KR20040000791A - 다중 휘도 레벨 부 필드를 사용하여 그레이 스케일선형성을 개선하는 교류형 플라즈마 디스플레이의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에서 역 감마 보정에 기인하여, 저 계조 레벨에서의 그레이 스케일 선형성이 나빠지는 문제점을 해결하기 위하여, 유지 기간 동안에 제어된 지연 시간을 갖는 보조 펄스를 기입 전극에 인가하여 한 부 필드에서 표현할 수 있는 휘도 레벨을 더욱 세분할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은, 영상을 구현하기 위한 다수의 방전 셀을 가지며, 방전 셀을 제어하기 위한 다수의 유지 전극(Y) 및 기입 전극(Z)을 가지는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 영상 데이터의 계조를 표현하기 위한 방법이며, (a) 영상 데이터의 계조에 따라 방전이 발생하여야 할 부 필드를 선택하여 해당 부 필드의 기입 기간 동안에 영상 데이터를 기입하는 단계; 및 (b) 부 필드의 유지 기간 동안에, 유지 펄스와는 별도로 기입 전극에 보조 펄스를 인가하여, 부 필드의 온 오프에 의하여 구분 표현되는 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하는 단계를 포함한다.

Description

다중 휘도 레벨 부 필드를 사용하여 그레이 스케일 선형성을 개선하는 교류형 플라즈마 디스플레이의 구동 방법{DRIVING METHOD FOR IMPROVING GRAY SCALE LINEARITY IN AC PDP}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현을 위한 구동 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널에 구현될 수 있는 영상 데이터를 제공하기 위한 역 감마 보정에 기인하여, 저 계조 레벨에서의 그레이 스케일 선형성이 나빠지는 문제점을 해결하기 위하여, 유지 기간 동안에 제어된 지연 시간을 갖는 보조 펄스를 기입 전극에 인가하여 한 부 필드에서 표현할 수 있는 휘도 레벨을 더욱 세분할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP라 한다)은 동적 의사 윤곽(dynamic false contour) 및 저 계조 레벨 윤곽(low gray-level contour) 등의 현상에 의해고급 텔레비전을 구현하기 위하여는 많은 문제점을 안고 있다. CRT에서는 전기-광학적 변환 특성의 비선형성을 걔선하기 위해, 텔레비전에 의하여 수신되는 신호는 감마 보정된 신호이다. 한편, 종래 기술의 구동 방식을 사용하는 PDP-TV는 선형의 전기-광학적 변환 특성을 가지고 있고, 역 감마 보정이 영상을 올바르게 디스플레이하기 위하여 요구된다. 역 감마 보정을 원인으로 하여 특히 50 까지에 이르는 낮은 입력의 경우에, 수 개의 그레이 레벨들이 하나의 고정된 출력 휘도(luminance) 레벨로 통합된다. 이러한 통합(merge) 효과는 시각적 단계 패턴들의 갑작스런 변화를 발생시켜 저 계조 레벨 윤곽을 발생시키는 원인이 된다. 에러 확산(error diffusion) 및 디서링(dithering)을 사용한 신호 처리 방법이 저 계조 레벨 영역의 그레이 레벨 표현을 개선하기 위해서 제안되었고(Yoichi Sato, Kimio Amemiya, and Masataka Uchidoi, "Recent Progresses of Device Performance and Picture Quality in Color Plasma Displays",IDW 00 Digest, 2000, pp.695-698.), 이 방법에 의해 저 계조 레벨 윤곽을 다소 개선할 수 있다. 그러나, 이 방법은 영상을 디스플레이하기 위해서 256 그레이 레벨의 유지 펄스들의 갯수를 변조하는 방식을 사용하여야만 하고 저 계조 레벨 윤곽의 문제를 근본적으로 해결하지는 못한다. 역 감마 보정에 기인한 수 개의 낮은 그레이 레벨들의 소멸을 보상하기 위해서는, 낮은 그레이 스케일에서 사용가능한 휘도 단계들을 증가시키는 것이 최상의 방법이다. 특히, 낮은 그레이 스케일 표현 능력을 향상시키기 위해서는 한 개의 유지 펄스당 최소 휘도 레벨이 감소되어야 한다. 이러한 관점에서, 새로운 다중 휘도 레벨 부필드 방식이 저 계조 레벨 컬러 재현성을 향상시키기 위해서 제안되었다. 이 방식은 유지 기간동안 보조 어드레스 펄스들에 의하여 동일한 유지 펄스 부필드 조건에서 다양한 휘도 레벨들을 표현할 수 있도록 한다.

