KR100514260B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 4×4의 크기를 갖으며 입력 데이터에 대응하여 다양한 계조를 표시하도록 분리됨과 아울러 4개의 프레임마다 상이한 패턴을 갖고, 저계조에서 "1"의 디더값의 수가 프레임 패턴마다 상이하게 설정된 디더 마스크 패턴과; 디더 마스크 패턴을 이용하여 디더링을 행하는 디더링부를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치{Apparatus of Driving Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것으로 특히, 화질을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 발생하는 가시광선을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어 왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명/대화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP는 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(Y1 내지 Yn) 및 유지전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(X1 내지 Xm)을 구비한다.
이 PDP의 방전셀들(1)은 주사전극들(Y1 내지 Yn), 유지전극들(Z) 및 어드레스전극들(X1 내지 Xm)의 교차부마다 형성된다.
주사전극(Y1 내지 Yn)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(12)과, 투명전극(12)보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(11)을 포함한다. 투명전극(12)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(11)은 통상 금속으로 투명전극(12) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(Y1 내지 Yn)과 유지전극(Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(13)과 보호막(14)이 적층된다. 상부 유전체층(13) 상에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 쌓이게 된다. 보호막(14)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 전극들(Y1 내지 Yn, Z)과 상부 유전체층(13)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 이 보호막(14)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(X1 내지 Xm)은 주사전극(Y1 내지 Yn) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 하부기판(18) 상에 형성된다. 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(17)과 격벽(15)이 형성된다. 하부 유전체층(17)과 격벽(15)의 표면에는 형광체층(16)이 형성된다. 격벽(15)은 스트라이프 또는 격자형으로 형성되어 방전셀을 물리적으로 구분하여 이웃한 방전셀들(1) 사이의 전기적, 광학적 간섭을 차단한다. 형광체층(16)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기·발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생한다.
상/하부기판(10,18)과 격벽(15) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이러한 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 개의 서브필드로 나누어 시분할 구동하고 있다. 각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들 각각은 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다.
여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에, 서스테인 기간과 그 방전 횟수는 서스테인펄스의 수에 비례하여 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래의 PDP의 구동장치는 비디오 데이터의 입력라인과 패널(40) 사이에 접속된 감마 보정부(30), 오차 확산부(32), 디더링부(34), 서브필드 맵핑부(36), 데이터 구동부(38)를 구비한다.
감마 보정부(30)는 음극선관(CRT)의 휘도특성에 적합하도록 감마 보정된 디지털 비디오 데이터를 역감마 보정한다. 여기서, 감마 보정부(30)에서 역감마 보정된 디지털 비디오 데이터들은 선형적인 휘도특성을 갖게 된다.
오차 확산부(32)는 감마 보정부(30)로부터의 비디오 데이터와 오차 확산 필터를 통해 산출된 화소들의 오차를 오차 확산 계수를 통하여 확산시키게 된다. 예를 들어, 도 4와 같이 현재 P5화소에 대한 오차 확산 연산을 수행하는 경우 P5화소에 인접한 P1화소에 1/16의 가중치를, P2화소에 5/16의 가중치를, P3화소에 3/16의 가중치를 P4화소에 7/16의 가중치를 부여하여 오차를 확산한다.
디더링부(34)는 디더 마스크 패턴을 이용한 디더링 방법으로 켜질 방전셀을 선택함으로써 계조를 확장시키게 된다. 이와 같이 디더링 방법으로 켜질 방전셀을 선택하여 계조를 확장시키면 컨투어 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 유럽 특허 출원 제00250099.9호 등에는 PDP에 다수의 프레임, 다수의 라인 및 다수의 열(Column)에 대응하는 3차원 디더 마스크 패턴을 이용하여 켜질 방전셀을 선택하는 방법에 개시되어 있다.
서브필드 맵핑부(36)는 디더링부(34)로부터의 화소 데이터들 각각을 미리 설정된 서브필드 패턴에 맵핑하여 출력한다.
