JPH09212127A - フラット型表示装置の階調駆動方法 - Google Patents

フラット型表示装置の階調駆動方法

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JPH09212127A
JPH09212127A JP8345552A JP34555296A JPH09212127A JP H09212127 A JPH09212127 A JP H09212127A JP 8345552 A JP8345552 A JP 8345552A JP 34555296 A JP34555296 A JP 34555296A JP H09212127 A JPH09212127 A JP H09212127A
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pulse
cycle
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Abstract

(57)【要約】 【課題】階調表示を行うために必要な駆動時間を短くす
ることができ、階調性の高い表示を行うことのできる階
調駆動方法を提供することを目的とする。 【解決手段】画面4に表示される1つのフレームを、画
面4を構成する全てのラインに対して互いに同一のタイ
ミングとなるように複数のサブフレームSFに時間的に
分割し、分割したサブフレームSFを、ラインに対して
互いに同一のタイミングとなるように第1ステップCY
aと第2ステップCYiとに時間的に分割し、各サブフ
レームSFの第2ステップCYiの時間的長さがそれぞ
れのサブフレームSFに対して与えられる重みに対応す
るようにフレームの分割間隔を設定し、第1ステップC
Yaにおいて表示データの書き込みのために供給される
パルス列と第2ステップCYiにおいて表示させるため
に供給されるパルス列とをその周期において互いに独立
可能とする。

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
レイ装置やELディスプレイ装置などのフラット型表示
装置の階調駆動方法に関する。
【0002】フラット型表示装置は、奥行き寸法が小さ
く且つ大型の表示画面を実現できるため、その利用範囲
を急速に拡大しつつある。これにともなって、表示画像
の品質の一層の向上が望まれており、例えばハイビジョ
ンの表示装置として利用するために、256階調程度の
高い階調性を実現することが要望されている。
【0003】
【従来の技術】従来より、フラット型表示装置の画面に
表示される1つのフレームを複数のサブフレームに時間
的に分割し、分割したそれぞれのサブフレームの表示時
間に重みを付けることによって階調表示を行うことが提
案されている(特公昭51ー32051号公報)。
【0004】第8図は第4図に示す対向放電型のPDP
(プラズマディスプレイパネル)3を階調表示するため
の従来の階調駆動方法を示す図である。第8図に示す電
圧波形は、各放電セルにおいてX電極及びY電極に印加
される波形の合成波形を示している。
【0005】従来の階調駆動方法では、書き込みパルス
Pw、消去パルスPf、及び維持パルスPsを、水平方
向のラインであるY電極Yj,Yj+1,Yj+2…に
対して順に印加する書込みサイクルCYwと、維持パル
スPsのみを印加する維持サイクルCYmとが設けられ
ている。
【0006】書込みサイクルCYwは、上方のラインか
ら順に1サイクルずつ遅れて実行され、それぞれのライ
ンにおいて、書込みサイクルCYwの後に維持サイクル
CYmが実行される。
【0007】各ラインにおいては、書込みサイクルCY
wの書き込みパルスPwによって壁電荷が形成され、消
去パルスPfによってその壁電荷が消去される。そのと
き、消去しない画素(放電セルC)について、つまり実
際に書き込みの必要な画素について、X電極Xi,Xi
+1,Xi+2…に対して消去パルスPfと同時にそれ
を打ち消すキャンセルパルスPcが選択的に印加され、
その結果、キャンセルパルスPcが印加された画素につ
いてのみ、選択的に壁電荷が形成されて書き込みが行わ
れる。
