JP2004152737A

JP2004152737A - Plasma display panel and plasma display panel display

Info

Publication number: JP2004152737A
Application number: JP2002319744A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kanamori; 克洋金森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】画像の質感を維持できるナチュラルな色域を維持しながら、好ましい色温度で、より輝度の高いＷを表現し、解像度の低下を抑制するプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネル装置を提供する。
【解決手段】４原色を赤色、緑色、青色及び青緑色の放電セルから画素を構成し、更に、それぞれの放電セル１１の発光面積比を予め定め、画素の構成を走査ライン毎若しくはフィールド毎に変更し、更に、本発明のＰＤＰ表示装置は、上記ＰＤＰ６０と、放電セル１１の発光を制御する制御信号を生成する制御回路部６６と、制御信号から放電セルが発光するための高電圧を生成する高電圧駆動部と、３原色信号を、４原色信号に色信号変換する色信号変換回路部６５と、入力信号に合わせて出力信号を切り替る画像入力切替回路部６４とを有する構成とするものである。
【選択図】図１Provided is a plasma display panel and a plasma display panel device that express W with higher luminance at a preferable color temperature and suppress a decrease in resolution while maintaining a natural color gamut that can maintain a texture of an image.
A pixel is constituted by discharge cells of four primary colors of red, green, blue and blue-green, and a light emission area ratio of each discharge cell is determined in advance. In addition, the PDP display device of the present invention further includes a PDP 60, a control circuit unit 66 that generates a control signal for controlling light emission of the discharge cell 11, and a high voltage for the discharge cell to emit light from the control signal. A high voltage driver, a color signal conversion circuit 65 for converting the three primary color signals into four primary color signals, and an image input switching circuit 64 for switching the output signal in accordance with the input signal. Things.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は情報表示端末等の画像表示に用いるプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネル表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネル（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ：ＰＤＰ）のような、ドットマトリクス表示におけるカラー３原色は、テレビジョン放送の標準方式（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＣｏｍｉｔｔｅｅＳｙｓｔｅｍ：ＮＴＳＣ）規格や、国際電気標準会議（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ：ＩＥＣ）の色再現国際規格であるｓＲＧＢ規格に沿ったｘｙ色度点を得るために、ＰＤＰでは以下の色度座標に相当する蛍光体材料が使用されている。
【０００３】
赤（Ｒ）は、色度座標（０．６６、０．３３５）である（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕを用い、緑（Ｇ）は、色度座標（０．２１、０．７２）であるＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎを用い、青（Ｂ）は、色度座標（０．０８、０．０９）であるＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕを用いて、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）の白色（Ｗ）輝度及び色温度を目標として改良が続けられ、セットとしてのパネル輝度が５００ｃｄ／ｍ^２程度にまで到達している。
【０００４】
しかしながら、輝度に関していえば上記構成でも、依然として輝度が５００ｃｄ／ｍ^２程度と低いため、３０％以上の輝度向上を行ったＣＲＴ並みの６５０ｃｄ／ｍ^２の輝度レベルが要求されている。
【０００５】
ここで、ドットマトリクスで構成されるディスプレイにおいて、比較的簡単に高輝度にする技術として、ＲＧＢにＷを加える方法がある。
【０００６】
ただし、この方法では、輝度が向上しても、画像全体に彩度が低下する問題が発生し、更に、Ｗの輝度を他の原色との関係から制御する方式も提案されているが、このような色域拡張処理を行うと、ディスプレイの色域がＷの方向に伸張されるため、画質の質感が損なわれるなどの困難があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、ＰＤＰにおいて、ＲＧＢ３原色の放電セルのストライプ幅を可変にすることで、簡単にＷの色温度を変えているが、Ｗ輝度を実質的に向上させることはできない（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２０００６１号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１０−３０８１７９号公報（第３−４頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＰＤＰの構成では、Ｂの輝度向上が困難なため、輝度向上を行うと、Ｒ及びＧが輝度向上し、Ｗの色温度が下がり、最適な色再現ができず、更に、４原色化による解像度の低下という課題を有していた。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、画像の質感を維持できるナチュラルな色域を維持しながら、好ましい色温度で、より輝度の高いＷを表現し、解像度の低下を抑制するＰＤＰ及びＰＤＰ表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
従来の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、４原色を赤色、緑色、青色及び青緑色の放電セルから画素を構成し、更に、それぞれの放電セルの発光面積比を予め定め、画素の構成を走査ライン毎若しくはフィールド毎に変更し、更に、本発明のＰＤＰ表示装置は、上記ＰＤＰと、放電セルの発光を制御する制御信号を生成する制御回路部と、制御信号から放電セルが発光するための高電圧を生成する高電圧駆動部と、３原色信号を、４原色信号に色信号変換する色信号変換回路部と、入力信号に合わせて出力信号を切り替る画像入力切替回路部とを有する構成とするものである。
【００１２】
本構成によって、ナチュラルな色域を維持しながら、好ましい色温度で輝度の高い白色を実現し、解像度の低下を抑制したＰＤＰ及びＰＤＰ表示装置を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、赤色、緑色、青色及び青緑色に発光し、形状がストライプ状であり、発光面積比は、前記赤色が最大であり、前記緑色が最小である４つの放電セルから構成される画素を含むプラズマディスプレイパネルとしたでものあって、発光面積を４原色毎に定めることで、高輝度化を達成し、更に、自然な階調を得ることができる。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、赤色、緑色、青色及び青緑色に発光し、形状が田の字型であり、発光面積比が、前記赤色と前記青色とが同値であり、前記緑色と前記青緑色とが同値であり、更に、前記赤色前記青色とが、前記緑色と前記青緑色とより大きくなる４つの放電セルから構成される画素を含むプラズマディスプレイパネルとしたでものあって、発光面積を４原色毎に定めることで、高輝度化を達成し、更に、自然な階調を得ることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、青緑の放電セルが、Ｓｒ_４Ｓｉ_３Ｏ_８Ｃｌ_４の蛍光体を含む請求項１又は２記載のプラズマディスプレイパネルとしたであって、青緑の色度を第４原色として利用することができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、画素が、走査ライン毎に、予め決められた幅だけ異なる位置に配置される請求項１ないし３のいずれか記載のプラズマディスプレイパネルとしたものであって、４原色化により、１画素の発光面積の増加による解像度低下を、改善することができる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、画素の発光色度を調整するカラーフィルタを、更に含む請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルとしたものであり、原色として利用できる蛍光体の色度を最適に調整することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルが、更に、入力された４原色の映像信号又は輝度色差信号である４原色信号から放電セルの発光を制御する制御信号を生成する制御回路部と、前記制御信号から前記放電セルが発光するための高電圧を生成する高電圧駆動部とを含むプラズマディスプレイパネル表示装置としたものであり、４原色により作られる拡大色域のナチュラルさを維持し、解像度の低下を抑制し、高輝度化ができるプラズマディスプレイパネル表示装置を提供することができる。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の発明は、駆動回路部が、更に、３原色を含む映像信号又は輝度色差信号である３原色信号を、４原色信号に色信号変換する色信号変換回路部と、前記４原色信号が入力された場合は、前記４原色信号を出力し、前記３原色信号が入力された場合は、前記色信号変換回路の出力信号を出力する画像入力切替回路部とを含む請求項６記載のプラズマディスプレイパネル表示装置としたものであり、３原色信号及び４原色表示に対応し、４原色により作られる拡大色域のナチュラルさを維持し、解像度の低下を抑制し、高輝度化ができるプラズマディスプレイパネル表示装置を提供することができる。
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について、図１ないし図８を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰ及びＰＤＰ表示装置について、図１ないし図６を用いて説明する。
【００２２】
図１に、本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰのパネル構造の一例を示し、図２及び図３には、図１のｘ方向及びｙ方向の断面図を示す。
【００２３】
ここで、１はガラスからなる前面基板を示し、２は走査電極及び維持電極を覆う誘電体層を示し、３はパネルを初期化する初期化パルス、パネルを走査する走査パルス及び表示発光のための維持パルスが印加される走査電極を示し、４は表示発光のための維持パルスが印加される維持電極を示し、５は易放電性絶縁膜である保護膜を示し、６はガラス基板からなる背面基板を示し、８は映像データである書込みデータを印加するデータ電極を示し、９は放電空間を区切る障壁を示し、１０は紫外線により発光する蛍光体層を示し、１１は画素を形成する放電セルを示す。
【００２４】
本発明のＰＤＰは、少なくとも前面側が透明な一対のガラス基板を、基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに、放電空間を隔壁９で区画することにより、複数の放電セル１１を設け、放電セル１１で維持放電が発生するように、維持電極４及び走査電極３を配置することにより構成されている。
【００２５】
具体的には、図１ないし図３に示すように、ガラス基板などからなる前面基板１上には、誘電体層２で覆われ、対をなす走査電極３と維持電極４とが、互いに平行に複数列形成され、そして誘電体層２上にはＭｇＯなどからなる易放電性絶縁膜である保護膜５が形成されている。
【００２６】
なお、走査電極３と維持電極４は、それぞれ透明電極３ａ、４ａと、この透明電極３ａ、４ａに重なるように形成された銀などの金属製材料からなる電極３ｂ、４ｂによって構成されている。
【００２７】
一方、ガラス基板などからなる背面基板６上には、絶縁体層７で覆われたデータ電極８が複数列形成され、データ電極８と平行して隔壁９が設けられている。
【００２８】
これらの前面基板１と背面基板６とは、走査電極３および維持電極４とデータ電極８とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン又はキセノンのうちの１種、若しくは、２種以上の混合ガスが放電ガスとして封入されている。
【００２９】
また、放電空間は、隔壁９によって複数の区画に仕切られ、その隔壁９間には、４種類の蛍光体１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、１０Ｃが塗布形成され、そして隔壁９によって複数の区画に仕切られ、更に、表示電極とデータ電極８との交点が位置する部分には、複数の放電セル１１が設けられている。
【００３０】
すなわち、その各放電セル１１には、４放電セル毎に同一の色度を持つ蛍光体１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、１０Ｃが形成されている。
【００３１】
ここで、放電セル１１は、図２のｘ断面図では、障壁９により区切られるが、図３のｙ断面図では、障壁９による放電セル１１の区切りは存在しないが、維持電極４及び走査電極３の配置を調整することで、障壁９を用いることなく放電セル１１を形成している。
【００３２】
本実施の形態においては、上記４種類の原色蛍光体として、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕを主成分とするｘｙ色度座標（０．６６９、０．３２１）を持つＲ、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎを主成分とするｘｙ色度座標（０．２５６、０．６５８）を持つＧ、ＢａＭｇＡｌ_１４Ｏ_２３：Ｅｕを主成分とするｘｙ色度座標（０．１４、０．０９）を持つＢ、Ｓｒ_４Ｓｉ_３Ｏ_８Ｃ_ｌ４：Ｅｕを主成分とするｘｙ色度座標（０．１４、０．３３）を持つ青緑であるシアン（Ｃ）色が、それぞれ塗布形成されている。
【００３３】
なお、これら蛍光体の発光色度を若干調整するために、カラーフィルタを前面基板１上、前面基板１内又は前面基板１下に配置し、併用しても良い。
【００３４】
図４はｘｙ色度図であり、色度点と再現可能な色域を表現している。４０１はＮＴＳＣ方式のＲＧＢの色域を示し、４０２はｓＲＧＢの色域を示し、４０３は４色の蛍光体による３原色の色域を示している。
【００３５】
ＰＤＰ用蛍光体は、従来ＮＴＳＣの３原色に合わせたものが開発されているが、緑から青領域の発光を行うものとして、Ｓｒ_４Ｓｉ_３Ｏ_８Ｃｌ_４という蛍光体材料が存在するので、この材料を第４の原色であるＣの色度点として用いることができる。
【００３６】
このように第４の原色であるＣを用いることによって、ＰＤＰの色域がＣ方向に拡大する効果があり、同時に輝度向上に寄与をする。
【００３７】
次に、各原色の放電セル配置と、それらが空間的加法混色された場合の、Ｗの輝度に関する条件について説明する。
【００３８】
なお、本発明では説明の簡略化のため、放電セル１１の発光面積の変化による放電条件の変化は存在しないと仮定して説明する。
【００３９】
図５（ａ）は、３原色のＰＤＰによる放電セルの配置を示す。ここで、５０１は放電セルＲを示し、５０２は放電セルＧを示し、５０３は放電セルＢを示し、画素は、放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２、放電セルＢ５０３により形成される。
【００４０】
１画素の単位長さを縦１×横１とすると、放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２及び放電セルＢ５０３は、縦１×横１／３と示すことができる。
【００４１】
このとき空間的加法混色の結果、最大輝度のＷは、放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２及び放電セルＢ５０３の輝度を、それぞれＹ_Ｒ３、Ｙ_Ｇ３、Ｙ_Ｂ３とするとＷの輝度は（数１）となる。
【００４２】
【数１】

