JP2008003464A - 表示パネルの駆動方法 - Google Patents

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孝年 東海林
Mitsuhiro Ishizuka
光洋 石塚
Nobuhiko Saegusa
信彦 三枝
Yoshitaka Sato
吉親 佐藤
Shinya Tsuchida
臣弥 土田
Hitoshi Fujimura
整 藤村
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Abstract

【課題】表示劣化を生じさせることなく小電力動作を実行することが可能な表示パネルの駆動方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】複数のサブフィールド各々のサスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ表示パネルの画素セル各々を発光させるにあたり、入力映像信号における輝度レベルに応じてサブフィールド各々に割り当てられている発光回数を変更する。
【選択図】図3

Description

本発明は、複数の画素セルが配置された表示パネルの駆動方法に関する。
近年、自発光型で発光輝度の高い表示装置としてプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)が脚光を浴びている。かかるPDPを駆動する方法の一つとしてサブフィールド法が知られている。サブフィールド法に従ったPDPの駆動では、1フィールド表示期間毎に、複数のサブフィールド各々において、PDPの各画素セルの状態を点灯セル状態及び消灯セル状態のいずれか一方に決定するアドレス行程と、点灯セル状態にある放電セルのみを、繰り返しサスティン放電させるサスティン行程とを実行する。尚、各サブフィールドのサスティン行程には、サスティン放電を実施させるべき回数として、そのサブフィールドの輝度重み付けに対応した回数が予め割り当てられている。かかる駆動によれば、1フィールド表示期間内において生起されたサスティン放電の総数に対応した輝度が視覚される。
又、近年、PDPの低消費電力化を図るべく、入力映像信号における平均輝度レベルに応じて、各サブフィールドに割り当てるべきサスティン放電の回数を、夫々所定の比率で増減させるようにした駆動方法が提案された(例えば、特許文献1参照)かかる駆動方法によると、入力映像信号の平均輝度レベルが高くなるほど、各サブフィールドに割り当てるべきサスティン放電の実施回数を減らすようにしているので、輝度重みが小なるサブフィールドではサスティン放電の実施回数が極めて少なくなる。この際、サスティン放電の実施回数が少なくなると、各画素セルにおける放電の開始タイミングのばらつきが大となり、隣接画素セル間での輝度差、或いは同一画素セルにおける各フィールド間において輝度差が生じ、表示品質が劣化するという問題が生じる。
特開2003−29698号公報
本発明は、かかる問題を解決すべく為されたものであり、表示劣化を生じさせることなく小電力動作を実行することが可能な表示パネルの駆動方法を提供することを目的とするものである。
請求項1記載による表示パネルの駆動方法は、複数の画素セルが形成されている表示パネルを、夫々が入力映像信号に基づく各画素毎の画素データに応じて前記画素セル各々を点灯セル状態及び消灯セル状態の内の一方の状態に設定するアドレス期間と前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させるサスティン期間とを含むサブフィールドの複数によって駆動する表示パネルの駆動方法であって、前記サブフィールド各々の前記サスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させる発光駆動行程と、前記入力映像信号における輝度レベルに応じて前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を変更する発光回数変更行程と、を備え、前記発光回数変更行程では、前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を減らすべき変更を行う場合には前記輝度重みが大なるサブフィールドに比して前記輝度重みが小なるサブフィールドにおける前記発光回数の低下率が小となるように前記発光回数の変更を行う。
又、請求項4記載による表示パネルの駆動方法は、複数の画素セルが形成されている表示パネルを、夫々が入力映像信号に基づく各画素毎の画素データに応じて前記画素セル各々を点灯セル状態及び消灯セル状態の内の一方の状態に設定するアドレス期間と前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させるサスティン期間とを含むサブフィールドの複数によって駆動する表示パネルの駆動方法であって、前記サブフィールド各々の前記サスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させる発光駆動行程と、前記入力映像信号における輝度レベルに応じて前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を変更する発光回数変更行程と、を備え、前記発光回数変更行程では、前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を減らすべき変更を行う場合には、前記表示パネルの周辺照度が所定照度よりも低い場合には高い場合に比して1フィールドに割り当てるべき前記発光回数の総数が小となると共に、前記輝度重みが大なるサブフィールドに比して前記輝度重みが小なるサブフィールドにおける前記発光回数の低下率が小となるように前記発光回数の変更を行う。
