CN1319037C - 等离子体显示屏显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的等离子体显示屏显示装置的驱动方法是一种设有分别在第一基板表面上形成多个扫描电极和多个维持电极、在第二基板表面上形成多个数据电极、使第一基板和第二基板相向配置而构成的等离子体显示屏部的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:设m为任意整数时,在第m-1子场中维持期间的最终脉冲施加在扫描电极上且在第m子场中存在初始化期间的场合,在该初始化期间在扫描电极上递减施加电压的同时,在数据电极上施加负极性脉冲;在第m-1子场中维持期间的最终脉冲施加在维持电极上且在第m子场中存在初始化期间的场合,在该初始化期间在扫描电极上施加递增的同时,在数据电极上施加正极性脉冲。
Description
技术领域
本发明涉及等离子体显示屏显示装置及其驱动方法,特别涉及减少驱动时的功耗的改进技术。
背景技术
等离子体显示屏(以下称「PDP」)通过气体放电中产生的紫外线而激发荧光体发光,进行图像显示。按照放电方法的种类,分为交流(AC)型和直流(DC)型。AC型的特征是在亮度、发光效率和寿命方面优于DC型。在AC型中反射型面放电型在亮度、发光效率方面特别优良,反射型面放电型是最常用的。
图9是概略表示传统型AC型PDP部10的透视图。如图9所示,PDP部10的结构中将发出R(红)、G(绿)、B(蓝)各种颜色光的多个放电单元顺序排列。
在由碱石灰玻璃等构成的前屏玻璃21上形成多个条状透明电极241、251(使用ITO及SnO2)。由于透明电极241、251的薄膜电阻大,因此在透明电极241、251上通过层叠银的厚膜、铝薄膜及Cr/Cu/Cr薄膜形成总线电极242、2 52,减少薄膜电阻。采用这种结构,可以形成多对显示电极24、25{维持电极24(Y电极)24,扫描电极(X电极)25}。
在形成显示电极24、25的前屏玻璃21上形成依次由低熔点玻璃的透明介质层22与氧化镁(MgO)构成的保护层23。介质层22具有AC型PDP特有的限流功能,可以实现比DC型长的寿命。保护层23在放电时保护介质层22不受到溅射而削薄,因此耐溅射性优良,具有高的二次电子发射系数(γ),并具有降低放电开始电压的作用。
在背屏玻璃31上并排条状地设置多个写入图像数据的寻址电极(数据电极32,DAT)32,与显示电极24、25相垂直。为了覆盖数据电极32,在背屏玻璃31表面形成底层介质膜33。与数据电极32的位置对应,在介质膜33表面形成多个障壁34,在相邻的2个障壁34之间形成荧光体层35(R)、36(G)、37(B)中的任何一层。
各色荧光体的材料一般使用以下材料:
红色荧光体:(YXGd1-X)BO3:Eu3+或者YBO3:Eu3+
绿色荧光体:BaAl12O19:Mn或者Zn2SiO4:Mn
蓝色荧光体:BaMgAl10O17:Eu2+
由相邻的2个障壁34围住的空间是放电空间38R、38G、38B,其中充填压力约66.5kPa(500Torr)的、由氖气(Ne)和氙气(Xe)组成的混合气体作为放电气体。再将相邻的放电单元之间隔开,障壁34可起防止误放电及光学交叉干扰的作用。
在1对显示电极24、25之间施加数十kHz~数百kHz的AC电压,使放电空间38R、38G、38B中产生放电,通过受激Xe原子发出的紫外线,激发荧光体层35、36、37,产生可见光,进行图像显示。
以下对驱动上述PDP部10的屏驱动部40加以说明。
图10是表示显示电极24、25及数据电极32的配置关系以及连接在这些电极上的屏驱动部40的接线结构的略图。在列方向上排列M列数据电极32,在行方向上排列N行显示电极对(扫描电极25及维持电极24),相互构成M×N的矩阵结构。数据电极32和显示电极隔着放电空间38R、38G、38B相对的区域,与放电单元相对应。
该图表示的屏驱动部40由(1)与各个数据电极32连接的数据驱动器IC403、(2)与各个维持电极24连接的维持驱动器IC402、(3)与各个扫描电极25连接的扫描驱动器IC401以及(4)控制这些驱动器IC401~403的驱动电路400等组成。各个驱动器IC401~403分别控制向连接端的各个电极24、25、32等上通电,驱动电路400集中控制各个驱动器IC401~403的动作,使PDP部10进行恰当的图像显示。在驱动电路400中内设有在一定期间存储从PDP部10外部输入的图像数据的存储部以及用于将存储的图像数据顺序取出、进行γ校正处理等图像处理的电路。
另外,存在各种驱动器IC401~403的各自数目根据PDP部的电极数目而不同的情况。
图11是表示用于驱动PDP部10的驱动波形定时图。
在由上述PDP部10和上述屏驱动部40构成的PDP显示装置中,驱动时通过由至少含有写入期间、维持期间的从第一至第n子场构成的场进行灰度显示。图中表示的是第m-1子场和在第m子场中驱动波形定时图(m,n为任意整数)。该图以至少含有初始化期间和擦除期间中的任何一个期间的子场为例。在维持期间扫描电极25和维持电极24的脉冲数可以按显示的灰度适当变更。
例如第m子场中的动作如下:
如图11所示,首先在初始化期间在扫描(SCN)电极上施加初始化脉冲。这里,维持(SUS)电极和数据(DAT)电极被预先设为接地状态,通过在扫描电极25上施加振幅递增的驱动波形,施加递增的电压(以下称作递增施加)。然后,在维持电极24上施加电压的同时,在扫描电极25上施加递减的电压(以下称作递减施加),使单元内的壁电荷初始化。
接着,为了在写入期间对由上述M×N(M,N为任意整数)个单元构成的矩阵的第一行进行显示,在第一行的扫描电极25上施加写入脉冲(Vb),在对应于放电单元的数据电极32上施加写入脉冲(Vdat)。由此,在数据电极32和第一行的扫描电极25之间产生写入放电(寻址放电),在介质层22表面蓄积壁电荷,进行第一行写入。
