CN102209985A - 等离子显示装置以及等离子显示面板的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

使显示亮度均匀，从而提高图像显示质量。为此，等离子显示装置具备等离子显示面板和图像信号处理电路(41)，图像信号处理电路(41)具有负载补正部(70)，该负载补正部(70)具备：点亮单元数算出部(60)，其按每个显示电极对且按每个子场算出点亮的放电单元的数目；负载值算出部(61)，其根据点亮单元数算出部(60)中的算出结果来算出各放电单元的负载值；补正增益算出部(62)，其根据负载值算出部(61)中的算出结果以及放电单元的位置来算出各放电单元的补正增益；和补正部(69)，其从输入图像信号中减去将来自补正增益算出部(62)的输出和输入图像信号相乘的结果，并输出相减的结果。

Description

等离子显示装置以及等离子显示面板的驱动方法
技术领域
本发明涉及壁挂电视机或大型监视器中所使用的等离子显示装置以及等离子显示面板的驱动方法。
背景技术
作为等离子显示面板(以下简称为“面板”)具有代表性的交流面放电型面板，在相对配置的前面板和后面板之间，形成有众多的放电单元。在前面板上，在前面玻璃基板上相互平行地形成有多对由1对的扫描电极和维持电极构成的显示电极对，按照覆盖这些显示电极对的方式形成有电介质层以及保护层。在背面板上，在背面玻璃基板上分别形成有多个平行的数据电极、电介质层和多个障壁，其中电介质层覆盖数据电极，障壁形成于电介质层上并与数据电极平行。在电介质层的表面和障壁的侧面形成有荧光体层。并且，按照显示电极对和数据电极进行立体交叉的方式来相对配置前面板和后面板并将它们密封，在内部的放电空间中例如封入包含分压比5％的氙的放电气体。在此，显示电极对和数据电极的相对的部分形成为放电单元。在这样的构成的面板中，在各放电单元内通过放电气体来产生紫外线，用该紫外线来使红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的各色的荧光体激励发光并进行彩色显示。
作为驱动面板的方法，一般使用子场法，即在将1个场期间分割为多个子场之后，通过发光的子场的组合来进行灰度显示的方法。
各子场具有初始化期间、写入期间以及维持期间。在初始化期间中，对各扫描电极施加初始化波形，在各放电单元产生初始化放电。由此，在各放电单元形成接下来的写入动作所需要的壁电荷，并且，还产生用于稳定地产生写入放电的引火粒子(用于产生写入放电的激励粒子)。
在写入期间中，对扫描电极依次施加扫描脉冲(下面也将该动作记为“扫描”)，并且，对数据电极选择性地施加与要进行显示的图像信号对应的写入脉冲(下面也将这些动作统称为“写入”)。由此，在扫描电极和数据电极之间选择性地产生写入放电，选择性地形成壁电荷。
然后，在维持期间中，对由扫描电极和维持电极构成的显示电极对交替施加与要进行显示的亮度对应的规定次数的维持脉冲。由此，在进行了基于写入放电的壁电荷形成的放电单元中产生维持放电，使该放电单元发光(下面也将使放电单元维持发光记为“点亮”)。另外也将不使放电单元维持发光记为“非点亮”)。由此，在面板的显示区域显示图像。
在该子场法中，例如，通过在多个子场中的一个子场的初始化期间中进行使全部的放电单元放电的全单元初始化动作，在其它的子场的初始化期间进行选择初始化动作，对于进行过维持放电的放电单元选择性地进行初始化放电，由此，能够极力减少与灰度显示无关的发光，并提高对比度。
另外，近年来，伴随着面板的大画面、高解析度，等离子显示装置被期望更高的图像显示质量。但是，若在显示电极对间，在驱动阻抗产生差，则驱动电压的电压降会产生差，由此会在显示相同亮度的图像信号时产生发光亮度的差。
因此，公开了下述技术，即在显示电极对间，在驱动阻抗发生变化时，使在一个场内的子场的点亮模式进行变化的技术(例如，参照专利文献1)。
另一方面，伴随着面板的大画面化、高解析度化，面板的驱动阻抗有增大的倾向。因此，即使是在同一显示电极对上形成的放电单元，在形成于靠近驱动电路的位置的放电单元、和形成于远离驱动电路的位置的放电单元中，驱动电压的电压降的差有扩大的倾向。
但是，在专利文献1所公开的技术中，降低同一显示电极对上形成于靠近驱动电路的位置的放电单元、和形成于远离驱动电路的位置的放电单元所产生的驱动电压的电压降的差所引起的发光亮度的差是困难的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006-184843号公报
发明内容
本发明的等离子显示装置具备等离子显示面板和图像信号处理电路，其中，等离子显示面板，由子场法驱动，具备多个放电单元，放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对，子场法是在1个场内设置多个具有初始化期间、写入期间和维持期间的子场，对每个子场设定亮度权重，并且在维持期间产生与亮度权重对应的数目的维持脉冲，从而进行灰度显示的方法，图像信号处理电路将输入图像信号变换为表示放电单元中的每个子场的发光/非发光的图像数据，且图像信号处理电路具备：点亮单元数算出部，其按每个显示电极对且按每个子场算出点亮的放电单元的数目；负载值算出部，其根据点亮单元数算出部中的算出结果来算出各放电单元的负载值；补正增益算出部，其根据负载值算出部中的算出结果以及放电单元的位置，来算出各放电单元的补正增益；和补正部，其从输入图像信号中减去将来自补正增益算出部的输出和输入图像信号相乘的结果。
由此，由于能够用根据放电单元的位置的增益来进行负载补正，因此，即使在形成于同一显示电极对上的放电单元之间产生维持脉冲的电压降的差，也能够使显示亮度均匀，从而提高图像显示质量。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的面板的构造的分解立体图。
图2是表示图1的面板的电极排列图。
图3是表示对图1的面板的各电极施加的驱动电压波形图。
图4是本发明的一个实施方式中的等离子显示装置的电路框图。
图5A是用于说明由于驱动负载的变化而产生的发光亮度的差的概略图。
