JP2005128550A - プラズマディスプレイパネル及びその駆動装置とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】階調及び輝度の線形性を維持しながら単位階調表現力を高める、プラズマディスプレイパネル及びその駆動装置とその駆動方法を提供する。
【解決手段】本発明では、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正２１０を行い、ガンマ補正された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブ２２０によってサブフィールドデータに生成して出力する。また、ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算２３０して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブ２５０によって補正して出力し、前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する。このようにすることで、階調及び輝度の線形性を維持しながら単位階調表現力を高めることができる。
【選択図】図６

Description

本発明はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関し、特にプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法に関する。

最近、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、ＰＤＰなどの平面表示装置が活発に開発されている。これらの平面表示装置の中でも、ＰＤＰは、他の平面表示装置に比べて輝度及び発光効率が高くて視野角が広いという長所がある。従って、ＰＤＰが、４０インチ以上の大型表示装置で従来の陰極線管（ＣＲＴ）に代替される表示装置として脚光を浴びている。

前記ＰＤＰは、気体放電によって生成されたプラズマを利用して文字または映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上のピクセル（ｐｉｘｅｌ）がマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）形態に配列されている。このようなＰＤＰは、印加される駆動電圧波形の形態及び放電セルの構造によって直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）に区分される。

前記直流型ＰＤＰは、電極が放電空間にそのまま露出されていて電圧が印加される間に電流が放電空間にそのまま流れるようになるので、電流制限のための抵抗を形成しなければならない短所がある。反面、交流型ＰＤＰは、電極を誘電体層が覆っていて自然なキャパシタンス成分の形成により電流が制限されると共に放電時のイオン衝撃から電極が保護されるので、直流型に比べて寿命が長い長所がある。

図９はＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部斜視図である。図９に示したように、第１ガラス基板１上に誘電体層２及び保護膜３で覆われた走査電極４及び維持電極５が対になって平行に形成される。第２ガラス基板６上には、絶縁体層７で覆われた複数のアドレス電極８が形成される。隣り合うアドレス電極８間にある絶縁体層７上には、アドレス電極８と平行に隔壁９が形成されており、絶縁体層７の表面及び隔壁９の両側面に蛍光体１０が形成されている。第１及び第２ガラス基板１、６は、走査電極４及び維持電極５とアドレス電極８とが直交するように放電空間１１を隔てて対向配置されている。対になっている走査電極４及び維持電極５の交差部にある放電空間が放電セル１２を形成する。

図１０はプラズマディスプレイパネルの３電極面放電構造を示したものである。図１０を参照すると、隔壁で形成された放電空間中に平行に形成された走査電極及び維持電極と対向して交差してアドレス電極が設置される。この構造は、アドレス電極と走査電極との間で画素を選択するために壁電荷を生成させる放電が起こり、その後、走査電極と維持電極との間で画像を表示するための放電が一定時間繰り返されて起こるようになる。

ここで、壁電荷というのは、各電極に近い放電セルの壁（例えば、誘電体層）に形成されて電極に蓄積される電荷を言う。このような壁電荷は、実際には電極そのものに接触しないが、ここでは、壁電荷が電極に”形成される”、”蓄積される”、または”積まれる”と説明される。また、壁電圧は、壁電荷によって放電セルの壁に形成される電位差を言う。

隔壁は、放電空間を形成する機能と共に放電時に発生した光を遮断して隣り合う画素の誤動作（ｃｒｏｓｓ ｔａｌｋ）を防止する役割を果たす。このような単位構造を一つの基板上にマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）形態に複数形成し、各単位構造に蛍光物質を塗布して一つの画素を構成し、前記画素が集まって一つのプラズマディスプレイパネルとなる。現在、商用化されているプラズマディスプレイパネルは、各画素内で放電を起こして放電によって発生した紫外線が画素内壁に塗布されている蛍光物質を励起させて所望の色を実現する。

プラズマディスプレイパネルがカラーディスプレイ（ｃｏｌｏｒ ｄｉｓｐｌａｙ）としての性能を発揮するためには中間階調を実現しなければならないが、現在は、その実現方法として、１ＴＶフィールド（ｆｉｅｌｄ）を複数のサブフィールドに分けてこれを時分割制御する中間階調実現方法が用いられている。

図１１は一般に適用されているＡＣ型プラズマディスプレイパネルの中間階調実現方法である。図１１は、６ビット（ｂｉｔ）階調実現方法であって、一つのＴＶフィールドを６個のサブフィールドに分けて、一つのサブフィールドごとにアドレス期間と表示放電維持期間とに分離されて構成されている。

