CN101180670A - 等离子体显示装置 - Google Patents

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小林敬幸
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Abstract

本发明提供一种，通过对在四电极结构的PDP中的维持放电驱动中，特别是对于Z电极的驱动方法的研究，可以得到亮度提高和消耗电力消减的技术。在该等离子体显示装置中，由控制器和驱动电路对PDP进行维持放电驱动时，根据显示负载率的区域的判断，切换使用基于对Z电极施加窄脉冲的方法的维持放电，和基于对Z电极施加固定电位的维持放电。

Description

等离子体显示装置
技术领域
本发明涉及等离子体显示面板(简称PDP)以及等离子体显示装置的技术，特别是，涉及具有第一、第二、第三(分别以记号X、Y、Z表示)以及与这些电极交叉的作为地址电极的第四电极(以记号A表示)的四电极构造的PDP、PDP的驱动和控制方法、以及在PDP中具备驱动电路(驱动器)等而构成的PDP模块和具备底板等而构成的等离子体显示装置的技术。
背景技术
作为实现高发光效率的PDP，提出四电极构造的PDP方案。在四电极构造的PDP中，是在第一基板中的大致平行的X、Y电极的基础上，在其之间设置有Z电极的构造，利用这些来进行维持(sustain持续)放电。作为Z电极的驱动方法和方式，有施加固定电位的方法(称作第一方法和固定电位方式)、和施加窄幅脉冲(简称窄脉冲)的方法(称作第二方法和窄脉冲方式)。这两种方式本身是公知技术。
对于从驱动器一侧PDP的Z电极，作为上述窄脉冲方式，通过施加适当时间条件的脉冲，可以以比上述固定电位方式的情况下低的维持放电电压(Vs)，即以低电子温度的方式，使多等级的维持放电发生。上述Vs是对X、Y、Z进行维持放电驱动中使用的电压。因此，即使在单元XY之间相同长度间隙(gap)放电的情况下，在使用窄脉冲方式时，激发能量的损失较少，可以实现更高发光效率的放电。
关于四电极构造的PDP技术例如在专利文献1中有所记载。
[专利文献1]日本专利特开2002-110047号公报
作为对于上述四电极结构的PDP中的Z电极的维持放电的驱动方法，与上述固定电位方式相比，上述窄脉冲方式的情况下，即对Z电极施加窄脉冲使得维持放电发生的情况下，放电能量效率及亮度、面板发光效率得到提高。但是，对应施加在Z电极的脉冲(称为Z驱动脉冲等)的个数，无效电力增加。其结果是，PDP画面(场)显示中的显示负载率变小，当维持放电驱动用脉冲数(简称为维持数)增多时，无效电力占据维持放电系统的消耗电力的大半。在上述维持数增多的情况是通过电力控制动作(后述)实现的。上述无效电力，是维持放电系统中的放电电力(即放电本身所使用的电力)以外的电路被深消耗的电力。
在显示负载率低的图像中，在上述维持放电系统的消耗电力中，由于无效电力的比例增大，在像上述窄脉冲方式那样的每1周期的无效电力增加的驱动方法和方式中，不得不限制周期数。因此，就不能得到亮度的提高。在图9(c)中总结了上述两种方式的特征。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种解决上述问题的技术，使得在四电极结构的PDP的驱动中，特别是通过研究对维持放电驱动中的Z电极的驱动，可以得到综合地提高PDP的亮度和消耗电力的消减的效果。
在申请中公开的发明中，对代表性的内容的概要进行简单的说明，其叙述如下。为了达到上述目的，本发明是包括：具有在第一方向上大致平行地配置有第一和第二电极(X、Y)、在该XY之间配置的第三电极(Z)和在第二方向上与上述X、Y、Z相交叉而配置的作为地址电极的第4电极(A)的四电极结构的PDP；与驱动PDP的电极组的驱动电路(驱动器)和控制驱动电路的控制电路(控制器)等电路而构成的等离子体显示装置的技术，其特征在于具备以下所示的技术方法。
本装置，在由电路对PDP进行驱动控制时，根据显示负载率，切换多种特性不同的维持放电驱动波形而使用。在本装置中具备，在来自控制器和驱动器的对PDP的电极组的驱动中，特别是在维持放电驱动的控制时，将基于在适当的时刻对Z电极施加窄脉冲的驱动方法(上述第二方法)的维持放电，和基于对Z电极施加固定电位的驱动方法(上述第一方法)的维持放电相组合，根据PDP画面的显示负载率对其进行切换或选择而使用的单元。本单元主要通过根据在控制器和驱动器中对显示负载率的判断对于PDP的电极组的维持放电驱动控制和与此相对应的实际安装的硬件结构而实现。