如果以上动作一直进行到第N行,则写入动作结束,一个画面量的潜像被写入。
然后,在维持期间使所有的数据电极32成为接地状态,在所有的维持电极24上施加维持脉冲电压(Vs)。接着在所有的扫描电极25上施加维持脉冲电压,交替地施加该维持脉冲电压。由此,在写入期间在进行了写入动作的单元中继续维持放电下的发光,进行图像显示。
之后在擦除期间,通过在扫描电极25上递减施加,使壁电荷消失。
如此,进行PDP部10的图像显示。
但是,在上述传统的驱动方法中存在以下问题:在屏驱动部40中通常采用的数据驱动器IC的耐压限度较低,在写入期间施加的写入脉冲根据不同的情况存在不能充分确保的情况。因此在放电开始电压(Vf)较高的PDP显示装置等中通过写入脉冲电压施加的电压有可能不能达到放电开始电压,不能进行稳定的数据写入,从而引起图像闪烁及点不亮等图像质量下降。
该问题在具有高清晰度电视等高精细单元结构的PDP显示装置中特别容易出现。具体地说,由于在驱动高清晰度电视等高精细单元结构的PDP显示装置时,子场时间比通常更缩短,在较短的写入脉冲时间内要求结束放电,因此可以说与通常VGA规格的情况相比,数据电极的驱动电压必须增大。所以在这里数据驱动器IC的耐压限度也可能成为大的障碍。
另外,由于在PDP部使用的RGB各色荧光体的化学特性相互不同,因此具有以下性质:尽管投入相同的功率,但对应于各种颜色的放电单元的写入脉冲也会发生波动,所以RGB各色荧光体中单元的放电概率(点亮率)不同。为了避免写入脉冲波动造成的影响,作为对策可以考虑将对应于各种颜色的数据电极32的驱动电压尽量设定为高的值(即一律设定为在点亮率最高的放电单元上的写入脉冲),但在这里数据驱动器IC的耐压限度也成为障碍。
作为解决这一课题的方法,可以考虑在数据驱动器IC中使用高耐压IC,但由于其价格通常较高,于是会使成本上升,所以应加以避免。另外,即使采用高输出驱动器IC,又会产生PDP显示装置功耗增大这一新问题,考虑最近出现的大画面化倾向,这样做并不理想。
发明内容
本发明鉴于上述课题而形成,其目的在于提供一种即使采用高清晰度电视等的高精细单元结构的PDP部,也能够以低成本进行良好图像显示的PDP显示装置及其驱动方法。
为了解决上述课题,本发明是设有分别在第一基板表面形成多个扫描电极和多个维持电极、在第二基板表面形成多个数据电极、使第一基板和第二基板相向配置而构成的PDP部的PDP显示装置的驱动方法,其特征在于:
在第m-1(m为任意整数)子场中维持期间的最终脉冲施加在扫描电极上,而且在第m子场中存在初始化期间的情况下,在此初始化期间在扫描电极上施加递减电压的同时,在数据电极上施加负极性脉冲,在第m-1子场中维持期间的最终脉冲施加在维持电极上,而且在第m子场中存在初始化期间的情况下,在此初始化期间在扫描电极上施加递增电压的同时,在数据电极上施加正极性脉冲。
另外,本发明是设有分别在第一基板表面形成多个扫描电极和多个维持电极、在第二基板表面形成多个数据电极、使第一基板和第二基板相向配置而构成的PDP部的PDP显示装置驱动方法,其特征在于:
在第m(m为任意整数)子场中维持期间,在扫描电极上的最终脉冲结束,擦除期间紧接其后时,在此擦除期间在扫描电极上施加递减电压,同时在数据电极上施加负极性脉冲,上述维持期间以给维持电极的最终脉冲结束,在擦除期间紧接其后时,在此擦除期间在维持电极上施加递减电压,同时也能在数据电极上施加正极性脉冲。
在传统上子场中的初始化期间或擦除期间结束时,扫描电极对于数据电极的电位降低,所以壁电荷被擦除;而本发明中,在初始化期间、擦除期间结束时也能够确保扫描电极对数据电极的电位,壁电荷得以保存。因此,能够在紧接其后的写入期间及维持放电中有效利用传统上几乎被擦除处理的壁电荷。由于本发明对于写入脉冲可不进行象传统上那样高的供电,也能够确保足量的壁电荷,因此能够在对应于各色荧光体的放电单元中施加适当的放电开始电压。所以即使不采用高价的高耐压数据驱动器IC,也能够良好地进行写入放电(即能够低电压驱动),避免成本增加及电路发热等问题,从而进行良好的图像显示。
另外,在上述第二基板表面按每个数据电极沿数据电极的纵向并排设置多个障壁,在相邻的2个障壁之间形成RGB中任何一种颜色的荧光体层,上述负极性脉冲或上述正极性脉冲可以施加至少在对应于RGB各色荧光体层之中点亮率最低的颜色荧光体层的数据电极上。
在这种情况下,上述点亮率最低的荧光体层通常是B(蓝色)荧光体层。
另外,上述负极性脉冲或上述正极性脉冲的峰值可以对应于任意数据电极的放电概率而设定。
具体地说,上述负极性脉冲的峰值的设定范围的值如下:放电概率在63%以上95%以下时,在-50V~0V以下的范围,放电概率在40%以上63%以下时,在-60V~-5V的范围,放电概率在40%以下时,在-80V~-10V的范围。
为了获得本发明的上述效果,可以通过PDP显示装置实现,即具有按照驱动波形过程(driving waveform process)在多对显示电极及数据电极上施加电压的屏驱动部的PDP显示装置,其中设有在第一基板的表面形成多对显示电极、在第二基板表面并排设置多个数据电极和沿各个数据电极的纵向设置多个障壁、在相邻的2个障壁之间形成红色、绿色、蓝色任何一种颜色的荧光体层、显示电极和数据电极各自的纵向相互交叉地使第一基板和第二基板的主面相向而构成的等离子体显示屏部,该PDP显示装置的特征在于:上述屏驱动部面向全部数据电极中的任意数据电极或数据电极组,具有可以施加与其它数据电极不同脉冲电压的结构。
附图说明
图1是本发明实施例1的屏驱动部周边的结构图。
图2是实施例1的驱动波形定时图。
图3是实施例1的子场中PDP部的电荷状态图。
图4是表示按RGB各色荧光体的点亮率与写入脉冲的关系的示图。
图5是表示数据电极施加电压与维持放电时刻亮电压的关系的图。
图6是实施例2的驱动波形定时图。
图7是实施例2的子场中PDP部的电荷状态图。
图8是实施例的驱动波形定时图(变更例)。
图9是概况表示AC型PDP的透视图。
