专利名称：驱动等离子体寻址的显示板的方法
技术领域：
本发明涉及驱动一种类型的其中液晶单元和等离子体互相叠置的等离子体寻址的显示板的方法，尤其涉及在电源开关开/关时控制驱动电路的技术。
具有如图4所示的结构的等离子体寻址的显示板已在美国专利5077553中公开。这种等离子体寻址的显示板有一层状结构，其中液晶单元101通过由薄玻璃元件或类似物构成的绝缘层103叠置到等离子体单元102上。等离子体单元102由下部的玻璃基片部件104构成。在该玻璃部件104的表面形成数个凹槽105。一凹槽105通过绝缘层103被密封。在凹槽105中封闭有可电离的气体。这样凹槽105构成彼此分离的放电通道106。位于相邻凹槽105之间的每个凸出墙部分107用作将相邻放电通道106彼此分开的隔离壁，它也用作玻璃部件104到绝缘层103的间隙隔体(spacer)。一对彼此平行的放电电极108和109安置在每一凹槽105的底部。这些放电电极108，109起到阴极和阴极的作用，将放电通道106中的气体电离并产生等离子体放电。
另一方面，液晶单元101包括置于绝缘层103和上部玻璃基片元件110之间的液晶层111。由透明导体薄膜制成的条状信号电极112形成在玻璃部件110的内表面。信号电极112与放电电极106相垂直。每一信号电极112被当作一个列驱动单元，而每一放电通道106被当作一个行扫描单元。像素被定义在一个矩阵中，即，它们排列在信号电极112和放电通道106相交的位置。这种等离子体寻址的显示板是一种透射型的，因而通常安置有用于照亮显示板背面的背景光源113。该背景光源113由，例如，阴极射线管构成。
在具有上述结构的等离子体寻址的显示板中，放电通道106被有选择地线性顺序扫描以产生等离子体放电，而液晶单元101边的信号电极112被提供与放电通道106的选择扫描同步的图像信号，从而显示所需要的信号图像。当放电通道106内产生等离子体放电时，通道内部基本上保持在阳极的电势。当在这种状态下在信号电极112上施加一个图像信号时，信号电压通过介质层103被写入每一像素的液晶层111。等离子体放电完成后，放电通道106的内部保持在一个漂移电位。结果使写入的信号电压保持在每一像素中。也就是说，所谓的取样保持(Sampling hold)被完成。因而，放电通道106起到取样开关的作用，而液晶层111则用作取样电容。液晶层111的透射率根据由此取得的图像信号而改变，该等离子体寻址的显示板的亮度可以逐个像素地加以控制。另外，为在每一放电通道产生等离子体放电，在阳极和阴极间施加一个高压驱动脉冲(例如，约300V)。注意到由于液晶层111通过介质层103被驱动，一个电压幅度约为普通液晶显示板的10倍的图像信号被施加在信号电极上。
该等离子体寻址的显示板通过使用液晶作为光电材料来显示图像。最好不要将一直流电流成分施加到液晶，因为施加直流电流成分的液晶将引起所谓的“图像的老化(burn-in)”。等离子体寻址的显示板当然以这样的方式被驱动，即在运行过程中不对液晶施加任何直流成分。然而，当等离子体寻址的显示板的光源被关闭，显示板由运行状态转到停止状态时，根据施加到液晶单元的信号电压和施加到等离子体单元的驱动脉冲的关闭的顺序而定，存在一个直流成分施加到液晶的可能性。这将引起当随后打开等离子体寻址的显示板的光源，该显示板由停止状态转向运行状态时，产生图像的老化或类似情况的缺点。而且，等离子体寻址的显示板在紧接着打开或关闭光源之后以一种不稳定的状态被驱动，从而导致受干扰的图像被暂时显示的可能性。从显示外观的方面来说，这不是所希望的。此外，在打开电源开关时，控制驱动电路运行的逻辑电路中的电阻或类似参数有时变得不稳定。当在这种状态下在驱动电路上施加驱动脉冲或信号电压时，存在这样的可能，大量的电流被施加到该驱动电路，而导致驱动电路短路。
