等离子显示装置的制作方法

专利名称：等离子显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为使用等离子显示面板的图像显示装置的等离子显示装置。
背景技术：
等离子显示面板(以下，简称为“面板”)由于即使在薄型的图像显示元件中也可 高速显示，并且容易实现大型化，因此，作为大画面显示装置正被实用化。面板是通过将前面板和背面板贴合而构成的。前面板具有玻璃基板；由玻璃基 板上形成的扫描电极以及维持电极构成的显示电极对；以覆盖显示电极对的方式形成的电 介质层；以及在电介质层上形成的保护层。保 护层是为了保护电介质层不受离子冲击，并容 易产生放电的目的而设置的。背面板具有玻璃基板；在玻璃基板上形成的数据电极；覆盖数据电极的电介质 层；在电介质层上形成的隔壁；以及在隔壁之间形成的分别发红色、绿色以及蓝色光的荧 光体层。前面板和背面板以显示电极对和数据电极之间夹有放电空间并交叉的方式相对 置，并且周围用低熔点玻璃密封。在放电空间内封入含氙的放电气体并密封。由此，在显示 电极对和数据电极相对置的部分形成放电单元。使用这种构成的面板的等离子显示装置在面板的各放电单元选择性地产生气体 放电，通过此时生成的紫外线激发红色、绿色以及蓝色的各颜色的荧光体使其发光，进行彩 色显示。作为使用这种面板的等离子显示装置的图像显示方法，主要使用子场法。这是一 种用事先规定了亮度权重的多个子场来构成1个子场期间，利用各子场来控制各放电单元 的发光/不发光，从而显示图像的方法。但是，如果使用各子场任意地进行各放电单元的点灯/不点灯，则会发生显示运 动图像时轮廓状态明显的灰度紊乱，即虚拟轮廓这一众所周知的问题。因此，作为抑制这种 虚拟轮廓的方法，提出了如下的方案通过控制，使放电单元的发光子场保持连续，而且使 放电单元的不发光子场也保持连续，从而进行灰度显示，由此来抑制虚拟轮廓(例如，参照 专利文献1)。通过这种显示方法，虽然可抑制虚拟轮廓的发生，但问题是，可显示的灰度受 到限制，很难显示平滑的灰度。为了显示平滑的灰度，只要增加构成1个场期间的子场数即可。上述的子场法是 一种用具有初始化期间、写入期间以及维持期间的多个子场构成1个场期间，通过可以发 光的子场的组合进行灰度显示的方法。在此，为了增加构成1个场期间的子场数，需要在短 时间内进行可靠的写入操作。为此，在进行可高速驱动的面板的开发的同时，关于用于发挥 该面板的特长，并显示高画质图像的驱动方法以及驱动电路的研究也在不断地进行。面板的放电特性在很大程度上依赖于保护层的特性，特别是为了改善决定是否可 高速驱动的电子释放性能和电荷保持性能，关于保护层的材料、构成、制造方法等也进行了 很多的研究。例如，专利文献2中，公开了一种等离子显示装置，具有面板，其通过使用气 相氧化而生成镁蒸汽，而设置200nm 300nm的具有阴极射线发光峰的氧化镁层；电极驱动电路，其在写入期间，对构成所有显示线的各显示电极对的一方按顺序外加扫描脉冲，并将 与外加了扫描脉冲的显示线对应的写入脉冲提供给数据电极。近年来，对大画面并且高清晰的等离子显示装置的需求很高，相应地，对高图像显 示画质的要求也越来越高。因此，一方面要增加显示线的数量，另一方面，也必须确保用于 显示平滑的灰度的子场数。因此，出现了分配到每1条显示线的写入操作的时间越来越短 的倾向。因此，为了在所分配的时间内进行可靠的写入操作，就需要一种可比以往更高速并 更稳定地写入的面板、其驱动方法、和具有实现该方法的驱动电路的等离子显示装置。专利文献1 JP特开平11-305726号公报专利文献2 JP特开2006-54158号公报

发明内容
本发明为等离子显示装置，具有面板和面板驱动电路，面板将前面板和背面板对 置配置，在显示电极对与数据电极对置的位置上形成有放电空间，前面板在第1玻璃基板 上形成显示电极对，按照覆盖显示电极对的方式形成电介质 层，并在电介质层上形成保护 层，背面板在第2玻璃基板上形成有数据电极；上述面板驱动电路将多个子场按照时间顺 序进行配置而构成1个场期间，从而驱动面板，保护层由基底保护层和粒子层构成，基底保 护层是由包含氧化镁、氧化锶、氧化钙、氧化钡中的至少一种的金属氧化物的薄膜形成的， 粒子层是通过使氧化镁的单晶粒子附着在基底保护层上而形成的，该氧化镁的单晶粒子具 有以由(100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面包围的NaCl结晶构造；或以由 (100)面、(110)面以及(111)面构成的特定的3种取向面包围的NaCl结晶构造，面板驱动 电路按照时间顺序在第1子场群之后配置第2子场群，来构成1个场期间，从而驱动面板， 上述第1子场群具有多个子场，该子场包括形成用于产生写入放电的壁电荷的初始化期 间，和形成用于产生维持放电的壁电荷的写入期间，和产生维持放电并使放电单元发光的 维持期间，上述第2子场群具有多个子场，该子场包括消去用于产生维持放电的壁电荷的 写入期间，和产生维持放电并使放电单元发光的维持期间。


图1是表示本发明的实施方式中的面板的构造的立体图。图2是表示同一面板的前面板的构成的剖面图。图3A是表示同一面板的单晶粒子的形状的一个例子的图。图3B是表示同一面板的单晶粒子的形状的一个例子的图。图3C是表示同一面板的单晶粒子的形状的一个例子的图。图3D是表示同一面板的单晶粒子的形状的一个例子的图。图4A是示出表示同一面板的粒子层中所包含的氧化镁单晶粒子的形状的电子显 微镜照片的图。图4B是示出表示同一面板的粒子层中所包含的氧化镁单晶粒子的形状的电子显 微镜照片的图。图4C是示出表示同一面板的粒子层中所包含的氧化镁单晶粒子的形状的电子显 微镜照片的图。