图5B是用于说明由于驱动负载的变化而产生的发光亮度的差的概略图。
图6A是用于概略说明负载(loading)效应的图。
图6B是用于概略说明负载效应的图。
图6C是用于概略说明负载效应的图。
图6D是用于概略说明负载效应的图。
图7是用于说明本发明的一个实施方式中的负载补正的概略的图。
图8是本发明的一个实施方式中的图像信号处理电路的电路框图。
图9是用于说明本发明的一个实施方式的“负载值”的算出方法的概略图。
图10是用于说明本发明的一个实施方式中的“最大负载值”的算出方法的概略图。
图11是概略地表示基于面板中的放电单元的行方向的位置的维持脉冲的电压降的差的图。
图12是表示本发明的一个实施方式中的基于放电单元的行方向的位置的补正量的图。
图13是表示“窗口图案”中的区域C的面积和区域D的发光亮度的关系的一例的图。
图14是表示本发明的一个实施方式中的补正增益的非线性处理的一例的特性图。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的实施方式中的等离子显示装置进行说明。
[实施方式]
图1是表示本发明的一个实施方式中的面板10的构造的分解立体图。在玻璃制的前面板21上形成有多对由扫描电极22和维持电极23构成的显示电极对24。并且，按照覆盖扫描电极22和维持电极23的方式形成电介质层25，在该电介质层25上形成保护层26。
另外，保护层26为了降低放电单元中的放电开始电压，作为面板的材料，由已经被使用过的材料形成，即由在封入氖(Ne)气以及氙(Xe)气的情况下，2次电子发射系数较大且耐久性良好的MgO为主要成分的材料构成。
在背面板31上形成有多个数据电极32，按照覆盖数据电极32的方式形成电介质层33，在该电介质层33上形成井格状的障壁34。并且，在障壁34的侧面以及电介质层33上设有发出红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)各色的光的荧光体层35。
这些前面板21和背面板31按照隔着微小的放电空间而显示电极对24和数据电极32交叉的方式而相对配置，其外周部通过玻璃料(glass frit)等密封材料而被密封。并且，在内部的放电空间中，封入氖和氙的混合气体来作为放电气体。另外，在本实施方式中，为了提高发光效率，使用氙分压为约10％的放电气体。放电空间通过障壁34而被划分为多个区划，在显示电极对24和数据电极32交叉的部分形成放电单元。并且，通过这些放电单元的放电、发光(点亮)来显示图像。另外，在面板20中，用发出R、G、B各色的光的3个放电单元构成一个像素。
另外，面板10的构造并不限于上述，例如，也可以具有条纹状的障壁。另外，放电气体的混合比率也并不限于上述的数值，也可以是其它的混合比率。
图2是本发明的一个实施方式中的面板10的电极排列图。在面板10中，在行方向上排列有较长的n条扫描电极SC1～扫描电极SCn(图1的扫描电极22)以及n条的维持电极SU1～维持电极SUn(图1的维持电极23)，在列方向上排列有较长的m条的数据电极D1～数据电极Dm(图1的数据电极32)。并且，在1对的扫描电极(SCi(i＝1～n)以及维持电极SUi和1个数据电极Dj(j＝1～m)交叉的部分形成放电单元，在放电空间内，形成m×n个放电单元。并且，形成m×n个放电单元的区域成为面板10的显示区域。
接下来，对用于驱动面板10的驱动电压波形及其动作的概要进行说明。另外，本实施方式中的等离子显示装置是如下的等离子显示装置：使用子场法，即在时间轴上将一个场分割为多个子场，在各个子场中分别设定亮度权重，通过对每个子场控制各放电单元的发光/非发光，来进行灰度显示。
在该子场法中，例如，例如由8个子场(第1SF、第2SF、……第8SF)来构成1个场，能够设为各子场分别具有(1、2、4、8、16、32、64、128)的亮度权重的构成。另外，在多个子场中的1个子场初始化期间中，进行使全部的放电单元产生初始化放电的全单元初始化动作(下面，将进行全单元初始化动作的子场称作“全单元初始化子场”)，在其它的子场的初始化期间中，对于进行过维持放电的放电单元选择性地使其产生初始化放电的选择初始化动作(下面将进行了选择初始化动作的子场称为“选择初始化子场”)，由此，极力降低与灰度显示无关的发光，能够提高对比度。
并且，在本实施方式中，设为在第1SF的初始化期间进行全单元初始化动作，在第2SF～第8SF的初始化期间进行选择初始化动作。由此，与图像显示无关的发光仅成为伴随第1SF中的全单元初始化动作的放电的发光，未产生维持放电的黑显示区域的亮度即黑亮度仅成为初始化动作中的微弱发光，从而能够进行对比度高的图像显示。另外，在各子场的维持期间中，将在各自的子场的亮度权重上乘以规定的比例常数后的数目的维持脉冲分别施加给显示电极对24。此时的比例常数为亮度倍率。
但是，本实施方式中，子场数和各子场的亮度权重并不限于上述的值，另外，也可以是根据图像信号等来切换子场构成的构成。
图3是对本发明的实施方式中的面板10的各电极施加的驱动电压波形图。在图3中，示出了在写入期间最初进行扫描的扫描电极SC1、在写入期间最后进行扫描的扫描电极SCn、维持电极SU1～维持电极SUn以及数据电极D1～数据电极Dm的驱动波形。
另外，在图3中，示出了2个子场的驱动电压波形，即作为全单元初始化子场的第1子场(第1SF)、和作为选择初始化子场的第2子场(第2SF)。另外，其它的子场中的驱动电压波形除了维持期间中的维持发生数不同以外，其它都和第2SF的驱动电压波形大致相同。另外，下面的扫描电极SCi、维持电极SUi、数据电极Dk表示根据各电极中的图像数据(表示每个子场的发光/非发光的数据)而选择出的电极。
首先，对作为全单元初始化子场的第1SF进行说明。
在第1SF的初始化期间的前半部分，分别对数据电极D1～数据电极Dm、维持电极SU1～维持电极SUn施加0(V)，与维持电极SU1～维持电极SUn相对地，对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加从放电开始电压以下的电压Vi1向超过放电开始电压的电压Vi2徐徐(例如为约1.3V/μsec的坡度)上升的倾斜电压(下面称为“向上斜坡电压”)L1。
