KR20130030815A - 플라즈마 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 시스템, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 시스템, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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나오유키 도미오카
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(10)에 3D 화상을 표시할 때에, 양호한 화상 표시 품질을 실현한다. 이를 위해, 구동 회로는, 유지 펄스 발생 회로(60, 80)와 셔터 개폐용 타이밍 신호 및 유지 펄스 발생 회로(60, 80)를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생 회로(45)와, 전체 셀 점등률을 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등률 검출 회로(46)와, 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 화상 표시 영역에 설정한 복수의 영역의 각각에 있어서 부분 점등률을 서브필드마다 검출하는 부분 점등률 검출 회로(47)를 갖는다. 그리고, 구동 회로는, 각각의 서브필드에 있어서, 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 따라 보정한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 시스템, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE, PLASMA DISPLAY SYSTEM, AND METHOD OF DRIVING A PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널에 교대로 표시되는 우안용 화상과 좌안용 화상으로 이루어지는 입체 화상을 셔터 안경을 이용하여 입체시(three-dimensional vision)할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 시스템, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기한다)로서 대표적인 교류 면방전형 패널은, 대향 배치된 전면 기판과 배면 기판의 사이에 다수의 방전셀이 형성되어 있다. 전면 기판은, 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 전면측의 유리 기판 위에 서로 평행하게 복수의 쌍이 형성되어 있다. 그리고, 그들 표시 전극쌍을 덮도록 유전체층 및 보호층이 형성되어 있다.
배면 기판은, 배면측의 유리 기판 위에 복수의 평행한 데이터 전극이 형성되고, 그들 데이터 전극을 덮도록 유전체층이 형성되고, 그 위에 데이터 전극과 평행하게 복수의 격벽이 형성되어 있다. 그리고, 유전체층의 표면과 격벽의 측면에 형광체층이 형성되어 있다.
그리고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록, 전면 기판과 배면 기판을 대향 배치하여 밀봉한다. 밀봉된 내부의 방전 공간에는, 예컨대 분압비 5%의 크세논을 포함하는 방전 가스를 봉입하고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대향하는 부분에 방전셀을 형성한다. 이와 같은 구성의 패널에 있어서, 각 방전셀 내에서 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색의 형광체를 여기 발광시켜 컬러의 화상 표시를 행한다.
패널을 구동하는 방법으로서는 일반적으로 서브필드법이 이용되고 있다. 서브필드법에서는, 1필드를 복수의 서브필드로 분할하고, 각각의 서브필드에서 각 방전셀을 발광 또는 비발광으로 하는 것에 의해 계조 표시를 행한다. 각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에는, 각 주사 전극에 초기화 파형을 인가하고, 각 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키는 초기화 동작을 행한다. 이에 의해, 각 방전셀에 있어서, 이어지는 기입 동작을 위해 필요한 벽전하를 형성함과 아울러, 기입 방전을 안정적으로 발생시키기 위한 프라이밍 입자(방전을 발생시키기 위한 여기 입자)를 발생시킨다.
기입 기간에는, 주사 전극에 주사 펄스를 순차적으로 인가함과 아울러, 데이터 전극에는 표시해야 할 화상 신호에 근거하여 선택적으로 기입 펄스를 인가한다. 이에 의해, 발광을 행해야 할 방전셀의 주사 전극과 데이터 전극의 사이에 기입 방전을 발생시키고, 그 방전셀 내에 벽전하를 형성한다(이하, 이들 동작을 총칭하여 「기입」이라고도 적는다).
유지 기간에는, 서브필드마다 정해진 휘도 가중치에 근거하는 수의 유지 펄스를 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 인가한다. 이에 의해, 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전을 발생시키고, 그 방전셀의 형광체층을 발광시킨다(이하, 방전셀을 유지 방전에 의해 발광시키는 것을 「점등」, 발광시키지 않는 것을 「비점등」이라고도 적는다). 이에 의해, 각 방전셀을, 휘도 가중치에 따른 휘도로 발광시킨다. 이와 같이 하여, 패널의 각 방전셀을 화상 신호의 계조치에 따른 휘도로 발광시켜, 패널의 화상 표시 영역에 화상을 표시한다.
패널에 있어서의 화상 표시 품질을 높이는데 있어서 중요한 요인의 하나로 콘트라스트의 향상이 있다. 그리고, 서브필드법의 하나로서, 계조 표시에 관계하지 않는 발광을 최대한 줄여 콘트라스트비를 향상시키는 구동 방법이 개시되어 있다.
이 구동 방법에서는, 1필드를 구성하는 복수의 서브필드 중, 1개의 서브필드의 초기화 기간에는 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시키는 초기화 동작을 행한다. 또한, 다른 서브필드의 초기화 기간에는 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에 대하여 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 초기화 동작을 행한다.
유지 방전을 발생시키지 않는 흑색을 표시하는 영역의 휘도(이하, 「흑휘도」라고 약기한다)는 화상의 표시에 관계가 없는 발광, 예컨대, 초기화 방전에 의해 생기는 발광 등에 의해 변화한다. 그리고, 상술한 구동 방법에서는, 흑색을 표시하는 영역에 있어서의 발광은 모든 방전셀에 초기화 동작을 행할 때의 미약 발광만이 된다. 이에 의해, 흑휘도를 저감하여 콘트라스트가 높은 화상을 표시하는 것이 가능하게 된다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
이 패널을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치에는, 우안용의 화상과 좌안용의 화상으로 이루어지는 입체시용의 3차원 화상을 표시하는 기능을 갖는 것이 있다. 이하, 3차원을 「3D」(3 Dimensions)라고 적는다. 또한, 3차원 화상을 「3D 화상」(3 Dimensional image)이라고 적는다. 또한, 3차원 화상을 표시하는 기능을 「3D 화상 표시 기능」이라고 적는다. 또한, 3차원 화상 표시 기능을 갖는 화상 표시 장치를 「3D 화상 표시 장치」라고도 적는다. 또한, 우안용, 좌안용의 구별이 없는 통상의 화상을 「2D 화상」이라고 적는다.
1매의 3D 화상은, 1매의 우안용 화상과 1매의 좌안용 화상으로 구성되어 있다. 그리고, 이 플라즈마 디스플레이 장치에서는, 3D 화상을 패널에 표시할 때에는, 우안용 화상과 좌안용 화상을 패널에 교대로 표시한다.
그리고, 사용자는, 우안용 화상을 표시하는 필드와 좌안용 화상을 표시하는 필드의 각각에 동기하여 좌우의 셔터가 교대로 개폐되는 셔터 안경이라 불리는 특수한 안경을 이용하여, 패널에 표시되고 있는 3D 화상을 관상한다.
셔터 안경은, 우안용의 셔터와 좌안용의 셔터를 구비하고, 패널에 우안용 화상이 표시되고 있는 기간은 우안용의 셔터를 열고(가시광을 투과시키는 상태) 좌안용의 셔터를 닫고(가시광을 차단하는 상태), 좌안용 화상이 표시되고 있는 기간은 좌안용의 셔터를 열고 우안용의 셔터를 닫는다. 이에 의해, 사용자는, 우안용 화상을 우안만으로 관측하고, 좌안용 화상을 좌안만으로 관측할 수 있어, 패널에 표시되는 3D 화상을 입체시할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 장치를 이용하여 3D 화상을 입체시하는 방법의 하나로서, 예컨대, 복수의 서브필드를, 우안용 화상을 표시하는 서브필드군과 좌안용 화상을 표시하는 서브필드군으로 나누고, 각각의 서브필드군의 최초의 서브필드의 기입 기간의 개시에 동기하여 셔터 안경의 셔터를 개폐하는 방법이 개시되어 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).
또한, 표시 전극쌍 사이에서 구동 임피던스에 차이가 생기면, 표시 전극쌍 사이에서 구동 전압의 전압 강하에 차이가 생긴다. 그 경우, 패널의 화상 표시 영역 내에, 같은 휘도의 화상 신호임에도 불구하고 발광 휘도에 차이가 생기는 복수의 영역이 발생하는 경우가 있다. 그래서, 표시 전극쌍 사이에서 구동 임피던스가 변화했을 때에, 1필드 내에서의 서브필드의 점등 패턴을 변화시키는 기술이 개시되어 있다(예컨대, 특허 문헌 3 참조).
패널의 화면이 커지고, 해상도가 높아짐에 따라, 화상 표시 품질을 보다 향상시킬 것이 요구되고 있다. 그리고, 3D 화상 표시 기능을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서도, 높은 화상 표시 품질이 요구되고 있다.
그렇지만, 패널에 이용되고 있는 형광체는, 형광체의 재료에 의존한 잔광 특성을 갖는다. 이 잔광이란, 방전 종료 후에도 형광체가 발광을 지속하는 현상이다. 그리고, 유지 방전을 종료한 후에도 수 ㎳ 동안은 잔광이 지속된다고 하는 특성을 갖는 형광체 재료도 존재한다. 그 때문에, 우안용 화상(또는 좌안용 화상)을 표시하는 기간이 종료된 후에도, 잔광 시간에 따라 우안용 화상(또는 좌안용 화상)이 패널에 표시되게 된다. 이하, 이러한 현상을 「잔상」이라고 적는다.
그리고, 우안용 화상의 잔상이 사라지기 전에 좌안용 화상을 패널에 표시하면, 좌안용 화상에 우안용 화상이 혼입하는 현상이 생긴다. 마찬가지로, 좌안용 화상의 잔상이 사라지기 전에 우안용 화상을 패널에 표시하면, 우안용 화상에 좌안용 화상이 혼입하는 현상이 생긴다. 이하, 이와 같은 현상을 「크로스토크」라고 적는다. 그리고, 크로스토크가 발생하면, 3D 화상으로서의 품질이 저하된다.
또한, 패널의 화면이 커지고, 해상도가 높아짐에 따라, 패널의 구동 임피던스는 증대되는 경향에 있다. 그러한 패널에서는, 표시 전극쌍 사이에 생기는 구동 임피던스의 차이도 커지기 쉽고, 구동 전압의 전압 강하의 차이도 커지기 쉽다.
서브필드 사이에서 구동 임피던스에 차이가 있으면, 1회의 유지 방전으로 생기는 발광 휘도에 서브필드 사이에서의 차이가 생긴다. 패널을 서브필드법으로 구동하는 경우, 상술한 바와 같이, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할한 다음, 발광시키는 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행한다. 그 때문에, 1회의 유지 방전으로 생기는 발광 휘도에 서브필드 사이에서 차이가 생기면, 계조의 직선성(linearity)이 손상될 우려가 있다.
그리고, 패널의 화면이 커지고, 해상도가 높아지는 것에 의해 구동 임피던스가 증대된 패널에서는, 서브필드 사이에서의 구동 임피던스의 차이가 커지기 쉽고, 서브필드 사이에서의 발광 휘도의 차이가 생기기 쉽기 때문에, 계조의 직선성이 손상되기 쉬운 경향에 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2000-242224호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2000-112428호 공보
(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 2006-184843호 공보
본 발명은, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 패널과, 휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 패널에 화상을 표시하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치이다. 구동 회로는, 유지 기간에 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 발생시키고, 표시 전극쌍의 주사 전극과 유지 전극에 교대로 인가하는 유지 펄스 발생 회로와, 패널에 우안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 좌안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 우안용 타이밍 신호와, 좌안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 우안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 좌안용 타이밍 신호로 이루어지는 셔터 개폐용 타이밍 신호와 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생 회로와, 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등률 검출 회로와, 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 서브필드마다 검출하는 부분 점등률 검출 회로를 갖는다. 그리고, 구동 회로는, 각각의 서브필드의 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 따라 보정하고, 유지 펄스 발생 회로로부터 보정 후의 발생수로 유지 펄스를 발생시킨다.
이에 의해, 3D 화상 표시 기능을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 셔터 안경을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에 대하여, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하면서 우안용 화상과 좌안용 화상의 사이에 생기는 크로스토크를 저감한 3D 화상을 표시하여, 화상 표시 품질을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 구동 회로는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드에 있어서, 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 따라 보정하는 구성이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 구동 회로는, 선두 서브필드를 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드로 함과 아울러, 최종 서브필드를 선두 서브필드와 같은 휘도 가중치나 또는 2번째로 휘도 가중치가 작은 서브필드로 하는 구성이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 구동 회로는, 부분 점등률이 소정의 임계치를 넘는 영역에 있어서의 부분 점등률의 평균치를 서브필드마다 산출하고, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드에 있어서, 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 따라 보정하는 구성이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 구동 회로는, 1쌍의 표시 전극쌍을 1개의 영역으로 하고, 표시 전극쌍마다 부분 점등률을 검출하는 구성이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 구동 회로는, 유지 펄스의 상승 기간 및 하강 기간의 적어도 한쪽의 길이가 상이한 복수의 유지 펄스를 유지 펄스 발생 회로로부터 발생시킴과 아울러, 발생시키는 유지 펄스의 조합이 상이한 복수의 구동 패턴 중에서, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 따라 어느 1개의 구동 패턴을 선택하여 유지 펄스를 발생시키는 구성이더라도 좋다.
또한, 본 발명은, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 패널과, 휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 패널에 화상을 표시하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치와, 각각 독립적으로 셔터의 개폐가 가능한 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 갖고, 제어 신호 발생 회로에서 발생한 셔터 개폐용 타이밍 신호로 셔터의 개폐가 제어되는 셔터 안경을 구비한 플라즈마 디스플레이 시스템이다. 구동 회로는, 유지 기간에 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 발생시키고, 표시 전극쌍의 주사 전극과 유지 전극에 교대로 인가하는 유지 펄스 발생 회로와, 패널에 우안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 좌안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 우안용 타이밍 신호와, 좌안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 우안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 좌안용 타이밍 신호로 이루어지는 셔터 개폐용 타이밍 신호와, 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생 회로와, 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등률 검출 회로와, 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 서브필드마다 검출하는 부분 점등률 검출 회로를 갖는다. 그리고, 구동 회로는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드의 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 따라 보정하고, 유지 펄스 발생 회로로부터 보정 후의 발생수로 유지 펄스를 발생시킨다.
이에 의해, 3D 화상 표시 기능을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 셔터 안경을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에 대하여, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하면서 우안용 화상과 좌안용 화상의 사이에 생기는 크로스토크를 저감한 3D 화상을 표시하여, 화상 표시 품질을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 패널의 구동 방법이다. 그리고, 휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 패널에 화상을 표시한다. 그리고, 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 서브필드마다 검출함과 아울러, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 서브필드마다 검출한다. 그리고, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드의 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 보정한다.
이에 의해, 3D 화상 표시 기능을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 셔터 안경을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에 대하여, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하면서 우안용 화상과 좌안용 화상의 사이에 생기는 크로스토크를 저감한 3D 화상을 표시하여, 화상 표시 품질을 높일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널의 전극 배열도이다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록 및 플라즈마 디스플레이 시스템의 개요를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유지 펄스 발생 회로의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 5는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형 및 셔터 안경의 개폐 동작을 개략적으로 나타내는 파형도이다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 3D 화상을 표시할 때의 서브필드 구성과 우안용 셔터 및 좌안용 셔터의 개폐 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8(a)는, 점등 영역을 패널의 화상 표시 영역의 80%로 설정했을 때의 패널의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8(b)는, 점등 영역을 패널의 화상 표시 영역의 20%로 설정했을 때의 패널의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9(a)는, 점등 영역을 패널의 화상 표시 영역의 50%로 설정했을 때의 패널의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9(b)는, 점등 영역을 패널의 화상 표시 영역의 25%로 설정했을 때의 패널의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 보정 계수를 설정하기 위해 행하는 발광 휘도의 측정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 보정 계수의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유지 펄스수 보정부의 회로 블록의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다.
도 14는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치와 구동 패턴의 전환의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 1 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 2 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 3 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 4 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 19는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 5 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 6 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 시스템에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시의 형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21) 위에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 그리고, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25) 위에 보호층(26)이 형성되어 있다.
이 보호층(26)은, 방전셀에 있어서의 방전 개시 전압을 내리기 위해, 패널의 재료로서 사용 실적이 있고, 네온(Ne) 및 크세논(Xe) 가스를 봉입한 경우에 2차 전자 방출 계수가 크고 내구성이 우수한 산화마그네슘(MgO)을 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있다.
배면 기판(31) 위에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 그 위에 우물정자 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33) 위에는 적색(R)으로 발광하는 형광체층(35R), 녹색(G)으로 발광하는 형광체층(35G), 및 청색(B)으로 발광하는 형광체층(35B)이 마련되어 있다. 이하, 형광체층(35R), 형광체층(35G), 형광체층(35B)을 합하여 형광체층(35)이라고도 적는다.
본 실시의 형태에 있어서는, 청색 형광체로서 BaMgAl10O17:Eu를 이용하고 녹색 형광체로서 Zn2SiO4:Mn을 이용하고, 적색 형광체로서 (Y, Gd)BO3:Eu를 이용하고 있다. 그러나, 본 발명은 형광체층(35)을 형성하는 형광체가 조금도 상술한 형광체로 한정되는 것은 아니다.
또, 형광체의 잔광이 감쇠하는 시간을 나타내는 시정수는, 형광체 재료에 따라 다르지만, 청색 형광체가 1㎳ 이하, 녹색 형광체가 2㎳~5㎳ 정도, 적색 형광체가 3㎳~4㎳ 정도이다. 예컨대, 본 실시의 형태에 있어서, 형광체층(35B)의 시정수는 약 0.1㎳ 정도이며, 형광체층(35G) 및 형광체층(35R)의 시정수는 약 3㎳ 정도이다. 또, 이 시정수은, 방전 종료 후, 방전 발생시의 발광 휘도(피크 휘도)의 10% 정도까지 잔광이 감쇠하는데 요하는 시간으로 한다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)을, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치한다. 그리고, 그 외주부를 유리 프리트 등의 봉착재에 의해 봉착한다. 그리고, 그 내부의 방전 공간에는, 예컨대 네온과 크세논의 혼합 가스를 방전 가스로서 봉입한다.
방전 공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 나누어져 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전셀이 형성되어 있다.
그리고, 이들 방전셀에서 방전을 발생시키고, 방전셀의 형광체층(35)을 발광(방전셀을 점등)시키는 것에 의해, 패널(10)에 컬러의 화상을 표시한다.
또, 패널(10)에 있어서는, 표시 전극쌍(24)이 연장되는 방향으로 배열된 연속하는 3개의 방전셀, 즉, 적색(R)으로 발광하는 방전셀과, 녹색(G)으로 발광하는 방전셀과, 청색(B)으로 발광하는 방전셀의 3개의 방전셀로 1개의 화소가 구성된다.
