CN1132894A

CN1132894A - 能抑制等离子体显示槽的冲击电流的等离子体驱动电路

Info

Publication number: CN1132894A
Application number: CN95120031A
Authority: CN
Inventors: 岩间纯
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1996-10-09
Also published as: JPH08160908A; KR960025299A; EP0715292A3; TW409234B; EP0715292A2; US5696522A

Abstract

在本发明的等离子体选址显示器中，放电开始时间里流过各自槽的冲击电流被抑制。本发明的等离子体选址显示器包括：一组在第一基片上彼此平行地排列的数据电极；一组各有与诸数据电极垂直地排列的放电电极；一个设置在该第一基片与该第二基片之间的液晶层；一组在该液晶层与该第二基片之间形成的放电槽；一组用来顺序地选择放电槽的切换装置；一个电流供应装置；以及一个控制该电流供应装置的控制装置。

Description

能抑制等离子体显示槽的冲击电流的等离子体驱动电路

本发明总的来说涉及一种用来顺序地和有选择地放电驱动一组设置在等离子体选址显示元件中的放电槽的等离子体驱动电路。更确切地说，本发明针对一种用来当开始等离子体放电操作时抑制流进每个槽的冲击电流的技术。

等离子体选址显示器已经在例如布查克(Buzak)的美国专利No.4,896,149(颁发日期：1990年1月23日)和他的美国专利No.5,077,553(颁发日期：1991年12月31日)中公开。所述的这二个文件在此作为本发明的对比文件。图1示意地表示所公开的等离子体选址显示元件的一种结构。此图的等离子体选址显示元件具有这样一种平板结构，即一个显示盒101和一个等离子体盒102经一个由薄片玻璃之类制成的中间基片103彼此叠合。等离子体盒102通过使用一个下基片104来形成，一组彼此平行地布置的沟槽105设置在此下基片104的一个表面。每个沟槽105被中间基片103密封。把可电离气体充入诸沟槽，然后独立地制作诸放电槽106。条形突出部107存在于依次的诸沟槽105之间，具有作为用来隔离各自的放电槽106的隔离墙的一种功能，并具有作为下基片104相对于中间基片103的间隙间隔件的另一种功能。一对电极108和109设置在每个沟槽105的底部，并且彼此平行地布置。该电极对可以作为一个阳极电极和一个阴极电极工作，使充入该放电槽106中的气体被电离，以致由它产生等离子体放电。另一方面，显示盒101配备了夹在中间基片103与上基片110之间的液晶111。条形信号电极112形成在上基片110的内表面上。此信号电极112布置成与上述放电槽106垂直。信号电极112以列为单位来驱动，而放电槽106以行为单位来驱动，致使在诸信号电极112与诸放电槽106的诸交叉部限定一些矩阵形象素。

为了驱动具有上述结构的等离子体选址显示元件，采用一对等离子体驱动电路和显示驱动电路。等离子体驱动电路按行顺序方式有选择地扫描诸放电槽106以产生等离子体放电，而显示驱动电路与上述线顺序扫描操作同步地对诸信号电极112施加一个图像信号，借此显示一个想要的图像。当在放电槽中产生等离子体放电时，其内部大体上保持于阳极电位。在此状态下，当图像信号施加于信号电极112时，该图像信号经中间基片103写入每个像素的液晶111。当等离子体放电操作结束时，放电槽106的电位变成一种浮动电位，致使所写入的图像信号保持于每个像素。随着进行一个所谓“采样并保持”操作，放电槽106作为一个采样开关而工作，同时液晶111作为一个采样电容器而工作。响应于所采样并保持的图像信号，液晶的转变变化，然后等离子体选址显示元件以像素为单位接通和断开。

图2是电路图，用来表示常规等离子体驱动电路的一个例子。在此图中，符号V代表用于使一个等离子体显示元件放电的电源电压，而符号Rr表示一个用来限制流过一个放电槽的放电电流的电阻。符号A代表一个阳极电极，而符号K代表一个阴极电极。一个单个的放电槽由一对这种阳极电极和阴极电极构成。此外，符号Rp代表一个用来在未选状态期间把阴极电极K的电位保持于阳极电位的保持电阻。此等离子体驱动电路顺序地接通和切断诸开关SW1、SW2……SWN以便在每个放电槽中产生等离子体放电。与此操作同步地向信号电极供应图像信号，而且该图像信号写入与所选放电槽对应的像素。

在图2中所示的常规等离子体驱动电路的场合，电源电压V必须设定成根据等离子体盒的老化差异和这些放电槽的放电电压的波动而限定的这样一种足够大的值。然而，在此场合下，比所需电压更高的电压加在其放电电压很低的放电槽，致使很大的冲击电流可能流过该放电槽，造成阴极电极和阳极电极的损坏。因此，等离子体盒的寿命期将缩短。