【0008】維持パルスPsは、全部の画素に対して同
時に印加され、壁電荷が形成されている画素のみが発光
して表示が行われる。各ライン毎に実行される書込みサ
イクルCYwと維持サイクルCYmとによって1つのサ
ブフレームが表示され、各サブフレームにおける維持サ
イクルCYmの時間的長さに重みをつけることによって
1つのフレームの階調表示が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の階調駆動方法では、各ライン毎に書込みサイクルCY
wが別個に設けられ、その度毎に書き込みパルスPw及
び維持パルスPsが印加されるのでそれだけ時間を要
し、画面4の全体に対する表示データの書き込みのため
に多くの時間を要する。
【0010】すなわち、書き込みパルスPw、消去パル
スPf、及び維持パルスPsの各パルス幅をTw、T
f、Tsとし、ライン数をmとすると、階調性が2n
ある場合に1フレームの表示に必要な時間Thは、 Th=(Tw+Tf+Ts)×m×n ……(1) となる。
【0011】したがって、m=400とし、且つ1分間
に60フレームを表示するとし、例えば16階調(n=
4)の階調性を持たせた場合には、1つのサブフレーム
に与えられる時間は10μs程度となってしまう。この
時間内に書込みサイクルCYw及び維持サイクルCYm
を実行するためには、駆動周波数を相当高くする必要が
ある。
【0012】しかし、駆動周波数を高くすると、消費電
力が大きくなり、また、壁電荷の蓄積時間の関係で動作
マージンが小さくなるため、高くできる周波数に限界が
あり、上述の階調性の実現は極めて困難である。
【0013】また、画面4の全体で見ると、書込みサイ
クルCYwと維持サイクルCYmとが同時に実行される
ため、維持サイクルCYmを書込みサイクルCYwと同
じ周期にする必要があり、輝度の制御、例えば人間の眼
のガンマ特性に合った階調性を実現するような輝度の制
御が難しいという問題もある。
【0014】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、書き込みのためのステップと表示のためのステッ
プとを独立させ、各ステップにおけるパルス列の周期を
独立可能とすることによって、階調表示を行うために必
要な駆動時間を短くすることができ、階調性の高い表示
を行うことのできる階調駆動方法を提供することを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る階
調駆動方法は、上述の課題を解決するため、第1図〜第
7図に示すように、複数のライン上に配置され且つメモ
リー機能を有した画素Cの集合によって画面4,4aが
構成されたフラット型表示装置の階調駆動方法であっ
て、前記画面4,4aに表示される1つのフレームFM
を、前記画面4,4aを構成する全ての前記ラインに対
して互いに同一のタイミングとなるように、階調表示の
ための複数のサブフレームSFに時間的に分割し、さら
に、分割した前記サブフレームSFを、前記画面4,4
aを構成する全ての前記ラインに対して互いに同一のタ
イミングとなるように、第1ステップCYaとそれに続
く第2ステップCYiとに時間的に分割し、しかして、
全ての前記サブフレームSFについて、前記第1ステッ
プCYaの開始及び前記第2ステップCYiの終了のそ
れぞれのタイミングが、前記画面4,4aを構成する全
ての前記ラインに対して互いに同一となるように制御
し、前記各サブフレームSFの第2ステップCYiの時
間的長さがそれぞれのサブフレームSFに対して与えら
れる重みに対応するように、前記フレームFMの分割間
隔を設定し、前記第1ステップCYaにおいては、前記
画面4,4aの全ての画素Cに対して共通の時間内でメ
モリー媒体を選択的に形成する表示データの書き込みを
行い、前記第2ステップCYiにおいては、前記メモリ
ー媒体が形成された全ての画素Cを前記分割間隔に対応
した設定時間にわたって共通に表示させ、前記第1ステ
ップCYaにおいて表示データの書き込みのために供給
されるパルス列と前記第2ステップCYiにおいて表示
させるために供給されるパルス列とをその周期において
