KR20120053529A - 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법, 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 시스템 - Google Patents

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다카히코 오리구치
유야 시오자키
시게오 기고
히데히코 쇼지
미츠히로 이시즈카
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Abstract

우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제하고, 품질이 높은 입체 화상을 표시한다. 이를 위해, 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법으로서, 복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시함과 아울러, 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고, 미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법, 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 시스템{PLASMA DISPLAY DEVICE DRIVE METHOD, PLASMA DISPLAY DEVICE AND PLASMA DISPLAY SYSTEM}
본 발명은, 셔터 안경을 이용하여 입체적으로 볼 수 있는 우안용 화상과 좌안용 화상을, 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법, 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기한다)로서 대표적인 교류면 방전형 패널은, 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 복수 형성된 전면 기판과, 복수의 데이터 전극이 형성된 배면 기판을 대향 배치하고, 그 사이에 다수의 방전셀이 형성되어 있다. 그리고 방전셀 내에서 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선으로 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 형광체를 여기 발광시켜 컬러 표시를 행한다.
패널을 구동하는 방법으로서는, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할한 다음, 발광시키는 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행하는 서브필드법이 일반적이다. 각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에는 초기화 방전을 발생시키고, 계속되는 기입 동작에 필요한 벽전하를 형성하는 초기화 동작을 행한다. 초기화 동작에는, 직전의 서브필드의 동작에 관계없이 초기화 방전을 발생시키는 강제 초기화 동작과, 직전의 서브필드에서 기입 방전을 행한 방전셀에서만 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 있다.
기입 기간에는, 표시하는 화상에 따라 방전셀에서 선택적으로 기입 방전을 발생시켜 벽전하를 형성한다.
그리고 유지 기간에는, 주사 전극과 유지 전극에 교대로 유지 펄스를 인가하여 유지 방전을 발생시켜, 대응하는 방전셀의 형광체층을 발광시키는 것에 의해 화상 표시를 행한다. 이 유지 방전에 의한 형광체층의 발광은 계조 표시에 관계하는 발광이며, 강제 초기화 동작에 따르는 발광은 계조 표시에 관계하지 않는 발광이다.
서브필드법 중에서도 가장 낮은 계조인 흑색을 표시할 때의 휘도를 내려, 계조 표시에 관계하지 않는 발광을 최대한 줄여 콘트라스트를 향상시키는 구동 방법이 검토되고 있다. 예컨대 특허 문헌 1에는, 강제 초기화 동작을 행하는 횟수를 1필드에 1회로 하고, 완만하게 변화하는 경사 파형 전압을 이용하여 강제 초기화 동작을 행하는 구동 방법이 개시되어 있다.
또한 이러한 패널을 이용하여 입체 화상을 표시하는 방법에 대해서도 검토되어 있다. 그 하나로서 복수의 서브필드를, 우안용 화상을 표시하는 서브필드군과 좌안용 화상을 표시하는 서브필드군으로 나누고, 각각의 서브필드군의 최초의 서브필드의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터 안경의 셔터를 개폐하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).
이러한 방법에 의해 입체 영상을 보기 위해서는, 우안과 좌안으로 다른 화상을 볼 필요가 있다. 그 때문에, 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 갖는 셔터 안경을 이용하여, 우안용 화상을 표시하고 있는 기간에는 우안용 셔터를 여는 것과 아울러 좌안용 셔터를 닫아, 좌안에서 우안용 화상을 보이지 않게 한다. 좌안용 화상을 표시하고 있는 기간에는 좌안용 셔터를 여는 것과 아울러 우안용 셔터를 닫아, 우안에서 좌안용 화상을 보이지 않게 한다.
그렇지만, 패널에서 이용되고 있는 형광체는 잔광 시간이 길어, 유지 방전을 종료한 후에도 수 ㎳동안은 잔광이 지속된다고 하는 특성을 갖는 형광체 재료도 존재한다. 그 때문에, 예컨대, 우안용 화상을 표시하는 기간이 종료된 후에도, 얼마 동안의 기간, 우안용 화상이 표시되는 경우가 있다. 이하, 표시 기간이 종료된 후에도 화상이 표시되는 현상을 「잔상」이라고 적는다.
