用於驅動在復位周期內以中間放電模式工作的等離子體顯示屏的方法和裝置的製作方法
2023-05-08 11:09:31 2
專利名稱：用於驅動在復位周期內以中間放電模式工作的等離子體顯示屏的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明有關一種方法和裝置，用於驅動一個電視機或一個計算機顯示器用於顯示圖像的等離子體顯示屏，特別是，有關一種驅動一個等離子體顯示屏的方法和裝置，該方法通過抑制復位周期過度的放電，可改善圖像對比度。
2.相關技術描述對比度是影響一個等離子體顯示屏所生成圖像質量的一個重要因素。對比度由一個顯示屏上所顯示圖像中光亮部分的亮度與黑暗部分的亮度之比表示。光亮部分主要來自於一個持續放電所產生的光線，黑暗部分來自一個復位放電所產生的光線。為提高對比度，必須增加光亮部分的亮度或減弱黑暗部分的亮度。
一個等離子體顯示屏的驅動周期被分為一個復位周期，一個定位周期和一個保持周期。復位周期最影響一個顯示屏上的圖像的背景亮度。按常規，保持電極處於地電壓，向掃描電極提供一個緩慢增加的電壓以便在掃描電極上形成一個負的壁電荷。由於掃描電極和保持電極之間連續的弱放電，在一個定位電極上形成正的壁電荷。其後，加到掃描電極上的電壓緩慢降低，從而降低了在電極上生成的過多的壁電荷。不過，按照一種常規的方法，復位周期內在掃描電極和保持電極之間出現的放電會增加背景亮度，從而降低對比度。
發明概要為解決上述問題，本發明的目的是提供一種驅動一個等離子體顯示屏的方法和裝置，利用該方法和裝置，通過在一個顯示屏顯示驅動操作期間的復位周期內執行一個中間放電，可使圖像的黑暗部分更暗以增加對比度。
附圖簡述參照附圖，通過以下對推薦實例的詳細介紹，可以更清楚地理解本發明的目的和優點。
圖1A是一個AC等離子體顯示屏的一個部分的透視圖。
圖1B是一個顯示屏中一個電極陣列的圖形。
圖1C是滿足定位條件的一個放電單元中壁電荷的結構圖。
圖2A和2B是與按本發明實例的一種驅動一個等離子體顯示屏的方法相關的驅動波形時序圖；圖3A和3B分別是一個圖和一個表，顯示了復位周期內一個第一斜坡脈衝的上升坡度與背景亮度之間的關係；圖4A，4B和4C是在一個單獨的綠單元中出現的測量復位放電圖；圖5A和5B是在一個單獨的藍單元中出現的測量復位放電圖；圖6A和6B是與一個復位周期內一個單獨的單元有關的測量光能圖。
圖7A，7B和7C顯示了一個復位周期內出現的放電所形成的壁電荷特性；圖8A和8B顯示了一個復位脈衝電壓和一個定位電壓之間的關係；圖9顯示了一個復位脈衝和一個影響對比度的背景亮度之間的關係；並且圖10是一個按本發明實例的裝置，該裝置用於驅動一個等離子體顯示屏。
發明詳述以下，將結合附圖，詳細介紹本發明的實例。
在一個復位周期內，在電極上形成壁電荷以使定位可以平穩地完成。本發明提供了一種方法，通過抑制復位周期內一個掃描電極和一個保持電極之間的放電，來提高對比度。推薦在該復位周期內向掃描電極提供一個具有升斜率的斜坡電壓。在使用一個斜坡脈衝時，為防止復位周期內一個掃描電極和一個保持電極之間的放電，需給保持電極提供一個恆定的偏壓，並給掃描電極提供一個斜坡脈衝，從而引發一個定位電極和該掃描電極之間的放電。這裡，該定位電極和掃描電極之間激發的復位放電不同於常規的上升斜坡電壓所激發的一個連續弱放電，也不同於在提供一個矩形復位脈衝時，在所有等電壓的單元中激發的一個強放電。以下，將按照本發明在一個復位周期內激發的這樣一個放電稱為「中間放電」。換句話說，在一個復位周期內，利用一個復位脈衝向電極加一個電壓，該電壓允許一個定位電極和一個掃描電極之間的電位差按預定坡度增加，這樣，在電位差增加的過程中間，在該定位電極和該掃描電極之間出現一次放電。這一放電的強度小於一個強放電的強度。另外，在提供該復位脈衝時，在電極之間至少出現兩次放電。該至少兩次放電並不像弱放電那樣連續出現，而是在時間和強度上是不連續的。以下，通過解釋本發明的實例，詳細介紹一個中間放電模式。
按照本發明，根據每個單元內一個定位電極和一個掃描電極之間的一個放電開始電壓，出現一個復位放電，從而避免了形成過多的壁電荷，並且，與常規方法相比，降低了背景亮度。
圖1A是一個AC等離子體顯示屏的一部分的透視圖。在第一玻璃基片1上，生成成對的掃描電極4和保持電極5，它們互相平行，覆蓋有一個介質層2和一個保護層3。在第二玻璃基片6上，生成多個定位電極8，它們覆蓋有一個絕緣層7。在絕緣層7上生成與定位電極8平行的隔牆9。在絕緣層7的表面和隔牆9的兩側生成螢光層10。第一玻璃基片1和第二玻璃基片6互相面對，其間是放電空間11，因此，掃描電極4和保持電極5與定位電極8正交。每個定位電極8和每一對掃描電極4和保持電極5之間的相交部分的放電空間11構成一個放電單元12。