또, 패널(10)의 구조는 상술한 것으로 한정되는 것은 아니고, 예컨대 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 이용하는 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는, 수평 방향(행 방향)으로 연장된 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, 수직 방향(열 방향)으로 연장된 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 형성된다. 즉, 1쌍의 표시 전극쌍(24) 위에는, m개의 방전셀이 형성되고, m/3개의 화소가 형성된다. 그리고, 방전셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되고, m×n개의 방전셀이 형성된 영역이 패널(10)의 화상 표시 영역이 된다. 예컨대, 화소수가 1920×1080개인 패널에서는, m=1920×3이 되고, n=1080이 된다.
그리고, 예컨대, 데이터 전극 Dp(p=3×q-2 : q는 m/3 이하의 0을 제외한 정수)를 갖는 방전셀에는 적색의 형광체가 형광체층(35R)으로서 도포되고, 데이터 전극 Dp+1을 갖는 방전셀에는 녹색의 형광체가 형광체층(35G)으로서 도포되고, 데이터 전극 Dp+2를 갖는 방전셀에는 청색의 형광체가 형광체층(35B)으로서 도포되어 있다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 회로 블록 및 플라즈마 디스플레이 시스템의 개요를 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시의 형태에 나타내는 플라즈마 디스플레이 시스템은, 플라즈마 디스플레이 장치(1)와 셔터 안경(50)을 구성 요소에 포함한다.
플라즈마 디스플레이 장치(1)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), 전체 셀 점등률 검출 회로(46), 부분 점등률 검출 회로(47), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 제어 신호 발생 회로(45), 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
구동 회로는, 3D 화상 신호에 근거하여 우안용 필드와 좌안용 필드를 교대로 반복하여 패널(10)에 3D 화상을 표시하는 3D 구동과, 우안용, 좌안용의 구별이 없는 2D 화상 신호에 근거하여 패널(10)에 2D 화상을 표시하는 2D 구동의 어느 한쪽으로 패널(10)을 구동한다. 또한, 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 사용자가 사용하는 셔터 안경(50)의 셔터의 개폐를 제어하는 셔터 개폐용 타이밍 신호를 셔터 안경(50)에 출력하는 타이밍 신호 출력부(49)를 구비하고 있다. 셔터 안경(50)은, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에 사용자가 사용하는 것이고, 사용자는 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 것에 의해 3D 화상을 입체시할 수 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는, 2D 화상 신호 또는 3D 화상 신호가 입력되고, 입력된 화상 신호에 근거하여, 각 방전셀에 계조치를 할당한다. 그리고, 그 계조치를, 서브필드마다의 발광ㆍ비발광을 나타내는 화상 데이터(발광ㆍ비발광을 디지털 신호의 「1」, 「0」에 대응시킨 데이터)로 변환한다. 즉, 화상 신호 처리 회로(41)는, 1필드마다의 화상 신호를 서브필드마다의 발광ㆍ비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
화상 신호 처리 회로(41)에 입력되는 화상 신호가, 적색의 원색 신호 sigR, 녹색의 원색 신호 sigG, 청색의 원색 신호 sigB를 포함할 때에는, 화상 신호 처리 회로(41)는, 원색 신호 sigR, 원색 신호 sigG, 원색 신호 sigB에 근거하여, 각 방전셀에 R, G, B의 각 계조치를 할당한다. 또한, 입력되는 화상 신호가 휘도 신호(Y 신호) 및 채도 신호(C 신호, 또는 R-Y 신호 및 B-Y 신호, 또는 u 신호 및 v 신호 등)를 포함할 때에는, 그 휘도 신호 및 채도 신호에 근거하여 원색 신호 sigR, 원색 신호 sigG, 원색 신호 sigB를 산출하고, 그 후, 각 방전셀에 R, G, B의 각 계조치(1필드로 표현되는 계조치)를 할당한다. 그리고, 각 방전셀에 할당한 R, G, B의 계조치를, 서브필드마다의 발광ㆍ비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
또한, 입력되는 화상 신호가, 우안용 화상 신호와 좌안용 화상 신호를 갖는 입체시용의 3D 화상 신호이고, 그 3D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때에는, 우안용 화상 신호와 좌안용 화상 신호가 필드마다 교대로 화상 신호 처리 회로(41)에 입력된다. 따라서, 화상 신호 처리 회로(41)는, 우안용 화상 신호를 우안용 화상 데이터로 변환하고, 좌안용 화상 신호를 좌안용 화상 데이터로 변환한다.
전체 셀 점등률 검출 회로(46)는, 서브필드마다의 화상 데이터에 근거하여, 서브필드마다, 점등해야 할 방전셀의 수를 산출한다. 그리고, 패널(10)의 화상 표시 영역에 있어서의 모든 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 「전체 셀 점등률」로서 서브필드마다 검출한다. 그리고, 검출한 전체 셀 점등률을 나타내는 신호를 제어 신호 발생 회로(45)에 출력한다.
부분 점등률 검출 회로(47)는, 패널(10)의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 서브필드마다의 화상 데이터에 근거하여, 영역마다 또한 서브필드마다, 각 영역의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 「부분 점등률」로서 검출한다. 또, 부분 점등률 검출 회로(47)는, 예컨대, 주사 전극(22)을 구동하는 IC(이하, 「주사 IC」라고 호칭한다)의 하나에 접속된 복수의 주사 전극(22)으로 구성되는 영역을 1개의 영역으로 하여 부분 점등률을 검출하는 구성이더라도 좋지만, 본 실시의 형태에서는, 1쌍의 표시 전극쌍(24) 위에 형성되는 방전셀로 구성되는 영역을 1개의 영역으로 간주하여 부분 점등률을 검출하는 것으로 한다.
또한, 부분 점등률 검출 회로(47)는, 평균치 검출 회로(48)를 갖는다. 평균치 검출 회로(48)는, 부분 점등률 검출 회로(47)에 있어서 검출한 부분 점등률을 미리 정한 소정의 임계치와 비교한다. 이하, 이 소정의 임계치를 「부분 점등률 임계치」라고 호칭한다. 그리고, 평균치 검출 회로(48)는, 부분 점등률이 부분 점등률 임계치 이하가 되는 표시 전극쌍(24)을 제외한 표시 전극쌍(24)의 평균치를 서브필드마다 산출한다. 즉, 평균치 검출 회로(48)는, 부분 점등률이 부분 점등률 임계치를 넘는 표시 전극쌍(24)에 있어서의 부분 점등률의 평균치를 서브필드마다 산출한다. 그리고, 평균치 검출 회로(48)는, 그 결과를 나타내는 신호를 제어 신호 발생 회로(45)에 출력한다. 예컨대, 패널(10)에 마련한 표시 전극쌍(24)이 1080쌍이고, 어느 서브필드에 있어서 200쌍의 표시 전극쌍(24)의 부분 점등률이 부분 점등률 임계치 이하이면, 평균치 검출 회로(48)는, 그 서브필드에서는, 부분 점등률이 부분 점등률 임계치보다 큰 880쌍의 표시 전극쌍(24)에 관하여 부분 점등률의 평균치를 산출한다.
또, 본 실시의 형태에서는, 부분 점등률 임계치를 「0%」로 설정한다. 이것은, 점등해야 할 방전셀이 실질적으로 발생하지 않는 표시 전극쌍(24)을, 부분 점등률의 평균치를 산출하는 대상으로부터 제외하기 위해서이다.
그러나, 본 발명은, 부분 점등률 임계치가 조금도 상술한 수치로 한정되는 것은 아니다. 부분 점등률 임계치는, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 사양 등에 근거하여 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시의 형태에 있어서는, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률을 산출할 때에 백분율 표시를 위한 정규화 연산을 행하는 구성으로 한다. 그러나, 반드시 정규화 연산을 행할 필요는 없고, 예컨대, 산출한 점등해야 할 방전셀의 수를 전체 셀 점등률 및 부분 점등률로서 이용하는 구성이더라도 상관없다. 이하, 점등해야 할 방전셀을 「점등셀」, 점등시키지 않는 방전셀을 「비점등셀」이라고도 적는다.
제어 신호 발생 회로(45)는, 입력 신호에 근거하여 2D 화상 신호 및 3D 화상 신호의 어느 하나가 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 입력되고 있는지를 판별한다. 그리고, 그 판별 결과에 근거하여, 2D 화상 또는 3D 화상을 패널(10)에 표시하기 위해, 각 구동 회로를 제어하는 제어 신호를 발생시킨다.
구체적으로는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 입력 신호 중 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호의 주파수로부터 플라즈마 디스플레이 장치(1)로의 입력 신호가 3D 화상 신호인지 2D 화상 신호인지를 판단한다. 예컨대, 수평 동기 신호가 33.75㎑, 수직 동기 신호가 60㎐이면 입력 신호를 2D 화상 신호라고 판단하고, 수평 동기 신호가 67.5㎑, 수직 동기 신호가 120㎐이면 입력 신호를 3D 화상 신호라고 판단한다.
그리고, 제어 신호 발생 회로(45)는, 수평 동기 신호 H, 수직 동기 신호 V, 전체 셀 점등률 검출 회로(46)로부터의 출력 및 부분 점등률 검출 회로(47)로부터의 출력에 근거하여, 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 제어 신호를 발생시킨다. 그리고, 발생한 제어 신호를 각각의 회로 블록(데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 및 화상 신호 처리 회로(41) 등)에 공급한다.
또, 입력 신호에 2D 화상 신호와 3D 화상 신호를 판별하기 위한 판별 신호가 부가되어 있을 때에는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 그 판별 신호에 근거하여, 2D 화상 신호 및 3D 화상 신호의 어느 하나가 입력되고 있는지를 판별하는 구성이더라도 좋다.
또, 본 실시의 형태에서는, 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 따라 변경한다. 구체적으로는, 제어 신호 발생 회로(45)에 있어서, 입력 화상 신호 및 서브필드마다 설정된 휘도 가중치에 근거하여, 각 서브필드에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 일단 설정한다. 그 후, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 보정 계수로 유지 펄스의 발생수를 보정한다. 이렇게 하여, 제어 신호 발생 회로(45)는 유지 펄스의 발생수를 변경한다. 그것을 위해, 제어 신호 발생 회로(45)는, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 유지 펄스의 발생수를 보정할 수 있는 유지 펄스수 보정부를 갖는다(도시하지 않음).
본 실시의 형태에서는, 이 유지 펄스수 보정부에, 룩업테이블을 갖는다. 이 룩업테이블에는, 서로 다른 복수의 보정 계수가, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률에 관련되어 미리 기억되어 있고, 그 중 어느 1개의 보정 계수를 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 따라 읽어낼 수 있다. 이들의 구성의 상세는 후술한다. 그러나, 본 발명은 조금도 이 구성으로 한정되는 것이 아니고, 같은 동작을 하는 것이면 어떠한 구성이더라도 좋다.
또한, 제어 신호 발생 회로(45)는, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에, 셔터 안경(50)의 셔터의 개폐를 제어하는 셔터 개폐용 타이밍 신호를 타이밍 신호 출력부(49)에 출력한다. 또, 제어 신호 발생 회로(45)는, 셔터 안경(50)의 셔터를 열 때(가시광을 투과시키는 상태로 할 때)에는 셔터 개폐용 타이밍 신호를 온(「1」)으로 하고, 셔터 안경(50)의 셔터를 닫을 때(가시광을 차단하는 상태로 할 때)에는 셔터 개폐용 타이밍 신호를 오프(「0」)로 한다.
또한, 셔터 개폐용 타이밍 신호는, 패널(10)에 3D 화상의 우안용 화상 신호에 근거하는 우안용 필드를 표시할 때에 온이 되고, 좌안용 화상 신호에 근거하는 좌안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 우안용 타이밍 신호(우안 셔터 개폐용 타이밍 신호)와, 3D 화상의 좌안용 화상 신호에 근거하는 좌안용 필드를 표시할 때에 온이 되고, 우안용 화상 신호에 근거하는 우안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 좌안용 타이밍 신호(좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호)로 이루어진다.
또, 본 실시의 형태에서는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 3D 구동시에, 선두 서브필드의 초기화 기간은 우안용 셔터 및 좌안용 셔터가 함께 닫힌 상태가 되고, 우안용 필드에 있어서의 선두 서브필드의 유지 기간은 우안용 셔터의 투과율의 평균치가 100% 미만이 되고, 좌안용 필드에 있어서의 선두 서브필드의 유지 기간은 좌안용 셔터의 투과율의 평균치가 100% 미만이 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다. 이 상세에 대해서는 후술한다.
또, 본 실시의 형태에 있어서, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호의 주파수는, 조금도 상술한 수치로 한정되는 것은 아니다.
타이밍 신호 출력부(49)는, LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 갖는다. 그리고, 셔터 개폐용 타이밍 신호를, 예컨대 적외선의 신호로 변환하여 셔터 안경(50)에 공급한다.
데이터 전극 구동 회로(42)는, 2D 화상 신호에 근거하는 화상 데이터, 또는, 3D 화상 신호에 근거하는 우안용 화상 데이터 및 좌안용 화상 데이터를 구성하는 서브필드마다의 데이터를, 각 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 대응하는 신호로 변환한다. 그리고, 그 신호, 및 제어 신호 발생 회로(45)로부터 공급되는 제어 신호에 근거하여, 각 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm을 구동한다. 기입 기간에는 기입 펄스를 발생시키고, 각 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 인가한다.
주사 전극 구동 회로(43)는, 초기화 파형 발생 회로(도 3에는 나타내지 않음), 유지 펄스 발생 회로(80), 주사 펄스 발생 회로(도 3에는 나타내지 않음)를 구비하고, 제어 신호 발생 회로(45)로부터 공급되는 제어 신호에 근거하여 구동 전압 파형을 작성하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 각각에 인가한다. 초기화 파형 발생 회로는, 초기화 기간에, 제어 신호에 근거하여 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 초기화 파형을 발생시킨다. 유지 펄스 발생 회로(80)는, 유지 기간에, 제어 신호에 근거하여 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 유지 펄스를 발생시킨다. 주사 펄스 발생 회로는, 복수의 주사 전극 구동 IC(주사 IC)를 구비하고, 기입 기간에, 제어 신호에 근거하여 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 주사 펄스를 발생시킨다.
유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로(60), 및 전압 Ve1, 전압 Ve2를 발생시키는 회로(도 3에는 나타내지 않음)를 구비하고, 제어 신호 발생 회로(45)로부터 공급되는 제어 신호에 근거하여 구동 전압 파형을 작성하고, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn의 각각에 인가한다. 유지 기간에는, 제어 신호에 근거하여 유지 펄스를 발생시키고, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 인가한다.
셔터 안경(50)은, 타이밍 신호 출력부(49)로부터 출력되는 신호(예컨대 적외선의 신호)를 수신하는 신호 수신부와(도시하지 않음), 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 갖는다. 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)는, 각각 독립적으로 셔터의 개폐가 가능하다. 그리고, 셔터 안경(50)은, 타이밍 신호 출력부(49)로부터 공급되는 셔터 개폐용 타이밍 신호에 근거하여 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 개폐한다.
우안용 셔터(52R)는, 우안용 타이밍 신호가 온일 때에는 열리고(가시광을 투과시키고), 오프일 때에는 닫힌다(가시광을 차단한다). 좌안용 셔터(52L)는, 좌안용 타이밍 신호가 온일 때에는 열리고(가시광을 투과시키고), 오프일 때에는 닫힌다(가시광을 차단한다).
우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)는, 예컨대 액정을 이용하여 구성할 수 있다. 단, 본 발명은, 셔터를 구성하는 재료가 조금도 액정으로 한정되는 것이 아니고, 가시광의 차단과 투과를 고속으로 전환할 수 있는 것이면 어떠한 것이더라도 상관없다.
다음으로, 유지 펄스 발생 회로(80), 유지 펄스 발생 회로(60)의 상세와 그 동작에 대하여 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유지 펄스 발생 회로(80), 유지 펄스 발생 회로(60)의 일 구성예를 나타내는 회로도이다. 또, 도 4에는 패널(10)의 전극간 용량을 Cp로 나타내고, 주사 펄스 및 초기화 전압 파형을 발생시키는 회로는 생략하고 있다.
유지 펄스 발생 회로(80)는, 전력 회수 회로(81)와 클램프 회로(82)를 구비하고 있다. 전력 회수 회로(81) 및 클램프 회로(82)는, 주사 펄스 발생 회로(유지 기간 중에는 단락 상태가 되기 때문에 도 4에는 나타내지 않음)를 통해 패널(10)의 전극간 용량 Cp의 일단인 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 접속되어 있다.
전력 회수 회로(81)는, 전력 회수용의 콘덴서 C10, 스위칭 소자 Q11, 스위칭 소자 Q12, 역류 방지용의 다이오드 D11, 역류 방지용의 다이오드 D12, 공진용의 인덕터 L10을 갖는다. 그리고, 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10을 LC 공진시켜 유지 펄스의 상승 및 하강을 행한다. 이와 같이, 전력 회수 회로(81)는, 전원으로부터 전력이 공급되는 일 없이, LC 공진에 의해 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 구동을 행한다. 그 때문에, 클램프 회로(82)와 비교하여 출력 임피던스는 높지만, 이상적으로는 소비 전력이 0이 된다. 또, 전력 회수용의 콘덴서 C10은 전극간 용량 Cp에 비하여 충분히 큰 용량을 갖고, 전력 회수 회로(81)의 전원으로서 기능하도록, 전압치 Vs의 반인 약 Vs/2로 충전되고 있다.
클램프 회로(82)는, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전압 Vs에 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q13, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 베이스 전위인 0(V)에 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q14를 갖는다. 그리고, 스위칭 소자 Q13을 통해 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전원 VS에 접속하여 전압 Vs에 클램프한다. 또한, 스위칭 소자 Q14를 통해 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 접지하여 0(V)에 클램프한다. 따라서, 클램프 회로(82)로부터 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 전압을 인가할 때의 임피던스는 작고, 클램프 회로(82)는 강한 유지 방전을 발생시킬 때에 생기는 큰 방전 전류를 안정적으로 흐르게 할 수 있다.
