JP4264044B2 - パネル駆動方法及びディスプレイパネル - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(PDP)のように表示セルを形成する電極構造に維持パルスを印加することによって画面を表示するディスプレイパネルに関する。
図1は、一般的な3電極面放電方式のPDPの構造を示す図面である。図2は、図1に示されたパネルの一つのセルの動作を説明するための図面である。
図1及び図2を参照すれば、一般的な面放電PDP1の前及び背面ガラス基板100、106の間には、アドレス電極ラインA,A,…,A、誘電層102、110、Y電極ラインY,…,Y、X電極ラインX,…,X、蛍光層112、隔壁114、及び保護層としての一酸化マグネシウム(MgO)層104が設けられている。
アドレス電極ラインA,A,…,Aは、背面ガラス基板106の前面に一定のパターンで形成される。下側誘電層110は、アドレス電極ラインA,A,…,Aの前面に塗布される。下側誘電層110の前面には隔壁114がアドレス電極ラインA,A,…,Aと平行に形成される。この隔壁114は、各ディスプレイセルの放電領域を区画し、各ディスプレイセル間の光学的干渉を防止する機能をする。蛍光層112は、隔壁114の間で形成される。
X電極ラインX,…,X及びY電極ラインY,…,Yは、アドレス電極ラインA,A,…,Aと直交するように前面ガラス基板100の背面に一定のパターンで形成される。各交差点は対応するディスプレイセルを設定する。各X電極ラインX,…,Xと各Y電極ラインY,…,Yとは、ITO(Indium Tin OXide)のような透明な導電性材質の透明電極ラインXna、Ynaと伝導度を高めるための金属電極ラインXnb、Ynbが結びついて形成されうる。前側誘電層102は、X電極ラインX,…,XとY電極ラインY,…,Yの背面に全面塗布されて形成される。強い電界からパネル1を保護するための保護層104、例えば、一酸化マグネシウム(MgO)層は前側誘電層102の背面に全面塗布されて形成される。放電空間108にはプラズマ形成用ガスが密封される。
このようなPDPに一般的に適用される駆動方式は、初期化、アドレス及びディスプレイ維持段階を単位サブフィールドで順次に実行させる方式である。初期化段階では駆動されるディスプレイセルの電荷状態が均一になる。アドレス段階では、選択されるディスプレイセルの電荷状態と選択されないディスプレイセルの電荷状態が設定される。ディスプレイ維持段階では、選択されるディスプレイセルでディスプレイ放電が行われる。この時、ディスプレイ放電を行うディスプレイセルのプラズマ形成用ガスからプラズマが形成され、このプラズマからの紫外線放射によって前記ディスプレイセルの蛍光層112が励起されて発光する。
図3は、図1のPDPの一般的な駆動装置を示す。
図面を参照すれば、PDP1の一般的な駆動装置は、映像処理部300、制御部302、アドレス駆動部306、X駆動部308、及びY駆動部304を含む。映像処理部300は、外部アナログ映像信号をデジタル信号に変換して内部映像信号、例えばそれぞれ8ビットの赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)映像データ、クロック信号、垂直及び水平同期信号を発生させる。制御部302は、映像処理部300からの内部映像信号によって駆動制御信号S,S,Sを発生させる。アドレス駆動部306は、制御部302からの駆動制御信号S,S,Sのうちアドレス信号Sを処理して表示データ信号を発生させ、発生した表示データ信号をアドレス電極ラインに印加する。X駆動部308は、制御部302からの駆動制御信号S,S,SのうちX駆動制御信号Sを処理してX電極ラインに印加する。Y駆動部304は、制御部302からの駆動制御信号S,S,SのうちY駆動制御信号Sを処理してY電極ラインに印加する。
前記のような構造のPDP1の駆動方法として主に使われるアドレス−ディスプレイ分離駆動方法が特許文献1に開示されている。
図4は、図1のPDPのY電極ラインに対する一般的なアドレス−ディスプレイ分離駆動方法を示す。
