CN101310317B - 等离子体显示面板的驱动方法和等离子体显示装置 - Google Patents

等离子体显示面板的驱动方法和等离子体显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供等离子体显示而板的驱动方法，通过使选择初始化动作稳定，从而进行高亮度、高对比度且显示质量好的图像显示。为此，在1个场期间内设置多个具有初始化期间、写入期间和维持期间的子场，在对维持电极施加用于减弱维持期间中最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的初始化期间对扫描电极施加下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向扫描电极和维持电极施加的电压的保持时间，并根据图像信号的平均亮度或周围的温度来控制保持时间。

Description

等离子体显示面板的驱动方法和等离子体显示装置
技术领域
本发明涉及用于壁挂电视或大型监视器的等离子体显示面板的驱动方法和等离子体显示装置。
背景技术
等离子体显示面板(以下简称为“面板”)中具有代表性的交流而放电型面板中，在相对配置的前面板与背面板之间形成有大量放电单元。
在前面板上，由1对扫描电极和维持电极构成的的显示电极对在前面玻璃基板上相互平行地形成有多对，并且以覆盖这些显示电极对的方式形成有电介质层和保护层。在背面板上，分别形成有：位于后面玻璃基板上的多个平行的数据电极、用以覆盖这些数据电极的电介质层、和在电介质层上与数据电极平行的多个隔壁，并且在电介质层的表面和隔壁的侧面形成有荧光体层。
并且，前面板和后面板以使显示电极对与数据电极呈立体交叉的方式而相对配置并密封，在内部的放电空间中封入有放电气体，此放电气体含有例如分压比为5％的氙气。此处，在显示电极对与数据电极相对的部分形成放电单元。在这种结构的面板中，在各放电单元内，通过气体放电而产生紫外线，由该紫外线激发红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各色荧光体发光，从而进行彩色显示。
作为驱动面板的方法通常使用子场法，即，将1个场期间分割成多个子场，并利用发光的子场的组合来进行灰阶显示。
各子场具有初始化期间、写入期间和维持期间，在初始化期间产生初始化放电，在各电极上形成接下来的写入动作所必需的壁电荷。初始化动作中包括：使全部的放电单元中产生初始化放电的初始化动作(以下简称为“全部单元初始化动作”)、和使进行了维持放电的放电单元中产生初始化放电的初始化动作(以下简称为“选择初始化动作”)。
在写入期间中，在应进行显示的放电单元中选择性地产生写入放电，从而形成壁电荷。而在维持期间，对由扫描电极和维持电极构成的显示电极对交替地施加维持脉冲，使引起了写入放电的放电单元中产生维持放电，使得相应的放电单元的荧光体层发光，以此来进行图像显示。
另外，在子场法中也揭示了下述新的驱动方法：利用缓慢变化的电压波形进行初始化放电，再对进行了维持放电的放电单元选择性地进行初始化放电，以尽可能地减少与灰阶显示无关的发光，从而提高对比度。
具体而言，例如在多个子场的其中1个子场的初始化期间中，进行使全部的放电单元进行放电的全部单元初始化动作，而在其他子场的初始化期间中，进行选择初始化动作，仅仅使进行了维持放电的放电单元初始化。其结果使得与显示无关的发光仅仅是伴随全部单元初始化动作的放电的发光，从而能够实现高对比度的图像显示。这种技术被记载在例如专利文献1中。
在上述高对比度的驱动方法中，通过准确地进行选择初始化动作，能够实现对比度高且准确的写入动作。
另一方面，近年来，面板向高清晰度方向发展，但是如果为了实现高清晰度而使放电单元微细化，则存在不发光区域的比例增加而单位面积的发光亮度下降的倾向。因此，通过增加维持脉冲数量来提高亮度的研究、或者通过提高放电气体的氙气分压来提高发光效率从而提高亮度的研究等开始发展。但是，已知如果通过提高氙气分压或者通过增加维持脉冲数量来提高亮度，则选择初始化动作会变得不稳定，有可能接下来的写入动作、维持动作也变得不稳定，从而导致图像显示质量降低。此外，以下问题点也很明确：由于放电特性依赖于面板的温度而变化，所以能够进行稳定的选择初始化动作的温度范围受到一定程度的限制。
[专利文献1]日本专利特开2000-242224号公报
发明内容
本发明是鉴于这些问题而研发的，提供一种面板的驱动方法和等离了体显示装置，通过在较广的温度范围内使选择初始化动作稳定，从而实现高亮度、高对比度且图像显示质量好。
因此，本发明是具备多个放电单元的面板的驱动方法，该放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极。而且本发明是通过在1个场期间内设置多个子场来进行图像显示的面板的驱动方法，其中，所述子场包括：初始化期间，对扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使放电单元中产生初始化放电；写入期间，使放电单元中产生写入放电；和维持期间，对显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使放电单元中产生维持放电以后，对维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压。而且，本发明在对维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的初始化期间对扫描电极施加下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向扫描电极和维持电极施加的电压的保持时间，并根据图像信号的平均亮度或面板周围的温度来控制保持时间。由此，能够在较广的温度范围内使选择初始化动作稳定，从而能够提供高亮度、高对比度且图像显示质量好的面板的驱动方法。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的面板构造的分解立体图。