그리고, 유지 펄스 발생 회로(80)는, 제어 신호 발생 회로(45)로부터 출력되는 제어 신호에 의해, 스위칭 소자 Q11, 스위칭 소자 Q12, 스위칭 소자 Q13, 스위칭 소자 Q14의 각 스위칭 소자의 도통과 차단을 전환하여 전력 회수 회로(81)와 클램프 회로(82)를 동작시키고, 유지 펄스를 발생시킨다. 또, 도 4에서는, 제어 신호의 신호 경로의 상세는 생략한다.
예컨대, 유지 펄스를 상승시킬 때에는, 스위칭 소자 Q11을 온으로 하여 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10을 공진시키고, 전력 회수용의 콘덴서 C10으로부터 스위칭 소자 Q11, 다이오드 D11, 인덕터 L10을 통해 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 전력을 공급한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 전압이 전압 Vs에 가까워진 시점에, 스위칭 소자 Q13을 온으로 한다. 이에 의해, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 구동하는 회로를 전력 회수 회로(81)로부터 클램프 회로(82)로 전환하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전압 Vs에 클램프한다.
반대로, 유지 펄스를 하강시킬 때에는, 스위칭 소자 Q12를 온으로 하여 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10을 공진시키고, 전극간 용량 Cp으로부터 인덕터 L10, 다이오드 D12, 스위칭 소자 Q12를 통해 전력 회수용의 콘덴서 C10에 전력을 회수한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 전압이 0(V)에 가까워진 시점에, 스위칭 소자 Q14를 온으로 한다. 이에 의해, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 구동하는 회로를 전력 회수 회로(81)로부터 클램프 회로(82)로 전환하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 베이스 전위인 0(V)에 클램프한다.
이와 같이 하여, 유지 펄스 발생 회로(80)는, 유지 펄스를 발생시킨다. 또, 이들 스위칭 소자는, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 일반적으로 알려진 소자를 이용하여 구성할 수 있다.
유지 펄스 발생 회로(60)는, 유지 펄스 발생 회로(80)와 거의 같은 구성이고, 전력 회수 회로(61)와 클램프 회로(62)를 구비하고 있다. 전력 회수 회로(61)는, 전력 회수용의 콘덴서 C20, 스위칭 소자 Q21, 스위칭 소자 Q22, 역류 방지용의 다이오드 D21, 역류 방지용의 다이오드 D22, 공진용의 인덕터 L20을 갖고, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 구동할 때의 전력을 회수하여 재이용한다. 클램프 회로(62)는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 전압 Vs에 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q23, 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 접지 전위(0(V))에 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q24를 갖는다. 그리고, 유지 펄스 발생 회로(60)는, 패널(10)의 전극간 용량 Cp의 일단인 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 접속되어 있다.
그리고, 유지 펄스 발생 회로(60)는, 제어 신호 발생 회로(45)로부터 출력되는 제어 신호에 의해 스위칭 소자 Q21, 스위칭 소자 Q22, 스위칭 소자 Q23, 스위칭 소자 Q24의 각 스위칭 소자의 도통과 차단을 전환하여 전력 회수 회로(61)와 클램프 회로(62)를 동작시키고, 유지 펄스를 발생시킨다. 유지 펄스 발생 회로(60)의 이들 동작은 유지 펄스 발생 회로(80)와 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 도 4에는, 전압 Ve1을 발생시키는 전원 VE1, 전압 Ve1을 유지 전극 SU1~SUn에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q26, 스위칭 소자 Q27, 전압 ΔVe를 발생시키는 전원 ΔVE, 역류 방지용의 다이오드 D30, 전압 Ve1에 전압 ΔVe를 중첩하는 차지 펌프용의 콘덴서 C30, 전압 Ve1에 전압 ΔVe를 중첩하여 전압 Ve2로 하기 위한 스위칭 소자 Q28, 스위칭 소자 Q29를 나타낸다.
예컨대, 전압 Ve1을 인가하는 타이밍에는, 스위칭 소자 Q26, 스위칭 소자 Q27을 도통하고, 다이오드 D30, 스위칭 소자 Q26, 스위칭 소자 Q27을 통해 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 정의 전압 Ve1을 인가한다. 이때 스위칭 소자 Q28을 도통하고, 콘덴서 C30의 전압이 전압 Ve1이 되도록 충전한다. 또한, 전압 Ve2를 인가하는 타이밍에는, 스위칭 소자 Q26, 스위칭 소자 Q27은 도통한 채로, 스위칭 소자 Q28을 차단함과 아울러 스위칭 소자 Q29를 도통하여 콘덴서 C30의 전압에 전압 ΔVe를 중첩한다. 이렇게 하여, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve1+ΔVe, 즉 전압 Ve2를 인가한다. 이때, 역류 방지용의 다이오드 D30의 작용에 의해, 콘덴서 C30으로부터 전원 VE1로의 전류는 차단된다.
또, 전압 Ve1, 전압 Ve2를 인가하는 회로는, 조금도 도 4에 나타낸 회로로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전압 Ve1을 발생시키는 전원과, 전압 Ve2를 발생시키는 전원과, 각각의 전압을 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 인가하기 위한 복수의 스위칭 소자를 이용하여, 각 전압을 필요한 타이밍에 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 인가하는 구성으로 하더라도 좋다.
또, 인덕터 L10과 전극간 용량 Cp의 LC 공진의 주기, 및 인덕터 L20과 전극간 용량 Cp의 LC 공진의 주기(이하, 「공진 주기」라고 적는다)는, 인덕터 L10, 인덕터 L20의 인덕턴스를 각각 L로 하면, 계산식 「2π√(LCp)」에 의해 구할 수 있다. 그리고, 본 실시의 형태에서는, 전력 회수 회로(81), 전력 회수 회로(61)에 있어서의 공진 주기가 1600㎱가 되도록 인덕터 L10, 인덕터 L20을 설정한다. 그러나, 이 수치는 실시의 형태에 있어서의 일례에 지나지 않고, 각 인덕턴스의 크기는 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 사양 등에 맞추어 최적의 값으로 설정하면 된다.
다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작의 개요에 대하여 설명한다.
본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 서브필드법에 의해 패널(10)을 구동한다. 서브필드법에서는, 1필드를 시간축상에서 복수의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드에 휘도 가중치를 각각 설정한다. 따라서, 각 필드는 각각 복수의 서브필드를 갖는다. 그리고, 각각의 서브필드는 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에는, 방전셀에 초기화 방전을 발생시키고, 이어지는 기입 기간에 있어서의 기입 방전에 필요한 벽전하를 각 전극상에 형성하는 초기화 동작을 행한다.
기입 기간에는, 주사 전극(22)에 주사 펄스를 인가함과 아울러 데이터 전극(32)에 선택적으로 기입 펄스를 인가하고, 발광해야 할 방전셀에 선택적으로 기입 방전을 발생시킨다. 그리고, 이어지는 유지 기간에 유지 방전을 발생시키기 위한 벽전하를 그 방전셀 내에 형성하는 기입 동작을 행한다.
유지 기간에는, 각각의 서브필드에 설정된 휘도 가중치에 소정의 비례상수를 곱한 수의 유지 펄스를 주사 전극(22) 및 유지 전극(23)에 교대로 인가하고, 직전의 기입 기간에 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전을 발생시키고, 그 방전셀을 발광시키는 유지 동작을 행한다. 이 비례상수가 휘도 배율이다.
휘도 가중치란, 각 서브필드에서 표시하는 휘도의 크기의 비를 나타내는 것이고, 각 서브필드에서는 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 유지 기간에 발생시킨다. 그 때문에, 예컨대, 휘도 가중치 「8」의 서브필드는, 휘도 가중치 「1」의 서브필드의 약 8배의 휘도로 발광하고, 휘도 가중치 「2」의 서브필드의 약 4배의 휘도로 발광한다.
또한, 예컨대, 휘도 배율이 2배일 때, 휘도 가중치 「2」의 서브필드의 유지 기간에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)에 각각 4회씩 유지 펄스를 인가한다. 그 때문에, 그 유지 기간에 발생하는 유지 펄스의 수는 8이 된다.
이렇게 하여, 화상 신호에 따른 조합으로 서브필드마다 각 방전셀의 발광ㆍ비발광을 제어하여 각 서브필드를 선택적으로 발광시키는 것에 의해, 다양한 계조를 표시하고, 화상을 패널(10)에 표시할 수 있다.
또한, 초기화 동작에는, 직전의 서브필드의 동작에 관계없이 방전셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작과, 직전의 서브필드의 기입 기간에 기입 방전을 발생시키고 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에만 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 있다. 전체 셀 초기화 동작에서는 상승하는 상승 경사 파형 전압 및 하강하는 하강 경사 파형 전압을 주사 전극(22)에 인가하고, 화상 표시 영역 내의 모든 방전셀에 초기화 방전을 발생시킨다. 그리고, 복수의 서브필드 중, 1개의 서브필드의 초기화 기간에 있어서 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에 있어서는, 선택 초기화 동작을 행한다. 이하, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 초기화 기간을 「전체 셀 초기화 기간」이라고 적고, 전체 셀 초기화 기간을 갖는 서브필드를 「전체 셀 초기화 서브필드」라고 적는다. 또한, 선택 초기화 동작을 행하는 초기화 기간을 「선택 초기화 기간」이라고 적고, 선택 초기화 기간을 갖는 서브필드를 「선택 초기화 서브필드」라고 적는다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 각 필드의 선두 서브필드(필드의 최초에 발생하는 서브필드)만을 전체 셀 초기화 서브필드로 한다. 즉, 선두 서브필드(서브필드 SF1)의 초기화 기간에는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행한다.
이에 의해, 적어도 1필드에 1회는 모든 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키므로, 전체 셀 초기화 동작 이후의 기입 동작을 안정화할 수 있다. 또한, 화상의 표시에 관계가 없는 발광은 서브필드 SF1에 있어서의 전체 셀 초기화 동작의 방전에 따르는 발광만이 된다. 따라서, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑색을 표시하는 영역의 휘도인 흑휘도는 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 미약 발광만이 되고, 패널(10)에 콘트라스트가 높은 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
그러나, 본 실시의 형태는, 1필드를 구성하는 서브필드의 수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상술한 수치로 한정되는 것은 아니다. 또한, 화상 신호 등에 근거하여 서브필드 구성을 전환하는 구성이더라도 좋다.
또, 본 실시의 형태에 있어서, 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 입력되는 화상 신호는, 2D 화상 신호, 또는 3D 화상 신호이고, 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 각각의 화상 신호에 따라 패널(10)을 구동한다. 우선, 2D 화상 신호가 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 입력되었을 때에 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 설명한다. 다음으로, 3D 화상 신호가 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 입력되었을 때에 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 설명한다.
도 5는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 이용하는 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5에는, 기입 기간에 있어서 최초로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SC1, 기입 기간에 있어서 최후로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SCn(예컨대, 주사 전극 SC1080), 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn, 및 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 각각에 인가하는 구동 전압 파형을 나타낸다. 또한, 이하에 있어서의 주사 전극 SCi, 유지 전극 SUi, 데이터 전극 Dk는, 각 전극 중에서 화상 데이터(서브필드마다의 발광ㆍ비발광을 나타내는 데이터)에 근거하여 선택된 전극을 나타낸다.
또한, 도 5에는, 서브필드 SF1과 서브필드 SF2의 2개의 서브필드의 구동 전압 파형을 나타내고 있다. 서브필드 SF1은 전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드이고, 서브필드 SF2는 선택 초기화 동작을 행하는 서브필드이다. 따라서, 서브필드 SF1과 서브필드 SF2는, 초기화 기간에 주사 전극(22)에 인가하는 구동 전압의 파형 형상이 다르다. 또, 다른 서브필드에 있어서의 구동 전압 파형은, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수가 다른 것 이외에는 서브필드 SF2의 구동 전압 파형과 거의 같다.
또, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 있어서는, 2D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때에, 1필드를 8서브필드(서브필드 SF1, 서브필드 SF2, …, 서브필드 SF8)로 구성하고, 서브필드 SF1~서브필드 SF8의 각 서브필드에 각각(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 가중치를 설정하는 예를 설명한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 2D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때에는, 필드의 최초에 발생하는 서브필드 SF1을 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드로 하고, 그 이후는 휘도 가중치가 순차적으로 커지도록 각 서브필드에 휘도 가중치를 설정하고, 필드의 최후에 발생하는 서브필드 SF8을 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로 한다.
또, 본 실시의 형태는, 1필드를 구성하는 서브필드의 수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상기의 값으로 한정되는 것은 아니다.
우선, 전체 셀 초기화 서브필드인 서브필드 SF1에 대하여 설명한다.
전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드 SF1의 초기화 기간의 전반부에는, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는, 각각 전압 0(V)을 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는, 전압 0(V)을 인가한 후에 전압 Vi1을 인가하고, 전압 Vi1로부터 전압 Vi2를 향해 완만하게(예컨대, 1.3V/㎲의 기울기로) 상승하는 상승 경사 파형 전압(이하, 「램프 전압 L1」이라고 적는다)을 인가한다. 전압 Vi1은, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압보다 낮은 전압으로 설정하고, 전압 Vi2는, 방전 개시 전압을 넘는 전압으로 설정한다.
이 램프 전압 L1이 상승하는 동안에, 각 방전셀의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn의 사이, 및 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 사이에, 각각 미약한 초기화 방전이 지속하여 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn상에 부의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm상 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn상에는 정의 벽전압이 축적된다. 이 전극상의 벽전압이란, 전극을 덮는 유전체층상, 보호층상, 형광체층상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.
서브필드 SF1의 초기화 기간의 후반부에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 정의 전압 Ve1을 인가하고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 전압 0(V)을 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는, 전압 Vi3으로부터 부의 전압 Vi4를 향해 완만하게(예컨대, -2.5V/㎲의 기울기로) 하강하는 하강 경사 파형 전압(이하, 「램프 전압 L2」라고 적는다)을 인가한다. 전압 Vi3은, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압 미만이 되는 전압으로 설정하고, 전압 Vi4는 방전 개시 전압을 넘는 전압으로 설정한다.
이 램프 전압 L2를 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 동안에, 각 방전셀의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn의 사이, 및 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 사이에, 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn상의 부의 벽전압 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn상의 정의 벽전압이 약해지고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm상의 정의 벽전압은 기입 동작에 적절한 값으로 조정된다.
이상에 의해, 서브필드 SF1의 초기화 기간에 있어서의 초기화 동작, 즉, 모든 방전셀에서 강제적으로 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작이 종료되고, 모든 방전셀에 있어서, 이어지는 기입 동작에 필요한 벽전하가 각 전극상에 형성된다.
이어지는 서브필드 SF1의 기입 기간에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve2를 인가하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 각각에는 전압 Vc(예컨대, Vc=Va+Vscn)를 인가한다.
다음으로, 최초로 기입 동작을 행하는 1행째의 주사 전극 SC1에 부의 전압 Va의 부극성의 주사 펄스를 인가한다. 그리고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 중 1행째에 있어서 발광해야 할 방전셀의 데이터 전극 Dk에 정의 전압 Vd의 정극성의 기입 펄스를 인가한다.
전압 Vd의 기입 펄스를 인가한 방전셀의 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 교차부의 전압 차이는, 외부 인가 전압의 차이 (전압 Vd-전압 Va)에 데이터 전극 Dk상의 벽전압과 주사 전극 SC1상의 벽전압의 차이가 가산된 것이 된다. 이에 의해 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 전압 차이가 방전 개시 전압을 넘고, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 사이에 방전이 발생한다.
또한, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve2를 인가하고 있기 때문에, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 전압 차이는, 외부 인가 전압의 차이인 (전압 Ve2-전압 Va)에 유지 전극 SU1상의 벽전압과 주사 전극 SC1상의 벽전압의 차이가 가산된 것이 된다. 이때, 전압 Ve2를, 방전 개시 전압을 약간 하회하는 정도의 전압치로 설정하는 것에 의해, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 사이를, 방전에는 이르지 않지만 방전이 발생하기 쉬운 상태로 할 수 있다.
이에 의해, 데이터 전극 Dk와 주사 전극 SC1의 사이에 발생하는 방전을 트리거로 하여, 데이터 전극 Dk와 교차하는 영역에 있는 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 사이에 방전이 발생한다. 이렇게 하여, 주사 펄스와 기입 펄스가 동시에 인가된 방전셀(발광해야 할 방전셀)에 기입 방전이 발생하고, 주사 전극 SC1상에 정의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SU1상에 부의 벽전압이 축적되고, 데이터 전극 Dk상에도 부의 벽전압이 축적된다.
이와 같이 하여, 1행째의 방전셀에 있어서의 기입 동작이 종료된다. 또, 기입 펄스를 인가하지 않은 데이터 전극(32)과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 넘지 않으므로, 기입 방전은 발생하지 않는다.
다음으로, 2행째의 주사 전극 SC2에 주사 펄스를 인가함과 아울러, 2행째에 발광해야 할 방전셀에 대응하는 데이터 전극 Dk에 기입 펄스를 인가하고, 2행째의 방전셀에 있어서의 기입 동작을 행한다.
이상의 기입 동작을, 주사 전극 SC3, 주사 전극 SC4, …, 주사 전극 SCn이라고 하는 차례로, n행째의 방전셀에 이를 때까지 순차적으로 행하고, 서브필드 SF1의 기입 기간이 종료된다. 이와 같이 하여, 기입 기간에는, 발광해야 할 방전셀에 선택적으로 기입 방전을 발생시키고, 그 방전셀에 벽전하를 형성한다.
이어지는 서브필드 SF1의 유지 기간에는, 우선 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 베이스 전위가 되는 전압 0(V)을 인가함과 아울러 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 정의 전압 Vs의 유지 펄스를 인가한다.
이 유지 펄스의 인가에 의해, 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서는, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 전압 차이가, 유지 펄스의 전압 Vs에 주사 전극 SCi상의 벽전압과 유지 전극 SUi상의 벽전압의 차이가 가산된 것이 된다.
이에 의해, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 전압 차이가 방전 개시 전압을 넘고, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 사이에 유지 방전이 발생한다. 그리고, 이 방전에 의해 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 또한, 이 방전에 의해, 주사 전극 SCi상에 부의 벽전압이 축적되고, 유지 전극 SUi상에 정의 벽전압이 축적된다. 또한, 데이터 전극 Dk상에도 정의 벽전압이 축적된다. 단, 기입 기간에 있어서 기입 방전이 발생하지 않은 방전셀에서는 유지 방전은 발생하지 않는다.