図面を参照すれば、単位フレームは時分割階調表示を実現するために所定数、例えば8個のサブ−フィールドSF1,…,SF8に分割されうる。また、各サブ−フィールドSF1,…,SF8は、リセット区間(図示せず)と、アドレス区間A,…,A、及び維持放電区間S,…,Sに分割される。
各アドレス区間A,…,Aでは、アドレス電極ライン(図1のAR1,AG1,…,AGm,ABm)に表示データ信号が印加されると同時に各Y電極ラインY,…,Yに対応する走査パルスが順次に印加される。
各維持放電区間S,…,Sでは、Y電極ラインY,…,YとX電極ラインX,…,Xにディスプレイ放電用パルスが交互に印加され、アドレス区間A,…,Aで壁電荷が形成された放電セルで表示放電を起こす。
PDPの輝度は単位フレームで占める維持放電区間S,…,S内の維持放電パルス数に比例する。1画像を形成する一つのフレームが、8個のサブフィールドと256階調で表現される場合、各サブフィールドには順に1、2、4、8、16、32、64、128の割合で相異なる維持パルスの数が割り当てられる。もし133階調の輝度を得たい場合には、サブフィールド1期間、サブフィールド3期間及びサブフィールド8期間の間にセルをアドレッシングして維持放電すれば良い。
各サブフィールドに割り当てられる維持放電の数は、APC(Automatic power control)段階によるサブフィールドの加重値によって可変的に決定できる。また、各サブフィールドに割り当てられる維持放電の数は、ガンマ特性やパネル特性を考慮して多様に変形可能である。例えば、サブフィールド4に割り当てられた階調度を8から6に低め、サブフィールド6に割り当てられた階調度を32から34に高めうる。また、一つのフレームを形成するサブフィールドの数も設計仕様によって多様に変形可能である。
図5は、図1に示されたパネルの駆動信号の一例を説明するためのタイミング図であって、AC型PDPのADS(Address displaY separated)駆動方式における一つのサブフィールドSF内にアドレス電極A、共通電極X、及び走査電極Y〜Y印加される駆動信号を示す。図5を参照すれば、一つのサブフィールドSFはリセット期間PR、アドレス期間PA、及び維持放電期間PSを備える。
リセット期間PRは、あらゆるグループの走査ラインに対してリセットパルスを印加して強制的に書き込み放電を行うことによって、全体セルの壁電荷状態を初期化する。アドレス期間PAに入っていく前にリセット期間PRが行われ、全画面にかけて行われるので、格段に均等し、所望の分布の壁電荷配置が可能である。リセット期間PRにより初期化されたセルは、セル内部の壁電荷条件が全て類似に形成される。リセット期間PRの実行後にアドレス期間PAが行われる。この時アドレス期間PAには、共通電極Xにバイアス電圧Veが印加され、表示されるべきセル位置で走査電極Y〜Yとアドレス電極A〜Aとを同時にターンオンさせることによって、表示セルを選択する。アドレス期間PAの実行後に、共通電極Xと走査電極Y〜Yに維持パルスVsを交互に印加して維持放電期間PSが行われる。維持放電期間PS中にアドレス電極A〜Aにはローレベルの電圧VGが印加される。
PDPにおける輝度は維持放電パルス数によって調整される。一つのサブフィールドまたは一つのTVフィールドにおける維持放電パルス数が多ければ輝度が増加する。したがって、輝度を増加させるためには維持放電の印加時間が拡張されなければならない。ところが、PDP駆動では1TVフィールドの期間が例えば、60Hz、16.67msで固定されているので、維持放電期間を拡張させるためにはリセット期間、アドレス期間を短縮させるか、サブフィールドを減らさなければならない。
PDPにおける高解像度の具現に当たって最も大きい問題はアドレス動作に必要な時間である。すなわち、走査ラインごとにアドレス時間が割り当てられている。高解像度PDPであるほど走査ラインの数が多くなるが、結局、同じアドレス速度では走査ライン数の増加分だけアドレス時間が延びる結果となる。このようになれば、固定されたTVフィールド期間内で維持放電に割り当てられる期間が減少するという問題点が発生する。
米国特許第5,541,618号公報
本発明が解決しようとする技術的課題は、順次走査電極構造において、インターレース走査を具現するパネル駆動方法及びディスプレイパネルを提供することである。