图2是本发明实施方式的面板的电极排列图。
图3是用于驱动本发明实施方式的面板的驱动电路的电路框图。
图4是对本发明实施方式的面板的各电极施加的驱动电压波形图。
图5是表示本发明实施方式的1个场的驱动波形的示意图。
图6是表示本发明实施方式的APL与保持时间的关系的图。
图7A是表示本发明实施方式的低温驱动模式下的保持时间的图。
图7B是表示本发明实施方式的高温驱动模式下的保持时间的图。
图8A是表示本发明实施方式中显示全部单元不发光图案时，温度传感器所检测出的壳体内部的温度与面板温度的关系的测定结果的图。
图8B是表示本发明实施方式中显示全部单元发光图案时，温度传感器所检测出的壳体内部的温度与面板温度的关系的测定结果的图。
图9是表示本发明实施方式的最低估计温度、最高估计温度与低温阈值、高温阈值的关系的示意图。
图10是本发明实施方式的扫描电极驱动电路和维持电极驱动电路的电路图。
图11是用来说明本发明实施方式的驱动电路的动作的时序图。
图12是表示本发明另一实施方式的面板的驱动波形的1个场的示意图。
图13A是表示本发明另一实施方式的常温驱动模式下的保持时间Ts的一例的图。
图13B是表示本发明另一实施方式的低温驱动模式下的保持时间Ts的一例的图。
图13C是表示本发明另一实施方式的高温驱动模式下的保持时间Ts的一例的图。
标号说明
1       等离子体显示装置
10      面板
21      (玻璃制的)前面板
22      扫描电极
23      维持电极
24、33  电介质层
25      保护层
28      显示电极对
31      背面板
32      数据电极
34      隔壁
35      荧光体层
51      图像信号处理电路
52      数据电极驱动电路
53      扫描电极驱动电路
54      维持电极驱动电路
55       时序产生电路
57       APL检测电路
58       温度估计电路
81       温度传感器
100、200 维持脉冲产生电路
110、210 能量回收电路
300      初始化波形产生电路
310、320 密勒(Miller)积分电路
400      扫描脉冲产生电路
具体实施方式
以下参看附图来说明本发明实施方式的等离子体显示装置。
(实施方式)
图1是表示本发明实施方式的面板10的构造的分解立体图。在玻璃制的前面板21上，形成有多个由扫描电极22和维持电极23构成的显示电极对28。并且形成有覆盖扫描电极22和维持电极23的电介质层24，在该电介质层24上形成有保护层25。在背面板31上形成有多个数据电极32，并且形成有覆盖数据电极32的电介质层33，在此之上还形成有网格状的隔壁34。并且，在隔壁34的侧面和电介质层33上设有发红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各色的荧光体层35。
所述前面板21与背面板31，以夹着微小的放电空间并使显示电极对28与数据电极32交叉的方式而相对配置，其外周部由玻璃粉等密封材料密封。并且，在放电空间中封入有例如氖气和氙气的混合气体作为放电气体。在本实施方式中，为了提高亮度而使用氙气分压为10％的放电气体。放电空间由隔壁34分隔成多个区，在显示电极对28与数据电极32交叉的部分形成放电单元。并且，通过这些放电单元的放电、发光来进行图像显示。
其中，面板的构造并不限定于上述构造，例如也可以是具备条状的隔壁的构造。
图2是本发明实施方式的面板10的电极排列图。在面板10上，排列有在行方向上狭长的n根扫描电极SC1～SCn(图1的扫描电极22)和n根维持电极SU1～SUn(图1的维持电极23)，还排列有在列方向上狭长的m根数据电极D1～Dm(图1的数据电极32)。并且，在1对扫描电极SCi(i＝1～n)和维持电极SUi与1根数据电极Dj(j＝1～m)交叉的部分形成放电单元，在放电空间内形成有m×n个放电单元。
图3是用于驱动本发明实施方式的面板的驱动电路的电路框图。等离子体显示装置1具备面板10、图像信号处理电路51、数据电极驱动电路52、扫描电极驱动电路53、维持电极驱动电路54、时序产生电路55、APL检测电路57、温度估计电路58、和提供各电路模块所必需的电源的电源电路(未图示)。
图像信号处理电路51将所输入的图像信号sig转换成表示每个子场的发光或不发光的图像数据。数据电极驱动电路52将每个子场的图像数据转换成与各数据电极D1～Dm相对应的信号，并驱动各数据电极D1～Dm。
APL检测电路57检测图像信号sig的平均亮度电平(以下简称为“APL”)。具体而言，例如通过采用将图像信号的亮度值累积1个场期间或者1帧期间等通常所知的方法来检测APL。
温度估计电路58具有由用于检测温度的热电偶等通常所知的元件所构成的温度传感器81，根据由温度传感器81所检测出的面板10周边的温度，在本实施方式中，从壳体内部的温度算出面板10可能达到的最高温度和最低温度的估计值(以下简述为“最高估计温度”、“最低估计温度”)，并将其结果输出到时序产生电路55。
