(57)【要約】【課題】特にパーソナル・コンピュータ、テレビジョン・セットなどに使用される、アドレッシングの間のエネルギー回復が改善されたディスプレイ・デバイスを提供すること。【解決手段】  エネルギー回復回路を組み込んだ、放電セル (c) にデータを提供するための回路 (23) と、このエネルギー回復回路を活性化させるための手段とを持つドライブ回路が、サステイン電極 (Su) と走査電極 (sc) を持つプラズマ放電セル (c) を有するフラットパネル・ディスプレイ装置内に提供される。放電セル (c) に供給されたデータは、サブフィールド内に配置され、かつエネルギー回復回路を活性化させるための手段は、サブフィールドの総数の内の一部に対してしかエネルギー回復回路を活性化させない。
2005519334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サステイン電極と走査電極を持つプラズマ放電セルと、
サブフィールド内に配置されたデータを前記放電セルに提供するための回路を持つドライブ回路と、
を有するフラットパネル・ディスプレイ装置であって、
前記ドライブ回路が、
エネルギー回復回路と、
前記エネルギー回復回路を、サブフィールドの総数の一部に対してしか活性化させない手段と、
を組み込んだ、フラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項２】
サブフィールドの前記総数の当該部分が、平均して、前記サブフィールドの残り部分よりも低い重みを持つ、請求項1に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記サブフィールドの前記部分が全て、動作時に前記エネルギー回復回路が活性化されない前記サブフィールドと比較して、より低い重みまたは同等の重みを持つ、請求項2に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項４】
データ電極が、ジグザク構成で位置付けられて存在する、請求項１に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項５】
ピクセルの行と列が存在し、
各ピクセルが、少なくとも一つの放電セルを有し、
列方向のデータ電極が、後の行内で、第一列内のピクセルのセルと、前記第一列に近接した列内のピクセルのセルと、に交互に結合される、
請求項１に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記データ電極が、実質的に同じ色を放出するセルに結合される、請求項５に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記ディスプレイ装置が、
前記エネルギー回復回路がその間で活性化される前記サブフィールドの前記部分を、ディスプレイされる前記データに基づいて選択するための手段を持つディスクリミネータ、
を有する、請求項１に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記ディスクリミネータが、動作中、ディスプレイの負荷および／またはサブフィールドの負荷に依存して差別化を行う、請求項７に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項９】
エネルギー回復が適用されるサブフィールドの数が固定される、請求項１に記載のフラットパネル・ディスプレイ装置。
【請求項１０】
サステイン電極と走査電極とを持つプラズマ放電セルと、
サブフィールド内に配置されたデータを前記放電セルに提供するための回路を持つドライブ回路と、
エネルギー回復回路と、
を有するフラットパネル・ディスプレイ装置上にイメージをディスプレイさせる方法であって、
サブフィールドの総数の内の一部にしか前記エネルギー回復回路を活性化させないステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サステイン電極と走査電極とを持つプラズマ放電セルと、この放電セルにデータを提供するための回路を持つドライブ回路と、エネルギー回復回路と、を有する、フラットパネル・ディスプレイ装置に関する。本発明は、サステイン電極と走査電極とドライブ回路とを持つフラットパネル・ディスプレイ内のエネルギーを回復する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、パーソナル・コンピュータ、テレビジョン・セットなどに使用されるAC型プラズマ・ディスプレイ・パネル (PDP: plasma display panels) に適用される。
【０００３】
PDPでは、マトリックスの各行は、走査電極とサステイン電極という2本の電極により定められる。セルは、1つの行電極（2つの電極）と列電極とにより定められる。
【０００４】
このようなディスプレイ上に画像を示すために、各サブフレームには、以下の一連の3つのドライビング・モードが適用される。
‐ 消去モード。セル内の古いデータが「消去され」、次の（サブ）フレームがロード可能となる。
‐ アドレッシング・モード。示される（サブ）フレームのデータがセルに書き込まれる。
‐ サステイン・モード。光（かつしたがって画像）が生成される。全てのセルが、同時にサステインされる。
データがサブフィールド内に書き込まれると、グレイ・レベルが生成される。
【０００５】
このようなディスプレイ・デバイスは、多くの場合、エネルギーを回復させるためのエネルギー回復システムを有する。
【０００６】
これらのようなデバイスの場合、（通常行方向と呼ばれる方向での）サステイニングの間、および（したがって、通常列方向と呼ばれる方向での）アドレッシングの間、パネルの消費電力を低減させるために、エネルギー回復を適用させることができる。列ドライバ（つまり、列をドライブさせるドライブ回路部分）に対してエネルギーを回復させる利点は、パワー消費と電磁放射が減少することである。
【０００７】
【非特許文献１】T. Makino, A. Mochizuki外「充分なグレイ・シェード能力を用いて好ましくない配色効果を抑制することによるAC型プラズマ・ディスプレイ・パネルのビデオ・イメージ品質の改善 (Improvement of Video Image Quality in AC Plasma Display Panels by Suppressing the Unfavorable Coloration Effect with Sufficient Gray Shades Capability)」(ASIA Display’96, Part S-19-3)
