JP4520826B2 - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置及び表示方法に関する。
プラズマディスプレイ（ガス放電表示装置）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、表示品質及び価格が要求されている。
プラズマディスプレイには、以下のストリーキングの問題が存在する。１ライン内で同時に点灯する画素数が多いときには抵抗による電圧ドロップが大きくなり、点灯する画素の発光が暗くなってしまう。それに対して、１ライン内で同時に点灯する画素数が少ないときには、点灯する画素の発光が比較的明るくなる。このように、同じ階調値の表示を行っても、ラインにより異なる明るさになってしまう。この差異が大きいほど、ストリーキングの％表示が大きくなり、好ましくない。
ＡＣ型カラープラズマディスプレイは発光効率の更なる向上やストリーキングの低減が求められており、サステイン放電の駆動方法の開発が進められている。２段放電（例えば下記の特許文献１）やポップ放電（例えば下記の特許文献２）等のサステインパルスは、放電ピーク強度が下がり、発光効率が高く、電極による電圧ドロップの差に起因するストリーキングも軽減されるが、ピーク輝度が低下するという問題がある。
例えば、２段放電はサステインパルスの立ち上りが２段で、サステインパルスの１段目の電圧で弱い放電が発生し、サステインパルスの２段目で放電が継続して発生する。２段放電波形では放電電流ピークが小さいため配線での電圧ドロップが小さく、ストリーキングが小さい。また、放電強度が小さいため、紫外線発光や蛍光体の飽和が小さい等のため発光効率が１０％以上高いという特徴がある。しかし、放電電流ピークが小さいため単発発光強度が低く、２段波形のためパルス幅も広くなるため、サステインパルス数を多くできず、ピーク輝度が２０％程度低くなる。
高発光効率／ストリーキング低減と高輝度の両方の特性を実現するために表示状態によってサステインパルスの種類を変えることも考えられるが、サステインパルスの種類により輝度や色度が異なるため、切り替えショックが問題となる。この切り替えショックの解決のため、サブフレーム内のサステインパルスを２種類のサステインパルスで構成し、２種類のサステインパルスの割合を少しずつ変えることも考えられるが、サステインパルスの種類により放電／壁電荷の状態が異なるため表示動作が不安定になり、また制御も難しい。
特開２０００−１４８０８３号公報 特開２００３−２９７００号公報
本発明の目的は、高発光効率／ストリーキング低減と高輝度等の特性のための２種類以上のサステインパルスを表示状態により切り替えて使用することができる表示装置及び表示方法を提供することである。
本発明の一観点によれば、１フレーム画像を複数のサブフレームにて構成した表示装置であって、前記１フレーム画像の表示率を検出する検出部と、発光輝度と発光効率が異なる２種類以上のサステインパルスの中から１つを、前記表示率に応じてサブフレーム毎に選択して出力するサステインパルス出力部と、を有し、前記サステインパルス出力部は、前記表示率が大から小に変化するに伴い、前記２種類以上のサステインパルスの内の前記発光効率が高く前記発光輝度が低い第１のサステインパルスから、前記第１のサステインパルスよりも前記発光輝度が高く前記発光効率が低い第２のサステインパルスヘのサステインパルスの選択の変更を、輝度比の小さい下位側サブフレームから行うことを特徴とする表示装置が提供される。
高発光効率／ストリーキング低減及び高輝度等の複数の特性を両立させることができる。
（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、共通電極（Ｘ電極）サステイン回路１０３、スキャン電極（Ｙ電極）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電極サステイン回路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電極サステイン回路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率を検出する。表示率は、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、表示率が５０％である。
また、表示率検出部１１１は、Ｘ電極サステイン回路１０３及び／又はＹ電極サステイン回路１０４のサステインパルスにより流れるサステイン電流又は消費されるサステイン電力を基に表示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、表示率を検出することができる。
表示率が大きいときには全体的に明るい画像であり、表示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、表示率が大きいときには、発光効率及びストリーキングが問題になるので、発光効率を高くしかつストリーキングを低減することができるサステインパルスを用いることが好ましい。これに対し、表示率が小さいときには、発光効率がそれほど問題にならず、ライン毎の表示負荷による電圧ドロップが小さくストリーキングがそれほど問題にならないので、ピーク輝度を高くすることができるサステインパルスを用いることが好ましい。
サステインパルス制御部１１２は、表示率検出部１１１により検出された表示率に応じて、Ｘ電極サステイン回路１０３及びＹ電極サステイン回路１０４を制御する。具体的には、表示率が大きいときには発光効率を高くしかつストリーキングを低減することができるサステインパルスを生成し、表示率が小さいときにはピーク輝度を高くすることができるサステインパルスを生成する。その詳細は、後に図４（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。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、電荷調整サステイン期間Ｔｃ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。電荷調整サステイン期間Ｔｃは、後のサステイン期間Ｔｓにおけるサステイン放電のための電荷調整を行うもので、例えばパルス幅が広い。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の種類を異ならせる。電荷調整サステイン期間Ｔｃでは、それぞれの種類のサステインパルスに適した電荷調整を行う。
図４（Ａ）は表示率が大きいときのＸ電極Ｘｉ及び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４（Ｂ）は表示率が小さいときのＸ電極Ｘｉ及び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電極サステイン回路１０４は、サステインパルス制御部１１２の制御の下、表示率が大きいときには図４（Ａ）に示すサステインパルスを生成し、表示率が小さいときには図４（Ｂ）に示すサステインパルスを生成する。図４（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において生成される。
図４（Ａ）のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉのサステインパルスは、時刻ｔ４０１からｔ４０６までを含むサイクルを１サイクルとして、パルスが繰り返される。
