等离子体显示装置的制作方法

专利名称：等离子体显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示装置。特别是，涉及在等离子体显示装 置中，施加扫描脉冲的电极的驱动电路。
背景技术：
图1为表示等离子体显示装置(PDP装置)的全体结构的图。标 注符号10表示等离子体显示板(PDP) 。 PDP中有各种，任何一个PDP 具有至少2组以上的多个平行的电极的组，依次将扫描脉冲加在一组 的多个电极。本发明涉及驱动施加扫描脉冲的多个电极的驱动电路。 在以下的说明中，说明作为现在广泛使用的地址/显示分离方式的三电 极型PDP装置的例子。PDP10将第一基板和第二基板贴合，在其间注入放电气体。在第 一基板上交互地平行地设置多个第一 (X)电极和多个第二 (Y)电极， 利用电介质层覆盖其上面。在第二基板上，在与X和Y电极垂直的方 向上平行地设置多个地址(A)电极，在地址电极之间设置分隔壁，在 地址电极的上面和分隔壁的侧面上涂布荧光体。在X电极和Y电极与 地址电极交叉的部分上形成显示单元C。显示通过将高电压加在各电极上，在电极间产生放电进行。因此， PDP装置具有将电压加在X电极上的X电极驱动电路ll，将电压加在 Y电极上的Y电极驱动电路12，将电压加在地址电极上的地址电极驱 动电路13。PDP装置只可以控制进行或不进行发光的通断，难以控制发光强 度。另外，为了进行灰度等级显示，利用多个子场构成一个显示帧， 通过组合点亮的子场，进行灰度等级显示。
图2为表示在图1的PDP装置中，在一个子场中，加在各电极上 的驱动波形的例子的图。各个子场具有基本上相同的顺序，维持放电 期间的长度不同，在维持放电期间中加的维持脉冲个数不同。如图2所示，子场具有使全部单元为均匀状态的复位期间，选择 点亮的单元的地址期间，和点亮所选单元的维持放电期间。在复位期间，在将OV加在地址电极上的状态下，在将正电压+Vs 加在Y电极上的状态下，将从0V向负电压慢慢降低的电压加在X电 极上。然后，在将负电压加在X电极上的状态下，将从正电压上升至 Vw的电压加在Y电极上。这样，在全部单元的电介质层上形成壁电 压。这个动作称为复位写入，将加在Y电极上的从正电压上升至Vw 的电压称为复位写入脉冲。以后，在将电压+Vs加在X电极上，使加 在Y电极上的电压为OV后，加慢慢地降低至-Vs的电压。这样，可大 致消除在全部单元中形成的壁电荷。称这个动作为复位消除，将加在Y 电极上的、从OV慢慢地降低至-Vs的电压为复位消除脉冲。复位消除 脉冲的最终电压(这里为-Vs)与残留壁电荷量有关。通过残留一定的 壁电荷量，由于其次可降低地址放电用的所加电压，可以适当地设定 复位消除脉冲的最终电压。在地址期间，在将电压+Vs加在X电极上，将电压Vsc加在Y电 极上的状态下，依次将电压-Vy的扫描脉冲加在Y电极上，根据所加 的扫描脉冲，将电压Va的地址脉冲加在显示的单元的地址电极上。这 样，在同时施加扫描脉冲和地址脉冲的单元的Y电极和地址电极之间， 产生地址放电，以这个作为触发器，在该单元的X电极和Y电极之间， 产生地址放电，在X电极的介电质层上形成负的壁电荷，在Y电极的 电介质层上形成正的壁电荷。在不产生地址放电的单元中，不形成壁 电荷。当进行依次将扫描脉冲加在全部Y电极上的动作时，在全部单 元中选择点亮的单元。在维持放电期间，首先当将-Vs的维持脉冲加在X电极上，将+Vs 的维持脉冲加在Y电极上时，在发生地址放电的单元中，由壁电荷产 生的电压重叠，产生维持放电，在X电极的介电质层上形成正的壁电 荷，在Y电极介电质层上形成负的壁电荷。结束最初的维持放电。由 于在不产生地址放电的单元中，不形成壁电荷，因此不产生维持放电。