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、アドレッシングの間のエネルギー回復が改善された、第一段落に記載されたディスプレイ・デバイスを提供することである。
【０００９】
このために、本発明によるディスプレイ・デバイスでは、データは、サブフィールド内に配置され、かつエネルギー回復回路を活性化させるための手段は、サブフィールドの総数の内の一部に対してしかエネルギー回復回路を活性化させないように適合化される。
【００１０】
本発明は、列ドライバのためにエネルギーを回復することは、列上のデータが値を（1から0へ、または0から１へ、あるいはより一般には、活性から非活性へ、または非活性から活性へ）変化させる場合には有益だが、データが高いままでなければならない場合には好ましくない、という洞察に基づいている。明らかな解決策は、データが値を変化させる列のみにエネルギー回復を適用することであろう。しかしながら、これは不可能である。なぜならば、全てではないにしろ多くの列が、同一のパワー・ケーブルとエネルギー回復システムとに結合されているからである。したがって、エネルギー回復は、一群（または全て）の列にのみ適用させ、またはどの列にも適用させないことが可能である。
【００１１】
従来、PDPは、グレイ・レベルを作り出すために、いわゆるサブフィールド・ドライビング・スキームによりドライブされていた。本発明によるデバイスの場合、列ドライバに対するエネルギー回復は、限られた数のサブフィールドにしか適用されない。サブフィールドの幾つかは、実際にはエネルギー回復によってエネルギーが犠牲になる場合があることを、本願発明者らは見出した。このようなサブフィールドに対してエネルギー回復回路を活性化させることは、不利である。
【００１２】
好ましい一実施例の場合、動作時にエネルギー回復回路がその間で活性化されるサブフィールドの部分は、サブフィールドの残り部分よりも平均的にサブフィールドの重みが低い。
【００１３】
重みが低いサブフィールドは、データ相互関係が非常に低くなるであろう。この結果、データ値が頻繁に変化するので、エネルギー回復を行うことが好ましい。他方、重みが高いサブフィールドは、データ相互関係が高くなるであろう。したがって、多くの場合、データは高い（または低い）ままとなるので、エネルギー回復を行うことは好ましくない。本発明を用いることにより、エネルギー回復は、サブフィールドの一部（重みが相対的に低い一部）にしか適用されなくなる。全般的には、このことにより、良好なパワー消費とEMI低減が得られる。当該部分に属するサブフィールドは全て、動作時にエネルギー回復回路が活性化されるサブフィールドよりも、重みが低いか、または重みが等しくなることが好ましい。
【００１４】
一実施例の場合、データ電極は、ジグザク構成に位置付けされて存在する。
【００１５】
近接するピクセルに対して異なるグレイ・レベル・スキームを用いる、分布型サブフィールド・スキーム (distributed subfield scheme) が適用される場合、このような構成は特に有利である。データ電極をジグザク構成に位置付けることにより、これらのデータ電極を、同一のグレイ・レベル・スキームによりドライブされる後の行内のピクセルに結合させることにより、これらのようなデータ電極上では、後のデータのより良好な相互関係が得られる。したがって、この場合も、重みが低いサブフィールドに対して、選択的なエネルギー回復を用いることができる。
【００１６】
好ましい一実施例の場合、ディスプレイ装置は、エネルギー回復回路がその間で活性化されるサブフィールド部分を、ディスプレイすべきデータに基づいて選択するための手段を有するディスクリミネータ (discriminator) を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のこれらの目的と他の目的は、以下に記載する実施例から明らかとなり、かつこれらの実施例を参照することにより解明されるであろう。
【００１８】
これらの図は概略図なものであり、かつ縮尺通りではない。図中では全体的に、同一のコンポーネントは同じ参照番号により示されている。
【００１９】
図1に示されている従来技術のピクセルは、以下のステップでイメージを生み出す。
【００２０】
図1は、ピクセル（放電セル）の構造を示している。このピクセルは、後部基板構造体1と前部構造体2、および後部構造体1を前部構造体2から空間を置いて配置させる仕切り壁3を有する。ヘリウム、ネオン、キセノン、またはこれらのガス混合物などの放電ガス4が、後部構造体1と前部構造体2との間の空間に充填されている。この放電ガスは、放電の間、紫外線を生成する。後部構造体1は、透過ガラス・プレート1aを有し、この上にはデータ電極1bが形成されている。データ電極1bは誘電層1cにより覆われており、かつ蛍光物質層1dが誘電層1c上にラミネート加工されている。蛍光物質層1d上には紫外線が放射され、かつ蛍光物質層1dは紫外線を可視光に変換する。この可視光は、矢印AR1により示されている。前部基板2は、透過ガラス・プレート2aを有し、この上には、走査電極2b, 2dとサステイン電極2c, 2eとが形成されている。走査電極2b, 2dとサステイン電極2c, 2eは、データ電極1bに垂直に延在している。これらの電極2b, 2c, 2d, 2eは、誘電層2fにより覆われており、かつ誘電層2fは、保護層2gにより覆ってもよい。保護層2gは、例えば酸化マグネシウムから形成され、かつ誘電層2fを放電から保護する。放電閾値よりも大きな初期電位が、走査電極2bとデータ電極1bとの間に印加されて、これらの間で放電が発生する。走査電極2bとデータ電極1bを越えて、正電荷と負電荷とが誘電層2fと誘電層1cの方向へ各々誘引されて、これらの上に壁電荷として蓄積される。これらの壁電荷は電位バリアを生み出し、かつ実効電位を徐々に減少させる。したがって、放電はしばらくしてから停止する。その後、サステイン・パルスが、走査電極2bとサステイン電極2cとの間に印加される。このパルスは、壁電位と極性が同一である。したがって、壁電位は、このサステイン・パルスに重畳される。この重畳によって、実効電位が放電閾値を上回り、かつ放電が起こる。こうして、サステイン・パルスが走査電極2bとサステイン電極2cとの間に印加されている間、サステイン放電が起こりかつ継続される。これが、このデバイスのメモリ機能である。このプロセスは、全てのピクセル内で同時に発生する。
