JPWO2010146861A1 - プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2010146861A1
JPWO2010146861A1 JP2011519569A JP2011519569A JPWO2010146861A1 JP WO2010146861 A1 JPWO2010146861 A1 JP WO2010146861A1 JP 2011519569 A JP2011519569 A JP 2011519569A JP 2011519569 A JP2011519569 A JP 2011519569A JP WO2010146861 A1 JPWO2010146861 A1 JP WO2010146861A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lighting rate
partial lighting
scan
region
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011519569A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5024482B2 (ja
Inventor
秀彦 庄司
秀彦 庄司
貴彦 折口
貴彦 折口
富岡 直之
直之 富岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011519569A priority Critical patent/JP5024482B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5024482B2 publication Critical patent/JP5024482B2/ja
Publication of JPWO2010146861A1 publication Critical patent/JPWO2010146861A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/296Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/291Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes
    • G09G3/293Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for address discharge
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0202Addressing of scan or signal lines
    • G09G2310/0213Addressing of scan or signal lines controlling the sequence of the scanning lines with respect to the patterns to be displayed, e.g. to save power
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/025Reduction of instantaneous peaks of current
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/16Determination of a pixel data signal depending on the signal applied in the previous frame
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2018Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Abstract

必要な走査パルス電圧(振幅)が増大することを防止して安定した書込み放電を発生し、高い画像表示品質を実現する。そのために、プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を複数の領域に分けてそれぞれの領域で部分点灯率を検出し、現サブフィールドにおける部分点灯率を第1の部分点灯率とし、現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールドにおける現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて部分点灯率の大小比較に用いた部分点灯率を第2の部分点灯率とする。そして、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値を領域毎に算出し、その値が点灯率しきい値以上になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第1の部分点灯率を用い、その値が点灯率しきい値未満になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第2の部分点灯率を用いる。

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置に関する。
プラズマディスプレイパネル(以下、「パネル」と略記する)として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成されている。そして、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように誘電体層が形成され、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁が形成されている。そして、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とを対向配置して密封する。密封された内部の放電空間には、例えば分圧比で5%のキセノンを含む放電ガスを封入し、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルを形成する。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生し、この紫外線で赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色の蛍光体を励起発光してカラー表示を行う。
パネルを駆動する方法としては一般にサブフィールド法が用いられている。サブフィールド法では、1回の発光で得られる明るさを制御するのではなく、単位時間(例えば、1フィールド)に発生する発光の回数を制御することで明るさを調整する。そのため、サブフィールド法では、1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光にすることにより階調表示を行う。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。
初期化期間では、各走査電極に初期化波形を印加し、各放電セルで初期化放電を発生する。これにより、各放電セルにおいて、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成するとともに、書込み放電を安定して発生するためのプライミング粒子(書込み放電を発生させるための励起粒子)を発生する。
書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号にもとづき書込みパルスを印加する。そうして、発光を行うべき放電セルに書込み放電を発生し、壁電荷を形成する(以下、この動作を「書込み」とも記す)。
維持期間では、サブフィールド毎に定められた数の維持パルスを走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に印加する。これにより、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルの蛍光体層を発光させる。これにより、各放電セルを、サブフィールド毎に定められた輝度重みに応じた輝度で発光させる。このようにして、パネルの各放電セルを画像信号の階調値に応じた輝度で発光させて、画像表示領域に画像を表示する。
このサブフィールド法では、例えば次のような駆動方法により、階調表示に関係しない発光を極力減らして、表示画像のコントラスト比を高めることが可能である。複数のサブフィールドのうち、1つのサブフィールドの初期化期間においては全ての放電セルに初期化放電を発生する全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては直前の維持期間で維持放電を発生した放電セルにのみ初期化放電を発生する選択初期化動作を行う。こうすることで、維持放電を発生しない黒を表示する領域の輝度(以下、「黒輝度」と略記する)は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、コントラストの高い画像表示が可能となる。
一方、近年では、パネルの大画面化、高輝度化にともない、パネルにおける消費電力が増大する傾向にある。また、大画面化、高精細化されたパネルでは、パネルを駆動する時の負荷が増大するため、放電が不安定になりやすい。放電を安定に発生するためには、電極に印加する駆動電圧を上げればよい。しかし、駆動電圧を上げると、消費電力はさらに増大する。また、駆動電圧や消費電力が、駆動回路を構成する部品の定格値を超えると、回路が誤動作することもある。
データ電極駆動回路は、書込みパルス電圧をデータ電極に印加して放電セルで書込み放電を発生する書込み動作を行う。このデータ電極駆動回路において、例えば、書込み動作時の消費電力がデータ電極駆動回路を構成するICの定格値を超えてそのICが誤動作すると、書込み放電を発生するべき放電セルで書込み放電が発生しない、あるいは書込み放電を発生するべきでない放電セルで書込み放電が発生する、といった書込み不良が発生するおそれがある。そこで、書込み動作時の消費電力を抑えるために、画像信号にもとづきデータ電極駆動回路の消費電力を予測して、その予測値が設定値以上になると、表示画像の階調を制限する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
書込み期間では、上述したように、走査電極への走査パルス電圧の印加およびデータ電極への書込みパルス電圧の印加によって、放電セルに書込み放電を発生する。そのため、特許文献1に開示されたデータ電極駆動回路の動作を安定化する技術だけでは、安定した書込み動作を行うことは難しい。安定した書込み動作を行うには、走査電極を駆動する回路(走査電極駆動回路)における動作の安定化のための技術も重要となる。
また、書込み期間における走査電極への走査パルス電圧の印加は各走査電極に対して順次行われる。そのため、特に高精細化されたパネルにおいては、走査電極数の増加によって書込み期間に費やす時間が長くなってしまう。初期化放電によって放電セルに形成される壁電荷は、時間の経過とともに徐々に減少する。そのため、書込み期間の最後の方に書込み動作をする放電セルでは、書込み期間の最初の方に書込み動作をする放電セルに比べて、壁電荷がより多く減少し、書込み放電が不安定になりやすいといった問題もあった。
特開2000−66638号公報
本発明のパネルの駆動方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対およびデータ電極を有する放電セルを複数備えたパネルを、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、書込み期間においては走査パルスを走査電極に印加し書込みパルスをデータ電極に印加して放電セルに書込み動作を行うサブフィールド法で駆動するパネルの駆動方法である。そして、パネルの画像表示領域を複数の領域に分け、それらの領域のそれぞれにおいて、各領域内の全放電セル数に対する点灯するべき放電セル数の割合を各領域の部分点灯率としてそれぞれのサブフィールド毎に検出し、検出した部分点灯率の領域間の大小比較の結果にもとづき上述の領域における書込み動作を行う順番を決定する。さらに、現サブフィールドにおいて検出する部分点灯率を第1の部分点灯率とし、現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールドにおける現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて大小比較に用いた部分点灯率を第2の部分点灯率として、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値を領域毎に算出する。そして、その差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる領域では、現サブフィールドにおいて行う大小比較に第1の部分点灯率を用い、その差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、現サブフィールドにおいて行う大小比較に第2の部分点灯率を用いることを特徴とする。