ただし、輝度の単位は、１画素の中で放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２及び放電セルＢ５０３が、それぞれ全面積で発光し、完全な加法混色が行われる時のＷの輝度が（数２）であると考えている。
【００４３】
【数２】

次に、図５（ｂ）は、本発明におけるＲ、Ｇ、Ｂ及びＣの４原色が、１画素を形成する場合を示す。また、５０４は、放電セルＣを示す。１画素の発光面積は、図５（ａ）と比較し、縦１×横４／３の長方形の画素となる。
【００４４】
また、図５（ｃ）は、１画素を正方画素にするため、縦４／３×横４／３の画素となる場合を示す。このときＲ、Ｇ、Ｂ及びＣの最大輝度を、それぞれＹ_Ｒ４、Ｙ_Ｇ４、Ｙ_Ｂ４及びＹ_Ｃ４とすると、図５（ｂ）及び図５（ｃ）による４原色各最大輝度を使用して、得られるＷの輝度Ｙ_Ｗ４は（数３）となる。
【００４５】
【数３】

さて本発明においては、３原色を用いる場合に比較して、４原色によりＷ輝度を向上させ、かつ好ましい色温度に自由に設定することを目的としている。そこで、４原色から作られるＷ輝度は、同じ色度を持つＲＧＢの蛍光体から作られる３原色のＷ色輝度より大きいこと、すなわち（数４）が必須条件となるため、（数５）を満足しなければならない。
【００４６】
【数４】

【００４７】
【数５】

次に、４原色の場合の色度設定を説明する。４原色の各蛍光体のｘｙ色度は、既知量でありこれを（ｘ_Ｒ、ｙ_Ｒ）、（ｘ_Ｇ、ｙ_Ｇ）、（ｘ_Ｂ、ｙ_Ｂ）及び（ｘ_Ｃ、ｙ_Ｃ）とする。一方、Ｗを作る場合の各蛍光体の最大輝度は未知数であり、これをＹ_Ｒ４、Ｙ_Ｇ４、Ｙ_Ｂ４及びＹ_Ｃ４とすると、空間加法混色されたＷの三刺激値は（数６）で表現できる。
【００４８】
【数６】