其次，当将+Vs的维持脉冲加在X电极上，将-Vs的维持脉冲加在Y 电极上时，在现有发生维持放电的单元中，由壁电荷产生的电压重叠，产生维持放电，在X电极的电介电质层上形成负的壁电荷，在Y电极的介电质层上形成正的壁电荷。以下，通过改变极性，将维持脉冲加在X电极和Y电极上，继续维持放电。以图2所示的驱动波形，将正负电压加在X电极和Y电极上。在 使用图2所示的驱动波形以前只在X电极和Y电极的一个上加电压 2Vs的维持脉冲，产生维持放电。例如，Vs为90V， 2Vs为180V。为 了实现产生这种高电压的电源电路，必需使用耐压大的驱动元件。与 它比较，如果使用图2所示的驱动波形，电源电路可以小型。另外，在复位期间，以图2所示的驱动波形，将电压慢慢地变化 的脉冲加在X电极和Y电极上。在使用图2所示的驱动波形以前，加 电压急激变化的脉冲。由于这样，在复位期间，在全部单元中产生大 的放电，与它相伴，全部单元以大的强度发光，降低显示的对比度。 与此比较，如果使用图2所示的驱动波形，在复位期间，可降低在全 部单元中产生的放电强度，提高显示对比度。如上所述，由于经常将相同电压加在X电极上，X电极驱动电路 11共用地驱动所有的X电极。由于必需单独地将扫描脉冲加在Y电极 上，Y电极驱动电路12具有单独地将电压加在各个Y电极上的扫描驱 动器；和将各种电压供给扫描驱动器的电源端子的电路。同样，由于 必需单独地将电压加在各个地址电极上，地址电极驱动电路13具有单 独地将电压加在各个地址电极上的并列驱动器；和将规定电压供给并 列驱动器的电源端子的电路。如上所述，本发明涉及施加扫描脉冲的电极的驱动电路，即Y 电极驱动电路的改良。图3为表示在图1的PDP装置中，根据图2的驱动波形，将电压 加在Y电极的Y电极驱动电路12的结构的图。用标注符号Sn表示的 部分为扫描驱动器一部分，为驱动一个Y电极的子驱动器。扫描驱动 器具有要驱动的Y电极的个数那么多的子驱动器，全部子驱动器的高 电位侧电源端子VDH和低电位侧电源端子VDL，分别共用地连接。 图3的其它部分，将与动作相应的电压共用地供给子驱动器的高电位
侧电源端子VDH和低电位侧电源端子VDL。具体地是，子驱动器Sn具有串联连接的第一和第二开关元件SW1 和SW2;与第一开关元件SW1并联连接的第一二极管D1;与第二开 关元件SW2并联连接的第二二极管D2。第一开关元件SW1的低电位 侧电源端子和第二开关元件SW2的高电位侧电源端子连接，其连接节 点与各个Y电极连接。第一开关元件SW1的高电位侧电源端子VDH 共用地与另外的子驱动器的第一开关元件SW1的高电位侧电源端子 VDH连接。另夕卜，第二开关元件SW2的低电位侧电源端子VDL共用 地与另外的子驱动器的第二开关元件SW2的低电位侧电源端子VDL 连接。以下称子驱动器Sn的第一开关元件SW1的高电位侧电源端子 VDH为子驱动器的高电位侧电源端子VDH;称子驱动器Sn的第二开 关元件SW2的低电位侧电源端子VDL为子驱动器的低电位侧电源端 子VDL。子驱动器的高电位侧电源端子VDH与电压Vsc的电源连接。 子驱动器的低电位侧电源端子VDL通过开关SW3和二极管D3， 与电压+Vs的电源连接。开关SW3和二极管D3的连接节点，通过电 容Cl和开关SW6，与接地GND连接。电容Cl和开关SW6的连接节 点，通过开关SW5和电阻R1，与电压Vs的电源连接。子驱动器的低电位侧电源端子VDL，通过开关SW4和二极管D4， 与电压-Vs的电源连接。