图10是屏驱动部和显示电极等的简图。
图11是传统的驱动波形定时图。
具体实施方式
〔实施例1〕
1-1.PDP显示装置(屏驱动部)的结构
本实施例1中的PDP显示装置,其PDP部10与上述的传统结构大致相同,但与之连接的屏驱动部40的结构具有不同的特征。下面对屏驱动部40加以说明。
图1是表示本实施例1的屏驱动部周边结构的图。
图1表示的屏驱动部40由(1)与各个数据电极32连接的数据驱动器403、(2)与各个扫描电极(X电极)25连接的扫描驱动器401、(3)与各个维持电极(Y电极)24连接的维持驱动器402以及(4)控制这些驱动器401~403动作的屏驱动电路400等组成。
在屏驱动电路400中内设有维持脉冲产生定时控制装置41(以下称为「脉冲控制装置41」)、主控制电路42及时钟电路43等。
时钟电路43的内部内设有时钟(CLK)产生部及PLL(Phase LockedLoop:锁相环)电路,产生规定的取样时钟(同步信号),传送到主控制电路42及脉冲控制装置41中。
在主控制电路42内设有将从PDP部10的外部输入的图像数据在一定期间内存储的存储部(帧存储器)及多个用于顺序取出所存储的图像数据、并进行γ校正处理等图像处理的图像处理电路(未图示)。从时钟电路43产生的同步信号送到主控制电路42中,根据此同步信号,图像信息被放入主控制电路42中,进行各种图像处理。图像处理后的图像数据送到各个驱动器401~403内的驱动元件电路4011、4021、4031。主控制电路42也同时对驱动元件电路4011、4021、4031进行控制。
脉冲控制装置(脉冲产生定时控制装置)41内设有众所周知的顺序控制器和微型计算机(未图示),根据时钟电路43的同步信号,通过上述微型计算机的控制程序,以预定的定时将共3种驱动波形顺序的脉冲(TRG scn、TRG sus、TRG data)分别送到扫描驱动器401、维持驱动器402及数据驱动器403。该脉冲的波形及输出的定时由上述微型计算机控制。驱动脉冲顺序,通过在脉冲控制装置41的微型计算机内处理来自主控制电路42的、经图像处理后的图像数据来形成。
扫描驱动器401、维持驱动器402、数据驱动器403由通常的驱动器IC(例如数据驱动器:NEC μ PD16306A/B,扫描驱动器:TISN755854)构成,其内部分别设有脉冲输出装置4010、4020、4030和驱动元件电路4011、4021、4031。
各个脉冲输出装置4010、4020、4030分别单独连接,以接受来自外部高压直流电源的馈电,根据从上述脉冲控制装置41送来的脉冲(in scn、in sus、in data),将从该高压直流电源获得的预定值的电压(VCC scn、VCC sus、VCC data A/B/B′)输出到驱动元件电路4011,4021,4031侧(out X、out Y、out A/B/B′)。
本实施例1的特征在于:在数据驱动器403中将写入脉冲所采用的电源(Vda电源)及相互不同的2个高压直流电源(Vset电源、Vset′电源)与脉冲输出装置4030连接。而且,来自这3个电源的各个电压(VCC data A/B/B′)通过驱动元件电路4031连接,使在2个系统的数据电极32组上通电。各个数据电极32上通电,由主控制电路42中的控制程序加以控制。如该图所示,在本实施例1中,这2个系统的数据电极32组分为对应于荧光体层36(R)及荧光体层37(G)的数据电极32组和对应于荧光体层38(B)的数据电极32组。
这种屏驱动部40的结构设定成:使PDP显示装置驱动时主控制电路42的控制程序在子场中的初始化期间或擦除期间的至少任何一个期间,在扫描电极25上施加递减电压的同时,在数据电极32上施加负极性脉冲,而且使此时负极性脉冲的值(绝对值)在荧光体层38(B)上大于荧光体层36(R)及37(G)。
这主要是以下列的效果为目标。
1-2.本实施例1结构的效果
一般在PDP显示装置驱动时在子场中,在写入期间与维持期间前后,至少存在初始化期间或擦除期间中的一个。在该初始化期间、擦除期间,预先使放电空间38R、38G、38B内的壁电荷量(点火粒子量)减少至充分的量并进行均匀化处理,为写入期间及维持期间作准备。
另外这里所谓的「初始化期间」是指对PDP部的全部单元进行壁电荷的均匀化处理,「擦除期间」是指对任意的单元(点亮的单元)进行壁电荷的均匀化处理。
通过在初始化期间或者擦除期间使放电空间38R、3 8G、38B内的壁电荷减少、均匀化后,在写入期间在数据电极32上施加写入脉冲,在扫描电极25上施加扫描脉冲,再一次在放电空间38R、38G、38B蓄积壁电荷。然后进行写入放电。
但是在传统上在这里存在问题。
也就是说,在维持期间放电开始电压(Vf)较高的PDP显示装置中,写入脉冲有时不能充分保证(即写入放电不充分或不产生)。如果写入脉冲不充分,则在维持期间产生不能点亮的放电单元,使显示性能显著降低。存在这种可能性的PDP显示装置,例如有图像显示规格为高分辨率型,即所谓的高清晰度电视型的显示装置等。由于在高分辨率型PDP显示装置中画面扫描线要比传统的多,而且数据电极32的写入脉冲的脉冲宽度较小,因此需要有电压值相对高的写入脉冲。
另外放电开始电压的值,在分别对应于RGB荧光体层35、36、37的放电单元中也相互不同。由于各个放电单元中荧光体的带电特性、膜厚、放电单元空间的大小等不同,放电开始电压的值会有变动。例如在蓝色(B)荧光体层37的放电单元中放电开始电压最高时,与之对应,蓝色(B)荧光体层37的放电单元中的写入脉冲也需要高的电压值。
作为这些问题的对策,例如有采用具有较高耐压特性的数据驱动器IC的方法。这样,能够施加电压大于传统技术的写入脉冲,提高全部单元的点亮率。具体地说,在蓝色(B)荧光体层37的放电单元中放电开始电压为最高的情况下,相应地对全部数据电极32以相同的功率供电。