行列Ｍは、４原色の蛍光体の色度から決定する既知行列である。ここで、Ｗ点を日本やアジア各国で好まれる青みがかった色にするため、色温度を１０、０００Ｋ程度に指定すると、ｘｙ色度が約（０．２８０、０．２８０）になるため、４個の未知数に対して２個の拘束条件として、（数７）これを書き換えて、（数８）が得られる。
【００４９】
【数７】

【００５０】
【数８】

第３の拘束条件は、Ｗ輝度の指定の（数９）があり、第４の拘束条件は、任意であるが、ここでは輝度の向上が困難と言われる青色の蛍光体の輝度を、低く指定することとした。以上の４個の連立方程式を解くことによって、４個の蛍光体の輝度が決定できる。
【００５１】
【数９】

１つの例として、同じＲＧＢ３原色から作られるＷ輝度に対して、約１．３（＝３／４×１．７）倍の高輝度のＷを、色温度１０、０００Ｋで実現する場合を想定すると、第１の解として、Ｙ_Ｒ４＝０．４６５３、Ｙ_Ｇ４＝０．３８８６、Ｙ_Ｂ４＝０．１２００、Ｙ_Ｃ４＝０．７１６１が得られる。
【００５２】
また、同じ色度のＲＧＢ３原色でＷを作る場合は、Ｙ_Ｒ３＝０．２４７、Ｙ_Ｇ３＝０．６５１及びＹ_Ｂ３＝０．１０２となる。このため、第１の解では、特にＲとＣの輝度を非常に明るくする必要がる。
【００５３】
ただし、この解はあくまで１つの例にすぎず、使用する蛍光体や消費電力など個々の条件を考慮した上で、より実現が容易な解を導くことも可能である。
【００５４】
また、４原色で輝度が向上しても、色域の形状を充分考慮しないと、画像の色と階調の表現が不自然となる場合もある。
【００５５】
例えば、本発明の発明者らの経験によると、ＲＧＢＣの４色での色域を作る場合には、特に、ＢからＣの階調をナチュラルにするため、原色の輝度順としてＧ＞Ｒ＞Ｃ＞Ｂ又はＧ＞Ｃ＞Ｒ＞Ｂとなることが好ましい場合がある。
【００５６】
このような条件を入れて解けば、例えば、同じＲＧＢ３原色から作られるＷ輝度に対して、約１．１２倍（＝３／４×１．５）の高輝度のＷを色温度１０、０００Ｋで実現する場合を想定して、Ｙ_Ｒ４＝０．４２１、Ｙ_Ｇ４＝０．５４０６、Ｙ_Ｂ４＝０．１０００、Ｙ_Ｃ４＝０．４３８となる第２の解を得ることもできる。
【００５７】
図５（ｄ）の画素は、第２の解を実現するためのＲＧＢＣの輝度を、簡易に実現するための１つの方法を示すものであり、図５（ｂ）の放電セル配置に改良を加えている。
【００５８】
すなわち、従来３原色の場合に比較して、高輝度が必要とされる放電セルＲ５０１の発光面積を大きく、従来３原色の場合に比較して低輝度で良い放電セルＧ５０２の発光面積を小さくしたものである。
【００５９】
例えば、放電セルＲ５０１の発光面積を従来１／３から１／２へ増加し、放電セルＧ５０２の発光面積を従来１／３から１／６とし、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：２：２の発光面積比とすることで、容易に第２の解に近い輝度比のＰＤＰが得られる。
【００６０】
なお、各放電セルの発光面積は、第２の解に完全に合致した比率としてもよい。
【００６１】
かかる構成により、本発明のＰＤＰは、第４色に明るい色を加えたＲＧＢＣの４原色を用い、原色毎の発光面積を定めた非対称放電セルとすることで、混合ガス、蛍光体、動作電圧など様々な要因をあまり変化させずに、４原色の場合の各色バランスがとれ、輝度向上が困難な放電セルＢ５０３の輝度をあまり上昇させることなく、Ｗの輝度向上を達成し、さらにＷの色温度も好ましい色に維持することができる。
【００６２】
次に、本発明によるＰＤＰを用いて、３原色あるいは４原色画像データを表示する場合のＰＤＰ表示装置の動作について、図６を参照しながら説明する。
【００６３】
図６はＰＤＰ表示装置の構成を示すブロック図である。６０はＰＤＰを示し、６１は走査電極３に初期化パルス、走査パルス及び維持放電パルスを印加する走査電極駆動回路を示し、６２は維持電極４に維持放電パルスを印加する維持電極駆動回路を示し、６３はデータ電極８に書込みパルスを印加するデータ電極駆動回路を示し、６４は３原色の入力信号と４原色の入力信号を切替える画像入力切替回路を示し、６５は３原色の入力信号又は輝度色差信号から４原色の信号を生成する原色変更回路を示し、６６は４原色の信号の内容をＰＤＰ６０に表示するための制御信号を走査電極駆動回路６１、維持電極駆動回路６２及びデータ電極駆動回路６３に出力する制御回路部を示す。
【００６４】
ＰＤＰ６０の走査電極３には走査電極駆動回路６１が、維持電極４には維持電極駆動回路６２がそれぞれ接続されている。また、データ電極８にはデータ電極駆動回路６３が接続される。
【００６５】
制御回路部６６は、（数６）から（数９）までの連立方程式と、４原色の放電セルの発光面積比率から、入力される４原色信号に応じて、４原色の場合の各色バランスを最適化した制御信号を作成する。
【００６６】
つまり、図５（ｄ）に示した４原色の放電セルの発光面積比率のみでは、調整できない４原色の輝度のバランスを、放電回数の調整により、第２の解に最適化することができる。
【００６７】
以上のように構成されたＰＤＰ表示装置は、３原色で表現される画像信号から４原色画像信号に変換する方法としては、非常に多くの自由度があるが、各種の拘束条件を付けて解くことが可能である。
【００６８】
例として、標準の３原色信号であるｓＲＧＢ信号を入力して、ＲＧＢＣの４原色パネル駆動信号に変換する場合を以下に示す。ここでは、ｓＲＧＢ信号は、γ特性を持たない輝度リニア信号と考える。
【００６９】
また、上記の第１の解の場合における蛍光体の色度と輝度を用いると、三刺激値ＸＹＺと駆動信号ＲＧＢＣの間に以下の関係がある。
【００７０】
【数１０】

【００７１】
【数１１】

【００７２】
【数１２】

【００７３】
【数１３】

（数１０）を、擬似逆行列を用いて逆に解くと、（数１１）となる。次に、（数１２）のｓＲＧＢとＸＹＺの関係を（数１１）に代入し、（数１３）に示す４×３行列を用いて、３原色から４原色への変換が可能になる。
【００７４】
４原色を表示するＰＤＰは、輝度と共に色域も広い特性をもっており、３成分を持つ色信号入力として、３原色信号より広い色を表現できる輝度色差信号を、入力することが利点になる場合もある。
【００７５】
例えば、ｓＲＧＢの輝度色差信号であるｓＹＣＣ信号を入力する場合には、（数１４）なる変換式および、γ変換である（数１５）を実施して、（数１３）に代入すればよい。以上のように、３成分からなる輝度色差信号を４原色信号に変換することにより、従来、輝度色差信号としては保存されていた広い色域の色を、４原色で忠実に表現することができる。
【００７６】
【数１４】

