KR100341132B1 - 플라즈마디스플레이패널의계조(階調)표시방법 - Google Patents

플라즈마디스플레이패널의계조(階調)표시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 표시품위를 손상시키지 않고, 휘도향상을 도모하는 것으로써, 1필드를 8서브 필드로 분할하고, 각각의 서브 필드를 어드레스 기간과 유지기간으로 분할한다. 유지기간이 긴 상위 4비트(b4, b5, b6, b7)에서는 모든 주사전극을 순차 주사에 의해 어드레스하고, 유지기간이 짧은 하위 4비트(b0, b1, b2, b3)에서는 비월주사에 의해 주사전극을 1개씩 건너 어드레스한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 계조(階調)표시방법{METHOD FOR DISPLAYING GRADATION WITH PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 한다)의 계조표시방법에 관한 것이다.
종래, 플라즈마 디스플레이 패널의 계조(階調)표시방법은 예를들면 일본 전자정보통신학회 화상공학 연구회자료, IT72-45(1973)에 기재된 것이 알려져 있고, 화면을 구성하는 1필드를 몇개의 서브 필드에 시간적으로 분할하고, 각각의 서브 필드에 있어서의 발광기간에 적당한 무게를 줌으로써 계조표시를 행했다. 이것은 방전에 의한 발광을 이용하는 PDP에서는 일반적으로 전류 혹은 전압과 발광량이 비례관계가 아니기 때문에, 발광시간을 변화시켜 중간조 표시함으로써, 직선 계조특성을 실현한 것이다.
도7은 종래의 계조표시방법의 일예이다(일본국 특개평4-195188호 공보). 도7에 도시한 계조표시방법에서는 서브 필드내를 다시 어드레스기간과 유지기간으로 분할하고 있다. 어드레스 기간에서는 모든 주사전극선을 순차 선택하는 소위 선순차 주사에 의해 모든 화소에 온, 오프의 2진 데이터의 정보를 기입한다. 어드레스 기간에 연속하는 유지기간에서는, 온의 데이터가 부여된 모든 화소를 동시에 일정기간 발광시킴으로써, 2계조의 화상을 얻는다. 또한, 각 서브 필드의 유지기간의 무게, 즉 유지기간의 길이 비율을 1, 2, 4, 8, …2n-1(여기서, n은 서브 필드의 수)로 하고, 1필드내의 모든 서브 필드의 화상이 관측자의 눈에 의해 시간적으로 적분됨으로써, 예를들면 n이 6인 경우에는 64계조의, 또한 도7과 같이 n이 8인 경우에는 256계조의 표시를 얻는다.
종래의 계조표시방법의 다른 예를 도8에 도시한다(일본 텔레비젼 학회지 Vol.38, No.9(1984)). 도면에 도시하는 예에서는 1필드를 다수의 서브 필드로 분할하는 점은 도7에 도시한 예와 같지만, 다음 점이 다르다. 즉, 주사전극선의 하나를선택하여 데이터를 기입한 후 즉각 유지기간으로 들어간다. 다음에 선택하는 주사전극선에서는, 발광 펄스의 휴지기간을 이용하여 데이터를 부여한다.
각 서브 필드의 유지기간의 길이는 도7에 도시한 예와 마찬가지로, 예를들면 2m-1, m=1,2,…,n으로 무게를 매긴다.
이와같은 계조표시방법을 채용함으로써, PDP는 화상표시장치로써 충분한 계조수를 얻을 수 있고, 소위, 벽에 거는 텔레비젼을 실현하는 것으로써, 최근 주목받고 있다.
그러나, 이상과 같은 계조표시방법에서는, 데이터를 기입하는 어드레스 기간에 대부분의 시간이 허비되며, 유지기간에 충분한 시간이 할당되지 않기 때문에, 패널의 발광휘도가 부족하다는 결점이 있었다. 즉, 현재 주류인 면방전형(面放電型)AC형 PDP에서는, 1개의 주사전극선을 선택하여 데이터를 기입하기 위하여 요하는 시간은 약2.5㎲이다. 이것으로 주사전극선수500개의 패널을 8서브 필드로 분할하여 구동하면, 2.5㎲×500×8=10ms가 어드레스 기간이 되고, 1필드(16.7ms)내에 남겨진 유지기간은 6.7ms에 불과하다. 그 결과, 종래의 계조표시방법에서는 패널의 발광휘도가 부족하다는 과제가 있었다.