但是高耐压驱动器IC通常价格高,采用它会导致成本上升。另外,由于即使采用高耐压驱动器IC,结果写入脉冲也上升,因此会产生PDP显示装置的显示功率增大及屏驱动部40的发热量上升等新问题,并不理想。
本实施例1中,将对应于RGB各色的所有荧光体层35、36、37的数据电极32的电路连接线大致分为分别对应于RG荧光体层35、36和B荧光体层37两类,形成能够在这两组数据电极32上由不同的电源进行供电的结构。另外,利用这种电路连接线的结构,在PDP显示装置驱动时,在子场中的初始化期间、擦除期间对扫描电极25施加电压过程中,在施加递减电压的同时施加负极性脉冲。
如后面所述,由于能够保存在传统的初始化期间或擦除期间几乎消失的壁电荷,在紧接其后的写入期间及维持放电中能够有效利用,因此不像传统技术中那样以高功率供电,在维持期间也能够在对应于各色荧光体层35、36、37的各个放电单元上施加适当的放电开始电压(Vf)。
所以与采用上述高价的高耐压数据驱动器IC以实现高的放电开始电压的对策相比,本实施例能够避免成本增加及电路发热等问题,进行良好的图像显示。
1-3.PDP显示装置的驱动过程
以下是具有以上结构的PDP显示装置的驱动过程之一例。按照图2的驱动波形定时图(第m-1子场)对本PDP显示装置驱动过程例进行说明。
另外,第m子场在维持期间结束,此时,最终脉冲施加在扫描电极25上。
具体地说,在PDP部10为VGA规格(像素数853×480)屏的情况下,驱动波形中的各个值可以取以下的数值:
Va=400V(扫描电极25的初始化期间最大值)
Vb=-100V(扫描电极25的初始化期间最小值,扫描电极25的写入脉冲值)
Vc=-20V(扫描电极25的写入期间基本值)
Vd=140V(在擦除期间扫描电极25的基本值)
Ve=150V(维持电极24的初始化期间、写入期间施加电压值)
Vs=180V(扫描电极25、维持电极24的维持电压值)
Vdat=67V(数据电极32的写入脉冲值)
Vset=-20V(对应于R、G荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
Vset(B)=-50V(对应于B荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
作为上述VGA规格中一例,取障壁34之间的节距为360μm,介质层22的厚度为42μm,保护层23的厚度为0.8μm,1对显示电极24、25的间隙为80μm,障壁34的高度为120μm。
另外,在PDP部10为XGA规格(像素数1024×768)屏的情况下,可以取以下数值。
Va=400V(扫描电极25的初始化期间最大值)
Vb=-90V(扫描电极25的初始化期间最小值,扫描电极25的写入脉冲值)
Vc=-10V(扫描电极25的写入期间基本值)
Vd=140V(扫描电极25的擦除期间基本值)
Ve=150V(维持电极24的初始化期间、写入期间施加电压值)
Vs=160V(扫描电极25、维持电极24的维持电压值)
Vdat=67V(数据电极32的写入脉冲值)
Vset=-20V(对应于R,G荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
Vset(B)=-50V(对应于B荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
作为上述XGA规格中的一例,取障壁34之间节距为300μm,介质层22的厚度为35μm,保护层23的厚度为0.8μm,1对显示电极24、25的间隙为80μm,障壁34的高度为120μm。
1-3-1.初始化期间
在初始化期间,屏驱动部40通过扫描驱动器401在各个扫描电极25(X电极25)上施加正极性初始化脉冲,使存在于各个放电单元内的电荷(壁电荷)初始化。
如图2所示,此时在扫描电极25上的初始化脉冲先是递增施加的形状,其后为递减施加的脉冲波形。在扫描电极25上的上述递增施加达到最大值(Va)时,同时在维持电极24上施加矩形波的正极性脉冲(Ve)。
本实施例1的特征在于:在上述扫描电极25上递减施加的同时,在数据电极32上施加负极性的电压(Vset)。另外,在各个子场中在维持期间的最终脉冲在扫描电极25上施加完成时,在紧接上述维持期间之后的擦除期间递减施加的同时,同样地在数据电极32上施加负极性脉冲(Vset)。在一个子场内初始化期间和擦除期间两个期间均存在的情况下,在其中任何一个期间都可以施加上述负极性脉冲,但最好在这两个期间均施加负极性脉冲。
这样在数据电极32上施加负极性脉冲的理由如下:
图3是表示图2中第m-2子场的维持期间和紧接其后的第m-1子场的初始化期间的驱动波形定时图。另外,该图(a)→(b)→(c)表示传统的PDP部10的电荷状态变化,该图(a)→(b)→(d)表示本实施例1的PDP部10的电荷状态变化。
传统技术中,第m-2子场中的维持期间通过在扫描电极25上施加脉冲而结束时,如图3(a)所示,电荷状态为在扫描电极25和维持电极24上有微量残留的状态。其后,如果在第m-1子场的初始化期间在扫描电极25上施加递增电压(上升倾斜),则如图3(b)所示,在扫描电极25上蓄积负电荷,由于它引起的感应效果,在维持电极24、数据电极32上分别蓄积正电荷。但是,如图3(c)所示,由于在以后的扫描电极25上施加递减电压(下降倾斜),这些壁电荷几乎都消失。所以在紧接初始化期间之后的写入期间中,与扫描电极25上的扫描脉冲(Vb)和数据电极32上的写入脉冲(Vdat)有关的电荷补充(供给)主要依赖外部电源。
另一方面,在RGB荧光体层35、36、37中,例如在对应于B荧光体层37等的数据电极32上有时会发现难以引起放电的性质。图4是表示分别对应于RGB荧光体层35、36、37的各放电单元中写入脉冲和点亮率之关系的图。根据该图,如果写入电压小于24V,则任何单元都不点亮。如果在24V以上至33V附近的写入电压范围内,会发现单色单元中的点亮波动。另外,如果写入电压值大于33V,则RGB及全部白色单元渐渐地都点亮。如这些数据所示,对应于B荧光体层37的数据电极32必须取RGB荧光体层35、36、37中最高的写入脉冲。可以认为这主要是由于蓝色荧光体材料的特性造成的影响。