设有与开关SW4并联、串联连接的开关SW9 和电阻R2。开关SW4和二极管D4的连接节点，通过电容C3和开关 SW8，与接地GND连接。电容C3和开关SW8的连接节点，通过电容 C2和开关SW7，与电压V2的电源连接。电容C2和开关SW7的连接 节点，通过开关SWIO，与接地GND连接。开关SW1 SW10利用功率MOSFET或IGBT等实现。 以下，说明在图3的现有的Y电极驱动电路12中，加图2的驱动 波形时的动作。在复位期间，当加复位写入脉冲时，接通开关SW6，在将电压Vs (90V)在电容C1上充电后，在断开SW6的状态下，接通开关SW3和 SW5 。这样，电容C1的一个端子的电压由于从GND变化至V1(210V)， 电容C1的一个端子的电压成为Vl+Vs (210V+90V-300V)，该电压Vl+Vs通过开关SW3和二极管D2，供给Y电极Yn。图3的虚线表示 这时的电流路径。由于在电流经路上设置有电阻Rl， Y电极Yn的电 压慢慢上升。图4表示加复位消除脉冲时的电流路径。加复位消除脉冲时，接 通开关SW2和SW9。这样，Y电极Yn通过开关SW2、 SW9和二极 管D4，与电压-Vs的电源连接。由于在电流路径上设置有电阻R2， Y 电极Yn的电压慢慢地下降。这时，接通开关SW7和SW8.在复位期间中，将电压V2充电至电容C2上，将电压Vs充电至 电容C3上。在地址期间，当断开开关SW7和SW8，接通开关SWIO 时，开关SW4和电容C3的连接节点的电压为一 Vy(-(V2+Vs))。当断 开开关SW3和SW9，接通开关SW4时，将电压-Vy供给子驱动器的 低电位侧电源端子VDL。将电压Vsc供给子驱动器的高电位侧电源端 子VDH。当不施加扫描脉冲时，接通开关SW1，断开SW2;当施加 扫描脉冲时，断开开关SW1，接通SW2.在维持期间，在接通开关SW2、 SW6禾BSW8的状态下，通过交 互地接通开关SW3和SW4，交互供给电压+Vs和-Vs。[专利文献l]特开平2000-155557号公报。[专利文献2]特开平9-9冗34号公极。在图3和图4的现有Y电极驱动电路中，开关SW9由功率MOSFET 或IGBT构成，必需使动作的基准电压为-Vs。从控制电路输出的各个 开关的控制信号为接地基准的信号。由于这样，使开关SW9动作的驱 动电路，必需接受接地基准的信号，输出-Vs基准的信号。对开关SW1 SW4也同样。因此，开关SW9的驱动电路必需具有将接地基准的信号 变换为-Vs基准的信号的电平变换电路，或具有光电耦合器，为昂贵的另外，在图3和图4的现有的Y电极驱动电路中，必需供给210V 的电压V1，供给电压V1的电源电路昂贵，这是一个问题。发明内容本发听的目的是要降低PDP装置的Y电极驱动电路和电源电路的 成本。为了实现上述目的，本发明的第一实施例的等离子显示装置，在子驱动器的高电位侧电源端子VDH和低电位侧电源端子VDL之间连 接电容，去除在现有电路中，复位消除脉冲的电流流过的开关SW9， 在子驱动器的高电位侧电源端子VDH和接地端子之间设置与其对应 的开关。