도1은 본 발명에 의한 계조표시방법의 실시형태를 설명하기 위한 타임 챠트,
도2는 PDP의 전극배열도,
도3은 상위 4비트에 대응하는 서브 필드의 구동 타이밍도,
도4는 하위 4비트중 홀수 비트에 대응하는 서브 필드의 구동 타이밍도,
도5는 하위 4비트중 짝수 비트에 대응하는 서브 필드의 구동 타이밍도,
도6은 본 발명에 의한 계조표시방법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 타임 챠트,
도7은 종래의 계조표시방법의 일예를 도시하는 타임 챠트,
도8은 종래의 계조표시방법의 다른예를 도시하는 타임 챠트이다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법은, 1필드가 전체 주사 서브필드와 부분 주사 서브필드를 가지고, 전체 주사 서브필드 및 부분 주사 서브필드가 각각 주사전극을 순차 주사함으로써 화상 데이터를 기입하는 어드레스 기간과, 기입된 화상 데이터를 유지하는 유지기간을 가지도록 구성하고, 전체 주사 서브필드의 어드레스 기간에서는 모든 주사전극을 1개씩 주사하고, 부분 주사 서브필드의 어드레스 기간에서는 일부의 주사전극을 주사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 별도의 표시방법은, 1필드가 전체 주사 서브 필드와 유사 전 주사 서브필드를 가지고, 전체 주사 서브필드 및 유사 전체 주사 서브필드가 각각 주사전극을 순차 주사함으로써 화상 데이터를 기입하는 어드레스 기간과 기입된 화상 데이터를 유지하는 유지기간을 가지도록 구성하고, 전체 주사 서브필드의 어드레스 기간에서는 모든 주사전극을 1개씩 주사하고, 유사 전체 주사 서브필드의 어드레스 기간에서는 인접한 2개의 주사전극을 동시에 선택함으로써, 모든 주사전극을 단시간에 주사하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 표시방법에 의하면, 비월주사에 의해 어드레스 기간을 단축함으로써 유지기간을 연장할 수 있음과 동시에, 비월주사에 따른 플리커(flicker)를 억제할 수 있다.
바람직하게는, 전체의 주사전극에 배열순의 번호를 붙였을 때, 부분주사 서브 필드에서는, 홀수번호가 붙여진 주사전극 또는 짝수번호가 붙여진 주사전극의 어느 한쪽을 주사한다. 마찬가지로 제2 표시방법에 있어서의 유사 전체 주사 서브 필드에서는, 홀수번호가 붙여진 주사전극 또는 짝수번호가 붙여진 주사전극중 어느 한쪽에 대응하는 화상 데이터를 기입한다.
또한, 홀수번호가 붙여진 주사전극을 주사하는 부분 주사 서브 필드와, 짝수번호가 붙여진 주사전극을 주사하는 부분 주사 서브 필드가 번갈아 출현하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제2 표시방법에서는, 홀수번호가 붙여진 주사전극에 대응하는 화상 데이터가 기입되는 유사 전체 주사 서브 필드와, 짝수번호가 붙여진 주사전극에 대응하는 화상 데이터가 기입되는 유사 전체 주사 서브 필드가 번갈아 출현하는 것이 바람직하다.
<발명의 실시형태>
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다.