时序产生电路55根据水平同步信号H、垂直同步信号V、APL检测电路57所检测出的APL以及温度估计电路58所估计出的最高估计温度和最低估计温度，产生用于控制各电路模块的动作的各种时序信号，并提供给各自的电路模块。并且，在本实施方式中，在对维持电极23施加用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的初始化期间中对扫描电极22施加下降的倾斜波形电压为止，此期间设置有用于对扫描电极22和维持电极23施加不会产生放电的电压的保持时间，并且，向扫描电极驱动电路53和维持电极驱动电路54输出：根据图像信号的平均亮度、甚至视需要也根据面板10的周边温度来控制该保持时间的时序信号。以此来使选择初始化动作稳定，从而进行提高亮度、对比度的控制。
扫描电极驱动电路53具有用于在初始化期间产生施加给扫描电极SC1～SCn 的初始化电压波形的初始化波形产生电路300，根据时序信号分别驱动各扫描电极SC1～SCn。维持电极驱动电路54根据时序信号驱动维持电极SU1～SUn。
另外，在本实施方式中，将温度传感器安装在等离子体显示装置中的安装位置如下：在面板10的背面，紧贴着设有热传导片，再紧贴热传导片设置有铝制底板。并且，在铝制底板上，通过夹持件(bossmember)安装有具备各驱动电路的电路基板，温度传感器被安装在电路基板的表面。
其次，说明用于驱动面板10的驱动电压波形以及其动作。等离子体显示装置1利用子场法，即：将1个场期间分割成多个子场，并控制各放电单元在每个子场的发光/不发光，由此来进行灰阶显示。各个子场具有初始化期间、写入期间和维持期间。
在初始化期间中，产生初始化放电，在各电极上形成接下来的写入放电所必需的壁电荷。此时的初始化动作中包括：使全部的放电单元中产生初始化放电的全部单元初始化动作、和使进行了维持放电的放电单元中产生初始化放电的选择初始化动作。
在写入期间中，在应使之发光的放电单元中选择性地产生写入放电，从而形成壁电荷。而在维持期间，向显示电极对交替地施加与亮度权重成比例的数量的维持脉冲，使产生了写入放电的放电单元中产生维持放电而发光。此时的比例常数称作亮度倍率。另外，后文将对子场结构的详细情况进行叙述，此处说明子场中的驱动电压波形以及其动作。
图4是对本发明实施方式的面板10的各电极施加的驱动电压波形图。在图4中，表示进行全部单元初始化动作的子场和进行选择初始化动作的子场。
首先，对进行全部单元初始化动作的子场进行说明。
在初始化期间前半段，分别对数据电极D1～Dm、维持电极SU1～SUn施加0(V)，并对扫描电极SC1～SCn施加：从相对于维持电极SU1～SUn的放电开始电压以下的电压Vi1，缓慢地向超过放电开始电压的电压Vi2上升的倾斜波形电压。
在该倾斜波形电压上升的期间，在扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn、数据电极D1～Dm之间，分别引起微弱的初始化放电。并且，在扫描电极SC1～SCn上部蓄积负的壁电压，同时在数据电极D1～Dm上部和维持电极SU1～SUn上部蓄积正的壁电压。此处，所谓电极上部的壁电压，是指由蓄积在覆盖电极的电介质层上、保护层上、荧光体层上等的壁电荷所产生的电压。
在初始化期间后半段，对维持电极SU1～SUn施加正的电压Ve1，对扫描电极SC1～SCn施加：从相对于维持电极SU1～SUn的放电开始电压以下的电压Vi3缓慢地向超过放电开始电压的电压Vi4下降的倾斜波形电压(以下也称作“斜坡电压”)。在此期间，在扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn、数据电极D1～Dm之间，分别引起微弱的初始化放电。并且，扫描电极SC1～SCn上部的负的壁电压和维持电极SU1～SUn上部的正的壁电压减弱，数据电极D1～Dm上部的正的壁电压被调整为适合写入动作的值。通过以上动作，对全部的放电单元进行初始化放电的全部单元初始化动作结束。
在接下来的写入期间，对维持电极SU1～SUn施加电压Ve2，对扫描电极SC1～SCn施加电压Vc。
接着，对第一行的扫描电极SC1施加负的扫描脉冲电压Va，同时对数据电极D1～Dm中第一行的应发光的放电单元的数据电极Dk(k＝1～m)施加正的写入脉冲电压Vd。此时，数据电极Dk上与扫描电极SC1上的交叉部的电压差是外部施加电压之差(Vd-Va)加上数据电极Dk上的壁电压与扫描电极SC1上的壁电压之差的和，超过放电开始电压。并且，在数据电极Dk与扫描电极SC1之间以及维持电极SU1与扫描电极SC1之间引起写入放电，在扫描电极SC1上蓄积正的壁电压，在维持电极SU1上蓄积负的壁电压，在数据电极Dk上也蓄积负的壁电压。
如此进行在第一行应发光的放电单元中引起写入放电而在各电极上蓄积壁电压的写入动作。另一方面，由于未施加写入脉冲电压Vd的数据电极D1～Dm与扫描电极SC1的交叉部的电压未超过放电开始电压，因此不产生写入放电。直至以上写入动作进行至第n行的放电单元为止，写入期间结束。
在接下来的维持期间，首先对扫描电极SC1～SCn施加正的维持脉冲电压Vs，同时对维持电极SU1～SUn施加0(V)。于是，在引起了写入放电的放电单元中，扫描电极SCi上与维持电极SUi上的电压差是维持脉冲电压Vs加上扫描电极SCi上的壁电压与维持电极SUi上的壁电压之差的和，超过放电开始电压。
并且，在扫描电极SCi与维持电极SUi之间引起维持放电，此时所产生的紫外线使荧光体层35发光。并且，在扫描电极SCi上蓄积负的壁电压，在维持电极SUi上蓄积正的壁电压。而且在数据电极Dk上也蓄积正的壁电压。在写入期间中未引起写入放电的放电单元中不产生维持放电，保持初始化期间结束时的壁电压。
接着，分别对扫描电极SC1～SCn施加0(V)，对维持电极SU1～SUn施加维持脉冲电压Vs。于是，在引起了维持放电的放电单元中，由于维持电极SUi上与扫描电极SCi上的电压差超过放电开始电压，因此，再次在维持电极SUi与扫描电极SCi之间引起维持放电，从而在维持电极SUi上蓄积负的壁电压，在扫描电极SCi上蓄积正的壁电压。以后同样地，对扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn交替地施加亮度权重乘以亮度倍率得到的数量的维持脉冲，付与显示电极对的电极间以电位差，由此在写入期间中引起了写入放电的放电单元中继续进行维持放电。
