驱动三电极表面放电交流型等离子体显示屏的方法
专利名称：驱动三电极表面放电交流型等离子体显示屏的方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动等离子体显示屏(PDP)的方法，并适用于表面放电型和AC型PDP。表面放电型指在前或后基板上平行排列显示电极的结构，在此结构中，显示电极是在显示放电过程中用于保证亮度级的阳极和阴极(第一电极和第二电极)。AC型PDP的一个问题是背光发射，背光发射是在屏幕中不被照亮的区域内的光发射。
背景技术：
图1示出典型表面放电型PDP的单元结构。PDP1包括一对基板结构(包括基板和布置在基板上的单元元件)。前基板结构包括玻璃基板11和排列在玻璃基板11内表面上的多组显示电极X和Y，通过这样的方式，一组显示电极X和Y对应矩阵显示器的一行。显示电极X和Y中的每一个都包括形成表面放电间隙的透明导电膜41和覆盖在透明导电膜41边缘部分上的金属膜42，并且，显示电极X和Y中的每一个都涂敷有由低熔点玻璃制成的介电层17和由氧化镁制成的保护膜18。后基板结构包括玻璃基板21和排列在玻璃基板21内表面上的地址电极A，通过这样的方式，地址电极A对应一列。地址电极A涂敷有介电层24，在介电层24上布置隔板29，用于把放电空间分割成列。在介电层24的上表面和隔板29的侧面上覆盖用于彩色显示器的荧光材料层28R、28G和28B。图1中的斜体字母(R、G和B)代表荧光材料的发光颜色。颜色布置的方案是在同一列中的单元具有相同的颜色并且红、绿和蓝色依次重复。荧光材料层28R、28G和28B在被放电气体发射的紫外线局部激励时发射光。一行中的一列结构对应一个单元，并且三个单元构成显示图象的一个象素。由于所述单元是双态发光元件，因此必须控制每帧的每个单元的综合发光量，以便显示彩色图象。
图2示出用于彩色显示器的帧拆分实例。该彩色显示器是灰度显示器的一种类型，并且通过组合红、绿和蓝色的亮度值而确定显示颜色。灰度显示器利用一个帧包括多个子帧的方法，其中每个子帧都具有亮度权重。如图2所示，一个帧包括八个子帧(在图2中，SF代表子帧)。综合发光量之比，即这些子帧的亮度权重之比设定为1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128或大约的值，从而可再现28(＝256)个灰度级。例如，为了再现灰度级10，在权重为2的子帧2和权重为8的子帧4之间的单元被照亮，而其它子帧中的单元不被照亮。
对每个子帧布置初始化期、寻址期和维持期。在初始化期中执行初始化过程，以使所有单元的壁电压都相等，并且，在寻址期中执行寻址过程，用于根据显示数据来控制每个单元的壁电压。另外，在维持期中执行维持过程，以便只在将被照亮的单元中产生显示放电。通过重复初始化、寻址和维持过程而显示一个帧。然而，每个子帧通常只有唯一的寻址过程。另外，维持过程的时期因亮度权重而不同。进而，初始化过程不仅可在每个子帧中执行，也可在特定的子帧(例如，在第一个子帧中)中执行，以便减弱背景亮度并提高对比度。
图3示出常规驱动波形。除了寻址期以外，公共波形施加到与屏幕列数相同的地址电极A上，同时，在每个时期中，公共波形施加到与行数n一样多的显示电极X上。在图3中，用于地址电极A和显示电极X的波形一起显示。另外，与行数n一样多的显示电极Y作为用于在寻址期中选择行的扫描电极。因此，除了寻址期以外，公共波形以与地址电极A相同的方式施加到这些显示电极Y上。图3示出用于第一行显示电极Y(1)和最后一行显示电极Y(n)的波形，作为代表。
初始化期中的常规操作包括两个阶段。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到显示电极Y上。钝角波形为专业术语，指具有平缓前沿的脉冲波形。即，第一阶段的操作是用于简单地增加显示电极Y电势的偏压控制。此时，为了缩短达到预定电势的时间，正偏压施加到显示电极Y上，而负偏压施加到显示电极X上。然后在第二阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极Y上。即，执行用于简单地降低显示电极Y电势的偏压控制。在寻址期中，为了行选择，扫描脉冲挨个施加到显示电极Y上。与行选择同步地，地址脉冲施加到与被选择行中将被照亮的单元相应的地址电极A上。因而，产生地址放电，并且在将被照亮的单元中形成预定量的壁电荷。在维持期中，正维持脉冲交替地施加到显示电极Y和显示电极X上。在每个作用过程中，在将被照亮的单元的显示电极之间(以下称作XY-极间)产生显示放电。
在初始化期开始时，即在前一子帧的维持期结束时，既有保留相对较多壁电荷的单元也有保留很少壁电荷的单元。在前一子帧中被正确照亮的单元(以下称作先前照亮单元)保留较多的壁电荷，同时，在前一子帧中正确地保持未照亮状态的单元(以下称作先前未照亮单元)保留很少的壁电荷。这里，“正确地”指忠实于显示数据。如果在上述单元之间电荷量不同的状态中执行寻址过程，就容易出现错误，即在将不被照亮的单元中产生地址放电。作为增强寻址可靠性的预备操作，初始化是重要的。
图4为用于解释常规初始化原理的视图。以下解释的初始化操作用于使先前照亮单元和先前未照亮单元之间的壁电压相等，并用于控制壁电压为适于寻址的设定值。对于初始化波形，使用正钝角波形和负钝角波形的组合波形。为了简单地解释该原理，下面解释限制在两个电极α和β之间的初始化操作。施加到αβ-极间(即电极α和电极β之间)的电压是在电极α和电极β之间的电势差。换句话说，它是电极β电势对电极α电势的相对值。当用显示电极Y作为基准并记录XY-极间或AY-极间的操作时，图3所示初始化部分的上述波形变得与图4所示波形相同。
首先，波幅为Vr1的下降钝角波形脉冲施加到αβ-极间，然后，对αβ-极间作用波幅为Vr2的上升钝角波形脉冲。实线表示施加到所述极间的电压的变化，而虚线和点线表示单元电荷量(壁电压)的变化。然而，应该指出，在颠倒正负号之后绘制壁电压。当前一子帧完成时，施加钝角波形脉冲的动作与单元状态关系密切。当单元在前一子帧中被照亮时的壁电压(以下称作先前照亮单元中的壁电压)用虚线表示，而当单元在前一子帧中未被照亮时的壁电压(以下称作先前未照亮单元中的壁电压)用点线表示。
在AC型PDP中，由于因起电引起的电压成分增加到施加的电压成分上，因此，施加到放电空间的有效电压(以下称作单元电压)变为如下。
(单元电压)＝(施加的电压)+(壁电压)由于壁电压的符号被颠倒，因此在任何时候单元电压的电平由图4中点线(或虚线)和实线之间的距离表示。如果实线在虚线(或点线)之下，单元电压就是负的。如果实线在虚线(或点线)之上，单元电压就是正的。从而，如图4所示，当在第一个半部分中施加负钝角波形脉冲时单元电压是负的，并且当在第二个半部分中施加正钝角波形脉冲时单元电压是正的。
在开始初始化之前的时刻t0，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，壁电压都是负的(由于符号颠倒，在指示零伏的直线上的点线和虚线代表负的壁电压)。根据举例说明，在先前照亮单元中，负的壁电压更高。随着在此状态下施加到单元的负电压逐渐增加，单元电压增加。由于先前照亮单元变得更加负电性充电，因此，在先前照亮单元中在时刻t1开始放电，此时刻t1比在先前未照亮单元中的时刻更早。在电极α是阴极的情况下，一旦开始放电，就发生壁电荷的起电，从而单元电压保持为放电开始阀电平-Vt1，并且产生与起电量相应的壁电压(此现象在以下表述为“写壁电压”)。在时刻t2在先前未照亮单元中开始放电，此时刻t2是在先前照亮单元放电开始之后很短的时间内。一旦开始放电，就写壁电压，从而先前未照亮单元中的单元电压也保持为阀电平-Vt1。在时刻t3，结束施加下降的钝角波形脉冲。此时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，壁电压的值为-Vr1+Vt1。
然后，施加的电压的极性颠倒，并且正钝角波形脉冲施加到αβ-极间。由于通过施加上述负钝角波形脉冲而使先前未照亮单元中的壁电压值与先前未照亮单元中的壁电压值相同，在同一时刻t4，在两个单元中都开始放电。放电持续到正钝角波形结束为止，同时改变壁电压。在电极α是阳极的情况下，单元电压保持为放电开始阀电平Vt2。在放电结束时的时刻t5，壁电压为Vr2-Vt2。由于阀电平Vt2是对电极α和β之间放电唯一的常数，因此，在结束施加正钝角波形脉冲之后的壁电压取决于预定的施加电压的波幅Vr2。
为了提高显示器的对比度，减少初始化时的光发射，尤其是减少先前未照亮单元中的光发射，是有效的。在静止图象或在运动图象中，记录用于在屏幕中显示黑色或深色的单元，经常发生这样的情况从某个子帧到随后的一个或多个子帧，该单元变为先前未照亮单元。即，假设在被记录的子帧的初始化中，被记录的单元是将不被照亮的单元(未照亮单元)，那么此单元有可能是先前未照亮单元，其中，未照亮单元比将被照亮的单元更容易受初始化时光发射的影响。因此，如果减少先前未照亮单元中的光发射，就可提高对比度。对比度由先前照亮单元中总的光发射量和先前未照亮单元中不希望有的光发射量来确定。
为了确保初始化，必需增加第一和第二钝角波形脉冲的波幅，以便增加被写的正负壁电压的量。然而，波幅的增加会增加不希望的光发射量和降低对比度。
通常，对于先前未照亮单元中写壁电压的量，问题是难以确定使可靠执行初始化和减少背光发射之间兼容的最佳值。如果单元只有两个电极，它的操作就简单，从而可期望施加的电压和操作之间的关系简单。相反，在实际等离子体显示屏中，单元有三个电极，并且三个电极互相影响，导致复杂的操作。因此，驱动条件必须通过试验和偏差来优化。以下详细解释在优化写壁电压量时的困难。
图5示出常规方法中的适当初始化。图6示出常规方法中的不适当初始化。在三电极结构PDP中，如果分析三个电极中的两个，三个电极之间的关系就变为已知。由于实际驱动过程主要控制XY-极间和AY-极间的放电，因此，优选在XY-极间和AY-极间执行对记录电压的分析。
尽管图5和6所示的施加的电压波形初看起来似乎与图3所示波形不一致，但它们基本上互相一致。即使上升或下降的钝角波形脉冲仅施加到图3所示的显示电极Y上，在初始化过程中在XY-极间的电压波形与图5和6所示波形相似。在图5和6中，实线表示施加的电压的变化，虚线表示先前照亮单元中壁电压的变化，而点线表示先前未照亮单元中壁电压的变化。与图4相似地，由于在颠倒正负号之后绘制壁电压，因此，也可以读取实线和虚线或点线之间的距离，作为图5和6中相应电极之间的单元电压。
在因施加钝角波形脉冲而引起的放电中，放电开始阀电平是重要的参数。因此，三电极结构中的放电开始阀电平定义如下。
VtXY当XY-极间的单元电压为正值时，在XY-极间的放电开始阀电平VtYX当XY-极间的单元电压为负值时，在XY-极间的放电开始阀电平VtAY当AY-极间的单元电压为正值时，在AY-极间的放电开始阀电平VtYA当AY-极间的单元电压为负值时，在AY-极间的放电开始阀电平VtAX当AX-极间的单元电压为正值时，在AX-极间的放电开始阀电平VtXA当AX-极间的单元电压为负值时，在AX-极间的放电开始阀电平例如，就在初始化开始之前(即，在时刻t0)，在先前照亮单元中XY-极间的壁电压为负，在先前未照亮单元中XY-极间的壁电压为正，并且，在先前照亮单元中AY-极间的壁电压为零，在先前未照亮单元中AY-极间的壁电压为正(注意，在图5和6中，壁电压的正负号是颠倒的)。
在图5中，当XY-极间和AY-极间的施加的电压(负)都增加时，先前照亮单元中的单元电压在时刻t1首先达到阀电平，并在先前照亮单元中开始XY-极间放电(以下称作XY-放电)。此放电持续到施加的电压达到负峰值为止，从而，XY-极间的单元电压保持为-VtYX。即，壁电压随着施加的电压的变化而改变。在时刻t1之后的时刻t2，在先前未照亮单元中开始XY-放电。而且，与先前照亮单元相似地，在先前未照亮单元中，放电持续到施加的电压达到负峰值为止，从而XY-极间的单元电压保持为-VtYX。因此，在结束施加第一阶段钝角波形脉冲时的时刻t3，在先前照亮单元和先前未照亮单元中XY-极间的壁电压为-VtYX。