互いに独立可能とし、各サブフレームSFのメモリ媒体
の形成状態がそれぞれ次に続くサブフレームSFの第1
ステップCYaにおいて更新されるかたちで各サブフレ
ームSFに対応する表示データの書き込みが行われるよ
うに駆動する。
【0016】1つのフレームFMは、画面単位で時間的
に分割された複数のサブフレームSFが、時間軸上で合
成されることによって表示される。各サブフレームSF
は、第1ステップCYaと第2ステップCYiとに時間
的に分割されており、第1ステップCYaによってメモ
リー媒体が選択的に形成され、第2ステップCYiによ
って所定の時間表示される。
【0017】第1ステップCYaは、画面4,4aの全
体、すなわち全画素Cに対して同時に行われる。但し、
画面4,4aを複数の画面に分割し、分割したそれぞれ
の画面毎に行ってもよい。
【0018】第2ステップCYiの時間的長さは、それ
ぞれのサブフレームSFに対して与えられた重みに応じ
て相違し、それぞれの画素Cについて、サブフレームS
Fの組み合わせによって階調表示が行われる。
【0019】第1ステップCYaにおいて表示データの
書き込みのために供給されるパルス列と、第2ステップ
CYiにおいて表示させるために供給されるパルス列と
は、その周期において互いに独立可能とされる。つま
り、各サブフレームSFにおいて、第1ステップCYa
と第2ステップCYiとが互いに独立しているので、そ
れぞれのステップにおけるパルス列は、その周期におい
て互いに関連を有しない独立なものとされる。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る階調駆動方法
を説明するための図、図4は対向放電型のPDP(プラ
ズマディスプレイパネル)3の概略の構成図である。図
1においては、1フレームFMを4つのサブフレームS
F1〜4に分割した場合の例が示されている。
【0021】図4において、PDP3の画面4は、縦方
向に延びるX電極Xiと横方向に延びるY電極Yjとの
それぞれの交点において放電セルCが画定され、各放電
セルCが放電により選択的に発光することによって表示
が行われる。
【0022】図1おいて、その横方向は時間軸であり、
画面4に表示される1フレームFMを4つのサブフレー
ムSF1〜4に時間的に分割し、分割したそれぞれのサ
ブフレームSF1〜4を、それぞれ、アドレスサイクル
CYa(第1ステップ)と表示サイクルCYi(第2ス
テップ)とによって表示する。
【0023】アドレスサイクルCYaでは、画面4全体
の画素(放電セルC)に対して壁電荷を同時に形成した
後に、形成された壁電荷を選択的に消去することによ
り、表示データの書き込みを行う。
【0024】そして、各サブフレームSF1〜4の表示
サイクルCYiの時間的長さを、それぞれのサブフレー
ムSF1〜4に対して与えられた重みに応じて順次長く
なるように設定し、これらのサブフレームSF1〜4を
合成することによって、1フレームFMの階調表示を行
うのである。
【0025】次に、図2及び図3に基づいてさらに具体
的に説明する。図2はPDP3に印加される駆動電圧の
波形を示す図、図3はPDP3のX電極Xi及びY電極
Yjにそれぞれ印加される駆動電圧の波形を示す図であ
る。なお図2は図3の波形の合成波形である。
【0026】アドレスサイクルCYaは、各ラインであ
るY電極Yj,Yj+1,Yj+2…に対して、同時に
実行される。アドレスサイクルCYaにおいては、全部
のライン(したがって全部の画素)に対して同時に書き
込みパルスPwが印加され、これによって壁電荷が形成
される。
【0027】次に、各ライン毎に、順次、消去パルスP
fが印加されるとともに、それぞれの消去パルスPfの
印加と同時に、当該サブフレームSF1〜4において発
光表示すべき画素について、キャンセルパルスPcがX
電極Xi,Xi+1,Xi+2…から印加される。キャ
ンセルパルスPcが印加されなかった画素は、消去パル
スPfによって壁電荷が消滅するが、キャンセルパルス
Pcが印加された画素は、消去パルスPfがキャンセル
パルスPcによって打ち消され、その結果壁電荷が維持
される。
【0028】つまり、消去パルスPfとキャンセルパル
