KR100536240B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에서, 소정 화소의 한 프레임에서의 제1 계조 데이터와 다음 프레임에서의 제2 계조 데이터를 비교하여 의사윤곽 발생 여부를 판단하고, 상기 의사윤곽이 발생하는 경우에 상기 소정 화소의 제2 계조 데이터를 제3 계조 데이터로 변경한다. 그리고 상기 제2 계조 데이터와 상기 제3 계조 데이터 사이의 오차에 대해서 소정의 오차확산 커널을 적용하여 오차확산한다. 이 때, 연속되는 복수의 프레임 각각에 서로 다른 오차확산 커널을 적용한다. 이렇게 하면 도트 노이즈를 감소시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{DRIVING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 표시 장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 오차 확산 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널에는 그 한쪽 면에 서로 평행인 주사 전극 및 유지 전극이 형성되고 다른 쪽 면에 이들 전극과 직교하는 방향으로 어드레스 전극이 형성된다. 그리고 유지 전극은 각 주사 전극에 대응해서 형성되며, 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다.

그리고 플라즈마 디스플레이 패널은 하나의 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 시분할 구동하며, 각 서브필드의 가중치의 합으로 계조가 표현된다. 이 때 일반적으로 각 서브필드의 가중치의 비는 1:2:4:8:16:32:64:128로 된다. 이와 같이 서로 다른 가중치를 가지는 서브필드를 조합하여 영상을 표시할 때 인간의 시각 특성에 의해 의사윤곽 문제가 발생한다.

이러한 의사 윤곽 문제를 해결하기 위하여 대한민국공개특허공보 제2002-24669호에 의사윤곽 저감을 위한 오차 확산 방법이 개시되어 있다. 이를 도 1 및 도 2에 도시하였다.

먼저 서브필드의 개수가 8개이고 각 서브필드의 가중치가 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128일 때, 화소 당 모션(motion)의 값이 1이며, n 번째 프레임의 계조가 15(SF1-SF4;ON)이고 (n+1)번째 프레임의 계조가 240(SF5-SF8;ON)이라고 가정하면 시각의 위치는 영상의 이동 방향에 대하여 연속적이므로 화살표 방향으로 계조값이 인식되어 인식되는 계조값은 도 1에 도시한 바와 같이 두 계조값을 합한 계조 255가 표현되어 의사 윤곽이 발생한다. 이 때 이 종래 기술은 도 2와 같이 (n+1)번째 프레임의 계조를 240에서 224(SF5 OFF)로 계조값을 변경함으로써 인식되는 계조값을 이전 프레임의 계조 15와 변경된 계조 224의 합인 계조 239가 되도록 한다. 이렇게 하면 원하는 계조값 240에 더 가깝게 보이도록 할 수 있다.

그런데 (n+1)번째 프레임에서 원래 표현하고자 하는 계조값인 240과 의사윤곽 저감을 위해 바꾸어 표현한 계조값 239 사이에는 1이라는 오차가 발생하게 된다. 이 때, 계산된 모션값에 의한 표현 가능한 계조값이 많지 않은 경우는 더 큰 값의 오차가 발생할 수가 있다. 그리고 이 종래 기술은 이렇게 발생한 오차를 오차 확산하여 앞으로 처리될 화소들에서 그 오차가 보정되도록 하여 인간 시각에 평균적으로 표현하고자 하는 계조가 표현되도록 한다. 즉, 이 오차는 오차 확산 계수에 의해 주위 화소로 전파되며 오차 확산 패턴(이하, 오차 확산 커널이라고 함)을 사용하여 오차발생 화소의 오른쪽, 오차발생 화소의 아래 왼쪽, 오차발생 화소의 아래쪽 및 오차발생 화소의 오른쪽에 각각 e×(7/16), e×(3/16), e×(5/16) 및 e×(1/16)을 배분시켜 전체 오차 e를 표현하여 의사 윤곽을 저감한다.

일반적으로 오차 확산은 소수점 이하 계조 표현을 위해 사용한 것이기 때문에 이와 같이 오차가 큰 경우에 사용하게 되면 오차 확산된 데이터가 많이 변경된다. 그리고 이렇게 많이 변경된 데이터에 동일 오차 확산 커널을 반복하게 되면 많이 변경된 데이터가 지속적으로 나타나게 된다. 즉, 종래 기술에서는 의사윤곽 저감을 위해 특정 모션값에서의 표현 가능한 계조의 수를 제한한 경우 1 이상의 오차가 발생할 수 있으며, 이와 같이 발생한 오차에 대해서 기존의 소수점 이하 계조 표현을 위해 사용되던 오차 확산 방법을 이용하면 특정 화소에서 도트 노이즈(dot noise)가 발생하게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오차 확산을 적용한 경우에 도트 노이즈를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 복수의 화소가 형성되어 있는 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하여 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 소정 화소의 한 프레임에서의 제1 계조 데이터와 다음 프레임에서의 제2 계조 데이터를 비교하여 의사윤곽 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 의사윤곽이 발생하는 경우에 상기 소정 화소의 제2 계조 데이터를 제3 계조 데이터로 변경하는 단계, 그리고 상기 제2 계조 데이터와 상기 제3 계조 데이터 사이의 오차에 대해서 소정의 오차확산 커널을 적용하여 오차확산하는 단계를 포함하며, 연속되는 복수의 프레임 중 서로 다른 오차확산 커널이 적용되는 적어도 두 프레임이 존재한다.