本発明においては、複数のサブフィールド各々のサスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ表示パネルの画素セル各々を発光させるにあたり、入力映像信号における輝度レベルに応じてサブフィールド各々に割り当てられている発光回数を変更する。この際、サブフィールド各々に割り当てられている発光回数を減らすべき変更を行う場合には輝度重みが大なるサブフィールドに比して輝度重みが小なるサブフィールドにおける前記発光回数の低下率が小となるように発光回数の変更を行う。これにより、輝度重みが最小となるサブフィールドに対して比較的多め(3回以上)の発光回数を割り当てることが可能となる。よって、各サブフィールドに割り当てられる発光回数が少なくなる小電力モード時においても、隣接画素セル間での輝度差、同一画素セルにおけるフレーム間での輝度差が小となり、表示品質の劣化が抑制される。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、表示パネルとしてPDPを搭載したプラズマディスプレイ装置の概略構成を示す図である。
図1において、プラズマディスプレイパネルとしてのPDP10には、2次元表示画面の縦方向(垂直方向)に夫々伸長している列電極A1〜Amと、横方向(水平方向)に夫々伸長しており且つX及びY交互に配置されている行電極X1〜Xn及び行電極Y1〜Ynが形成されている。互いに隣接する一対の行電極X及びYにて、PDP10の1表示ライン分の表示を行う。すなわち、PDP10は、行電極X1及びY1からなる第1表示ライン、行電極X2及びY2からなる第2表示ライン、・・・、行電極Xn及びYnからなる第n表示ラインを備えるのである。これら第1〜第n表示ラインと、列電極A1〜Amとの間には放電ガスが封入された放電空間が設けられており、この放電空間を含む行電極と列電極との各交叉部に画素に対応した放電セルが形成される構造となっている。
A/D変換器1は、入力映像信号をサンプリングしてこれを各画素に対応した例えば8ビットの画素データPDに変換して、これを画素駆動データ生成回路3及び輝度レベル検出回路20の各々に供給する。
輝度レベル検出回路20は、入力映像信号に対応した画素データPDに基づき、1フレーム分の画像の平均輝度レベルを算出し、その平均値を示す平均輝度信号AYを駆動制御回路4に供給する。
外光センサ21は、PDP10周辺の外光照度を検出し、その照度を示す外光照度信号LLを駆動制御回路4に供給する。
画素駆動データ生成回路3は、上記画素データPDに基づき、各サブフィールドの画素データ書込行程(後述する)において、放電セル各々を点灯セル状態及び消灯セル状態の内のいずれに設定するのかを示す画素駆動データGDを生成する。すなわち、
駆動制御回路4は、図2に示す如きサブフィールド法に基づく発光駆動シーケンスに従って、1フレーム(1フィールド)表示期間毎にN個のサブフィールドSF1〜SF(N)各々で、画素データ書込行程Wc及びサスティン行程Icを順次実行する。尚、駆動制御回路4は、先頭のサブフィールドSF1に限りリセット行程Rcを実行する。
先ず、リセット行程Rcにおいて、駆動制御回路4は、PDP10の全放電セルに対して、放電セル内に残存する壁電荷の量を初期化させるべき各種制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する。かかる制御信号に応じてX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、PDP10の全ての行電極X及びYに一斉にリセットパルスを印加する。リセットパルスの印加に応じて、PDP10の全放電セル内においてリセット放電が生起され、各放電セル内には所定量の電荷が形成される。
次に、各サブフィールドの画素データ書込行程Wcでは、駆動制御回路4は、PDP10の各放電セルを上記画素駆動データGDに応じた状態(点灯セル状態、消灯セル状態)に設定させるべき各種制御信号を発生して、アドレスドライバ6及びY電極ドライバ8に供給する。この際、Y電極ドライバ8は、走査パルスを行電極Y1、Y2、Y3、・・・・、Yn-1及びYn各々に順次、択一的に印加する。一方、アドレスドライバ6は、かかる走査パルスの印加タイミングに同期させて、画素駆動データGDに応じたパルス電圧を有する画素データパルスを1表示ライン分ずつ列電極A1〜Am各々に印加する。ここで、上記走査パルスと同時に例えば低電圧(0ボルト)の画素データパルスが印加された放電セル内ではアドレス放電が生起され、この放電セル内に残留していた壁電荷が消滅する。よって、この際、放電セルは消灯セル状態に設定される。一方、上記走査パルスと同時に高電圧の画素データパルスが印加された放電セル内では上記の如きアドレス放電は生起されない。よって、この放電セルは、その直前までの状態(点灯セル状態又は消灯セル状態)を維持する。
次に、各サブフィールドのサスティン行程Icを実施するにあたり、駆動制御回路4は、先ず、図3に示すサスティン放電回数設定フローに従って、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにおいてサスティン放電を生起させるべき回数の設定を行う。