예를 들어, 42 인치 디지털 PDP 텔레비전에서의 적, 녹, 그리고 청색 셀들과, 세 개의 전극(한 쌍의 유지 전극 X, Y, 그리고 기입 전극 Z)을 포함하는 단일 화소(pixel)의 통상적인 구조를 도 1a에 나타내었다. 통상의 PDP 구동에서는 각각 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 그리고 128 그레이 레벨을 표현하는 X-Y 유지 펄스 쌍들로 이루어진 8개의 부필드의 조합에 의하여 각 화소의 휘도 레벨이 제어된다. 유지 기간 동안 기입 전극에는 신호가 인가되지 않는다. 이러한 구동 방법에서, 계조 레벨은 유지 펄스의 개 수에 의하여 제어되고, 최소 휘도 레벨은 한 유지 펄스에 의하여 생성되는 휘도에 의존한다. 통상의 구동 방식에서, 이 최소 휘도 레벨은 상대적으로 높기 때문에, 역 감마 보정에 기인한 저 계조 레벨 윤곽을 초래한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저 계조 레벨에서의 그레이 스케일 선형성을 개선하기 위한 것이다.

본 발명의 더욱 세부적인 목적은, 유지 기간 동안에 제어된 지연 시간을 갖는 보조 펄스를 기입 전극에 인가함으로써 한 부 필드에서 표현할 수 있는 휘도 레벨을 더욱 세분하여 낮은 계조 레벨에서도 여러 단계의 휘도 레벨을 표현할 수 있도록 함으로써 저 계조 레벨 윤곽 등의 현상을 감소시켜 화질을 개선하기 위한 것이다.

도 1a는 일반적인 교류형 면방전 PDP의 방전 셀 구조를 나타내는 도면,

도 1b는 본 발명의 낮은 그레이 레벨에 대한 다중 휘도 레벨 부 필드 방식을 설명하는 도면,

도 2는 유지 기간 동안 보조 펄스를 인가하는 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식의 한 예를 나타내는 도면,

도 3은 (a) 종래 기술의 방식에 있어서의 각 부 필드의 구성과 (b) 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식에 있어서의 각 부 필드의 구성과 그레이 레벨을 나타내는 도면,

도 4a는 종래 기술의 경우, 0 에서 4 사이의 그레이 레벨을 표현하기 위한 부 필드 선택 알고리즘을 나타내며

도 4b는 본 발명의 다중 레벨 부 필드 방식에 의한 부 필드 선택 알고리즘을 나타내며,

도 5a는 그레이 레벨 0에서 50 사이에서의 종래 기술의 방식과 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식에 따른 역 감마 보정 테이블의 한 예,

도 5b는 그레이 레벨 0에서 30 사이에서의 종래 기술의 방식과 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식에 따른 역 감마 보정 테이블의 한 예,

도 6은 (a) 아날로그 방식, (b) 종래 기술의 방식 (c) 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식의 경우에 따라, 적, 녹, 청 및 백색의 각 계조 단계에 따른 데이터를 구현한 한 예,

도 7은 (a) 아날로그 방식, (b) 종래 기술의 방식 (c) 본 발명의 다중 휘도 레벨 부 필드 방식의 경우에 따라, 황색 장미의 영상에 대하여 역 감마 보정을 한 결과의 한 예를 나타낸다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 영상을 구현하기 위한 다수의 방전 셀을 가지며, 상기 방전 셀을 제어하기 위한 다수의 유지 전극(Y) 및 기입 전극(Z)을 가지는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 영상 데이터의 계조를 표현하기 위한 방법이며,

(a) 상기 영상 데이터의 계조에 따라 방전이 발생하여야 할 부 필드를 선택하여 해당 부 필드의 기입 기간 동안에 영상 데이터를 기입하는 단계; 및

(b) 상기 부 필드의 유지 기간 동안에, 유지 펄스와는 별도로 상기 기입 전극에 보조 펄스를 인가하여, 상기 부 필드의 온 오프에 의하여 구분 표현되는 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하는 단계를 포함한다.

상기 (b) 단계에서는, 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여, 인가되는 보조 펄스의 지연 시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 데이터는 통상 역 감마 보정된 것이고, 상기 부 필드는 256 그레이 레벨을 표현하기 위하여 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128개의 유지 펄스를 각각 가지는 8개의 부 필드(각각 SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7 및 SF8) 중의 하나인 것이 보통이나 그에 한정되지는 않는다.

상기 (b) 단계는, 상기 부 필드에서 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여 제어된 각각 다른 지연 시간을 가지는 하나 이상의 펄스 중 어느 하나를 상기 기입 전극에 인가하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또는 이를 대신하여, 상기 (b) 단계는, 상기 부 필드에서 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여 제어된, 각각 다른 지연 시간을 가지는 하나 이상의 펄스 중 어느 하나를 상기 기입 전극에 인가하거나 상기 펄스 중 어느 것도 인가하지 않아, 상기 펄스의 제어된 지연 시간의 수 + 1 의 휘도 레벨을 표현할 수 있도록 하는 단계를 포함하도록 할 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 실시예에서는, 도 1b에 도시된 다양한 조건으로 기입 전극에 보조펄스가 인가되어 1-펄스 및 2-펄스 부필드들만을 제어한다. 결과적으로, 1-펄스 부필드의 휘도는, 예를 들어, 70%에서 114%까지 제어될 수 있었고 2-펄스 부필드의 휘도는, 예를 들어, 31%에서 112%까지 변화될 수 있어, 1-펄스 또는 2-펄스 부필드들이 다중 휘도 레벨들을 표현할 수 있다.

