等離子體顯示板驅動方法及離子體顯示板裝置的製作方法

2023-05-13 12:24:16

專利名稱：等離子體顯示板驅動方法及離子體顯示板裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及等離子體顯示板驅動方法及用作計算機、電視等的顯示屏的等離子體顯示板顯示裝置，特別涉及使用地址顯示期分開的子場(以下稱作ADS)方法的驅動方法。
背景技術：
近來，等離子體顯示板(以下稱作PDP)因其能夠實現用在計算機、電視等中的大面積、薄而輕的顯示裝置而成為受關注的焦點。
PDP總體上可分為兩類直流和交流型。EP 0762461公開了一種直流PDP的實例，該PDP的放電小室按矩陣排列，交流PDP適於用作大屏幕上，因此為現在主要用到的類型。
現在已經引入了其解析度已高達1920×1080象素的高解析度電視，且PDP最好能與其它類型顯示器一樣與此種高解析度的顯示器相兼容。
圖1為傳統交流PDP的示意圖。
在此種PDP中，平行地放置著前襯板11和後襯板12，彼此相面對地放置且其間有空隙，隨後將襯層的邊沿封起來。
在前襯層11的內表面上呈平行條狀地形成掃描電極組19a和保持電極組19b。用由銅玻璃等構成的介電層17覆蓋電極組19a和19b。之後用氧化錳(MgO)保護層18覆蓋在介電層17的表面上。由鉛玻璃等絕緣層13覆蓋的以平行條狀形成的數據電極組14置於後襯板12的內表面上。在絕緣層13的頂上與數據電極組14平行地放置多個隔離肋15。襯板11、12間的空間被隔離肋15分成100-200微米的空間。在這些空間中封有放電氣體。封有放電氣體處的壓力通常設在外界(大氣)氣壓之下，典型地在200-500乇之間。
圖2示出PDP電極矩陣。電極組19a和19b與數據電極組14呈直角地安置。在襯板間電極插入處形成放電小室。隔離肋15將相鄰放電小室分開以防相鄰放電小室間的放電擴散，這樣可獲得高解析度。
在單色PDP中，主要由氖組成的混合氣體被用作放電氣體，在放電時發出可見光。但在圖1的彩色PDP中，由紅、綠、蘭三基色的螢光粉構成的螢光層16在放電小室的內壁上形成，且主要由氙構成的混合氣體(如氖/氙或氦/氙)被用作放電氣體。通過用螢光層16將放電所產生的紫外光轉換成各色可見光而進行彩色顯象。
在這種PDP中的放電小室基本上僅有兩個顯示狀態，開和關。其一幀(一場)被分成多個子幀(子場)的ADS方法與各子幀中的開和關狀態相結合以表現灰度級。
圖3表示在表達256個灰度級時對一幀的分割方法。水平軸表示時間，而陰影部分表示放電保持期。
在圖3的示例分割法中，一幀被分成8個子幀。子幀的放電保持期的比率分別設為1、2、4、8、16、32、64和128。這些8位二進位組合表達了256種灰度級。NTSC制電視規定幀速率為60幀/秒，因此一幀的時間定為16.7ms。
每個子幀由以下構成一個建立期、一個寫期、一個放電保持期和一個擦除期。
圖4為一時序圖，示出在相關技術中在一個子幀中脈衝何時被加到電極上。
在建立期，通過將建立脈衝加到所有掃描電極19a上而建立起放電小室。
在寫期，數據脈衝被加到選定的數據電極14上而掃描脈衝隨後被加到掃描電極19a上。這使壁上電荷累積在待點亮的小室中，寫出一個象素數據屏。
在放電保持期，在掃描電極19a和保持電極19b間加一個大電壓，使其中累加了壁電荷的放電小室出現放電，並在某個時期發出光。
在擦除期，在掃描電極19a上大量加窄脈衝，使放電小室中的壁電荷被擦除掉。
在上述驅動方法中，正常情況下光僅應在放電保持期中發出來而不應在建立、寫入和擦除期有光放出。但當加有建立或擦除脈衝時，放電會使整個顯示板發光，並因而使對比度降低。在加寫脈衝時出現的放電也使放電小室發光，進行損害對比度。因此，需要一種解決這些問題的方法。
上述PDP驅動方法也應使每幀中的放電保持期儘可能地長，以改進亮度。因此，寫脈衝(掃描脈衝和數據脈衝)最好應儘可能短，這樣可高速地寫。
高解析度PDP具有大量的掃描電極，因此需要使寫脈衝(掃描脈衝和數據脈衝)窄，從而可以高速進行驅動。
但在傳統PDP中，較窄地設定寫脈衝會產生寫的缺陷，使顯示的圖象質量降低。
如果寫脈衝的電壓高且脈衝窄，就可無缺陷地以高速可靠地寫。但正常來講，高速數據驅動器耐壓的能力較低，因此難於獲得可以高壓高速寫入的驅動電路。
在上述PDP驅動方法中，另一重點是以低功耗驅動PDP。為達到這一點，應減小放電保持期的無效功耗，以增加亮度效率。
本發明的目的在於提供一種PDP驅動方法，它可高速工作，並在不引起寫缺陷的情況下改善對比度。本發明的另一目的在於提供一種改進發光效率的PDP驅動方法。本發明的再一目的是提供一種PDP驅動方法，在不引起閃爍和毛邊的情況下產生高畫質和高亮度。
在本發明中，以兩階或多階上升階梯的波形用作建立脈衝。不用簡單矩形脈衝而用此種波形作為建立脈衝可改善對比度而不產生寫缺陷。
不用簡單矩形脈衝而用兩階或多階下降階梯波形作寫脈衝，可實現高速驅動而不引起寫的缺陷。
同時，用兩階或多階上升階梯波形作寫脈衝可改善對比度而不會引致寫缺陷。
另外，不用簡單矩形波而用兩階或多階下降階梯波形作保持脈衝可允許用高壓來設定保持脈衝，以確保穩定地工作，從而得到高質畫面。
如果不用簡單矩形波而用兩階或多階上升階梯波形作保持脈衝可提高發光效率。當波形的上升部分的第二階和下降部分的第一階與連續函數對應時，則可獲得明顯的發光效率的提高。
通過使用其波形的上升部分為斜形的波形作保持脈衝，也可改善發光效率。
另一種改善發光效率的方法是使用一種波形，其中在放電電流最大時刻的電壓高於在保持脈衝的脈衝開始時刻出現的所加的電壓。
用兩階或多階階梯波形作放電保持期所加的第一保持脈衝可改善圖象質量。
此外，不用簡單矩形波形而用兩階或多階上升階梯波形作擦除脈衝可改進對比度，獲得高畫質。
使用兩階或多階下降階梯波形作擦除脈衝可縮短擦除期。
通過同時對建立、寫、保持和擦除脈衝使用階梯波形可進一步改進這些效果。
象用在建立、寫、保持和擦除脈衝上的以兩階上升或下降的階梯波形可通過將兩個或多個脈衝加在一起來獲得。


圖1為傳統交流PDP的輪廓圖；圖2示出上述PDP的電極矩陣；圖3示出在驅動上述PDP時的幀分割方法；圖4為在一幀中將脈衝加到電極上時的時序圖的相關實例；圖5示出與本發明相關的PDP驅動裝置結構的方框圖；圖6示出圖5的掃描驅動器結構框圖；圖7示出圖5的數據驅動器結構框圖；圖8示出與第一實施例有關的PDP驅動方法的時序圖；圖9為與實施例相關的脈衝相加電路的方框圖；圖10示出由脈衝相加電路將第一和第二脈衝相加以形成兩階上升階梯波形時的情況；圖11示出實驗1的結果；圖12為時序圖，示出與第二實施例相關的PDP驅動方法；圖13示出用脈衝相加電路將第一和第二脈衝相加以形成有兩階下降階梯的波形時的情況；圖14示出實驗2的結果；圖15為時序圖，示出與第三實施例相關的PDP驅動方法；圖16為與第三實施例有關的階梯波發生電路的方框圖；圖17示出實驗3的測量結果；圖18為時序圖，示出與第四實施例有關的PDP驅動方法；
圖19為實驗4A的測量結果；圖20為時序圖，示出與第五實施例有關的PDP驅動方法；圖21示出實驗5A的測量結果；圖22為時序圖，示出與第六實施例有關的PDP驅動方法；圖23和24示出實驗6的測量結果；圖25為時序圖，示出與第七實施例有關的PDP驅動方法；圖26示出用脈衝相加電路將第一和第二脈衝相加以產生兩階上升和下降的階梯波形的情況；圖27為時序圖，示出以簡單矩形波作為保持脈衝進行驅動時所產生的V-Q Lissajous圖；圖28為用第七實施例的方法驅動PDP時所看到的V-Q Lissajous圖的實例；圖29為時序圖，示出與第八實施例相關的PDP驅動電路；圖30示出第八實施例中保持脈衝的波形；圖31示出用脈衝相加電路將第一和第二脈衝相加以形成第八實施例的階梯波形的情況；圖32示出實驗8A的測量結果；圖33為V-Q Lissajous圖的實例，示出實驗8A的測量結果；圖34為時序圖，示出與第九實施例有關的PDP驅動方法；圖35為方框圖，示出與第九實施例有關的梯形波形發生電路；圖36示出由梯形波形發生電路產生的梯形波形；圖37示出實驗9A的測量結果；圖38為V-Q Lissajous圖的實例，示出實驗9A的測量結果；圖39為時序圖，示出與第十實施例有關的PDP驅動方法；圖40示出實驗10A的測量結果；圖41為時序圖，示出與第十一實施例有關的PDP驅動方法；圖42示出實驗11的測量結果；圖43為時序圖，示出與第十二實施例有關的PDP驅動方法；圖44為時序圖，示出與第十三實施例有關的PDP驅動方法；圖45示出實驗13A的結果圖；圖46為時序圖，示出與第十四實施例有關的PDP驅動方法；圖47為時序圖，示出與第十五實施例有關的PDP驅動方法；
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發明的實施例。
在各實施例中所用的PDP 10與參考圖1在已有技術中解釋的PDP具有相同的物理結構，因此與圖1中的相同用相同的標號。
實施例的驅動方法基本用與所應用的相關技術部分中解釋的ADS方法。但分別在建立、掃描、保持和擦除期所加的建立、掃描、保持和擦除脈衝不是為簡單的矩形波，而是為階梯波或為敘波形。
下面解釋實施例中所用的驅動裝置和驅動方法。
圖5為方框圖，示出驅動裝置100的結構。
驅動裝置100包括預處理器101、幀存儲器102、同步脈衝發生單元103、掃描驅動器104、保持驅動器105和數據驅動器106。預處理器101處理從外圖象輸出裝置輸入的圖象數據。幀存儲器102存儲處理後的數據。同步脈衝發生單元103為每幀和每個子幀產生同步脈衝。掃描驅動器104將脈衝加到掃描電極19a上，保持驅動器105將脈衝加到保持電極19b上，而數據驅動器將脈衝加到數據電極14上。