圖1B是一個顯示屏中的一個電極陣列。電極形成一個m列n行的矩陣。定位電極A1到Am按列排。掃描電極SCN1到SCNn和保持電極SUS1到SUSn按行排。圖1B中的一個放電單元對應於圖1A中的放電單元12。
圖1C是滿足定位條件的一個放電單元中壁電荷的結構。為滿足一個放電單元中的定位條件，大量負電荷應積聚在一個掃描電極上，大量正電荷應積聚在一個定位電極上，並且，根據在一個掃描周期內加到保持電極上的偏壓，在保持電極上應積聚適量的負電荷或少量的正電荷。這裡，「定位條件」指的是，在掃描周期內，在一個保持周期內應開啟的單元可以被準確地選中。另外，在掃描周期內，當被定位的放電單元放電失敗時，在該保持電極和掃描電極上應保留足夠的壁電荷，這些壁電荷不激發一個隨後的保持期間內的放電。
因此，如圖1C所示，在一個滿足定位條件的單元內，大量負電荷應積聚在一個掃描電極Y上，大量正電荷應積聚在一個定位電極A上，因此，在掃描周期內，當一個定位電壓和一個掃描電壓分別加給定位電極A和掃描電極Y時，可以生成足夠的壁電荷以產生一個定位(寫)放電。此處，根據在掃描周期內加到保持電極X上的偏壓，在保持電極X上可能積聚適量的負電荷或少量的正電荷。
圖2A示出了與驅動一個等離子體顯示屏的一種方法(按照本發明的第一實例)相關的驅動波形的時序圖。在按照第一實例的一種顯示屏驅動方法中，一個幀周期由256個灰度的8個子域組成。每個子域由一個復位(初始化)周期，一個掃描周期，一個保持周期和一個消除周期組成。在復位周期中，每個單元的狀態都被初始化，以便能平穩地進行單元定位。在掃描周期內，選中要被打開的單元並在這類單元中積聚壁電荷。在保持周期，所定位的單元被放電以準確地顯示一個圖像。在消除周期，各單元的壁電荷減少以終止一個持續放電。很明顯，在一個幀不包含子域結構的情況下，該第一實例也可適用。
在一個復位周期的早期階段，提供一個「第一復位脈衝」，該脈衝具有一個遞增斜坡脈衝的波形，隨後，提供一個具有一個遞減斜坡脈衝波形的「第二復位脈衝」。同時，為保持電極提供一個預定的電壓，以防止一個掃描電極和一個保持電極之間的放電(由復位周期內所加的復位脈衝引起)。例如，可以為該保持電極提供一個恆定的電壓。該恆定電壓可等於或略高於復位周期內的一個保持放電電壓Vs，並可高於或等於掃描周期內的一個保持放電電壓Vs。可以向定位電極提供一個零電壓。復位周期內的具體操作將在以下進行描述。
隨後，在掃描周期內，所有的掃描電極都保持一個電壓Vsc。一個正的定位脈衝電壓+Va被加到與第一行上要顯示的放電單元相對應的一個定位電極上，同時，一個0V的掃描脈衝電壓被加給該第一行上的掃描電極。這裡，在定位電極和掃描電極間的相交處，定位電極上絕緣層表面和掃描電極上保護層表面之間的電壓，是定位脈衝電壓+Va和該定位電極和掃描電極間壁電壓之和。其結果是，在上述相交處，在該定位電極和該掃描電極之間，以及該保持電極和該掃描電極之間，出現定位放電。因此，在該相交處，在掃描電極保護層表面積聚了一個正的壁電荷，在保持電極保護層表面積聚了一個負的壁電荷，並在定位電極的絕緣層表面積聚了一個負的壁電荷。
掃描周期之後是一個保持周期。在保持周期內，所有的掃描電極和所有的保持電極都保持0V，然後，向所有的掃描電極加一個正的保持脈衝電壓+Vs。這裡，在一個出現定位放電的放電單元內，掃描電極保護層表面和每個保持電極上的保護層表面之間的電壓，是一個保持脈衝電壓，一個正的壁電壓(在掃描周期內在掃描電極上的保護層表面形成)和一個負的壁電壓(在掃描周期內在保持電極上的保護層表面形成)之和，它大於一個放電開始電壓。其結果是，在出現定位放電的放電單元內，在一個掃描電極和一個保持電極之間出現一個保持放電。在出現保持放電的放電單元內，在掃描電極上的保護層表面積聚了一個負的壁電荷，在保持電極的保護層表面積聚了一個正的壁電荷。隨後，加到掃描電極上的保持脈衝電壓變為0V。其後，向所有的保持電極加一個正的保持脈衝電壓+Vs，並通過與上述過程相同的過程，在出現定位放電的放電單元內，在一個掃描電極和一個放電電極之間出現一個保持放電。隨後，通過與上述方法相同的方法，一個正的保持脈衝電壓被交替地加給所有的掃描電極和所有的保持電極，從而執行一個持續放電。這樣一個持續放電激發螢光屏，產生可見光線，用來顯示一個圖像。