前記技術的課題を達成するための本発明のパネル駆動方法は、順次走査電極構造を有するディスプレイパネルを駆動するために、映像出力モードを決定する段階と、第1モードである場合には順次走査方式で駆動する段階と、第2モードである場合にはインターレース走査方式で駆動する段階と、を備える。ここで、前記第1モードはモニターモードであり、前記第2モードは動映像モードでありうる。
前記インターレース走査方式は、二つ以上の走査電極を一対にして、同一の走査パルス及びアドレス信号を印加する段階と、前記走査パルス及びアドレス信号の印加後に、前記各電極対に対して、一つの電極に主維持放電パルスを印加し、他の電極には補助維持放電パルスを印加する段階と、を備えうる。ここで、前記補助維持放電パルスは、前記主維持放電パルスよりパルス数が少なくても良い。また、前記補助維持放電パルスは、前記主維持放電パルスより狭幅であっても良い。また、前記補助維持放電パルスは、前記主維持放電パルスよりパルスレベルが低くても良い。
本発明によれば、順次走査電極構造において、インターレース走査を具現するディスプレイパネルが提供される。したがって、映像モードによって順次走査方式またはインターレース走査方式を実現できる。
ディスプレイパネルが、コンピュータ等に連結されて使われるモニターとして動作する場合には、一般的に変化率の小さい映像が出力されるので、視覚的に高解像度を具現しつつ輝度は低い特性を持つことが望ましい。また、ディスプレイパネルが、動映像をディスプレイする場合には、変化率の大きい映像が出力されるので、輝度特性が重要である。PDPにおいて輝度を増加させる方法は維持放電に割り当てられる時間を増加させることである。したがって、走査動作にかかる時間を節減して維持放電に割り当てることが一つの方案となる。
本発明は、第1モード、すなわちモニターモードである場合には高解像度を具現できる順次走査方式で動作させ、第2モード、すなわち動映像モードである場合には高輝度を具現できるインターレース方式で動作させうる。
以下、本発明の望ましい実施形態によるパネル駆動装置の構成及び動作を添付した図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態ではAC型PDPの駆動方式を中心として説明する。
図6は、順次走査方式を説明するための電極模式図である。図6に示された3電極AC型PDP(アドレス電極は図示せず)を駆動するためには各画素ごとに1つのスキャン電極と1つの維持放電の電極とが必要である。
図7は、インターレース走査方式を説明するための電極模式図である。図6に示された順次走査方式ではN個の走査電極とN個の共通電極が要求されるのに比べて、インターレース走査方式では全体N+1個の電極のみで足りる。この方式では奇数アドレス区間と偶数アドレス区間とを区切ってパネルを駆動する。奇数アドレス区間は、X1とY1との間、X2とY2との間、及びX3とY3との間で維持放電が発生する。偶数アドレス区間は、Y1とX2との間及びY2とX3との間で維持放電が発生する。このように奇数アドレス区間及び維持放電区間と、偶数アドレス区間及び維持放電区間とを合わせて1つの画面を構成する。
図8は、本発明の望ましい一実施形態によるパネル駆動方法を説明するためのフローチャートである。図8に示されたパネル駆動方法は、順次走査電極構造を有するディスプレイパネルを駆動するためのものである。
より詳細に説明すれば、まず、映像出力モードを決定する(S800段階)。
映像モード判断結果、第1モードである場合には順次走査方式でパネルを駆動する(S802段階)。
映像モード判断結果、第2モードである場合にはインターレース走査方式でパネルを駆動する(S804、S806段階)。前述したように、この場合のインターレース走査方式は、図7に示すように当初にインターレース走査方式のために構成されたパネル構造に適用されるためのものではない。本発明においては、順次走査電極構造を有するディスプレイパネルを駆動するために、主維持放電と補助維持放電の概念を導入した新しい方式のインターレース走査方式を次の通り提案する。
映像モードが第2モードである場合には、二以上の走査電極を一対にして各電極対ごとに同一の走査パルスを印加する(S804段階)。
S804段階後に、各電極対に対して、一つの電極に主維持放電パルスを印加し、他の電極には補助維持放電パルスを印加する(S806段階)。