在该向上斜坡电压L1上升的期间内，在扫描电极SC1～扫描电极SCn和维持电极SU1～维持电极SUn之间、以及扫描电极SC1～扫描电极SCn和数据电极D1～数据电极Dm之间，分别产生微弱的初始化放电。并且，在扫描电极SC1～扫描电极SCn上部，积蓄负的壁电压，并且，在数据电极D1～数据电极Dm上部以及维持电极SU1～维持电极SUn上部积蓄正的壁电压。该电极上部的壁电压表示在覆盖电极的电介质层上、保护层上、荧光体层上等积蓄的壁电荷所产生的电压。
在初始化期间后半部分，对维持电极SU1～维持电极SUn施加正的电压Ve1，对数据电极D1～数据电极Dm施加0(V)，与维持电极SU1～维持电极SUn相对地，对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加从成为放电开始电压以下的电压Vi3向超过放电开始电压的电压Vi4徐徐下降的倾斜电压(下面称为“向下斜坡电压”)L2。
在这期间，在扫描电极SC1～扫描电极SCn和维持电极SU1～维持电极SUn之间、以及扫描电极SC1～扫描电极SCn和数据电极D1～数据电极Dm之间，分别产生微弱的初始化放电。并且，扫描电极SC1～扫描电极SCn上部的负的壁电压以及维持电极SU1～维持电极SUn上部的正的壁电压变弱，数据电极D1～数据电极Dm上部的正的壁电压被调整为适于写入动作的值。通过以上，对所有放电单元进行初始化放电的全单元初始化动作结束。
另外，如图3的第2SF的初始化期间所示，也可以将省略了初始化期间的前半部分的驱动电压波形施加给各电极。即，分别对维持电极SU1～维持电极SUn施加电压Ve1，对数据电极D1～数据电极Dm施加0(V)，对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加从成为放电开始电压以下的电压(例如接地电位)向电压Vi4徐徐地下降的向下斜坡电压L4。由此，在之前紧挨的子场(图3中第1SF)的维持期间发生过维持放电的放电单元中，产生微弱的初始化放电，扫描电极SCi上部以及维持电极SUi上部的壁电压变弱，数据电极Dk(k＝1～m)上部的壁电压也被放电掉过剩的部分，被调整为适于写入动作的值。
另一方面，对于在之前紧挨的子场未发生维持放电的放电单元则不进行放电，原样保持之前紧挨的子场的初始化期间结束时的壁电荷。如此，省略了前半部分的初始化动作成为对于在之前紧挨的子场的维持期间进行过维持动作的放电单元进行初始化放电的选择初始化动作。
在接下来的期间中，对扫描电极SC1～扫描电极SCn依次施加扫描脉冲电压Va，对于数据电极D1～数据电极Dm，对与要发光的放电单元对应的数据电极Dk(k＝1～m)施加正的写入脉冲电压Vd，从而在各放电单元中选择性地产生写入放电。
在写入期间，首先对维持电极SU1～维持电极SUn施加电压Ve2，对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加电压Vc。
然后，对第1行的扫描电极SC1施加负的扫描脉冲电压Va，同时对数据电极D1～数据电极Dm中与第1行要发光的放电单元的数据电极Dk(k＝1～m)施加正的写入脉冲电压Vd。此时，数据电极Dk上和扫描电极SC1上的交叉部的电压差在外部施加电压的差(电压Vd-电压Va)上再加上数据电极Dk上的壁电压和扫描电极SC1上的壁电压的差后的值，超过放电开始电压。
由此，在数据电极Dk和扫描电极SC1之间产生放电。另外，由于对维持电极SU1～维持电极SUn施加电压Ve2，因此，维持电极SU1上和扫描电极SC1上的电压差成为在外部施加电压差即(电压Ve2-电压Va)上再加上维持电极SU1上的壁电压和扫描电极SC1上的壁电压的差后的值。此时，通过将电压Ve2设定为稍低于放电开始电压程度的电压值，能够使维持电极SU1和扫描电极SC1之间成为未至放电但易于放电的状态。
由此，能够将在数据电极Dk和扫描电极SC1之间产生的放电作为诱发，在位于和数据电极Dk交叉的区域的维持电极SU1和扫描电极SC1之间产生放电。这样，在要发光的放电单元产生写入放电，在扫描电极SC1上积蓄正的壁电压，在维持电极SU1上积蓄负的壁电压，在数据电极Dk上也积蓄负的壁电压。
这样，在第1行要发光的放电单元中产生写入放电，从而进行在各电极上积蓄壁电压的写入动作。另一方面，未施加写入脉冲电压Vd的数据电极D1～数据电极Dm和扫描电极SC1～扫描电极SCn的交叉部的电压未超过放电开始电压，因此，不产生写入放电。直到第n行的放电单元为止，进行以上的写入动作，写入期间结束。
在接下来的维持期间中，对显示电极对24交替施加在亮度权重上乘以规定的亮度倍率后的数目的维持脉冲，从而在产生过写入放电的放电单元产生维持放电，从而发光。
在该维持期间中，首先对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加正的维持脉冲电压Vs，并且对维持电极SU1～维持电极SUn施加成为基准电位的接地电位、即0(V)。于是，在发生过写入放电的放电单元中。扫描电极SCi上和维持电极SUi上的电压差成为在维持脉冲电压Vs上再加上扫描电极SCi上的壁电压与维持电极SUi上的壁电压之间的差后的值，超过了放电开始电压。
然后，在扫描电极SCi和维持电极SUi之间发生了维持放电，通过此时发出的紫外线，荧光体层35发光。并且，在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积蓄正的壁电压。进而，在数据电极Dk上也积蓄正的壁电压。在写入期间中未发生过写入放电的放电单元中不产生维持放电，保持初始化期间结束时的壁电压。
