CN1141472A - 等离子寻址的显示器 - Google Patents

Abstract

为了优化流入每个放电通道中的放电电流以实现显示单元的直线顺序扫描，板0具有叠层结构，其中：具有成列的信号电极D的显示单元和成行的放电通道(K、A)的等离子单元彼此叠置。在信号电极和放电通道交叉的位置以矩阵形式确定像素1。垂直驱动电路2反复实现场扫描，在每一场扫描中通过向放电通道依次施加每个驱动脉冲来产生等离子放电按行顺序方式选择像素。水平驱动电路3向信号电极施加图像信号，从而在所选的像素中写入了图像信号。

Description

等离子寻址的显示器

本发明一般涉及使用具有叠层结构的板的一种等离子寻址的显示器，其中的等离子单元和显示单元是彼此叠置的。具体来说，本发明涉及等离子驱动电路，用于驱动设在等离子单元上的多个放电通道，从而以顺序选择方式产生等离子放电。更明确地说，涉及控制放电电流的控制技术。

在美国专利5,077,553中公开了一种具有如图3所示结构的等离子寻址的显示板。该等离子寻址的显示板为一叠层结构，其中的显示单元101通过由薄玻璃板制成的中间基件103叠层在等离子单元102上。等离子单元102由下基件104构成，在其表面上设有多个相互平行的沟槽105。通过中间基件103把每一个沟槽105严密密封起来。在每个沟槽105中都密封有可电离气体。这样，沟槽105就形成了彼此隔开的多个放电通道106。插在相邻槽105之间的突壁部分107起到一个隔板的作用，把相邻的放电通道106彼此分隔开，并且还起到下基板104和中间基板103之间的间隙隔离物的作用。在每个沟槽105的底部设有一对平行的放电电极108、109。这些电极108、109用作一个阳极和一个阴极，用于电离放电通道106中的气体并产生等离子放电。另一方面，显示单元101具有光—电材料，如液晶111或类似物，它们夹持在中间基件103和上基件110之间。在上基件110的内表面上形成条形信号电极112。信号电极112交叉横过放电通道106。按列排列的信号电极112起到列驱动单元的作用，而按行排列的放电通道106起到行驱动单元的作用。在信号电极112和放电通道106交叉的位置按矩阵形式确定象素。

使用一个垂直驱动电路和一个水平驱动电路来驱动具有这种结构的等离子寻址的显示板。垂直驱动电路反复实现场扫描，在每一次场扫描中通过依次向每个放电通道106加驱动脉冲以产生等离子放电，依次按行(直线顺序方式)选择像素。另一方面，水平驱动电路和放电通道的直线顺序扫描同步地向每个信号电极施加图像信号，借此将图像信号写入所选的像素。当在放电通道106中产生等离子放电时，放电通道的内部几乎保持在阳极电位。当在这样一种状态下将图像信号加到信号电极112上时，该图像信号就通过中间基件103写在对应该像素的液晶111中。等离子体放电结束后，放电通道106保持在一个浮动的电位，因而可把写入的图像信号保持在该像素中。这样就完成了所谓的采样保持，其中的放电通道106起采样开关的作用，液晶111起采样电容器的作用。液晶的透光性按照作为被保持的采样值保持在象素中的图像信号来改变。因此，有可能逐个像素地控制等离子寻址的显示板的亮度。

图4是表示现有技术的垂直驱动电路(等离子驱动电路)的一个实例的电路图。在图4中，符号V代表产生等离子放电的源电压；R是限制流入每个放电通道的放电电流的电阻；A是阳极；K是阴极。一个放电通道由一对电极(一个阳极和一个阴极)形成。符号“r”表示一个上拉电阻，用于在非选择状态把阴极保持在阳极电位。等离子驱动电路通过依次通/断开关SWl-SWn依次向每个放电通道施加驱动脉冲，从而在放电通道中产生等离子放电。和放电通道的直线顺序扫描同步地向每一个信号电极(未示出)提供图像信号，从而可把图像信号写入和所选放电通道对应的像素中。对每一场重复这样一种操作。

在图4所示的现有技术电路中，确定每一个驱动脉冲的宽度(即每个开关SWl-SWn的接通时间)，以便在任何一个放电通道中都能产生一次稳定的等离子放电。因此，在放电通道中出现放电特性有所改变的情况下，每个驱动脉冲的宽度即使在难以产生等离子放电的放电通道中也要能够产生稳定的等离子放电。换言之，每个驱动脉冲的宽度要一致，并且要加上一定的余量。顺便提一下，在产生等离子放电时，放电电极要经受等离子粒子的溅射。然后，这样溅射的电极材料附着在玻璃基件上，随着时间的延续将降低显示板的透光性，使板的使用寿命减小。放电电流的数值越大，则产生的溅射越大。换言之，溅射开始的可能性越大，则溅射的材料的数量也越大。因此，最好尽可能多地减小用于获得放电电流的每个驱动脉冲的宽度。但在现有技术电路的结构中，要使每个驱动脉冲宽度均匀一致，因此过多的放电电流趋于流入相对来说容易产生等离子放电的放电通道中。因此，在现有技术中，不可能有效地抑制放电电极的溅射的产生。