이어서, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 전압 0(V)을 인가하고, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 전압 Vs의 유지 펄스를 인가한다. 직전에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에서는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 전압 차이가 방전 개시 전압을 넘는다. 이에 의해, 그 직전에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에서는, 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이에 유지 방전이 발생하고, 유지 전극 SUi상에 부의 벽전압이 축적되고, 주사 전극 SCi상에 정의 벽전압이 축적된다.
이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에, 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 교대로 인가한다. 이렇게 하여 표시 전극쌍(24)의 전극간에 전위차를 주는 것에 의해, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전이 계속하여 발생하고, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 발생시킨 방전셀이, 휘도 가중치에 따른 휘도로 발광한다.
그리고, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생 후(유지 기간의 최후)에, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 및 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 전압 0(V)을 인가한 채로, 베이스 전위인 전압 0(V)으로부터 전압 Vers를 향해 완만하게(예컨대, 약 10V/㎲의 기울기로) 상승하는 경사 파형 전압(이하, 「소거 램프 전압 L3」이라고 적는다)을 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가한다.
주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 소거 램프 전압 L3이 방전 개시 전압을 넘어 상승하는 동안에, 유지 방전을 발생시킨 방전셀에 미약한 방전이 지속하여 발생한다. 이 미약한 방전으로 발생한 하전 입자는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이의 전압 차이를 완화하도록, 유지 전극 SUi상 및 주사 전극 SCi상에 벽전하가 되어 축적되어 간다. 이에 의해, 데이터 전극 Dk상의 정의 벽전압을 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi상의 벽전압이 약해진다. 즉, 방전셀 내에 있어서의 불필요한 벽전하가 소거된다.
주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 전압이 전압 Vers에 도달하면, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn으로의 인가 전압을 전압 0(V)까지 하강시킨다. 이렇게 하여, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 유지 동작이 종료된다.
이상에 의해, 서브필드 SF1이 종료된다.
선택 초기화 동작을 행하는 서브필드 SF2의 초기화 기간에는, 서브필드 SF1에 있어서의 초기화 기간의 전반부를 생략한 구동 전압 파형을 각 전극에 인가하는 선택 초기화 동작을 행한다.
서브필드 SF2의 초기화 기간에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 전압 Ve1을 인가하고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 전압 0(V)을 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 방전 개시 전압 미만이 되는 전압(예컨대, 전압 0(V))으로부터 부의 전압 Vi4를 향해 램프 전압 L2와 같은 기울기(예컨대, 약 -2.5V/㎲)로 하강하는 경사 파형 전압(이하, 「램프 전압 L4」라고 적는다)을 인가한다. 전압 Vi4는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대하여 방전 개시 전압을 넘는 전압으로 설정한다.
이 램프 전압 L4를 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 동안에, 직전의 서브필드(도 5에서는, 서브필드 SF1)의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 이 초기화 방전에 의해, 주사 전극 SCi상 및 유지 전극 SUi상의 벽전압이 약해진다. 또한, 데이터 전극 Dk상에는, 직전의 서브필드의 유지 기간에 발생한 유지 방전에 의해 충분한 정의 벽전압이 축적되어 있으므로, 이 벽전압의 과잉 부분이 방전되고, 데이터 전극 Dk상의 벽전압은 기입 동작에 적절한 벽전압으로 조정된다.
한편, 직전의 서브필드(서브필드 SF1)의 유지 기간에 유지 방전을 발생시키지 않은 방전셀에서는, 초기화 방전은 발생하지 않고, 그 이전의 벽전압이 유지된다.
이와 같이, 서브필드 SF2에 있어서의 초기화 동작은, 직전의 서브필드의 기입 기간에 기입 동작을 행한 방전셀, 즉, 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전셀에서 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 된다.
이상에 의해, 서브필드 SF2의 초기화 기간에 있어서의 초기화 동작, 즉, 선택 초기화 동작이 종료된다.
서브필드 SF2의 기입 기간에는, 서브필드 SF1의 기입 기간과 같은 구동 전압 파형을 각 전극에 인가하고, 발광해야 할 방전셀의 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작을 행한다.
이어지는 유지 기간도, 서브필드 SF1의 유지 기간과 같이, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 교대로 인가하고, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 발생시킨 방전셀에 유지 방전을 발생시킨다.
서브필드 SF3 이후의 각 서브필드의 초기화 기간 및 기입 기간에는, 각 전극에 대하여 서브필드 SF2의 초기화 기간 및 기입 기간과 같은 구동 전압 파형을 인가한다. 또한, 서브필드 SF3 이후의 각 서브필드의 유지 기간에는, 유지 기간에 발생하는 유지 펄스의 수를 제외하고, 서브필드 SF2와 같은 구동 전압 파형을 각 전극에 인가한다.
이상이, 본 실시의 형태에 있어서 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 개요이다.
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 Vs=190(V), 전압 Vers=190(V), 전압 Ve1=125(V), 전압 Ve2=130(V), 전압 Vd=60(V)으로 설정하고 있다. 또한, 전압 Vc는, 부의 전압 Va=-180(V)에 정의 전압 Vscn=145(V)를 중첩하는 것(Vc=Va+Vscn)에 의해 발생시킬 수 있고, 그 경우, 전압 Vc=-35(V)가 된다.
또, 상술한 전압치나 경사 파형 전압에 있어서의 기울기 등의 구체적인 수치는 단순한 일례에 지나지 않고, 본 발명은, 각 전압치나 기울기가 상술한 수치로 한정되는 것은 아니다. 각 전압치나 기울기 등은, 패널의 방전 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 근거하여 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 3D 화상 신호가 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 입력되었을 때에 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을, 셔터 안경(50)에 있어서의 셔터의 개폐 동작을 섞어 설명한다.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 이용하는 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형 및 셔터 안경(50)의 개폐 동작을 개략적으로 나타내는 파형도이다.
도 6에는, 기입 기간에 있어서 최초로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SC1, 기입 기간에 있어서 최후로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SCn(예컨대, 주사 전극 SC1080), 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn, 및 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm의 각각에 인가하는 구동 전압 파형을 나타낸다. 또한, 도 6에는, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)의 개폐 동작을 나타낸다.
3D 화상 신호는, 우안용 화상 신호와 좌안용 화상 신호를 필드마다 교대로 반복하는 입체시용의 화상 신호이다. 그리고, 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 3D 화상 신호가 입력되었을 때에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와, 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 우안용 화상과 좌안용 화상을 교대로 패널(10)에 표시한다.
예컨대, 도 6에 나타내는 3개의 필드(필드 F1~필드 F3) 중, 필드 F1, 필드 F3은 우안용 필드이고, 우안용 화상 신호를 패널(10)에 표시한다. 필드 F2는 좌안용 필드이고, 좌안용 화상 신호를 패널(10)에 표시한다. 이렇게 하여, 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 우안용 화상 및 좌안용 화상으로 이루어지는 입체시용의 3D 화상을 패널(10)에 표시한다.
1매의 3D 화상은, 1매의 우안용 화상과 1매의 좌안용 화상으로 구성된다. 따라서, 셔터 안경(50)을 통해 패널(10)에 표시되는 3D 화상을 관상하는 사용자에게는, 2필드로 표시되는 화상(우안용 화상 및 좌안용 화상)이 1매의 3D 화상으로서 인식된다. 그 때문에, 3D 화상을 표시할 때는, 단위 시간(예컨대, 1초간)에 패널에 표시되는 화상의 반이 우안용 화상이 되고, 나머지의 반이 좌안용 화상이 된다. 따라서, 사용자에게는, 단위 시간(예컨대, 1초간)에 패널(10)에 표시되는 3D 화상의 매수는, 필드 주파수(1초간에 발생하는 필드의 수)의 반의 수로서 관측된다.
예컨대, 패널에 표시되는 3D 화상의 필드 주파수(1초간에 발생하는 필드의 수)가 60㎐이면, 1초간에 패널(10)에 표시되는 우안용 화상 및 좌안용 화상은 각각 30매씩이 되기 때문에, 사용자에게는, 1초간에 30매의 3D 화상이 관측되게 된다.
단위 시간에 패널에 표시되는 화상의 수가 적어지면, 플리커라고 불리는 화상의 깜박임이 보이기 쉬워진다.
필드 주파수가 60㎐의 2D 화상 신호이면, 1초간에 60매의 화상이 패널(10)에 표시된다. 이 경우, 플리커는 별로 문제는 되지 않는다. 따라서, 이 2D 화상과 마찬가지로, 예컨대, 1초간에 60매의 3D 화상을 패널(10)에 표시하기 위해서는, 3D 화상 신호의 필드 주파수를 60㎐의 2배의 120㎐로 설정하지 않으면 안 된다. 그래서, 본 실시의 형태에서는, 사용자에게 3D 화상의 동화상이 부드럽게 관측되도록, 필드 주파수를 통상의 2배(예컨대, 120㎐)로 설정하고, 필드 주파수가 낮은 화상을 표시할 때에 발생하기 쉬운 화상의 깜박임(플리커)을 저감하고 있다.
그리고, 사용자는, 패널(10)에 표시되는 3D 화상을, 우안용 필드 및 좌안용 필드에 동기하여 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 각각 독립적으로 개폐하는 셔터 안경(50)을 통해 관상한다. 이에 의해, 사용자는, 우안용 화상을 우안만으로 관측하고, 좌안용 화상을 좌안만으로 관측할 수 있으므로, 패널(10)에 표시되는 3D 화상을 입체시할 수 있다.
또, 우안용 필드와 좌안용 필드는, 표시하는 화상 신호가 다를 뿐이고, 1개의 필드를 구성하는 서브필드의 수, 각 서브필드의 휘도 가중치, 서브필드의 배열 등, 필드의 구성은 서로 같다. 그래서, 이하, 「우안용」과 「좌안용」의 구별이 필요 없는 경우에는, 우안용 필드 및 좌안용 필드를 간단히 「필드」라고 약기한다. 또한, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 간단히 「화상 신호」라고 약기한다. 또한, 필드의 구성을 「서브필드 구성」이라고도 적는다.
상술한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 3D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때에, 플리커(표시 화상이 깜박여 보이는 현상)를 저감하기 위해, 필드 주파수를, 2D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때의 2배(예컨대, 120㎐)로 하고 있다. 그 때문에, 3D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때의 1필드의 기간(예컨대, 8.3㎳)은, 2D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때의 1필드의 기간(예컨대, 16.7㎳)의 반이 된다.
그래서, 본 실시의 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)는, 3D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때에는, 2D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때보다, 1필드를 구성하는 서브필드의 수를 적게 한다. 본 실시의 형태에서는, 우안용 필드 및 좌안용 필드를 각각 6개의 서브필드(서브필드 SF1, 서브필드 SF2, 서브필드 SF3, 서브필드 SF4, 서브필드 SF5, 서브필드 SF6)로 구성하는 예를 설명한다. 각 서브필드는, 2D 화상 신호에 의해 패널(10)을 구동할 때와 같이, 초기화 기간, 기입 기간, 유지 기간을 갖는다. 그리고, 서브필드 SF1의 초기화 기간에는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행한다.
또한, 서브필드 SF1~서브필드 SF6의 각 서브필드는 각각(1, 17, 8, 4, 2, 1)의 휘도 가중치를 갖는다. 이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 필드의 최초로 발생하는 서브필드 SF1을 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드로 하고, 2번째로 발생하는 서브필드 SF2를 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로 하고, 그 이후는 휘도 가중치가 순차적으로 작아지도록 각 서브필드에 휘도 가중치를 설정한다.
본 실시의 형태에서는, 각 필드를 이와 같은 서브필드 구성으로 하는 것에 의해, 우안용 화상으로부터 좌안용 화상으로의 발광의 누출, 및 좌안용 화상으로부터 우안용 화상으로의 발광의 누출(크로스토크)을 저감함과 아울러, 기입 동작을 안정화하고 있다. 이 상세에 대해서는 후술한다.
또, 각 서브필드에 있어서 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형은, 유지 기간에 발생하는 유지 펄스수가 다른 것 이외에는 2D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때와 같으므로, 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 3D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때에, 1필드를 구성하는 각 서브필드를, 서브필드 SF1을 제외하고, 서브필드의 발생순으로 휘도 가중치를 순차적으로 작게 하고, 각 서브필드의 휘도 가중치를, 시간적으로 뒤에 발생하는 서브필드일수록 작게 하고 있다. 이것은, 다음과 같은 이유에 따른다.
패널(10)에서 이용되고 있는 형광체층(35)은, 그 형광체를 형성하는 재료에 의존한 잔광 특성을 갖는다. 이 잔광이란, 방전 종료 후에도 형광체가 발광을 지속하는 현상이다. 그리고, 잔광의 강도는, 형광체의 발광시의 휘도에 비례하고, 형광체가 발광했을 때의 휘도가 높을수록, 잔광도 강해진다. 또한, 잔광은, 형광체의 특성에 따른 시정수로 감쇠하고, 시간의 경과와 함께 서서히 휘도가 저하되지만, 유지 방전을 종료한 후에도 수 ㎳ 동안은 잔광이 지속된다고 하는 특성을 갖는 형광체 재료도 존재한다. 또한, 형광체가 발광했을 때의 휘도가 높을수록, 잔광이 충분히 감쇠하기까지 요하는 시간도 길어진다.
휘도 가중치가 큰 서브필드에서 생기는 발광은 휘도 가중치가 작은 서브필드에서 생기는 발광보다 휘도가 높다. 따라서, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서 생긴 발광에 의한 잔광은, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서 생긴 발광에 의한 잔광보다, 휘도가 높아져, 감쇠에 요하는 시간도 길어진다.
그 때문에, 1필드의 최종 서브필드를 휘도 가중치가 큰 서브필드로 하면, 최종 서브필드를 휘도 가중치가 작은 서브필드로 할 때와 비교하여, 이어지는 필드에 누출되는 잔광이 증가한다.
우안용 필드와 좌안용 필드를 교대로 발생시켜 패널(10)에 3D 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 있어서는, 1개의 필드에서 발생한 잔광이 이어지는 필드에 누출되면, 그 잔광은, 화상 신호와는 관계가 없는 불필요한 발광으로서 사용자에게 관측되게 된다. 이 현상이 「크로스토크」이다.
따라서, 1개의 필드로부터 다음 필드에 누출되는 잔광이 증가할수록, 크로스토크는 악화되고, 3D 화상의 입체시는 저해되고, 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 있어서의 화상 표시 품질은 열화된다. 또, 이 화상 표시 품질이란, 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에게 있어서의 화상 표시 품질이다.
1개의 필드로부터 다음 필드에 누출되는 잔광을 약하게 하고, 크로스토크를 저감하기 위해서는, 휘도 가중치가 큰 서브필드를 1필드의 빠른 시기에 발생시켜 강한 잔광을 가능한 한 그 필드 내에서 수속시키는 것이 바람직하다. 그리고, 1필드의 최종 서브필드를 휘도 가중치가 작은 서브필드로 하여 다음 필드로의 잔광의 누출을 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다.
즉, 3D 화상 신호를 패널(10)에 표시할 때의 크로스토크를 억제하기 위해서는, 필드의 초기에 휘도 가중치가 비교적 큰 서브필드를 발생시키고, 이후, 서브필드의 발생순으로 휘도 가중치를 작게 하고, 필드의 최후의 서브필드를 휘도 가중치가 비교적 작은 서브필드로 하여, 다음 필드로의 잔광의 누출을 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다.
이것이, 1필드를 구성하는 복수의 서브필드에 있어서, 서브필드 SF1을 제외한 각 서브필드의 휘도 가중치를, 시간적으로 뒤에 발생하는 서브필드일수록 작아지도록 설정한 이유이다. 또, 본 실시의 형태는, 1필드를 구성하는 서브필드의 수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상기의 값으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 서브필드 SF1을 가장 휘도 가중치가 작은 서브필드로 함과 아울러 서브필드 SF2를 가장 휘도 가중치가 큰 서브필드로 하고, 서브필드 SF3 이후, 순차적으로 휘도 가중치를 작게 하고, 필드의 최후의 서브필드를 휘도 가중치가 2번째로 작은 서브필드로 하는 구성이더라도 좋다.
한편, 본 실시의 형태에 있어서는, 흑휘도를 저감함과 아울러 기입 방전을 안정화하기 위해, 서브필드 SF1을 전체 셀 초기화 서브필드로 하고, 다른 서브필드를 선택 초기화 서브필드로 하고 있다. 따라서, 서브필드 SF1의 초기화 기간에는, 모든 방전셀에 있어서, 초기화 방전을 발생시키고, 기입 동작에 필요한 벽전하 및 프라이밍 입자를 발생시킬 수 있다.
그렇지만, 서브필드 SF1의 초기화 기간에 있어서 전체 셀 초기화 동작에 의해 발생한 벽전하 및 프라이밍 입자는, 시간의 경과와 함께 서서히 없어져 간다. 그리고, 벽전하 및 프라이밍 입자가 부족하면, 기입 동작이 불안정하게 된다.
예컨대, 서브필드 SF1의 전체 셀 초기화 동작으로 초기화 방전이 발생한 후, 도중의 서브필드에서는 기입 동작이 행해지지 않고, 최종 서브필드에서만 기입 동작이 행해지는 방전셀에서는, 시간의 경과와 함께 벽전하 및 프라이밍 입자가 서서히 없어지고, 최종 서브필드에 있어서의 기입 동작이 불안정하게 될 우려가 있다.
그러나, 벽전하 및 프라이밍 입자는 유지 방전의 발생에 의해 보충된다. 예컨대, 서브필드 SF1의 유지 기간에 유지 방전이 발생한 방전셀에서는, 그 유지 방전에 의해 벽전하 및 프라이밍 입자가 보충된다.
또한, 일반적으로 시청되는 동영상에 있어서는, 휘도 가중치가 비교적 작은 서브필드가, 휘도 가중치가 비교적 큰 서브필드보다 유지 방전이 발생하는 빈도가 높은 것이 확인되고 있다.
그 때문에, 1필드의 기간이 3D 구동시와 비교하여 긴 2D 구동시에 있어서는, 유지 방전의 발생 빈도가 높은 휘도 가중치가 작은 서브필드를 1필드의 최초에 발생시키고, 1필드 중 시간적으로 뒤에 발생하는 서브필드일수록 휘도 가중치를 크게 하고 있다. 이렇게 하는 것에 의해, 2D 구동시에 있어서, 1필드의 초기에 있어서의 유지 방전의 발생 확률을 높이고, 1필드의 초기에 유지 방전에 의해 벽전하 및 프라이밍 입자가 보충되는 방전셀의 수를 증가시켜, 1필드의 최종 서브필드에 있어서의 기입 동작을 안정하게 행할 수 있도록 하고 있다.