しかしながら、従来のＮ個のサブフィールドを利用して階調を表現する方法は、単位階調光過多により低階調で色帯が発生し、高負荷でも色帯が大きく発生する短所がある。

本発明が目的とする技術的課題は、階調及び輝度の線形性を維持しながら単位階調表現力を高める、プラズマディスプレイパネル及びその駆動装置とその駆動方法を提供することにある。

このような課題を解決するための本発明の一つの特徴によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部；前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部；前記ガンマ補正部から出力される映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する平均信号レベル計算部；前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を印加する自動電力制御部；を含む。

このような課題を解決するための本発明の他の特徴によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部；前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部；を含む。

このような課題を解決するための本発明の一つの特徴によるプラズマディスプレイパネルは、外部から映像データを受信してデータを表示するプラズマディスプレイパネルであって、複数のアドレス電極、互いに対になって前記アドレス電極と交差する複数の走査電極及び維持電極を含むプラズマパネル；映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行い、サブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力し、ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正し、補正された平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する制御部；前記アドレス電極駆動信号に対応する電圧を前記アドレス電極に印加するアドレスデータ駆動部；前記維持電極駆動信号に対応する電圧を前記維持電極に印加する維持電極駆動部；前記走査電極駆動信号に対応する電圧を走査電極に印加する走査電極駆動部を含む。

このような課題を解決するための本発明の一つの特徴によるプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行う第１段階；ガンマ補正された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成して出力する第２段階；ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する第３段階；前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する第４段階を含む。

本発明により、単位階調光の低減によってドットノイズ（Ｄｏｔ−Ｎｏｉｓｅ）を低減し、単位ステップ当りの光の強さを低減して、低階調表現力を向上させる、プラズマディスプレイパネル及びその駆動装置とその駆動方法を提供することができる。

以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。

図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略した。明細書全体を通じて類似した部分については同一の図面符号を付けた。ある部分が他の部分と連結されているとする時、これは直接的に連結されている場合だけでなく、その中間に他の構成要素を隔てて連結されている場合も含む。

それでは、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネル及びその駆動装置とその駆動方法について、図面を参考にして詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施例による０．５階調／０．２５階調のサステインウェイト（ｗｅｉｇｔ）を示した図である。図１を参照すると、第１実施例では、単位階調光の強さを低減するためにサブフィールドウェイト（ＳＦ Ｗｅｉｇｈｔ）を調節する。

第１実施例では、既存のＮ個のＳＦの中の一つのＳＦを既存のＬＳＢの維持パルス数の１／２になるように形成して追加し、０．５階調を表現することができるようにする（０．５ＬＳＢ）。また、単位階調光の強さをさらに低減するために、０．５ＬＳＢのサステイン数を再び１／２に形成して０．２５階調を表現する。

図１の０．５ＬＳＢ／０．２５ＬＳＢのサステインウェイト（Ｓｕｓｔａｉｎ Ｗｅｉｇｈｔ）を適用した第１実施例は、単位階調光の強さが低減して低階調表現力が高まることが確認できるが、階調の非線形性が発生する。

図２は既存／改善後の単位階調光の強さを比較した図面であって、０．２５ＬＳＢで階調が不規則に増加するのが分かる。

図３は既存の線形階調と及び０．５ＬＳＢ／０．２５ＬＳＢ非線形階調の適用時の階調表現力及び色帯発生程度を比較した図面である。図３を参照すると、第１実施例は、階調が非線形的なので、低負荷及び高負荷で階調表現が不適切である。

このような階調の非線形性を補完するために、圧縮ＳＦ−ｇｅｎテーブルマッピング（非線形的なデータマッピング）を行った第２実施例を適用する。

実際のＳＦ−Ｇｅｎで割り当てることができる階調の数は制限されているので、第２実施例では、低階調の数は多く高階調の数は少なく割り当てる。

０．５ＬＳＢは５１２個の出力を２５６個に圧縮した非線形ＳＦ−Ｇｅｎテーブルを適用し、０．２５ＬＳＢは１０２４個の出力を２５６個に圧縮した非線形ＳＦ−Ｇｅｎテーブルを適用する。

図４は既存及び第２実施例のサブフィールド生成テーブルを比較した図である。図４のサブフィールド生成テーブル（ＳＦ−Ｇｅｎ Ｔａｂｌｅ）を適用すれば、ガンマオフ（Ｇａｍｍａ Ｏｆｆ）時にサブフィールド生成テーブルのような形態で入力階調対比の輝度が発揮されるようになる。