預處理器101從輸入圖象數據中提取每幀的圖象數據，從所提取的圖象數據(子幀圖象數據)提取每個子幀的圖象數據，並將其存儲在幀存儲器102中。預處理器101隨後逐行將幀存儲器102中所存的當前子幀圖象數據輸出到數據驅動器106上，從輸入的圖象數據中檢測諸如水平同步信號和垂直同步信號的同步信號，並將每幀和子幀的同步信號發送到同步脈衝發生單元103上。
幀存儲器102能存儲每個子幀的分裂成子幀圖象數據的每幀的數據。
具體講，幀存儲器102為兩口幀存儲器，具有兩個存儲區，每個區能存儲一幀(八個子幀圖象)。在對幀存儲器區讀出的同時可交替地在存儲區上寫入幀數據。
同步脈衝發生電路103產生觸發信號，此時為每個建立、掃描、保持和擦除脈衝上升的時刻。這些觸發信號參照每幀和每個子幀處從預處理器101上接收的同步信號來產生，並發送到驅動器104-106上。
掃描驅動器104根據從同步脈衝發生單元103上接收的觸發信號產生建立、掃描、保持和擦除脈衝。
圖6為方框圖，示出掃描驅動器104的結構。
建立、保持和擦除脈衝被加到所有的掃描電極19a上。所需的脈衝波形依情況而不同。
結果，掃描驅動器104有三個脈衝發生器，如圖6所示，每個發生器產生一種脈衝。這些發生器是建立脈衝發生器111、保持脈衝發生器112a和擦除脈衝發生器113。三個脈衝發生器以浮地方法串聯，並根據單元103的觸發信號依次將建立、保持和擦除脈衝加到掃描電極組19a。
如圖6所示，掃描驅動器104還包括一個乘法器115及與之相連的掃描脈衝發生器114，它使掃描脈衝順序地加到掃描電極19a1、19a2、...19aN。採用在掃描脈衝發生器114中產生脈衝並由乘法器115切換而輸出的方法，但也可採用為每個掃描電極19a提供單獨的掃描脈衝發生電路的結構。
開關SW1和SW2安置在掃描驅動器104中，以有選擇地將上述脈衝發生器111-113的輸出和掃描脈衝發生器114的輸出加到掃描電極組19a。
保持驅動器105具有一個保持脈衝發生器112b，並根據來自同步脈衝發生單元103的觸發信號產生保持脈衝，並將該保持脈衝加到保持電極19b。
數據驅動器106將數據脈衝輸出到並聯的數據電極141-14M上。根據一次在一行上串行輸入到數據驅動器106的子場信息進行輸出。
圖7為數據驅動器106結構的方框圖。
數據驅動器106包括一次取一個掃描行的子幀數據的第一鎖存電路121、產生數據脈衝的數據脈衝發生器123、以及在每個電極141-14M入口處的與門1241-124M。
在第一鎖存電路121中，按順序從預處理器101送出的子幀數據與時鐘CLK信號同步並一次順序地取許多位。一旦鎖存了一掃描行的子幀圖象數據(表明數據電極141-14M是否有脈衝加上)，就傳送給第二鎖存電路122。第二鎖存電路122根據來自同步脈衝發生單元122的觸發信號將在屬於加有脈衝的數據電極的與門1241-124M打開。與此同時，數據脈衝發生器123產生數據脈衝，且該數據脈衝隨著與門的打開被加到數據電極上。
在驅動裝置100中，如下面將解釋的，為了顯示一幀圖象，要將建立、寫、放電保持和擦除期構成的一個子幀的操作重複八次。
在建立期，掃描驅動器中的開關SW1和SW2分別開和關。建立脈衝發生器111將一個建立脈衝加到所有的掃描電極12a上，使所有放電小室中出現建立放電，並在每個放電小室中累加壁電荷。在寫周期開始後不久將一定量的壁電壓加到每個小室中，以寫入放電開始。
在寫入周期，掃描驅動器104中的開關SW1和SW2分別關和開。由掃描脈衝發生器114產生的負掃描脈衝順序地加到掃描電極19a的第一行1至掃描電極19a的最後一行N。同時，數據驅動器106通過將正數據脈衝加到與待點燃的放電小室相對應的數據電極141-14M而進行寫放電，將壁電荷累積在這些放電小室中。因此，一幅點亮的畫面是通過將累積壁電荷寫在待點燃的放電小室中的介電層表面上而實現的。
掃描脈衝和數據脈衝(換言之為寫入脈衝)應設得儘可能地窄以允許進行高速的驅動。但如果寫脈衝太窄，就有相類似的寫缺陷。此外，可能被用到的電路類型的限制意味著脈寬通常需設在約1.25μm或更大一些。
在保持期，掃描驅動器104中的開關SW1和SW2分別開和關。保持脈衝發生器112a將固定長度(例如1-5μs)的放電脈衝加到整個掃描電極組12a和保持驅動器105將固定長度的放電脈衝加到整個保持電極組12b的操作交替地進行。
此操作將介電層表面的電位升到高於其中在寫周期累加了壁電荷的放電小室中的放電啟始電壓(以下稱啟始電壓)，因而在這些小室中出現放電。此保持放電使放電小室中發出紫外光。該紫外光激發螢光層中的螢光粉以發出與每個放電小室的螢光層的彩色對應的可見光。
在擦除期，掃描驅動器104中的開關SW1和SW2分別開和關。將窄擦除脈衝加到整個掃描電極組19a上，通過產生部分放電將在每個放電小室中壁電荷擦除。
下面15個實施例的每個實施例都解釋了特定的脈衝波形排列及其效果。
第一實施例圖8為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在圖4所示相關技術驅動方法中，建立脈衝為簡單矩形。但在此實施例中，建立脈衝採用的是有兩階上升的階梯波形。
通過將兩種脈衝波形相加得到此種波形。
圖9為方框圖，示出產生階梯波形的脈衝相加電路。
脈衝相加電路包括第一脈衝發生器131、第二脈衝發生器132和延時電路133。第一和第二脈衝發生器131和132用浮地法相串聯，且兩個發生器的輸出電壓相加。
圖10A示出脈衝相加電路與第一和第二脈衝同步以形成有兩階上升的階梯波形。
由第一脈衝發生器131產生的第一脈衝為寬矩形波，而第二脈衝發生器132產生的第二脈衝為窄矩形狀。
發生器131產生的第一脈衝及發生器132產生的第二脈衝被延時電路133延時一預定時間。這些脈衝根據觸發信號從相加脈衝發生單元103中產生。設定各脈衝的寬度，這樣幾乎在同一時刻第一和第二脈衝開始下降。
這樣來將第一和第二脈衝相加，以使輸出脈衝中有兩階上升。
作為圖9所示脈衝相加電路的一種變型，第一、二脈衝發生器131和132可並聯且第一和第二脈衝輸出疊加。如圖10B所示，具有兩階上升的階梯脈衝可通過使第二脈衝發生器132產生高於第一脈衝的第二脈衝而產生。
此實施例中的建立脈衝發生器111具有一個這種電路並用具有兩階上升的階梯波形作為建立脈衝。
如下面將解釋的，不用簡單矩形波而用這種波形作建立脈衝限制了寫入缺陷並改善了對比度。
換言之，建立脈衝被加到放電小室上以將一定量的壁電荷累加在每個放電小室中，上述過程是在寫周期於短時內精確地進行寫入的生成條件目標下完成的。
當加上建立脈衝時不應發光。如果象已有技術中那樣以簡單矩形波作為建立脈衝，當電壓升高時會有大電壓變化(電壓變化範圍)，並產生強放電趨勢。此放電會導致從整個屏幕上發出強光，且對比度因此而下降。此外，此種強放電的產生(不希望的放電)使在施加了建立脈衝之後在每個放電小室中累加的壁電荷的改變更趨相同。這種改變會導致局部寫缺陷和亮度改變。
如果以兩階上升波形作建立脈衝，就可避免這種電壓中的突變以及所加電壓的升高。從而穩定地累加壁電荷而不會產生不希望的光放電。
此原因是，當建立脈衝升高時電壓改變範圍與所出現的亮度間不是正比關係。儘管電壓中的小改變不會引起過大的亮度產生，當電壓變化達到某個值時就會看到亮度明顯地增加。因此，以兩階而不是一級使電壓到達某個值可減小由放電產生的亮度。
也可用諸如Weber在美國專利5745086中教導的斜上升波形來穩定地累加壁電荷並限制亮度。但Weber中的上升時間極長。用本發明的兩階上升波形可代替用窄脈衝穩定地進行建立的裝置。
通過使用兩階上升波形，可在短建立期中穩定地進行建立，使其可以更高速度進行驅動。
本實施例的PDP驅動方法可以高速驅動顯示板而沒有寫缺陷，並改進對比度以獲得優質畫面。
美國專利4,104,563公開了一種用逐階上升時間的脈衝的實例。該對比文件教導了用逐階上升時間的脈衝作為正常脈衝。但為了達到上述效果，需要如後所述設定建立脈衝。
如果用於升到第一步的電壓V1與峰值電壓Vst相比太小，則在升到第二階時將會有大量的光射出，並有使已得到改進的對比度有損失。因此，電壓V1與Vst之比應設在0.3-0.4或更大，且(Vst-V1)與Vst之比應設在0.6-0.7或更小。
如果第一階上升末端與第二階上升開始間的時期(即第一階tp的平坦部分)與脈寬tw相比太寬，它將會有毀壞效果。因此，tp與tw之比應設在0.8-0.9或更少。
第一階上升電壓V1最好應設在Vf-70v≤V1≤Vf。Vf是驅動裝置的啟始電壓。
啟始電壓Vf是由PDP10的結構所確定的固定值。並通過測出在掃描電極12a和保持電極12b間非常緩慢地增長的電壓和讀出在放電小室開始點燃時所加的電壓來確定。
實驗1
當驅動PDP時以兩階上升波形用作建立脈衝。在驅動時，峰值電壓Vst和脈寬tw保持固定，但tp與tw之比和(Vst-V1)與Vst之比變為各種值和所測的對比度和亮度值上。
每個建立脈衝的波形都是由給定的波形發生器產生，且此輸出電壓在被加到PDP之前被高速高壓放大器放大。
通過點燃PDP的一部分所測出的對比度在暗室中產生白色並測量暗與亮部分的亮度比。
圖11示出此實驗的結果，表示出了tp與tw之比和(Vst-V1)與V1之比以及對比度。
附圖中的陰影區為對比度高的地方，且由寫入缺陷造成的亮度的改變很小，換言之，該區是可接受的區域。陰影區之外的區域表示不可接受的結果。
