CN1120465C - 显示屏的驱动电路 - Google Patents

Abstract

通过对共用电极施加正显示脉冲，产生放电。通过也对个别电极施加正的控制电压以抑制放电。通过对共用电极施加负的复位脉冲，抹去在不稳定的放电后残留的电荷。因此，可有效地防止不稳定的放电。

Description

显示屏的驱动电路

本发明涉及一种显示屏的驱动电路，其中，在配置成矩阵状的多个显示单元的每一个中配置了共用电极和个别电极，将进行显示工作的显示脉冲作为整体施加到共用电极上，对个别电极个别地施加控制各显示单元中的放电的控制电压，由此来控制各显示单元中的气体放电。

迄今为止，已知有一种控制每个等离子显示等的显示单元的气体放电来进行显示的显示屏。而且，在这样的显示屏中，为了正常地进行放电，必须将被蓄积的电荷经常维持在适合于放电的状态。因此，在全部显示单元中定期地进行除去引起放电的蓄积电荷等的初始化。

在日本国专利申请公开号特开平10-143106号公报(公开日1998/5/29)、特开平8-278766号公报(公开日1996/10/22)、特开平7-140927号公报(公开日1995/6/2)、特开平9-325736号公报(公开日1997/12/16)、特开平8-212930号公报(公开日1996/8/20)等中示出了这样的初始化。

这样，虽然已提出了各种初始化方法，但如果放电的条件等改变，则应采用不同的方法。

「相关的申请」

本申请人在根据专利合作条约的国际申请(申请号PCT/JP98/01444)中提出了新的驱动方式的显示屏。在该显示屏中，具备各显示单元个别电极和共用电极，在每个显示单元中个别地驱动个别电极，对于多个显示单元一并地驱动供给电极。而且，通过对共用电极施加正的显示脉冲及个别地控制对于个别电极的正的控制电压的施加，在每个显示单元中控制放电以控制显示。

在此，该显示屏中的共用电极的驱动使用了电压以2级变化的显示脉冲。而且，用该2级显示脉冲的1个来进行蓄积电荷的放电和抹去(erase)的放电。因而，从理论上说，即使重复地进行放电，也可自动地进行电荷的抹去。但是，存在因电源上升时的不充分的电压施加引起的电荷的蓄积及因放电的重复进行引起的电荷的蓄积等。因此，为了消除这些电荷的蓄积，通过在1帧中对全部个别电极加入1次正的脉冲(初始化脉冲)，使显示单元的电荷反转，进行初始化。

利用这样的初始化，可消除不适当的电荷的蓄积，维持正常的放电。但是，在该方法中，必须对个别电极施加充分大的正电压。对于个别电极的电压施加是通过驱动对应于各显示单元的控制元件来进行的。因此，必须使个别电极的驱动电路整体适应于高电压。此外，由于插入初始化脉冲，存在个别电极的驱动的频率变高、驱动电路的功耗增大的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而进行的，其目的在于提供一种能以低电压及低频率来驱动个别电极的显示屏的驱动电路。

与本发明有关的显示屏的驱动电路在共用电极中的显示脉冲的施加的间隙中，施加与显示脉冲极性相反的复位脉冲。因此，即使插入复位脉冲，个别电极的控制也不改变。因此，在1帧中有1次个别电极的通断就足以确定放电何时停止。因而，可用低频率来驱动个别电极，可谋求该驱动电路中的功耗的降低。此外，对于个别电极来说，不需要高电压的初始化脉冲等，可不必在个别电极的驱动电路中处理高电压。

此外，较为理想的是，上述显示脉冲以2级的电压来形成，使电压呈阶梯状上升、下降，上述复位脉冲的电压值的绝对值定为显示脉冲的第1级的电压值以上。利用这样的显示脉冲，可由1个显示脉冲产生蓄积电荷的放电和抹去蓄积电荷的放电这样的2次放电。因此，在已进行了稳定的放电时，不需要插入复位脉冲。

此外，较为理想的是，在1帧中施加1次上述复位脉冲或在多帧中施加1次上述复位脉冲。由此，可形成不插入复位脉冲的帧，产生处理的裕量。

此外，较为理想的是，具有存储多个关于上述共用电极和个别电极的驱动的序列的序列存储器，根据从该序列存储器读出的序列数据来控制共用电极的驱动。由此，可容易地进行重复同一显示脉冲而输出的驱动。

