JP4287809B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及びその駆動方法に関し、特に容量性負荷を有する表示装置及びその駆動方法に関する。

プラズマディスプレイは、大型の平面型ディスプレイであり、家庭用の壁掛けテレビとしても普及が始まっている。更なる普及のためには、ＣＲＴと同程度の輝度が要求されている。

また、消費電力を低減するために、プラズマディスプレイに電力回収回路が設けられている。電力回収回路自体は広く知られており、例えば特開昭６３−１０１８９７号公報や特開平７−１６０２１９号公報にその記載がある。しかし、電力回収回路は、ＬＣ共振回路であるので、プラズマディスプレイパネルから電力を回収する時間とその回収した電力をプラズマディスプレイパネルに供給する時間を要する。その結果として、表示のためのサステインパルス幅が広くなり、サステインパルス数を多くすることができない。そのため、１フレーム内における総サステインパルス数は制限され、輝度を上げることができない。なお、基本的に輝度は総サステインパルス数に比例する。

また、特開２００２−６２８４４号公報には、正電位及び負電位で構成されるサステインパルスを用いたプラズマディスプレイが記載されている。

特開昭６３−１０１８９７号公報 特開平７−１６０２１９号公報 特開２００２−６２８４４号公報

近年において、プラズマディスプレイには発光輝度の向上、とりわけピーク輝度の向上が要求されている。

本発明の目的は、比較的表示負荷率が低い領域において輝度を高くすることができる表示装置及びその駆動方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、容量性負荷と、容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプするためのクランプ回路と、容量性負荷から電力を回収してその回収した電力を容量性負荷に供給するためのコイルを含む電力回収回路と、表示負荷率を検出するための表示負荷率検出部と、制御部とを有する表示装置が提供される。制御部は、検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには電力回収回路を動作させずにクランプ回路により容量性負荷の電位を制御し、検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには電力回収回路及びクランプ回路により容量性負荷の電位を制御する。

表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには電力回収回路を動作させずにクランプ回路により容量性負荷の電位を制御するので、表示のためのパルス幅を狭くすることができる。これにより、表示のためのパルス数を増やし、輝度を高くすることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるプラズマディスプレイ（表示装置）の基本構成例を示す図である。制御回路部１０１は、表示負荷率検出部１１１及びサステインパルス制御部１１２を有し、アドレスドライバ１０２、Ｘ電極を駆動するＸサステイン回路１０３、Ｙ電極を駆動するＹサステイン回路１０４、及びスキャンドライバ１０５の制御を行う。

アドレスドライバ１０２は、アドレス電極Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・に所定の電圧を供給する。以下、アドレス電極Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・の各々を又はそれらの総称を、アドレス電極Ａｊといい、ｊは添え字を意味する。

スキャンドライバ１０５は、制御回路部１０１及びＹサステイン回路１０４の制御に応じて、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・に所定の電圧を供給する。以下、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・の各々を又はそれらの総称を、Ｙ電極Ｙｉといい、ｉは添え字を意味する。

Ｘサステイン回路１０３は、Ｘ電極Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・にそれぞれ同一の電圧を供給する。以下、Ｘ電極Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・の各々を又はそれらの総称を、Ｘ電極Ｘｉといい、ｉは添え字を意味する。各Ｘ電極Ｘｉは相互接続され、同一の電圧レベルを有する。

表示領域１０７では、Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉが水平方向に並列に延びる行を形成し、アドレス電極Ａｊが垂直方向に延びる列を形成する。Ｙ電極Ｙｉ及びＸ電極Ｘｉは、垂直方向に交互に配置される。リブ１０６は、各アドレス電極Ａｊ間に設けられるストライプリブ構造を有する。

Ｙ電極Ｙｉ及びアドレス電極Ａｊは、ｉ行ｊ列の２次元行列を形成する。表示セルＣｉｊは、Ｙ電極Ｙｉ及びアドレス電極Ａｊの交点並びにそれに対応して隣接するＸ電極Ｘｉにより形成される。この表示セルＣｉｊが画素に対応し、表示領域１０７は２次元画像を表示することができる。表示セルＣｉｊ内のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉは、その間に空間を有し、容量性負荷を構成する。

表示負荷率検出部１１１は、外部から表示領域１０７に表示するための画像データを入力し、その画像データを基に１フレーム画像の表示負荷率を検出する。表示負荷率は、発光する画素数及びその発光する画素の階調値を基に検出される。例えば、１フレーム画像の全画素が最大階調値で表示されている場合は表示負荷率が１００％である。また、１フレーム画像の全画素が最大階調値の１／２で表示されている場合は表示負荷率が５０％である。また、１フレーム画像の半分（５０％）の画素のみが最大階調値で表示されているような場合にも、表示負荷率が５０％である。

また、表示負荷率検出部１１１は、Ｘサステイン回路１０３及び／又はＹサステイン回路１０４のサステイン電流又はサステイン電力を基に表示負荷率を検出してもよい。発光する画素では、それに対応する表示セルＣｉｊで放電が起こり、発光する。したがって、その放電電流であるサステイン電流又はサステイン電力を測定することによっても、表示負荷率を検出することができる。