まず、図４（Ａ）のＸ電極Ｘｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ４０１では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第１のハイレベルＶｓ１にクランプされる。次に、時刻ｔ４０２では、第１のハイレベルＶｓ１から立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ４０３では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
次に、図４（Ａ）のＹ電極Ｙｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ４０１からｔ４０４の直前までは、０Ｖのローレベルを維持する。時刻ｔ４０４では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第１のハイレベルＶｓ１にクランプされる。次に、時刻ｔ４０５では、第１のハイレベルＶｓ１から立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ４０６では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ４０１からｔ４０２までが１μｓ、時刻ｔ４０２からｔ４０３までが４μｓ、時刻ｔ４０３からｔ４０４までが１μｓ、時刻ｔ４０４からｔ４０５までが１μｓ、時刻ｔ４０５からｔ４０６までが４μｓ、時刻ｔ４０６から次サイクルの時刻ｔ４０１までが１μｓである。
上記の時刻ｔ４０１及びｔ４０４では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電位差Ｖｓ１が生じ、弱い放電が発生する。そして、時刻ｔ４０２及びｔ４０５では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電位差Ｖｓ２が生じ、放電が継続して発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に分散させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が広くなり、放電電流のピークが小さくなる。その結果、放電強度が小さくなるために紫外線発光及び蛍光体の飽和が小さくなって発光効率が高くなり、かつ放電電流ピークが小さいためにストリーキングを低減させることができる。
図４（Ｂ）のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉのサステインパルスは、時刻ｔ４１１からｔ４１４までを含むサイクルを１サイクルとして、パルスが繰り返される。
まず、図４（Ｂ）のＸ電極Ｘｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ４１１では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ４１２では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
まず、図４（Ｂ）のＹ電極Ｙｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ４１１からｔ４１３の直前までは、０Ｖのローレベルを維持する。次に、時刻ｔ４１３では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ４１４では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ４１１からｔ４１２までが５μｓ、時刻ｔ４１２からｔ４１３までが１μｓ、時刻ｔ４１３からｔ４１４までが５μｓ、時刻ｔ４１４から次サイクルの時刻ｔ４１１までが１μｓである。
上記の時刻ｔ４１１及びｔ４１３では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電位差Ｖｓ２が生じ、強い放電が発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に集中させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が狭くなり、放電電流のピークが大きくなる。その結果、ピーク輝度が高くなる。
図５は、Ｘ電極Ｘｉに接続されるＸ電極サステイン回路１０３（図１）の構成例を示す回路図である。Ｙ電極Ｙｉに接続されるＹ電極サステイン回路１０４も、Ｘ電極サステイン回路１０３と同様の構成を有するので、Ｘ電極サステイン回路１０３を例に説明する。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。
Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉは、その間に絶縁体を挟み、パネル容量Ｃｐを構成する。ｎチャネルトランジスタＣＵ１は、ソースがＸ電極Ｘｉに接続され、ドレインが第１のハイレベルＶｓ１に接続される。ｎチャネルトランジスタＣＵ２は、ソースがＸ電極Ｘｉに接続され、ドレインが第２のハイレベルＶｓ２に接続される。ｎチャネルトランジスタＣＤ１及びＣＤ２は、ソースがグランド（０Ｖ）Ｇに接続され、ドレインがＸ電極Ｘｉに接続される。
容量５０４は、Ｖｃの電位及びグランドＧ間に接続される。ｎチャネルトランジスタＬＵは、ソースがダイオード５０２のアノードに接続され、ドレインが容量５０４に接続される。ダイオード５０２のカソードは、コイル５０１を介してＸ電極Ｘｉに接続される。ｎチャネルトランジスタＬＤは、ソースが容量５０４に接続され、ドレインがダイオード５０２のカソードに接続される。ダイオード５０３のアノードは、コイル５０１を介してＸ電極Ｘｉに接続される。
図６（Ａ）は、表示率が大きいときに図５のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスであり、図４（Ａ）のサステインパルスに相当する。
時刻ｔ６０１以前では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１、ＣＵ２及びＬＤはオフ、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２はオンである。時刻ｔ６０１では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオフにし、トランジスタＬＵをオンにする。後に説明するように、容量５０４は、パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉから回収した電力を蓄積している。トランジスタＬＵがオンになると、容量５０４の電荷がトランジスタＬＵ及びコイル５０１を介してＬＣ共振によりＸ電極Ｘｉに供給される。電位Ｖｃを約Ｖｓ１／２に設定すると、Ｘ電極Ｘｉの電位は、第１のハイレベルＶｓ１に向けて上昇する。
次に、時刻ｔ６０２では、トランジスタＣＵ１をオンにする。すると、第１のハイレベルＶｓ１がＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位は第１のハイレベルＶｓ１にクランプされる。
次に、時刻ｔ６０３では、トランジスタＣＵ２をオンにする。すると、第２のハイレベルＶｓ２がＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位は第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。
次に、時刻ｔ６０４では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１及びＣＵ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、第２のハイレベルＶｓ２を維持する。