그리고, 우안용 화상의 잔상이 사라지기 전에 좌안용 화상을 표시하면, 좌안용 화상에 우안용 화상이 섞이는 현상이 생기고, 좌안용 화상의 잔상이 사라지기 전에 우안용 화상을 표시하면, 우안용 화상에 좌안용 화상이 섞이는 현상이 생긴다. 이하, 이러한 현상을 「크로스토크」라고 적는다. 그리고, 크로스토크가 발생하면 입체적으로 보는 것이 곤란하게 된다고 하는 과제가 있었다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2000-242224호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 제 2000-112428호 공보
본 발명은, 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 패널과, 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법으로서, 복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 패널에 교대로 표시함과 아울러, 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고, 미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지하는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제하고, 품질이 높은 입체 화상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 패널과, 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서, 구동 회로는, 복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 패널에 교대로 표시함과 아울러, 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고, 미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제하고, 품질이 높은 입체 화상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 시스템은, 타이밍 신호 출력부로부터 출력된 타이밍 신호를 수신하는 수신부와 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 갖고, 타이밍 신호 출력부로부터 출력된 타이밍 신호에 근거하여 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 개폐하는 셔터 안경과, 상술한 플라즈마 디스플레이 장치를 구비하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 이용하는 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 이용하는 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도와 플라즈마 디스플레이 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 코딩을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 코딩을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 코딩을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시의 형태 1)
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 이용하는 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21)상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 그리고 표시 전극쌍(24)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25)상에 보호층(26)이 형성되어 있다. 배면 기판(31)상에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 그 위에 우물정자(井) 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33)상에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다. 형광체층(35)은, 청색 형광체로서 BaMgAl10O17 : Eu를, 녹색 형광체로서 Zn2SiO4 : Mn을, 적색 형광체로서 (Y, Gd)BO3 : Eu를 각각 이용할 수 있지만, 물론 상기 형광체로 한정되는 것은 아니다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)은, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치되고, 그 외주부(外周部)는 유리 프리트 등의 봉착재에 의해 봉착되어 있다. 그리고 방전 공간에는, 방전 가스로서, 예컨대 네온과 크세논의 혼합 가스가 봉입되어 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 나누어져 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전셀이 형성되어 있다. 그리고 이러한 방전셀이 방전, 발광하는 것에 의해 화상이 표시된다.
또, 패널(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 이용하는 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는, 행 방향으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열 방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 1개의 데이터 전극 Dj(j=1~m)가 교차한 부분에 방전셀이 형성되고, 방전셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 그리고, 예컨대 데이터 전극 Dp(p=3×q : q는 m/3 이하의 정수)를 갖는 방전셀에는 적색의 형광체가, 데이터 전극 Dp+1을 갖는 방전셀에는 녹색의 형광체가, 데이터 전극 Dp+2를 갖는 방전셀에는 청색의 형광체가 각각 형광체층(35)으로서 도포되어 있다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(40)의 회로 블록도와 플라즈마 디스플레이 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 플라즈마 디스플레이 장치(40)는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)과 데이터 전극(32)을 갖는 방전셀을 복수 배열한 패널(10)과, 패널(10)을 구동하는 구동 회로를 구비하고 있다. 구동 회로는, 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 타이밍 발생 회로(45) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한 플라즈마 디스플레이 장치(40)는, 시청자가 사용하는 셔터 안경(48) 및 셔터를 개폐하는 타이밍 신호를 셔터 안경(48)에 출력하는 타이밍 신호 출력부(46)를 구비하고 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는, 우안용 화상 신호와 좌안용 화상 신호를 필드마다 교대로 입력한다. 그리고 입력한 우안용 화상 신호를 서브필드마다의 발광/비발광을 나타내는 우안용 화상 데이터로 변환하고, 좌안용 화상 신호를 서브필드마다의 발광/비발광을 나타내는 좌안용 화상 데이터로 변환한다. 데이터 전극 구동 회로(42)는, 우안용 화상 데이터 및 좌안용 화상 데이터를 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 각각에 대응하는 기입 펄스로 변환하고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 각각에 인가한다.