これにより、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値が点灯率しきい値以上になる領域では、第1の部分点灯率を用いた大小比較の結果にもとづき、各領域における書込み動作を行う順番を決定する。第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、第2の部分点灯率を用いた大小比較の結果にもとづき、各領域における書込み動作を行う順番を決定する。したがって、通常の画像を表示するときには、第1の部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行い、わずかな輝度の変化も知覚されやすい所定の画像を表示するときには、各領域における書込み動作を行う順番を維持することが可能となる。したがって、大画面化、高精細化、高輝度化されたパネルにおいても、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)が増大することを防止して、安定した書込み放電を発生することが可能となる。また、わずかな輝度の変化も知覚されやすい所定の画像を表示するときには、書込み放電による発光輝度の時間的な変化が発生するのを防止し、高い画像表示品質を実現することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設けて階調表示するサブフィールド法で駆動し、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、書込み期間に、走査電極に走査パルスを印加する走査電極駆動回路と、パネルの画像表示領域を複数の領域に分け、それらの領域のそれぞれにおいて、各領域内の全放電セル数に対する点灯するべき放電セル数の割合を各領域の部分点灯率としてそれぞれのサブフィールド毎に検出する部分点灯率検出回路と、部分点灯率検出回路において検出した部分点灯率の大小比較を領域間で行う点灯率比較回路とを備える。そして、走査電極駆動回路は、点灯率比較回路における大小比較の結果にもとづく順番で各領域における書込み動作を行い、点灯率比較回路は、現サブフィールドにおいて検出する部分点灯率を第1の部分点灯率とし、現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールドにおける現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて大小比較に用いた部分点灯率を第2の部分点灯率として、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値を領域毎に算出する。そして、その差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる領域では、現サブフィールドにおいて行う大小比較に第1の部分点灯率を用い、その差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、現サブフィールドにおいて行う大小比較に第2の部分点灯率を用いることを特徴とする。
これにより、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値が点灯率しきい値以上になる領域では、第1の部分点灯率を用いた大小比較の結果にもとづき、各領域における書込み動作を行う順番を決定する。第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、第2の部分点灯率を用いた大小比較の結果にもとづき、各領域における書込み動作を行う順番を決定する。したがって、通常の画像を表示するときには、第1の部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行い、わずかな輝度の変化も知覚されやすい所定の画像を表示するときには、各領域における書込み動作を行う順番を維持することが可能となる。したがって、大画面化、高精細化、高輝度化されたパネルにおいても、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)が増大することを防止して、安定した書込み放電を発生することが可能となる。また、わずかな輝度の変化も知覚されやすい所定の画像を表示するときには、書込み放電による発光輝度の時間的な変化が発生するのを防止し、高い画像表示品質を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態1におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。 図2は、本発明の実施の形態1におけるパネルの電極配列図である。 図3は、本発明の実施の形態1におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。 図4は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。 図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の構成を示す回路図である。 図6は、本発明の実施の形態1における部分点灯率を検出する領域と走査ICとの接続の一例を示す概略図である。 図7は、本発明の実施の形態1における走査ICの書込み動作の順序の一例を示す概略図である。 図8は、本発明の実施の形態1における走査ICの書込み動作の順序と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)との関係を示す特性図である。 図9は、本発明の実施の形態1における部分点灯率と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)との関係を示す特性図である。 図10は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の一構成例を示す回路ブロック図である。 図11は、本発明の実施の形態1におけるSID発生回路の一構成例を示す回路図である。 図12は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図13は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の他の構成例を示す回路図である。 図14は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の動作の他の一例を説明するためのタイミングチャートである。 図15Aは、パネルの画像表示面における各領域を部分点灯率に応じた順番で書込み動作して所定の画像を表示したときの輝度状態を概略的に示した図である。 図15Bは、パネルの画像表示面における各領域を部分点灯率に応じた順番で書込み動作して所定の画像を表示したときの輝度状態を概略的に示した図である。 図16は、本発明の実施の形態2における点灯率比較回路の回路ブロック図である。 図17は、本発明の実施の形態2における点灯率比較回路の他の例を示す回路ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるパネル10の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板21上には、走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24が複数形成されている。そして走査電極22と維持電極23とを覆うように誘電体層25が形成され、その誘電体層25上に保護層26が形成されている。
また、保護層26は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)ガスを封入した場合に2次電子放出係数が大きく耐久性に優れたMgOを主成分とする材料で形成されている。
背面板31上にはデータ電極32が複数形成され、データ電極32を覆うように誘電体層33が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁34が形成されている。そして、隔壁34の側面および誘電体層33上には赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35が設けられている。
これら前面板21と背面板31とを、微小な放電空間を挟んで表示電極対24とデータ電極32とが交差するように対向配置する。そして、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着する。そして、内部の放電空間には、ネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入する。なお、本実施の形態では、発光効率を向上するためにキセノン分圧を約10%にした放電ガスを用いている。放電空間は隔壁34によって複数の区画に仕切られており、表示電極対24とデータ電極32とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルを放電、発光することによりパネル10に画像を表示する。
なお、パネル10の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図2は、本発明の実施の形態1におけるパネル10の電極配列図である。パネル10には、行方向に長いn本の走査電極SC1〜走査電極SCn(図1の走査電極22)およびn本の維持電極SU1〜維持電極SUn(図1の維持電極23)が配列され、列方向に長いm本のデータ電極D1〜データ電極Dm(図1のデータ電極32)が配列されている。そして、1対の走査電極SCi(i=1〜n)および維持電極SUiと1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にm×n個形成されている。そして、m×n個の放電セルが形成された領域がパネル10の画像表示領域となる。
次に、パネル10を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。なお、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法によって階調表示を行う。サブフィールド法では、1フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドに輝度重みをそれぞれ設定する。そして、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御する。
本実施の形態では、1フィールドを8つのサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第8SF)で構成し、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように、各サブフィールドはそれぞれ(1、2、4、8、16、32、64、128)の輝度重みを有する構成とする例を説明する。なお、複数のサブフィールドのうち、1つのサブフィールドの初期化期間においては全ての放電セルに初期化放電を発生する全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては直前の維持期間で維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作を行うことで、維持放電を発生しない黒の領域の発光を極力減らし、パネル10に表示する画像のコントラスト比を向上することが可能である。以下、全セル初期化動作を行うサブフィールドを「全セル初期化サブフィールド」と呼称し、選択初期化動作を行うサブフィールドを「選択初期化サブフィールド」と呼称する。
そして、本実施の形態では、第1SFの初期化期間では全セル初期化動作を行い、第2SF〜第8SFの初期化期間では選択初期化動作を行う例を説明する。これにより、画像の表示に関係のない発光は第1SFにおける全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。したがって、維持放電を発生しない黒表示領域の輝度である黒輝度は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、パネル10にコントラストの高い画像を表示することが可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の比例定数を乗じた数の維持パルスを表示電極対24のそれぞれに印加する。この比例定数が輝度倍率である。
しかし、本実施の形態は、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