并且，在维持期间的最后，对扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn之间付与所谓的窄幅脉冲(narrow-width pulse)状电压差，在保留数据电极Dk上的正的壁电压的状态下，消除扫描电极SCi和维持电极SUi上的一部分或者全部壁电压。具体而言，一旦维持电极SU1～SUn恢复到0(V)之后，对扫描电极SC1～SCn施加维持脉冲电压Vs。于是，在引起了维持放电的放电单元的维持电极SUi与扫描电极SCi之间引起维持放电。并且在该放电会聚之前，即在放电产生的带电粒子充分残留在放电空间内的期间，对维持电极SU1～SUn施加电压Ve1。由此将维持电极SUi与扫描电极SCi之间的电压差减弱至(Vs-Ve1)的程度。于是，在保留数据电极Dk上的正的壁电荷的状态下，扫描电极SC1～SCn上与维持电极SU1～SUn上之间的壁电压被减弱至对各自的电极施加的电压之差(Vs-Ve1)的程度。以下将此放电称作“消除放电”。
如上所述，在对扫描电极SC1～SCn施加用于产生最后的维持放电即消除放电的电压Vs之后，对维持电极SU1～SUn施加用于缓和显示电极对的电极间电位差的电压Ve1。这样维持期间的维持动作结束。
其次，对进行选择初始化动作的子场的动作进行说明。
在选择初始化期间，为了设置对扫描电极和维持电极施加不会产生放电的电压的时间(以下，将此时间称作保持时间Ts)，在本实施方式中，首先在保持时间Ts的期间，继续施加紧接在前的维持期间的最后对各电极所施加的电压。即，对数据电极D1～Dm施加0(V)，对扫描电极SC1～SCn施加维持脉冲电压Vs，对维持电极SU1～SUn施加电压Ve1。
并且，在经过保持时间Ts之后，在分别对维持电极SU1～SUn施加电压Ve1，对数据电极D1～Dm施加0(V)的状态下，对扫描电极SC1～SCn施加从电压Vi3′向电压Vi4缓慢下降的斜坡电压。
于是，在之前的子场的维持期间中引起了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上的壁电压减弱。另外，对于数据电极Dk而言，由于通过紧接在前的维持放电而在数据电极Dk上蓄积有充足的正的壁电压，所以该壁电压过剩的部分被放电，调整成适合写入动作的壁电压。
另一方面，关于在之前的子场中未引起维持放电的放电单元，不会进行放电，就这样保持之前的子场的初始化期间结束时的壁电荷。这样，选择初始化动作是针对在紧接在前的子场的维持期间中进行了维持动作的放电单元，选择性地进行初始化放电的动作。
另外，详细情况将在后文中进行叙述，在本实施方式中，保持时间Ts是根据紧接在前的子场的亮度权重、图像信号的APL等来进行控制的。
由于接下来的写入期间的动作与进行全部单元初始化动作的子场的写入期间的动作相同，因此省略其说明。接下来的维持期间的动作除了维持脉冲的数量以外，也都相同。
其次，对本实施方式的面板的驱动方法的子场结构进行说明。图5是表示本发明实施方式的面板的驱动波形的1个场的示意图。在本实施方式中，假定将1个场分成10个子场(第一SF、第二SF、......、第十SF)，且各子场具有各自(1、2、3、6、11、18、30、44、60、80)的亮度权重而进行说明。另外，各个子场要么是在初始化期间进行全部单元初始化动作的子场(以下简称为“全部单元初始化子场”)、要么是在初始化期间进行选择初始化动作的子场(以下简称为“选择初始化子场”)。在本实施方式中，将第一SF作为全部单元初始化子场，将第二SF～第十SF作为选择初始化子场来进行说明。
在本实施方式中，根据图像信号的APL控制选择初始化期间的保持时间，同时根据温度传感器所检测出的壳体内部的温度控制保持时间Ts。以下，将基于温度对保持时间Ts的控制方法简称为“驱动模式”。
首先，说明在通常的温度范围内所使用的常温驱动模式下的APL与保持时间Ts的关系。图6是表示本发明实施方式的APL与保持时间Ts的关系的图。
在本实施方式中，根据应显示的图像信号的APL控制保持时间Ts的长度。对于APL的值不足50％的图像，将第二SF～第十SF的全部的选择初始化子场的保持时间Ts设定为最小值15μsec。并且，对于APL的值为50％以上且不足60％的图像，将第二SF～第六SF的保持时间Ts设定为15μsec，将第七SF～第十SF的保持时间Ts设定为100μsec。并且，对于APL的值为60％以上的图像，则将第二SF～第六SF的保持时间Ts设定为15μsec，将第七SF～第十SF的保持时间Ts设定为150μsec。这样，将亮度权重大的子场接下来的选择初始化子场的保持时间Ts设定得较长，并且对于APL的值较大的图像，将保持时间Ts设定得较大。
其中，在本实施方式中，设置使得第二SF～第六SF的保持时间Ts彼此相等，第七SF～第十SF的保持时间Ts也彼此相等，但是也可以设为例如保持时间Ts根据亮度权重而可变的结构，设置使得紧接在前的子场的亮度权重较大的子场，保持时间Ts较长。另外是将APL的可能值的范围分成3个，并在各个范围设定保持时间Ts，但是也可以设定成：随着APL的值的增大，保持时间Ts也变长。
此处，由于选择初始化动作只是对扫描电极SC1～SCn施加缓慢下降的斜坡电压，所以只能够进行使数据电极D1～Dm上的正的壁电压减少的动作。另外，由于选择初始化动作是使在数据电极D1～Dm与扫描电极SC1～SCn之间、或者扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn之间的放电间隙附近的局部区域中产生初始化放电，所以当因某种理由而在放电单元的周边部等蓄积了多余的壁电荷时，有可能导致这些多余的壁电荷就这样残留着。