데이터 구동부(38)는 서브필드 맵핑부(36)에서 서브필드 패턴에 따라 비트별로 분리되어 입력되는 데이터를 래치한 후 래치된 데이터를 한 라인분씩 한 수평라인이 구동되는 기간마다 패널(40)의 어드레스전극라인들로 공급한다. 패널(40)은 데이터 구동부(38)로부터 어드레스전극라인들로 공급되는 데이터에 대응되는 소정의 화상을 표시한다.
이와 같은 종래의 PDP는 저계조를 표현시 노이즈가 발생되는 문제점이 있다. 이를 상세히 설명하면, 디더링부(34)는 프레임별로 서로 다른 디더 마스크 패턴을 이용하여 디더링을 행한다. 예를 들어, 도 5와 같이 4×4의 셀(서브화소) 크기를 갖는 디더 마스크 패턴들이 입력 데이터에 대응하여 다양한 계조를 표시되도록 분리되고, 그 디더 마스크 패턴들 각각이 다시 4개의 프레임(1F 내지 4F)으로 분리된다.
여기서, 디더 마스크 패턴들 각각에서 디더값 "1"로 설정된 셀의 수는 0개, 2개, 2개, 4개, 4개, 6개, 6개, 8개, 8개, ...,16개 순으로 증가된다. 따라서, 4개의 프레임(1F 내지 4F)이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의 수는 0개, 8개, 8개, 16개, 16개, 24개, 24개, 32개, ..., 64개의 순으로 증가된다. 여기서, 디더값 "1"로 설정된 셀들의 위치는 프레임별로 서로 달라지도록 설정되어 특정 무늬의 화상이 패널(40)에서 표시되는 것을 방지한다.
하지만, 이와 같은 종래의 PDP에서는 4개의 프레임(1F 내지 4F) 각각에 "1"로 설정된 디더값이 동일하게 설정되기 때문에 저계조의 표현시 노이즈가 표시되는 문제점이 있다. 다시 말하여, 디더 마스크 패턴에서 저계조(4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 24개 미만)를 표시할 때 "1"로 찍히는 셀의 밀도가 적어 화면상에서 노이즈로 인식된다. 다시 말하여, 첫번째 프레임(1F)에서 데이터를 디더링할 때 최저계조의 바로 위계조에서는 "1"로 찍히는 셀의 수가 2개로 선택된다. 하지만, 이와 같이 2개의 셀의 "1"로 선택되면 켜지는 셀의 밀도가 적어 사용자에게 노이즈로 인식된다.
따라서, 본 발명의 목적은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 4×4의 크기를 갖으며 입력 데이터에 대응하여 다양한 계조를 표시하도록 분리됨과 아울러 4개의 프레임마다 상이한 패턴을 갖고, 저계조에서 "1"의 디더값의 수가 프레임 패턴마다 상이하게 설정된 디더 마스크 패턴과; 디더 마스크 패턴을 이용하여 디더링을 행하는 디더링부를 구비한다.
상기 저계조는 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 디더값의 수가 24개 미만의 계조이다.
상기 저계조에서 "1"의 디더값은 첫번째 및 세번째 프레임의 패턴에만 포함된다.
상기 저계조에서 두번째 및 네번째 프레임의 패턴에는 "0"의 디더값만이 포함된다.
상기 저계조에서 "1"의 디더값은 두번째 및 네번째 프레임의 패턴에만 포함된다.
상기 저계조에서 첫번째 및 세번째 프레임의 패턴에는 "0"의 디더값만이 포함된다.
상기 저계조에서 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 디더값의 수는 0, 8, 8, 12, 12, 16, 16의 순으로 증가된다.
상기 저계조를 초과하는 계조에서 "1"의 디더값 수는 4개의 프레임 패턴에서 동일한 수로 설정된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 PDP의 구동장치는 비디오 데이터의 입력라인과 패널(60) 사이에 접속된 감마 보정부(50), 오차 확산부(52), 디더링부(54), 서브필드 맵핑부(56) 및 데이터 구동부(58)를 구비한다.