保持周期結束後，在一個消除周期內，向所有保持電極提供一個寬度大約為1微秒的矩形脈衝或一個緩慢增加的斜坡脈衝。在出現過一個持續放電的放電單元內，掃描電極上的保護層表面和一個保持電極的保護層表面之間的電壓，是保持周期最後一點時掃描電極保護層上的一個負的壁電壓，與保持周期最後一點時保持電極保護層上的一個正的壁電壓，以及上述消除脈衝電壓之和。其結果是，在已出現了保持放電的放電單元內，在保持電極和掃描電極之間出現一個微弱的消除放電。另外，掃描電極保護層上的負的壁電壓和保持電極保護層上正的壁電壓變得更弱，從而停止了持續放電。利用這種方式，完成一個消除操作。根據情況，該消除周期可被省略。
以下，參照圖2A中顯示的波形，描述一個復位周期的放電機制。每一個保持電極和定位電極都保持一個恆定的電壓，提供給一個掃描電極上一個復位脈衝，引起掃描電極和定位電極之間的一個連續復位放電。不過，在掃描電極和保持電極之間不應有放電。
在一個定位周期之前用來初始化每個單元的狀態的復位周期內，向掃描電極加一個以預定斜率增加的第一復位脈衝電壓。在將第一復位脈衝電壓加給掃描電極的同時，向保持電極加一個電壓，該電壓的範圍不致引起該保持電極與該掃描電極之間的放電。在這一周期內，在該第一復位脈衝上升部分中間的某一電壓處(介於該第一復位脈衝的最小電壓和最大電壓之間)，在保持電極和定位電極之間放電。該第一復位脈衝可以是呈線性，指數或對數形式增加的波形。
第一復位脈衝的坡度最好設得很陡，直到該第一復位脈衝允許在其上升的過程中在定位電極和掃描電極之間進行中間放電。該坡度可根據復位周期的長度確定。當該第一復位脈衝的坡度很陡時，背景亮度增加了。當該第一復位脈衝的坡度適中時，背景亮度降低。不過，若該第一復位脈衝的坡度過於陡，以至於可被認為是一個方波時，在該第一復位脈衝的最大電壓Vset處出現放電。這會形成過多的壁電荷並引起不必要的強放電，可能損壞顯示屏。因此，該第一復位脈衝的坡度應設置得足夠大以允許在該第一復位脈衝的電壓增加的同時，在定位電極和掃描電極之間放電。
通常，顯示屏各單元的放電開始電壓都略有不同。假設一個定位電極和一個掃描電極之間的放電開始電壓的變化範圍是Vfmin到Vfmax，一個第一斜坡脈衝的開始電壓是V1，其結束電壓是V2，當一個單元的內壁上沒有壁電荷時，應滿足以下條件V1≤Vfmin，並且V2≥Vfmax (1)若在一個復位周期開始時，由於一個定位電極和一個掃描電極之間的壁電荷而形成了一個壁電壓，則應滿足以下條件V1≤Vwfmin，並且V2≥Vwfmax (2)這裡，Vwfmin和Vwfmax分別是允許定位電極和掃描電極之間放電的電壓範圍的上限和下限。
第一復位脈衝之後，向掃描電極加一個電壓值為第一復位脈衝的最大值Vs et的電壓，持續一個預定時間。並不是必須向掃描電極提供預定時間的最大電壓，並且可以考慮復位周期的長度來適當調整所使用的時間。
隨後，加到掃描電極上的電壓降到一個低於最大電壓Vset的電壓Vr。該電壓Vr應有一定的電平，以使掃描電極電壓降低期間不允許放電。向掃描電極加一個電壓，該電壓由一個以預定坡度從電壓Vr開始降低的第二復位脈衝形成。該第二復位脈衝可以是以線性，指數或對數形式降低的。第二復位脈衝最好降低到一個掃描脈衝的低電壓，該掃描電壓是在定位周期內提供的。同時，在加第二復位脈衝之前，可以在某一時間區間內向掃描電極提供一個電壓Vr，以穩定該電路的操作。
按照第一實例，在第一復位脈衝期間，在定位電極和掃描電極之間提供一個電壓，該電壓超過該定位電極和掃描電極之間的放電開始電壓，因此，其間出現一次放電。相反，在掃描電極和保持電極之間提供一個電壓，該電壓低於該掃描電極和保持電極之間的放電開始電壓，因此，其間不出現放電。出現在該定位電極和掃描電極之間的放電是一個中間放電，該中間放電出現在第一復位脈衝電壓增加時，每個單元的放電條件都滿足的點處。
例如，向保持電極提供一個大約200V的電壓，以便即使在加到掃描電極上的電壓增加的情況下，也能防止掃描電極和保持電極之間放電。隨後，向掃描電極提供一個坡度大約為10-2500V/μsec，結束電壓大約為400-440V的第一復位脈衝。該第一復位脈衝引起掃描電極和定位電極之間的一次放電。在定位電極形成正電荷，在掃描電極形成負電荷。放電結束後，掃描電極電壓降到一個預定水平，並向保持電極提供一個恆定的電壓。在這種情況下，向掃描電極提供一個第二復位脈衝，該脈衝向掃描期間提供的一個掃描脈衝的低水平電平降低。第二復位脈衝將電極間形成的過多的壁電荷降低到一個合適的水平，以便定位操作。其結果是，在掃描電極和定位電極之間形成略低於放電開始電壓的一個壁電壓。
形狀為矩形脈衝的第一復位脈衝會在最大電壓Vset處引起一個強放電，並在該最大電壓降到第二復位脈衝的開始電壓Vr處時引起一個不必要的放電。不過，若按照本發明，將一個斜坡脈衝用作第一復位脈衝，則在電壓增加時，會出現一個中間放電，防止了不必要放電的出現。
