JP2000305514A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法

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JP2000305514A JP11109349A JP10934999A JP2000305514A JP 2000305514 A JP2000305514 A JP 2000305514A JP 11109349 A JP11109349 A JP 11109349A JP 10934999 A JP10934999 A JP 10934999A JP 2000305514 A JP2000305514 A JP 2000305514A
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plasma display
apl
display panel
signal
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Susumu Tsujihara
進 辻原
Toshio Wakahara
敏夫 若原
Akira Hachiman
彰 八幡
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号のＡＰＬが変化する場合において
も、常に一定の電力を保つことができるプラズマディス
プレイパネルの駆動方法を提供する。 【解決手段】 入力映像信号のＡＰＬを検出し、このＡ
ＰＬ情報に応じてＰＤＰ放電回数を変化させて輝度制御
を行うことにより、高輝度と省電力の両立を図り、忠実
で鮮鋭度の高い画像表示が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ機能を持つ
プラズマディスプレイパネルのその駆動方法に関し、特
に輝度と消費電力の両立を図ると共にパネルの信頼性を
向上させるプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラズマディスプレイパネル装置
は、大型パネル化が可能で、広視野角という点から壁掛
けテレビの有力候補の一つとして注目されている（例え
ば「ＰＤＰ」テレビジョン学会誌Vol.48,No.9（1994
年）第1098頁から第1101頁）。
【０００３】従来のプラズマディスプレイパネル装置と
しては、例えばＤＣ形プラズマディスプレイパネル（以
降ＰＤＰと略す）にメモリ機能を持たせた方法で、動画
像表示を行うプラズマディスプレイパネル装置（他署
「プラズマディスプレイ」共立出版株式会社（1983年）
第211頁から第215頁）がある。しかしながら、この方法
では輝度と消費電力の両立が困難であるとともに、良好
な階調性さらにパネル信頼性が得られないという問題が
あった。
【０００４】これに対し、表示負荷率の変化に応じてサ
スティンパルス数を制御することにより常に一定の輝度
特性で画像表示を行う方法として、特開平９−３４４０
３号公報のディスプレイ装置の駆動回路が提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、輝度を一定に保つために放電発光回数を微
小に変化させるため階調性が著しく劣化するという問題
点を有していた。さらに輝度と消費電力の両立ができな
いという問題点を有していた。さらにプラズマディスプ
レイパネルの最適駆動方法が明らかになっていなかっ
た。
【０００６】本発明はかかる点に鑑み、入力映像信号を
平均値や画面周辺温度を検出し、この検出信号に応じ
て、倍数モードやサブフィールド数を変化させて輝度制
御した信号でプラズマディスプレイパネルを駆動するこ
とにより、限られた消費電力の中で明るい画像表示と良
好な階調性が実現できる、さらに、時間毎の平均値や温
度を監視することにより、パネルの焼き付きなどのパネ
ル信頼性を大幅に向上できるプラズマディスプレイパネ
ルの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本願発明は、入力映像信号の平均値を検出する検出手
段と、前記検出手段からの検出信号に応じて輝度を制御
する輝度制御手段と、前記輝度制御手段からの信号でプ
ラズマディスプレイパネルを駆動して画像表示する表示
手段とを備え、入力映像信号の平均値が変化しても、ほ
ぼ一定の消費電力を得るように制御したものである。
【０００８】また本発明は、入力映像信号の２次元的な
平均値を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出
信号に応じて輝度を制御する輝度制御手段と、前記輝度
制御手段からの信号でプラズマディスプレイパネルを駆
動して画像表示する表示手段とを備え、入力映像信号の
平均値が変化しても、プラズマディスプレイパネルの各
部の温度差が所定内になるように輝度制御したものであ
る。
【０００９】また本発明は、入力映像信号の時間的な平
均値を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信
号に応じて輝度を制御する輝度制御手段と、前記輝度制
御手段からの信号でプラズマディスプレイパネルを駆動
して画像表示する表示手段とを備え、入力映像信号の平