记录先前照亮单元和先前未照亮单元中的AY-极间，AY-极间的壁电压在XY-放电开始之后发生变化。然而，此变化不是由AY-极间放电(以下称作AY-放电)造成的，但此变化是根据XY-极间壁电压变化的相对变化。因此，AY-极间的单元电压不维持为阀电平-VtYA，而是继续向着负向简单地增加。如果施加到AY-极间的第一阶段钝角波形脉冲的波幅不是足够大，那么AY-极间的放电就不在先前照亮单元或先前未照亮单元中开始。为此，在结束施加第一阶段钝角波形脉冲时的时刻t3，先前照亮单元中的AY-极间壁电压与先前未照亮单元中的不同。先前照亮单元的壁电压比先前未照亮单元的壁电压更大。
当开始施加第二阶段钝角波形脉冲时，施加的电压的极性颠倒。首先，在时刻t4，在先前照亮单元中开始AY-放电。在放电过程中，AY-极间的壁电压变化，以使先前照亮单元在AY-极间的单元电压保持为VtAY。与此变化相应地，XY-极间的单元电压也变化。然而，XY-极间的变化是这样一种现象XY-极间的壁电压因AY-极间的放电而相对变化，并且XY-极间的壁电压不被直接控制。在开始XY-极间放电时的时刻t6，开始直接控制。
在先前未照亮单元中，在时刻t5开始XY-放电，并且在此放电过程中，XY-极间的壁电压变化，以使XY-极间的单元电压保持为VtXY。AY-极间的壁电压也发生变化。然而，这是一种由AY-极间的壁电压因XY-放电而发生相对变化所造成的现象，而不是由AY-放电直接控制AY-极间的壁电压所造成的现象。在开始AY-极间放电时的时刻t7，开始直接控制。
当结束施加第二阶段钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，XY-极间的壁电压都为VrXY2-VtXY，并且AY-极间的壁电压都为VrAY2-VtAY。即，控制XY-极间的壁电压和AY-极间的壁电压为希望值的必要条件是通过施加第二阶段钝角波形脉冲而在XY-极间和AY-极间中都产生放电，以及，放电周期在时标上相互重叠。在同一时间在两个极间(在两个位置上)产生放电的现象以下称为“同时放电”。
以上解释的单元动作仅仅是一个实例，还有其它的实例。例如，通过施加第二阶段钝角波形脉冲，可在先前照亮单元产生XY-放电之后，产生AY-放电。在XY-极间或AY-极间中，将要产生放电的极间取决于在初始化之前很短时间内壁电压的状况以及第一和第二钝角波形脉冲的设定电压。然而，无论首先产生哪一个放电，驱动电压必须设定得在施加第二阶段钝角波形脉冲的过程中在XY-极间和AY-极间同时产生放电。
在图6中，通过减小第一钝角波形脉冲的波幅，减少先前未照亮单元中的光发射量。然而，在施加第二钝角波形脉冲的过程中，在先前照亮单元中不产生同时放电。在结束施加第二钝角波形脉冲时，先前照亮单元中XY-极间的壁电压不是控制的目标。这使先前照亮单元的寻址不确定，并造成不正确的发光或不正确的熄灭。
如以上所解释的，在控制三电极结构中复杂放电的同时，非常难以确定先前未照亮单元中壁电压写数量的下限。因而，还未充分提高PDP显示器的暗室对比度。另外，如果只认为提高暗室对比度是重要的，就容易发生不正确的发光，这导致显示很不稳定。
发明内容
在本发明的第一方面中，依次执行下面三个操作，作为寻址的预备操作。(1)使先前照亮单元的起电状态接近先前未照亮单元的起电状态。更具体地说，在单元电压平面上，先前照亮单元中的壁电压点移动到通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线的附近。(2)通过在先前照亮单元和先前未照亮单元中施加钝角波形脉冲而产生放电，从而这些单元的壁电压点在单元电压平面上是在同时初始化固定区域内。同时初始化固定区域指通过施加适当的钝角波形脉冲可在其中可靠地产生同时放电的条件区域。(3)通过施加钝角波形脉冲产生同时放电，从而先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点被校准为预定值。以此方式执行操作(1)，操作(1)是操作(2)的预处理，从而减小达到操作(2)目的所需的钝角波形脉冲的波幅。如果钝角波形脉冲的波幅较小，在先前未照亮单元中写的壁电压量(即光发射量)很小。因此，通过执行操作(1)和(2)，背光发射的亮度可低于常规方法中的亮度。
在本发明的第二方面中，依次执行下面三个操作，作为寻址的预备操作。(1)在单元电压平面上，通过施加钝角波形脉冲而使先前照亮单元中的壁电压点接近同时初始化固定区域，但不进入此区域。(2)只在先前照亮单元中产生放电，从而先前照亮单元中的壁电压点进入同时初始化固定区域。(3)通过施加钝角波形脉冲产生同时放电，以便校准先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点为预定值。在这些操作中，达到操作(1)目的所需的钝角波形脉冲的波幅小于壁电压点在同时初始化固定区域内情形中的波幅。如果钝角波形脉冲的波幅较小，在先前未照亮单元中写的壁电压数量(即光发射量)很小。在操作(2)中，先前未照亮单元不被照亮。因此，通过执行操作(1)和(2)，背光发射的亮度可低于常规方法中的亮度。
图1为示出典型表面放电型PDP的单元结构的视图。
图2示出用于彩色显示器的帧拆分实例。
图3为示出常规驱动波形的视图。
图4为用于解释常规初始化原理的视图。
图5为示出常规方法中适当初始化的视图。
图6为示出常规方法中不适当初始化的视图。
图7为单元电压平面的说明图。
图8为Vt闭合曲线的说明图。
图9为示出测量到的Vt闭合曲线实例的视图。
图10A和10B是对因施加钝角波形脉冲而引起的XY-放电进行分析的说明图。
图11示出通过因施加钝角波形脉冲引起的放电而写的壁电压的方向。
图12为对同时放电进行分析的说明图。
图13A和13B为示出图5所示操作的单元电压平面图。
图14A和14B为示出图6所示操作的单元电压平面图。
图15对适当初始化的条件进行说明。
图16是用于把先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域的操作的说明图，此操作通过在分两阶段施加钝角波形脉冲的初始化中施加第一阶段钝角波形脉冲而进行。
图17是本发明原理的说明图。
图18示出根据本发明的初始化程序。
图19是本发明原理的说明图。
图20示出驱动波形的第一实例。
图21示出驱动波形的第二实例。
图22示出驱动波形的第三实例。
图23示出驱动波形的第四实例。
图24示出驱动波形的第五实例。
图25示出驱动波形的第六实例。
图26示出驱动波形的第七实例。
图27示出驱动波形的第八实例。
图28示出驱动波形的第九实例。
具体实施例方式
以下结合实施例和附图更详细地解释本发明。
首先，解释借助记录单元状态的钝角波形脉冲来分析寻址准备过程的方法。如图1所示，用XY-极间的单元电压和AY-极间的单元电压描述具有三个电极的单元的放电状态，所述三个电极即为第一电极(显示电极X)、第二电极(显示电极Y)和第三电极(地址电极A)。由于地址电极A和显示电极X之间(这称作AX-极间)的单元电压可以表示成XY-极间和AY-极间的单元电压之差，因此，单元的状态取决于XY-极间和AY-极间的电压。除此之外，用于描述单元状态的单元电压的组合包括AX-极间单元电压和AY-极间单元电压的组合、以及AX-极间单元电压和XY-极间单元电压的组合。可以选择任意组合。然而，由于显示放电通常在XY-极间产生并且地址放电在AY-极间产生，因此优先选择XY-极间单元电压和AY-极间单元电压的组合。
单元电压平面用于分析三电极结构PDP的操作。在此假设单元电压平面是矩形坐标平面，此坐标平面的水平轴与XY-极间的单元电压VcXY对应，而垂直轴与AY-极间的单元电压VcAY对应，如图7所示。在单元电压平面上，单元电压、壁电压和施加的电压之间的关系用点和箭头几何表示。单元电压点是平面上的点，表示XY-极间或AY-极间的单元电压值。当施加的电压为零时，单元电压等于壁电压。因而，与此状态对应的单元电压点称为“壁电压点”。当电压施加到单元上或者壁电压变化时，单元电压点移动与施加的电压或壁电压变化相应的距离。此移动由作为二维矢量的箭头表示。
图8是Vt闭合曲线的说明图。在初始化过程中，以上定义的放电开始阀电平VtXY、VtYX、VtAY、VtYA、VtAX和VtXA是重要的。当在单元电压平面上绘制放电开始阀电平点时，呈现出六边形。此六边形称为“Vt闭合曲线”。Vt闭合曲线表示产生放电的电压范围。在放电停止状态下的单元电压点，即壁电压点总是位于Vt闭合曲线内。图8所示Vt闭合曲线的六边AB、BC、CD、DE、EF和FA的每一条边对应一个极间放电，如下所示。
边AB当显示电极Y为阴极时的AY-放电边BC当显示电极X为阴极时的AX-放电(在AX极间的放电)边CD当显示电极X为阴极时的XY-放电边DE当地址电极A为阴极时的AY-放电边EF当地址电极A为阴极时的AX-放电边FA当显示电极Y为阴极时的XY-放电进而，六个顶点A、B、C、D、E和F的每一个是同时满足两个放电开始阀电平的点(这些点称为“同时放电点”)，并与以下组合的同时放电的一个对应。
点A当显示电极Y是公共阴极时，XY-极间和AY-极间的同时放电点B当地址电极A是公共阳极时，AY-极间和AX-极间的同时放电点C当显示电极X是公共阴极时，AX-极间和XY-极间的同时放电点D当显示电极Y是公共阳极时，XY-极间和AY-极间的同时放电点E当地址电极A是公共阴极时，AY-极间和AX-极间的同时放电点F当显示电极X是公共阳极时，XA-极间和XY-极间的同时放电图9示出测量到的Vt闭合曲线的实例。在图9中，与XY-放电相关的部分不是线性的而是有一点扭曲，Vt闭合曲线具有与六边形相似的图形。为便于解释，以下把Vt闭合曲线视为六边形。使用上述单元电压平面和Vt闭合曲线，阐明在施加钝角波形脉冲时单元的操作。
首先，假设XY-放电、AY-放电和AX-放电中的一个(如XY-放电)是通过施加一个钝角波形脉冲而产生。图10A和10B是对因施加钝角波形脉冲而引起的XY-放电进行分析的说明图。在图10A中，点0是就在施加钝角波形脉冲之前的单元电压点。当施加钝角波形脉冲时，单元电压点从点0移动到点1。当单元电压点在移动过程中穿过Vt闭合曲线时，XY-极间的单元电压超过放电开始阀电平VtXY，从而产生XY-放电。在因施加钝角波形脉冲而引起的放电时，在单元电压超过阀电平之后，写壁电压，以使单元电压保持为阀电平。此写操作由壁电压矢量11′表示(起点为点1，终点为点1′)。由于钝角波形脉冲持续增加到电压值达到峰值为止，所述增加为施加的电压矢量1′2，加上所述增加，以使单元电压点从点1′移动到点2。重复相似的过程，直到钝角波形脉冲的电压达到峰值。由于产生XY-放电，因此电荷主要在X电极和显示电极Y之间移动。假设壁电荷+Q移动到X电极并且壁电荷-Q移动到显示电极Y，这意味着壁电荷Q-(-Q)＝2Q在XY-极间移动，并且壁电荷-(-Q)＝Q在AY-极间移动。因而，在具有上述两轴的单元电压平面中，XY-放电引起的写方向具有斜率1/2。严格来讲，此斜率不是壁电荷的但应该是从壁电压得到的，并且此斜率取决于覆盖电极的介电层的外形或材料。然而，由于实际测量的斜率值基本上为1/2，因此在分析中斜率近似为1/2。
在结束施加一个钝角波形脉冲时的单元电压点和与施加钝角波形脉冲有关的壁电压变化的总量可如图10B所示地几何确定。过程如下。依次把施加的电压矢量增加到作为起点的初始壁电压点上，从而描绘总施加的电压矢量05。描绘斜率为1/2并且通过总施加的电压矢量05终点的直线。然后，检查此图。斜率1/2的直线与Vt闭合曲线的交点5′是在移动之后的单元电压点，点5到点5′的距离是壁电压变化的总量。在图10B中，矢量55′与图10A中的壁电压矢量的总量相对应。应该指出，实际上单元电压没有图10B中点5的值那么大，单元电压点通过图10A所示Vt闭合曲线的周围。