本发明提供下述装置解决上述现有技术的问题。即，本发明的等离子寻址的显示是基本上包括一个板、一个垂直驱动电路、和一个水平驱动电路。该板具有叠层结构，其中：具有安排成列的信号电极的一个显示单元和具有安排成行的放电通道的一个等离子单元彼此叠层设置，在信号电极和放电通道交叉的位置按矩阵形式确定像素。垂直驱动电路反复地完成场扫描，在每一场扫描中通过依次向每个放电通道施加驱动脉冲以产生等离子放电来按行顺序方式选择像素。水平驱动电路向每个信号电极施加图像信号，从而将图像信号写入所选的像素中。作为本发明的一个特征，垂直驱动电路包括一个检测装置和一个控制装置。检测装置检测每一场扫描的每一放电通道的放电状态。控制装置根据检测装置的前一次场扫描中获得的检测结果控制加在下一场中每个放电通道的驱动脉冲的宽度。

具体来说，控制装置通过按照检测的结果改变基于驱动脉冲的一个固定的下降时间的驱动脉冲的上升时间来控制驱动脉冲的宽度。更加具体地来说，检测装置检测代表每个放电通道的放电状态的放电电流，并且输出对应于该放电电流的检测信号，以此作为检测结果。在此情况下，控制装置将检测信号与一个规定的基准信号进行比较，并且根据比较的结果控制驱动脉冲的宽度，使其或者增加或者减小。

按本发明，对每一场扫描都要检测每一个放电通道的放电状态，并且根据在前一次场扫描中获得的检测结果对每一放电通道控制下一场要施加的驱动脉冲的宽度。由于对每一放电通道都实时地控制了能使放电电流最佳的每个驱动脉冲的密度，因此有可能产生稳定的等离子放电，这种放电特性的变化以及每一行随时间的变化均无关。对放电电流进行控制，使其对每个放电通道都是最小的。

图1A是表示本发明的等离子寻址的显示器的整体结构的电路图；

图1B是表示图1A所示的等离子寻址的显示器的主要部分的结构的电路图；

图2是说明图1A和1B所示的等离子寻址的显示器地操作的时序图；

图3是表示一个等离子寻址的显示板的总体结构的透视图，其中有些部件部分剖开；

图4是表示现有技术的等离子寻址的显示板的驱动电路的构成的电路图。

下面参照附图描述本发明的一个优选实施例。图1A和1B是表示本发明的等离子寻址的显示器的一个实施例的电路图。图1A表示的是等离子寻址的显示器的整体结构，图1B是图1A所示的显示器的主要部分的一个实际的电路图。首先参照图1A，本发明的等离子寻址的显示器包括一个板0，在板0中彼此叠置一个显示单元和一个等离子单元。板0的基本结构与图3所示类似。显示单元包括安排成列的信号电极Dl-Dm。等离子单元包括安排成行的放电通道。每个放电通道由一对电极构成，即阳极A和阴极K。沿垂直方向排列阴极Kl-Kn。阳极Al-An与阴极Kl-Kn交错排列，并且阳极Al-An全都接地。在安排成列的信号电极D和安排成行的放电通道(K、A)交叉的位置按矩阵形式确定象素1。本发明的显示器进一步还包括一个垂直驱动电路2，用于按直线顺序扫描把每个驱动脉冲加到放电通道的阴极K。这就可使每个放电通道产生一次等离子放电。该显示器还包括一个水平驱动电路3，它和放电通道的直线顺序扫描同步地依次将每个图象信号施加到信号电极D，从而显示一个期望的图像。控制垂直驱动电路2和水平驱动电路3，使它们能借助于同步电路4彼此同步。

作为本发明的一个特征，垂直驱动电路2包括一个检测装置和一个控制装置。检测装置对于每一场扫描检测每个放电通道(K、A)的放电状态，并且根据在前一次场扫描中获得的检测结果控制对于每个放电通道(K、A)要加到下一个场扫描的驱动脉冲的宽度。具体来说，控制装置通过按照检测到的结果改变基于驱动脉冲的一个固定的下降时间的驱动脉冲上升时间来控制要加到每个阴极K上的驱动脉冲的宽度。更加具体地说，检测装置检测代表每个放电通道(K、A)的放电状态的放电电流，并且输出一个对应的检测信号，以此作为检测的结果。在此情况下，控制装置将检测信号与一个基准信号进行比较，并且根据比较的结果控制驱动脉冲的宽度，使其增加或减小。