図3は、本発明の実施の形態1におけるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図3には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極SC1、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極SCn(例えば、走査電極SC1080)、維持電極SU1〜維持電極SUn、およびデータ電極D1〜データ電極Dmの駆動電圧波形を示す。
また、図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形を示す。この2つのサブフィールドとは、全セル初期化サブフィールドである第1サブフィールド(第1SF)と、選択初期化サブフィールドである第2サブフィールド(第2SF)である。なお、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形は、維持期間における維持パルスの発生数が異なる以外は第2SFの駆動電圧波形とほぼ同様である。また、以下における走査電極SCi、維持電極SUi、データ電極Dkは、各電極の中から画像データ(サブフィールド毎の発光・非発光を示すデータ)にもとづき選択された電極を表す。
まず、全セル初期化サブフィールドである第1SFについて説明する。
第1SFの初期化期間前半部では、データ電極D1〜データ電極Dm、維持電極SU1〜維持電極SUnには、それぞれ0(V)を印加する。走査電極SC1〜走査電極SCnには、電圧Vi1を印加する。電圧Vi1は、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧未満の電圧に設定する。さらに、走査電極SC1〜走査電極SCnに、電圧Vi1から電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜電圧を印加する。以下、この傾斜電圧を、「上りランプ電圧L1」と呼称する。電圧Vi2は、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。なお、この上りランプ電圧L1の勾配の一例として、約1.3V/μsecという数値を挙げることができる。
この上りランプ電圧L1が上昇する間に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUnとの間、および走査電極SC1〜走査電極SCnとデータ電極D1〜データ電極Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D1〜データ電極Dm上部および維持電極SU1〜維持電極SUn上部には正の壁電圧が蓄積される。この電極上部の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
初期化期間後半部では、維持電極SU1〜維持電極SUnには正の電圧Ve1を印加し、データ電極D1〜データ電極Dmには0(V)を印加する。走査電極SC1〜走査電極SCnには、電圧Vi3から負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜電圧を印加する。以下、この傾斜電圧を、「下りランプ電圧L2」と呼称する。電圧Vi3は、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧未満となる電圧に設定し、電圧Vi4は放電開始電圧を超える電圧に設定する。なお、この下りランプ電圧L2の勾配の一例として、例えば、約−2.5V/μsecという数値を挙げることができる。
走査電極SC1〜走査電極SCnに下りランプ電圧L2を印加する間に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUnとの間、および走査電極SC1〜走査電極SCnとデータ電極D1〜データ電極Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上部の負の壁電圧および維持電極SU1〜維持電極SUn上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜データ電極Dm上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を発生する全セル初期化動作が終了する。
続く書込み期間では、走査電極SC1〜走査電極SCnに対しては、順次走査パルス電圧Vaを印加する。データ電極D1〜データ電極Dmに対しては、発光するべき放電セルに対応するデータ電極Dk(k=1〜m)に正の書込みパルス電圧Vdを印加する。こうして、各放電セルに選択的に書込み放電を発生する。このとき、本実施の形態では、後述する部分点灯率検出回路における検出結果にもとづき、走査パルス電圧Vaを印加する走査電極22の順番、または走査電極22を駆動するICの書込み動作の順序を変更している。この詳細については後述するが、ここでは、走査電極SC1から順に走査パルス電圧Vaを印加するものとして説明を行う。
具体的には、まず維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnに電圧Vc(電圧Vc=電圧Va+電圧Vsc)を印加する。
そして、1行目の走査電極SC1に負の走査パルス電圧Vaを印加するとともに、データ電極D1〜データ電極Dmのうちの1行目において発光するべき放電セルのデータ電極Dk(k=1〜m)に正の書込みパルス電圧Vdを印加する。このときデータ電極Dkと走査電極SC1との交差部の電圧は、外部印加電圧の差(電圧Vd−電圧Va)にデータ電極Dk上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これによりデータ電極Dkと走査電極SC1との電位差が放電開始電圧を超え、データ電極Dkと走査電極SC1との間に放電が発生する。
また、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を印加しているため、維持電極SU1と走査電極SC1との電位差は、外部印加電圧の差である(電圧Ve2−電圧Va)に維持電極SU1上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差が加算されたものとなる。このとき、電圧Ve2を、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極SU1と走査電極SC1との間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。これにより、データ電極Dkと走査電極SC1との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Dkと交差する領域にある維持電極SU1と走査電極SC1との間に放電を発生することができる。こうして、発光するべき放電セルに書込み放電が発生し、走査電極SC1上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU1上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Dk上にも負の壁電圧が蓄積される。
このようにして、1行目において発光するべき放電セルで書込み放電を発生して各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作を行う。一方、書込みパルス電圧Vdを印加しなかったデータ電極D1〜データ電極Dmと走査電極SC1との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をn行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。
続く維持期間では、輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対24に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルに維持放電を発生し、その放電セルを発光させる。
この維持期間では、まず走査電極SC1〜走査電極SCnに正の維持パルス電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1〜維持電極SUnにベース電位となる接地電位、すなわち0(V)を印加する。すると書込み放電を発生した放電セルでは、走査電極SCiと維持電極SUiとの電位差が、維持パルス電圧Vsに走査電極SCi上の壁電圧と維持電極SUi上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これにより、走査電極SCiと維持電極SUiとの電位差が放電開始電圧を超え、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が発生する。そして、この放電により発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。そして走査電極SCi上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Dk上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が発生しなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
続いて、走査電極SC1〜走査電極SCnにはベース電位となる0(V)を、維持電極SU1〜維持電極SUnには維持パルス電圧Vsをそれぞれ印加する。維持放電を発生した放電セルでは、維持電極SUiと走査電極SCiとの電位差が放電開始電圧を超える。これにより、再び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電が発生し、維持電極SUi上に負の壁電圧が蓄積され、走査電極SCi上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUnとに、輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを交互に印加することで、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルで維持放電が継続して発生する。
そして、維持期間における維持パルスの発生後に、維持電極SU1〜維持電極SUnおよびデータ電極D1〜データ電極Dmには0(V)を印加したまま、走査電極SC1〜走査電極SCnに、0(V)から電圧Versに向かって緩やかに上昇する傾斜電圧を印加する。以下、この傾斜電圧を、「消去ランプ電圧L3」と呼称する。
消去ランプ電圧L3は、上りランプ電圧L1よりも急峻な勾配に設定する。消去ランプ電圧L3の勾配の一例として、例えば、約10V/μsecという数値を挙げることができる。電圧Versを放電開始電圧を超える電圧に設定することにより、維持放電を発生した放電セルの維持電極SUiと走査電極SCiとの間で、微弱な放電が発生する。この微弱な放電は、走査電極SC1〜走査電極SCnへの印加電圧が放電開始電圧を超えて上昇する期間、持続して発生する。そして、上昇する電圧があらかじめ定めた電圧Versに到達したら、走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する電圧をベース電位となる0(V)まで下降する。
このとき、この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極SUiと走査電極SCiとの電位差を緩和するように、維持電極SUi上および走査電極SCi上に蓄積されていく。したがって、維持放電が発生した放電セルにおいて、走査電極SC1〜走査電極SCn上と維持電極SU1〜維持電極SUn上との間の壁電圧は、走査電極SCiに印加した電圧と放電開始電圧の差、すなわち(電圧Vers−放電開始電圧)の程度まで弱められる。これにより、維持放電が発生した放電セルにおいて、データ電極Dk上の正の壁電荷を残したまま、走査電極SCiおよび維持電極SUi上の、壁電圧の一部または全部が消去される。すなわち、消去ランプ電圧L3によって発生する放電は、維持放電が発生した放電セル内に蓄積された不要な壁電荷を消去する「消去放電」として働く。以下、消去ランプ電圧L3によって発生する維持期間の最後の放電を「消去放電」と呼称する。
その後、走査電極SC1〜走査電極SCnの印加電圧を0(V)に戻し、維持期間における維持動作が終了する。
第2SFの初期化期間では、第1SFにおける初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する。維持電極SU1〜維持電極SUnには電圧Ve1を、データ電極D1〜データ電極Dmには0(V)を、それぞれ印加する。走査電極SC1〜走査電極SCnには放電開始電圧未満となる電圧(例えば、0(V))から放電開始電圧を超える負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下りランプ電圧L4を印加する。この下りランプ電圧L4の勾配の一例として、例えば、約−2.5V/μsecという数値を挙げることができる。