再有，较为理想的是，具有存储来自上述序列存储器的序列读出顺序的循环(loop)存储器，根据从该循环存储器读出的数据来从序列存储器读出序列数据。由此，能提高序列利用的自由度，能以少的存储容量进行各种驱动。特别是利用循环存储器可适当地进行复位脉冲的插入的序列的实施。

由于本发明如以上所说明的那样来构成，故起到以下示出的效果。

(i)由于在共用电极中的显示脉冲的施加的间隙中，施加与显示脉冲极性相反的复位脉冲，故即使插入复位脉冲，个别电极的控制也不改变。因此，在1帧中有1次个别电极的通断就足以确定放电何时停止。因而，可用非常低频率来驱动个别电极，可谋求该驱动电路中的功耗的降低。此外，对于个别电极来说，不需要高电压的初始化脉冲等，可减轻个别电极的驱动电路中的负载，可充分地降低处理的电压。

(ii)较为理想的是，上述显示脉冲以2级的电压来形成，使电压呈阶梯状上升、下降，上述复位脉冲的电压值的绝对值定为显示脉冲的第1级的电压值以上。利用这样的显示脉冲，可由1个显示脉冲产生蓄积电荷的放电和抹去蓄积电荷的放电这样的2次放电。因此，在已进行了稳定的放电时，不需要插入复位脉冲。

(iii)较为理想的是，在1帧中施加1次上述复位脉冲或在多帧中施加1次上述复位脉冲。由此，可形成不插入复位脉冲的帧，产生处理的裕量。

(iv)较为理想的是，具有存储多个关于上述共用电极和个别电极的驱动的序列的序列存储器，根据从该序列存储器读出的序列数据来控制共用电极的驱动。由此，可容易地进行重复同一显示脉冲而输出的驱动。

(v)较为理想的是，具有存储来自上述序列存储器的序列读出顺序的循环存储器，根据从该循环存储器读出的数据来从序列存储器读出序列数据。由此，能提高序列利用的自由度，能以少的存储容量进行各种驱动。特别是可容易地进行复位脉冲的插入。

图1是示出由本发明的显示屏的驱动电路驱动的显示单元的结构的图。

图2是示出与一个实施例有关的显示屏的驱动电路的结构的图。

图3是示出在稳定状态下的驱动与放电波形的关系的图。

图4是示出在稳定状态下的放电状态的关系的图。

图5是示出在不稳定状态下的驱动与放电波形的关系的图。

图6是示出在不稳定状态下的放电状态的图。

图7是示出显示控制电路的结构的图。

图8是示出序列发生器的结构的图。

图9是示出序列发生器的工作的图。

图10是示出因序列发生器引起的插入序列的插入工作的图。

实施例1

图1是示出实施例1的显示屏中的1个显示单元(1色)的图。在显示屏的背面一侧设有后玻璃基板10。在后玻璃基板10中形成的凹部12的内表面上形成了荧光层14。在前玻璃基板20的背面一侧(朝向后玻璃基板10的一侧)配置了一对透明电极24a、24b。而且，形成电介质层26，使其覆盖该对透明电极24a、24b，还形成了保护膜28。因而，通常由MgO形成的保护膜28面对凹部12。而且，通过对共用电极施加正的显示脉冲，将个别电极维持于充分低的电压(例如，OV)，在接近于凹部12内的保护膜的部分中产生放电。通过对个别电极施加正的电压，降低个别电极与共用电极间的电压值，从而不产生放电。

在图2中示出共用电极的驱动电路。例如，将160V的电源Vs经晶体管Q1、Q2连接到地。将该晶体管Q1、Q2的栅连接到第1控制部30上，利用来自该第1控制部30的控制信号，控制晶体管Q1、Q2的通断。通过使晶体管Q1导通、晶体管Q2关断，从晶体管Q1、Q2的中间点(Vs输出点)将电压Vs输出到后级。在此，该晶体管Q1、Q2的电路是电源侧的电路，相对于在图中用虚线示出的以下的电路来说，是在另外的电路基板上形成的，具有另外的地。

将另一端连接到地的电容器C1连接到晶体管Q1、Q2的中间点上。此外，将另一端连接到地的晶体管Q3、Q4连接到Vs输出点上。将第2控制电路32连接到该晶体管Q3、Q4的栅上，利用该第2控制电路32来控制晶体管Q3、Q4的通断。将另一端连接到地的晶体管Q5、Q6经二极管D1连接到Vs输出点上。将第3控制电路34连接到该晶体管Q5、Q6的栅上，利用该第3控制电路34来控制晶体管Q5、Q6的通断。

