专利名称：等离子显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过控制放电而显示图像的等离子显示装置。
背景技术：
以等离子显示板(下面简称为“板”)为代表的交流平面放电型板，由彼此相对配置的前面板和背面板之间的多个放电单元而形成。前面板由一对扫描电极和维持电极组成的显示电极在前面玻璃基板上彼此互相平行地形成复数对，并形成覆盖该显示电极的介电层和保护层。背面板在背面玻璃基板上形成复数个平行的数据电极，和覆盖其的介电层，和其上与数据电极平行的复数个障壁，以及在介电层的表面和障壁的侧面形成荧光体层。其后，垂直配置显示电极和数据电极，从而彼此相对配置前面板和背面板并密封，然后在内部的放电空间中封入放电气体。此处，显示电极和数据电极彼此相对的部分形成放电单元。如此构成的板中，在各放电单元内气体放电而产生紫外线，由该紫外线激励RGB各色的荧光体发光从而进行颜色表示。
通常会使用作为驱动板的方法的子场法，即将一个场期间分割为复数个子场，并且通过发光的子场的组合进行灰阶表示的方法。在子场法之中，通过与灰阶表示无关地，极大地减小发光而抑制黑亮度的上升，从而提高对比度的新的驱动方法公开于特开2000-242224号公报中。
下面对于子场法做出简单说明。各子场具有各初始化期间、写入期间和维持期间。初始化期间中，进行对应于进行图像显示的全部的放电单元进行初始化放电的全单元初始化操作，或者对应于在紧接前面的子场中进行维持放电的放电单元进行选择性的初始化放电的选择初始化操作的任一种操作。
全单元初始化期间进行所有的放电单元一齐初始化放电，对应于之前的各个放电单元的壁电荷的记录消逝，同时形成为了进行写入操作所必要的壁电荷。另外，同样操作以产生为减小放电延迟而稳定写入放电的起爆(为放电的起爆剂＝起爆粒子)。在选择初始化期间对应于紧接前面的子场中发生维持放电的放电单元，形成写入操作所必要的壁电荷。在之后的写入期间，对于扫描电极依次施加扫描脉冲，同时对于数据电极施加对应于显示图像信号的写入脉冲，从而在扫描电极和数据电极之间发生选择地写入放电，选择地形成壁电荷。在维持期间，在扫描电极和维持电极之间对应于亮度权重施加预定次数的维持脉冲，从而通过写入放电形成壁电荷的放电单元选择性的放电以发光。通过减小进行全单元初始化操作的子场，可以与灰阶无关地减少发光，以抑制黑亮度的上升。
此处，为了正确地显示图像，在写入期间中确保可靠的选择性的写入放电是很重要的，但是，由于电路构成的制约，对于写入脉冲不能适用高的电压，在数据电极上形成的荧光体层阻碍放电等，显著延迟写入放电的因素很多。因此为发生稳定写入放电起爆非常重要。
在等离子显示装置中，如果在特定的子场中，在相邻单元之间为点灯和非点灯的情况下，基于点灯单元的写入放电以及/或者发光维持放电，而在放电单元之间发生放电干扰，使得在非点灯单元蓄积的壁电荷减弱。结果，在弱化的壁电荷的放电单元中，在其后的子场的写入期间中，对于各电极施加脉冲电压和壁电荷之和不足放电开始电压，因此无法进行正常的写入操作，预定的放电单元称为暗点，会极大地劣化画面质量。
此处，由于彼此相邻的单元之间的放电干扰的壁电荷的弱化程度，与发光维持操作次数成比例，因此子场的权重较大的子场更加显著。如上所述的带有减弱的壁电荷的放电单元无法在直到一个场中止仍然进行正常的写入操作以及发光维持操作，因此会劣化图像质量。
本发明针对这些问题，提供可以确保进行正常写入操作，以及高的对比度的等离子显示装置。
发明内容
本发明的等离子显示装置中，一个场由至少包含发光维持期间的复数个子场构成，并且一个场中至少包含一个以上的在发光维持期间施加到扫描电极的维持脉冲数从大到小的连续的子场，对应于维持脉冲数较小的规定的子场，和规定的子场之外的子场中维持脉冲数最小的子场，分别施加不同电压的初始化波形。