本发明提出如下的措施来解决上述的现有技术的问题。也就是说，根据本发明的第一方面，等离子体寻址的显示板按下述方式驱动。等离子体寻址的显示板有一个层状结构，其中具有沿列方向排列的信号电极的液晶层与具有沿行方向排列的放电通道的等离子体单元彼此叠置。首先，当显示板在运行状态时，驱动脉冲通过由供有电源的驱动电路被顺序地施加给每一放电通道，以产生等离子体放电，从而完成放电通道的线序列描述；同时，信号电压通过供有电源的液晶驱动电路与放电通道的线序列扫描同步地施加到每一信号电极，从而将信号电压写入液晶单元。其次，当显示板由运行状态转到停止状态时(关闭电源开关时)，在关闭对液晶驱动电路的供电后再关闭对等离子体驱动电路的供电。最好是，在关闭对液晶驱动电路的供电，及驱动脉冲对等离子体单元的输出停止后，再关闭对等离子体驱动电路的供电。更好是，当显示板在运行状态时，等离子体驱动电路和液晶驱动电路由一个供有电源的控制电路(逻辑电路)来控制其运行，而当显示板由停止状态转向运行状态时(打开电源开关时)，在打开对该控制电路的供电使其控制电路能够工作后再开始等离子体驱动电路和液晶驱动电路的供电。
根据本发明的第二个方面，等离子体寻址的显示板按下述方式被驱动。此外，等离子体寻址的显示板有这样的结构，其中具有沿列方向排列的信号电极的液晶单元和具有沿行方向排列的放电通道的等离子体单元互相叠置，此外，一个用于照亮显示板的背表面的背景光源被置入显示板。首先，当显示板处于运行状态时，通过各自的供有电源的驱动电路，放电通道被以线序列扫描，而图像信号被施加到信号电极以显示图像，并且背景光源被打开以从显示板的背表面照亮该图像。当显示板由停止状态转向运行状态时(打开电源开关时)，在对驱动电路的供电打开以使驱动电路开始运行后再打开背景光源。相反地，当显示板由运行状态转到停止状态时(关闭电源开关时)，在背景光源关闭后再关闭对驱动电路的供电。最好地，当显示板处于运行状态时，驱动电路由供有电源的一个控制电路(逻辑电路)来控制其运行，而当显示板由停止状态转到运行状态时(打开电源开关时)，在打开对控制电路的供电以使其运行后再打开对驱动电路的供电。
按照本发明的第一方面，当关闭电源开关时，在关闭对液晶驱动电路的供电后再关闭对等离子体驱动电路的供电。这样，等离子单元边的等离子体放电在施加到液晶单元的信号电压被释放后被停止，从而消除了一个不必要的直流成分施加到液晶的可能性。特别地，对等离子体驱动电路的供电在驱动脉冲对放电通道的输出停止后再被关闭。这样可以防止放电通道内非稳定等离子体放电的产生，从而防止了通过介质层在液晶上施加一个不必要的直流成分。根据本发明的第二方面，当打开电源开关时，在开始对驱动电路供电以使驱动电路运行后再打开背景光源。这样，在一个正常图像被显示后才开始照亮显示板的背表面。相反地，在关闭电源开关时，对驱动电路的供电在关闭背景光源后才关闭。作为结果，即使在关闭驱动电路时一个非正常的图像被显示，由于背表面已不再被照亮，该图像也不会被实际观察到。此外，当打开电源开关时，在打开对控制电路的供电以使控制电路运行后，再打开对等离子体驱动电路和液晶驱动电路的供电。作为结果，两个驱动电路都按照正常逻辑被控制，因而使消除过大电流施加其上的可能性成为可能。
图1是按照本发明驱动的等离子体寻址的显示器的框图。
图2是表示本发明的驱动方法的框图。
图3A是表示电源开关打开序列的流程图。
图3B是表示电源开关关闭序列的流程图。
图4是表示现有技术的等离子体寻址显示器的总体结构的透视图。
下面将参考
本发明的一个优选实施例。图1是根据本发明驱动的等离子体寻址显示器的一个例子的典型框图。该等离子体寻址的显示器基本上包括显示板1，等离子体驱动电路2和液晶驱动电路3。显示板1有一个由液晶单元和等离子体单元构成的层状结构，大体上与图4所示结构相似。液晶单元有沿列排列的信号电极4，而等离子体单元有沿行排列的放电通道5。放电通道5由一对放电电极(阳极A和阴极K)构成。像素6定义在信号电极4和放电通道5相交位置。像素6排列在一个矩阵中，以构成显示屏幕。等离子体驱动电路2顺序地输出高压驱动脉冲，选择放电电极5，并在选取的放电电极5中产生等离子体放电。换句话说，等离子体驱动电路2完成对放电通道5的线序列扫描。等离子体驱动电路2通过诸如继电器的开关SW2从放电电压电源11获得功率。另一方面，液晶驱动电路3以与放电通道5的线序列扫描相同步地为信号电极4提供图像信号。液晶驱动电路3通过诸如继电器的开关SW3从液晶驱动电源12获得功率。控制电路7被连接到等离子体驱动电路2和液晶驱动电路3上，以产生控制驱动电路2和3的逻辑操作及使驱动电路2和3之间的互相同步所需要的控制信号。控制电路7通过诸如继电器的开关SW1由控制电路电源13获得功率。此外，本实施例中的显示极是透明型的，并整体地装有背景光源8以照亮显示板的背表面。背景光源8通过诸如继电器的开关SW4从背景光源电源14获得功率。