接下来，分别对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加成为基准电位的0(V)，对维持电极SU1～维持电极SUn施加维持脉冲电压Vs。于是，在发生过维持放电的放电单元中，由于维持电极SUi上和扫描电极SCi上的电压差超过了放电开始电压，因此，在维持电极SUi和扫描电极SCi之间再次发生维持放电，在维持电极SUi上积蓄负的壁电压，在扫描电极SCi上积蓄正的壁电压。下面，相同地，对扫描电极SC1～扫描电极SCn和维持电极SU1～维持电极SUn交替地施加在亮度权重上乘以亮度倍率后的数目的维持脉冲，通过在显示电极对24的电极间赋予电位差，在写入期间发生过写入放电的放电单元中，维持放电继续进行。
然后，在维持期间中的维持脉冲产生后，对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加从0(V)向电压Vers徐徐上升的倾斜电压(下面称为“擦除斜坡电压”)L3。由此，在产生过维持放电的放电单元中，持续产生微弱的放电，在数据电极Dk上留下正的壁电压不变，擦除扫描电极SC以及维持电极SUi上的壁电压的一部分或全部。
接下来的第2SF以后的子场的各动作除了维持期间的维持脉冲的数目以外，其它和上述的动作大致相同，因此省略说明。以上为对本实施方式中的面板10的各电极施加的驱动电压波形的概要。
接下来，对本实施方式中的等离子显示装置的构成进行说明。图4是本发明的一个实施方式中的等离子显示装置1的电路框图。等离子显示装置1具备面板10、图像信号处理电路41、数据电极驱动电路42、扫描电极驱动电路43、维持电极驱动电路44、定时产生电路45以及提供各电路块所需要的电源的电源电路(未图示)。
图像信号处理电路41将输入的图像信号sig变换为表示放电单元中的每个子场的发光/非发光的图像数据。
定时产生电路45根据水平同步信号H以及垂直同步信号V，来产生控制各电路块的动作的各种定时信号，并将它们提供给各个电路块。
扫描电极驱动电路43具有：初始化波形产生电路，其用于产生在初始化期间对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加的初始化波形电压；维持脉冲产生电路，其用于产生在维持期间对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加的维持脉冲；和扫描脉冲产生电路，其具备多个扫描IC，并用于产生在写入期间对扫描电极SC1～扫描电极SCn施加的扫描脉冲电压Va(未图示)。并且，根据定时信号来分别驱动各扫描电极SC1～扫描电极SCn。
数据电极驱动电路42将每个子场的图像数据变换为与各数据电极D1～数据电极Dm对应的信号，根据定时信号来驱动各数据电极D1～数据电极Dm。
维持电极驱动电路44具备维持脉冲产生电路以及用于产生电压Ve1、电压Ve2的电路(未图示)，根据定时信号来驱动维持电极SU1～维持电极SUn。
接下来，对于由于驱动负载的变化而产生的发光亮度的差进行说明。
图5A、图5B是用于说明由于驱动负载的变化而产生的发光亮度的差的概略图。图5A表示一般被称为“窗口图案”的图像显示于面板10时的理想的显示画面。图5A中所示的区域B和区域D是相同信号电平(例如20％)的区域，区域C是比区域B以及区域D的信号电平要低(例如5％)的区域。另外，在本实施方式所用的“信号电平”也可以是亮度信号的灰度值，或者也可以是R信号的灰度值、B信号的灰度值、G信号的灰度值。
图5B是概略地表示将图5A所示的“窗口图案”显示于面板10时的显示图像时的图、信号电平101和发光亮度102。另外，在图5B的面板10中，显示电极对24在与图2所示的面板10相同的行方向(在图中是横方向)上延长而排列。另外，图5B的信号电平101表示图5B的面板10所示的A1-A1线中的图像信号的信号电平，横轴表示图像信号的信号电平的大小，纵轴表示面板10的A1-A1线中的显示位置。另外，图5B的发光亮度102表示图5B的面板10所示的A1-A1线中的显示图像的发光亮度，横轴表示显示图像的发光亮度的大小，纵轴表示面板10的A1-A1线中的显示位置。
如图5B所示，若在面板10显示“窗口图案”，则与是否与信号电平101所示那样区域B和区域D是相同的信号电平无关，如发光亮度102所示那样区域B和区域D产生发光亮度的差。这认为是如下的原因。
由于显示电极对24在行方向(在图中是横方向)上延伸而排列，因此，如图5B的面板10所示，在将“窗口图案”显示于面板10的情况下，产生仅通过区域B的显示电极对24、和通过区域C和区域D的显示电极对24。并且，比起通过区域B的显示电极对24，通过区域C和区域D的显示电极对24驱动负载更小。这是因为，由于区域C的信号电平较低，这导致流过通过区域C和区域D的显示电极对24的放电电流比流过通过区域B的显示电极对24的放电电流要少。
因此，在通过区域C和区域D的显示电极对24中，比起通过区域B的显示电极对24，驱动电压的电压降，例如维持脉冲的电压降变少。即，认为：通过区域C和区域D的显示电极对24比通过区域B的显示电极对24的维持脉冲的电压降要少，比起包含于区域B的放电单元中的维持放电，包含于区域D的放电单元中的维持放电一方，其放电强度更强。其结果，认为：就算是相同的信号电平，区域D也要比区域B其发光亮度上升。下面，将这样的现象称为“负载效应”。
图6A、图6B、图6C、图6D是用于概略地说明负载效应的图，是概略性地表示将“窗口图案”中的信号电平较低(例如5％)的区域C的面积进行徐徐变更而显示于面板10上时的显示图像的图。另外，图6A中的区域D1、图6B中的区域D2、图6C中的区域D3、图6D中的区域D4分别是和区域B信号电平相同(例如20％)的区域。
然后，如图6A、图6B、图6C、图6D所示，随着区域C1、区域C2、区域C3、区域C4和区域C的面积变大，通过区域C、区域D的显示电极对24的驱动负载减少。其结果，包含于区域D的放电单元的防电强度变强，从而区域D的发光亮度为区域D1、区域D2、区域D3、区域D4徐徐上升。这样，由于负载效应引起的发光亮度的上升根据驱动负载的变动而变动。本实施方式目的在于减轻该负载效应，提供等离子显示装置1中的图像显示质量。另外，将为了减轻负载效应而实施的处理在以下称为“负载补正”。