从而，即使在相邻单元之间存在放电干扰的情况下，或者在权重小的子场与初始化期间相距较远时间配置的情况下，也不会劣化对比度，并在所有的放电单元中进行正常的写入操作。
构成一个场的子场之中，除了规定的子场的维持脉冲数最小的子场中施加的初始化波形的电压，比施加到其他子场的初始化波形的电压高。
初始化波形的电压由图像信号电平决定。
本发明进一步包括通过所述输入图像信号电平决定初始化波形的电压的初始化电压确定部。
因此，对应于连续变化的信号，由于初始化放电的黑度的变化抑制到最小值，因此可以防止对比度的劣化，并可以抑制显示屏幕的闪烁为最小。
本发明中，即使在相邻的单元之间存在放电干扰的情况下，或者权重小的子场与初始化期间相距较远时间配置的情况下，也不会劣化对比度，并在所有的放电单元中进行正常的写入操作。
初始化波形的不同的电压由输入图像信号电平决定而构成，并且本发明包括由输入图像信号电平决定初始化波形的电压的初始化电压确定部，因此对应于连续变化的信号，可以抑制由于初始化放电的黑度的变化为最小值。从而，可以防止对比度的劣化，并抑制显示屏幕的闪烁为最小值。
图1所示为等离子显示板的构成的透视图。
图2为表示等离子显示装置中的灰阶表示方法的图。
图3为等离子显示装置的驱动电压波形图。
图4为表示本发明的实施方式中等离子显示装置的时间分割构成以及驱动电压波形的说明图。
图5为本发明的实施方式中等离子显示装置的构成图。
附图标记说明4扫描电极5维持电极8数据电极12 放电单元20 信号电平检测部
30子场转换部40初始化电压确定部100 等离子显示板200 数据驱动器300 扫描驱动器400 维持驱动器具体实施方式
(实施方式)下面参照图1～图5说明本发明的一个实施方式中的等离子显示装置。
首先，参照图1说明板的构成。如图1所示，在第一玻璃基板1上，由介电层2和保护膜3覆盖的扫描电极4和维持电极5成对地平行设置。在第二玻璃基板6上设置由绝缘层7覆盖的数据电极8，在数据电极8之间的绝缘层7上，与数据电极8平行地设置障壁9。在绝缘层7的表面和障壁9的侧面设置荧光体10，扫描电极4和维持电极5与数据电极8彼此垂直设置，使得彼此相对设置的第一玻璃基板1和第二玻璃基板6夹入放电空间11。在放电空间11中封入放电气体。在相邻的两个障壁9之间，在数据电极8和与其相对的扫描电极4和维持电极5的交叉部分的放电空间中，形成放电单元12。
图2所示为等离子显示装置的灰阶表示方法。由于等离子显示装置利用放电现象，因此放电单元12具有点灯和非点灯两个状态。因此为了进行中间灰阶表示，将一个场分割为复数个子场，各子场分配亮度权重，通过控制各场的发光与否，进行灰阶表示。例如，如图2所示将一个场分为八个子场，各个子场从SF1到SF8的亮度权重设置为“1”、“2”、“4”、“8”、“16”、“32”、“64”和“128”。在表示灰阶“15”的情况下，SF1、SF2、SF3和SF6在写入期间进行写入操作，从而子场进行各权重分配相当于“1”、“2”、“4”和“8”的发光维持操作，以表示灰阶“15”。在表示灰阶“16”的情况下，仅在SF4中进行写入操作，以进行相当于灰阶“16”的发光维持操作。
图3所示为关于等离子显示装置的驱动的一个场中的驱动电压波形。如图3所示，例如一个场由复数个子场构成，子场由各写入期间，发光维持期间和消逝期间构成，一个场由最初的初始化期间，和之后的复数个子场构成。
下面说明初始化期间以及各子场的操作。
如图3所示为初始化期间的初始化操作，所有的数据电极和维持电极保持为0(V)，相对于所有的维持电极灯电压，对所有的扫描电极施加从放电开始电压以下的电压向超过放电开始电压的电压Vb(V)缓慢上升的灯电压。在该灯电压上升期间，与到前一阶段为止的放电状态和壁电荷的蓄积状态无关地，在所有的放电单元12中，从所有的扫描电极到所有的数据电极和所有的维持电极各发起第一次的微弱放电，从而在所有的扫描电极上的保护膜3的表面蓄积负的壁电压，同时在所有的数据电极上的绝缘层7的表面和所有的维持电极上的保护膜3的表面上蓄积正的壁电压。
