专利名称：用于驱动等离子体显示板的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于驱动等离子体显示板(PDP)的方法和装置。
背景技术：
本发明的目的是提供一种使用PDP的显示装置来实现具有低电功率的较亮的显示器，即提高发光效率。最好设计一种驱动脉冲波形以提高发光效率而非改变包括荧光材料特性和放电气体的成分的面板结构。
在使用AC型PDP的显示器中，执行寻址过程以根据显示数据以二值方式控制屏幕的每一单元的壁电荷量，然后执行保持脉冲一次被施加到所有单元的保持过程。在该寻址过程中，确定该单元是否被点亮。在该保持过程中，发光量被确定。
在常规的驱动方法中，在保持过程的显示周期期间，具有简单矩形波形的保持脉冲被交替地施加到一对显示电极上。换句话说，第一和第二显示电极暂时地和交替地被偏置到预定电位(保持电位Vs)上。用这种方法，具有交替极性的脉冲串被加在显示电极对的电极之间(即XY-极间电极)。响应施加到所有单元的第一保持脉冲，在先前的寻址过程中已产生预定量的壁电荷的单元，产生显示放电。此时，该单元中的荧光材料被放电气体发出的紫外线激励并且发光。由显示放电所引起的发光被称做“点亮”。当产生放电时，在介电层上的壁电荷一度被清除，并且很快开始重新形成壁电荷。重新形成的壁电荷的极性与先前的壁电荷的极性相反。与重新形成的壁电荷一起，在XY-极间电极的单元电压被降低以完成显示放电。完成放电是指流入显示电极的放电电流基本上变为0。当施加第二保持脉冲(保持电压)时，由于此时保持电压的极性与壁电压的极性相同，所以壁电压被加到保持电压上。因此，单元电压增加并且重新产生显示放电。之后，通过每次施加相同的保持脉冲，产生显示放电。保持脉冲的施加周期一般约为几微秒使得可连续地看到发光。
对于施加保持脉冲来说，具有带有开关元件组合(通常为场效应晶体管FET)的推挽结构的脉冲电路被使用。该开关元件被排列在每一显示电极和偏置电源端子之间，以及每一显示电极和接地端子(GND)之间。接通和断开每一开关元件以确定每一显示电极的电位。然而，在脉冲电路的控制下，提供了一个停滞时间，在该停滞时间两个开关元件被断开以停止电位转换。这是为了防止偏置电源端子和接地端子产生短路和击穿开关元件。在停滞时间期间，每一显示电极与驱动电路电分离。因此，在保持脉冲的前沿和后沿之前，在该保持脉冲中每一显示电极的电位变化，对于显示电极，驱动电路的输出端子变为高阻抗，以使电流在显示电极和驱动电路之间被抑制。
在常规的应用具有简单矩形波形的保持脉冲的驱动方法中(如上所述)，保持脉冲的振幅在允许的范围内被增加以增加显示放电的强度，由此提高发光亮度。然而，如果使亮度增加，则功率损耗增加并且发光效率降低。
发明内容
本发明的目的是提高显示放电中的亮度和发光效率，并且降低由显示负载的变化所引起的亮度和发光效率的变化。
根据本发明的一个方面，对于保持过程来说，其中电压脉冲串被施加到显示电极对以根据要显示图像亮度多次产生显示放电，用于一次产生显示放电的一个脉冲的驱动步骤包括用于一次产生显示放电的一个脉冲的驱动步骤包括以下步骤通过将偏置驱动电压施加到显示电极对产生显示放电，该偏置驱动电压为保持电压加具有相同极性的辅助电压；和在产生显示放电后将施加的电压从偏置驱动电压降到保持电压后，将保持电压施加一恒定周期。此外在提供施加电压的电源和显示电极之间的导电连接状态处于低阻抗状态，该低阻抗状态使至少从偏置驱动电压的施加起点直到施加电压降到保持电压为止，电流从电源提供到显示电极对。
与施加保持电压的情况相比，通过施加高于保持电压的偏置驱动电压，产生强烈的显示放电以提高发光亮度。与刚开始放电相比，通过将来自偏置驱动电压的施加电压降到保持电压，当对发光作用小时的放电电流被抑制，使得与连续施加偏置驱动电压的情况相比，提高了发光效率。壁电荷的重新形成主要取决于在完成显示放电后的施加的电压。因此，即使在开始放电时施加的电压被提高，以增加放电强度，重新形成的壁电荷的状态也可处于适当的状态，在该适当状态下，通过降低在放电开始后的施加电压，可重复显示放电。