한편, 3D 구동시에 있어서는, 상술한 바와 같이, 크로스토크의 저감을 위해, 각 서브필드의 휘도 가중치를, 1필드 중 시간적으로 뒤에 발생하는 서브필드일수록 작아지도록 설정하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드를 선두 서브필드로 하면, 필드의 최초의 서브필드에 있어서 유지 방전에 의해 벽전하 및 프라이밍 입자가 보충되는 방전셀의 수가 감소한다. 또한, 휘도 가중치가 큰 서브필드는, 유지 기간의 길이도 길어지기 때문에, 휘도 가중치가 큰 서브필드를 필드의 초기에 발생시키면, 후속의 서브필드에서는 전체 셀 초기화 동작으로부터 기입 동작까지의 시간이 길어진다. 그 때문에, 후속의 서브필드에서 기입 동작이 불안정하게 될 우려가 있다.
크로스토크의 저감과, 1필드의 최종 서브필드에 있어서의 기입 동작의 안정화를 양립하기 위해서는, 각 서브필드의 휘도 가중치를, 1필드 중 시간적으로 뒤에 발생하는 서브필드일수록 작아지도록 설정하여 휘도 가중치가 큰 서브필드를 1필드의 빠른 시기에 발생시킴과 아울러, 필드의 초기에 유지 방전을 발생시켜 벽전하 및 프라이밍 입자를 보충할 수 있는 서브필드 구성으로 하는 것이 바람직하다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 서브필드 SF1을 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드로 한다. 따라서, 서브필드 SF1의 유지 기간에 유지 방전이 발생할 확률을 높일 수 있다. 그리고, 서브필드 SF2를 휘도 가중치가 가장 큰 서브필드로 하고, 서브필드 SF3 이후의 각 서브필드는 휘도 가중치를 순차적으로 작게 하는 구성으로 한다.
이에 의해, 다음 필드로의 잔광의 누출을 저감하여 크로스토크를 저감함과 아울러, 서브필드 SF1의 유지 기간에 발생하는 유지 방전에 의해 벽전하 및 프라이밍 입자를 방전셀 내에 보충하는 방전셀의 수를 증가시키고, 후속의 서브필드에 있어서의 기입 동작의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.
다음으로, 셔터 안경(50)에 있어서의 셔터의 개폐 동작의 제어에 대하여 설명한다.
또, 이하의 설명에 이용하는 셔터의 「투과율」이란, 셔터 안경(50)의 셔터가 어느 정도 열려 있는지를 나타내는 것이고, 셔터가 완전하게 열린 상태를 투과율 100%(투과율이 최대)로 하고, 셔터가 완전하게 닫힌 상태를 투과율 0%(투과율이 최소)로 하여, 가시광을 투과시키는 비율을 백분율로 나타낸 것이다.
셔터 안경(50)의 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)는, 타이밍 신호 출력부(49)로부터 출력되어 셔터 안경(50)에서 수신되는 셔터 개폐용 타이밍 신호(우안 셔터 개폐용 타이밍 신호 및 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호)의 온ㆍ오프에 근거하여, 셔터의 개폐 동작이 제어된다.
제어 신호 발생 회로(45)는, 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 구동 회로가 3D 구동을 행하고 있을 때는, 우안용 필드 및 좌안용 필드 모두, 서브필드 SF1의 초기화 기간(전체 셀 초기화 기간)인 동안은, 우안 셔터 개폐용 타이밍 신호 및 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호가 함께 오프가 되도록, 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
본 실시의 형태에 있어서는, 서브필드 SF1의 전체 셀 초기화 동작에 의해, 모든 방전셀에서 초기화 방전에 의한 발광이 발생한다. 이 발광은, 약간이지만 흑휘도를 상승시킨다. 그래서, 본 실시의 형태에서는, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에, 우안용 필드 및 좌안용 필드의 어느 필드에 있어서도, 서브필드 SF1의 초기화 기간(전체 셀 초기화 기간)의 사이, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)가 함께 닫힌 상태가 되도록 셔터 안경(50)을 제어한다.
이에 의해, 전체 셀 초기화 동작에 의해 발생하는 발광은, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)에 의해 차단되고, 사용자의 눈에 들어오지 않게 된다. 따라서, 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자(이하, 간단히 「사용자」라고 적는다)에게는, 전체 셀 초기화 동작에 의한 발광이 보이지 않게 되고, 그 발광만큼의 휘도가 저감된 흑색을 관측하게 되므로, 콘트라스트가 높은 화상을 관상할 수 있다.
또한, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 함께 닫힌 상태로 하는 것에 의해, 잔광도 차단되게 된다. 따라서, 셔터를 여는 타이밍을 가능한 한 늦게 하는 것에 의해, 잔광을 차단하는 기간을 길게 하고, 크로스토크를 저감하는 효과를 높일 수 있다.
한편, 셔터 안경(50)에 있어서는, 셔터를 닫기 시작하고 나서 완전하게 닫히기까지, 또는, 셔터를 열기 시작하고 나서 완전하게 열리기까지, 셔터를 구성하는 재료(예컨대, 액정)의 특성에 따른 시간이 걸린다. 예컨대, 액정으로 셔터를 구성하는 셔터 안경(50)의 경우, 셔터를 닫기 시작하고 나서 완전하게 닫히기까지 0.5㎳ 정도의 시간이 걸리고, 셔터를 열기 시작하고 나서 완전하게 열리기까지 2㎳ 정도의 시간이 걸리는 경우가 있다.
따라서, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서 셔터의 투과율을 100%로 하기 위해서는, 셔터의 특성을 고려하여 빨리 셔터를 열기 시작하지 않으면 안 된다. 셔터를 열기 시작하는 타이밍이 늦으면, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 100%에 이르지 않는 경우도 있다.
한편, 본 발명자는, 시정수가 큰 잔광 특성을 갖는 형광체(장잔광 형광체(long-afterglow phosphor))를 이용한 방전셀에 관해서는, 휘도 가중치가 작은 서브필드이면, 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 100%가 아니더라도, 즉, 유지 기간이 개시되었을 때에 셔터가 완전하게 열린 상태로 되어 있지 않더라도, 사용자에게 휘도의 저하는 실질적으로 지각되지 않는 것을 확인했다.
예컨대, 잔광의 시정수가 3㎳ 정도의 장잔광 형광체를 이용한 방전셀에서는, 휘도 가중치 「1」의 서브필드이면, 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 50% 정도이더라도, 사용자에게는 휘도의 저하는 실질적으로 지각되지 않는 것이 확인되었다. 이것은, 장잔광 형광체를 이용한 방전셀에서는, 방전 발생시에 셔터가 충분히 열려 있지 않더라도, 잔광이 있는 동안에 셔터가 열려 가기 때문에, 그 잔광을 사용자가 관측하는 것에 의해 발광 휘도가 유지되기 때문이라고 생각된다.
본 실시의 형태에서는, 이러한 것을 고려하여, 셔터를 열기 시작하는 타이밍을 설정한다.
다음으로, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)의 구체적인 제어에 대하여 설명한다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 3D 화상을 표시할 때의 서브필드 구성과 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)의 개폐 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7에는, 주사 전극 SC1에 인가하는 구동 전압 파형과, 셔터 안경(50)의 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)의 개폐 상태를 나타낸다. 또한, 도 7에는 2개의 필드(우안용 필드 F1, 좌안용 필드 F2)를 나타낸다.
또, 도 7의 셔터 안경(50)의 개폐 상태를 나타내는 도면에서는, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)의 개폐 상태를 투과율로 나타낸다. 도 7의 셔터의 개폐를 나타내는 도면에 있어서, 세로축은, 셔터가 완전하게 열린 상태의 투과율(투과율이 최대일 때)을 100%로 하고, 셔터가 완전하게 닫힌 상태의 투과율(투과율이 최소일 때)을 0%로 하여, 셔터의 투과율을 상대적으로 나타내고 있다. 또한, 가로축은 시간을 나타내고 있다.
본 실시의 형태에 있어서, 제어 신호 발생 회로(45)는, 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 구동 회로가 3D 구동을 행하고 있을 때는, 우안용 필드 및 좌안용 필드 모두, 서브필드 SF1의 전체 셀 초기화 기간은 우안 셔터 개폐용 타이밍 신호 및 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호가 함께 오프가 되도록, 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다. 그리고, 서브필드 SF1의 유지 기간은, 우안용 셔터(52R) 또는 좌안용 셔터(52L)의 투과율의 평균치가 100% 미만(예컨대, 50% 정도)이 되도록, 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
구체적으로는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 셔터 안경(50)의 셔터를 닫을 때에는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전의 시각 t1(시각 t9도 마찬가지)에 있어서, 그때까지 열려 있던 좌안용 셔터(52L)가 완전하게 닫히고, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 전체 셀 초기화 기간은 좌안용 셔터(52L) 및 우안용 셔터(52R)가 함께 투과율이 0%가 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
또한, 제어 신호 발생 회로(45)는, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전의 시각 t5에 있어서, 그때까지 열려 있던 우안용 셔터(52R)가 완전하게 닫히고, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 전체 셀 초기화 기간은 좌안용 셔터(52L) 및 우안용 셔터(52R)가 함께 투과율이 0%가 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
셔터 안경(50)의 셔터를 열 때에는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 서브필드 SF1에 있어서의 유지 기간의 중간 시점이 되는 시각 t2에 있어서 우안용 셔터(52R)의 투과율이 50% 정도가 되고, 또한, 서브필드 SF2의 유지 기간의 개시 직전의 시각 t3에 있어서 우안용 셔터(52R)의 투과율이 90% 이상이 되도록, 바람직하게는 투과율이 100%가 되도록, 우안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
또한, 제어 신호 발생 회로(45)는, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 서브필드 SF1에 있어서의 유지 기간의 중간 시점이 되는 시각 t6에 있어서 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 50% 정도가 되고, 또한, 서브필드 SF2의 유지 기간의 개시 직전의 시각 t7에 있어서 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 90% 이상이 되도록, 바람직하게는 100%가 되도록, 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
이상과 같은 동작을, 각 필드에서 반복한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 제어 신호 발생 회로(45)는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)에서는, 우안용 셔터(52R)가, 선두 서브필드인 서브필드 SF1의 초기화 기간이 종료될 때까지는 닫히고, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 투과율의 평균치가 100% 미만(예컨대, 50% 정도)이 되도록 서브필드 SF1의 유지 기간의 개시 전에 열리고, 최종 서브필드(예컨대, 서브필드 SF6)의 유지 기간의 유지 펄스 발생 종료 후에 닫히도록, 우안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
또한, 제어 신호 발생 회로(45)는, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)에서는, 좌안용 셔터(52L)가, 서브필드 SF1의 초기화 기간이 종료될 때까지는 닫히고, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 투과율의 평균치가 100% 미만(예컨대, 50% 정도)이 되도록 서브필드 SF1의 유지 기간의 개시 전에 열리고, 최종 서브필드(예컨대, 서브필드 SF6)의 유지 기간의 유지 펄스 발생 종료 후에 닫히도록, 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다.
또, 셔터 안경(50)에 있어서는, 셔터의 개폐에, 셔터를 구성하는 재료(예컨대, 액정)의 특성에 따른 시간이 걸린다. 그리고, 셔터를 구성하는 재료에 따라서는, 셔터의 개폐에 상술한 것보다 더 긴 시간이 걸리는 경우가 있다. 그래서, 본 실시의 형태에서는, 셔터를 닫을 때에, 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전에 있어서, 셔터의 투과율이 30% 이하가 되도록, 바람직하게는 10% 이하가 되도록, 셔터를 닫는 타이밍을 설정하더라도 좋다.
예컨대, 도 7에 나타내는 예에서는, 제어 신호 발생 회로(45)는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 선두 서브필드인 서브필드 SF1에 있어서의 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전의 시각 t1에 있어서, 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 30% 이하가 되도록, 바람직하게는 10% 이하가 되도록, 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시키더라도 좋다.
또한, 제어 신호 발생 회로(45)는, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 선두 서브필드인 서브필드 SF1에 있어서의 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전의 시각 t5에 있어서, 우안용 셔터(52R)의 투과율이 30% 이하가 되도록, 바람직하게는 10% 이하가 되도록, 우안 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시키더라도 좋다.
이때, 셔터를 닫기 시작하고 나서 완전하게 닫히기까지 요하는 시간을 고려하여, 최종 서브필드의 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생 종료로부터 선두 서브필드의 전체 셀 초기화 동작 개시까지의 시간을 설정하는 것이 바람직하다.
예컨대, 도 7에 나타내는 예에서는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 최종 서브필드인 서브필드 SF6의 유지 펄스 발생 종료 직후의 시각 t4에 우안용 셔터(52R)를 닫기 시작했을 때에, 적어도 시각 t5에는 우안용 셔터(52R)의 투과율이 30% 이하가 되도록, 바람직하게는 10% 이하가 되도록, 시각 t4로부터 시각 t5까지의 간격을 마련하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 최종 서브필드인 서브필드 SF6의 유지 펄스 발생 종료 직후의 시각 t8에 좌안용 셔터(52L)를 닫기 시작했을 때에, 적어도, 이어지는 우안용 필드의 서브필드 SF1에 있어서의 전체 셀 초기화 동작의 개시 직전의 시각 t9에 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 30% 이하가 되도록, 바람직하게는 10% 이하가 되도록, 시각 t8로부터 시각 t9까지의 간격을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 셔터를 열 때에는, 서브필드 SF2의 유지 기간의 개시 직전에 있어서, 셔터의 투과율이 70% 이상이 되도록, 바람직하게는 90% 이상이 되도록, 셔터를 여는 타이밍을 설정하는 것이 바람직하다.
예컨대, 도 7에 나타내는 예에서는, 우안용 필드(예컨대, 필드 F1)의 서브필드 SF2에 있어서의 유지 펄스의 발생 직전의 시각 t3에 있어서, 우안용 셔터(52R)의 투과율이 70% 이상이 되도록, 바람직하게는 90% 이상이 되도록, 셔터를 여는 타이밍을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 좌안용 필드(예컨대, 필드 F2)의 서브필드 SF2에 있어서의 유지 펄스의 발생 직전의 시각 t7에 있어서, 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 70% 이상이 되도록, 바람직하게는 90% 이상이 되도록, 셔터를 여는 타이밍을 설정하는 것이 바람직하다.
이때, 셔터를 열기 시작하고 나서 완전하게 열기까지 요하는 시간을 고려하여, 서브필드 SF1의 종료로부터 서브필드 SF2에 있어서의 유지 기간의 개시까지의 시간을 설정하는 것이 바람직하다.
예컨대, 도 7에 나타내는 예에서는, 적어도, 시각 t3에 우안용 셔터(52R)의 투과율이 70% 이상이 되도록, 바람직하게는 90% 이상이 되도록, 시각 t2로부터 시각 t3까지의 간격을 마련한다.
마찬가지로, 적어도, 시각 t7에 좌안용 셔터(52L)의 투과율이 70% 이상이 되도록, 바람직하게는 90% 이상이 되도록, 시각 t6으로부터 시각 t7까지의 간격을 마련한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 셔터를 닫기 시작하고 나서 완전하게 닫히기까지 요하는 시간, 및, 셔터를 열기 시작하고 나서 완전하게 열리기까지 요하는 시간을 고려하여, 셔터의 개폐 동작을 제어한다.
또, 셔터 개폐용 타이밍 신호를 어느 타이밍에 온으로부터 오프로 하고, 오프로부터 온으로 할지는, 셔터 안경(50)의 특성 및 필드의 구성에 따라 미리 설정하여 둔다. 그리고, 제어 신호 발생 회로(45)는, 미리 설정된 그 타이밍에 따라 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다. 그리고, 셔터 안경(50)의 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)는, 타이밍 신호 출력부(49)로부터 출력되는 셔터 개폐용 타이밍 신호(우안 셔터 개폐용 타이밍 신호 및 좌안 셔터 개폐용 타이밍 신호)의 온ㆍ오프에 근거하여 개폐 동작이 제어된다.
본 실시의 형태에 있어서는, 이와 같이 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시키는 것에 의해, 셔터 안경(50)은, 우안용 필드 및 좌안용 필드의 어느 필드에 있어서도, 전체 셀 초기화 서브필드(서브필드 SF1)의 초기화 기간(전체 셀 초기화 기간)은, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)는 함께 닫힌 상태가 된다. 따라서, 전체 셀 초기화 동작에 의해 발생하는 발광을, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)에 의해 차단하고, 사용자의 눈에 들어오지 않게 할 수 있다. 이에 의해, 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에게는, 전체 셀 초기화 동작에 의한 발광이 보이지 않게 되고, 그 발광만큼의 휘도를 저감한 흑휘도로 3D 화상을 관상하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서, 셔터 안경(50)의 우안용 셔터(52R) 또는 좌안용 셔터(52L)의 투과율의 평균치가, 예컨대 50% 정도가 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다. 이렇게 하는 것에 의해, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서 셔터의 투과율의 평균치가 100%가 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시키는 경우와 비교하여, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 열기 시작하는 타이밍을 지연시킬 수 있다.
이에 의해, 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)를 함께 닫아 잔광을 차단하는 기간을 보다 길게 하여, 이전 필드로부터의 잔광을 보다 보이기 어렵게 할 수 있고, 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에 대하여, 크로스토크를 저감하는 효과를 높이는 것이 가능해진다.
또, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율이, 예컨대 50%가 되면, 시정수가 작은 잔광 특성을 갖는 형광체(단잔광 형광체(short-afterglow phosphor)))를 이용한 형광체층을 갖는 방전셀에 관하여, 사용자에게 서브필드 SF1의 휘도의 저하가 지각되는 경우가 있다.
이것은, 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에서는, 잔광이 적고, 사용자가 관측할 수 있는 발광이 방전 발생시의 발광과 실질적으로 같아지기 때문에, 방전 발생시에 셔터가 충분히 열려 있지 않으면 사용자가 관측할 수 있는 발광 휘도가 감소하기 때문이라고 생각된다.
예컨대, 상술한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 형광체층(35G) 및 형광체층(35R)을 구성하는 형광체에, 잔광의 시정수가 약 3㎳ 정도인 장잔광 형광체를 이용하고 있다. 한편, 형광체층(35B)에는, 잔광의 시정수가 약 0.1㎳ 정도인 단잔광 형광체를 이용하고 있다.