(실시형태1)
도1은 본 발명에 의한 계조표시방법의 실시형태를 설명하기 위한 타임 챠트이다. 본 실시형태에서는, PDP의 주사전극수를 500으로 하고, 256계조를 실현하는 경우를 나타내고 있다. 도1에 있어서, 종방향은 주사전극에 붙인 번호이고, 횡방향은 시간을 나타내고 있으며, 1필드를 8서브 필드로 분할하고, 다시 각각의 서브 필드를 어드레스 시간과 유지기간(발광기간)으로 분할하고 있다. 각 서브 필드의 유지기간의 길이에 대한 무게매김을 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1로 하고, 화상신호를 A/D변환한 8비트의 디지털 신호(b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1, b0)에 각각 대응시킨다. 어드레스 기간에서는 주사전극을 주사하여 데이터를 기입해 가는데, 이 때 한개씩 건너 주사전극을 선택함으로써 반수의 주사전극을 선택하여 데이터를 기입하는 소위 비월주사를 도입하여 어드레스 기간을 단축한다.
그러나, 모든 서브 필드에 있어서 비월주사를 행하면, 화상에 플리커가 발생한다. 그래서, 본 발명자들은 밝기에의 기여가 작은 즉, 유지기간이 짧은 하위의 비트에 대응하는 서브 필드만 비월주사하는 것을 검토했다. 그 결과, 본 실시형태와 같이 하위 4비트(b0, b1, b2, b3), 즉 유지기간 길이의 무게가 1, 2, 4, 8인 서브 필드(부분 주사 서브 필드라고 한다)에서는 비월주사에 의해 어드레스하고, 상위 4비트(b4, b5, b6, b7), 즉 유지기간 길이의 무게가 16, 32, 64, 128인 서브 필드(전체 주사 서브 필드라고 한다)에서는 모든 주사전극을 순차 주사에 의해 어드레스함으로써, 플리커가 거의 발생하지 않는 것을 알았다.
이와같은 어드레스 방법을 채용함으로써, 1필드내의 어드레스 시간은 종래예와 비교하여 현저하게 단축된다. 예를들면 1개의 주사전극당 기입시간이 2.5㎲, 주사전극수 500개의 패널의 경우, 어드레스 기간의 합계는 2.5㎲×500×4+2.5㎲×250×4=7.5ms로 되어, 1필드중 9.2ms를 유지기간에 할당할 수 있다, 이것은 종래예의 6.7ms의 1.37배이고, 약40%의 휘도증가로 연결된다.
본 실시형태의 표시방법을 실현하기 위한 PDP의 구동방법에 대해 설명한다. 도2는 PDP의 전극 배열도이고, 열방향으로는 M개의 데이터 전극D1∼DM이 배열되어 있고, 행방향으로는 500개의 주사전극SCN1∼SCN500및 유지전극SUS1∼SUS500가 배열되어 있다. 이 PDP의 구동방법을 도3 및 도4를 이용하여 설명한다.
도3은 상위 4비트에 대응하는 서브 필드에서의 구동 타이밍도이다. 우선, 기입기간에 있어서, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 1행째의 주사전극SCN1에 음의 주사펄스 전압-Vs(V)를 인가하여, 데이터 전극과 1행째의 주사전극SCN1과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
다음에, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)을 인가하고, 이와 동시에, 2행째의 주사전극SCN2에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하여, 데이터 전극과 2행째의 주사전극SCN2과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상과 같은 동작이 순차 행해져, 최후에, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 500행째의 주사전극SCN500에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하여, 데이터 전극과 500행째의 주사전극SCN500과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상의 동작에 의해 데이터의 기입동작이 행해진다.
다음에, 유지기간에 있어서, 우선, 모든 유지 전극군SUS1∼SUS500에 음의 유지 펄스 전압-Vs(V)를 인가하고, 기입방전을 일으킨 개소에 있어서 유지방전을 개시한다. 이어서, 모든 주사 전극군SCN1∼SCN500에 음의 유지 펄스 전압-Vs(V)를 인가한다. 번갈아 이 동작을 계속하여 유지 펄스 전압을 인가함으로써, 기입방전을 일으킨 개소에 있어서, 유지방전이 계속하여 행해져, 화상의 표시가 행해진다.