图7是用于概略说明本发明的一个实施方式中的负载补正的概略的图，示出了概略表示将图5A所示的“窗口图案”显示于面板10时的显示图像的图、信号电平111、信号电平112和发光亮度113。另外，在图7的面板10所示的显示图像概略性地示出了对图5A所示的“窗口图案”实施了本实施方式中的负载补正后再显示于面板10时的显示图像。另外，图7的信号电平111表示在图7的面板10所示的A2-A2线中的图像信号的信号电平，横轴表示图像信号的信号电平的大小，纵轴表示面板10的A2-A2线中的显示位置。另外，图7的信号电平112表示实施了本实施方式中的负载补正后的图像信号的在A2-A2线中的信号电平，横轴表示负载补正后的图像信号的信号电平的大小，纵轴表示面板10的A2-A2线中的显示位置。另外，图7的发光亮度113表示A2-A2线中的显示图像的发光亮度，横轴表示显示图像的发光亮度的大小，纵轴表示在面板10的A2-A2线中的显示位置。
在本实施方式中，对每个放电单元，算出基于通过该放电单元的显示电极对24的驱动负载的补正值，并在图像信号中加入补正，由此进行负载补正。例如，在将如图7的面板10所示的图像显示于面板10时，虽然区域B和区域D是相同的信号电平，但能够判断出通过区域D的显示电极对24由于也通过区域C，因此驱动负载较小。因此，如图7的信号电平112所示那样，对区域D的信号加入补正。由此，如图7的发光亮度113所示那样，在显示图像中的区域B和区域C，发光亮度的大小相互一致，减轻了负载效应。
这样，在预想会产生负载效应的区域中的图像信号加入补正，减少该区域的显示图像中的发光亮度，由此减轻负载效应。此时，在本实施方式中，根据驱动负载以及面板10中的放电单元的行方向的位置，算出负载补正用的补正增益，使用该补正增益来进行负载补正。
对该本实施方式中的负载补正进行详细的说明。图8是本发明的一个实施方式中的图像信号处理电路41的电路框图。另外，在图8示出了与本实施方式中的负载补正有关的块，省略了除此之外的电路块。
图像信号处理电路41具有负载补正部70，该负载补正部70具备：点亮单元数算出部60、负载值算出部61、补正增益算出部62、放电单元位置判定部64、乘法器68和补正部69。
点亮单元数算出部60按每个显示电极对24且按每个子场算出点亮的放电单元(下面将点亮的放电单元称为“点亮单元”，将没有点亮的单元称为“非点亮单元”)的数目。
负载值算出部61接受点亮单元数算出部60中的算出结果，进行基于本实施方式中的驱动负载算出方法的运算(在本实施方式中，是后述的“负载值”以及“最大负载值”的算出)。
放电单元位置判定部64根据定时信号，来判定作为补正增益算出部62中的补正增益的算出对象的放电单元(下面称为“关注放电单元”)的行方向的位置(显示电极对24的延长方向上的位置)。
补正增益算出部62根据放电单元位置判定部64中的放电单元的位置判定结果以及负载值算出部61中的运算结果，来算出补正增益。
乘法器68将从补正增益算出部62输出的补正增益和图像信号相乘，将得到的结果作为补正信号输出。并且，补正部69从图像信号中减去由乘法器68输出的补正信号，将得到的结果作为补正后的图像信号输出。
接着，对本实施方式中的补正增益的算出方法进行说明。另外，在本实施方式中，在点亮单元数算出部60、负载值算出部61、放电单元位置判定部64以及补正增益算出部62中进行该运算。
在本实施方式中，根据点亮单元数算出部60中的算出结果来计算被称为“负载值”以及“最大负载值”的2个数值。该“负载值”以及“最大负载值”是用于估计关注放电单元中的负载效应的产生量的数值。
首先，使用图9对本实施方式中的“负载值”进行说明，接着，使用图10对本实施方式中的“最大负载值”进行说明。
图9是用于说明本发明的一个实施方式中的“负载值”的算出方法的概略图，示出了概略表示将图5A的“窗口图案”显示于面板10时的显示图像的图、点亮状态121和算出值122。另外，图9的点亮状态121是按每个子场表示图9的面板10所示的A3-A3线中的各放电单元的点亮/非点亮的概略图，横方向的栏表示面板10的A3-A3线中的显示位置，纵轴的栏表示子场。另外，“1”表示点亮，空栏表示非点亮。另外，图9的算出值122是概略地表示本实施方式中的“负载值”的算出方法的图，横方向从左起依次表示“点亮单元数”、“亮度权重”、“放电单元B的点亮状态”、“算出值”，纵方向的栏表示子场。另外，在本实施方式中，为了简略说明，设行方向的放电单元数为15。因此，对在图9的面板10上所示的A3-A3线上配置有15个放电单元的情况进行说明，但实际上，是配合面板10的行方向中的放电单元数(例如1920×3)来进行下面的各运算。
在图9的面板10所示的A3-A3线上配置的15个放电单元的各子场中的点亮状态例如为点亮状态121所示的状态，即在包含于图9的面板10所示的区域C中的中央5个放电单元中，从第1SF到第3SF为点亮，从第4SF到第8SF为非点亮，在未包含于区域C中的左右各5个的放电单元中，从第1SF到第6SF为点亮，第7SF以及第8SF为非点亮。
在配置于A3-A3线上的15个放电单元为这样的点亮状态时，如下所述地来求取其中的1个放电单元，例如图中所示的放电单元B中的“负载值”。
首先，算出各子场的每一个的点亮单元数。由于在第1SF到第3SF，A3-A3线上的15个放电单元全部为点亮，因此，第1SF到第3SF的点亮单元数如图9的算出值122的“点亮单元数”的第1SF到第3SF的各栏所示那样成为“15”。另外，由于在第4SF到第6SF，A3-A3线上的15个放电单元中的10个放电单元为点亮，因此，第4SF到第6SF的点亮单元数如图算出值122的“点亮单元数”的第4SF到第6SF的各栏所示那样成为“10”。并且，在第7SF到第8SF，由于A3-A3线上的15个放电单元全部为非点亮，因此，第7SF、第8SF的点亮单元数如算出值122的“点亮单元数”的第7SF、第8SF的各栏所示那样，成为“0”。