これにより、直前のサブフィールド(図3では、第1SF)の維持期間で維持放電を発生した放電セルでは微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極SCi上部および維持電極SUi上部の壁電圧が弱められ、データ電極Dk(k=1〜m)上部の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を発生しなかった放電セルでは初期化放電は発生しない。このように、第2SFにおける初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を発生した放電セルに対して初期化放電を発生する選択初期化動作となる。
第2SFの書込み期間および維持期間では、維持パルスの発生数を除き、各電極に対して第1SFの書込み期間および維持期間と同様の駆動電圧波形を印加する。また、第3SF以降の各サブフィールドでは、維持パルスの発生数を除き、各電極に対して第2SFと同様の駆動電圧波形を印加する。
以上が、パネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図4は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置1の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置1は、パネル10、画像信号処理回路41、データ電極駆動回路42、走査電極駆動回路43、維持電極駆動回路44、タイミング発生回路45、部分点灯率検出回路47、点灯率比較回路48、および各回路ブロックに必要な電力を供給する電源回路(図示せず)を備えている。
画像信号処理回路41は、入力された画像信号sigにもとづき、各放電セルに階調値を割り当てる。そして、階調値を、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。
部分点灯率検出回路47は、パネル10の画像表示領域を複数の領域に分け、サブフィールド毎の画像データにもとづき、領域毎に、その領域の全ての放電セル数に対する点灯するべき放電セル数の割合を、それぞれのサブフィールド毎に検出する。以下、この割合を「部分点灯率」と呼称する。例えば、1つの領域の放電セルの数が518400個で、その領域の点灯するべき放電セルの数が259200個であれば、その領域の部分点灯率は50%となる。なお、部分点灯率検出回路47は、例えば、1対の表示電極対24上に形成される放電セルに対する点灯率を部分点灯率として検出することもできる。しかし、本実施の形態では、走査電極22を駆動するIC(以下、「走査IC」と呼称する)の1つに接続された複数の走査電極22で構成される領域を1つの領域として部分点灯率を検出する例を説明する。
点灯率比較回路48は、部分点灯率検出回路47で検出した各領域の部分点灯率の値を、パネル10の画像表示領域内の全ての領域に関して互いに比較し、値の大きい方から順に、どの領域が何番目の大きさになるのかを判別する。そして、その結果を表す信号をサブフィールド毎にタイミング発生回路45に出力する。
タイミング発生回路45は、水平同期信号H、垂直同期信号Vおよび点灯率比較回路48からの出力にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生する。そして、発生したタイミング信号をそれぞれの回路ブロックへ供給する。
走査電極駆動回路43は、初期化波形発生回路(図示せず)、維持パルス発生回路(図示せず)、走査パルス発生回路50を有する。初期化波形発生回路は、初期化期間に走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する初期化波形電圧を発生する。維持パルス発生回路は、維持期間に走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する維持パルス電圧を発生する。走査パルス発生回路50は、複数の走査電極駆動IC(走査IC)を備え、書込み期間に走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する走査パルス電圧Vaを発生する。そして、走査電極駆動回路43は、タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号にもとづいて走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれを駆動する。なお、走査電極駆動回路43では、書込み期間において、部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行うように走査ICを切換えている。これにより、安定した書込み放電を実現している。この詳細については後述する。
データ電極駆動回路42は、画像データを構成するサブフィールド毎のデータを、各データ電極D1〜データ電極Dmに対応する信号に変換する。そして、タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号にもとづいて各データ電極D1〜データ電極Dmを駆動する。なお、本実施の形態では、上述したように、書込み動作を行う順番がサブフィールド毎に変わる可能性がある。そのため、タイミング発生回路45は、データ電極駆動回路42において、走査ICの書込み動作の順番に応じた正しい順序で書込みパルス電圧Vdが発生するようにタイミング信号を発生している。これにより、表示画像に応じた正しい書込み動作を行うことができる。
維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路および電圧Ve1、電圧Ve2を発生する回路(図示せず)を備え、タイミング発生回路45から供給されるタイミング信号にもとづいて維持電極SU1〜維持電極SUnを駆動する。
次に、走査電極駆動回路43の詳細とその動作について説明する。
図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置1の走査電極駆動回路43の構成を示す回路図である。走査電極駆動回路43は、走査パルス発生回路50と、初期化波形発生回路51と、走査電極22側の維持パルス発生回路52とを備える。走査パルス発生回路50のそれぞれの出力は、パネル10の走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに接続されている。
初期化波形発生回路51は、初期化期間において走査パルス発生回路50の基準電位Aをランプ状に上昇または降下させ、図3に示した初期化波形電圧を発生する。
維持パルス発生回路52は、走査パルス発生回路50の基準電位Aを電圧Vsまたは接地電位にすることで、図3に示した維持パルスを発生する。
走査パルス発生回路50は、スイッチ67と、電源VCと、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnおよびスイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnとを備えている。スイッチ67は、書込み期間において、基準電位Aを負の電圧Vaに接続する。電源VCは、電圧Vcを発生する。スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnおよびスイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは、n本の走査電極SC1〜走査電極SCnのそれぞれに走査パルス電圧Vaを印加する。具体的には、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnは複数の出力毎にまとめられIC化されている。このICが走査ICである。そして、スイッチング素子QHiをオフ、スイッチング素子QLiをオンにすることにより、スイッチング素子QLiを経由して走査電極SCiに負の走査パルス電圧Vaを印加する。なお、以下の説明においては、スイッチング素子を導通する動作を「オン」、遮断する動作を「オフ」と表記し、スイッチング素子をオンする信号を「Hi」、オフする信号を「Lo」と表記する。
なお、走査電極駆動回路43は、初期化波形発生回路51または維持パルス発生回路52が動作しているときは、スイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHnをオフにし、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをオンにして、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnを経由して各走査電極SC1〜走査電極SCnに初期化波形電圧または維持パルス電圧Vsを印加する。
なお、本実施の形態では、90本の出力分のスイッチング素子を1つのモノシリックICとして集積化して走査ICを構成し、パネル10は1080本の走査電極22を備えるものとする。そして、12個の走査ICを用いて走査パルス発生回路50を構成し、n=1080本の走査電極SC1〜走査電極SCnを駆動するものとする。このように多数のスイッチング素子QH1〜スイッチング素子QHn、スイッチング素子QL1〜スイッチング素子QLnをIC化することにより、部品点数を削減し、部品を実装する基板の面積を低減することができる。ただし、ここに挙げた数値は単なる一例であり、本発明は何らこれらの数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態では、書込み期間において、タイミング発生回路45から出力するSID(1)〜SID(12)を走査IC(1)〜走査IC(12)のそれぞれに入力している。このSID(1)〜SID(12)は、走査ICに書込み動作を開始させるための動作開始信号であり、走査IC(1)〜走査IC(12)は、SID(1)〜SID(12)によって書込み動作の順序が切換えられる。
例えば、走査電極SC991〜走査電極SC1080に接続された走査IC(12)が書込み動作をした後に、走査電極SC1〜走査電極SC90に接続された走査IC(1)が書込み動作をする場合は、次のような動作となる。
タイミング発生回路45は、SID(12)をLo(例えば、0(V))からHi(例えば、5(V))に変化させ、走査IC(12)に書込み動作の開始を指示する。走査IC(12)は、SID(12)の電圧変化を検知し、これにより書込み動作を開始する。まず、スイッチング素子QH991をオフ、スイッチング素子QL991をオンにし、スイッチング素子QL991を経由して走査電極SC991に走査パルス電圧Vaを印加する。走査電極SC991での書込み動作が終了した後は、スイッチング素子QH991をオン、スイッチング素子QL991をオフにし、引き続き、スイッチング素子QH992をオフ、スイッチング素子QL992をオンにし、スイッチング素子QL992を経由して走査電極SC992に走査パルス電圧Vaを印加する。この一連の書込み動作を順次行い、走査電極SC991〜走査電極SC1080に走査パルス電圧Vaを順次印加して、走査IC(12)は書込み動作を終了する。
走査IC(12)の書込み動作が終了した後、タイミング発生回路45は、SID(1)をLo(例えば、0(V))からHi(例えば、5(V))に変化させ、走査IC(1)に書込み動作の開始を指示する。走査IC(1)は、SID(1)の電圧変化を検知し、これにより上述と同様の書込み動作を開始し、走査電極SC1〜走査電極SC90に走査パルス電圧Vaを順次印加する。
本実施の形態では、このように、動作開始信号であるSIDを用いて走査ICの書込み動作の順序を制御する。
本実施の形態では、上述したように、部分点灯率検出回路47において検出される部分点灯率に応じて走査ICの書込み動作の順序を決定する。そして、走査電極駆動回路43は、部分点灯率が高い領域を駆動する走査ICから先に書込み動作する。これらの動作の一例を図面を用いて説明する。
図6は、本発明の実施の形態1における部分点灯率を検出する領域と走査ICとの接続の一例を示す概略図である。図6は、パネル10と走査ICとの接続の様子を簡略的に表している。パネル10内に示す破線で囲まれた各領域は、それぞれ部分点灯率を検出する領域を表す。また、表示電極対24は、図2と同様に、図面における左右方向に延長して配列されているものとする。なお、図6において、パネル10の画像表示領域内に示す破線は、各領域を区別しやすいように補助的に示したものであり、この破線が実際にパネル10に表示されるわけではない。