表示負荷率が大きいときには全体的に明るい画像であり、表示負荷率が小さいときには全体的に暗い画像である。暗い画像内において、例えばヘッドライトの煌めき等の明るい色を表示する際に、高輝度が要求される。また、暗い画像では暗い部分と明るい部分の差が際立つこと、即ちコントラストの向上も要求される。

また、表示負荷率が大きいときには、大きなサステイン電力が消費されるため、電力回収回路を用いて、消費電力を低減することが好ましい。これに対し、表示負荷率が小さいときには、消費されるサステイン電力は小さいため、必ずしも電力回収を行う必要がなく、それよりも高輝度や高コントラストを実現することが好ましい。

サステインパルス制御部１１２は、表示負荷率検出部１１１により検出された表示負荷率に応じて、Ｘサステイン回路１０３及びＹサステイン回路１０４を制御する。具体的には、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには電力回収回路を使用せずにクランプ回路によりサステインパルスを生成し、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには電力回収回路及びクランプ回路によりサステインパルスを生成する。その詳細は、後に図５（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら説明する。

図２（Ａ）は、図１の表示セルＣｉｊの断面構成例を示す図である。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉは、前面ガラス基板２１１上に形成されている。その上には、放電空間２１７に対し絶縁するための誘電体層２１２が被着されるとともに、更にその上にＭｇＯ（酸化マグネシウム）保護膜２１３が被着されている。

一方、アドレス電極Ａｊは、前面ガラス基板２１１と対向して配置された背面ガラス基板２１４上に形成され、その上には誘電体層２１５が被着され、更にその上に蛍光体が被着されている。なお、蛍光体は本発明の説明に直接関与しないので、図２（Ａ）では図示されず省略されている。ＭｇＯ保護膜２１３と誘電体層２１５との間の放電空間２１７には、Ｎｅ＋Ｘｅペニングガス等が封入されている。

図２（Ｂ）は、交流駆動型プラズマディスプレイのパネル容量Ｃｐを説明するための図である。容量Ｃａは、Ｘ電極ＸｉとＹ電極Ｙｉとの間の放電空間２１７の容量である。容量Ｃｂは、Ｘ電極ＸｉとＹ電極Ｙｉとの間の誘電体層２１２の容量である。容量Ｃｃは、Ｘ電極Ｘｉと走査電極Ｙｉとの間の前面ガラス基板２１１の容量である。これらの容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの合計によって、電極Ｘｉ及びＹｉ間のパネル容量Ｃｐが決まる。

図２（Ｃ）は、交流駆動型プラズマディスプレイの発光を説明するための図である。リブ２１６の内面には、赤、青、緑色の蛍光体２１８がストライプ状に各色毎に配列、塗付されており、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉの間の放電によって蛍光体２１８を励起して光２２１が生成されるようになっている。

図３は、画像の１フレームＦＲの構成例を示す図である。画像は、例えば６０フレーム／秒で形成される。１フレームＦＲは、第１のサブフレームＳＦ１、第２のサブフレームＳＦ２、・・・、第ｎのサブフレームＳＦｎにより形成される。このｎは、例えば１０であり、階調ビット数に相当する。サブフレームＳＦ１，ＳＦ２等の各々を又はそれらの総称を、以下、サブフレームＳＦという。

各サブフレームＳＦは、リセット期間Ｔｒ、アドレス期間Ｔａ、及びサステイン（維持放電）期間Ｔｓにより構成される。リセット期間Ｔｒでは、表示セルの初期化を行う。アドレス期間Ｔａでは、アドレス電極Ａｊ及びＹ電極Ｙｉ間のアドレス放電により各表示セルの発光又は非発光を選択することができる。サステイン期間Ｔｓでは、選択された表示セルのＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間でサステイン放電を行い、発光を行う。各ＳＦでは、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間のサステインパルスによる発光回数（サステイン期間Ｔｓの長さ）が異なる。これにより、階調値を決めることができる。

本実施形態では、表示負荷率に応じて、サステイン期間Ｔｓにおけるサステインパルスを異ならせる。

図４は、本実施形態によるＹ電極駆動回路の構成例を示す回路図である。このＹ電極駆動回路は、図１のＹサステイン回路１０４及びスキャンドライバ１０５に相当する。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉは、その間に空間絶縁体を挟み、容量性負荷（パネル容量）４２０を構成する。Ｙ電極Ｙｉの左に接続される回路がＹ電極駆動回路である。Ｘ電極Ｘｉの右には、Ｘ電極駆動回路が接続される。以下、Ｙ電極駆動回路について説明するが、Ｘ電極駆動回路もＹ電極駆動回路と同様の構成を有する。ただし、Ｘ電極駆動回路は、図１のＸサステイン回路１０３に相当し、スキャンドライバ１０５に相当するトランジスタ４０３，４０４、スキャン動作用素子４０５，４０６，４２１及びダイオード４０７，４０８を有さない。