图5A是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图5B是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图5C是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图5D是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图5E是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图5F是表示同一面板的粒子层中所包含的单晶粒子的其他形状的图。图6是表示同一面板的电极排列的图。
图7是向同一面板的各电极外加的驱动电压波形图。图8是向同一面板的各电极外加的驱动电压波形图。图9是本发明的实施方式中的等离子显示装置的电路框图。图10是同一等离子显示装置的扫描电极驱动电路以及维持电极驱动电路的电路 图。图中10面板20前面板21(第1)玻璃基板22扫描电极22a，23a 透明电极22b，23b 汇流电极23维持电极24显示电极对25电介质层26保护层26a基底保护层26b粒子层27单晶粒子30背面板31(第2)玻璃基板32数据电极34隔壁35荧光体层41图像信号处理电路42数据电极驱动电路43扫描电极驱动电路44维持电极驱动电路45定时产生电路50,80 维持脉冲产生电路60初始化波形产生电路70扫描脉冲产生电路
100等离子显示装置
具体实施例方式以下，针对本发明的一个实施方式中的等离子显示装置，参照附图进行说明。(实施方式)图1是表示本发明的实施方式中的面板10的构造的立体图。面板10中，前面板 20和背面板30相对配置，其外周部用低熔点玻璃的密封材料进行了密封。在面板10内部 的放电空间15内，以400Torr 600Torr的压力封入氙等的放电气体。在前面板20的玻璃基板(第1玻璃基板)21上，平行地形成了多个由扫描电极22 以及维持电极23构成的显示电极对24。在玻璃基板21上，形成了覆盖显示电极对24的电 介质层25，而且在该电介质层25上还形成了以氧化镁为主要成分的保护层26。另外，在背面板30的玻璃基板(第2玻璃基板)31上，在与显示电极对24正 交的 方向上，形成了多个彼此平行的数据电极32，且用电介质层33覆盖了该数据电极。在该电 介质层33上进一步形成隔壁34。在电介质层33以及隔壁34的侧面上，形成了通过紫外线 而分别发红色、绿色以及蓝色光的荧光体层35。其中，在显示电极对24与数据电极32交叉 的位置上形成放电单元，且具有红色、绿色、蓝色的荧光体层35的放电单元的一组就成为 用于彩色显示的像素。另外，电介质层33不是必须有的，也可以采用省略电介质层33的构 成。图2是表示本发明的实施方式中的面板10的前面板20的构成的剖面图，表示为 与图1所示的前面板20上下颠倒。在玻璃基板21上，形成了由扫描电极22和维持电极23 构成的显示电极对24。扫描电极22由以铟锡氧化物或氧化锡等形成的透明电极22a和在 透明电极22a上形成的汇流电极22b构成。同样，维持电极23由透明电极23a和在其上形 成的汇流电极23b构成。汇流电极22b、汇流电极23b是为了在透明电极22a、透明电极23a 的长度方向上赋予导电性而设置的，是通过以银为主要成分的导电性材料形成的。电介质层25是通过丝网印刷、挤压涂敷等方法，将以氧化铅或氧化铋或氧化磷为 主要成分的低熔点玻璃等进行涂敷、烧制而形成的。然后，在电介质层25上形成了保护层26。以下，对保护层26进行详细说明。为了 保护电介质层25不受离子冲击，并改善在很大程度上决定驱动速度的电子辐射性能和电 荷保持性能，保护层26由在电介质层25上形成的基底保护层26a和在基底保护层26a上 形成的粒子层26b构成。基底保护层26a是以通过真空蒸镀法、离子镀法等的薄膜形成法而形成的氧化镁 为主要成分的薄膜，其厚度为例如0. 3 μ m 1. 0 μ m。并且，作为基底保护层26a，可以用包 含氧化镁、氧化锶、氧化钙、氧化钡中的至少一种的金属氧化物形成。粒子层26b是通过将氧化镁的单晶粒子27在基底保护层26a的整个面上大致均 勻分布地附着的方式构成的。图3A是表示本发明的实施方式中的面板10的单晶粒子27的形状的一个例子的 图，表示了基本形状为6面体，且具有切除了其各顶点的切顶面的14面体形状的单晶粒子 27a。在此，主要面41a是(100)面，切顶面42a是(111)面。图3B是表示同一单晶粒子27 的形状的一个例子的图，表示了基本形状为8面体，且具有切除了其各顶点的切顶面的14面体形状的单晶粒子27b。在此，主要面42b是(111)面，切顶面41b是(100)面。这样，单 晶粒子27a、单晶粒子27b具有用由(100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面包围的 NaCl结晶构造。图3C是表示同一单晶粒子27的形状的一个例子的图，表示了具有进一步将单晶 粒子27b的形状中的(111)面的边界切除后的斜方面的26面体形状的单晶粒子27c。在 此，主要面42c是(111)面，切顶面41c是(100)面，斜方面43c是(110)面。图3D是表示 同一单晶粒子27的形状的一个例子的图，表示了具有进一步将单晶粒子27a的形状中的邻 接的(100)面的棱线切除后的斜方面的26面体形状的单晶粒子27d。