选择初始化动作是通过调整紧接在前的子场的维持放电中所蓄积的壁电压而获得接下来的写入动作所必需的壁电压的动作，但是否能够形成适当的壁电压很大地受到由维持放电最后的消除放电所蓄积的壁电荷的状态的影响。但是，在消除放电结束后，也会大显存在在此以前所产生的维持放电的引火粒子(priming)，因此，假如在此时刻进行选择初始化动作，则有可能受到这些引火粒子的影响导致数据电极D1～Dm上的壁电荷过度减少，或者因在各电极上重叠的噪声电压的影响等而在放电单元内部蓄积多余的壁电荷，使得选择初始化动作无法正常进行。
然而，在本实施方式中，当紧接在前的子场的消除放电结束之后，分别施加给数据电极D1～Dm、扫描电极SC1～SCn和维持电极SU1～SUn的电压仅保持规定的保持时间Ts，并在引火粒子消灭以后对扫描电极SC1～SCn施加缓慢下降的斜坡电压，因此可认为，能够不受紧接在前的子场的维持放电的影响而进行稳定的选择初始化动作。
其次，除了常温驱动模式以外，对本实施方式中所使用的低温驱动模式、高温驱动模式进行说明。
已明确的是，当面板10处于高温或者低温时，由于壁电荷容易运动或者引火粒子的残留时间变长等某些原因，而导致壁电荷过度减少或者蓄积多余的壁电荷等，从而使选择初始化动作无法正常进行的可能性增大。因此，本发明的发明者们发现，通过根据面板10的温度来控制保持时间Ts，能够改善这些现象。因此，在本实施方式中，取决于面板10的温度而分别使用多种驱动模式。
图7是表示本发明实施方式的保持时间Ts的图，图7(A)是表示低温驱动模式下的保持时间Ts的一例的图。低温驱动模式是即便面板10的温度为低温也能够进行稳定的图像显示的驱动模式，是在例如等离子体显示装置被设置在低温环境下，并且紧接电源接通后等，面板10的温度上升之前所使用的驱动模式。本实施方式的低温驱动模式，与应显示的图像信号的APL的值无关，第二SF～第五SF的保持时间Ts被设定为最小值15μsec，第六SF的保持时间Ts被设定为50μsec，第七SF的保持时间Ts被设定为100μsec，并且第八SF～第十SF的保持时间Ts被设定为150μsec。这样，亮度权重比较小的子场接下来的第六SF的保持时间Ts也设定得较长。
图7(B)是表示高温驱动模式的一例的图。高温驱动模式是即便面板10的温度为高温也能够进行稳定的图像显示的驱动模式，是在例如等离子体显示装置被设置在高温环境下，而且显示非常亮的图像等而消耗功率增加，因而面板10处于高温的情况下所使用的驱动模式。本实施方式的高温驱动模式，与应显示的图像信号的APL的值无关，第二SF～第六SF的保持时间Ts被设定为最小值15μsec，并且第七SF～第十SF的保持时间Ts被设定为150μsec。
其次，说明驱动模式的切换方法。在本实施方式中，并不是直接检测面板10的温度，而是估计出在面板10的显示画面内，是否有可能产生必须由低温驱动模式驱动的区域，或者是否有可能产生必须由高温驱动模式驱动的区域，再根据该结果来切换驱动模式，进行抑制了不良放电的图像显示。
图8是表示本发明实施方式的温度传感器81所检测出的壳体内部的温度(以下简称为“传感器温度”)θs与面板10的温度(以下简称为“面板温度”)θp的关系的测定结果的图，纵轴表示温度，横轴表示时间。在该测定中，为了使传感器温度θs不容易受到面板10的局部温度的影响，在电路基板上且以不与面板10紧贴的方式配置有温度传感器81。
为了估计面板10可能的最低温度，可采用如下方法：显示使面板10的温度被抑制为最低的图像，即全部单元不发光图案，测定此时面板10的处于最低温区域的温度，并求出与传感器温度θs之差。
图8(A)是表示显示全部单元不发光图案时的面板温度θp与传感器温度θs的图。当等离子体显示装置接通电源后，传感器温度θs缓慢上升。另一方而，面板温度θp更为缓慢地上升。这是因为面板10中几乎不产生放电，所以面板10自身的发热较少的缘故。并且可知在本实施方式中，经过10分钟～20分钟之后，传感器温度θs与面板温度θp之差大致固定，此时的面板温度θp大约比传感器温度θs低7℃。因此，在本实施方式中，将低温修正值ΔθL设为7℃，将传感器温度θs减去低温修正值ΔθL所得的温度设为最低估计温度θL。
为了估计面板10可能的最高温度，可采用如下方法：显示使面板10的温度达到最高的图像，即全部单元发光图案，测定此时面板10达到最高温度的区域的温度，并求出与传感器温度θs之差。
图8(B)是表示显示全部单元发光图案时的面板温度θp和传感器温度θs的图。当等离子体显示装置接通电源之后，传感器温度θs急剧上升。另一方面，面板温度θp更为急刷地上升。这是因为除了驱动电路的消耗功率大以外，面板10自身也因放电而发热的缘故。并可知在本实施方式中，也是经过10分钟～20分钟之后，传感器温度θs与面板温度θp之差大致固定，此时的面板温度θp大约比传感器温度θs高10℃。因此，在本实施方式中，将高温修正值ΔθH设为10℃，将传感器温度加上高温修正值ΔθH所得的温度设为最高估计温度θH。
并且，在本实施方式中，通过以下公式求出最低估计温度θL和最高估计温度θH：
θL(t)＝θs(t)-ΔθLo
θH(t)＝θs(t)+ΔθHo
此处，为了明确表示传感器温度θs、最低估计温度θL、最高估计温度θH是时间t的函数，分别记作θs(t)、θL(t)、θH(t)。另外，ΔθLo、ΔθHo为低温修正值ΔθL、高温修正值ΔθH，在本实施方式中，分别为上述的7℃和10℃。
图9是表示本发明实施方式的最低估计温度θL、最高估计温度θH与低温阈值ThL、高温阈值ThH的关系的示意图。如图所示，如果最低估计温度θL(t)在预先设定的低温阈值ThL以下，则使用低温驱动模式来驱动面板；如果最高估计温度θH(t)在预先设定的高温阈值ThH以上，则使用高温驱动模式来驱动面板；除此以外的情况则通过常温驱动模式来驱动面板。