타이밍 발생 회로(45)는, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 기초로 하여 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생시켜, 각각의 회로 블록에 공급한다. 또한 셔터 안경(48)의 셔터를 개폐하는 타이밍 신호를 타이밍 신호 출력부(46)에 출력한다.
타이밍 신호 출력부(46)는, LED 등의 발광 소자를 이용하여, 타이밍 신호를, 예컨대 적외선의 신호로 변환하여 셔터 안경(48)에 공급한다.
주사 전극 구동 회로(43)는, 타이밍 신호에 근거하여 주사 전극(22)의 각각에 구동 전압 파형을 인가한다.
유지 전극 구동 회로(44)는, 타이밍 신호에 근거하여 유지 전극(23)에 구동 전압 파형을 인가한다.
셔터 안경(48)은, 타이밍 신호 출력부(46)로부터 출력된 타이밍 신호를 수신하는 수신부와, 우안용 액정 셔터(49R) 및 좌안용 액정 셔터(49L)를 갖고, 타이밍 신호에 근거하여 우안용 액정 셔터(49R) 및 좌안용 액정 셔터(49L)를 개폐한다.
다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작에 대하여 설명한다. 플라즈마 디스플레이 장치(40)는, 1필드를 복수의 서브필드로 나누어, 서브필드마다 각 방전셀의 발광/비발광을 제어하는 서브필드법에 의해 계조 표시를 행한다. 본 실시의 형태에 있어서, 시청자는, 복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 패널(10)에 표시되는 화상을, 우안용 필드 및 좌안용 필드에 동기하여 셔터의 개폐를 행하는 셔터 안경(48)을 이용하여 관상한다. 이와 같이 하여, 시청자는, 패널(10)에 표시되는 화상을 입체적으로 본다. 그리고, 본 실시의 형태에서는, 시청자가 깜박거림(플리커)이 없는 입체 화상을 관상할 수 있도록 하기 위해, 필드 주파수를 통상의 2배인 120㎐로 설정하고 있다.
우안용 필드와 좌안용 필드는 표시하는 화상 신호가 다른 것뿐이며, 필드를 구성하는 서브필드의 수, 각 서브필드의 휘도 가중치, 서브필드의 배열 등, 필드의 구성은 같다. 따라서, 우선 1개의 필드의 구성과 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형에 대하여 설명한다.
각 필드는 복수의 서브필드를 갖고, 각각의 서브필드는 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 구비한다.
초기화 기간에는 초기화 방전을 발생시키고, 계속되는 기입 방전에 필요한 벽전하를 각 전극상에 형성하는 초기화 동작을 행한다. 이때의 초기화 동작에는, 그때까지의 방전의 유무에 관계없이 강제적으로 초기화 방전을 발생시키는 강제 초기화 동작과, 직전의 기입 기간에 있어서 기입 방전을 행한 방전셀에서만 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 있다.
기입 기간에는, 발광시켜야 할 방전셀에서 기입 방전을 발생시켜 벽전하를 형성하는 기입 동작을 행한다.
그리고 유지 기간에는, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)에 교대로 인가하여, 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전을 발생시켜, 그 방전셀을 발광시키는 유지 동작을 행한다.
본 실시의 형태에 있어서는, 1필드를 5개의 서브필드(SF1, SF2, SF3, SF4, SF5)로 나누어, 필드의 최초에 배치된 서브필드인 SF1의 초기화 기간에는 강제 초기화 동작을 행하고, 그 이후에 배치된 서브필드인 SF2~SF5의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행한다. 또한 서브필드의 각각은 16, 8, 4, 2, 1의 휘도 가중치를 갖는다. 이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 필드의 최초에 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드를 배치하고, 그 이후, 휘도 가중치가 순차적으로 작아지도록 휘도 가중치가 큰 서브필드로부터 차례로 배치하고, 필드의 최후에는 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치하고 있다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이며, SF1로부터 SF3까지의 구동 전압 파형을 나타내고 있다.
강제 초기화 동작을 행하는 SF1의 초기화 기간의 전반부에는, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 전압 0(V)을 인가하고, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 0(V)을 인가한다. 그리고 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하의 전압 Vi1로부터, 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi2를 향해 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이 경사 파형 전압이 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn의 사이, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 사이에 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn상에 부의 벽전압이 축적되는 것과 아울러, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm상 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn상에는 정의 벽전압이 축적된다. 여기서, 전극상의 벽전압이란 전극을 덮는 유전체층상, 보호층상, 형광체층상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.