之后，保持所有的维持电极为正电压Vh(V)，对于所有的扫描电极，相对于所有的维持电极，施加向超过放电开始电压的电压Vf(V)缓慢下降的灯电压。在该灯电压下降期间，再次地在所有的放电单元12中，从所有的维持电极到所有的扫描电极各发起第二次微弱放电，从而在所有的扫描电极上的保护膜3的表面上蓄积负的壁电压，和在所有的维持电极上的保护膜3的表面上蓄积的正的壁电压均减弱。所有的数据电极和所有的扫描电极之间也发起微弱放电，从而在所有的数据电极上的绝缘层7的表面上蓄积的正的壁电压，被调整为在之后的写入期间中对于写入操作有效作用的值。以上完成初始化期间的初始化操作。
在位置紧接着初始化期间的写入期间中，保持所有的维持电极为Vh(V)，所有的扫描电极为Vg(V)，在所有的数据电极中，对与要在第一行表示的放电单元12对应的预定的数据电极，施加正的写入脉冲电压Vd(V)，并对第一行的扫描电极施加扫描脉冲电压Ve(V)。此时，预定的数据电极和扫描电极的交叉部中，绝缘层7的表面和扫描电极上的保护膜3的表面之间的电压，为写入脉冲电压Vd(V)与所有的数据电极上的绝缘层7的表面上在前段的初始化操作中所蓄积的正的壁电压之和，因此，该交叉部中预定的数据电极和扫描电极之间与维持电极和扫描电极之间分别发起写入放电，该交叉部的扫描电极上的保护膜3的表面上蓄积正的壁电压，维持电极上的保护膜3的表面上蓄积负的壁电压，数据电极上的绝缘层7的表面上蓄积负的壁电压。对于所有的数据电极进行同样的操作，并且在写入期间完成写入操作。
下面说明写入操作之后的发光维持期间的发光维持操作。在发光维持期间中，首先，在所有的扫描电极和维持电极保持在0(V)之后，对于所有的扫描电极施加正的维持脉冲电压Vm(V)，发生写入放电的放电单元12中的扫描电极4上的保护膜3的表面和维持电极5上的保护膜3的表面之间的电压，为维持脉冲电压Vm(V)，与写入期间蓄积在扫描电极4上的保护膜3的正的壁电压和维持电极5上的保护膜3的表面上蓄积的负的壁电压之和，并超过了放电开始电压。因此，发生写入放电的放电单元12中，在扫描电极4和维持电极5之间发起维持放电，从而该发生维持放电的放电单元12中，在扫描电极4上的保护膜3的表面上蓄积负的壁电压，在维持电极5上的保护膜3的表面上蓄积正的壁电压。其后，维持脉冲电压返回0(V)。
然后，对于所有的维持电极施加正的维持脉冲电压Vm(V)，发起维持放电的放电单元12中，在扫描电极4上的保护膜3的表面和维持电极5上的保护膜3的表面之间的电压为维持脉冲电压Vm(V)，与刚刚之前的维持放电中在扫描电极4上的保护膜3的表面蓄积的负的壁电压和在维持电极5上的保护膜3的表面上蓄积的正的壁电压之和。因此，刚刚之前发生维持放电的放电单元12中，扫描电极4和维持电极5之间发生维持放电，从而该发起维持放电的放电单元12中，在扫描电极4上的保护膜3的表面上蓄积正的壁电压，在维持电极5上的保护膜3的表面上蓄积负的壁电压。其后，维持脉冲电压返回到0(V)。依次类推，对于所有的扫描电极和所有的维持电极交替施加正的维持脉冲电压Vm(V)，从而持续发生维持放电。前段的写入期间中，没有进行写入操作的单元不进行发光维持操作。在发光维持期间中，对应于各子场的权重值，对扫描电极和维持电极施加发光维持用的发光维持脉冲，例如发光权重为“16”的子场的发光维持期间中进行发光维持操作的情况下，获得亮度级16。
如上所述，初始化期间为对应于所有的放电单元，在之后的写入期间中可以有效蓄积壁电荷的期间，写入期间为选择发光的放电单元的期间，发光维持期间为对应于各子场的权重进行数次维持发光的期间。即如图2所示各子场从SF1到SF8，例如分别赋予权重为“1”、“2”、“4”、“16”、“64”、“8”、“32”和“128”的情况下，各放电单元中亮度级可以表示为从0到255的全256灰阶(all 256 grayscale shades)显示。