スPcによって壁電荷が選択的に消去され、表示データ
の書き込みが行われる。表示サイクルCYiにおいて
は、全部のラインに対して同時に維持パルスPsが印加
され、これによって、壁電荷が形成されている(維持さ
れている)画素が発光する。
【0029】表示サイクルCYiにおいて、各画素の輝
度は維持パルスPsの個数に応じて決まる。各サブフレ
ームSF1〜4の長さは、例えば1対2対4対8となる
ように、それぞれの表示サイクルCYiにおける維持パ
ルスPsの個数が設定されており、これによって、それ
ぞれの比に応じた輝度が得られるようになっている。
【0030】これらのサブフレームSF1〜4を合成す
ることによって、1フレームFMの階調表示が行われ
る。なお、図3に示されるように、Y電極Yjには、正
方向の維持パルスPsy、書き込みパルスPw、及び消
去パルスPfが印加され、X電極Xiには、正方向の維
持パルスPsx、及び画素毎に選択されたキャンセルパ
ルスPcが印加される。
【0031】図5はPDP3aのX電極X、Y電極Y
j、及びアドレス電極Anにそれぞれ印加される駆動電
圧の波形を示す図、図6は特開昭57ー78751号又
は特開昭61ー39341号公報などにより周知の三電
極構造を持った面放電型のPDP3aの概略の構成図で
ある。
【0032】図6において、PDP3aの画面4aは、
横方向に延びる互いに平行なX電極X及びY電極Yj
と、縦方向に延びるアドレス電極Anとのそれぞれの交
点において、放電セルCが画定されている。
【0033】図5において、各ラインであるY電極Y
j,Yj+1,Yj+2…及びX電極Xに対して、同時
にアドレスサイクルCYaが実行される。アドレスサイ
クルCYaにおいては、全部のラインに対して同時に書
き込みパルスPwがX電極Xから印加され、これによっ
て壁電荷が形成される。
【0034】次に、各ライン毎に、順次、消去パルスP
fがY電極から印加されるとともに、それぞれの消去パ
ルスPfの印加と同時に、当該サブフレームSF1〜4
において発光表示すべき画素(放電セルC)について、
消去アドレスパルスPaがアドレス電極Anから印加さ
れる。
【0035】消去アドレスパルスPaが印加された画素
のみについて、消去用放電が発生し壁電荷が消去され
る。一方、消去アドレスパルスPaが印加されない画素
は壁電荷が維持される。
【0036】表示サイクルCYiにおいては、全部のラ
インに対して同時に維持パルスPsy,Psxが印加さ
れ、これによって、壁電荷が形成されている画素が発光
する。
【0037】サブフレームSF1〜4に応じて表示サイ
クルCYiの長さ(維持パルスPsy,Psxの個数)
が相違し、それぞれの長さに応じた輝度が得られるよう
になっている。
【0038】これらのサブフレームSF1〜4を合成す
ることによって、1フレームFMの階調表示が行われ
る。図7は本発明に係る階調駆動装置5を示すブロック
図である。
【0039】階調駆動装置5は、AD変換部11、フレ
ームメモリ12、サブフレーム分割処理部13、スキャ
ン処理部14、タイミング制御部15などから構成され
ている。
【0040】AD変換部11は、アナログ信号である入
力信号S1を量子化してデジタル信号である画像データ
D2に変換する。フレームメモリ12は、AD変換部1
1から出力される1フレーム分の画像データD2を格納
する。
【0041】サブフレーム分割処理部13は、フレーム
メモリ12に格納された1フレームFMの画像データD
2を、階調に応じた個数のサブフレームSFに分割し、
それぞれのサブフレームSFの画像データD3を出力す
る。
【0042】スキャン処理部14は、サブフレーム分割
処理部13から出力される各サブフレームSFの画像デ
ータD3、及びタイミング制御部15からのタイミング
信号に基づいて、PDP3のY電極駆動回路31及びX
電極駆動回路32をスキャンする。
【0043】スキャン処理部14には、キャンセルパル
スPcを発生するキャンセルパルス発生回路(PDP3
aに対しては消去アドレスパルス発生回路)21、書き
込みパルスPwを発生する書き込みパルス発生回路2
2、維持パルスPsを発生する維持パルス発生回路2
3、これらの信号を合成する合成回路24などが設けら