在本装置中，为了提高亮度，即为了增加维持数，基于在控制器或驱动器中的对PDP画面的显示负载率的判断，对Z电极有选择性地使用窄脉冲方式进行显示驱动。并且，在本装置中，为了消减消耗电力，基于上述显示负载率，对Z电极有选择性地使用固定电位方式进行显示驱动。
对应于显示负载率在发光效率和电力等点上的特征有所不同，并且提高亮度和耗费电力的消减一般是交替(trade-off)关系。在本装置中，在显示驱动控制中，对应于显示负载率的区域(范围)，将上述两种方式进行组合，使得可以获得关于上述亮度和消耗电力之间综合性的平衡。
在本装置中，利用显示负载率越小维持放电电压(Vs)的最小值越低这一点，在显示驱动控制中，将上述第一和第二方法，按照下述(1)，(2)中的方式进行切换和选择而使用。在本装置中，为了该切换和选择的控制，显示负载率的区域(范围)至少设定为两个。
(1)在本控制中，在显示负载率大的(高的)区域，使用作为上述第二方法的窄脉冲方式。在使用该方式时，与固定电位方式相比，可以在低Vs进行维持放电，由于放电发光效率高所以可以得到高亮度。
(2)在本控制中，在显示负载率小的(低的)区域，使用作为上述第一方法的固定电位方式。由于在本区域显示负载率小可以在低Vs进行维持放电。在使用该方式时，与窄脉冲方式相比，由于可以实现无效电力少的驱动，所以可以投入更多(例如60kHz等)维持数，得到高亮度。
本装置，以与上述驱动中方式的切换和选择的控制相对应的方式在整个显示负载率区域(0～100％)中划分多个区域。例如，对应上述每个方式的特性，预先设定低负载区域(例如0～20％)和高负载区域(例如20～100％)两个区域。例如，根据输入图像数据，由控制器和驱动器计算或检测出显示负载率，根据将显示负载率与上述显示负载率的区域的设定的比较判断，由控制器和驱动器切换和选择上述两种方式。然后据此由驱动器对包括PDP的Z电极的电极组根据上述切换和选择的方式实行驱动。
另外，作为其他的控制，上述显示负载率在高负载率区域一侧时，对Z电极使用窄脉冲方式的维持放电，当在低负载率区域一侧时，使用X-Z同相方式的维持放电。
另外作为其他的控制，使用下述方法也是有效的：除了对应于上述低/高两个显示负载率区域设定的上述两个方式的组合控制以外，可以对应更细的显示负载率区域设定和级别，对于Z电极逐渐间隔省略施加的脉冲的施加次数，使振幅电压逐渐下降。例如，根据显示负载率的降低，使在维持期间中的Z驱动脉冲数阶段性的减少。
另外作为其他的控制，是在Z电极的驱动电路中连接有LC共振电路的结构，对应上述显示负载率的变小，推迟在上述LC共振电路中的共振脉冲的施加之后电压钳位的转换时刻。
另外，本装置，在上述电路中检测和计算出显示图像中的特别是子场的显示负载率，根据上述子场的显示负载率针对每个上述子场切换Z电极的维持放电驱动波形。例如由控制器等检测和计算出上述显示负载率，与此相对应对驱动器发送包含上述方式的切换和选择的控制信号，由驱动器对PDP的电极组发送对应上述方式的脉冲。
在本申请中公开的发明中，对于根据代表性的内容得到的效果进行简单的说明如下，依据本发明，对四电极结构的PDP，可以综合地得到亮度提高和消耗电力消减的效果。特别是，在PDP显示负载率的区域全体中，可以使单元中的高发光效率的长间隙放电发生足够的次数，从而得到亮度的提高。
附图说明
图1(a)、(b)是用于比较说明四电极结构和三电极结构的PDP的示意图，(a)是表示本发明的实施方式和前提技术的四电极结构的PDP的单元结构的示意图，(b)是表示前提技术的三电极结构的PDP的单元结构的示意图。
图2是表示在本发明的实施方式和前提技术的PDP模块中的、四电极结构的PDP的单元的一部分结构的分解斜视图。
图3是表示本发明的实施方式中的PDP模块的结构的示意图。
图4是表示本发明的实施方式的PDP模块中的子场分隔结构的示意图。
图5是表示本发明的实施方式中的PDP模块中，1子场的驱动波形，特别是在使用窄脉冲方式时的情况下的示意图。
图6是表示本发明的实施方式中的PDP模块中，说明显示负载率区域设定和驱动方式切换的控制的示意图。
图7(a)、(b)是在本实施方式和前提技术的四电极结构的PDP模块中，表示各种驱动方式的特性的预测(simulation)的示意图和与此相对应的新式负载率区域设定的示意图，(a)是表示相对于各实施方式的显示负载率的维持数和亮度的特性，(b)是表示相对于各方式的显示负载率的维持放电系统的消耗电力的特性。
图8是表示本发明的实施方式中的PDP模块中，其他的显示负载率区域设定和控制的示意图。