艮P:本发明的第一实施例的一种等离子体显示装置，它具有将负极性的扫描脉冲、维持脉冲和正极性与负极性的复位脉冲加在等离 子体显示板的电极上的电极驱动电路，其特征为，上述电极驱动电路包括扫描驱动器，该扫描驱动器包括具有串 联连接的第一和第二开关元件、与上述第一开关元件并联连接的第一 二极管、与上述第二开关元件关联连接的第二二极管的多个驱动器， 各个驱动器的上述第一开关元件的低电位侧端子和上述第二开关元件 的高电位侧端子的连接节点与各个第一电极连接；连接在上述第一开 关元件的高电位侧端子上述第二开关元件的低电位侧端子之间的电 容；将上述复位脉冲的正极性和负极性的电压、和与上述扫描脉冲电压有关的多个电压，有选择地供给上述第二开关元件低电位侧端子的电压供给电路；以及串联连接在上述第一开关元件的高电位侧端子和接地端之间的负复位开关和电阻，在将上述复位脉冲的负极性的电压充电至上述电容的状态下，通 过使上述负复位开关导通，使上述第一开关元件的高电位侧端子与接 地端子连接，从而施加负极性的上述复位脉冲中。
在本发明的第一实施例的等离子体显示装置中，复位消除脉冲的 电流流过的开关设在第一开关元件(子驱动器)的高电位侧电源端子VDH和接地端子之间，因此该开关以接地基准动作，该开关的驱动器 电路结构简单，可降低成本。
优选在负复位开关和子驱动器的高电位侧端子之间设置定电压二 极管。这样，可利用定电压二极管的电压值设定负极性复位脉冲的最 终电压。本发明第二实施例的等离子体显示装置，将电容连接在子驱动器 高电位侧电源端子VDH和低电位侧电源端子VDL之间，利用与现有 电路相同的路径加复位写入脉冲后，接通第一开关元件，将在电容上
充电的电压与复位写入脉冲的电压重叠后的电压，通过第一开关元件， 加在电极上。艮P，本发明的第二实施例的一种等离子体显示装置，它具有将 负极性的扫描脉冲、维持脉冲和正极性与负极性的复位脉冲加在等离 子体显示板的电极上的电极驱动电路；其特征为，上述电极驱动电路包括扫描驱动器，该扫描驱动器包括具有串 联连接的第一和第二开关元件、与上述第一开关元件并联连接的第一 二极管、与上述第二开关元件关联连接的第二二极管的多个驱动器， 各个驱动器的上述第一开关元件的低电位侧端子和上述第二开关元件 的高电位侧端子的连接节点与各个第一电极连接；连接在上述第一开 关元件的高电位侧端子和上述第二开关元件的低电位侧端子之间的电 容；以及将上述复位脉冲的正极性和负极性的电压、和与上述扫描脉 冲电压有关的多个电压，有选择地供给上述第二开关元件低电位侧端 子的电压供给电路，上述电压供给电路在供给上述低复位电压的路径上具有电阻；正极性的上述复位脉冲，在将上述维持脉冲的负极性电压充电至 上述电容上后，在上述电压供给电路将比上述复位脉冲的正极性电压 低的低复位电压供给上述第二开关元件的低电位侧端子的状态下，在 第一阶段和第二阶段的二个阶段中施加；在上述第一阶段，导通上述第二开关元件，将低复位电压加在上 述电极上；在上述第二阶段，在截断上述第二开关元件后，导通上述第一开 关元件，使上述电容的电压与上述低复位电压重叠，加在上述电极上。采用本发明，在第一阶段，利用与现有例子相同的路径，施加低 复位电压，在第二阶段，将使在电容上充电后的电压与低复位电压重 叠后的电压，通过第一开关元件，加在电极上。这样，可供给比现有 低的低复位电压。可将与现有例子相同的复位写入电压加在电极上。采用本发明第一实施例，由于复位消除脉冲的电流流过的开关以 接地基准动作，驱动器电路结构简单，可降低成本。采用第二实施例，可供给比现有低的低复位电压。可将与现有例 子相同的复位写入电压加在电极上。可以降低电源电路的成本。


图1为表示等离子体显示(PDP)装置的全体结构的图；图2为表示PDP装置的驱动波形的图；图3为表示现有的驱动电路的结构的图；图4为表示现有的驱动电路的电流路径的图；图5为表示本发明的实施例的PDP装置的驱动电路的结构的图； 图6为表示实施例的驱动电路的电流路径的图；图7为表示实施例的驱动电路的施加电压波形和开关动作的图。 符号说明IO—等离子体显示板，ll一X电极驱动电路，12—Y电 极驱动电路，13—地址驱动器，21—驱动器，Sn—子驱动器。