초기화 기간의 후반부에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 정의 전압 Ve1을 인가하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 이하가 되는 전압 Vi3으로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압 Vi4를 향해 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이 사이에, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn의 사이, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn상의 부의 벽전압 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn상의 정의 벽전압이 약해져, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm상의 정의 벽전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 이상에 의해, 모든 방전셀에 대하여 강제적으로 초기화 방전을 행하는 강제 초기화 동작이 종료된다.
계속되는 기입 기간에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve2를 인가하고, 주사 전극 SC1, 주사 전극 SC2, …, 주사 전극 SCn의 각각에는 전압 Vc를 인가한다.
다음으로, 1번째의 주사 전극 SC1에 부의 전압 Va의 주사 펄스를 인가한다. 그리고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 중 1행째에 발광시켜야 할 방전셀의 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 정의 전압 Vd의 기입 펄스를 인가한다. 그러면, 기입 펄스를 인가한 방전셀의 데이터 전극 Dk상과 주사 전극 SC1상의 교차부의 전압 차이는, 외부 인가 전압의 차이 (Vd-Va)에, 데이터 전극 Dk상의 벽전압과 주사 전극 SC1상의 벽전압의 차이가 가산된 것이 되어, 방전 개시 전압을 넘는다. 그리고, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 사이 및 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 사이에 기입 방전이 일어나, 주사 전극 SC1상에 정의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SU1상에 부의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 Dk상에도 부의 벽전압이 축적된다. 이와 같이 하여, 1행째에 발광시켜야 할 방전셀에서 기입 방전을 일으켜 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작이 행해진다. 한편, 기입 펄스를 인가하지 않은 데이터 전극과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 넘지 않기 때문에, 기입 방전은 발생하지 않는다.
이하, 주사 전극 SC2, 주사 전극 SC3, …, 주사 전극 SCn에 대하여 똑같이 기입 동작을 행한다.
계속되는 유지 기간에는, 우선 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 전압 Vs의 유지 펄스를 인가함과 아울러 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 0(V)을 인가한다. 그러면 기입 방전을 일으킨 방전셀에서는, 주사 전극 SCi상과 유지 전극 SUi상의 전압 차이가, 전압 Vs에 주사 전극 SCi상의 벽전압과 유지 전극 SUi상의 벽전압의 차이가 가산된 것이 되어, 방전 개시 전압을 넘는다. 그리고, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 사이에 유지 방전이 일어나고, 이때 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 그리고, 주사 전극 SCi상에 부의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi상에 정의 벽전압이 축적된다. 또한, 데이터 전극 Dk상에도 정의 벽전압이 축적된다. 기입 기간에 있어서 기입 방전이 일어나지 않은 방전셀에서는, 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화 기간의 종료시에 있어서의 벽전압이 유지된다.
계속하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 전압 0(V)을, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 전압 Vs의 유지 펄스를 각각 인가한다. 그러면, 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는, 유지 전극 SUi상과 주사 전극 SCi상의 전압 차이가 방전 개시 전압을 넘으므로, 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이에 유지 방전이 일어나, 유지 전극 SUi상에 부의 벽전압이 축적되고, 주사 전극 SCi상에 정의 벽전압이 축적된다. 이와 같이 하여, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 교대로 인가한다. 그리고, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 일으킨 방전셀에서 유지 방전을 계속하여 발생시킨다.
그리고, 유지 기간의 최후에는, 전압 Vr을 향해 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하고, 데이터 전극 Dk상의 정의 벽전압을 남긴 채로, 주사 전극 SCi상 및 유지 전극 SUi상의 벽전압을 약하게 한다. 이렇게 하여, 유지 기간에 있어서의 유지 동작이 종료된다.