【００７７】
【数１５】

以上のように、３原色映像信号をリアルタイムで色変換するためには、マトリクス変換を行うための乗算器、加算器を用いた構成、シグナルプロセッサを用いた構成、３次元変換テーブルを参照し、補間するハードウエア方法などを用いることができる。
【００７８】
これによって、本発明によるＰＤＰ表示装置は、４原色の駆動信号を必要とするが、４原色からなるソース映像信号が存在しない場合にも、３原色信号又は輝度色差信号で表現される３成分の映像信号を入力し、内部にて４原色駆動信号に変換してＰＤＰを駆動することができる。
【００７９】
また、Ｗの輝度再現範囲が３原色より広くなっていることを利用し、３原色ＲＧＢ信号のハイライト部分などを、最大輝度にまで広げて表現する処理も可能になる。このようなハイライト部の再現は、高臨場感ディスプレイを実現する上で欠かすことのできないものである。
【００８０】
かかる構成によれば、本発明のＰＤＰは、赤色、緑色、青色及び青緑色の４原色の放電セルで構成される画素において、放電セルの形状が、ストライプ状である場合は、発光面積比を、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：２：２とし、田の字型である場合は、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：３：１とすることで、輝度向上が困難な放電セルＢ５０３の輝度をあまり上昇させることなく、Ｗの輝度が従来の３原色の放電セルから構成されるＰＤＰと比較し、１．１２倍以上の向上を達成し、さらに原色の輝度順が、Ｇが最高、Ｂが最低となるため、ＢからＣの階調がナチュラルとなり、Ｗの色温度も好ましい色に維持することができる。
【００８１】
更に、本発明のＰＤＰ表示装置は、上記にＰＤＰと、入力された４原色信号から放電セルの発光を制御する制御信号を生成する制御回路部と、制御信号から放電セルが発光するための高電圧を生成する高電圧駆動部と、３原色信号を、４原色信号に色信号変換する色信号変換回路部と、入力信号に合わせて出力信号を切り替る画像入力切替回路部とを有する構成とすることで、３原色及び４原色の入力信号に対応し、ＢからＣの階調がナチュラルとなり、Ｗの色温度も好ましい色に維持することができる。
【００８２】
（実施の形態２）
次に、第２の実施の形態について、図７を使用して説明する。本実施の形態が第１の実施形態と異なるのは、画素の構成である。
【００８３】
図７は、画素の構成を示した図である。７０１は奇数走査ラインの画素構成を示し、７０２は偶数走査ラインの画素構成を示す。
【００８４】
ここで、図５（ｂ）の画素構成とすると、画素は、縦１×横４／３の長さの長方形となる。１枚の画像をこのような長方形画素形態に変換すると、水平方向の解像度が３／４に低下するが、人間の視覚特性を考慮し、画素配列を走査方向に交互にずらす構成とすることで、解像度の低下を改善している。
【００８５】
この処理は、走査１ライン毎に、走査方向の画素が異なり、奇数走査ラインの画素７０１は、左から放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２、放電セルＢ５０３、放電セルＣ５０４の順で構成され、偶数走査ラインの画素７０２は、左から放電セルＢ５０３、放電セルＣ５０４、放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２の順で構成されることで、実現される。
【００８６】
また、放電セルＲ５０１、放電セルＧ５０２、放電セルＢ５０３及び放電セルＣ５０４のＰＤＰ６０での位置は変化しないため、制御回路部６６が、データ電極駆動回路部６３に入力する制御信号を、走査ライン毎に２つの放電セル分をずらし、更に、画素内の放電セルの順番を考慮して、再構築することで、実現が可能となる。
【００８７】
なお、このずらし量は、本実施の形態のように２放電セル分に固定されるべきものではない。
【００８８】
なお、本実施例では、画素の構造は第１の実施の形態から本質的に変化していないため、３原色から４原色への変換などの処理は、同一である。
【００８９】
かかる構成により、本発明のＰＤＰは、放電セルの配置を変化することなく、走査ライン毎に画素の構成を変更することで、Ｗの輝度及び色再現を、維持したまま解像度向上が可能となる。
【００９０】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態について、図８を使用して説明する。第３の実施の形態が、第１の実施の形態と異なるのは、画素の構成である。
【００９１】
第３の実施の形態では、１画素を構成する４原色からなる放電セルを、２×２の田の字配列としている。
【００９２】
図８は、放電セルの縦サイズの高精細化が困難なＰＤＰを考慮して、１画素のサイズを縦２×横４／３とした場合の構造を示す。
【００９３】
また、高輝度が要求される放電セルＲ５０１及び輝度向上が困難な放電セルＢ５０３の発光面積を増加させ、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：３：１の発光面積比とした。
【００９４】
さらに、１画素の縦方向サイズが従来のＰＤＰの２倍となるため、奇数フィールドでの画素構成を８０１とし、偶数フィールドで用いる画素の構成を８０２とし、画素の構成が重複するよう配置した。
【００９５】
これにより、田の字型にすることで、縦方向の解像度低下を防ぐことができる。
【００９６】
さて、放電セル配列や画素構造を田の字型に変えても、空間的加法混色のメカニズムはストライプ構造の場合と変わりない。そのため、ＲＧＢＣの４原色で、従来の３原色よりも高輝度を得る条件は（数５）と同一の条件が必要になる。また、色再現特性は全く同一であるから、３原色から４原色への変換などの処理も全て同一のまま行うことができる。
【００９７】
なお、データ電極駆動回路部６３、走査電極駆動回路部６１及び維持電極駆動回路部６２に入力される制御信号は、制御回路部６６において、田の字型の画素配置に適した制御信号が生成される。
【００９８】
かかる構成により、本発明のＰＤＰでは、放電セルを田の字型に配置した場合でも、画素の構成をフィールド毎に変化させることで、Ｗの輝度向上と、好ましい色再現という性質は維持したまま、４原色化した場合の画像の解像度の低下を防ぐことができる。
【００９９】
なお、説明の都合上、第１から第３の実施の形態では全てプラズマディスプレイを例として説明したが、本発明は空間的加法混色を用いるディスプレイに適用可能であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）や有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）ディスプレイもその例になる。
【０１００】
また、放電セルの原色の配置順番は任意であり、放電セルが並列に配置されていないタイプの加法混色デバイスにおいても、同様に多原色化されるならば、本発明に包含されることはいうまでもない。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のＰＤＰは、赤色、緑色、青色及び青緑色の４原色の放電セルで構成される画素において、放電セルの形状が、ストライプ状である場合は、発光面積比を、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：２：２とし、田の字型である場合は、Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｃ＝３：１：３：１とすることで、輝度向上が困難な放電セルＢの輝度をあまり上昇させることなく、Ｗの輝度が従来の３原色の放電セルから構成されるＰＤＰと比較し、１．１２倍以上の向上を達成し、原色の輝度順が、Ｇが最高、Ｂが最低となるため、ＢからＣの階調がナチュラルとなり、Ｗの色温度も好ましい色に維持することができ、更に、画素の構成を走査ライン毎若しくはフィールド毎に変更することで、４原色化に伴う解像度低下を抑制することができる。
【０１０２】
更に、本発明のＰＤＰ表示装置は、上記にＰＤＰと、入力された信号から放電セルの発光を制御する制御信号を生成する制御回路部と、制御信号から放電セルが発光するための高電圧を生成する高電圧駆動部と、３原色信号を、４原色信号に色信号変換する色信号変換回路部と、入力信号に合わせて出力信号を切り替る画像入力切替回路部とを有する構成とすることで、３原色及び４原色の入力信号に対応し、ＢからＣの階調がナチュラルとなり、Ｗの色温度も好ましい色に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰを示す分解斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰを示す断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰを示す断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態による４原色の蛍光体の色度を示すｘｙ色度図
【図５】（ａ）本発明の第１の実施の形態による３原色の画素構成を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態による４原色の画素構成を示す図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態による縦横比均一の４原色の画素構成を示す図
（ｄ）本発明の第１の実施の形態による発光面積不均等の４原色の画素構成を示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態によるＰＤＰ表示装置の構成を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態による４原色の画素構成を示す図
【図８】本発明の第３の実施の形態による発光面積不均等の４原色の画素構成を示す図
【符号の説明】
１前面基板
２誘電体層
３走査電極
４維持電極
５保護膜
６背面基板
８データ電極
９隔壁
１０蛍光体層
１１放電セル
６０プラズマディスプレイパネル
６１走査電極駆動回路部
６２維持電極駆動回路部
６３データ電極駆動回路部
６４画像入力切替回路部
６５色信号変換回路部
６６制御回路部
７０１、７０２、８０１、８０２画素
５０１放電セルＲ
５０２放電セルＧ
５０３放電セルＢ
５０４放電セルＣ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel used for displaying an image on an information display terminal or the like, and a plasma display panel display device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, three primary colors of color in a dot matrix display such as a plasma display panel (PDP) are standardized by a television broadcasting standard system (National Television System Committee System: NTSC) and an International Electrotechnical Commission (International Electrotechnical Commission). In order to obtain xy chromaticity points in accordance with the sRGB standard, which is an international standard for color reproduction (Commission: IEC), phosphor materials corresponding to the following chromaticity coordinates are used in PDPs.
[0003]
Red (R) has chromaticity coordinates (0.66, 0.335) (Y, Gd) BO ₃ : Using Eu, green (G) is Zn having chromaticity coordinates (0.21, 0.72) ₂ SiO ₄ : Using Mn, blue (B) is BaMgAl having chromaticity coordinates (0.08, 0.09) ₁₀ O ₁₇ : Using Eu, CRT (Cathode Ray Tube) was continuously improved with the target of white (W) luminance and color temperature, and panel luminance as a set was 500 cd / m. ² To the extent.
[0004]
However, regarding the luminance, even with the above configuration, the luminance is still 500 cd / m. ² 650 cd / m, comparable to a CRT with 30% or more brightness improvement ² Is required.
[0005]
Here, as a technique for relatively easily increasing the brightness of a display constituted by a dot matrix, there is a method of adding W to RGB.
[0006]
However, in this method, even if the luminance is improved, a problem occurs in that the saturation of the entire image is reduced. Further, a method of controlling the luminance of W from the relationship with other primary colors has also been proposed. When such a color gamut expansion process is performed, the color gamut of the display is extended in the direction of W, so that there is a problem that the texture of the image quality is impaired (for example, see Patent Document 1).
[0007]
Further, in the PDP, the color temperature of W is easily changed by changing the stripe width of the discharge cells of the three primary colors RGB, but the W luminance cannot be substantially improved (for example, see Patent Document 2). ).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-200061 (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-10-308179 (page 3-4, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional PDP configuration, it is difficult to improve the luminance of B. Therefore, when the luminance is improved, the luminance of R and G is improved, the color temperature of W is lowered, and the optimum color reproduction cannot be performed. There is a problem that the resolution is reduced by the primary colorization.
[0010]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and expresses W with higher luminance at a preferable color temperature while maintaining a natural color gamut capable of maintaining the texture of an image. An object of the present invention is to provide a PDP and a PDP display device that suppress the reduction.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the conventional problem, the PDP of the present invention comprises a pixel composed of red, green, blue and turquoise discharge cells of the four primary colors, and further defines a light emission area ratio of each discharge cell in advance, Is changed for each scanning line or for each field, and the PDP display device of the present invention further includes a PDP, a control circuit unit that generates a control signal for controlling light emission of the discharge cell, and a discharge cell based on the control signal. A high-voltage driving unit that generates a high voltage for emitting light; a color signal conversion circuit that converts a three-primary-color signal into a four-primary-color signal; and an image-input switching circuit that switches an output signal in accordance with an input signal And a configuration having:
[0012]
With this configuration, it is possible to provide a PDP and a PDP display device that realizes white with high luminance at a preferable color temperature while maintaining a natural color gamut and suppresses a decrease in resolution.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention emits red, green, blue, and blue-green light, has a stripe shape, and has an emission area ratio in which the red color is the largest and the green color is the smallest. In the case of a plasma display panel including a pixel composed of one discharge cell, by setting the light emitting area for each of the four primary colors, it is possible to achieve higher luminance and obtain a natural gradation.
[0014]
The invention according to claim 2 of the present invention emits red, green, blue, and blue-green light, has a cross-shaped shape, and has a light-emitting area ratio of the red and the blue having the same value, Green and the turquoise have the same value, and the red and the blue have a plasma display panel including a pixel composed of four discharge cells larger than the green and the turquoise. By setting the light emitting area for each of the four primary colors, it is possible to achieve high luminance and further obtain a natural gradation.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, the blue-green discharge cells are Sr ₄ Si ₃ O ₈