在此，主要面41d是 (100)面，切顶面42d是(111)面，斜方面43d是(110)面。这样，单晶粒子27c、单晶粒子 27d具有用由(100)面、(110)面以及(111)面构成的特定的3种取向面包围的NaCl结晶 构造。图4A是示出表示本发明的实施方式中的面板10的粒子层26b中所包含的氧化镁 单晶粒子27a的形状的电子显微镜照片的图。图4B是示出表示同一粒子层26b中所包含 的氧化镁单晶粒子27b的形状的电子显微镜照片的图。图4C是示出表示同一粒子层26b 中所包含的氧化镁单晶粒子27c的电子显微镜照片的图。如上所述，实际上也包含稍微变 形的形状的单晶粒子27。 另外，切顶面不一定都形成在所有的顶点上，斜方面也不一定都形成在所有的棱 线上。图5A是表示本发明的实施方式中的面板10的粒子层26b中所包含的单晶粒子27 的其他形状的图，是单晶粒子27a的变形，表示了存在1个切顶面的形状。图5B是同一单 晶粒子27a的变形，表示了存在2个切顶面的形状。图5C是表示本发明的实施方式中的面 板10的粒子层26b中所包含的单晶粒子27的其他形状的图，是单晶粒子27b的变形，表示 了存在1个切顶面的形状。图5D是同一单晶粒子27b的变形，表示了存在2个切顶面的形 状。另外，图5E是表示本发明的实施方式中的面板10的粒子层26b中所包含的单晶粒子 27的其他形状的图，是单晶粒子27c的变形，表示了存在6个切顶面，1个斜方面的形状。另 夕卜，图5F是表示本发明的实施方式中的面板10的粒子层26b中所包含的单晶粒子27的其 他形状的图，是单晶粒子27d的变形，表示了存在8个切顶面、1个斜方面的形状。如上所述，氧化镁单晶为立方晶格的NaCl晶体结构，具有(100)面、(110)面、 (111)面，以作为主要的取向面。其中，(100)面最为致密，在从低温到高温的很宽的范围 内，很难吸着水、烃、碳酸气体等的杂质气体。为此，如果使用主要具有(100)面的单晶粒子 27，就可以形成在很宽的范围内稳定并且兼备良好的电子辐射性能和电荷保持性能的粒子 层 26b。另一方面，由于(111)面在常温以上表现出特别良好的电子辐射性能，因此，主要 具有(111)面的单晶粒子27在实现可高速驱动的面板方面具有重要作用。具有通过由上述(100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面包围的NaCl晶 体结构的单晶粒子、或具有通过由(100)面、(110)面以及(111)面构成的特定的3种取向 面包围的NaCl晶体结构的单晶粒子，可利用液相法生成。具体而言，例如可如下所述，在高温的含氧气氛中，将作为氧化镁的前驱体的氢氧 化镁均勻地烧制生成。(液相法1)
在纯度为99. 95%以上的烃氧基镁或乙酰丙酮镁的水溶液中，添加少量的酸，进行 加水分解，制作氢氧化镁的凝胶。然后，通过将该凝胶在空气中烧制并脱水而生成单晶粒子 27的粉体(液相法2)在溶解了纯度为99. 95%以上的硝酸镁的水溶液中添加碱性溶液，使氢氧化镁沉 淀。接下来，将氢氧化镁的沉淀物从水溶液中分离，通过将其在空气中烧制并进行脱水而生 成单晶粒子27的粉体。(液相法3)在溶解了纯度为99. 95%以上的氯化镁的水溶液中添加氢氧化钙，使氢氧化镁沉 淀。接下来，将氢氧化镁的沉淀物从水溶液中分离，通过将其在空气中烧制并进行脱水而生 成单晶粒子27的粉体。作为烧结温度，优选700°C以上，更优选1000°C以上。这是因为，如果不到700°C， 则结晶面的形成不充分，产生很多缺陷。另外，还可以看出以下的倾向，即，如果在700°C以 上且不到1500°C的范围内进行烧制，则通过特定的3种取向面包围的单晶粒子27c、27d的 生成频率高；如果在1500°C以上进行烧制，则(110)面缩小，并且通过特定的2种取向面包 围的单晶粒子27a、27b的生成频率提高。不过，如果烧制温度过高，则会产生氧缺欠、且氧 化镁结晶的缺陷增加的问题，因此，优选设定为1800°C以下。作为氧化镁前驱体，除了上述氢氧化镁以外，也可使用烃氧基镁、乙酰丙酮镁、硝 酸镁、氯化镁、碳酸镁、硫酸镁、草酸镁、醋酸镁等中的1种以上。在此，作为氧化镁前驱体的 镁化合物的纯度优选为99. 95%以上，99. 98%以上更优选。这是因为如果含有很多碱性 金属、硼、硅、铁、铝等的杂质元素，则烧制时容易发生粒子之间的熔接或烧结，很难成长为 结晶性高的粒子。通过上述液相法生成的单晶粒子27是用特定的2种取向面或特定的3种取向面 包围的单晶粒子27，并且可以得到缺陷少的结晶。而且，具有如果使用液相法，则可得到单 晶粒子27的粒径的偏差比较少的粉体这一特征。氧化镁的结晶虽然可使用气相氧化法生成，但是，通过气相氧化法生成的氧化镁 单晶粒子具有主要是(100)面成长，而其他的取向面很难成长的这一缺点。其原因可以认 为是，由于在通过气相氧化法生成氧化镁的情况下，例如，在充满惰性气体的槽中，一边对 金属镁进行高温加热，一边少量地通入氧气，使金属镁直接氧化，而生成氧化镁结晶粉体， 因此，作为最致密的面的(100)面优先地成长。但是，根据本实施方式的液相法，作为氧化镁的前驱体的氢氧化镁是六方晶系的 化合物，与氧化镁的立方晶系的构造不同。氢氧化镁进行热分解而生成氧化镁的结晶的结 晶成长过程虽然复杂，但是由于是在保留六方晶系的形态的同时形成镁单晶，因此，作为结 晶面，形成(100)面以及(111)面再加上(110)面。