S804段階で、例えば走査電極を2つずつ対にして同じアドレス信号を付与し、同じ維持放電パルスを印加するならば、単に解像度が半分になるだけである。
ここで主維持放電と補助維持放電の概念を導入する(S806段階)。
主維持放電は、強い発光を誘導する維持放電を意味し、例えば従来の順次走査方式における維持放電に相当する維持放電を意味する。補助維持放電は、主維持放電よりは弱い発光を誘導する維持放電を意味する。
一方、第1モードはモニターモードであり、第2モードは動映像モードである。
ディスプレイパネルが、コンピュータ等に連結されて使われるモニターとして動作する場合には、一般的に変化率の小さい映像が出力されるので、視覚的には高解像度が具現されるが、輝度は低くなる特性を有することが望ましい。
また、ディスプレイパネルが、動映像をディスプレイする場合には、変化率の大きい映像が出力されるので、輝度特性が重要である。PDPにおける輝度の増加方法は、維持放電に割り当てられる時間を増加させることである。したがって、走査動作にかかる時間を節減して維持放電に割り当てることが一つの方案となる。
したがって、第1モード、すなわちモニターモードである場合には高解像度を具現できる順次走査方式で動作させ、第2モード、すなわち動映像モードである場合には高輝度を具現できるインターレース方式で動作させうる。
補助維持放電を具現するために、補助維持放電パルス数を主維持放電パルス数より少なく印加しうる。
このような方法によって、例えば奇数番目の電極を主維持放電の電極とし、偶数番目の電極を補助維持放電の電極として維持放電パルスを印加すると、主維持放電の電極は強く発光し、補助維持放電の電極は弱く発光する。
補助維持放電を具現する方法として、パルス数を少なく印加する方法の駆動波形例が図9及び図10に示されている。
図9を参照すれば、一つのサブフィールド内で、アドレス区間PAではY1とY2に同一の走査パルスが印加され、Y3とY4に同一の走査パルスが印加される。したがって、図8のS804段階が具現される。次に、維持放電区間PSでは、奇数番目の走査電極Y1、Y3に割り当てられたサブフィールドの終了時点まで維持放電パルスが印加され、偶数番目の走査電極Y2、Y4には少ない数の維持放電パルスが印加される。したがって、二つの走査電極単位で同じデータが表示されながら、奇数番目の表示セルは強い発光が誘導され、偶数番目の表示セルは弱い発光が誘導される。ここで、奇数番目の走査電極が主維持放電の電極となり、偶数番目の走査電極が補助維持放電の電極となる。
図10は、図9の変形例であって、図9とは奇数番目と偶数番目とが変わった形態の駆動波形例である。
図11は、本発明の望ましい一実施形態による順次走査電極構造において、インターレース方式で走査した場合の電極模式図であって、図9に示された駆動波形によって駆動された結果を示す。
図11を参照すれば、走査電極Y1、Y2はA1、A3、A4で同時にアドレスされて同一に表示されるが、主維持放電の電極であるY1がさらに明るく発光する。同様に、走査電極Y3、Y4はA2、A3、A4で同一にアドレスされて同一に表示されるが、主維持放電である電極のY3がさらに明るく発光する。
図12は、図11の変形例であって、図10に示された駆動波形によって駆動された結果を示す。
図13は、本発明の望ましい一実施形態によるパネル駆動装置を説明するためのブロック図であって、第1維持放電パルス発生部130、第2維持放電パルス発生部131、奇数走査電極グループ132、偶数走査電極グループ133、及び走査パルス発生部134を備える。図13は、順次走査電極構造を有するディスプレイパネルをインターレース走査方式で駆動するための簡略化されたブロック図である。
走査パルス発生部134は、二つの走査電極を一対にして各電極対ごとに同一の走査パルスを印加する。そして、第1維持放電パルス発生部130は主維持放電パルスを発生させ、第2維持放電パルス発生部131は補助維持放電パルスを発生させる。
図14は、本発明の望ましい他の実施形態によるパネル駆動装置を説明するためのブロック図であって、第1維持放電パルス発生部140、第2維持放電パルス発生部141、奇数走査電極グループ142、偶数走査電極グループ143、走査パルス発生部144、映像モード決定部145、及び選択部146を備える。