【００２１】
消去パルスが、走査電極2bとサステイン電極2cとの間に印加されると、壁電位はキャンセルされ、かつサステイン放電が停止される。この消去パルスは、広いパルス幅を持っている。
【００２２】
図2は、従来技術から公知の、サブフィールド・モードでの沿面放電タイプのPDPをドライブさせるための回路を概略的に示している。2枚のガラス・パネル（図示せず）が、互いに対向して配置されている。これらの一方のガラス・パネル上には、データ電極Dが配置されている。他方のガラス・パネル上には、走査電極Scとサステイン電極Suの対が配置されている。走査電極Scはサステイン電極Suに位置合わせされており、かつ走査電極Scとサステイン電極Suの対はデータ電極Dに対して垂直である。データ電極と、走査電極Scとサステイン電極Suの対との交点には、ディスプレイ素子（例えばプラズマ・セルつまりピクセルC）が形成されている。タイミング・ジェネレータ21は、PDP上にディスプレイされるディスプレイ情報Piを受信する。タイミング・ジェネレータ21は、ディスプレイ情報Piのフィールド周期Tfを、図3に示されている所定数の連続的なサブフィールド周期Tsfに分割する。サブフィールド周期Tsfは、アドレス周期つまりプライム周期Tp、およびディスプレイ周期つまりサステイン周期Tsを有する。アドレス周期Tpの間、走査ドライバ22は走査電極Scにパルスを供給し、かつデータ・ドライバ23はデータ電極Dにデータdiを供給して、データdiを、選択された走査電極Scに関連付けられているディスプレイ素子Cに書き込む。選択された走査電極Scに関連付けられているディスプレイ素子Cは、このように予め条件付けられている。サステイン・ドライバ26は、サステイン電極Suをドライブさせる。アドレス周期Tpの間、サステイン・ドライバ26は、固定電位を供給する。ディスプレイ周期Tsの間、サステイン・パルス・ジェネレータ25はサステイン・パルスSpを生成し、このサステイン・パルスSpは、走査ドライバ22とサステイン・ドライバ26とを介して、ディスプレイ素子Cに供給される。ディスプレイ周期Tsの間に光を生み出すように、アドレス周期Tpの間に予め条件付けが行われているディスプレイ素子は、サステイン・パルスSpの数または周波数に依存して、ある量の光を生み出す。サステイン・パルスSpを、走査ドライバ22またはサステイン・ドライバ26の一方に供給することも可能である。
【００２３】
タイミング・ジェネレータ21は、さらに、固定されたオーダの重み因子Wfを、あらゆるフィールド周期Tf内のサブフィールド周期Sfに関連付ける。サステイン・ジェネレータ25は、予め条件付けられているディスプレイ素子Cにより生成されるある程度の量の光が重み因子Wfに対応するように、幾つかのまたは一周波数のサステイン・パルスSpを重み因子Wfにしたがって供給するようにタイミング・ジェネレータに結合されている。サブフィールド・データ・ジェネレータ24は、データdiが重み因子Wfに適合するように、ディスプレイ情報Piへの演算を行う。
【００２４】
パネル全体に関しては、サステイン電極Scは、多くの場合、PDPパネルの全ての行に対して相互結合される。走査電極Scは、アドレッシング段階つまりプライミング段階の間に、行ICに結合され、かつ走査される。列電極Dは、列ICにより動作され、かつプラズマ・セルCは、以下の3つのモードで動作する。
1. 消去モード。各サブフィールドがプライムされる前に、全てのプラズマ・セルCが同時に消去される。これは、第一に、プラズマ・セルCを導通状態にドライブさせ、かつ次いで、セルC内に積み重なった全ての電荷を除去することにより行われる。
2. プライム・モード。プラズマ・セルCは、サステイン・モードの間、オン状態またはオフ状態になるように条件付けられている。プラズマ・セルCは、完全にオンまたはオフになることしかできないので、輝度値の全てのビットを書き込むためには、幾つかのプライム段階が必要となる。プラズマ・セルCは一回に一行のみ選択され、かつ列の電圧レベルがセルのオン／オフ条件を決定するであろう。輝度値が9ビットで表されている場合、フィールド内では9つのサブフィールドも定義される。様々に異なるサブフィールド分布の例が可能である。
3. サステイン・モード。交流電圧を印加して、全ての行の電極Sc, Suを同時に走査かつサステインする。列電圧は、たいてい高い電位にある。オン状態になるようにプライムされているプラズマ・セルつまりピクセルCは点灯するであろう。サステイン周期の間は、個々の輝度ビットの重みが、光パルスの数を決定するであろう。
【００２５】
図3は、PDPの走査電極Scとサステイン電極Suとの間の電圧波形を示している。3つのモードがあるので、対応する時間シーケンスは、Te, bx（ビットxのサブフィールドに対する消去モード）、Tp, bx（ビットxのサブフィールドに対するプライム・モード）、およびTs, bx（ビットxのサブフィールドに対するサステイン・モード）として示されている。異なるサブフィールドは、SF1、SF2などにより示されている。この例の場合、フィールド Tf 内には、6つのサブフィールド (SF1〜SF6) がある。これらのサブフィールド分布は、4/16/32/8/2/1である。
【００２６】
図4は、プラズマ・ディスプレイ・パネルPa内のピクセルCのレイアウトをさらに示している。これらのピクセルは、図1に示されているピクセルと同一構造であり、かつディスプレイ・エリアを形成している。図4では、ピクセルはj行とk列に配置されており、かつ小さなボックスは各ピクセルを表している。走査電極 (Sci) とサステイン電極 (Sui) は行方向に延在しており、かつ走査電極は各サステイン電極と対を成している。これらの走査電極／サステイン電極の対は、ピクセルの各行に関連付けられている。データ電極 (Di) は列方向に延在し、かつピクセルの各列に関連付けられている。
【００２７】
エネルギー回復システムでは、エネルギー回復回路は、通常、走査電極とサステイン電極との間、または各電極群とバッファ・キャパシタとの間に配置される。この結果、デバイスの長さ全体に渡って、通常は後部側面沿いを走る大電流（これは、100 A程度の強さでもよい）を運ぶことができなくてはならない電流リード、または追加のコンポーネント（バッファ・キャパシタ）が必要となる。
【００２８】
サステイン段階の間にエネルギーを回復させるための回復システムは、図5、図6a、図6eに例として概略的に示されている。