上述したように、部分点灯率検出回路47は、1つの走査ICに接続された複数の走査電極22で構成される領域を1つの領域として部分点灯率を検出する。例えば、1つの走査ICに接続される走査電極22の数が90本であり、走査電極駆動回路43が備える走査ICが12個(走査IC(1)〜走査IC(12))であれば、図6に示すように、部分点灯率検出回路47は、走査IC(1)〜走査IC(12)のそれぞれに接続された90本の走査電極22を1つの領域とし、パネル10の画像表示領域を12分割して各領域の部分点灯率を検出する。そして、点灯率比較回路48は、部分点灯率検出回路47で検出した部分点灯率の値を互いに比較し、値の大きい方から順に、各領域に対して順位付けを行う。そして、タイミング発生回路45はその順位付けにもとづきタイミング信号を発生する。走査電極駆動回路43は、そのタイミング信号により、部分点灯率が高い領域に接続された走査ICから先に書込み動作する。
図7は、本発明の実施の形態1における走査IC(1)〜走査IC(12)の書込み動作の順序の一例を示す概略図である。図7において、部分点灯率を検出する領域は図6に示した領域と同様である。図7において、斜線で示す領域(暗い領域)は維持放電を発生しない非点灯セルが分布した領域を表し、斜線のない白の領域は維持放電を発生する点灯セルが分布した領域を表す。また、図7において、パネル10の画像表示領域内に示す横線は、各領域を区別しやすいように補助的に示したものであり、この横線が実際にパネル10に表示されるわけではない。また、以下、走査IC(n)に接続された領域を「領域(n)」と表す。
例えば、あるサブフィールドにおいて、点灯セルが、図7に示したように分布している場合、最も部分点灯率が高い領域は、走査IC(12)が接続された領域(12)となる。領域(12)の次に部分点灯率が高い領域は、走査IC(10)が接続された領域(10)となり、その次に部分点灯率が高い領域は走査IC(7)が接続された領域(7)となる。
このとき、従来の書込み動作であれば、走査IC(1)から走査IC(2)、走査IC(3)へと順次書込み動作が切換えられ、最も部分点灯率が高い領域に接続された走査IC(12)は最後に書込み動作が開始する。しかし、本実施の形態では、部分点灯率の高い領域の走査ICから先に書込み動作するので、図7に示す例では、まず最初に走査IC(12)が書込み動作し、次に走査IC(10)が書込み動作し、3番目に走査IC(7)が書込み動作する。
なお、本実施の形態では、部分点灯率が同じであれば、配置的に見て、より上部の走査電極22に接続された走査ICから先に書込み動作するものとする。したがって、走査IC(7)以降の書込み動作の順序は、走査IC(1)、走査IC(2)、走査IC(3)、走査IC(4)、走査IC(5)、走査IC(6)、走査IC(8)、走査IC(9)、走査IC(11)となる。すなわち、図7に示す例では、書込み動作は、領域(12)、領域(10)、領域(7)、領域(1)、領域(2)、領域(3)、領域(4)、領域(5)、領域(6)、領域(8)、領域(9)、領域(11)の順番で行う。
このように、本実施の形態では、部分点灯率が高い領域に接続された走査ICから先に書込み動作を行う。これにより、部分点灯率が高い領域から先に書込み放電を発生することができるので、安定した書込み放電を実現することができる。これは、次のような理由による。
図8は、本発明の実施の形態1における走査ICの書込み動作の順序と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)との関係を示す特性図である。図8において、縦軸は安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)を表し、横軸は走査ICの書込み動作の順序を表す。なお、この実験は、1画面を16の領域に分け、走査パルス発生回路50に16個の走査ICを備えて走査電極SC1〜走査電極SCnを駆動する構成にして行った。そして、走査ICの書込み動作の順序によって、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)がどのように変化するかを測定した。
図8に示すように、走査ICの書込み動作の順序に応じて安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)も変化する。そして、書込み動作の順序が遅い走査ICほど安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は大きくなる。例えば、最初に書込み動作する走査ICでは、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は約80(V)である。一方、最後(図8に示す例では、16番目)に書込み動作する走査ICでは、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は約150(V)となり、最初に書込み動作する走査ICよりも約70(V)も高くなる。
これは、初期化期間に形成された壁電荷が、時間の経過とともに徐々に減少することが理由と考えられる。また、書込みパルス電圧Vdは、書込み期間中(表示画像に応じて)各データ電極32に印加される。そのため、書込み動作が行われていない放電セルにも書込みパルス電圧Vdは印加される。このような電圧の変化が生じることによっても壁電荷は減少する。初期化放電から書込み放電までの間に放電セルに加わるこのような電圧の変化は、書込み期間の終盤に書込み動作を行う放電セルでは、書込み期間の初期に書込み動作を行う放電セルよりも多くなる。したがって、書込み期間の終盤に書込み動作を行う放電セルでは、さらに壁電荷が減少すると考えられる。
図9は、本発明の実施の形態1における部分点灯率と安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)との関係を示す特性図である。図9において、縦軸は安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)を表し、横軸は部分点灯率を表す。なお、この実験では、図8における測定と同様に1画面を16の領域に分けた。そして、そのうちの1つの領域において、点灯セルの割合を変えながら、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)がどのように変化するかを測定した。
図9に示すように、点灯セルの割合に応じて、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)も変化する。そして、点灯率が高くなるほど、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は高くなる。例えば、点灯率10%のときには、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は約118(V)である。一方、点灯率100%のときには、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は約149(V)となり、点灯率10%のときよりも約31(V)も高くなる。
これは、点灯セルが増えて点灯率が上がると、放電電流が増加し、走査パルス電圧(振幅)の電圧降下が大きくなるためと考えられる。また、パネル10の大画面化により、走査電極22の長さが長くなる等して駆動負荷が増大すると、電圧降下はさらに大きくなる。
ここまで説明したように、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)は、走査ICの書込み動作の順序が遅くなるほど、すなわち初期化動作から書込み動作までの経過時間が長くなるほど高くなり、また、点灯率が高くなるほど高くなる。したがって、走査ICの書込み動作の順序が遅く、かつその走査ICが接続された領域の部分点灯率が高い場合には、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)はさらに高くなる。
しかしながら、部分点灯率が高い領域であっても、その領域に接続された走査ICの書込み動作の順序が早ければ、書込み動作の順序が遅いときよりも、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)を低減できる。
そこで、本実施の形態では、パネル10の画像表示領域を複数の領域に分け、領域毎に部分点灯率を検出し、部分点灯率が高い領域に接続された走査ICから先に書込み動作をする。これにより、部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行うことができるので、部分点灯率が高い領域では、部分点灯率が低い領域よりも、初期化動作から書込み動作までの経過時間を短くして、書込み放電を発生することが可能となる。これにより、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)の増大を防止することができる。本発明者が行った実験では、表示画像にもよるが、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)を、本実施の形態に示した構成により約20(V)低減できることを確認した。
次に、図5に示した走査ICへ動作開始を指示する信号であるSID(ここでは、SID(1)〜SID(12))を発生する回路の一例を図面を用いて説明する。
図10は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路60の一構成例を示す回路ブロック図である。タイミング発生回路45は、SID(ここでは、SID(1)〜SID(12))を発生する走査IC切換え回路60を有する。なお、ここには図示していないが、各走査IC切換え回路60には各回路の動作タイミングの基準となるクロック信号CKが入力される。
走査IC切換え回路60は、図10に示すように、発生するSIDの数と同数(ここでは、12個)のSID発生回路61を備える。SID発生回路61には、切換え信号SR、選択信号CH、スタート信号STが入力される。切換え信号SRは、点灯率比較回路48における比較結果にもとづいてタイミング発生回路45が発生する信号である。選択信号CHは、書込み期間における走査IC選択期間にタイミング発生回路45が発生する信号である。スタート信号STは、走査ICの書込み動作開始時にタイミング発生回路45が発生する信号である。そして、各SID発生回路61は、入力された各信号にもとづきSIDを出力する。
なお、SID発生回路61に入力する各信号は、タイミング発生回路45が生成するが、選択信号CHに関しては、最初の選択信号CH(1)のみをタイミング発生回路45が生成し、他の選択信号CHは、各SID発生回路61において所定時間ずつ遅延した選択信号CHを、次段のSID発生回路61に用いるものとする。例えば、最初のSID発生回路61に入力する選択信号CH(1)を、そのSID発生回路61において所定時間遅延して選択信号CH(2)とする。そして、この選択信号CH(2)を次段のSID発生回路61に入力する。以降、順次、同様のことを繰り返し、他の選択信号を発生する。したがって、各SID発生回路61においては、切換え信号SRおよびスタート信号STは同タイミングで入力されるが、選択信号CHは全て異なるタイミングで入力される。
図11は、本発明の実施の形態1におけるSID発生回路61の一構成例を示す回路図である。SID発生回路61は、フリップフロップ回路(以下、「FF」と略記する)62、遅延回路63、アンドゲート64を有する。
FF62は、一般に知られたフリップフロップ回路と同様の構成であり、同様の動作をする。FF62は、クロック入力端子CKIN、データ入力端子DIN、データ出力端子DOUTを有する。そして、クロック入力端子CKINに入力される信号(ここでは、切換え信号SR)の立ち上がり時(LoからHiへの変化時)におけるデータ入力端子DIN(ここでは、選択信号CHを入力)の状態(LoまたはHi)を保持し、この状態を反転したものを、データ出力端子DOUTからゲート信号Gとして出力する。
アンドゲート64は、FF62から出力されるゲート信号Gを一方の入力端子に入力し、スタート信号STを他方の入力端子に入力し、2つの信号の論理積演算をして出力する。すなわち、ゲート信号GがHiでかつスタート信号STがHiのときのみHiを出力し、それ以外はLoを出力する。そして、このアンドゲート64の出力がSIDとなる。
遅延回路63は、一般に知られた遅延回路と同様の構成であり、同様の動作をする。遅延回路63は、クロック入力端子CKIN、データ入力端子DIN、データ出力端子DOUTを有する。そして、データ入力端子DINに入力される信号(ここでは、選択信号CH)を、クロック入力端子CKINに入力されるクロック信号CKの所定の周期分(ここでは、1周期分)だけ遅延してデータ出力端子DOUTから出力する。この出力が次段のSID発生回路61に用いる選択信号CHとなる。
これらの動作を、タイミングチャートを用いて説明する。図12は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路60の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、走査IC(3)の次に走査IC(2)が書込み動作するときの、走査IC切換え回路60の動作を例に挙げて説明を行う。なお、ここに示す各信号は、上述したように、点灯率比較回路48が出力する比較結果にもとづき、タイミング発生回路45が発生する。