在晶体管Q1导通、Q2关断的状态下，使晶体管Q3、Q4、Q5、Q6以下述方式发生通断。由此，对共用电极供给图3中示出的2级显示脉冲。

【表1】

                      Q3    Q4    Q5    Q6

(1)0V时               关断  导通  关断  导通

(2)第1级脉冲上升时    关断  导通  关断  关断

(3)                   关断  导通  导通  关断

(4)第2级脉冲上升时    关断  关断  导通  关断

(5)                   导通  关断  导通  关断

(6)第2级脉冲下降时    关断  关断  导通  导通

(7)                   关断  导通  导通  关断

(8)第1级脉冲下降时    关断  导通  关断  关断

(9)                   关断  导通  关断  导通

即，通过使晶体管Q5关断、Q6导通，使共用电极的电位成为地(OV)，通过使晶体管Q5导通、Q6关断，使共用电极的电位成为Vs。此时，预先使晶体管Q4导通，在电容器C2上蓄积与Vs相当的电荷。然后，通过使晶体管Q4关断、Q3导通，使电容器C2在晶体管Q3一侧的电位成为Vs。由于电容器C2被充电Vs的部分，故共用电极的电压成为2Vs。这样，可生成Vs、2Vs这样的2级电压。然后，通过使晶体管Q3关断、Q4导通，共用电极的电压返回到Vs，通过使晶体管Q5关断、Q6导通，供给电极的电压返回到0，可构成2级的显示脉冲。

其次，在Q5关断、Q6导通的状态下，使晶体管Q1关断、Q2导通。由此，将电容器C1的上侧的电位固定于电源侧的地电位OV。另一方面，电容器C1的下侧的地是本驱动电路的地，不一定是OV。因此，该地成为-Vs，通过晶体管Q6连接到地的共用电极的电位成为-Vs。由此，对共用电极施加图3中的复位脉冲。

该复位脉冲是极性与显示脉冲相反的脉冲，其大小是与第1级相同的Vs。该Vs例如是160V(约150V～200)，在残留了壁电荷的情况下，是被进行放电的电压。因而，通过施加该复位脉冲，在残留了壁电荷的情况下引起放电，抹去壁电荷。

在图3～图6中示出的是对共用电极和个别电极的电压施加与放电的关系，图3、图4示出了进行正常放电的状态、图5、图6示出了残留了壁电荷的不稳定的放电时的状态。这样，在进行不稳定的放电、残留了壁电荷的情况下，利用复位脉冲引起放电，抹去壁电荷。

在此，如上所述，抹去脉冲的电压最好约为显示脉冲的第1级的电压，由此在残留了壁电荷的情况下可进行可靠的抹去放电。再有，通过定为相同的电压，可将驱动电路变得简单。

此外，该复位脉冲的宽度必须是能在放电结束后并在壁电荷存在的情况下进行可靠的放电的宽度。为了进行可靠的放电，在本实施例的装置中，该复位脉冲的宽度必须约为5μsec(微秒)。这一点受到显示单元的尺寸等的影响。该放电的时间也与因显示脉冲引起的放电的时间相同，最好从显示脉冲朝向OV(GND)的下降沿算起经过15μsec之后插入约5μsec的时间的复位脉冲。在显示单元的尺寸改变的情况下，由于放电时间改变，故上述的15μsec和5μsec两者发生变化。因此，从显示脉冲的结束算起到复位脉冲的开始为止的时间与复位脉冲的继续时间定为约3∶1的关系是适当的。再有，这是在两者的时间都定为最低的时间的情况下所适用的关系，即使两者的时间都定为充分的时间，也没有关系。

实施例2

图7示出控制个别电极和共用电极的驱动的显示控制电路的结构。将作为每个象素的RGB数字数据的图象数据输入到乘法运算器40中。在此，在显示屏中，1个象素由RGB3个显示单元构成，由于利用RGB数据的每一个来控制对应的显示单元的放电，故在以下的说明中将输入了1个亮度数据的情况作为基础来说明。

在乘法运算器40中，被供给来自校正存储器42的校正数据，进行由图象数据与校正数据的乘法运算得到的校正。在校正存储器42中存储了每个显示单元的校正数据，通过根据被输入进来的图象位置数据，从校正存储器42读出与图象数据对应的校正数据并进行乘法运算，成为校正了每个显示单元的误差的图象数据。由此，可校正显示单元的亮度的离散性。再有，该校正不一定用乘法运算来进行，也可以是利用差分数据的加法运算。此外，在本实施例中，图象数据是9比特，校正数据是8比特。因此，在校正数据的最高位处加入1，成为9比特，进行9×9的乘法运算，将高位9比特作为运算结果从乘法运算器40输出。