具体实施方式
以下说明本发明的实施例的PDP装置。实施例的PDP装置，与现 有例子比较，只是Y电极驱动电路的结构不同，其他部分与现有例子 的结构相同。图5表示本发明的实施例的PDP装置的Y电极驱动电路的结构的 图。与图3比较可看出，与现有例的Y电极驱动电路不同之处在于 在子驱动器Sn的高电位侧端子VDH和低电位侧端子VDL之间连接电 容C4;除去了加复位消除脉冲时接通的开关SW9和与它串联连接的 电阻R2，在子驱动器Sn的高电位侧端子VDH和接地GND之间，串 联连接齐纳二极管D5和开关SW11与电阻R12。开关SWll由驱动电 路21驱动。以下只说明与现有例子的不同点。在图5的电路中，在加复位消除脉冲前，接通开关SW4。这样， 将-(Vs+V2)和Vsc的电压差的电压Vs+V2+Vsc充电至电容C4中。 当加复位消除脉冲时，在断开开关SW4后，接通开关SW2和SW11。 这样，形成图5中虚线所示的电流路径，Y电极的电压慢慢降低。子 驱动器Sn的高电位侧端子VDH的电压最终降低至接地GND电位,-与此相应，子驱动器Sn的低电位侧端子VDL的电压下降至将齐纳二 极管D5的电压量加在-(Vs+V2+Vsc)的电压上的电压，该电压通过 开关SW2加在Y电极上。例如，当V2为20V、 Vs为90V、 Vsc为0V， D5为15V的齐纳二极管时，复位消除脉冲降低至-105V。复位消除脉冲的最终电压规定复位期间结束时的残留壁电荷量。 残留壁电荷量产生的电压与为了产生地址放电而施加在各个电极上的 电压有关，考虑动作余量等，必需将残留壁电荷量设定为最优的量。 通过选择齐纳二极管的下降电压，可以形成所希望量的残留壁电荷。如上所述，由于开关SWll由接地基准的信号驱动，因此驱动电 路21也可以输出接地基准的信号，结构简单。图6为表示在实施例的Y电极驱动电路中，加复位写入脉冲时的 电流路径的图。图7为表示从Y电极驱动电路输出的波形(施加电压 波形)和开关的动作的图。如图6所示，复位写入脉冲的施加由第一 阶段T1和第二阶段T2构成。开关SW4在加复位写入脉冲时断开。首先在断开开关SW1、 SW2和SW5，接通开关SW6的状态下， 接通开关SW3。这样，电压+Vs (90V)通过开关SW3和二极管D2， 加在Y电极上。其次，在第一阶段T1时，断开开关SW6，同时，接通开关5。这 样，电容C1的端子的电压从接地GND变化至VI (120V)，因此， 开关SW3和电容C1的连接节点的电压，成为电压V1 (120V)与电压 +Vs (90V)重叠后的电压V1+Vs (210V)。这个电压V1+Vs通过开 关SW3和二极管D2加在Y电极上。这时，由于电阻R1连接在电压 VI的电源和开关SW5之间，Y电极的电压慢慢地上升至电压VI +Vs (210V)。在第一阶段T1，当Y电极电压上升至V1 +￥5时，临时断开开关 SW5，接通开关SW6后，再次接通开关SW5，断开开关SW6。这样， 电压+Vs再次充电至电容Cl上。这时，开关SW3和电容C1连接节点 的电压降低至电压Vs，输出电压维持V1+Vs (210V)。其次，在第二阶段T2，在接通开关SW3的状态下，接通开关SW1。 电容C4的子驱动器Sn的低电位侧端子VDL的电压为Vi +Vs(210V)。 由于将电压+Vs (90V)充电至电容C1上，电容C4的子驱动器Sn的 高电位侧端子VDH的电压为VI +￥5+丫3(300￥)，该电压通过开关SW1 加在Y电极上。在这种情况下，电压慢慢上升。