なお、本実施の形態では、書込み期間内に設けた走査IC選択期間において、次に書込み動作する走査ICを決定するものとする。ただし、最初に書込み動作する走査ICを決定する走査IC選択期間は、書込み期間の直前に設けるものとする。そして、書込み動作中の走査ICが動作を終了する直前に、次に書込み動作する走査ICを決定する走査IC選択期間を設けるものとする。
走査IC選択期間では、まず、SID(1)を発生するSID発生回路61に選択信号CH(1)を入力する。この選択信号CH(1)は、図12に示すように、通常はHiであり、クロック信号CKの1周期分だけLoになる負極性のパルス波形である。そして、選択信号CH(1)を、SID発生回路61においてクロック信号CKの1周期分だけ遅延して選択信号CH(2)とし、SID(2)を発生するSID発生回路61に入力する。以降、同様に、選択信号CH(2)から選択信号CH(3)を発生し、選択信号CH(3)から選択信号CH(4)を発生する、というように、選択信号CHをクロック信号CKの1周期分ずつ遅延して選択信号CH(3)〜選択信号CH(12)を発生し、各SID発生回路61に入力する。
切換え信号SRは、図12に示すように、通常はLoであり、クロック信号CKの1周期分だけHiになる正極性のパルス波形である。そして、タイミング発生回路45は、選択信号CH(1)〜選択信号CH(12)のうち、次に書込み動作する走査ICを選択するための選択信号CHがLoになったタイミングで切換え信号SRをHiにして、正極性のパルスを発生する。これにより、FF62は、クロック入力端子CKINに入力される切換え信号SRの立ち上がり時における選択信号CHの状態を反転した信号をゲート信号Gとして出力する。
例えば、次に書込み動作する走査ICとして走査IC(2)を選択する場合には、図12に示すように、走査IC選択期間において、選択信号CH(2)がLoになった時点で切換え信号SRをHiにする。このとき、選択信号CH(2)を除く選択信号CHはHiなので、ゲート信号G(2)のみがLoからHiとなる。ゲート信号G(3)は、このタイミングでHiからLoに変化し、それ以外のゲート信号GはLoのままである。
なお、切換え信号SRは、クロック信号CKの立ち下がりに同期して状態が変化するように発生してもよい。こうすることで、選択信号CHの状態変化に対してクロック信号CKの半周期分の時間的なずれを設けることができるので、FF62における動作を安定にすることができる。
スタート信号STは、図12に示すように、通常はLoであり、クロック信号CKの1周期分だけHiになる正極性のパルス波形である。そして、走査ICの書込み動作を開始するタイミングで、スタート信号STをHiにして、正極性のパルスを発生する。スタート信号STは各SID発生回路61に共通に入力されるが、ゲート信号GがHiとなっているアンドゲート64のみが正極性のパルスを出力する。このようにして、次に書込み動作する走査ICを任意に決定することができる。図12に示す例では、ゲート信号G(2)がHiなので、SID(2)に正極性のパルスが発生する。したがって、走査IC(3)の動作終了後に、走査IC(2)が書込み動作を開始する。
以上に示したような回路構成によりSIDを発生することができる。しかし、ここに示した回路構成は単なる一例に過ぎず、本発明は何らここに示した回路構成に限定されるものではない。走査ICに書込み動作の開始を指示するSIDを発生できる構成であれば、どのような回路構成であってもかまわない。
図13は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の他の構成例を示す回路図である。図14は、本発明の実施の形態1における走査IC切換え回路の動作の他の一例を説明するためのタイミングチャートである。
例えば、図13に示すように、スタート信号STを、FF65でクロック信号CKの1周期分だけ遅延し、スタート信号STと、FF65でクロック信号CKの1周期分だけ遅延したスタート信号STとをアンドゲート66において論理積演算するように構成してもよい。このとき、FF65のクロック入力端子CKINには、クロック信号CKを論理反転器INVを用いて逆の極性にして入力するように構成することが望ましい。
この構成では、スタート信号STをクロック信号CKの2周期分だけHiにする正極性のパルスにして発生した場合に、アンドゲート66は、クロック信号CKの1周期分だけHiになる正極性のパルスを出力する。しかし、スタート信号STをクロック信号CKの1周期分だけHiにする正極性のパルスにして発生しても、アンドゲート66はLoしか出力しない。
したがって、図14に示すように、切換え信号SRに代えて、スタート信号STをクロック信号CKの2周期分だけHiになる正極性のパルスにして発生すれば、アンドゲート66が出力する正極性のパルスを切換え信号SRの代替信号として使用することができる。すなわち、この構成では、スタート信号STに、本来のスタート信号STとしての働きと、切換え信号SRとしての働きとを持たせることができるので、切換え信号SRを削減しつつ上述と同様の動作を行うことができる。
以上示したように、本実施の形態によれば、パネル10の画像表示領域を複数の領域に分け、それぞれの領域における部分点灯率を部分点灯率検出回路47で検出し、部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行う構成とする。これにより、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)の増大を防止し、走査パルス電圧(振幅)を高くせずに安定した書込み放電を発生することが可能となる。
なお、本実施の形態では、1つの走査ICに接続された走査電極22にもとづき各領域を設定する構成を説明した。しかし、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、その他の区分けで各領域を設定する構成であってもよい。例えば、走査電極22の走査順序を1本ずつ任意に変更できるような構成であれば、1本の走査電極22上に形成される放電セルを1つの領域とし、走査電極22毎に部分点灯率を検出し、その検出結果に応じて、走査電極22毎に書込み動作の順序を変更する構成であってもよい。
なお、本実施の形態では、それぞれの領域における部分点灯率を検出し、部分点灯率の高い領域から先に書込み動作を行う構成を説明したが、本発明は、何らこの構成に限定されるものではない。例えば、1対の表示電極対24上に形成される放電セルに関する点灯率をライン点灯率として表示電極対24毎に検出し、各領域で最も高いライン点灯率をピーク点灯率とし、ピーク点灯率の高い領域から先に書込み動作を行う構成としてもよい。
なお、走査IC切換え回路60の動作を説明する際に示した各信号の極性は、単なる一例を示したものに過ぎず、説明で示した極性とは逆の極性であっても何らかまわない。
(実施の形態2)
各サブフィールドにおける輝度は、次式で表すことができる。なお、以下、1回の放電で生じる明るさを「発光輝度」と呼称し、放電を繰り返すことで得られる明るさを「輝度」と呼称する。
(サブフィールドの輝度)=(そのサブフィールドの維持期間に発生する維持放電による輝度)+(そのサブフィールドの書込み期間に発生する書込み放電による発光輝度)
書込み放電の放電強度は書込み動作の順番に応じて変化する。これは、初期化動作から書込み動作までの経過時間が長くなるほど壁電荷が減少するためである。したがって、書込み動作の順番が早い放電セルは、壁電荷の減少量が少ないため、書込み放電の放電強度が比較的強く、書込み放電による発光輝度も比較的高い。書込み動作の順番が遅い放電セルは、壁電荷の減少量が増えるため、書込み動作の順番が早い放電セルと比較して、書込み放電の放電強度は弱まり、書込み放電による発光輝度も低くなる。
ただし、書込み放電の放電強度が変化することで生じる発光輝度の変化は微小であるため、その変化は使用者に知覚されにくい。したがって、一般的な動画をパネル10に表示するときには、書込み放電による発光輝度の変化が表示画像に与える影響は実質的に無視することができる。
しかしながら、パネル10に表示される画像の図柄によっては、書込み放電による発光輝度の変化が使用者に知覚されやすくなることがある。例えば、画像表示面における階調値の変化が比較的少ない図柄で、かつその図柄の時間的な変化も少ない画像では、わずかな輝度の変化も知覚されやすい。このような図柄の画像には、例えば、平坦な白い壁が時間的に連続して画像表示面の全面に映し出されるような画像や、白い雲が時間的に連続して画像表示面の全面に映し出されるような画像等がある。以下、このような図柄の画像を「所定の画像」とも呼称する。
図15A、図15Bは、パネル10の画像表示面における各領域を部分点灯率に応じた順番で書込み動作して所定の画像を表示したときの輝度状態を概略的に示した図である。図15Aには、あるサブフィールド(例えば、第2SF)における輝度状態を示す。図15Bには、図15Aに示すサブフィールドが属するフィールド(例えば、Nフィールド)に続くフィールド(例えば、N+1フィールド)における図15Aに示したサブフィールドと同一サブフィールド(例えば、第2SF)における輝度状態を示す。この同一サブフィールドとは、先頭サブフィールドからの順番が同一のサブフィールドのことである。例えば、現サブフィールドがNフィールドの第2SFであれば、N+1フィールドにおける同一サブフィールドは、N+1フィールドにおける第2SFのことである。以下、単に「同一サブフィールド」と記す。したがって、同一サブフィールド同士では、輝度重みは互いに等しくなる。なお、図15A、図15Bにおいて、パネル10の画像表示領域内に示す横線は、各領域を区別しやすいように補助的に示したものであり、この横線が実際にパネル10に表示されるわけではない。
上述した所定の画像を表示したとき、あるサブフィールド(例えば、Nフィールドの第2SF)における部分点灯率の大きさが、図15Aに示すように、領域(1)、領域(3)、領域(5)、領域(7)、領域(9)、領域(11)、領域(2)、領域(4)、領域(6)、領域(8)、領域(10)、領域(12)の順に小さくなったとする。図15Aに示すサブフィールドで、各領域の書込み動作をこの順番で行うと、各領域における書込み放電の発光輝度もその順番で低下する。
完全に静止した画像(画像表示面における全ての放電セルの階調値が時間的に変化しない画像)でなければ、フィールド毎に階調値が変化する放電セルが発生し、部分点灯率も変化する。このとき、各領域の部分点灯率が互いに近似した数値であれば、部分点灯率にわずかな変化が生じても、部分点灯率の大小比較の結果に大きな変化が生じることがある。
例えば、図15Aに示す各領域の部分点灯率が、互いに近似した数値(例えば、各領域の部分点灯率がそれぞれ約50%)であれば、部分点灯率にわずかな変化が生じることで、部分点灯率の大小比較の結果に大きな変化が生じる。
図15Bに示すサブフィールド(例えば、N+1フィールドの第2SF)では、部分点灯率の大きさが、領域(12)、領域(10)、領域(8)、領域(6)、領域(4)、領域(2)、領域(11)、領域(9)、領域(7)、領域(5)、領域(3)、領域(1)の順に小さくなったとする。
図15Bに示すサブフィールドで、各領域の書込み動作をこの順番で行うと、図15Aと図15Bとは各領域における部分点灯率は互いに近似した数値であるが、各領域の書込み動作の順番は図15Aと図15Bとで大きく異なることとなる。
このように、画像表示面における階調値の変化が比較的少ない所定の画像では、図15A、図15Bに示すように、各領域の書込み動作の順番が変化しやすい。そして、各領域の書込み動作の順番が変化すると、各領域における書込み放電による発光輝度が変化することとなる。
例えば、図15Aにおいて書込み放電の発光輝度が最も高いのは領域(1)であるが、図15Bでは、領域(1)の書込み放電の発光輝度が最も低くなる。逆に、図15Aにおいて、書込み放電の発光輝度が最も低いのは領域(12)であるが、図15Bでは、領域(12)の書込み放電の発光輝度が最も高くなる。
このように、各領域における書込み放電の発光輝度が、図15A、図15Bに示すように異なってしまうと、各領域で書込み放電の発光輝度に時間的な変化が生じることになる。そして、このような輝度の時間的な変化は、たとえ微弱な変化であっても、画像表示面における階調値の変化が比較的少ない画像では、使用者に知覚されやすい。
以上のことをまとめると、画像表示面における階調値の変化が比較的少なく、時間的な動きも少ない所定の画像を表示するときには、各領域の書込み動作の順番が変化しやすく、さらに、各領域の書込み動作の順番が変化することで生じる輝度の変化が不自然な輝度変化として使用者に知覚されやすい、ということになる。
そこで、本実施の形態では、現サブフィールドにおいて部分点灯率検出回路47が検出する部分点灯率を第1の部分点灯率とする。また、現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールド(以下、単に「直前のフィールド」とも記す)における現サブフィールドと同一サブフィールドにおける部分点灯率を第2の部分点灯率とする。そして、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値を領域毎に算出する。