次に、時刻ｔ６０５では、トランジスタＬＤをオンにする。パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉの電荷（電力）は、コイル５０１、トランジスタＬＤを介してＬＣ共振により容量５０４に回収され、Ｘ電極Ｘｉの電位は低下する。このように、電力回収を行うことにより、消費電力を小さくすることができる。
次に、時刻ｔ６０６では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオンにする。すると、グランドレベルがＸ電極Ｘｉに接続され、Ｘ電極Ｘｉは０Ｖにクランプされる。
次に、時刻ｔ６０７では、トランジスタＬＤ、ＣＤ１及びＣＤ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、０Ｖを維持する。
以上の時刻ｔ６０１〜ｔ６０７を含むサイクルを１サイクルとして、同じ処理を繰り返す。このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ６０１からｔ６０２までが０．５μｓ、時刻ｔ６０２からｔ６０３までが０．５μｓ、時刻ｔ６０３からｔ６０４までが３μｓ、時刻ｔ６０４からｔ６０５までが１μｓ、時刻ｔ６０５からｔ６０６までが０．５μｓ、時刻ｔ６０６からｔ６０７までが５．５μｓ、時刻ｔ６０７から次サイクルの時刻ｔ６０１までが１μｓである。
図６（Ｂ）は、表示率が小さいときに図５のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスであり、図４（Ｂ）のサステインパルスに相当する。
時刻ｔ６１１以前では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１、ＣＵ２及びＬＤはオフ、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２はオンである。時刻ｔ６１１では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオフにし、トランジスタＬＵをオンにする。後に説明するように、容量５０４は、パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉから回収した電力を蓄積している。トランジスタＬＵがオンになると、容量５０４の電荷がトランジスタＬＵ及びコイル５０１を介してＬＣ共振によりＸ電極Ｘｉに供給される。電位ＶｃをＶｓ２／２に設定すれば、Ｘ電極Ｘｉの電位は、第２のハイレベルＶｓ２に向けて上昇する。
次に、時刻ｔ６１２では、トランジスタＣＵ１及びＣＵ２をオンにする。すると、第２のハイレベルＶｓ２がＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位は第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。
次に、時刻ｔ６１３では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１及びＣＵ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、第２のハイレベルＶｓ２を維持する。
次に、時刻ｔ６１４では、トランジスタＬＤをオンにする。パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉの電荷（電力）は、コイル５０１、トランジスタＬＤを介してＬＣ共振により容量５０４に回収される。Ｘ電極Ｘｉの電位は低下する。このように、電力回収を行うことにより、消費電力を小さくすることができる。
次に、時刻ｔ６１５では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオンにする。すると、グランドレベルがＸ電極Ｘｉに接続され、Ｘ電極Ｘｉは０Ｖにクランプされる。
次に、時刻ｔ６１６では、トランジスタＬＤ、ＣＤ１及びＣＤ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、０Ｖを維持する。
以上の時刻ｔ６１１〜ｔ６１６を含むサイクルを１サイクルとして、同じ処理を繰り返す。このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ６１１からｔ６１２までが０．５μｓ、時刻ｔ６１２からｔ６１３までが３．５μｓ、時刻ｔ６１３からｔ６１４までが１μｓ、時刻ｔ６１４からｔ６１５までが０．５μｓ、時刻ｔ６１５からｔ６１６までが５．５μｓ、時刻ｔ６１６から次サイクルの時刻ｔ６１１までが１μｓである。
なお、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２は、１つのトランジスタで構成してもよい。
図７は、表示率と各サブフレームＳＦのサステインパルスとの関係を示す。図３に示すように、１フレームＦＲは、例えば１０個のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０で構成される。サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０の中で、サブフレームＳＦ１は最もサステインパルス数が少なくて輝度が低く、サブフレームＳＦ１０は最もサステインパルス数が多くて輝度が高い。サブフレームＳＦ１からサブフレームＳＦ１０に向けて、各サブフレームＳＦは徐々にサステインパルス数が増加する。
ここで、図４（Ａ）及び図６（Ａ）のように電力を時間的に分散させたサステインパルスを第１のサステインパルスと呼び、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）のように電力を時間的に集中させたサステインパルスを第２のサステインパルスと呼ぶ。
表示率が２０〜１００％のときには、全てのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０において例えば５０ｋＨｚの第１のサステインパルスを生成する。
表示率が１５％のときには、全てのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０において例えば４０ｋＨｚの第２のサステインパルスを生成する。４０ｋＨｚの第２のサステインパルスは、５０ｋＨｚの第１のサステインパルスとほぼ輝度が同じである。ここで、４０ｋＨｚ及び５０ｋＨｚの周波数は、サステインパルス数を数字的に表現したものであり、周期は同じでもよい。すなわち、表示率が１５〜１００％の間は、輝度が同じである。これにより、第１のサステインパルスから第２のサステインパルスに切り替える際の輝度の急激な変化を防止することができる。
すなわち、１フレーム内に第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させるときには、その第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとは輝度がほぼ同じでありかつパルス数が異なる。
ただし、表示率がわずかに違うだけで全てのサブフレームを５０ｋＨｚの第１のサステインパルスから４０ｋＨｚの第２のサステインパルスに変化させると、色度が急激に変化し、表示に悪影響を与える。そこで、表示率が１５〜２０％では、５０ｋＨｚの第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと４０ｋＨｚの第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させ、徐々に第１及び第２のサステインパルスのサブフレームの比率を変える。