도4는 하위 4비트중 홀수 비트(b1, b3)에 대응하는 서브 필드에서의 구동 타이밍도이다. 우선, 기입기간에 있어서, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 1행째의 주사전극SCN1에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하여, 데이터 전극과 1행째의 주사전극SCN1과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
다음에, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 3행째의 주사전극SCN3에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하며, 데이터 전극과 3행째의 주사전극SCN3과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상과 같이 1개건너 주사전극을 선택하여 데이터의 기입이 순차 행해지고, 최후에 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 499행째의 주사전극SCN499에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하며, 데이터 전극과 499행재의 주사전극SCN499와의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상의 동작에 의해 데이터의 기입 동작이 행해진다. 이 후의 유지기간에서의 구동방법은 도3의 경우와 같이 행해진다.
도5는 하위 4비트중 짝수 비트(b0, b2)에 대응하는 서브 필드에서의 구동 타이밍도이다. 우선, 기입기간에 있어서, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 2행째의 주사전극SCN2에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하며, 데이터 전극과 2행재의주사전극SCN2와의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
다음에, 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 4행째의 주사전극SCN4에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하며, 데이터 전극과 4행째의 주사전극SCN4와의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상과 같이 1개걸러 주사전극을 선택하여 데이터의 기입이 순차 행해지고, 최후에 데이터 전극 D1∼DM중 데이터를 기입하는 데이터 전극에 양의 기입 펄스 전압+Vw(V)를 인가하고, 이와 동시에, 500행째의 주사전극SCN500에 음의 주사 펄스 전압-Vs(V)를 인가하여, 데이터 전극과 500행재의 주사전극SCN500과의 교차부에 있어서 기입방전을 일으킨다.
이상의 동작에 의해 데이터의 기입 동작이 행해진다. 이 후의 유지기간에서의 구동방법은 도3의 경우와 마찬가지로 행해진다.
(실시형태2)
도6에 도시하는 바와같이, 본 발명의 실시형태2에서는, 1필드를 8서브 필드로 분할한다. 각각의 서브 필드에 있어서, 1개의 주사전극선에 데이터를 기입한 후, 즉각 유지기간에 들어간다. 각 서브 필드에 있어서의 유지기간의 길이의 무게 매김은 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1로써, 화상신호를 A/D 변환한 8비트의 디지털 신호(b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1, b0)에 각각 대응시킨다. 이어서 주사전극에는유지기간의 펄스 휴지기간을 이용하여 순차, 데이터를 기입해 간다. 상위 4비트(b4, b5, b6, b7)에 대응하는 서브 필드는 모든 주사전극에 하나하나 데이터를 기입하는데 대해, 하위 4비트(b0, b1, b2, b3)에 대응하는 서브 필드에서는, 한개걸러 주사전극을 선택하여 데이터를 기입하는 소위 비월주사를 행한다.
이에따라 상위4비트에 대응하는 서브 필드의 기간은 도8에 도시하는 종래예의 1.5배가 되고, 50%증가된 휘도가 얻어진다.
또한, 비월주사를 행하는 서브 필드에 있어서는, 홀수비트(b1, b3)에 대응하는 서브 필드에서는 홀수번호가 붙여진 주사전극(SCN1, SCN3, …, SCN499)을, 또한 짝수비트(b0, b2)에 대응하는 서브 필드에서는 짝수번호가 붙여진 주사전극(SCN2, SCN4, …, SCN500)을 어드레스하고, 1필드에서 모든 라인이 선택되도록 하면 된다.
또한 비월주사를 행하는 대신에 순차주사를 행하지않는 서브 필드에 있어서는, 인접하는 주사전극을 2개 동시에 선택하여 기입동작을 행해도 된다(유사 전체 주사 서브 필드). 이 경우도 짝수 서브 필드와 홀수 서브 필드에서는 선택하는 주사전극의 쌍을 1라인씩 옮겨서, 비월주사에 준한 데이터 기입을 행함으로써, 어드레스 기간을 단축할 수 있다.
하위 비트중, 비월주사를 행하는 서브 필드의 수는, 반드시 본 실시형태로 표시한 것에 한정되지 않고, 주사전극수나 서브 필드의 무게를 매기는 방법, 나아가서는 패널의 특성에 의해 최적의 수를 채용할 수 있다.