【００２９】
PDP (Plasma Display Panel) の主な特徴は、容量的であることなので、適切なエネルギー回復回路によって、隠れたパワー浪費とEMIを著しく改善することができる。図5および図6a〜6cでは、走査「行電極」と共通「行電極」の間、または一群の走査電極と一群の行電極との間に、エネルギー回復回路が配置されている。図5では、いわゆるウェーバー・エネルギー回復トポロジ (Weber energy recovery topology) が、PDPの「行電極」に結合されている。図5と図6では、パネルの走査側はScと示されており、共通側はCoと示されている。この回復システムの場合、バッファ・キャパシタCbufferをパネルの両側で用いて、エネルギーを格納しかつ再利用する。異なるスイッチが、（走査側では）s1およびs2と示され、（共通側では）c1およびc2と示され、およびエネルギー回復回路ではe1〜e4と示されている。パネル・キャパシタンスは、Cpanelと示されている。図5は、パネル両側にエネルギー回復回路を有するパネルを概略的に示している。ウェーバー・エネルギー回復トポロジによって、これらのパネル・キャパシタ全体の電圧が、2つのステップで反転される。これらのステップは、図6a〜6dに示されている。図6eは、電流とサステイン電圧を、時間の関数として、つまり図a〜dに示されている異なる周期範囲内で、プロットしている。最後に、どのスイッチがどの周期内で活性化されるのかが、最も下のグラフの底部に示されている。図6bでは、パネルの走査側は放電され、かつバッファ・キャパシタCbuffer内に格納される。この図6b内の矢印は、回復電流Irecover1を示している。次にパネル・キャパシタンスの共通側を、再度充電しなければならない。これは図6cで行われる。電荷は、パネル・キャパシタンスCpanelからバッファ・キャパシタンスCbufferへ、またはこれとは反対に、バッファ・キャパシタンスCbufferからパネル・キャパシタンスCpanelへと転送される。エネルギーはこのようにバッファ・キャパシタンスを介して回復されるので、放電の間にエネルギーが浪費されることはない。
【００３０】
図7〜8dは、アドレス段階でエネルギーを回復するためのエネルギー回復スキームを示している。
【００３１】
「列電極」をアドレッシングする際は、大きな容量的負荷もドライブしなければならない。行キャパシタンスに対して行われるような、エネルギーを格納しかつ再利用するという考え方は、列キャパシタンス内に格納されているエネルギーに対しても実行可能である（こうして、パワー浪費率とEMIが改善される）。事情はやや異なるが、ウェーバー・トポロジに基づく共振回路によって、列キャパシタンス内のエネルギーは、依然、格納されかつ再利用されるであろう。PDPの（アドレッシング段階での）列電極に対するエネルギー回復の等価図が、図7に示されている。列電極は、データ・ドライバICによりドライブされる。説明を単純にするために、データ・ドライバICの（スイッチsIC1とsIC2により示されている）1つの出力段によりドライブされる列は１つしか示されていない。実際には、データ・ドライバIC内の同様のsIC1スイッチとsIC2スイッチにより、各列を「VDHノード」（図8を参照されたい）または「アース」にプルすることができる。この場合、図5と比較すると、単一のエネルギー回復回路しか存在しないので、バッファ・キャパシタCbufferも１つしか存在しない。この回路内の異なるスイッチは、（データ・ドライバICにVaddressを供給するものは）sIと示され、かつエネルギー回復用のものはe3とe4と示されている。この回路によって、データ・ドライバICに対する供給電圧「VDH」は、共振するように制御される。
【００３２】
列内にエネルギーを格納し、かつ列内に格納されたエネルギーを再利用する完全なシーケンスが、図8a〜8cに示されている。図8dには、電流と電圧が、時間の関数として、つまり図8a〜8cに示されている異なる周期範囲内で示されている。最後に、最も下のグラフの底部には、どのスイッチがどの周期内で活性化されるかが示されている。図8aでは、データ・ドライバICの供給ピン (VDH) は、スイッチslにより、固定電圧源（通常は60 V）にプルされる。このことによって、データ・ドライバICには、列を適切にアドレッシングするために不可欠な安定した電圧が供給される。走査された行に対して列を正確にアドレッシングすることは、データ・ドライバICへの制御ラインにより行われる。スイッチsIC1とsIC2を介して、列は、アドレス電圧VDHまたはアースにプルされる。VDHの方へプルされた列はアドレッシング済みと呼ばれ、およびアースにプルされた列は、アドレッシング済みではないと呼ばれる。
【００３３】
適切な列がアドレス済みとなった後、スイッチs1は非活性化され、かつデータ・ドライバIC内のスイッチ（sIC 1とsIC2）は、これらの「高インピーダンス」モードにセットされる。これで、アドレスされた列の電荷が（列の容量的な挙動を介して）残存したまま、列はフロート状態となっている。スイッチe4と、スイッチsIC1と並列の寄生ダイオードとによって（図8b）、インダクタLrecoverが、列キャパシタンスと直列に結合される。サイン波電流が流れ始め、かつ充電された列全体の電圧がコサイン関数により減少する。「エネルギー格納」の間に流れる電流と列電圧が、図8bの次に示されている。この回路内では、（CcolumnsとLrecoverにより決定される）共振現象の半周期が利用される。半サイン波が完了済みとなると、電流 (Istore) はゼロクロッシングを持つ。スイッチe4と直列のダイオードは、電流が負になることを防止する。この時点で、列キャパシタンス全体の電圧は、その最低限に達している。
【００３４】
エネルギーの格納と同時に、アドレスされる次の行の対応するデータが、ドライバICに転送される。エネルギーを格納するための半サイン波が完了済みとなると、この「新たな」データは、適切なsIC1スイッチとsIC2スイッチを活性化させるようにセットされる。このことによって、正しい列はVDHノードに結合され、かつスイッチe3が活性化される（図8c）。スイッチsIC1が活性化された列のバッファ・キャパシタ内に格納されているエネルギーは、パネルへ転送し戻される。サイン波電流は反対方向へ流れ始め、かつ選択された列全体の電圧は、コサイン関数により増加する。格納されているエネルギーのこの再利用は、図8dに示されている。この場合も、半サイン波が完了済みとなると、電流 (Ire-use) はゼロを通り、かつスイッチe3と直列に結合されているダイオードにより、流れ戻ってしまうことが阻止される。共振ループ内には、避けられない損失が存在するので、データ・ドライバICに対するVDH供給ラインをVaddressにプルするように、スイッチslが活性化される。これで、ドライバICには安定した電圧が供給され、かつ適切な列が正確にアドレスされる。これで、列をアドレスし、エネルギーを格納し、かつエネルギーを回復させる1つのサイクルが、完全に完了済みとなる。