表示率が２０％より小さく１５％より大きいときには、第１のサステインパルスで構成されるサブフレームＳＦと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームＳＦとが混在する。表示率が２０％よりわずかに小さいときには、１個のサブフレームＳＦ１が４０ｋＨｚの第２のサステインパルスであり、９個のサブフレームＳＦ２〜ＳＦ１０が５０ｋＨｚの第１のサステインパルスである。また、表示率が１５％よりわずかに大きいときには、９個のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ９が４０ｋＨｚの第２のサステインパルスであり、１個のサブフレームＳＦ１０が５０ｋＨｚの第１のサステインパルスである。表示率が１５％から２０％の間では、表示率が小さくなるほど、４０ｋＨｚの第２のサステインパルスで構成されるサブフレームの比率が大きくなる。これにより、表示率がわずかに異なることによる色度の急激な変化を防止することができる。
表示率が１０％から１５％までの間では、表示率が小さくなるほど第２のサステインパルスのパルス数を徐々に増加させる。表示率が１５％のときには、全てのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０において例えば４０ｋＨｚの第２のサステインパルスを生成するので、比較的輝度が低い。表示率が１０％のときには、全てのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０において例えば５０ｋＨｚの第２のサステインパルスを生成するので、比較的輝度が高く、ピーク輝度を高くすることができる。
表示率が０〜１０％のときには、表示率にかかわらずに５０ｋＨｚの第２のサステインパルスを生成する。
本実施形態によれば、表示率に応じてサブフレーム単位で表示のための２種類以上のサステインパルスの中から１つを選択して出力するサステインパルス出力部を有する。サステイン出力部は、サステインパルス制御部１１２、Ｘ電極サステイン回路１０３及びＹ電極サステイン回路１０４を含む。各サブフレームにおいて、表示率に応じて第１のサステインパルス又は第２のサステインパルスを選択する。表示率が閾値よりも大きいときには第１のサステインパルスを選択し、表示率が閾値よりも小さいときには第２のサステインパルスを選択する。
具体的には、表示率が第１の閾値２０％より大きいときにはフレーム内の全サブフレームが第１のサステインパルスで構成され、表示率が第１の閾値２０％より小さいときにはフレーム内に第２のサステインパルスで構成されるサブフレームを含む。表示率が第２の閾値１５％より小さいときにはフレーム内の全サブフレームが第２のサステインパルスで構成され、表示率に応じてサブフレームのサステインパルス数を変化させる。表示率が第２の閾値１５％より小さく第３の閾値１０％より大きいときには、表示率が小さいほど各サブフレームのサステインパルス数が多くなる。表示率が第３の閾値１０％より小さいときには、フレーム内の全サブフレームが第２のサステインパルスで構成され、そのサステインパルス数は一定である。第２の閾値は第１の閾値より小さく、第３の閾値は第２の閾値より小さい。
表示率が第１の閾値２０％より小さく第２の閾値１５％より大きいときには第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを含むフレームが構成され、表示率に応じて１フレーム内において第１のサステインパルスで構成されるサブフレームの数と第２のサステインパルスで構成されるサブフレームの数との比率が変わる。その際、表示率が小さいほど第２のサステインパルスで構成されるサブフレームの数の比率が大きくなる。
発光効率及びストリーキングを改善した第１のサステインパルスでは、第２のサステインパルスよりピーク輝度が低下する。プラズマディスプレイの消費電力は表示率が大きくなるに従って大きくなる。また、ストリーキングは、表示率が大きいラインと表示率が小さいラインとで放電電流が異なり、電圧ドロップによる輝度の差が見えるものであり、表示率が小さいときには問題とならない。通常の画像表示では表示率が約２５％以下ではストリーキングは殆ど見えず、１５％以下では問題とならない。したがって、上記の表示率の第１の閾値は２０％を例に説明したが２５％以下が好ましい。
また表示率２０％以下ではサステイン放電による消費電力が小さいため、必ずしも発光効率を改善する第１のサステインパルスでなくても良い。また、ピーク輝度はガラスの反射やヘッドライトの煌めき等の比較的暗い画像内での高輝度画素で目立ち、表示率１０％以下、特に５％以下でピーク輝度が要求される。したがって、上記の表示率の第３の閾値は１０％を例に説明したが５％以上が好ましい。
以上のように、１フレームＦＲは、例えば１０サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１０からなる。各サブフレームＳＦは、リセット期間Ｔｒ、アドレス期間Ｔａ、電荷調整サステイン期間Ｔｃ、サステイン期間Ｔｓで構成される。サステイン期間Ｔｓにおいて、第１のサステインパルスは図６（Ａ）の２段放電波形、第２のサステインパルスは図６（Ｂ）の通常放電波形の繰り返しで構成される。各サブフレームＳＦの輝度重みは、第１のサブフレームＳＦ１が最も輝度が低く、第１０のサブフレームＳＦ１０が最も輝度が高くなっている。第１及び第２のサステインパルスの立ち上げ及び立ち下げは、ＬＣ共振による電力回収回路（パワーセーブ回路）を用いる。第１のサステインパルスのサブフレームと第２のサステインパルスのサブフレームでは、同じ階調でもサステインパルス数を変える。第１のサステインパルスはサステインパルス数が多く、即ち周波数を高くし、各サブフレームＳＦの輝度をほぼ同じにしてある。画像データ又は消費電力（消費電流）から表示率を計算又は推定し、表示率が２０％以上では第１のサステインパルスのサブフレームで表示し、２０％から１５％の間では第１のサステインパルスのサブフレームから順番に第２のサステインパルスのサブフレームに切り替え、表示率が１５％以下では全てのサブフレームが第２のサステインパルスとなる。最高サステインパルス数は、表示率が１５％から１０％に変わる間で表示率に逆比例して高くし、表示率が１０％以下では表示率が１５％以上のときより高い状態で一定とする。本実施形態では、第１のサステインパルスの最高輝度のパルス数（周波数）は５０ｋＨｚ、第２のサステインパルスのサブフレーム切り替え途中の最高輝度のパルス数（周波数）は４０ｋＨｚ、表示率が１０％以下での最高輝度のパルス数（周波数）は５０ｋＨｚである。
本実施形態によれば、発光効率／ストリーキングが問題となる表示状態では第１のサステインパルスで表示するため、発光効率が高く、ストリーキングも少ない。第１のサステインパルスのままでは表示率が小さい場合でも最高輝度が約８００ｃｄ／ｍ2であるが、発光効率／ストリーキングが殆ど問題とならない表示状態では第２のサステインパルスを用い、第２のサステインパルスはパルス数（周波数）を５０ｋＨｚ以上にすることができるので、さらに高い輝度（ピーク）が実現可能である。表示率が小さい場合の最高輝度は約１０００ｃｄ／ｍ2と高いピーク輝度で表示できる。同じ輝度の約８００ｃｄ／ｍ2のサブフレームで第１のサステインパルスから第２のサステインパルスに切り替えるので輝度の切り替えショックはなく、またサブフレーム単位で少しずつ切り替えるので、色度の切り替えショックも殆どない。更に、サブフレームは階調の軽い、輝度の小さい順番から切り替えるので、サステインパルスの種類の切り替えが発光効率／ストリーキングに与える影響はより小さくなる。すなわち、１フレームは輝度が異なる複数のサブフレームを含み、１フレーム内に第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させるときには、輝度が低いサブフレームを優先して第２のサステインパルスで構成するサブフレームとする。表示率によりサステイン周波数やサブフレームを切り替える場合、頻繁な切り替えを防止するため、通常はヒステリシスを持たせる。