Cl

₄ 3. The plasma display panel according to claim 1, wherein the chromaticity of blue-green can be used as the fourth primary color.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the plasma display panel according to any one of the first to third aspects, wherein the pixels are arranged at positions different by a predetermined width for each scanning line. Thus, by the four primary colors, a decrease in resolution due to an increase in the emission area of one pixel can be improved.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the plasma display panel according to any one of the first to fourth aspects, further including a color filter for adjusting the emission chromaticity of the pixel, which can be used as a primary color. The chromaticity of the phosphor can be adjusted optimally.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the plasma display panel according to any one of the first to fifth aspects, the plasma display panel further comprises a discharge cell based on an input four primary color video signal or a luminance primary color difference signal. A plasma display panel display device including a control circuit unit that generates a control signal that controls light emission of the discharge cell, and a high-voltage driving unit that generates a high voltage for the discharge cells to emit light from the control signal, It is possible to provide a plasma display panel display device that can maintain the naturalness of the enlarged color gamut formed by the four primary colors, suppress a decrease in resolution, and increase the luminance.
[0019]
The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that the drive circuit unit further includes a color signal conversion circuit unit that converts a three primary color signal, which is a video signal including three primary colors or a luminance color difference signal, into a four primary color signal. And an image input switching circuit section that outputs the four primary color signals when the four primary color signals are input, and outputs an output signal of the color signal conversion circuit when the three primary color signals are input. A plasma display panel display device according to claim 6, wherein the display device supports three primary color signals and four primary color displays, maintains a natural color of an enlarged color gamut created by four primary colors, suppresses a decrease in resolution, and increases a resolution. A plasma display panel display device capable of increasing brightness can be provided.
[0020]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
[0021]
(Embodiment 1)
Hereinafter, a PDP and a PDP display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
FIG. 1 shows an example of a panel structure of a PDP according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show cross-sectional views in the x and y directions of FIG.
[0023]
Here, 1 indicates a front substrate made of glass, 2 indicates a dielectric layer covering the scan electrodes and the sustain electrodes, and 3 indicates an initialization pulse for initializing the panel, a scan pulse for scanning the panel, and light emission for display. Indicates a scan electrode to which a sustain pulse is applied, 4 indicates a sustain electrode to which a sustain pulse for display light emission is applied, 5 indicates a protective film which is an easily dischargeable insulating film, and 6 is a glass substrate. Reference numeral 8 denotes a data electrode for applying write data which is video data, 9 denotes a barrier that divides a discharge space, 10 denotes a phosphor layer that emits light by ultraviolet rays, and 11 denotes a discharge for forming a pixel. Indicates a cell.
[0024]
In the PDP of the present invention, a plurality of discharge cells 11 are formed by arranging a pair of glass substrates at least on the front side facing each other so that a discharge space is formed between the substrates, and dividing the discharge space by partition walls 9. The sustain electrodes 4 and the scan electrodes 3 are arranged so that sustain discharges are generated in the discharge cells 11.
[0025]
Specifically, as shown in FIG. 1 to FIG. 3, on a front substrate 1 made of a glass substrate or the like, a pair of a scanning electrode 3 and a sustain electrode 4 covered with a dielectric layer 2 are formed in parallel with each other. The protective film 5 is formed on the dielectric layer 2 as an easily dischargeable insulating film made of MgO or the like.
[0026]
The scanning electrode 3 and the sustaining electrode 4 are composed of