图4所示为本发明的一个实施方式的等离子显示装置中，一个场中的时间分割构成图和驱动电压波形。
如图4所示，一个场由场的最初以及在“SF5”和“SF6”之间配置的初始化期间，和八个子场构成，并且该子场分别由写入期间，发光维持期间和消逝期间构成。
图4中，本发明的等离子显示装置中，一个场包括至少一个以上具有在发光维持期间施加到扫描电极从大到小的维持脉冲数的连续的子场，对应于维持脉冲数小的第一子场，和构成一个场的规定的子场之外的子场中维持脉冲数最小的子场，施加彼此不同的电压的初始化波形，在构成一个场的子场中，维持脉冲数最小的子场中施加的初始化波形的电压，大于其他子场所施加的初始化波形的电压，下面进行说明。
如图4所示，在一个场的最初，保持所有的数据电极和所有的维持电极为0(V)，对应于所有的扫描电极施加初始化波形电压Vr1，以与到前段为止的放电状态和壁电荷的蓄积状态无关地，在所有的放电单元中，从所有的扫描电极到所有的数据电极和所有的维持电极分别发起第一次微弱放电，使得所有的扫描电极上的保护膜3的表面上蓄积负的壁电压，同时在所有的数据电极上的绝缘层7的表面和所有的维持电极上的保护膜3的表面上蓄积正的壁电压。
其后，保持所有的维持电极为正的电压，对于所有的扫描电极，对应于所有的维持电极，施加向超过放电开始电压的电压缓慢下降的灯电压。该灯电压在下降期间，再次地在所有的放电单元12中，分别发起第二此的微弱放电，从而在各电极上蓄积的壁电压调整为在其后的写入期间中对于写入操作有效作用的值。以上完成初始化期间的初始化操作。
其后，在初始化期间的紧接其后的位置的子场的写入期间中，仅在点灯的放电单元中，将在其后的发光维持期间中可以进行正常的发光维持操作的充分的壁电压蓄积到各电极。从而完成写入期间的写入操作。
其后的发光维持期间中，仅在前段的写入期间中进行写入操作的放电单元进行对应于各子场权重的数次的发光维持操作。从而对应于权重获得亮度，从而能够进行灰阶表示。
图2的“SF2”中进行写入操作的情况下，进行与“SF2”的权重“2”相当的发光维持操作，仅在“SF2”进行发光维持操作的情况下，获得灰阶“2”的表示。
此处，为在某一场中以预定的放电单元A表示灰阶“87”，并在板上的放电单元A的正下方的位置的放电单元B表示灰阶“191”的情况下，在放电单元A中以“SF1”、“SF2”、“SF3”、“SF4”和“SF5”进行写入操作和发光维持操作，在放电单元B中从“SF1”到“SF8”中除“SF5”以外的所有的子场中进行写入操作和发光维持操作。
此时，从“SF1”到“SF4”在所有的期间中放电单元A和放电单元B进行同样的操作，但在“SF5”中仅放电单元A进行写入操作和发光维持操作。在这种情况下，由于放电单元A中的写入操作和发光维持操作，相对于放电单元B发生放电干扰，从而放电单元B的各电极上蓄积的壁电压减弱，在“SF6”及其之后的写入期间中不能进行正常的写入操作，对应于本来希望表示的灰阶“191”，表示成为非常暗的灰阶“23”，因此会极大地劣化画面质量。但是，通过在“SF5”的紧接其后配置初始化期间可以重置弱化的壁电压为可以正常写入操作的状态，“SF6”中可以进行正常写入操作，从而防止画面质量的劣化。在所有的放电单元中第一次的初始化操作，与没有进行初始化操作的情况相比，存在更多的电荷粒子，因此第二次的初始化波形电压Vr2可以以比Vr1小的值，对于所有的放电单元进行正常的初始化操作，这种情况下，与两次施加初始化波形电压Vr1的情况相比，初始化放电中的亮度变小，因此可以获得更高的对比度。
放电干扰的程度取决于写入放电的大小，发光维持操作的大小以及次数，因此诸如“SF5”的相对权重较大的子场中的由于发光维持操作的放电干扰变大，“SF5”的写入期间和发光维持期间中，直到前段的子场中所有的操作完成，在放电单元B的各电极上蓄积的壁电荷非常弱。相对比重较小的子场，例如“SF1”和“SF2”中由于发光维持操作的放电干扰较小，因此直到前段的子场中所有的操作完成，在各电极上蓄积的壁电荷减弱的情况下，也可以减小干扰的程度，从而在之后的子场的写入期间中可以进行正常的写入操作。
如果诸如“SF6”的相对权重较小的子场，与场的最初配置的初始化期间的时间相距较远，则在各电极上蓄积的壁电荷逐渐减弱，因此在“SF6”的写入期间中和之后的子场中无法进行正常的写入操作，使得预定的放电单元称为暗点(dark point)并极大地劣化画面质量，在这种情况下，同样的通过在配置“SF5”的紧接其后的初始化期间重置较弱的壁电压为可以进行正常写入操作的状态，从而可以在“SF6”中进行正常写入操作，防止了画面质量的劣化。在所有的放电单元中第一次初始化操作与没有进行初始化操作的情况相比，存在较多的电荷粒子，因此在第二次初始化波形电压Vr2可以以比Vr1小的值，对于所有的放电单元进行正常的初始化操作，这种情况下，与两次施加Vr1的情况相比，初始化放电的亮度变小，从而获得高的对比度。
此处，子场数和各子场的权重值不必为图2所示的值，分配权重值，使得可以通过各子场的发光维持期间中维持发光的组合进行灰阶表示，只要一个场中存在发光维持期间的权重从大到小连续的子场，并且在权重大的子场的紧接其后存在初始化期间，即可获得同样的效果。图4中初始化波形的电压对于扫描电极分别施加的正的电压脉冲也不是必须为正的电压脉冲，只要是与前段的点灯状态无关地，可以进行对应于所有单元的初始化操作的初始化波形中至少两个电极之间，可以进行初始化放电用的电压，就可以获得同样的效果。
图5所示为本发明的一个实施方式的等离子显示装置的构成图，下面说明在一个场中施加两次初始化波形，该电压取决于输入的图像信号电平的情况，或具有通过输入图像信号电平决定初始化波形的电压的初始化电压确定部的情况。
图5所示的等离子显示装置包括板100，数据驱动器200，扫描驱动器300，维持驱动器400，信号电平检测部20，子场转换部30以及初始化电压确定部40，板100中，交替平行配置复数个扫描电极4和维持电极5以及与这些电极垂直地配置数据电极8。
数据驱动器200、扫描驱动器300以及维持驱动器400与板100连接。信号电平检测部20与子场转换部30连接，将输入图像数据输入。子场转换部30与初始化电压确定部40连接，初始化电压确定部40与数据驱动器200，扫描驱动器300以及维持驱动器400连接。信号电平检测部20检测到输入信号的平均亮度和峰值亮度，将该信号信号以及信号电平信息输出到子场转换部30。子场转换部30根据输入信号的灰阶决定子场进行写入，并将该信息和信号电平信息输出到初始化电压确定部40。初始化电压确定部40根据信号电平和子场点灯模式决定初始化期间中施加到各电极的电压，并将该信息输出到数据驱动器200，扫描驱动器300和维持驱动器400。扫描驱动器300在包括各子场的发光维持期间的初始化期间，写入期间和消逝期间中，分别发生初始化操作用，发光维持操作用，写入操作用以及消逝操作用的脉冲，从而在板100内部的所有的放电单元中，进行稳定的初始化放电，写入放电，发光维持放电和消逝放电。
维持驱动器400在包括各子场的发光维持期间的初始化期间，写入期间和消逝期间中，发生各初始化操作用，发光维持操作用，写入操作用和消逝操作用的脉冲，从而在板100内部的所有放电单元中稳定地进行初始化放电，写入放电，发光维持放电和消逝放电。