선택 초기화 동작을 행하는 SF2의 초기화 기간에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve1을, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 전압 0(V)을 각각 인가하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 전압 Vi4를 향해 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가한다. 그러면, 직전의 서브필드인 SF1에서 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생하고, 주사 전극 SCi상 및 유지 전극 SUi상의 벽전압이 약해진다. 또한, 데이터 전극 Dk에 대해서는, 직전의 유지 방전에 의해 데이터 전극 Dk상에 충분한 정의 벽전압이 축적되어 있으므로, 이 벽전압의 과잉 부분이 방전되어, 기입 동작에 적합한 벽전압으로 조정된다. 한편, 이전의 서브필드에서 유지 방전을 일으키지 않은 방전셀에 있어서는 방전하지 않고, 이전의 서브필드의 초기화 기간 종료시에 있어서의 벽전압이 유지된다. 이와 같이 선택 초기화 동작은, 직전의 서브필드의 기입 기간에 기입 동작을 행한 방전셀, 즉, 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 동작을 행한 방전셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 행하는 동작이다.
계속되는 기입 기간의 동작은 SF1의 기입 기간의 동작과 같기 때문에 설명을 생략한다. 계속되는 유지 기간의 동작도, 유지 펄스의 수를 제외하고 SF1의 유지 기간의 동작과 같다. 계속되는 SF3~SF5의 동작은, 유지 펄스의 수를 제외하고 SF2의 동작과 같다.
또, 본 실시의 형태에 있어서 각 전극에 인가하는 전압치는, 예컨대, 전압 Vi1=145(V), 전압 Vi2=335(V), 전압 Vi3=190(V), 전압 Vi4=-160(V), 전압 Va=-180(V), 전압 Vc=-35(V), 전압 Vs=190(V), 전압 Vr=190(V), 전압 Ve1=125(V), 전압 Ve2=130(V), 전압 Vd=60(V)이다. 단 이들 전압치는, 단지 일례를 든 것에 지나지 않고, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(40)의 사양 등에 맞추어, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(40)의 서브필드 구성에 대하여 다시 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다. 본 실시의 형태에 있어서는 입체 화상을 표시하기 위해, 필드 주파수를 통상의 2배인 120㎐로 설정하고, 우안용 필드와 좌안용 필드를 교대로 배치한다. 1개의 필드에는, 5개의 서브필드 SF1, SF2, SF3, SF4, SF5가 배치되어 있다. 또한 서브필드 SF1, SF2, SF3, SF4, SF5의 각각은 16, 8, 4, 2, 1의 휘도 가중치를 갖는다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 휘도 가중치가 큰 순서로 배치된 5개의 서브필드로 1개의 필드를 구성하고 있다. 즉, 필드의 최초에 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드를 배치하고, 필드의 2번째에 휘도 가중치가 2번째로 큰 서브필드를 배치하고, 필드의 3번째에 휘도 가중치가 3번째로 큰 서브필드를 배치하고, 필드의 4번째에 휘도 가중치가 4번째로 큰 서브필드를 배치하고, 필드의 최후에 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치하고 있다. 또한, 필드의 최초에 배치되는 서브필드의 초기화 기간에는 강제 초기화 동작을 행하고, 그 이외의 서브필드의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행한다.
셔터 안경(48)의 우안용 액정 셔터(49R) 및 좌안용 액정 셔터(49L)는, 타이밍 신호 출력부(46)로부터 출력되는 타이밍 신호를 수신하여, 셔터 안경(48)을 이하와 같이 제어한다. 셔터 안경(48)의 우안용 액정 셔터(49R)는, 우안용 필드의 SF1의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터를 열고, 좌안용 필드의 SF1의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터를 닫는다. 또한, 좌안용 액정 셔터(49L)는, 좌안용 필드의 SF1의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터를 열고, 우안용 필드의 SF1의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터를 닫는다.
이와 같이 서브필드를 배치함과 아울러 셔터 안경(48)을 제어하는 것에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제함과 아울러, 기입 방전을 안정시켜, 품질이 높은 입체 화상을 표시할 수 있다. 이하에, 그 이유에 대하여 설명한다.
형광체의 잔광의 강도는, 형광체의 발광시의 휘도에 비례하고, 일정한 시정수로 감쇠한다고 하는 특성을 나타낸다. 유지 기간에 있어서의 발광 휘도는 휘도 가중치가 큰 서브필드일수록 높기 때문에, 잔광을 약하게 하기 위해서는 필드의 빠른 시기에 휘도 가중치가 큰 서브필드를 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시의 형태에 있어서는, 크로스토크의 억제를 고려하여, 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로부터, 휘도 가중치가 큰 순서로 서브필드를 배치하고 있다.