そして、その差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第1の部分点灯率を用い、その比較結果を用いて、現サブフィールドにおける各領域の書込み動作の順番を決定するものとする。また、その差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第2の部分点灯率を用い、その比較結果を用いて、現サブフィールドにおける各領域の書込み動作の順番を決定するものとする。
なお、第2の部分点灯率には、直前のフィールドの同一サブフィールドにおいて部分点灯率検出回路47で検出した部分点灯率をそのまま用いるわけではない。上述したように、現サブフィールドでは、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との比較結果によって各領域の書込み動作の順番を決定する。したがって、現サブフィールドにおいて、各領域の書込み動作の順番が、第2の部分点灯率にもとづいて行われることもある。本実施の形態では、この、書込み動作の順番を決定する際に用いた部分点灯率を、次のフィールドにおいて、第2の部分点灯率として用いる。言い換えると、第2の部分点灯率とは、直前のフィールドの同一サブフィールドにおいて、各領域の書込み動作の順番を決定するために用いた部分点灯率である。したがって、第2の部分点灯率には、直前のフィールドの同一サブフィールドにおいて部分点灯率検出回路47で検出した部分点灯率が用いられることもあるが、2フィールド前の同一サブフィールド、あるいは3フィールド前の同一サブフィールド、あるいはそれ以前のフィールドの同一サブフィールドにおいて、部分点灯率検出回路47で検出した部分点灯率が用いられることもある。
図16は、本発明の実施の形態2における点灯率比較回路70の回路ブロック図である。
点灯率比較回路70は、減算回路71、比較回路72、スイッチ回路73、大小比較回路74、遅延回路75を有する。
減算回路71は、領域毎に、第1の部分点灯率から第2の部分点灯率を減算し、差分の絶対値を算出する。上述したように、第1の部分点灯率は、部分点灯率検出回路47で検出した現サブフィールドの部分点灯率である。第2の部分点灯率は、直前のフィールドにおける現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて、大小比較回路74で部分点灯率の大小比較に用いた部分点灯率である。減算回路71は、例えば、現サブフィールドが第2SFであり、現サブフィールドが属するフィールドがNフィールドであり、部分点灯率検出回路47から領域(5)の部分点灯率が送られてきたときには、その部分点灯率(第1の部分点灯率)と、直前のフィールドであるN−1フィールドの第2SFにおいて部分点灯率の大小比較に用いた領域(5)の部分点灯率(第2の部分点灯率)との差分の絶対値を算出する。
比較回路72は、減算回路71で算出した差分の絶対値と、あらかじめ設定した点灯率しきい値(例えば、5%)とを比較し、その比較結果を出力する。
スイッチ回路73は、比較回路72における比較結果にもとづき、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率とのいずれか一方を後段の大小比較回路74に出力する。具体的には、比較回路72において、減算回路71の出力値は点灯率しきい値以上という比較結果が得られたときには、第1の部分点灯率を後段に出力する。比較回路72において、減算回路71の出力値は点灯率しきい値未満という比較結果が得られたときには、第2の部分点灯率を後段に出力する。
遅延回路75は、減算回路71において、第1の部分点灯率と、スイッチ回路73から出力される部分点灯率とが時間的にずれることなく同じ領域で演算できるように、スイッチ回路73から出力される部分点灯率を適切に遅延して、減算回路71およびスイッチ回路73に出力する。したがって、遅延回路75から出力される部分点灯率が第2の部分点灯率となる。
そして、大小比較回路74は、スイッチ回路73から出力される各領域の部分点灯率の大きさを互いに比較して部分点灯率の大小比較を行い、値の大きい方から順に、どの領域が何番目の大きさになるのかを判別する。そして、その結果を表す信号をサブフィールド毎にタイミング発生回路45に出力する。
本実施の形態では、点灯率比較回路70をこのような構成にすることにより、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値未満のときに、現サブフィールドにおける部分点灯率の大小比較を、直前のフィールドの同一サブフィールドでの部分点灯率の大小比較に用いた部分点灯率を用いて行うことができる。したがって、減算回路71から出力される差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる状態が継続される期間は、第2の部分点灯率は同じ数値が維持されることになる。これにより、その期間は、大小比較回路74において、同じ部分点灯率を用いて大小比較を行うこととなる。したがって、部分点灯率の大小比較の結果が変化することを防止し、各領域の書込み動作の順番を維持することができる。
以上示したように、本実施の形態では、第1の部分点灯率と第2の部分点灯率との差分の絶対値を領域毎に算出し、その差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第1の部分点灯率を用い、その比較結果を用いて、現サブフィールドにおける各領域の書込み動作の順番を決定するものとする。また、その差分の絶対値が点灯率しきい値未満になる領域では、現サブフィールドにおいて行う部分点灯率の大小比較に第2の部分点灯率を用い、その比較結果を用いて、現サブフィールドにおける各領域の書込み動作の順番を決定するものとする。
これにより、通常の画像を表示するときには第1の部分点灯率が高い領域から先に書込み動作を行い、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)の増大を防止して、安定した書込み放電を発生することが可能となる。また、わずかな輝度の変化も知覚されやすい所定の画像を表示するときには、部分点灯率のわずかな変動で部分点灯率の大小比較の結果が変化することを防止して各領域における書込み動作を行う順番を維持する。これにより、各領域における書込み放電による発光輝度の時間的な変化が発生するのを防止して、プラズマディスプレイ装置における高い画像表示品質を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態において、スイッチ回路73が第2の部分点灯率を後段に出力するのは、第2の部分点灯率と第1の部分点灯率との差が点灯率しきい値未満となるときだけである。そのとき、第2の部分点灯率と第1の部分点灯率とは近似した数値になるので、第2の部分点灯率を表すデジタルデータと、第1の部分点灯率を表すデジタルデータとは、点灯率しきい値を表すのに必要な複数ビットを除く上位ビットは同じ数値となる。したがって、点灯率比較回路70におけるスイッチ回路73は、点灯率しきい値未満となる下位ビットだけを扱えばよいことになる。この具体的な例を次に示す。
図17は、本発明の実施の形態2における点灯率比較回路の他の例を示す回路ブロック図である。図17に示す点灯率比較回路80は、図16に示した点灯率比較回路70におけるスイッチ回路73と構成が一部異なるスイッチ回路76を有する以外は、点灯率比較回路70と同様の構成である。例えば、図17に示すように、部分点灯率を表すデジタルデータが11ビットであり、点灯率しきい値が5ビットで表される数値であるとする。その場合、点灯率比較回路80においては、スイッチ回路76では11ビット中の下位5ビットだけを扱い、第1の部分点灯率の上位6ビットはスイッチ回路76を通さずに、後段の大小比較回路74に入力する構成とすることができる。このような構成とすることで、スイッチ回路76で扱うビット数をスイッチ回路73よりも小さくすることができ、スイッチ回路76の回路素子数を削減することができる。
なお、本実施の形態では、点灯率しきい値を5%に設定する構成を説明したが、本発明は、何らこの構成に限定されるものではない。点灯率しきい値はパネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定するのが望ましい。
なお、本発明における実施の形態では、1個の走査ICに接続した走査電極22にもとづき各領域を設定する構成を説明した。しかし、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、その他の区分けで各領域を設定する構成であってもよい。例えば、走査電極22の走査順序を1本ずつ任意に変更できるような構成であれば、1つの領域を1本の走査電極22上に形成される放電セルで形成し、走査電極22毎に部分点灯率を検出し、その検出結果に応じて、走査電極22毎に走査順序を変更する構成であってもよい。
なお、本発明における実施の形態では、領域毎に部分点灯率を検出し、その結果にもとづき書込み動作を行う順番を決定し、部分点灯率の高い領域から先に書込み動作を行う構成を説明した。しかし、本発明は、何らこの構成に限定されるものではない。例えば、1対の表示電極対24上に形成される放電セルに関する点灯率をライン点灯率として表示電極対24毎に検出し、各領域で最も高いライン点灯率をピーク点灯率とし、ピーク点灯率の高い領域から先に書込み動作を行う構成としてもよい。
なお、本発明の実施の形態では、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように各サブフィールドの輝度重みを設定する構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、時間的に後のサブフィールドほど輝度重みが小さくなるように各サブフィールドの輝度重みを設定する構成であってもよく、輝度重みの大小関係が不連続となるように各サブフィールドの輝度重みを設定する構成であってもよい。
なお、図3に示した駆動電圧波形は実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は、何らこれらの駆動電圧波形に限定されるものではない。
また、本発明における実施の形態は、走査電極SC1〜走査電極SCnを第1の走査電極群と第2の走査電極群とに分割し、書込み期間を、第1の走査電極群に属する走査電極22のそれぞれに走査パルスを印加する第1の書込み期間と、第2の走査電極群に属する走査電極22のそれぞれに走査パルスを印加する第2の書込み期間とで構成する、いわゆる2相駆動によるパネルの駆動方法にも適用することができ、上述と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明における実施の形態は、走査電極22と走査電極22とが隣り合い、維持電極23と維持電極23とが隣り合う電極構造、すなわち前面板21に設けられる電極の配列が、「・・・、走査電極、走査電極、維持電極、維持電極、走査電極、走査電極、・・・」となる電極構造のパネルにおいても、有効である。
なお、本発明における実施の形態では、消去ランプ電圧L3を走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する構成を説明したが、消去ランプ電圧L3を維持電極SU1〜維持電極SUnに印加する構成とすることもできる。あるいは、消去ランプ電圧L3ではなく、いわゆる細幅消去パルスにより消去放電を発生する構成としてもよい。
なお、走査IC切換え回路60の動作を説明する際に示した各信号の極性は、単なる一例を示したものに過ぎず、説明で示した極性とは逆の極性であっても何らかまわない。
なお、本発明における実施の形態において示した具体的な数値は、画面サイズが50インチ、表示電極対24の数が1080のパネル10の特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態における一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、各数値はパネル10の特性やプラズマディスプレイ装置1の仕様等にあわせて最適に設定することが望ましい。また、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重み等も本発明における実施の形態に示した値に限定されるものではなく、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。
本発明は、大画面化、高精細化されたパネルにおいても、安定した書込み放電を発生するために必要な走査パルス電圧(振幅)が増大することを防止して安定した書込み放電を発生し、高い画像表示品質を実現することができるので、プラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。
1 プラズマディスプレイ装置
10 パネル