따라서, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 50% 정도가 되면, 적색의 방전셀과 녹색의 방전셀에 관해서는, 사용자에게 휘도의 저하가 지각될 가능성은 낮지만, 청색의 방전셀에 관해서는, 사용자에게 휘도의 저하가 지각될 우려가 있다.
그리고, 장잔광 형광체를 이용한 방전셀과 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에 발광 휘도의 차이가 생기면, 사용자에게는 그것이 색상의 변화로서 지각될 우려가 있다.
이 문제에 대해서는, 휘도의 저하를 보충하도록 유지 펄스의 발생수를 조정하면 된다. 즉, 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에 있어서만, 서브필드 SF1의 유지 기간에 생기는 발광 휘도의 저하를 보충하도록 유지 펄스의 발생수를 늘리면 된다.
상술한 구성의 경우, 적색의 방전셀 및 녹색의 방전셀에서는 발광시키지 않고, 청색의 방전셀에서만 발광시키는 서브필드를 마련하는 것에 의해, 이 문제에 대응할 수 있다. 예컨대, 본 실시의 형태에서는, 서브필드 SF6을, 적색의 방전셀 및 녹색의 방전셀에서는 발광시키지 않고, 청색의 방전셀에서만 발광시키는 서브필드로 하는 것도 가능하다. 이에 의해, 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에 있어서 서브필드 SF1의 유지 기간에 생기는 발광 휘도의 저하를 보충하고, 색상의 변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에서는, 잔광의 시정수가 1㎳ 이하인 형광체를 단잔광 형광체로 하고, 잔광의 시정수가 1㎳보다 긴 형광체를 장잔광 형광체로 한다. 그러나, 본 발명은 조금도 이러한 수치로 한정되는 것은 아니다.
또, 본 실시의 형태에서는, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치를 50% 정도로 하는 예를 설명했지만, 본 발명은 조금도 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 서브필드 SF1에 있어서, 장잔광 형광체를 이용한 형광체층을 갖는 방전셀에 있어서의 휘도의 저하가 사용자에게 지각되지 않는 정도까지는, 셔터를 여는 타이밍을 늦추어 셔터의 투과율을 내리는 것도 가능하다. 셔터를 여는 타이밍을 어떻게 설정하는지, 또한, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치를 어느 정도로 하는지는, 형광체의 잔광 특성이나 패널의 특성, 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 따라 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이에 대하여 설명한다.
도 8(a), 도 8(b)는, 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이를 설명하기 위한 개략도이다. 도 8(a), 도 8(b)는, 어느 서브필드에 있어서의 패널(10)의 화상 표시 영역의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 것이고, 도면에 나타내는 검은 영역은 방전셀을 발광시키지 않는 비점등 영역을 나타내고, 흰 영역은 방전셀을 발광시키는 점등 영역을 나타낸다. 도 8(a)는, 점등 영역을 패널(10)의 화상 표시 영역의 80%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8(b)는, 점등 영역을 패널(10)의 화상 표시 영역의 20%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 또, 도 8(a), 도 8(b)에 있어서 표시 전극쌍(24)은 도 2에 나타낸 패널(10)과 같이 행 방향(도면에서는, 가로 방향)으로 연장되어 배열되어 있는 것으로 한다.
도 8(a), 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 점등 영역의 면적을 바꾸어 패널(10)을 발광시키면, 점등 영역에 있어서의 발광 휘도에 차이가 생긴다. 이것은, 이하와 같은 이유에 따른 것이라고 생각된다.
표시 전극쌍(24)은 행 방향(도면에서는, 가로 방향)으로 연장되어 배열되어 있기 때문에, 도 8(a), 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 점등 영역의 면적을 바꾸어 패널(10)을 발광시키면, 표시 전극쌍(24)상에 발생하는 점등셀의 수가 바뀐다. 그리고, 점등 영역이 좁아질수록 표시 전극쌍(24)상에 발생하는 점등셀의 수가 적어진다. 그 때문에, 예컨대, 도 8(a)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)보다, 도 8(b)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)이, 구동 부하가 작아진다.
따라서, 도 8(a)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)보다, 도 8(b)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)이, 구동 전압의 전압 강하, 예컨대 유지 펄스의 전압 강하가 적어진다. 즉, 도 8(a)에 나타내는 점등 영역에 있어서의 유지 방전보다, 도 8(b)에 나타내는 점등 영역에 있어서의 유지 방전이, 방전 강도가 강해진다고 생각된다. 그 결과, 도 8(a)에 나타내는 점등 영역보다, 도 8(b)에 나타내는 점등 영역이 발광 휘도가 상승하는 것이라고 생각된다.
도 9(a), 도 9(b)는, 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다. 도 9(a), 도 9(b)는, 어느 서브필드에 있어서의 패널(10)의 화상 표시 영역의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 것이고, 도면에 나타내는 검은 영역은 방전셀을 발광시키지 않는 비점등 영역을 나타내고, 흰 영역은 방전셀을 발광시키는 점등 영역을 나타낸다. 도 9(a)는, 점등 영역을 패널(10)의 화상 표시 영역의 50%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 9(b)는, 점등 영역을 패널(10)의 화상 표시 영역의 25%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 부분 점등률 임계치(예컨대, 0%) 이하의 부분 점등률을 제외하고 「부분 점등률의 평균치」를 산출한다. 그리고, 도 9(b)에서는, 화상 표시 영역의 반의 표시 전극쌍(24)은 비점등이다. 그리고, 화상 표시 영역의 나머지 반의 표시 전극쌍(24)에 있어서의 부분 점등률은 50%이다. 따라서, 도 9(b)에 있어서의 부분 점등률의 평균치는 50%이다. 도 9(a)에서는, 화상 표시 영역에 있어서의 각 표시 전극쌍(24)의 부분 점등률은 50%이기 때문에, 도 9(a)에 있어서의 부분 점등률의 평균치는 50%이다. 따라서, 도 9(a)와 도 9(b)에서는, 부분 점등률의 평균치는 모두 50%가 되고, 서로 동일하다.
도 8(a), 도 8(b)에서는, 점등 영역에 있어서의 표시 전극쌍(24)의 구동 부하, 즉 부분 점등률이 변화하는 예를 나타냈다. 그러나, 도 9(a), 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 점등 영역에 있어서의 부분 점등률의 평균치가 변하지 않더라도, 점등셀의 총수, 즉 전체 셀 점등률이 변화하는 것에 의해, 점등 영역에 있어서의 발광 휘도에 변화가 생긴다. 이것은, 상술한 바와 같이, 유지 전극 구동 회로(44)가 모든 유지 전극(23)에 병렬로 접속되고, 모든 유지 전극(23)이 일괄하여 구동되고 있기 때문에, 전체 셀 점등률이 변화하는 것에 의해 유지 전극 구동 회로(44)로부터의 출력 전압에 생기는 전압 강하가 변화하는 것이 주된 이유라고 생각된다.
즉, 점등셀에 있어서의 발광 휘도의 변화를 정밀하게 추정하기 위해서는, 패널(10)에 있어서의 전체 셀 점등률 및 부분 점등률(본 실시의 형태에서는, 부분 점등률의 평균치)의 양쪽을 검출하는 것이 바람직하다.
이러한 것으로부터, 본 실시의 형태에서는, 서브필드마다 전체 셀 점등률과 부분 점등률의 평균치를 검출하는 것으로 한다. 그리고, 그 검출 결과에 근거하여 1개의 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 변경하고, 그것에 의해 1개의 유지 기간에 발생시키는 휘도를 제어하여 각 서브필드의 휘도를 소정의 밝기로 유지하는 구성으로 한다. 또, 1개의 유지 기간에 발생시키는 휘도란, 유지 방전으로 발생하는 발광을 1개의 유지 기간에 누적한 휘도이다. 이에 의해, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성(linearity)을 유지하고, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
또, 본 실시의 형태에서는, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 보정 계수로 보정하고, 그 보정을 한 결과의 수만큼 유지 펄스를 발생시키는 것에 의해 유지 펄스의 발생수를 제어한다.
다음으로, 보정 계수의 설정 방법의 일례를 설명한다.
도 10은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 보정 계수를 설정하기 위해 행하는 발광 휘도의 측정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시의 형태에서는, 보정 계수를 설정하기 위해, 우선, 도 10에 나타내는 바와 같이, 패널(10)에 점등 영역과 비점등 영역이 2개로 나누어진 화상을 표시하고, 점등 영역을 서서히 확대하여 각각의 발광 휘도를 측정한다.
예컨대, 점등 영역이, 패널(10)의 화상 표시 영역의 행 방향(도면에서는, 가로 방향) 및 열 방향(도면에서는, 세로 방향)의 각각에 있어서 10%가 되도록 설정된 화상을 표시하고, 점등 영역의 발광 휘도를 측정한다. 이에 의해, 전체 셀 점등률이 1%, 부분 점등률의 평균치가 10%의 화상의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
다음으로, 점등 영역이, 패널(10)의 화상 표시 영역의 행 방향에 있어서 10%, 열 방향에 있어서 20%가 되도록 설정된 화상을 표시하고, 점등 영역의 발광 휘도를 측정한다. 이에 의해, 전체 셀 점등률이 2%, 부분 점등률의 평균치가 10%의 화상의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
마찬가지로, 점등 영역을 서서히 확대하여 각각의 발광 휘도를 측정한다. 이러한 측정을 반복하는 것에 의해, 전체 셀 점등률, 부분 점등률의 평균치가 서로 다른 복수의 화상의 각각에 있어서의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
그리고, 기준이 되는 발광 휘도를 「1」로 하여 각 발광 휘도를 정규화한다. 예컨대, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치가 100%일 때의 발광 휘도를 기준의 발광 휘도로 하고, 각 발광 휘도를 정규화한다. 그리고, 그 수치의 역수를 각각 계산한다. 본 실시의 형태에서는, 그것을 보정 계수로 한다.
예컨대, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치가 100%일 때의 발광 휘도를 「1」로 했을 때에, 전체 셀 점등률이 5%, 부분 점등률의 평균치가 40%일 때의 발광 휘도가 「1.25」이면, 「1.25」의 역수의 「0.80」을, 전체 셀 점등률이 5%, 부분 점등률의 평균치가 40%일 때의 보정 계수로 한다.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 보정 계수의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 12는, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 유지 펄스수 보정부(71)의 회로 블록의 일례를 나타내는 도면이다. 또, 도 12에서는, 유지 펄스수 보정부(71)에 관련하는 회로 블록만을 나타내고, 다른 회로 블록은 생략한다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 제어 신호 발생 회로(45)는, 내부에 유지 펄스수 보정부(71)를 갖는다. 유지 펄스수 보정부(71)는, 룩업테이블(72)(도면에는, 「LUT」라고 적는다)과 보정 후 유지 펄스수 설정부(73)를 갖는다.
룩업테이블(72)은, 복수의 데이터를 기억함과 아울러 그러한 데이터를 임의로 읽어낼 수 있는 회로 소자(예컨대, 반도체 기억 소자)로 구성되고, 복수의 보정 계수를 기억하고, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 어느 1개의 보정 계수를 읽어낼 수 있다.
보정 후 유지 펄스수 설정부(73)는, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정된 유지 펄스의 발생수(이하, 간단히 「유지 펄스수」라고도 적는다)에, 룩업테이블(72)로부터 읽어낸 보정 계수를 곱하여, 보정 후 유지 펄스수로서 출력한다.
그리고, 제어 신호 발생 회로(45)에서는, 각 서브필드에 있어서, 보정 후 유지 펄스수 설정부(73)로부터 출력되는 보정 후 유지 펄스수와 같은 수의 유지 펄스가, 유지 펄스 발생 회로(60) 및 유지 펄스 발생 회로(80)로부터 출력되도록, 각 회로 블록을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킨다.
도 11에는, 전체 셀 점등률(0%에서 100%까지)을 10%마다 10단계로 나눔과 아울러, 각각의 전체 셀 점등률에 있어서 부분 점등률의 평균치(0%에서 100%까지)를 10%마다 10단계로 나누고, 각각의 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 대응하는 보정 계수를 나타낸다. 또, 예컨대, 전체 셀 점등률 100%일 때에 부분 점등률의 평균치가 100% 미만이 되는 경우는 없다. 그와 같은 실질적으로 발생하지 않는 조합에 관해서는 도면 중 「-」로 나타내고 있다. 또, 도 11은 단순한 일 실시예를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치를 나누는 방법이 조금도 도 11에 나타내는 나누는 방법으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 보정 계수도 조금도 도 11에 나타내는 수치로 한정되는 것은 아니다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 상술한 방법으로 얻어진 각 보정 계수를 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 관련시켜 매트릭스화하고, 그것을 룩업테이블(72)에 기억한다. 그리고, 그 룩업테이블(72)에 기억된 복수의 보정 계수 중에서, 서브필드마다 검출한 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 어느 1개의 보정 계수를 읽어내고, 읽어낸 보정 계수를 이용하여 그 서브필드에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 보정한다.
또, 도 11에 나타내는 보정 계수의 예는, 이하와 같다.
부분 점등률의 평균치가 0% 이상 10% 미만이고, 전체 셀 점등률이 0% 이상 10% 미만일 때의 보정 계수는 0.70이다.
부분 점등률의 평균치가 10% 이상 20% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 10% 미만이면, 보정 계수는 0.71이고, 전체 셀 점등률이 10% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.72이다.
부분 점등률의 평균치가 20% 이상 30% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 10% 미만이면, 보정 계수는 0.73이고, 전체 셀 점등률이 10% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.74이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 30% 미만이면, 보정 계수는 0.76이다.
부분 점등률의 평균치가 30% 이상 40% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 10% 미만이면, 보정 계수는 0.76이고, 전체 셀 점등률이 10% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.77이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 30% 미만이면, 보정 계수는 0.78이고, 전체 셀 점등률이 30% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.79이다.
부분 점등률의 평균치가 40% 이상 50% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.80이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 30% 미만이면, 보정 계수는 0.81이고, 전체 셀 점등률이 30% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.82이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 50% 미만이면, 보정 계수는 0.83이다.
부분 점등률의 평균치가 50% 이상 60% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.84이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.85이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 50% 미만이면, 보정 계수는 0.86이고, 전체 셀 점등률이 50% 이상 60% 미만이면, 보정 계수는 0.87이다.
부분 점등률의 평균치가 60% 이상 70% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.88이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.89이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 60% 미만이면, 보정 계수는 0.90이고, 전체 셀 점등률이 60% 이상 70% 미만이면, 보정 계수는 0.91이다.
부분 점등률의 평균치가 70% 이상 80% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.91이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.92이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 60% 미만이면, 보정 계수는 0.93이고, 전체 셀 점등률이 60% 이상 80% 미만이면, 보정 계수는 0.94이다.
부분 점등률의 평균치가 80% 이상 90% 미만일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 10% 미만이면, 보정 계수는 0.93이고, 전체 셀 점등률이 10% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.94이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.95이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 60% 미만이면, 보정 계수는 0.96이고, 전체 셀 점등률이 60% 이상 80% 미만이면, 보정 계수는 0.97이고, 전체 셀 점등률이 80% 이상 90% 미만이면, 보정 계수는 0.98이다.
부분 점등률의 평균치가 90% 이상일 때에는, 전체 셀 점등률이 0% 이상 20% 미만이면, 보정 계수는 0.95이고, 전체 셀 점등률이 20% 이상 40% 미만이면, 보정 계수는 0.96이고, 전체 셀 점등률이 40% 이상 60% 미만이면, 보정 계수는 0.97이고, 전체 셀 점등률이 60% 이상 80% 미만이면, 보정 계수는 0.98이고, 전체 셀 점등률이 80% 이상 90% 미만이면, 보정 계수는 0.99이고, 전체 셀 점등률이 90% 이상이면, 보정 계수는 1.00이다.
예컨대, 서브필드 SF2에 있어서의 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 유지 펄스의 발생수가 「128」인 것으로 한다. 또한, 서브필드 SF2에 있어서의 전체 셀 점등률이 5%, 부분 점등률의 평균치가 45%인 것으로 한다. 그 경우는, 도 11에 나타내는 룩업테이블(72)의 데이터로부터 얻어진 보정 계수는 「0.80」이다. 따라서, 보정 후 유지 펄스수 설정부(73)에 있어서 「128」과 「0.80」을 곱하고, 서브필드 SF2에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 「102」로 한다. 이에 의해, 서브필드 SF2의 휘도를, 유지 펄스의 발생수를 「128」로 했을 때의 80%로 한다.
전체 셀 점등률이 5%, 부분 점등률의 평균치가 45%일 때의 서브필드 SF2의 휘도는, 서브필드 SF2의 전체 셀 점등률이 100%일 때의 휘도의 1/0.80=1.25배이다(유지 펄스의 발생수가 모두 「128」일 때의 비교). 따라서, 서브필드 SF2에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 「128」에서 20% 삭감한 「102」로 하는 것에 의해, 서브필드 SF2의 휘도를, 서브필드 SF2의 유지 펄스의 발생수가 「128」이고 또한 전체 셀 점등률이 100%일 때의 휘도와 동등하게 할 수 있다.
즉, 본 실시의 형태에서는, 각각의 서브필드에 있어서, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 보정 계수에 의해 보정하는 것에 의해, 각 서브필드의 휘도를, 방전셀의 점등 상태에 관계없이, 항상 소정의 휘도(예컨대, 전체 셀 점등률 100%이고, 또한 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 수로 유지 펄스를 발생시킬 때의 휘도)와 같게 할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 100% 미만(예컨대, 50% 정도)이 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시킨다. 그 때문에, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수가 바뀌면, 셔터 안경(50)을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에게, 장잔광 형광체를 이용한 방전셀과 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에 발광 휘도의 차이가 생긴 것처럼 관측될 우려가 있다. 그리고, 장잔광 형광체를 이용한 방전셀과 단잔광 형광체를 이용한 방전셀에서 발광 휘도에 차이가 생기면, 사용자에게는 그것이 색상의 변화로서 지각된다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 그와 같은 색상의 변화가 생기지 않도록, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 필드의 선두 서브필드, 즉 서브필드 SF1에 있어서, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 유지 펄스 발생수의 보정을 행하지 않는 것으로 한다.