本実施形態では、輝度の低いサブフレームから輝度の高いサブフレームの順番に配列しているが、画質向上のため階調の順番を入れ替えることがあるが、その場合も輝度の低いサブフレームよりサステインパルスの種類を切り替えた方がストリーキングや発光効率への影響を小さくできる。
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態によるＸ電極サステイン回路１０３（図１）の構成例を示す回路図である。図８の回路は、図５の回路に代わる回路であり、図５の回路と異なる点を説明する。トランジスタＣＵ１のドレインは、第１のハイレベルＶｓ１の代わりにハイレベルＶｓに接続される。トランジスタＣＵ２のドレインは、第２のハイレベルＶｓ２の代わりにハイレベルＶｓに接続される。容量５０４は、電力回収により約Ｖｓ／２となり、必ずしもＶｓ／２の電位に接続する必要はない。
図９（Ａ）は、表示率が大きいときに図８のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスである。
時刻ｔ９０１以前では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１、ＣＵ２及びＬＤはオフ、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２はオンである。時刻ｔ９０１では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオフにし、トランジスタＬＵをオンにする。後に説明するように、容量５０４は、パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉから回収した電力を蓄積している。トランジスタＬＵがオンになると、容量５０４の電荷がトランジスタＬＵ及びコイル５０１を介してＬＣ共振によりＸ電極Ｘｉに供給される。Ｘ電極Ｘｉの電位は、ハイレベルＶｓに向けて上昇する。
次に、時刻ｔ９０２では、トランジスタＣＵ１をオンにする。トランジスタＣＵ２はオフであるので、ハイインピーダンスでハイレベルＶｓがＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位はハイレベルＶｓにクランプされる。
次に、時刻ｔ９０３では、トランジスタＣＵ２をオンにする。トランジスタＣＵ１もオンであるので、ローインピーダンスでハイレベルＶｓがＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位はハイレベルＶｓにクランプされる。
次に、時刻ｔ９０４では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１及びＣＵ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、ハイレベルＶｓを維持する。
次に、時刻ｔ９０５では、トランジスタＬＤをオンにする。パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉの電荷（電力）は、コイル５０１、トランジスタＬＤを介してＬＣ共振により容量５０４に回収される。Ｘ電極Ｘｉの電位は低下する。このように、電力回収を行うことにより、消費電力を小さくすることができる。
次に、時刻ｔ９０６では、トランジスタＣＤ１をオンにする。トランジスタＣＤ２はオフであるので、ハイインピーダンスでグランドレベルがＸ電極Ｘｉに接続され、Ｘ電極Ｘｉは０Ｖにクランプされる。
次に、時刻ｔ９０７では、トランジスタＣＤ２をオンにする。トランジスタＣＤ１もオンであるので、ローレベルでグランドレベルがＸ電極Ｘｉに接続され、Ｘ電極Ｘｉは０Ｖにクランプされる。
次に、時刻ｔ９０８では、トランジスタＬＤ、ＣＤ１及びＣＤ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、０Ｖを維持する。
以上の時刻ｔ９０１〜ｔ９０８を含むサイクルを１サイクルとして、同じ処理を繰り返す。このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ９０１からｔ９０２までが０．５μｓ、時刻ｔ９０２からｔ９０３までが０．５μｓ、時刻ｔ９０３からｔ９０４までが３μｓ、時刻ｔ９０４からｔ９０５までが１μｓ、時刻ｔ９０５からｔ９０６までが０．５μｓ、時刻ｔ９０６からｔ９０７までが０．５μｓ、時刻ｔ９０７からｔ９０８までが５μｓ、時刻ｔ９０８から次サイクルの時刻ｔ９０１までが１μｓである。
上記の時刻ｔ９０２〜ｔ９０３では、Ｘ電極ＸｉがハイインピーダンスでハイレベルＶｓにクランプされるので、弱い放電が発生する。そして、時刻ｔ９０３以降では、Ｘ電極ＸｉがローインピーダンスでハイレベルＶｓにクランプされるので、放電が継続して発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に分散させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が広くなり、放電電流のピークが小さくなる。その結果、放電強度が小さくなるために紫外線発光及び蛍光体の飽和が小さくなって発光効率が高くなり、かつ放電電流ピークが小さいためにストリーキングを低減させることができる。
図９（Ｂ）は、表示率が小さいときに図８のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスである。
時刻ｔ９１１以前では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１、ＣＵ２及びＬＤはオフ、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２はオンである。時刻ｔ９１１では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオフにし、トランジスタＬＵをオンにする。後に説明するように、容量５０４は、パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉから回収した電力を蓄積している。トランジスタＬＵがオンになると、容量５０４の電荷がトランジスタＬＵ及びコイル５０１を介してＬＣ共振によりＸ電極Ｘｉに供給される。Ｘ電極Ｘｉの電位は、ハイレベルＶｓに向けて上昇する。
次に、時刻ｔ９１２では、トランジスタＣＵ１及びＣＵ２をオンにする。すると、ローインピーダンスでハイレベルＶｓがＸ電極Ｘｉに供給され、Ｘ電極Ｘｉの電位はハイレベルＶｓにクランプされる。
次に、時刻ｔ９１３では、トランジスタＬＵ、ＣＵ１及びＣＵ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、ハイレベルＶｓを維持する。
次に、時刻ｔ９１４では、トランジスタＬＤをオンにする。パネル容量ＣｐのＸ電極Ｘｉの電荷（電力）は、コイル５０１、トランジスタＬＤを介してＬＣ共振により容量５０４に回収される。Ｘ電極Ｘｉの電位は低下する。このように、電力回収を行うことにより、消費電力を小さくすることができる。
次に、時刻ｔ９１５では、トランジスタＣＤ１及びＣＤ２をオンにする。すると、グランドレベルがＸ電極Ｘｉに接続され、Ｘ電極Ｘｉは０Ｖにクランプされる。
次に、時刻ｔ９１６では、トランジスタＬＤ、ＣＤ１及びＣＤ２をオフにする。Ｘ電極Ｘｉの電位は、０Ｖを維持する。