图9(a)、(b)、(c)是说明本发明的实施方式及前提技术中的四电极结构的PDP中维持放电驱动中的固定电位方式和窄脉冲方式的示意图，(a)是表示固定电位方式的情况，(b)是表示窄脉冲方式的情况、(c)是总结性地表示上述两种方式的特征。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明关于本发明的实施方式。并且，在用于说明实施方式的全部附图中，在同一部分原则上标注同一符号，省略对其重复的说明。图1～图9是用于说明本实施方式的示意图。
<前提技术>
首先，为了与本实施方式进行比较，说明作为前提技术的结构的三电极结构和四电极结构的各PDP。图1(a)、(b)表示在PDP中的四电极结构和三电极结构的比较的示意图。表示的是在基板面上对应单元单位的一部分区域。图1(a)是表示四电极结构的PDP的一个例子。本实施方式的PDP也是这样的结构。图1(b)是表示三电极结构的PDP的一个例子。
在图1(b)中表示的现有的三电极结构的PDP中，在前面基板上平行地具有用于维持放电的X、Y电极，在背面基板上以交叉的方式设置有地址电极4。如图1(a)所示，作为用于实现高发光效率的四电极结构的PDP的一个例子，举例在图1(b)所示的三电极结构的PDP中的X、Y电极之间，进一步设置有Z电极的结构。
另外，图2是表示四电极结构的PDP的单元单位的一部分的分解斜视图。该结构除了Z电极以外与三电极结构的PDP相同。本实施方式中的PDP也是这样的结构。
<三电极型PDP>
在图1(b)中，在PDP的前面基板上，在横方向，大致平行地配置有多个X电极和Y电极。并且，在PDP的背面基板上，在纵方向，以与X、Y电极交叉的方式配置有多个地址电极4。并且，在第一和第二基板之间，在纵方向上呈条纹状设置有多个筋5，该筋在横方向上将单元分隔。另外，同样地也可以是以在纵方向分隔单元的方式设置筋的格子状的方式。在由筋5分隔的各区域中，被涂敷有荧光体层，R、G、B各色的单元构成为子像素，通过设置这些子像素构成像素。
X电极由X金属电极(称作总线电极)1a和以与之重合的方式连接的X透明电极(称作放电电极)1b构成。并且，Y电极与X电极同样，由Y金属电极2a和Y透明电极2b构成。Y电极作为扫描电极发挥作用。作为地址动作，是通过地址电极4和Y电极之间的相对放电进行显示画面中的数据存储器。并且作为维持动作，通过在XY之间的面放电，进行在显示画面中的点亮对象单元的放电引发的发光。
X金属电极1a和Y金属电极2a由铜等构成。X透明电极1b和Y透明电极2b由ITO(铟锡氧化物)层膜等构成。各透明电极(1b、2b)，作为一个例子采用图中所示的T型(或者I型)。在XY之间，各透明电极(1b、2b)，其与其它电极相对的边缘，是从各金属电极(1a、2a)的线向单元内方向突出的形状。
并且，不仅只有将这样的透明电极(1b、2b)设置在Xi-Yi电极之间(正切口)的方式(普通方式)，也可以是与在Yi-Xi+1之间(逆切口)同样地设置的所谓ALIS方式对应的方式。
g0是用于XY之间的放电的间隔(间隙)，是X、Y的各透明电极1b、2b的边缘之间的距离。一般地，XY之间的间隙g0越大，维持放电电压(Vs)越低电力效率越好但是电力发光效率变坏，相反地g0越长单元发光效率越好但是Vs变得越高电力效率越坏。
<四电极型PDP>
在图1(a)中，在PDP的前面基板，在横方向上，大致平行地设置有多个X和Y电极。进一步，在各X和Y电极之间(Xi-Yi)设置有Z电极(Zi)。而且，在PDP的背面基板，在纵方向上以与上述各电极(X、Y、Z)交叉的方式配置有多个地址电极4。而且，在第一和第二基板之间，与图1(b)同样，设置有多个筋5，在由筋5分隔的各区域，涂敷有如图2所示的荧光体层6，R、G、B各色的单元构成为子像素，通过这些子像素的设置构成像素。
X电极由X金属电极1a和与其连接的X透明电极1b构成。并且，Y电极与X电极同样，由Y金属电极2a和Y透明电极2b构成。进一步，在XY之间配置的Z电极，由Z金属电极3a和与其相连接的Z透明电极3b构成。Z透明电极3b与X、Y透明电极1b、2b同样，具有向邻接电极突出的部分。Z透明电极3b的边缘、和X透明电极1a以及Y透明电极2a的边缘平行相对。单元中的Z透明电极3b的突出部分例如是矩形。
与三电极结构的PDP同样，进行地址动作。而且，维持动作也基本同样地进行，但是四电极结构的情况下，在XY之间的维持放电中，首先，在XZ之间和YZ之间的窄间隙进行成为触发的放电，接着在XY之间的长间隙上转移为主放电而构成。为了提高单元的发光效率，应确保XY之间间隙g1的宽阔，同时设置Z电极通过上述触发放电提高电力效率。