【００３５】
この回路の動作を改善するには、非常に大きなバッファ・キャパシタが好ましい。これが設けられた場合、（エネルギーの格納と回復の間の）バッファ・キャパシタ全体に渡る電圧の上昇と下降がごく僅かとなり、かつアドレス電圧の半分（通常は30V）で安定するであろう。
【００３６】
本発明は、列ドライバに対してエネルギーを回復することは、（列内の後のセルをドライブしなければならない場合に、活性から非活性へ、または非活性から活性へと）列上のデータが値を変化させた場合は有利であり、かつデータが高いままでなければならない場合は好ましくない、という洞察に基づいている。PDPは、グレイ・レベルを作り出す、いわゆるサブフィールド・ドライビング・スキームによりドライブされる。本発明は、列ドライバに対するエネルギー回復が、限られた数のサブフィールドにしか適用されない、ということである。低い値を有するサブフィールドは、データ相関性が非常に低くなるであろう。この結果、データ値が頻繁に変化するようになるので、エネルギーを回復することが望ましい。他方、高い値を有するサブフィールドは、データ相関性が高くなるであろう。したがって、多くの場合、データは高い（または低い）ままとなるので、エネルギーを回復することは望ましくない。本発明を用いることにより、エネルギー回復は、（こうすることが望ましい場合）サブフィールドにしか適用されない。このことにより、全体としてパワー消費はより低くなり、かつEMIはより良好に低減される。本発明の有利な効果は、計算結果により示されている。この計算には、インタレース型アドレッシング、つまり第一に奇数行がアドレスされ、かつ次いで偶数行がアドレスされると直ちにイメージ全体がサステインされるアドレッシング・スキームを用いることが想定されている。このことにより、（2つの時間的に連続した行が空間的により広く分離されてしまうので）データ相関性が減少してしまうことに留意されたい。この計算は、非常に単純である。
・第一に、画像内の各列 (R, G, B) と各サブフィールドに対して、0から1および0から
1（つまり、より一般的には活性から非活性）への移行が全て算出される。これは、
エネルギー回復を用いない場合のパワー消費に対する測度となる。
・第二に、画像のピクセル (R, G, B) 毎に、およびサブフィールド毎に、電圧内の僅
かなトレーリング・エッジが存在する回数が算出される。（図8dのVとｔのグラフを
参照されたい。図中、Ire-use段階後の電圧は、「通常のアドレス指定電圧」よりも
僅かに下となっている。このエッジは、回復ループの間の損失が原因である）。こ
の回数は、エネルギー回復の間の損失因子（これは30%であると想定されている）に
よって乗算される。これで、計算された値は、エネルギー回復が適用された場合の
パワー消費の測度となる。
【００３７】
このことを、8つのバイナリ重み付けされたサブフィールド（重み：1/2/4/8/16/32/64/128）を有するイメージに対して行うと、図9に示されているグラフが得られる。太線は、エネルギー回復を行わない場合の計算結果を表し、かつ点線は、エネルギー回復を有する場合の結果を表している。このグラフは、ビデオ情報に対する結果を示している。重みが低いサブフィールドに対してエネルギー回復を用いると、浪費されてしまうパワーが著しく減少し、かつ重みがより高いサブフィールドに対してエネルギー回復を行うと、浪費されてしまうパワーが増加してしまう、損益分岐点があることは明らかである。本発明によると、列方向のエネルギー回復は、最も低い値を有する4つまたは5つのサブフィールドにしか用いるべきでない。
【００３８】
16個の異なる画像に対して、同一の計算を行ってもよい。この結果は、表1に示されている。第二列は、エネルギー回復を行わない最初の状況と比較した、エネルギー回復が全てのサブフィールドに適用された場合のパワー消費の相対的な低減を示している。第三列は、エネルギー回復を行わない状況と比較した、サブフィールドの選択的なエネルギー回復という本発明を用いた場合の低減を示している。全てのサブフィールドに対してエネルギー回復を行うとパワー浪費は、20%低減するが、本発明によりパワー浪費は、27%低減する。
表1：16個の異なるイメージの場合の結果
2005519334.tif 000003
【００３９】
上述の計算の場合、バイナリ重み付けされたサブフィールドが用いられている。しかしながら、可能なサブフィールド分布方法はさらにある。したがって、「複製されたサブフィールド」（重み12/8/4/2/1/4/8/12）に対して、同一の計算が行われる。これは、運動アーチファクトの知覚を減少させるサブフィールド分布であり、かつ多くの市販のパネル（例えば、FHP）内に実装されている。複製されたサブフィールドのアドレッシング・スキームの説明の一例として、T. Makino, A. Mochizuki外による、「充分なグレイ・シェード能力を用いて好ましくない配色効果を抑制することによるACプラズマ・ディスプレイ・パネルのビデオ・イメージ品質の改善 (Improvement of Video Image Quality in AC Plasma Display Panels by Suppressing the Unfavorable Coloration Effect with Sufficient Gray Shades Capability)」(ASIA Display’96, Part S-19-3) を参照する。これは、本願明細書に参照として組み込まれている。これらの計算結果も、表1の「複製されたサブフィールド」の下に示されている。これらの結果は、最初は幾分驚くべきもののように思われる。なぜならば、エネルギー回復が全てのサブフィールドに適用された場合、パワー消費量が増加しているからである。このことは、サブフィールドの複製により説明することができる。複製されたサブフィールドが特定のピクセルに対してオンにされた場合、（インタレース型のアドレス指定が用いられていれば）このサブフィールドが、次にアドレッシングされる行に対してもオンにされる確率が強くなる。エネルギー回復が、今度は本発明にしたがって適用された場合、パワー消費は17%減少するであろう。この改善は著しいものである。