尽管在图10A和10B中以XY-放电作为实例，但也可相似地分析AX-放电和AY-放电。图11示出通过三种放电写的壁电压矢量的方向。在图11中，小圆环代表当开始施加钝角波形脉冲时的壁电压点，带箭头的实线代表施加的电压矢量，带箭头的虚线代表壁电压矢量，圆点代表当结束施加钝角波形脉冲时的壁电压点。在XY-放电中壁电压矢量的方向具有斜率1/2，在AY-放电中斜率为2，而在AX-放电中斜率为-1。
下面，假设这样的情况施加一个钝角波形脉冲同时导致XY-放电、AY-放电和AX-放电中的两个(如XY-放电和AY-放电)。图12是对同时放电进行分析的说明图。在此，解释这样的情况在AY-放电之前先产生XY-放电，随后产生同时放电。如图12所示，描绘通过XY-放电和AY-放电的同时初始化点I且斜率为1/2的直线。与图10B相似地，在作为起点的初始壁电压点上增加施加的电压矢量，以便描绘总施加的电压矢量01。如果总施加的电压矢量01的终点1在斜率为1/2的直线之下，就只产生XY-放电。在此情况下，可使用结合图10解释的方法。点1在斜率为1/2的直线之上的情况是在产生XY-放电之后在XY-极间和AY-极间同时产生放电的情况。在此情况下，从点1到同时初始化点I的移动是壁电压矢量。在此情况下，写壁电压，以使斜率为1/2的壁电压矢量因XY-放电而延伸，直到随着施加的电压增加而延伸的施加的电压矢量到达与斜率为1/2的直线的交点1′为止。当施加的电压变成与交点1′相应的值时，单元电压点到达同时放电点I。由于在此点同时产生XY-放电和AY-放电，XY-极间的单元电压保持为VtXY，并且AY-极间的单元电压保持为VtAY。即，在施加的电压矢量到达交点1′之后，单元电压点被修改到同时放电点。
在以上讨论的基础上，尝试对图5和6所示操作进行分析。图13A和13B为示出图5所示操作的单元电压平面图。图14A和14B为示出图6所示操作的单元电压平面图。图13A和14A示出先前照亮单元的操作，而图13B和图14B示出先前未照亮单元的操作。在图5和6所示每个时刻的单元电压位置用t0、t1、…表示。
在图13A中，在初始化开始时刻，先前照亮单元的单元电压点为点A。根据图5所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化。因此，单元电压点移动到点B。通过施加负的第一钝角波形脉冲，在点C开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，写的方向是斜率为1/2的方向。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点E。单元电压点移动到点F，这与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化一致。通过施加第二钝角波形脉冲，在点G开始放电，从而写壁电压。由于放电是AY-放电，因此，以斜率为2的方向写壁电压。在开始AY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线移动到右边。这意味着XY-极间的单元电压增加，同时AY-极间的单元电压保持为VtAY。当XY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtXY时，在XY-极间和AY-极间同时开始放电。当同时放电继续进行时，通过增加施加的电压而写壁电压，以使单元电压点固定在点I上。即，从图13A可理解，对先前照亮单元适当地执行初始化。
如果如上所述适当地执行初始化，在刚结束初始化后的单元电压点是六边形Vt闭合曲线的右上角顶点，即同时初始化点代表同时放电的条件。
在图13B中，在初始化开始时刻，先前未照亮单元的单元电压点为点J。由于根据图5所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点K。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点L放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，写的方向是斜率为1/2的方向。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点N。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点O。施加第二钝角波形脉冲使得在点P开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，以斜率为1/2的方向写壁电压。当开始XY-放电时，单元电压点沿着Vt闭合曲线向上移动。这意味着AY-极间的单元电压增加，同时XY-极间的单元电压保持为VtXY。如果AY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtAY时，在XY-极间和AY-极间同时产生放电。当同时放电继续进行时，通过增加施加的电压而写壁电压。因此，单元电压点固定在点R上。即，从图13B可理解，对先前未照亮单元适当地执行初始化。
另外在图14A中，在初始化开始时刻，与图13A相似地，先前照亮单元的单元电压点为点A。由于根据图6所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点B。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点C放电，从而写壁电压。迄今为止的状态转变与图13A中的相同。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点E′，点E′在图13A所示点E上面一点。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点F′。施加第二钝角波形脉冲使得在点G′开始放电，从而写壁电压。由于放电是AY-放电，因此以斜率为2的方向写壁电压。在开始AY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线向右移动。这相当于XY-极间的单元电压增加，同时AY-极间的单元电压保持为VtAY。然而，由于施加的电压没有充分地增加，因此，XY-极间的单元电压未达到阀电平VtXY。即，单元电压点没移动到同时初始化点。在此情况下，初始化的结果表明尽管AY-极间的壁电压是预先设定的，但XY-极间的壁电压不是预先设定的。从图14A可理解，对先前照亮单元没有适当地执行初始化。
另外在图14B中，在初始化开始时刻，与图13B相似地，先前照亮单元的单元电压点为点J。根据图6所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点K。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点L开始放电，从而写壁电压。迄今为止的状态转变与图13B中的相同。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点N′。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点O′。施加第二钝角波形脉冲使得在点P′开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此以斜率为1/2的方向写壁电压。在开始XY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线向上移动。这意味着AY-极间的单元电压增加，同时XY-极间的单元电压保持为VtXY。如果AY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtAY时，同时产生XY-放电和AY-放电。当同时放电继续进行时，单元电压点固定在点R(同时初始化点)上。即，从图14B可理解，对先前未照亮单元适当地执行初始化。
以下研究通过利用钝角波形脉冲的初始化预先设定或不设定壁电压的理由。
图15对适当初始化的条件进行说明。在此，假设通过分两阶段施加钝角波形脉冲而执行初始化，其中，所述钝角波形脉冲为图3所示驱动波形。在施加最后钝角波形脉冲(图3所示的第二阶段)时，在结束时刻的X电极电势用+VrX表示，并且显示电极Y的电势用-VrY表示。
如果初始化按预期进行，在结束时刻的单元电压点就是同时初始化点。因此，从同时初始化点向左偏移VrX+VrY的点并向下偏移VrY的点是在初始化之后的壁电压点。由于在寻址期和维持期中未照亮单元的壁电压几乎不变，因此，当作为某个子帧寻址的预备操作的初始化开始时，先前未照亮单元(在前一子帧中的未照亮单元)中的壁电压点是同时初始化点或在其附近。
为了按预期执行初始化，必须在施加最终钝角波形脉冲时产生放电。满足此条件的区域是初始化后壁电压点的右上部区域。因施加最终钝角波形脉冲而引起的放电包括一些情形。在第一情形中，它向同时放电移动。在第二情形中，它只是XY-放电，并不向同时放电移动。在第三情形中，它只是AY-放电，并不向同时放电移动。在图15中，与这三种情形相应的区域分别由III、II和I指示。这三个区域由通过初始化后壁电压点并具有斜率2和斜率1/2的两根直线确定。通过只在图15所示区域III中施加最终钝角波形脉冲，可靠地执行适当的初始化。此区域称为“同时初始化固定区域”。
从以上研究发现，先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点，都必须通过在开始施加最后钝角波形脉冲之前的某些操作向同时初始化固定区域移动。因此讨论通过与常规方法相似地施加两阶段钝角波形脉冲来解决此问题。
图16是用于把先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域的操作的说明图，此操作通过在分两阶段施加钝角波形脉冲的初始化中施加第一阶段钝角波形脉冲而进行。在施加第一阶段钝角波形脉冲的开始时刻，先前照亮单元中的单元电压点是点1，先前未照亮单元中的单元电压点是点2。通过点1且斜率为1/2的直线在点3与同时初始化固定区域相交。
先前照亮单元中的单元电压点因XY-放电而从点1运动到同时初始化固定区域的矢量必须比矢量a(＝矢量13)更大。满足此条件并用于把先前照亮单元中的单元电压点移动到同时初始化固定区域的施加的电压矢量是从点1到点4的矢量b。这是当从终点4移动矢量a时，到达Vt闭合曲线左边(阀电平-VtXY一侧)的矢量。由于此矢量b也施加到先前未照亮单元上，因此，通过施加第一阶段钝角波形脉冲而在先前未照亮单元中写大量的壁电压。被写壁电压矢量的数量与通过先前照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线和通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线之间的距离成正比。即，在两阶段初始化中，先前照亮单元中的单元电压点移动到同时初始化固定区域，所以先前未照亮单元中的光发射量增加。
[第一形式]根据以上考虑，得到一个解决此问题的有效操作。此操作是在开始分两阶段施加钝角波形脉冲之前，把先前照亮单元中的壁电压点移动到靠近通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线。通过在施加两阶段钝角波形脉冲之前增加另一钝角波形脉冲而实现此操作。增加的脉冲不一定是钝角波形脉冲，可以是高频波脉冲。然而，为了不使驱动电路复杂，钝角波形脉冲是最合适的。由于增加新的钝角波形脉冲，因此初始化的结构有三个阶段。与本发明独有操作有关的钝角波形脉冲以下称作“附加钝角波形脉冲”，以便把它从其它两个钝角波形脉冲区别开。