그리고 본 발명의 다른 한 특징에 따른 구동 방법은, 소정 화소의 한 프레임에서의 제1 계조 데이터와 다음 프레임에서의 제2 계조 데이터를 비교하여 의사윤곽 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 의사윤곽이 발생하는 경우에 상기 소정 화소의 제2 계조 데이터를 제3 계조 데이터로 변경하는 단계, 그리고 상기 제2 계조 데이터와 상기 제3 계조 데이터 사이의 오차에 대해서 소정의 오차확산 커널을 적용하여 오차확산하는 단계를 포함하며, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 복수의 화소 중 한 프레임에서 서로 다른 오차확산 커널이 적용되는 적어도 두 화소가 존재한다.

이 때에 상기 제3 계조 데이터와 상기 제1 계조 데이터 사이에서 실질적으로 의사윤곽이 발생하지 않는다.

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.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 의사윤곽 저감을 위한 오차 확산 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 제어부(200), 어드레스 구동부(300), 유지전극 구동부(400) 및 주사전극 구동부(500)를 포함한다.

플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 쌍을 이루며 배열되어 있는 다수의 유지전극(X1~Xn) 및 주사 전극(Y1~Yn)을 포함한다.

제어부(200)는 외부로부터 R, G, B 영상신호를 수신하여 어드레스구동 제어 신호, 유지전극(X)구동 제어신호 및 주사전극(Y)구동 제어신호를 출력한다. 이 때, 제어부(200)는 커널의 위치 및 각 화소에 배분되는 에러의 양을 고정시키지 않고 다양하게 적용하여 주위 화소로 전파되는 에러의 양이 1 이상의 큰 값일 경우에도 도트 노이즈가 발생하지 않도록 한다.

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

유지전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 유지전극(X)구동 제어신호를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.

주사전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 주사전극(Y)구동 제어신호를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.

아래에서는 도 4를 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 제어부의 구성 블록도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제어부(200)는 역감마 보정부(210), 제1 오차확산부(220), 의사윤곽 검출부(230), 제2 오차 확산부(240)를 포함한다.

역감마 보정부(210)는 R, G, B 영상 입력 데이터에 대해 CRT(Cathod Ray Tube)의 발광특성과 호환성을 유지하기 위한 감마 역보정을 수행한다. 즉, 역감마 보정부(210)는 n비트의 R, G, B 영상 입력 데이터를 역감마 곡선에 매핑시켜 m비트(m≥n)의 영상 데이터로 보정한다. 그리고 역감마 보정부(210)는 영상 입력 데이터를 매핑하기 위한 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블(LUT) 또는 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 논리 연산으로 생성하기 위한 논리 회로(도면 미도시)를 포함할 수 있다.

제1 오차 확산부(220)는 역감마 보정부(210)에서 출력되는 12비트의 영상 데이터를 수신하여 하위 비트에 대한 영상을 분리하여 인접 화소로 확산시킴으로써 하위 비트에 대한 영상을 표시한다.

의사윤곽 검출부(230)는 제1 오차 확산부(220)에서 오차 확산된 지난 프레임과 현재 프레임의 동일 화소의 계조값을 비교하여 의사 윤곽이 발생하는 경우를 판단하고 의사 윤곽이 발생한 경우에 현재 프레임의 계조값을 의사윤곽이 감소시킬 수 있도록 새로운 계조값으로 변환시킨다. 도 4에서는 의사 윤곽 검출부(230)가 제1 오차 확산부(230)에서 오차 확산된 영상으로부터 계조값을 비교하였지만 오차 확산되기 전의 영상으로부터 계조값을 비교할 수도 있다.

제2 오차 확산부(240)는 의사윤곽 검출부(230)에서 변환된 계조값에 따른 오차에 대해 프레임별 또는 주사 라인별 서로 다른 오차 확산 커널을 적용하여 오차확산한다.