図3において、駆動制御回路4は、先ず、輝度レベル検出回路20から供給された平均輝度信号AYにて示される平均輝度、つまり入力映像信号による1フレーム画像の平均輝度が所定輝度YREF以上であるか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2において平均輝度信号AYが所定輝度YREFよりも低いと判定された場合、駆動制御回路4は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Ic各々において図4又は図5に示す如き通常モードに従った回数だけサスティン放電を生起させるべき制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する(ステップS2)。
一方、上記ステップS1において平均輝度信号AYが所定輝度YREF以上であると判定された場合、駆動制御回路4は、次に、外光センサ21から供給された外光照度信号LLが所定照度LREF以上の照度であるか否かを判定する(ステップS3)。かかるステップS3において外光照度信号LLが所定照度LREF以上であると判定された場合、駆動制御回路4は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Ic各々において図4に示す如き小電力モードAに従った回数だけサスティン放電を生起させるべき制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する(ステップS4)。一方、上記ステップS3において、外光照度信号LLが所定照度LREFよりも低いと判定された場合、駆動制御回路4は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Ic各々において図5に示す如き小電力モードBに従った回数だけサスティン放電を生起させるべき制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する(ステップS5)。
駆動制御回路4は、上記ステップS1〜S5なる一連の動作を1フレーム(1フィールド)表示期間毎に実行する。
これにより、X電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにて、上記小電力モードA又はB、或いは通常モードにて示される回数分だけ行電極X及びY各々に交互に図6に示す如きサスティンパルスIPを印加する。すると、全放電セルの内で点灯セル状態に設定されている放電セルのみに、上記サスティンパルスIPが印加される度にサスティン放電が生起され、その放電に伴って放電セルが発光する。これにより、1フレーム(又は1フィールド)表示期間内において生起されたサスティン放電の総数に対応した輝度が視覚される。
ここで、図1に示すプラズマディスプレイ装置では、入力映像信号に基づく平均輝度(AY)が高い場合には低い場合に比して例えば図7に示す如き対応関係にて、1フレーム(又は1フィールド)表示期間内で印加すべきサスティンパルスの総数を減らすことにより、小電力化を図るようにしている。例えば、本実施例においては、図7に示す如く平均輝度信号AYが所定輝度YREFよりも低い場合には、サスティンパルスの総数がK1となる通常モードに基づく駆動が為される。一方、かかる平均輝度信号AYが所定輝度YREF以上である場合には、サスティンパルスの総数が上記K1よりも小であるK2となる小電力モードに基づく駆動が為される。
上記通常モードでは、X電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、サスティンパルス総数K1をサブフィールドSF1〜SF(N)各々の輝度重みに応じて分配した、図4又は図5に示す如き回数分だけ、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにてサスティンパルスの印加を行う。
一方、小電力モードでは、X電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、サスティンパルス総数K2をサブフィールドSF1〜SF(N)各々の輝度重みに応じて分配した回数分だけ、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにてサスティンパルスの印加を行う。すなわち、小電力モードでは、上記通常モードにおいて各サブフィールドに割り当てられているサスティン放電回数を各サブフィールド毎に夫々低減させた回数が、サブフィールドSF1〜SF(N)各々に割り当てられるのである。
ここで、仮に、小電力モードでは、上記通常モードにて各サブフィールドに割り当てられている回数を夫々一定の比率、例えば(1/4)で低減させた回数が割り当てられているものとする。この際、X電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、上記の如きサスティンパルス総数K2をサブフィールドSF1〜SF(N)各々の輝度重みに応じて分割した、
SF1:1
SF2:2
SF3:4
SF4:8
SF5:12



なる回数分だけサブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにてサスティンパルスの印加を行う。よって、輝度重みの小なるサブフィールドSF1及びSF2各々のサスティン行程Icにおいて印加されるサスティンパルスの数は、通常モードでは夫々、
SF1:4回
SF2:8回
であるが、小電力モードでは、