しかし、このような第２実施例による圧縮サブフィールド生成テーブルを適用すれば、輝度の非線形性が発生する短所がある。

従って、サブフィールド生成テーブルの非線形的な輝度特性をガンマブロックで逆カーブによって補償して線形的な輝度特性を得ることを、第３実施例で説明する。

図５は本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの構成図である。図５を参照すると、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルは、プラズマパネル１００、制御部２００、アドレス電極駆動部３００、走査電極駆動部（以下、‘Ｙ電極駆動部’という）４００、維持電極駆動部（以下、‘Ｘ電極駆動部’という）５００を含む。

前記プラズマパネル１００は、列方向に配列されている複数のアドレス電極Ａ１−Ａｍ、そして行方向に配列されている複数の維持電極（以下、‘Ｘ電極’とする）Ｘ１−Ｘｎ及び走査電極（以下、‘Ｙ電極’という）Ｙ１−Ｙｎを含む。Ｘ電極Ｘ１−Ｘｎは、各Ｙ電極Ｙ１−Ｙｎに対応して形成され、一般に、その一端が互いに共通に連結されている。そして、プラズマパネル１００は、Ｘ及びＹ電極Ｘ１−Ｘｎ、Ｙ１−Ｙｎが配列されたガラス基板（図示せず）及びアドレス電極Ａ１−Ａｍが配列されたガラス基板（図示せず）からなる。二つのガラス基板は、Ｙ電極Ｙ１−Ｙｎとアドレス電極Ａ１−Ａｍ及びＸ電極Ｘ１−Ｘｎとアドレス電極Ａ１−Ａｍが各々直交するように放電空間を隔てて対向して配置される。この時、アドレス電極Ａ１−ＡｍとＸ及びＹ電極Ｘ１−Ｘｎ、Ｙ１−Ｙｎとの交差部にある放電空間が放電セルを形成する。

制御部２００は、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行い、サブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力し、ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正し、補正された平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する。

アドレス電極駆動部３００は、制御部２００からアドレス電極駆動信号を受信して表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極Ａ１−Ａｍに印加する。

Ｘ電極駆動部５００は、制御部２００からＸ電極駆動信号を受信してＸ電極Ｘ１−Ｘｎに駆動電圧を印加する。Ｙ電極駆動部４００は、制御部２００からＹ電極駆動信号を受信してＹ電極Ｙ１−Ｙｎに駆動電圧を印加する。

図６は制御部２００の詳細図である。図６を参照すると、制御部２００は、映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正をするガンマ補正部２１０；前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部２２０；前記ガンマ補正部から出力される映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する平均信号レベル計算部２３０；前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を印加する自動電力制御部２５０；を含む。

以下、このような構成を有する本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの動作について詳細に説明する。

まず、制御部２００のガンマ補正部２１０は、外部から映像信号を受信してガンマ補正を行い、内部に保存された図７に示されたガンマ補正カーブによって補正して出力する。

そして、サブフィールドデータ生成部２２０は、前記ガンマ補正部２１０から出力される映像信号を内部に保存された図７に示された圧縮サブフィールド生成テーブルによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力する。

このように圧縮サブフィールド生成テーブルの非線形的な特性をガンマ補正部２１０のガンマ補正カーブによって補償して、最終的に、プラズマディスプレイパネル１００は線形的な輝度特性を有するようになる。

一方、平均信号レベル計算部２３０は、前記映像信号の平均信号レベルを計算して内部に保存された図８に示されたようなＡＳＬ補正カーブによって補正して出力する。そして、自動電力制御部２５０は、前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を印加する。

ここで、ガンマ補正部２１０の出力データを合せて画面の負荷率（ＡＳＬ）を計算する時、本来は線形的な階調マッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）が適用されるが、画面に撒かれた映像データは非線形的なサブフィールド生成テーブル（ＳＦ−Ｇｅｎ Ｔａｂｌｅ）が適用されるので、ＡＳＬ対比の消費電力の非線形的な関係が発生する。従って、第３実施例で、ＡＳＬと消費電力との線形的な関係を維持するために、階調別のサブフィールド生成に対するＡＳＬ補正逆カーブの適用が必要である。

その後、アドレス電極駆動部３００は、サブフィールドデータ生成部２２０からアドレス電極駆動信号を受信して表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極Ａ１−Ａｍに印加する。