同样，烃氧基镁、硝酸镁、氯化镁、碳酸镁、硫酸镁、草酸镁、醋酸镁等的镁化合物也 不是立方晶系，因此，如果将它们作为氧化镁的前驱体进行热分解，生成氧化镁结晶，则与 镁元素配位的(OR)2基、Cl2基、(N03)2基、CO3基、C2O4基等脱离时，不仅形成(100)面、也形 成(110)面或(111)面。另外，通过气相氧化法生成的氧化镁单晶粒子有粒径的偏差变大的倾向。因此，在使用气相氧化法的氧化镁的制造工序中，需要用于使粒径一致的分级工序。但是，如果使用本实施方式中的液相法，可以得到粒径比较一致的并且比较大的 单晶粒子。例如，如果使用上述液相法，则可得到粒径为0. 3 μ m 2 μ m的结晶粒子。因此， 可省略将微小粒子去除的分级工序。而且，如果使用本实施方式中的液相法，则可以得到大 粒径的结晶，所以，比表面积与通过气相氧化法生成的氧化镁结晶相比变小，可得到抗吸附 性优异的氧化镁结晶。如上所述，本实施方式中的粒子层26b是通过将单晶粒子27或单晶粒子27d附着 在基底保护层26a上而构成的，上述单晶粒子27具有用由(100)面以及(111)面构成的 特定的2种取向面包围的NaCl构造，上述单晶粒子27d具有用由(100)面、(110)面以及 (111)面构成的特定的3种取向面包围的NaCl构造。并且，在很宽的温度范围内稳定、且兼 具良好的电子辐射性能和电荷保持性能，实现了可高速驱动的面板10。接下来，对本发明的实施方式中的面板10的驱动方法进行说明。图6是表示本发 明的实施方式中的面板10的电极排列的图。在面板10中，在行方向(线方向)上排列有 η根长的扫描电极SCl SCn (图1的扫描电极22)以及η根维持电极SUl SUn (图1的 维持电极23)；在列方向上排列有m根长的数据电极Dl Dm(图1的数据电极32)。并且， 在1对扫描电极SCi (i = 1 n)以及维持电极SUi与 1个数据电极Dj (j = 1 m)交叉 的部分处形成了放电单元，在放电空间内形成了 mXn个放电单元。放电单元的数量，例如 为m = 1920X3 = 5760,η = 1080。对于显示电极对的数量，虽然没有特别的限制，但在本 实施方式中，以η = 1080进行说明。然后，由扫描电极SCl SC1080以及维持电极SUl SU1080构成的1080对的显 示电极对被分成多个显示电极对组。在本实施方式中，将面板在上下方向上分割为4份，分 成4个显示电极对组，从位于面板的上部的显示电极对开始，按顺序分成第1显示电极对 组、第2显示电极对组、第3显示电极对组、及第4显示电极对组。也就是说，扫描电极SCl SC270以及维持电极SUl SU270属于第1显示电极对组；扫描电极SC271 SC540以及 维持电极SU271 STO40属于第2显示电极对组；扫描电极SC541 SC810以及维持电极 SU541 SU810属于第3显示电极对组；扫描电极SC811 SC1080以及维持电极SU811 SU1080属于第4显示电极对组。接下来，对为了驱动面板10而在各电极上外加的驱动电压波形进行说明。面板10 通过子场法，即通过将1个场期间分割成多个子场，并按照每个子场对各放电单元的发光/ 不发光进行控制，从而进行灰度显示。在本实施方式中，将多个子场分成第1子场群和第2 子场群这样的2个子场群，来驱动面板10。属于第1子场群的子场分别具有初始化期间、写入期间和维持期间。在初始化期 间，发生初始化放电，消去之前的放电单元的壁电荷的记录，并且形成用于产生放电的壁电 荷。在写入期间，在发光放电单元产生写入放电，并形成用于产生维持放电的壁电荷。以下， 将这种写入操作称为“正逻辑写入”。在维持期间，对显示电极对交替外加与亮度权重相应 的数量的维持脉冲，在进行正逻辑写入的放电单元产生维持放电，进行发光。在属于第1子场群的子场中，通过控制各自的子场的写入放电，可在不依赖其他 的子场中的维持放电的有无等的情况下，使放电单元发光或不发光。以下，将针对每个子场 独立地控制发光/不发光的驱动称为“随机驱动”。
另一方面，在各自的属于第2子场群的子场中，不设置初始化期间，而设置写入期 间以及维持期间。在写入期间中，在不发光的放电单元产生写入放电，并消去用于产生维持 放电的壁电荷。以下，将这种写入操作称为“负逻辑写入”。在维持期间，对显示电极对交替 外加与亮度权重相应的数量的维持脉冲，在不产生写入放电的放电单元产生维持放电，进 行发光。在属于第2子场群的子场中，不进行形成用于产生维持放电的壁电荷的操作，而 进行在写入期间消去用于产生维持放电的壁电荷的操作。因此，在之前的子场不产生维持 放电的放电单元中，到进行下一次初始化操作之前，不会产生维持放电。另外，在已经进行 了写入操作的放电单元中，到进行下一次初始化操作之前，不会产生维持放电。其结果是，在属于第2子场群的子场中，放电单元的发光的子场是连续的，另外， 不发光的子场也是连续的。以下，将通过控制使放电单元的发光/不发光成为连续，从而进 行灰度显示的驱动省略称为“连续驱动”。本实施方式中，将1个场分割为11个子场(第1SF、第2SF、…第11SF)，各子场 具 有各自的亮度权重(8、4、2、1、16、20、26、32、40、48、58)。第ISF 第4SF为使用正逻辑写入 来进行随机驱动的第1子场群；第5SF 第IlSF为使用负逻辑写入来进行连续驱动的第2 子场群。另外，在属于第1子场群的第ISF的初始化期间，进行全单元初始化操作，即在所 有的放电单元产生初始化放电；在第2SF 第4SF的初始化期间，通过在之前的子场中进行 维持放电的放电单元，进行选择性地产生初始化放电的选择初始化操作。以下，对本实施方式中的面板的驱动方法进行详细说明。