또한, 특정의 서브 필드에 있어서, 비월주사 혹은 다수행 동시 주사를 행할경우, 각 서브 필드의 유지기간의 길이의 무게를 미리 비월주사 혹은 다수행 동시 주사에 적응하도록 설정하고, 표시화상의 휘도의 직선성이 변화하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 미리 화상신호의 신호처리 단계에서, 비월주사 혹은 다수행 동시주사에 의한 휘도의 변화분을 보정해도 휘도의 직선성을 개선할 수 있다. 이에 상기 서브 필드의 유지기간 길이의 무게매김 조정을 조합함으로써, 휘도의 직선성을 개선할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 화상에 플리커가 없다고 하는 PDP의 특징을 잃어버리지 않고, 어드레스 기간을 단축하여 휘도를 증가시키는 것이 가능해진다.

Claims (8)

  1. 화면을 구성하는 1필드를 복수의 서브필드로 시간적으로 분할하여, 상기 복수의 서브필드가 각각, 주사전극을 순차주사함으로써 화상데이터를 기입하는 어드레스기간과, 기입된 화상데이터에 기초하여 발광을 행하는 유지기간을 가지며, 각각의 서브필드에 대한 발광의 유지기간에 무게를 부여함으로써 계조표시를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법에 있어서,
    상기 1필드에 포함된 상기 복수의 서브필드를 전체주사 서브필드와 그 전체주사 서브필드보다 발광 유지기간이 짧은 부분주사 서브필드로 구분하여 구성하고, 상기 전체주사 서브필드에서는 상기 어드레스기간에 모든 상기 주사전극을 1개씩 주사하고, 상기 부분주사 서브필드에서는 상기 어드레스기간에 일부의 상기 주사전극을 주사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  2. 제1항에 있어서, 모든 주사전극에 배열순의 번호를 붙였을 때, 상기 부분 주사 서브 필드에서는, 홀수번호가 붙여진 주사전극 또는 짝수번호가 붙여진 주사전극중 어느 한쪽을 주사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 홀수번호가 붙여진 주사전극을 주사하는 부분 주사 서브 필드와, 상기 짝수번호가 붙여진 주사전극을 주사하는 부분 주사 서브 필드가번갈아 출현하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전체 주사 서브 필드가, 가장 밝은 휘도신호에 대응하는 서브 필드인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  5. 화면을 구성하는 1필드를 복수의 서브필드로 시간적으로 분할하여, 상기 복수의 서브필드가 각각, 주사전극을 순차주사함으로써 화상데이터를 기입하는 어드레스기간과, 기입된 화상데이터에 기초하여 발광을 행하는 유지기간을 가지며, 각각의 서브필드에 대한 발광의 유지기간에 무게를 부여함으로써 계조표시를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법에 있어서,
    상기 1필드에 포함된 상기 복수의 서브필드를 전체주사 서브필드와 그 전체주사 서브필드보다 발광 유지기간이 짧은 유사 전체주사 서브필드로 구분하여 구성하고, 상기 전체주사 서브필드에서는 상기 어드레스기간에 모든 상기 주사전극을 1개씩 주사하고, 상기 유사 전체주사 서브필드에서는 상기 어드레스기간에 인접한 2개의 주사전극을 동시에 선택하여 주사함으로써 모든 주사전극을 단시간에 주사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  6. 제5항에 있어서, 모든 주사 전극에 배열순의 번호를 붙였을 때, 상기 유사 전체 주사 서브 필드에서는 홀수번호가 붙여진 주사전극 또는 짝수번호가 붙여진 주사전극중 어느 한쪽에 대응하는 화상 데이터를 기입하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 홀수번호가 붙여진 주사전극에 대응하는 화상 데이터가 기입되는 유사 전체 주사 서브 필드와, 상기 짝수번호가 붙여진 주사전극에 대응하는 화상 데이터가 기입되는 유사 전체 주사 서브 필드가 번갈아 출현하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 전체 주사 서브 필드가, 가장 밝은 휘도신호에 대응하는 서브 필드인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조표시방법.
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