SF1:1回
SF2:2回
となる。
ここで、サスティン行程Icの先頭部で生起されるサスティン放電は、それ以降に生起されるサスティン放電に比して、各放電セル毎の放電タイミングに大きなばらつきが生じる。例えば、図6に示す如く、サスティン行程Icにおいて第1番目及び第2番目に夫々印加されるサスティンパルスIP1及びIP2によって生起される第1及び第2のサスティン放電は、第3番目のサスティンパルスIP3によって生起される第3のサスティン放電に比して、各放電セル毎の放電タイミングのばらつきが大となる。すなわち、サスティン行程Icの先頭部では、放電セル毎の放電タイミングのばらつきが大であることから、隣接放電セル間での輝度差、同一放電セルにおけるフレーム間での輝度差が大となり、サスティン放電に伴う発光が不安定な状態である。
ところが、サブフィールドSF1では1回分、SF2では2回分のサスティン放電しか生起されないので、これらSF1及びSF2各々では発光が不安定なままサスティン動作が終了してしまう。
そこで、図1に示されるプラズマディスプレイ装置における小電力モードでは、各サブフィールドに割り当てるサスティン放電の回数を、図4又は図5の小電力モードA又はBにて示される回数に夫々設定するようにしたのである。つまり、小電力モードA又はBでは、通常モードにて各サブフィールドSFに割り当てられているサスティン放電回数を、輝度重みが小なるサブフィールドほど小なる低減率にて低減させたものを、サブフィールドSF1〜SF(N)各々に割り当てるようにしたのである。
例えば、小電力モードBでは、X電極ドライバ7及びY電極ドライバ8は、上記サスティンパルス総数K2をサブフィールドSF1〜SF(N)各々の輝度重みに応じて分配した、図5に示す如き回数分だけ、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにてサスティンパルスの印加を行う。よって、小電力モードBに基づく駆動によれば、輝度重みが小なるサブフィールドで生起されるサスティン放電の回数、つまり発光回数が、上述した如き全サブフィールドに亘り一定定比率で減少させるようにした小電力モードに比して多くなる。例えば、上述の如き一定比率で減少させるようにした小電力モードに基づく駆動によれば、サブフィールドSF1において1回分のサスティン放電に伴う発光しか生起されないが、小電力モードBに基づく駆動では、サブフィールドSF1において3回分のサスティン放電が生起される。この際、図6に示す如く、第3番目に印加されたサスティンパルスIP3による各放電セルの放電タイミングのばらつき幅W3は、第1及び第2番目に夫々印加されたサスティンパルスIP1及びIP2による各放電セルの放電タイミングのばらつき幅W1及びW2よりも小となる。これにより、各サブフィールドに割り当てられるサスティンパルスの回数、つまり発光回数が少なくなる小電力モード時においても、輝度重みが最小となるサブフィールドSF1のサスティン行程Icでは、その最後尾において最終的に各放電セルの放電タイミングのばらつきが小となる。よって、放電セル毎の放電タイミングのばらつきに伴う隣接放電セル間での輝度差、同一放電セルにおけるフレーム間での輝度差が小となり、表示品質の劣化が抑制されるのである。
ここで、PDP10周辺が明るい場合には、暗い場合に比して画像全体の輝度レベルを大にした方が見易くなる。そこで、図1に示されるプラズマディスプレイ装置では、小電力モードに基づく駆動を実施するにあたり、PDP10周辺の明るさが所定照度LREFより高い場合には、小電力モードBに代わりこの小電力モードBに比して各サブフィールドに割り当てられるサスティン放電回数が大なる小電力モードA(図4に示す)に基づく駆動を実施するようにしている。
尚、上記実施例においては、PDP10周辺の明るさを示す外光照度信号LLに応じて、小電力モードAに基づく駆動及び小電力モードBに基づく駆動を択一的に実行するようにしているが、入力映像信号における平均輝度(AY)が所定輝度(YREF)以上である場合には外光照度に拘わらず、小電力モードBに基づく駆動を実施するようにしても良い。
図8は、かかる駆動を実施する場合に駆動制御回路4において実施されるサスティン放電回数設定フローの一例を示す図である。
すなわち、駆動制御回路4は、先ず、輝度レベル検出回路20から供給された平均輝度信号AYにて示される平均輝度、つまり入力映像信号による1フレーム画像の平均輝度が所定輝度YREF以上であるか否かを判定する(ステップS11)。ステップS11において平均輝度信号AYが所定輝度YREFよりも低いと判定された場合、駆動制御回路4は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Ic各々において図4又は図5に示す如き通常モードに従った回数だけサスティン放電を生起させるべき制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する(ステップS12)。一方、上記ステップS11において平均輝度信号AYが所定輝度YREF以上であると判定された場合、駆動制御回路4は、サブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Ic各々において図5に示す如き小電力モードBに従った回数だけサスティン放電を生起させるべき制御信号をX電極ドライバ7及びY電極ドライバ8に供給する(ステップS13)。