图17是本发明原理的说明图。为了使先前照亮单元中的壁电压接近上述直线，必须产生AY-放电或AX-放电。这通过维持期中的最终显示放电而确定，其中，放电是优选的。如果最终显示放电的阳极例如为X电极，那么，在维持期之后的初始化开始时刻，先前照亮单元中的壁电压点就位于单元电压平面上垂直轴的左侧。在此情况下，通过AX-放电比通过AY-放电可使先前照亮单元中的壁电压点更有效地靠近上述直线。AX-放电通过图17中实线箭头所示施加的电压矢量产生，并且它使得以斜率为-1的方向写壁电压。施加的电压矢量的消散，即结束施加电压与沿图17中实线箭头的相反方向平行移动壁电压矢量是相应的。因此，AX-放电使先前照亮单元中的壁电压点从点1移动到点2，从而接近通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线，并且还自然接近先前未照亮单元中的壁电压点。产生AX-放电的施加的电压矢量还施加到先前未照亮单元上。然而，如果施加的电压矢量不到达Vt闭合曲线，就不会产生放电或不希望有的光发射。当选择用于产生AX-放电的施加的电压矢量的大小时，应该考虑不在先前未照亮单元中产生放电。如果先前照亮单元中的壁电压点因AX-放电而接近上述直线，就可在施加第二阶段钝角波形脉冲时实现从点2到同时初始化固定区域的移动。对于此实现所必需的施加的电压矢量比从点1移动到同时初始化固定区域所必需的施加的电压矢量更小。即，有可能把先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域，而不照亮先前未照亮单元。如果壁电压点在同时初始化固定区域内，壁电压可通过施加最终(第三阶段)的钝角波形脉冲而可靠地设定为所希望的值。
图18示出根据本发明的初始化程序。在第一步中，先前照亮单元中的壁电压点1移动到点2，以便接近先前未照亮单元中的壁电压点1b。在第二步中，先前照亮单元中的壁电压点2移动到同时初始化固定区域内的点3。此时，先前未照亮单元中的壁电压点1b移动到同时初始化固定区域内的点2b。在最后的第三步中，产生同时放电，以使先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点校准到点4。
在以上解释的第一形式中，施加附加的钝角波形脉冲，作为三阶段初始化中的第一操作。与此相反，在第二形式中，施加附加的钝角波形脉冲，作为三阶段中的第二操作。即，如图19所示，在施加第一阶段钝角波形脉冲时，先前照亮单元中的壁电压点从点1移动到更靠近同时初始化固定区域内的点2，此后，通过施加附加的钝角波形脉冲，先前照亮单元中的壁电压点从点3移动到同时初始化固定区域。这与把第一形式中第一和第二阶段次序颠倒的形式相应。第二形式与图16所示的操作不同，在第二形式中，先前照亮单元中的壁电压点通过一次XY-放电而被迫移动到同时初始化固定区域。第一阶段XY-放电和第二阶段AX-放电(或AY-放电)使先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域。第二阶段施加的电压矢量必须是其大小不致于在先前未照亮单元中产生放电的矢量。
在第二形式的第二阶段操作中，先前未照亮单元不被照亮。由于先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点在第二阶段移动到同时初始化固定区域，因此，在第三阶段产生同时放电，从而实现预期的初始化。
图20示出驱动波形的第一实例。对于一个子帧，在初始化期、寻址期和维持期中执行初始化、寻址和维持。寻址期和维持期中的驱动波形与图3所示的常规实例相同。
初始化包括三个阶段。在第一阶段中，缓慢增加的偏压施加到X电极；从而对XY-极间和AX-极间施加钝角波形脉冲。在第二阶段和第三阶段中，缓慢增加的偏压施加到Y电极，从而对XY-极间和AY-极间施加钝角波形脉冲。三阶段中的第一钝角波形脉冲是本发明所独有的附加钝角波形脉冲。即，第一实例应用于以上解释的初始化第一形式中。在第一阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。此放电使先前照亮单元中的壁电压点接近通过先前未照亮单元中的壁电压点且斜率为1/2的直线，从而减少将要在第二阶段增加的施加的电压。即，在在先前未照亮单元中进行初始化的同时，施加附加钝角波形脉冲减少光发射。
图21示出驱动波形的第二实例。在第二和随后的实例中，寻址期和维持期中的驱动波形与图3所示的常规实例相似。因此，只举例说明初始化期中的波形。同样在第二实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图22示出驱动波形的第三实例。同样在第三实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X并且正的矩形波施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图23示出驱动波形的第四实例。同样在第四实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A并且负的矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图24示出驱动波形的第五实例。第五实例是第四实例的变型。在第五实例中，在第一阶段和第二阶段中施加到显示电极X的负矩形波的波幅相同。因而，减少驱动所需的电源数量，并且驱动电路不昂贵。
图25示出驱动波形的第六实例。第六实例是第三实例的变型。在第六实例中，在第一阶段中施加到显示电极X的下降钝角波形脉冲和在第二阶段中施加到显示电极X的负矩形波的波幅相同。因而，减少驱动所需的电源数量，并且驱动电路不昂贵。
图26示出驱动波形的第七实例。在第七实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。即，第七实例应用于上述第二实例的初始化中。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到显示电极Y，从而在先前照亮单元和先前未照亮单元产生XY-放电。由于先前照亮单元中的壁电压点不必在此次放电时移动到同时初始化固定区域，因此，钝角波形脉冲的波幅减小，从而可减少先前未照亮单元中的背光发射。在第二阶段中，负矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生使壁电压点移动到同时放电初始化区域的AX-放电。
图27示出驱动波形的第八实例。同样在第八实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第二阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X并且正矩形波施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图28示出驱动波形的第九实例。同样在第九实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第二阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A并且负矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
虽然已示出和描述本发明目前优选的实施例，但应该理解，本发明不局限于此，而且对于本领域中技术人员，只要不偏离后附权利要求中提出的本发明范围，就可对本发明作各种改变和修改。
权利要求
1.一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，此显示屏具有包括显示电极排列和地址电极排列的电极矩阵，所述方法包括执行使构成显示屏幕的所有单元的壁电压等于预定值的初始化过程、根据显示数据控制每个单元中壁电压的寻址过程、和只在将被照亮单元中产生显示放电的维持过程；对所有单元施加三次钝角波形脉冲，作为初始化的操作，用于简单地增加或减少至少一个电极的电势；在施加第一钝角波形脉冲时，只在初始化之前在上一维持期中被照亮的先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近在上一维持期中未被照亮的先前未照亮单元中的壁电压；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为在适当范围内的值；以及在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元中的地址电极和显示电极之间产生放电；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电；而在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电，在所述单元中，阳极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极；在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电，在所述单元中，阴极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极。
4.一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，此显示屏具有包括显示电极排列和地址电极排列的电极矩阵，所述方法包括执行使构成显示屏幕的所有单元的壁电压等于预定值的初始化过程、根据显示数据控制每个单元中壁电压的寻址过程、和只在将被照亮单元中产生显示放电的维持过程；对所有单元施加三次钝角波形脉冲，作为初始化的操作，用于简单地增加或减少至少一个电极的电势；在施加第一钝角波形脉冲时，在初始化之前在上一维持期中被照亮的先前照亮单元中和在上一维持期中未被照亮的先前未照亮单元中产生放电，从而先前照亮单元中的壁电压接近适当范围，并且先前未照亮单元中的壁电压变为适当范围内的值；在施加第二钝角波形脉冲时，只在先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近先前未照亮单元中的壁电压；以及在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元中的地址电极和显示电极之间产生放电；而在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电，在所述单元中，阳极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极；在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电，在所述单元中，阴极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，在此方法中，可靠地执行初始化并减少背光发射。作为初始化的操作，对所有单元施加三次钝角波形脉冲。在施加第一钝角波形脉冲时，只在先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近先前未照亮单元中的壁电压。在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为在适当范围内的值。在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