まず、Ｙサステイン回路１０４に相当する回路を説明する。Ｙサステイン回路１０４は、クランプするためのクランプ回路及びＬＣ共振を行うための電力回収回路を含む。以下、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を単にトランジスタという。ハイレベルクランプ回路は、容量性負荷４２０のＹ電極Ｙｉの電位をハイレベル（例えばＶｓ）にクランプするためのトランジスタＣＵを有する。ローレベルクランプ回路は、容量性負荷４２０のＹ電極Ｙｉの電位をローレベル（例えばグランド）にクランプするためのトランジスタＣＤを有する。電力回収回路は、容量性負荷４２０のＹ電極Ｙｉから電力を回収するためのコイル４１２、ダイオード４１８及びトランジスタＬＤと、その回収した電力を容量性負荷４２０のＹ電極Ｙｉに供給するためのコイル４１１、ダイオード４１５及びトランジスタＬＵとを有する。

ｎチャネルトランジスタ４０３は、寄生ダイオードを有し、ドレインがダイオード４０８のアノードに接続され、ソースがＹ電極Ｙｉに接続される。ｎチャネルトランジスタＣＤは、寄生ダイオードを有し、ソースがグランドに接続され、ドレインがダイオード４０８のカソードに接続される。ダイオード４１０は、アノードがトランジスタＣＤのドレインに接続され、カソードが正電位（電源電位）Ｖｓに接続される。コイル４１２は、ダイオード４０８のカソード及びダイオード４１８のアノード間に接続される。ダイオード４１６は、アノードがダイオード４１８のアノードに接続され、カソードが正電位Ｖｓに接続される。ダイオード４１７は、アノードがグランドに接続され、カソードがダイオード４１８のアノードに接続される。ｎチャネルトランジスタＬＤは、寄生ダイオードを有し、ソースが容量４１９に接続され、ドレインがダイオード４１８のカソードに接続される。

ｎチャネルトランジスタ４０４は、寄生ダイオードを有し、ドレインがＹ電極Ｙｉに接続され、ソースがｎチャネルトランジスタ４２１のソースに接続される。コイル４１１は、トランジスタ４２１のドレイン及びダイオード４１５のカソード間に接続される。ｎチャネルトランジスタＣＵは、寄生ダイオードを有し、ドレインが正電位Ｖｓに接続され、ソースがトランジスタ４２１のドレインに接続される。ダイオード４０９は、カソードがトランジスタＣＵのソースに接続され、アノードがグランドに接続される。ダイオード４１３は、アノードがダイオード４１５のカソードに接続され、カソードが正電位Ｖｓに接続される。ダイオード４１４は、アノードがグランドに接続され、カソードがダイオード４１５のカソードに接続される。ｐチャネルトランジスタＬＵは、寄生ダイオードを有し、ソースが容量４１９に接続され、ドレインがダイオード４１５のアノードに接続される。容量４１９は、トランジスタＬＤ，ＬＵのソース及びグランド間に接続される。

次に、スキャンドライバ１０５に相当する回路を説明する。ｐチャネルトランジスタ４０５は、寄生ダイオードを有し、ソースが電位Ｖｓｃに接続され、ドレインがダイオード４０７のアノードに接続される。ダイオード４０７のカソードは、トランジスタ４０３のドレインに接続される。ｎチャネルトランジスタ４０６は、寄生ダイオードを有し、ソースが負電位−Ｖｙに接続され、ドレインがトランジスタ４０４のソースに接続される。

図５（Ａ）は表示負荷率が大きいときのＹ電極Ｙｉのサステインパルスを示すタイミングチャートであり、図５（Ｂ）は表示負荷率が小さいときのＹ電極Ｙｉのサステインパルスを示すタイミングチャートである。図１のＹサステイン回路１０４は、サステインパルス制御部１１２の制御の下、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには図５（Ａ）に示すサステインパルスを生成し、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには図５（Ｂ）に示すサステインパルスを生成する。図５（Ａ）及び（Ｂ）のサステインパルスは、図３のサステイン期間Ｔｓにおいて図４のＹサステイン回路により生成される。

図５（Ａ）を参照しながら、表示負荷率が大きいときのサステインパルスの生成方法を説明する。まず、時刻ｔ５０１において、トランジスタＬＵをオンさせる。容量４１９は、後に説明するように、充電されているので、容量４１９の電圧はトランジスタＬＵ，４２１，４０４を介して、ＬＣ共振によりＹ電極Ｙｉに供給される。Ｙ電極Ｙｉの電位は、正電位Ｖｓに向けて上昇する。

次に、時刻ｔ５０２では、トランジスタＣＵをオンする。正電位Ｖｓは、トランジスタＣＵ，４２１，４０４を介して、Ｙ電極Ｙｉに供給される。Ｙ電極Ｙｉは、正電位Ｖｓにクランプされる。その後、トランジスタＬＵがオフし、トランジスタＣＵがオフする。

次に、時刻ｔ５０３では、トランジスタＬＤをオンする。Ｙ電極Ｙｉの電荷は、トランジスタ４０３，ＬＤを介して、グランドに接続された容量４１９にＬＣ共振により放出される。Ｙ電極Ｙｉの電位は、グランドに向けて下降する。