從圖中可見，tp與tw之比最好應為0.8-0.9或更小，(Vst-V1)與Vst之比最好應為0.6-0.7或更小。但如果tp/tw和(Vst-V1)/Vst太小，就不會獲得任何結果，這樣，最好使其比例設在0.05或更大。
本實施例採用將兩個脈衝相加以形成兩階上升階梯的波形作為建立脈衝。但也可通過將三個或多個脈衝相加以產生具有三個或多個上升級的多階波形來達到同樣的優質圖象效果。
第二實施例圖12為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在第一實施例中，用兩階上升波形作為建立脈衝，但在此實施例中，用兩階下降波形作為建立脈衝。
圖13示出脈衝相加電路將第一和第二脈衝相加以形成有兩階下降階梯波形。
兩階下降波形利用如第一實施例中的脈衝相加電路並通過將第一脈衝發生器131產生的第一脈衝與第二脈衝發生器132產生的第二脈衝相加來產生。
具體講，使用如圖9的脈衝相加電路，其中的第一脈衝發生器和第二脈衝發生器用浮地方法相串聯。如圖13A所示，第一脈衝發生器131幾乎與第二脈衝發生器132將窄矩形波的第二脈衝升高的同時將寬矩形波的第一脈衝升高。通過將兩個脈衝相加產生一個兩階下降波形。另一方案是用其中第一和第二脈衝發生器是並聯的脈衝相加電路。如圖13B所示，在此情況下，第一脈衝發生器將窄矩形波的第一脈衝升到較高電平，而第二脈衝發生器將矩形波升到較低的電平。這兩個脈衝相加以產生一個兩階下降波形。
但如果象已有技術中那樣，以簡單矩形波作為建立脈衝，當電壓降較大時，電壓中的突變(電壓變化範圍)就會使自擦除放電產生。該自擦除放電使強光從整個屏幕上發出，降低了對比度。
由於在建立脈衝的上升期形成的一部分壁電荷被自擦除電荷消滅，其基礎(priming)效果也被減弱。
如果用兩階下降波形作為建立脈衝，在電荷下降時經歷的電壓突變將不再出現，這樣，自擦除放電就受到限制。如果，可限制從整個屏幕上發出的光、改進對比度，同時使壁電荷的消滅受到限制，使基礎效果得以提高。
如果用梯度下降波形作建立脈衝，可穩定地累加壁電荷並以類似方式控制亮度，但波形的下降時間較長。但在本實施例中，使用兩階下降波形可使利用窄脈衝進行的建立穩定地進行。
因此，使用兩階下降波形可在短建立期內進行建立，並可高速進行驅動。
本實施例的PDP驅動方法可進行高速驅動而不會有寫入缺陷，並使對比度顯著提高。結果可得到優質的圖象。
在IBM技術公開報告(1978年第3期卷21)中公開了用逐階下降時間波形作脈衝的技術。這一對比文件教導了用逐階下降時間寫入脈衝來避免自擦除。但為獲上述效果，最後應以下述方式設定建立脈衝。
如果在第一步中下降所用的電壓V1相對於峰值電壓Vst來講太窄，則在第二步下降中將有大量的光射出，且影響將會失去。因此，V1與Vst之比應設在不大於0.8-0.9。
如果第一階下降的末端與第二階下降的啟始之間的時間(即第一階tp的平坦部分的寬度)相對於脈寬tn來講太大，則會有不利的效果。因此，tp與tw之比應設為不大於0.6-0.8。
實驗2用第一實施例中實驗中的同樣方法驅動PDP，使用具有不同的兩階下降波形的各種建立脈衝並在各種情況下測出對比度。
在驅動PDP時，使用了將脈寬tw與第一下降階tp的寬度相比的tp與tw之比，以及將最大電壓Vst與第一階V1電壓下降量相比的V1與Vst之比。
圖14示出了此實施例的結果，表示了tp與tw之比和V1與Vst之比同對比度之間的關係。
圖中的陰影區為對比度較高的區域，且由寫入缺陷所產生的亮度改變很低，換言之，是可接受的區域。陰影區之外的區域為不可接受的區域。
從圖中可見，tp與tw之比和V1與Vst之比不應太大，這樣，tp與tw之比最好應不大於0.6-0.8且V1與Vst之比不大於0.8-0.9。但如果tp與tw和V1與Vst之比大小，則無法獲得有用的結果，因此，其比例最好設在0.05或更大。
本實施例使用了兩個脈衝相加以形成兩階下降階梯波形的波形作為建立脈衝。但通過將三個或多個脈衝相加以產生具有三個或多個下降階的多階波形也可獲得同樣的效果，可獲得優質畫面。
第三實施例圖15為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在第一實施例中，以兩階上升波形用作建立脈衝。但本實施例也可用有三個或多個(例如5階)上升階的多階階梯波形。
通過使用作為建立脈衝發生器111的階梯波發生電路可以獲得此種多階波形建立脈衝。
圖16為階梯波發生電路的方框圖，這種電路在Denshi TsushinGakkai出版的《電子通信手冊》中有描述。
階梯波發生電路包括時鐘脈衝發生器141，它產生固定個數的(此例為5)的連續負脈衝(電壓Vp)，還包括電容142和143以及復位開關144。電容器142的容值C1設定為高於電容器143的容值C2。
當時鐘脈衝發生器141發出第一脈衝時，輸出單元145的電壓升至C1/(C1+C2)Vp。當發出第二脈衝時輸出單元145的電壓升至C1·C2/(C1+C2)2Vp。當發出第三脈衝時則升至C1·C2/(C1+C2)3Vp。
因此，當時鐘脈衝振蕩器141發出固定個數(5個)的脈衝時，則輸出有與階數相應的上升階的波形。在固定時間過後，由復位開關144產生具有多個上升級(5級)的建立脈衝波形。在電路的輸出一側產生放電使電壓下降。
使用此種多階上升波形所得的結果基本上與第一實施例中的效果相同。但儘管電壓升到同樣水平，在每一階中電壓的上升卻很小，這樣可獲得更好的效果。
在此階梯脈衝波形中，在第一階之後的各階中電平改變率的平均值(圖15中線A的斜率)最好應設在不小於1V/μs但不大於9V/μs。具原因如下如果電壓升高，電壓改變率在這些限值之內，則在I-V特性為正的區域中產生弱放電，且放電發生在幾乎恆壓的模式下，因此，放電小室內保持值Vf*，比啟始電壓Vf略低。這意味著與電壓V和Vf*的電位差(V-Vf*)相對應的負壁電荷可有效地累積在掃描電極12a表面上的介電層的表面上。
如果電壓改變率的平均值α設在10V/μs或更大，則由建立脈衝放電所發出的光就更強且對比度明顯下降。如果α值在此範圍內，且特別是設在6V/μs或更小時，由建立脈衝放電所發出的光則弱於由保持放電所發出的光且總體上講對比度幾乎未受影響。
如果α值為10V/μs或更大時進行建立，在平均率上控制壁電荷的累積較困難，更容易在以下的寫入期中產生寫缺陷。在建立脈衝的上升部分增加時過大的電壓改變則會使建立脈衝產生的光很強且壁電壓不平均。這是因為在脈衝的上升期產生的強放電和上升期累加過量的壁電荷意味著會在脈衝的下降部分產生強放電(自擦除放電)。
如在第一實施例中所解釋的，第一上升階的電壓V1應設為與啟始電壓Vf有關，這樣Vf-70V≤V1≤Vf。
實驗3用具有5階上升階梯波形作建立脈衝來驅動一個PDP，並測出壁電荷轉移量ΔQ[PC]與寫脈衝電壓Vdata[V]間的關係。為了查清在上升期電壓平均變化率α下驅動條件的依賴性，在2.1和10.5間設定的各種值處設定第一階之後的平均電壓變化率α[V/μs]，並進行測量。
利用給定的波形發生器產生各種波形的建立脈衝，且其電壓在加到PDP之前被高速高壓放大器放大。在第一階上升中的建立脈衝電壓被設在180V，比啟始電壓Vf低20V。
通過將壁電荷測量裝置連接到PDP形測出壁電荷轉移量ΔQ。此電路與計算鐵電特性等用的Sawyer-Tower電路的原理相同。
圖17示出此測量的結果，示出針對每個平均電壓變化率α值的寫脈衝電壓Vdata和壁電荷轉移量ΔQ之間的關係。
如果ΔQ大於3.5pc，則就易產生寫入缺陷和屏閃。因此，為使PDP被正常驅動，就應將Vdata設在圖中所示的ΔQ＝3.5pc的線之上。
從圖中可見，電壓Vdata隨寫放大產生的壁電荷轉移量的升高而或高。這表明Vdata的升高使放電機率加大並減小了寫缺陷。
在圖中，Vdata佔一個小範圍，表明對於較大的平均電壓變化率α，壁電荷的轉移量也較大。換言之，如果平均電壓變化率α設在此範圍內的較高水平，則可維持壁電荷轉移量ΔQ的水平且甚至在Vdata設在較低值時仍可正確地驅動PDP。
在此實施例的驅動方法中，在整個建立期的壁電荷可被限制在所要的水平上而不會損失對比度並可減少寫放電缺陷。結果，可使因閃爍和顆粒粗糙所造成的圖象質量劣化得以改善並獲得優質畫面。
本發明實施例中用多階上升波形作建立脈衝，但也可用多階上升或下降的波形作建立脈衝，以獲得同樣高質量的圖象質量。
第四實施例圖18為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本實施例採用具有兩階下降的階梯波形作數據脈衝。
在數據脈衝發生器123中可以採用第二實施例中所解釋的那種脈衝相加電路，以將兩階下降階梯波形用在數據脈衝中。
如果用了與已有技術中相似的簡單矩形波，數據脈寬設在不大於2μs將使保持放電的放電效率下降，且有一種將寫入缺陷產生的圖象質量下降明顯減少的趨勢出現。
但在本實施例中，不用矩形波而用具有兩階下降的階梯波形作數據脈衝可使寫脈衝(掃描脈衝和數據脈衝)設在較小的脈寬下而不會減小保持放電期間的放電效率。寫脈衝的寬度可設到窄為1.25μs。
通過將寫脈衝設定較窄，就可在寫入期以高速進行驅動。當驅動諸如用在具有高解析度的高清晰度電視中的具有大量掃描線的高清晰度PDP時這種設定方式極為有用。
本實施例可以窄寫入脈衝達到穩定寫入的原因如下從寫入期到放電保持期的放電操作以如下方式進行。首先通過加寫入脈衝而在掃描電極和數據電極上進行放電。此基礎工作的結果，使在施加保持脈衝時，可在掃描電極與保持電極之間進行保持放電。
如果以簡單矩形波用作數據脈衝，如實驗4B所示，從脈衝被加上到進行放電的放電延時較長且放電延時(從脈衝上升到放電峰值的時間)約在700-900ns。這意味著使數據脈衝上升和下降間的時間越短就越易產生放電缺陷。此外，放電延時也可在放電保持期中產生，這也容易產生不穩定的發光。