文档编号G09G3/28GK1441397SQ03102
公开日2003年9月10日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年2月26日
发明者崎田康一 申请人:富士通株式会社
技术领域：
本发明涉及一种驱动等离子体显示屏(PDP)的方法，并适用于表面放电型和AC型PDP。表面放电型指在前或后基板上平行排列显示电极的结构，在此结构中，显示电极是在显示放电过程中用于保证亮度级的阳极和阴极(第一电极和第二电极)。AC型PDP的一个问题是背光发射，背光发射是在屏幕中不被照亮的区域内的光发射。
背景技术：
图1示出典型表面放电型PDP的单元结构。PDP1包括一对基板结构(包括基板和布置在基板上的单元元件)。前基板结构包括玻璃基板11和排列在玻璃基板11内表面上的多组显示电极X和Y，通过这样的方式，一组显示电极X和Y对应矩阵显示器的一行。显示电极X和Y中的每一个都包括形成表面放电间隙的透明导电膜41和覆盖在透明导电膜41边缘部分上的金属膜42，并且，显示电极X和Y中的每一个都涂敷有由低熔点玻璃制成的介电层17和由氧化镁制成的保护膜18。后基板结构包括玻璃基板21和排列在玻璃基板21内表面上的地址电极A，通过这样的方式，地址电极A对应一列。地址电极A涂敷有介电层24，在介电层24上布置隔板29，用于把放电空间分割成列。在介电层24的上表面和隔板29的侧面上覆盖用于彩色显示器的荧光材料层28R、28G和28B。图1中的斜体字母(R、G和B)代表荧光材料的发光颜色。颜色布置的方案是在同一列中的单元具有相同的颜色并且红、绿和蓝色依次重复。荧光材料层28R、28G和28B在被放电气体发射的紫外线局部激励时发射光。一行中的一列结构对应一个单元，并且三个单元构成显示图象的一个象素。由于所述单元是双态发光元件，因此必须控制每帧的每个单元的综合发光量，以便显示彩色图象。
图2示出用于彩色显示器的帧拆分实例。该彩色显示器是灰度显示器的一种类型，并且通过组合红、绿和蓝色的亮度值而确定显示颜色。灰度显示器利用一个帧包括多个子帧的方法，其中每个子帧都具有亮度权重。如图2所示，一个帧包括八个子帧(在图2中，SF代表子帧)。综合发光量之比，即这些子帧的亮度权重之比设定为1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128或大约的值，从而可再现28(＝256)个灰度级。例如，为了再现灰度级10，在权重为2的子帧2和权重为8的子帧4之间的单元被照亮，而其它子帧中的单元不被照亮。
对每个子帧布置初始化期、寻址期和维持期。在初始化期中执行初始化过程，以使所有单元的壁电压都相等，并且，在寻址期中执行寻址过程，用于根据显示数据来控制每个单元的壁电压。另外，在维持期中执行维持过程，以便只在将被照亮的单元中产生显示放电。通过重复初始化、寻址和维持过程而显示一个帧。然而，每个子帧通常只有唯一的寻址过程。另外，维持过程的时期因亮度权重而不同。进而，初始化过程不仅可在每个子帧中执行，也可在特定的子帧(例如，在第一个子帧中)中执行，以便减弱背景亮度并提高对比度。
图3示出常规驱动波形。除了寻址期以外，公共波形施加到与屏幕列数相同的地址电极A上，同时，在每个时期中，公共波形施加到与行数n一样多的显示电极X上。在图3中，用于地址电极A和显示电极X的波形一起显示。另外，与行数n一样多的显示电极Y作为用于在寻址期中选择行的扫描电极。因此，除了寻址期以外，公共波形以与地址电极A相同的方式施加到这些显示电极Y上。图3示出用于第一行显示电极Y(1)和最后一行显示电极Y(n)的波形，作为代表。
初始化期中的常规操作包括两个阶段。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到显示电极Y上。钝角波形为专业术语，指具有平缓前沿的脉冲波形。即，第一阶段的操作是用于简单地增加显示电极Y电势的偏压控制。此时，为了缩短达到预定电势的时间，正偏压施加到显示电极Y上，而负偏压施加到显示电极X上。然后在第二阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极Y上。即，执行用于简单地降低显示电极Y电势的偏压控制。在寻址期中，为了行选择，扫描脉冲挨个施加到显示电极Y上。与行选择同步地，地址脉冲施加到与被选择行中将被照亮的单元相应的地址电极A上。因而，产生地址放电，并且在将被照亮的单元中形成预定量的壁电荷。在维持期中，正维持脉冲交替地施加到显示电极Y和显示电极X上。在每个作用过程中，在将被照亮的单元的显示电极之间(以下称作XY-极间)产生显示放电。
在初始化期开始时，即在前一子帧的维持期结束时，既有保留相对较多壁电荷的单元也有保留很少壁电荷的单元。在前一子帧中被正确照亮的单元(以下称作先前照亮单元)保留较多的壁电荷，同时，在前一子帧中正确地保持未照亮状态的单元(以下称作先前未照亮单元)保留很少的壁电荷。这里，“正确地”指忠实于显示数据。如果在上述单元之间电荷量不同的状态中执行寻址过程，就容易出现错误，即在将不被照亮的单元中产生地址放电。作为增强寻址可靠性的预备操作，初始化是重要的。
图4为用于解释常规初始化原理的视图。以下解释的初始化操作用于使先前照亮单元和先前未照亮单元之间的壁电压相等，并用于控制壁电压为适于寻址的设定值。对于初始化波形，使用正钝角波形和负钝角波形的组合波形。为了简单地解释该原理，下面解释限制在两个电极α和β之间的初始化操作。施加到αβ-极间(即电极α和电极β之间)的电压是在电极α和电极β之间的电势差。换句话说，它是电极β电势对电极α电势的相对值。当用显示电极Y作为基准并记录XY-极间或AY-极间的操作时，图3所示初始化部分的上述波形变得与图4所示波形相同。
首先，波幅为Vr1的下降钝角波形脉冲施加到αβ-极间，然后，对αβ-极间作用波幅为Vr2的上升钝角波形脉冲。实线表示施加到所述极间的电压的变化，而虚线和点线表示单元电荷量(壁电压)的变化。然而，应该指出，在颠倒正负号之后绘制壁电压。当前一子帧完成时，施加钝角波形脉冲的动作与单元状态关系密切。当单元在前一子帧中被照亮时的壁电压(以下称作先前照亮单元中的壁电压)用虚线表示，而当单元在前一子帧中未被照亮时的壁电压(以下称作先前未照亮单元中的壁电压)用点线表示。
在AC型PDP中，由于因起电引起的电压成分增加到施加的电压成分上，因此，施加到放电空间的有效电压(以下称作单元电压)变为如下。
(单元电压)＝(施加的电压)+(壁电压)由于壁电压的符号被颠倒，因此在任何时候单元电压的电平由图4中点线(或虚线)和实线之间的距离表示。如果实线在虚线(或点线)之下，单元电压就是负的。如果实线在虚线(或点线)之上，单元电压就是正的。从而，如图4所示，当在第一个半部分中施加负钝角波形脉冲时单元电压是负的，并且当在第二个半部分中施加正钝角波形脉冲时单元电压是正的。
在开始初始化之前的时刻t0，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，壁电压都是负的(由于符号颠倒，在指示零伏的直线上的点线和虚线代表负的壁电压)。根据举例说明，在先前照亮单元中，负的壁电压更高。随着在此状态下施加到单元的负电压逐渐增加，单元电压增加。由于先前照亮单元变得更加负电性充电，因此，在先前照亮单元中在时刻t1开始放电，此时刻t1比在先前未照亮单元中的时刻更早。在电极α是阴极的情况下，一旦开始放电，就发生壁电荷的起电，从而单元电压保持为放电开始阀电平-Vt1，并且产生与起电量相应的壁电压(此现象在以下表述为“写壁电压”)。在时刻t2在先前未照亮单元中开始放电，此时刻t2是在先前照亮单元放电开始之后很短的时间内。一旦开始放电，就写壁电压，从而先前未照亮单元中的单元电压也保持为阀电平-Vt1。在时刻t3，结束施加下降的钝角波形脉冲。此时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，壁电压的值为-Vr1+Vt1。
然后，施加的电压的极性颠倒，并且正钝角波形脉冲施加到αβ-极间。由于通过施加上述负钝角波形脉冲而使先前未照亮单元中的壁电压值与先前未照亮单元中的壁电压值相同，在同一时刻t4，在两个单元中都开始放电。放电持续到正钝角波形结束为止，同时改变壁电压。在电极α是阳极的情况下，单元电压保持为放电开始阀电平Vt2。在放电结束时的时刻t5，壁电压为Vr2-Vt2。由于阀电平Vt2是对电极α和β之间放电唯一的常数，因此，在结束施加正钝角波形脉冲之后的壁电压取决于预定的施加电压的波幅Vr2。
为了提高显示器的对比度，减少初始化时的光发射，尤其是减少先前未照亮单元中的光发射，是有效的。在静止图象或在运动图象中，记录用于在屏幕中显示黑色或深色的单元，经常发生这样的情况从某个子帧到随后的一个或多个子帧，该单元变为先前未照亮单元。即，假设在被记录的子帧的初始化中，被记录的单元是将不被照亮的单元(未照亮单元)，那么此单元有可能是先前未照亮单元，其中，未照亮单元比将被照亮的单元更容易受初始化时光发射的影响。因此，如果减少先前未照亮单元中的光发射，就可提高对比度。对比度由先前照亮单元中总的光发射量和先前未照亮单元中不希望有的光发射量来确定。
为了确保初始化，必需增加第一和第二钝角波形脉冲的波幅，以便增加被写的正负壁电压的量。然而，波幅的增加会增加不希望的光发射量和降低对比度。
通常，对于先前未照亮单元中写壁电压的量，问题是难以确定使可靠执行初始化和减少背光发射之间兼容的最佳值。如果单元只有两个电极，它的操作就简单，从而可期望施加的电压和操作之间的关系简单。相反，在实际等离子体显示屏中，单元有三个电极，并且三个电极互相影响，导致复杂的操作。因此，驱动条件必须通过试验和偏差来优化。以下详细解释在优化写壁电压量时的困难。
图5示出常规方法中的适当初始化。图6示出常规方法中的不适当初始化。在三电极结构PDP中，如果分析三个电极中的两个，三个电极之间的关系就变为已知。由于实际驱动过程主要控制XY-极间和AY-极间的放电，因此，优选在XY-极间和AY-极间执行对记录电压的分析。
尽管图5和6所示的施加的电压波形初看起来似乎与图3所示波形不一致，但它们基本上互相一致。即使上升或下降的钝角波形脉冲仅施加到图3所示的显示电极Y上，在初始化过程中在XY-极间的电压波形与图5和6所示波形相似。在图5和6中，实线表示施加的电压的变化，虚线表示先前照亮单元中壁电压的变化，而点线表示先前未照亮单元中壁电压的变化。与图4相似地，由于在颠倒正负号之后绘制壁电压，因此，也可以读取实线和虚线或点线之间的距离，作为图5和6中相应电极之间的单元电压。
在因施加钝角波形脉冲而引起的放电中，放电开始阀电平是重要的参数。因此，三电极结构中的放电开始阀电平定义如下。
VtXY当XY-极间的单元电压为正值时，在XY-极间的放电开始阀电平VtYX当XY-极间的单元电压为负值时，在XY-极间的放电开始阀电平VtAY当AY-极间的单元电压为正值时，在AY-极间的放电开始阀电平VtYA当AY-极间的单元电压为负值时，在AY-极间的放电开始阀电平VtAX当AX-极间的单元电压为正值时，在AX-极间的放电开始阀电平VtXA当AX-极间的单元电压为负值时，在AX-极间的放电开始阀电平例如，就在初始化开始之前(即，在时刻t0)，在先前照亮单元中XY-极间的壁电压为负，在先前未照亮单元中XY-极间的壁电压为正，并且，在先前照亮单元中AY-极间的壁电压为零，在先前未照亮单元中AY-极间的壁电压为正(注意，在图5和6中，壁电压的正负号是颠倒的)。
在图5中，当XY-极间和AY-极间的施加的电压(负)都增加时，先前照亮单元中的单元电压在时刻t1首先达到阀电平，并在先前照亮单元中开始XY-极间放电(以下称作XY-放电)。此放电持续到施加的电压达到负峰值为止，从而，XY-极间的单元电压保持为-VtYX。即，壁电压随着施加的电压的变化而改变。在时刻t1之后的时刻t2，在先前未照亮单元中开始XY-放电。而且，与先前照亮单元相似地，在先前未照亮单元中，放电持续到施加的电压达到负峰值为止，从而XY-极间的单元电压保持为-VtYX。因此，在结束施加第一阶段钝角波形脉冲时的时刻t3，在先前照亮单元和先前未照亮单元中XY-极间的壁电压为-VtYX。
