JP2005338760A - プラズマ表示装置とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アドレス放電効率を高めることができるプラズマ表示装置及びその駆動方法に関する。
【解決手段】入力される映像信号から、少なくとも（ｎ−１）番目及び（ｎ−２）番目のサブフィールドで連続的に放電を起こさず、ｎ番目のサブフィール度で放電を起こす低放電パターンを検出し、低放電パターンが発生するサブフィールドのアドレス期間に走査パルス幅を増加させる。
【選択図】 図７

Description

本発明はプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）を含むプラズマ表示装置の駆動方法に係り、特に、維持放電の効率を向上させるためのプラズマ表示装置の駆動方法に関するものである。

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。これら平面表示装置の中で、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、視野角も広いという長所がある。したがって、ＰＤＰが４０インチ以上の大型表示装置において従来のＣＲＴ（cathode ray tube）を代替する表示装置として脚光を浴びている。

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がマトリックス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と放電セルの構造によって直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに区分される。

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、電流が放電空間にそのまま流れるようになるため、電流制限のための抵抗を作らなければならないという短所がある。反面、交流型ＰＤＰでは、電極を誘電体層が覆っていて、自然にキャパシタンス成分が形成されて電流が制限され、放電時にイオンの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という長所がある。

図１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１に示したように、第１ガラス基板１上には、誘電体層２及び保護膜３で覆われた走査電極４と維持電極５が対をなして平行に設置される。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が設置される。アドレス電極８の間にある絶縁体層７上には、アドレス電極８と平行に隔壁９が形成されている。また、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ガラス基板１と第２ガラス基板６は、走査電極４とアドレス電極８、及び維持電極５とアドレス電極８が直交するように、放電空間１１を隔てて対向して配置されている。アドレス電極８と、対をなす走査電極４と維持電極５との交差部分にある放電空間とが放電セル１２を形成する。

図２は、プラズマディスプレイパネルの電極配列図を示す。
図２に示されているように、ＰＤＰ電極はｍ×ｎのマトリックス構成を有しており、具体的に、列方向にはアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）が配列されており、行方向にはｎ行の走査電極（Ｙ１〜Ｙｎ）及び維持電極（Ｘ１〜Ｘｎ）が配列されている。以下では、走査電極を“Ｙ電極”、維持電極を“Ｘ電極”と称する。図２に示された放電セル１２は図１に示された放電セル１２に対応する。

図３は、従来技術によるプラズマ表示装置の駆動波形図を示した図である。
一方、プラズマ表示装置をフレーム単位で駆動する際、従来は、一つのフレームを加重値が異なる複数のサブフィールドに分割し、このようなサブフィールドを組み合わせて階調を表現した。

図３は、従来に適用されているＡＣ型プラズマ表示装置の階調実現方法を示したものであって、１フレームを６個のサブフィールドに分けており、一つのサブフィールドはアドレス期間（Ａ）と維持期間（Ｔ）を含む。

ところが、このような従来の駆動方法では、図４（図４は、１フレームを４個のサブフィールドに分けた場合を例に挙げて示したものである）において太線で示したように、特定の階調を表現する場合、以前の二つのサブフィールド以上連続的に起こらなかった放電が最初に起きたり、１フレームの一番目のサブフィールドで放電が起こらずに二番目のサブフィールドで最初放電が起こる場合が発生する。このような場合、プライミングパーティクルが不足であるため、アドレス放電が起こるディレイタイムが相対的に長くなることがある。しかし、従来は、全ての走査ラインに対して同一な幅の走査パルスを印加するため、このようにディレイタイムが長くなると、走査パルスが印加される間に十分な放電が起こらない虞がある。

一方、図５は、従来のＰＤＰ駆動波形を示したものであって、１フレームを４個のサブフィールドに分けて駆動する例を示したものである。
図５に示したように、従来のＰＤＰの駆動方法によれば、一つのフレームを構成する複数のサブフィールドは、各々リセット区間、アドレス区間、維持区間から構成される。
リセット期間は、以前の維持放電によって形成された壁電荷を消去し、次のアドレス放電を安定的に行うために壁電荷をセットアップ（set up）する役割を果たす。アドレス期間は、パネルで点灯されるセルと点灯されないセルを選択し、点灯されるセル（アドレシングされたセル）に壁電荷を蓄積する動作を行う期間である。維持期間は、アドレシングされたセルに実際に画像を表示するための維持放電を行う期間である。