Z金属电极3a由铜等构成。Z透明电极3b由ITO层膜等构成。X、Y的各透明电极(1b，2b)作为一个例子可以采用T型的形状，Z透明电极3b作为一个例子可以采用如图所示的矩形形状。在XY之间，X、Y的各透明电极(1b，2b)是其边向着单元内侧的Z透明电极3b突出的结构。Z透明电极3b是其边从Z金属电极3a的线向着单元外侧方向即向着X、Y电极突出的结构。与X、Y、Z的各透明电极相对的边是平行的。
另外，也可以是在Yi-Xi+1之间(逆切口)，同样地设置有透明电极(1b、2b)，进一步设置有Z电极，与所谓ALIS方式相对应的方式。
g1是XY之间的长间隙，是X、Y的各透明电极(1b、2b)的边缘之间的距离。并且，g2是XZ之间的窄间隙，是X、Z的透明电极(1b、3b)的边缘之间的距离。并且，g3是YZ之间的窄间隙，是Y、Z的各透明电极(2b，3b)的边缘之间的距离。
<PDP>
图2的结构表示的是本实施方式的PDP10的前面基板侧和背面基板侧粘合之前的结构，与图1(a)的结构相对应。
在前面基板11上，形成上述X、Z、Y电极和覆盖这些电极的电介质层13和保护层14。作为显示电极，在前面基板11上，构成X电极的X透明电极1b和X金属电极1a、构成Y电极的Y透明电极2b和Y金属电极2a、与构成Z电极的Z透明电极3b和Z金属电极3a在同一层上立体地形成。
另外，关于在第一基板上实际安装有Z电极的层，例如除了与X、Y电极在同一层以外，也可以是其他的层的方式。
在背面基板12上，实际安装有多个地址电极4和覆盖地址电极的电介质层15。进一步，在背面基板12上部，在前面基板11和背面基板12之间，形成多个筋5将PDP10的面板在横方向上对应于单元划分。在由各筋5划分的空间，例如涂敷对应于R、G、B各色的子像素的各色荧光体层6a、6b、6c。上述前面基板11和背面基板12以相对的方式被贴合，在其空间中通过排气和封入放电气体并密封而构成PDP10。
进一步，通过对包括上述PDP10和安装有作为控制电路、驱动电路的IC芯片的挠性配线基板的驱动模块、底板等连接，由此构成等离子体显示装置。
在上述四电极结构的PDP的方式中维持放电的结构如下：作为维持放电中的触发放电，在Z电极和X电极(或者Y电极)之间施加电压，发生气体电离过程，预先使单元空间内的电荷密度增加。通过该电离过程，可以使紧接着的XY之间的长间隙放电在低电压(Vs)下稳定地发生。
如果可以使上述XY之间的长间隙放电在低电压(即低电子温度)下发生，就可以利用阳光柱区域的发光，从而降低激发能量的损失，提高发光效率。这样，通过四电极结构的PDP产生高发光效率化的要点就在使上述长间隙放电在低电压下发生。
作为使上述四电极结构的PDP中的Z电极进行维持放电驱动的方法，举出以下所述的两个例子。图9表示关于作为前提技术的两种方式，图9(a)是窄脉冲方式，图9(b)是固定电位方式。本实施方式的PDP模块也使用这些方式。以下对于各方式进行说明。在图9(a)、(b)中，表示出维持放电驱动的一周期的驱动波形以及放电发光。并且在图9(c)中，对这两种方式的特征进行总结。
<固定电位方式(第1方法)>
图9(a)所示的固定电位方式是，将Z电极的电位固定，对X、Y电极施加维持脉冲(即维持放电驱动用的交替脉冲)。由此，首先由在XZ之间(或者YZ之间)的窄间隙中引起作为触发的放电，然后发展到XY之间的长间隙放电。因此，与不具有Z电极的长间隙三电极结构的PDP的情况相比，可以使得在低电压(Vs)发生长间隙放电。
在维持期间，在地址电极(A)4上成为在地址期间用于驱动地址电极的固定电位。在X和Y电极上被施加相互逆相的维持脉冲。Z电极是固定电位。通过对各电极的驱动，引起由P表示的放电发光。
<窄脉冲方式(第二方法)>
在图9(b)所示的窄脉冲方式，对于Z电极在适当的时刻施加窄脉冲，即在Hi电压时的时间宽度短的脉冲，由此可以使在低电压(Vs)发生长间隙放电。进一步，在该窄脉冲方式的放电中，受到施加于Z电极的脉冲的上升/下降、XY之间维持脉冲的上升的电压变化，会经过多层的放电过程。如P所表示的，包括长间隙放电，为了维持在低Vs且低瞬时放电电流下的多层的放电，即使是同样长度间隙的放电，与固定电位方式相比窄脉冲方式可以实现能量利用效率更高的放电。但是，在窄脉冲方式下，因为对Z电极施加脉冲，所以与固定电位方式相比，用于驱动的无效电力增加。
窄脉冲方式下PDP画面的现实图像中的显示负载率大，当由于APC(自动电力控制)等的电力控制的动作使维持数变少时，也就是说在维持放电系统的消耗电力的大部分被气体放电电力占据的情况下，亮度提高的效果变大。上述维持放电系统的消耗电力大致由气体放电电力和无效电力构成，即，<维持放电系统的消耗电力(Ps)>＝<显示电极中的气体放电电力>+<无效电力>。上述气体放电电力依赖于显示负载率。上述无效电力是在电路施加脉冲等中使用的电力，与维持数成比例关系。