復位周期後是一個定位周期。當加給掃描電極一個掃描脈衝並加給定位電極一個定位脈衝時，電極上所加電壓與復位操作所形成的壁電壓相加，激發一個定位放電。由於在出現定位放電時保持電極保持在一個預定電壓，因此吸引並積聚在保持電極上的電荷或定位放電所引入的空間電荷會在保持電極和掃描電極之間引起一個二次放電。其結果時，在掃描電極形成了正電荷並在保持電極形成了負電荷。
掃描周期後開始保持周期。在保持周期內，只在某些特定單元內出現保持放電(由於掃描周期內的定位放電，在這些單元的掃描電極積聚了正電荷並在保持電極積聚了負電荷)。
圖2B是按本發明第二實例的一個時序圖。在第二實例中，一個復位信號只包含第一和第二復位脈衝。如以上所述，第一復位脈衝的最大電壓Vset和第二復位脈衝的開始電壓Vr被保持預定的時間，以獲得操作裕度和可靠性。在不包含維護周期的情況下，基本操作的執行沒有任何問題。
在驅動一個顯示屏時，當一個單個的幀被劃分為多個子域時，每個幀的一個第一子域或一些子域的復位脈衝的坡度和/或電壓峰值，或是一組幀中一些幀的一個或一些子域的復位脈衝的坡度和/或電壓峰值，可以設置得比其它子域的復位脈衝的坡度和/或電壓峰值高或低。換句話說，對於所有的子域，復位周期內提供的復位脈衝的坡度和/或電壓峰值可以相同，也可以是隨著子域位置的不同而不同的。例如，每個幀的第一子域內復位脈衝的坡度都可以比其它子域陡，並且峰值電壓可以比其它子域高。另外，在其它子域的復位周期內，可以提供一個矩形脈衝，而不是一個第一斜坡脈衝。
圖3A和3B分別是一個圖和一個表，顯示了一個復位周期內一個第一斜坡脈衝的上升坡度和背景光線的強度之間的關係。一個定位電極保持在0V，峰值為450V的一個第一斜坡脈衝被加給一個掃描電極，從而激發一次放電。圖3A和3B顯示了考慮到不同的第一斜坡脈衝的上升坡度，放電所引起的測量背景亮度。由圖中可以看出，在出現強放電時亮度高。在該項測試中，隨著加給掃描電極的第一斜坡脈衝坡度的改變測量背景亮度。
可以看出，當坡度在657到134V/μsec之間時，亮度有一個近似恆定的值0.4cd/m2。換句話說，當第一斜坡脈衝的坡度至少為130V/μsec時，即使坡度變得更陡，背景亮度也基本上恆定為0.4cd/m2。當第一斜坡脈衝的坡度小於130V/μsec時，隨著坡度的減小，背景亮度降低。例如，在坡度為106V/μsec時，亮度為0.38cd/m2，在坡度為73V/μsec時，亮度為0.31cd/m2，在坡度為14V/μsec時，亮度為0.25cd/m2。因此，在第二實例中，設計員可將第一斜坡脈衝的坡度設置為低於130V/μsec的合適值，以獲得期望的背景亮度。一個設計員可考慮亮度和對比度的關係，將背景亮度設為一個合適的值，然後，為所設置背景亮度獲得一個斜坡脈衝的坡度和峰值。同時，由於隨著坡度的降低，復位周期變得更長，因此，必須兼顧背景亮度的強度和復位周期的長度。
圖4A，4B和4C是出現在一個單一的綠單元中的測量復位放電的圖形。圖4A顯示了一個測試結果，其中第一復位脈衝的坡度被設為157V/μsec。可以看出，復位放電出現在斜坡脈衝上升部分和外部所加電壓部分之間邊界處附近的電壓處。相應的，若第一復位脈衝的坡度被設得低於157V/μsec，則在斜坡脈衝上升期間會引發一個中間放電。若第一復位脈衝的坡度被設得高於157V/μsec，則由於此時外部所加電壓對應於斜坡脈衝的峰值，會出現一個強放電。圖4B顯示了一個測試結果，其中第一復位脈衝的坡度被設為大約40V/μsec。可以看出，復位放電出現在斜坡脈衝增加的過程中間，且放電強度小於圖4A中的情況。圖4C顯示了一個測試結果，其中第一復位脈衝的坡度被設為大約400V/μsec。可以看出，由於外部所加電壓，復位放電非常強。
圖5A和5B是出現在一個單一的藍單元中的測量復位放電的圖形。圖5A顯示了一個測試結果，其中第一復位脈衝的坡度被設為112V/μsec。可以看出，復位放電出現在斜坡脈衝上升部分和外部所加電壓部分之間邊界處附近的電壓處。相應的，若第一復位脈衝的坡度被設得低於112V/μsec，則在斜坡脈衝上升期間會引發一個中間放電。若第一復位脈衝的坡度被設得高於112V/μsec，則由於此時外部所加電壓對應於斜坡脈衝的峰值，會出現一個強放電。圖5B顯示了一個測試結果，其中第一復位脈衝的坡度被設為大約65V/μsec。可以看出，復位放電出現在斜坡脈衝增加的過程中間，且放電強度小於圖5A中的情況。