【００４０】
これまでの例は、ビデオ情報のディスプレイに関するものである。図10は、データ・グラフィックスに対する結果（すなわち、例えば、白い背景上の黒いテキスト）を示している。このようなタイプのイメージの場合、データ内の変化の数がかなり少ないので、「損益分岐点」は、相対的に低いサブフィールドにある。エネルギー回復は、最初の2つのサブフィールドに対してしか用いられないことが好ましい。このような実施例の場合、ディスクリミネータを用いて、ディスプレイされる情報のタイプ（ビデオまたはデータ・グラフィックス）間の差別化(discrimination) を行い、かつ次いで、適切な数のサブフィールドの選択を有効かつ可能にすることが好ましい。
【００４１】
本発明の代替実施例の場合、差別化はサブフィールド毎ではなく、行毎に適用される。この場合、エネルギー回復が望ましいか否かを、行毎に計算しなくてはならない。これは、同じ計算によって行うことができるが、この場合これらの計算はサブフィールド毎ではなく行毎に行われる。表1の最後の列は、行を選択してエネルギー回復を行った場合の結果を示している。パワー消費の低減は、サブフィールドを選択してエネルギー回復を行った場合よりもやや大きくなる。しかしながら、本発明のこの実施例には計算が必要であり、このことにより、下に示すように装置の設計が複雑になってしまう。
【００４２】
次に、唯一残されている問題は、どのサブフィールドに対してエネルギー回復を活性にセットし、かつどのサブフィールドに対してエネルギー回復を非活性にセットすべきか、という点である。これを行う簡単な方法は、単純に、前のセクションで説明したように計算を行うことによるものである。しかしながら、この計算は、サブフィールド毎に行わなければならず、かつ動作の総数が非常に大きくなってしまうであろう。このことは、行を選択してエネルギー回復が用いられる場合にも該当する。秒毎の計算の総数は、#rows * #dots * 3（ERと比較を行う場合または行わない場合）* #framesに等しくなる。さらに、ライン・メモリが必要となる。VGAディスプレイが50 Hzで用いられた場合、これにより秒毎に480*850*3*50*3 = 180,000,000回の動作が得られる。
【００４３】
代替の一解決方法が、表2に示されている。第3列は、本発明が固定数のサブフィールドに用いられた場合の、パワー消費の相対的な低減を示している。最適数のサブフィールドが選択された状況との差が非常に小さいことは、驚くべきことである。固定数のサブフィールドを用いることにより、秒毎の膨大な数の動作を必要としなくても、ほとんど完全なゲインを得ることができる。
表2：サブフィールドの数を固定した場合の結果
2005519334.tif 000004
【００４４】
ERを適用しない、この固定数のサブフィールドは、サブフィールド分布（バイナリ重み付けされたサブフィールド、複製されたサブフィールド）に依存することが分かった。このサブフィールドは、さらにエネルギーが回復する効率にも依存する。用いてもよい他の変数は、ディスプレイ負荷つまりサブフィールド負荷である。ディスプレイ負荷が高い場合、データ相関性が高くなり易くなるので、エネルギー回復を適用するサブフィールドを減らすべきである。これらの変数は、通常デジタル・ボードにより測定されるので、これらの変数を単純に再利用して、エネルギー回復回路を制御することができる。最後の変数は、ディスプレイ・モードである。計算に用いられた画像は、全てビデオ・イメージであった。データ・グラフィックスの場合、データ相関性がかなり高くなり、かつエネルギー回復を行うことが有利なサブフィールドは、おそらくより少なくなるであろう。このようなパラメータは全て、ディスクリミネータによってフィードまたは計算することができる。しかしながら、これらのパラメータは計算が相対的に単純なので、大量の計算パワーは必要でない。
【００４５】
本発明の全体的な枠組みの範囲内では、サブフィールドの数の選択、または動作の間にエネルギー回復がそれに対して活性化されるサブフィールドの選択は、実施例ごとに異なってもよい。単純ではあるが、既に相対的に非常に有利な実施例の場合、エネルギー回復回路がその間で活性化されるサブフィールドの数は、例えば、重みが最低の2個、3個、または4個のサブフィールドに固定される。サブフィールドの選択は、データの配置の仕方、つまりサブフィールドの分布に依存してもよい。
【００４６】
より精巧なディスプレイ装置の場合、ディスプレイされるデータに基づいて、エネルギー回復の利点／不利点を計算し（または、利点／不利点と特定のパラメータとの間の関係を提供するデータを持ち）、かつエネルギー回復回路がその間で活性化または非活性化されるサブフィールドまたはサブフィールドの数を選択するディスクリミネータが用いられる。上述したように、このようなパラメータの1つはパネル負荷である。これは、容易に検索可能なパラメータである。ディスクリミネータは、この効果を計算または決定しかつ選択することができる、何らかのハードウエアおよび／またはソフトウエアでよい。このようなディスクリミネータによって、行毎に計算を行い、かつディスプレイされた行毎にエネルギー回復回路を活性化または非活性化させることも可能となる。ディスクリミネータは、ディスプレイされるイメージの性質またはパラメータに基づいて、どのサブフィールドに対してエネルギー回復の活性化を行うべきかを決定することができる。
【００４７】
特定の行に幾つの列がアドレッシングされるかという点は、勿論、ビデオ・コンテンツに依存する。したがって、共振サイクルの半周期も、ビデオ・コンテンツに依存する。
To=2p*SQRT(Lrecover*n*Ccolumns)
tstore=tregain=Tp/2=p*SQRT(Lrecover*n*Ccolumns)
【００４８】
この公式では、「n」は、アドレッシングされている列の数を示し、かつ「Ccolumns」は、単一の列のキャパシタンスを示している。全ての列がアドレッシングされる（または、アドレッシングされなければならない）場合、半周期の共振時間が最大値となるであろう（nは最大となる）。他の極端の例は、1つの列しかアドレッシングせずに（またはアドレッシングしなくてもよい）、この半周期を最低値 (n=l) とすることである。半周期時間が変化することとは対照的に、スイッチの活性化と非活性化は、固定された時間間隔により行われる。スイッチの時間間隔を、最大の半周期の共振時間に対応するようにセットすることが最良と思われる。例えば、エネルギーの格納（と再利用）を行うためのこの時間間隔を、250 nsにセットしてもよい。この時間は、エネルギー回復が活性である、各サブフィールド内の走査された行毎に消費されることを認識することが重要である。