接着，将如此求取的各子场的点亮单元数分别与各子场的亮度权重和放电单元B中各子场的点亮状态相乘。另外，在本实施方式中，设各子场的亮度权重为如图9的算出值122的“亮度权重”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(1、2、4、8、16、32、64、128)。另外，在本实施方式中，设点亮为“1”，非点亮为“0”。因此，放电单元B中的点亮状态如算出值122的“放电单元B的点亮状态”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(1、1、1、1、1、1、0、0)。并且，该乘法结果如算出值122的“算出值”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(15、30、60、80、160、320、0、0)。并且，求取该算出值的总和。例如，在图9的算出值122所示的例子中，算出值的总和为665。该总和成为放电单元B的“负载值”。在本实施方式中，对各放电单元进行这样的运算，对每个放电单元求取“负载值”。
图10是用于说明本发明的一个实施方式中的“最大负载值”的算出方法的概略图，示出了概略表示将图5A所示的“窗口图案”显示于面板10时的显示图像的图、点亮状态131和算出值132。另外，图10的点亮状态131是为了算出“最大负载值”，在每个子场表示将放电单元B的点亮状态适用于图10的面板10所示的A4-A4线上的全部放电单元时的点亮/非点亮的概略图，横方向的栏表示图10的A4-A4线中的显示位置，纵方向的栏表示子场。另外，图10的算出值132是概略表示本实施方式中的“最大负载值”的算出方法的图，横方向的栏从左起依次为“点亮单元数”、“亮度权重”、“放电单元B的点亮状态”、“算出值”，纵方向的栏表示子场。
在本实施方式中，如下所述地算出“最大负载值”。例如，在计算放电单元B中的“最大负载值”情况下，如图10的点亮状态131所示那样，假设A4-A4线上的全部放电单元都以和放电单元B相同的状态点亮，从而算出各子场的每一个的点亮单元数。放电单元B中的各子场的点亮状态如图9的算出值122的“放电单元B的点亮状态”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(1、1、1、1、1、1、0、0)，因此，将该点亮状态分配给A4-A4线上的全部放电单元。因此，A4-A4线上的全部放电单元的点亮状态如图10的点亮状态131所示那样，从第1SF到第6SF成为1，第7SF、第8SF成为0。因此，点亮单元数如图10的算出值132的“点亮单元数”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(15、15、15、15、15、15、0、0)。但是，在本实施方式中，并非使A4-A4线上的各放电单元为在点亮状态131实际所示的点亮状态。点亮状态131所示的点亮状态表示为了算出“最大负载值”而假设各放电单元和放电单元B为相同的点亮状态时的点亮状态，算出值132所示点“点亮单元数”是在该假设的基础上算出的点亮单元数。
接着，将如此地求取的各子场的点亮单元数分别与各子场的亮度权重和放电单元B中的各子场的点亮状态相乘。如此，在本实施方式中，设各子场的亮度权重如图10的算出值132的“亮度权重”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(1、2、4、8、16、32、64、128)。另外，放电单元B的点亮状态如算出值132的“放电单元B的点亮状态”所示那样，从第1SF起依次为(1、1、1、1、1、1、0、0)。因此，该相乘的结果如算出值132的“算出值”的第1SF到第8SF的各栏所示那样，从第1SF起依次为(15、30、60、120、240、480、0、0)。并且，求取该算出值的总和。例如，在图10的算出值132所示的例子中，算出值的总和为945。该总和成为放电单元B中的“最大负载值”。在本实施方式中，对各放电单元进行这样的运算，对每个放电单元求取“最大负载值”。
另外，放电单元B中的“最大负载值”也可以构成为，将形成有显示电极对24上的全部放电单元数(例如15)和各子场的亮度权重(例如从第1SF起依次为(1、2、4、8、16、32、64、128))分别相乘，将该相乘结果分别和放电单元B中的各子场的点亮状态(例如，从第1SF起依次为(1、1、1、1、1、1、0、0))分别相乘，求取其算出值(在该例中，从第1SF起依次为(15、30、60、120、240、480、0、0))的总和来算出。在这样的计算方法中，也能够获得与上述的运算相同的结果(在该例中为945)。
然后，在本实施方式中，使用根据下面的式(1)而获得的数值来算出关注放电单元(放电单元B)中的补正增益。
(最大负载值-负载值)/(最大负载值)……式(1)
例如，根据上述的放电单元B中的“负载值”＝665，“最大负载值”＝945，能够算出
(945-665)/945＝0.296
的数值。将如此算出的数值用到下面的式(2)中来算出补正增益。即，将式(1)的结果和规定的系数(按照面板10的特性等而预先确定的系数)相乘，然后，再与基于面板10中的放电单元的行方向的位置的、规定的补正量相乘，从而算出补正增益。
补正增益＝式(1)的结果×规定的系数×补正量……式(2)
然后，将该补正增益代入到接下来的式(3)中来对输入图像信号实施补正。
输出图像信号＝输入图像信号-输入图像信号×补正增益……式(3)
由此，若产生负载效应则能够抑制预想的区域中的不需要的亮度上升，减轻负载效应。
在近年的大画面化、高解析度化的面板10中，扫描电极22以及维持电极23的阻抗增大，在位于离驱动电路相对较近的位置的放电单元、和位于距驱动电路较远的位置的放电单元，维持脉冲的电压降的差有变大的倾向。但是，在本实施方式中，通过算出“负载值”以及“最大负载值”，并且预先设定基于面板10中的放电单元的行方向的位置的补正量，并将这些用于补正量的算出，由此能够精度良好地算出与预想的发光亮度的上升对应的补正增益，能够更高精度地进行负载补正。
图11是概略地表示基于面板10中的放电单元的行方向的位置的维持脉冲的电压降的差的图。另外，在图11中，为了是说明易于理解，仅示出了1对的显示电极对24。另外，概略地示出了形成于离扫描电极驱动电路43相对较近的位置的放电单元A、形成于距扫描电极驱动电路43相对较远的位置的放电单元C、形成于它们的中间的位置的放电单元B这3个放电单元中的维持脉冲。