そして、Ｘ電極駆動部５００は、自動電力制御部２５０からＸ電極駆動信号を受信してＸ電極Ｘ１−Ｘｎに駆動電圧を印加し、Ｙ電極駆動部４００は、自動電力制御部２５０からＹ電極駆動信号を受信してＹ電極Ｙ１−Ｙｎに駆動電圧を印加する。そして、プラズマパネル１００には映像データが表示される。

このような本発明の第３実施例では、ガンマ補正部２１０がガンマ補正カーブによって補正してサブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償し、平均信号レベル計算部２３０もＡＳＬ補正カーブによって消費電力の線形的な関係を維持することができるようにする。

このようなガンマ補正カーブ及びＡＳＬ補正カーブは、必要に応じて個別に適用することができる。

以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

本発明の第１実施例によるサブフィールド別０．５階調／０．２５階調のサステインウェイトを示した図である。 既存及び本発明の第１実施例による単位階調光の強さを比較した図である。 既存及び本発明の第１実施例による０．５階調／０．２５階調の非線形階調適用時の階調表現力及び色帯発生程度を比較した図である。 既存及び本発明の第２実施例によるサブフィールド生成テーブルを比較した図である。 本発明の第３実施例によるプラズマディスプレイパネルの構成図である。 図５の制御部の詳細図である。 本発明の第３実施例に適用されるガンマ補正カーブ及びサブフィールド生成圧縮カーブを示した図である。 本発明の第３実施例に適用されるＡＳＬ補正カーブ及びサブフィールド生成圧縮カーブを示した図である。 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部斜視図である。 プラズマディスプレイパネルの３電極面放電構造を示したものである。 一般に適用されているＡＣ型プラズマディスプレイパネルの中間階調実現方法を示した図である。

符号の説明

１００ プラズマパネル
２００ 制御部
３００ アドレス電極駆動部
４００ 走査電極駆動部
５００ 持電極駆動部

Claims (12)

1. 外部から映像データを受信してデータを表示するプラズマディスプレイパネルであって、
   複数のアドレス電極、互いに対になって前記アドレス電極と交差する複数の走査電極及び維持電極を含むプラズマパネルと、
   映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行い、サブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力し、ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正し、補正された平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する制御部と、
   前記アドレス電極駆動信号に対応する電圧を前記アドレス電極に印加するアドレスデータ駆動部と、
   前記維持電極駆動信号に対応する電圧を前記維持電極に印加する維持電極駆動部と、
   前記走査電極駆動信号に対応する電圧を前記走査電極に印加する走査電極駆動部と、
   を有することを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
2. 前記制御部は、
   映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部と、
   前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部と、
   前記ガンマ補正部から出力される映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する平均信号レベル計算部と、
   前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を印加する自動電力制御部と、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記ガンマ補正部は、ガンマ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償することを特徴とする、請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記平均信号レベル計算部は、ＡＳＬ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償し、消費電力を線形的に維持するようにすることを特徴とする、請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記制御部は、
   映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部と、
   前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部と、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部と、
   前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部と、
   前記ガンマ補正部から出力される映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する平均信号レベル計算部と、
   前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を印加する自動電力制御部と、
   を有することを特徴とする、プラズマディスプレイパネルの駆動装置。
7. 前記ガンマ補正部は、ガンマ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償することを特徴とする、請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
8. 前記平均信号レベル計算部は、ＡＳＬ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償し、消費電力を線形的に維持するようにすることを特徴とする、請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
9. 映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行うガンマ補正部と、
   前記ガンマ補正部から出力された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成してアドレス電極駆動信号として出力するサブフィールドデータ生成部と、
   を有することを特徴とする、プラズマディスプレイパネルの駆動装置。
10. 映像信号を受信して内部に保存されたガンマ補正カーブによってガンマ補正を行う第１段階と、
    ガンマ補正された映像信号をサブフィールド生成圧縮カーブによってサブフィールドデータに生成して出力する第２段階と、
    ガンマ補正された映像信号の平均信号レベルを計算して階調別のサブフィールド生成に対する平均信号レベル補正逆カーブによって補正して出力する第３段階と、
    前記平均信号レベルに対応する維持電極駆動信号及び走査電極駆動信号を出力する第４段階と、
    を有することを特徴とする、プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
11. 前記第１段階は、ガンマ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償することを特徴とする、請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
12. 前記第３段階は、前記ＡＳＬ補正カーブによって補正して前記サブフィールド生成圧縮カーブの非線形性を補償し、消費電力を線形的に維持するようにすることを特徴とする、請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
    

Images