图7以及图8是向本发 明的实施方式中的面板10的各电极外加的驱动电压波形图，图7主要表示属于第1子场群 的驱动电压波形，图8主要表示属于第2子场群的驱动电压波形。首先，对属于第1子场群的驱动电压波形进行说明。在第ISF的初始化期间Ti的前半部分中，分别对数据电极Dl Dm、维持电极 SUl SUn外加0 (V)，对扫描电极SCl SCn外加相对于维持电极SUl SUn，从放电开 始电压以下的电压Vil向超过放电开始电压的电压Vi2缓缓上升的倾斜波形电压。在该倾斜波形电压上升期间，在扫描电极SCl SCn与维持电极SUl Sim、数据 电极Dl Dm之间，分别发生微弱的初始化放电。然后在扫描电极SCl SCn上积蓄负的 壁电压，并且在数据电极Dl Dm以及维持电极SUl Sim上积蓄正的壁电压。此处所说 的电极上的壁电压是指由在覆盖电极的电介质层上、保护层上、荧光体层上等所积蓄的壁 电压而生成的电压。在此时的初始化放电中，可预见在初始化期间Ti的后半部分，谋求优 化壁电压，从而过量地积蓄壁电压。在初始化期间Ti的后半部分，对维持电极SUl Sim外加电压Vel，对扫描电极 SCl SCn外加相对于维持电极SUl SUn，从成为放电开始电压以下的电压Vi3向超过 放电开始电压的电压Vi4缓缓下降的倾斜波形电压。在此期间，在扫描电极SCl SCn与 维持电极SUl SUru数据电极Dl Dm之间，分别发生微弱的初始化放电。然后，扫描电 极SCl SCn上的负的壁电压以及维持电极SUl SUn上的正的壁电压被减弱，数据电极 Dl Dm上的正的壁电压被调整为适合写入操作的值。由此，针对所有的放电单元进行初始 化放电的全单元初始化操作完成。在接下来的写入期间Tw中，对维持电极SUl SUn外加电压Vel ；对扫描电极SCl SCn外加电压Vc接下来，对第1行的扫描电极SCl外加负的扫描脉冲电压Va，并且向数据电极 Dl Dm中的第1行中应发光的放电单元的数据电极Dk(k= 1 m)外加正的写入脉冲电 压Vd。此时，数据电极Dk上与扫描电极SCl上的交叉部的电压差成为外部外加电压之差 (Vd-Va)加上数据电极Dk上的壁电压与扫描电极SCl上的壁电压之差后得到的相加值，并 且超过放电开始电压。然后，在数据电极Dk与扫描电极SCl之间以及维持电极SUl与扫描 电极SCl之间发生写入放电，在扫描电极SCl上积蓄正的壁电压，在维持电极SUl上积蓄负 的壁电压，在数据电极Dk上也积蓄负的壁电压。在此，将在外加扫描脉冲电压Va和写入脉冲电压Vd之后，到发生写入放电为止的 时间称为“放电延迟时间”。假定面板的电子辐射性能低、且放电延迟时间变长，则为了可靠 地进行写入操作，需要进行将外加扫描脉冲电压Va和写入脉冲电压Vd的时间延长，即将扫 描脉冲宽度和写入脉冲宽度变宽的设定，导致不能进行高速的写入操作。另外，假定面板的 电荷保持性能低，则为了弥补壁电压的减少，需要将扫描脉冲电压Va和写入脉冲电压Vd的 电压值设定得很高。但是，由于本实施方式中的面板10的电子辐射性能高，因此，可将扫描 脉冲宽度和写入脉冲宽度设定得比现有技术中的面板短，可以稳定高速地进行写入操作。 另外，由于本实施方式中的面板10的电荷保持性能高，因此，可将扫描脉冲电压Va和写入 脉冲电压Vd的电压值设定得比现有技术中的面板低。这样，进行正逻辑写入操作，即在第1行中应发光的放电单元中引起写入放电， 积蓄维持放电所需的壁电荷。另一方面，由于没有外加写入脉冲电压Vd的数据电极Dl Dm与扫描电极SCl的交叉部的电压没有超过放电开始电压，因此，不产生写入放电。将上述 正逻辑写入操作一直进行到第η行的放电单元，写入期间Tw结束。在接下来的维持期间Ts，首先对扫描电极SCl SCn外加正的维持脉冲电压Vs， 并对维持电极SUl SUn外加0 (V)。于是，在进行正逻辑写入的放电单元中，扫描电极SCi 上与维持电极SUi上的电压差成为维持脉冲电压Vs加上扫描电极SCi上的壁电压与维持 电极SUi上的壁电压之差后得到的相加值，并且超过放电开始电压。然后，在扫描电极SCi与维持电极SUi之间发生维持放电，由于此时产生的紫外 线，而使荧光体层35发光。于是，在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积 蓄正的壁电压。而且在数据电极Dk上也积蓄正的壁电压。在没有在写入期间Tw中进行正 逻辑写入的放电单元中，不产生维持放电，保持初始化期间Ti结束时的壁电压。接下来，分别对扫描电极SCl SCn外加0 (V)和对维持电极SUl SUn外加维持 脉冲电压Vs。于是，在产生了维持放电的放电单元中，维持电极SUi上和扫描电极SCi上的 电压差超过放电开始电压，因此，在维持电极SUi与扫描电极SCi之间再次发生维持放电， 在维持电极SUi上积蓄负的壁电压，在扫描电极SCi上积蓄正的壁电压。以下，同样，通过 对扫描电极SCl SCn和维持电极SUl SUn交替地外加与亮度权重相应的数量的维持脉 冲，并对显示电极对的电极之间赋予电位差，在进行了正逻辑写入的放电单元中，继续产生 维持放电。然后，在维持期间Ts的最后，对扫描电极SCl SCn外加上行倾斜波形电压，在保 留数据电极Dk上的正的壁电压的情况下，消去扫描电极SCi以及维持电极SUi上的壁电压。