其次，说明产生选择初始化动作的驱动电压波形的方法。图10是本发明实施方式的扫描电极驱动电路53和维持电极驱动电路54的电路图。扫描电极驱动电路53具备产生维持脉冲的维持脉冲产生电路100、产生初始化波形的初始化波形产生电路300、和产生扫描脉冲的扫描脉冲产生电路400。
维持脉冲产生电路100具有：用于将驱动扫描电极SC1～SCn时的能量回收并再利用的能量回收电路110、用于将扫描电极SC1～SCn钳位至电压Vs的开关(switch)元件SW11、和用于将扫描电极SC1～SCn钳位至0(V)的开关元件SW12。另外，扫描脉冲产生电路400在写入期间向扫描电极SC1～SCn依次施加扫描脉冲。其中，扫描脉冲产生电路400在初始化期间和维持期间，直接输出维持脉冲产生电路100或初始化波形产生电路300的电压波形。
初始化波形产生电路300具备产生缓慢上升的倾斜波形电压的密勒积分电路310和产生缓慢下降的倾斜波形电压的密勒积分电路320，。密勒积分电路320具有FET2、电容器C2和电阻R2，产生呈斜坡状缓慢下降至电压Vi4为止的倾斜波形电压。在图10中，密勒积分电路320的输入端子表示为端子IN2。全部单元初始化动作中所使用的密勒积分电路310也是同样的结构。
另外，在本实施方式中，初始化波形产生电路300采用的是使用实用且结构相对较简单的FET的密勒积分电路，但是并不限定于此结构，只要是能够产生倾斜波形电压的电路，则何种电路都可以。
维持电极驱动电路54具备产生维持脉冲的维持脉冲产生电路200和用于施加电压Ve1开关元件SW23。维持脉冲产生电路200具有：用于将驱动维持电极SU1～SUn时的能量回收并再利用的能量回收电路210、用于将维持电极SU1～SUn钳位至电压Vs的开关元件SW21、和用于将维持电极SU1～SUn钳位至0(V)的开关元件SW22。
其次，说明初始化波形产生电路300的动作。图11是用来说明本发明实施方式的选择初始化期间中的扫描电极驱动电路53和维持电极驱动电路54的动作的时序图。其中，此处，将紧接在前的子场中进行消除放电的期间与接下来的进行选择初始化动作的期间分成以期间T0～期间T2表示的3个期间，分别对各期间进行说明。在图4中表示的是电压Vi3′与电压Vs为不同的波形，但在图11中使用该电压Vi3′与电压Vs相等时的示例来进行说明。其中，在以下说明中，使开关元件导通的动作称作“接通”，使其阻断的动作称作“切断”。
(期间T0)
在紧接在前的子场的维持期间中产生消除放电的时刻t0，将维持脉冲产生电路100的开关元件SW11设为接通。于是，扫描电极SC1～SCn通过开关元件SW11而连接电源VS，被钳位至电压Vs。当扫描电极SC1～SCn的电压急剧上至电压Vs时，扫描电极SC1～SCn与维持电极SU1～SUn之间的电压差超过放电开始电压而产生维持放电。
(期间T1)
接着，在时刻t1将维持电极驱动电路54的开关元件SW23设为接通。于是，维持电极SU1～SUn通过开关元件SW23而连接消除用电源VE，因此，维持电极SU1～SUn的电压急剧上升至Ve1。时刻t1是在期间T0所产生的维持放电会聚之前，即维持放电产生带电粒子充分残留在放电空间内的时刻。并且，由于在带粒子充分残留于放电空间内的期间，放电空间内的电场会发生变化，因此，带电粒子被重新配置而形成壁电荷，以缓和该发生了变化的电场。此时，由于施加至扫描电极SC1～SCn的电压Vs与施加至维持电极SU1～SUn的电压Ve1之差较小，所以扫描电极SC1～SCn上和维持电极SU1～SUn上的壁电压减弱。这样，最后的维持放电即为消除放电。另外，数据电极D1～Dm此时被保持为0(V)，并且由放电产生的带电粒子形成壁电荷，以缓和施加至数据电极D1～Dm的电压与施加至扫描电极SC1～SCn的电压之电位差，因此，正的壁电压被蓄积在数据电极D1～Dm上。
并且随后，对扫描电极SC1～SCn施加电压Vs，对维持电极SU1～SUn施加电压Ve1，对数据电极D1～Dm施加0(V)，就这样保持到时刻t2为止。其中，图7中的保持时间Ts等于期间T1。并且，能够通过控制期间T1的时间间隔，即从时刻t1到时刻t2为止的时间间隔，来控制保持时间Ts。
(期间T2)
接着，将密勒积分电路320的输入端子IN2设为“高电平”。具体而言，对输入端子IN2施加例如电压15(V)。于是，从电阻R2向电容器C2流过定的电流，FET2的漏极电压呈斜坡状下降，扫描电极驱动电路53的输出电压也开始呈斜坡状下降。并且，在输出电压达到负的电压Va之后，将输入端子 IN2设为“低电平”。
如上所述，在维持期间之后的初始化期间的最初设置保持时间Ts，其后，能够进行对扫描电极SC1～SCn施加从电压Vs向电压Va缓慢下降的斜坡电压的选择初始化动作。
如上所述，在本实施方式中，根据图像的APL来控制保持时间Ts。通过这样设定保持时间Ts，能够进行稳定的选择初始化动作。
再者，由于根据传感器温度θs来控制保持时间Ts，因此无论面板是处于低温时还是处于高温时，都能够在较广的温度范围内使选择初始化动作稳定。
其中，在本实施方式中，对根据面板周围的温度来切换3种驱动模式的情况进行了说明，但是驱动模式的数量并不限定于3种，也可以是2种或4种以上。而且也可以是根据温度连续地控制保持时间Ts的结构。
另外，在本实施方式中设置的结构是根据传感器温度θs来估计面板的温度，但是也可以是直接检测面板温度的结构。