将作为乘法运算器40的输出的已被校正的图象数据存储于图象存储器44中。图象存储器44中至少可存储1帧的图象数据。再有，在通常情况下，在图象数据中对于RGB各存储1帧的部分。

另一方面，在序列发生器50由垂直同步信号检测出1帧的开始之后，生成共用电极驱动用的驱动信号，将其输出。在1帧的期间内将显示脉冲重复地供给该共用电极。然后，序列发生器50将与显示脉冲同步的脉冲信号供给序列计数器52。因而，序列计数器52中的计数值是关于显示脉冲的输出数的计数值。显示单元的亮度对应于1帧中的放电次数，由于该放电次数对应于显示脉冲的数目，故该计数值成为利用该显示脉冲发光时的被设定的亮度(设定亮度数据)。

将序列计数器52的输出供给查找表(LUT)54，该输出利用该查找表54接受预定的变换，将被变换的设定亮度数据输入到比较器56中。将来自图象存储器44的图象数据输入到该比较器56的另一输入端上。然后，从该比较器56可得到控制对显示单元的个别电极施加控制电压用的1比特的信号。

因此，从查找表54被输出的数据在1帧的显示中对于各显示单元是1个。在彩色显示的情况下，由于对于1个显示单位(象素：对于1个象素有三种(RGB)数据)有RGB这3种数据，故从图象存储器44并行地输出1帧部分的图象数据(以RGB这3种类型的3帧存储器的数据)。而且，对于每种颜色设置比较器56，在各比较器56中，将朝向各显示单元的图象数据与来自查找表54的设定亮度数据进行比较。将该比较结果从比较器56作为每个显示单元的显示数据逐个地输出。因此，通过用1帧的象素×3(RGB)个显示数据来控制对各显示单元的各个别电极的电压施加，由此来控制各显示单元中的发光，进行显示屏中的显示。

例如，如果图象数据是256个灰度等级，从序列发生器50输出的显示脉冲数是256个，则到序列计数器52的输出值成为与图象数据的灰度等级相同的时刻为止，根据显示脉冲产生放电、使显示单元发光即可。因此，在比较器56中，在被输入进来的值成为相同的值的时刻处，可这样来控制施加到个别电极上的控制电压，使显示数据的值改变，在该时刻处使发光停止。在本实施例中，可根据查找表54的内容对设定亮度数据进行任意的变换。因而，可任意地设定与图象数据的灰度等级对应的发光时间。

在本实施例中，1帧中的显示脉冲的输出数是765个脉冲。因此，如果相对于输入0、1、2、3、…、255，预先将查找表54设置成输出0、3、6、…、765，则使1个灰度等级对应于3次放电，两者的关系成为线性关系。

另一方面，如果在开始使该查找表54的值每次增加1、在后半部分每次增加5，以这种方式使增减量不同，则可任意地设定对于灰度等级变化的发光量。因此，可根据该查找表54的内容的设定来完成非线性(γ)校正。此外，通过根据RGB的各色来改写查找表54的内容，也可进行色度的设定等。

其次，说明序列发生器50的工作。序列发生器50具有在其内部存储驱动序列的序列存储器、即序列比特寄存器50a和控制序列的读出的循环存储器、即循环计数寄存器50b。在图8中示出其结构。

序列比特寄存器50a存储了关于驱动信号的序列(＝模式pattern)及其期间。各地址A0～A63的序列比特B0～B63示出了关于输出的值，该值例如是对于共用电极的驱动电压的指示。而且，计数器比特B0～B7示出了序列比特的输出期间。该计数器比特例如可定为系统时钟的时钟数。

此外，循环计数寄存器50b存储了序列比特寄存器的地址和序列输出的次数。各地址A0～A63的序列地址比特B0～B4示出了序列比特寄存器50a的地址，按照该地址设定来进行序列输出。此外，计数器比特B0～B7示出在该指定地址处进行的序列的循环次数。

这里，根据图9说明该序列发生器50中的工作。首先，序列发生器50读入循环计数寄存器50b的最前面的地址A0(S1)。其次，在由计数器比特指定的期间内输出由该循环计数寄存器的序列地址指定的地址的序列比特寄存器50a的序列比特(S2)。在该S2的输出结束的情况下，将序列比特寄存器50a的地址+1(A0的下一个是A1)(S3)。然后，判定序列比特寄存器50a的计数值是否为0设定(S4)。