如在本實施例中若用從兩個相加脈衝產生的兩階下降波形作為數據脈衝，放電延時則縮短到300-500nm，且在短時間內完成放電。這意味著如果數據脈衝的上升和下降之間的時間即脈寬縮短，就可以可靠地進行放電，以進行穩定的寫入。
還可進行以下的觀察。
如果以簡單矩形波用作數據脈衝，則它可以較高電壓上升，這樣就可以實現短數據脈衝和高速驅動。
但在PDP中傳統地採用的數據驅動器中，在上升期中電壓的迴轉率與電壓維持不變的能力之間有呈倒數的關係。因此難於且無法廉價地得到可瞬時地升到100V以上高壓的驅動電路。
如果產生由第一和第二脈衝組合以形成一個階梯波形所產生的脈衝，則驅動器IC(功率MOSFET)就用在每個第一和第二脈衝發生器中。此驅動器IC具有100V或低於100V的電壓的低的保持能力，以及在脈衝上升期中的快速迴轉率。這意味著可以高壓和高速進行驅動。
這樣，本發明的PDP驅動方法採用低成本驅動電路以獲得高速、穩定的寫入。
如本發明，當用兩階下降階梯波形作寫入脈衝時，第一階下降應最好設在10V-100V的範圍內。這是因為在低於10V和第一階下降大於100V時都難於使具有較低的保持電壓能力的驅動器IC達到效果。
在IBM技術公開報告(1978年第3期卷21)中公開了用逐階下降時間波形作脈衝的技術。這篇對比文件教導了用逐階下降波形以避免自擦除是值得的。但為達上述效果，如以下實驗結果所示，在寫入脈衝的峰值電壓在70-100伏間時，需使脈寬設在0.5μs-2μs間。
實驗4A通過將脈寬被設為各種值的波形構成的數據脈衝加到數據電極上並在寫放電之前和之後測壁電荷轉移量ΔQ[PC]而驅動PDP。數據脈衝電壓Vdata被設置在60、70、80、90和100伏。
通過將第三實施例的壁電荷測量裝置連接到PDP裝置而測出壁電荷轉移量ΔQ。
圖19示出此實施例的結果，它示出針對數據脈衝電壓Vdata的每個值的數據脈寬PW與壁電荷轉移量ΔQ之間的關係。
在圖中，可以見到當Vdata為60V時，若脈寬PW在2.0μs或更大的範圍中時，壁電荷轉移量ΔQ可保持在一高值，這樣，在此範圍內寫放電可大致正常地進行。但當Vdata為60伏時，可以看到小量的閃爍。
但如果Vdata設為高於此值，則甚至在脈寬PW減小後，ΔQ仍可保持在高值，寫放電仍可正常地進行。當Vdata為100伏時，甚至在脈寬為1.0μs時，壁電荷轉移量ΔQ可為約6[PC]的高值，且可正常進行寫放電。
從此可看出，數據脈衝的電壓Vdata值越高，則可以更窄的脈衝寬度PW下獲得高穩定的壁電荷轉移量。
參考圖19作出以下各點。
當脈寬PW在大於2.0μs的範圍時，壁電荷轉移量ΔQ可保持在基本相同的值上，且電壓Vdata在5.50-6.00PC的範圍內是穩定的。另一方面，當脈寬PW為0.2μs或更小，70-100伏的電壓Vdata比60伏的電壓Vdata具有更大的壁電荷量。
結果，當脈寬PW設在2.0μs或更小範圍內時，為了累積滿意的壁電荷需要70-100伏峰值電壓的寫入脈衝。
此外，從圖19可見，當脈寬PW小於0.5μs時，壁電荷轉移量ΔQ的值將小於穩定範圍(5.50-6.00PC)。結果，當寫入脈衝的峰值電壓為100伏或更小時，為了累積滿意的壁電荷需要0.5μs或更寬的脈寬PW。
實驗4B可以用象本實施例中的最大電壓Vp為60伏的矩形波和最大電壓為100伏的兩階下降階梯波形作數據脈衝來驅動PDP。與寫放電的平均放電延時一起測出在每種情況下所加的電壓波形和壁電荷轉移量ΔQ波形。還測出屏幕的閃爍。
用數字示波器測出每種波形。對於每次測量，通過取500次掃描的平均值而消除噪聲。表1示出此實驗的結果
表一

從這些結果中可以見到，用兩階下降階梯波形作數據脈衝可減少放電延時和屏閃。
第五實施例圖20為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在本實施例中，用兩階上升階梯波形作數據脈衝。
諸如第一實施例中所描述的脈衝相加電路可被用作圖7的數據脈衝發生器123，以為數據脈衝上用兩階上升階梯波形。
如果用象已有技術中簡單矩形波，在脈衝上升時間將經歷一個電壓的尖銳上升，這樣，如實驗5A所示，由數據脈衝導致的發光變得較強，且壁電壓更不易平均。其原因與第一實施例中建立脈衝的情況中的相同。
如果發光是由數據脈衝產生的，則其發出的光就疊加在照亮時由保持放電所發出的光上，當進行低梯度顯示時會使圖象質量下降。當用斜坡波形輸入圖象信號並進行灰度級顯示時由數據脈衝引發的發光很強，則圖象質量的劣化特別明顯。
此處，如果加到數據電極的數據脈衝的電壓設定較低，則由數據脈衝引起的發光可得到限制，但與放電的放電延時則增加。這意味著產生寫入缺陷且更易產生圖象質量劣化。
但如果數據脈衝用了象本實施例中的兩階上升階梯波形時，各階的電壓變化較小，且脈中可被升到一個高電壓，使由數據脈衝引起的發光得以限制而不會產生寫入缺陷。
如第四實施例中的，具有對100伏或低於100伏的保持電壓的低能力的驅動器IC被用作脈衝相加電路中的第一和第二脈衝發生器，以使PDP可以高速被驅動。甚至在寫脈衝上用兩階上升階梯波形時，第二階上升應最好設在10V-100V範圍內。
在上述IBM技術公開報告(1978年8月第3期卷21)中公開了上升階梯波形的寫入脈衝的使用。但為達上述效果，如在第四實施例中所解釋的，需要在寫入脈衝的峰值電壓在70-100伏間時，使脈寬設定在0.5μs-2.0μs或更窄。
實驗5A用採用簡單矩形波作為數據脈衝的相關技術驅動方法驅動PDP10，並可見到由寫放電和保持放電所產生的發光。
圖21A示出當進行寫入放電時，數據脈衝電壓Vdata、掃描脈衝電壓VSCN-SUS和亮度出現時對時間軸的改變情況。圖21B表示進行保持放電時保持脈衝電壓VSCN-SUS和亮度出現時對時間軸的改變情況。
可以見到圖21A所示的寫入放電的峰值亮度大於由保持脈衝放電所產生的第一保持脈衝的峰值亮度，並與第二保持脈衝的峰值亮度的峰值亮度區相同。
實驗5B用本實施例中描述的簡單矩形波和兩階上升階梯波形為數據脈衝驅動PDP，並測出圖象質量和屏幕的閃爍。
用給定的波形發生器產生數據脈衝，並在加到PDP之前用高速高電壓放大器放大其電壓。在兩種情況下的最大電壓Vp為100V。表二示出實驗的結果。
表二

從這些結果可見，使用本實施例的波形為數據脈衝可產生更為滿意的半色調灰度級顯示且閃爍小於採用簡單矩形波時的情形，因而可產生優質圖象。
第六實施例圖22為時序圖，示出與本發明實施例有關的PDP驅動方法。
本實施例用兩階下降階梯波形作為保持脈衝。
將此種類的兩階下降階梯波形作為保持脈衝加到脈衝相加電路上，該電路象第二實施例中解釋的那個一樣，最好被用作如圖5和6中所示的保持脈衝發生器112a和112b。
當驅動PDP時將象相關技術中的簡單矩形波用作保持脈衝時，保持脈衝放電設定得越高，放電則越強，使光可以高強亮度發射出去。但如實驗6所示，如果在上升時出現的放電太強，在下降時出現弱放電的異常操作就易產生。
這種現象總體上被稱作自擦除放電，並在上升時過強的放電使累積在放電小室中的壁電荷太多時會出現。這意味著下降時的放電與上升時的情況相反。如果產生自擦除放電，在上升時由放電所累積的壁電荷將減少，這樣使相應的亮度下降。此外，當由下一反方向的脈衝電壓使之放電時，加到放電小室內的放電氣體上的有效電壓的減少而產生有不穩定的放電的異常操作。
如果用如本實施例中的兩階下降階梯保持脈衝，則可避免出現電壓突變且限制了自擦除放電，甚至在保持脈衝電壓被設定在高電平的情況下也如此。
因此，在本實施例的驅動方法中，在保持穩定操作的同時將保持脈衝電壓設定為高電平並產生高亮度的光，從而獲得優質畫面。
美國專利USP 4140945為使用階梯脈衝的技術實例。此對比文件的圖2教導了一種技術，其中將增強脈衝加到常規脈衝上以形成一種階梯波形。但為了達到上述效果，需要如下所述設定保持脈衝。
當用此種兩階下降波形作保持脈衝時，若保持脈衝的最大值電壓限制在啟始電壓Vf+150伏或略低的範圍內時就可限制自擦除放電，這樣，PDP最好在此範圍內進行驅動。
實驗6用簡單矩形波作為保持脈衝驅動PDP，測出掃描電極與保持電極間電壓在時間軸上的改變以及亮度。用合理的高驅動電壓和類似傳統PDP中所用的波形。
以兩階階梯波形作保持脈衝以合理的高電壓來驅動PDP。測出掃描電極與保持電極間電壓在時間軸上的改變和亮度。
此外，在上述的每種條件下驅動PDP，並以下述方式測出每種情況下的亮度。用光電二極體來觀測從峰值亮度的整數值中算出的每種情況之下的亮度和相對亮度。用數字示波器示出每種情況下的波形。
圖23和24示出電壓V和亮度B在時間軸上測出的變化結果。圖23A示出以矩形波作為整流驅動電壓時的結果，而圖23B則示出用合理的高驅動電壓的矩形波時的結果。圖24示出用合理的高電壓的兩階下降階梯的結果。
表三

表三示出保持脈衝的最大電壓Vp，亮度測量結果(相對值)以及自擦除放電是否存在。
當以矩形波作保持脈衝以傳統的驅動電壓(Vp＝100伏)驅動PDP時，發光的峰值將僅可在上升時間內見到而在下降時間內無法見到(即不產生自擦除放電)，見圖23A。但當以矩形波作保持脈衝以合理的高驅動電壓(Vp＝280V)驅動PDP時，在下降時也可見到小發光峰值(即產生自擦除放電)，見圖23B。
與之成對比，當以兩階下降階梯波形作保持脈衝以合理的高驅動電壓(Vp＝280V)驅動PDP時，僅在上升時間內見到發光峰值而在下降時間內無法見到，如圖24。這表明使用本實施例的驅動方法甚至在合理的高最大驅動電壓下都不易產生自擦除電荷。