此外，从开始施加偏置驱动电压直到该施加电压降到保持电压为止，在包括施加电压刚要被转换的一个周期中和过渡周期中，在电源和显示电极之间的导电连接状态可处于低阻抗状态。由于对应于该状态的电流流过以使施加电压按照设置进行变化，所以与取决于显示内容的要点亮的单元的数量无关，可获得恒定的发光效率。
图1示出了根据本发明的用于显示放电的驱动电压波形和放电电流波形。涉及一次显示放电的脉冲波形具有阶跃形波形以将为保持电压Vs加辅助电压Vo的偏置驱动电压Vso施加到XY极间电极和在此之后施加保持电压Vs。在用于施加偏置驱动电压Vso的周期To中，显示放电开始并且放电电流开始流过。周期To被设置以在放电结束前完成偏置驱动电压Vso的施加。用于施加保持电压Vs的周期Ts对于重新形成适当量的壁电荷是必要的。在放电结束后，电压的施加持续一会儿，以通过空间电荷的静电引力使壁电荷的累积继续。在该波形的施加中，在包括施加的电压刚要降低(即周期To的末端)的图1中的周期T1期间，驱动电路的输出端口处于低阻抗状态。在周期Ts的末端，驱动电路的输出端口处于高阻抗状态。
在下文中，将更加详细地说明使驱动电路处于低阻抗状态的重要性。当施加电压被转换时，通常在转换的过渡周期中，驱动电路暂时与负载相分开以使其输出端口变为高阻抗。在高阻抗状态下，电源的电流提供和电流吸收被停止，并且驱动电路的输出端子在显示放电期间变为高阻抗，然后放电被减弱并且显示变暗。即使来自电源的电流停止，通过在显示电极之间的电容也可提供一定程度的电流。然而，如果产生放电的单元的数量较大，则提供给一个单元的电流量变得非常小，所以不可避免亮度的大幅度下降。通过使驱动电路的输出处于低阻抗状态可解决这一问题。
此外，在本发明中，施加电压从偏置驱动电压Vso被转换到保持电压Vs的时间根据显示器的负载被改变。通常，在等离子体显示板的单元之间有一种放电特性的变化，所以即使相同的驱动电压被施加到所有单元上，放电也不完全同时开始。点亮单元的数量越大(显示器的负载系数越大)，放电开始时间的范围越宽。此外，因为由驱动电路的电极电阻和内阻的影响所引起的驱动电压的下降或不充足的驱动电流，所以点亮单元的数量越大，放电的开始时间和结束时间可越迟。即，转换从偏置驱动电压Vso到保持电压Vs的电压的最佳时间不是恒定的，而取决于显示负载。因此，根据显示负载的变化，通过调整改变电压的时间，可降低亮度和发光效率的变化。
图1示出了根据本发明的驱动电压波形和用于显示放电的放电电流波形。
图2是根据本发明的显示装置的方框图。
图3是用于驱动显示电极的X驱动器和Y驱动器的示意方框图。
图4是说明PDP单元结构的示图。
图5示出了帧划分的原理。
图6示出了用于通用驱动顺序的电压波形。
图7示出了保持电路结构的第一示例。
图8A和8B是根据第一实施例的偏置部分的电路图。
图9示出了根据第一实施例的驱动控制波形。
图10A和10B示出了阻抗变化电路的变化。
图11示出了保持电路结构的第二示例。
图12是根据第二实施例的偏置部分的电路图。
图13是说明保持电路结构的第三示例的电路图。
图14示出了根据第三实施例的驱动控制波形。
图15是控制器的方框图。
图16示出了负载测量电路结构的第一示例。
图17示出了具有第一示例的负载测量电路的控制器的操作定时。
图18示出了负载测量电路结构的第二示例。
图19示出了具有第二示例的负载测量电路的控制器的操作定时。
具体实施例方式
下面参照实施例和附图将对本发明进行详细的说明。
图2是根据本发明的显示装置的方框图，图3是用于驱动显示电极的X驱动器和Y驱动器的示意方框图。显示装置100包括表面放电型PDP1，该表面放电型PDP1具有彩色显示板幕和驱动单元70以控制单元的发光，并且显示装置100被用做壁挂电视机或计算机系统的监视器。
在PDP1中，显示电极X和显示电极Y平行排列以形成用于产生显示放电的电极对，并且地址电极A被排列以穿过显示电极X和Y。显示电极X和Y沿屏幕的行方向(水平方向)延伸，地址电极沿列方向(垂直方向)延伸。