然后，数据驱动器200根据在各子场的写入期间通过子场转换部30输入的图像信号，发生打开或关闭的写入电压脉冲，从而在板100内部的所有放电单元中进行写入放电。在各子场的发光维持期间发生作用于维持操作的电压脉冲。因此，在预定的放电单元中进行初始化操作，发光维持操作，写入操作以及消逝初始化操作，以在板100上显示图像。
此处，图4中表示灰阶“8”的情况下，即相对权重比较小的子场“SF6”单独进行点灯的情况下，通过一个场的最初配置的初始化期间的初始化操作，无法进行充分的写入操作，因此在“SF6”的紧接之前施加第二次的初始化波形。但是在这种情况下，放电单元内的电荷粒子的数目也较少，因此为了在“SF6”中进行正常的写入操作，需要第二次的初始化波形的电压Vr2与第一次的初始化波形的电压Vr1比较接近，即需要施加较大的电压。相反，在表示灰阶“31”的情况下，即在点灯“SF1”、“SF2”、“SF3”、“SF4”和“SF6”的情况下，除了一个场的最初配置的初始化期间的初始化操作，通过从“SF1”到“SF4”的写入操作和发光维持操作，在放电单元内存在较多的电荷粒子，因此第二次的初始化波形的电压Vr2，与表示灰阶“8”的情况相比显著地小。
为了对于所有的图像信号进行充分的写入操作，第二此的初始化波形的电压Vr2通常与第一次的电压比较接近，即需要施加较大的电压，这会大大地劣化对比度，根据输入信号的数据，使得第二次初始化电压Vr2可变，从而即使对应于连续变化的信号，变化初始化波形的电压的情况下，由于初始化放电的黑度(black level)的变化可以抑制为最小值，因此可以防止对比度的劣化，并且抑制显示屏目的闪烁(flicker)。
此处，子场数和各子场的权重值不是必须为如图4所示的值，只要通过各子场的发光维持期间中维持发光的组合可以进行灰阶表示，一个场的发光维持期间中存在权重从大到小连续的子场，并且权重大的子场的紧接其后存在初始化期间的情况下，即可获得同样的效果。
工业适用性如上所述，本发明在相邻单元间存在放电干扰的情况下，或在权重较小的子场与初始化期间的时间相距较远配置的情况下，没有对比度的劣化，即可在所有的放电单元中进行正常的写入操作，因此本发明可以有效提高等离子显示装置的显示质量。
权利要求
1.一种等离子显示装置，包括在平行配置的扫描电极和维持电极与相对于该两电极垂直配置的数据电极的交叉部分形成放电单元的等离子显示板；以及施加电压波形到所述扫描电极的扫描驱动电路，其中一个场包括至少具有发光维持期间的复数个子场，一个场包括至少一个在所述发光维持期间施加到所述扫描电极的维持脉冲数从大到小连续的子场，并且对于所述维持脉冲数小的规定的子场，和除了所述规定的子场之外的子场中所述维持脉冲数最小的子场分别施加不同的电压的初始化波形。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其中构成一个场的子场中，除了所述规定的子场，所述维持脉冲数最小的子场所施加的初始化波形的电压，大于施加到其他的子场的初始化波形的电压。
3.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其中所述初始化波形的电压由输入图像信号电平决定。
4.根据权利要求3所述的等离子显示装置，其中还包括由所述输入图像信号电平决定所述初始化波形的电压的初始化电压确定部。
全文摘要
对于维持脉冲数较小的规定的子场，和该规定的子场以外的子场中维持脉冲数最小的子场，分别施加不同电压的初始化波形，从而提供即使在相邻的单元之间存在放电干扰的情况下，所有的放电单元中也可以进行正常的写入操作，并且具有高的对比度的等离子显示装置。
文档编号G09G3/291GK101040310SQ200680000978
公开日2007年9月19日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者武田实, 庄司秀彦 申请人:松下电器产业株式会社