CN1419227A - 用于驱动在复位周期内以中间放电模式工作的等离子体显示屏的方法和装置 - Google Patents

用于驱动在复位周期内以中间放电模式工作的等离子体显示屏的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于驱动一个等离子体显示屏的方法，包括分别在每一个消除周期，复位周期和扫描周期内提供一个消除脉冲，一个复位脉冲和一个扫描脉冲。在复位周期内，向扫描电极提供一个具有斜坡脉冲波形的复位脉冲。在斜坡脉冲电压增加的过程中间，斜坡脉冲在扫描电极和定位电极之间引起放电。这能避免扫描电极和定位电极之间过强的放电并能改善显示屏的对比度。文中还描述了用于实现这一方法的装置。

Description

用于驱动在复位周期内以中间放电模式工作的 等离子体显示屏的方法和装置
发明背景
1.技术领域
本发明有关一种方法和装置，用于驱动一个电视机或一个计算机显示器用于显示图像的等离子体显示屏，特别是，有关一种驱动一个等离子体显示屏的方法和装置，该方法通过抑制复位周期过度的放电，可改善图像对比度。
2.相关技术描述
对比度是影响一个等离子体显示屏所生成图像质量的一个重要因素。对比度由一个显示屏上所显示图像中光亮部分的亮度与黑暗部分的亮度之比表示。光亮部分主要来自于一个持续放电所产生的光线，黑暗部分来自一个复位放电所产生的光线。为提高对比度，必须增加光亮部分的亮度或减弱黑暗部分的亮度。
一个等离子体显示屏的驱动周期被分为一个复位周期，一个定位周期和一个保持周期。复位周期最影响一个显示屏上的图像的背景亮度。按常规，保持电极处于地电压，向扫描电极提供一个缓慢增加的电压以便在扫描电极上形成一个负的壁电荷。由于扫描电极和保持电极之间连续的弱放电，在一个定位电极上形成正的壁电荷。其后，加到扫描电极上的电压缓慢降低，从而降低了在电极上生成的过多的壁电荷。不过，按照一种常规的方法，复位周期内在扫描电极和保持电极之间出现的放电会增加背景亮度，从而降低对比度。
发明概要
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种驱动一个等离子体显示屏的方法和装置，利用该方法和装置，通过在一个显示屏显示驱动操作期间的复位周期内执行一个中间放电，可使图像的黑暗部分更暗以增加对比度。
附图简述
参照附图，通过以下对推荐实例的详细介绍，可以更清楚地理解本发明的目的和优点。
图1A是一个AC等离子体显示屏的一个部分的透视图。
图1B是一个显示屏中一个电极阵列的图形。
图1C是满足定位条件的一个放电单元中壁电荷的结构图。
图2A和2B是与按本发明实例的一种驱动一个等离子体显示屏的方法相关的驱动波形时序图；
图3A和3B分别是一个图和一个表，显示了复位周期内一个第一斜坡脉冲的上升坡度与背景亮度之间的关系；
图4A，4B和4C是在一个单独的绿单元中出现的测量复位放电图；
图5A和5B是在一个单独的蓝单元中出现的测量复位放电图；
图6A和6B是与一个复位周期内一个单独的单元有关的测量光能图。
图7A，7B和7C显示了一个复位周期内出现的放电所形成的壁电荷特性；
图8A和8B显示了一个复位脉冲电压和一个定位电压之间的关系；
图9显示了一个复位脉冲和一个影响对比度的背景亮度之间的关系；并且
图10是一个按本发明实例的装置，该装置用于驱动一个等离子体显示屏。
发明详述
以下，将结合附图，详细介绍本发明的实例。