根据本发明的等离子体寻址的显示器的驱动方法将参考图1加以详细说明。在正常的运行状态，驱动脉冲由供有电源的等离子体驱动电路2顺序地施加到每一放电通道5，以产生等离子体放电，这样进行对放电通道5的线序列扫描。另一方面，信号电压以与放电通道5的线序列扫描同步的方式由供有电源的液晶驱动电路3施加到每一个信号电极4，从而将信号电压写入液晶单元。
相反地，当显示板由运行状态转入停止状态(关闭电源开关)时，对液晶驱动电路3的供电关闭后再停止对等离子体驱动电路2的供电。这将防止液晶单元被施加一个不必要的直流成分。特别地，在关闭对液晶驱动电路3的供电以及驱动脉冲停止对等离子体单元的输出之后再停止对等离子体驱动电路2的供电。如果在驱动脉冲停止对等离子体的输出之前切断对等离子体驱动电路2的供电，将存在这样的危险，不稳定的驱动脉冲能在过渡过程中施加到放电通道5上。本实施例中，这样的危险可以被免避。另外，当关闭电源开关时，先关闭背景光源8，然后再关闭对驱动电路2和3的供电。如果驱动电路2和3的供电先被关闭，将存在显示图像被干扰的危险。此时，如果背景光源8处于打开状态，这样的干扰就会被不希望地观察到。
当显示板再次由停止状态转为运行状态(打开电源开关)时，对等离子体驱动电路2和液晶驱动电路3的供电在打开对控制电路7的供电以使控制电路7运行后再被打开。作为结果，等离子体驱动电路2和液晶驱动电路3可以被正常驱动，从而消除了在其上施加一过电流的危险。此外，当打开电源开关时，先打开对等离子体驱动电路2和液晶驱动电路3的供电以使驱动电路2和3工作，然后再打开背景光源8。换句话说，当正常图像显示在显示板1上时，背景光源8被打开以从显示板1的后表面照亮该图像。这使正常的图像得到显示。
图2是典型表示在电源开关打开或关闭时上述序列控制的框图。如图2所示，等离子体驱动电路2，放电电压电源11，液晶驱动电源12，控制电路电源13和背景光源电源14通过继电器1至5连接到一个电源序列发生器20上。电源序列发生器20顺序地控制继电器1至5的开/关，以进行对打开/关闭如图1所示的等离子体驱动电路2，液晶驱动电路3，控制电路7和背景光源8的电源开关的定时控制。此外，继电器1至5分别对应于开关SW1至SW5。图2的开关5也表示在图1中的控制电路7和等离子体驱动电路2中间。
图2所示的电源序列发生器20的运行将参考图3A和3B所示的流程图加以描述。图3A表示一个电源开关打开序列。首先，继电器1被接通以从控制电路电源13为控制电路7供电。这样，控制电路7的逻辑操作被启动。接着，例如0.5秒后，继电器2和3同时被接通。相应地，等离子体驱动电路2由放电电压电源11获得功率，而液晶驱动电路3也由液晶驱动电源12获得功率。这样，显示板1达到运行状态。然后，例如1.0秒以后，继电器5被接通使等离子体驱动电路2运行，并开始驱动脉冲的输出。这将引起放电通道的线序列扫描。最后，例如0.2秒后，继电器4被接通，背景光源8从背景光源电源14获得功率，从而照亮显示板1的背表面。此时，显示板1精确地转入正常的运行状态。
图3B表示了一个电源开关关闭序列。首先，继电器4被关闭以切断背景光源电源14的供电，从而关闭背景光源8。然后，0.1秒后，切断继电器3以关闭由液晶驱动电源12的供电，这样液晶驱动电路3停止对信号电极4施加信号电压。接着，2.0秒后，关闭继电器5以停止从等离子体驱动电路2的驱动脉冲输出。然后，0.1秒后，继电器2被关闭，以切断从放电电压电源11到等离子体驱动电路2的供电。最后，0.5秒后，关闭继电器1，以切断由相应电源13到控制电路7的供电。