而且，在本实施方式中，以1个场由10个子场构成，且第一SF为全部单元初始化子场，第二SF～第十SF为选择初始化子场的情况进行了说明，但是子场结构并不限定于上述情况。图12是表示在1个场期间内设有2次全部单元初始化子场的本发明另一实施方式的面板的驱动波形的1个场的示意图，图13是表示本发明另一实施方式的保持时间Ts的一例的图。此子场结构是将1个场分割成12个子场(第一SF、第二SF、......、第十二SF)，各子场的亮度权重例如分别为(1、2、4、10、24、36、40、4、16、22、28、68)，第一SF和第八SF为全部单元初始化子场，其他子场为选择初始化子场。
在常温驱动模式下，如图13(A)所示，例如对于APL的值不足30％的图像，将第二SF～第十二SF的全部子场的保持时间Ts设定为最小值15μsec。并且，对于APL的值为30％以上且不足60％的图像，将第二SF～第六SF和第九SF的保持时间Ts设定为15μsec，而将第七SF～第八SF和第十SF～第十二SF的保持时间Ts设定为50μsec。并且，对于APL的值为60％以上的图像，将第二SF～第六SF的保持时间Ts设定为15μsec，将第七SF的保持时间Ts设定为50μsec，将第八SF和第十SF～第十二SF的保持时间Ts设定为120μsec，将第九SF的保持时间Ts设定为70μsec。
在低温驱动模式下，如图13(B)所示，例如与应显示的图像信号的APL的值无关，将第二SF～第五SF和第九SF的保持时间Ts设定为最小值15μsec，并且将第六SF～第八SF和第十SF～第十二SF的保持时间Ts设定为100μsec。
另外，在高温驱动模式下，如图13(C)所示，例如与应显示的图像信号的APL的值无关，将第二SF～第六SF的保持时间Ts设定为最小值15μsec，将第七SF的保持时间Ts设定为50μscc，将第九SF的保持时间Ts设定为70μsec，并将第八SF和第十SF～第十二SF的保持时间Ts设定为120μsec。
这样，对于APL的值较大的图像，保持时间Ts被设定得较大。另外，也可以控制使得低温驱动模式和高温驱动模式下的保持时间Ts长于或等于常温驱动模式下的保持时间Ts。
其中，本发明不必限定于上述子场结构，也可以是这以外的其他子场结构，例如将所有子场设为选择初始化子场等。
另外，在本实施方式中，将从对维持电极23施加了用于减弱最后的维持放电的电压后开始，直到在下一个子场的初始化期间中对扫描电极22施加下降的倾斜波形电压为止的期间，设为保持时间Ts而进行了说明，但是在不对维持电极23施加用于减弱最后的维持放电的电压的结构的情况下，也可以将从对扫描电极22施加用于产生最后的维持放电的维持脉冲电压Vs开始，直到在下一个子场的初始化期间对扫描电极22施加下降的倾斜波形电压为止的期间，设为保持时间Ts。
再者，在本实施方式中，以在保持时间对扫描电极和维持电极施加的电压，是紧接在前的维持期间的最后向各电极施加的电压而进行了说明，但是本发明并不限定于此，在保持时间对扫描电极和维持电极施加的电压，只要是不会产生放电的电压即可。
其中，本发明的实施方式中所使用的各具体数值仅仅是一个举例，优选结合面板的特性和等离子体显示装置的规格等，设定为适宜的最佳值。
产业上的可利用性
本发明的等离子体显示装置和面板的驱动方法，能够使选择初始化动作稳定，从而能够实现高亮度、高对比度高且图像显示质量好的面板驱动，作为使用面板的图像显示装置等是非常实用的。

Claims (12)

1.一种等离子体显示面板的驱动方法，所述等离子体显示面板具备多个放电单元，该放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极，所述驱动方法使用所述等离子体显示面板，并且通过在1个场期间内设置多个子场来进行图像显示，其中，所述子场具有：
初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电；
写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和
维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元中产生维持放电以后，对所述维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压，所述等离子体显示面板的驱动方法的特征在于：
在对所述维持电极施加所述用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据图像信号的平均亮度来控制所述保持时间。
2.根据权利要求1所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
在1个场期间内至少设置1个子场，其中，所述子场设定成使得所述图像信号的平均亮度较高时的所述保持时间长于所述图像信号的平均亮度较低时的所述保持时间。
3.根据权利要求1所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
设定成使得在所述保持时间向所述数据电极施加的电压，低于在所述保持时间向所述扫描电极施加的电压。
4.一种等离子体显示装置，其特征在于，包括：
等离子体显示面板，其具备多个放电单元，所述放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极；
APL检测部，检测图像信号的平均亮度；和
驱动电路，使用多个子场构成1个场期间，从而驱动所述等离子体显示面板，其中，所述子场包括：初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电：写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元内产生维持放电以后，对所述维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压，其中，