以上の時刻ｔ９１１〜ｔ９１６を含むサイクルを１サイクルとして、同じ処理を繰り返す。このサステインパルスは、１２μｓ／サイクルである。例えば、時刻ｔ９１１からｔ９１２までが０．５μｓ、時刻ｔ９１２からｔ９１３までが３．５μｓ、時刻ｔ９１３からｔ９１４までが１μｓ、時刻ｔ９１４からｔ９１５までが０．５μｓ、時刻ｔ９１５からｔ９１６までが５．５μｓ、時刻ｔ９１６から次サイクルの時刻ｔ９１１までが１μｓである。
上記の時刻ｔ９１２では、Ｘ電極ＸｉがローインピーダンスでハイレベルＶｓにクランプされるので、強い放電が発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に集中させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が狭くなり、放電電流のピークが大きくなる。その結果、ピーク輝度が高くなる。
以上のように、本実施形態では、表示率が大きいときはＬＣ共振で電圧を立ち上げた後にハイレベルＶｓへの電圧クランプをハイインピーダンス及びローインピーダンスの２段階に行い、表示率の小さいときはトランジスタＣＵ１及びＣＵ２を同時にオンしてクランプする。図９（Ａ）の２段クランプの場合は、放電はＬＣ共振で電圧が立ち上がった直後に発生するが、電圧クランプのトランジスタＣＵ１の電流容量が小さく、インピーダンスが高いために放電電流が制限され、パネル電極抵抗による電圧ドロップは軽減され、ストリーキングは改善される。しかし、放電電流が制限されるため、サステインパルス１発当たりの輝度が低下し、ピーク輝度も低下する。図９（Ｂ）のように、トランジスタＣＵ１及びＣＵ２を同時に立ち上げた場合は、放電時のインピーダンスが低く大きな放電電流が流れるため輝度が高くなるが、電極抵抗による電圧ドロップのためストリーキングが大きい。
本実施形態は、図９（Ａ）に示すようにストリーキングが問題となる表示率が大きいときは複数のトランジスタＣＵ１及びＣＵ２による立ち上げを分けて２段でクランプし、図９（Ｂ）に示すようにストリーキングがあまり問題とならない表示率の小さいときは複数のトランジスタＣＵ１及びＣＵ２により同時にクランプする。サステインパルスの種類の切り替えは輝度の同じサブフレーム単位で行い、表示率が下がって全てのサブフレームが同時クランプに切り替わってから、表示率が下がるに従い徐々にパルス数を多くして高いピーク輝度が出せる状態にする。本実施形態によれば、ストリーキングが問題となる表示状態ではストリーキングが小さくて発光効率が高い第１のサステインパルスを用い、ストリーキングが殆ど問題とならない表示状態では輝度を優先した第２のサステインパルスを用いることにより高いピーク輝度で表示ができる。
本実施形態では、複数のトランジスタＣＵ１及びＣＵ２により複数段に立ち上げたが、ＬＣ共振による電圧立ち上げから遅らせてから電圧クランプ用のトランジスタ（出力素子）を立ち上げてもよい。また、トランジスタＣＵ１及びＣＵ２のゲート抵抗を高くしてトランジスタのオン直後の出力抵抗を高くしても同様な効果が得られる。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、表示率が大きいときには図１０（Ａ）のサステインパルスを生成し、表示率が小さいときには図１０（Ｂ）のサステインパルスを生成する。
図１０（Ａ）は、表示率が大きいときのＸ電極Ｘｉ及び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１０（Ｂ）は、表示率が小さいときのＸ電極Ｘｉ及び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電極サステイン回路１０４は、サステインパルス制御部１１２の制御の下、表示率が大きいときには図１０（Ａ）に示すサステインパルスを生成し、表示率が小さいときには図１０（Ｂ）に示すサステインパルスを生成する。図１０（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において生成される。
図１０（Ａ）のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉのサステインパルスは、時刻ｔ１００１からｔ１００６までを含むサイクルを１サイクルとして、パルスが繰り返される。
まず、図１０（Ａ）のＸ電極Ｘｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ１００１では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ１００２では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がってそれよりも低い第１のハイレベルＶｓ１にクランプされる。次に、時刻ｔ１００３では、第１のハイレベルＶｓ１から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
次に、図１０（Ａ）のＹ電極Ｙｉのサステインパルスを説明する。時刻ｔ１００１からｔ１００４の直前までは、０Ｖのローレベルを維持する。時刻ｔ１００４では、０Ｖのローレベルから立ち上がってそれよりも高い第２のハイレベルＶｓ２にクランプされる。次に、時刻ｔ１００５では、第２のハイレベルＶｓ２から立ち下がってそれよりも低い第１のハイレベルＶｓ１にクランプされる。次に、時刻ｔ１００６では、第１のハイレベルＶｓ１から立ち下がって０Ｖのローレベルにクランプされる。以後、１サイクルの終わりまで、０Ｖのローレベルを維持する。
このサステインパルスは、例えば１２μｓ／サイクルである。上記の時刻ｔ１００１及びｔ１００４では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に短時間だけ電位差Ｖｓ２が生じ、弱い放電が発生する。そして、時刻ｔ１００２及びｔ１００５以降では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に電位差Ｖｓ１が生じ、放電が継続して発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に分散させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が広くなり、放電電流のピークが小さくなる。その結果、放電強度が小さくなるために紫外線発光及び蛍光体の飽和が小さくなって発光効率が高くなり、かつ放電電流ピークが小さいためにストリーキングを低減させることができる。
図１０（Ｂ）のＸ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉのサステインパルスは、時刻ｔ１０１１からｔ１０１４までを含むサイクルを１サイクルとして、パルスが繰り返される。このサステインパルスは、図４（Ｂ）のサステインパルスと同じパルスである。図１０（Ｂ）の時刻ｔ１０１１〜ｔ１０１４は、図４（Ｂ）の時刻ｔ４１１〜ｔ４１４に相当する。
このサステインパルスは、例えば１２μｓ／サイクルである。上記の時刻ｔ１０１１及びｔ１０１３では、Ｘ電極Ｘｉ及びＹ電極Ｙｉ間に長時間にわたって電位差Ｖｓ２が生じ、強い放電が発生する。このサステインパルスは、電力を時間的に集中させたサステインパルスであるため、放電電流の時間的幅が狭くなり、放電電流のピークが大きくなる。その結果、ピーク輝度が高くなる。
以上のように、第１〜第３の実施形態によれば、高発光効率／ストリーキング低減と高輝度等の異なる複数の特性を実現するためには２種類以上のサステインパルスが必要になる。しかし、サステインパルスの種類により放電／壁電荷等の状態が異なるため、サステイン期間Ｔｓ内で切り替えると表示異常が発生する事があるが、リセット期間Ｔｓ及び電荷調整サステイン期間Ｔｃを入れれば、即ち、サブフレーム単位でサステインパルスを変えれば動作上の問題は発生しない。また、サブフレーム単位であれば、サステインパルスを個別に設定する事が比較的容易である。