如上所述，根据本发明，当显示板由运行状态转入停止状态时，先关闭对液晶驱动电路的供电，再停止对等离子体驱动电路的供电。这将防止液晶单元被加一直流成分，因而避免了图像的老化或类似现象。当打开电源开关时，先打开对两个驱动电路的电源以使驱动电路运行，然后打开背景光源。另一方面，当关闭电源开关时，先关闭背景光源，再停止对两驱动电路的供电。这将避免当打开和关闭背景光源时易于观察到的图像的不完美显示。另外，当打开电源开关时，先打开对控制电路的供电以使其运行，然后再打开对等离子体驱动电路和液晶驱动电路的供电。这将避免打开背景光源时易于产生的电路的断路。
虽然本领域的技术人员会建议其它的改进和改变，但这是在其上被授予的专利范围内实现本发明人的发明的过程，因而所有改变和改进都将合理并适宜地属于本发明人对本技术领域所作的贡献的范围内。
权利要求
1.一种驱动具有沿列排列的信号电极的液晶单元与具有沿行排列的放电通道的等离子体单元相互叠置的等离子体寻址的显示板的方法，包括步骤首先，为连接到放电通道的等离子体驱动电路提供电压，以产生等离子体放电；第二，为进行线序列扫描，通过等离子体驱动电路顺序地为每一等离子体放电通道提供驱动脉冲；第三，为液晶驱动电路施加电压；第四，通过液晶驱动电路与放电通道的线序列扫描同步地为每个信号电极施加信号电压；和当显示器由运行状态转入停止状态时，在停止所述第三为液晶驱动电路施加电压步骤后，停止所述第二为等离子体驱动电路施加电压的步骤。
2.权利要求1的驱动等离子体寻址的液晶显示板的方法，进一步包括步骤当显示器由运行状态转入停止状态时，在所述停止对液晶电路施加电压步骤与所述停止对等离子体驱动电路施加电压步骤之间停止所述第二将所述驱动脉冲施加到所述等离子体放电通道的步骤。
3.权利要求1的驱动等离子体寻址的液晶显示板的方法，进一步包括步骤通过一个控制电路控制所述等离子体驱动电路和所述液晶驱动电路；当所述显示板由停止状态转入运行状态时，在所述为所述等离子体驱动电路施加电压步骤及所述为所述液晶电路施加电压步骤前为所述控制电路施加电压。
4.权利要求1的驱动等离子体寻址的液晶显示板的方法，进一步包括步骤当所述显示板由运行状态转入停止状态时，在所述为等离子体驱动电路停止提供电压的步骤之前关闭背景光源。
5.权利要求1的驱动等离子体寻址的液晶显示板的方法，进一步包括步骤当显示板由停止状态转入运行状态时，在所述停止为等离子体驱动电路提供电压步骤和所述停止为液晶驱动电路提供电压步骤之后打开背景光源。
6.一种等离子体寻址的液晶显示器，包括安置有多个信号电极的液晶单元；具有多个放电通道的等离子体单元；连接的用于为等离子体驱动电路提供电压的等离子体驱动电压电源；连接到等离子体驱动电压电源的一个第一开关和一个第二开关；为连接到所述多个信号电极上的液晶驱动电路提供电压的液晶驱动电压电源；连接到所述液晶驱动电压电源的一个第三开关；一个连接的用于控制所述等离子体驱动电路和所述液晶驱动电路的控制电路；连接到所述控制电路的一个第四开关；一个背景光源；一个连接到所述背景光源的第五开关；和以顺序打开1)所述第四开关和2)所述第一开关及所述第三开关和3)所述第二开关和4)所述第五开关的装置。
7.权利要求6的等离子体寻址的液晶显示器，进一步包括顺序关闭1)所述第五开关，2)所述第三开关，3)所述第二开关，4)所述第一开关，和5)所述第四开关的装置。
全文摘要
本发明提供一种具有由液晶单元和等离子体单元组成的层状结构的等离子体寻址的显示板1，其中液晶单元包括沿列排列的信号电极4，而等离子体单元包括沿行排列的放电通道4。当关闭电源开关时，对等离子体驱动电路2供电在对液晶驱动电路3的供电停止后关闭。此外，在背景光源8关闭后停止对两驱动电路的供电。当打开电源开关时，在对控制电路7供电后，开始对两驱动电路供电。在对两驱动电路供电后打开背景光源8。
文档编号G09G3/36GK1143788SQ96105878
公开日1997年2月26日 申请日期1996年5月10日 优先权日1995年5月12日
发明者林正健 申请人:索尼株式会社