关于上述问题，现在将对照图3的时间曲线进行一个附加说明。当开关SW1接通时，电源电压V加在阳极电极A与阴极电极K之间。当开始放电操作时，阳极电极A与阴极电极K之间的电压降低到此放电槽的放电电压Vp1。当下一个开关SW2接通时，电源电压V也加在此放电槽的阳极电极A与阴极电极K之间。与此同时，现在假定此放电槽的放电电压Vp2低于放电电压Vp1，这样一个比所需放电电压更高的放电电压加在有关放电槽上。因而，一个很大的冲击电流将流过此放电槽，这将使阳极电极和阴极电极损坏。

本发明正是为了解决上述问题而作出的，因而本发明有一个目的在于提供一种能抑制这样一个冲击电流的等离子体驱动电路。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种用于显示器的驱动电路包括：

一组带有一组放电电极的放电槽；

一组用来顺序地选择放电槽的切换装置，诸切换装置与每个放电槽一一对应地设置；

一个用来通过与每个放电槽对应的切换装置向诸放电槽供应驱动电流的电流供应装置，以及

一个用来与该切换装置的切换定时同步地控制该电流供应装置的控制装置；

该驱动电流靠该控制装置间歇地供应诸放电槽。

根据本发明的另一方面的一种等离子体选址显示器包括：

一组在第一基片上彼此平行地排列的数据电极；

一组在第二基片上各有一个阳极电极和一个阴极电极彼此平行地并与诸数据电极垂直地排列的放电电极；

一个设置在该第一基片与该第二基片之间的液晶层；

一组在该液晶层与该第二基片之间形成的，并且含有电离气体的放电槽，每个放电槽至少有一对该阳极电极和该阴极电极；

一个用来通过与每个放电槽对应的切换装置向诸放电槽供应驱动电流的电流供应装置；以及

该驱动电流靠该控制装置间歇地供应诸放电槽。

根据本发明，一组开关被顺序地接通/切断，以便选择各自的放电槽。与该切换操作同步地，该脉冲形驱动电流供应所选的放电槽。该控制电路控制该脉冲电路波形，以便适合于各自的放电槽的诸放电驱动电压施加于诸有关放电槽。结果，由于该阳极电极与该阴极电极之间所加的该电压仅提高到有关放电槽的放电电压而与外部电源电压无关，故能抑制不必要的冲击电流。因而，不会使该阳极电极和该阴极电极损坏，而且能长时间保持稳定的放电操作。电源电压也能很容易地设定而无须针对各行之间的差异或诸放电槽的特性上的老化劣化。尤其是，由于电流波形是与正在开始和正在继续的放电操作对应地控制的阶梯式，阳极电极与阴极电极之间的电压能迅速达到放电电压。同样，甚至在未选状态期间当供应恒定的偏置电流时，阳极电极与阴极电极之间的电压能迅速达到选择状态期间的放电电压。如上所述，通过把等离子体驱动电路从常规开关系统改变成电流控制系统，能实现放电槽的长寿命，还能实现稳定的放电操作。

从需要结合诸附图阅读的详细描述中，本发明的上述目的和其他一些目的，以及一些特征将变成显而易见的，这些附图中：

图1是透视图，用来表示等离子体选址显示元件的一般结构；

图2是电路图，用来表示常规等离子体驱动电路的一个例子；

图3表示一个波形图，用来说明图2中所示的常规等离子体驱动电路的工作；

图4是电路图，用来表示根据本发明一个实施例的等离子体驱动电路；

图5表示一个波形图，用来说明图4中所示的等离子体驱动电路的工作；

图6是波形图，用来表示驱动电流波形的另一个例子；

图7是波形图，用来表示驱动电流波形的又一个例子；以及

图8是原理图，示意地表示根据本发明的等离子体选址显示元件的总驱动电路配置。

现在将对照诸附图详细描述根据本发明最佳实施例的等离子体驱动电路。

图4是根据本发明一个实施例的等离子体驱动电路的一个电路图。如此附图中所示，此等离子体驱动电路顺序地有选择地驱动一组设置在等离子体选址显示元件中的放电槽1。这些放电槽1每一个都由一对一个阳极电极A和一个阴极电极K组成。与各自的放电槽1对应采用一组开关SW1、SW2、……、SWN。这些开关顺序地接通/切断，借此选择各自的放电槽1。一个电流源2经诸开关SW1、SW2、…、SWN公共地连接于各自的放电槽1的诸阴极电极K，以便向它们供应预定的驱动电流I。在此实施例中，此电流源2通过采用一个场效应晶体管(FET)来构成，该场效应晶体管的漏极连接于一个公共节点P。