因此,第一、在本实施例1中在初始化期间在扫描电极25上施加递减电压的同时,在数据电极32上施加了负极性脉冲。由此,如果在图3(b)(在扫描电极25上施加递增电压)中在数据电极32上不施加负极性脉冲,则由于在初始化期间结束时扫描电极25对于数据电极32的电位变得相当低,如图3(c)所示,对于传统技术而言,在PDP部10内暂时蓄积的壁电荷的大部分将消失。然而,在本实施例1中因为扫描电极25对于数据电极32的电位差一直到初始化期间结束时维持较高,因此能被保存,即使在接近初始化期间结束时的图3(d)的时刻也大量存在。因此,在本实施例1中在紧接初始化期间之后的的写入期间,在数据电极32上施加写入脉冲时,从实际的外部电源(参照图1高压直流电源)的供电量可减少。即对于写入放电,在数据电极32上必要的供电量可以不再那么多。所以,即使PDP部10是高清晰度电视等微细单元的结构,在写入放电时数据电极32上写入脉冲的脉冲宽度小的情况下,不使用高耐压的数据驱动器IC,也能够以大量的电荷量进行写入放电,能够以低成本发挥良好的显示性能。
另外,第二、在本实施例1中在初始化期间施加递减电压时,能够形成在对应于B荧光体层37的数据电极32上施加的绝对值大于分别对应于R、G荧光体层35、36的数据电极上的负极性脉冲(Vset(B))的结构。因此使对应于B荧光体层37的数据电极32上保持更大量的壁电荷,能够用外部较少的供电在对应于B荧光体层37的放电单元中实现写入放电。
从图5中表示在初始化或擦除下降倾斜期间数据施加电压与全点亮的寻址电压(在维持期间能够点亮的写入期间中的数据电极脉冲)关系的图形可知:如果在初始化期间在描电极25上递减施加时,施加在数据电极32上的负极性脉冲的峰值在-80V~0V范围,则点亮电压处于减少的倾向,这正是所希望的。从实际驱动的观点出发,在数据电极32上施加脉冲的峰值在-50V~-1V范围较为适当。
根据这些巧妙的技术对策,在本实施例1的子场初始化期间中面临紧接其后的写入期间,能够控制对应于RGB荧光体层35、36、37的全部放电单元之间写入脉冲的波动,而且能够依靠比传统少的外部供电量(及较低的写入脉冲)良好地进行写入放电。
1-3-2.写入期间
在初始化期间之后,屏驱动部40在写入期间用扫描驱动器401在扫描电极25上施加负极性基本电压(Vc)。在维持电极24上用维持驱动器402,从初始化期间继续施加正极性脉冲(Ve)。
然后在PDP部10的屏平面上分别同时在从上方第一扫描电极25上施加扫描脉冲(Vb),在对应于进行显示的放电单元的数据电极32上施加写入脉冲(Vdat),在数据电极32和扫描电极25之间进行写入放电,在介质层22的表面上蓄积足量的壁电荷。此时在本实施例1中由于在上述初始化期间在放电单元内已经蓄积着一定量的壁电荷,所以即使不将扫描脉冲(Vb)及写入脉冲(Vdat)的电压增高,也能开始写入放电。在初始化期间在数据电极32上施加负极性脉冲的所有放电单元均可有这样的效果。
然后与上述相同,屏驱动部40从上方第二扫描电极25(X电极25)和与之对应的数据电极32上进行写入放电,在介质层22的表面蓄积壁电荷。
这样,屏驱动部40继续施加扫描脉冲和写入脉冲,在由写入放电进行显示的放电单元中,在介质层22的表面顺序蓄积用于写入放电的足量壁电荷,写入一个画面量的潜像。
1-3-3.维持期间
这时,在扫描电极25及维持电极24上交替地施加维持电压(Vs),进行维持放电。图2的驱动波形定时表示的是从扫描电极25上施加电压开始、以扫描电极25上施加电压而结束的例子。维持放电最初也可以从维持电极24上施加电压开始。另外,对于在扫描电极25或维持电极24上施加电压开始到在维持电极24上施加电压结束的维持放电中采用本发明的情况,在实施例2中进行说明。
1-3-4.擦除期间
维持期间结束时,屏驱动部40通过扫描驱动器401在扫描电极25上施加宽度小的脉冲。而且在擦除期间使扫描电极25的电位从Vd移至递减电压施加,最终降到Vb。
另外,与初始化期间同样,在上述扫描电极25上施加递减电压的同时,在数据电极32上施加负极性脉冲Vset(Vset(B))。由此在擦除期间中也可获得与上述初始化期间同样的效果。
通过重复以上1-3-1~1-3-4的各个动作,屏驱动部40完成PDP部10的图像显示。
另外,驱动时在子场中只包含初始化期间、擦除期间之中的一个期间,另外,有时不包含这两个期间的任何一个期间。本实施例1、下面叙述的实施例2及其变更例适用于至少包含初始化期间、擦除期间中的一个期间的场合。
1-4.实施例1的变更例
在上述实施例1中表示的是根据RGB荧光体层35、36、37中数据电极32的写入脉冲波动,在初始化期间及擦除期间在数据电极32上施加规定峰值的负极性脉冲。
但是,本发明并不限定于此,例如可以按照数据电极32的放电概率(点亮率)的波动,考虑同样的办法。
也就是说,有时在PDP显示装置中也可发现由于上述荧光体的化学性质以外的原因而产生的写入期间中的写入不良。
在PDP显示装置中能够以放电产生的比率作为放电概率,可以通过放电前形成时间(以下称tf)、放电的统计延迟时间(以下称ts)与电压脉冲宽度的关系决定。
例如在电视学会技术报告(vol.19,No.66,1955年,P55~66)中对于脉冲宽度tpw产生放电的概率N(tpw)/NO可以由下式(1)求出:
N(tpw)/NO=1-exp(-(tpw-tf)/ts) (1)
由上式(1)中表示的放电概率可知:为了易于引起放电,必须减小tf、ts。
而在本实施例1的变更例中tf、ts的测定按以下条件进行。