れている。
【0044】タイミング制御部15は、サブフレーム分
割処理部13の処理のタイミング、キャンセルパルスP
cを出力するタイミング、各サブフレームSFにおける
表示サイクルCYiの終了のタイミングなど、種々のタ
イミング信号を出力する。
【0045】次に、階調駆動装置5の動作について説明
するが、PDP3に印加される電圧波形などについては
先に説明したのと同様であるので、ここでの詳しい説明
を省略する。
【0046】フレームメモリ12に1画素当たりnビッ
トの画像データD2が格納され、これを2n 階調で表示
する場合には、サブフレーム分割処理部13は、画像デ
ータD2の最下位ビットから順に最上位ビットまで、そ
れぞれのビットのみからなるn種類の2値の画像データ
D3を順次出力する。
【0047】これらの画像データD3に基づいて、キャ
ンセルパルス発生回路21は、それぞれのラインのスキ
ャン時においてそれぞれの水平方向位置に対応したキャ
ンセルパルスPcを発生する。
【0048】タイミング制御部15は、サブフレーム分
割処理部13が出力するビット位置の画像データD3に
応じて、それぞれのサブフレームSFの表示サイクルC
Yiの長さが所定の値になるように、タイミング制御信
号を出力する。
【0049】合成回路24は、各パルス発生回路21〜
23からのパルス信号を合成することによって、各サブ
フレームSFにおいてアドレスサイクルCYa及び表示
サイクルCYiが実行されるように、図3に示す電圧波
形のスキャン信号を作成して出力する。
【0050】上述の実施例によると、書き込みパルスP
wが全部の画面4に対して同時に印加され、これによっ
て同時に壁電荷が形成されるので、従来のようにライン
毎に順次維持パルスPs及び書き込みパルスPwを印加
する階調駆動方法に比較して、壁電荷を形成するのに必
要な時間が大幅に減少する。
【0051】そのため、従来と同じ階調性を従来よりも
低い駆動周波数で得ることができ、それだけ消費電力を
低くすることができるとともに、動作マージンを確保す
るために維持パルスPsのパルス幅を充分大きくするこ
とが可能である。
【0052】また、従来と同じ周波数の場合には、従来
に比較して階調性の高い表示を行うことが可能であり、
高品位の画像を表示することができる。したがって、P
DP3をハイビジョンに利用することが可能となってく
る。
【0053】また、各サブフレームSF1〜4におい
て、アドレスサイクルCYaと表示サイクルCYiとが
互いに独立しており、表示サイクルCYiにおける維持
パルスPsの周期をアドレスサイクルCYaの周期に同
期させる必要がないため、表示サイクルCYi内の維持
パルスPsの個数を任意に設定することができる。
【0054】例えば図2及び図3に示すように、アドレ
スサイクルCYaと表示サイクルCYiとが互いに独立
しているので、表示サイクルCYiにおける維持パルス
Psの周期を、アドレスサイクルCYaにおける各パル
ス間の周期、例えば維持パルスPsと維持パルスPsと
の間の周期、消去パルスPfと消去パルスPfとの間の
周期などに同期させる必要がない。図3においては、全
てのラインにおいて、表示サイクルCYiの維持パルス
Psの周期が、アドレスサイクルCYaの維持パルスP
syと維持パルスPsyとの間の周期よりも短く設定さ
れている。
【0055】したがって、輝度の制御が容易であり、各
サブフレームSF1〜4の長さの比を、例えば人間の眼
のガンマ特性に合った階調性に近くなるように設定する
ことが容易であるとともに、信頼性、回路設計の自由
度、コストなどにおいて有利である。
【0056】上述の実施例においては、1フレームFM
を4つのサブフレームSF1〜4に分割したが、3つ以
下又は5つ以上のサブフレームSFに分割してもよい。
各サブフレームSFにおける表示サイクルCYiの長さ
は、種々の比率に設定することが可能である。表示サイ
クルCYiの長さとして、アドレスサイクルCYaにお
ける維持パルスPsの長さを加算してもよい。X電極、
Y電極、アドレス電極に印加する電圧波形は、上述以外
に種々の波形とすることができる。PDP3,3a、階
調駆動装置5の構造及び構成は、上述した以外に種々異