驱动单元70包括控制器71、数据转换电路72、电源电路73、X驱动器75、Y驱动器76和A驱动器77。驱动单元70被提供有帧数据Df，帧数据Df与来自诸如电视调谐器或计算机之类的外部装置的各种同步信号一起表示红、绿、蓝颜色的亮度。帧数据Df暂时被存储在数据转换电路72的帧存储器中。数据转换电路72将帧数据Df转换为用于分级显示(gradation display)的子帧数据Dsf，并且将它们传输到A驱动器77。子帧数据Dsf为一组1比特/单元的显示数据，并且每一比特的值表示一子帧的相对应单元的发光是否必要，更具体地说，地址放电是否必要。A驱动器77将地址脉冲施加到地址电极A，该地址电极A穿过根据子帧数据Dsf将产生地址放电的单元。施加脉冲到一电极是指暂时偏置该电极到预定电位。控制器71控制施加的脉冲并且控制传输的子帧数据Dsf。电源电路73提供每一驱动器驱动PDP1的必要电源。
如图3所示，X驱动器75包括复位电路81，用于施加用于壁电荷初始化的脉冲到显示电极X；偏置电路82，用于在寻址过程中控制显示电极X的电位；保持电路83，用于将保持脉冲施加到显示电极X。Y驱动器76包括复位电路85，用于施加用于壁电荷初始化的脉冲到显示电极Y；扫描电路86，用于在寻址过程中，将扫描脉冲施加到显示电极Y；保持电路87，用于将保持脉冲施加到显示电极Y。
图4是说明PDP单元结构的图。PDP1包括一对基底结构体10和20。基底结构体是指设置电极和其它部件的玻璃基底的结构体。在PDP1中，显示电极X和Y、介质层17和保护薄膜18被设置在前玻璃基底11的内表面，而地址电极A、绝缘层24、隔离墙(partition)29和荧光材料层28R、28G、28B被设置在后玻璃基底21的内表面。显示电极X和Y的每一个均包括透明导电薄膜41以形成表面放电空隙和金属薄膜42作为总线导体。隔离墙29被排列以使每一隔离墙29对应于地址电极排列的电极空隙，并且隔离墙29沿行方向将放电空间分为列。对应于放电空间的每一列的列空间31延伸到所有的行。通过由放电气体发出的紫外线和发出的光，荧光材料层28R、28G和28B被局部激励并且发光。图4中的斜体字母R、G和B表示荧光材料的发光颜色。
下面将说明用于驱动显示装置100的PDP1的方法。
图5示出了帧划分的原理。在PDP1的显示器中，用于颜色再现的二元点亮控制被执行。因此，输入图像的每一顺序帧F被分为预定数量q的子帧SF。换句话说，每一帧F被一组q子帧SF所替代。该子帧SF具有加权，如按顺序排列的20、21、22、…、2q-1，以设置每一子帧SF的显示放电次数的数量。尽管在图5中子帧排列是按加权的顺序，但其也可按其它的顺序排列。可采用冗余加权以降低准轮廓(quasi contour)。根据这样一种帧结构，为帧传输周期的帧周期Tf被分为q个子帧周期Tsf，并且每一子帧SF被分配1个子帧周期Tsf。此外，子帧周期Tsf被分为用于初始化的复位周期TR、用于寻址的地址周期TA和用于保持的显示周期TS。与加权无关，复位周期TR和地址周期TA的长度是恒定的。相反，加权越大，显示周期TS的长度越长。因此，相应的子帧SF的加权越大，子帧周期Tsf的长度也越长。在每一子帧中，驱动顺序被重复，并且，在q个子帧SF中，复位周期TR的顺序、地址周期TA的顺序和显示周期TS的顺序是相同的。
图6示出了用于通用驱动程序的电压波形。在图6中，显示电极X和Y的参考字母的后缀(1，n)表示相对应行的排列顺序，地址电极A的参考字母的后缀(1，m)表示相对应列的排列顺序。所说明的波形为示例。其振幅、极性和时间可进行各种变化。