本実施形態では、表示率が比較的大きく発光効率／ストリーキングが問題となるときには発光効率／ストリーキング対策のための第１のサステインパルスで表示し、表示率が比較的小さく発光効率／ストリーキングが問題とならないときには高輝度表示ができる第２のサステインパルスで表示する。この際、リセット期間Ｔｓや電荷調整サステイン期間Ｔｃ等を有するサブレーム単位で順次サステインパルスを切り替える。サステインパルスの種類により同じパルス数でも輝度が異なるため、サブフレームの切り替えショックがある場合は、サステインパルス数を変えて同じ輝度のサブフレームで切り替えを行い、全てのサブフレームが切り替わった後で、表示率によりサステインパルス数を徐々に多くして高いピーク輝度が出せるようにする。
本実施形態によれば、発光効率及びストリーキングが問題となる表示状態（例えば表示率２０％以上）では図６（Ａ）、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）等の電力を時間的に集中させた第１のサステインパルスを使用する。表示率が小さいため発光効率が問題とならず、各ラインの表示負荷による電圧ドロップが小さくストリーキングがあまり問題とならない表示状態（例えば表示率１５％以下）では、高輝度表示ができる第２のサステインパルスを使用する。第２のサステインパルスは、図６（Ｂ）、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）等の電力を時間的に分散させたサステインパルスである。
また、動作安定性の確保と制御の容易性のため、リセット期間Ｔｒ及び電荷調整サステイン期間Ｔｃ等を含むサブフレーム単位でサステインパルスの種類を切り替える。サステインパルスの切り替えに伴う輝度及び色度等の切り替えショックを軽減するため、表示率を検出して徐々にサステインパルスの種類をサブフレーム単位で切り替える。輝度の切り替えショックを更に軽減するためには、同一輝度の異なる種類のサステインパルスのサブフレームに切り替えた後で、表示率を検出して徐々にサステインパルス数を多くして高いピーク輝度が出せる状態にする。これにより、表示率に応じて２種類以上のサステインパルスの中から１つを選択して出力することができ、動作が安定で制御が容易なサブフレーム単位の切り替えでサステインパルスの種類の切り替えショックもない。
なお、上記の第１〜第３の実施形態において、図１の表示率検出部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３の実施形態では、表示率を検出してサステインパルスの種類を切り替えたが、表示率に限定されず、ストリーキングの出やすい表示パターン等の表示状態を検出してサステインパルスを切り替えても良い。その場合は、検出部１１１が表示状態を検出する。また、発光効率／ストリーキングの優れたサステインパルスとピーク輝度の高いサステインパルスの代わりに、例えば表示率が大きい表示状態では色純度がよく階調特性の良いサステインパルス、表示率が小さい状態では輝度の高くできるサステインパルスに切り替えても良い。
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。
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）
１フレーム画像を複数のサブフレームにて構成した表示装置であって、
表示状態を検出する検出部と、
前記表示状態に応じてサブフレーム単位で表示のための２種類以上のサステインパルスの中から１つを選択して出力するサステインパルス出力部と
を有する表示装置。
（付記２）
前記２種類以上のサステインパルスは、電力を時間的に分散させた第１のサステインパルスと、電力を時間的に集中させた第２のサステインパルスとを含む付記１記載の表示装置。
（付記３）
前記表示状態は表示率であり、
前記サステインパルス出力部は、前記表示率が閾値よりも大きいときには前記第１のサステインパルスを選択して出力し、前記表示率が閾値よりも小さいときには前記第２のサステインパルスを選択して出力する付記２記載の表示装置。
（付記４）
前記表示率が第１の閾値より大きいときにはフレーム内の全サブフレームが第１のサステインパルスで構成され、前記表示率が第１の閾値より小さいときにはフレーム内に第２のサステインパルスで構成されるサブフレームを含む付記３記載の表示装置。
（付記５）
前記表示率が第２の閾値より小さいときにはフレーム内の全サブフレームが第２のサステインパルスで構成される付記４記載の表示装置。
（付記６）
前記表示率が第２の閾値より小さいときには、前記表示率に応じてサブフレームのサステインパルス数を変化させる付記５記載の表示装置。
（付記７）
前記表示率が第２の閾値より小さく第３の閾値より大きいときには、前記表示率が小さいほど各サブフレームのサステインパルス数が多くなる付記６記載の表示装置。
（付記８）
前記表示率が前記第３の閾値より小さいときには、フレーム内の全サブフレームが第２のサステインパルスで構成され、そのサステインパルス数は一定である付記７記載の表示装置。
（付記９）
前記表示率が前記第１の閾値より小さく前記第２の閾値より大きいときには前記第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを含むフレームが構成される付記８記載の表示装置。
（付記１０）
前記表示率が前記第１の閾値より小さく前記第２の閾値より大きいときには、前記表示率に応じて１フレーム内において前記第１のサステインパルスで構成されるサブフレームの数と前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームの数との比率が変わる付記９記載の表示装置。
（付記１１）
前記表示率が小さいほど前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームの数の比率が大きくなる付記１０記載の表示装置。
（付記１２）
１フレームは輝度が異なる複数のサブフレームを含み、
１フレーム内に前記第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させるときには、輝度が低いサブフレームを優先して第２のサステインパルスで構成するサブフレームとする付記１１記載の表示装置。
（付記１３）
１フレーム内に前記第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させるときには、その第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとは輝度がほぼ同じである付記１２記載の表示装置。
（付記１４）
１フレーム内に前記第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと前記第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとを混在させるときには、その第１のサステインパルスで構成されるサブフレームと第２のサステインパルスで構成されるサブフレームとは輝度がほぼ同じでありかつパルス数が異なる付記１３記載の表示装置。
（付記１５）
前記表示率の第１の閾値は２５％以下であり、前記表示率の第３の閾値は５％以上であり、前記第２の閾値は前記第１の閾値より小さく、前記第３の閾値は前記第２の閾値より小さい付記１１記載の表示装置。
（付記１６）