21 前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
25,33 誘電体層
26 保護層
31 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
41 画像信号処理回路
42 データ電極駆動回路
43 走査電極駆動回路
44 維持電極駆動回路
45 タイミング発生回路
47 部分点灯率検出回路
48,70,80 点灯率比較回路
50 走査パルス発生回路
51 初期化波形発生回路
52 維持パルス発生回路
60 走査IC切換え回路
61 SID発生回路
62,65 FF(フリップフロップ回路)
63,75 遅延回路
64,66 アンドゲート
67 スイッチ
71 減算回路
72 比較回路
73,76 スイッチ回路
74 大小比較回路

Claims (2)

  1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対およびデータ電極を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルを、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設け、前記書込み期間においては走査パルスを前記走査電極に印加し書込みパルスを前記データ電極に印加して前記放電セルに書込み動作を行うサブフィールド法で駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を複数の領域に分け、前記領域のそれぞれにおいて、各前記領域内の全放電セル数に対する点灯するべき放電セル数の割合を各前記領域の部分点灯率としてそれぞれのサブフィールド毎に検出し、検出した前記部分点灯率の前記領域間の大小比較の結果にもとづき前記領域における前記書込み動作を行う順番を決定するとともに、
    現サブフィールドにおいて検出する前記部分点灯率を第1の部分点灯率とし、前記現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールドにおける前記現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて前記大小比較に用いた前記部分点灯率を第2の部分点灯率として、前記第1の部分点灯率と前記第2の部分点灯率との差分の絶対値を前記領域毎に算出し、
    前記差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる前記領域では、前記現サブフィールドにおいて行う前記大小比較に前記第1の部分点灯率を用い、
    前記差分の絶対値が前記点灯率しきい値未満になる前記領域では、前記現サブフィールドにおいて行う前記大小比較に前記第2の部分点灯率を用いること
    を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド内に複数設けて階調表示するサブフィールド法で駆動し、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
    前記書込み期間に、前記走査電極に走査パルスを印加する走査電極駆動回路と、
    前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域を複数の領域に分け、前記領域のそれぞれにおいて、各前記領域内の全放電セル数に対する点灯するべき放電セル数の割合を各前記領域の部分点灯率としてそれぞれのサブフィールド毎に検出する部分点灯率検出回路と、
    前記部分点灯率検出回路において検出した部分点灯率の大小比較を前記領域間で行う点灯率比較回路とを備え、
    前記走査電極駆動回路は、前記点灯率比較回路における前記大小比較の結果にもとづく順番で前記領域における書込み動作を行い、
    前記点灯率比較回路は、現サブフィールドにおいて検出する前記部分点灯率を第1の部分点灯率とし、前記現サブフィールドが属するフィールドの直前のフィールドにおける前記現サブフィールドと同一サブフィールドにおいて前記大小比較に用いた前記部分点灯率を第2の部分点灯率として、前記第1の部分点灯率と前記第2の部分点灯率との差分の絶対値を前記領域毎に算出し、
    前記差分の絶対値があらかじめ定めた点灯率しきい値以上になる前記領域では、前記現サブフィールドにおいて行う前記大小比較に前記第1の部分点灯率を用い、
    前記差分の絶対値が前記点灯率しきい値未満になる前記領域では、前記現サブフィールドにおいて行う前記大小比較に前記第2の部分点灯率を用いる
    ことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
JP2011519569A 2009-06-17 2010-06-17 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置 Expired - Fee Related JP5024482B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011519569A JP5024482B2 (ja) 2009-06-17 2010-06-17 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009143848 2009-06-17
JP2009143848 2009-06-17
JP2011519569A JP5024482B2 (ja) 2009-06-17 2010-06-17 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
PCT/JP2010/004030 WO2010146861A1 (ja) 2009-06-17 2010-06-17 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5024482B2 JP5024482B2 (ja) 2012-09-12
JPWO2010146861A1 true JPWO2010146861A1 (ja) 2012-11-29

Family

ID=43356191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011519569A Expired - Fee Related JP5024482B2 (ja) 2009-06-17 2010-06-17 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120092394A1 (ja)
EP (1) EP2413308A4 (ja)
JP (1) JP5024482B2 (ja)
KR (1) KR20120027336A (ja)
CN (1) CN102804244A (ja)
WO (1) WO2010146861A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120287111A1 (en) * 2010-01-12 2012-11-15 Jun Kamiyamaguchi Plasma display device and plasma display panel driving method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3403635B2 (ja) * 1998-03-26 2003-05-06 富士通株式会社 表示装置および該表示装置の駆動方法
JP3173469B2 (ja) 1998-08-19 2001-06-04 日本電気株式会社 プラズマ表示方法及びプラズマ表示装置
JP4126577B2 (ja) * 1998-12-01 2008-07-30 株式会社日立プラズマパテントライセンシング 表示装置及び表示装置の駆動方法
KR20010077727A (ko) * 2000-02-08 2001-08-20 김순택 플라즈마 표시패널의 구동 전력을 제어하는 방법 및 장치
JP2002304152A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置およびその駆動方法
JPWO2007099600A1 (ja) * 2006-02-28 2009-07-16 日立プラズマディスプレイ株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
JPWO2009066423A1 (ja) * 2007-11-19 2011-03-31 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2413308A1 (en) 2012-02-01
JP5024482B2 (ja) 2012-09-12
CN102804244A (zh) 2012-11-28
EP2413308A4 (en) 2012-08-29
US20120092394A1 (en) 2012-04-19
KR20120027336A (ko) 2012-03-21
WO2010146861A1 (ja) 2010-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4655090B2 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
KR101104423B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
WO2010029665A1 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP5234192B2 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2010029666A1 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2011007563A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5024482B2 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5170322B2 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP5003714B2 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JPWO2008018370A1 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2010146827A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5003713B2 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2010107806A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2011096220A1 (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2009192647A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2009236990A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2010175772A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2010266652A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2009236989A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2010197903A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2011022257A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP2009300729A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2010091837A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2009251266A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP2009163021A (ja) プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120604

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees