專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子體顯示板驅(qū)動(dòng)方法及離子體顯示板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體顯示板驅(qū)動(dòng)方法及用作計(jì)算機(jī)、電視等的顯示屏的等離子體顯示板顯示裝置，特別涉及使用地址顯示期分開(kāi)的子場(chǎng)(以下稱(chēng)作ADS)方法的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，等離子體顯示板(以下稱(chēng)作PDP)因其能夠?qū)崿F(xiàn)用在計(jì)算機(jī)、電視等中的大面積、薄而輕的顯示裝置而成為受關(guān)注的焦點(diǎn)。
PDP總體上可分為兩類(lèi)直流和交流型。EP 0762461公開(kāi)了一種直流PDP的實(shí)例，該P(yáng)DP的放電小室按矩陣排列，交流PDP適于用作大屏幕上，因此為現(xiàn)在主要用到的類(lèi)型。
現(xiàn)在已經(jīng)引入了其分辨率已高達(dá)1920×1080象素的高分辨率電視，且PDP最好能與其它類(lèi)型顯示器一樣與此種高分辨率的顯示器相兼容。
圖1為傳統(tǒng)交流PDP的示意圖。
在此種PDP中，平行地放置著前襯板11和后襯板12，彼此相面對(duì)地放置且其間有空隙，隨后將襯層的邊沿封起來(lái)。
在前襯層11的內(nèi)表面上呈平行條狀地形成掃描電極組19a和保持電極組19b。用由銅玻璃等構(gòu)成的介電層17覆蓋電極組19a和19b。之后用氧化錳(MgO)保護(hù)層18覆蓋在介電層17的表面上。由鉛玻璃等絕緣層13覆蓋的以平行條狀形成的數(shù)據(jù)電極組14置于后襯板12的內(nèi)表面上。在絕緣層13的頂上與數(shù)據(jù)電極組14平行地放置多個(gè)隔離肋15。襯板11、12間的空間被隔離肋15分成100-200微米的空間。在這些空間中封有放電氣體。封有放電氣體處的壓力通常設(shè)在外界(大氣)氣壓之下，典型地在200-500乇之間。
圖2示出PDP電極矩陣。電極組19a和19b與數(shù)據(jù)電極組14呈直角地安置。在襯板間電極插入處形成放電小室。隔離肋15將相鄰放電小室分開(kāi)以防相鄰放電小室間的放電擴(kuò)散，這樣可獲得高分辨率。
在單色PDP中，主要由氖組成的混合氣體被用作放電氣體，在放電時(shí)發(fā)出可見(jiàn)光。但在圖1的彩色PDP中，由紅、綠、蘭三基色的熒光粉構(gòu)成的熒光層16在放電小室的內(nèi)壁上形成，且主要由氙構(gòu)成的混合氣體(如氖/氙或氦/氙)被用作放電氣體。通過(guò)用熒光層16將放電所產(chǎn)生的紫外光轉(zhuǎn)換成各色可見(jiàn)光而進(jìn)行彩色顯象。
在這種PDP中的放電小室基本上僅有兩個(gè)顯示狀態(tài)，開(kāi)和關(guān)。其一幀(一場(chǎng))被分成多個(gè)子幀(子場(chǎng))的ADS方法與各子幀中的開(kāi)和關(guān)狀態(tài)相結(jié)合以表現(xiàn)灰度級(jí)。
圖3表示在表達(dá)256個(gè)灰度級(jí)時(shí)對(duì)一幀的分割方法。水平軸表示時(shí)間，而陰影部分表示放電保持期。
在圖3的示例分割法中，一幀被分成8個(gè)子幀。子幀的放電保持期的比率分別設(shè)為1、2、4、8、16、32、64和128。這些8位二進(jìn)制組合表達(dá)了256種灰度級(jí)。NTSC制電視規(guī)定幀速率為60幀/秒，因此一幀的時(shí)間定為16.7ms。
每個(gè)子幀由以下構(gòu)成一個(gè)建立期、一個(gè)寫(xiě)期、一個(gè)放電保持期和一個(gè)擦除期。
圖4為一時(shí)序圖，示出在相關(guān)技術(shù)中在一個(gè)子幀中脈沖何時(shí)被加到電極上。
在建立期，通過(guò)將建立脈沖加到所有掃描電極19a上而建立起放電小室。
在寫(xiě)期，數(shù)據(jù)脈沖被加到選定的數(shù)據(jù)電極14上而掃描脈沖隨后被加到掃描電極19a上。這使壁上電荷累積在待點(diǎn)亮的小室中，寫(xiě)出一個(gè)象素?cái)?shù)據(jù)屏。
在放電保持期，在掃描電極19a和保持電極19b間加一個(gè)大電壓，使其中累加了壁電荷的放電小室出現(xiàn)放電，并在某個(gè)時(shí)期發(fā)出光。
在擦除期，在掃描電極19a上大量加窄脈沖，使放電小室中的壁電荷被擦除掉。
在上述驅(qū)動(dòng)方法中，正常情況下光僅應(yīng)在放電保持期中發(fā)出來(lái)而不應(yīng)在建立、寫(xiě)入和擦除期有光放出。但當(dāng)加有建立或擦除脈沖時(shí)，放電會(huì)使整個(gè)顯示板發(fā)光，并因而使對(duì)比度降低。在加寫(xiě)脈沖時(shí)出現(xiàn)的放電也使放電小室發(fā)光，進(jìn)行損害對(duì)比度。因此，需要一種解決這些問(wèn)題的方法。
上述PDP驅(qū)動(dòng)方法也應(yīng)使每幀中的放電保持期盡可能地長(zhǎng)，以改進(jìn)亮度。因此，寫(xiě)脈沖(掃描脈沖和數(shù)據(jù)脈沖)最好應(yīng)盡可能短，這樣可高速地寫(xiě)。
高分辨率PDP具有大量的掃描電極，因此需要使寫(xiě)脈沖(掃描脈沖和數(shù)據(jù)脈沖)窄，從而可以高速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
但在傳統(tǒng)PDP中，較窄地設(shè)定寫(xiě)脈沖會(huì)產(chǎn)生寫(xiě)的缺陷，使顯示的圖象質(zhì)量降低。
如果寫(xiě)脈沖的電壓高且脈沖窄，就可無(wú)缺陷地以高速可靠地寫(xiě)。但正常來(lái)講，高速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器耐壓的能力較低，因此難于獲得可以高壓高速寫(xiě)入的驅(qū)動(dòng)電路。
在上述PDP驅(qū)動(dòng)方法中，另一重點(diǎn)是以低功耗驅(qū)動(dòng)PDP。為達(dá)到這一點(diǎn)，應(yīng)減小放電保持期的無(wú)效功耗，以增加亮度效率。
本發(fā)明的目的在于提供一種PDP驅(qū)動(dòng)方法，它可高速工作，并在不引起寫(xiě)缺陷的情況下改善對(duì)比度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種改進(jìn)發(fā)光效率的PDP驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明的再一目的是提供一種PDP驅(qū)動(dòng)方法，在不引起閃爍和毛邊的情況下產(chǎn)生高畫(huà)質(zhì)和高亮度。
在本發(fā)明中，以?xún)呻A或多階上升階梯的波形用作建立脈沖。不用簡(jiǎn)單矩形脈沖而用此種波形作為建立脈沖可改善對(duì)比度而不產(chǎn)生寫(xiě)缺陷。
不用簡(jiǎn)單矩形脈沖而用兩階或多階下降階梯波形作寫(xiě)脈沖，可實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)而不引起寫(xiě)的缺陷。
同時(shí)，用兩階或多階上升階梯波形作寫(xiě)脈沖可改善對(duì)比度而不會(huì)引致寫(xiě)缺陷。
另外，不用簡(jiǎn)單矩形波而用兩階或多階下降階梯波形作保持脈沖可允許用高壓來(lái)設(shè)定保持脈沖，以確保穩(wěn)定地工作，從而得到高質(zhì)畫(huà)面。
如果不用簡(jiǎn)單矩形波而用兩階或多階上升階梯波形作保持脈沖可提高發(fā)光效率。當(dāng)波形的上升部分的第二階和下降部分的第一階與連續(xù)函數(shù)對(duì)應(yīng)時(shí)，則可獲得明顯的發(fā)光效率的提高。
通過(guò)使用其波形的上升部分為斜形的波形作保持脈沖，也可改善發(fā)光效率。
另一種改善發(fā)光效率的方法是使用一種波形，其中在放電電流最大時(shí)刻的電壓高于在保持脈沖的脈沖開(kāi)始時(shí)刻出現(xiàn)的所加的電壓。
用兩階或多階階梯波形作放電保持期所加的第一保持脈沖可改善圖象質(zhì)量。
此外，不用簡(jiǎn)單矩形波形而用兩階或多階上升階梯波形作擦除脈沖可改進(jìn)對(duì)比度，獲得高畫(huà)質(zhì)。
使用兩階或多階下降階梯波形作擦除脈沖可縮短擦除期。
通過(guò)同時(shí)對(duì)建立、寫(xiě)、保持和擦除脈沖使用階梯波形可進(jìn)一步改進(jìn)這些效果。
象用在建立、寫(xiě)、保持和擦除脈沖上的以?xún)呻A上升或下降的階梯波形可通過(guò)將兩個(gè)或多個(gè)脈沖加在一起來(lái)獲得。


圖1為傳統(tǒng)交流PDP的輪廓圖；圖2示出上述PDP的電極矩陣；圖3示出在驅(qū)動(dòng)上述PDP時(shí)的幀分割方法；圖4為在一幀中將脈沖加到電極上時(shí)的時(shí)序圖的相關(guān)實(shí)例；圖5示出與本發(fā)明相關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6示出圖5的掃描驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)框圖；圖7示出圖5的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)框圖；圖8示出與第一實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖；圖9為與實(shí)施例相關(guān)的脈沖相加電路的方框圖；圖10示出由脈沖相加電路將第一和第二脈沖相加以形成兩階上升階梯波形時(shí)的情況；圖11示出實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果；圖12為時(shí)序圖，示出與第二實(shí)施例相關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖13示出用脈沖相加電路將第一和第二脈沖相加以形成有兩階下降階梯的波形時(shí)的情況；圖14示出實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果；圖15為時(shí)序圖，示出與第三實(shí)施例相關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖16為與第三實(shí)施例有關(guān)的階梯波發(fā)生電路的方框圖；圖17示出實(shí)驗(yàn)3的測(cè)量結(jié)果；圖18為時(shí)序圖，示出與第四實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；
圖19為實(shí)驗(yàn)4A的測(cè)量結(jié)果；圖20為時(shí)序圖，示出與第五實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖21示出實(shí)驗(yàn)5A的測(cè)量結(jié)果；圖22為時(shí)序圖，示出與第六實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖23和24示出實(shí)驗(yàn)6的測(cè)量結(jié)果；圖25為時(shí)序圖，示出與第七實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖26示出用脈沖相加電路將第一和第二脈沖相加以產(chǎn)生兩階上升和下降的階梯波形的情況；圖27為時(shí)序圖，示出以簡(jiǎn)單矩形波作為保持脈沖進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的V-Q Lissajous圖；圖28為用第七實(shí)施例的方法驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)所看到的V-Q Lissajous圖的實(shí)例；圖29為時(shí)序圖，示出與第八實(shí)施例相關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)電路；圖30示出第八實(shí)施例中保持脈沖的波形；圖31示出用脈沖相加電路將第一和第二脈沖相加以形成第八實(shí)施例的階梯波形的情況；圖32示出實(shí)驗(yàn)8A的測(cè)量結(jié)果；圖33為V-Q Lissajous圖的實(shí)例，示出實(shí)驗(yàn)8A的測(cè)量結(jié)果；圖34為時(shí)序圖，示出與第九實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖35為方框圖，示出與第九實(shí)施例有關(guān)的梯形波形發(fā)生電路；圖36示出由梯形波形發(fā)生電路產(chǎn)生的梯形波形；圖37示出實(shí)驗(yàn)9A的測(cè)量結(jié)果；圖38為V-Q Lissajous圖的實(shí)例，示出實(shí)驗(yàn)9A的測(cè)量結(jié)果；圖39為時(shí)序圖，示出與第十實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖40示出實(shí)驗(yàn)10A的測(cè)量結(jié)果；圖41為時(shí)序圖，示出與第十一實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖42示出實(shí)驗(yàn)11的測(cè)量結(jié)果；圖43為時(shí)序圖，示出與第十二實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖44為時(shí)序圖，示出與第十三實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖45示出實(shí)驗(yàn)13A的結(jié)果圖；圖46為時(shí)序圖，示出與第十四實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；圖47為時(shí)序圖，示出與第十五實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法；
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
在各實(shí)施例中所用的PDP 10與參考圖1在已有技術(shù)中解釋的PDP具有相同的物理結(jié)構(gòu)，因此與圖1中的相同用相同的標(biāo)號(hào)。
實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法基本用與所應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)部分中解釋的ADS方法。但分別在建立、掃描、保持和擦除期所加的建立、掃描、保持和擦除脈沖不是為簡(jiǎn)單的矩形波，而是為階梯波或?yàn)閿⒉ㄐ巍?br> 下面解釋實(shí)施例中所用的驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)方法。
圖5為方框圖，示出驅(qū)動(dòng)裝置100的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)裝置100包括預(yù)處理器101、幀存儲(chǔ)器102、同步脈沖發(fā)生單元103、掃描驅(qū)動(dòng)器104、保持驅(qū)動(dòng)器105和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106。預(yù)處理器101處理從外圖象輸出裝置輸入的圖象數(shù)據(jù)。幀存儲(chǔ)器102存儲(chǔ)處理后的數(shù)據(jù)。同步脈沖發(fā)生單元103為每幀和每個(gè)子幀產(chǎn)生同步脈沖。掃描驅(qū)動(dòng)器104將脈沖加到掃描電極19a上，保持驅(qū)動(dòng)器105將脈沖加到保持電極19b上，而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器將脈沖加到數(shù)據(jù)電極14上。
預(yù)處理器101從輸入圖象數(shù)據(jù)中提取每幀的圖象數(shù)據(jù)，從所提取的圖象數(shù)據(jù)(子幀圖象數(shù)據(jù))提取每個(gè)子幀的圖象數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器102中。預(yù)處理器101隨后逐行將幀存儲(chǔ)器102中所存的當(dāng)前子幀圖象數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106上，從輸入的圖象數(shù)據(jù)中檢測(cè)諸如水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)的同步信號(hào)，并將每幀和子幀的同步信號(hào)發(fā)送到同步脈沖發(fā)生單元103上。
幀存儲(chǔ)器102能存儲(chǔ)每個(gè)子幀的分裂成子幀圖象數(shù)據(jù)的每幀的數(shù)據(jù)。
具體講，幀存儲(chǔ)器102為兩口幀存儲(chǔ)器，具有兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)區(qū)能存儲(chǔ)一幀(八個(gè)子幀圖象)。在對(duì)幀存儲(chǔ)器區(qū)讀出的同時(shí)可交替地在存儲(chǔ)區(qū)上寫(xiě)入幀數(shù)據(jù)。
同步脈沖發(fā)生電路103產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)為每個(gè)建立、掃描、保持和擦除脈沖上升的時(shí)刻。這些觸發(fā)信號(hào)參照每幀和每個(gè)子幀處從預(yù)處理器101上接收的同步信號(hào)來(lái)產(chǎn)生，并發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器104-106上。
掃描驅(qū)動(dòng)器104根據(jù)從同步脈沖發(fā)生單元103上接收的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生建立、掃描、保持和擦除脈沖。
圖6為方框圖，示出掃描驅(qū)動(dòng)器104的結(jié)構(gòu)。
建立、保持和擦除脈沖被加到所有的掃描電極19a上。所需的脈沖波形依情況而不同。
結(jié)果，掃描驅(qū)動(dòng)器104有三個(gè)脈沖發(fā)生器，如圖6所示，每個(gè)發(fā)生器產(chǎn)生一種脈沖。這些發(fā)生器是建立脈沖發(fā)生器111、保持脈沖發(fā)生器112a和擦除脈沖發(fā)生器113。三個(gè)脈沖發(fā)生器以浮地方法串聯(lián)，并根據(jù)單元103的觸發(fā)信號(hào)依次將建立、保持和擦除脈沖加到掃描電極組19a。
如圖6所示，掃描驅(qū)動(dòng)器104還包括一個(gè)乘法器115及與之相連的掃描脈沖發(fā)生器114，它使掃描脈沖順序地加到掃描電極19a1、19a2、...19aN。采用在掃描脈沖發(fā)生器114中產(chǎn)生脈沖并由乘法器115切換而輸出的方法，但也可采用為每個(gè)掃描電極19a提供單獨(dú)的掃描脈沖發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)。
開(kāi)關(guān)SW1和SW2安置在掃描驅(qū)動(dòng)器104中，以有選擇地將上述脈沖發(fā)生器111-113的輸出和掃描脈沖發(fā)生器114的輸出加到掃描電極組19a。
保持驅(qū)動(dòng)器105具有一個(gè)保持脈沖發(fā)生器112b，并根據(jù)來(lái)自同步脈沖發(fā)生單元103的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生保持脈沖，并將該保持脈沖加到保持電極19b。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106將數(shù)據(jù)脈沖輸出到并聯(lián)的數(shù)據(jù)電極141-14M上。根據(jù)一次在一行上串行輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106的子場(chǎng)信息進(jìn)行輸出。
圖7為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106結(jié)構(gòu)的方框圖。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106包括一次取一個(gè)掃描行的子幀數(shù)據(jù)的第一鎖存電路121、產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖的數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器123、以及在每個(gè)電極141-14M入口處的與門(mén)1241-124M。
在第一鎖存電路121中，按順序從預(yù)處理器101送出的子幀數(shù)據(jù)與時(shí)鐘CLK信號(hào)同步并一次順序地取許多位。一旦鎖存了一掃描行的子幀圖象數(shù)據(jù)(表明數(shù)據(jù)電極141-14M是否有脈沖加上)，就傳送給第二鎖存電路122。第二鎖存電路122根據(jù)來(lái)自同步脈沖發(fā)生單元122的觸發(fā)信號(hào)將在屬于加有脈沖的數(shù)據(jù)電極的與門(mén)1241-124M打開(kāi)。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器123產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖，且該數(shù)據(jù)脈沖隨著與門(mén)的打開(kāi)被加到數(shù)據(jù)電極上。
在驅(qū)動(dòng)裝置100中，如下面將解釋的，為了顯示一幀圖象，要將建立、寫(xiě)、放電保持和擦除期構(gòu)成的一個(gè)子幀的操作重復(fù)八次。
在建立期，掃描驅(qū)動(dòng)器中的開(kāi)關(guān)SW1和SW2分別開(kāi)和關(guān)。建立脈沖發(fā)生器111將一個(gè)建立脈沖加到所有的掃描電極12a上，使所有放電小室中出現(xiàn)建立放電，并在每個(gè)放電小室中累加壁電荷。在寫(xiě)周期開(kāi)始后不久將一定量的壁電壓加到每個(gè)小室中，以寫(xiě)入放電開(kāi)始。
在寫(xiě)入周期，掃描驅(qū)動(dòng)器104中的開(kāi)關(guān)SW1和SW2分別關(guān)和開(kāi)。由掃描脈沖發(fā)生器114產(chǎn)生的負(fù)掃描脈沖順序地加到掃描電極19a的第一行1至掃描電極19a的最后一行N。同時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106通過(guò)將正數(shù)據(jù)脈沖加到與待點(diǎn)燃的放電小室相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)電極141-14M而進(jìn)行寫(xiě)放電，將壁電荷累積在這些放電小室中。因此，一幅點(diǎn)亮的畫(huà)面是通過(guò)將累積壁電荷寫(xiě)在待點(diǎn)燃的放電小室中的介電層表面上而實(shí)現(xiàn)的。
掃描脈沖和數(shù)據(jù)脈沖(換言之為寫(xiě)入脈沖)應(yīng)設(shè)得盡可能地窄以允許進(jìn)行高速的驅(qū)動(dòng)。但如果寫(xiě)脈沖太窄，就有相類(lèi)似的寫(xiě)缺陷。此外，可能被用到的電路類(lèi)型的限制意味著脈寬通常需設(shè)在約1.25μm或更大一些。
在保持期，掃描驅(qū)動(dòng)器104中的開(kāi)關(guān)SW1和SW2分別開(kāi)和關(guān)。保持脈沖發(fā)生器112a將固定長(zhǎng)度(例如1-5μs)的放電脈沖加到整個(gè)掃描電極組12a和保持驅(qū)動(dòng)器105將固定長(zhǎng)度的放電脈沖加到整個(gè)保持電極組12b的操作交替地進(jìn)行。
此操作將介電層表面的電位升到高于其中在寫(xiě)周期累加了壁電荷的放電小室中的放電啟始電壓(以下稱(chēng)啟始電壓)，因而在這些小室中出現(xiàn)放電。此保持放電使放電小室中發(fā)出紫外光。該紫外光激發(fā)熒光層中的熒光粉以發(fā)出與每個(gè)放電小室的熒光層的彩色對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光。
在擦除期，掃描驅(qū)動(dòng)器104中的開(kāi)關(guān)SW1和SW2分別開(kāi)和關(guān)。將窄擦除脈沖加到整個(gè)掃描電極組19a上，通過(guò)產(chǎn)生部分放電將在每個(gè)放電小室中壁電荷擦除。
下面15個(gè)實(shí)施例的每個(gè)實(shí)施例都解釋了特定的脈沖波形排列及其效果。
第一實(shí)施例圖8為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在圖4所示相關(guān)技術(shù)驅(qū)動(dòng)方法中，建立脈沖為簡(jiǎn)單矩形。但在此實(shí)施例中，建立脈沖采用的是有兩階上升的階梯波形。
通過(guò)將兩種脈沖波形相加得到此種波形。
圖9為方框圖，示出產(chǎn)生階梯波形的脈沖相加電路。
脈沖相加電路包括第一脈沖發(fā)生器131、第二脈沖發(fā)生器132和延時(shí)電路133。第一和第二脈沖發(fā)生器131和132用浮地法相串聯(lián)，且兩個(gè)發(fā)生器的輸出電壓相加。
圖10A示出脈沖相加電路與第一和第二脈沖同步以形成有兩階上升的階梯波形。
由第一脈沖發(fā)生器131產(chǎn)生的第一脈沖為寬矩形波，而第二脈沖發(fā)生器132產(chǎn)生的第二脈沖為窄矩形狀。
發(fā)生器131產(chǎn)生的第一脈沖及發(fā)生器132產(chǎn)生的第二脈沖被延時(shí)電路133延時(shí)一預(yù)定時(shí)間。這些脈沖根據(jù)觸發(fā)信號(hào)從相加脈沖發(fā)生單元103中產(chǎn)生。設(shè)定各脈沖的寬度，這樣幾乎在同一時(shí)刻第一和第二脈沖開(kāi)始下降。
這樣來(lái)將第一和第二脈沖相加，以使輸出脈沖中有兩階上升。
作為圖9所示脈沖相加電路的一種變型，第一、二脈沖發(fā)生器131和132可并聯(lián)且第一和第二脈沖輸出疊加。如圖10B所示，具有兩階上升的階梯脈沖可通過(guò)使第二脈沖發(fā)生器132產(chǎn)生高于第一脈沖的第二脈沖而產(chǎn)生。
此實(shí)施例中的建立脈沖發(fā)生器111具有一個(gè)這種電路并用具有兩階上升的階梯波形作為建立脈沖。
如下面將解釋的，不用簡(jiǎn)單矩形波而用這種波形作建立脈沖限制了寫(xiě)入缺陷并改善了對(duì)比度。
換言之，建立脈沖被加到放電小室上以將一定量的壁電荷累加在每個(gè)放電小室中，上述過(guò)程是在寫(xiě)周期于短時(shí)內(nèi)精確地進(jìn)行寫(xiě)入的生成條件目標(biāo)下完成的。
當(dāng)加上建立脈沖時(shí)不應(yīng)發(fā)光。如果象已有技術(shù)中那樣以簡(jiǎn)單矩形波作為建立脈沖，當(dāng)電壓升高時(shí)會(huì)有大電壓變化(電壓變化范圍)，并產(chǎn)生強(qiáng)放電趨勢(shì)。此放電會(huì)導(dǎo)致從整個(gè)屏幕上發(fā)出強(qiáng)光，且對(duì)比度因此而下降。此外，此種強(qiáng)放電的產(chǎn)生(不希望的放電)使在施加了建立脈沖之后在每個(gè)放電小室中累加的壁電荷的改變更趨相同。這種改變會(huì)導(dǎo)致局部寫(xiě)缺陷和亮度改變。
如果以?xún)呻A上升波形作建立脈沖，就可避免這種電壓中的突變以及所加電壓的升高。從而穩(wěn)定地累加壁電荷而不會(huì)產(chǎn)生不希望的光放電。
此原因是，當(dāng)建立脈沖升高時(shí)電壓改變范圍與所出現(xiàn)的亮度間不是正比關(guān)系。盡管電壓中的小改變不會(huì)引起過(guò)大的亮度產(chǎn)生，當(dāng)電壓變化達(dá)到某個(gè)值時(shí)就會(huì)看到亮度明顯地增加。因此，以?xún)呻A而不是一級(jí)使電壓到達(dá)某個(gè)值可減小由放電產(chǎn)生的亮度。
也可用諸如Weber在美國(guó)專(zhuān)利5745086中教導(dǎo)的斜上升波形來(lái)穩(wěn)定地累加壁電荷并限制亮度。但Weber中的上升時(shí)間極長(zhǎng)。用本發(fā)明的兩階上升波形可代替用窄脈沖穩(wěn)定地進(jìn)行建立的裝置。
通過(guò)使用兩階上升波形，可在短建立期中穩(wěn)定地進(jìn)行建立，使其可以更高速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)施例的PDP驅(qū)動(dòng)方法可以高速驅(qū)動(dòng)顯示板而沒(méi)有寫(xiě)缺陷，并改進(jìn)對(duì)比度以獲得優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。
美國(guó)專(zhuān)利4,104,563公開(kāi)了一種用逐階上升時(shí)間的脈沖的實(shí)例。該對(duì)比文件教導(dǎo)了用逐階上升時(shí)間的脈沖作為正常脈沖。但為了達(dá)到上述效果，需要如后所述設(shè)定建立脈沖。
如果用于升到第一步的電壓V1與峰值電壓Vst相比太小，則在升到第二階時(shí)將會(huì)有大量的光射出，并有使已得到改進(jìn)的對(duì)比度有損失。因此，電壓V1與Vst之比應(yīng)設(shè)在0.3-0.4或更大，且(Vst-V1)與Vst之比應(yīng)設(shè)在0.6-0.7或更小。
如果第一階上升末端與第二階上升開(kāi)始間的時(shí)期(即第一階tp的平坦部分)與脈寬tw相比太寬，它將會(huì)有毀壞效果。因此，tp與tw之比應(yīng)設(shè)在0.8-0.9或更少。
第一階上升電壓V1最好應(yīng)設(shè)在Vf-70v≤V1≤Vf。Vf是驅(qū)動(dòng)裝置的啟始電壓。
啟始電壓Vf是由PDP10的結(jié)構(gòu)所確定的固定值。并通過(guò)測(cè)出在掃描電極12a和保持電極12b間非常緩慢地增長(zhǎng)的電壓和讀出在放電小室開(kāi)始點(diǎn)燃時(shí)所加的電壓來(lái)確定。
實(shí)驗(yàn)1
當(dāng)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)以?xún)呻A上升波形用作建立脈沖。在驅(qū)動(dòng)時(shí)，峰值電壓Vst和脈寬tw保持固定，但tp與tw之比和(Vst-V1)與Vst之比變?yōu)楦鞣N值和所測(cè)的對(duì)比度和亮度值上。
每個(gè)建立脈沖的波形都是由給定的波形發(fā)生器產(chǎn)生，且此輸出電壓在被加到PDP之前被高速高壓放大器放大。
通過(guò)點(diǎn)燃PDP的一部分所測(cè)出的對(duì)比度在暗室中產(chǎn)生白色并測(cè)量暗與亮部分的亮度比。
圖11示出此實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，表示出了tp與tw之比和(Vst-V1)與V1之比以及對(duì)比度。
附圖中的陰影區(qū)為對(duì)比度高的地方，且由寫(xiě)入缺陷造成的亮度的改變很小，換言之，該區(qū)是可接受的區(qū)域。陰影區(qū)之外的區(qū)域表示不可接受的結(jié)果。
從圖中可見(jiàn)，tp與tw之比最好應(yīng)為0.8-0.9或更小，(Vst-V1)與Vst之比最好應(yīng)為0.6-0.7或更小。但如果tp/tw和(Vst-V1)/Vst太小，就不會(huì)獲得任何結(jié)果，這樣，最好使其比例設(shè)在0.05或更大。
本實(shí)施例采用將兩個(gè)脈沖相加以形成兩階上升階梯的波形作為建立脈沖。但也可通過(guò)將三個(gè)或多個(gè)脈沖相加以產(chǎn)生具有三個(gè)或多個(gè)上升級(jí)的多階波形來(lái)達(dá)到同樣的優(yōu)質(zhì)圖象效果。
第二實(shí)施例圖12為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在第一實(shí)施例中，用兩階上升波形作為建立脈沖，但在此實(shí)施例中，用兩階下降波形作為建立脈沖。
圖13示出脈沖相加電路將第一和第二脈沖相加以形成有兩階下降階梯波形。
兩階下降波形利用如第一實(shí)施例中的脈沖相加電路并通過(guò)將第一脈沖發(fā)生器131產(chǎn)生的第一脈沖與第二脈沖發(fā)生器132產(chǎn)生的第二脈沖相加來(lái)產(chǎn)生。
具體講，使用如圖9的脈沖相加電路，其中的第一脈沖發(fā)生器和第二脈沖發(fā)生器用浮地方法相串聯(lián)。如圖13A所示，第一脈沖發(fā)生器131幾乎與第二脈沖發(fā)生器132將窄矩形波的第二脈沖升高的同時(shí)將寬矩形波的第一脈沖升高。通過(guò)將兩個(gè)脈沖相加產(chǎn)生一個(gè)兩階下降波形。另一方案是用其中第一和第二脈沖發(fā)生器是并聯(lián)的脈沖相加電路。如圖13B所示，在此情況下，第一脈沖發(fā)生器將窄矩形波的第一脈沖升到較高電平，而第二脈沖發(fā)生器將矩形波升到較低的電平。這兩個(gè)脈沖相加以產(chǎn)生一個(gè)兩階下降波形。
但如果象已有技術(shù)中那樣，以簡(jiǎn)單矩形波作為建立脈沖，當(dāng)電壓降較大時(shí)，電壓中的突變(電壓變化范圍)就會(huì)使自擦除放電產(chǎn)生。該自擦除放電使強(qiáng)光從整個(gè)屏幕上發(fā)出，降低了對(duì)比度。
由于在建立脈沖的上升期形成的一部分壁電荷被自擦除電荷消滅，其基礎(chǔ)(priming)效果也被減弱。
如果用兩階下降波形作為建立脈沖，在電荷下降時(shí)經(jīng)歷的電壓突變將不再出現(xiàn)，這樣，自擦除放電就受到限制。如果，可限制從整個(gè)屏幕上發(fā)出的光、改進(jìn)對(duì)比度，同時(shí)使壁電荷的消滅受到限制，使基礎(chǔ)效果得以提高。
如果用梯度下降波形作建立脈沖，可穩(wěn)定地累加壁電荷并以類(lèi)似方式控制亮度，但波形的下降時(shí)間較長(zhǎng)。但在本實(shí)施例中，使用兩階下降波形可使利用窄脈沖進(jìn)行的建立穩(wěn)定地進(jìn)行。
因此，使用兩階下降波形可在短建立期內(nèi)進(jìn)行建立，并可高速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)施例的PDP驅(qū)動(dòng)方法可進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)而不會(huì)有寫(xiě)入缺陷，并使對(duì)比度顯著提高。結(jié)果可得到優(yōu)質(zhì)的圖象。
在IBM技術(shù)公開(kāi)報(bào)告(1978年第3期卷21)中公開(kāi)了用逐階下降時(shí)間波形作脈沖的技術(shù)。這一對(duì)比文件教導(dǎo)了用逐階下降時(shí)間寫(xiě)入脈沖來(lái)避免自擦除。但為獲上述效果，最后應(yīng)以下述方式設(shè)定建立脈沖。
如果在第一步中下降所用的電壓V1相對(duì)于峰值電壓Vst來(lái)講太窄，則在第二步下降中將有大量的光射出，且影響將會(huì)失去。因此，V1與Vst之比應(yīng)設(shè)在不大于0.8-0.9。
如果第一階下降的末端與第二階下降的啟始之間的時(shí)間(即第一階tp的平坦部分的寬度)相對(duì)于脈寬tn來(lái)講太大，則會(huì)有不利的效果。因此，tp與tw之比應(yīng)設(shè)為不大于0.6-0.8。
實(shí)驗(yàn)2用第一實(shí)施例中實(shí)驗(yàn)中的同樣方法驅(qū)動(dòng)PDP，使用具有不同的兩階下降波形的各種建立脈沖并在各種情況下測(cè)出對(duì)比度。
在驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)，使用了將脈寬tw與第一下降階tp的寬度相比的tp與tw之比，以及將最大電壓Vst與第一階V1電壓下降量相比的V1與Vst之比。
圖14示出了此實(shí)施例的結(jié)果，表示了tp與tw之比和V1與Vst之比同對(duì)比度之間的關(guān)系。
圖中的陰影區(qū)為對(duì)比度較高的區(qū)域，且由寫(xiě)入缺陷所產(chǎn)生的亮度改變很低，換言之，是可接受的區(qū)域。陰影區(qū)之外的區(qū)域?yàn)椴豢山邮艿膮^(qū)域。
從圖中可見(jiàn)，tp與tw之比和V1與Vst之比不應(yīng)太大，這樣，tp與tw之比最好應(yīng)不大于0.6-0.8且V1與Vst之比不大于0.8-0.9。但如果tp與tw和V1與Vst之比大小，則無(wú)法獲得有用的結(jié)果，因此，其比例最好設(shè)在0.05或更大。
本實(shí)施例使用了兩個(gè)脈沖相加以形成兩階下降階梯波形的波形作為建立脈沖。但通過(guò)將三個(gè)或多個(gè)脈沖相加以產(chǎn)生具有三個(gè)或多個(gè)下降階的多階波形也可獲得同樣的效果，可獲得優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。
第三實(shí)施例圖15為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在第一實(shí)施例中，以?xún)呻A上升波形用作建立脈沖。但本實(shí)施例也可用有三個(gè)或多個(gè)(例如5階)上升階的多階階梯波形。
通過(guò)使用作為建立脈沖發(fā)生器111的階梯波發(fā)生電路可以獲得此種多階波形建立脈沖。
圖16為階梯波發(fā)生電路的方框圖，這種電路在Denshi TsushinGakkai出版的《電子通信手冊(cè)》中有描述。
階梯波發(fā)生電路包括時(shí)鐘脈沖發(fā)生器141，它產(chǎn)生固定個(gè)數(shù)的(此例為5)的連續(xù)負(fù)脈沖(電壓Vp)，還包括電容142和143以及復(fù)位開(kāi)關(guān)144。電容器142的容值C1設(shè)定為高于電容器143的容值C2。
當(dāng)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器141發(fā)出第一脈沖時(shí)，輸出單元145的電壓升至C1/(C1+C2)Vp。當(dāng)發(fā)出第二脈沖時(shí)輸出單元145的電壓升至C1·C2/(C1+C2)2Vp。當(dāng)發(fā)出第三脈沖時(shí)則升至C1·C2/(C1+C2)3Vp。
因此，當(dāng)時(shí)鐘脈沖振蕩器141發(fā)出固定個(gè)數(shù)(5個(gè))的脈沖時(shí)，則輸出有與階數(shù)相應(yīng)的上升階的波形。在固定時(shí)間過(guò)后，由復(fù)位開(kāi)關(guān)144產(chǎn)生具有多個(gè)上升級(jí)(5級(jí))的建立脈沖波形。在電路的輸出一側(cè)產(chǎn)生放電使電壓下降。
使用此種多階上升波形所得的結(jié)果基本上與第一實(shí)施例中的效果相同。但盡管電壓升到同樣水平，在每一階中電壓的上升卻很小，這樣可獲得更好的效果。
在此階梯脈沖波形中，在第一階之后的各階中電平改變率的平均值(圖15中線(xiàn)A的斜率)最好應(yīng)設(shè)在不小于1V/μs但不大于9V/μs。具原因如下如果電壓升高，電壓改變率在這些限值之內(nèi)，則在I-V特性為正的區(qū)域中產(chǎn)生弱放電，且放電發(fā)生在幾乎恒壓的模式下，因此，放電小室內(nèi)保持值Vf*，比啟始電壓Vf略低。這意味著與電壓V和Vf*的電位差(V-Vf*)相對(duì)應(yīng)的負(fù)壁電荷可有效地累積在掃描電極12a表面上的介電層的表面上。
如果電壓改變率的平均值α設(shè)在10V/μs或更大，則由建立脈沖放電所發(fā)出的光就更強(qiáng)且對(duì)比度明顯下降。如果α值在此范圍內(nèi)，且特別是設(shè)在6V/μs或更小時(shí)，由建立脈沖放電所發(fā)出的光則弱于由保持放電所發(fā)出的光且總體上講對(duì)比度幾乎未受影響。
如果α值為10V/μs或更大時(shí)進(jìn)行建立，在平均率上控制壁電荷的累積較困難，更容易在以下的寫(xiě)入期中產(chǎn)生寫(xiě)缺陷。在建立脈沖的上升部分增加時(shí)過(guò)大的電壓改變則會(huì)使建立脈沖產(chǎn)生的光很強(qiáng)且壁電壓不平均。這是因?yàn)樵诿}沖的上升期產(chǎn)生的強(qiáng)放電和上升期累加過(guò)量的壁電荷意味著會(huì)在脈沖的下降部分產(chǎn)生強(qiáng)放電(自擦除放電)。
如在第一實(shí)施例中所解釋的，第一上升階的電壓V1應(yīng)設(shè)為與啟始電壓Vf有關(guān)，這樣Vf-70V≤V1≤Vf。
實(shí)驗(yàn)3用具有5階上升階梯波形作建立脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)PDP，并測(cè)出壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ[PC]與寫(xiě)脈沖電壓Vdata[V]間的關(guān)系。為了查清在上升期電壓平均變化率α下驅(qū)動(dòng)條件的依賴(lài)性，在2.1和10.5間設(shè)定的各種值處設(shè)定第一階之后的平均電壓變化率α[V/μs]，并進(jìn)行測(cè)量。
利用給定的波形發(fā)生器產(chǎn)生各種波形的建立脈沖，且其電壓在加到PDP之前被高速高壓放大器放大。在第一階上升中的建立脈沖電壓被設(shè)在180V，比啟始電壓Vf低20V。
通過(guò)將壁電荷測(cè)量裝置連接到PDP形測(cè)出壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ。此電路與計(jì)算鐵電特性等用的Sawyer-Tower電路的原理相同。
圖17示出此測(cè)量的結(jié)果，示出針對(duì)每個(gè)平均電壓變化率α值的寫(xiě)脈沖電壓Vdata和壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ之間的關(guān)系。
如果ΔQ大于3.5pc，則就易產(chǎn)生寫(xiě)入缺陷和屏閃。因此，為使PDP被正常驅(qū)動(dòng)，就應(yīng)將Vdata設(shè)在圖中所示的ΔQ＝3.5pc的線(xiàn)之上。
從圖中可見(jiàn)，電壓Vdata隨寫(xiě)放大產(chǎn)生的壁電荷轉(zhuǎn)移量的升高而或高。這表明Vdata的升高使放電機(jī)率加大并減小了寫(xiě)缺陷。
在圖中，Vdata占一個(gè)小范圍，表明對(duì)于較大的平均電壓變化率α，壁電荷的轉(zhuǎn)移量也較大。換言之，如果平均電壓變化率α設(shè)在此范圍內(nèi)的較高水平，則可維持壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ的水平且甚至在Vdata設(shè)在較低值時(shí)仍可正確地驅(qū)動(dòng)PDP。
在此實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法中，在整個(gè)建立期的壁電荷可被限制在所要的水平上而不會(huì)損失對(duì)比度并可減少寫(xiě)放電缺陷。結(jié)果，可使因閃爍和顆粒粗糙所造成的圖象質(zhì)量劣化得以改善并獲得優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。
本發(fā)明實(shí)施例中用多階上升波形作建立脈沖，但也可用多階上升或下降的波形作建立脈沖，以獲得同樣高質(zhì)量的圖象質(zhì)量。
第四實(shí)施例圖18為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施例采用具有兩階下降的階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖。
在數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器123中可以采用第二實(shí)施例中所解釋的那種脈沖相加電路，以將兩階下降階梯波形用在數(shù)據(jù)脈沖中。
如果用了與已有技術(shù)中相似的簡(jiǎn)單矩形波，數(shù)據(jù)脈寬設(shè)在不大于2μs將使保持放電的放電效率下降，且有一種將寫(xiě)入缺陷產(chǎn)生的圖象質(zhì)量下降明顯減少的趨勢(shì)出現(xiàn)。
但在本實(shí)施例中，不用矩形波而用具有兩階下降的階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖可使寫(xiě)脈沖(掃描脈沖和數(shù)據(jù)脈沖)設(shè)在較小的脈寬下而不會(huì)減小保持放電期間的放電效率。寫(xiě)脈沖的寬度可設(shè)到窄為1.25μs。
通過(guò)將寫(xiě)脈沖設(shè)定較窄，就可在寫(xiě)入期以高速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)諸如用在具有高分辨率的高清晰度電視中的具有大量掃描線(xiàn)的高清晰度PDP時(shí)這種設(shè)定方式極為有用。
本實(shí)施例可以窄寫(xiě)入脈沖達(dá)到穩(wěn)定寫(xiě)入的原因如下從寫(xiě)入期到放電保持期的放電操作以如下方式進(jìn)行。首先通過(guò)加寫(xiě)入脈沖而在掃描電極和數(shù)據(jù)電極上進(jìn)行放電。此基礎(chǔ)工作的結(jié)果，使在施加保持脈沖時(shí)，可在掃描電極與保持電極之間進(jìn)行保持放電。
如果以簡(jiǎn)單矩形波用作數(shù)據(jù)脈沖，如實(shí)驗(yàn)4B所示，從脈沖被加上到進(jìn)行放電的放電延時(shí)較長(zhǎng)且放電延時(shí)(從脈沖上升到放電峰值的時(shí)間)約在700-900ns。這意味著使數(shù)據(jù)脈沖上升和下降間的時(shí)間越短就越易產(chǎn)生放電缺陷。此外，放電延時(shí)也可在放電保持期中產(chǎn)生，這也容易產(chǎn)生不穩(wěn)定的發(fā)光。
如在本實(shí)施例中若用從兩個(gè)相加脈沖產(chǎn)生的兩階下降波形作為數(shù)據(jù)脈沖，放電延時(shí)則縮短到300-500nm，且在短時(shí)間內(nèi)完成放電。這意味著如果數(shù)據(jù)脈沖的上升和下降之間的時(shí)間即脈寬縮短，就可以可靠地進(jìn)行放電，以進(jìn)行穩(wěn)定的寫(xiě)入。
還可進(jìn)行以下的觀察。
如果以簡(jiǎn)單矩形波用作數(shù)據(jù)脈沖，則它可以較高電壓上升，這樣就可以實(shí)現(xiàn)短數(shù)據(jù)脈沖和高速驅(qū)動(dòng)。
但在PDP中傳統(tǒng)地采用的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器中，在上升期中電壓的回轉(zhuǎn)率與電壓維持不變的能力之間有呈倒數(shù)的關(guān)系。因此難于且無(wú)法廉價(jià)地得到可瞬時(shí)地升到100V以上高壓的驅(qū)動(dòng)電路。
如果產(chǎn)生由第一和第二脈沖組合以形成一個(gè)階梯波形所產(chǎn)生的脈沖，則驅(qū)動(dòng)器IC(功率MOSFET)就用在每個(gè)第一和第二脈沖發(fā)生器中。此驅(qū)動(dòng)器IC具有100V或低于100V的電壓的低的保持能力，以及在脈沖上升期中的快速回轉(zhuǎn)率。這意味著可以高壓和高速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
這樣，本發(fā)明的PDP驅(qū)動(dòng)方法采用低成本驅(qū)動(dòng)電路以獲得高速、穩(wěn)定的寫(xiě)入。
如本發(fā)明，當(dāng)用兩階下降階梯波形作寫(xiě)入脈沖時(shí)，第一階下降應(yīng)最好設(shè)在10V-100V的范圍內(nèi)。這是因?yàn)樵诘陀?0V和第一階下降大于100V時(shí)都難于使具有較低的保持電壓能力的驅(qū)動(dòng)器IC達(dá)到效果。
在IBM技術(shù)公開(kāi)報(bào)告(1978年第3期卷21)中公開(kāi)了用逐階下降時(shí)間波形作脈沖的技術(shù)。這篇對(duì)比文件教導(dǎo)了用逐階下降波形以避免自擦除是值得的。但為達(dá)上述效果，如以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，在寫(xiě)入脈沖的峰值電壓在70-100伏間時(shí)，需使脈寬設(shè)在0.5μs-2μs間。
實(shí)驗(yàn)4A通過(guò)將脈寬被設(shè)為各種值的波形構(gòu)成的數(shù)據(jù)脈沖加到數(shù)據(jù)電極上并在寫(xiě)放電之前和之后測(cè)壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ[PC]而驅(qū)動(dòng)PDP。數(shù)據(jù)脈沖電壓Vdata被設(shè)置在60、70、80、90和100伏。
通過(guò)將第三實(shí)施例的壁電荷測(cè)量裝置連接到PDP裝置而測(cè)出壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ。
圖19示出此實(shí)施例的結(jié)果，它示出針對(duì)數(shù)據(jù)脈沖電壓Vdata的每個(gè)值的數(shù)據(jù)脈寬PW與壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ之間的關(guān)系。
在圖中，可以見(jiàn)到當(dāng)Vdata為60V時(shí)，若脈寬PW在2.0μs或更大的范圍中時(shí)，壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ可保持在一高值，這樣，在此范圍內(nèi)寫(xiě)放電可大致正常地進(jìn)行。但當(dāng)Vdata為60伏時(shí)，可以看到小量的閃爍。
但如果Vdata設(shè)為高于此值，則甚至在脈寬PW減小后，ΔQ仍可保持在高值，寫(xiě)放電仍可正常地進(jìn)行。當(dāng)Vdata為100伏時(shí)，甚至在脈寬為1.0μs時(shí)，壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ可為約6[PC]的高值，且可正常進(jìn)行寫(xiě)放電。
從此可看出，數(shù)據(jù)脈沖的電壓Vdata值越高，則可以更窄的脈沖寬度PW下獲得高穩(wěn)定的壁電荷轉(zhuǎn)移量。
參考圖19作出以下各點(diǎn)。
當(dāng)脈寬PW在大于2.0μs的范圍時(shí)，壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ可保持在基本相同的值上，且電壓Vdata在5.50-6.00PC的范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。另一方面，當(dāng)脈寬PW為0.2μs或更小，70-100伏的電壓Vdata比60伏的電壓Vdata具有更大的壁電荷量。
結(jié)果，當(dāng)脈寬PW設(shè)在2.0μs或更小范圍內(nèi)時(shí)，為了累積滿(mǎn)意的壁電荷需要70-100伏峰值電壓的寫(xiě)入脈沖。
此外，從圖19可見(jiàn)，當(dāng)脈寬PW小于0.5μs時(shí)，壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ的值將小于穩(wěn)定范圍(5.50-6.00PC)。結(jié)果，當(dāng)寫(xiě)入脈沖的峰值電壓為100伏或更小時(shí)，為了累積滿(mǎn)意的壁電荷需要0.5μs或更寬的脈寬PW。
實(shí)驗(yàn)4B可以用象本實(shí)施例中的最大電壓Vp為60伏的矩形波和最大電壓為100伏的兩階下降階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。與寫(xiě)放電的平均放電延時(shí)一起測(cè)出在每種情況下所加的電壓波形和壁電荷轉(zhuǎn)移量ΔQ波形。還測(cè)出屏幕的閃爍。
用數(shù)字示波器測(cè)出每種波形。對(duì)于每次測(cè)量，通過(guò)取500次掃描的平均值而消除噪聲。表1示出此實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
表一

從這些結(jié)果中可以見(jiàn)到，用兩階下降階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖可減少放電延時(shí)和屏閃。
第五實(shí)施例圖20為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在本實(shí)施例中，用兩階上升階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖。
諸如第一實(shí)施例中所描述的脈沖相加電路可被用作圖7的數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器123，以為數(shù)據(jù)脈沖上用兩階上升階梯波形。
如果用象已有技術(shù)中簡(jiǎn)單矩形波，在脈沖上升時(shí)間將經(jīng)歷一個(gè)電壓的尖銳上升，這樣，如實(shí)驗(yàn)5A所示，由數(shù)據(jù)脈沖導(dǎo)致的發(fā)光變得較強(qiáng)，且壁電壓更不易平均。其原因與第一實(shí)施例中建立脈沖的情況中的相同。
如果發(fā)光是由數(shù)據(jù)脈沖產(chǎn)生的，則其發(fā)出的光就疊加在照亮?xí)r由保持放電所發(fā)出的光上，當(dāng)進(jìn)行低梯度顯示時(shí)會(huì)使圖象質(zhì)量下降。當(dāng)用斜坡波形輸入圖象信號(hào)并進(jìn)行灰度級(jí)顯示時(shí)由數(shù)據(jù)脈沖引發(fā)的發(fā)光很強(qiáng)，則圖象質(zhì)量的劣化特別明顯。
此處，如果加到數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)脈沖的電壓設(shè)定較低，則由數(shù)據(jù)脈沖引起的發(fā)光可得到限制，但與放電的放電延時(shí)則增加。這意味著產(chǎn)生寫(xiě)入缺陷且更易產(chǎn)生圖象質(zhì)量劣化。
但如果數(shù)據(jù)脈沖用了象本實(shí)施例中的兩階上升階梯波形時(shí)，各階的電壓變化較小，且脈中可被升到一個(gè)高電壓，使由數(shù)據(jù)脈沖引起的發(fā)光得以限制而不會(huì)產(chǎn)生寫(xiě)入缺陷。
如第四實(shí)施例中的，具有對(duì)100伏或低于100伏的保持電壓的低能力的驅(qū)動(dòng)器IC被用作脈沖相加電路中的第一和第二脈沖發(fā)生器，以使PDP可以高速被驅(qū)動(dòng)。甚至在寫(xiě)脈沖上用兩階上升階梯波形時(shí)，第二階上升應(yīng)最好設(shè)在10V-100V范圍內(nèi)。
在上述IBM技術(shù)公開(kāi)報(bào)告(1978年8月第3期卷21)中公開(kāi)了上升階梯波形的寫(xiě)入脈沖的使用。但為達(dá)上述效果，如在第四實(shí)施例中所解釋的，需要在寫(xiě)入脈沖的峰值電壓在70-100伏間時(shí)，使脈寬設(shè)定在0.5μs-2.0μs或更窄。
實(shí)驗(yàn)5A用采用簡(jiǎn)單矩形波作為數(shù)據(jù)脈沖的相關(guān)技術(shù)驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)PDP10，并可見(jiàn)到由寫(xiě)放電和保持放電所產(chǎn)生的發(fā)光。
圖21A示出當(dāng)進(jìn)行寫(xiě)入放電時(shí)，數(shù)據(jù)脈沖電壓Vdata、掃描脈沖電壓VSCN-SUS和亮度出現(xiàn)時(shí)對(duì)時(shí)間軸的改變情況。圖21B表示進(jìn)行保持放電時(shí)保持脈沖電壓VSCN-SUS和亮度出現(xiàn)時(shí)對(duì)時(shí)間軸的改變情況。
可以見(jiàn)到圖21A所示的寫(xiě)入放電的峰值亮度大于由保持脈沖放電所產(chǎn)生的第一保持脈沖的峰值亮度，并與第二保持脈沖的峰值亮度的峰值亮度區(qū)相同。
實(shí)驗(yàn)5B用本實(shí)施例中描述的簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升階梯波形為數(shù)據(jù)脈沖驅(qū)動(dòng)PDP，并測(cè)出圖象質(zhì)量和屏幕的閃爍。
用給定的波形發(fā)生器產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖，并在加到PDP之前用高速高電壓放大器放大其電壓。在兩種情況下的最大電壓Vp為100V。表二示出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
表二

從這些結(jié)果可見(jiàn)，使用本實(shí)施例的波形為數(shù)據(jù)脈沖可產(chǎn)生更為滿(mǎn)意的半色調(diào)灰度級(jí)顯示且閃爍小于采用簡(jiǎn)單矩形波時(shí)的情形，因而可產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)圖象。
第六實(shí)施例圖22為時(shí)序圖，示出與本發(fā)明實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施例用兩階下降階梯波形作為保持脈沖。
將此種類(lèi)的兩階下降階梯波形作為保持脈沖加到脈沖相加電路上，該電路象第二實(shí)施例中解釋的那個(gè)一樣，最好被用作如圖5和6中所示的保持脈沖發(fā)生器112a和112b。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)將象相關(guān)技術(shù)中的簡(jiǎn)單矩形波用作保持脈沖時(shí)，保持脈沖放電設(shè)定得越高，放電則越強(qiáng)，使光可以高強(qiáng)亮度發(fā)射出去。但如實(shí)驗(yàn)6所示，如果在上升時(shí)出現(xiàn)的放電太強(qiáng)，在下降時(shí)出現(xiàn)弱放電的異常操作就易產(chǎn)生。
這種現(xiàn)象總體上被稱(chēng)作自擦除放電，并在上升時(shí)過(guò)強(qiáng)的放電使累積在放電小室中的壁電荷太多時(shí)會(huì)出現(xiàn)。這意味著下降時(shí)的放電與上升時(shí)的情況相反。如果產(chǎn)生自擦除放電，在上升時(shí)由放電所累積的壁電荷將減少，這樣使相應(yīng)的亮度下降。此外，當(dāng)由下一反方向的脈沖電壓使之放電時(shí)，加到放電小室內(nèi)的放電氣體上的有效電壓的減少而產(chǎn)生有不穩(wěn)定的放電的異常操作。
如果用如本實(shí)施例中的兩階下降階梯保持脈沖，則可避免出現(xiàn)電壓突變且限制了自擦除放電，甚至在保持脈沖電壓被設(shè)定在高電平的情況下也如此。
因此，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法中，在保持穩(wěn)定操作的同時(shí)將保持脈沖電壓設(shè)定為高電平并產(chǎn)生高亮度的光，從而獲得優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。
美國(guó)專(zhuān)利USP 4140945為使用階梯脈沖的技術(shù)實(shí)例。此對(duì)比文件的圖2教導(dǎo)了一種技術(shù)，其中將增強(qiáng)脈沖加到常規(guī)脈沖上以形成一種階梯波形。但為了達(dá)到上述效果，需要如下所述設(shè)定保持脈沖。
當(dāng)用此種兩階下降波形作保持脈沖時(shí)，若保持脈沖的最大值電壓限制在啟始電壓Vf+150伏或略低的范圍內(nèi)時(shí)就可限制自擦除放電，這樣，PDP最好在此范圍內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)6用簡(jiǎn)單矩形波作為保持脈沖驅(qū)動(dòng)PDP，測(cè)出掃描電極與保持電極間電壓在時(shí)間軸上的改變以及亮度。用合理的高驅(qū)動(dòng)電壓和類(lèi)似傳統(tǒng)PDP中所用的波形。
以?xún)呻A階梯波形作保持脈沖以合理的高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。測(cè)出掃描電極與保持電極間電壓在時(shí)間軸上的改變和亮度。
此外，在上述的每種條件下驅(qū)動(dòng)PDP，并以下述方式測(cè)出每種情況下的亮度。用光電二極管來(lái)觀測(cè)從峰值亮度的整數(shù)值中算出的每種情況之下的亮度和相對(duì)亮度。用數(shù)字示波器示出每種情況下的波形。
圖23和24示出電壓V和亮度B在時(shí)間軸上測(cè)出的變化結(jié)果。圖23A示出以矩形波作為整流驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)的結(jié)果，而圖23B則示出用合理的高驅(qū)動(dòng)電壓的矩形波時(shí)的結(jié)果。圖24示出用合理的高電壓的兩階下降階梯的結(jié)果。
表三

表三示出保持脈沖的最大電壓Vp，亮度測(cè)量結(jié)果(相對(duì)值)以及自擦除放電是否存在。
當(dāng)以矩形波作保持脈沖以傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電壓(Vp＝100伏)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)，發(fā)光的峰值將僅可在上升時(shí)間內(nèi)見(jiàn)到而在下降時(shí)間內(nèi)無(wú)法見(jiàn)到(即不產(chǎn)生自擦除放電)，見(jiàn)圖23A。但當(dāng)以矩形波作保持脈沖以合理的高驅(qū)動(dòng)電壓(Vp＝280V)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)，在下降時(shí)也可見(jiàn)到小發(fā)光峰值(即產(chǎn)生自擦除放電)，見(jiàn)圖23B。
與之成對(duì)比，當(dāng)以?xún)呻A下降階梯波形作保持脈沖以合理的高驅(qū)動(dòng)電壓(Vp＝280V)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)，僅在上升時(shí)間內(nèi)見(jiàn)到發(fā)光峰值而在下降時(shí)間內(nèi)無(wú)法見(jiàn)到，如圖24。這表明使用本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法甚至在合理的高最大驅(qū)動(dòng)電壓下都不易產(chǎn)生自擦除電荷。
表三中的相對(duì)亮度值揭示了當(dāng)用了兩階下降階梯波形時(shí)的亮度高于用矩形波時(shí)的亮度。
保持脈沖用了兩階下降階梯波形并檢出設(shè)定在各種電平上的最大電壓下的發(fā)光?？梢砸?jiàn)到當(dāng)最大電壓不大于最小放電保持電壓Vsmin的2倍(2Vsmin)時(shí)，無(wú)法在下降時(shí)見(jiàn)到發(fā)光峰值，且當(dāng)最大電壓大于最小放電保持電壓自擦除放電Vsmin的兩倍(2Vsmin)時(shí)在下降時(shí)可見(jiàn)到發(fā)光。
第七實(shí)施例圖25為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施采用兩階上升和下降的階梯波形作保持脈沖。
按下述方法施加兩階上升和下降階梯波形的保持脈沖，如第一實(shí)施例中的脈沖相加電路可被用作如圖5和6所示的保持脈沖發(fā)生器112a和112b，且第二脈沖設(shè)得更窄。
可以如下方式產(chǎn)生兩階上升和下降階梯波形。可用圖9所示的脈沖相加電路，其中用浮地方法將第一和第二脈沖發(fā)生器相串聯(lián)。如圖26A，第一脈沖發(fā)生器使寬矩形波象第一脈沖一樣升高。在特定的延時(shí)之后，由第二脈沖發(fā)生器使第二脈沖升高。這兩個(gè)脈沖隨后相加。另一方案是，也可用并聯(lián)的第一和第二脈沖發(fā)生器。如圖26B所示，由第一脈沖發(fā)生器使寬矩形波從低電平象第一脈沖一樣升高。在特定延時(shí)之后，由第二脈沖發(fā)生器將窄矩形波從高電平象第二脈沖一樣升高。隨后，通過(guò)將兩個(gè)脈沖相加而產(chǎn)生兩階上升和下降階梯波形。
當(dāng)類(lèi)似相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)單矩形脈沖被用作驅(qū)動(dòng)PDP中的保持脈沖，驅(qū)動(dòng)電壓的升高將使亮度升高，但放電電流和功耗也成正比地升高。因此，驅(qū)動(dòng)電壓的升高對(duì)發(fā)光效率的影響很小。
如果兩階上升和下降階梯波形被用作保持脈沖，保持脈沖的最大電壓可設(shè)在一高電平，這樣，甚至在以高亮度發(fā)光時(shí)，功率也不太大。與相關(guān)技術(shù)相比，本實(shí)施例的PDP驅(qū)動(dòng)方法具有較高的亮度，且功耗的增長(zhǎng)率低于亮度的增長(zhǎng)率，從而可使放電效率增加。
這是由于使用兩階上升和下降階梯波形作為保持脈沖，通過(guò)將加到放電小室的保持脈沖電壓的相位與放電電流的相位對(duì)準(zhǔn)而限制不需要的功率的產(chǎn)生。
通過(guò)用兩階上升的階梯波形作保持脈沖也可達(dá)到同樣的效果，因此并不絕對(duì)地要求將脈沖的下降期改為兩階的。
美國(guó)專(zhuān)利USP 4140945為使用階梯脈沖的技術(shù)實(shí)例。此對(duì)比文件的圖2教導(dǎo)了一種技術(shù)，其中將增強(qiáng)脈沖加到常規(guī)脈沖上以形成一種階梯波形。但為了達(dá)到上述效果，需要如下所述設(shè)定保持脈沖。
為了進(jìn)一步改進(jìn)放電效率，當(dāng)保持脈沖按兩階上升時(shí)，第一階中電壓的升高被設(shè)定為與啟始電壓Vf有關(guān)，這樣，在不小于Vf-20V但不大于Vf+30V的范圍內(nèi)，第一階上升和第二階上升之間的電壓保持期則設(shè)定為與放電延時(shí)Tdf有關(guān)，這樣，它不小于Tdf-0.2μs但不大于Tdf+0.2μs。
實(shí)驗(yàn)7A用兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP，通過(guò)觀看V-Q Lissajous圖計(jì)算在產(chǎn)生保持放電時(shí)在放電小室內(nèi)功耗量。由給定的波形發(fā)生器產(chǎn)生保持脈沖并在其電壓被高速高電壓放大器放大之后加到PDP上。
V-Q Lissajous圖表示在一環(huán)中的脈沖變化的第一循環(huán)期間累積在放電小室中的壁電荷Q。在V-Q Lissajous圖中的環(huán)區(qū)WS在放電時(shí)與功耗W有一定關(guān)系，該關(guān)系由以下的方程(1)表示。因此，通過(guò)觀看此V-Q Lissajous圖就可算出功耗。
(1)W＝fs(注f為驅(qū)動(dòng)頻率)當(dāng)進(jìn)行此測(cè)量后，通過(guò)將壁電荷測(cè)量裝置與PDP相連就可測(cè)出放電小室中累加的壁電荷Q。此裝置使用與評(píng)估鐵電特性等的Sawger-Tower電路相同的原理。
圖27示出用簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的V-Q Lissajous圖，a為用低電壓驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的圖，而b為用高電壓驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的圖。
如圖所示，當(dāng)以簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖時(shí)，Lissajous圖a和b是類(lèi)似平行四邊圖。這表明在用矩形脈沖時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓的升高會(huì)使功耗成正比地升高。
圖28為V-Q Lissajous圖，示出當(dāng)用兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的情況。
此附圖中的V-Q Lissajous圖是平直菱形的而不是圖28的平行四邊形。
這意味著若圖28的V-Q Lissajous圖與圖27的V-Q Lissajous圖的放電小室中出現(xiàn)的壁電荷轉(zhuǎn)移量相同，環(huán)區(qū)卻比后者要小。換言之，對(duì)同樣的發(fā)光量來(lái)說(shuō)，功耗卻明顯地減少。
測(cè)出在將各種值用在第一階上升的電壓中和從第一階上升到第二階上升的保持期電壓上時(shí)用兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的V-Q Lissajous圖。結(jié)果，當(dāng)?shù)谝浑A中上升電壓設(shè)在Vf-20V到Vf+30時(shí)，測(cè)出一個(gè)較平坦的環(huán)。當(dāng)電壓保持期設(shè)在Tdf-0.2μs到Tdf+0.2μs時(shí)，也測(cè)到一個(gè)較平坦的環(huán)。
實(shí)驗(yàn)7B用簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP10，并測(cè)出每種情況下的亮度和功耗。
如實(shí)驗(yàn)6，從峰值亮度的整數(shù)值中算出相對(duì)亮度。還測(cè)出驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)的功耗并從相對(duì)亮度和相對(duì)功耗中算出相對(duì)亮度系數(shù)η。表四示出相對(duì)亮度、相對(duì)功耗和相對(duì)亮度系數(shù)的各相對(duì)值。
表四

從這些結(jié)果中可見(jiàn)，使用兩階上升和下降階梯波形而不是簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖可使亮度增加30％，而功耗的增加則限制在約15％，亮度效率增加13％。
本實(shí)施例的PDP驅(qū)動(dòng)方法可用比有關(guān)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)方法更高的亮度和發(fā)光效率來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的驅(qū)動(dòng)。
第八實(shí)施例圖29為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施例采用與第七實(shí)施例的情況相同但波形有如下特點(diǎn)的兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖。
圖30示出用在本實(shí)施例中的保持脈沖的波形。
(1)第一階用與放電小室中啟始電壓Vf幾乎相同的電壓。
(2)可由正弦函數(shù)依三角法則測(cè)出第二上升階的電壓，這樣，最大電壓改變點(diǎn)與峰值放電電流點(diǎn)幾乎相同。
(3)下降期的開(kāi)始幾乎與放電電流停止的點(diǎn)相同。
(4)第一下降階降到以余弦函數(shù)依三角法則確定的速度處最小保持電壓Vs的附近。在此提及的最小保持電壓Vs為用簡(jiǎn)單矩形波驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)用的最小保持電壓。通過(guò)在PDP 10中掃描電極12a和保持電極12b之間加電壓而測(cè)出此電壓Vs，以將放電小室?guī)朦c(diǎn)燃狀態(tài)，一點(diǎn)一點(diǎn)地減小所加電壓并在放電小室首次熄滅時(shí)讀出所加的電壓。
為了利用具有上述獨(dú)特特點(diǎn)的階梯脈沖作保持脈沖，可將如第八實(shí)施例所述的脈沖相加電路用作圖5和6中所示的保持脈沖發(fā)生器112a和112b。但以具有RLC(電阻-電感-電容)的脈沖振蕩器用作第二脈沖發(fā)生器，以用三角法則確定第二脈沖的上升和下降部分。
換言之，可用以下方法產(chǎn)生上述特點(diǎn)的波形。具有用圖9的浮地方法相串聯(lián)的第一和第二脈沖發(fā)生器的脈沖相加電路被使用。如圖31A，由第一脈沖發(fā)生器將寬波形升高作第一脈沖。在特定延時(shí)之后，由第二脈沖發(fā)生器在其上將極窄的三角形交變波形升起作為第二脈沖。另一方案是用脈沖相加電路，其中的第一和第二脈沖發(fā)生器彼此并聯(lián)。如圖31A，由第一脈沖發(fā)生器將寬矩形波升壓到一較低電平。在特定延時(shí)之后，由第二脈沖發(fā)生器將窄的三角法則確定的第二脈沖升到較高電平。兩個(gè)脈沖相加以產(chǎn)生具有上述特點(diǎn)的波形。
通過(guò)調(diào)節(jié)第二脈沖發(fā)生器中的RLC電路的時(shí)間常數(shù)可調(diào)整第二脈沖上升和下降的斜度。
與第七實(shí)施例相似，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法改進(jìn)了亮度，同時(shí)限制了功耗的增加，并改善了發(fā)光效率。但由此實(shí)施例產(chǎn)生的影響卻很大。
使用本實(shí)施例的波形使發(fā)光效率更高的原因在于直到通過(guò)使用上述(1)和(2)特性在上升期的第二階中放電電流的相位之后，電壓改變的相位一直滯后。這在放電小室中產(chǎn)生一種情況，在該小室中開(kāi)始發(fā)生放電之后，從電源加上一個(gè)負(fù)電壓使電能被強(qiáng)迫地注入到在放電小室內(nèi)的等離子體中。
此外，通過(guò)產(chǎn)生一種在發(fā)生發(fā)光的時(shí)期內(nèi)將高電壓主要施加在放電小室中這樣一種情況，使發(fā)光效率提高。這可用上述特性(3)和(4)來(lái)達(dá)到。
根據(jù)上述原因可以得到以下的結(jié)論。
當(dāng)用兩階上升和下降階梯波形作保持脈沖時(shí)，在上升期的第二階中電壓(放電小室的端電壓)改變的相位最好設(shè)定慢于放電電流的相位，這樣，可以提高發(fā)光效率。
當(dāng)使用其第二階按三角函數(shù)上升的兩階波形作保持脈沖時(shí)，第二階上升最好應(yīng)在一放電期Tdise中進(jìn)行，在此期間有放電電流流過(guò)，從而改善了發(fā)光效率。
放電期Tchg是放電小室被充電到其容量值時(shí)的充電期Tchg完成時(shí)刻到放電電流流完為止的時(shí)刻之間的時(shí)期。此處的“放電小室容積”可被當(dāng)作由掃描電極、保持電極、介電層和放電氣體組成的放電小室的結(jié)構(gòu)來(lái)確定的幾何容積。結(jié)果，放電期Tdise可被描述成“從放電小室被充電到其幾何容積的充電期Tchg結(jié)束到放電電流結(jié)束之間的時(shí)期”。
在本實(shí)施例的另一變形中，當(dāng)通過(guò)將第一和第二脈沖相加而產(chǎn)生一個(gè)階梯脈沖時(shí)，一個(gè)由三角法則確定的脈沖也可被用作第一脈沖。這產(chǎn)生一個(gè)脈沖，其中有按三角法則確定的上升期的第一和第二階的脈沖被用作保持脈沖。
當(dāng)使用此種波形的保持脈沖時(shí)，可以根據(jù)PDP的結(jié)構(gòu)使發(fā)光效率進(jìn)一步地提高。在此情況中，第一階上升為從放電期Tdise的開(kāi)始到放電電流達(dá)其最大值時(shí)的放電期dscp。第二階上升為放電電流達(dá)到其最大值到放電期Tdise結(jié)束之間的時(shí)期。
實(shí)驗(yàn)8A利用上述特點(diǎn)的波形作保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。測(cè)出放電小室電極(掃描和保持電極)間出現(xiàn)的電壓V、在放電小室中累加的壁電荷量Q、壁電荷的改變量dQ/dt及PDP的亮度B，并觀測(cè)V-Q Lissajous圖。
壁電荷Q、亮度B等的測(cè)量與第七實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)中一樣進(jìn)行。
圖32和33示出這些測(cè)量的結(jié)果。在圖32中，給出沿時(shí)間軸的電極電壓V和壁電壓Q，以及壁電壓改變量ΔQ和亮度B。圖33為V-QLissajous圖。
從圖32可見(jiàn)，在上升期，第二階上升的電壓中的上升是在放電電流開(kāi)始流動(dòng)的點(diǎn)(圖中t1)之后立即開(kāi)始的，而第二階的電壓中上升的相位延遲到放電電流的相位之后。電壓V中上升的最高點(diǎn)限制在放電電流峰值時(shí)刻(圖中t2)附近。
在亮度B為高電平的時(shí)期與將高電壓加到放電小室上的時(shí)期相吻合，表明高壓主要是在發(fā)光期加到放電小室中的。
圖33的V-Q Lissajous圖是扁平菱形的，其左和右端有彎曲的鋸齒。這些鋸齒形表明甚至放電小室中壁電荷轉(zhuǎn)移量保持相同時(shí)環(huán)區(qū)仍被縮小。換言之，盡管發(fā)光量相同，但功耗卻變小了。
實(shí)驗(yàn)8B用與第七實(shí)施例中實(shí)驗(yàn)相同的方法驅(qū)動(dòng)PDP 10，其中用簡(jiǎn)單矩形波然后用本實(shí)施例的階梯波作保持脈沖。測(cè)出亮度和功耗，并從相對(duì)亮度和相對(duì)功耗中算出相對(duì)發(fā)光效率。表五示出相對(duì)亮度、相對(duì)功耗和相對(duì)發(fā)光效率的各值。
表五

從這些結(jié)果可見(jiàn)，用來(lái)實(shí)施例中的階梯波形而不是簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖可使亮度加倍，而功耗的增加則限制在62％左右，且發(fā)光效率提高30％。
本實(shí)施例示出了一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例的波形其上升期的第二階和下降期的第一階是依三角法則確定的，但也可用其它連續(xù)函數(shù)來(lái)達(dá)到類(lèi)似的效果。例如可用指數(shù)函數(shù)或高斯函數(shù)的波形。
第九實(shí)施例圖34為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明采用一個(gè)梯形波作保持脈沖，因此在上升期電壓被驅(qū)動(dòng)向上升時(shí)無(wú)沖擊產(chǎn)生。
這種上升斜波形可用作保持脈沖，它用圖35所示的梯形波發(fā)生電路作圖5和圖6所示的保持脈沖發(fā)生器112a和112b。這種梯形波發(fā)生電路由時(shí)鐘脈沖振蕩器51、三角波發(fā)生電路152和限壓器153構(gòu)成。限壓器153將電壓嵌位在某一電平上。在梯形波發(fā)生電路中，時(shí)鐘脈沖振蕩器151根據(jù)來(lái)自相加脈沖發(fā)生器103觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生矩形波。三角波形發(fā)生電路152在此矩形波上產(chǎn)生如圖36B所示的三角波。限壓器153隨后將三角波的峰值截?cái)嘁援a(chǎn)生如圖36C所示的梯形波。
如圖35，可用鏡象集成的鋸齒波發(fā)生電路用作三角波形發(fā)生器151。在已提及的Denshin Tsushin Handobuku中已描述了圖35的鏡象集成的切除波發(fā)生電路。諸如齊納二極管限壓器也可用作限壓器153。
用上升斜波形作保持脈沖而不是相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖可使功耗保持在低水平而不會(huì)降低亮度。換言之，可以低功耗獲得優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。
以一個(gè)斜角使保持脈沖上升期間的電壓升高的原因在于，在最大放電電流的點(diǎn)上所加的電壓高于放電開(kāi)始點(diǎn)處所加的電壓，這與第八實(shí)施例中的情況相同。
作為本實(shí)施例的另一種變型，可用上升期為斜的且下降期為兩階的波形作保持脈沖來(lái)獲得與第七實(shí)施例中相同的效果。
在保持脈沖中上升傾斜的角度最好在20V-800V/μs。當(dāng)保護(hù)脈沖寬度小于5μs時(shí)，角度最好在40V-400V/μs。
實(shí)驗(yàn)9A用上升斜坡保持脈沖驅(qū)動(dòng)PDP，并按第八實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)8B的方式測(cè)出電極(掃描和保持電極)間出現(xiàn)的電壓V、在放電小室中累積的壁電荷量Q、壁電荷量Q的改變量dQ/dt以及PDP的亮度B。還觀測(cè)V-Q Lissajous圖。
保持脈沖的上升斜度有200V/μs的梯度。
圖37和38示出這些測(cè)量結(jié)果。在圖37中，給出沿時(shí)間軸的電極電壓V、壁電壓Q、壁電壓變量ΔQ和亮度B。圖38為V-Q Lissajous圖。
從圖37可見(jiàn)，在峰值放電電流的點(diǎn)(圖中t2點(diǎn)，它也是峰值亮度出現(xiàn)的點(diǎn))附近，電壓V高于在放電電流開(kāi)始流動(dòng)的點(diǎn)(圖中t1)處的電壓。
圖38的V-Q Lissajous圖是一個(gè)薄扁平菱形。此V-Q Lissajous圖由斜的左和右端構(gòu)成，這兩端是由于啟始電壓低于結(jié)束電壓的緣故造成的。
這表明甚至在放電小室中壁電荷轉(zhuǎn)移量保持不變時(shí)用上升斜波作保持脈沖而不是用簡(jiǎn)單矩形波可使環(huán)區(qū)變小。換言之，盡管發(fā)光相同，但功耗卻較小。
實(shí)驗(yàn)9B以第七實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)中同樣的方法驅(qū)動(dòng)PDP 10，用簡(jiǎn)單矩形波或本實(shí)施例的上升斜波作保持脈沖。測(cè)出每種情況下的亮度和功耗，并從相對(duì)亮度和相對(duì)功耗中算出相對(duì)發(fā)光效率η。表六示出相對(duì)亮度、相對(duì)功耗和相對(duì)發(fā)光效率η的各值。
表六

從這些結(jié)果可見(jiàn)，用本實(shí)施例的上升斜脈沖作保持脈沖而不是用簡(jiǎn)單矩形脈沖可使亮度減少7％、功耗減少13％，這樣，發(fā)光效率增加約7％。
第十實(shí)施例圖39為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在放電保持期所加的第一保持脈沖用了兩階上升和下降交替的波形，但從第二保持脈沖開(kāi)始用與相關(guān)技術(shù)中相同的簡(jiǎn)單矩形波。
為了僅使第一保持脈沖有兩階上升和下降波形，使用了第一實(shí)施例中描述的脈沖相加電路作為如圖5所示的保持脈沖發(fā)生器112b。但卻提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)供第二脈沖發(fā)生器開(kāi)和關(guān)之用。僅當(dāng)加了第一保持脈沖時(shí)第二脈沖發(fā)生器不打開(kāi)(導(dǎo)通)。
當(dāng)加第一保持脈沖時(shí)，由第一脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的第一脈沖和由第二脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的第二脈沖被相加以如與第七實(shí)施例有關(guān)的圖26產(chǎn)生一個(gè)兩階上升和下降階梯波形。另一方面，當(dāng)產(chǎn)生第二和隨后的保持脈沖時(shí)，僅第一脈沖是由第一脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的。
當(dāng)將與有關(guān)技術(shù)中那樣的簡(jiǎn)單脈沖用作保持脈沖時(shí)，由在放電保持期所加的第一保持脈沖產(chǎn)生的放電不穩(wěn)定(低放電能力)且發(fā)光量較小。這是由屏閃引起的圖象質(zhì)量劣化的原因之一。
下面給出由第一保持脈沖產(chǎn)生的放電能力較低的原因。
總地講，當(dāng)脈沖加上到產(chǎn)生放電電流間就有了延時(shí)(放電延時(shí))。放電延時(shí)與所加電壓有很強(qiáng)的相關(guān)性。廣泛認(rèn)為，電壓越高，放電延時(shí)越小，并使放電延時(shí)的分布很窄。由不穩(wěn)定放電產(chǎn)生的長(zhǎng)放電延時(shí)問(wèn)題也適用于保持脈沖上。
但加到放電小室中的放電氣體上的電壓Vgas取決于從放電小室外的電源上所加的驅(qū)動(dòng)電壓和累加在覆蓋在電極的介電層上的壁電壓。換言之，壁電壓嚴(yán)重影響放電延時(shí)。
因此，在寫(xiě)放電之前累加的壁電荷產(chǎn)生的閃爍更易引起第一保持脈沖的放電延時(shí)和不穩(wěn)定放電。
但如在本實(shí)施例中以?xún)呻A上升和下降波形作第一保持脈沖而不是用簡(jiǎn)單矩形波，放電延時(shí)則減小。因此當(dāng)加第一保持脈沖時(shí)，放電概率就提高，從而減少屏幕閃爍。
若用寬脈沖時(shí)，通過(guò)用簡(jiǎn)單矩形波作第一保持脈沖，可在放電期間達(dá)到同相的穩(wěn)定性。但如本實(shí)施例中用相加的兩階梯波作脈沖可使所用的脈沖很窄，這樣可以更高速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)按此方法以?xún)呻A上升和下降階梯波形作第一保持脈沖時(shí)，要想使放電概率增加最好要保證第一階上升應(yīng)升到最小放電保持電壓Vs附近。在第二階升到峰值電壓電平時(shí)，波形從靠近放電端點(diǎn)處迅速下降。第一階下降的電壓最好應(yīng)被減到最小放電保持電壓Vs附近。
從第二階上升到第一階下降的時(shí)期，換言之為最大電壓保持期Pwmax最好應(yīng)設(shè)定不小于0.2μs且不大于脈寬PW的90％。
此外，第一保持脈沖的最大電壓保持期PWmax1應(yīng)設(shè)定不小于0.1μs，長(zhǎng)于第二和隨后脈沖PWmax2的最大電壓保持期。在這種設(shè)定下，第一保持脈沖的放電概率明顯增加并可獲得無(wú)閃爍的滿(mǎn)意圖象。
實(shí)驗(yàn)10A用相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)單矩形波和本實(shí)施例的階梯波作第一保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP，并測(cè)出在各種情況下在放電小室中電極(掃描和保持電極)間出現(xiàn)的電壓VSCN-SUS和PDP的發(fā)光效率B。
由給定波形發(fā)生器產(chǎn)生保持脈沖，且在加到PDP之前其電壓被高速高電壓放大器放大。由數(shù)字示波器測(cè)出電壓波形和亮度波形。
圖40示出這些測(cè)量結(jié)果，A為當(dāng)矩形脈沖被用作第一保持脈沖時(shí)的情況，而B(niǎo)為階梯波形被用作第一保持脈沖時(shí)的情況。在兩圖中給出了沿時(shí)間軸的電極電壓VSCN-SUS和亮度B。
在圖40中，在脈沖上升開(kāi)始點(diǎn)和發(fā)光峰值間的時(shí)期，換言之為放電延時(shí)在B中的低于在A中的。此外，可見(jiàn)到由放電產(chǎn)生的發(fā)光在B中的強(qiáng)于在A中的。
實(shí)驗(yàn)10B用最大電壓Vp為180伏的簡(jiǎn)單矩形波和最大電壓為230伏的兩階上升和下降階梯波形作第一保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP 10。測(cè)出各種情況下的電壓波形和亮度波形，并算出平均放電延時(shí)。還測(cè)出亮度和屏閃。這些結(jié)果如表七所示。
表七

從這些結(jié)果可見(jiàn)，用兩階階梯波形作第一保持脈沖可減小放電延時(shí)和屏閃。
本發(fā)明的PDP驅(qū)動(dòng)方法可使PDP獲得優(yōu)質(zhì)的高分辨率圖象。
第十一實(shí)施例圖41為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施例用兩階上升階梯波形作擦除脈沖。將這樣的兩階上升波形作擦除脈沖，將類(lèi)似第一實(shí)施例中所說(shuō)明的脈沖相加電路用作圖6中的擦除脈沖發(fā)生器113。
當(dāng)用了象有關(guān)技術(shù)中的簡(jiǎn)單矩形脈沖時(shí)，在電壓上升時(shí)電壓突變之后有一強(qiáng)放電趨勢(shì)產(chǎn)生。此強(qiáng)放電使整個(gè)屏幕上產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的發(fā)光，使對(duì)比度下降。
當(dāng)產(chǎn)生此種強(qiáng)放電時(shí)，在加了擦除脈沖之后在放電小室中仍存在的壁電荷則更易產(chǎn)生閃爍并在下一驅(qū)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)放電。
但用了兩階上升波形作擦除脈沖時(shí)，使所加電壓上升而避免了電壓中的大量突變，使發(fā)光受到限制并使壁電荷被均勻地擦除。
在本實(shí)施例中，用低耐壓的驅(qū)動(dòng)IC作第一脈沖相加電路中的第一和第二脈沖發(fā)生器，以通過(guò)將第一和第二脈沖疊加而產(chǎn)生擦除脈沖。這可使驅(qū)動(dòng)能高速地進(jìn)行。
在1975年SID國(guó)際討論會(huì)文摘中由T.N.Criscimagna的文章《等離子體顯示板的低壓選擇電路》的段落“兩階寫(xiě)入/擦除”中公開(kāi)了用上升階梯波形作擦除脈沖的實(shí)例。但為達(dá)上述效果，擦除脈沖最好應(yīng)如下那樣設(shè)定。