在一个复位周期内，在电极上形成壁电荷以使定位可以平稳地完成。本发明提供了一种方法，通过抑制复位周期内一个扫描电极和一个保持电极之间的放电，来提高对比度。推荐在该复位周期内向扫描电极提供一个具有升斜率的斜坡电压。在使用一个斜坡脉冲时，为防止复位周期内一个扫描电极和一个保持电极之间的放电，需给保持电极提供一个恒定的偏压，并给扫描电极提供一个斜坡脉冲，从而引发一个定位电极和该扫描电极之间的放电。这里，该定位电极和扫描电极之间激发的复位放电不同于常规的上升斜坡电压所激发的一个连续弱放电，也不同于在提供一个矩形复位脉冲时，在所有等电压的单元中激发的一个强放电。以下，将按照本发明在一个复位周期内激发的这样一个放电称为“中间放电”。换句话说，在一个复位周期内，利用一个复位脉冲向电极加一个电压，该电压允许一个定位电极和一个扫描电极之间的电位差按预定坡度增加，这样，在电位差增加的过程中间，在该定位电极和该扫描电极之间出现一次放电。这一放电的强度小于一个强放电的强度。另外，在提供该复位脉冲时，在电极之间至少出现两次放电。该至少两次放电并不像弱放电那样连续出现，而是在时间和强度上是不连续的。以下，通过解释本发明的实例，详细介绍一个中间放电模式。
按照本发明，根据每个单元内一个定位电极和一个扫描电极之间的一个放电开始电压，出现一个复位放电，从而避免了形成过多的壁电荷，并且，与常规方法相比，降低了背景亮度。
图1A是一个AC等离子体显示屏的一部分的透视图。在第一玻璃基片1上，生成成对的扫描电极4和保持电极5，它们互相平行，覆盖有一个介质层2和一个保护层3。在第二玻璃基片6上，生成多个定位电极8，它们覆盖有一个绝缘层7。在绝缘层7上生成与定位电极8平行的隔墙9。在绝缘层7的表面和隔墙9的两侧生成荧光层10。第一玻璃基片1和第二玻璃基片6互相面对，其间是放电空间11，因此，扫描电极4和保持电极5与定位电极8正交。每个定位电极8和每一对扫描电极4和保持电极5之间的相交部分的放电空间11构成一个放电单元12。
图1B是一个显示屏中的一个电极阵列。电极形成一个m列n行的矩阵。定位电极A1到Am按列排。扫描电极SCN1到SCNn和保持电极SUS1到SUSn按行排。图1B中的一个放电单元对应于图1A中的放电单元12。
图1C是满足定位条件的一个放电单元中壁电荷的结构。为满足一个放电单元中的定位条件，大量负电荷应积聚在一个扫描电极上，大量正电荷应积聚在一个定位电极上，并且，根据在一个扫描周期内加到保持电极上的偏压，在保持电极上应积聚适量的负电荷或少量的正电荷。这里，“定位条件”指的是，在扫描周期内，在一个保持周期内应开启的单元可以被准确地选中。另外，在扫描周期内，当被定位的放电单元放电失败时，在该保持电极和扫描电极上应保留足够的壁电荷，这些壁电荷不激发一个随后的保持期间内的放电。
因此，如图1C所示，在一个满足定位条件的单元内，大量负电荷应积聚在一个扫描电极Y上，大量正电荷应积聚在一个定位电极A上，因此，在扫描周期内，当一个定位电压和一个扫描电压分别加给定位电极A和扫描电极Y时，可以生成足够的壁电荷以产生一个定位(写)放电。此处，根据在扫描周期内加到保持电极X上的偏压，在保持电极X上可能积聚适量的负电荷或少量的正电荷。
图2A示出了与驱动一个等离子体显示屏的一种方法(按照本发明的第一实例)相关的驱动波形的时序图。在按照第一实例的一种显示屏驱动方法中，一个帧周期由256个灰度的8个子域组成。每个子域由一个复位(初始化)周期，一个扫描周期，一个保持周期和一个消除周期组成。在复位周期中，每个单元的状态都被初始化，以便能平稳地进行单元定位。在扫描周期内，选中要被打开的单元并在这类单元中积聚壁电荷。在保持周期，所定位的单元被放电以准确地显示一个图像。在消除周期，各单元的壁电荷减少以终止一个持续放电。很明显，在一个帧不包含子域结构的情况下，该第一实例也可适用。