この時、壁電荷とは、各電極に近く放電セルの壁（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電極自体に接触しないが、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”のように説明される。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。

一方、フレーム単位で動映像を実現する際、映像の種類などの原因により、映像部から入力される信号のフレーム別周期が一定でないため、最も短い時間のフレームを基準にして駆動波形を設計する。したがって、図５に示されているように、フレームとフレームとの間には休止期が存在する。

また、一般的に、プラズマ表示装置はその駆動特性上消費電力が高いため、表示されるフレームの負荷率に応じて消費電力を制御する装置が必要であり、このような消費電力を制御する方法として、自動電力制御（Auto power control,ＡＰＣ）をして消費電力を制限する方法が用いられている。つまり、明るい画面を表示する際には維持放電回数を減少させ、暗い画面を表示する際には維持放電回数を増加させる。したがって、明るい画面を表示したフレームと次のフレームとの間の休止期は長くなる。

本発明が目的とする技術的課題は、休止期を利用して低放電が起こる虞のある放電セルの走査パルス幅を広くして、アドレス期間での低放電を防止するためのプラズマ表示装置の駆動方法を提供することにある。

このような技術的課題を達成するための本発明の特徴によるプラズマ表示装置は、複数の第１電極及び第２電極を含むパネル部；入力された映像信号の階調を測定し、前記測定された階調によるサブフィールド別放電セルのオンオフパターンを参照して、前記オンオフパターンによって走査パルスの幅を調節する制御部；及び前記制御部から出力された信号に応じて、前記複数の第１電極に選択的に走査パルスを印加する駆動部；を含み、前記制御部は、少なくとも（ｎ−１）番目及び（ｎ−２）番目のサブフィールドで連続的に放電を起こさず、ｎ番目のサブフィールドで放電を起こす低放電セルを抽出して、少なくとも前記低放電セルの第１電極に印加される前記走査パルスの幅を増加させる。

前記制御部は、前記入力される映像信号の階調を検査し、前記メモリから当該階調のサブフィールド別放電セルオンオフパターンを参照して、前記低放電セルを抽出するパターン感知部；及び前記パターン感知部で前記低放電セルが検出されれば、前記自動電力制御部の出力信号に応じて、前記低放電セルが発生するサブフィールドのアドレス期間に前記第１電極に印加される走査パルスの幅を増加させた後、前記駆動部に出力するデータ変換部；を含む。

前記増加された走査パルスの幅は、前記サブフィールドを含むフレームの休止期の期間より短く、前記データ変換部は、前記増加された走査パルスの幅だけ前記休止期を短縮させるのが好ましい。

また、前記データ変換部は、前記低放電セルが発生するサブフィールドのアドレス期間に、前記第１電極に印加される全ての走査パルスの幅を増加させることができる。

本発明の特徴によるプラズマ表示装置の駆動方法は、複数の第１電極及び第２電極としてプラズマ表示パネルを含むプラズマ表示装置の駆動方法であって、ａ）入力される映像信号の階調を測定し、当該階調を表示するためのサブフィールド別放電セルのオンオフパターンを参照する段階；ｂ）前記参照された放電セルのオンオフパターンのうち、低放電パターンを有する低放電セルを検出する段階；及びｃ）前記検出された低放電セルが放電されるサブフィールドのアドレス期間に、前記低放電セルの第１電極に印加される走査パルスの幅を増加させる段階；を含む。

前記低放電セルは、少なくとも（ｎ−１）番目及び（ｎ−２）番目のサブフィールドで連続的に放電を起こさず、ｎ番目のサブフィールドで放電を起こす放電セルであるか、前記低放電セルは、所定フレームの一番目のサブフィールドで放電を起こさず、二番目のサブフィールドで放電を起こす放電セルであるのが好ましい。

また、前記ｃ）段階は、前記低放電セルが発生するサブフィールドの第１電極に印加される全ての走査パルスの幅を増加させ、前記増加された走査パルス幅だけ、前記サブフィールドを含むフレームの休止期の期間を短縮させる。

本発明によれば、入力される映像信号から低放電パターンを検出して、当該階調を表現するサブフィールドの走査パルス幅を増加させることにより、アドレス放電効率を高めることができる。

以下では、添付した図面を参照して、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に実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。図面においては、本発明を明確に説明するために、説明と関係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な図面符号を付けた。
まず、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネル装置の概略的な構造について、