이와 같은 다중 휘도 레벨 부필드 방식을 사용하여 휘도를 제어하는 한 예가 도 2에 나타나 있다. 이 새로운 방식은 도 3에 나타낸 바와 같이, 1-펄스 부필드 내에, 예를 들어, 2 휘도 단계를 설정하고, 2-펄스 부필드 내에, 예를 들어, 3 휘도 단계를 각각 설정하여, 총 부필드의 개수를 종래의 8에서 11로 변경시킬 수 있다. 결과적으로, 1-펄스 및 2-펄스 부필드 내에 5 휘도 단계가 생겨, 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래 기술의 경우에 비하여, 0과 4 사이의 저 계조 레벨에서의 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 역 감마 보정을 한 결과, 종래 기술의 경우 입력 신호가 30까지일 경우 3 휘도 단계만이 얻어졌으나 새로운 방법을 적용한 본 발명의 경우12 휘도 단계가 얻어졌다.

도 6 및 도 7은 50까지의 그레이 레벨을 가지는 감마 보정된 영상의 역감마 보정의 결과를 나타낸다. (a)는 아날로그 방식을 사용한 경우, (b) 통상의 디지털 방식을 사용한 경우 그리고 (c) 본원 발명의 다중 휘도 레벨 부필드 방식을 사용한 경우가 도시되었다. 각각의 결과를 나타내는 도면에서 식별이 용이하도록 하기 위해 그레이 레벨의 차이를 250까지로 증폭시켜 나타내었다. 도 6 및 7의 영상들에 대한 역 감마 보정의 결과에서 알 수 있는 것처럼, 본원 발명의 다중 휘도 레벨 부필드 방식을 사용한 결과 통상의 디지털 방법에서 나타나는 저 계조 레벨 윤곽이 억제되고, 아날로그 방식을 사용한 경우에 근접할 정도의 계조 표현이 가능하였다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 위 실시예에서는 1-펄스 부필드 내에 2 휘도 단계를 설정하고, 2-펄스 부필드 내에 3 휘도 단계를 각각 설정하는 경우에 대하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이므로 각 부필드의 휘도 단계를 더 적게 또는 더 많게 변형시킬 수도 있음은 물론이며, 4-펄스 부필드 또는 8-펄스 부필드 내에도 휘도 단계의 증감이 가능할 것이다. 나아가서, 일반적인 방식과는 달리 부필드의 총 개수가 8이 아닌 경우에도 낮은 그레이 레벨에서 기입 전극에 인가되는 보조 펄스를 이용하여 하나의 유지 펄스로 구현할 수 있는 그레이 레벨을 분할하는 본원 발명의 기술적 사상이 적용된 경우라면 어떠한 변형도 본원 발명의 범위 내에 포함되어있다고 봄이 타당하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 의하여, 다중 휘도 레벨을 한 부 필드 내에서 제공할 수 있도록 함으로써 낮은 계조 레벨의 영상 데이터에 대하여서도 그레이 스케일의 선형성이 유지되도록 할 수 있다.

본 발명에 의하여, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 문제가 되는 저 계조 레벨 윤곽 등의 현상을 감소시켜 화질을 개선할 수 있다.

Claims (7)

1. 영상을 구현하기 위한 다수의 방전 셀을 가지며, 상기 방전 셀을 제어하기 위한 다수의 유지 전극(Y) 및 기입 전극(Z)을 가지는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 영상 데이터의 계조를 표현하기 위한 방법에 있어서,

   (a) 상기 영상 데이터의 계조에 따라 방전이 발생하여야 할 부 필드를 선택하여 해당 부 필드의 기입 기간 동안에 영상 데이터를 기입하는 단계; 및

   (b) 상기 부 필드의 유지 기간 동안에, 유지 펄스와는 별도로 상기 기입 전극에 보조 펄스를 인가하여, 상기 부 필드의 온 오프에 의하여 구분 표현되는 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하는 단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (b) 단계에서 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여, 인가되는 보조 펄스의 지연 시간을 제어하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 영상 데이터는 역 감마 보정된 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 부 필드는 256 그레이 레벨을 표현하기 위하여 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128개의 유지 펄스를 각각 가지는 8개의 부 필드(각각 SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7 및 SF8) 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 부 필드는 SF1 또는 SF2 인 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 (b) 단계는, 상기 부 필드에서 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여 제어된 각각 다른 지연 시간을 가지는 하나 이상의 펄스 중 어느 하나를 상기 기입 전극에 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.
7. 제2항에 있어서,

   상기 (b) 단계는, 상기 부 필드에서 휘도의 레벨이 더욱 세분되도록 하기 위하여 제어된, 각각 다른 지연 시간을 가지는 하나 이상의 펄스 중 어느 하나를 상기 기입 전극에 인가하거나 상기 펄스 중 어느 것도 인가하지 않아, 상기 제어된 각각 다른 지연 시간을 가지는 펄스의 수 + 1 의 휘도 레벨을 표현할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현 방법.