记录先前照亮单元和先前未照亮单元中的AY-极间，AY-极间的壁电压在XY-放电开始之后发生变化。然而，此变化不是由AY-极间放电(以下称作AY-放电)造成的，但此变化是根据XY-极间壁电压变化的相对变化。因此，AY-极间的单元电压不维持为阀电平-VtYA，而是继续向着负向简单地增加。如果施加到AY-极间的第一阶段钝角波形脉冲的波幅不是足够大，那么AY-极间的放电就不在先前照亮单元或先前未照亮单元中开始。为此，在结束施加第一阶段钝角波形脉冲时的时刻t3，先前照亮单元中的AY-极间壁电压与先前未照亮单元中的不同。先前照亮单元的壁电压比先前未照亮单元的壁电压更大。
当开始施加第二阶段钝角波形脉冲时，施加的电压的极性颠倒。首先，在时刻t4，在先前照亮单元中开始AY-放电。在放电过程中，AY-极间的壁电压变化，以使先前照亮单元在AY-极间的单元电压保持为VtAY。与此变化相应地，XY-极间的单元电压也变化。然而，XY-极间的变化是这样一种现象XY-极间的壁电压因AY-极间的放电而相对变化，并且XY-极间的壁电压不被直接控制。在开始XY-极间放电时的时刻t6，开始直接控制。
在先前未照亮单元中，在时刻t5开始XY-放电，并且在此放电过程中，XY-极间的壁电压变化，以使XY-极间的单元电压保持为VtXY。AY-极间的壁电压也发生变化。然而，这是一种由AY-极间的壁电压因XY-放电而发生相对变化所造成的现象，而不是由AY-放电直接控制AY-极间的壁电压所造成的现象。在开始AY-极间放电时的时刻t7，开始直接控制。
当结束施加第二阶段钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中，XY-极间的壁电压都为VrXY2-VtXY，并且AY-极间的壁电压都为VrAY2-VtAY。即，控制XY-极间的壁电压和AY-极间的壁电压为希望值的必要条件是通过施加第二阶段钝角波形脉冲而在XY-极间和AY-极间中都产生放电，以及，放电周期在时标上相互重叠。在同一时间在两个极间(在两个位置上)产生放电的现象以下称为“同时放电”。
以上解释的单元动作仅仅是一个实例，还有其它的实例。例如，通过施加第二阶段钝角波形脉冲，可在先前照亮单元产生XY-放电之后，产生AY-放电。在XY-极间或AY-极间中，将要产生放电的极间取决于在初始化之前很短时间内壁电压的状况以及第一和第二钝角波形脉冲的设定电压。然而，无论首先产生哪一个放电，驱动电压必须设定得在施加第二阶段钝角波形脉冲的过程中在XY-极间和AY-极间同时产生放电。
在图6中，通过减小第一钝角波形脉冲的波幅，减少先前未照亮单元中的光发射量。然而，在施加第二钝角波形脉冲的过程中，在先前照亮单元中不产生同时放电。在结束施加第二钝角波形脉冲时，先前照亮单元中XY-极间的壁电压不是控制的目标。这使先前照亮单元的寻址不确定，并造成不正确的发光或不正确的熄灭。
如以上所解释的，在控制三电极结构中复杂放电的同时，非常难以确定先前未照亮单元中壁电压写数量的下限。因而，还未充分提高PDP显示器的暗室对比度。另外，如果只认为提高暗室对比度是重要的，就容易发生不正确的发光，这导致显示很不稳定。
发明内容
在本发明的第一方面中，依次执行下面三个操作，作为寻址的预备操作。(1)使先前照亮单元的起电状态接近先前未照亮单元的起电状态。更具体地说，在单元电压平面上，先前照亮单元中的壁电压点移动到通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线的附近。(2)通过在先前照亮单元和先前未照亮单元中施加钝角波形脉冲而产生放电，从而这些单元的壁电压点在单元电压平面上是在同时初始化固定区域内。同时初始化固定区域指通过施加适当的钝角波形脉冲可在其中可靠地产生同时放电的条件区域。(3)通过施加钝角波形脉冲产生同时放电，从而先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点被校准为预定值。以此方式执行操作(1)，操作(1)是操作(2)的预处理，从而减小达到操作(2)目的所需的钝角波形脉冲的波幅。如果钝角波形脉冲的波幅较小，在先前未照亮单元中写的壁电压量(即光发射量)很小。因此，通过执行操作(1)和(2)，背光发射的亮度可低于常规方法中的亮度。
在本发明的第二方面中，依次执行下面三个操作，作为寻址的预备操作。(1)在单元电压平面上，通过施加钝角波形脉冲而使先前照亮单元中的壁电压点接近同时初始化固定区域，但不进入此区域。(2)只在先前照亮单元中产生放电，从而先前照亮单元中的壁电压点进入同时初始化固定区域。(3)通过施加钝角波形脉冲产生同时放电，以便校准先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点为预定值。在这些操作中，达到操作(1)目的所需的钝角波形脉冲的波幅小于壁电压点在同时初始化固定区域内情形中的波幅。如果钝角波形脉冲的波幅较小，在先前未照亮单元中写的壁电压数量(即光发射量)很小。在操作(2)中，先前未照亮单元不被照亮。因此，通过执行操作(1)和(2)，背光发射的亮度可低于常规方法中的亮度。
图1为示出典型表面放电型PDP的单元结构的视图。
图2示出用于彩色显示器的帧拆分实例。
图3为示出常规驱动波形的视图。
图4为用于解释常规初始化原理的视图。
图5为示出常规方法中适当初始化的视图。
图6为示出常规方法中不适当初始化的视图。
图7为单元电压平面的说明图。
图8为Vt闭合曲线的说明图。
图9为示出测量到的Vt闭合曲线实例的视图。
图10A和10B是对因施加钝角波形脉冲而引起的XY-放电进行分析的说明图。
图11示出通过因施加钝角波形脉冲引起的放电而写的壁电压的方向。
图12为对同时放电进行分析的说明图。
图13A和13B为示出图5所示操作的单元电压平面图。
图14A和14B为示出图6所示操作的单元电压平面图。
图15对适当初始化的条件进行说明。
图16是用于把先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域的操作的说明图，此操作通过在分两阶段施加钝角波形脉冲的初始化中施加第一阶段钝角波形脉冲而进行。
图17是本发明原理的说明图。
图18示出根据本发明的初始化程序。
图19是本发明原理的说明图。
图20示出驱动波形的第一实例。
图21示出驱动波形的第二实例。
图22示出驱动波形的第三实例。
图23示出驱动波形的第四实例。
图24示出驱动波形的第五实例。
图25示出驱动波形的第六实例。
图26示出驱动波形的第七实例。
图27示出驱动波形的第八实例。
图28示出驱动波形的第九实例。
具体实施例方式
以下结合实施例和附图更详细地解释本发明。
首先，解释借助记录单元状态的钝角波形脉冲来分析寻址准备过程的方法。如图1所示，用XY-极间的单元电压和AY-极间的单元电压描述具有三个电极的单元的放电状态，所述三个电极即为第一电极(显示电极X)、第二电极(显示电极Y)和第三电极(地址电极A)。由于地址电极A和显示电极X之间(这称作AX-极间)的单元电压可以表示成XY-极间和AY-极间的单元电压之差，因此，单元的状态取决于XY-极间和AY-极间的电压。除此之外，用于描述单元状态的单元电压的组合包括AX-极间单元电压和AY-极间单元电压的组合、以及AX-极间单元电压和XY-极间单元电压的组合。可以选择任意组合。然而，由于显示放电通常在XY-极间产生并且地址放电在AY-极间产生，因此优先选择XY-极间单元电压和AY-极间单元电压的组合。
单元电压平面用于分析三电极结构PDP的操作。在此假设单元电压平面是矩形坐标平面，此坐标平面的水平轴与XY-极间的单元电压VcXY对应，而垂直轴与AY-极间的单元电压VcAY对应，如图7所示。在单元电压平面上，单元电压、壁电压和施加的电压之间的关系用点和箭头几何表示。单元电压点是平面上的点，表示XY-极间或AY-极间的单元电压值。当施加的电压为零时，单元电压等于壁电压。因而，与此状态对应的单元电压点称为“壁电压点”。当电压施加到单元上或者壁电压变化时，单元电压点移动与施加的电压或壁电压变化相应的距离。此移动由作为二维矢量的箭头表示。
图8是Vt闭合曲线的说明图。在初始化过程中，以上定义的放电开始阀电平VtXY、VtYX、VtAY、VtYA、VtAX和VtXA是重要的。当在单元电压平面上绘制放电开始阀电平点时，呈现出六边形。此六边形称为“Vt闭合曲线”。Vt闭合曲线表示产生放电的电压范围。在放电停止状态下的单元电压点，即壁电压点总是位于Vt闭合曲线内。图8所示Vt闭合曲线的六边AB、BC、CD、DE、EF和FA的每一条边对应一个极间放电，如下所示。
边AB当显示电极Y为阴极时的AY-放电边BC当显示电极X为阴极时的AX-放电(在AX极间的放电)边CD当显示电极X为阴极时的XY-放电边DE当地址电极A为阴极时的AY-放电边EF当地址电极A为阴极时的AX-放电边FA当显示电极Y为阴极时的XY-放电进而，六个顶点A、B、C、D、E和F的每一个是同时满足两个放电开始阀电平的点(这些点称为“同时放电点”)，并与以下组合的同时放电的一个对应。
点A当显示电极Y是公共阴极时，XY-极间和AY-极间的同时放电点B当地址电极A是公共阳极时，AY-极间和AX-极间的同时放电点C当显示电极X是公共阴极时，AX-极间和XY-极间的同时放电点D当显示电极Y是公共阳极时，XY-极间和AY-极间的同时放电点E当地址电极A是公共阴极时，AY-极间和AX-极间的同时放电点F当显示电极X是公共阳极时，XA-极间和XY-极间的同时放电图9示出测量到的Vt闭合曲线的实例。在图9中，与XY-放电相关的部分不是线性的而是有一点扭曲，Vt闭合曲线具有与六边形相似的图形。为便于解释，以下把Vt闭合曲线视为六边形。使用上述单元电压平面和Vt闭合曲线，阐明在施加钝角波形脉冲时单元的操作。
首先，假设XY-放电、AY-放电和AX-放电中的一个(如XY-放电)是通过施加一个钝角波形脉冲而产生。图10A和10B是对因施加钝角波形脉冲而引起的XY-放电进行分析的说明图。在图10A中，点0是就在施加钝角波形脉冲之前的单元电压点。当施加钝角波形脉冲时，单元电压点从点0移动到点1。当单元电压点在移动过程中穿过Vt闭合曲线时，XY-极间的单元电压超过放电开始阀电平VtXY，从而产生XY-放电。在因施加钝角波形脉冲而引起的放电时，在单元电压超过阀电平之后，写壁电压，以使单元电压保持为阀电平。此写操作由壁电压矢量11′表示(起点为点1，终点为点1′)。由于钝角波形脉冲持续增加到电压值达到峰值为止，所述增加为施加的电压矢量1′2，加上所述增加，以使单元电压点从点1′移动到点2。重复相似的过程，直到钝角波形脉冲的电压达到峰值。由于产生XY-放电，因此电荷主要在X电极和显示电极Y之间移动。假设壁电荷+Q移动到X电极并且壁电荷-Q移动到显示电极Y，这意味着壁电荷Q-(-Q)＝2Q在XY-极间移动，并且壁电荷-(-Q)＝Q在AY-极间移动。因而，在具有上述两轴的单元电压平面中，XY-放电引起的写方向具有斜率1/2。严格来讲，此斜率不是壁电荷的但应该是从壁电压得到的，并且此斜率取决于覆盖电极的介电层的外形或材料。然而，由于实际测量的斜率值基本上为1/2，因此在分析中斜率近似为1/2。
在结束施加一个钝角波形脉冲时的单元电压点和与施加钝角波形脉冲有关的壁电压变化的总量可如图10B所示地几何确定。过程如下。依次把施加的电压矢量增加到作为起点的初始壁电压点上，从而描绘总施加的电压矢量05。描绘斜率为1/2并且通过总施加的电压矢量05终点的直线。然后，检查此图。斜率1/2的直线与Vt闭合曲线的交点5′是在移动之后的单元电压点，点5到点5′的距离是壁电压变化的总量。在图10B中，矢量55′与图10A中的壁电压矢量的总量相对应。应该指出，实际上单元电压没有图10B中点5的值那么大，单元电压点通过图10A所示Vt闭合曲线的周围。