在接下来的第2SF的初始化期间Ti中，对维持电极SUl SUn外加Vel，并对数据 电极Dl Dm外加O(V)。对扫描电极SCl SCn外加向着电压Vi4缓缓下降的下行倾斜波 形电压。于是，在之前的子场中产生维持放电的放电单元中，产生微弱的初始化放电，扫描 电极SCi上和维持电极SUi上的壁电压被减弱。另外，对于数据电极Dk，由于在数据电极 Dk上由之前的维持放电已积蓄了充分的正的壁电压，因此，该壁电压的多余部分被放电，被 调整为适于写入操作的壁电压。另一方面，在之前的子场中不产生维持放电的放电单元中，不产生放电，前一个子 场的初始化期间结束时的壁电压被原样保持。如上所述，第2SF的初始化操作是相对于在 之前的子场的维持期间进行了维持操作的放电单元，选择性地进行初始化放电的选择初始 化操作。由于接下来的写入期间Tw的操作与第ISF的写入期间Tw的操作相同，因此省略 其说明。接下来的维持期间Ts的操作除了维持脉冲的数量之外也与第ISF的维持期间Ts 的操作相同。接下来的第3SF的操作除了维持脉冲的数量之外也与第2SF的操作相同。并 且，第4SF的初始化期间Ti、写入期间Tw的操作也与第2SF的操作相同。然后，在第4SF的维持期间Ts中，与第ISF 第3SF的维持期间Ts相同，通过对 扫 描电极SCl SCn和维持电极SUl SUn交替地外加与亮度权重相应的数量的维持脉 冲，并对显示电极对的电极之间赋予电位差，在进行了正逻辑写入的放电单元中，继续进行 维持放电。然后，在第4SF的维持期间Ts的最后，对扫描电极SCl SCn外加维持脉冲电压 Vs，并对维持电极SUl SUn外加O(V)，在产生写入放电的放电单元，产生维持放电。然后， 在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积蓄正的壁电压，而且，在数据电极 Dk上也积蓄正的壁电压，在该状态下结束第4SF的维持期间Ts。如上所述，在第1子场群的最后的子场的维持期间Ts中，不用消去扫描电极SCi 以及维持电极SUi上的壁电压，在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积蓄 正的壁电压，在该状态下结束维持期间Ts。该壁电压用于在接下来的第2子场群的子场产 生维持放电。并且，在于第4SF中没有产生维持放电的放电单元的扫描电极SCi上以及维持电 极SUi上没有积蓄壁电压。因此，在于第4SF中没有产生维持放电的放电单元中，在接下来 的第2子场群的第5SF 第IlSF中也不会产生维持放电。接下来，使用图8对属于第2子场群的子场的驱动电压波形进行说明。在属于第 2子场群的子场的写入期间Tw中，将写入期间Tw对应于4个显示电极对组，分为4个部分 写入期间(第1期间Twl、第2期间Tw2、第3期间Tw3、及第4期间Tw4)。然后，在部分写 入期间与下一个部分写入期间之间，分别设置用于补充壁电荷的补充期间Tr。在第5SF的写入期间Tw的第1期间Twl中，向维持电极SUl SUn外加电压Ve2， 向扫描电极SCl SCn外加电压Vc。然后，向第1行的扫描电极SCl外加扫描脉冲电压Va， 并向数据电极Dl Dm中的在第1行不发光的放电单元的数据电极Dh (h = 1 m)外加写 入脉冲电压Vd。于是，在数据电极Dh与扫描电极SCl之间以及维持电极SUl与扫描电极 SCl之间发生写入放电，扫描电极SCl上的壁电压以及维持电极SUl上的壁电压被消去。另 夕卜，壁电压的消去是指在后面要提到的维持期间内，壁电压被减弱到不产生维持放电的程度。将以上的负逻辑写入一直进行到属于第1显示电极对组的第270行的放电单元为 止。另外，此时的负逻辑写入操作的放电延迟时间也较短，可将扫描脉冲幅度宽度以及写入 脉冲宽度设定得比现有技术中的面板短，可稳定且高速地进行写入操作。在接下来的补充期间Tr中，首先，分别向扫描电极SCl SCn外加0 (V)，向维持电 极SUl SUn外加维持脉冲电压Vs。于是，在之前的第4SF中产生维持放电，并且在第5SF 的第1期间Twl没有进行负逻辑写入的放电单元中，在扫描电极SCi与维持电极SUi之间， 产生放电。补充期间Tr中的这些放电(以下称为“补充放电”)是与维持同样的放电，在产 生了补充放电的放电单元的数据电极上补充正的壁电荷。接下来，分别向扫描电极SCl SCn外加维持脉冲电压Vs，向维持电极SUl SUn外加0 (V)。于是，在扫描电极SCi与维持 电极SUi之间再次产生补充放电。在接下来的第2期间Tw2中，在属于第2显示电极对组的第271行 第540行的 放电单元中进行负逻辑写入操作。然后，在下一个补充期间Tr中产生补充放电，补充数据 电极上的壁电荷。在接下来的第3期间Tw3中，在属于第3显示 电极对组的第541行 第 810行的放电单元中进行负逻辑写入操作。然后，在下一个补充期间Tr中产生补充放电，补 充壁电荷。在接下来的第4期间Tw4中，在属于第4显示电极对组的第811行 第1080行 的放电单元中进行负逻辑写入操作。通过以上操作结束第5SF的写入期间Tw。经过确认可知，虽然本实施方式中的面板10的电荷保持性能高，但如果进行负逻 辑写入，则壁电荷减少。如果假定不设置补充期间Tr，连续进行η行份的负逻辑写入操作， 则随着壁电荷的减少，壁电压降低，必须提高扫描脉冲电压Va以及写入脉冲电压Vd的电 压。但是，在本实施方式中，每进行1/4行份的负逻辑写入，设置补充期间Tr补充数据电极 上的壁电荷，因此，壁电压不会大幅降低，可将扫描脉冲电压Va以及写入脉冲电压Vd的电 压设定得较低。在接下来的维持期间Ts内，首先，向扫描电极SCl SCn外加0 (V)，并向维持电极 SUl SUn外加维持脉冲电压Vs。于是，在之前的子场中产生维持放电，并且在没有进行负 逻辑写入的放电单元中，产生维持放电，放电单元发光。