下边将参照图1B详细描述图1A中所示的垂直驱动电路的实际结构。在图1B中，标号11代表放电通道，一个放电通道由一对电极构成，即一个阳极A和一个阴极K。上拉电阻“r”连到每个阴极Kl-Kn。通过限流电阻R把源电压V加到阳极A。标号12代表一个开关，开/合该开关可向阴极Kl-Kn中的相应的一个阴极提供驱动脉冲。开关组12构成了一个阴极驱动器。标号13表示一个触发器，用于控制上述阴极开关的通/断(开/合)，该触发器包括两个输入端S、R和一个输出端Q。在触发器13中，把复位信号“复位”加到一个输入端R，在另一个输入端S上加上设定信号Sl-Sn中的相应的一个设定信号。标号14代表用于放电电流Ip的一个检测电阻；标号15是一个采样开关；标号16是一个保持电容(G_s)；标号18是一个基准电源；标号17是一个比较器。采样开关15按照采样脉冲P_s开/合。基准电源18向比较器17提供一个规定的基准信号V_ref。比较器17比较保持电容器C_s的端电压和基准信号V_ref，并且根据比较的结果输出一个增加信号“up”或输出一个减少信号“down”。最后，标号19表示一个存贮器，用于设定一个放电开始时间，它的作用是根据比较器17提供的检测结果前、后移动放电的开始位置。从以上所述显然可以看出，控制装置包括用于控制每个放电通道的驱动脉冲的宽度的触发器13、比较器17、存贮器19、以及类似的部件。具体而论，控制装置通过改变基于驱动脉冲的一个固定的下降时间的驱动脉冲的上升时间来控制每个驱动脉冲的宽度。

最后，参照图2详细描述图18所示电路的操作。对于等离子寻址的显示板，一个图像信号(数据)的写入时刻取决于等离子放电的结束点，因此将结束等离子放电的复位脉冲“Reset”(复位)固定在位置To。即，将每个驱动脉冲Qn的下降时间固定在位置To。固定时周期Ts通过检测电阻14来检测放电电流的大小。具体来说，采样开关15对于每一行都是按照采样脉冲信号Ps开/合的。通过操作开关15把检测的结果保持在保持电容器16中。在比较器17中，将保持电容器16的端电压V(Cs)和基准电源18的基准电压V_ref进行比较，并从比较器17输出一个信号“up/down”。根据信号“up/down”，增加/减小用于确定每个放电通道的放电开始时刻的数值，该数据存贮在存贮器19中。具体来说，为保持电容器16的端电压V(Cs)小于基准电压V_ref时，改写存贮器19中的值，从位置To开始进一步向前移动下一场中设定信号Sn的位置，从而加大了驱劝脉冲Qn的宽度。当在某一场中端电压V(Cs)超过了基准电压V_ref，就要改写存贮器19的内容，以使设定信号Sn靠近位置To。因此，有可能通过适当选择采样时刻Ts和放电结束时刻To之间的宽度“t”以及改变设定信号Sn的宽度来保证一个稳定的等离子放电，同时每个驱动脉冲具有最小的宽度。

如以上所述，按本发明，根据前一次场扫描获得的放电电流的检测结果，对每个放电通道最优控制要加到下一次场扫描中的驱动脉冲的宽度。因此对每一行都能实时控制可使放电电流最优化的每个驱动脉冲的宽度，因此有可能实施稳定的等离子放电，这种放电特性的改变以及每个放电通道中随时间的变化全无关系。这就能保证数据写入显示单元内。此外，由于每次放电的电流都是最小的，所以可以延长等离子寻址的显示板的寿命。

虽然本领域的普通技术人员还可能提出其它的修改和变化，但本发明人的愿望是，所有的合理的并且可能对本领域有所贡献的变化和改进都落入这里要求保护的专利的范围内。

Claims (6)

1.一种等离子寻址的电—光显示器件，包括：

一个平板，该平板具有：一个电—光单元，它包括信号电极；以及一个等离子放电单元，它具有安排成行的等离子放电通道，用于通过信号电极和等离子放电通道的交叉确定像素；

一个垂直驱动电路，用于通过向所说放电通道依次施加驱动脉冲以产生等离子放电在一场扫描中扫描每一个所说像素，所说垂直驱动电路包括：一个检测装置，用于检测每一场扫描的每一所说放电通道的放电状态；以及一个控制装置，用于根据前一次场扫描获得的检测结果控制下一次场扫描中对每个所说放电通道施加的驱动脉冲宽度；以及

一个水平驱动电路，用于向所说信号电极中选定的信号电极施加图像信号以便把该图像信号写入所说像素中已选定的像素中。

2.如权利要求1的等离子寻址的电—光显示器件，其中所说检测装置包括一个电阻，对其进行连接以便能在放电期间接收驱动电流。

3.如权利要求2的等离子寻址的电—光显示器件，其中所说控制装置包括用于激励放电的一个触发器、接收电阻两端电压的一个比较器，以及连接在比较器输出端的一个存贮器。

4.如权利要求1的等离子寻址的电—光显示器件，其中所说的控制装置按照所说检测装置的检测结果、通过改变基于驱动脉冲的一个固定的下降沿的下一个驱动脉冲的上升沿来控制驱动脉冲的宽度。

5.如权利要求1的等离子寻址的电—光显示器件，其中所说检测装置包括检测代表每个放电通道的放电状态的放电电流，并且输出对应于该放电电流的一个检测信号，以此作为检测的结果的装置。

6.如权利要求1的等离子寻址的电—光显示器件，所说控制装置包括根据所说检测信号和预定基准信号的比较结果控制驱动脉冲宽度的装置。

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