尽管在图10A和10B中以XY-放电作为实例，但也可相似地分析AX-放电和AY-放电。图11示出通过三种放电写的壁电压矢量的方向。在图11中，小圆环代表当开始施加钝角波形脉冲时的壁电压点，带箭头的实线代表施加的电压矢量，带箭头的虚线代表壁电压矢量，圆点代表当结束施加钝角波形脉冲时的壁电压点。在XY-放电中壁电压矢量的方向具有斜率1/2，在AY-放电中斜率为2，而在AX-放电中斜率为-1。
下面，假设这样的情况施加一个钝角波形脉冲同时导致XY-放电、AY-放电和AX-放电中的两个(如XY-放电和AY-放电)。图12是对同时放电进行分析的说明图。在此，解释这样的情况在AY-放电之前先产生XY-放电，随后产生同时放电。如图12所示，描绘通过XY-放电和AY-放电的同时初始化点I且斜率为1/2的直线。与图10B相似地，在作为起点的初始壁电压点上增加施加的电压矢量，以便描绘总施加的电压矢量01。如果总施加的电压矢量01的终点1在斜率为1/2的直线之下，就只产生XY-放电。在此情况下，可使用结合图10解释的方法。点1在斜率为1/2的直线之上的情况是在产生XY-放电之后在XY-极间和AY-极间同时产生放电的情况。在此情况下，从点1到同时初始化点I的移动是壁电压矢量。在此情况下，写壁电压，以使斜率为1/2的壁电压矢量因XY-放电而延伸，直到随着施加的电压增加而延伸的施加的电压矢量到达与斜率为1/2的直线的交点1′为止。当施加的电压变成与交点1′相应的值时，单元电压点到达同时放电点I。由于在此点同时产生XY-放电和AY-放电，XY-极间的单元电压保持为VtXY，并且AY-极间的单元电压保持为VtAY。即，在施加的电压矢量到达交点1′之后，单元电压点被修改到同时放电点。
在以上讨论的基础上，尝试对图5和6所示操作进行分析。图13A和13B为示出图5所示操作的单元电压平面图。图14A和14B为示出图6所示操作的单元电压平面图。图13A和14A示出先前照亮单元的操作，而图13B和图14B示出先前未照亮单元的操作。在图5和6所示每个时刻的单元电压位置用t0、t1、…表示。
在图13A中，在初始化开始时刻，先前照亮单元的单元电压点为点A。根据图5所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化。因此，单元电压点移动到点B。通过施加负的第一钝角波形脉冲，在点C开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，写的方向是斜率为1/2的方向。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点E。单元电压点移动到点F，这与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化一致。通过施加第二钝角波形脉冲，在点G开始放电，从而写壁电压。由于放电是AY-放电，因此，以斜率为2的方向写壁电压。在开始AY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线移动到右边。这意味着XY-极间的单元电压增加，同时AY-极间的单元电压保持为VtAY。当XY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtXY时，在XY-极间和AY-极间同时开始放电。当同时放电继续进行时，通过增加施加的电压而写壁电压，以使单元电压点固定在点I上。即，从图13A可理解，对先前照亮单元适当地执行初始化。
如果如上所述适当地执行初始化，在刚结束初始化后的单元电压点是六边形Vt闭合曲线的右上角顶点，即同时初始化点代表同时放电的条件。
在图13B中，在初始化开始时刻，先前未照亮单元的单元电压点为点J。由于根据图5所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点K。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点L放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，写的方向是斜率为1/2的方向。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点N。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点O。施加第二钝角波形脉冲使得在点P开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此，以斜率为1/2的方向写壁电压。当开始XY-放电时，单元电压点沿着Vt闭合曲线向上移动。这意味着AY-极间的单元电压增加，同时XY-极间的单元电压保持为VtXY。如果AY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtAY时，在XY-极间和AY-极间同时产生放电。当同时放电继续进行时，通过增加施加的电压而写壁电压。因此，单元电压点固定在点R上。即，从图13B可理解，对先前未照亮单元适当地执行初始化。
另外在图14A中，在初始化开始时刻，与图13A相似地，先前照亮单元的单元电压点为点A。由于根据图6所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点B。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点C放电，从而写壁电压。迄今为止的状态转变与图13A中的相同。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点E′，点E′在图13A所示点E上面一点。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点F′。施加第二钝角波形脉冲使得在点G′开始放电，从而写壁电压。由于放电是AY-放电，因此以斜率为2的方向写壁电压。在开始AY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线向右移动。这相当于XY-极间的单元电压增加，同时AY-极间的单元电压保持为VtAY。然而，由于施加的电压没有充分地增加，因此，XY-极间的单元电压未达到阀电平VtXY。即，单元电压点没移动到同时初始化点。在此情况下，初始化的结果表明尽管AY-极间的壁电压是预先设定的，但XY-极间的壁电压不是预先设定的。从图14A可理解，对先前照亮单元没有适当地执行初始化。
另外在图14B中，在初始化开始时刻，与图13B相似地，先前照亮单元的单元电压点为点J。根据图6所示波形，施加的电压在初始化过程中首先发生阶梯状变化，因此，单元电压点移动到点K。施加负的第一钝角波形脉冲导致在点L开始放电，从而写壁电压。迄今为止的状态转变与图13B中的相同。当结束施加第一钝角波形脉冲时，单元电压点为点N′。与在从第一钝角波形脉冲转变到第二钝角波形脉冲时施加的电压的迅速变化相应地，单元电压点移动到点O′。施加第二钝角波形脉冲使得在点P′开始放电，从而写壁电压。由于放电是XY-放电，因此以斜率为1/2的方向写壁电压。在开始XY-放电之后，单元电压点沿着Vt闭合曲线向上移动。这意味着AY-极间的单元电压增加，同时XY-极间的单元电压保持为VtXY。如果AY-极间的单元电压增加并达到阀电平VtAY时，同时产生XY-放电和AY-放电。当同时放电继续进行时，单元电压点固定在点R(同时初始化点)上。即，从图14B可理解，对先前未照亮单元适当地执行初始化。
以下研究通过利用钝角波形脉冲的初始化预先设定或不设定壁电压的理由。
图15对适当初始化的条件进行说明。在此，假设通过分两阶段施加钝角波形脉冲而执行初始化，其中，所述钝角波形脉冲为图3所示驱动波形。在施加最后钝角波形脉冲(图3所示的第二阶段)时，在结束时刻的X电极电势用+VrX表示，并且显示电极Y的电势用-VrY表示。
如果初始化按预期进行，在结束时刻的单元电压点就是同时初始化点。因此，从同时初始化点向左偏移VrX+VrY的点并向下偏移VrY的点是在初始化之后的壁电压点。由于在寻址期和维持期中未照亮单元的壁电压几乎不变，因此，当作为某个子帧寻址的预备操作的初始化开始时，先前未照亮单元(在前一子帧中的未照亮单元)中的壁电压点是同时初始化点或在其附近。
为了按预期执行初始化，必须在施加最终钝角波形脉冲时产生放电。满足此条件的区域是初始化后壁电压点的右上部区域。因施加最终钝角波形脉冲而引起的放电包括一些情形。在第一情形中，它向同时放电移动。在第二情形中，它只是XY-放电，并不向同时放电移动。在第三情形中，它只是AY-放电，并不向同时放电移动。在图15中，与这三种情形相应的区域分别由III、II和I指示。这三个区域由通过初始化后壁电压点并具有斜率2和斜率1/2的两根直线确定。通过只在图15所示区域III中施加最终钝角波形脉冲，可靠地执行适当的初始化。此区域称为“同时初始化固定区域”。
从以上研究发现，先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点，都必须通过在开始施加最后钝角波形脉冲之前的某些操作向同时初始化固定区域移动。因此讨论通过与常规方法相似地施加两阶段钝角波形脉冲来解决此问题。
图16是用于把先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域的操作的说明图，此操作通过在分两阶段施加钝角波形脉冲的初始化中施加第一阶段钝角波形脉冲而进行。在施加第一阶段钝角波形脉冲的开始时刻，先前照亮单元中的单元电压点是点1，先前未照亮单元中的单元电压点是点2。通过点1且斜率为1/2的直线在点3与同时初始化固定区域相交。
先前照亮单元中的单元电压点因XY-放电而从点1运动到同时初始化固定区域的矢量必须比矢量a(＝矢量13)更大。满足此条件并用于把先前照亮单元中的单元电压点移动到同时初始化固定区域的施加的电压矢量是从点1到点4的矢量b。这是当从终点4移动矢量a时，到达Vt闭合曲线左边(阀电平-VtXY一侧)的矢量。由于此矢量b也施加到先前未照亮单元上，因此，通过施加第一阶段钝角波形脉冲而在先前未照亮单元中写大量的壁电压。被写壁电压矢量的数量与通过先前照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线和通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线之间的距离成正比。即，在两阶段初始化中，先前照亮单元中的单元电压点移动到同时初始化固定区域，所以先前未照亮单元中的光发射量增加。
[第一形式]根据以上考虑，得到一个解决此问题的有效操作。此操作是在开始分两阶段施加钝角波形脉冲之前，把先前照亮单元中的壁电压点移动到靠近通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线。通过在施加两阶段钝角波形脉冲之前增加另一钝角波形脉冲而实现此操作。增加的脉冲不一定是钝角波形脉冲，可以是高频波脉冲。然而，为了不使驱动电路复杂，钝角波形脉冲是最合适的。由于增加新的钝角波形脉冲，因此初始化的结构有三个阶段。与本发明独有操作有关的钝角波形脉冲以下称作“附加钝角波形脉冲”，以便把它从其它两个钝角波形脉冲区别开。
