KR100480167B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계조의 선형성을 확보하여 화질을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 입력 데이터의 최대 휘도 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도 정도를 검출하여 전체 그레이 레벨에 대한 감마 옵셉값를 결정하는 감마옵셋부와, 감마 옵셋값에 따라 미리 저장된 감마보정값을 조정함과 아울러 상기 조정된 감마보정값에 따라 상기 데이터를 감마보정하는 역감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법은 감마 옵셋부를 통하여 적색, 녹색 및 청색에 대한 감마보정값을 조절함으로써 각 색에 대한 색온도를 일정하게 유지할 수 있다. 이로 인하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 폴스 컬러를 제거함과 아울러 계조의 선형성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 계조의 선형성을 확보하여 화질을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명/대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
PDP는 격벽을 사이에 두고 대향되게 설치되는 상부기판과 하부기판을 구비한다. 상부기판은 격벽과 교차되는 방향으로 형성된 제1 및 제2 전극을 구비한다. 하부기판은 격벽과 나란한 방향으로 형성된 어드레스전극과, 어드레스전극을 덮도록 형성된 유전체층을 구비한다. 어드레스전극, 제1 전극 및 제2 전극의 교차부에는 방전셀이 위치된다.
이러한, PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다.
어드레스 기간에는 제1 전극에 스캔펄스가 공급되고, 어드레스전극에 스캔펄스에 동기되는 데이터펄스가 공급된다. 이때, 스캔펄스 및 데이터펄스가 공급된 방전셀에서는 어드레스 방전이 일어난다. 모든 제1 전극에 스캔펄스가 공급된 후 제1 및 제2 전극에 교번적으로 서스테인 펄스가 공급된다. 제1 및 제2 전극에 서스테인 펄스가 공급되면 어드레스 방전이 일어난 방전셀들에서 서스테인 방전이 발생한다.
256계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60초에 해당하는 프레임 기간(16.67㎳)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간과 그 방전횟수는 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7,8)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 PDP의 구동장치는 입력라인(1)과 PDP(18) 사이에 접속된 역감마 보정부(2), 이득 제어부(4), 오차 확산부(6), 서브필드 맵핑부(10) 및 데이터 정렬부(12)와; 역감마 보정부(2)와 PDP(18) 사이에 접속된 APL(Avarage Picture Level : 평균영상값)부(14) 및 파형발생부(16)를 구비한다.
역감마 보정부(2)는 감마보정된 비디오신호를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
APL 부(14)는 역감마 보정부(2)에 의해 보정된 비디오 데이터를 입력받아 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 발생한다. 이득 제어부(4)는 역감마 보정부(2)에서 보정된 비디오 데이터를 유효이득만큼 증폭시킨다.
오차 확산부(6)는 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다. 서브필드 맵핑부(10)는 오차 확산부(6)로부터 보정된 비디오 데이터를 서브필드별로 재할당한다.
데이터 정렬부(12)는 PDP(18)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(10)로부터 입력되는 비디오 데이터를 변환하여 PDP(18)의 어드레스 구동 집적회로(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)로 공급한다.
파형 발생부(16)는 APL 부(14)로부터 입력된 N단계 신호에 의해 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 PDP(18)의 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다.
그러나, 이와 같은 종래의 PDP의 구동장치에서는 각기 다른 영상의 특성을 고려하지 않고 획일적으로 동일한 루틴(Routine)을 적용함으로써 폴스 컬러(False Color) 및 계조 선형성 확보에 많은 어려움이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 비디오 신호의 계조 선형성을 확보하도록 한 PDP의 구동장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화질을 높이도록 한 PDP의 구동장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 입력 데이터의 최대 휘도 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도 정도를 검출하여 전체 그레이 레벨에 대한 감마 옵셉값를 결정하는 감마옵셋부와, 상기 감마 옵셋값에 따라 미리 저장된 감마보정값을 조정함과 아울러 상기 조정된 감마보정값에 따라 상기 데이터를 감마보정하는 역감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 감마 옵셋값은 청색 데이터에서의 해당 그레이 레벨의 휘도 및 최대 휘도를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경우 상기 감마보정된 데이터에 대하여 평균 밝기를 검출하고 상기 데이터의 평균밝기에 따라 방전횟수를 결정하는 평균화상레벨 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 입력 데이터의 최대 휘도값 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도값을 검출하는 단계와, 상기 검출된 휘도값들에 따라 상기 입력 데이터의 전체 그레이에 대한 감마 옵셋값을 결정하는 단계와, 상기 감마 옵셋값에 따라 적색, 녹색 및 청색별로 다르게 감마보정값을 설정하는 단계와, 상기 설정된 감마보정값에 따라 적색, 녹색 및 청색별로 다르게 상기 데이터를 감마보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 입력 데이터의 최대 휘도값 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도값은 상기 입력 데이터에 동일한 감마보정값을 적용하여 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 입력 데이터의 전체 그레이에 대한 감마 옵셋값은 청색 데이터에 대한 최대 휘도 및 각 그레이 레벨에서의 휘도를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 감마 옵셋값은 청색 데이터에서의 최대 휘도값을 각 그레이 레벨에서의 휘도값으로 나눈값에 해당 색 데이터의 각 그레이 레벨에서의 휘도값을 최대 휘도값으로 나눈값을 곱함으로써 구하여지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치를 블럭도로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 입력라인(21)과 PDP(38) 사이에 접속된 역감마 보정부(22), 이득 제어부(24), 오차 확산부(26), 서브필드 맵핑부(28) 및 데이터정렬부(30)와; 역감마 보정부(22)에 접속된 감마 옵셋부(32)와; 역감마 보정부(22)와 PDP(38) 사이에 접속된 APL(Avarage Picture Level : 평균영상값)부(34) 및 파형발생부(36)를 구비한다.