走査パルス発生部144は、二つの走査電極を一対にして各電極対ごとに同一の走査パルスを印加する。そして、第1維持放電パルス発生部140は主維持放電パルスを発生させ、第2維持放電パルス発生部141は補助維持放電パルスを発生させる。選択部146は、映像モード決定部145で、例えばモニターモードが決定された場合には第1維持放電パルス発生部140を偶数走査電極グループ143に連結して順次走査が適用できるようにする。選択部146は、例えば動映像モードが決定された場合には、第2維持放電パルス発生部141を偶数走査電極グループ143に連結してインターレース走査が適用できるようにする。
図15は、本発明に係るパネル駆動方法を具現できるディスプレイパネルの概略的な構造図である。図面を参照すれば、インターレース走査方式を具現するために、走査電極が主維持放電の電極グループと補助維持放電の電極グループとに分類されており、それぞれが第1維持放電パルス発生部及び第2維持放電パルス発生部により駆動される。順次走査方式が適用されるモニターモードである場合には、第1維持放電パルス発生部と第2維持放電パルス発生部とで同一の維持放電信号を出力すればよい。
図16は、図15の変形例によるディスプレイパネルの概略的な構造図である。共通電極を主維持放電の電極グループと補助維持放電の電極グループとに分類した例である。
本発明は、パネルの電極を駆動する方式において、発光するセルを予め選択するアドレス期間と、その選択されたセルを発光させる維持期間を順次に行う表示装置には何れも適用可能である。例えば、AC型PDPのみならずDC型PDPと併せてEL(電光)表示装置、または液晶装置のようにセルを形成する電極に維持パルスを交互に印加することによって、画面を表示する装置にも本発明の技術的思想がそのまま適用できることは当業者にとって自明なことである。
本発明は、またコンピュータ可読記録媒体にコンピュータ可読コードとして具現できる。コンピュータ可読記録媒体はコンピュータシステムによって読み取られるプログラムやデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータ可読記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、光データ貯蔵装置などがある。ここで、記録媒体に保存されるプログラムとは、特定結果を得るためにコンピュータなどの情報処理能力を持つ装置内で直接または間接的に使われる一連の指示命令で表現されることをいう。したがって、コンピュータという用語も実際に使われる名称の如何に関係なくメモリ、入出力装置、演算装置を具備してプログラムによって特定機能を行うための情報処理能力を有したあらゆる装置を総括する意味として使われる。パネルの駆動装置の場合にもその用途がパネル駆動という特定分野に限定されただけで、その実体においては一種のコンピュータと言える。
特に、本発明に係るパネル駆動方法は、コンピュータ上でスケマティックまたは超高速集積回路ハードウェア技術言語(VHDL)等により作成され、コンピュータに連結されてプログラム可能な集積回路、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)により具現できる。前記記録媒体は、このようなプログラム可能な集積回路を含む。
以上、図面と明細書から最適の実施形態が開示された。ここで特定用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的として使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲上の技術的思想により決まるべきである。
本発明は前述され、図面に示された例示に限定されるものではない。当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び目的内で置換、消去、併合等によって前述した実施形態に対して多様な変形が可能である。
本発明は順次走査電極構造を有するディスプレイパネルに適用されうる。