前記第１のサステインパルスは、ローレベルから立ち上がって第１のハイレベルにクランプされ、その後に前記第１のハイレベルから立ち上がって第２のハイレベルにクランプされる付記３記載の表示装置。
（付記１７）
前記第１のサステインパルスは、ローレベルから立ち上がって第１のハイレベルにクランプされ、その後に前記第１のハイレベルから立ち下がって第２のハイレベルにクランプされる付記３記載の表示装置。
（付記１８）
前記第１のサステインパルスは、ローレベルから立ち上がってハイインピーダンスでハイレベルにクランプされ、その後にローインピーダンスで前記ハイレベルにクランプされる付記３記載の表示装置。
（付記１９）
前記検出部は、前記サステインパルスにより流れる電流、消費される電力又は画像データを基に表示率を検出する付記３記載の表示装置。
（付記２０）
１フレーム画像を複数のサブフレームにて構成した表示方法であって、
表示状態を検出する検出ステップと、
前記表示状態に応じてサブフレーム単位で表示のための２種類以上のサステインパルスの中から１つを選択して出力するサステインパルス出力ステップと
を有する表示方法。
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。 図４（Ａ）は表示率が大きいときのＸ電極及び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４（Ｂ）は表示率が小さいときのＸ電極及び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。 Ｘ電極に接続されるＸ電極サステイン回路の構成例を示す回路図である。 図６（Ａ）は表示率が大きいときに図５のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスを示す図であり、図６（Ｂ）は表示率が小さいときに図５のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスを示す図である。 表示率と各サブフレームのサステインパルスとの関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるＸ電極サステイン回路の構成例を示す回路図である。 図９（Ａ）は表示率が大きいときに図８のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスを示す図であり、図９（Ｂ）は表示率が小さいときに図８のＸ電極サステイン回路が生成するサステインパルスを示す図である。 図１０（Ａ）は表示率が大きいときのＸ電極及び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１０（Ｂ）は表示率が小さいときのＸ電極及び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。
符号の説明
１０１ 制御回路部
１０２ アドレスドライバ
１０３ Ｘ電極サステイン回路
１０４ Ｙ電極サステイン回路
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
Ｔｃ 電荷調整サステイン期間
Ｔｓ サステイン期間

Claims (10)

  1. １フレーム画像を複数のサブフレームにて構成した表示装置であって、
    前記１フレーム画像の表示率を検出する検出部と、
    発光輝度と発光効率が異なる２種類以上のサステインパルスの中から１つを、前記表示率に応じてサブフレーム毎に選択して出力するサステインパルス出力部と、を有し、
    前記サステインパルス出力部は、前記表示率が大から小に変化するに伴い、前記２種類以上のサステインパルスの内の前記発光効率が高く前記発光輝度が低い第１のサステインパルスから、前記第１のサステインパルスよりも前記発光輝度が高く前記発光効率が低い第２のサステインパルスヘのサステインパルスの選択の変更を、輝度比の小さい下位側サブフレームから行うことを特徴とする表示装置。
  2. 前記第１のサステインパルスは、放電電流の時間的幅が広く放電電流のピークが小さい、電力を時間的に分散させたサステインパルスであって、
    前記第２のサステインパルスは、前記第１のサステインパルスよりも放電電流の時間的幅が狭く放電電流のピークが大きい、電力を時間的に集中させたサステインパルスであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記表示率が大から小に変化するに伴う、前記第１のサステインパルスから前記第２のサステインパルスヘの変化において、前記第１のサステインパルスと前記第２のサステインパルスの前記発光輝度の比に応じて、変更前の前記第１のサステインパルスの数に比べて変更後の前記第２のサステインパルスの数を減少させることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記サステインパルス出力部は、前記表示率が大から小に変化するに伴って全てのサステインパルスが前記第２のサステインパルスに変化した後、更に前記表示率が小に変化すると、前記第２のサステインパルスの数を徐々に増大させることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記第１のサステインパルスは、ローレベルから立ち上がって第１のハイレベルにクランプされ、その後に前記第１のハイレベルから立ち上がって第２のハイレベルにクランプされることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  6. １フレーム画像を複数のサブフレームにて構成した表示方法であって、
    前記１フレーム画像の表示率を検出する検出ステップと、
    発光輝度と発光効率が異なる２種類以上のサステインパルスの中から１つを、前記表示率に応じてサブフレーム毎に選択して出力するサステインパルス出力ステップと、を有し、
    前記サステインパルス出力ステップは、前記表示率が大から小に変化するに伴い、前記２種類以上のサステインパルスの内の前記発光効率が高く前記発光輝度が低い第１のサステインパルスから、第１のサステインパルスよりも前記発光輝度が高く前記発光効率が低い第２のサステインパルスヘのサステインパルスの選択の変更を、輝度比の小さい下位側サブフレームから行うことを特徴とする表示方法。
  7. 前記第１のサステインパルスは、放電電流の時間的幅が広く放電電流のピークが小さい、電力を時間的に分散させたサステインパルスであって、
    前記第２のサステインパルスは、前記第１のサステインパルスよりも放電電流の時間的幅が狭く放電電流のピークが大きい、電力を時間的に集中させたサステインパルスであることを特徴とする請求項６に記載の表示方法。
  8. 前記表示率が大から小に変化するに伴う、前記第１のサステインパルスから前記第２のサステインパルスヘの変化において、前記第１のサステインパルスと前記第２のサステインパルスの前記発光輝度の比に応じて、変更前の前記第１のサステインパルスの数に比べて変更後の前記第２のサステインパルスの数を減少させることを特徴とする請求項７に記載の表示方法。
  9. 前記サステインパルス出力ステップは、前記表示率が大から小に変化するに伴って全てのサステインパルスが前記第２のサステインパルスに変化した後、更に前記表示率が小に変化すると、前記第２のサステインパルスの数を徐々に増大させることを特徴とする請求項８に記載の表示方法。
  10. 前記第１のサステインパルスは、ローレベルから立ち上がって第１のハイレベルにクランプされ、その後に前記第１のハイレベルから立ち上がって第２のハイレベルにクランプされることを特徴とする請求項７に記載の表示方法。
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