감마 옵셋부(32)는 적색, 녹색 및 청색에 동일한 감마보정값을 적용하여 측정한 휘도, 색온도 및 형광체 포화 특성 등의 데이터로부터 최대 그레이 레벨에서의 적색, 녹색 및 청색 비율을 기준으로 하여 전체 그레이에 대한 보상 정도를 구한다. 이러한 적색, 녹색 및 청색 데이터를 다르게 보정하기 위한 보상 정도인 감마 옵셋값은 수학식 1 내지 수학식 3을 통하여 구할 수 있다.
이러한 수학식 1 내지 3에 의할 경우 적색 및 녹색의 감마 옵셋값은 1이 아닌 다른 임의의 값을 가지는 반면에 청색의 감마 옵셋값은 1로 된다.
이를 설명하면, 일반적으로 PDP에서 사용되는 적색 형광체의 조성은 YGdBO3 : Eu3+이며, 녹색 형광체의 조성은 Zn2SiO4 : Mn2+이다. 그리고 청색 형광체의 조성은 BaMgAl10O17 : Eu2+이다. 이러한 형광체는 실험 결과에 의하면 방전횟수에 따라 휘도의 포화특성이 적색, 녹색 및 청색의 형광체에서 다르게 된다. 즉, 청색 형광체는 휘도가 방전횟수에 거의 비례하는데 반하여, 적색 형광체는 휘도가 대략 (방전횟수)0.9에 비례하고 녹색 형광체는 휘도가 대략 (방전횟수)0.85에 비례한다. 이렇게 청색 형광체의 휘도 포화특성은 방전횟수에 대하여 선형적인데 반하여, 적색 형광체와 녹색 형광체의 휘도 포화특성은 비선형적이다. 이로 인한, 적색 형광체와 녹색 형광체의 휘도 포화특성를 선형적으로 변화시키기 위해 1이 아닌 감마 옵셋값을 적색, 녹색 데이터에 적용함으로써 계조를 정확히 표현하고자 한 것이다.
도 3을 참조하여 감마 옵셋부의 구동방법을 설명하면, 먼저 입력 비디오 신호에 동일하게 감마보정한다.(S11)
동일 감마값을 적용한 후 적색, 녹색 및 청색 데이터의 최대 휘도를 추출(S12)함과 아울러 현 그레이 레벨에서의 적색, 녹색 및 청색 데이터의 휘도를 추출한다.(S13)
S12 및 S13에서 추출된 휘도 정보를 기준으로 수학식 1 내지 3에 의해 적색, 녹색 및 청색 데이터의 감마 옵셋값을 검출한다.(S14)
현 그레이 레벨에 대한 감마 옵셋값이 검출되면 현 그레이 레벨이 255 그레이 레벨인지를 판단한다.(S15) 현 그레이 레벨이 255 그레이 인지를 판단하여 255일 경우는 감마 옵셋값 검출을 종료하고, 255 이하일 경우에는 현 그레이 정보를 S13에 공급한다. 여기서 S13으로 이동하기 전에 현 그레이 레벨에 +1을 더하여 공급한다.(S16)
상기에서와 같은 구동방법을 통하여 적색, 녹색 및 청색 데이터의 0 내지 255 그레이 레벨에 대한 감마 옵셋값은 도 4와 같이 나타내어질 수 있다. 이로 인한 감마 옵셋값은 역감마 보정부(22)에 공급된다.
역감마 보정부(22)는 감마 옵셋부(32)로부터 공급된 감마 옵셋값을 적용하여 감마보정된 비디오신호를 역감마 보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시킨다. 이를 상세히 설명하면, 역감마 보정부(22)는 먼저 감마 옵셋부(32)로부터 공급된 도 4와 같은 감마 옵셋값과 미리 저장된 도 5와 같은 감마 보정값을 곱함으로써 도 6과 같은 감마 보정값으로 변환시킨다. 이 변환된 감마 보정값에 의해 입력라인(21)으로부터 공급된 비디오 신호를 역감마 보정함으로써 각 영상신호의 계조값에 따른 휘도값은 전체적으로 선형성을 가지도록 변환되어진다.
