WO2006057410A1

WO2006057410A1 - 表示装置及びその駆動方法

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Publication number: WO2006057410A1
Application number: PCT/JP2005/021904
Authority: WO
Inventors: Toru Teraoka; Akihiro Takagi
Original assignee: Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2006-06-01
Also published as: KR100866062B1; JP4287809B2; CN100492465C; US20080042600A1; JP2006154287A; KR20070084085A; CN101069224A

Abstract

　容量性負荷（Ｃｉｊ）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（１０３，１０４）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（１０３，１０４）と、表示負荷率を検出するための表示負荷率検出部（１１１）と、制御部（１１２）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使用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。

Description

明細書

表示装置及びその駆動方法

技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 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。

[0003] 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号公報ゃ特開平 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力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ィンパルス幅が広くなり、サスティ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ィ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ィンパルス数に比例する。

[0004] 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ィンパルスを用いたプラズマディスプレイが記載されて、る。

[0005] 特許文献 1 :特開昭 63— 101897号公報

特許文献 2：特開平 7— 160219号公報

特許文献 3 :特開 2002— 62844号公報

発明の開示

[0006] 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。

[0007] 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。 [0008] 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ノヽィレベル及び口一レベルにクランプするためのクランプ回路と、容量性負荷力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使用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。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]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。

[図 2A]図 2Aは、表示セルの断面構成例を示す図である。

[図 2B]図 2Bは、表示セルの断面構成例を示す図である。

[図 2C]図 2Cは、表示セルの断面構成例を示す図である。

[図 3]図 3は、画像の 1フレームの構成例を示す図である。

[図 4]図 4は、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 5A]図 5Aは、第 1の実施形態による表示負荷率が大きいときの Y電極のサスティンパルスを示すタイミングチャートである。

[図 5B]図 5Bは、第 1の実施形態による表示負荷率が小さいときの Y電極のサスティンパルスを示すタイミングチャートである。

[図 6A]図 6A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電極のサスティンパルスを示すタイミングチャートである。

[図 6B]図 6Bは、第 2の実施形態による表示負荷率が小さいときの Y電極のサスティンパルスを示すタイミングチャートである。

[図 7]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ィンパルス数の関係を示すグラフである。

[図 8]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。発明を実施するための最良の形態

[0010] (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及びサスティンパルス制御部 112を有し、アドレスドライバ 102、 X電極を駆動する Xサスティン回路 10 3、 Y電極を駆動する Yサスティン回路 104、及びスキャンドライノ 105の制御を行う。

[0011] アドレスドライバ 102は、アドレス電極 Al, A2, A3, · · ·に所定の電圧を供給する。

以下、アドレス電極 Al, 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。

[0012] スキャンドライバ 105は、制御回路部 101及び Yサスティン回路 104の制御に応じて、 Y電極 Yl, Y2, Y3, · · ·に所定の電圧を供給する。以下、 Y電極 Yl, 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。

[0013] Xサスティン回路 103は、 X電極 XI, X2, X3, · · ·にそれぞれ同一の電圧を供給する。以下、 X電極 XI, 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。

[0014] 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。

[0015] 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。

[0016] 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、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 1Z2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、るような場合にも、表示負荷率が 50%である。

[0017] また、表示負荷率検出部 111は、 Xサスティン回路 103及び Z又は Yサスティン回路 104のサスティン電流又はサスティン電力を基に表示負荷率を検出してもよ、。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。したがつて、その放電電流であるサスティン電流又はサスティ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。

[0018] 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。

[0019] また、表示負荷率が大きいときには、大きなサスティ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、消費されるサスティン電力は小さいため、必ずしも電力回収を行う必要がなぐ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。

[0020] サスティンパルス制御部 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サスティン回路 103及び Yサスティン回路 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ィンパルスを生成し、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ィンパルスを生成する。その詳細は、後に図 5A及び図 5Bを参照しながら説明する。

[0021] 図 2A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 Y i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 (酸ィ匕マグネシゥム)保護膜 213が被着されている。

[0022] 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 2A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 21 7には、 Ne+Xeぺユングガス等が封入されている。

[0023] 図 2B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。

[0024] 図 2C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、る。

[0025] 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 S F2、 · · ·、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。

[0026] 各サブフレーム SFは、リセット期間 Tr、アドレス期間 Ta、及びサスティン (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。サスティン期間 Tsでは、選択された表示セルの X電極 Xi及び Y電極 Yi間でサスティン放電を行い、発光を行う。各 SFでは、 X電極 Xi及び Y電極 Yi間のサスティンパルスによる発光回数 (サスティン期間 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。

[0027] 本実施形態では、表示負荷率に応じて、サスティン期間 Tsにおけるサスティンパルスを異ならせる。

[0028] 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サスティン回路 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) 42 0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サスティン回路 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。

[0029] まず、 Yサスティン回路 104に相当する回路を説明する。 Yサスティン回路 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の電位をノヽィレベル（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 Y も電力を回収するためのコィル 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。