또한, 필드의 최종 서브필드(예컨대, 서브필드 SF6)의 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수가 증가하면, 최종 서브필드의 유지 기간이 종료되는 타이밍이 늦어진다. 그 때문에, 직후의 필드에 누출되는 잔광이 증가하여 크로스토크가 악화될 우려가 있다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 크로스토크의 악화를 방지하기 위해, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 필드의 최종 서브필드에 있어서도, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 유지 펄스 발생수의 보정을 행하지 않는 것으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 서브필드마다 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치를 검출하는 것에 의해, 서브필드마다 생기는 발광 휘도의 변화를 정밀하게 추정한다. 그리고, 미리 설정한 복수의 보정 계수를 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 관련시켜 룩업테이블(72)에 기억한다. 그리고, 룩업테이블(72)로부터, 서브필드마다 검출한 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 어느 1개의 보정 계수를 읽어낸다. 그리고, 보정 후 유지 펄스수 설정부(73)에 있어서, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 그 보정 계수로 보정한다. 이에 의해, 각 서브필드의 휘도를, 항상 소정의 휘도(예컨대, 전체 셀 점등률 100%이고, 또한 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 수로 유지 펄스를 발생시킬 때의 휘도)로 유지할 수 있으므로, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하고, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 우안용 필드 및 좌안용 필드 모두, 서브필드 SF1의 전체 셀 초기화 기간은 우안용 셔터(52R) 및 좌안용 셔터(52L)가 함께 닫힌 상태가 되도록, 또한, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 100% 미만(예컨대, 50% 정도)이 되도록, 셔터 안경(50)을 제어한다. 이에 의해, 셔터 안경(50)을 통해 패널(10)에 표시되는 3D 화상을 관상하는 사용자에게, 서브필드 SF1의 전체 셀 초기화 동작에 의해 발생하는 발광이 관측되지 않게 할 수 있다. 따라서, 이 초기화 방전에 의한 발광만큼의 휘도를 저감한 양호한 흑휘도를 실현하고, 3D 화상의 콘트라스트를 높이는 것이 가능해진다. 또한, 이 구성은, 서브필드 SF1의 유지 기간이 개시될 때에 셔터가 완전하게 열리도록 셔터 안경(50)을 제어하는 구성과 비교하여, 다음 필드에 누출되는 잔광을 저감하고, 크로스토크를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 보정 계수에 의해 유지 펄스의 발생수를 보정하는 서브필드를 제한한다. 구체적으로는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드에서는 유지 펄스의 발생수를 보정하는 제어를 행하지 않는다. 즉, 3D 화상을 패널(10)에 표시할 때에는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드에 있어서, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하는 보정 계수에 의해 유지 펄스의 발생수를 보정한다.
이에 의해, 패널(10)에 표시되는 3D 화상을 셔터 안경(50)을 통해 관상하는 사용자에게, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러 색상의 변화나 크로스토크의 악화가 관측되는 것을 방지하고, 품질이 높은 3D 화상을 제공하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시의 형태에 있어서는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드는 휘도 가중치가 「1」로 설정되어 있고, 다른 서브필드보다 휘도 가중치가 작다. 그 때문에, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드에 있어서 유지 펄스의 발생수를 보정하지 않더라도, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성에 주는 영향은 작고, 실질적으로는 문제는 되지 않는다. 바꾸어 말하면, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성에 주는 영향을 저감하기 위해서는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드에는, 가능한 한 작은 휘도 가중치를 할당하는 것이 바람직하다. 예컨대, 가장 작은 휘도 가중치, 및 2번째로 작은 휘도 가중치를 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드에 할당하는 것이 바람직하다.
또, 잔광에 의한 크로스토크가 문제가 되지 않는 경우에는, 서브필드 SF1의 유지 기간에 있어서의 셔터의 투과율의 평균치가 100%가 되도록 셔터 개폐용 타이밍 신호를 발생시켜, 셔터 안경(50)을 제어하는 구성으로 하더라도 상관없다. 단, 그 경우에는, 서브필드 SF1에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 보정하더라도 색상의 변화는 생기지 않으므로, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 서브필드 SF1에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 보정하는 제어를 행하는 구성으로 하더라도 상관없다.
(실시의 형태 2)
패널(10)의 화면이 커지고, 해상도가 높아지는 것은 패널(10)의 전극간 용량 Cp를 증대시킨다. 전극간 용량 Cp의 증대는, 패널(10)을 구동할 때에 발광에 기여하는 일 없이 무효하게 소비되는 무효 전력을 증가시키기 때문에, 소비 전력을 증대시키는 한 요인이 된다.
또한, 화면이 커지고, 해상도가 높아져 구동 임피던스가 증대된 패널(10)에서는, 구동 파형에 링잉(ringing) 등의 파형 왜곡이 생기기 쉽다. 그 때문에, 방전의 변동(fluctuation)이 커지기 쉽고, 휘도 불균일(luminance non-uniformity)로 불리는 휘도의 변동이 생기기 쉽다.
이때, 예컨대, 유지 펄스를 상승시키기 위해 전력 회수 회로(61), 전력 회수 회로(81)를 동작시키는 기간(이하, 「상승 기간」이라고 호칭한다) 및 유지 펄스를 하강시키기 위해 전력 회수 회로(61), 전력 회수 회로(81)를 동작시키는 기간(이하, 「하강 기간」이라고 호칭한다)의 적어도 한쪽의 길이를 변경한다. 그와 아울러, 유지 펄스의 상승 기간과 하강 기간을 중복시키는 기간(이하, 「중복 기간」이라고 호칭한다)을 표시 화상에 따라 변경한다. 이렇게 하는 것에 의해, 패널(10)에 있어서의 소비 전력을 삭감하면서, 유지 방전을 안정하게 발생시키는 것이 가능하다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 「상승 기간」 및 「하강 기간」의 적어도 한쪽의 길이가 상이한 복수의 유지 펄스를 발생시킴과 아울러, 발생시키는 유지 펄스의 조합, 및 「중복 기간」의 길이를 다르게 한 복수의 구동 패턴(예컨대, 제 1 구동 패턴, 제 2 구동 패턴, 제 3 구동 패턴, 제 4 구동 패턴, 제 5 구동 패턴, 제 6 구동 패턴의 6개의 구동 패턴)을 설정하고, 표시 화상에 따라 적응적으로 그것들을 전환하여 유지 펄스를 발생시킨다.
도 13은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(2)의 회로 블록도이다. 또, 플라즈마 디스플레이 장치(2)는, 제어 신호 발생 회로(70)가 구동 패턴 선택부(74)를 갖는 것 이외에는, 도 3에 나타낸 플라즈마 디스플레이 장치(1)와 같은 구성이다.
구동 패턴 선택부(74)는, 상술한 복수의 구동 패턴 중 어느 1개를, 전체 셀 점등률 검출 회로(46) 및 부분 점등률 검출 회로(47)로부터의 출력에 근거하여 선택한다. 그리고, 제어 신호 발생 회로(70)는, 그 선택 결과에 근거하는 유지 펄스를 발생시키도록, 유지 펄스 발생 회로(60), 유지 펄스 발생 회로(80)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다.
도 14는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치와 구동 패턴의 전환의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 14에 있어서, 가로축은 부분 점등률의 평균치를 나타내고, 세로축은 전체 셀 점등률을 나타낸다.
본 실시의 형태에서는, 부분 점등률의 평균치가 작고, 또한 전체 셀 점등률이 낮은 서브필드에서는, 제 1 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 20% 미만이고, 또한 전체 셀 점등률이 20% 미만인 서브필드에서는 제 1 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다.
이 제 1 구동 패턴은, 발광 휘도의 향상을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 1 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 낮고, 또한 부분 점등률의 평균치가 작은 서브필드에 있어서, 즉, 점등 영역이 적고, 패널(10)의 구동 부하가 낮은 서브필드에 있어서, 발광 휘도의 향상을 도모한다.
부분 점등률의 평균치가 크고, 또한 전체 셀 점등률이 높은 서브필드에서는, 제 2 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 60% 이상이고, 또한 전체 셀 점등률이 60% 이상인 서브필드에서는, 제 2 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다.
이 제 2 구동 패턴은, 발광 효율 개선을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 2 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 높고, 또한 부분 점등률의 평균치가 큰 서브필드에 있어서, 즉, 점등 영역이 전체적으로 넓게 생기고, 패널(10)의 구동 부하가 전체적으로 높을 때에, 발광 효율을 개선하여 소비 전력의 저감을 도모한다.
또한, 부분 점등률의 평균치가 크고, 또한 전체 셀 점등률이 소정의 범위 내에 있는 서브필드에서는, 제 3 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 60% 이상이고, 또한 전체 셀 점등률이 35% 이상 60% 미만인 서브필드에서는, 제 3 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다.
이 제 3 구동 패턴은, 발광 휘도의 향상과 발광 효율의 개선을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 3 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 약간 높고 또한 부분 점등률의 평균치가 큰 서브필드에 있어서, 즉 화상 표시 영역의 일부의 영역이 점등 영역이 되고, 패널(10)의 구동 부하가 부분적으로 높을 때에, 발광 휘도의 향상을 도모하면서, 발광 효율을 개선하여 소비 전력의 저감을 도모한다.
부분 점등률의 평균치가 크고, 또한 전체 셀 점등률이 낮은 서브필드에서는, 제 4 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 60% 이상이고, 또한 전체 셀 점등률이 35% 미만인 서브필드에서는, 제 4 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다.
이 제 4 구동 패턴은, 발광 효율을 개선하는 효과를 높이면서 발광 휘도를 향상시키는 것을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 4 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 낮고 또한 부분 점등률의 평균치가 큰 서브필드에 있어서, 즉 화상 표시 영역의 일부에 점등 영역이 집중되고, 패널(10)의 구동 부하가 부분적으로 매우 높을 때에, 발광 휘도의 향상을 도모하면서, 발광 효율을 개선하여 소비 전력의 저감을 도모한다.
부분 점등률의 평균치가 중간 정도이고, 또한 전체 셀 점등률도 중간 정도인 서브필드에서는, 제 5 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 35% 이상 60% 미만이고, 또한 전체 셀 점등률이 35% 이상 60% 미만인 서브필드에서는, 제 5 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다.
이 제 5 구동 패턴은, 발광 휘도를 향상시키는 효과를 높이면서 발광 효율을 개선하는 것을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 5 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 중간 정도이고 또한 부분 점등률의 평균치도 중간 정도인 서브필드에 있어서, 즉, 화상 표시 영역에 있어서 점등 영역이 약간 분산되고, 패널(10)에 있어서의 구동 부하가 높은 영역이 제 3 구동 패턴을 적용할 때만큼은 치우치지 않고, 또한 구동 부하가 전체적으로 중간 정도일 때에, 발광 효율을 개선하여 소비 전력의 저감을 도모하면서, 발광 휘도의 향상을 도모한다.
부분 점등률의 평균치가 중간 정도이고, 또한 전체 셀 점등률이 낮은 서브필드에서는, 제 6 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 도 14에 나타내는 예에서는, 예컨대, 부분 점등률의 평균치가 20% 이상 60% 미만이고, 또한 전체 셀 점등률이 35% 미만인 서브필드에서는, 제 6 구동 패턴으로 유지 펄스를 발생시킨다. 일반적인 동화상을 표시할 때에, 가장 빈번하게 발생하는 것이 이 점등 상태이다.
이 제 6 구동 패턴은, 발광 효율의 개선 효과를 가장 높이는 것을 목적으로 한 구동 패턴이다. 제 6 구동 패턴에서는, 전체 셀 점등률이 낮고 또한 부분 점등률의 평균치가 중간 정도인 서브필드에 있어서, 즉, 화상 표시 영역에 있어서 점등 영역이 분산되고, 패널(10)에 있어서의 구동 부하가 높은 영역이 제 4 구동 패턴을 적용할 때만큼은 치우치지 않고, 또한 구동 부하가 전체적으로 낮을 때에, 발광 효율을 개선하는 효과를 높여 소비 전력의 저감을 도모한다.
다음으로, 각 구동 패턴의 상세에 대하여 도 15에서 도 20을 이용하여 설명한다.
도 15는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 1 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다. 도 16은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 2 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다. 도 17은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 3 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다. 도 18은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 4 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다. 도 19는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 5 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다. 도 20은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 제 6 구동 패턴으로 발생하는 유지 펄스의 개략 파형도이다.
또, 도 15~도 20의 각 도면에 있어서, 도면 내의 위에 나타낸 도면은 유지 펄스의 파형 형상을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도면 내의 아래에는 「상승 기간」, 「하강 기간」, 「중복 기간」의 각각의 구체적인 수치를 나타내고 있다. 또한, 「중복 기간」이 마이너스의 수치가 되어 있는 부분은, 주사 전극(22) 및 유지 전극(23)을 함께 0(V)으로 하는 기간인 것을 나타낸다. 또한, 도 15~도 20의 각 도면에 나타내는 유지 펄스에 있어서는, 주사 전극(22)에 1개의 유지 펄스를 인가하기 시작하고 나서 유지 전극(23)에 1개의 유지 펄스를 인가하는 것을 마칠 때까지의 기간이, 약 5.4㎲로 설정되고, 전력 회수 회로(61), 전력 회수 회로(81)의 공진 주기는 1600㎱로 설정되어 있는 것으로 한다.
제 1 구동 패턴에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A), 2번째의 유지 펄스(도면의 B)는, 「상승 기간」을 550㎱로 설정하고, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 3번째의 유지 펄스(도면의 C)는, 「상승 기간」을 550㎱, 「하강 기간」을 400㎱로 설정한다. 4번째의 유지 펄스(도면의 D)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 400㎱로 설정한다. 5번째의 유지 펄스(도면의 E)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다.
또, 제 1 구동 패턴에서는, 도 15에 나타내는 6번째의 유지 펄스(도면의 F)는 1번째의 유지 펄스(도면의 A)와 같고, 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는 2번째의 유지 펄스(도면의 B)와 같고, 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는 3번째의 유지 펄스(도면의 C)와 같다.
그리고, 「중복 기간」은, 1100㎱ 또는 0㎱로 설정한다. 구체적으로는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 하강이 급한 3번째의 유지 펄스(도면의 C)의 하강 기간과 4번째의 유지 펄스(도면의 D)의 상승 기간, 및 하강이 급한 4번째의 유지 펄스(도면의 D)의 하강 기간과 5번째의 유지 펄스(도면의 E)의 상승 기간의 「중복 기간」을 1100㎱로 설정한다. 그리고, 그 이외의 「중복 기간」은 0㎱로 설정한다. 제 1 구동 패턴에서는, 「중복 기간」이 1100㎱가 되는 부분이 5회에 2회 정도의 비율로 발생하도록, 하강이 급한 유지 펄스를 발생시킨다. 제 1 구동 패턴에서는, 도 15의 A에서 E에 나타내는 5개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
제 2 구동 패턴에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A), 3번째의 유지 펄스(도면의 C), 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는, 「상승 기간」을 650㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다. 2번째의 유지 펄스(도면의 B), 5번째의 유지 펄스(도면의 E), 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는, 「상승 기간」을 450㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 4번째의 유지 펄스(도면의 D), 6번째의 유지 펄스(도면의 F)는 「상승 기간」을 600㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다.
그리고, 「중복 기간」은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 50㎱ 또는 100㎱로 설정한다. 제 2 구동 패턴에서는, 도 16의 A에서 H에 나타내는 8개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
제 3 구동 패턴에서는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A), 3번째의 유지 펄스(도면의 C), 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 850㎱로 설정한다. 2번째의 유지 펄스(도면의 B), 5번째의 유지 펄스(도면의 E), 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는, 「상승 기간」을 450㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 4번째의 유지 펄스(도면의 D), 6번째의 유지 펄스(도면의 F)는, 「상승 기간」을 650㎱, 「하강 기간」을 850㎱로 설정한다.
그리고, 「중복 기간」은, 도 17에 나타내는 바와 같이, 100㎱로 설정한다. 제 3 구동 패턴에서는, 도 17의 A에서 H에 나타내는 8개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
제 4 구동 패턴에서는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A), 3번째의 유지 펄스(도면의 C), 4번째의 유지 펄스(도면의 D), 6번째의 유지 펄스(도면의 F), 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 850㎱로 설정한다. 2번째의 유지 펄스(도면의 B), 5번째의 유지 펄스(도면의 E), 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는, 「상승 기간」을 450㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다.
그리고, 「중복 기간」은, 도 18에 나타내는 바와 같이, 100㎱ 또는 150㎱로 설정한다. 제 4 구동 패턴에서는, 도 18의 A에서 H에 나타내는 8개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
제 5 구동 패턴에서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A), 3번째의 유지 펄스(도면의 C), 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다. 2번째의 유지 펄스(도면의 B), 5번째의 유지 펄스(도면의 E), 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는, 「상승 기간」을 450㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 4번째의 유지 펄스(도면의 D), 6번째의 유지 펄스(도면의 F)는, 「상승 기간」을 650㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다.
그리고, 「중복 기간」은, 도 19에 나타내는 바와 같이, 50㎱로 설정한다. 제 5 구동 패턴에서는, 도 19의 A에서 H에 나타내는 8개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
제 6 구동 패턴에서는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 1번째의 유지 펄스(도면의 A) 및 7번째의 유지 펄스(도면의 G)는, 「상승 기간」을 750㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 2번째의 유지 펄스(도면의 B) 및 8번째의 유지 펄스(도면의 H)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다. 3번째의 유지 펄스(도면의 C)는, 「상승 기간」을 750㎱, 「하강 기간」을 400㎱로 설정한다. 4번째의 유지 펄스(도면의 D)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 400㎱로 설정한다. 5번째의 유지 펄스(도면의 E)는, 「상승 기간」을 700㎱, 「하강 기간」을 1000㎱로 설정한다. 6번째의 유지 펄스(도면의 F)는, 「상승 기간」을 500㎱, 「하강 기간」을 800㎱로 설정한다.
그리고, 「중복 기간」은, 1100㎱ 또는 -50㎱로 설정한다. 구체적으로는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 하강이 급한 3번째의 유지 펄스(도면의 C)의 하강 기간과 4번째의 유지 펄스(도면의 D)의 상승 기간, 및 하강이 급한 4번째의 유지 펄스(도면의 D)의 하강 기간과 5번째의 유지 펄스(도면의 E)의 상승 기간의 「중복 기간」을 1100㎱로 설정한다. 그 이외의 「중복 기간」은, -50㎱로 설정한다. 즉, 주사 전극(22) 및 유지 전극(23)을 함께 0(V)으로 하는 기간을 50㎱로 한다. 제 6 구동 패턴에서는, 「중복 기간」이 1100㎱가 되는 부분이 8회에 2회 정도의 비율로 발생하도록, 하강이 급한 유지 펄스를 발생시킨다. 제 6 구동 패턴에서는, 도 20의 A에서 H에 나타내는 8개의 유지 펄스로 구성되는 패턴을 반복하여 각 유지 펄스를 발생시킨다.