參照圖4A，4B，4C，5A和5B，可以推斷，允許中間放電的第一斜坡脈衝的電壓和坡度範圍隨每個單元放電特性的不同而變化。相應的，為了在一個復位周期內激發一個中間放電，考慮一個顯示屏的特性，並為了防止由第一斜坡脈衝增加之後的一個外加電壓所引起的一個強放電，第一斜坡脈衝的坡度應被設置在一個允許在該第一斜坡脈衝上升的過程中放電的範圍內。即使已按上面所描述的那樣，將第一斜坡脈衝的坡度設置到一個合適的值以產生中間放電，仍要求調整該第一斜坡脈衝的坡度和峰值以獲得期望的背景亮度。
同時，考慮到一個單元的放電特性，可將第一斜坡脈衝設置為具有至少兩個坡度。換句話說，可以在不會引起中間放電的電壓範圍內將第一復位脈衝的第一坡度設置得非常陡，並在會引起中間放電的電壓範圍內將第二坡度設置得相對緩和，以便在縮短復位周期長度的同時獲得一個中間放電。
圖6A和6B是關於一個復位周期內一個單獨的單元的測量光能的圖形。由於一個光能特性類似於一個放電的強度特性，因此，放電次數及其強度可由光能特性得出。圖6A中，示出了加上了一個按本發明的復位信號的情形。由圖可見，在一個斜坡脈衝的上升期間，出現一次作為復位放電的中間放電，並且，在一個單元中出現兩次復位放電。換句話說，根據斜坡脈衝的坡度和顯示屏的特性，在一個單元中可以出現多個光能峰值。另外，與主放電不同，輔助放電產生時電壓只增加大約80V。在將一個矩形脈衝而不是一個斜坡脈衝用作一個復位脈衝以激發一次放電時，在主放電期間形成的壁電荷抗衡一個外部電場。因此，只將電壓改變80V不能獲得輔助放電。
圖7A顯示了在復位周期內出現一個強放電時和在復位周期內出現一個中間放電時，壁電荷的特性。例如，在一個復位周期內，當提供一個坡度為1500V/μsec的過陡的坡度(大體上是一個矩形脈衝)時，激發一次強放電，輸出壁電壓變為0V，從而屏蔽了一個外部電場。不過，在一個復位周期內，當按照本發明，提供一個其坡度允許一次中間放電的第一斜坡脈衝(例如，坡度為15V/μsec)時，復位放電不強，因此不完全屏蔽一個外部電場。
當按照本發明，向一個掃描電極提供一個坡度為62V/μsec(舉例來說)的第一斜坡脈衝，向保持電極提供一個預定的電壓時，與向掃描電極提供一個矩形脈衝的情況相比，光能減少了大約20％，從而減小了放電強度。這能防止損壞定位電極。另外，由於在一定程度上，可能將第一斜坡脈衝的坡度設置得相當陡，因此可以縮短復位周期。由於可以極端抑制一個掃描電極和一個保持電極之間的放電，因此可抑制一個不必要的放電，從而改善對比度。
圖7B顯示了按照常規技術，在一個復位周期內，當一個顯示屏工作在弱放電模式中時的壁電荷特性。按照常規技術，當一個掃描電極和一個保持電極之間的壁電壓超過放電開始電壓時，出現一個弱復位放電並立即終止。隨後，若所加電壓增加並超過該放電開始電壓，則新出現一次弱放電。這樣一個弱放電周期性地出現。在圖6B中顯示了這樣一個弱放電在一個單元內產生的光能。
圖6B顯示了依照常規弱放電的一個光能。按照使用一個斜坡脈衝的常規技術，當該斜坡脈衝的電壓線性增加時，在一個掃描電極和一個保持電極之間連續地出現弱復位放電，同時，電壓保持在臨近放電開始電壓的值，從而形成壁電荷。圖6B中光能的波形顯示出，復位放電連續出現且其光能幅值非常小。圖7B中顯示了在顯示圖6B的光能特性的一種顯示屏驅動方法中，在一個復位周期內的壁電荷特性。如圖7B所示，垂直軸上的輸出壁電壓盤旋在一個放電開始電壓附近，並連續激發弱復位放電。在這樣一個復位放電中，應向一個掃描電極提供一個高電壓，以便為平穩的定位操作形成壁電荷。此外，一個掃描電極和一個保持電極之間不必要的放電會引起差的對比度和更長的復位周期。
不過，參照圖6A，利用一個滿足一個單元的放電條件的電壓坡度，按本發明的復位放電產生的不是連續的弱放電，而是至少一次中間放電。此處，雖然復位放電屏蔽一個外部電場，但不允許保持一個放電開始電壓。另外，也不能形成足夠的壁電荷以完全屏蔽外部電場。
圖7C顯示了按本發明的壁電荷特性。在圖6A中，在一個單獨的單元內，主放電和輔助放電之間存在80V的電位差。若在主放電期間，完全屏蔽了一個外部電場，應該將一個電壓增加一個放電開始電壓值以激發一個輔助放電。不過，將電壓增加大約80V就可以激發輔助放電。這意味著主放電引入的壁電荷的電屏蔽不是特別大。即，按本發明的放電強度小於使用一個方波復位信號的情況。
按本發明，主放電引入的壁電荷部分地屏蔽一個外部電場，只需稍微增加電壓值(增加量小於一個放電開始電壓)就能激發一個輔助放電。不過，在一個復位周期內，在某單元中的中間放電之後，一旦積聚在電極上的壁電荷滿足定位條件，最好避免出現一個附加的放電。這能避免不必要的背景亮度增加。