在每一子帧SF的复位周期TR中，具有负极性的脉冲Prx1和具有正极性的脉冲Prx2按顺序被施加到所有显示电极X上，具有正极性的脉冲Pry1和具有负极性的脉冲Pry2按顺序被施加到所有显示电极Y上。脉冲Prx1、Prx2、Pry1和Pry2为具有以能够进行微放电的速率递增振幅的斜波波形脉冲。与先前子帧中的亮或不亮的状态无关，首先被施加的脉冲Prx1和Pry1被施加到所有单元上以使具有相同极性的适当的壁电压在单元中产生。当脉冲Prx2和Pry2被施加到具有适当壁电荷的单元时，根据脉冲Prx2和Pry2的值，壁电压可被调整到一个值，该值对应于放电开始电压和脉冲振幅之间的差。在该示例中的初始化(电荷的均衡)是将每一单元的壁电荷(即壁电压)设置为特定值。通过将脉冲施加到显示电极X或到显示电极Y，能够进行初始化。然而，如图6所示，通过将具有相反极性的脉冲施加到如图6所示的显示电极X和显示电极Y，可实现驱动器电路部件的耐压的降低。施加到单元的驱动电压为复合电压，该复合电压为施加到显示电极X和Y上的两个脉冲振幅的和。
在地址周期TA中，保持过程所需要的壁电荷仅形成于被点亮的单元。在所有显示电极X和所有显示电极Y被偏置到预定电位的状态下，具有负极性的扫描脉冲Py被施加到一个显示电极Y上，该显示电极Y对应于每一行选择周期(一行的扫描时间)的选择行。地址脉冲Pa仅被施加到对应于所选择单元的地址电极A，在该所选择单元中，地址放电将与行选择相同的时间被产生。即根据在选择行中的m列的子帧数据Dsf，地址电极A的电位以二元方式被控制。在该选择单元中，在显示电极Y和地址电极A之间产生放电，并且该放电引起在显示电极之间的表面放电。该顺序放电为地址放电。
在显示周期TS中，具有振幅Vs和正极性的常规脉冲Ps1首先被施加到所有显示电极Y上，与此同时，具有振幅Vo和负极性的辅助脉冲Ps2被施加到所有显示电极X上。辅助脉冲Ps2的脉冲宽度小于正常脉冲Ps1的脉冲亮宽度，通过施加常规脉冲Ps1和辅助脉冲Ps2，具有如图1所示的阶跃状波形的保持脉冲被施加到显示电极对(即XY极间电极(interelectrode))。之后，常规脉冲Ps1和辅助脉冲Ps2交替地被施加到显示电极X和显示电极Y上。因此，具有交替极性的保持脉冲串被施加到XY极间电极。当施加保持脉冲时，在具有剩余预定壁电荷的单元中产生表面放电。如上所述，施加的保持脉冲的数量对应于子帧的加权。为了阻止不希望的放电，显示周期TS期间，地址电极A可以与常规脉冲Ps1相同的极性被偏置。
在上述的驱动顺序之间，在显示周期TS中施加保持脉冲与本发明特别有关。在下文中，将说明保持电路83(见图3)的结构和操作，该保持电路83是用来将保持脉冲施加到显示电极X上。关于用来将保持脉冲施加到显示电极Y上的保持电路87，由于其的结构和操作与保持电路83的结构和操作相同，所以对其的结构和操作的说明被省略。
图7示出了保持电路结构的第一示例。保持电路83包括常规脉冲产生电路91，其具有输出具有振幅Vs的矩形脉冲的作用；和偏置部分93，其输出具有振幅Vo的矩形脉冲以产生上述的阶跃形保持脉冲Ps。
常规脉冲产生电路91为具有包含一对开关元件Q1和Q2的推挽结构的开关电路，其将显示电极X与电位Vs的电源端子或GND相连。电位Vs是指对GND电位具有电位差Vs的电位。在该示例中的开关元件Q1和Q2为场效应晶体管，并且其栅极通过栅极驱动器提供有来自图2中所示的控制器71的控制信号CU和CD。
偏置部分93包括辅助脉冲产生电路94，用于产生具有振幅Vo的矩形脉冲；阻抗转换电路95，用于降低到显示电极X的辅助脉冲产生电路94的输出阻抗；开关电路96，用于打开或关闭在辅助脉冲产生电路94和阻抗转换电路95之间的导电路径。通过设置阻抗转换电路95，即使点亮单元的数量在子帧之间不同，并且由此放电电流量在整个显示板幕中不同，具有由常规脉冲产生电路91和辅助脉冲产生电路94的控制时间所确定的矩形波形的保持脉冲Ps也可被施加到显示电极X上。阻抗变换电路95被构成以使当开关电路96打开时其输出阻抗变高(关闭状态)。除了图1中所示的周期T1以外，阻抗转换电路95被设置为关闭状态。其目的是阻止阻抗转换电路95为与显示电极X相连的其它电路(像复位电路81和偏置电路82)的负载。
图8A和8B是根据第一实施例的偏置部分的电路图。图8A示出了在正电压输出情况下的电路结构，图8B示出了在负电压输出情况下的电路结构。