【００４９】
「サブフィールドを選択して列に対するエネルギー回復を行うこと (subfield-selective energy recovery for the columns)」を用いないと、アドレッシング段階でのエネルギー回復に2 msも消費されてしまうであろう。
trecover=nrows*msubfields*(tstore+tregain)
trecover=480*8*500*10-9=2msec
【００５０】
アドレッシング段階で消費されるこの追加の時間は、サステイン段階から減じられる。サステイニング時間がより少なくなってしまうこと（この例では2 ms）は、画像の明るさを低下させてしまうので、不利と見なされる。
【００５１】
「列ごとにサブフィールドを選択してエネルギー回復を行う」という本発明を適用することによって、アドレッシング段階により消費される時間はより少なくなる。結局、エネルギー回復は、ある程度の量のサブフィールドにしか活性化されない。エネルギー回復が、4つの最も低いサブフィールドにしか活性化されないようにしてもよい。
trecover=nrows*mERsubfields*(tstore+tregain)
式中、mERsubfields は、エネルギーが回復されるサブフィールドの数（この場合は4つ）を意味する。
trecover=480*4*500*10-9=1msec
【００５２】
この例の場合、サステイン段階から1 msしか減じられない。サステイン段階でより多くの時間が利用可能となるので、より明るい画像をディスプレイすることができる。
【００５３】
本発明は、例として呈示されている実施例に限定されないことが明らかとなるであろう。ここまでの全ての説明では、例えば、アドレッシング段階が始まるときセルはオフ状態にあり、かつ光を放電すべきセルは全て活性化される。この逆も可能である。この場合、全てのセルは消去段階で活性化され（したがって、これはセットアップ段階と呼ばれる）、かつ光を放電すべき全てのセルは、アドレッシング段階の間に非活性化される。活性状態と非活性状態との間には、依然としてスイッチングがある。さらに、重みが高いサブフィールドに対するデータ相関性は依然として高く、かつ重みが低いサブフィールドに対するデータ相関性は依然として低い。したがって、本発明は、両方の種類のアドレッシング・スキームに適用可能である。
【００５４】
運動アーチファクトを減らすためには、多くの場合、分布型サブフィールド・スキーム（以下、DSFスキームとも呼ぶ）が適用される。
【００５５】
このようなスキームの一例が、図11に示されている。利用可能なサブフィールドの重みは、棒の上の番号により示されている。棒の長さは、サブフィールドの継続期間を示す。棒の位置は、フレーム内でのサブフレームのシーケンスを示す。
【００５６】
ピクセルのグレイ・レベルを、サブフィールドの異なる組み合せにより得てもよい。例えば、第一スキームAを用いて、第三サブフィールドを使用してピクセルを活性化することにより、グレイ・レベル8を得てもよい。第二スキームBは、第八サブフィールドを用いて、ピクセルを活性化してもよい。図12に示されているように、近接したピクセルの行方向と列方向にスキームAとBを交互に適用することにより、運動アーチファクトの知覚は低減する。しかしながら、この結果、これらのピクセルの実際のグレイ・レベルが同じ場合でも、列方向の後のピクセルに、列ドライバを介して異なるデータを供給する必要が生じてしまう。図13に示されているように、ジグザク構成のデータ電極1bを、後のピクセルに結合させることによって、データ電極1bに結合された全てのセルに、同じスキームA ; B が供給される。図12内の矩形はピクセルを表し、ピクセル内の文字AまたはBは、そのピクセルに適用されるスキームを示す。
【００５７】
要約すると、グレイ・レベルの近接したピクセルをデータ電極1bのジグザク構成と組み合わせて実現するために、交互になったスキームAとスキームBを利用する場合、列上の後のデータの相関性は、直線のデータ電極1bを適用し、かつ全てのピクセルに対して同じグレイ・レベルを実現する、前述した実施例内の相関性に類似するであろう。したがって、スキームAとスキームBとが交互になっているにも関わらず、選択されたサブフィールドにエネルギー回復を適用することによって、前述した実施例で実証されたものと同様の利点を示すことができる。
【００５８】
図13に示されている実施例で、異なる色を放電するセルを各ピクセルが有している場合、実質的に同じ色を放出するセルにデータ電極1bを結合することが好ましい。例えば、各ピクセルが3つの異なるセルRe, Gr, Blを有し、この各々により図14に示されている異なる色を放出する場合、データ電極1bは、点線で示されているジグザグ構成で、同じ色を放出するセルRe; Gr;Blに結合される。
【００５９】
ジグザク構成のデータ電極1bによるこの実施例は、エネルギー回復回路と、サブフィールドの総数の内の一部に対してエネルギー回復回路を活性化させるための手段を用いずに適用してもよい。例えば、このジグザク構成は、部分的なライン・ダブリング (PLD: partial line doubling) を用いてアドレッシング時間を低減させるPDPを有利に組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
PLDの原理は公知なので、本願明細書では詳述しない。PLDが適用される場合、サブフィールドの総数の一部に対して、ライン・ダブリングが適用される。このことは、例えば、（通常、重みがより低い）サブフィールドの部分に対するデータであって、第二ラインの前の第一ラインに対するデータと同じものを第二ラインに対して用いて、後の2本のラインがディスプレイされることを意味する。
【００６１】
しかしながら、例えば、図12に示されているようにPLDをDSFスキームに組み合わせることは、直ちには可能とならない。DSFスキームは、列内の後のピクセルのために異なるグレイ・レベル・スキームを必要とし、PLDは、サブフィールドの総数の内の少なくとも一部のために、これらのグレイ・レベル・スキームの複製を必要とする。