transparent electrodes

3a and 4a, respectively, and

electrodes

3b and 4b made of a metal material such as silver formed so as to overlap the

transparent electrodes

3a and 4a.
[0027]
On the other hand, a plurality of rows of data electrodes 8 covered with an insulator layer 7 are formed on a rear substrate 6 made of a glass substrate or the like, and partition walls 9 are provided in parallel with the data electrodes 8.
[0028]
The front substrate 1 and the rear substrate 6 are opposed to each other with a minute discharge space therebetween so that the scanning electrodes 3 and the sustaining electrodes 4 are orthogonal to the data electrodes 8, and the periphery thereof is sealed. In the discharge space, one kind of helium, neon, argon, or xenon, or a mixed gas of two or more kinds is sealed as a discharge gas.
[0029]
In addition, the discharge space is partitioned into a plurality of partitions by partition walls 9, and four types of

phosphors

10 R, 10 G, 10 B, and 10 C are applied and formed between the partition walls 9, and partitioned into a plurality of partitions by the partition walls 9. Further, a plurality of discharge cells 11 are provided at a portion where an intersection between the display electrode and the data electrode 8 is located.
[0030]
That is, the

phosphors

10R, 10G, 10B, and 10C having the same chromaticity are formed in each of the discharge cells 11 for every four discharge cells.
[0031]
Here, the discharge cells 11 are separated by the barriers 9 in the x sectional view of FIG. 2, but the discharge cells 11 are not separated by the barriers 9 in the y sectional view of FIG. By adjusting the arrangement of 3, the discharge cell 11 is formed without using the barrier 9.
[0032]
In the present embodiment, (Y, Gd) BO is used as the four types of primary color phosphors. ₃ : R, Zn having xy chromaticity coordinates (0.669, 0.321) containing Eu as a main component ₂ SiO ₄ : G, BaMgAl having xy chromaticity coordinates (0.256, 0.658) whose main component is Mn ₁₄ O ₂₃ : B, Sr having xy chromaticity coordinates (0.14, 0.09) whose main component is Eu ₄ Si ₃ O ₈ C _l4 A cyan (C) color, which is blue-green and has xy chromaticity coordinates (0.14, 0.33) containing Eu as a main component, is applied and formed.
[0033]
In order to slightly adjust the emission chromaticity of these phosphors, a color filter may be arranged on the front substrate 1, inside the front substrate 1, or below the front substrate 1, and used together.
[0034]
FIG. 4 is an xy chromaticity diagram showing chromaticity points and a reproducible color gamut. Reference numeral 401 denotes an NTSC RGB color gamut, 402 denotes an sRGB color gamut, and 403 denotes a three primary color gamut of four phosphors.
[0035]
Conventionally, PDP phosphors adapted to the three primary colors of NTSC have been developed. However, Sr is assumed to emit light in the green to blue region. ₄ Si ₃ O ₈ Cl ₄ , The phosphor material can be used as the chromaticity point of the fourth primary color C.
[0036]
By using C as the fourth primary color in this way, the color gamut of the PDP has an effect of expanding in the C direction, and at the same time contributes to an improvement in luminance.
[0037]
Next, a description will be given of the arrangement of the discharge cells of each primary color and the condition relating to the luminance of W when they are spatially additively mixed.
[0038]
In the present invention, for the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that there is no change in the discharge condition due to the change in the light emitting area of the discharge cell 11.
[0039]
FIG. 5A shows an arrangement of discharge cells using PDPs of three primary colors. Here, 501 indicates a discharge cell R, 502 indicates a discharge cell G, 503 indicates a discharge cell B, and a pixel is formed by a discharge cell R501, a discharge cell G502, and a discharge cell B503.
[0040]
Assuming that the unit length of one pixel is 1 × 1 in length, the discharge cell R501, the discharge cell G502, and the discharge cell B503 can be expressed as 1 × 1/3 in width.
[0041]
At this time, as a result of the spatial additive color mixture, the maximum luminance W indicates the luminance of the discharge cell R501, the discharge cell G502, and the discharge cell B503 as Y. _R3 , Y _G3 , Y _B3 Then, the luminance of W becomes (Equation 1).
[0042]
(Equation 1)

However, the unit of the luminance is that the discharge cell R501, the discharge cell G502, and the discharge cell B503 in one pixel emit light in the entire area, and the luminance of W when complete additive color mixture is performed is expressed by (Equation 2). I think there is.
[0043]
(Equation 2)

Next, FIG. 5B shows a case where the four primary colors R, G, B and C form one pixel in the present invention. Reference numeral 504 denotes a discharge cell C. The light emitting area of one pixel is a rectangular pixel of 1 × 4/3 in comparison with FIG.
[0044]
FIG. 5C shows a case in which one pixel is a square pixel so that the pixel is 4/3 × 4/3. At this time, the maximum luminance of R, G, B and C is set to Y, respectively. _R4 , Y _G4 , Y _B4 And Y _C4 Then, using the maximum luminance of each of the four primary colors shown in FIGS. 5B and 5C, the luminance Y of the obtained W is obtained. _W4 Becomes (Equation 3).
[0045]
[Equation 3]

It is an object of the present invention to improve the W luminance with four primary colors and freely set a preferable color temperature as compared with the case where three primary colors are used. Therefore, since the W luminance generated from the four primary colors must be larger than the W color luminance of the three primary colors formed from the RGB phosphors having the same chromaticity, that is, (Equation 4) is an essential condition. Must be satisfied.
[0046]
(Equation 4)

[0047]
(Equation 5)

Next, the chromaticity setting for the four primary colors will be described. The xy chromaticity of each of the phosphors of the four primary colors is a known amount, which is expressed as (x _R , Y _R ), (X _G , Y _G ), (X _B , Y _B ) And (x _C , Y _C ). On the other hand, the maximum luminance of each phosphor when forming W is an unknown number, _R4 , Y _G4 , Y _B4 And Y _C4 Then, the tristimulus values of W subjected to spatial additive color mixing can be expressed by (Equation 6).
[0048]
(Equation 6)

The matrix M is a known matrix determined from the chromaticities of the phosphors of the four primary colors. Here, if the color temperature is specified to be about 10,000 K in order to make the W point a bluish color which is preferred in Japan and other Asian countries, the xy chromaticity will be about (0.280, 0.280). (Equation 7) is rewritten as two constraint conditions for the two unknowns, and (Equation 8) is obtained.
[0049]
(Equation 7)

[0050]
(Equation 8)

There is a third constraint condition (Equation 9) for specifying the W luminance, and the fourth constraint condition is arbitrary. However, in this case, the luminance of the blue phosphor, which is said to be difficult to improve, is lowered. It was decided to specify. The brightness of the four phosphors can be determined by solving the above four simultaneous equations.
[0051]
(Equation 9)