即用上述的VGA规格屏的各设定电压,仅在1场内的第7子场中在对角图形(diagonal pattern)上的各单色点亮。在此状态下写入放电的发光由APD(Avalanche Photo Diode:雪崩光电二极管)接受,经电压变换后,在示波器中测试300次~500次。此测定值按照放电延迟时间依次排序,将从数据电极32上施加写入脉冲的时刻起至观测到放电发光的时间内最快的放电延迟时间作为形成时间(tf)。
另外,测定时间t前产生放电的比例1-N(tpw)/NO,从对t作半对数图时的斜率-1/ts导出了放电的统计延迟时间(ts)。作为一例,以寻址脉冲宽度1.9μs作为基准,求出了放电概率。
根据这种方法求出的放电概率,可以分类为具有一定值以上的放电概率的数据电极32和不具有一定值以上的放电概率的数据电极32。另外,从其它实验可知:放电概率越低的数据电极32要求施加绝对值越大的负极性电压。
例如,按上述方法计算放电概率的结果可知:在放电概率分为95%以上和63%以上95%以下时,最好对于63%以上95%以下的放电概率,施加-50V至小于0V峰值的负极性脉冲。
另外,同样可知:对于40%以上63%以下的放电概率,最好施加-60V~-5V范围峰值的负极性脉冲,对于40%以下的放电概率,最好施加-80V~-10V范围峰值的负极性脉冲。
在一个PDP显示装置中,在全部数据电极32分类为属于上述3个以上的放电概率范围的组时,在数据驱动器IC上可以连接用于在各自的数据电极32组上实现合适Vset的高压直流电源,并可采用与传统同样的方法适当地设定,使数据电极32接受主控制电路42的控制。
另外,在PDP部10的屏上放电概率部分不同的原因,例如可以列举介质层22的膜厚的波动。具体地说,由于制造上的原因,具有这种性质,即在PDP部10宽度方向上两端部(x方向两端部)附近的介质层22膜厚比其以外的介质层22膜厚更厚,因此PDP部10宽度方向两端部附近的放电开始电压有时较高,而放电概率较低。
另外,保护层的厚度有时也影响放电概率。具体地说,通过电子束蒸镀形成保护层(MgO)时,在沿PDP部10宽度方向(y方向)一边输送屏、一边蒸镀的情况下,在与屏的y方向平行的线上保护层的蒸镀膜厚度及结晶结构的面方位较一致,而在与x方向平行的线上蒸镀膜的膜厚波动,结晶结构也较无规则。这种倾向在PDP部10的中央附近较显著,是引起放电概率降低的原因。
如果考虑以上的放电概率的波动,对任意的数据电极32求出合适峰值的负极性脉冲并加以采用,则能够获得与上述实施例1大致相同的效果。
1-5.其它事项
上述实施例1表示的是对于对应于RGB荧光体层35、36、37的全部数据电极32,在初始化期间及擦除期间施加负极性脉冲的例子。但是本发明并不限定于此,它也可以适用于仅对应于任意颜色的荧光体层35、36、37的数据电极32(例如对应于蓝色荧光体层37的数据电极32)。以下说明的实施例2及其变更例也同样如此。
〔实施例2〕
2-1.实施例2中的PDP显示装置
本发明实施例2的装置结构与实施例1大致相同,因此在这里省略重复的说明。本实施例2的特征在于驱动波形过程。
即本实施例2的特征在于:在子场的维持期间在维持电极24上的施加结束后紧接的初始化期间或擦除期间,在扫描电极25上施加递增电压的同时,在数据电极32上施加正极性脉冲。
2-2.PDP显示装置的驱动过程
本实施例2的PDP显示装置的驱动过程如下。按照图6的驱动波形定时图(第m-1子场)对本PDP显示装置的驱动过程进行说明。
另外,第m-2子场在维持期间结束,此时最终脉冲施加在维持电极24上。
另外,驱动波形中的各值,具体地说,在PDP部10为VGA规格(像素数853×480)屏的情况下,大致与实施例1相同,可以取以下数值。
Va=400V(扫描电极25的初始化期间最大值)
Vb=-100V(扫描电极25的初始化期间最小值,扫描电极25的写入脉冲值)
Vc=-20V(扫描电极25的写入期间基本值)
Vd=140V(扫描电极25的擦除期间基本值)
Ve=150V(维持电极24的初始化期间、写入期间施加电压值)
Vs=180V(扫描电极25、维持电极24的维持电压值)
Vdat=67V(数据电极32的写入脉冲值)
Vset=20V(对应于R、G荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
Vset(B)=60V(对应于B荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
上述VGA规格中,作为一例可设为:障壁34节距为360μm,介质层22的厚度为42μm,保护层23的厚度为0.8μm,1对显示电极24、25的间隙为80μm,障壁34的高度为120μm。
另外,在PDP部10为XGA规格(像素数1024×768)屏的场合,与实施例1也大致相同,可以取以下数值。
Va=400V(扫描电极25的初始化期间最大值)
Vb=-90V(扫描电极25的初始化期间最小值,扫描电极25的写入脉冲值)
Vc=-10V(扫描电极25的写入期间基本值)
Vd=140V(扫描电极25的擦除期间基本值)
Ve=150V(维持电极24的初始化期间、写入期间施加电压值)
Vs=160V(扫描电极25、维持电极24的维持电压值)
Vdat=67V(数据电极32的写入脉冲值)
Vset=20V(对应于R、G荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
Vset(B)=60V(对应于B荧光体层的数据电极32的初始化期间施加电压值)
上述XGA规格中,作为一例可设为:障壁34节距为300μm,介质层22的厚度为35μm,保护层23的厚度为0.8μm,1对显示电极24、25的间隙为80μm,障壁34的高度为120μm。
2-3-1.初始化期间
在初始化期间屏驱动部40由扫描驱动器401在各扫描电极25(X电极25)上施加正极性的初始化脉冲,使存在于各放电单元内的电荷(壁电荷)初始化。如图6所示,此时扫描电极25上的初始化脉冲首先为施加递增电压的形状,其后为施加递减电压的脉冲波形。在扫描电极25上施加的所述递增电压达到最大值(Va)时,在维持电极24上施加矩形波的正极性脉冲(Ve)。