如果在此種兩階上升階梯波形的第一階上升中的電壓V1比峰值電壓Ve小很多，在第二階上升中就有較大量的光發(fā)出，這樣，對(duì)比度中的大部分改進(jìn)將失去。因此V1/Ve的比應(yīng)設(shè)在不小于0.05-0.2且(Ve-V1)/Ve的比不大于0.8-0.95。
此外，若在上升期整個(gè)第一階到第二階開(kāi)始的時(shí)期，換言之，第一階電平tp的部分與脈寬tp相比太寬，則會(huì)有損害效果。因此，tp/tw的比應(yīng)設(shè)在0.8或更小。
為進(jìn)一步改善圖象質(zhì)量，上升期第一階中的電壓V1最好應(yīng)設(shè)在Vf-50V至Vf+30V內(nèi)，最大峰值電壓Ve在Vf至Vf+100V內(nèi)。此處，Vf為啟始電壓。
實(shí)驗(yàn)11
用兩階上升階梯波形作擦除脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。當(dāng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，峰值電壓Ve和脈寬tw被設(shè)為固定值，但上升期tp中第一階的平坦部分與脈寬tw之比和第二階的電壓(Ve-V1)與峰值電壓Ve之比被設(shè)為各種值，且按第一實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)相同的方式測(cè)出對(duì)比度。
圖42示出這些測(cè)量結(jié)果。圖中示出tp與tw之比和(Ve-V1)與Ve之比的關(guān)系，以及以?xún)呻A上升波形作擦除脈沖時(shí)的對(duì)比度。
圖中陰影區(qū)代表結(jié)果可接受的范圍，其中對(duì)比度高且從寫(xiě)缺陷中產(chǎn)生的亮度改變不普遍。陰影區(qū)之外的區(qū)域表示不可接受的結(jié)果。
從圖中可見(jiàn)，tp/tw之比最好設(shè)在0.8或更小，(Ve-V1)/Ve之比可設(shè)在0.8-0.95或更小。但若tp/tw和(Ve-V1)/Ve設(shè)得太低，則不能獲得效果，這樣，比值最好應(yīng)設(shè)在高于0.05。
本實(shí)施例用兩階上升階梯波形作擦除脈沖，但也可用三或多階的多階階梯波形來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的優(yōu)良圖象質(zhì)量。
第十二實(shí)施例圖43為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。本實(shí)施例用兩階下降波形作擦除脈沖。
最好用第二實(shí)施例中描述的脈沖相加單元作圖6中的擦除脈沖發(fā)生器113，來(lái)提供兩階下降波形作擦除脈沖。
當(dāng)象有關(guān)技術(shù)中的簡(jiǎn)單矩形波被用作擦除脈沖時(shí)，這些放電裝置中就有放電延時(shí)，其脈寬太窄就會(huì)使擦除發(fā)生錯(cuò)誤且圖象質(zhì)量下降。
用本實(shí)施例的兩階下降波形而不是簡(jiǎn)單矩形波作擦除脈沖可以在擦除脈沖設(shè)定很窄時(shí)保持精確的擦除。
減少擦除脈沖的寬度可使擦除期減少。這使寫(xiě)入期和保持期相應(yīng)加長(zhǎng)，從而得到高密度和高畫(huà)質(zhì)。
另外，低耐壓驅(qū)動(dòng)器IC被用作脈沖相加電路中的第一和第二脈沖發(fā)生器以通過(guò)將第一和第二脈沖疊加而產(chǎn)生擦除脈沖。這可使驅(qū)動(dòng)以高速進(jìn)行。
當(dāng)按此法以?xún)呻A下降階梯波形用作擦除脈沖時(shí)，可以精確地進(jìn)行擦除并且脈沖寬度可設(shè)定得盡可能地窄。結(jié)果，從上升時(shí)到整個(gè)最大電壓保持期的時(shí)期Pwer應(yīng)定在Tdf-0.1μs至Tdf+0.1μs間。此處，Tdf為放電延時(shí)。
當(dāng)用了這種兩階下降擦除脈沖時(shí)，最大電壓Vmax應(yīng)定在Vf至Vf+100V內(nèi)，以獲得最滿(mǎn)意的圖象質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)12用最大電壓Vp為180V的簡(jiǎn)單矩形波、脈寬為1.50μs、最大電壓為200V的兩階下降階梯波形以及脈寬為0.77μs的擦除脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP 10。測(cè)出每種情況下的電壓波形和亮度波形并測(cè)出擦除期的平均放電延時(shí)。依所見(jiàn)的屏幕狀況來(lái)判定擦除是否成功。
表八

表八示出這些測(cè)量結(jié)果，揭示了在兩種情況下擦除操作都令人滿(mǎn)意。
但是可以見(jiàn)到，用階梯波形而不是用簡(jiǎn)單矩形波作擦除脈沖可以大大地減小放電延時(shí)，且本實(shí)施例所用的PDP驅(qū)動(dòng)方法在用窄脈沖時(shí)仍可達(dá)到令人滿(mǎn)意的表現(xiàn)。
在本實(shí)施例中是以?xún)呻A下降階梯波形作擦除脈沖的，但用三階或更多階的多階下降階梯波形也可達(dá)到同樣的效果。
第十三實(shí)施例本實(shí)施例所用的PDP具有與圖1的PDP 10相同的結(jié)構(gòu)，且用氦、氖、氙和氬四種氣體混合代替氖和氙作封閉放電氣體，且封閉空間的壓力設(shè)在800-4000乇、高于大氣壓力。
圖44為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
如圖所示，在本實(shí)施例中用兩階下降階梯波形作寫(xiě)入期所加的數(shù)據(jù)脈沖和放電保持期所加的保持脈沖來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。換言之，本實(shí)施例象第十四實(shí)施例中那樣用兩階下降波形作數(shù)據(jù)脈沖并象第六實(shí)施例那樣用兩階下降波形作保持脈沖。
本實(shí)施例將結(jié)構(gòu)特征與下面將描述的驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)所加的波形特征相結(jié)合，以改進(jìn)亮度和發(fā)光效率，同時(shí)限制放電電壓的增加并顯示質(zhì)量令人滿(mǎn)意的圖象。
當(dāng)把氣體介質(zhì)封在PDP中時(shí)，所用的壓力通常小于500乇。這意味著放電后產(chǎn)生的紫外光主要是中心波長(zhǎng)為147nm的諧振線(xiàn)。但如果壓力太高(大量原子封在放電空間內(nèi))，則中心波長(zhǎng)為154nm或172nm的準(zhǔn)分子輻射的比率就較大。諧振線(xiàn)具有自吸收的傾向，而分子波束無(wú)自吸收或自吸收很小，這意味著由熒光層反射的紫外光的量在此情況下較大，從而改進(jìn)了亮度和發(fā)光效率。由普通熒光層將紫外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)換效率隨波長(zhǎng)越長(zhǎng)而越大，因此這是為什么本實(shí)施例改進(jìn)了亮度和發(fā)光效率的另一原因。
在傳統(tǒng)PDP中，放電具有第一發(fā)光階段，但若高氣壓在本發(fā)明中定在800-4000乇，則更易產(chǎn)生燈絲發(fā)光或第二發(fā)光階段。這使在正極中的電子密度提高、提供集中的能量并提高所發(fā)的紫外光的量。
所封閉的氣體介質(zhì)是上述四種氣體的混合，其中氙的量較少，在保持低放電電壓時(shí)可得到高亮度和發(fā)光效率。
如果在PDP彼此相對(duì)地放置掃描電極和數(shù)據(jù)電極的結(jié)構(gòu)中的封閉空間中設(shè)定了高壓，如圖1所示放電空間被夾在其間，這就有一種要產(chǎn)生寫(xiě)缺陷的趨勢(shì)，由于封閉空間中的高氣壓使啟始電壓升高，這種情況就更易發(fā)生。但當(dāng)象相關(guān)技術(shù)那樣用簡(jiǎn)單矩形波作建立脈沖和寫(xiě)入脈沖時(shí)，甚至在放電中的寫(xiě)脈沖定在高電平也產(chǎn)生放電延時(shí)。結(jié)果，難于避免寫(xiě)入缺陷。
但在本實(shí)施例中用兩階下降階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖，減小了放電延時(shí)，并在加有數(shù)據(jù)脈沖的時(shí)期內(nèi)完成寫(xiě)入放電。結(jié)果，由寫(xiě)入放電產(chǎn)生的壁電荷量增加、寫(xiě)入缺陷減小。通過(guò)將兩個(gè)脈沖加在一起產(chǎn)生此階梯波形，意味著低耐壓的驅(qū)動(dòng)器IC可被用作脈沖發(fā)生器。結(jié)果，可以高速地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在本實(shí)施例中，兩階下降階梯波也被用作保持脈沖，這樣可將保持脈沖電壓設(shè)得較高，以增加亮度并保持穩(wěn)定地工作。從而可獲得無(wú)閃爍的優(yōu)質(zhì)圖象。
實(shí)驗(yàn)13A制造一種電極間距為40μm且放電氣體由50％氦、48％氖、2％氙或50％氦、48％氖、2％氙、1％氬或30％氦、68％氖、2％氙或30氦、67.9％氖、2％氙、0.1％氬組成的PDP。測(cè)出每個(gè)PDP的Pd區(qū)與啟始電壓Vf間的關(guān)系。
圖45示出這些結(jié)果。在圖線(xiàn)下的表格中示出用不同種氣體的PDP的亮度(放電電壓為250伏)。
從圖中可見(jiàn)，在封閉空間中氣壓的增高可使啟始電壓升高，但如果上述四種氣體混合物用作放電氣體時(shí)，啟始電壓就可限制在較低的電平上。
具體講，如果用30％氦、67.9％的氖、2％氙、0.1％氬的混合物，則發(fā)光較好，且啟始電壓甚至在Pd區(qū)在6(乇×cm)下時(shí)仍可保持在有效啟動(dòng)電壓區(qū)內(nèi)(小于220伏)，這意味著電極間距d為60μm，封閉空間的壓力為1000乇。
此種氣體組合的最小啟動(dòng)電壓在Pd＝4附近，因此最好將Pd設(shè)在4，(例如封閉空間壓力為2000乇電極間距d為20μm)。
絕對(duì)值，特別是啟動(dòng)電壓隨所用的氙的量而變，但其間的相對(duì)關(guān)系基本不變。
實(shí)驗(yàn)13B用如圖4的相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)單矩形波形和圖44的本發(fā)明的階梯波的驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)其每個(gè)隔離肋為60μm高2000乇下的四種混合氣的PDP。進(jìn)行實(shí)際圖象顯示，并評(píng)估相對(duì)亮度、發(fā)光效率η和圖象質(zhì)量(閃爍)。表九示出這些結(jié)果。
表九

從這些結(jié)果可見(jiàn)，當(dāng)用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法而不是用簡(jiǎn)單矩形波的驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，相對(duì)亮度、功耗、相對(duì)效率和顯示質(zhì)量都很好。
這表明了甚至在PDP的封閉空間中的氣壓高時(shí)，這種顯示板結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法的組合仍可獲得高亮度、高發(fā)光效率和滿(mǎn)意的圖象質(zhì)量。
在本實(shí)施例中，將本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法用在一種PDP上的，其中四種氣體混合物在封閉空間中為2000乇，還用在為500乇的95％氖和5％氙的混合氣體的PDP上。比較在兩種情況下的發(fā)光效率η并可發(fā)現(xiàn)前一PDP的效率約為后者的一倍半。這確認(rèn)了本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法、放電氣體混合物及壓力是有效的。
在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)脈沖和保持脈沖都是兩階下降波形，但作為另一實(shí)施例，也可使數(shù)據(jù)脈沖和保持脈沖二者其一或兩者都有兩階上升波形而有同樣效果。
此外，甚至將兩階上升或下降波形僅用在數(shù)據(jù)脈沖且以簡(jiǎn)單矩形波用作保持脈沖時(shí)，盡管率較低，但仍可達(dá)到象本實(shí)施例中那樣的效果。
第十四實(shí)施例圖46為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施例用階梯波形作建立脈沖、寫(xiě)入脈沖、第一保持脈沖和擦除脈沖。
如圖46，在本實(shí)施例中，象在第一實(shí)施例那樣，以?xún)呻A上升階梯波形用作建立脈沖，象第四實(shí)施例那樣用兩階下降階梯波形用作數(shù)據(jù)脈沖，象第十實(shí)施例那樣，將兩階上升和下降階梯波形用作第一保持脈沖，象第十一實(shí)施例那樣，用兩階上升階梯波形用作擦除脈沖。
通過(guò)將電壓用在每個(gè)時(shí)期的波形組合上，使對(duì)比度提高，并使由放電延時(shí)產(chǎn)生的閃爍得到限制。
用階梯波形作建立和擦除脈沖可使建立和擦除放電期的對(duì)比度提高，但還有一種使寫(xiě)入放電時(shí)的放電延時(shí)Tdadd和第一保持放電時(shí)的放電延時(shí)Tdsus1增加的趨勢(shì)。此原因是，用階梯波形作建立脈沖和擦除脈沖可使放電變?nèi)?，減小電荷轉(zhuǎn)移量以及在建立期出現(xiàn)的壁電荷轉(zhuǎn)移量。
但在本實(shí)施例中，通過(guò)用階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖來(lái)減少放電延時(shí)Tdadd的操作和用階梯波作第一保持脈沖來(lái)減小放電延時(shí)Tdsus1的操作使延時(shí)減少，從而不產(chǎn)生閃爍。
在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法中，甚至用1.25μs寬的寫(xiě)入脈沖進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)時(shí)仍可得到極高的對(duì)比度和滿(mǎn)意的圖象質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)14A用簡(jiǎn)單矩形波作寫(xiě)入和保持脈沖，并用簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降波作建立和擦除脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP 10。測(cè)出在寫(xiě)入放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdadd(μs)、在第一保持放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdsus1(μs)、第一保持放電的對(duì)比度比率和放電效率P(％)。