[0030] 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のァノードに接続され、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、力ソードが正電位（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、アノードがダィオード 418のアノードに接続され、力ソードが正電位 Vsに接続される。ダイオード 4 17は、アノードがグランドに接続され、力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の力ソードに接続される。

[0031] 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、ソース力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の力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、力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、アノードがダイォード 415の力ソードに接続され、力ソードが正電位 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、力ソードがダイオード 415の力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!^), L Uのソース及びグランド間に接続される。

[0032] 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の力ソードは、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。

[0033] 図 5Aは表示負荷率が大き!/、ときの Y電極 Yiのサスティンパルスを示すタイミングチヤートであり、図 5Bは表示負荷率が小さいときの Y電極 Yiのサスティンパルスを示すタイミングチャートである。図 1の Yサスティン回路 104は、サスティンパルス制御部 1 12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 5Aに示すサスティンパルスを生成し、表示負荷率が第 1の閾値よりも小さいときには図 5Bに示すサステインパルスを生成する。図 5A及び図 5Bのサスティンパルスは、図 3のサスティン期間 Tsにおいて図 4の Yサスティン回路により生成される。

[0034] 図 5Aを参照しながら、表示負荷率が大きいときのサスティ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, 4 04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。

[0035] 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。

[0036] 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。

[0037] 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〜t50

4の動作を繰り返す。

[0038] 以上は、 Y電極 Yiのサスティンパルスにっ、て説明した力 X電極 Xiのサスティンパルスは Y電極 Yiのサスティンパルスの逆相のパルスになる。すなわち、 Y電極 Yiのサスティンパルスがグランドのとき X電極 Xiのサスティンパルスは正電位 Vsになり、 X 電極 Xiのサスティンパルスがグランドのとき Y電極 Yiのサスティンパルスは正電位 Vs になる。

[0039] 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ィン放電は、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ィン放電が生じる。

[0040] 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 5A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の電位をノヽィレベル Vsにクランプする。表示負荷率が大き!/、ときには放電電流が大きぐ Xおよび Yサスティ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。

[0041] 次に、図 5Bを参照しながら、表示負荷率が小さいときのサスティ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。

[0042] 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, 4 21, 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。

[0043] 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。

[0044] 以上は、 Y電極 Yiのサスティンパルスにっ、て説明した力 X電極 Xiのサスティンパルスは Y電極 Yiのサスティンパルスの逆相のパルスになる。時刻 t511付近及び t5 12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ィン放電が生じる。

[0045] 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 5B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。

[0046] 図 5Aのサスティンパルスは、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、サスティン放電時に、 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 5Aのサスティ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 5Bのサスティンパルスは、クランプ回路により、急峻に立ち上がる。そのため、サスティン放電時に、 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 5Bのサスティ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へッドライト等を際立たせることができる。

[0047] また、図 5Aのサスティンパルスは、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 t50 l〜t502とを必要とする。そのため、サスティンパルスの幅 t501〜t504が広くなり、サスティンパルス数を多くすることが困難である。これに対し、図 5Bのサスティンパルスは、電力回収回路を使用しないため、サスティンパルスの幅 t511〜t512を狭くし、サスティ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、サスティンパルスの周波数を高くし、サスティ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ィンパルス数を多くする。

[0048] 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ーク輝度向上とコントラスト改善に効果がある力サスティンパルスの平均周波数及び Z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ィ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、。

[0049] 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力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ぐ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）に入れられる総ノ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。

[0050] (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 5A及び図 5Bのサスティンパルスの代わりに、図 6A及び図 6Bのサスティンパルスを生成する。

[0051] 図 6Aは表示負荷率が大き!/、ときの Y電極 Yiのサスティンパルスを示すタイミングチヤートであり、図 6Bは表示負荷率が小さいときの Y電極 Yiのサスティンパルスを示すタイミングチャートである。図 1の Yサスティン回路 104は、サスティンパルス制御部 1 12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 6Aに示すサスティンパルスを生成し、表示負荷率が第 1の閾値よりも小さいときには図 6Bに示すサステインパルスを生成する。図 6A及び図 6Bのサスティンパルスは、図 3のサスティン期間 Tsにおいて図 4の Yサスティン回路により生成される。

[0052] 図 6Aは、表示負荷率が大きいときのサスティンパルスであり、図 5Aのサスティンパルスと同じパルスである。したがって、上記の図 5Aのサスティンパルスの生成方法と同じ方法により、図 6Aのサスティンパルスを生成することができる。

[0053] 図 6Bは、表示負荷率力 S小さいときのサスティンパルスである。図 6Bのサスティンパルスは、図 6Aのサスティンパルスと同様に、電力回収回路及びクランプ回路により生成される。図 6Bの時刻 t601〜t604は、それぞれ図 6Aの時刻 t501〜t504に対応する。

[0054] 図 6Bのサスティンパルスは、基本的に図 6Aのサスティンパルスと同じである力容量性負荷 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 6Bのサスティンパルスは、表示負荷率が第 1の閾値よりも大きいときの図 6Aのサスティンパルスに比べて、容量性負荷 420の電位をハイレべ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。

