JP2001175221A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光体を発光に利用している表示装置におい
て、高輝度パターンを長時間表示することにより発生し
た焼付き現象を、簡単な補正手段を用いて目立たなくな
るように改善する。 【解決手段】 焼付き現象により、高輝度部分の発光輝
度が低下する劣化した画素を比較器２７で検出して、ア
ドレスメモリ２８にメモリし、その他の画素の発光輝度
を、補正回路２９によって劣化した画素の発光輝度に合
わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ ディス
プレイ パネル（ＰＤＰ）等のように、発光体素子に蛍
光体を有する表示装置に関し、特に信号の高輝度部分の
長時間発光による蛍光体の劣化によって生じる、焼付き
現象を目立たなくなるように補正した表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、テレビジョン信号やパーソナルコ
ンピュータ、磁気記録再生装置等の外部信号を再生表示
する表示装置としては、カラー陰極線管、液晶パネル及
びＰＤＰ等が利用されており、近時では画面サイズが４
０インチ以上に大きくとれることや、高輝度再生が可能
なこと、及び奥行きが１０ｃｍ位まで薄くすることが可
能で薄型に適していること等の理由から、ＰＤＰが広く
採用されてきている。

【０００３】しかし現行のＰＤＰでは、未だ消費電力も
大きく、また高価な点から、もっぱら業務用として採用
されているが、これら技術的問題点が解決できれば、将
来の民生用大型機器の表示装置として、特に有望視され
ている。

【０００４】このＰＤＰの構成は、互いに対向する２枚
のガラス基板間を、隔壁リブによってマトリックス状に
区画し、この各区画内に夫々Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色カラー蛍
光体が塗布され、また信号電極と走査電極が配置されて
いる。この区画部分には、ネオン混合ガス等の希ガスが
放電用に封入されて各画素（セルとも表現される）を構
成している。

【０００５】この画素を駆動するための外部入力信号が
アナログ信号の場合には、アナログ／デジタル変換回路
にてアナログ信号からデジタル信号に変換された後に、
映像信号は直並列変換を行うデジタル信号処理回路を経
て、信号線ドライバ回路に供給している。また水平及び
垂直同期信号とクロック信号からタイミング制御を行っ
てコントロール信号を生成し、信号線及び走査線ドライ
バ回路に夫々供給し、信号電極に順次映像信号を供給
し、走査電極にプラズマ放電用の放電パルスを順次供給
して、所定の画素においてプラズマ放電を起こさせ、線
順次走査を行うことで、映像や文字、図形等のカラー画
像を再生表示しているものである。

【０００６】このＰＤＰの場合には、発光するかしない
かの２通りの状態で画像を表示させているので、アナロ
グ的な階調を表現するには、直流駆動形の場合には、１
水平走査期間の放電時間を変化させることで行ってお
り、入力振幅が小さい暗い部分に対して、入力振幅が大
きい明るい部分を表現するには、明るい部分の発光時間
を長くすることで、階調の表現を行っている。また別の
交流駆動形の場合には、１フレーム期間の放電回数を変
化させることで、階調表示を行っている。

【０００７】例えば、ＤＣ形の場合では、アナログ信号
をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器にて８ビットの
デジタル信号に変換し、このデジタル信号の０から７ビ
ットまでの信号をｂ０〜ｂ７とすると、次の通りに階調
表現することができる。

【０００８】輝度（明るさ）＝ａ２^０＋ａ２^１＋ａ２^２
＋ａ２^３＋ａ２^４＋ａ２^５＋ａ２ ^６＋ａ２^７ 但し、ａは定数、ａ２^０〜ａ２^７はｂ０〜ｂ７を発光さ
せる時間 これは、入力振幅が輝度に比例していることを表してい
る。

【０００９】このように構成されるＰＤＰにおいては、
所定のカラー画像を高輝度で表示することが可能である
が、各画素はカラー蛍光体を有しているために、この蛍
光体の性質として、高輝度の固定パターンを長時間に亘
り表示しておくと、高輝度部分の蛍光体の劣化が発生し
てしまう欠陥を有する。この蛍光体の劣化は復帰するこ
とがないので、この劣化が生じると、当該蛍光体部分の
色温度が変化してしまうので、劣化した蛍光体部分が固
定パターンとして表示される、所謂焼付き現象が生じて
しまい、その後に再生する他の画像と重なって表示され
るように見えるために、再生表示している画像の品位を
劣化させる結果となっていた。