此处,本实施例2的特征在于:在上述扫描电极25上施加递增电压的同时,在数据电极32上施加正极性脉冲(Vset)。另外,在各子场中在维持期间最终脉冲通过在扫描电极25上施加电压而结束时,在紧接上述维持期间之后的擦除期间施加递增电压的同时同样地施加正极性脉冲。在一个子场内初始化期间和擦除期间两个期间均存在的场合,在其中任何一个期间都可以施加上述正极性脉冲,但最好在这两个期间都施加正极性脉冲。
这样在数据电极32上施加正极性脉冲的理由如下:
图7是表示图6中第m-2子场的维持期间和紧接其后的第m-1子场的初始化期间的驱动波形定时图。另外,该图(a)→(b)→(c)表示传统中PDP部10的电荷状态变化,该图(a)→(d)→(e)表示本实施例1中PDP部10的电荷状态变化。
在传统技术中,在第m-2子场维持期间通过在维持电极24上施加脉冲结束时,如图7(a)所示,电荷状态为在扫描电极25和维持电极24上残留较大量壁电荷量的状态。其后,如果在第m-1子场的初始化期间中在扫描电极25上递增施加(上升倾斜),则如图7(b)所示,在扫描电极25上蓄积负电荷,由于它引起的感应效果,在维持电极24、数据电极32上的电荷量减少。作为PDP部10整体的壁电荷也减少。这些壁电荷经过在以后的扫描电极25上的递减施加(下降倾斜),如图7(c)所示,一直维持减少了的量的状态。所以,为了在紧接初始化期间之后的写入期间中,通过在扫描电极25上的施加脉冲(Vb值)和在数据电极32上的施加脉冲(Vdat值)进行写入放电,主要依赖来自外部电源的电荷补充(供给)。
因此,首先在本实施例2中在初始化期间在扫描电极25上施加递增电压的同时,在数据电极32上施加正极性脉冲。因此对于传统技术而言,如图7(c)所示,在图3(a)(在维持电极24上的施加电压)在PDP部10内蓄积的壁电荷将减少,然而,在本实施例2中因为扫描电极25与数据电极32的电位差维持较小,因此能被保存(图7(d)),即使在接近初始化期间结束时的图7(e)的时刻也大量存在。所以在本实施例2中在紧接初始化期间之后的写入期间,在数据电极32上施加写入脉冲时,从实际的外部电源(参照图1高压直流电源)的供电量可减少,得到与实施例1大致相同的效果。即为了写入放电,在数据电极32上必要的供电量可以不必增加那么多,因此,例如即使对于高清晰度电视等微细单元结构的PDP显示装置,也不需要高耐压的数据驱动器IC,所以能够以低成本发挥良好的显示性能。
另外,在本实施例2中,与实施例1同样形成这样的结构:在初始化期间扫描电极25上递增施加时,能够在对应于B荧光体层37的数据电极32上施加绝对值大于分别对应于R、G荧光体层35、36的数据电极上的脉冲(Vset(B))。由此,在对应于B荧光体层37的数据电极32上能够有选择地保持充分的壁电荷,依靠外部较少的供电,在对应于B荧光体层37的放电单元中实现写入放电。
由实验结果可知:如果在初始化期间在描电极25上递增施加时,施加在数据电极32上的正极性脉冲的峰值为0V~80V,则点亮电压倾向于减少,因此较为理想。从实际驱动的观点出发,在数据电极32上施加电压的峰值在0V~50V范围是适当的。
根据这些巧妙的技术对策,在本实施例2的子场初始化期间中面临紧接其后的写入期间,能够控制对应于RGB荧光体层35、36、37的全部放电单元之间写入脉冲的波动,能够依靠来自外部较少的供电量(及较低的写入脉冲)良好地进行写入放电。
2-3-2.写入期间
在初始化期间之后屏驱动部40在写入期间用扫描驱动器401在扫描电极25上施加负极性基本电压(Vc)。在维持电极24上用维持驱动器402从初始化期间开始继续施加正极性脉冲(Ve)。
然后在屏平面上分别同时上方第一扫描电极25上施加扫描脉冲(Vb),在对应于进行显示的放电单元的数据电极32上施加写入脉冲(Vdat),在数据电极32和扫描电极25之间进行写入放电,在介质层22的表面上蓄积足量的壁电荷。此时在本实施例2中由于在上述初始化期间在放电单元内已经蓄积着一定量的壁电荷,所以对于扫描脉冲(Vb)及写入脉冲(Vdat)从外部电源供给的电能不增加到那样多,也能开始写入放电。
然后与上述同样,屏驱动部40从上方第二扫描电极25(X电极25)和与之对应的数据电极32上进行写入放电,在介质层22的表面蓄积壁电荷。
这样,屏驱动部40用连续的扫描脉冲在介质层22的表面将对应于通过写入放电而进行显示的放电单元的壁电荷依次蓄积,在屏上写入一个画面量的潜像。
2-3-3.维持期间
这时,在扫描电极25及维持电极24上交替地施加维持电压(Vs),进行维持放电。图6的驱动波形表示:维持期间从扫描电极25上施加开始、在扫描电极25上施加而结束的例子。维持放电最初也可以从维持电极24上施加电压开始。
2-3-4.擦除期间
维持期间结束时,屏驱动部40通过扫描驱动器401在扫描电极25上施加宽度小的脉冲。另外,在擦除期间从电压值Vd移至递减施加,最终降到Vb。
另外,与初始化期间同样,在上述递减电压施加的同时,在数据电极32上施加正极性脉冲Vset(Vset(B))。由此可获得与上述初始化期间同样的效果。
通过重复以上2-3-1~2-3-4的各个动作,屏驱动部40进行PDP部10的图像显示。
另外,根据驱动时的子场不同,有仅包含初始化期间、擦除期间的任何一个期间的情况,另外,也有不包含这两个期间的任何一个期间的情况。本实施例2适用于至少包含初始化期间、擦除期间中的一个的情况。
3.实施例的变更例
上述实施例1及2说明了维持期间的最终脉冲通过在扫描电极25或维持电极24中的一个上施加脉冲而结束的驱动顺序,但本发明也适用于维持期间的最终脉冲的施加因一场中的子场不同而在扫描电极25或维持电极24之间变动的驱动顺序。