在一个复位周期的早期阶段，提供一个“第一复位脉冲”，该脉冲具有一个递增斜坡脉冲的波形，随后，提供一个具有一个递减斜坡脉冲波形的“第二复位脉冲”。同时，为保持电极提供一个预定的电压，以防止一个扫描电极和一个保持电极之间的放电(由复位周期内所加的复位脉冲引起)。例如，可以为该保持电极提供一个恒定的电压。该恒定电压可等于或略高于复位周期内的一个保持放电电压Vs，并可高于或等于扫描周期内的一个保持放电电压Vs。可以向定位电极提供一个零电压。复位周期内的具体操作将在以下进行描述。
随后，在扫描周期内，所有的扫描电极都保持一个电压Vsc。一个正的定位脉冲电压+Va被加到与第一行上要显示的放电单元相对应的一个定位电极上，同时，一个0V的扫描脉冲电压被加给该第一行上的扫描电极。这里，在定位电极和扫描电极间的相交处，定位电极上绝缘层表面和扫描电极上保护层表面之间的电压，是定位脉冲电压+Va和该定位电极和扫描电极间壁电压之和。其结果是，在上述相交处，在该定位电极和该扫描电极之间，以及该保持电极和该扫描电极之间，出现定位放电。因此，在该相交处，在扫描电极保护层表面积聚了一个正的壁电荷，在保持电极保护层表面积聚了一个负的壁电荷，并在定位电极的绝缘层表面积聚了一个负的壁电荷。
扫描周期之后是一个保持周期。在保持周期内，所有的扫描电极和所有的保持电极都保持0V，然后，向所有的扫描电极加一个正的保持脉冲电压+Vs。这里，在一个出现定位放电的放电单元内，扫描电极保护层表面和每个保持电极上的保护层表面之间的电压，是一个保持脉冲电压，一个正的壁电压(在扫描周期内在扫描电极上的保护层表面形成)和一个负的壁电压(在扫描周期内在保持电极上的保护层表面形成)之和，它大于一个放电开始电压。其结果是，在出现定位放电的放电单元内，在一个扫描电极和一个保持电极之间出现一个保持放电。在出现保持放电的放电单元内，在扫描电极上的保护层表面积聚了一个负的壁电荷，在保持电极的保护层表面积聚了一个正的壁电荷。随后，加到扫描电极上的保持脉冲电压变为0V。其后，向所有的保持电极加一个正的保持脉冲电压+Vs，并通过与上述过程相同的过程，在出现定位放电的放电单元内，在一个扫描电极和一个放电电极之间出现一个保持放电。随后，通过与上述方法相同的方法，一个正的保持脉冲电压被交替地加给所有的扫描电极和所有的保持电极，从而执行一个持续放电。这样一个持续放电激发荧光屏，产生可见光线，用来显示一个图像。
保持周期结束后，在一个消除周期内，向所有保持电极提供一个宽度大约为1微秒的矩形脉冲或一个缓慢增加的斜坡脉冲。在出现过一个持续放电的放电单元内，扫描电极上的保护层表面和一个保持电极的保护层表面之间的电压，是保持周期最后一点时扫描电极保护层上的一个负的壁电压，与保持周期最后一点时保持电极保护层上的一个正的壁电压，以及上述消除脉冲电压之和。其结果是，在已出现了保持放电的放电单元内，在保持电极和扫描电极之间出现一个微弱的消除放电。另外，扫描电极保护层上的负的壁电压和保持电极保护层上正的壁电压变得更弱，从而停止了持续放电。利用这种方式，完成一个消除操作。根据情况，该消除周期可被省略。
以下，参照图2A中显示的波形，描述一个复位周期的放电机制。每一个保持电极和定位电极都保持一个恒定的电压，提供给一个扫描电极上一个复位脉冲，引起扫描电极和定位电极之间的一个连续复位放电。不过，在扫描电极和保持电极之间不应有放电。
在一个定位周期之前用来初始化每个单元的状态的复位周期内，向扫描电极加一个以预定斜率增加的第一复位脉冲电压。在将第一复位脉冲电压加给扫描电极的同时，向保持电极加一个电压，该电压的范围不致引起该保持电极与该扫描电极之间的放电。在这一周期内，在该第一复位脉冲上升部分中间的某一电压处(介于该第一复位脉冲的最小电压和最大电压之间)，在保持电极和定位电极之间放电。该第一复位脉冲可以是呈线性，指数或对数形式增加的波形。