在图8A中，辅助脉冲产生电路94为具有包含一对开关元件Q3和Q4的推挽结构的开关电路，并且其将电路的输出端子与电位Vo的电源端子或地线相连。在该示例中的开关元件Q3和Q4为场效应晶体管，并且其栅极通过栅极驱动器提供有来自图2中所示的控制器71的控制信号S11和S12。阻抗转换电路95为包括NPN晶体管Q5的射极跟随器。该射极跟随器具有一特点，即其通常为有源，包括没有输入信号的情况，并且其输出端子对交流具有低阻抗。换句话说，应当考虑输出端子通过具有无限大电容量的电容器被连接到地线。在该示例中，电阻R1被连接在晶体管Q5的基极和发射极之间。因此，当开关电路96切断晶体管Q5的基极输入时，在基极和发射极之间的电位差保持在0伏特，并且晶体管Q5被彻底断开。在该种状态下，从输出端子可看到阻抗转换电路95具有大约100皮法的非常小的电容。如果电阻器R1的电阻太小，则脉冲波形失真。相反，如果其太大，则晶体管Q5的关闭状态变得不稳定。如果晶体管Q5为如所说明示例中的双极型晶体管，则在电阻器R1的电阻值从几千欧姆到十几万欧姆的情况下，几乎没有问题的输出波形和操作可被实现。构成开关电路96的开关元件Q6为P通道MOS型场效应晶体管，并且其栅极通过栅极驱动器被提供来自控制器71的控制信号S13。
图8B中所示的电路结构基本上与图8A中所示的电路结构相同。在图8B中，阻抗转换电路95为包括PNP型晶体管Q5b的射极跟随器，并且构成开关电路96的开关元件Q6b为N通道MOS型场效应晶体管。
图9示出了根据第一实施例的驱动控制波形。所说明的示例为通过X驱动器75和Y驱动器76施加保持脉冲Ps的示例。该X驱动器75和Y驱动器76包括具有负电压输出结构的偏移部分93，如图8B所示。在图9中，X驱动器75的控制信号CU、CD、S11、S12和S13时间被表示，而Y驱动器76的控制信号CU、CD、S11、S12和S13的时间的表示被省略。Y驱动器76的控制信号的波形偏移X驱动器75的控制信号的波形一个周期施加保持脉冲。
显示电极对的常规脉冲Ps1的施加起点(前沿)响应控制信号CU的接通，其施加终点(后沿)响应控制信号CD的接通。在另一个控制信号被断开后和在停滞时间后，控制信号CU和控制信号CD的其中一个被接通。在该停滞时间期间，到显示电极对的驱动输出处于高阻抗状态。显示电极对的辅助脉冲Ps2的施加起点对应于控制信号S11的接通，其施加终点对应于控制信号S12的接通。如上所述，当常规脉冲Ps1被施加到显示电极X和显示电极Y的其中一个上时，与此同时，辅助脉冲Ps2被施加到另一个显示电极上，以使具有如图9所示的阶跃形波形的保持脉冲Ps被加到XY-极间电极。在该示例中，从保持脉冲Ps的前沿到后沿前，即停滞时间的起点，到显示电极对的驱动输出处于低阻抗状态。低阻抗状态的周期包括周期T1，该周期T1为施加辅助脉冲Ps2的周期To和在周期To后的改变电压的过渡周期的和。控制信号S13仅在周期T1期间被接通，并且辅助脉冲Ps2被输出到显示电极对。
图10A和10B示出了阻抗转换电路的变化。图10A示出了在正电压输出情况下的电路结构，图10B示出了在负电压输出情况下的电路结构。在图10A和10B所示的变化中，阻抗转换电路95c和95d为包括场效应晶体管Q5c或Q5d的源跟随器。当这被采用时，与输出电流的值无关，具有恒定形状的脉冲波可被输出到显示电极。在图8中所示的上述的射极跟随器中，有这样一个问题，即当基极电流流过时输出波形可能改变。通过使用为由电压控制的元件的场效应晶体管，该问题可能被解决。此外，与在双极型晶体管的基极和发射极之间的输入阻抗相比，由于在场效应晶体管的栅极和源极之间的输入阻抗非常高，所以在控制信号(栅极输入)未被输入期间，保持阻抗转换电路95c和95d在关闭状态的电阻器R1c和R1d的电阻值可为在从数百千欧姆到数十兆欧姆范围内的较大值。场效应晶体管Q5c和Q5d可为MOS型或面结型。不使用场效应晶体管，诸如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)之类的其它电压控制元件可被使用。然而，当使用MOS型场效应晶体管时，沿着与在源极和漏极之间的元件的导电方向相反的方向，有一个导电的寄生二极管。当电极电位变得高于电源电位时，为了阻止由不明原因引起的不必要的电流流入，最好在保持电路适当位置中插入一个二极管以阻止逆电流。