然后，在扫描电极SCi上积蓄正的 壁电压，在维持电极SUi上积蓄负的壁电压。另外，在之前的子场中不产生维持放电的放电 单元、或者在写入期间进行了负逻辑写入的放电单元中，不产生维持放电接下来，分别向扫描电极SCl SCn外加维持脉冲电压Vs，向维持电极SUl SUn 外加O(V)。于是，在引起维持放电的放电单元中，扫描电极SCi上和维持电极SUi上的电压 差超过放电开始电压，因此，再次发生维持放电，在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维 持电极SUi上积蓄正的壁电压。以下同样，通过对维持电极SUl SUn和扫描电极SCl SCn交替地外加与亮度 权重相应的数量的维持脉冲，并在显示电极对的电极之间赋予电位差，在于写入期间内没 有引起写入放电的放电单元中继续进行维持放电。接下来的第6SF 第IlSF的操作，除了维持脉冲的数量之外，与第5SF的操作相 同。另外，本实施方式中，向扫描电极SCl SCn外加的电压Vil为120(V)；电压Vi2 为 350 (V)；电压 Vi3 为 210(V)；电压 Vi4 为-105 (V)；电压 Vc 为 0 (V)；电压 Va 为-120 (V)；电压Vs为2IO(V)，向维持电极SUl SUn外加的电压Vel为-140 (V);电压￥62为50作)； 电压Vs为210 (V)，向数据电极Dl Dm外加的电压Vd为60 (V)。另外，向扫描电极SCl SCn外加的上行倾斜波形电压的倾斜为1. OV/μ，下行倾斜波形电压的倾斜为-1. 3ν/μ。另 夕卜，扫描脉冲的脉冲宽度以及写入脉冲的脉冲宽度都是1.0 μ S。但是，这些电压值不局限于 上述值，优选根据面板的放电特性或等离子显示装置的规格进行最合适的设定。如以上所说明的那样，本实施方式中的面板10的保护层26由基底保护层26a和 粒子层26b构成，基底保护层26a是由包含氧化镁的薄膜形成的，粒子层26b是通过将氧化 镁的单晶粒子27附着在基底保护层26a上而形成的，该氧化镁的单晶粒子27具有以由 (100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面、或由(100)面、(110)面以及(111)面构 成的特定的3种取向面包围的NaCl结晶构造。因此，面板10的电子辐射性能以及电荷保持 性能优异。另外，面板驱动电路将构成1个场期间的多个子场分为2个子场群，按照时间顺 序在第1子场群之后配置第2子场群。并且，在属于第1子场群的子场中，具有形成用于产 生写入放电的壁电荷的初始化期间、形成用于产生维持放电的壁电荷的写入期间、和产生 维持放电使放电单元发光的维持期间，且使用正逻辑写入来进行随机驱动。另外，在属于第 2子场群的子场中，具有消去用于维持放电的壁电荷的写入期间、和产生维持放电并使放电 单元发光的维持期间，且使用负逻辑写入来进行连续驱动如上所述，在本实施方式中，发挥电子辐射性能高并可高速驱动的面板10的性 能，缩短写入期间，充分确保进行连续驱动的第2子场群的子场数，实现不发生虚拟轮廓的 图像显示。通过同时使用进行随机驱动的第1子场群，实现了更平滑的灰度显示。另外， 在属于第2子场群的子场中，将写入期间对应于多个显示电极对组而分为多个部分写入期 间，在1个部分写入期间与接下来的部分写入期间之间，设置用来补充壁电荷的补充期间， 来补充数据电极上的壁电荷，因此，可将扫描脉冲电压Va以及写入脉冲电压Vd的电压设定 得较低。另外，虽然在本实施方式中进行了如下的说明，S卩将1个场分割为11个子场(第 1SF、第2SF、…第11SF)，且各子场具有各自的亮度权重(8、4、2、1、16、20、26、32、40、48、 58)，第ISF 第4SF是使用正逻辑写入来进行随机驱动的第1子场群，第5SF 第IlSF是 使用负逻辑写入来进行连续驱动的第2子场群。但是，子场数、亮度权重等的子场构成不局 限于此。优选根据面板的特性、等离子显示装置的规格等进行最合适的设定。另外，在本实施方式中，虽然对在各子场的维持期间向显示电极对外加维持脉冲 的子场进行了说明，但是，也可以包括具有以下的维持期间的子场，即不外加维持脉冲的 维持期间，也就是说，不向显示电极对外加维持脉冲，在对扫描电极SCl SCn外加维持脉 冲电压Vs且对维持电极SUl SUn外加O(V)而引起写入放电的放电单元中，消去壁电压 的维持期间。由此，即使较暗的图像也能够进行平滑的图像显示。另外，在本实施方式中，属于第1子场群的子场是按照亮度权重单调递减的方式 配置的。本发明不局限于此，但是，发明人经过试验确认到通过将子场按照亮度权重单调 递减的方式配置，写入放电的放电延迟时间变短。接下来，对实施方式中说明的用于产生驱动电压波形的驱动电路的一个例子进行 说明。图9是本发明的实施方式中的等离子显示装置100的电路框图。等离子显示装置100具有面板10和面板驱动电路。面板驱动电路具有向图像信号处理电路41、数据电极驱 动电路42、扫描电极驱动电路43、维持电极驱动电路44、定时产生电路45以及各电路块提 供其所需的电源的电源电路(图中没有显示)。图像信号处理电路41将输入的图像信号转换为显示每个子场的发光/不发光的 图像数据。数据电极驱动电路42将每个子场的图像数据转换为与各数据电极Dl Dm对 应的信号，并驱动各数据电极Dl Dm。定时产生电路45产生以水平同步信号以及垂直同 步信号为基础，控制各电路块的操作的各种定时信号，并提供给各电路块。