表三中的相對亮度值揭示了當用了兩階下降階梯波形時的亮度高於用矩形波時的亮度。
保持脈衝用了兩階下降階梯波形並檢出設定在各種電平上的最大電壓下的發光。可以見到當最大電壓不大於最小放電保持電壓Vsmin的2倍(2Vsmin)時，無法在下降時見到發光峰值，且當最大電壓大於最小放電保持電壓自擦除放電Vsmin的兩倍(2Vsmin)時在下降時可見到發光。
第七實施例圖25為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本實施採用兩階上升和下降的階梯波形作保持脈衝。
按下述方法施加兩階上升和下降階梯波形的保持脈衝，如第一實施例中的脈衝相加電路可被用作如圖5和6所示的保持脈衝發生器112a和112b，且第二脈衝設得更窄。
可以如下方式產生兩階上升和下降階梯波形。可用圖9所示的脈衝相加電路，其中用浮地方法將第一和第二脈衝發生器相串聯。如圖26A，第一脈衝發生器使寬矩形波象第一脈衝一樣升高。在特定的延時之後，由第二脈衝發生器使第二脈衝升高。這兩個脈衝隨後相加。另一方案是，也可用並聯的第一和第二脈衝發生器。如圖26B所示，由第一脈衝發生器使寬矩形波從低電平象第一脈衝一樣升高。在特定延時之後，由第二脈衝發生器將窄矩形波從高電平象第二脈衝一樣升高。隨後，通過將兩個脈衝相加而產生兩階上升和下降階梯波形。
當類似相關技術的簡單矩形脈衝被用作驅動PDP中的保持脈衝，驅動電壓的升高將使亮度升高，但放電電流和功耗也成正比地升高。因此，驅動電壓的升高對發光效率的影響很小。
如果兩階上升和下降階梯波形被用作保持脈衝，保持脈衝的最大電壓可設在一高電平，這樣，甚至在以高亮度發光時，功率也不太大。與相關技術相比，本實施例的PDP驅動方法具有較高的亮度，且功耗的增長率低於亮度的增長率，從而可使放電效率增加。
這是由於使用兩階上升和下降階梯波形作為保持脈衝，通過將加到放電小室的保持脈衝電壓的相位與放電電流的相位對準而限制不需要的功率的產生。
通過用兩階上升的階梯波形作保持脈衝也可達到同樣的效果，因此並不絕對地要求將脈衝的下降期改為兩階的。
美國專利USP 4140945為使用階梯脈衝的技術實例。此對比文件的圖2教導了一種技術，其中將增強脈衝加到常規脈衝上以形成一種階梯波形。但為了達到上述效果，需要如下所述設定保持脈衝。
為了進一步改進放電效率，當保持脈衝按兩階上升時，第一階中電壓的升高被設定為與啟始電壓Vf有關，這樣，在不小於Vf-20V但不大於Vf+30V的範圍內，第一階上升和第二階上升之間的電壓保持期則設定為與放電延時Tdf有關，這樣，它不小於Tdf-0.2μs但不大於Tdf+0.2μs。
實驗7A用兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝來驅動PDP，通過觀看V-Q Lissajous圖計算在產生保持放電時在放電小室內功耗量。由給定的波形發生器產生保持脈衝並在其電壓被高速高電壓放大器放大之後加到PDP上。
V-Q Lissajous圖表示在一環中的脈衝變化的第一循環期間累積在放電小室中的壁電荷Q。在V-Q Lissajous圖中的環區WS在放電時與功耗W有一定關係，該關係由以下的方程(1)表示。因此，通過觀看此V-Q Lissajous圖就可算出功耗。
(1)W＝fs(注f為驅動頻率)當進行此測量後，通過將壁電荷測量裝置與PDP相連就可測出放電小室中累加的壁電荷Q。此裝置使用與評估鐵電特性等的Sawger-Tower電路相同的原理。
圖27示出用簡單矩形波作保持脈衝驅動PDP時的V-Q Lissajous圖，a為用低電壓驅動PDP時的圖，而b為用高電壓驅動PDP時的圖。
如圖所示，當以簡單矩形波作保持脈衝時，Lissajous圖a和b是類似平行四邊圖。這表明在用矩形脈衝時，驅動電壓的升高會使功耗成正比地升高。
圖28為V-Q Lissajous圖，示出當用兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝驅動PDP時的情況。
此附圖中的V-Q Lissajous圖是平直菱形的而不是圖28的平行四邊形。
這意味著若圖28的V-Q Lissajous圖與圖27的V-Q Lissajous圖的放電小室中出現的壁電荷轉移量相同，環區卻比後者要小。換言之，對同樣的發光量來說，功耗卻明顯地減少。
測出在將各種值用在第一階上升的電壓中和從第一階上升到第二階上升的保持期電壓上時用兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝來驅動PDP時的V-Q Lissajous圖。結果，當第一階中上升電壓設在Vf-20V到Vf+30時，測出一個較平坦的環。當電壓保持期設在Tdf-0.2μs到Tdf+0.2μs時，也測到一個較平坦的環。
實驗7B用簡單矩形波和兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝來驅動PDP10，並測出每種情況下的亮度和功耗。
如實驗6，從峰值亮度的整數值中算出相對亮度。還測出驅動PDP時的功耗並從相對亮度和相對功耗中算出相對亮度係數η。表四示出相對亮度、相對功耗和相對亮度係數的各相對值。
表四

從這些結果中可見，使用兩階上升和下降階梯波形而不是簡單矩形波作保持脈衝可使亮度增加30％，而功耗的增加則限制在約15％，亮度效率增加13％。
本實施例的PDP驅動方法可用比有關技術的驅動方法更高的亮度和發光效率來實現優質的驅動。
第八實施例圖29為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本實施例採用與第七實施例的情況相同但波形有如下特點的兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝。
圖30示出用在本實施例中的保持脈衝的波形。
(1)第一階用與放電小室中啟始電壓Vf幾乎相同的電壓。
(2)可由正弦函數依三角法則測出第二上升階的電壓，這樣，最大電壓改變點與峰值放電電流點幾乎相同。
(3)下降期的開始幾乎與放電電流停止的點相同。
(4)第一下降階降到以餘弦函數依三角法則確定的速度處最小保持電壓Vs的附近。在此提及的最小保持電壓Vs為用簡單矩形波驅動PDP時用的最小保持電壓。通過在PDP 10中掃描電極12a和保持電極12b之間加電壓而測出此電壓Vs，以將放電小室帶入點燃狀態，一點一點地減小所加電壓並在放電小室首次熄滅時讀出所加的電壓。
為了利用具有上述獨特特點的階梯脈衝作保持脈衝，可將如第八實施例所述的脈衝相加電路用作圖5和6中所示的保持脈衝發生器112a和112b。但以具有RLC(電阻-電感-電容)的脈衝振蕩器用作第二脈衝發生器，以用三角法則確定第二脈衝的上升和下降部分。
換言之，可用以下方法產生上述特點的波形。具有用圖9的浮地方法相串聯的第一和第二脈衝發生器的脈衝相加電路被使用。如圖31A，由第一脈衝發生器將寬波形升高作第一脈衝。在特定延時之後，由第二脈衝發生器在其上將極窄的三角形交變波形升起作為第二脈衝。另一方案是用脈衝相加電路，其中的第一和第二脈衝發生器彼此並聯。如圖31A，由第一脈衝發生器將寬矩形波升壓到一較低電平。在特定延時之後，由第二脈衝發生器將窄的三角法則確定的第二脈衝升到較高電平。兩個脈衝相加以產生具有上述特點的波形。
通過調節第二脈衝發生器中的RLC電路的時間常數可調整第二脈衝上升和下降的斜度。
與第七實施例相似，本實施例的驅動方法改進了亮度，同時限制了功耗的增加，並改善了發光效率。但由此實施例產生的影響卻很大。
使用本實施例的波形使發光效率更高的原因在於直到通過使用上述(1)和(2)特性在上升期的第二階中放電電流的相位之後，電壓改變的相位一直滯後。這在放電小室中產生一種情況，在該小室中開始發生放電之後，從電源加上一個負電壓使電能被強迫地注入到在放電小室內的等離子體中。
此外，通過產生一種在發生發光的時期內將高電壓主要施加在放電小室中這樣一種情況，使發光效率提高。這可用上述特性(3)和(4)來達到。
根據上述原因可以得到以下的結論。
當用兩階上升和下降階梯波形作保持脈衝時，在上升期的第二階中電壓(放電小室的端電壓)改變的相位最好設定慢於放電電流的相位，這樣，可以提高發光效率。
當使用其第二階按三角函數上升的兩階波形作保持脈衝時，第二階上升最好應在一放電期Tdise中進行，在此期間有放電電流流過，從而改善了發光效率。
放電期Tchg是放電小室被充電到其容量值時的充電期Tchg完成時刻到放電電流流完為止的時刻之間的時期。此處的「放電小室容積」可被當作由掃描電極、保持電極、介電層和放電氣體組成的放電小室的結構來確定的幾何容積。結果，放電期Tdise可被描述成「從放電小室被充電到其幾何容積的充電期Tchg結束到放電電流結束之間的時期」。
在本實施例的另一變形中，當通過將第一和第二脈衝相加而產生一個階梯脈衝時，一個由三角法則確定的脈衝也可被用作第一脈衝。這產生一個脈衝，其中有按三角法則確定的上升期的第一和第二階的脈衝被用作保持脈衝。
當使用此種波形的保持脈衝時，可以根據PDP的結構使發光效率進一步地提高。在此情況中，第一階上升為從放電期Tdise的開始到放電電流達其最大值時的放電期dscp。第二階上升為放電電流達到其最大值到放電期Tdise結束之間的時期。
實驗8A利用上述特點的波形作保持脈衝來驅動PDP。測出放電小室電極(掃描和保持電極)間出現的電壓V、在放電小室中累加的壁電荷量Q、壁電荷的改變量dQ/dt及PDP的亮度B，並觀測V-Q Lissajous圖。
壁電荷Q、亮度B等的測量與第七實施例的實驗中一樣進行。