아래에서는 도 5 내지 도 8을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 오차 확산에 의한 의사 윤곽 저감을 위한 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 8은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 오차 확산 커널을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따르면, 제2 오차 확산부(240)는 도 5 내지 도 8에 도시된 오차 확산 커널을 조합하여 전체 오차를 주위 화소로 배분한다. 이 때, 오차는 앞서 설명한 것처럼 어떤 화소의 한 프레임에서의 계조 데이터와 다음 프레임에서의 계조 데이터를 비교하였을 때 의사윤곽이 발생하는 경우에 다음 프레임에서의 계조 데이터를 변경하고, 변경된 계조 데이터와 원 계조 데이터 사이에서 발생하는 차이를 말한다.

먼저 도 5의 오차 확산 커널에서는 화소(i, j)의 오차 e에 대해 화소{(i+2, j), (i+1, j-2), (i+1, j), (i+1, j+2)}로 각각 e×(7/16), e×(3/16), e×(5/16) 및 e×(1/16)만큼씩 배분시킨다.

그리고 도 6의 오차 확산 커널에서는 화소(i, j)의 오차 e에 대해 화소{(i, j+1), (i+1, j-1), (i+1, j), (i+1, j+1)}로 각각 e×(7/16), e×(3/16), e×(5/16) 및 e×(1/16)만큼씩 배분시킨다.

다음 도 7의 오차 확산 커널에서는 화소(i, j)의 오차 e에 대해 화소{(i, j+2), (i+1, j), (i+1, j+1), (i+1, j+2)}로 각각 e×(7/16), e×(3/16), e×(5/16) 및 e×(1/16)만큼씩 배분시킨다.

그리고 도 8의 오차 확산 커널에서는 화소(i, j)의 오차 e에 대해 화소{(i, j+2), (i+1, j-1), (i+1, j), (i+1, j+1), (i+1, j+2)}로 각각 e×(6/16), e×(1/16), e×(3/16), e×(2/16) 및 e×(4/16)만큼씩 배분시킨다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 도 5 내지 도 8에 도시한 오차 확산 커널을 프레임마다 또는 주사 라인마다 섞어가면서 사용한다. 즉, n 번째 프레임에서 도 5에 도시한 오차 확산 커널을 사용하였다면 이와 연속되는 n+1 번째 프레임에서는 도 5와는 다른 오차 확산 커널을 사용한다. 마찬가지로 n 번째 주사 라인에서 도 6에 도시한 오차 확산 커널을 사용하였다면 연속되는 n+1 번째 주사 라인에서는 도 6과는 다른 오차 확산 커널을 사용한다. 이렇게 하면, 의사윤곽 검출부(230)에 의해서 변경된 새로운 계조값과 원래 표현하고자 하는 계조값 사이에서 오차가 크게 발생하더라도 종래 기술에 비해 도트 노이즈를 줄일 수가 있다. 그리도 도 5 내지 도 8에 도시한 오차 확산 커널 외에도 다른 형태와 값을 가지는 오차 확산 커널이 사용될 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, 의사 윤곽 저감 및 도트 노이즈 감소를 동시에 할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 의사윤곽 저감을 위한 오차 확산 방법을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 제어부의 구성 블록도이다.

도 5 내지 도 8은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 오차 확산 커널을 나타내는 도면이다.

Claims (3)

1. 복수의 화소가 형성되어 있는 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하여 구동하는 방법에 있어서,

   소정 화소의 한 프레임에서의 제1 계조 데이터와 다음 프레임에서의 제2 계조 데이터를 비교하여 의사윤곽 발생 여부를 판단하는 단계,

   상기 의사윤곽이 발생하는 경우에 상기 소정 화소의 제2 계조 데이터를 제3 계조 데이터로 변경하는 단계, 그리고

   상기 제2 계조 데이터와 상기 제3 계조 데이터 사이의 오차에 대해서 소정의 오차확산 커널을 적용하여 오차확산하는 단계를 포함하며,

   연속되는 복수의 프레임 중 서로 다른 오차확산 커널이 적용되는 적어도 두 프레임이 존재하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
2. 복수의 화소가 형성되어 있는 플라즈마 표시 패널에서 한 프레임을 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할하여 구동하는 방법에 있어서,

   소정 화소의 한 프레임에서의 제1 계조 데이터와 다음 프레임에서의 제2 계조 데이터를 비교하여 의사윤곽 발생 여부를 판단하는 단계,

   상기 의사윤곽이 발생하는 경우에 상기 소정 화소의 제2 계조 데이터를 제3 계조 데이터로 변경하는 단계, 그리고

   상기 제2 계조 데이터와 상기 제3 계조 데이터 사이의 오차에 대해서 소정의 오차확산 커널을 적용하여 오차확산하는 단계를 포함하며,

   상기 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 복수의 화소 중 한 프레임에서 서로 다른 오차확산 커널이 적용되는 적어도 두 화소가 존재하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제3 계조 데이터와 상기 제1 계조 데이터 사이에서 실질적으로 의사윤곽이 발생하지 않는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.