均値が一定の場合は、輝度を抑制する方向に制御したも
のである。
【００１０】また本発明は、入力映像信号の平均値と画
面周辺部の温度とを検出する検出手段と、前記検出手段
からの平均値検出信号に応じて輝度を制御する輝度制御
手段と、前記輝度制御手段からの信号でプラズマディス
プレイパネルを駆動して画像表示する表示手段とを備
え、プラズマディスプレイパネルの画面周辺温度が所定
値以上になった場合は、輝度を抑制する方向に制御した
ものである。
【００１１】また、本発明は、入力映像信号の平均値を
検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に応
じてガンマ特性を制御するガンマ制御手段と、前記ガン
マ制御制御手段からの信号でプラズマディスプレイパネ
ルを駆動して画像表示する表示手段とを備え、入力映像
信号の平均値が変化しても、良好な階調性を得るように
制御したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、入力映像信号の平均値
や画面周辺部の温度を検出して、この検出信号に応じて
輝度を制御する輝度制御手段を備えたことを特徴するも
のであり、限られた消費電力内で高輝度を実現すると共
に、忠実で鮮鋭度の高い画像表示ができるプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法を実現できるという作用を有
する。
【００１３】以下、本発明の一実施の形態について、図
を用いて説明する。
【００１４】（実施の形態１）図１は本発明のプラズマ
ディスプレイパネル（以降ＰＤＰと略す）の駆動方法に
おけるブロック図を示し、図１において、１は入力映像
信号の入力端子と、２は入力映像信号の平均値レベル
（以降ＡＰＬ：Averrage Picture Levelと略す）を検出
するＡＰＬ検出部、３は前記ＡＰＬ情報に応じて倍数モ
ードやサブフィールド数を変化させて階調表現と輝度制
御を実現するための輝度制御部（サブフィールド駆
動）、４は表示デバイスであるＰＤＰ５をドライブする
駆動部である。また６は輝度制御部３と駆動部４とで構
成されたＰＤＰ駆動部である。
【００１５】以上のように構成された本実施例のＰＤＰ
の駆動方法について、以下その動作を図２の表示画面図
・特性図と図３の動作波形図を用いて説明する。
【００１６】入力端子１には図２(ａ)に示す黒窓信号
（水平振幅の１０％、垂直振幅１０％のウインドウ信号
でＡＰＬ＝９９％相当）が入力され、その信号はＡＰＬ
検出部２でＡＰＬ＝９９％が検出され、輝度制御部３で
は放電パルスの回数を減少させて、図２（ｃ）の発光特
性の○印に示すように輝度を抑制している。
【００１７】また、図２（ｂ）に示す白窓信号（水平振
幅の１０％、垂直振幅の１０％のウインドウ信号でＡＰ
Ｌ＝１％相当）が入力され、その信号はＡＰＬ検出部部
２でＡＰＬ＝１％が検出され、輝度制御部３では放電パ
ルスの回数を増加させて、図２（ｃ）の発光特性の●印
に示すように輝度を向上させている。図２（ｃ）の輝度
特性において、破線は従来の放電回数を固定にした場
合、実線は本発明のように、ＡＰＬに応じて倍数モード
やサブフィールド数を変化させて輝度制御した場合の特
性であり、高ＡＰＬでの輝度を抑制し、低ＡＰＬでの輝
度を向上されている。
【００１８】図２（ｄ）の破線に従来、実線に本願発明
の輝度制御を行った場合のに電力特性を示すように、効
率的な電力制御が行われ常に一定の電力になっているこ
とが分かる。
【００１９】次に、ＡＰＬに応じて倍数モードやサブフ
ィールド数を変化させて輝度制御を行う原理について説
明するため、図３の波形図を用いる。図３（ａ）に示す
ＡＰＬ＝１％に相当する白窓信号が供給された場合は、
ＰＤＰ駆動波形としては図３（ｂ）に示すように、高倍
数モードの動作となるため、８のサブフィールド（以降
ＳＦ）で構成されている。
【００２０】一方、図３（ｃ）に示すＡＰＬ＝９９％に
相当する黒窓信号が供給された場合は、ＰＤＰ駆動波形
としては図３（ｄ）に示すように、低倍数モードの動作
となるため、１０のサブフィールド（以降ＳＦ）で構成
されている。
【００２１】このように、低ＡＰＬ時は倍数モードを上
げて高輝度化を図り、高ＡＰＬ時は倍数モードを下げて
低電力化を図るように、輝度制御が行われている。
【００２２】さらに、低ＡＰＬ時ではサブフィールド数
を減少させ、高ＡＰＬ時ではサブフィールド数を増加さ
せて輝度制御を行っていることにより、コントラスト比
も向上できるため、高画質化も同時に実現することがで
きる。
【００２３】なお、本実施例では説明を分かりやすくす
るため、ウインドウ信号の白窓信号の面積比が変化する
場合について述べ、信号振幅が変化する場合においても
同様であることは言うまでもない。
【００２４】以上のように本実施に形態によれば、映像
信号ＡＰＬに応じて輝度制御を行うことにより、輝度と
電力の両立ができ、メリハリのある画像の表示が実現で
きる。
【００２５】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２６】図４は第２の実施の形態のＰＤＰの駆動方
法のブロック図である。
【００２７】図４において第１の実施の形態と同一部分
は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。図４おい