圖32和33示出這些測量的結果。在圖32中，給出沿時間軸的電極電壓V和壁電壓Q，以及壁電壓改變量ΔQ和亮度B。圖33為V-QLissajous圖。
從圖32可見，在上升期，第二階上升的電壓中的上升是在放電電流開始流動的點(圖中t1)之後立即開始的，而第二階的電壓中上升的相位延遲到放電電流的相位之後。電壓V中上升的最高點限制在放電電流峰值時刻(圖中t2)附近。
在亮度B為高電平的時期與將高電壓加到放電小室上的時期相吻合，表明高壓主要是在發光期加到放電小室中的。
圖33的V-Q Lissajous圖是扁平菱形的，其左和右端有彎曲的鋸齒。這些鋸齒形表明甚至放電小室中壁電荷轉移量保持相同時環區仍被縮小。換言之，儘管發光量相同，但功耗卻變小了。
實驗8B用與第七實施例中實驗相同的方法驅動PDP 10，其中用簡單矩形波然後用本實施例的階梯波作保持脈衝。測出亮度和功耗，並從相對亮度和相對功耗中算出相對發光效率。表五示出相對亮度、相對功耗和相對發光效率的各值。
表五

從這些結果可見，用來實施例中的階梯波形而不是簡單矩形波作保持脈衝可使亮度加倍，而功耗的增加則限制在62％左右，且發光效率提高30％。
本實施例示出了一個實例，該實例的波形其上升期的第二階和下降期的第一階是依三角法則確定的，但也可用其它連續函數來達到類似的效果。例如可用指數函數或高斯函數的波形。
第九實施例圖34為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本發明採用一個梯形波作保持脈衝，因此在上升期電壓被驅動向上升時無衝擊產生。
這種上升斜波形可用作保持脈衝，它用圖35所示的梯形波發生電路作圖5和圖6所示的保持脈衝發生器112a和112b。這種梯形波發生電路由時鐘脈衝振蕩器51、三角波發生電路152和限壓器153構成。限壓器153將電壓嵌位在某一電平上。在梯形波發生電路中，時鐘脈衝振蕩器151根據來自相加脈衝發生器103觸發信號產生矩形波。三角波形發生電路152在此矩形波上產生如圖36B所示的三角波。限壓器153隨後將三角波的峰值截斷以產生如圖36C所示的梯形波。
如圖35，可用鏡象集成的鋸齒波發生電路用作三角波形發生器151。在已提及的Denshin Tsushin Handobuku中已描述了圖35的鏡象集成的切除波發生電路。諸如齊納二極體限壓器也可用作限壓器153。
用上升斜波形作保持脈衝而不是相關技術的簡單矩形波作保持脈衝可使功耗保持在低水平而不會降低亮度。換言之，可以低功耗獲得優質畫面。
以一個斜角使保持脈衝上升期間的電壓升高的原因在於，在最大放電電流的點上所加的電壓高於放電開始點處所加的電壓，這與第八實施例中的情況相同。
作為本實施例的另一種變型，可用上升期為斜的且下降期為兩階的波形作保持脈衝來獲得與第七實施例中相同的效果。
在保持脈衝中上升傾斜的角度最好在20V-800V/μs。當保護脈衝寬度小於5μs時，角度最好在40V-400V/μs。
實驗9A用上升斜坡保持脈衝驅動PDP，並按第八實施例的實驗8B的方式測出電極(掃描和保持電極)間出現的電壓V、在放電小室中累積的壁電荷量Q、壁電荷量Q的改變量dQ/dt以及PDP的亮度B。還觀測V-Q Lissajous圖。
保持脈衝的上升斜度有200V/μs的梯度。
圖37和38示出這些測量結果。在圖37中，給出沿時間軸的電極電壓V、壁電壓Q、壁電壓變量ΔQ和亮度B。圖38為V-Q Lissajous圖。
從圖37可見，在峰值放電電流的點(圖中t2點，它也是峰值亮度出現的點)附近，電壓V高於在放電電流開始流動的點(圖中t1)處的電壓。
圖38的V-Q Lissajous圖是一個薄扁平菱形。此V-Q Lissajous圖由斜的左和右端構成，這兩端是由於啟始電壓低於結束電壓的緣故造成的。
這表明甚至在放電小室中壁電荷轉移量保持不變時用上升斜波作保持脈衝而不是用簡單矩形波可使環區變小。換言之，儘管發光相同，但功耗卻較小。
實驗9B以第七實施例的實驗中同樣的方法驅動PDP 10，用簡單矩形波或本實施例的上升斜波作保持脈衝。測出每種情況下的亮度和功耗，並從相對亮度和相對功耗中算出相對發光效率η。表六示出相對亮度、相對功耗和相對發光效率η的各值。
表六

從這些結果可見，用本實施例的上升斜脈衝作保持脈衝而不是用簡單矩形脈衝可使亮度減少7％、功耗減少13％，這樣，發光效率增加約7％。
第十實施例圖39為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在放電保持期所加的第一保持脈衝用了兩階上升和下降交替的波形，但從第二保持脈衝開始用與相關技術中相同的簡單矩形波。
為了僅使第一保持脈衝有兩階上升和下降波形，使用了第一實施例中描述的脈衝相加電路作為如圖5所示的保持脈衝發生器112b。但卻提供了一個開關供第二脈衝發生器開和關之用。僅當加了第一保持脈衝時第二脈衝發生器不打開(導通)。
當加第一保持脈衝時，由第一脈衝發生器產生的第一脈衝和由第二脈衝發生器產生的第二脈衝被相加以如與第七實施例有關的圖26產生一個兩階上升和下降階梯波形。另一方面，當產生第二和隨後的保持脈衝時，僅第一脈衝是由第一脈衝發生器產生的。
當將與有關技術中那樣的簡單脈衝用作保持脈衝時，由在放電保持期所加的第一保持脈衝產生的放電不穩定(低放電能力)且發光量較小。這是由屏閃引起的圖象質量劣化的原因之一。
下面給出由第一保持脈衝產生的放電能力較低的原因。
總地講，當脈衝加上到產生放電電流間就有了延時(放電延時)。放電延時與所加電壓有很強的相關性。廣泛認為，電壓越高，放電延時越小，並使放電延時的分布很窄。由不穩定放電產生的長放電延時問題也適用於保持脈衝上。
但加到放電小室中的放電氣體上的電壓Vgas取決於從放電小室外的電源上所加的驅動電壓和累加在覆蓋在電極的介電層上的壁電壓。換言之，壁電壓嚴重影響放電延時。
因此，在寫放電之前累加的壁電荷產生的閃爍更易引起第一保持脈衝的放電延時和不穩定放電。
但如在本實施例中以兩階上升和下降波形作第一保持脈衝而不是用簡單矩形波，放電延時則減小。因此當加第一保持脈衝時，放電概率就提高，從而減少屏幕閃爍。
若用寬脈衝時，通過用簡單矩形波作第一保持脈衝，可在放電期間達到同相的穩定性。但如本實施例中用相加的兩階梯波作脈衝可使所用的脈衝很窄，這樣可以更高速度進行驅動。
當按此方法以兩階上升和下降階梯波形作第一保持脈衝時，要想使放電概率增加最好要保證第一階上升應升到最小放電保持電壓Vs附近。在第二階升到峰值電壓電平時，波形從靠近放電端點處迅速下降。第一階下降的電壓最好應被減到最小放電保持電壓Vs附近。
從第二階上升到第一階下降的時期，換言之為最大電壓保持期Pwmax最好應設定不小於0.2μs且不大於脈寬PW的90％。
此外，第一保持脈衝的最大電壓保持期PWmax1應設定不小於0.1μs，長於第二和隨後脈衝PWmax2的最大電壓保持期。在這種設定下，第一保持脈衝的放電概率明顯增加並可獲得無閃爍的滿意圖象。
實驗10A用相關技術的簡單矩形波和本實施例的階梯波作第一保持脈衝來驅動PDP，並測出在各種情況下在放電小室中電極(掃描和保持電極)間出現的電壓VSCN-SUS和PDP的發光效率B。
由給定波形發生器產生保持脈衝，且在加到PDP之前其電壓被高速高電壓放大器放大。由數字示波器測出電壓波形和亮度波形。
圖40示出這些測量結果，A為當矩形脈衝被用作第一保持脈衝時的情況，而B為階梯波形被用作第一保持脈衝時的情況。在兩圖中給出了沿時間軸的電極電壓VSCN-SUS和亮度B。
在圖40中，在脈衝上升開始點和發光峰值間的時期，換言之為放電延時在B中的低於在A中的。此外，可見到由放電產生的發光在B中的強於在A中的。
實驗10B用最大電壓Vp為180伏的簡單矩形波和最大電壓為230伏的兩階上升和下降階梯波形作第一保持脈衝來驅動PDP 10。測出各種情況下的電壓波形和亮度波形，並算出平均放電延時。還測出亮度和屏閃。這些結果如表七所示。
表七

從這些結果可見，用兩階階梯波形作第一保持脈衝可減小放電延時和屏閃。
本發明的PDP驅動方法可使PDP獲得優質的高解析度圖象。
第十一實施例圖41為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本實施例用兩階上升階梯波形作擦除脈衝。將這樣的兩階上升波形作擦除脈衝，將類似第一實施例中所說明的脈衝相加電路用作圖6中的擦除脈衝發生器113。
當用了象有關技術中的簡單矩形脈衝時，在電壓上升時電壓突變之後有一強放電趨勢產生。此強放電使整個屏幕上產生一個較強的發光，使對比度下降。
當產生此種強放電時，在加了擦除脈衝之後在放電小室中仍存在的壁電荷則更易產生閃爍並在下一驅動過程中產生錯放電。
但用了兩階上升波形作擦除脈衝時，使所加電壓上升而避免了電壓中的大量突變，使發光受到限制並使壁電荷被均勻地擦除。
在本實施例中，用低耐壓的驅動IC作第一脈衝相加電路中的第一和第二脈衝發生器，以通過將第一和第二脈衝疊加而產生擦除脈衝。這可使驅動能高速地進行。
在1975年SID國際討論會文摘中由T.N.Criscimagna的文章《等離子體顯示板的低壓選擇電路》的段落「兩階寫入/擦除」中公開了用上升階梯波形作擦除脈衝的實例。但為達上述效果，擦除脈衝最好應如下那樣設定。
如果在此種兩階上升階梯波形的第一階上升中的電壓V1比峰值電壓Ve小很多，在第二階上升中就有較大量的光發出，這樣，對比度中的大部分改進將失去。因此V1/Ve的比應設在不小於0.05-0.2且(Ve-V1)/Ve的比不大於0.8-0.95。