一個復位周期內的放電由一個單元的物理特性(涉及脈衝的結束電壓和坡度)決定。所加脈衝的結束電壓可根據由一個復位放電在一個電極上引入的一個壁電壓的幅值來確定。換句話說，為引入一個壁電壓Vw1，結束電壓必須至少被設置為Vw1+Vf(A-Y放電開始電壓)。當復位電壓增加過程中主放電引入的壁電壓足夠高時，直到主放電之後復位脈衝達到結束電壓時，才出現輔助放電。相反，若主放電引入的壁電壓不夠高，隨著復位脈衝電壓的增高，可能出現輔助放電。
若輔助放電之後的壁電壓未達到所期望的幅值，可以出現第三次放電。例如，假設一個復位脈衝的結束電壓為Vrstf，若該復位脈衝增加到結束電壓之後形成的壁電壓不超過Vrstf-Vf(A-Y放電開始電壓)，則該復位脈衝激發更多的放電。若該壁電壓超過Vrstf-Vf，則不再激發放電。因此，按本發明的中間放電模式允許形成期望數量的壁電荷。
按照一種常規的方法，在復位周期內，在一個掃描電極和一個保持電極之間激發一次放電，從而使壁電荷積聚在一個定位電極上。按照本發明，通過提供一個斜坡脈衝來激發定位電極和掃描電極之間的復位放電，並且該復位放電是在斜坡脈衝上升坡度的中間激發的，從而抑制了過強的放電，並能激發適合於一個單元的放電特性的中間放電。定位電極和掃描電極之間的電位差逐漸增加，當電位差滿足該單元的放電條件時，出現一次中間放電。在圖7C中，主放電之後形成的壁電荷數量取決於第一斜坡脈衝的坡度。另外，主放電之後一個輸出壁電壓減小的程度取決於第一斜坡脈衝的坡度。因此，將第一斜坡脈衝的坡度作為一個可變的參數，可以調整復位放電的強度。
圖8A和8B顯示了一個復位脈衝電壓和一個定位電壓之間的關係。提供該圖是為了檢查當在一個復位周期內已提供了一個預定復位脈衝電壓時，為了激發一個定位放電，在一個掃描周期內應加在一個定位電極和一個掃描電極之間的一個外部電壓(一個定位電壓)。換句話說，其中每張圖形都顯示了在一個復位操作結束後，馬上要開始定位操作之前，掃描電極和定位電極之間形成的壁電壓的狀態。水平坐標軸顯示復位周期內提供的復位脈衝的峰值電壓，縱坐標軸顯示了為在掃描周期激發一個定位放電，應加在定位電極和掃描電極之間的一個外部電壓。在圖8A和8B中，三個圖形分別對應於紅，綠和藍(RGB)螢光粉，即，三角形代表紅，圓圈代表綠，矩形代表藍。
在縱坐標軸顯示了Vf-Vw(A-Y)。此處，Vf代表放電開始電壓，Vw(A-Y)代表定位電極和掃描電極之間積聚的壁電荷形成的一個壁電壓。換句話說，當在復位周期內提供一個特定的復位脈衝電壓時，若在掃描周期內提供一個對應於該復位脈衝的外部電壓，則在定位電極和掃描電極之間形成放電開始電壓。如果至少提供該外部電壓，則出現定位放電。因此，當縱坐標軸的值更接近零時，一個復位放電之後在定位電極和掃描電極之間形成足夠多的壁電荷，因此，由該壁電荷形成的壁電壓更接近放電開始電壓。反之，當縱坐標軸的值變得更大時，復位放電之後在定位電極和掃描電極之間形成的一個壁電壓更低，因此，應在定位電極和掃描電極之間加一個更高的外部電壓以激發一個定位放電。
圖8A中顯示了一種情況，其中將圖2A中第一復位脈衝的坡度設置得更陡。在復位周期輸入一個類似方波的信號並激發一個強放電。圖8B顯示了一種情況，其中提供了一個具有合適坡度的第一復位脈衝，從而激發一個復位周期內的中間放電。
復位周期之後，在定位電極和掃描電極之間形成定位放電所需的壁電荷。定位電極上形成正電荷，掃描電極上形成負電荷。在掃描周期內，向定位電極提供一個比掃描電極高的電壓，從而在定位電極和掃描電極之間出現一次放電。在圖8A中，當橫坐標軸的復位脈衝電壓時200V時，若縱坐標軸的外部電壓是30V，為了激發一個定位放電，復位操作後在掃描周期內應在定位電極和掃描電極之間提供至少30V的電壓。
在圖8A的情況下，掃描周期前在定位電極和掃描電極之間形成一個壁電壓，該電壓比定位電極和掃描電極之間的放電開始電壓低大約20-30V。因此，可以推斷，如果在掃描周期內在定位電極和掃描電極之間提供一個20-30V的電壓，就能激發一個定位放電。同時，在圖8B的情況下，掃描周期前在定位電極和掃描電極之間形成一個壁電壓，該電壓比定位電極和掃描電極之間的放電開始電壓低大約10-15V。因此，可以推斷，如果在掃描周期內在定位電極和掃描電極之間提供一個10-15V的電壓，就能激發一個定位放電。為獲得平穩的定位操作，由復位放電在定位電極和掃描電極之間形成的一個壁電壓應儘可能高(但低於其間的放電開始電壓)。因此，參照圖2A可以推斷，將具有合適坡度的斜坡脈衝用作第一復位脈衝比利用一個方波效果好。
