를 1 칸델라(cd/m²)라고 가정한다.

여기서, (a)와 같이 8개의 서브필드를 포함하는 프레임의 경우에서 계조 가중치가 1인 제 1 서브필드에서 어드레스 방전과 서스테인 방전을 발생시키면 (a)의 경우의 프레임에서 발생하는 총 광의 크기는 0.5 칸델라(cd/m²) + 1 칸델라(cd/m²) = 1.5 칸델라(cd/m²)이다.

여기서, (c)와 같이 12개의 서브필드를 포함하는 프레임의 경우에서 계조 가 중치가 1인 서브필드와 계조 가중치가 2인 제 2 서브필드에서 어드레스 방전과 서스테인 방전을 각각 발생시키면 (c)의 경우의 프레임에서 발생하는 총 광의 크기는 [0.5 칸델라(cd/m²) + 1 칸델라(cd/m²) = 1.5 칸델라(cd/m²)] + [0.5 칸델라(cd/m²) + 2 칸델라(cd/m²) = 2.5 칸델라(cd/m²)] = 4 칸델라(cd/m²)이다.

이에 따라, 연속된 두 개의 서브필드에서 발생하는 광의 크기의 총 합은 5.5 칸델라(cd/m²)로서, 하나의 프레임 당 평균 2.75 칸델라(cd/m²)이다.

결국, 이러한 연속된 두 개의 프레임에서의 영상 데이터의 서브필드 맵핑(Mapping)을 연동되게 조절하면 하나의 프레임으로는 구현할 수 없는 새로운 계조를 구현할 수 있다. 이에 따라 계조 표현력이 향상되는 것이다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 연속된 두 개의 프레임에 포함되는 서브필드의 개수를 다르게 함으로써, 플리커 발생 등에 의한 화질 악화를 방지하고, 구현되는 영상의 콘트라스트(Contrast) 특성과 계조 표현력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널과,

   복수의 프레임 중 연속된 두 개의 프레임에서는 서로 다른 개수의 서브필드로 상기 전극을 구동시키는 구동부

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연속된 두 개의 프레임은 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연속된 두 개의 프레임은 계조 가중치의 합이 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연속된 두 개의 프레임에 포함된 서브필드의 개수의 차이는 1개 이상 4개 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 연속된 두 개의 프레임은 평균 전력 레벨(Average Power Level : APL)이 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 연속된 두 개의 프레임 중 평균 전력 레벨이 더 높은 프레임에 포함된 서브필드의 개수가 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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