图17是本发明原理的说明图。为了使先前照亮单元中的壁电压接近上述直线，必须产生AY-放电或AX-放电。这通过维持期中的最终显示放电而确定，其中，放电是优选的。如果最终显示放电的阳极例如为X电极，那么，在维持期之后的初始化开始时刻，先前照亮单元中的壁电压点就位于单元电压平面上垂直轴的左侧。在此情况下，通过AX-放电比通过AY-放电可使先前照亮单元中的壁电压点更有效地靠近上述直线。AX-放电通过图17中实线箭头所示施加的电压矢量产生，并且它使得以斜率为-1的方向写壁电压。施加的电压矢量的消散，即结束施加电压与沿图17中实线箭头的相反方向平行移动壁电压矢量是相应的。因此，AX-放电使先前照亮单元中的壁电压点从点1移动到点2，从而接近通过先前未照亮单元中壁电压点且斜率为1/2的直线，并且还自然接近先前未照亮单元中的壁电压点。产生AX-放电的施加的电压矢量还施加到先前未照亮单元上。然而，如果施加的电压矢量不到达Vt闭合曲线，就不会产生放电或不希望有的光发射。当选择用于产生AX-放电的施加的电压矢量的大小时，应该考虑不在先前未照亮单元中产生放电。如果先前照亮单元中的壁电压点因AX-放电而接近上述直线，就可在施加第二阶段钝角波形脉冲时实现从点2到同时初始化固定区域的移动。对于此实现所必需的施加的电压矢量比从点1移动到同时初始化固定区域所必需的施加的电压矢量更小。即，有可能把先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域，而不照亮先前未照亮单元。如果壁电压点在同时初始化固定区域内，壁电压可通过施加最终(第三阶段)的钝角波形脉冲而可靠地设定为所希望的值。
图18示出根据本发明的初始化程序。在第一步中，先前照亮单元中的壁电压点1移动到点2，以便接近先前未照亮单元中的壁电压点1b。在第二步中，先前照亮单元中的壁电压点2移动到同时初始化固定区域内的点3。此时，先前未照亮单元中的壁电压点1b移动到同时初始化固定区域内的点2b。在最后的第三步中，产生同时放电，以使先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点校准到点4。
在以上解释的第一形式中，施加附加的钝角波形脉冲，作为三阶段初始化中的第一操作。与此相反，在第二形式中，施加附加的钝角波形脉冲，作为三阶段中的第二操作。即，如图19所示，在施加第一阶段钝角波形脉冲时，先前照亮单元中的壁电压点从点1移动到更靠近同时初始化固定区域内的点2，此后，通过施加附加的钝角波形脉冲，先前照亮单元中的壁电压点从点3移动到同时初始化固定区域。这与把第一形式中第一和第二阶段次序颠倒的形式相应。第二形式与图16所示的操作不同，在第二形式中，先前照亮单元中的壁电压点通过一次XY-放电而被迫移动到同时初始化固定区域。第一阶段XY-放电和第二阶段AX-放电(或AY-放电)使先前照亮单元中的壁电压点移动到同时初始化固定区域。第二阶段施加的电压矢量必须是其大小不致于在先前未照亮单元中产生放电的矢量。
在第二形式的第二阶段操作中，先前未照亮单元不被照亮。由于先前照亮单元和先前未照亮单元中的壁电压点在第二阶段移动到同时初始化固定区域，因此，在第三阶段产生同时放电，从而实现预期的初始化。
图20示出驱动波形的第一实例。对于一个子帧，在初始化期、寻址期和维持期中执行初始化、寻址和维持。寻址期和维持期中的驱动波形与图3所示的常规实例相同。
初始化包括三个阶段。在第一阶段中，缓慢增加的偏压施加到X电极；从而对XY-极间和AX-极间施加钝角波形脉冲。在第二阶段和第三阶段中，缓慢增加的偏压施加到Y电极，从而对XY-极间和AY-极间施加钝角波形脉冲。三阶段中的第一钝角波形脉冲是本发明所独有的附加钝角波形脉冲。即，第一实例应用于以上解释的初始化第一形式中。在第一阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。此放电使先前照亮单元中的壁电压点接近通过先前未照亮单元中的壁电压点且斜率为1/2的直线，从而减少将要在第二阶段增加的施加的电压。即，在在先前未照亮单元中进行初始化的同时，施加附加钝角波形脉冲减少光发射。
图21示出驱动波形的第二实例。在第二和随后的实例中，寻址期和维持期中的驱动波形与图3所示的常规实例相似。因此，只举例说明初始化期中的波形。同样在第二实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图22示出驱动波形的第三实例。同样在第三实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X并且正的矩形波施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图23示出驱动波形的第四实例。同样在第四实例中，在三阶段的第一阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A并且负的矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图24示出驱动波形的第五实例。第五实例是第四实例的变型。在第五实例中，在第一阶段和第二阶段中施加到显示电极X的负矩形波的波幅相同。因而，减少驱动所需的电源数量，并且驱动电路不昂贵。
图25示出驱动波形的第六实例。第六实例是第三实例的变型。在第六实例中，在第一阶段中施加到显示电极X的下降钝角波形脉冲和在第二阶段中施加到显示电极X的负矩形波的波幅相同。因而，减少驱动所需的电源数量，并且驱动电路不昂贵。
图26示出驱动波形的第七实例。在第七实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。即，第七实例应用于上述第二实例的初始化中。在第一阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到显示电极Y，从而在先前照亮单元和先前未照亮单元产生XY-放电。由于先前照亮单元中的壁电压点不必在此次放电时移动到同时初始化固定区域，因此，钝角波形脉冲的波幅减小，从而可减少先前未照亮单元中的背光发射。在第二阶段中，负矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生使壁电压点移动到同时放电初始化区域的AX-放电。
图27示出驱动波形的第八实例。同样在第八实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第二阶段中，下降的钝角波形脉冲施加到显示电极X并且正矩形波施加到地址电极A，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
图28示出驱动波形的第九实例。同样在第九实例中，在三阶段的第二阶段中的钝角波形脉冲是本发明独有的附加钝角波形脉冲。在第二阶段中，上升的钝角波形脉冲施加到地址电极A并且负矩形波施加到显示电极X，从而只在先前照亮单元中产生AX-放电。
虽然已示出和描述本发明目前优选的实施例，但应该理解，本发明不局限于此，而且对于本领域中技术人员，只要不偏离后附权利要求中提出的本发明范围，就可对本发明作各种改变和修改。
权利要求
1.一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，此显示屏具有包括显示电极排列和地址电极排列的电极矩阵，所述方法包括执行使构成显示屏幕的所有单元的壁电压等于预定值的初始化过程、根据显示数据控制每个单元中壁电压的寻址过程、和只在将被照亮单元中产生显示放电的维持过程；对所有单元施加三次钝角波形脉冲，作为初始化的操作，用于简单地增加或减少至少一个电极的电势；在施加第一钝角波形脉冲时，只在初始化之前在上一维持期中被照亮的先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近在上一维持期中未被照亮的先前未照亮单元中的壁电压；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为在适当范围内的值；以及在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元中的地址电极和显示电极之间产生放电；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电；而在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电，在所述单元中，阳极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极；在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电，在所述单元中，阴极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极。
4.一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，此显示屏具有包括显示电极排列和地址电极排列的电极矩阵，所述方法包括执行使构成显示屏幕的所有单元的壁电压等于预定值的初始化过程、根据显示数据控制每个单元中壁电压的寻址过程、和只在将被照亮单元中产生显示放电的维持过程；对所有单元施加三次钝角波形脉冲，作为初始化的操作，用于简单地增加或减少至少一个电极的电势；在施加第一钝角波形脉冲时，在初始化之前在上一维持期中被照亮的先前照亮单元中和在上一维持期中未被照亮的先前未照亮单元中产生放电，从而先前照亮单元中的壁电压接近适当范围，并且先前未照亮单元中的壁电压变为适当范围内的值；在施加第二钝角波形脉冲时，只在先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近先前未照亮单元中的壁电压；以及在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电；在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元中的地址电极和显示电极之间产生放电；而在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在施加第一钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的显示电极之间产生放电，在所述单元中，阳极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极；在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中的地址电极和显示电极之间以及显示电极之间产生放电，在所述单元中，阴极是显示电极，同时也作为寻址过程的扫描电极。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动三电极表面放电AC型等离子体显示屏的方法，在此方法中，可靠地执行初始化并减少背光发射。作为初始化的操作，对所有单元施加三次钝角波形脉冲。在施加第一钝角波形脉冲时，只在先前照亮单元中产生放电，从而其壁电压接近先前未照亮单元中的壁电压。在施加第二钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为在适当范围内的值。在施加第三钝角波形脉冲时，在先前照亮单元和先前未照亮单元中产生放电，从而这些单元中的壁电压变为预定值。
文档编号G09G3/28GK1441397SQ03102
公开日2003年9月10日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年2月26日
发明者崎田康一 申请人:富士通株式会社
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