次に、時刻ｔ５０４では、トランジスタＣＤをオンする。Ｙ電極Ｙｉは、トランジスタ４０３，ＣＤを介して、グランドに接続される。Ｙ電極Ｙｉは、グランドにクランプされる。その後、トランジスタＬＤがオフし、トランジスタＣＤがオフする。以後、上記の時刻ｔ５０１〜ｔ５０４の動作を繰り返す。

以上は、Ｙ電極Ｙｉのサステインパルスについて説明したが、Ｘ電極ＸｉのサステインパルスはＹ電極Ｙｉのサステインパルスの逆相のパルスになる。すなわち、Ｙ電極ＹｉのサステインパルスがグランドのときＸ電極Ｘｉのサステインパルスは正電位Ｖｓになり、Ｘ電極ＸｉのサステインパルスがグランドのときＹ電極Ｙｉのサステインパルスは正電位Ｖｓになる。

時刻ｔ５０２付近では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電圧Ｖｓが印加される。Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間の表示のためのサステイン放電は、時刻ｔ５０２付近で生じる。同様に、時刻ｔ５０４付近においてＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電圧Ｖｓが印加され、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間で表示のためのサステイン放電が生じる。

以上のように、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには図５（Ａ）の如く電力回収回路及びクランプ回路により容量性負荷４２０の電位を制御する。具体的には、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには、時刻ｔ５０３〜ｔ５０４で容量性負荷４２０の電力を回収し、時刻ｔ５０４以降で容量性負荷４２０の電位をローレベル（グランド）にクランプし、時刻ｔ５０１〜ｔ５０２で回収した電力を容量性負荷４２０に供給し、時刻５０２以降で容量性負荷４２０の電位をハイレベルＶｓにクランプする。表示負荷率が大きいときには放電電流が大きく、ＸおよびＹサステイン回路全体に流れる電流が大きいので、電力回収回路を用いて、消費電力を低減することが有効である。

次に、図５（Ｂ）を参照しながら、表示負荷率が小さいときのサステインパルスの生成方法を説明する。電力回収回路を使用しないため、電力回収回路のスイッチングトランジスタＬＵ及びＬＤはオフを維持する。

まず、時刻ｔ５１１では、トランジスタＣＵをオンする。正電位Ｖｓは、トランジスタＣＵ，４２１，４０４を介して、Ｙ電極Ｙｉに供給される。Ｙ電極Ｙｉは、正電位Ｖｓにクランプされる。その後、トランジスタＣＵがオフする。

次に、時刻ｔ５１２では、トランジスタＣＤをオンする。Ｙ電極Ｙｉは、トランジスタ４０３，ＣＤを介して、グランドに接続される。Ｙ電極Ｙｉは、グランドにクランプされる。その後、トランジスタＣＤがオフする。以後、上記の時刻ｔ５１１〜ｔ５１２の動作を繰り返す。

以上は、Ｙ電極Ｙｉのサステインパルスについて説明したが、Ｘ電極ＸｉのサステインパルスはＹ電極Ｙｉのサステインパルスの逆相のパルスになる。時刻ｔ５１１付近及びｔ５１２付近では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電圧Ｖｓが印加され、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間で表示のためのサステイン放電が生じる。

以上のように、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには図５（Ｂ）の如く電力回収回路を使用せずにクランプ回路により容量性負荷４２０の電位を制御する。具体的には、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには容量性負荷４２０の電力回収を行わずに容量性負荷４２０の電位をハイレベルＶｓ及びローレベル（グランド）にクランプすることによりパルスを生成する。

図５（Ａ）のサステインパルスは、電力回収回路及びクランプ回路により、２段階で立ち上がる。そのため、サステイン放電時に、Ｙ電極Ｙｉへの電力供給が時間的に分散される。従って仮に表示負荷率に係わらず常時図５（Ａ）のサステインパルスで駆動すれば、表示負荷率が小さいときの最大階調値におけるピーク輝度が比較的低くなる。これに対し、電力回収を伴わない図５（Ｂ）のサステインパルスは、クランプ回路により、急峻に立ち上がる。そのため、サステイン放電時に、Ｙ電極Ｙｉへの電力供給が時間的に集中し、表示負荷率が小さいときの最大階調値におけるピーク輝度が比較的高くなる。以上のように、表示負荷率が小さいときには、図５（Ｂ）のサステインパルスを生成することにより、最大階調値におけるピーク輝度を高くすることができ、かつ、暗い部分と明るい部分の差が相対的に大きくなり、コントラストが改善され暗い画像内のヘッドライト等を際立たせることができる。

また、図５（Ａ）のサステインパルスは、容量性負荷４２０から電力を回収するための時間ｔ５０３〜ｔ５０４と、その回収した電力を容量性負荷４２０に供給するための時間ｔ５０１〜ｔ５０２とを必要とする。そのため、サステインパルスの幅ｔ５０１〜ｔ５０４が広くなり、サステインパルス数を多くすることが困難である。これに対し、図５（Ｂ）のサステインパルスは、電力回収回路を使用しないため、サステインパルスの幅ｔ５１１〜ｔ５１２を狭くし、サステインパルス数を増加させることができる。すなわち、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、第１の閾値よりも大きいときに比べ、サステインパルスの周波数を高くし、サステインパルス数を増加させることにより、ピーク輝度をより高くすることができる。具体的には、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、容量性負荷４２０に供給する表示のためのサステインパルスの１フレーム画像当たりの平均周波数を高くし、かつ１フレーム画像当たりのサステインパルス数を多くする。