なったものとすることができる。
【0057】上述の実施例においては、メモリー媒体が
壁電荷であるAC型のPDP3,3aについて説明した
が、メモリー媒体が空間電荷であるDC型のPDP、E
L表示装置又は液晶表示装置などの他のメモリー媒体を
持つものに対しても適用することができる。
【0058】
【発明の効果】本発明によると、書き込みのためのステ
ップと表示のためのステップとを独立させ、各ステップ
におけるパルス列の周期を独立可能とすることによっ
て、表示のためのステップ内においてパルス(維持パル
ス)の個数を任意に設定することができる。したがっ
て、階調表示を行うために必要な駆動時間を短くするこ
とができるとともに、輝度の制御が容易であり、各サブ
フレームの長さの比を例えば人間の眼のガンマ特性に合
った階調性に近くなるように設定することが容易であ
り、階調性の高い表示を行うことができる。
【0059】したがって、本発明によると、特に大型の
フラット型表示装置の階調性を向上させ、高い品質の画
像表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る階調駆動方法を説明するための図
である。
【図2】対向放電型のPDPに印加される駆動電圧の波
形を示す図である。
【図3】対向放電型のPDPのX電極及びY電極にそれ
ぞれ印加される駆動電圧の波形を示す図である。
【図4】対向放電型のPDPの概略の構成図である。
【図5】面放電型のPDPのX電極、Y電極、及びアド
レス電極にそれぞれ印加される駆動電圧の波形を示す図
である。
【図6】面放電型のPDPの概略の構成図である。
【図7】本発明に係る階調駆動装置を示すブロック図で
ある。
【図8】対向放電型のPDPを階調表示するための従来
の階調駆動方法を示す図である。
【符号の説明】
3,3a PDP(フラット型表示装置) 4,4a 画面 FM フレーム SF サブフレーム C 放電セル(画素) CYa アドレスサイクル(第1ステップ) CYi 表示サイクル(第2ステップ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のライン上に配置され且つメモリー機
    能を有した画素の集合によって画面が構成されたフラッ
    ト型表示装置の階調駆動方法であって、 前記画面に表示される1つのフレームを、前記画面を構
    成する全ての前記ラインに対して互いに同一のタイミン
    グとなるように、階調表示のための複数のサブフレーム
    に時間的に分割し、 さらに、分割した前記サブフレームを、前記画面を構成
    する全ての前記ラインに対して互いに同一のタイミング
    となるように、第1ステップとそれに続く第2ステップ
    とに時間的に分割し、 しかして、全ての前記サブフレームについて、前記第1
    ステップの開始及び前記第2ステップの終了のそれぞれ
    のタイミングが、前記画面を構成する全ての前記ライン
    に対して互いに同一となるように制御し、 前記各サブフレームの第2ステップの時間的長さがそれ
    ぞれのサブフレームに対して与えられる重みに対応する
    ように、前記フレームの分割間隔を設定し、 前記第1ステップにおいては、前記画面の全ての画素に
    対して共通の時間内でメモリー媒体を選択的に形成する
    表示データの書き込みを行い、 前記第2ステップにおいては、前記メモリー媒体が形成
    された全ての画素を前記分割間隔に対応した設定時間に
    わたって共通に表示させ、 前記第1ステップにおいて表示データの書き込みのため
    に供給されるパルス列と前記第2ステップにおいて表示
    させるために供給されるパルス列とをその周期において
    互いに独立可能とし、 各サブフレームのメモリ媒体の形成状態がそれぞれ次に
    続くサブフレームの第1ステップにおいて更新されるか
    たちで各サブフレームに対応する表示データの書き込み
    が行われるように駆動することを特徴とするフラット型
    表示装置の階調駆動方法。
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