그리고, 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 따라, 이러한 6개의 구동 패턴을 전환하여 유지 펄스를 발생시키고, 패널(10)을 구동한다. 이에 의해, 표시 화상의 패턴에 따라 다르지만, 일반적인 동영상 표시에 있어서, 평균하여 약 10~30W의 소비 전력 삭감 효과를 확인할 수 있었다. 아울러, 방전의 변동 저감 효과에 의한 화상 표시 품질의 향상을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 적응적으로 구동 패턴을 전환하면서 유지 펄스를 발생시켜 패널(10)을 구동하는 구성에서는, 소비 전력을 삭감하고, 방전의 변동을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 그 한편으로, 유지 펄스를 발생시킬 때에, 구동 패턴의 차이에 근거하는 유지 펄스의 파형 형상의 차이가 서브필드 사이에 생긴다. 그 때문에, 유지 펄스의 파형 형상의 차이에 의해 생기는 휘도 차이가 서브필드 사이에 발생할 가능성이 있다. 그리고, 그 결과, 발광 휘도가 서브필드 사이에 변화하여, 계조의 직선성이 손상될 우려가 있다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 1에서 나타낸 유지 펄스의 발생수의 보정 계수를 산출할 때에, 구동 패턴의 차이도 포함시켜, 발광 휘도를 측정한다. 즉, 전체 셀 점등률, 부분 점등률의 평균치가 다른 복수의 화상을 패널(10)에 표시할 때에, 전체 셀 점등률, 부분 점등률의 평균치에 따라 구동 패턴을 전환하면서 유지 펄스를 발생시켜 패널(10)을 구동하고, 발광 휘도를 측정한다.
이에 의해, 본 실시의 형태에 나타내는 바와 같이, 화상의 점등 상태에 따라 적응적으로 구동 패턴을 전환하면서 패널(10)을 구동하는 구성이더라도, 구동 패턴의 차이로부터 오는 발광 휘도의 변화도 포함시켜 보정 계수를 설정할 수 있다.
예컨대, 발광 효율의 개선 효과를 높이는 것을 목적으로 한 제 6 구동 패턴을 이용하여 유지 펄스를 발생시키면, 소비 전력의 저감 효과를 높일 수 있다. 그러나, 그 한편으로, 발광 휘도의 저하를 일으킬 우려가 있다. 그 경우에도, 구동 패턴의 차이로부터 오는 발광 휘도의 변화도 포함시켜 보정 계수를 설정하여 두면, 유지 펄스의 발생수를 보정하여(이 경우는 증가시켜), 발광 휘도를 회복할 수 있다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 점등 상태에 따라 구동 패턴을 변경하면서 유지 펄스를 발생시킨다. 이에 의해, 패널(10)에 있어서의 소비 전력을 삭감하면서, 유지 방전을 안정하게 발생시키는 것이 가능하다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 유지 펄스의 발생수의 보정 계수를 산출할 때에, 구동 패턴의 차이에 의해 생기는 발광 휘도의 차이도 포함시켜, 발광 휘도를 측정한다.
이에 의해, 서브필드 사이에 생기는 구동 부하의 차이에 의해 1회의 유지 방전에 생기는 발광 휘도의 차이에, 구동 패턴의 차이에 의해 생기는 발광 휘도의 차이도 포함시켜, 보정 계수를 설정할 수 있다. 따라서, 점등 상태에 따라 구동 패턴을 변경하면서 유지 펄스를 발생시키는 플라즈마 디스플레이 장치(2)라도, 각 서브필드의 휘도를, 항상 소정의 휘도(예컨대, 전체 셀 점등률 100%이고, 또한 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 근거하여 설정되는 수로 유지 펄스를 발생시킬 때의 휘도)로 유지할 수 있다.
이상 나타낸 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 소비 전력의 삭감 효과나 방전의 변동을 저감하는 효과를 얻기 위해 점등 상태에 따라 구동 패턴을 변경하여 유지 펄스를 발생시키는 플라즈마 디스플레이 장치(2)라도, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하고, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
또, 본 실시의 형태에 나타낸 각 구동 패턴의 구성은 단순한 일례에 지나지 않고, 각 구동 패턴의 구성은 적당하게 최적으로 설정하면 된다. 예컨대, 제 2 구동 패턴~제 6 구동 패턴에서는, 8개의 유지 펄스로 구성되는 1개의 패턴을 반복하는 것에 의해 유지 펄스를 발생시키는 구성을 설명했지만, 보다 많은 유지 펄스, 혹은 보다 적은 유지 펄스로 1개의 패턴을 구성하더라도 상관없다. 혹은, 유지 펄스의 총수가 1개의 패턴을 구성하는 유지 펄스수 미만이 되는 서브필드에서는, 모든 유지 펄스를 동일한 파형 형상으로 하는 등, 플라즈마 디스플레이 장치(2)의 사양 등에 따라 임의로 설정하더라도 좋다.
또한, 공진 주기나 유지 펄스의 펄스폭 등도 조금도 상술한 수치로 한정되는 것이 아니고, 각 설정치는, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(2)의 사양 등에 따라 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 보정 계수의 최대치를 「1」로 하여 각 보정 계수를 설정하는 구성을 설명했다. 이것은, 각 서브필드에 요하는 시간의 총합이 거의 1필드에 이르고 있고, 유지 기간을 더 연장하여 유지 펄스수를 늘리는 것이 곤란한 경우에 유효한 일 실시예를 나타낸 것에 지나지 않는다. 예컨대, 휘도 배율이 작을 때 등, 각 서브필드에 요하는 시간의 총합이 1필드에 대하여 여유가 있고, 유지 기간을 연장하여 유지 펄스수를 늘릴 수 있는 경우가 있다. 그와 같은 경우에는, 보정 계수의 최대치가 「1」보다 커지도록 각 보정 계수를 설정하고, 보정에 의해 유지 펄스의 발생수가 증가하는 서브필드가 생기도록 플라즈마 디스플레이 장치(1)를 구성하더라도 상관없다. 단, 어떠한 구성이더라도, 보정 후의 각 서브필드에 요하는 시간의 총합이 1필드를 넘지 않도록, 각 보정 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 최종 서브필드의 휘도 가중치를 서브필드 SF1의 휘도 가중치과 같은 수치로 하는 구성을 설명했지만, 본 발명은 조금도 이 구성으로 한정되는 것은 아니다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 룩업테이블(72)로부터 보정 계수를 선택하는 구성을 설명했지만, 플라즈마 디스플레이 장치(1)에 룩업테이블(72)을 이용하지 않는 구성으로 하더라도 상관없다. 예컨대, 룩업테이블(72)을 이용했을 때와 같은 결과를 얻을 수 있도록 연산 회로를 구성하고, 그 연산 회로를 이용하여 전체 셀 점등률 및 부분 점등률의 평균치에 근거하여 미리 설정된 연산을 행하고, 보정 계수를 산출하는 구성이더라도 상관없다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 형광체층(35R) 및 형광체층(35G)에는 시정수 3㎳ 정도의 장잔광 형광체를 이용하고, 형광체층(35B)에는 시정수 0.1㎳ 정도의 단잔광 형광체를 이용하는 구성을 설명했지만, 본 발명은 조금도 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 형광체층(35G) 및 형광체층(35B)에 장잔광 형광체를 이용하고, 형광체층(35R)에 단잔광 형광체를 이용하는 구성이더라도 좋다. 혹은, 형광체층(35R) 및 형광체층(35B)에 장잔광 형광체를 이용하고, 형광체층(35G)에 단잔광 형광체를 이용하는 구성이더라도 좋다. 혹은, 형광체층(35R), 형광체층(35G), 형광체층(35B)의 어느 1개에 장잔광 형광체를 이용하고, 나머지의 2개에 단잔광 형광체를 이용하는 구성이더라도 좋다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 3D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서 주사 전극(22)에 인가하는 구동 전압 파형과, 2D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서 주사 전극(22)에 인가하는 구동 전압 파형을 서로 같은 파형 형상으로 하는 구성을 설명했지만, 본 발명은 조금도 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 3D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 상승 경사 전압의 기울기를, 2D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 상승 경사 전압의 기울기보다 급하게 하더라도 좋다. 혹은, 3D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 하강 경사 전압의 기울기를, 2D 구동시의 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 하강 경사 전압의 기울기보다 급하게 하더라도 좋다. 이와 같이, 경사 전압의 기울기를 보다 급하게 하여 3D 구동시의 전체 셀 초기화 동작을 행하는 구성으로 하더라도 좋다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 3D 구동시에 있어서의 전압 Vi2와 2D 구동시에 있어서의 전압 Vi2를 서로 같은 전압치로 설정하는 구성을 설명했지만, 이러한 전압치는 서로 다른 값이더라도 좋다.
또, 도 5, 도 6, 도 7, 도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20에 나타낸 구동 전압 파형은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은 조금도 이러한 구동 전압 파형으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 3, 도 4, 도 12, 도 13에 나타낸 회로 구성도 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은 조금도 이러한 회로 구성으로 한정되는 것은 아니다.
또, 도 6, 도 7에는, 서브필드 SF6의 종료 후로부터 서브필드 SF1의 개시 전까지의 사이에, 하강 경사 파형 전압을 발생시켜 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 예를 나타냈지만, 이러한 전압은 발생시키지 않더라도 좋다. 예컨대, 서브필드 SF6의 종료 후로부터 서브필드 SF1의 개시 전까지의 사이는, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm을 모두 0(V)으로 유지하는 구성이더라도 좋다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 2D 구동시에 있어서는 1개의 필드를 8개의 서브필드로 구성하고, 3D 구동시에 있어서는 1개의 필드를 6개의 서브필드로 구성하는 예를 설명했다. 그러나, 본 발명은 1필드를 구성하는 서브필드의 수가 조금도 상기의 수로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 서브필드의 수를 보다 많게 하는 것에 의해, 패널(10)에 표시할 수 있는 계조의 수를 더 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 2D 구동시에 있어서는 서브필드 SF1~서브필드 SF8의 각 서브필드의 휘도 가중치를 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128로 설정하고, 3D 구동시에 있어서는 서브필드 SF1~서브필드 SF6의 각 서브필드의 휘도 가중치를 1, 17, 8, 4, 2, 1로 설정하는 예를 설명했다. 그러나, 각 서브필드에 설정하는 휘도 가중치는, 조금도 상기의 수치로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 3D 구동시에 있어서 서브필드 SF1~서브필드 SF6의 각 서브필드의 휘도 가중치를 1, 12, 7, 3, 2, 1 등으로 하여 계조를 정하는 서브필드의 조합에 용장성(冗長性)을 갖게 하는 것에 의해, 동영상 의사 윤곽(moving image false contour)의 발생을 억제한 코딩이 가능해진다. 1필드를 구성하는 서브필드의 수나, 각 서브필드의 휘도 가중치 등은, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 따라 적당하게 설정하면 된다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에 나타낸 각 회로 블록은, 실시의 형태에 나타낸 각 동작을 행하는 전기 회로로서 구성되더라도 좋고, 혹은, 같은 동작을 하도록 프로그래밍된 마이크로컴퓨터 등을 이용하여 구성되더라도 좋다.
또, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에서는, 1화소를 R, G, B의 3색의 방전셀로 구성하는 예를 설명했지만, 1화소를 4색 혹은 그 이상의 색의 방전셀로 구성하는 패널에 있어서도, 본 발명에 있어서의 실시의 형태에 나타낸 구성을 적용하는 것은 가능하고, 같은 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 실시의 형태에 있어서 나타낸 구체적인 수치는, 화면 사이즈가 50인치, 표시 전극쌍(24)의 수가 1024인 패널(10)의 특성에 근거하여 설정한 것이고, 단지 실시의 형태에 있어서의 일례를 나타낸 것에 지나지 않는다. 본 발명은 이러한 수치로 조금도 한정되는 것이 아니고, 각 수치는 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞추어 최적으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 각 수치는, 상술한 효과를 얻을 수 있는 범위에서의 변동을 허용하는 것으로 한다. 또한, 1필드를 구성하는 서브필드의 수나 각 서브필드의 휘도 가중치 등도 본 발명에 있어서의 실시의 형태에 나타낸 값으로 한정되는 것이 아니고, 또한, 화상 신호 등에 근거하여 서브필드 구성을 전환하는 구성이더라도 좋다.
(산업상이용가능성)
본 발명은, 3D 화상 표시 기능을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 셔터 안경을 통해 3D 화상을 관상하는 사용자에 대하여, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하면서 우안용 화상과 좌안용 화상의 사이에 생기는 크로스토크를 저감한 3D 화상을 표시하여, 화상 표시 품질을 높일 수 있으므로, 플라즈마 디스플레이 장치나 플라즈마 디스플레이 시스템, 또한 패널의 구동 방법으로서 유용하다.
1, 2 : 플라즈마 디스플레이 장치
10 : 패널
21 : 전면 기판
22 : 주사 전극
23 : 유지 전극
24 : 표시 전극쌍
25, 33 : 유전체층
26 : 보호층
31 : 배면 기판
32 : 데이터 전극
34 : 격벽
35, 35R, 35G, 35B : 형광체층
41 : 화상 신호 처리 회로
42 : 데이터 전극 구동 회로
43 : 주사 전극 구동 회로
44 : 유지 전극 구동 회로
45, 70 : 제어 신호 발생 회로
46 : 전체 셀 점등률 검출 회로
47 : 부분 점등률 검출 회로
48 : 평균치 검출 회로
49 : 타이밍 신호 출력부
50 : 셔터 안경
52R : 우안용 셔터
52L : 좌안용 셔터
60, 80 : 유지 펄스 발생 회로
61, 81 : 전력 회수 회로
62, 82 : 클램프 회로
71 : 유지 펄스수 보정부
72 : 룩업테이블
73 : 보정 후 유지 펄스수 설정부
74 : 구동 패턴 선택부
C10, C20, C30 : 콘덴서
L10, L20 : 인덕터
Q11, Q12, Q13, Q14, Q21, Q22, Q23, Q24, Q26, Q27, Q28, Q29 : 스위칭 소자
D11, D12, D21, D22, D30 : 다이오드
Cp : 전극간 용량
VS, VE1, ΔVE : 전원
L1, L2, L4 : 램프 전압
L3 : 소거 램프 전압

Claims (8)

  1. 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과,
    휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 상기 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 상기 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하는 구동 회로
    를 구비하고,
    상기 구동 회로는,
    상기 유지 기간에 상기 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 발생시키고, 상기 표시 전극쌍의 상기 주사 전극과 상기 유지 전극에 교대로 인가하는 유지 펄스 발생 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널에 상기 우안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 상기 좌안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 우안용 타이밍 신호와, 상기 좌안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 상기 우안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 좌안용 타이밍 신호로 이루어지는 셔터 개폐용 타이밍 신호와, 상기 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 상기 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등률 검출 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 상기 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 상기 서브필드마다 검출하는 부분 점등률 검출 회로
    를 갖고,
    각각의 상기 서브필드의 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 보정하고, 상기 유지 펄스 발생 회로로부터 상기 보정 후의 발생수로 유지 펄스를 발생시키는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드에 있어서, 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 보정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 상기 선두 서브필드를 휘도 가중치가 가장 작은 서브필드로 함과 아울러, 상기 최종 서브필드를 상기 선두 서브필드와 같은 휘도 가중치 또는 2번째로 휘도 가중치가 작은 서브필드로 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 상기 부분 점등률이 소정의 임계치를 넘는 상기 영역에 있어서의 상기 부분 점등률의 평균치를 상기 서브필드마다 산출하고, 필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드에 있어서, 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률의 평균치에 따라 보정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 1쌍의 상기 표시 전극쌍을 1개의 상기 영역으로 하고, 상기 표시 전극쌍마다 상기 부분 점등률을 검출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 상기 유지 펄스의 상승 기간 및 하강 기간의 적어도 한쪽의 길이가 상이한 복수의 상기 유지 펄스를 상기 유지 펄스 발생 회로로부터 발생시킴과 아울러, 발생하는 상기 유지 펄스의 조합이 상이한 복수의 구동 패턴 중에서, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 어느 1개의 상기 구동 패턴을 선택하여 상기 유지 펄스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과, 휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 상기 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 상기 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하는 구동 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치와,
    각각 독립적으로 셔터의 개폐가 가능한 우안용 셔터 및 좌안용 셔터를 갖고, 상기 제어 신호 발생 회로에서 발생한 상기 셔터 개폐용 타이밍 신호로 셔터의 개폐가 제어되는 셔터 안경
    을 구비하고,
    상기 구동 회로는,
    상기 유지 기간에 상기 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 발생시키고, 상기 표시 전극쌍의 상기 주사 전극과 상기 유지 전극에 교대로 인가하는 유지 펄스 발생 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널에 상기 우안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 상기 좌안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 우안용 타이밍 신호와, 상기 좌안용 필드를 표시할 때에 온이 되고 상기 우안용 필드를 표시할 때에 오프가 되는 좌안용 타이밍 신호로 이루어지는 셔터 개폐용 타이밍 신호와, 상기 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 상기 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등률 검출 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 상기 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 상기 서브필드마다 검출하는 부분 점등률 검출 회로
    를 갖고,
    필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드의 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 보정하고, 상기 유지 펄스 발생 회로로부터 상기 보정 후의 발생수로 유지 펄스를 발생시키는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 시스템.
  8. 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍을 갖는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    휘도 가중치가 설정된 유지 기간을 갖는 서브필드를 복수 이용하여 1필드를 구성하고, 우안용 화상 신호 및 좌안용 화상 신호를 갖는 화상 신호에 근거하여 상기 우안용 화상 신호를 표시하는 우안용 필드와 상기 좌안용 화상 신호를 표시하는 좌안용 필드를 교대로 반복하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하고,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역에 있어서의 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 전체 셀 점등률로서 상기 서브필드마다 검출함과 아울러,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 나누고, 상기 영역의 각각에 있어서, 방전셀의 수에 대한 점등해야 할 방전셀의 수의 비율을 부분 점등률로서 상기 서브필드마다 검출하고,
    필드의 선두 서브필드 및 최종 서브필드를 제외한 서브필드의 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 전체 셀 점등률 및 상기 부분 점등률에 따라 보정하는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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