【００１０】この焼付き現象は、蛍光体の劣化が大きな
原因となっており、これを図５を用いて説明する。図５
は横軸に入力振幅を、縦軸に発光輝度（明るさ）をとっ
て示す蛍光体の特性図であり、蛍光体の初期の特性は、
図中Ａに示すように、入力振幅に比例して発光輝度も明
るくなる特性を有しており、入力信号の振幅は、飽和領
域に達しないＸの範囲内で使用している。

【００１１】しかしながら、蛍光体が劣化すると、図中
Ｂに示すように高輝度部分の発光輝度が低下し、同じ振
幅Ｘの入力を加えても、発光輝度（明るさ）がｂ１から
ｂ２に低下してしまうことになり、この発光輝度の低下
が焼付き現象となってＰＤＰ画面上で見えることにな
る。

【００１２】例えば、空港の航空会社専用の発着案内板
に、ＰＤＰを使用した場合を例に説明すると、発着案内
板は、当該航空会社の会社名や航空会社のロゴマーク、
発着・到着便名及び時間、運行状況等が遠方からでも判
読できるように、高輝度の状態で表示されている。発着
・到着便名や時間、運行状況等は、時々刻々と変化する
ので、その都度入力データを変更させて表示していく
が、航空会社名や航空会社のロゴ等は、これら変更され
る情報とは関係なく、常に一定の固定された場所に表示
されるのが一般的である。ＰＤＰに採用されている蛍光
体は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各蛍光体毎に劣化の度合いが異な
り、Ｂ（青）の蛍光体が一番劣化し易く、また経時変化
の影響を受け易い。次いでＲ，Ｇの順で劣化をするが、
Ｒ，ＧはＢに比較すると殆ど劣化しないと言える。

【００１３】このために、これら高輝度の固定パターン
を長時間、例えば５００時間以上表示している画素の蛍
光体は劣化が激しく、少し黄みがかって見えるようにな
ってしまう。このような状態で、ＰＤＰに運行状況では
ない一般的な空のある風景等の画像を表示させた場合に
は、くっきりと航空会社名や航空会社ロゴマーク等の跡
（焼付き）が見えてしまい、風景画像の画質を劣化させ
ることになっていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】この焼付き現象を防止
するために、ＰＤＰでは高輝度の固定信号を長時間供給
しないように注意するか、高輝度の固定信号がある一定
時間継続して供給された場合には、入力信号を一時的に
遮断したりする手立てが考えられている。

【００１５】しかしながら、このような手段では、単に
表示装置を操作する担当者に注意を喚起しているだけに
留まっているので、不注意で焼付きを起こしてしまい、
必要な時に希望の画像を高画質で再生できないという問
題がある。

【００１６】また、同じようにカラー蛍光体を使用して
いるカラー陰極線管を使用した表示装置では、再生画像
を所定時間毎に上下に移動させて、焼付きを防止するこ
とも考えられているが、いつも再生表示画像が同じ位置
に表示されないという問題点がある。

【００１７】また液晶表示装置では、長時間の固定パタ
ーンの表示による画素の劣化を防止するために、所定時
間が経過すると表示画面を暗くしたり、関係の無い動画
を再生するスクリーンセイバー等の手段で、焼付きを防
止する技術も採用されているが、単独の視聴者（操作
者）だけに表示をさせている場合には問題ないが、複数
の視聴者を対象とする表示装置には、このような手段を
採用することはできない。

【００１８】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたものであり、例え焼付き現象が発生したとしても、
この焼付き現象を認識させることなく、あたかも正規の
表示状態と認識させることができるように補正を施した
表示装置を提供するにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の画素を
マトリクス状に配置し、各画素に夫々蛍光体を有し、こ
の蛍光体を光らせることにより画像を再生する表示部
と、前記複数の画素に画像信号を供給して、前記表示部
を駆動する駆動回路と、高輝度の前記画像信号が継続的
に供給されることにより、特定の画素の発光輝度が低下
したとき、他の画素に供給する画像信号の高輝度部分を
振幅抑制して、前記駆動回路に供給する補正手段とを具
備し、前記高輝度の画像信号に対する発光輝度を全画素
において近似させるようにしたことを特徴とする表示装
置であって、焼付きが起こったとしても、それを認識さ
せることなく表示することができるものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、本発明の表示装置の回路構成を示
す回路構成図であって、チューナや外部入力信号源から
入力されて復調されたアナログ信号は、入力端１１から
供給されてアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２に
供給される。このＡ／Ｄ変換器１２によってアナログ信
号は、デジタル信号に変換されて、第１のスイッチ回路
１３の固定端子１４に供給される。