以上のように、本実施形態によれば表示負荷率が小さい時のピ−ク輝度向上とコントラスト改善に効果があるが、サステインパルスの平均周波数及び／又はパルス数を変える際に、単純に表示負荷率に応じて急激に大きな変化を与えると、変化の際にフレーム単位で輝度の段差が生じるため観察者に違和感があり、画像表示品質に悪影響を与える。そこで、表示のためのサステインパルスの平均周波数を変化させる際には、複数のフレームを経過する間で徐々に平均周波数及びパルス数を変化させることが好ましい。例えば、６０フレームを経過する以内で徐々に平均周波数及びパルス数を変化させることが好ましい。

本実施形態によれば、表示負荷率が小さければ、プラズマディスプレイパネル全体に流れる放電電流の大きさは、それほど大きくないので、その場合は電力回収回路を用いず、クランプ回路により電源からの直接的な駆動を行う。こうすることにより、ＬＣ共振による緩やかな電圧上昇ではなく、相対的に急峻なパルス波形が得られ、パルス幅を狭くできる。パルス幅が狭くなることで、一定時間（例えば１フレーム内）に入れられる総パルス数を増やすことができ、かつ流れる電流値も特別な保護回路を使用しなくても済むレベルに抑えられる。また、総消費電力が相対的に小さい分、特別な放熱対策を要しない。一方、表示負荷率が大きい場合はプラズマディスプレイパネル全体に大きな放電電流が流れるので、電力回収回路を用いて総消費電力の低減を図る。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、第１の実施形態における図５（Ａ）及び（Ｂ）のサステインパルスの代わりに、図６（Ａ）及び（Ｂ）のサステインパルスを生成する。

図６（Ａ）は表示負荷率が大きいときのＹ電極Ｙｉのサステインパルスを示すタイミングチャートであり、図６（Ｂ）は表示負荷率が小さいときのＹ電極Ｙｉのサステインパルスを示すタイミングチャートである。図１のＹサステイン回路１０４は、サステインパルス制御部１１２の制御の下、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには図６（Ａ）に示すサステインパルスを生成し、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには図６（Ｂ）に示すサステインパルスを生成する。図６（Ａ）及び（Ｂ）のサステインパルスは、図３のサステイン期間Ｔｓにおいて図４のＹサステイン回路により生成される。

図６（Ａ）は、表示負荷率が大きいときのサステインパルスであり、図５（Ａ）のサステインパルスと同じパルスである。したがって、上記の図５（Ａ）のサステインパルスの生成方法と同じ方法により、図６（Ａ）のサステインパルスを生成することができる。

図６（Ｂ）は、表示負荷率が小さいときのサステインパルスである。図６（Ｂ）のサステインパルスは、図６（Ａ）のサステインパルスと同様に、電力回収回路及びクランプ回路により生成される。図６（Ｂ）の時刻ｔ６０１〜ｔ６０４は、それぞれ図６（Ａ）の時刻ｔ５０１〜ｔ５０４に対応する。

図６（Ｂ）のサステインパルスは、基本的に図６（Ａ）のサステインパルスと同じであるが、容量性負荷４２０の電位をハイレベルＶｓにクランプするタイミングｔ６０２及びローレベル（グランド）にクランプするタイミングｔ６０４が異なる。具体的には、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときの図６（Ｂ）のサステインパルスは、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときの図６（Ａ）のサステインパルスに比べて、容量性負荷４２０の電位をハイレベルにクランプするタイミングｔ６０２及びローレベルにするタイミングｔ６０４を早くする。

すなわち、図６（Ｂ）の時刻ｔ６０１からｔ６０２までの時間は図６（Ａ）の時刻ｔ５０１からｔ５０２までの時間より短く、図６（Ｂ）の時刻ｔ６０３からｔ６０４までの時間は図６（Ａ）の時刻ｔ５０３からｔ５０４までの時間より短い。このｔ６０１からｔ６０２までの時間とｔ６０３からｔ６０４までの時間を０にすれば、図５（Ｂ）のサステインパルスと同じパルスになる。図６（Ｂ）のサステインパルスは、図６（Ａ）のサステインパルスに比べ、ハイレベルＶｓを維持している時間とローレベル（グランド）を維持している時間は同じである。図６（Ｂ）のサステインパルスは、図６（Ａ）のサステインパルスに比べ、パルス幅を狭くすることができるので、１フレーム画像当たりの平均周波数を高くし、かつ１フレーム画像当たりのパルス数を多くすることができる。これにより、表示負荷率が小さいときには、ピーク輝度をより高くすることができる。また、図６（Ｂ）のサステインパルスは、図６（Ａ）のサステインパルスに比べ、急峻に立ち上がるので、サステイン放電時にＹ電極Ｙｉへの電力供給が時間的に集中し、ピーク輝度が高くなる。