As an example, it is assumed that W of about 1.3 (= 3/4 × 1.7) times as high as W luminance generated from the same RGB primary colors is realized at a color temperature of 10,000K. Then, as a first solution, Y _R4 = 0.4653, Y _G4 = 0.3886, Y _B4 = 0.1200, Y _C4 = 0.7161 is obtained.
[0052]
If W is to be made with the three primary colors of RGB having the same chromaticity, Y _R3 = 0.247, Y _G3 = 0.651 and Y _B3 = 0.102. For this reason, in the first solution, it is particularly necessary to make the brightness of R and C very bright.
[0053]
However, this solution is just one example, and it is also possible to derive a solution that is easier to realize in consideration of individual conditions such as the phosphor used and power consumption.
[0054]
Even if the luminance of the four primary colors is improved, the color and gradation of the image may be unnaturally expressed unless the shape of the color gamut is sufficiently considered.
[0055]
For example, according to the experience of the inventors of the present invention, when creating a color gamut with four colors of RGBC, in particular, in order to make the gradation from B to C natural, G>R> It may be preferable that C> B or G>C>R> B.
[0056]
By solving under these conditions, for example, W having a high luminance of about 1.12 times (= 3/4 × 1.5) the W luminance generated from the same RGB primary colors can be obtained at a color temperature of 10,000K. Assuming that it is realized by _R4 = 0.421, Y _G4 = 0.5406, Y _B4 = 0.1000, Y _C4 A second solution where = 0.438 can also be obtained.
[0057]
The pixel shown in FIG. 5D shows one method for easily realizing the RGBC luminance for realizing the second solution. The pixel shown in FIG. In addition.
[0058]
That is, the light emitting area of the discharge cell R501 requiring high luminance is larger than that of the conventional three primary colors, and the light emitting area of the discharge cell G502 which is lower in luminance than the conventional three primary colors is reduced. Things.
[0059]
For example, the emission area of the discharge cell R501 is increased from 1/3 to 1/2, and the emission area of the discharge cell G502 is increased from 1/3 to 1/6, and R: G: B: C = 3: 1: By setting the light emitting area ratio to 2: 2, a PDP having a luminance ratio close to the second solution can be easily obtained.
[0060]
Note that the light emitting area of each discharge cell may be a ratio that completely matches the second solution.
[0061]
With such a configuration, the PDP of the present invention uses the four primary colors of RGBC in which a bright color is added to the fourth color to form an asymmetric discharge cell in which the light emitting area is determined for each primary color. Without changing various factors, the colors of the four primary colors can be balanced, and the brightness of W can be improved without increasing the brightness of the discharge cell B 503 in which the brightness is difficult to improve. The temperature can also be maintained at the preferred color.
[0062]
Next, the operation of the PDP display device when displaying three primary color or four primary color image data using the PDP according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0063]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the PDP display device. Reference numeral 60 denotes a PDP, 61 denotes a scan electrode drive circuit that applies an initialization pulse, a scan pulse, and a sustain discharge pulse to the scan electrode 3, and 62 denotes a sustain electrode drive circuit that applies a sustain discharge pulse to the sustain electrode 4. , 63 denotes a data electrode drive circuit for applying a write pulse to the

data electrode

8, 64 denotes an image input switching circuit for switching between three primary color input signals and four primary color input signals, and 65 denotes an input signal or luminance of three primary colors. Reference numeral 66 denotes a primary color changing circuit for generating four primary color signals from the color difference signal. Reference numeral 66 denotes a scan electrode driving circuit 61, a sustain electrode driving circuit 62, and a data electrode driving circuit which supply control signals for displaying the contents of the four primary colors on the PDP 60. Reference numeral 63 denotes a control circuit unit for outputting.
[0064]
A scan electrode drive circuit 61 is connected to scan electrode 3 of PDP 60, and a sustain electrode drive circuit 62 is connected to sustain electrode 4. A data electrode driving circuit 63 is connected to the data electrode 8.
[0065]
The control circuit unit 66 calculates each color balance in the case of four primary colors according to the input four primary color signals based on the simultaneous equations from (Equation 6) to (Equation 9) and the emission area ratio of the discharge cells of the four primary colors. Create an optimized control signal.
[0066]
That is, the balance of the luminance of the four primary colors, which cannot be adjusted only by the emission area ratios of the four primary color discharge cells shown in FIG. 5D, can be optimized to the second solution by adjusting the number of discharges.
[0067]
The PDP display device configured as described above has a very large number of degrees of freedom as a method of converting an image signal represented by three primary colors into a four-primary color image signal. It is possible.
[0068]
As an example, a case in which an sRGB signal, which is a standard three primary color signal, is input and converted into an RGBC four primary color panel drive signal will be described below. Here, it is assumed that the sRGB signal is a luminance linear signal having no γ characteristic.
[0069]
Further, when the chromaticity and luminance of the phosphor in the case of the first solution described above are used, the following relationship exists between the tristimulus value XYZ and the drive signal RGBC.
[0070]
(Equation 10)

[0071]
[Equation 11]

[0072]
(Equation 12)

[0073]
(Equation 13)

When (Equation 10) is inversely solved using a pseudo-inverse matrix, (Equation 11) is obtained. Next, the relationship between sRGB and XYZ of (Expression 12) is substituted into (Expression 11), and conversion from three primary colors to four primary colors becomes possible using a 4 × 3 matrix shown in (Expression 13).
[0074]
A PDP that displays four primary colors has a characteristic that has a wide color gamut as well as luminance. In some cases, it is advantageous to input a luminance / color difference signal capable of expressing a color wider than the three primary color signals as a color signal input having three components. is there.
[0075]
For example, when an sYCC signal, which is an sRGB luminance and color difference signal, is input, the conversion formula (Equation 14) and the γ conversion (Equation 15) may be implemented and substituted into (Equation 13). As described above, by converting a luminance / color difference signal composed of three components into a four primary color signal, a color in a wide color gamut conventionally stored as a luminance / color difference signal can be faithfully represented by four primary colors. .
[0076]
[Equation 14]

[0077]
[Equation 15]