所述驱动电路构成为：在对所述维持电极施加所述用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的所述初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据所述APL检测部所检测出的图像信号的平均亮度来控制所述保持时间。
5.一种等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
使用具备多个放电单元的等离子体显示面板，所述放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极，
并且在1个场期间内设置多个子场，所述子场包括：初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电；写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元中产生维持放电，
在对所述扫描电极施加在所述维持期间内产生最后的维持放电的维持脉冲电压之后，直到在下一个子场的所述初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据图像信号的平均亮度来控制所述保持时间。
6.一种等离子体显示面板的驱动方法，所述等离子体显示面板具备多个放电单元，该放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极，所述驱动方法使用所述等离子体显示面板，并且通过在1个场期间内设置多个子场来进行图像显示，其中，所述子场具有：
初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电；
写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和
维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元中产生维持放电以后，对所述维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压，所述等离子体显示面板的驱动方法的特征在于：
在对所述维持电极施加所述用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据所述等离子体显示面板周围的温度来控制所述保持时间。
7.根据权利要求6所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
在1个场期间内至少设置1个子场，其中，所述子场设定成使得所述周围的温度较高时的所述保持时间长于所述周围的温度较低时的所述保持时间。
8.根据权利要求6所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
在1个场期间内至少设置1个子场，其中，所述子场设定成使得所述周围的温度较低时的所述保持时间长于所述周围的温度较高时的所述保持时间。
9.根据权利要求6所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
构成为除了根据所述周围的温度以外，也根据图像信号的平均亮度来改变所述保持时间，并且在1个场期间内至少设置1个子场，其中，所述子场设定成使得所述图像信号的平均亮度较高时的所述保持时间长于所述图像信号的平均亮度较低时的所述保持时间。
10.根据权利要求6所述的等离子体显示面板的驱动方法，其特征在于：
设定成使得在所述保持时间向所述数据电极施加的电压低于在所述保持时间向所述扫描电极施加的电压。
11.一种等离子体显示装置，其特征在于，包括：
等离子体显示面板，其具备多个放电单元，所述放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极；
温度检测部，检测所述等离子体显示面板周围的温度；以及
驱动电路，使用多个子场构成1个场期间，从而驱动所述等离子体显示面板，其中，所述子场包括：初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电；写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元中产生维持放电以后，对所述维持电极施加用于减弱最后的维持放电的电压，其中，
所述驱动电路构成为：在对所述维持电极施加所述用于减弱最后的维持放电的电压之后，直到在下一个子场的所述初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据所述温度检测部所检测出的温度来控制所述保持时间。
12.一种等离子体显示面板的驱动方法，所述等离子体显示面板具备多个放电单元，该放电单元具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极对和数据电极，所述驱动方法使用所述等离子体显示面板，并且通过在1个场期间内设置多个子场来进行图像显示，其中，所述子场具有：初始化期间，对所述扫描电极施加缓慢下降的倾斜波形电压而使所述放电单元中产生初始化放电；写入期间，使所述放电单元中产生写入放电；和维持期间，对所述显示电极对交替地施加维持脉冲电压而使所述放电单元中产生维持放电，所述驱动方法的特征在于：
在对所述扫描电极施加在所述维持期间产生最后的维持放电的维持脉冲电压之后，直到在下一个子场的所述初始化期间对所述扫描电极施加所述下降的倾斜波形电压为止的期间，设置用于保持向所述扫描电极和所述维持电极施加的电压的保持时间，并根据所述等离子体显示面板周围的温度来控制所述保持时间。
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