第一复位脉冲的坡度最好设得很陡，直到该第一复位脉冲允许在其上升的过程中在定位电极和扫描电极之间进行中间放电。该坡度可根据复位周期的长度确定。当该第一复位脉冲的坡度很陡时，背景亮度增加了。当该第一复位脉冲的坡度适中时，背景亮度降低。不过，若该第一复位脉冲的坡度过于陡，以至于可被认为是一个方波时，在该第一复位脉冲的最大电压Vset处出现放电。这会形成过多的壁电荷并引起不必要的强放电，可能损坏显示屏。因此，该第一复位脉冲的坡度应设置得足够大以允许在该第一复位脉冲的电压增加的同时，在定位电极和扫描电极之间放电。
通常，显示屏各单元的放电开始电压都略有不同。假设一个定位电极和一个扫描电极之间的放电开始电压的变化范围是Vfmin到Vfmax，一个第一斜坡脉冲的开始电压是V1，其结束电压是V2，当一个单元的内壁上没有壁电荷时，应满足以下条件：
V1≤Vfmin，并且
V2≥Vfmax                  (1)
若在一个复位周期开始时，由于一个定位电极和一个扫描电极之间的壁电荷而形成了一个壁电压，则应满足以下条件：
V1≤Vwfmin，并且
V2≥Vwfmax                  (2)
这里，Vwfmin和Vwfmax分别是允许定位电极和扫描电极之间放电的电压范围的上限和下限。
第一复位脉冲之后，向扫描电极加一个电压值为第一复位脉冲的最大值Vs et的电压，持续一个预定时间。并不是必须向扫描电极提供预定时间的最大电压，并且可以考虑复位周期的长度来适当调整所使用的时间。
随后，加到扫描电极上的电压降到一个低于最大电压Vset的电压Vr。该电压Vr应有一定的电平，以使扫描电极电压降低期间不允许放电。向扫描电极加一个电压，该电压由一个以预定坡度从电压Vr开始降低的第二复位脉冲形成。该第二复位脉冲可以是以线性，指数或对数形式降低的。第二复位脉冲最好降低到一个扫描脉冲的低电压，该扫描电压是在定位周期内提供的。同时，在加第二复位脉冲之前，可以在某一时间区间内向扫描电极提供一个电压Vr，以稳定该电路的操作。
按照第一实例，在第一复位脉冲期间，在定位电极和扫描电极之间提供一个电压，该电压超过该定位电极和扫描电极之间的放电开始电压，因此，其间出现一次放电。相反，在扫描电极和保持电极之间提供一个电压，该电压低于该扫描电极和保持电极之间的放电开始电压，因此，其间不出现放电。出现在该定位电极和扫描电极之间的放电是一个中间放电，该中间放电出现在第一复位脉冲电压增加时，每个单元的放电条件都满足的点处。
例如，向保持电极提供一个大约200V的电压，以便即使在加到扫描电极上的电压增加的情况下，也能防止扫描电极和保持电极之间放电。随后，向扫描电极提供一个坡度大约为10-2500V/μsec，结束电压大约为400-440V的第一复位脉冲。该第一复位脉冲引起扫描电极和定位电极之间的一次放电。在定位电极形成正电荷，在扫描电极形成负电荷。放电结束后，扫描电极电压降到一个预定水平，并向保持电极提供一个恒定的电压。在这种情况下，向扫描电极提供一个第二复位脉冲，该脉冲向扫描期间提供的一个扫描脉冲的低水平电平降低。第二复位脉冲将电极间形成的过多的壁电荷降低到一个合适的水平，以便定位操作。其结果是，在扫描电极和定位电极之间形成略低于放电开始电压的一个壁电压。
形状为矩形脉冲的第一复位脉冲会在最大电压Vset处引起一个强放电，并在该最大电压降到第二复位脉冲的开始电压Vr处时引起一个不必要的放电。不过，若按照本发明，将一个斜坡脉冲用作第一复位脉冲，则在电压增加时，会出现一个中间放电，防止了不必要放电的出现。
复位周期后是一个定位周期。当加给扫描电极一个扫描脉冲并加给定位电极一个定位脉冲时，电极上所加电压与复位操作所形成的壁电压相加，激发一个定位放电。由于在出现定位放电时保持电极保持在一个预定电压，因此吸引并积聚在保持电极上的电荷或定位放电所引入的空间电荷会在保持电极和扫描电极之间引起一个二次放电。其结果时，在扫描电极形成了正电荷并在保持电极形成了负电荷。