这里图8表示的是第m-2子场的维持期间通过维持电极24上的最终脉冲结束、其后的第m-1子场的维持期间通过扫描电极25上的最终脉冲结束的驱动波形定时图。在这种驱动波形的场合,首先在第m-1子场的初始化期间在扫描电极25上施加递增电压时,采用实施例2(即在数据电极32上施加正极性脉冲),对于紧接其后的写入期间的Vb及Vdat可以减少所需的供电量。然后,在m-1子场的擦除期间中在扫描电极25上递减施加的同时,采用实施例1(即在数据电极32上施加负极性脉冲),对于紧接其后的写入期间的Vb及Vdat可以减少所需的供电量。这样本发明的特征在于:在处于即将进入擦除期间或初始化期间的维持期间,最终脉冲通过扫描电极25或维持电极24使数据电极32上的电压极性变化,能够获得良好的效果。
4.其它
上述实施例1及2以及它们的变更例均不限定于根据荧光体层的种类来分配数据电极上的通电系统的例子,如实施例1的变更例所示,也可以根据放电单元的放电概率来分配数据电极的通电系统。
另外,实施例1及2说明了对于分别对应于R、G荧光体层及B荧光体层的数据电极组从一个数据驱动器交替地以不同功率供电的连接线结构,但本发明并不限定于此,也可以采用多个数据驱动器。例如可以在对应于RGB各色荧光体层的数据电极组上分别采用单独的数据驱动器。
发明的效果
本发明可用于电视,特别可用于能再现高精细图像的高清晰度电视。
Claims (13)
1.一种设有分别在第一基板表面上形成多个扫描电极和多个维持电极、在第二基板表面上形成多个数据电极、使第一基板和第二基板相向配置而构成的等离子体显示屏部的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
m设为任意整数时,在第m-1子场中维持期间的最终脉冲加在扫描电极上、且第m子场中存在初始化期间的场合,在该初始化期间在扫描电极上施加递减电压的同时,在数据电极上施加负极性脉冲;
在第m-1子场中维持期间的最终脉冲施加在维持电极上、且第m子场中存在初始化期间的场合,在该初始化期间在扫描电极上施加递增电压的同时,在数据电极上施加正极性脉冲。
2.如权利要求1所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
在所述第二基板表面按每个数据电极沿数据电极的纵向并排设置多个障壁,在相邻的两个障壁之间形成红色、绿色、蓝色中任何一种颜色的荧光体层;
所述负极性脉冲或所述正极性脉冲的峰值至少施加在对应于各色荧光体层中点亮率最低颜色的荧光体层的数据电极上。
3.如权利要求2所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述点亮率最低的荧光体层是蓝色。
4.如权利要求1所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲或所述正极性脉冲的峰值对应于任意数据电极的放电概率设定。
5.如权利要求4所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲的峰值按如下范围内的各值设定:放电概率在63%以上95%以下时,该范围为-50V~0V以下;放电概率在40%以上63%以下时,该范围为-60V~-5V;放电概率在40%以下时,该范围为-80V~-10V。
6.如权利要求1所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲的峰值在-80V~-1V范围内,所述正极性脉冲的峰值在1V~80V范围内。
7.一种设有分别在第一基板表面上形成多个扫描电极和多个维持电极、在第二基板表面上形成多个数据电极、使第一基板和第二基板相向配置而构成的等离子体显示屏部的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
m设为任意整数时,在第m子场中维持期间以加在扫描电极上的最终脉冲结束、且擦除期间紧接其后的场合,在该擦除期间在扫描电极上施加递减电压的同时,在数据电极上施加负极性脉冲;
在所述维持期间以加在维持电极上的最终脉冲结束、且擦除期间紧接其后的场合,在此擦除期间在维持电极上施加递减电压的同时,在数据电极上施加正极性脉冲。
8.如权利要求6所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
在所述第二基板表面按每个数据电极沿数据电极的纵向并排设置多个障壁,在相邻的两个障壁之间形成红色、绿色、蓝色中任何一种颜色的荧光体层;
所述负极性脉冲或所述正极性脉冲的峰值至少施加在对应于各色荧光体层中点亮率最低颜色的荧光体层的数据电极上。
9.如权利要求7所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述点亮率最低的荧光体层是蓝色。
10.如权利要求7所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲或所述正极性脉冲的峰值对应于任意数据电极的放电概率设定。
11.如权利要求10所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲的峰值按如下范围内的各值设定:放电概率在63%以上95%以下时,该范围为-50V~0V以下;放电概率在40%以上63%以下时,该范围为-60V~-5V;放电概率在40%以下时,该范围为-80V~-10V。
12.如权利要求7所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲的峰值在-80V~-1V范围内,所述正极性脉冲的峰值在1V~80V范围内。
13.如权利要求7所记载的等离子体显示屏显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述负极性脉冲的峰值在-80V~-1V范围,所述正极性脉冲的峰值为1V~80V。
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