【００６２】
しかしながら、例えば、図13のジグザク構成を適用する場合、AスキームとBスキームを交互に維持させながら、PDLを適用してもよい。
【００６３】
この場合、第二ラインのピクセルは、より重みが低いサブフィールドの一部に対するデータを、第二ラインのピクセルに位置する第一ライン内のピクセルに近接する第一ラインのピクセルから受信する。
【００６４】
つまり、本発明は以下のように説明することができる。
【００６５】
サステイン電極と走査電極とを持つプラズマ放電セルを有するフラットパネル・ディスプレイ装置内に、エネルギー回復回路を組み込んだ放電セルにデータを提供するための回路と、エネルギー回復回路を活性化させるための手段と、を持つドライブ回路が提供される。放電セルに供給されたデータは、サブフィールド内に配置され、かつエネルギー回復回路を活性化させるための手段は、サブフィールドの総数の一部に対してしか、エネルギー回復回路を活性化させない。
【００６６】
上述の実施例は、本発明を限定的ではなく例示としているのであり、かつ当業者は、添付の請求の範囲の範囲内で、多数の代替実施例を設計することができる点に留意されたい。請求項内では、括弧の間に配置されている参照記号は何れも、請求項を限定するものとして解釈してはならない。「有する」という語は、請求項内に列挙されているもの以外の要素またはステップの存在を除外するものではない。ある要素に先行する「1つの」という語は、このような要素が複数存在することを除外するものではない。本発明は、異なる幾つかの要素を有するハードウエア、および適切にプログラミングされたコンピュータによって実行してもよい。幾つかの手段を列挙しているデバイス請求項では、これらの手段の幾つかは、同一のハードウエア部材によって実施してもよい。相互に異なる従属クレーム内に特定の手段が詳述されているという単なる事実は、これらの手段の組み合せを有利に用いることができないことを示している訳ではない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】PDPデバイスのピクセル断面図である、
【図２】従来技術から公知の、サブフィールド・モードでの沿面放電タイプのPDPをドライブさせるための回路を概略的に示す。
【図３】公知のPDPの走査電極とサステイン電極との間の電圧波形を示す。
【図４】プラズマ・ディスプレイ・パネル内のピクセルのレイアウトをさらに示す。
【図５】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図６ａ】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図６ｂ】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図６ｃ】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図６ｄ】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図６ｅ】サステイン段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図７】アドレス段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図８ａ】アドレス段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図８ｂ】アドレス段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図８ｃ】アドレス段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図８ｄ】アドレス段階でエネルギーを回復させるためのエネルギー回復スキームを示す。
【図９】アドレス段階でのエネルギー回復を、ビデオ画像に対するサブフィールドの数の関数としてグラフ形式で示す。
【図１０】アドレス段階でのエネルギー回復を、データ・グラフィックス・イメージに対するアドレス・フィールドの数の関数としてグラフ形式で示す。
【図１１】複製されたサブフィールド・スキームの一例を示す。
【図１２】グレイ・レベルを実現させる代替方法が、近接したピクセルにどのように適用されるのかを示す。
【図１３】ジグザク構成を持つデータ電極を示す。
【図１４】異なる色を放電するための異なるセルを持つピクセルを有するジグザク構成を示す。
【符号の説明】
【００６８】
1…後部基板構造体
1a…透過ガラス・プレート
1b…データ電極
1c…誘電層
1d…蛍光物質層
2…前部構造体
2a…透過ガラス・プレート
2b…走査電極
2c…サステイン電極
2d…走査電極
2e…サステイン電極
2f…誘電層
2g…保護層
3…仕切り壁
4…放電ガス
21…タイミング・ジェネレータ
22…サステイン・パルス・ジェネレータ
23…データ・ドライバ
24…サブフィールド・データ・ジェネレータ
25…サステイン・パルス・ジェネレータ
26…サステイン・ドライバ
【図１】
2005519334.tif 000005
【図２】
2005519334.tif 000006
【図３】
2005519334.tif 000007
【図４】
2005519334.tif 000008
【図５】
2005519334.tif 000009
【図６ａ】
2005519334.tif 000010
【図６ｂ】
2005519334.tif 000011
【図６ｃ】
2005519334.tif 000012
【図６ｄ】
2005519334.tif 000013
【図６ｅ】
2005519334.tif 000014
【図７】
2005519334.tif 000015
【図８ａ】
2005519334.tif 000016
【図８ｂ】
2005519334.tif 000017
【図８ｃ】
2005519334.tif 000018
【図８ｄ】
2005519334.tif 000019
【図９】
2005519334.tif 000020
【図１０】
2005519334.tif 000021
【図１１】
2005519334.tif 000022
【図１２】
2005519334.tif 000023
【図１３】
2005519334.tif 000024
【図１４】
2005519334.tif 000025
【国際調査報告】
2005519334.tif 000026
2005519334.tif 000027