다음으로, 본 실시의 형태에 있어서의 계조의 표시 방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의, 표시해야 할 계조와 그때의 서브필드의 기입 동작의 유무의 관계(이하, 「코딩」이라고 약기한다)를 나타내는 도면이다. 도 6(및 그 밖의 코딩을 나타내는 도면)에 있어서, 「1」은 기입 동작을 행하는 것을 나타내고, 「0」은 기입 동작을 행하지 않는 것을 나타내고 있다.
플라즈마 디스플레이 장치(40)는, 상술한 코딩에 따라, 기입 동작을 행한다. 예컨대, 계조 「0」, 즉 흑색을 표시하는 방전셀에서는, SF1~SF5의 모든 서브필드에서 기입 동작을 행하지 않는다. 그렇게 하면, 그 방전셀은, 한 번도 유지 방전하지 않기 때문에, 휘도도 가장 낮아진다.
또한, 계조 「1」을 표시하는 방전셀에서는, 휘도 가중치 「1」을 갖는 서브필드인 SF5에서만 기입 동작을 행하고, 그 이외의 서브필드에서는 기입 동작을 행하지 않는다. 그렇게 하면, 그 방전셀은, 휘도 가중치 「1」에 따른 횟수의 유지 방전을 발생시켜, 계조 「1」의 밝기를 표시한다.
또한, 계조 「7」을 표시하는 방전셀에서는, 휘도 가중치 「4」를 갖는 SF3과, 휘도 가중치 「2」를 갖는 SF4와, 휘도 가중치 「1」을 갖는 SF5에서 기입 동작을 행한다. 그렇게 하면, 그 방전셀은, SF3의 유지 기간에 휘도 가중치 「4」에 따른 횟수의 유지 방전을 발생시키고, SF4의 유지 기간에 휘도 가중치 「2」에 따른 횟수의 유지 방전을 발생시키고, SF5의 유지 기간에 휘도 가중치 「1」에 따른 횟수의 유지 방전을 발생시킨다. 그 때문에, 그들의 합계인 계조 「7」의 밝기를 표시한다.
다른 계조도 마찬가지로, 도 6에 나타내는 코딩에 따라, 각각의 서브필드에서, 기입 동작을 행하거나 또는 기입 동작을 행하지 않도록 기입 동작을 제어한다.
본 실시의 형태에 있어서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 미리 정해진 임계치인 계조 「16」 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드인 SF5에서 기입 동작을 금지한다. 이러한 코딩을 이용하는 것에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 더 억제할 수 있다. 이것은 다음과 같은 이유에 의한다.
상술한 것처럼, 형광체의 잔광의 강도는, 형광체의 발광시의 휘도에 비례하고, 일정한 시정수로 감쇠한다고 하는 특성을 나타낸다. SF5는, 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드이므로, 표시 휘도에 주는 영향은 비교적 작다. 그러나, SF5는, 필드의 최후에 배치되는 서브필드이며, 도 5에 나타낸 바와 같이, 유지 기간 종료로부터 셔터의 전환 시각까지의 기간이 가장 짧은 서브필드이다. 그 때문에, SF5는, 표시 휘도에 주는 영향은 작지만, 잔상에 주는 영향은 비교적 큰 서브필드이다.
그 때문에, 임계치 이상의 계조로 발광시키는 방전셀에서는, 휘도 가중치가 가장 작고 필드의 최후에 배치되는 서브필드인 SF5의 기입을 금지하는 것에 의해, 표시 화상에 큰 영향을 주는 일 없이, 잔상을 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 의해, 플라즈마 디스플레이 장치(40)는, 품질이 높은 입체 화상을 표시할 수 있다.