As described above, in order to perform color conversion of the three primary color video signals in real time, a configuration using a multiplier and an adder for performing matrix conversion, a configuration using a signal processor, and a three-dimensional conversion table are referred to. A hardware method for interpolation can be used.
[0078]
Accordingly, the PDP display device according to the present invention requires drive signals of four primary colors. Even when a source video signal composed of four primary colors does not exist, a three-component signal represented by a three primary color signal or a luminance color difference signal is used. A PDP can be driven by inputting a video signal and internally converting it into a four primary color drive signal.
[0079]
Further, by utilizing the fact that the luminance reproduction range of W is wider than the three primary colors, it is also possible to perform a process of expanding the highlight portion of the RGB signals of the three primary colors to the maximum luminance. Reproduction of such a highlight portion is indispensable for realizing a highly realistic display.
[0080]
According to such a configuration, the PDP of the present invention has a light emitting area ratio of a pixel formed of four primary colors of red, green, blue, and blue-green when the shape of the discharge cells is a stripe. , R: G: B: C = 3: 1: 2: 2, and in the case of a cross shape, by setting R: G: B: C = 3: 1: 3: 1, the luminance can be improved. Without increasing the brightness of the discharge cell B503 which is difficult, the brightness of W can be improved by 1.12 times or more compared with the conventional PDP composed of discharge cells of three primary colors, and the brightness order of the primary colors can be improved. However, since G is the highest and B is the lowest, the gradation from B to C becomes natural, and the color temperature of W can be maintained at a preferable color.
[0081]
Further, the PDP display device of the present invention comprises the above-described PDP, a control circuit section for generating a control signal for controlling light emission of the discharge cell from the input four primary color signals, and a high-frequency signal for the discharge cell to emit light from the control signal. A configuration including a high-voltage driving unit that generates a voltage, a color signal conversion circuit that converts a three-primary-color signal into a four-primary-color signal, and an image-input switching circuit that switches an output signal in accordance with an input signal; By doing so, it corresponds to the input signals of the three primary colors and the four primary colors, the gradation from B to C becomes natural, and the color temperature of W can be maintained at a preferable color.
[0082]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the pixel.
[0083]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a pixel. Reference numeral 701 denotes a pixel configuration of an odd scan line, and reference numeral 702 denotes a pixel configuration of an even scan line.
[0084]
Here, if the pixel configuration shown in FIG. 5B is used, the pixel is a rectangle having a length of 1 × 4/3. When one image is converted into such a rectangular pixel form, the resolution in the horizontal direction is reduced to 3/4. However, in consideration of human visual characteristics, the pixel arrangement is alternately shifted in the scanning direction. The resolution has been improved.
[0085]
In this process, the pixels in the scanning direction are different for each scanning line, and the pixels 701 in the odd scanning lines are composed of a discharge cell R501, a discharge cell G502, a discharge cell B503, and a discharge cell C504 in this order from the left. The pixel 702 in the line is realized by having a discharge cell B503, a discharge cell C504, a discharge cell R501, and a discharge cell G502 in this order from the left.
[0086]
In addition, since the positions of the discharge cells R501, G502, B503, and C504 in the PDP 60 do not change, the control circuit unit 66 sends a control signal input to the data electrode drive circuit unit 63 for each scan line. This can be realized by shifting the two discharge cells and reconstructing them in consideration of the order of the discharge cells in the pixel.
[0087]
Note that this shift amount should not be fixed to two discharge cells as in the present embodiment.
[0088]
In the present embodiment, since the structure of the pixel is not substantially different from that of the first embodiment, processes such as conversion from three primary colors to four primary colors are the same.
[0089]
With this configuration, the PDP of the present invention can improve the resolution while maintaining the luminance and color reproduction of W by changing the configuration of the pixels for each scanning line without changing the arrangement of the discharge cells. .
[0090]
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the pixel.
[0091]
In the third embodiment, the discharge cells of four primary colors constituting one pixel are arranged in a 2 × 2 cross-shaped pattern.
[0092]
FIG. 8 shows a structure in which the size of one pixel is 2 × 4/3 in consideration of a PDP in which it is difficult to increase the vertical size of the discharge cell.
[0093]
In addition, the emission area of the discharge cell R501 requiring high luminance and the emission area of the discharge cell B503 in which improvement of the luminance is difficult were increased, and the emission area ratio was set to R: G: B: C = 3: 1: 3: 1.
[0094]
Further, since the vertical size of one pixel is twice as large as that of the conventional PDP, the pixel configuration in the odd field is set to 801 and the pixel configuration used in the even field is set to 802, and the pixel configuration is arranged to overlap.
[0095]
This makes it possible to prevent the resolution in the vertical direction from being lowered by forming a cross shape.
[0096]
Now, even if the discharge cell arrangement or pixel structure is changed to a cross-shaped, the mechanism of spatial additive color mixture is the same as that of the stripe structure. Therefore, the same condition as (Equation 5) is required to obtain higher luminance with the four primary colors of RGBC than with the conventional three primary colors. Further, since the color reproduction characteristics are completely the same, all the processes such as conversion from three primary colors to four primary colors can be performed with the same.
[0097]
The control signals input to the data electrode drive circuit section 63, the scan electrode drive circuit section 61, and the sustain electrode drive circuit section 62 are generated by the control circuit section 66 as control signals suitable for the cross-shaped pixel arrangement. Is done.
[0098]
With such a configuration, in the PDP of the present invention, even when the discharge cells are arranged in a cross-shaped manner, by changing the pixel configuration for each field, it is possible to maintain the property of improving the brightness of W and preferable color reproduction. In addition, it is possible to prevent a decrease in the resolution of an image when four primary colors are used.
[0099]
For convenience of explanation, the first to third embodiments have all been described with reference to a plasma display as an example. However, the present invention is applicable to a display using spatial additive color mixture, for example, a liquid crystal display (Liquid Crystal). Display (LCD) and organic EL (Electro Luminescence: EL) displays are also examples.
[0100]
In addition, the arrangement order of the primary colors of the discharge cells is arbitrary, and it is also included in the present invention if the discharge cells are similarly multi-primed in a type of additive color mixing device in which the discharge cells are not arranged in parallel. Not even.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, the PDP of the present invention has a light emitting area ratio of a pixel formed of four primary colors of red, green, blue and blue-green when the shape of the discharge cells is a stripe. R: G: B: C = 3: 1: 2: 2, and in the case of a cross shape, it is difficult to improve the brightness by setting R: G: B: C = 3: 1: 3: 1. Without significantly increasing the brightness of the discharge cell B, the brightness of W achieves an improvement of 1.12 times or more as compared with the conventional PDP composed of three primary color discharge cells, and the order of brightness of the primary colors is Since G is the highest and B is the lowest, the gradation from B to C becomes natural, the color temperature of W can be maintained at a preferable color, and the pixel configuration is changed for each scanning line or for each field. Thus, a decrease in resolution due to the four primary colors can be suppressed.
[0102]
Further, the PDP display device of the present invention includes the above-described PDP, a control circuit unit that generates a control signal for controlling light emission of the discharge cell from an input signal, and a high voltage for the discharge cell to emit light from the control signal. A configuration including a high-voltage driving unit to generate, a color signal conversion circuit unit that converts the three primary color signals into four primary color signals, and an image input switching circuit unit that switches the output signal in accordance with the input signal. Thus, corresponding to the input signals of the three primary colors and the four primary colors, the gradation from B to C becomes natural, and the color temperature of W can be maintained at a preferable color.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a PDP according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a PDP according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing a PDP according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an xy chromaticity diagram showing the chromaticities of the phosphors of the four primary colors according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5A illustrates a pixel configuration of three primary colors according to the first embodiment of the present invention.
(B) A diagram showing a pixel configuration of four primary colors according to the first embodiment of the present invention.
(C) A diagram showing a pixel configuration of four primary colors having a uniform aspect ratio according to the first embodiment of the present invention.
(D) A diagram showing a pixel configuration of four primary colors having unequal light emitting areas according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a PDP display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a pixel configuration of four primary colors according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram showing a pixel configuration of four primary colors having unequal light emitting areas according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Front board
2 Dielectric layer
3 Scanning electrode
4 Sustain electrodes
5 Protective film
6 Back substrate
8 Data electrode
9 partition
10 phosphor layer
11 Discharge cell
60 Plasma display panel
61 Scan electrode drive circuit
62 Sustain electrode drive circuit
63 Data electrode drive circuit
64 image input switching circuit
65 color signal conversion circuit
66 Control circuit section
701, 702, 801 and 802 pixels
501 Discharge cell R
502 Discharge cell G
503 Discharge cell B
504 discharge cell C

Claims

A plasma display that emits red, green, blue, and blue-green light, has a stripe shape, and has a light-emitting area ratio of four discharge cells in which red is the largest and green is the smallest. panel.

Red, green, emits blue and blue-green, the shape is a cross-shaped, the emission area ratio, the red and the blue have the same value, the green and the blue-green have the same value, furthermore A plasma display panel including pixels composed of four discharge cells in which the red and the blue are larger than the green and the blue-green.

The plasma display panel according to claim 1, wherein the blue-green discharge cells include a phosphor of Sr ₄ Si ₃ O ₈ Cl ₄ .

4. The plasma display panel according to claim 1, wherein the pixels are arranged at positions that differ by a predetermined width for each scanning line.

The plasma display panel according to any one of claims 1 to 4, further comprising a color filter that adjusts the emission chromaticity of the pixel.

6. The control circuit according to claim 1, further comprising: a control circuit for generating a control signal for controlling light emission of the discharge cell from the input four primary color video signals or the luminance and color difference signals. And a high-voltage driving unit that generates a high voltage for causing the discharge cells to emit light from the control signal.

A color signal conversion circuit for color-converting a three primary color signal, which is a video signal containing three primary colors or a luminance color difference signal, into a four primary color signal, and, when the four primary color signals are input, outputting the four primary color signals 7. The plasma display panel display device according to claim 6, further comprising: an image input switching circuit for outputting an output signal of the color signal conversion circuit when the three primary color signals are input.