其它变化包括用具有达林顿连接的多个晶体管构成的射极跟随器。根据上述变化，与用单晶体管构成的射极跟随器相比，输入电流的影响较小，所以负载电流的脉冲波形的失真较小。
图11示出了保持电路结构的第二示例，图12是根据第二实施例的偏置部分的电路图。在图11和12中，与第一实施例中相同的部件由与第一实施例中相同的参考字母表示，并且对其的说明被省略或被简化。该方法适用于下面将要说明的所有图。
保持电路83B包括常规脉冲产生电路91和输出具有振幅Vo的辅助脉冲的偏置部分93B。常规脉冲产生电路91为由一对开关元件Q1和Q2构成的具有推挽结构的开关电路。偏置部分93B包括辅助脉冲产生电路94、阻抗转换电路95c和用于打开或关闭在阻抗转换电路95c和显示电极X之间的导电路径的开关电路96。由于阻抗转换电路95c被设置，所以点亮单元的数量在子帧之间是不同的。因此，即使整个显示板幕的放电电流量不同，根据常规脉冲产生电路91和辅助脉冲产生电路94的控制定时，具有忠实于设计的波形的保持脉冲也可被施加到显示电极X上。除了图1中所示的周期T1以外，开关电路96将阻抗转换电路95c与显示电极X相分离，以阻止阻抗转换电路95c为与显示电极X相连的其它电路的负载。
图13是说明保持电路结构的第三示例的电路图，在该所说明的结构中，具有正极性的保持脉冲被输出。然而，通过改变部件的极性，用于输出具有负极性的保持脉冲的电路可被构成。保持电路83c包括常规脉冲产生电路91和用于输出具有振幅Vso(＝Vs+Vo)的偏置驱动脉冲的偏置部分93c。常规脉冲产生电路91为由一对开关元件Q1和Q2构成的具有推挽结构的开关电路。偏置部分93c包括用于产生偏置驱动脉冲的偏置驱动脉冲产生电路97，用于降低到显示电极X的偏置驱动脉冲产生电路97的输出阻抗的阻抗转换电路95c，和包括2个二极管D1和D2的回流阻止电路97。偏置驱动脉冲产生电路97为用一对开关元件Q7和Q8构成的具有推挽结构的开关电路，并且该电路的输出端子与电位Vso的电源端子或GND端子相连。在该示例中的开关元件Q7和Q8为场效应晶体管，并且其栅极通过栅极驱动器被提供来自如图2所示的控制器71的控制信号S31和S32。由于阻抗转换电路95c被设置，所以点亮单元的数量在子帧之间是不同的。因此，即使整个显示板幕的放电电流量不同，根据常规脉冲产生电路91和偏置驱动脉冲产生电路97的控制定时，具有忠实于设计的波形的保持脉冲也可被施加到显示电极X上。在回流阻止电路98中，二极管D1被插在阻抗转换电路95c和常规脉冲产生电路91之间以形成前向电路径。二极管D2被插在电位Vs的电源端子和常规产生电路91之间以形成前向电路径。
图14示出了根据第三实施例的驱动控制的波形。在图14中，X驱动器75的控制信号CU、CD、S31和S32的定时被示出，但X驱动器76的控制信号CU、CD、S31和S32被省略。X驱动器76的每一控制信号的波形偏移X驱动器75的每一控制信号的波形一个周期施加保持脉冲。
响应控制信号CD的接通开始将电压Vs施加到显示电极对。与此同时，也开始施加电压Vso(＝Vs+Vo)，以响应控制信号S32的接通。结果，高电压Vso被施加到显示电极对上。在时间To过去后，响应控制信号S32的接通，施加电压Vso被完成，此后，在恒定周期期间继续施加电压Vs，并且响应控制信号CD的接通结束。用这种方法，具有阶跃形波形的保持脉冲Ps被施加到XY-极间电极。在另一个控制信号被断开后并且当停滞时间过去时，控制信号CU和控制信号CD的其中一个被接通。在停滞时间期间，到显示电极对的驱动输出处于高阻抗状态，在从保持脉冲Ps的前沿到后沿前即停滞时间开始的周期期间，到显示电极对的驱动输出处于低阻抗状态。低阻抗状态周期包括周期T1，该周期T1为用于施加辅助脉冲Ps2的周期To和用于其后改变电压的过渡周期之和。