另外，上述维持数是在上述场和子场的维持期间中的维持脉冲的施加次数(周期数)或者驱动频率。
当每个子场切换驱动方式时，需要调整每个子场的维持数，进行灰度等级控制。
关于上述APC进行简单的说明。基本地随着显示负载率变高电力会增加，会出现由于高显示负载率引起电力过高的问题。因此，在APC中使用设定电力界限，在达到某界限的显示负载率为止的区域内电力增加，在此以上的区域，控制电路中的电力使得电力被限制为一定。
如图9(c)所示，将上述各方式的特征相对地进行比较，在固定电位方式具有无效电力小，放电电力稍大的特征。窄脉冲方式具有无效电力稍大，放电电力小的特征。
<特性>
图7(b)表示的是在上述两种方式中对应于显示负载率的电力(维持放电系统的点亮电力)的特性的预测。作为一个例子，将维持数的上限值设定为1500周期，维持系统电力(Ps)的上限值设定为240W。实线表示固定电位方式的情况，虚线表示窄脉冲方式的情况。在窄脉冲方式的情况下，在整个显示负载率区域，电力大致一定。在固定电位方式的情况下，在显示负载率达到大约10％的区域(r1)中，维持放电系统的电力(Ps)[W]成比例关系地增加，但是在此以上的区域(r2)中，通过APC的电力控制，使电力(Ps)在作为界限的大致一定的约240W以下。
图7(a)表示的是在上述两种方式中对应于显示负载率的维持数、亮度的特性的预测。实线表示固定电位方式的情况，虚线表示窄脉冲方式的情况。并且在固定电位方式中，细实线表示维持数([周期])，粗实线表示亮度([cd/m2])。在窄脉冲方式中，假定每当维持1周期亮度1cd/m2，在图中以1个虚线表示维持数和亮度。
在固定电位方式中，在显示负载率达到某程度(例如10％)的区域内(上述r1)，维持数一定。在某程度(例如10％)以上的区域(上述r2)，维持数和亮度减少。而在窄脉冲方式中，依据显示负载率，维持数和亮度减少。
在显示负载率的区域全体(0～100％)，可以大致划分为两个区域(也与后述的图6对应)。作为特性，在一方的显示负载率比较低的区域(R1)中，无效电力大，放电电力(维持放电系统的电力)小。相反，在另一方的显示负载率较高的区域(R2)中，无效电力小，放电电力大。
在图7(a)显示负载率大约20％的地方，固定电位方式和窄脉冲方式的各亮度的大小逆转。即，可以明白在大约20％以下的区域(R1)和以上的区域(R2)，在亮度(发光效率)点上有效方式是不同的。根据本实施方式，以该显示负载率(20％)为基准，划分设定显示负载率区域。
(实施方式1)
基于上述内容对实施方式1的结构进行说明。在实施方式1，由控制器按照显示负载率和显示负载率区域的设定，进行上述两种方式的切换和选择控制驱动器。从驱动器对PDP的电极组施加对应上述方式的脉冲。
<PDP模块>
图3是表示，作为本实施方式的四电力构造的PDP模块的结构，特别是PDP10的电极和驱动器以及控制器的结构的示意图。本PDP模块具有PDP10、各电极的驱动电路(17、18、19、21)、包含控制器20等的逻辑电路100。
PDP10的详细结构在上述图2中表示。具有前面基板11、电极(X1～Xm)和电极(Y1～Ym)。在背面基板12具有地址电极(A)4。电极数m例如是1024。在X、Y电极之间，在正切口侧具有Zo电极(Z1～Zm)。在逆切口侧也可以同样地设置有Ze电极。
各驱动电路具有分别驱动PDP10中的X电极、Y电极和地址电极4的X驱动电路17、Y驱动电路18和地址驱动电路19，并且，还具有用于驱动Z电极的Z驱动电路21。
在逻辑电路100中，以控制整体显示的控制器20为中心，对这些驱动电路(17、18、19、21)发送控制信号进行驱动控制。逻辑电路100具有控制器20、数据变换电路72和显示率检测电路73。控制器20例如由用于驱动控制X、Y、Z电极的IC和用于驱动控制地址电极4的IC构成。数据变换电路72以从外部输入的图像数据(D)为基础实施必要的数据变换处理生成显示用数据。
在逻辑电路100的内部，通过显示率检测电路73，根据从外部输入的图像数据或者来自数据变换电路72的显示用数据检测和计算出显示负载率。并且在控制器20显示负载率区域被预先设定。
在本实施方式中，根据在显示率检测电路73检测出的显示负载率的值(s1)，由控制器20判断其显示负载率的区域，计算维持数和Z驱动脉冲宽度等，由此，对各驱动电路(17、18、19、21)发送控制信号控制对PDP10的显示驱动。特别是，从控制器20对Z驱动电路21发送对应显示负载率的方式的切换控制信号(s2)。据此将Z驱动电路21对于PDP10的Z电极的驱动方式在固定电位方式和窄脉冲方式间切换进行驱动。