これに対し、表示負荷率が大きいときには、図６（Ａ）のサステインパルスのように、電力を回収する時間ｔ５０３〜ｔ５０４とその回収した電力を供給する時間ｔ５０１〜ｔ５０２を長くすることにより、電力回収効率を高め、消費電力を低減することができる。

なお、表示負荷率が第１の閾値より小さい時（すなわちクランプのタイミングが早い時）のクランプタイミングは、表示負荷率が第１の閾値より小さい領域全般に亘り必ずしも一定である必要は無い。例えば、表示負荷率が第１の閾値を超えない範囲で表示負荷率の減少に応じて徐々に早くしても良い。また、第１の実施形態と同様に、表示のためのサステインパルスの平均周波数を変化させる際には、複数のフレームを経過する間で徐々に平均周波数及びパルス数を変化させることが好ましい。例えば、６０フレームを経過する以内で徐々に平均周波数及びパルス数を変化させることが好ましい。

なお、上記では表示負荷率が小さいときには、容量性負荷４２０の電位をハイレベルＶｓにクランプするタイミングｔ６０２及びローレベルにクランプするタイミングｔ６０４を早くする例を説明したが、ローレベルにクランプするタイミングｔ６０４は必ずしも早くする必要はなく、ハイレベルにクランプするタイミングｔ６０２のみを早くするようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態による表示負荷率及び総サステインパルス数の関係を示すグラフである。横軸は表示負荷率を示し、縦軸は１フレーム画像当たりの総サステインパルス数を示す。総サステインパルス数Ｎ１は、表示負荷率が大きいときの図５（Ａ）又は図６（Ａ）のサステインパルスの１フレーム画像当たりの総サステインパルス数である。総サステインパルス数Ｎ２は、表示負荷率が小さいときの図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）のサステインパルスの１フレーム画像当たりの総サステインパルス数であり、総サステインパルス数Ｎ１よりも多い。

表示負荷率及び総サステインパルス数の関係において、表示負荷率が増加しているときの第１の閾値Ｄ２と表示負荷率が減少しているときの第１の閾値Ｄ１とは異なる値になるヒステリシス特性を有する。

表示負荷率が増加している場合には、表示負荷率が閾値Ｄ２より大きいときには図５（Ａ）又は図６（Ａ）のサステインパルスを総サステインパルス数Ｎ１で生成し、表示負荷率が閾値Ｄ２より小さいときには図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）のサステインパルスを総サステインパルス数Ｎ２で生成する。

表示負荷率が減少している場合には、表示負荷率が閾値Ｄ１より大きいときには図５（Ａ）又は図６（Ａ）のサステインパルスを総サステインパルス数Ｎ１で生成し、表示負荷率が閾値Ｄ１より小さいときには図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）のサステインパルスを総サステインパルス数Ｎ２で生成する。閾値Ｄ１は、閾値Ｄ２よりも小さい。

第１及び第２の実施形態と同様に、総サステインパルス数がＮ１とＮ２との間で変化する際には、複数のフレームを経過する間で徐々に平均周波数及び総サステインパルス数を変化させる。

仮に、閾値Ｄ１及びＤ２を同じ値に設定すると、その閾値付近で表示負荷率が頻繁にわずかな上下変化を繰り返すと、総サステインパルス数も頻繁に変化してしまう悪影響が生じる。いわゆるチャタリングのような悪現象が生じてしまう。本実施形態のように、閾値Ｄ１及びＤ２を異ならせることにより、そのような悪影響を防止することができる。

（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態による表示負荷率と総消費電力及び総サステインパルス数の関係を示すグラフである。横軸は表示負荷率を示し、縦軸は総消費電力又は１フレーム画像当たりの総サステインパルス数を示す。

もし総サステインパルス数が表示負荷率に関係なく一定であれば、図８の点線で示すように、総消費電力は、表示負荷率に比例する。表示負荷率が大きくなれば、それに比例して点灯する表示セルも多くなり、放電電流が増えるため総消費電力も増加する。しかし、総消費電力が多くなると、大量の熱が発生し、プラズマディスプレイが破壊される可能性がある。そこで、総消費電力及び発熱量を抑制するため、図８の一点鎖線で示すように、表示負荷率が第２の閾値Ｄａより大きいときには１フレーム画像における容量性負荷４２０の総サステインパルス数を徐々に少なくなるように制限する。これにより、図８の実線で示すように、点灯する表示セルが増えても（すなわち表示負荷率が上がっても）総サステインパルス数が下がるため、総消費電力は一定の値に抑えられる。これらの方式は、自動電力制御（ＡＰＣ）として知られており、具体的には図１のサステインパルス制御部１１２の制御の下、Ｘサステイン回路１０３及びＹサステイン回路１０４が行う。