[0055] すなわち、図 6Bの時刻 t601から t602までの時間は図 6Aの時刻 t501から t502までの時間より短ぐ図 6Bの時刻 t603から t604までの時間は図 6Aの時刻 t503から t 504までの時 f¾より短!ヽ。この t601力ら t602までの時と t603力ら t604までの時間を 0にすれば、図 5Bのサスティンパルスと同じパルスになる。図 6Bのサスティンパルスは、図 6Aのサスティンパルスに比べ、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 6Bのサスティンパルスは、図 6A のサスティンパルスに比べ、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 6Bのサスティンパルスは、図 6Aのサスティンパルスに比べ、急峻に立ち上がるので、サスティン放電時に 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。

[0056] これに対し、表示負荷率が大きいときには、図 6Aのサスティンパルスのように、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。

[0057] 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ィ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。

[0058] 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の電位をハイレべル 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力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ぐ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。

[0059] (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ィ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ィンパルス数を示す。総サスティンパルス数 N1は、表示負荷率が大きいときの図 5A又は図 6Aのサスティンパルスの 1フレーム画像当たりの総サスティンパルス数である。総サスティンパルス数 N2は、表示負荷率が小さいときの図 5B又は図 6 Bのサスティンパルスの 1フレーム画像当たりの総サスティンパルス数であり、総サスティンパルス数 N 1よりも多い。

[0060] 表示負荷率及び総サスティンパルス数の関係にお!/、て、表示負荷率が増加して!/ヽるときの第 1の閾値 D2と表示負荷率が減少して、るときの第 1の閾値 D 1とは異なる値になるヒステリシス特性を有する。

[0061] 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 5A又は図 6Aのサスティンパルスを総サスティンパルス数 N1で生成し、表示負荷率が閾値 D2より小さいときには図 5B又は図 6Bのサスティンパルスを総サスティンパルス数 N2で生成する。

[0062] 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 5A又は図 6Aのサスティンパルスを総サスティンパルス数 N1で生成し、表示負荷率が閾値 D1より小さいときには図 5B又は図 6Bのサスティンパルスを総サスティンパルス数 N2で生成する。閾値 D1は、閾値 D2よりも小さい。

[0063] 第 1及び第 2の実施形態と同様に、総サスティンパルス数が 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ィンパルス数を変化させる。

[0064] 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、総サスティ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。

[0065] (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ィンノ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ィンノルス数を示す。 [0066] もし総サスティ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の総サスティ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）総サスティ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のサスティンパルス制御部 112の制御の下、 Xサスティン回路 103及び Yサスティン回路 104が行う。

[0067] 上記のように、表示負荷率が閾値 Daより大きくなると、総サスティ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ィ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 Dl, D2より大きいときには総サスティンノルス数を少なくし、第 1の閾値 Dl, D2より小さいときには総サスティンパルス数を多くする際には、第 1の閾値 Dl, 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力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 Dl, D2は 20%以下が好ましぐ 5%以下がより好ましい

[0068] 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 5A又は図 6Aのサスティ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 5B又は図 6Bのサスティンパルスを生成するので、表示のためのサスティ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ィンパルス数を増やし、輝度を高くすることができる。 [0069] 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及びサスティンパルス制御部 112を含む制御回路部 101は、ハードウェ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ェアをマイクロコンピュータ等が実行すること〖こ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。

[0070] 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ィ匕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力も逸脱することなぐ様々な形で実施することができる。

[0071] 例えば、サスティンノルスの電圧値は Vsとグランドを例として説明した力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。

産業上の利用可能性

[0072] 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。

Claims

請求の範囲

[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。

[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ィ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記載の表示装置。

[4] 前記表示負荷率の第 1の閾値は 20%以下である請求項 1記載の表示装置。

[5] 前記表示負荷率の第 1の閾値は 5%以下である請求項 4記載の表示装置。

[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請求項 1記載の表示装置。

[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請求項 6記載の表示装置。

[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請求項 6記載の表示装置。

[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請求項 8記載の表示装置。

[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ノヽィレベルにクランプすることによりパルスを生成する請求項 1記載の表示装置。

[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。

[12] 容量性負荷と、

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。

[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ノ、ィレベルにクランプするタイミングを早くする請求項 12記載の表示装置。

[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ぉ、て、前記容量性負荷の電位をノヽィ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請求項 13記載の表示装置。

[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ィ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 13記載の表示装置。

[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、るときの前記第 1の閾値とは異なる値である請求項 13記載の表示装置。

[17] 前記表示負荷率の第 1の閾値は 20%以下である請求項 13記載の表示装置。

[18] 前記表示負荷率の第 1の閾値は 5%以下である請求項 17記載の表示装置。

[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請求項 13記載の表示装置。

[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請求項 19記載の表示装置。

[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請求項 19記載の表示装置。

[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請求項 21記載の表示装置。

[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口一レベルにクランプするタイミングを異ならせる請求項 12記載の表示装置。

[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べ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。