放電效率P是通過(guò)對(duì)保持放電寫(xiě)入10000次并計(jì)算在第一保持放電中發(fā)光的次數(shù)來(lái)測(cè)的。
用雪崩光電二極管(APD)在數(shù)字示波器上觀察在放電時(shí)發(fā)出的光，來(lái)進(jìn)行發(fā)光判定。
實(shí)驗(yàn)14B用階梯波作建立和擦除脈沖、用簡(jiǎn)單矩形波作全部的保持脈沖，以簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降階梯波形用作寫(xiě)入脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP10。測(cè)出在寫(xiě)入放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdadd(μs)、在第一保持放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdsus1(μs)、第一保持放電時(shí)的對(duì)比度比率和放電效率P(％)。
實(shí)驗(yàn)14C用階梯波形作建立、擦除和寫(xiě)入脈沖，以簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降波形作第一保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP 10。測(cè)出在寫(xiě)入放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdadd、在第一保持放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdsus1(μs)、第一保持放電時(shí)的對(duì)比度比率和放電效率P(％)。表十表示實(shí)驗(yàn)14A、14B、14C的結(jié)果。
表十

從實(shí)驗(yàn)14A的結(jié)果可見(jiàn)，用階梯波而不是簡(jiǎn)單矩形波作建立和擦除脈沖可以大大改善對(duì)比度。但與此同時(shí)，在寫(xiě)入期出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdadd和第一保持放電時(shí)出現(xiàn)的平均放電延時(shí)Tdsus1將變大，而放電效率P減小。
從此處和實(shí)驗(yàn)14B的結(jié)果可見(jiàn)，用階梯波而不是簡(jiǎn)單矩形波作寫(xiě)入脈沖以及建立和擦除脈沖可使對(duì)比度保持在改善的水平上，并限制Tdadd和Tdsus1的增加，并限制放電效率P的下降。
從此處及實(shí)驗(yàn)14C可見(jiàn)，用階梯波而不是簡(jiǎn)單矩形波作寫(xiě)入脈沖和第一保持脈沖以及建立和擦除脈沖可改善對(duì)比度，減少延時(shí)Tdadd和Tdsus1并改善放電效率P。
第十五實(shí)施例圖47為時(shí)序圖，示出與本實(shí)施例有關(guān)的PDP驅(qū)動(dòng)方法。
在本實(shí)施例中，以階梯波象第十四實(shí)施例那樣用作建立、寫(xiě)入和擦除脈沖。階梯波不僅被用作第一而且被用作所有保持脈沖。
如圖47，在本實(shí)施例中，象第一實(shí)施例那樣，一兩階上升階梯波形被用作建立脈沖，象第四實(shí)施例那樣，一兩階下降階梯波形被用作數(shù)據(jù)脈沖，象第七實(shí)施例那樣，一兩階上升和下降階梯波被用作保持脈沖，象第十一實(shí)施例那樣，一兩階上升階梯波被用作擦除脈沖。
通過(guò)在各時(shí)期中各波形上加電壓，可提高對(duì)比度，限制由放電延時(shí)產(chǎn)生的閃爍并如下所述實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率。
但總之，高分辨率的PDP其發(fā)光效率都較低。這是因?yàn)榉烹娦∈以叫?，意味著在放電空間的單位體積上的壁表面區(qū)越大，這使壁表面損失的激發(fā)子和來(lái)自放電氣體的充電顆粒增加。高分辨率的PDP還更易有雜質(zhì)，例如在制造過(guò)程中從排空處理中殘留的蒸汽。由于在隔離肋間的間隔減小使導(dǎo)電性變差而更易有此情況發(fā)生。在放電氣體中大量的雜質(zhì)將使啟始電壓升高。
因此用相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)單矩形波以高速驅(qū)動(dòng)高分辨率PDP則更易產(chǎn)生閃爍且平衡地驅(qū)動(dòng)PDP則更難。但在本實(shí)施例中，甚至以1.25μs的高速驅(qū)動(dòng)高分辨率PDP時(shí)仍很穩(wěn)定，而在全視場(chǎng)顯示高亮的圖象。
在較高分辨率的PDP中，用階梯波作保持脈沖可大大改進(jìn)發(fā)光效率。在此種PDP中的小室節(jié)距中的改變將產(chǎn)生寬的影響效果。此原因在于通過(guò)在具有寬電極的PDP中的階梯波形作較大放電電流難于獲得效果，甚至用簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖時(shí)也如此。但在窄電極PDP中，用簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖意味著可獲小放電電流，這樣用階梯波就更易產(chǎn)生效果。
實(shí)驗(yàn)15A用階梯波形作建立和擦除脈沖，簡(jiǎn)單矩形波作所有保持脈沖，以簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降階梯波形變化地用作寫(xiě)入脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。小室節(jié)距定在360μm和140μm。測(cè)出相對(duì)發(fā)光效率η和對(duì)比度比率。
實(shí)驗(yàn)15B用階梯波作寫(xiě)入脈沖及建立和擦除脈沖、簡(jiǎn)單矩形波作所有的寫(xiě)入脈沖，以簡(jiǎn)單矩形波和兩階上升和下降階梯波形變化地用作保持脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP。小室節(jié)距定在360μm和140μm。測(cè)出相對(duì)發(fā)光效率η和對(duì)比度比率。
在實(shí)驗(yàn)15A和15B中，約400∶1的對(duì)比度比率應(yīng)是滿(mǎn)意的。表十一示出了相對(duì)發(fā)光效率η的測(cè)量結(jié)果。
表十一

從這些結(jié)果可見(jiàn)，小室節(jié)距為140μm的PDP其發(fā)光效率總體上低于小室節(jié)距為360μm的PDP。
從實(shí)驗(yàn)15A可見(jiàn)，不管是用簡(jiǎn)單矩形波或階梯波作寫(xiě)入脈沖發(fā)光效率都不變。但實(shí)驗(yàn)15B的結(jié)果表明用階梯波作保持脈沖產(chǎn)生的發(fā)光效率高于用簡(jiǎn)單矩形波的發(fā)光效率。
實(shí)驗(yàn)15B的結(jié)果還表明用階梯波而不是簡(jiǎn)單矩形波作保持脈沖可將小室節(jié)距為360μm的PDP中的發(fā)光效率增加約8％，將小室節(jié)距為140μm的PDP中的發(fā)光效率提高約30％。具體講，這表明用階梯波作高分辨率PDP中的保持脈沖可大大地改善發(fā)光效率。
因此，用本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法可以能以高速高發(fā)光效率驅(qū)動(dòng)PDP，從而可以穩(wěn)定地顯示一幅高分辨率的圖象。
附加信息本發(fā)明通過(guò)使用如上所述的獨(dú)特波形，特別是階梯波形作建立、寫(xiě)入、保持和擦除脈沖可使對(duì)比度、圖象質(zhì)量和發(fā)光效率提高。但將脈沖加到掃描電極、保持電極和數(shù)據(jù)電極上的裝置并不局限于上述裝置，當(dāng)用ADS方法驅(qū)動(dòng)PDP時(shí)這類(lèi)裝置都可采用。
例如，在上述實(shí)施例中，描述了將階梯波形建立和擦除脈沖加到掃描電極19a的實(shí)例，但本發(fā)明可通過(guò)將脈沖加到數(shù)據(jù)電極14和保持電極19b上而獲得同樣的效果。
在上述實(shí)施例中，將階梯波形作數(shù)據(jù)脈沖加到用階梯脈沖作寫(xiě)入脈沖的一例的數(shù)據(jù)電極14上，但階梯波形也可用作加到掃描電極19a上的掃描脈沖。
此外，在上述實(shí)施例的放電保持期，給出了正保持脈沖被交替地加到掃描電極19a和保持電極19b的實(shí)例。作為另一變型，也可將正和負(fù)保持脈沖交替地加到掃描電極19a或保持電極19b上。在此情況下，用階梯波作保持脈沖可達(dá)同樣效果。
PDP的顯示屏板的結(jié)構(gòu)并不必須與上述實(shí)施例中的相同。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法還適用于驅(qū)動(dòng)常規(guī)表面放電PDP或相對(duì)放電PDP中。
可能的工業(yè)應(yīng)用可將本發(fā)明的PDP驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置用在計(jì)算機(jī)和電視顯示上，特別是此種的大型設(shè)備上。
權(quán)利要求
1.一種用于PDP的PDP驅(qū)動(dòng)方法，在所述PDP中設(shè)置了多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有一對(duì)第一電極和第二電極，該P(yáng)DP驅(qū)動(dòng)方法包括對(duì)于多個(gè)幀的每一個(gè)將建立脈沖加到各放電小室的建立步驟，其中在每個(gè)建立步驟中施加的建立脈沖具有這樣的斜坡波形，該波形的一部分以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降。
2.一種用于PDP的PDP驅(qū)動(dòng)方法，在所述PDP中設(shè)置了多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有一對(duì)第一電極和第二電極，該P(yáng)DP驅(qū)動(dòng)方法包括將建立脈沖加到各放電小室的建立步驟，其中在建立步驟中施加的建立脈沖具有這樣的波形，該波形的一部分以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降并且以大于所述平均電壓改變率的電壓改變率上升。
3.一種用于PDP的PDP驅(qū)動(dòng)方法，在所述PDP中設(shè)置了多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有一對(duì)第一電極和第二電極，該P(yáng)DP驅(qū)動(dòng)方法包括將建立脈沖加到各放電小室的建立步驟，其中在建立步驟中施加的建立脈沖具有這樣的波形，該波形的一部分基本上垂直地上升并且以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降。
4.一種PDP顯示裝置，包括一個(gè)PDP，包括第一襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)成對(duì)的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅(qū)動(dòng)電路，可操作用于通過(guò)對(duì)于多個(gè)幀的每一個(gè)重復(fù)將建立脈沖加到各放電小室的建立周期來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP，其中驅(qū)動(dòng)電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈沖，該波形的一部分以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降。
5.一種PDP顯示裝置，包括一個(gè)PDP，包括第一襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)成對(duì)的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅(qū)動(dòng)電路，可操作用于通過(guò)對(duì)于多個(gè)幀的每一個(gè)重復(fù)將建立脈沖加到各放電小室的建立周期來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP，其中驅(qū)動(dòng)電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈沖，該波形的一部分以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降并且以大于所述平均電壓改變率的電壓改變率上升。
6.一種PDP顯示裝置，包括一個(gè)PDP，包括第一襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)成對(duì)的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設(shè)置了多個(gè)第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個(gè)放電小室，每個(gè)放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅(qū)動(dòng)電路，可操作用于通過(guò)對(duì)于多個(gè)幀的每一個(gè)重復(fù)將建立脈沖加到各放電小室的建立周期來(lái)驅(qū)動(dòng)PDP，其中驅(qū)動(dòng)電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈沖，該波形的一部分基本上垂直地上升并且以不小于1V/μs但不大于9V/μs的平均電壓改變率下降。
全文摘要
用至少兩階上升或下降階梯波將建立、寫(xiě)入、保持和擦除脈沖變化地加到等離子體顯示板上。這些階梯波可通過(guò)將至少兩個(gè)脈沖相疊加而實(shí)現(xiàn)。用這種波形作建立、寫(xiě)入和擦除脈沖可改進(jìn)對(duì)比度，并用這種波形作保持脈沖可降低屏閃改善發(fā)光效率。這在驅(qū)動(dòng)高分辨率等離子顯示板以獲得高畫(huà)質(zhì)和高亮度方面特別有用。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1924966SQ200610099990
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期1999年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月4日
發(fā)明者長(zhǎng)尾宣明, 東野秀隆, 日比野純一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社