또, 도 6에 나타낸 코딩에서는, 예컨대, 계조 「17」, 「19」, 「21」, … 등의 계조를 표시할 수 없다. 그러나, 이러한 계조에 대해서는, 예컨대 오차 확산법이나 디서(dither)법을 이용하여 화상 신호 처리를 행하면 된다. 그렇게 하는 것에 의해, 의사적으로(pseudo manner) 이러한 계조를 표시할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 임계치 이상의 계조를 표시할 때에, 휘도 가중치가 가장 작고, 필드의 최후에 배치되는 SF5에서만 기입을 금지하는 코딩에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
(실시의 형태 2)
본 발명의 실시의 형태 2에 이용하는 패널(10)의 구조, 플라즈마 디스플레이 장치(40)의 회로 블록도, 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형, 서브필드 구성은, 실시의 형태 1과 같으므로, 설명을 생략한다. 실시의 형태 2가 실시의 형태 1과 다른 점은, 코딩이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 코딩을 나타내는 도면이다. 실시의 형태 2에 있어서는, 미리 2개의 임계치(예컨대, 계조 「8」 및 계조 「16」)가 정해져 있다. 표시하는 계조가, 제 1 임계치인 계조 「8」 이상인 경우에는, 필드의 최후에 배치한 서브필드(예컨대, SF5)에서의 기입을 금지한다. 그리고, 표시하는 계조가, 제 2 임계치인 계조 「16」 이상인 경우에는, 필드의 최후로부터 2번째에 배치한 서브필드(예컨대, SF4)에서도 기입을 금지한다. 본 실시의 형태에서는, 이러한 코딩을 이용하는 것에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 더 억제할 수 있다.
또, 도 7에 나타낸 코딩에서는, 도 6에 나타낸 코딩과 비교하여, 계조 「9」, 「11」, 「13」, … 등의 계조도 표시할 수 없게 되지만, 이들 계조도, 오차 확산법이나 디서법 등을 이용하여 화상 신호 처리를 행하는 것에 의해, 의사적으로 표시할 수 있다.
(실시의 형태 3)
본 발명의 실시의 형태 3에 이용하는 패널(10)의 구조, 플라즈마 디스플레이 장치(40)의 회로 블록도, 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형은, 실시의 형태 1과 같으므로, 설명을 생략한다. 실시의 형태 3이 실시의 형태 1, 실시의 형태 2와 다른 점은, 서브필드 구성이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 서브필드 구성을 나타내는 모식도이다. 도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 코딩을 나타내는 도면이다.
실시의 형태 3에 있어서는, 실시의 형태 1과 같이, 필드 주파수를 통상의 2배인 120㎐로 설정하고, 우안용 필드와 좌안용 필드를 교대로 배치한다. 1개의 필드에는, 5개의 서브필드(SF1, SF2, SF3, SF4, SF5)가 배치되어 있다. 그러나, 실시의 형태 3에 있어서는, 서브필드 SF1, SF2, SF3, SF4, SF5의 각각은 1, 16, 8, 4, 2의 휘도 가중치를 갖는다. 또한, 표시하는 계조가, 미리 정해진 임계치인 계조 「16」 이상인 경우에는, 필드의 최후에 배치한 서브필드(예컨대, SF5)에서는 기입을 행하지 않는다.
이와 같이, 실시의 형태 3에 있어서는, 필드의 최초에 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치하고, 다음으로, 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드를 배치하고, 그 이후는 휘도 가중치가 순차적으로 작아지도록 서브필드를 배치하고 있다. 즉, 1번째에 배치되는 서브필드는 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드이며, 2번째에 배치되는 서브필드는 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드이며, 3번째에 배치되는 서브필드는 휘도 가중치가 2번째로 큰 서브필드이며, 4번째에 배치되는 서브필드는 휘도 가중치가 3번째로 큰 서브필드이며, 최후에 배치되는 서브필드는 휘도 가중치가 2번째로 작은 서브필드이다.
이와 같이 서브필드를 배치하는 것에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제함과 아울러, 기입 방전을 안정시켜, 품질이 높은 입체 화상을 패널(10)에 표시할 수 있다. 이하에, 그 이유에 대하여 설명한다.
상술한 것처럼, 크로스토크의 억제만을 고려한다면, 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로부터 차례로 서브필드를 배치하는 것이 바람직하다.