감마 보정부(50)는 음극선관(CRT)의 휘도특성에 적합하도록 감마 보정된 디지털 비디오 데이터를 역감마 보정한다. 여기서, 감마 보정부(50)에서 역감마 보정된 디지털 비디오 데이터들은 선형적인 휘도특성을 갖게 된다.
오차 확산부(52)는 감마 보정부(50)로부터의 비디오 데이터와 오차 확산필터를 통해 산출된 화소들의 오차를 오차 확산 계수를 통하여 확산시키게 된다. 예를 들어, 도 4와 같이 현재 P5화소에 대한 오차 확산 연산을 수행하는 경우 P5화소에 인접한 P1화소에 1/16의 가중치를, P2화소에 5/16의 가중치를, P3화소에 3/16의 가중치를 P4화소에 7/16의 가중치를 부여하여 오차를 확산한다.
디더링부(54)는 자신에게 저장되어 있는 디더 마스크 패턴(53)을 이용한 디더링 방법으로 켜질 방전셀을 선택함으로써 계조를 확장시키게 된다.
서브필드 맵핑부(56)는 디더링부(54)로부터의 화소 데이터들 각각을 미리 설정된 서브필드 패턴에 맵핑하여 출력한다.
데이터 구동부(58)는 서브필드 맵핑부(56)에서 서브필드 패턴에 따라 비트별로 분리되어 입력되는 데이터를 래치한 후 래치된 데이터를 한 라인분씩 한 수평라인이 구동되는 기간마다 패널(60)의 어드레스전극라인들로 공급한다. 패널(60)은 데이터 구동부(58)로부터 어드레스전극라인들로 공급되는 데이터에 대응하여 소정의 화상을 표시한다.
이와 같은 본 발명의 PDP에서 디더링부(54)는 도 7과 같이 프레임별로 서로 다른 디더 마스크 패턴(53)을 이용하여 디더링을 행한다. 디더 마스크 패턴(53)은 4×4의 셀(서브화소) 크기를 갖는 디더 마스크 패턴들이 입력 데이터에 대응하여 다양한 계조를 표시하도록 분리되고, 그 디더 마스크 패턴들 각각이 다시 4개의 프레임(1F 내지 4F)으로 분리된다. 디더링부(54)는 수직동기신호가 입력될 때 마다 4개의 프레임(1F 내지 4F)의 디더 마스크 패턴들을 교번적으로 반복하면서 디더링을 행한다.
여기서, 디더 마스크 패턴(53) 각각에서 디더값 "1"로 설정된 셀의 수는 프레임마다 상이하게 설정된다. 이를 상세히 설명하면, 디더 마스크 패턴(53)이 고계조(4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 24개 이상)를 가질 때 디더값 "1"로 설정된 셀의 수는 프레임마다 동일하게 설정된다. 예를 들어, 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 24개 일 때 각각의 프레임에서 디더값 "1"로 설정된 셀의 수는 6개로 동일하게 설정된다.
하지만, 디더 마스크 패턴(53)이 저계조(4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 24개 미만)를 가질 때 디더값 "1"로 설정된 셀의 수는 프레임마다 상이하게 설정된다. 예를 들어, 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 8개 일 때 첫번째 프레임(1F) 및 세번째 프레임(1F)은 디더값 "1"로 설정된 셀의수가 4개로 설정되고, 두번째 프레임(2F) 및 네번째 프레임(4F)은 디더값이 모두 "0"으로 설정된다. 여기서, 디더값 "1"로 설정된 셀들의 위치는 프레임별로 서로 달라지도록 설정되어 특정 무늬의 화상이 패널(60)에서 표시되는 것을 방지한다.
마찬가지로, 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 12개 일 때 첫번째 프레임(1F) 및 세번째 프레임(1F)은 디더값 "1"로 설정된 셀의수가 6개로 설정되고, 두번째 프레임(2F) 및 네번째 프레임(4F)은 디더값이 모두 "0"으로 설정된다. 그리고, 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 "1"의 셀의수가 16개 일 때 첫번째 프레임(1F) 및 세번째 프레임(1F)은 디더값 "1"로 설정된 셀의수가 8개로 설정되고, 두번째 프레임(2F) 및 네번째 프레임(4F)은 디더값이 모두 "0"으로 설정된다.