以上说明了本发明的实施例，但本发明不仅适用于实施例的PDP装置，在二电极型PDP装置，或将X电极和Y电极之间全部作为显示 行利用的ALIS方式的PDP装置等中也可使用。 产业上利用的可能性利用本发明，由于可降低PDP装置的成本，可实现低成本的PDP 装置，因此可扩展PDP装置的利用范围。
权利要求
1、一种等离子体显示装置，它具有将负极性的扫描脉冲、维持脉冲和正极性与负极性的复位脉冲加在等离子体显示板的电极上的电极驱动电路，其特征为，所述电极驱动电路包括扫描驱动器，该扫描驱动器包括多个驱动器，该多个驱动器具有串联连接的第一和第二开关元件、与所述第一开关元件并联连接的第一二极管、与所述第二开关元件关联连接的第二二极管，各个驱动器的所述第一开关元件的低电位侧端子和所述第二开关元件的高电位侧端子的连接节点与各第一电极连接；和生成电压值随着时间的经过而增大的波形的第一波形电压的电路，所述第一波形的电压供给到所述第二开关元件的低电位侧端子，将所述第一开关元件的高电位侧与所述第二开关元件的低电位侧端子之间的电压重叠在所述第一波形的电压之上得到的第一重叠电压，通过所述第一开关元件施加到所述电极。
2、 如权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征为， 所述电极驱动电路，具有在所述第一开关元件的高电位侧端子生成电压值随着时间的进行而减少的波形的第二波形电压的电路，将在所述第一开关元件的高电位侧与所述第二开关元件的低电位 侧端子之间的电压重叠在所述第二波形的电压之上得到的第二重叠电 压，通过所述第二开关元件施加到所述电极。
3、 如权利要求2所述的等离子体显示装置，其特征为， 所述电极驱动电路在将所述第一重叠电压施加到所述电极后，将所述第二重叠电压施加到所述电极。
4、 如权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征为， 所述第一开关元件的高电位侧和所述第二开关元件的低电位侧端 子之间的电压是在所述第一开关元件的高电位侧端子和所述第二开关 元件的低电位侧端子之间配置电容性元件，使所述电容性元件充电后 的电压。
5、如权利要求2所述的等离子体显示装置，其特征为， 所述第一开关元件的高电位侧和所述第二开关元件的低电位侧端 子之间的电压是在所述第一开关元件的高电位侧端子和所述第二开关 元件的低电位侧端子之间配置电容性元件，使所述电容性元件充电后 的电压。
全文摘要
本发明提供一种等离子体显示装置，具有将扫描脉冲、维持脉冲和复位脉冲加在等离子体显示板的电极上的电极驱动电路，电极驱动电路包括具有多个驱动器的扫描驱动器，该多个驱动器具有串联连接的第一、二开关元件、与第一开关元件并联连接的第一二极管、与第二开关元件并联连接的第二二极管，各个驱动器的第一开关元件的低电位侧端子和第二开关元件的高电位侧端子的连接节点与各第一电极连接；和生成电压值随着时间的经过而增大的第一波形电压的电路，第一波形的电压供给到第二开关元件的低电位侧端子，将第一开关元件的高电位侧与第二开关元件的低电位侧端子之间的电压重叠在第一波形的电压之上得到的第一重叠电压，通过第一开关元件施加到电极。
文档编号G09G3/20GK101399001SQ200810134648
公开日2009年4月1日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月25日
发明者富尾重寿, 藤崎隆, 金泽义一 申请人:日立等离子显示器股份有限公司