上記のように、表示負荷率が閾値Ｄａより大きくなると、総サステインパルス数は徐々に下がるように制限されてしまうため、上記の第１〜第３の実施形態に示したように、表示負荷率に応じて総サステインパルス数を変化させることができない。そこで、第１〜第３の実施形態のように表示負荷率が第１の閾値Ｄ１，Ｄ２より大きいときには総サステインパルス数を少なくし、第１の閾値Ｄ１，Ｄ２より小さいときには総サステインパルス数を多くする際には、第１の閾値Ｄ１，Ｄ２は第２の閾値Ｄａ以下にする必要がある。第２の閾値Ｄａはパネルの特性により任意の値に設定されるが、現在の製品においては２５％程度が多い。それを考慮し、かつ本発明を実施した場合の総消費電力の上限をも考慮すると第１の閾値Ｄ１，Ｄ２は２０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。

以上のように、第１〜第４の実施形態によれば、表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには図５（Ａ）又は図６（Ａ）のサステインパルスを生成する。そして、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）のサステインパルスを生成するので、表示のためのサステインパルス幅を狭くすることができる。これにより、表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、第１の閾値よりも大きいときに比べ、表示のためのサステインパルス数を増やし、輝度を高くすることができる。

なお、上記の第１〜第４の実施形態において、図１の表示負荷率検出部１１１及びサステインパルス制御部１１２を含む制御回路部１０１は、ハードウエアにより構成してもよいし、コンピュータプログラムによるソフトウエアをマイクロコンピュータ等が実行することにより構成してもよい。また、第１〜第４の実施形態では、プラズマディスプレイを例に説明したが、これに限定されず、容量性負荷を有する表示装置に適用することができる。例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに適用することができる。

上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、サステインパルスの電圧値はＶｓとグランドを例として説明したが、これに限らず正電位と負電位の間を往復するパルス形態（例えば特開２００２−６２８４４号公報に記載の形態）でも本発明の適用は可能である。

本発明の実施形態は、例えば以下のように種々の適用が可能である。

（付記１）
容量性負荷と、
前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプするためのクランプ回路と、
前記容量性負荷から電力を回収してその回収した電力を前記容量性負荷に供給するためのコイルを含む電力回収回路と、
表示負荷率を検出するための表示負荷率検出部と、
前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには前記電力回収回路を使用せずに前記クランプ回路により前記容量性負荷の電位を制御し、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには前記電力回収回路及び前記クランプ回路により前記容量性負荷の電位を制御する制御部と
を有する表示装置。
（付記２）
前記制御部は、前記表示負荷率が第２の閾値より大きいときには１フレーム画像における前記容量性負荷の総サステインパルス数を制限し、前記第１の閾値は前記第２の閾値以下である付記１記載の表示装置。
（付記３）
前記表示負荷率が増加しているときの前記第１の閾値と前記表示負荷率が減少しているときの前記第１の閾値とは異なる値である付記１記載の表示装置。
（付記４）
前記表示負荷率の第１の閾値は２０％以下である付記１記載の表示装置。
（付記５）
前記表示負荷率の第１の閾値は５％以下である付記４記載の表示装置。
（付記６）
前記制御部は、前記表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、前記容量性負荷に供給する表示のためのパルスの１フレーム画像当たりの平均周波数を高くする付記１記載の表示装置。
（付記７）
前記制御部は、前記表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、１フレーム画像当たりの表示のためのパルス数を多くする付記６記載の表示装置。
（付記８）
前記制御部は、前記表示のためのパルスの平均周波数を変化させる際、複数のフレームを経過する間で徐々に平均周波数を変化させる付記６記載の表示装置。
（付記９）
前記制御部は、前記表示のためのパルスの平均周波数を変化させる際、６０フレームを経過する以内で徐々に平均周波数を変化させる付記８記載の表示装置。
（付記１０）
前記制御部は、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには前記容量性負荷の電力回収を行わずに前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプすることによりパルスを生成し、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには前記容量性負荷の電力を回収し、前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプし、前記回収した電力を前記容量性負荷に供給し、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプすることによりパルスを生成する付記１記載の表示装置。
（付記１１）
表示負荷率を検出する表示負荷率検出ステップと、
前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには容量性負荷の電力を回収せずに前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプすることによりパルスを生成し、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには前記容量性負荷の電力を回収し、前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプし、前記回収した電力を前記容量性負荷に供給し、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプすることによりパルスを生成する制御ステップと
を有する表示装置の駆動方法。
（付記１２）
容量性負荷と、
前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプするためのクランプ回路と、
前記容量性負荷から電力を回収してその回収した電力を前記容量性負荷に供給するためのコイルを含む電力回収回路と、
表示負荷率を検出するための表示負荷率検出部と、
前記容量性負荷の電力を回収し、前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプし、前記回収した電力を前記容量性負荷に供給し、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプすることによりパルスを生成する際に、前記検出された表示負荷率が第１の閾値より小さい場合と大きい場合で前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプするタイミングを異ならせる制御部と
を有する表示装置。
（付記１３）
前記制御部は、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べて、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプするタイミングを早くする付記１２記載の表示装置。
（付記１４）
前記制御部は、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さい領域の少なくとも一部において、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプするタイミングを表示負荷率の減少に応じて徐々に早くする付記１３記載の表示装置。
（付記１５）
前記制御部は、前記表示負荷率が第２の閾値より大きいときには１フレーム画像における前記容量性負荷の総サステインパルス数を制限し、前記第１の閾値は前記第２の閾値以下である付記１３記載の表示装置。
（付記１６）
前記表示負荷率が増加しているときの前記第１の閾値と前記表示負荷率が減少しているときの前記第１の閾値とは異なる値である付記１３記載の表示装置。
（付記１７）
前記表示負荷率の第１の閾値は２０％以下である付記１３記載の表示装置。
（付記１８）
前記表示負荷率の第１の閾値は５％以下である付記１７記載の表示装置。
（付記１９）
前記制御部は、前記表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、前記容量性負荷に供給する表示のためのパルスの１フレーム画像当たりの平均周波数を高くする付記１３記載の表示装置。
（付記２０）
前記制御部は、前記表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、１フレーム画像当たりの表示のためのパルス数を多くする付記１９記載の表示装置。
（付記２１）
前記制御部は、前記表示のためのパルスの平均周波数を変化させる際、複数のフレームを経過する間で徐々に平均周波数を変化させる付記１９記載の表示装置。
（付記２２）
前記制御部は、前記表示のためのパルスの平均周波数を変化させる際、６０フレームを経過する以内で徐々に平均周波数を変化させる付記２１記載の表示装置。
（付記２３）
前記制御部は、前記検出された表示負荷率に応じて前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプするタイミングを異ならせる付記１２記載の表示装置。
（付記２４）
表示負荷率を検出する表示負荷率検出ステップと、
容量性負荷の電力を回収し、前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプし、前記回収した電力を前記容量性負荷に供給し、前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプすることによりパルスを生成する際に、前記検出された表示負荷率が第１の閾値より小さい場合と大きい場合で前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプするタイミングを異ならせる制御ステップと
を有する表示装置の駆動方法。