如图11所示，相对于扫描电极驱动电路43位于相对较近的位置的放电单元A位于相对于维持电极驱动电路44相对较远的位置。因此，从扫描电极驱动电路43来观察的放电单元A的驱动阻抗相对较低，相反，从维持电极驱动电路44来观察的放电单元A的驱动阻抗相对较高。因此，如图11所示，从扫描电极驱动电路43对放电单元A施加的维持脉冲的电压降相对较小，与此相对，从维持电极驱动电路44对放电单元A施加的维持脉冲的电压降相对较大。
另一方面，相对于扫描电极驱动电路43位于相对较远的位置的放电单元C位于相对于维持电极驱动电路44相对较近的位置。因此，从扫描电极驱动电路43对放电单元C施加的维持脉冲的电压降相对较大，与此相对，从维持电极驱动电路44对放电单元C施加的维持脉冲的电压降相对较小。并且，对放电单元B施加的维持脉冲为大致中间的大小。
基于维持放电的发光亮度按照维持脉冲的大小而变化，一般而言，脉冲越大，则产生越强的维持放电，从而发光亮度也越高。相反，维持脉冲越小则维持放电也越弱并变得不稳定，发光亮度也变低。
另外，组合了振幅相对较大的维持脉冲和振幅相对较小的维持脉冲而产生的发光亮度(例如，放电单元A、放电单元C中的发光亮度)有时和由它们的中间的振幅的维持脉冲所产生的发光亮度(例如放电单元B的发光亮度)不同。其中，哪一方变亮取决于面板10的特性。另外，根据驱动电路的构成和面板10的特性，也有时会出现放电单元A中的发光亮度和放电单元C中的发光亮度不同的情况。
例如，在比起放电单元B，放电单元A的发光亮度更低时，期望在上述的负载补正中所使用的补正增益是放电单元A比放电单元B要小。相反，在比起放电单元A，放电单元B的发光亮度更低时，期望在上述的负载补正中所使用的补正增益是放电单元B比放电单元A要小。
因此，在本实施方式中，使用基于放电单元的行方向的位置的补正量来算出补正增益，将该增益用于负载补正中。
图12是概略地表示本发明的一个实施方式中的基于放电单元的行方向的位置的补正量的图。
例如，在具有如下特性的等离子显示装置1中，如图12的实线所示那样，按照越接近面板10的两端越小的方式来设定补正量，所述特性为：比起位于面板10的中央的放电单元(例如，图12中所示的位于X(m/2)的放电单元)，位于面板10的两端的放电单元(例如，位于X(1)或X(m)的放电单元)的发光亮度更低。并且，根据关注放电单元的行方向的位置来确定补正量，从而算出补正增益。由此，由于能够使补正增益从面板10的中央向两端徐徐变小，因此，能够实现从面板10的中央越接近两端负载补正越弱化。
另外，在具有如下特性的等离子显示装置1中，如图12的虚线所示那样，按照越接近面板10的两端越大的方式来设定补正量，所述特性为：比起位于面板10的两端的放电单元(例如，位于X(1)或X(m)的放电单元)，位于面板10的中央的放电单元(例如，图12中所示的位于X(m/2)的放电单元)的发光亮度更低。由此，由于能够使补正增益从面板10的两端向中央徐徐减小，因此，能够实现从面板10的两端越接近中央负载补正越弱化。
因此，即使是由于大画面化、高解析度化而担心在形成于同一显示电极对24上的放电单元间，维持脉冲的电压降产生较大的差，发光亮度产生偏差的面板10，也能够进行根据放电单元的行方向的位置的最合适的负载补正，也能够使显示亮度均匀，从而提高图像显示质量。
另外，在本实施方式中，图12所示的补正量的数据是补正增益算出部62中所具备的数据，作为输出根据从放电单元位置判定部64输出的信息的补正量的数据变换表被存储于存储部(未图示)中。
另外，图12所示的补正量也可以根据形成于同一显示电极对24上的放电单元间的发光亮度的差来进行设定。例如，也可以构成为：若位于面板10的两端的放电单元的发光亮度比位于面板10的中央的放电单元的发光亮度低5％，则按照比起位于面板10的中央的放电单元中的补正增益，位于面板10的两端的放电单元中的补正增益要小5％的方式来设定补正量。
另外，虽然图12所示的补正量的变化可以如图12中实线或虚线所示那样用直线来表示，但也可以用二次曲线或其它曲线来表示。其中，期望以像素为单位来使补正量变化，至少将构成1个像素的R、G、B的3个放电单元设定为相同的补正量。
另外，在本实施方式中，在图12中示出了相对于位于面板10的中央的放电单元，左右对称地来设定补正量的构成，但本发明并不限于这些构成。也可以是相对于位于面板10中央的放电单元，补正量的变化量为左右非对称，或一方的变化用直线来表示而另一方的变化用二次曲线或其它曲线来表示。另外，也可以是将从位于面板10的中央的放电单元起向左右任意一边偏离的位置，设定为补正量的变化点的构成。只要与面板10的特性和等离子显示装置1的规格等来最合适地设定图12所示的补正量即可。
另外，在图12中，将位于面板10的中央的放电单元(位于图12的X(m/2)的放电单元)中的补正量设为1.0，但这只不过是按照位于面板10中央的放电单元中的补正量成为1.0的方式来对算出式(2)所示的补正增益时所用的规定的系数进行设定而已。在本发明中，根据放电单元的位置而设定的补正量并不限于图12所示的数值，期望按照面板10的特性和等离子显示装置1的规格等来进行最合适的设定。
如以上说明，在本实施方式中，构成为对每个放电单元算出“负载值”以及“最大负载值”，然后，使用基于放电单元的位置的补正量来算出补正增益。由此，即使是具备如下的面板10的等离子显示装置1，也能够算出根据放电单元的行方向的位置的最合适的补正增益，所述面板10是在形成于同一显示电极对24上的放电单元间，在维持脉冲的电压降中产生较大的差的面板。因此，在将预想会产生负载效应的图像显示于面板10时，能够按照预想的亮度上升来进行精度更高的负载补正，即使是在利用了大画面、高解析度化的面板10的等离子显示装置1也能够提高图像显示质量。
在实施方式中，说明了在算出“负载值”以及“最大负载值”时，将各子场的亮度权重和放电单元中的各子场的点亮状态分别相乘的构成，但是，也可以使用各子场的维持脉冲数来代替亮度权重。