为了获得良好的亮度和发光效率，而不考虑在上述第一和第三实施例中的显示负载，最好根据显示负载的变化一个接一个地调整改变保持脉冲Ps中的电压的时间。下面将说明保持脉冲Ps的时间调整。
图15是控制器的方框图。该控制器71包括负载测量电路710，用于测量在预定周期中的显示负载；波形存储器711，用于存储多种类型的控制信号波形；存储器控制器712，用于控制控制信号波形的读出；确定电路713，用于根据来自负载测量电路710和时间调整电路714的测量信号SR确定显示负载，以根据确定电路713的输出DJ选择最佳控制信号波形。控制信号CU、CD、S11、S12和S13被给到X驱动器75和Y驱动器76，由时间调整电路714所选择的波形被施加到控制信号CU、CD、S11、S12和S13。
图16示出了负载测量电路结构的第一示例，图17示出了具有第一示例负载测量电路的控制器的操作时间。图16中所示的负载测量电路710包括位计数器，并且在获得来自数据转换电路72的子帧数据Dsf后计算点亮单元的数量。确定电路713将由测量信号SR给定的点亮单元的数量与预定阈值电平相比较以确定显示负载。通过采用第一示例的结构，可准确地测量显示负载。
如图17所示，控制器71计算在第j个子帧的地址周期TA期间的点亮单元的数量以准备在第j个子帧的显示周期TS期间的驱动控制，并且通过确定显示负载选择最好的信号波形。根据显示负载率，通过精确地调整周期To的后沿的位置，预定的亮度和发光效率可被保持。在实验中通过获得亮度和发光效率变为最大值的点，精确调整的时间的量可被确定。由于当子帧数据Dsf被传输到图16所示的电路结构中的A驱动器77时，与此同时负载被计算，所以在地址周期TA结束时完成负载计数后，负载确定迅速地被完成，并且在其后的显示周期TS的时间控制设置被执行。相反，尽管其未被用图解说明，另一种结构也是可能的。它是这样一种结构，其中数据转换电路72具有一子帧存储器，并且提前执行一个帧图像的所有子帧的数据转换，所有子帧数据Dsf均被暂时存储在帧存储器中，并且在下一个帧中前一个帧的子帧数据Dsf被传输到A驱动器77中。在该结构中，当存储所有子帧数据Dsf时，执行负载计数。用这种方法，可提前获得所有子帧的负载确定结果。因此，即使显示周期TS在结束地址周期TA后开始，按照充分的前置时间，该时间控制也可被设置。
图18示出了负载测量电路结构的第二示例，图19示出了具有第二示例的负载测量电路的控制器的运算时间。图18中所示的负载测量电路710b包括电流检测元件801、开关元件802、开关控制器803和电源检测元件804。电流检测元件801检测从电源电路73流到X驱动器75或Y驱动器76的电流。在开关元件802处于关闭状态的测量周期期间，通过由开关控制器803输出的测量控制信号Ssw，电流检测元件801的检测值被给到电源检测元件804。根据驱动电压和检测的电流值，电源检测元件804检测在测量周期中的平均功耗，并且将表示结果的该信号SR传输到确定电路713。
如图19中所示，当准备第j个帧的每一子帧的显示周期TS的控制时，控制器71检测在先前第(j-1)个帧的显示周期TS中的功率损耗以确定显示负载并且选择用于该控制的信号波形。按照选择原理，当确定功率损耗增加时执行定时的精确调整。如果所检测的功率损耗具有增加的趋势，则该定时被延迟或被提前一点。结果，如果该功率损耗下降到一定程度，则电流定时被保持。如果功率损耗增加很多，则沿着与先前时间相反的方向，该定时被延迟或被提前。通过重复该操作，驱动通常在最佳时间被执行，以使亮度和发光效率的良好状态可被保持。
为了检测功率损耗，能够获得多个帧的平均值。此外，用于计算上述点亮单元的数量的装置可被使用，以根据在显示负载预计的功率损耗和实际检测的功率损耗之间的比较执行精确的时间调整。在这种情况下，可执行时间调整，即可支持每一子帧的功率损耗的迅速变化而非在多个帧中的功率损耗的平均变化。
在上述的实施例中，电路示例使用GND电位(0伏特)作为正、负电位的基准。然而，也能够将除GND电位以外的某个正(+)或负(-)电位作为基准，以使具有较高或较低电位的脉冲波电压被输出。