て、７はＰＤＰのパネル上の温度を検出する温度検出
部、８はＡＰＬ情報と前記温度検出情報に応じて輝度制
御を行う輝度制御部、９は前記輝度制御部８と駆動部４
で構成されたＰＤＰ駆動部である。
【００２８】以上のように構成された本実施例のプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法について、以下その動
作を図５の表示画面図と図６の輝度特性図を用いて説明
する。
【００２９】入力端子１には図５(ａ)に示す画面左上の
白窓信号が供給された場合、温度検出部７からの検出結
果は、図５（ｃ）に示すように左端のみに温度上昇が生
じることになる。また図５（ｂ）に示す画面中央部の白
窓信号が供給された場合、温度検出部７からの検出結果
は、図５（ｄ）に示すように中央部のみに温度上昇が生
じることになる。ことような温度上昇が発生する場合
は、同一パターンが長時間継続する、いわゆる静止画像
時に発生することになる。この場合は温度検出部７から
の温度検出情報に応じて、図６の実線に示す通常動作時
の輝度特性を破線に示す抑制方向にシフトさせることに
より、輝度と電力を低減させてパネル温度上昇を抑制し
てパネル信頼性を向上させている。
【００３０】さらに、温度上昇検出は、動画か静止画か
の動き判別情報を検出していることになり、この情報に
応じての輝度制御行っていることにより、ＰＤＰ特有の
焼き付きも大幅に低減できる。
【００３１】以上のように本実施に形態によれば、映像
信号ＡＰＬとパネル温度情報に応じて輝度制御を行うこ
とにより、パネル信頼性を大幅に向上できる。
【００３２】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３３】図７は第３の実施の形態のＰＤＰの駆動方
法のブロック図である。
【００３４】図７において第１の実施の形態と同一部分
は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。図７おい
て、１０は入力映像信号のＡＰＬを時間累積型で検出す
る時間累積型ＡＰＬ検出部である。
【００３５】以上のように構成された本実施例のプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法について、以下その動
作を図８のＡＰＬ変化図と図９の輝度特性図を用いて説
明する。
【００３６】時間累積型ＡＰＬ検出部１０では、図８の
ＡＰＬ変化図に示すように、ＡＰＬと共にその累積時間
が検出される。図８では第１番目に図２（ｂ）に示すＡ
ＰＬ＝１％の白窓信号、第２番目に図２（ａ）に示すＡ
ＰＬ＝９９％の黒窓信号、第３番目にＡＰＬ＝１５％程
度の白窓信号、それ以降は静止画ではなくＡＰＬが常に
変化する動画になった時のＡＰＬ検出信号である。この
ＡＰＬ検出信号は輝度制御部３に供給され、前記同様に
輝度が制御を行われる。図９に各モード毎の輝度特性図
を示す。図９は実線に通常動作時の輝度特性であるが、
第１番目の低ＡＰＬ信号が長時間継続される場合は、破
線に示すように全ＡＰＬ領域の輝度を低減させる方向に
抑制している。
【００３７】第２番目の高ＡＰＬが長時間継続された場
合は、一点破線に示すように高ＡＰＬ領域のみの輝度を
低減させる方向に抑制される。また第３番目の比較的低
ＡＰＬ信号時も同様に、焼き付きやパネル信頼性の点で
破線に示すように全ＡＰＬ領域の輝度を低減させる方向
に抑制するようにして、輝度制御を行っている。第４番
目のＡＰＬがランダムに変化している動画時の場合は、
実線に示す通常動作特性で画像表示が行われる。
【００３８】以上のように本実施に形態によれば、映像
信号ＡＰＬとその累積時間の情報に応じて輝度制御を行
うことにより、パネル信頼性を大幅に向上できる。
【００３９】（実施の形態４）次に本発明の第４の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４０】図１０は第４の実施の形態のＰＤＰの駆動
方法のブロック図である。
【００４１】図１０において第１の実施の形態と同一部
分は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。図１０
おいて、１２はＰＤＰのパネル上の周辺温度を検出する
周辺部温度検出部、１１はＡＰＬ情報と前記温度検出情
報に応じて輝度制御を行う輝度補正部、１３は前記輝度
補正部１１と駆動部４で構成されたＰＤＰ駆動部であ
る。
【００４２】以上のように構成された本実施例のプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法について、以下その動
作を図１１の表示画面図・温度分布と図１２の輝度特性
図を用いて説明する。
【００４３】入力端子１には１１(ａ)に示す画面左上の
白窓信号が供給された場合、周辺部温度検出部１２から
の検出結果は、図１１（ｃ）に示すように左端のみに温
度上昇が生じ、周辺部との温度差はＴ1となる。また図
１１（ｂ）に示す画面中央部の白窓信号が供給された場
合、周辺部温度検出部１２からの検出結果は、図１１
（ｄ）に示すように中央部のみに温度上昇が生じ、周辺
部との温度差はＴ2とになる。図１１（ｃ）に示すよう
に、パネル上での温度差が大きく発生する場合は、この
周辺部温度差情報とＡＰＬの検出情報に応じて、図１２