由X驱动电路18可以对电极Xn(例如n＝1～1024)进行驱动。由Y驱动电路19可以对电极Yn(例如n＝1～1024)进行驱动。并且，由地址驱动电路19可以对地址电极Am(例如m＝1～1024×3)进行驱动。
在Z驱动电路21是可以用上述两种方式的任意一种对PDP10的Z电极进行驱动的电路结构。由Z驱动电路21可以通过以Zo(奇数电极)表示的线对Xi-Yi之间(正切口侧)的电极Zi(例如n＝1～1024)进行驱动。在Zo一侧，与由{X1、Z1、Y1、A1}构成的单元C11同样，被多个单元构成。
另外，也可以是由Z驱动电路21可以通过以Ze(偶数电极)表示的线对Yi-Xi+1之间(逆切口侧)的电极Z进行驱动的方式。在Ze侧与Zo侧同样地可构成多个单元。由此，由奇数线和偶数线在时间上分割进行显示，可以实现所谓的隔行扫描。以下，本实施方式的PDP10，对只实际安装有Zo侧的方式进行说明，但是本实施方式所示的驱动控制方法可以同样地使用于实际安装有Zo、Ze两方的方式。
Y电极作为扫描电极发挥作用。在地址动作时，由Y驱动电路18对Y电极顺次施加扫描脉冲，与此同时期，由地址驱动电路19对地址电极(A)4施加数据信号。
<驱动波形>
图4、图5表示的是对于本实施方式的PDP模块中的PDP10的驱动波形的一个例子。图4表示的是子场分割结构。图5表示的是1子场的驱动波形的例子(窄脉冲方式的情况)。并且，整个PDP10的显示画面1帧＝1场。
在图4中，与上述图1(b)所示的一般的三电极结构的PDP同样地，在四电极结构的PDP10中，将1个场(FD)分割为多个子场(SF1～SFn)。例如SF数n＝10。根据各SF的点亮/非点亮进行灰度等级控制。各SF由复位期间Tr、地址期间Ta和维持期间Ts构成。在地址期间Ta，对全部SF进行用于数据存储的充电。即显示对象单元处于激活状态。在维持期间Ts，通过对X、Y、Z电极施加维持脉冲进行维持放电，在激活状态的单元进行发光。在复位期间Tr，通过规定脉冲进行全体SF的显示复位。对应灰度等级控制，使在各SF中的维持期间Ts不同。
图5所示的驱动波形是使用上述窄脉冲方式时的显示驱动的一个例子。在本PDP模块中可以以下述的结构进行驱动，关于X、Y电极和地址电极(A)4，可以适用依据现有三电极结构的PDP的驱动波形，对于Z电极，在复位期间Tr和地址期间Ta施加与X电极同样(同相)的驱动波形，在维持期间Ts施加窄脉冲。通过本控制，在使用上述固定电位方式的情况下，在Z电极驱动波形的维持期间Ts变更为固定电位。
<显示负载率>
在本实施方式的PDP模块中，在逻辑电路100的显示率检测电路73中，检测出场中的各子场的显示负载率(s1)。然后，在控制器20，判断被检测出的显示负载率(s1)的区域划分(R1、R2)，对应于该区域(R1、R2)进行两种方式的切换。为了以两种方式的任意一种进行维持放电驱动，从控制器20对Z驱动电路21发送对应于被选择的方式的切换控制信号(s2)。然后，在对PDP10的Z电极的维持放电驱动中，由Z控制电路21切换对应于切换控制信号(s2)的脉冲进行驱动。即，在由控制器20指定固定电位方式的情况下，由Z驱动电路21对Z电极施加固定电位，在指定窄脉冲方式的情况下，由Z驱动电路21在适当的时刻对Z电极施加如图5所示的窄脉冲。
如上所述，在固定电位方式和窄脉冲方式中，对应显示负载率的亮度、消耗电力的特性不同。因此，在上述图7所示的例子中，在显示负载率不足20％的区域(R1)中，Z电极-固定电位方式的维持放电驱动可以得到高亮度，在20％以上的区域(R2)中，Z电极-窄脉冲方式的维持放电驱动可以得到高亮度。因此，根据区域(R1、R2)切换上述两种方式的方式而进行控制，在整个显示负载率区域中，可以综合地得到高亮度，并且消减消耗的电力。
另外，作为本PDP模块中用于控制的显示负载率，例如，可以考虑子场单位的显示负载率和场单位的显示负载率两种。
首先，子场单位的显示负载率是在1子场内的点亮单元的比率。子场SFx的显示负载率以αx表示。1个场的子场数为n。
接下来，场单位的显示负载率(APL)是反映每个子场的维持期间Ts的不同。按照如下方法计算。对于每个子场SFx，其维持数记作sx，亮度比重记作wx，子场单位的显示负载率如前记作αx。其中，x表示1～n。关于亮度比重w是w1+……wn＝1。这里，关于子场SFx的亮度比重wx按照下式(式1)进行计算。
wx＝sx/(s1+……+sn)  ……(式1)
并且，场单位的显示负载率(APL)按照下列(式2)计算。