圖9顯示了一個復位脈衝和影響對比度的背景亮度之間的關係。較低的背景亮度意味著較高的對比度。由圓圈標記的圖形(1)表示使用按照常規技術的復位脈衝得到一個弱放電模式的情況。由三角形標記的圖形(2)表示將一個方波(例如一個坡度至少為2500V/μsec的方波)用作圖2A中的第一復位脈衝的情況。由四邊形標記的圖形(3)表示第一復位脈衝的坡度為65V/μsec的情況。由「x」標記的圖形(4)表示第一復位脈衝的坡度為17V/μsec的情況。
參照圖9，在常規弱放電模式中背景亮度最高。將一個方波用作一個復位脈衝時背景亮度第二高。當一個復位斜坡脈衝實現一個中間放電模式時，背景亮度最低。因此，實現按本發明的一個復位信號可以改善對比度。
圖10是一個裝置的框圖，該裝置用於按本發明的一個實例來驅動一個等離子體顯示屏。一個要被顯示在一個顯示屏107上的模擬圖像信號被轉換為數字數據，並存儲在一個幀存儲器101中。一個幀發生器102按要求劃分存儲在幀存儲器101中的數字數據，並將已劃分的數字數據輸出到掃描電路104。例如，對於顯示屏107上的灰度色標，幀發生器102按灰度將存儲在幀存儲器101中的一個單個幀的像素數據劃分為多個子域，並輸出每個子域的數據。
一個掃描電路104掃描顯示屏107的一個掃描電極(Y)驅動器106和一個保持電極(X)驅動器105，並包含一個復位脈衝發生器1042，一個定位脈衝發生器1043，一個保持脈衝發生器1044和一個消除脈衝發生器1041，分別用於生成復位周期，定位周期，保持周期和消除周期內提供給電極的信號波形。復位脈衝發生器1042生成一個復位信號，用於初始化每個單元的狀態。定位脈衝發生器1043生成一個定位信號，用於挑選要打開的單元並執行一個定位操作。保持脈衝發生器1044生成一個保持信號，用於使由定位脈衝發生器1043定位的單元放電。消除脈衝發生器1041生成消除脈衝，用於消除由於保持放電而積聚在電極上的壁電荷。掃描電路104還包括一個合成電路1045，用於合成上述信號並將合成信號加到每個電極上。一個時序控制器103生成幀生成器102和掃描電路104工作所需的各種定時信號。
以下描述按本發明的一個實例，用於驅動一個顯示屏的操作，特別是，復位周期內的操作。應指出的是，參照圖2A或2B描述的復位周期內的波形，操作或設置電壓也同樣適用於該設備。在其它周期內，可按常規方法驅動該顯示屏，因此，此處省略對這部分操作的具體描述。
復位脈衝發生器1042向一個掃描電極提供一個電壓按預定坡度增加的第一信號，並向保持電極提供一個在一定範圍內的電壓，在向掃描電極提供該第一信號時，該範圍內的電壓不會允許保持電極和掃描電極之間的連續放電。通過這樣一個操作，在第一信號上升部分中間的一個特定電壓(介於第一信號的最小和最大電壓之間)處，在掃描電極和一個定位電極之間出現一次放電。另外，復位脈衝發生器1042向電極提供電壓，使定位電極和掃描電極之間的電位差按預定坡度增加，從而，在該電位差增加過程的中間激發定位電極和掃描電極之間的放電。同時，輔助放電的存在與否取決於定位電極和掃描電極之間的主放電之後電極上壁電荷的狀態。若電極上壁電荷的狀態不滿足定位條件，則出現一個輔助放電。復位脈衝發生器1042可以執行與參照其它附圖描述的復位功能一樣的功能。在這種情況下，可以很容易地實現按上面實例工作的復位脈衝發生器1042。
如以上所述，在按照本發明驅動一個等離子體顯示屏的方法和裝置中，在復位周期內，在定位電極和掃描電極之間激發一次放電，但是避免保持電極和掃描電極之間出現放電，從而抑制了一個過度的復位放電，並只允許出現一次必要的放電。其結果是，可以避免由於過多離子體的衝擊所造成的對定位電極的損壞，復位操作所必需的時間被最小化，並且，可以在電極上形成壁電荷以便能夠平穩地執行定位操作。
權利要求
1.一種方法，用於驅動一個具有一個掃描電極，一個保持電極和一個定位電極的等離子體顯示屏，該方法包括以下步驟在一個復位周期內，向掃描電極提供一個第一復位脈衝並隨後提供一個第二復位脈衝，同時，向保持電極提供一個恆定的電壓並使定位電極保持地電平，其中第一復位脈衝具有一個上升的斜坡脈衝的波形，其中，第二復位脈衝具有一個下降的斜坡脈衝的波形，並且該恆定的電壓等於或略高於一個保持電壓。
2.權利要求1中的方法，設置第一復位脈衝的坡度以激發一個中間放電。
3.權利要求2中的方法，其中第一復位脈衝的波形以線性，指數或對數形式從一個第一開始電壓上升到一個第一結束電壓，並且第二復位脈衝的波形以線性，指數或對數形式從一個第二開始電壓下降到一個第二結束電壓。
4.權利要求3中的方法，其中第一結束電壓保持某一時間段，並且其中第二開始電壓保持某一時間段。
5.權利要求3中的方法，其中第一復位脈衝在一個範圍內增加，在該範圍內，不會引起保持電極和掃描電極之間出現放電。