扫描电极驱动电 路43根据定时信号来分别驱动各扫描电极SCl SCn，维持电极驱动电路44根据定时信号 来驱动维持电极SUl SUn。图10是本发明的实施方式中的等离子显示装置100的扫描电极驱动电路43以及 维持电极驱动电路44的电路图。扫描电极驱动电路43具有维持脉冲产生电路50、初始化波形产生电路60、及扫描 脉冲产生电路70。维持脉冲产生电路50具有向扫描电极SCl SCn外加电压Vs的开关 元件Q55 ；向扫描电极SCl SCn外加O(V)的开关元件Q56 ；及用于回收向扫描电极SCl SCn外加维持脉冲时的电力的电力回收部59。初始化波形产生电路60具有用于向扫描电 极SCl SCn外加上行倾斜波形电压的镜积分电路61 ；及用于向扫描电极SCl SCn外加 下行倾斜波形电压的镜积分电路62。另外，设置了开关元件Q63以及开关元件Q64，用来防 止电流经由其他的开关元件的寄生二极管等发生逆流。扫描脉冲产生电路70具有浮动电 源E71 ；用于向扫描电极SCl SCn分别外加浮动电源E71的高压侧的电压或低压侧的电 压的 开关元件Q72H1 Q72Hn、Q72L1 Q72Ln ；及将浮动电源E71的低压侧的电压固定为 电压Va的开关元件Q73。维持电极驱动电路44具有维持脉冲产生电路80、及初始化/写入电压产生电路 90。维持脉冲产生电路80具有向维持电极SUl SUn外加电压Vs的开关元件Q85 ；向维 持电极SUl SUn外加加O(V)的开关元件Q86 ；及用于回收向维持电极SUl SUn外加维 持脉冲时的电力的电力回收部89。初始化/写入电压产生电路90具有向维持电极SUl SUn外加电压Vel的开关元件Q92以及二极管D92 ；和向维持电极SUl SUn外加电压Ve2 的开关元件Q94以及二极管D94。另外，这些开关元件可使用MOSFET或IGBT等通常广为人知的元件而构成。另外， 这些开关元件由在定时产生电路45中所产生的与各自的开关元件对应的定时信号来控 制。另外，图10所示的驱动电路是产生图7以及图8所示的驱动电压波形的电路构成 的一个例子，本发明的等离子显示装置不局限于该电路构成。另外，实施方式中所使用的具体的各数值只不过是举出的一个例子，优选按照面 板特性或等离子显示装置的规格设定为合适的、最佳的数值。(产业上的可利用性)本发明的等离子显示装置可进行高速并且稳定的写入操作，并能够在不发生虚拟 轮廓的情况下，显示平滑的灰度。因此，作为能显示图像显示品质优异的图像的显示装置非 常有用。
权利要求
一种等离子显示装置，具有等离子显示面板和面板驱动电路，上述等离子显示面板将前面板和背面板对置配置，在显示电极对与数据电极对置的位置上形成有放电空间，上述前面板在第1玻璃基板上形成上述显示电极对，按照覆盖上述显示电极对的方式形成电介质层，并在上述电介质层上形成保护层，上述背面板在第2玻璃基板上形成有上述数据电极，上述面板驱动电路将多个子场按照时间顺序进行配置而构成1个场期间，从而驱动上述等离子显示面板，上述等离子显示装置的特征为，上述保护层由基底保护层和粒子层构成，上述基底保护层是由包含氧化镁、氧化锶、氧化钙、氧化钡中的至少一种的金属氧化物的薄膜形成的，上述粒子层是通过使氧化镁的单晶粒子附着在上述基底保护层上而形成的，上述氧化镁的单晶粒子具有以由(100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面包围的NaCl结晶构造；或以由(100)面、(110)面以及(111)面构成的特定的3种取向面包围的NaCl结晶构造，上述面板驱动电路按照时间顺序在第1子场群之后配置第2子场群，来构成1个场期间，从而驱动上述等离子显示面板，上述第1子场群具有多个子场，该子场包括形成用于产生写入放电的壁电荷的初始化期间；形成用于产生维持放电的壁电荷的写入期间；及产生维持放电并使上述放电单元发光的维持期间，上述第2子场群具有多个子场，该子场包括消去用于产生维持放电的壁电荷的写入期间；及产生维持放电并使上述放电单元发光的维持期间。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征为， 上述面板驱动电路构成为将上述显示电极对分成多个显示电极对组，在属于上述第2子场群的子场的写入期 间，将上述写入期间以与上述多个显示电极对组相对应的方式分成多个部分写入期间，在1 个部分写入期间与下一个部分写入期间之间设置用于补充壁电荷的补充期间，从而驱动上 述等离子显示面板。
全文摘要
本发明提供一种等离子显示装置。等离子显示面板的保护层是由基底保护层和粒子层构成的，上述基底保护层是由包含氧化镁、氧化锶、氧化钙、氧化钡中的至少一种的金属氧化物的薄膜形成的，上述粒子层是通过将氧化镁的单晶粒子附着在基底保护层上而形成的，该氧化镁的单晶粒子是以由(100)面以及(111)面构成的特定的2种取向面，或由(100)面、(110)面以及(111)面构成的特定的3种取向面包围而成的；面板驱动电路按照时间顺序在第1子场群之后配置第2子场群，构成1个场期间，从而驱动面板，上述第1子场群具有多个子场，该子场包括初始化期间(Ti)和形成用于产生维持放电的壁电荷的写入期间(Tw)以及维持期间(Ts)，上述第2子场群具有多个子场，该子场包括消去用于产生维持放电的壁电荷的写入期间(Tw)和维持期间(Ts)。
文档编号G09G3/28GK101971283SQ20098010903
公开日2011年2月9日 申请日期2009年4月14日 优先权日2008年4月18日
发明者村田充弘, 浅野洋, 福井裕介, 若林俊一 申请人:松下电器产业株式会社