APL＝α1·w1+α2·w2+……+αn·wn……(式2)
与根据场单位的显示负载率对每个场切换维持方式的方法相比，根据子场单位的显示负载率对每个子场切换维持方式的做法可以进一步提高亮度。但是，为了灰度等级显示，需要调整维持数的SF分配。
在图6中表示的是，关于在本实施方式的PDP模块中的方式切换控制和显示负载率区域设定。考虑上述图7，设定上述区域R1、R2的两个显示负载率的区域。在本控制中，基于对逻辑电路100内输入图像数据，当判定显示负载率在区域R1内的情况下，选择固定电位方式，当判定为在区域R2内的情况下，选择窄脉冲方式。各方式使用时的特性如上述图7所示。
图8表示的是与上述图6的控制和设定不同的设定和控制方法。上述图6是单纯地划分为低负载区域(R1)和高负载区域(R2)两个区域的情况。并不局限于这样的划分，可以划分多个区域进行段阶的控制。在图8中表示的是设置有在两个区域(R1、R2)重复的中间的负载区域(R3)的情况。或者也可以同样地设置没有重复的中间区域。这样的情况下，在整个显示负载率区域就设置有三种区域。
在上述维持放电驱动控制中，例如，在区域(R3)，可以使用上述两种方式的任意一种。作为一个例子，将显示负载率为0～50％的区域设定为(R1)，显示负载率为50％～100％的区域设定为(R2)，显示负载率为20～50％的区域设定为(R3)。下面叙述控制例。在区域R2使用上述窄脉冲方式，可以看到随着时间上的显示，显示负载率逐渐从50％向20％下降的倾向。在这一阶段，在区域R3使用上述窄脉冲方式并继续。然后，显示负载率向20％以下的区域R1下降时，切换到上述固定电位方式。进一步，当看到显示负载率从20％向50％上升的倾向时，在此仍在区域R3继续使用上述固定电位方式。然后，当显示负载率向50％以上的区域R2上升时，切换到上述窄脉冲方式。
(实施方式2)
接着，作为本发明的另一实施方式，说明实施方式2。上述的窄脉冲方式，在每次放电时，对Z电极应用窄脉冲的方式，但是在实施方式2中，在使用窄脉冲方式对Z电极施加Z电极驱动脉冲(以下称Z脉冲)时，根据显示负载率的程度以阶段性间隔省略Z脉冲的方式决定维持数进行驱动。
作为一个例子，由Z驱动电路21按照每隔一次放电施加Z脉冲、每隔两次放电施加Z脉冲的方式，根据显示负载率的减少，以阶段性的间隔省略Z脉冲的方式决定维持数进行驱动。这样一来，使得在整个显示负载率区域中的上述两个区域(R1，R2)的中间区域(如图8所示的R3区域)达到最佳化，可以看到亮度改善的效果。
(实施方式3)
接下来，说明本发明的实施方式3。在上述实施方式2中表示的是，对于显示负载率的减少，阶段性的间隔省略Z脉冲而投入维持数的例子，在实施方式3中，与实施方式2同样地根据显示负载率的程度，不改变Z脉冲的施加次数，而是使振幅电压阶段性的变化。
作为例子，对于显示负载率的减少，由Z驱动电路21以使Z脉冲的振幅电压阶段性的降低的方式决定驱动波形而进行驱动。由此，减少电路中的无效电力，投入维持数，即可以施加更多的维持脉冲。
(实施方式4)
接下来，说明本发明的实施方式4。在上述对Z电极的窄脉冲方式中，为了得到高发光效率，必须使施加脉冲变窄。作为现有技术，关于如Z驱动电路21这样的驱动电路，存在设置LC共振电路(LC共振电力回收电路)的构成。
作为Z脉冲的无效电力大的原因，是Lo电压钳位。所谓钳位就是强制性的下降。在1个脉冲的时间宽度(周期)中，宽度越窄发光效率越好。为此，在现有技术中，在一个脉冲的中途实行强制的向Lo电压下降的钳位动作。但是，由于该向Lo电压的钳位的实行增加了消耗电力。
在使用LC共振电路使Z电极的窄脉冲发生的情况下，通过在LC共振电路中的LC共振脉冲上升后，就这样通过LC共振等待脉冲下降，当钳位至Lo电压时，电力回收效率良好，可以抑制无效电力的增加。但是，由于Z脉冲的宽度太宽，发光效率低下。为了得到高发光效率，必须变成细脉冲(半幅宽为300ns左右)，所以需要牺牲上述Z脉冲的电力回收效率，即牺牲无效电力，提前钳位至Lo电压。
考虑到上述内容，在实施方式4中，在使用Z电极的窄脉冲方式时的控制中，根据显示负载率的减少，以缓慢推迟向Lo电压钳位的时刻的方式进行控制。由此，通过减少无效电力，投入维持数，可以改善低负载时的亮度。
(实施方式5)
接下来，说明本发明的实施方式5。作为四电极结构的PDP的维持放电驱动的方法，是对于Z电极，与X电极(或者Y电极)同样施加维持脉冲的方法(称作X-Z同相方式)。