此外，若在上升期整個第一階到第二階開始的時期，換言之，第一階電平tp的部分與脈寬tp相比太寬，則會有損害效果。因此，tp/tw的比應設在0.8或更小。
為進一步改善圖象質量，上升期第一階中的電壓V1最好應設在Vf-50V至Vf+30V內，最大峰值電壓Ve在Vf至Vf+100V內。此處，Vf為啟始電壓。
實驗11
用兩階上升階梯波形作擦除脈衝來驅動PDP。當進行驅動時，峰值電壓Ve和脈寬tw被設為固定值，但上升期tp中第一階的平坦部分與脈寬tw之比和第二階的電壓(Ve-V1)與峰值電壓Ve之比被設為各種值，且按第一實施例中的實驗相同的方式測出對比度。
圖42示出這些測量結果。圖中示出tp與tw之比和(Ve-V1)與Ve之比的關係，以及以兩階上升波形作擦除脈衝時的對比度。
圖中陰影區代表結果可接受的範圍，其中對比度高且從寫缺陷中產生的亮度改變不普遍。陰影區之外的區域表示不可接受的結果。
從圖中可見，tp/tw之比最好設在0.8或更小，(Ve-V1)/Ve之比可設在0.8-0.95或更小。但若tp/tw和(Ve-V1)/Ve設得太低，則不能獲得效果，這樣，比值最好應設在高於0.05。
本實施例用兩階上升階梯波形作擦除脈衝，但也可用三或多階的多階階梯波形來實現同樣的優良圖象質量。
第十二實施例圖43為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。本實施例用兩階下降波形作擦除脈衝。
最好用第二實施例中描述的脈衝相加單元作圖6中的擦除脈衝發生器113，來提供兩階下降波形作擦除脈衝。
當象有關技術中的簡單矩形波被用作擦除脈衝時，這些放電裝置中就有放電延時，其脈寬太窄就會使擦除發生錯誤且圖象質量下降。
用本實施例的兩階下降波形而不是簡單矩形波作擦除脈衝可以在擦除脈衝設定很窄時保持精確的擦除。
減少擦除脈衝的寬度可使擦除期減少。這使寫入期和保持期相應加長，從而得到高密度和高畫質。
另外，低耐壓驅動器IC被用作脈衝相加電路中的第一和第二脈衝發生器以通過將第一和第二脈衝疊加而產生擦除脈衝。這可使驅動以高速進行。
當按此法以兩階下降階梯波形用作擦除脈衝時，可以精確地進行擦除並且脈衝寬度可設定得儘可能地窄。結果，從上升時到整個最大電壓保持期的時期Pwer應定在Tdf-0.1μs至Tdf+0.1μs間。此處，Tdf為放電延時。
當用了這種兩階下降擦除脈衝時，最大電壓Vmax應定在Vf至Vf+100V內，以獲得最滿意的圖象質量。
實驗12用最大電壓Vp為180V的簡單矩形波、脈寬為1.50μs、最大電壓為200V的兩階下降階梯波形以及脈寬為0.77μs的擦除脈衝來驅動PDP 10。測出每種情況下的電壓波形和亮度波形並測出擦除期的平均放電延時。依所見的屏幕狀況來判定擦除是否成功。
表八

表八示出這些測量結果，揭示了在兩種情況下擦除操作都令人滿意。
但是可以見到，用階梯波形而不是用簡單矩形波作擦除脈衝可以大大地減小放電延時，且本實施例所用的PDP驅動方法在用窄脈衝時仍可達到令人滿意的表現。
在本實施例中是以兩階下降階梯波形作擦除脈衝的，但用三階或更多階的多階下降階梯波形也可達到同樣的效果。
第十三實施例本實施例所用的PDP具有與圖1的PDP 10相同的結構，且用氦、氖、氙和氬四種氣體混合代替氖和氙作封閉放電氣體，且封閉空間的壓力設在800-4000乇、高於大氣壓力。
圖44為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
如圖所示，在本實施例中用兩階下降階梯波形作寫入期所加的數據脈衝和放電保持期所加的保持脈衝來進行驅動。換言之，本實施例象第十四實施例中那樣用兩階下降波形作數據脈衝並象第六實施例那樣用兩階下降波形作保持脈衝。
本實施例將結構特徵與下面將描述的驅動PDP時所加的波形特徵相結合，以改進亮度和發光效率，同時限制放電電壓的增加並顯示質量令人滿意的圖象。
當把氣體介質封在PDP中時，所用的壓力通常小於500乇。這意味著放電後產生的紫外光主要是中心波長為147nm的諧振線。但如果壓力太高(大量原子封在放電空間內)，則中心波長為154nm或172nm的準分子輻射的比率就較大。諧振線具有自吸收的傾向，而分子波束無自吸收或自吸收很小，這意味著由螢光層反射的紫外光的量在此情況下較大，從而改進了亮度和發光效率。由普通螢光層將紫外光轉換為可見光的轉換效率隨波長越長而越大，因此這是為什麼本實施例改進了亮度和發光效率的另一原因。
在傳統PDP中，放電具有第一發光階段，但若高氣壓在本發明中定在800-4000乇，則更易產生燈絲髮光或第二發光階段。這使在正極中的電子密度提高、提供集中的能量並提高所發的紫外光的量。
所封閉的氣體介質是上述四種氣體的混合，其中氙的量較少，在保持低放電電壓時可得到高亮度和發光效率。
如果在PDP彼此相對地放置掃描電極和數據電極的結構中的封閉空間中設定了高壓，如圖1所示放電空間被夾在其間，這就有一種要產生寫缺陷的趨勢，由於封閉空間中的高氣壓使啟始電壓升高，這種情況就更易發生。但當象相關技術那樣用簡單矩形波作建立脈衝和寫入脈衝時，甚至在放電中的寫脈衝定在高電平也產生放電延時。結果，難於避免寫入缺陷。
但在本實施例中用兩階下降階梯波形作數據脈衝，減小了放電延時，並在加有數據脈衝的時期內完成寫入放電。結果，由寫入放電產生的壁電荷量增加、寫入缺陷減小。通過將兩個脈衝加在一起產生此階梯波形，意味著低耐壓的驅動器IC可被用作脈衝發生器。結果，可以高速地進行驅動。
在本實施例中，兩階下降階梯波也被用作保持脈衝，這樣可將保持脈衝電壓設得較高，以增加亮度並保持穩定地工作。從而可獲得無閃爍的優質圖象。
實驗13A製造一種電極間距為40μm且放電氣體由50％氦、48％氖、2％氙或50％氦、48％氖、2％氙、1％氬或30％氦、68％氖、2％氙或30氦、67.9％氖、2％氙、0.1％氬組成的PDP。測出每個PDP的Pd區與啟始電壓Vf間的關係。
圖45示出這些結果。在圖線下的表格中示出用不同種氣體的PDP的亮度(放電電壓為250伏)。
從圖中可見，在封閉空間中氣壓的增高可使啟始電壓升高，但如果上述四種氣體混合物用作放電氣體時，啟始電壓就可限制在較低的電平上。
具體講，如果用30％氦、67.9％的氖、2％氙、0.1％氬的混合物，則發光較好，且啟始電壓甚至在Pd區在6(乇×cm)下時仍可保持在有效啟動電壓區內(小於220伏)，這意味著電極間距d為60μm，封閉空間的壓力為1000乇。
此種氣體組合的最小啟動電壓在Pd＝4附近，因此最好將Pd設在4，(例如封閉空間壓力為2000乇電極間距d為20μm)。
絕對值，特別是啟動電壓隨所用的氙的量而變，但其間的相對關係基本不變。
實驗13B用如圖4的相關技術簡單矩形波形和圖44的本發明的階梯波的驅動方法驅動其每個隔離肋為60μm高2000乇下的四種混合氣的PDP。進行實際圖象顯示，並評估相對亮度、發光效率η和圖象質量(閃爍)。表九示出這些結果。
表九

從這些結果可見，當用本發明的驅動方法而不是用簡單矩形波的驅動方法時，相對亮度、功耗、相對效率和顯示質量都很好。
這表明了甚至在PDP的封閉空間中的氣壓高時，這種顯示板結構和本發明的驅動方法的組合仍可獲得高亮度、高發光效率和滿意的圖象質量。
在本實施例中，將本發明的驅動方法用在一種PDP上的，其中四種氣體混合物在封閉空間中為2000乇，還用在為500乇的95％氖和5％氙的混合氣體的PDP上。比較在兩種情況下的發光效率η並可發現前一PDP的效率約為後者的一倍半。這確認了本實施例的驅動方法、放電氣體混合物及壓力是有效的。
在本實施例中，數據脈衝和保持脈衝都是兩階下降波形，但作為另一實施例，也可使數據脈衝和保持脈衝二者其一或兩者都有兩階上升波形而有同樣效果。
此外，甚至將兩階上升或下降波形僅用在數據脈衝且以簡單矩形波用作保持脈衝時，儘管率較低，但仍可達到象本實施例中那樣的效果。
第十四實施例圖46為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
本實施例用階梯波形作建立脈衝、寫入脈衝、第一保持脈衝和擦除脈衝。
如圖46，在本實施例中，象在第一實施例那樣，以兩階上升階梯波形用作建立脈衝，象第四實施例那樣用兩階下降階梯波形用作數據脈衝，象第十實施例那樣，將兩階上升和下降階梯波形用作第一保持脈衝，象第十一實施例那樣，用兩階上升階梯波形用作擦除脈衝。
通過將電壓用在每個時期的波形組合上，使對比度提高，並使由放電延時產生的閃爍得到限制。
用階梯波形作建立和擦除脈衝可使建立和擦除放電期的對比度提高，但還有一種使寫入放電時的放電延時Tdadd和第一保持放電時的放電延時Tdsus1增加的趨勢。此原因是，用階梯波形作建立脈衝和擦除脈衝可使放電變弱，減小電荷轉移量以及在建立期出現的壁電荷轉移量。
但在本實施例中，通過用階梯波形作數據脈衝來減少放電延時Tdadd的操作和用階梯波作第一保持脈衝來減小放電延時Tdsus1的操作使延時減少，從而不產生閃爍。
在本實施例的驅動方法中，甚至用1.25μs寬的寫入脈衝進行高速驅動時仍可得到極高的對比度和滿意的圖象質量。
實驗14A用簡單矩形波作寫入和保持脈衝，並用簡單矩形波和兩階上升和下降波作建立和擦除脈衝來驅動PDP 10。測出在寫入放電時出現的平均放電延時Tdadd(μs)、在第一保持放電時出現的平均放電延時Tdsus1(μs)、第一保持放電的對比度比率和放電效率P(％)。
放電效率P是通過對保持放電寫入10000次並計算在第一保持放電中發光的次數來測的。
用雪崩光電二極體(APD)在數字示波器上觀察在放電時發出的光，來進行發光判定。