作为本发明的一个特征方面，设置了一个控制电路3。与上述多个开关SW1、SW2、……、SWN的切换操作同步，此控制电路3控制电流源2以便间歇地输出一个驱动电流I。此控制电路3还控制此驱动电流I的波形，以便施加适于驱动各自的放电槽1的诸电压。在此实施例中，控制电路3配置成带有一个用来与驱动电流I相对应地产生检测信号的传感元件4，一个用来与开关SW的切换操作相对应地产生波形信号的信号源5，及一个用来根据检测信号与波形信号之间的差异控制电流源2的电流输出的差动放大器6。敏感元件4包括一个连接于构成电流源2的场效应晶体管的源极的传感电阻器Rd。信号源5配置成带有一个用来产生矩形脉冲波形信号的信号发生器。此外，差动放大器6配置成带有一个运算放大器。此运算放大器的负输入端有加于其上的上述检测信号，正输入端有加于其上的波形信号，而输出端连接于场效应晶体管的栅极。

应该指出，图4的电路图中所示的符号V代表将要施加于等离子体盒和等离子体驱动电路的电源电压，而符号Rp代表用来在未选状态期间把阴极电极K的电位保持于阳极电位的保持电阻器。此外，符号C_s代表等离子体盒的等效内部电容，而符号Rj代表一个偏置电阻器。

现在参见图5的时间曲线，将详细描述图4中所示的等离子体驱动电路的工作。如图中所示，诸开关SW1、SW2、……、SWN顺序地接通/切断。与此切换操作同步，电流源2间歇地输出脉冲形驱动电流I。控制电路3控制电流波形，以便形成矩形脉冲形状。控制电路3控制此脉冲形电流波的高度，将被设定成I_p当来自电流源的电流在开关SW1的通态下被设定成I_p时，阳极电极A与阴极电极K之间的电压，开始根据由I_p和等离子体盒的内部电容CS所确定的倾斜度降低，并在放电电压V_p1变成稳定电压。接下来，通过把驱动电流减小到零，阴极电极处的电位恢复到阳极电位。然后，当开关SW2进入通态时，同样施加一个脉冲形电流，而阳极电极A与阴极电极K之间的电压开始降低。A与K之间的此电压同样降低(因为放电电压V_p2低)，而在所需的放电电压下变成稳定电压。从以上描述很容易理解，在各自的放电槽1上升操作之后，控制电路3控制驱动电流I，以便保持所需放电电压。为此，控制电路3包括传感元件4、信号源5和差动放大器6，以便通过反馈控制保持驱动电流具有所述的波形。

图6是用来表示驱动电流I的另一个例子的波形图。此电流波形可以用具有从图4中所示的信号源5输出的波形的信号任意设定。在此场合，电流波形与当该放电槽开始被驱动和当该放电槽继续被驱动时的操作相对应地设定成阶梯式。换句话说，当该放电槽开始被驱动时可以流过一个比较大的电流I_s，致使等离子体盒的内部电容C_s被迅速充电。结果，A与K之间的电压迅速达到所需的放电电压V_p。此后，当该放电驱动操作被保持时，这个较大的电流变成一个较小的电流I_p，致使该放电状态能被保持。

图7是用来表示驱动电流I的又一个例子的波形图。此电流波形基本上与图6中所示的电流波形相同。然而，在此场合，即使在未选状态期间也可以供应一个偏置电流J_j。在图5或图6中所示的电流波形的场合，当放电操作结束时，靠保持电阻R_p的作用，公共节点P处的电位升高到阳极电位。此后，为了开始下一次放电操作，内部电容C_s再次被充电，然后公共节点P处的电位必须降低。如上所述，对于图5和图6的电流波形，等离子体盒的内部电容C_s必须重复地充电和放电。为了避免此充电/放电操作，在图7的场合，在未选状态期间供应一个恒定的偏置电流Ij，以便把公共节点P处的电位保持于中等水平。此中等水平通过设置偏置电阻Rj来设定。例如，如果把此中等水平设定于一个近似等于灭弧电压的水平，则内部电容C_s的过多的充电/放电操作不再需要重复。