실시의 형태 3에 있어서는, 초기화 기간에 있어서 강제 초기화 동작을 행하는 SF1에 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치하고 있다. 그 때문에, 강제 초기화 동작으로 생긴 프라임이 잔존하는 동안에 기입 방전을 발생시킬 수 있으므로, 가장 휘도 가중치가 작은 서브필드에서만 발광시키는 방전셀이라도, 안정된 기입 방전을 발생시킬 수 있다. 또한, 그 이후는, 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로부터 휘도 가중치가 큰 차례로 서브필드를 배치하고 있다. 그 때문에, 형광체의 잔광을 약하게 하여 크로스토크를 억제할 수 있다.
또 실시의 형태 1~실시의 형태 3에 있어서는, 1개의 필드가 5개의 서브필드를 갖는 구성을 설명했다. 그러나, 서브필드의 수는 상기의 수로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 서브필드의 수를 더 늘리는 것에 의해, 패널(10)에 표시할 수 있는 계조의 수를 더 늘릴 수 있다. 또한, 이들 실시의 형태에 있어서는, 서브필드의 휘도 가중치를 「2」의 거듭제곱, 즉 16, 8, 4, 2, 1인 것으로 하여 설명했다. 그러나, 서브필드의 휘도 가중치도 상기의 값으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대 12, 7, 3, 2, 1 등으로 하여 계조를 결정하는 서브필드의 조합에 용장성(redundancy)을 갖게 하는 것에 의해, 동영상 의사 윤곽(moving image false contour)의 발생을 억제할 수 있는 코딩이 가능해진다.
또, 실시의 형태 1~실시의 형태 3에 있어서 나타낸 구체적인 각 수치는, 단지 일례를 든 것에 지나지 않는다. 각 수치는, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞추어, 적당하게 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
(산업상이용가능성)
본 발명은, 우안용 화상과 좌안용 화상의 크로스토크를 억제하고, 품질이 높은 입체 화상을 표시할 수 있어, 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법이나 플라즈마 디스플레이 장치, 나아가 플라즈마 디스플레이 시스템으로서 유용하다.
10 : 패널
22 : 주사 전극
23 : 유지 전극
24 : 표시 전극쌍
32 : 데이터 전극
40 : 플라즈마 디스플레이 장치
41 : 화상 신호 처리 회로
42 : 데이터 전극 구동 회로
43 : 주사 전극 구동 회로
44 : 유지 전극 구동 회로
45 : 타이밍 발생 회로
48 : 셔터 안경
49R : 우안용 액정 셔터
49L : 좌안용 액정 셔터

Claims (7)

  1. 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법으로서,
    복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시함과 아울러,
    상기 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고,
    미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 우안용 필드 및 상기 좌안용 필드에 동기한 타이밍 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 우안용 필드 및 상기 좌안용 필드의 각각은, 최초에 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드를 배치하고, 다음으로 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드를 배치하고, 그 이후는 휘도 가중치가 순차적으로 작아지도록 서브필드를 배치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 우안용 필드 및 상기 좌안용 필드 중 한 필드에 있어서, 그 필드의 어느 하나의 서브필드에서 기입 방전을 행하는 방전셀에서는, 그 필드의 최초에 배치된 서브필드에서도 기입 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  5. 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서,
    상기 구동 회로는, 복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시함과 아울러,
    상기 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고,
    미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는, 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 상기 우안용 필드 및 상기 좌안용 필드에 동기한 타이밍 신호를 출력하는 타이밍 신호 출력부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극을 갖는 방전셀을 복수 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과,
    복수의 서브필드를 갖고 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 복수의 서브필드를 갖고 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시함과 아울러, 상기 서브필드의 각각은, 기입 동작을 행하는 기입 기간과, 유지 동작을 행하는 유지 기간을 갖고, 미리 정해진 임계치 이상의 계조를 표시하는 방전셀에서는 상기 우안용 필드 또는 상기 좌안용 필드의 최후에 배치된 서브필드에서 기입 동작을 금지한 화상을 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 표시하는 구동 회로와,
    상기 우안용 필드 및 상기 좌안용 필드에 동기한 타이밍 신호를 출력하는 타이밍 신호 출력부를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치와,
    상기 타이밍 신호 출력부로부터 출력된 상기 타이밍 신호를 수신하는 수신부와 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 갖고, 상기 타이밍 신호에 근거하여 상기 우안용 셔터 및 상기 좌안용 셔터를 개폐하는 셔터 안경
    을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 시스템.
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