図６を参照して詳しく説明する。
図６は、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を示す図である。
図６に図示したように、図４は、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネル装置を示す図である。
図６に示したように、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネル装置は、プラズマパネル１００、アドレス駆動部２００、Ｙ電極駆動部３２０、Ｘ電極駆動部３４０、及び制御部４００を含む。

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）、行方向に配列されている第１電極（Ｙ１〜Ｙｎ）（以下、Ｙ電極とする）、及び第２電極（Ｘ１〜Ｘｎ）（以下、Ｘ電極とする）を含む。

アドレス駆動部２００は、制御部４００からアドレス駆動制御信号（ＳＡ）を受信し、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に印加する。
Ｙ電極駆動部３２０及びＸ電極駆動部３４０は、制御部４００から各々Ｙ電極駆動信号（ＳＹ）とＸ電極駆動信号（ＳＸ）を受信し、Ｘ電極とＹ電極に印加する。
制御部４００は、外部から映像信号を受信し、アドレス駆動制御信号（ＳＡ）、Ｙ電極駆動信号（ＳＹ）、及びＸ電極駆動信号（ＳＸ）を生成して、各々アドレス駆動部２００、Ｙ電極駆動部３２０、及びＸ電極駆動部３４０に伝達する。

図７は、本発明の実施例による制御部４００の内部構成図である。
図７に図示したように、本発明の実施例による制御部４００は、映像データ処理部４１０、サブフィールドデータ発生部４２０、データ変換部４３０、パターン感知部４４０、メモリ４５０、及び自動電力制御部（ＡＰＣ）４６０を含む。

映像データ処理部４１０は、映像信号を補正して出力し、サブフィールドデータ発生部４２０は、補正されたフレーム別映像信号をサブフィールド単位としてパネルを駆動するためのデータに変換する。

メモリ４５０には各階調別サブフィールドのオン／オフパターンが保存されている。パターン感知部４４０は、フレーム別映像信号の階調を検査し、メモリ４５０で当該階調のパターンを参照して、当該階調を表現するためのパターンが特定のサブフィールドのアドレス期間に低放電を起こす確率の高いパターン、つまり、特定の放電セルのオンオフパターンが直前サブフィールドを含む二つ以上の連続した以前サブフィールドで放電が起こらず、次のサブフィールドで放電が起こるパターンであるか、及び１フレームの一番目のサブフィールドで放電が起こらず、二番目のサブフィールドで初めて放電が起こるパターン（以下、低放電パターンとする）であるかを検査して、その結果を出力する。

ＡＰＣ４６０は、入力される映像信号の負荷率を測定し、メモリ４５０に保存されたＡＰＣ ＬＵＴ（auto power control look up table）を参照して、測定された負荷率による維持放電パルス個数の上限値と下限値を決定する。

データ変換部４３０は、パターン感知部４４０とＡＰＣ４６０の出力信号に基づき、サブフィールドデータ発生部４２０の出力信号を変換して駆動部に出力する。
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表示パネルの動作について詳細に説明する。

まず、外部から映像信号が映像データ処理部４１０に入力される。
そうなると、映像データ処理部４１０は受信された映像信号の階調を検査し、メモリ４５０から当該階調を表示するためのパターンを参照する。パターン参照結果、低放電パターンであると判断されれば、当該サブフィールドのアドレス期間に出力される走査パルスの幅を増加させるように制御する信号をデータ変換部４３０に出力する。

そうすると、データ変換部４３０は、パターン感知部４４０から入力された信号に応じてサブフィールドデータ信号を変換し、各々の駆動部に出力する。
この時、走査パルスの幅を増加させることによって増加するアドレス期間は、休止期の期間より長くないべきであり、データ変換部４３０は、増加されたアドレス期間だけ休止期の期間を短縮する。したがって、１フレームにかかる全体駆動時間には変化がない。

一方、休止期を判断するためには、まず、ＡＰＣ４６０が入力される映像信号の負荷率を測定し、メモリ４５０に保存されたＡＰＣ ＬＵＴを参照して、測定された負荷率による維持放電パルス個数の上限値と下限値を決定する。休止期は、この維持放電パルス個数によって決定される。
したがって、データ変換部４３０は、ＡＰＣ４６０の出力信号より休止期を判断して、走査パルス幅を増加させ、休止期は減少させる。

このように低放電パターンを表示するサブフィールドの走査パルス幅を増加させれば、アドレス放電ディレイタイムの長いサブフィールドでもアドレス放電が円滑に行われることができる。