【００２１】この第１のスイッチ回路１３の切換端子１
５は、フレームメモリ１６に接続されており、このフレ
ームメモリ１６にて、１フレーム分のデータ情報がメモ
リされる。このフレームメモリ１６の出力は、パネルド
ライバ１７に供給されて、ドライバ信号を生成し、この
パネルドライバ１７の出力にて、ＰＤＰパネル１８を駆
動する。

【００２２】一方、Ａ／Ｄ変換器１２の出力は分岐され
て、第２のスイッチ回路１９の固定端子２０に接続され
ると共に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１及び第
３のスイッチ回路２２にも接続されている。ＬＵＴ２１
の出力は、第２のスイッチ回路１９の固定端子２３に接
続され、この第２のスイッチ回路１９の切換端子２４
は、第１のスイッチ回路１３の固定端子２５に接続され
ている。

【００２３】また、第３のスイッチ回路２２は、比較器
２７の第１の入力端に接続されている。比較器２７の第
２の入力端には、基準信号供給端２６から基準信号が供
給され、この比較器２７の出力は、アドレスメモリ２８
に供給されて、このアドレスメモリ２８の出力にて、第
２のスイッチ回路１９の切換端子２４を切換制御するよ
うに構成されている。これら第２及び第３のスイッチ回
路１９，２２及びＬＵＴ２１、比較器２７、アドレスメ
モリ２８によって補正回路２９が構成されている。

【００２４】このように構成された表示装置によれば、
第１のスイッチ回路１３の切換端子１５を端子１４に接
続すれば、Ａ／Ｄ変換器１２の出力がそのままフレーム
メモリ１６に供給され、このメモリ１６の出力に応じた
ドライバパルスが、パネルドライバ回路１７によって形
成され、このドライバパルスをＰＤＰパネル１８に供給
して、ＰＤＰパネル１８を駆動することにより、パネル
１８の所定の画素が順次駆動されて発光し、所定の画像
をパネル１８上に再現することができる。

【００２５】一方、ＬＵＴ２１は、一種のレベル変換を
行うデータ変換器を構成しており、図２に示す特性とな
るような参照テーブルを設定する。即ち、横軸に入力デ
ータを、縦軸に出力データを示し、入力にアドレスデー
タを入力すると、この入力に対応して参照テーブルから
出力データを読出すものである。入力データの最大値を
ＦＦとすると、焼付き現象を起こしていない場合には、
その出力データの最大値は、破線Ａで示す特性のＦＦと
なるが、このＬＵＴ２１では、焼付きを起こした画素の
輝度に合わせて、図中実線Ｂで示すように、出力の最大
値をＥＯとなるように設定されており、その出力は図５
に示す特性曲線のＢに対応した出力データとなる。

【００２６】いま、例えば図３に示すような、高輝度の
同一パターンを長時間表示したために、画素に焼付き現
象が発生したものと仮定する。図３に示す例は、背景が
黒色で、そこに白色の「Ａ」という文字を表示した場合
を示しており、この場合「Ａ」の文字は、高輝度表示さ
れることになる。この文字「Ａ」の一点鎖線Ｃで示す部
分の信号形態を、説明を解り易くするために、図３の下
側にアナログ信号状態で示すと、白色で表示されている
部分は、所定の検出レベルＤよりも大きな振幅を有する
高輝度信号となっていることが判る。背景の黒色部分は
０レベルを示している。

【００２７】このような高輝度の信号の固定パターンが
長時間続き、焼付き現象を起こした場合には、第３のス
イッチ回路２２をオンにする。このスイッチ回路２２が
オンすると、Ａ／Ｄ変換器１２からの出力が比較器２７
に供給される。この比較器２７でＡ／Ｄ変換器１２の出
力と、端子２６からの基準信号とが比較され、例えば図
３に示す検出レベルＤ以上のレベルの信号が検出され、
その検出結果がアドレスメモリ２８に供給される。

【００２８】このアドレスメモリ２８は、ＰＤＰパネル
１８の表示用画素に対応したアドレスを有しており、こ
のアドレスに焼付きを起こした画素の位置をメモリす
る。即ち、比較器２７で検出レベル以上の信号が検出さ
れたアドレスをメモリする。このアドレスメモリ２８の
出力によって第２のスイッチ回路１９の切換端子２４を
制御するもので、例えば焼付きを起こしてアドレスメモ
リ２８にメモリされたアドレスのときに、第２のスイッ
チ回路１９の切換端子２４を端子２０側に切換え、その
他のアドレスの場合には、切換端子２４を端子２３側に
切換えるように制御する。