の実線に示す通常動作時の輝度特性を破線に示す抑制方
向にシフトさせることにより、輝度と電力を低減させて
パネル周辺温度差を抑制してパネル信頼性を向上させて
いる。
【００４４】さらに、温度上昇検出は、動画か静止画か
の動き判別情報を検出していることになり、この情報に
応じての輝度制御行っていることにより、ＰＤＰ特有の
焼き付きも大幅に低減できる。
【００４５】以上のように本実施に形態によれば、映像
信号ＡＰＬとパネル上での温度差情報に応じて輝度制御
を行うことにより、パネル信頼性を大幅に向上できる。
【００４６】（実施の形態５）次に本発明の第３の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４７】図１３は第５の実施の形態のＰＤＰの駆動
方法のブロック図である。
【００４８】図１３において第１の実施の形態と同一部
分は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。図１３
おいて、１４はＡＰＬに応じてガンマ特性を制御するガ
ンマ制御部、１５はＰＤＰにおいて階調表現を実現する
ためのサブフィールド形成部、１６は前記サブフィール
ド形成部１５と駆動部４で構成されたＰＤＰ駆動部であ
る。
【００４９】以上のように構成された本実施例のプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法について、以下その動
作を図１４のガンマ特性図と図１５の輝度特性図を用い
て説明する。
【００５０】図１５に輝度特性図を示すように、各ＡＰ
Ｌで要求される表示性能が大きく異なってくる。低ＡＰ
Ｌ（小面積の白窓信号など）を表現する場合はメリハリ
のついたコントラストは供給されるため、ガンマ特性と
しては図１４実線に示すようにγ＝２．２に設定する。
また中ＡＰＬでは平均輝度の向上が要求されるため、図
１４一点破線に示すγ＝２．０に設定する。また高ＡＰ
Ｌ（大面積の白窓信号など）を表現する場合は、平均輝
度のより一層の向上で要求されるため、図１４破線に示
すγ＝１．８に設定する。このように、ＡＰＬに応じて
ガンマ特性を制御することにより、メリハリのある映像
表現が実現できる。
【００５１】次に、ＡＰＬに応じて低輝度近傍の階調特
性を改善する方法について説明する。先ほども述べたよ
うに、低ＡＰＬでは黒信号領域が多くなるため、サブフ
ィールド数や低輝度近傍の階調性を重視した低輝度発光
特性になるように制御している。
【００５２】以上のように本実施に形態によれば、映像
信号ＡＰＬとその累積時間の情報に応じて輝度制御を行
うことにより、パネル信頼性を大幅に向上できる。
【００５３】なお、本実施の形態において、理解を容易
にするためＰＤＰを用いた表示デバイスを用いた駆動方
法について述べてきたが、それ以外の表示デバイスにつ
いても有効であることは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】本発明のプラズマディスプレイパネルの
駆動方法によれば、映像信号のＡＰＬを検出し、このＡ
ＰＬ検出情報に応じて輝度制御を行うことにより、高輝
度と省電力の両立ができ、メリハリのある画像の表示が
実現できる。
【００５５】さらに、他の発明のプラズマディスプレイ
パネルの駆動方法によれば、ＡＰＬ検出情報と共に、累
積経過時間やパネル温度上昇・周辺温度差などの情報に
応じて輝度制御を行うことにより、パネル信頼性を大幅
に向上できる。
【００５６】さらに、他の発明のプラズマディスプレイ
パネルの駆動方法によれば、ＡＰＬ検出情報に応じてガ
ンマ制御を行うことにより、平均輝度の高く高コントラ
ストの画像表示が実現でき、その実用的効果は大きい。
特にＰＤＰに適した駆動方法である。
【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プラズマディ
スプレイパネルの駆動方法のブロック図
【図２】第１の実施の形態の動作を説明するための表示
画面図と動作特性図
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するための動作
波形図
【図４】本発明の第２の実施の形態によプラズマディス
プレイパネルの駆動方法のブロック図
【図５】第２の実施の形態の動作を説明するための表示
画面図と動作特性図
【図６】第２の実施の形態の動作を説明するための動作
特性図
【図７】本発明の第３の実施の形態によプラズマディス
プレイパネルの駆動方法のブロック図
【図８】第３の実施の形態の動作を説明するための動作
特性図
【図９】第２の実施の形態の補正動作を説明するための
動作特性図
【図１０】本発明の第４の実施の形態によプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法のブロック図
【図１１】第４の実施の形態の動作を説明するための表
示画面図と動作特性図
【図１２】第４の実施の形態の動作を説明するための動
作特性図
【図１３】本発明の第５の実施の形態によプラズマディ
スプレイパネルの駆動方法のブロック図
【図１４】第５の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図
【図１５】第５の実施の形態の動作を説明するための輝
度特性図
【符号の説明】