一方、本発明の実施例では、低放電パターンを含むサブフィールド全体の走査パルスの幅を増加させることについて説明したが、低放電パターンを表示する放電セルが含まれた当該走査ラインの走査パルスの幅のみを増加させることもできる。このようにすれば、駆動時間をさらに減らすことができる。

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ることではなく、本発明の請求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いろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。

交流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電極配列図である。 従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの階調実現方法を示した図である。 階調別サブフィールドデータの例を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。 本発明の実施例による制御部の内部構成図である。

符号の説明

１ 第１ガラス基板
２ 誘電体層
３ 保護膜
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 第２ガラス基板
７ 絶縁体層
８ アドレス電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電空間
１２ 放電セル
１００ プラズマパネル
２００ アドレス駆動部
３２０ Ｙ電極駆動部
３４０ Ｘ電極駆動部
４００ 制御部
４１０ 映像データ処理部
４２０ サブフィールドデータ発生部
４３０ データ変換部
４４０ パターン感知部
４５０ メモリ
４６０ 自動電力制御部（ＡＰＣ）

Claims (10)

1. 複数の第１電極及び第２電極を含むパネル部；
   入力された映像信号の階調を測定し、前記測定された階調によるサブフィールド別放電セルのオンオフパターンを参照して、前記オンオフパターンによって走査パルスの幅を調節する制御部；及び
   前記制御部から出力された信号に応じて、前記複数の第１電極に選択的に走査パルスを印加する駆動部；を含み、
   前記制御部は、少なくとも（ｎ−１）番目及び（ｎ−２）番目のサブフィールドで連続的に放電を起こさず、ｎ番目のサブフィールドで放電を起こす低放電セルを抽出して、少なくとも前記低放電セルの第１電極に印加される前記走査パルスの幅を増加させるプラズマ表示装置。
2. 前記制御部は、
   前記入力される映像信号の階調を検査し、前記メモリから当該階調のサブフィールド別放電セルオンオフパターンを参照して、前記低放電セルを抽出するパターン感知部；及び
   前記パターン感知部で前記低放電セルが検出されれば、前記自動電力制御部の出力信号に応じて、前記低放電セルが発生するサブフィールドのアドレス期間に前記第１電極に印加される走査パルスの幅を増加させた後、前記駆動部に出力するデータ変換部；
   を含む、請求項１に記載のプラズマ表示装置。
3. 前記データ変換部は、
   前記増加された走査パルスの幅は、前記サブフィールドを含むフレームの休止期の期間より短い、請求項１又は２に記載のプラズマ表示装置。
4. 前記データ変換部は、前記増加された走査パルスの幅だけ前記休止期を短縮させる、請求項３に記載のプラズマ表示装置。
5. 前記データ変換部は、前記低放電セルが発生するサブフィールドのアドレス期間に、前記第１電極に印加される全ての走査パルスの幅を増加させる、請求項３に記載のプラズマ表示装置。
6. 複数の第１電極及び第２電極としてプラズマ表示パネルを含むプラズマ表示装置の駆動方法において、
   ａ）入力される映像信号の階調を測定し、当該階調を表示するためのサブフィールド別放電セルのオンオフパターンを参照する段階；
   ｂ）前記参照された放電セルのオンオフパターンのうち、低放電パターンを有する低放電セルを検出する段階；及び
   ｃ）前記検出された低放電セルが放電されるサブフィールドのアドレス期間に、前記低放電セルの第１電極に印加される走査パルスの幅を増加させる段階；
   を含むプラズマ表示装置の駆動方法。
7. 前記低放電セルは、少なくとも（ｎ−１）番目及び（ｎ−２）番目のサブフィールドで連続的に放電を起こさず、ｎ番目のサブフィールドで放電を起こす放電セルである、請求項６に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
8. 前記低放電セルは、所定フレームの一番目のサブフィールドで放電を起こさず、二番目のサブフィールドで放電を起こす放電セルである、請求項６に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
9. 前記ｃ）段階は、前記低放電セルが発生するサブフィールドの第１電極に印加される全ての走査パルスの幅を増加させる、請求項６乃至８のうちのいずれか一つに記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
10. 前記ｃ）段階は、前記増加された走査パルス幅だけ、前記サブフィールドを含むフレームの休止期の期間を短縮させる、請求項６乃至８のうちのいずれか一つに記載のプラズマ表示装置の駆動方法。

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