另外，在实施一般被称为误差扩散的图像处理时，有可能会产生在灰度值的变化点(显示图像的图案的边界)扩散的误差量增大，在亮度变化较大的边界部分发生边界被强调，从而看上去不自然的问题。因此，为了减轻该问题，也可以构成为在算出的补正增益上随机加上或减去误差扩散用的补正值，对补正增益赋予随机的变化。通过实施这样的处理，能减轻在实施误差扩散时图像的边界被强调从而看上去不自然的问题。
另外，在图6A、图6B、图6C、图6D中，说明了通过驱动负载的变动而发光亮度发生变化的例子，但也有由于面板10的特性而在产生负载效应时发光亮度不一定呈线性变化的情况。图13是表示图6A、图6B、图6C、图6D中所述的“窗口图案”中的区域C的面积和区域D的发光亮度之间的关系的一例的图，但有时会有由于面板10不同，而在区域C的面积变大时(例如图6D的C4)，即，显示电极对24的驱动负载变小时，负载效应极端恶化，区域D的发光亮度大幅上升的情况(例如图6D的D4)。也可以构成为匹配这样的面板10的特性，来使补正增益具有权重，使补正增益呈非线性地变化。图14是表示本发明的一个实施方式中的补正增益的非线性处理的一例的特性图，但例如，通过将与面板10的特性进行匹配而设定的多个补正增益预先存储于查找表(lookup table)中，根据补正增益的计算结果从查找表中读取补正增益的构成，能够如图14所示那样非线性地设定补正增益。
另外，在本发明中的实施方式中，说明了为了算出负载值而使用亮度权重的构成，例如，也可以构成为使用维持脉冲数来代替亮度权重。
另外，本发明的实施方式也能够应用于基于2相驱动的面板的驱动方法，能够获得和上述相同的效果，该2相驱动的面板中，将扫描电极SC1～扫描电极SCn分割为第1扫描电极群和第2扫描电极群，使写入期间由对属于第1扫描电极群的扫描电极的每一个施加扫描脉冲的第1写入期间和对属于第2扫描电极群的扫描电极的每一个施加扫描脉冲的第2写入期间构成。
本发明的实施方式即使在如下的面板中，也是有效的，该面板是扫描电极和扫描电极相邻、维持电极和维持电极相邻的电极构造，即，设于前面板的电极的排列为“……扫描电极、扫描电极、维持电极、维持电极、扫描电极、扫描电极、……”的电极构造(“ABBA电极构造”)。
另外，本实施方式中所示的具体的各数值是根据显示电极对数1080的50英寸的面板的特性来进行设定，仅表示实施方式的一例。本发明并不限定于这些数值，期望匹配面板的特性和等离子显示装置的规格等来进行最合适的设定。另外，这些数值容许在能获得上述的效果的范围内的偏差。
本发明提供一种等离子显示装置以及面板的驱动方法，即使是大画面化、高解析度化的面板，也能够使显示亮度均匀，提高图像的显示质量，因此，作为等离子显示装置以及面板的驱动方法是有用的。
(附图标记说明)
1等离子显示装置
10面板(等离子显示面板)
21前面板
22扫描电极
23维持电极
24显示电极对
25、33电介质层
26保护层
31背面板
32数据电极
34障壁
35荧光体层
41图像信号处理电路
42数据电极驱动电路
43扫描电极驱动电路
44维持电极驱动电路
45定时发生电路
60点亮单元数算出部
61负载值算出部
62补正增益算出部
64放电单元位置判定部
68乘法器
69补正部
70负载补正部
101、111、112信号电平
102、113发光亮度
121、131点亮状态
122、132算出值

Claims (3)

1.一种等离子显示装置，其具备等离子显示面板和图像信号处理电路，其中，所述等离子显示面板，由子场法驱动，具备多个放电单元，所述放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对，所述子场法是在1个场内设置多个具有初始化期间、写入期间和维持期间的子场，对每个所述子场设定亮度权重，并且在所述维持期间产生与亮度权重对应的数目的维持脉冲，从而进行灰度显示的方法，所述图像信号处理电路将输入图像信号变换为表示所述放电单元中的每个所述子场的发光/非发光的图像数据，
所述图像信号处理电路具备：
点亮单元数算出部，其按每个所述显示电极对且按每个所述子场算出点亮的所述放电单元的数目；
负载值算出部，其根据所述点亮单元数算出部中的算出结果来算出各所述放电单元的负载值；
补正增益算出部，其根据所述负载值算出部中的算出结果以及所述放电单元的位置，来算出各所述放电单元的补正增益；和
补正部，其从所述输入图像信号中减去将来自所述补正增益算出部的输出和所述输入图像信号相乘的结果。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于，
所述负载值算出部以及所述补正增益算出部，
将所述放电单元的各所述子场中的点亮状态的点亮设为1，将非点亮设为0，
将在所述点亮单元数算出部中算出的结果、对每个所述子场设定的亮度权重、和作为所述补正增益的算出对象的所述放电单元中的所述点亮状态相乘，并将该积的总和作为所述负载值算出，并且将形成于所述显示电极对上的所述放电单元的数目、对每个所述子场设定的亮度权重、和作为所述补正增益的算出对象的所述放电单元中的所述点亮状态相乘，并将该积的总和作为所述最大负载值算出，从所述最大负载值中减去所述负载值，并将其相减的结果除以所述最大负载值，由此算出所述补正增益。
3.一种等离子显示面板的驱动方法，所述等离子显示面板由子场法来驱动，具备多个放电单元，其中，所述放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对，所述子场法是在1个场内设置多个具有初始化期间、写入期间和维持期间的子场，对每个所述子场设定亮度权重，并且在所述维持期间产生与亮度权重对应的数目的维持脉冲，从而进行灰度显示的方法，
所述驱动方法的特征在于：
按每个所述显示电极对且按每个所述子场算出点亮的所述放电单元的数目，
根据点亮的所述放电单元的数目来算出各所述放电单元的负载值，并且，根据所述负载值以及所述放电单元的位置来算出各所述放电单元的补正增益，
将所述补正增益和所述输入图像信号相乘，从所述输入图像信号中减去该相乘结果。
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