本発明の第１の実施形態によるプラズマディスプレイ（表示装置）の基本構成例を示す図である。 図２（Ａ）〜（Ｃ）は表示セルの断面構成例を示す図である。 画像の１フレームの構成例を示す図である。 第１の実施形態によるＹ電極駆動回路の構成例を示す回路図である。 図５（Ａ）は第１の実施形態による表示負荷率が大きいときのＹ電極のサステインパルスを示すタイミングチャートであり、図５（Ｂ）は第１の実施形態による表示負荷率が小さいときのＹ電極のサステインパルスを示すタイミングチャートである。 図６（Ａ）は本発明の第２の実施形態による表示負荷率が大きいときのＹ電極のサステインパルスを示すタイミングチャートであり、図６（Ｂ）は第２の実施形態による表示負荷率が小さいときのＹ電極のサステインパルスを示すタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態による表示負荷率及び総サステインパルス数の関係を示すグラフである。 本発明の第４の実施形態による表示負荷率と総消費電力及び総サステインパルス数の関係を示すグラフである。

符号の説明

１０１ 制御回路部
１０２ アドレスドライバ
１０３ Ｘサステイン回路
１０４ Ｙサステイン回路
１０５ スキャンドライバ
１０６ リブ
１０７ 表示領域
１１１ 表示負荷率検出部
１１２ サステインパルス制御部
２１１ 前面ガラス基板
２１２ 誘電体層
２１３ ＭｇＯ保護膜
２１４ 背面ガラス基板
２１５ 誘電体層
２１６ リブ
２１７ 放電空間
２２１ 光
Ｔｒ リセット期間
Ｔａ アドレス期間
Ｔｓ サステイン期間

Claims (5)

1. 容量性負荷と、
   前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプするためのクランプ回路と、
   前記容量性負荷から電力を回収してその回収した電力を前記容量性負荷に供給するためのコイルを含む電力回収回路と、
   表示負荷率を検出するための表示負荷率検出部と、
   前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには前記電力回収回路を動作させずに前記クランプ回路により前記容量性負荷の電位を制御し、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには前記電力回収回路及び前記クランプ回路により前記容量性負荷の電位を制御する制御部と
   を有する表示装置。
2. 前記制御部は、前記表示負荷率が第２の閾値より大きいときには１フレーム画像における前記容量性負荷の総サステインパルス数を制限し、前記第１の閾値は前記第２の閾値以下である請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示負荷率が増加しているときの前記第１の閾値と前記表示負荷率が減少しているときの前記第１の閾値とは異なる値である請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記制御部は、前記表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには、前記表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときに比べ、前記容量性負荷に供給する表示のためのパルスの１フレーム画像当たりの平均周波数を高くする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 表示負荷率を検出する表示負荷率検出ステップと、
   前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも小さいときには容量性負荷の電力を回収せずに前記容量性負荷の電位をハイレベル及びローレベルにクランプすることによりパルスを生成し、前記検出された表示負荷率が第１の閾値よりも大きいときには前記容量性負荷の電力を回収し、次いで前記容量性負荷の電位をローレベルにクランプし、前記回収した電力を前記容量性負荷に供給し、次いで前記容量性負荷の電位をハイレベルにクランプすることによりパルスを生成する制御ステップと
   を有する表示装置の駆動方法。

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