實驗14B用階梯波作建立和擦除脈衝、用簡單矩形波作全部的保持脈衝，以簡單矩形波和兩階上升和下降階梯波形用作寫入脈衝來驅動PDP10。測出在寫入放電時出現的平均放電延時Tdadd(μs)、在第一保持放電時出現的平均放電延時Tdsus1(μs)、第一保持放電時的對比度比率和放電效率P(％)。
實驗14C用階梯波形作建立、擦除和寫入脈衝，以簡單矩形波和兩階上升和下降波形作第一保持脈衝來驅動PDP 10。測出在寫入放電時出現的平均放電延時Tdadd、在第一保持放電時出現的平均放電延時Tdsus1(μs)、第一保持放電時的對比度比率和放電效率P(％)。表十表示實驗14A、14B、14C的結果。
表十

從實驗14A的結果可見，用階梯波而不是簡單矩形波作建立和擦除脈衝可以大大改善對比度。但與此同時，在寫入期出現的平均放電延時Tdadd和第一保持放電時出現的平均放電延時Tdsus1將變大，而放電效率P減小。
從此處和實驗14B的結果可見，用階梯波而不是簡單矩形波作寫入脈衝以及建立和擦除脈衝可使對比度保持在改善的水平上，並限制Tdadd和Tdsus1的增加，並限制放電效率P的下降。
從此處及實驗14C可見，用階梯波而不是簡單矩形波作寫入脈衝和第一保持脈衝以及建立和擦除脈衝可改善對比度，減少延時Tdadd和Tdsus1並改善放電效率P。
第十五實施例圖47為時序圖，示出與本實施例有關的PDP驅動方法。
在本實施例中，以階梯波象第十四實施例那樣用作建立、寫入和擦除脈衝。階梯波不僅被用作第一而且被用作所有保持脈衝。
如圖47，在本實施例中，象第一實施例那樣，一兩階上升階梯波形被用作建立脈衝，象第四實施例那樣，一兩階下降階梯波形被用作數據脈衝，象第七實施例那樣，一兩階上升和下降階梯波被用作保持脈衝，象第十一實施例那樣，一兩階上升階梯波被用作擦除脈衝。
通過在各時期中各波形上加電壓，可提高對比度，限制由放電延時產生的閃爍並如下所述實現高發光效率。
但總之，高解析度的PDP其發光效率都較低。這是因為放電小室越小，意味著在放電空間的單位體積上的壁表面區越大，這使壁表面損失的激發子和來自放電氣體的充電顆粒增加。高解析度的PDP還更易有雜質，例如在製造過程中從排空處理中殘留的蒸汽。由於在隔離肋間的間隔減小使導電性變差而更易有此情況發生。在放電氣體中大量的雜質將使啟始電壓升高。
因此用相關技術的簡單矩形波以高速驅動高解析度PDP則更易產生閃爍且平衡地驅動PDP則更難。但在本實施例中，甚至以1.25μs的高速驅動高解析度PDP時仍很穩定，而在全視場顯示高亮的圖象。
在較高解析度的PDP中，用階梯波作保持脈衝可大大改進發光效率。在此種PDP中的小室節距中的改變將產生寬的影響效果。此原因在於通過在具有寬電極的PDP中的階梯波形作較大放電電流難於獲得效果，甚至用簡單矩形波作保持脈衝時也如此。但在窄電極PDP中，用簡單矩形波作保持脈衝意味著可獲小放電電流，這樣用階梯波就更易產生效果。
實驗15A用階梯波形作建立和擦除脈衝，簡單矩形波作所有保持脈衝，以簡單矩形波和兩階上升和下降階梯波形變化地用作寫入脈衝來驅動PDP。小室節距定在360μm和140μm。測出相對發光效率η和對比度比率。
實驗15B用階梯波作寫入脈衝及建立和擦除脈衝、簡單矩形波作所有的寫入脈衝，以簡單矩形波和兩階上升和下降階梯波形變化地用作保持脈衝來驅動PDP。小室節距定在360μm和140μm。測出相對發光效率η和對比度比率。
在實驗15A和15B中，約400∶1的對比度比率應是滿意的。表十一示出了相對發光效率η的測量結果。
表十一

從這些結果可見，小室節距為140μm的PDP其發光效率總體上低於小室節距為360μm的PDP。
從實驗15A可見，不管是用簡單矩形波或階梯波作寫入脈衝發光效率都不變。但實驗15B的結果表明用階梯波作保持脈衝產生的發光效率高於用簡單矩形波的發光效率。
實驗15B的結果還表明用階梯波而不是簡單矩形波作保持脈衝可將小室節距為360μm的PDP中的發光效率增加約8％，將小室節距為140μm的PDP中的發光效率提高約30％。具體講，這表明用階梯波作高解析度PDP中的保持脈衝可大大地改善發光效率。
因此，用本實施例的驅動方法可以能以高速高發光效率驅動PDP，從而可以穩定地顯示一幅高解析度的圖象。
附加信息本發明通過使用如上所述的獨特波形，特別是階梯波形作建立、寫入、保持和擦除脈衝可使對比度、圖象質量和發光效率提高。但將脈衝加到掃描電極、保持電極和數據電極上的裝置並不局限於上述裝置，當用ADS方法驅動PDP時這類裝置都可採用。
例如，在上述實施例中，描述了將階梯波形建立和擦除脈衝加到掃描電極19a的實例，但本發明可通過將脈衝加到數據電極14和保持電極19b上而獲得同樣的效果。
在上述實施例中，將階梯波形作數據脈衝加到用階梯脈衝作寫入脈衝的一例的數據電極14上，但階梯波形也可用作加到掃描電極19a上的掃描脈衝。
此外，在上述實施例的放電保持期，給出了正保持脈衝被交替地加到掃描電極19a和保持電極19b的實例。作為另一變型，也可將正和負保持脈衝交替地加到掃描電極19a或保持電極19b上。在此情況下，用階梯波作保持脈衝可達同樣效果。
PDP的顯示屏板的結構並不必須與上述實施例中的相同。本發明的驅動方法還適用於驅動常規表面放電PDP或相對放電PDP中。
可能的工業應用可將本發明的PDP驅動方法和顯示裝置用在計算機和電視顯示上，特別是此種的大型設備上。
權利要求
1.一種用於PDP的PDP驅動方法，在所述PDP中設置了多個放電小室，每個放電小室具有一對第一電極和第二電極，該PDP驅動方法包括對於多個幀的每一個將建立脈衝加到各放電小室的建立步驟，其中在每個建立步驟中施加的建立脈衝具有這樣的斜坡波形，該波形的一部分以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降。
2.一種用於PDP的PDP驅動方法，在所述PDP中設置了多個放電小室，每個放電小室具有一對第一電極和第二電極，該PDP驅動方法包括將建立脈衝加到各放電小室的建立步驟，其中在建立步驟中施加的建立脈衝具有這樣的波形，該波形的一部分以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降並且以大於所述平均電壓改變率的電壓改變率上升。
3.一種用於PDP的PDP驅動方法，在所述PDP中設置了多個放電小室，每個放電小室具有一對第一電極和第二電極，該PDP驅動方法包括將建立脈衝加到各放電小室的建立步驟，其中在建立步驟中施加的建立脈衝具有這樣的波形，該波形的一部分基本上垂直地上升並且以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降。
4.一種PDP顯示裝置，包括一個PDP，包括第一襯板，在其上設置了多個成對的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設置了多個第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個放電小室，每個放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅動電路，可操作用於通過對於多個幀的每一個重複將建立脈衝加到各放電小室的建立周期來驅動PDP，其中驅動電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈衝，該波形的一部分以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降。
5.一種PDP顯示裝置，包括一個PDP，包括第一襯板，在其上設置了多個成對的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設置了多個第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個放電小室，每個放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅動電路，可操作用於通過對於多個幀的每一個重複將建立脈衝加到各放電小室的建立周期來驅動PDP，其中驅動電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈衝，該波形的一部分以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降並且以大於所述平均電壓改變率的電壓改變率上升。
6.一種PDP顯示裝置，包括一個PDP，包括第一襯板，在其上設置了多個成對的第一電極和第二電極；第二襯板，在其上設置了多個第三電極，第二襯板面向第一襯板；和形成在第一襯板和第二襯板之間的多個放電小室，每個放電小室具有第一電極、第二電極和第三電極；以及驅動電路，可操作用於通過對於多個幀的每一個重複將建立脈衝加到各放電小室的建立周期來驅動PDP，其中驅動電路在建立周期施加具有這樣的波形的建立脈衝，該波形的一部分基本上垂直地上升並且以不小於1V/μs但不大於9V/μs的平均電壓改變率下降。
全文摘要
用至少兩階上升或下降階梯波將建立、寫入、保持和擦除脈衝變化地加到等離子體顯示板上。這些階梯波可通過將至少兩個脈衝相疊加而實現。用這種波形作建立、寫入和擦除脈衝可改進對比度，並用這種波形作保持脈衝可降低屏閃改善發光效率。這在驅動高解析度等離子顯示板以獲得高畫質和高亮度方面特別有用。
文檔編號G09G3/20GK1924966SQ200610099990
公開日2007年3月7日 申請日期1999年7月19日 優先權日1998年9月4日
發明者長尾宣明, 東野秀隆, 日比野純一 申請人:松下電器產業株式會社