２ ＡＰＬ検出部 ３、８、１１ 輝度制御部 ４ 駆動部 ５ ＰＤＰ ７ 温度検出部 １０ 時間累積型ＡＰＬ検出部 １２ 周辺部温度検出部 １４ ガンマ制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八幡 彰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C058 AA11 BA05 BA13 BA26 BA30 BB01 BB16 BB25 5C080 AA05 BB05 DD26 EE29 FF12 GG09 GG12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力映像信号の平均値を検出する検出手
    段と、前記検出手段からの検出信号に応じて輝度を制御
    する輝度制御手段と、前記輝度制御手段からの信号でプ
    ラズマディスプレイパネルを駆動して画像表示する表示
    手段とを備え、入力映像信号の平均値が変化しても、ほ
    ぼ一定の消費電力を得るように制御したことを特徴とす
    るプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 【請求項２】 輝度制御手段が、プラズマディスプレイ
    パネルの電力バラツキを補正して一定の消費電力を得る
    ように輝度制御するようにしたことを特徴とする請求項
    １記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
  3. 【請求項３】 入力映像信号の２次元的な平均値を検出
    する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に応じて
    輝度を制御する輝度制御手段と、前記輝度制御手段から
    の信号でプラズマディスプレイパネルを駆動して画像表
    示する表示手段とを備え、入力映像信号の平均値が変化
    しても、プラズマディスプレイパネルの各部の温度差が
    所定内になるように輝度制御したことを特徴とするプラ
    ズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 【請求項４】 輝度制御手段が、プラズマディスプレイ
    パネルの電力バラツキを補正して一定の消費電力を得る
    ように輝度制御するようにしたことを特徴とする請求項
    ３記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
  5. 【請求項５】 入力映像信号の時間的な平均値を検出す
    る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に応じて輝
    度を制御する輝度制御手段と、前記輝度制御手段からの
    信号でプラズマディスプレイパネルを駆動して画像表示
    する表示手段とを備え、入力映像信号の平均値が一定の
    場合は、輝度を抑制する方向に制御したことを特徴とす
    るプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 【請求項６】 輝度制御手段が、高輝度の表示状態が長
    時間継続される場合に輝度を徐々に低下させて、プラズ
    マディスプレイパネルの局部的な温度上昇と焼き付きを
    抑えることを特徴とする請求項５記載のプラズマディス
    プレイの駆動方法。
  7. 【請求項７】 入力映像信号の平均値と画面周辺部の温
    度とを検出する検出手段と、前記検出手段からの平均値
    検出信号に応じて輝度を制御する輝度制御手段と、前記
    輝度制御手段からの信号でプラズマディスプレイパネル
    を駆動して画像表示する表示手段とを備え、プラズマデ
    ィスプレイパネルの画面周辺温度が所定値以上になった
    場合は、輝度を抑制する方向に制御したことを特徴とす
    るプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 【請求項８】 輝度制御手段が、画面下周辺部の温度検
    出信号が所定温度以上になった場合に輝度を徐々に低下
    させて、プラズマディスプレイパネルのガラス割れを抑
    えることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプ
    レイの駆動方法。
  9. 【請求項９】 入力映像信号の平均値を検出する検出手
    段と、前記検出手段からの検出信号に応じてガンマ特性
    を制御するガンマ制御手段と、前記ガンマ制御手段から
    の信号でプラズマディスプレイパネルを駆動して画像表
    示する表示手段とを備え、入力映像信号の平均値が変化
    しても、良好な階調性を得るように制御したことを特徴
    とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 【請求項１０】 発光特性制御手段が、低輝度近傍のガ
    ンマ特性を制御して階調性の劣化を抑えることを特徴と
    する請求項７記載のプラズマディスプレイの駆動方法。
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