이와 같이 저계조에서 디더값 "1"로 설정된 셀의 수가 첫번째 프레임 및 세번째 프레임에만 포함되면 저계조에서 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이를 상세히 설명하면, 저계조에서 첫번째 프레임 및 세번째 프레임에만 디더값 "1"로 설정된 셀의 수가 포함되면 "1"로 찍히는 셀의 밀도가 증가된다.다시 말하여, 첫번째 프레임의 최저계조의 바로 위계조에서 "1"로 찍히는 셀의 수는 4개로 증가되므로(종래 2개) "1"로 찍히는 셀의 밀도가 증가되고, 이에 따라 사용자에게 노이즈로 인식될 확률을 최소화할 수 있다. 아울러, 두번째 프레임의 최저계조의 바로 위계조에서는 모든 디더값이 "0"으로 설정되기 때문에 켜질 방전셀이 선택되지 않고, 이에 따라 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 8과 같이 저계조에서 디더값 "1"로 설정된 셀이 두번째 프레임(2F) 및 네번째 프레임(4F)에 포함될 수 있다. 여기서, 첫번째 프레임(1F) 및 세번째 프레임(3F)은 디더값이 모두 "0"으로 설정된다. 그 이외에는 도 7과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 의하면 저계조에서 한 프레임 찍힐 수 있는 "1"의 디더값을 증가시켜 패널에 표시되는 화상의 화질을 향상시킬 수 있다. 다시 말하여, 4개의 프레임으로 구성된 디더 마스크 패턴의 저계조에서 2개의 프레임에만 "1"의 디더값을 갖도록 설정하여 한 번에 찍힐 수 있는 "1"의 디더값을 증가시키고, 이에 따라 화질을 향상시킬 수 있다.
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 패널을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 셀의 구조를 상세히 나타내는 사시도.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 오차 확산부에서 행해지는 오차확산법을 나타내는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 디더링부에서 이용되는 디더 마스크 패턴을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 7은 도 6에 도시된 디더링부에서 이용되는 디더 마스크 패턴의 제 1실시예를 나타내는 도면.
도 8은 도 6에 도시된 디더링부에서 이용되는 디더 마스크 패턴의 제 2실시예를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 방전셀 10 : 상부기판
11 : 버스전극 12 : 투명전극
13,17 : 유전체층 14 : 보호막
15 : 격벽 16 : 형광체층
18 : 하부기판 30,50 : 감마 보정부
32,52 : 오차 확산부 34,54 : 디더링부
36,56 : 서브필드 맵핑부 38,58 : 데이터 구동부
40,60 : 패널 53 : 디더 마스크 패턴

Claims (8)

  1. 4×4의 크기를 갖으며 입력 데이터에 대응하여 다양한 계조를 표시하도록 분리됨과 아울러 4개의 프레임마다 상이한 패턴을 갖고, 저계조에서 "1"의 디더값의 수가 상기 프레임 패턴마다 상이하게 설정된 디더 마스크 패턴과;
    상기 디더 마스크 패턴을 이용하여 디더링을 행하는 디더링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 저계조는 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 상기 "1"의 디더값의 수가 24개 미만의 계조인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 저계조에서 "1"의 디더값은 첫번째 및 세번째 프레임의 패턴에만 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 저계조에서 두번째 및 네번째 프레임의 패턴에는 "0"의 디더값만이 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 저계조에서 "1"의 디더값은 두번째 및 네번째 프레임의 패턴에만 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 저계조에서 첫번째 및 세번째 프레임의 패턴에는 "0"의 디더값만이 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 저계조에서 4개의 프레임이 합쳐져 표시되는 상기 "1"의 디더값의 수는 0, 8, 8, 12, 12, 16, 16의 순으로 증가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 저계조를 초과하는 계조에서 "1"의 디더값 수는 4개의 프레임 패턴에서 동일한 수로 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
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