【００２９】従って、焼付きを起こした画素のアドレス
は、比較器２７によって検出されてアドレスメモリ２８
にメモリされるので、このアドレスの信号が供給される
と、アドレスメモリ２８からメモリ出力が発生し、第２
のスイッチ回路２４の切換端子２４を、端子２０側に切
換えて、アドレスに対応したＡ／Ｄ変換器１２からの出
力を、第１のスイッチ回路１３を介してフレームメモリ
１６に供給する。その他のアドレスの場合には、第２の
スイッチ回路１９の切換端子２４が端子２３側に切換え
られるので、ＬＵＴ２１の出力を第２のスイッチ回路１
９及び第１のスイッチ回路１３を介して、フレームメモ
リ１６に供給するようになる。

【００３０】従って、焼付きを起こした画素には、Ａ／
Ｄ変換器１２の出力がそのまま供給され、それ以外の画
素に対応したアドレスの場合には、ＬＵＴ２１でレベル
変換された出力が供給されることとなり、その場合に
は、図２の特性曲線Ｂに示す最大出力ＥＯまでの出力が
フレームメモリ１６に供給されることになる。

【００３１】換言すれば、蛍光体が劣化していない画素
に入力される信号は、図４に示すように、輝度信号レベ
ルを落として出力するようにしている。例えば、本来Ａ
の特性においては、最大振幅Ｘのａ１信号が供給された
場合には、ｂ１の輝度で発光するものであるが、これを
焼付きにより劣化した輝度ｂ２と同じ輝度で発光するよ
うに、入力振幅をａ２に抑制することで、輝度信号のレ
ベルを圧縮している。同様にａ３の入力信号の場合に
は、ｂ３の輝度で発光するように、入力振幅をａ４まで
圧縮しているものである。

【００３２】つまり、劣化した画素の場合は、特性Ｂと
なるため、高い入力振幅ａ１の信号が到来しても、発光
輝度はｂ２に低下する。一方、通常の画素の場合は、特
性Ａであるため、高い入力振幅ａ１の信号が到来したと
きには、発光輝度をｂ２に低下するように信号の振幅を
ａ２まで圧縮して、劣化した画素の発光輝度に合わせる
ように信号レベルを補正していることになる。

【００３３】その結果として、ＰＤＰパネル１８の当該
正常な画素の発光輝度を、焼付きを起こした画素の発光
輝度と同じレベルに低下させて表示することになる。こ
の補正を行う際に、比較器２７に供給される基準信号レ
ベルを変化させることで、アドレスメモリ２８に供給さ
れる検出出力が調整できるので、劣化の程度によって補
正する範囲を調整することが可能であり、また簡単に補
正をかける画素か否かの調整を行うことができる。

【００３４】なお、焼付きを起こした状態で表示しても
差し支えない画像を、ＰＤＰパネル１８上に表示する場
合には、第１のスイッチ回路１３の切換端子１５を、端
子１４側に切換えることにより、補正装置２９は回路系
から切り離されることになるので、補正装置２９による
補正はなされない。

【００３５】一方、補正を要求される画像を再生する場
合には、第１のスイッチ回路１３の切換端子１５を端子
２５側に切換えることにより、補正装置２９を回路系の
中に挿入することができ、補正動作が行える。焼付きが
起きた都度、第３のスイッチ回路２２をオンとして、全
てのアドレスに対応するデータを比較器２７に供給して
基準信号と比較し、この検出の結果で高輝度の信号デー
タを有するアドレスを、アドレスメモリ２８にメモリす
る。一度メモリした後に、再度他の画素で焼付きが発生
した場合には、第３のスイッチ回路２２をオンさせるこ
とで、焼付き画素のアドレスをアドレスメモリ２８上に
上書きすることができる。

【００３６】このアドレスメモリ２８の出力を利用し
て、メモリされたアドレスデータに対応する期間だけ、
第２のスイッチ回路１９の切換端子２４を端子２０側に
接続されるように切換え制御することにより、Ａ／Ｄ変
換器１２からの信号データをそのままの状態で第２のス
イッチ回路１９を通過させて、第１のスイッチ回路１３
を経由してフレームメモリ１６に供給することができ
る。

【００３７】アドレスメモリ２８からの出力がない場合
には、第２のスイッチ回路１９の切換え端子２４は、端
子２３側と接続されるために、Ａ／Ｄ変換器１２の出力
はＬＵＴ２１でレベル変換されて、第２のスイッチ回路
１９及び第１のスイッチ回路１３を通ってフレームメモ
リ１６に供給されることになる。