6.權利要求5中的方法，其中第一復位脈衝按一個坡度增加，該坡度使得能夠在該第一復位脈衝電壓增加的時候，在掃描電極和定位電極之間出現放電。
7.權利要求6中的方法，其中在第一復位脈衝增加的坡度中間，掃描電極和定位電極放電。
8.權利要求6中的方法，其中第一開始電壓等於或低於定位電極和掃描電極之間的最小放電開始電壓，且其中第一結束電壓等於或高於定位電極和掃描電極之間的最大放電開始電壓。
9.權利要求3中的方法，其中第二開始電壓低於第一結束電壓。
10.權利要求9中的方法，其中第二開始電壓非常低，以至於第二復位脈衝不會引起掃描電極和保持電極之間放電。
11.權利要求10中的方法，其中第二結束電壓是定位周期內加給掃描電極的一個掃描脈衝的較低結束電壓。
12.權利要求5中的方法，其中圖像的一個單獨的幀被劃分為多個子域，並且其中每個子域的第一復位脈衝的坡度和/或第一結束電壓都互不相同。
13.權利要求5中的方法，其中第一復位脈衝的坡度範圍是10V/μsec到112V/μsec。
14.一種裝置，用於驅動一個具有一個掃描電極驅動器和一個保持電極的等離子體顯示屏，該裝置包括一個等離子體顯示屏；一個幀存儲器，接收並存儲由一個模擬圖像信號轉換來的數字數據；一個幀生成器，劃分存儲在幀存儲器中的數字數據；一個時序控制器；和一個掃描電路，用於控制掃描電極驅動器和保持電極驅動器，該電路包括復位脈衝發生器，生成一個具有斜坡脈衝波形的復位脈衝；一個定位脈衝發生器；一個保持脈衝發生器；一個消除脈衝發生器；和一個合成電路，合成上述脈衝信號並將這樣的信號提供給掃描電極和保持電極，其中，設置斜坡脈衝的波形以便在復位周期內激發一個中間放電。
15.權利要求14中的裝置，其中復位脈衝發生器生成一個具有上升斜坡脈衝波形的第一復位脈衝和一個具有下降斜坡脈衝波形的第二復位脈衝。
16.權利要求15中的裝置，其中第一復位脈衝從一個第一開始電壓以線性，指數或對數形式增加到第一結束電壓，並且，其中第二復位脈衝從一個第二開始電壓以線性，指數或對數形式降低到第二結束電壓。
17.權利要求16中的裝置，其中第一開始電壓等於或低於定位電極和掃描電極之間的一個最小放電開始電壓，並且其中第一結束電壓等於或高於定位電極和掃描電極之間的一個最大放電開始電壓。
18.權利要求17中的裝置，其中第一復位脈衝有一個坡度，以便在該第一復位脈衝上升坡度的中間，引起一個掃描電極和一個定位電極之間的放電。
19.一種方法，用於驅動一個具有一個掃描電極驅動器，一個保持電極和一個定位電極的等離子體顯示屏，該方法包括在一個復位周期內，向掃描電極提供一個具有預定坡度的第一復位脈衝；並在向掃描電極提供第一信號時，向保持電極提供一個介於一個範圍內的電壓，在該電壓範圍內，不會允許在保持電極和掃描電極之間出現連續放電，其中，在第一信號上升部分中間的某一電壓處，在掃描電極和定位電極之間出現放電。
20.權利要求19中的方法，還包括以下步驟在向掃描電極提供第一信號之後，向掃描電極提供一個第二信號，該信號由一個低於第一信號最大電壓的電壓開始，並以一個預定坡度減小。
21.權利要求19中的方法，第一信號的坡度取決於復位周期的持續時間。
22.權利要求19中的方法，其中在掃描電極和定位電極之間出現至少兩次不連續的放電。
23.一種方法，用於驅動一個具有一個掃描電極，一個保持電極和一個定位電極的等離子體顯示屏，該方法包括在一個復位周期內，向掃描電極提供一個具有至少兩部分的第一信號，這兩個部分包括以預定坡度增加的一個第一部分和一個第二部分；並且在向掃描電極提供第一信號時，向保持電極提供一個介於一個範圍內的電壓，在該電壓範圍內，不會允許在保持電極和掃描電極之間出現連續放電，其中，在第一信號上升部分中間的某一電壓處，在掃描電極和定位電極之間出現放電。
24.權利要求23中的方法，其中第一信號第一部分的坡度比其它部分的坡度陡。
25.權利要求24中的方法，其中第一部分先於其它部分。
26.權利要求25中的方法，其中在第一部分之後，在掃描電極和定位電極之間出現放電。
全文摘要
一種用於驅動一個等離子體顯示屏的方法，包括分別在每一個消除周期，復位周期和掃描周期內提供一個消除脈衝，一個復位脈衝和一個掃描脈衝。在復位周期內，向掃描電極提供一個具有斜坡脈衝波形的復位脈衝。在斜坡脈衝電壓增加的過程中間，斜坡脈衝在掃描電極和定位電極之間引起放電。這能避免掃描電極和定位電極之間過強的放電並能改善顯示屏的對比度。文中還描述了用於實現這一方法的裝置。
文檔編號G09G3/20GK1419227SQ02141488
公開日2003年5月21日 申請日期2002年8月30日 優先權日2001年11月14日
發明者金鎮成, 孫晉釜, 林裁赫 申請人:三星Sdi株式會社