图8是示意方块图，用来表示一种等离子体选址显示元件的一种总驱动电路配置。该等离子体选址显示元件7具有图1中所示的平板结构，并由一个显示盒和一个等离子体盒构成。该显示盒配备了一个列形信号电极8，而该等离子体盒配备了一个行形放电槽1。如上所述，一个单个的放电槽1由一对一个阳极电极A和一个阴极电极K构成。信号电极8和放电槽1的交叉部限定一个像素9。一个显示驱动电路(列电阻器)10连接于诸信号电极8中的每一个。一个视频数据供应源11连接于此显示驱动电路10。另一方面，一个等离子体驱动电路12连接于诸放电槽1中的每一个。此等离子体驱动电路12具有如图4中所示的这样一种组成。一个针对每个水平行部的图像信号从视频数据供应源11向显示驱动电路(列电阻器)10传送，然后供入诸信号电极8。与此图像信号传送操作同步，针对每行产生等离子体放电，而诸放电槽1被行顺序地带进选择状态。结果，该图像信号被写入位于所选行上的像素9。当等离子体放电结束时，此所选行被带进未选状态，而已写入的图像信号被保持到下一次选择状态。这里，等离子体驱动电路12借助于诸开关SW1、SW2……、SWN，电流源2及控制电路(4，5，6)等顺序地向每个放电槽1供应正确的驱动电流。

上面已经详细地描述了本发明，同时该等离子体驱动电路从常规的开关系统改变成模拟电流控制系统。结果，由于在阳极电极与阴极电极之间所施加的电压仅提高到有关放电槽的放电电压而与外部电源电压无关，故能抑制不必要的冲击电流。因而，不会使阳极电极和阴极电极损坏，而且还能长时间保持稳定的放电操作。由于无须补偿行之间的差异或诸放电槽特性上的老化劣化，故与先有技术相比电源电压能很容易的设定。

Claims

1.一种用于一个显示器的驱动电路，包括：

一组带有一组放电电极的放电槽；

一组用来顺序地选择所述诸放电槽的切换装置，所述诸切换装置与所述诸放电槽中的每一个一一对应地设置；

一个用来通过与所述诸放电槽中的每一个对应的所述诸切换装置向所述诸放电槽供应一个驱动电流的电流供应装置，以及

一个用来与所述诸切换装置的一个切换定时同步地控制所述电流供应装置的控制装置；

所述驱动电流靠所述控制装置间歇地供应给所述诸放电槽。

2.如权利要求1中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述控制装置包括一个用来响应于所述驱动电流产生一个检测信号的传感元件。

3.如权利要求2中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述控制装置还包括一个用来响应于所述切换定时产生一个波形信号的信号发生装置。

4.如权利要求3中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述控制电路还包括一个用来根据所述检测信号与所述波形信号之间的差异控制所述驱动电流的差动放大器。

5.如权利要求1中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述诸放电电极中的每一个都包括一个阳极电极和一个阴极电极，而所述电流供应装置连接于所述诸阴极电极中的每一个。

6.如权利要求1中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述控制装置控制所述电流供应装置，以便供应具有一种脉冲波形的所述驱动电流，所述脉冲具有一个大于其他部分的脉冲波前随后部分。

7.如权利要求1中所述的一种用于一个显示器的驱动电路，其中所述控制装置控制所述电流供应装置，以便向处于未选择状态的所述诸放电槽供应一个预定值的偏置电流。

8.一种等离子体选址显示器，包括：

一组在第一基片上彼此平行地排列的数据电极；

一组在第二基片上各有一个阳极电极和一个阴极电极彼此平行地并所述诸数据电极垂直地排列的放电电极；

一个设置在该第一基片与所述第二基片之间的液晶层；

一组在所述液晶层与所述第二基片之间形成的，并且含有电离气体的放电槽，每个所述放电槽至少有一对所述阳极电极和所述阴极电极；

一个用来通过与所述诸放电槽中的每一个对应的所述诸切换装置向所述诸放电槽供应一个驱动电流的电流供应装置；以及

所述驱动电流靠所述控制装置间歇地供应给所述诸放电槽。

9.如权利要求8中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述控制装置包括一个用来响应于所述驱动电流产生一个检测信号的传感元件。

10.如权利要求9中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述控制装置还包括一个用来响应于所述切换定时产生一个波形信号的信号发生装置。

11.如权利要求10中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述控制装置还包括一个用来根据所述检测信号与所述波形信号之间的差异控制所述驱动电流的差动放大器。

12.如权利要求8中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述电流供应装置连接于所述诸阴极电极中的每一个。

13.如权利要求8中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述控制装置控制所述电流供应装置，以便供应具有一种脉冲波形的所述驱动电流，所述脉冲具有一个大于其他部分的脉中波前随后部分。

14.如权利要求8中所述的一种等离子体选址显示器，其中所述控制装置控制所述电流供应装置，以便向处于未选择状态的所述诸放电槽供应一个预定值的偏置电流。