一般的な3−電極面放電方式のPDPの構造を示す図面である。 図1に示されたパネルの一つのセル動作を説明するための図面である。 図1に示されたPDPの一般的な駆動装置を示す。 図1のPDPのY電極ラインに対する一般的なアドレス−ディスプレイ分離駆動方法を示す。 図1に示されたパネルの駆動信号の一例を説明するためのタイミング図である。 順次走査方式を説明するための電極模式図である。 インターレース走査方式を説明するための電極模式図である。 本発明の望ましい一実施形態によるパネル駆動方法を説明するためのフローチャートである。 補助維持放電パルス数を少なく印加する方法の一実施形態による駆動波形を示す。 補助維持放電パルス数を少なく印加する方法の他の実施形態による駆動波形を示す。 本発明の望ましい一実施形態による順次走査電極構造において、インターレース方式で走査した場合の電極模式図であって、図9に示された駆動波形によって駆動された結果を示す。 図11の変形例であって、図10に示された駆動波形によって駆動された結果を示す。 本発明の望ましい一実施形態によるパネル駆動装置を説明するためのブロック図である。 本発明の望ましい他の実施形態によるパネル駆動装置を説明するためのブロック図である。 本発明に係るパネル駆動方法を具現できるディスプレイパネルの概略的な構造図である。 図15の変形例によるディスプレイパネルの概略的な構造図である。
符号の説明
1…パネル、
100…前面ガラス基板、
102…前側誘電層、
102…誘電層、
104…保護層、
106…背面ガラス基板、
108…放電空間、
110…下側誘電層、
112…蛍光層、
114…隔壁、
130…第1維持放電パルス発生部、
131…第2維持放電パルス発生部、
132…奇数走査電極グループ、
133…偶数走査電極グループ、
134…走査パルス発生部、
140…第1維持放電パルス発生部、
141…第2維持放電パルス発生部、
142…奇数走査電極グループ、
143…偶数走査電極グループ、
144…走査パルス発生部、
145…映像モード決定部、
146…選択部、
300…映像処理部、
302…制御部、
304…Y駆動部、
306…アドレス駆動部、
308…X駆動部。

Claims (5)

  1. 順次走査電極構造を有するディスプレイパネルを駆動するために、
    映像出力モードを決定する段階と、
    コンピュータに連結されて使われるモニターとして動作するモニターモードである場合には、順次走査方式で駆動する段階と、
    動映像モードである場合には、インターレース走査方式で駆動する段階と、
    を備え、
    前記インターレース走査方式は、
    二つ以上の走査電極を一対にして、同一の走査パルス及びアドレス信号を印加する段階と、
    前記走査パルス及びアドレス信号の印加後に、前記走査電極の各対に対して、一つの電極に主維持放電パルスを印加し、他の電極には前記主維持放電パルスとは異なるパルス数の補助維持放電パルスを印加する段階と、を備えることを特徴とするパネル駆動方法。
  2. 前記補助維持放電パルスは、前記主維持放電パルスよりパルス数が少ないことを特徴とする請求項1に記載のパネル駆動方法。
  3. 順次走査電極構造を有するディスプレイパネルを駆動するために、
    映像出力モードを決定する手段と、
    コンピュータに連結されて使われるモニターとして動作するモニターモードである場合には、順次走査方式で駆動する手段と、
    動映像モードである場合には、インターレース走査方式で駆動する手段と、
    を備え、
    前記インターレース走査方式で駆動する手段は、
    二つ以上の走査電極を一対にして、同一の走査パルス及びアドレス信号を印加する手段と、
    前記走査パルス及びアドレス信号の印加後に、前記走査電極の各対に対して、一つの電極に主維持放電パルスを印加し、他の電極には前記主維持放電パルスとは異なるパルス数の補助維持放電パルスを印加する手段と、を備えることを特徴とするディスプレイパネル。
  4. 前記補助維持放電パルスは、前記主維持放電パルスよりパルス数が少ないことを特徴とする請求項3に記載のディスプレイパネル。
  5. 請求項1または2に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
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