【００３８】従って、ＰＤＰパネル１８上に表示される
画像は、焼付きを起こした画素の発光輝度と同様な発光
輝度で表示されることとなり、焼付き部分が再生画像上
では目に付くことがなくなり、あたかも全画素が正常な
状態として認識することができ、焼付きの不具合を解消
することができる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、例えば各スイッチ回路１３，１９，２２は、機
械的な切換えスイッチとして図示して説明したが、トラ
ンジスタ等のスイッチング素子からなる電子的なスイッ
チ回路で構成できることは勿論であり、またアドレスメ
モリ２８には、比較器２７で検出された高輝度信号に対
応するアドレスに検出結果をメモリしたが、反対にアド
レスメモリ２８に比較器２７にて検出されないアドレス
をメモリさせて、このアドレスメモリ２８の出力で第２
のスイッチ回路１９を切換端子２４が端子２３側に切換
わるように制御することも可能である。

【００４０】また、表示装置としてＰＤＰパネル１８を
例にとり説明したが、同様な蛍光体発光を利用するその
他の種類の表示装置にも適用できることは言うまでもな
い。

【００４１】その他、種々の応用や変形が考えられる
が、本発明はこれら実施例に限定されないことは明らか
である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、表示装置を構成する画
素に劣化が発生した場合でも、この劣化した画素の発光
輝度に対応して、その他の画素の発光輝度を調整するこ
とにより、画面の焼付き現象を目立たなくさせることが
でき、あたかも全画素が正常に発光しているように補正
した表示を実現することができる。

【００４３】また、各画素に対応したアドレスメモリを
有することで、劣化した画素をメモリすることができる
ので、補正すべき信号の高輝度部分を有効且つ確実に圧
縮することができるので、焼付き現象を的確に補正する
ことができると共に、三原色のうちの特定色が劣化した
場合にも、対応することができる。

【００４４】更に、信号を比較器に供給する回路系に、
第３のスイッチ回路を設けることにより、劣化現象が発
生した都度、アドレスメモリに比較器の出力をメモリす
れば、それ以前にアドレスメモリに書き込んだ上に、新
しく劣化が生じた画素のアドレスを書き込むだけで済む
ので、実際の使用においては簡便な方法となる。

【００４５】また比較器に供給される基準信号レベルを
調整すれば、劣化の度合に応じて補正するレベルを調整
することができると共に、補正すべき画素か否かの調整
も簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の一実施例を示す回路構
成図。

【図２】本発明に係る表示装置を構成するＬＵＴの動作
を説明するための概念図。

【図３】本発明に係る表示装置で表示される高輝度パタ
ーンを説明するための説明図。

【図４】本発明に係る表示装置を構成するＬＵＴの動作
を説明するための特性図。

【図５】一般的に使用されている蛍光体の輝度特性を示
す特性図。

【符号の説明】 １７：パネルドライバ（駆動回路） １８：ＰＤＰパネル（表示部） ２１：ルックアップテーブル（ＬＵＴ） ２７：比較器 ２８：アドレスメモリ ２９：補正回路（補正手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C026 CA01 5C058 AA11 BA01 BA05 BA30 BB13 BB14 BB25 5C060 BA02 BA07 BC01 EA08 HB00 HB19 HB24 HB26 JA26 5C080 AA05 BB05 CC03 DD05 DD18 EE29 GG12 JJ01 JJ02 JJ05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素をマトリクス状に配置し、各
   画素に夫々蛍光体を有し、この蛍光体を光らせることに
   より画像を再生する表示部と、 前記複数の画素に画像信号を供給して、前記表示部を駆
   動する駆動回路と、 高輝度の前記画像信号が継続的に供給されることによ
   り、特定の画素の発光輝度が低下したとき、他の画素に
   供給する画像信号の高輝度部分を振幅抑制して、前記駆
   動回路に供給する補正手段とを具備し、 前記高輝度の画像信号に対する発光輝度を全画素におい
   て近似させるようにしたことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記複数の画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色蛍
   光体を夫々単独に備え、この画素の何れかの三原色蛍光
   体の発光輝度が低下した際に、他の蛍光体の画素に供給
   する輝度レベルを低下させることを特徴とする請求項１
   記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、画素に供給する入力画
   像信号の高輝度部分を圧縮させて出力することを特徴と
   する請求項１及び２記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、各画素に対応したアド
   レスメモリを有し、このアドレスメモリの出力に応じて
   入力信号を制御することを特徴とする請求項１乃至３記
   載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、入力信号レベルを検出
   する比較器を有し、この比較器の出力によって前記アド
   レスメモリの書込みを制御することを特徴とする請求項
   ４記載の表示装置。
6. 【請求項６】 前記補正手段は、ルックアップテーブル
   を有し、前記アドレスメモリの出力によって、ルックア
   ップテーブル出力を選択的に制御することを特徴とする
   請求項５記載の表示装置。