当在该X-Z同相方式的情况下，作为维持放电的动作，可以看到在Z电极和X电极上电位成为一体而动作，即在Z电极和Y电极之间(YZ间间隙g3)进行维持放电。这虽然不能形成高效率的长间隙放电(在XY间的间隙g1中的放电)，但因为是窄间隙放电，也可以利用比上述固定电位方式低的Vs发生放电。另外，由于在Z电极和X电极之间的电极间电容看不到，所以不会发上上述窄脉冲方式那样的无效电力的增加。
由此，在实施方式5中，在如上述图6中所示的低负载区域(R1)使用X-Z同相方式的维持放电，在高负载区域(R2)使用Z电极的窄脉冲方式，如此进行切换控制。上述X-Z同相方式和Z电极的窄脉冲方式可以利用比固定电位方式低的Vs驱动。由此，通过实施方式5中的方式的组合，可以设定比实施方式1更低的Vs，进一步提高Z电极的窄脉冲方式的发光效率。
如以上所说明的内容，依据本发明的各实施方式，通过对于在PDP模块中的PDP10的电极组的驱动，特别是对于Z电极的维持放电驱动的方法的切换的控制，获得在整个显示负载率区域中的亮度和消耗电力的平衡，得到综合的PDP亮度提高和消耗电力消减的效果。尤其是在四电极结构的PDP10中的上述控制的应用，可以在整个显示负载率区域，发生足够次数的高发光效率的长间隙放电，并可以提高亮度。
以上，对于由本发明者完成的发明基于实施方式进行了具体地说明，但是本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可以进行各种变形。
本发明可以适用于具有四电极结构的面板的等离子体显示装置。

Claims (9)

1.一种等离子体显示装置，包括：具有相对的第一和第二基板，基板间由隔壁分隔并具有荧光体层，形成有封入了放电气体的放电空间的等离子体显示面板；和对形成在所述等离子体显示面板上的电极组进行驱动的电路，其特征在于：
在所述第一基板上具有，在第一方向上大致平行并交替配置的多个第一和第二电极；以及配置在所述第一和第二电极之间的第三电极，
在所述第二基板上具有，在第二方向上与所述第一、第二和第三电极交叉地配置的第四电极，
在由所述电路对所述等离子体显示面板的电极组进行维持放电驱动的控制中，根据显示负载率，切换使用多种特性不同的维持放电驱动脉冲。
2.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
在由所述电路对所述等离子体显示面板的所述第三电极施加维持放电驱动脉冲中，进行如下切换：
根据所述显示负载率的判断，在所述显示负载率低时，选择施加固定电位的第一方法，在所述显示负载率高时，选择施加窄脉冲的第二方法。
3.根据权利要求2所述的等离子体显示装置，其特征在于：
将所述显示负载率的区域全体划分设定为低负载的第一区域和高负载的第二区域至少两个区域，
所述电路，在所述显示负载率处在所述第一区域时，选择所述第一方法，在处于所述第二区域时，选择所述第二方法。
4.根据权利要求3所述的等离子体显示装置，其特征在于：
在所述显示负载率的区域全体中，划分设定有所述第一区域、所述第二区域，和处于这些区域之间或位于重叠的区域的第三区域，
所述电路，在所述显示负载率处于所述第三区域时，使用所述第一和第二方法中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
将所述显示负载率的区域全体划分设定为低负载的第一区域和高负载的第二区域的至少两个区域，
所述电路，在所述显示负载率处于所述第一区域时，选择所述第一方法，在处于所述第二区域时，选择在第一和第三电极上成为同相的方法。
6.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
所述电路，在维持期间中，随着所述显示负载率降低，使相对于所述第一和第二电极间维持放电驱动脉冲施加次数的第三电极驱动脉冲施加次数的比例阶段性地减少。
7.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
所述电路，在维持期间中，随着所述显示负载率降低，使所述第三电极的驱动脉冲的振幅电压阶段性地降低。
8.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
所述电路，具有对于所述第三电极的LC共振电路，随着所述显示负载率降低，使所述LC共振电路中的共振脉冲施加后的电压钳位的转换时刻延迟。
9.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于：
所述电路检测或计算显示图像的子场的显示负载率，
根据所述子场的显示负载率，对于每个子场切换使用所述维持放电驱动脉冲。
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