要するに、入力映像信号における平均輝度が所定輝度よりも低い場合には、図7に示す如きサスティンパルス総数K1を各サブフィールドの輝度重みに応じて分配した、上記通常モードにて示す回数分だけサブフィールドSF1〜SF(N)各々のサスティン行程Icにおいてサスティンパルスの印加を行う。一方、かかる平均輝度が所定輝度よりも高い場合には、上記通常モードにて各サブフィールドに割り当てられているサスティン放電回数を輝度重みが小なるサブフィールドほど小なる低減率にて低減させた、上記小電力モードBにて示す回数分だけ、各サブフィールドのサスティン行程Icにてサスティンパルスの印加を行うのである。
本発明による駆動方法に従って表示パネルとしてのプラズマディスプレイパネルを駆動するプラズマディスプレイ装置の概略構成を示す図である。 図1のPDP10を階調駆動する際に用いられる発光駆動シーケンスの一例を示す図である。 サスティン放電回数設定フローを示す図である。 小電力モードA及び通常モードの各モードにおいてサブフィールドSF1〜SF(N)各々に割り当てられるサスティンパルスの印加回数を示す図である。 小電力モードB及び通常モードの各モードにおいてサブフィールドSF1〜SF(N)各々に割り当てられるサスティンパルスの印加回数を示す図である。 サスティン行程Icの先頭部において行電極X及びYに印加されるサスティンパルスと、各サスティンパルスに応じて生起される放電セルの放電タイミングとを表す図である。 入力映像信号に基づく1フレーム画像における平均輝度と、1フレーム(又は1フィールド)表示期間内で印加すべきサスティンパルスの総数との対応関係を示す図である。 サスティン放電回数設定フローの他の一例を示す図である。
符号の説明
4 駆動制御回路
7 X行電極ドライバ
8 Y行電極ドライバ
10 PDP
20 輝度レベル検出回路
21 外光センサ

Claims (6)

  1. 複数の画素セルが形成されている表示パネルを、夫々が入力映像信号に基づく各画素毎の画素データに応じて前記画素セル各々を点灯セル状態及び消灯セル状態の内の一方の状態に設定するアドレス期間と前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させるサスティン期間とを含むサブフィールドの複数によって駆動する表示パネルの駆動方法であって、
    前記サブフィールド各々の前記サスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させる発光駆動行程と、
    前記入力映像信号における輝度レベルに応じて前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を変更する発光回数変更行程と、を備え、
    前記発光回数変更行程では、前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を減らすべき変更を行う場合には前記輝度重みが大なるサブフィールドに比して前記輝度重みが小なるサブフィールドにおける前記発光回数の低下率が小となるように前記発光回数の変更を行うことを特徴とする表示パネルの駆動方法。
  2. 前記発光回数変更行程は、前記入力映像信号における平均輝度レベルが所定輝度よりも高い場合には低い場合に比して前記サブフィールド各々に割り当てるべき前記発光回数を少なくすることを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  3. 前記平均輝度レベルが前記所定輝度よりも高い場合に前記サブフィールド各々に割り当てられる前記発光回数は3以上であることを特徴とする請求項2記載の表示パネルの駆動方法。
  4. 複数の画素セルが形成されている表示パネルを、夫々が入力映像信号に基づく各画素毎の画素データに応じて前記画素セル各々を点灯セル状態及び消灯セル状態の内の一方の状態に設定するアドレス期間と前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させるサスティン期間とを含むサブフィールドの複数によって駆動する表示パネルの駆動方法であって、
    前記サブフィールド各々の前記サスティン期間内においてそのサブフィールドの輝度重みに対応した発光回数だけ前記点灯セル状態にある前記画素セルを発光させる発光駆動行程と、
    前記入力映像信号における輝度レベルに応じて前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を変更する発光回数変更行程と、を備え、
    前記発光回数変更行程では、前記サブフィールド各々に割り当てられている前記発光回数を減らすべき変更を行う場合には、前記表示パネルの周辺照度が所定照度よりも低い場合には高い場合に比して1フィールドに割り当てるべき前記発光回数の総数が小となると共に、前記輝度重みが大なるサブフィールドに比して前記輝度重みが小なるサブフィールドにおける前記発光回数の低下率が小となるように前記発光回数の変更を行うことを特徴とする表示パネルの駆動方法。
  5. 前記発光回数変更行程は、前記入力映像信号における平均輝度レベルが所定輝度よりも高い場合には低い場合に比して前記サブフィールド各々に割り当てるべき前記発光回数を少なくすることを特徴とする請求項4記載の表示パネルの駆動方法。
  6. 前記平均輝度レベルが前記所定輝度よりも高い場合に前記サブフィールド各々に割り当てられる前記発光回数は3以上であることを特徴とする請求項5記載の表示パネルの駆動方法。
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