APL 부(34)는 역감마 보정부(22)에 의해 보정된 비디오 데이터를 입력받아 서스테인 펄스수를 조절하기 위한 N단계 신호를 발생한다. 이득 제어부(24)는 역감마 보정부(22)에서 보정된 비디오 데이터를 유효이득만큼 증폭시킨다. 즉, 이득 제어부(24)는 보정된 적색, 녹색 및 청색의 비디오 데이터에 대하여 사용자(User) 또는 세트 메이커(Set maker)에 의해 조정될 수 있는 값을 곱하여 적색, 녹색 및 청색 별로 이득을 조정하게 된다. 이 이득 제어부(24)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다.
오차 확산부(26)는 이득 제어부(24)로부터의 데이터에 대하여 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다. 서브필드 맵핑부(28)는 오차 확산부(26)로부터의 보정된 비디오 데이터를 서브필드별로 재할당한다.
데이터 정렬부(30)는 PDP(38)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(28)로부터 입력되는 비디오 데이터를 변환하여 PDP(38)의 어드레스 구동 집적회로(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)로 공급한다.
파형 발생부(36)는 APL 부(34)로부터 입력된 N단계 신호에 의해 타이밍 제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 PDP(38)의 어드레스 구동 IC, 스캔 구동 IC 및 서스테인 구동 IC로 공급한다.
상기에서와 같은 본 발명에 따른 PDP의 구동장치는 적색, 녹색 및 청색 데이터에 대한 최대 휘도 및 현 그레이 레벨에 대한 휘도 정보를 통하여 감마 보정값을 보정하기 위한 감마 옵셋값을 구한다. 본 발명에서는 감마 옵셋값을 감마보정시 미리 지정된 감마보정값과 곱합으로써 각 그레이에 대한 적색, 녹색 및 청색의 휘도 포화특성을 일정하도록 함으로써 화질을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법은 감마 옵셋부를 통하여 적색, 녹색 및 청색에 대한 감마보정값을 조절함으로써 각 색에 대한 색온도를 일정하게 유지할 수 있다. 이로 인하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 폴스 컬러를 제거함과 아울러 계조의 선형성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감마 옵셋부의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동방법에 따른 감마 옵셋값을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 역감마 보정부에 미리 저장된 감마보정 데이터를 그래프로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 감마 옵셋값에 따라 변환된 감마보정 데이터를 그래프로 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1,21 : 입력라인 2,22 : 역감마 보정부
4,24 : 이득 제어부 6,26 : 오차 확산부
10,28 : 서브필드 맵핑부 12,30 : 데이터 정렬부
14,34 : APL부 16,36 : 파형발생부
18,38 : PDP 32 : 감마 옵셋부

Claims (10)

  1. 입력 데이터의 최대 휘도 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도 정도를 검출하여 전체 그레이 레벨에 대한 감마 옵셉값를 결정하는 감마옵셋부와,
    상기 감마 옵셋값에 따라 미리 저장된 감마보정값을 조정함과 아울러 상기 조정된 감마보정값에 따라 상기 데이터를 감마보정하는 역감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마 옵셋값은 청색 데이터에서의 해당 그레이 레벨의 휘도 및 최대 휘도를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마보정된 데이터에 대하여 평균 밝기를 검출하고 상기 데이터의 평균밝기에 따라 방전횟수를 결정하는 평균화상레벨 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마보정된 데이터의 이득을 조정하는 이득 제어부와,
    상기 이득이 제어된 데이터에 대하여 오차확산하는 오차 확산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 입력 데이터의 최대 휘도값 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도값을 검출하는 단계와,
    상기 검출된 휘도값들에 따라 상기 입력 데이터의 전체 그레이에 대한 감마 옵셋값을 결정하는 단계와,
    상기 감마 옵셋값에 따라 적색, 녹색 및 청색별로 다르게 감마보정값을 설정하는 단계와,
    상기 설정된 감마보정값에 따라 적색, 녹색 및 청색별로 다르게 상기 데이터를 감마보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 데이터의 최대 휘도값 및 각 그레이 레벨에 대한 휘도값은 상기 입력 데이터에 동일한 감마보정값을 곱하여 검출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 데이터의 전체 그레이에 대한 감마 옵셋값은 청색 데이터에 대한 최대 휘도 및 각 그레이 레벨에서의 휘도를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 감마 옵셋값은 청색 데이터에서의 최대 휘도값을 각 그레이 레벨에서의 휘도값으로 나눈값에 해당 색 데이터의 각 그레이 레벨에서의 휘도값을 최대 휘도값으로 나눈값을 곱함으로써 구하여지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 감마보정된 데이터에 대하여 평균 밝기를 검출하는 단게와,
    상기 데이터의 평균밝기에 따라 방전횟수를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터의 이득을 제어하는 단계와,
    상기 이득이 제어된 데이터에 대하여 오차확산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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