在此，在序列比特寄存器50a的计数值是特定值(在该情况下是0)的情况下，设定成意味着序列比特寄存器50a中的序列的连续输出的结束。

因此，在S4的判定中是NO(否)的情况下，在计数期间内输出序列比特寄存器50a的下一个地址(在前一个步骤中已+1的地址)的序列比特的输出(S5)。然后，在结束了该步骤的情况下，返回到序列比特寄存器50a中+1的S3。然后，重复进行在序列比特寄存器50a中存储的序列的输出，重复进行在序列比特寄存器50a中的序列的输出，直到序列比特寄存器50a的计数值成为0为止。再有，在进行某种输出时，计数值不为0，计数值为0意味着不进行该输出，将其定为序列的结束。

然后，序列比特寄存器50a的计数值成为0，在S4中成为YES(是)的情况下，返回到循环计数寄存器50b，判定是否已进行了计数器指定次数的循环(S6)。然后，在未进行指定次数循环的情况下，返回到S2，输出由此时的循环计数寄存器50b指定的地址的序列比特寄存器的序列。

这样，结束了由循环计数寄存器50b的1个地址指定的处理(循环计数寄存器50b的计数器指定次数循环结束)，在S6中为YES(是)的情况下，将循环计数寄存器50b的地址+1(S7)。然后，判定循环计数寄存器50b的计数值是否为0(S8)。

如果计数值是0，则意味着不进行与其对应的序列。因而，不进行输出这一点意味着序列的结束，在该情况下，结束序列。另一方面，如果循环计数寄存器50b的计数值不是0，则返回到S2，在计数期间内输出由循环计数寄存器50b指定的地址的序列比特寄存器的序列比特输出。

这样，从序列发生器50输出控制对于共用电极的共用脉冲的输出的信号，由此，图1中示出的驱动电路进行工作。然后，在进行了该共用脉冲的输出的期间内，通过对个别电极根据显示数据来控制个别电极的电压，可控制关于各显示单元的发光。

而且，在本实施例的序列发生器50中，在作为序列对共用电极施加显示脉冲那样的各帧中，除了与每次执行的垂直同步信号同步的同步序列之外，还具有只在预定的帧中插入复位脉冲用的插入序列。关于该插入序列的执行，只是输出不同，可与上述的序列同样地执行。

而且，该插入序列在实际的显示(由显示脉冲引起的放电)开始之前插入。关于这一点，根据图10来说明。首先，判定垂直同步信号是否来了(S11)。该垂直同步信号意味着垂直回扫期间的结束，但也可以是垂直回扫期间的开始或中间。

在垂直同步信号来了的情况下，对其进行计数(S12)。然后，与寄存器中存储的值进行比较(S13)。例如，在打算每3帧实施本序列的情况下，在寄存器中存储了3。然后，在计数值为寄存器的存储值以上的情况下，实施插入序列(S14)。

在该插入序列的实施结束的情况下和在S13中计数值没有达到寄存器中被存储了的值的情况下，实施同步序列(S15)。由此，按照在寄存器中被存储了的值，在预定的每一帧中读出在序列比特寄存器中被存储了的复位脉冲的输出用的序列，插入复位脉冲。最好在每次进行的同步序列的开始前执行该插入序列。

通过改变寄存器中的存储值，可任意地设定插入序列的执行的时序，可在序列发生器50中适当地执行插入序列。

Claims (4)

1.一种显示屏的驱动电路，其中所述显示屏具有在配置成矩阵状的多个显示单元的每一个中的单个电极和多个显示单元共用的共用电极，通过将进行显示工作的显示脉冲加到共用电极上，和对单个电极单独地施加控制各显示单元中的放电的控制电压，来控制各显示单元中的气体放电，其中：

在共用电极上所加的显示脉冲之间的间隙中，对显示电极施加与显示脉冲极性相反的复位脉冲；并且其中所述显示脉冲以2级的电压来形成，使电压呈阶梯状上升、下降，上述复位脉冲的电压值的绝对值大于或等于显示脉冲的第1级的电压值。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：

在1帧中施加1次所述复位脉冲或在多帧中施加1次所述复位脉冲。

3.如权利要求1所述的驱动电路，还包括：

用于存储多个用于驱动所述共用电极和单个电极的序列的序列存储器；其中：

根据从该序列存储器读出的序列数据来控制共用电极的驱动。

4.如权利要求3所述的驱动电路，还包括：

用于存储来自所述序列存储器的序列读出顺序的循环存储器；其中：

根据从所述循环存储器读出的数据，从序列存储器读出序列数据。

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