以上已示出和说明了本发明的优选实施例，但应当理解本发明不限于此。对于本领域的技术人员来说，在不脱离如后面权利要求所列出的本发明的范围的条件下，可对其进行各种变化和修改。
权利要求
1.一种用于驱动AC型等离子体显示板的方法，在该方法中电压脉冲串被施加到显示电极对上以根据要显示图像的亮度多次产生显示放电，其中用于一次产生显示放电的一个脉冲的驱动步骤包括以下步骤通过将偏置驱动电压施加到显示电极对产生显示放电，该偏置驱动电压为保持电压加具有相同极性的辅助电压；和在产生显示放电后将施加的电压从偏置驱动电压降到保持电压后，将保持电压施加一恒定周期，并且在提供施加电压的电源和显示电极之间的导电连接状态处于低阻抗状态，该低阻抗状态使至少从偏置驱动电压的施加起点直到施加电压降到保持电压为止，电流从电源提供到显示电极对。
2.根据权利要求1的方法，其中偏置驱动电压的施加时间根据在一个屏幕的显示中的要点亮单元的数量被改变。
3.根据权利要求1的方法，其中偏置驱动电压的施加时间根据电源的输出电流被改变。
4.一种用于驱动AC型等离子显示板的装置，其中电压脉冲串被施加到显示电极对上以根据要显示图像的亮度多次产生显示放电，该装置包括常规脉冲产生电路，用于将保持电压周期性地施加到显示电极对上；辅助脉冲产生电路，用于将辅助电压周期性地施加到显示电极对上；阻抗转换电路，用于降低辅助脉冲产生电路到显示电极对的输出阻抗；和控制器，用于在施加保持电压期间，施加辅助电压，和用于控制常规脉冲产生电路和辅助脉冲产生电路，以在停止施加辅助电压后继续施加保持电压一恒定周期。
5.根据权利要求4的装置还包括开关电路，用于接通或关闭在辅助脉冲产生电路和阻抗转换电路之间的导电路径，其中当导电路径被接通时，阻抗转换电路变为具有高输出阻抗的关闭状态，并且该控制器控制开关电路以使除施加辅助电压的周期以外，导电路径被接通。
6.根据权利要求4的装置还包括开关电路，用于控制在阻抗转换电路和显示电极对之间的导电，其中控制器控制该开关电路，以使除施加辅助电压的周期以外，阻抗转换电路和显示电极对彼此分开。
7.一种用于驱动AC型等离子显示板的装置，其中电压脉冲串被施加到显示电极对上以根据要显示图像的亮度多次产生显示放电，该装置包括常规脉冲产生电路，用于将保持电压周期性地施加到显示电极对上；偏置驱动脉冲产生电路，用于将为保持电压加辅助电压的偏置驱动电压周期性地施加到显示电极对上；阻抗转换电路，用于降低偏置驱动脉冲产生电路到常规脉冲产生电路的输出阻抗；二极管，用于形成在阻抗转换电路和常规脉冲产生电路之间的正向导电路径；和控制器，用于在施加保持电压期间，施加辅助电压，和用于控制常规脉冲产生电路和辅助脉冲产生电路，以在停止施加辅助电压后继续施加保持电压一恒定周期。
8.根据权利要求4的装置，还包括在开始执行一个屏幕的显示的显示周期之前，用于计算在一个屏幕的显示器中的要点亮单元的数量的装置，其中控制器根据要点亮单元的数量的计数值改变完成施加电压的时间，该电压为保持电压加辅助电压。
9.根据权利要求4的装置，还包括用于测量由帧的显示放电引起的功率损耗的装置，其中对紧邻着功率损耗被测量帧的帧，根据测量的帧的功率损耗的值，控制器改变完成施加电压的时间，该电压为保持电压加辅助电压。
全文摘要
本发明提供了一种用于驱动等离子体显示板的方法和装置，其提高了在显示放电中的亮度和发光效率，并且由显示负载的变化所引起的亮度和发光效率的变化被降低。用于一次产生显示放电的驱动步骤包括通过将高于保持电压Vs的偏置驱动电压Vso施加到显示电极对产生显示放电；在产生显示放电后，在将施加的电压从偏置驱动电压Vsc降到保持电压Vs后，将保持电压Vs施加一恒定周期。至少在从偏置驱动电压的施加起点直到该施加电压降到保持电压为止的周期T1期间，驱动输出状态被设置为低阻抗状态。
文档编号G09G3/291GK1469335SQ031493
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年6月28日
发明者粟本健司, 一, 岩佐诚一 申请人:富士通株式会社