扫描周期后开始保持周期。在保持周期内，只在某些特定单元内出现保持放电(由于扫描周期内的定位放电，在这些单元的扫描电极积聚了正电荷并在保持电极积聚了负电荷)。
图2B是按本发明第二实例的一个时序图。在第二实例中，一个复位信号只包含第一和第二复位脉冲。如以上所述，第一复位脉冲的最大电压Vset和第二复位脉冲的开始电压Vr被保持预定的时间，以获得操作裕度和可靠性。在不包含维护周期的情况下，基本操作的执行没有任何问题。
在驱动一个显示屏时，当一个单个的帧被划分为多个子域时，每个帧的一个第一子域或一些子域的复位脉冲的坡度和/或电压峰值，或是一组帧中一些帧的一个或一些子域的复位脉冲的坡度和/或电压峰值，可以设置得比其它子域的复位脉冲的坡度和/或电压峰值高或低。换句话说，对于所有的子域，复位周期内提供的复位脉冲的坡度和/或电压峰值可以相同，也可以是随着子域位置的不同而不同的。例如，每个帧的第一子域内复位脉冲的坡度都可以比其它子域陡，并且峰值电压可以比其它子域高。另外，在其它子域的复位周期内，可以提供一个矩形脉冲，而不是一个第一斜坡脉冲。
图3A和3B分别是一个图和一个表，显示了一个复位周期内一个第一斜坡脉冲的上升坡度和背景光线的强度之间的关系。一个定位电极保持在0V，峰值为450V的一个第一斜坡脉冲被加给一个扫描电极，从而激发一次放电。图3A和3B显示了考虑到不同的第一斜坡脉冲的上升坡度，放电所引起的测量背景亮度。由图中可以看出，在出现强放电时亮度高。在该项测试中，随着加给扫描电极的第一斜坡脉冲坡度的改变测量背景亮度。
可以看出，当坡度在657到134V/μsec之间时，亮度有一个近似恒定的值0.4cd/m2。换句话说，当第一斜坡脉冲的坡度至少为130V/μsec时，即使坡度变得更陡，背景亮度也基本上恒定为0.4cd/m2。当第一斜坡脉冲的坡度小于130V/μsec时，随着坡度的减小，背景亮度降低。例如，在坡度为106V/μsec时，亮度为0.38cd/m2，在坡度为73V/μsec时，亮度为0.31cd/m2，在坡度为14V/μsec时，亮度为0.25cd/m2。因此，在第二实例中，设计员可将第一斜坡脉冲的坡度设置为低于130V/μsec的合适值，以获得期望的背景亮度。一个设计员可考虑亮度和对比度的关系，将背景亮度设为一个合适的值，然后，为所设置背景亮度获得一个斜坡脉冲的坡度和峰值。同时，由于随着坡度的降低，复位周期变得更长，因此，必须兼顾背景亮度的强度和复位周期的长度。
图4A，4B和4C是出现在一个单一的绿单元中的测量复位放电的图形。图4A显示了一个测试结果，其中第一复位脉冲的坡度被设为157V/μsec。可以看出，复位放电出现在斜坡脉冲上升部分和外部所加电压部分之间边界处附近的电压处。相应的，若第一复位脉冲的坡度被设得低于157V/μsec，则在斜坡脉冲上升期间会引发一个中间放电。若第一复位脉冲的坡度被设得高于157V/μsec，则由于此时外部所加电压对应于斜坡脉冲的峰值，会出现一个强放电。图4B显示了一个测试结果，其中第一复位脉冲的坡度被设为大约40V/μsec。可以看出，复位放电出现在斜坡脉冲增加的过程中间，且放电强度小于图4A中的情况。图4C显示了一个测试结果，其中第一复位脉冲的坡度被设为大约400V/μsec。可以看出，由于外部所加电压，复位放电非常强。
图5A和5B是出现在一个单一的蓝单元中的测量复位放电的图形。图5A显示了一个测试结果，其中第一复位脉冲的坡度被设为112V/μsec。可以看出，复位放电出现在斜坡脉冲上升部分和外部所加电压部分之间边界处附近的电压处。相应的，若第一复位脉冲的坡度被设得低于112V/μsec，则在斜坡脉冲上升期间会引发一个中间放电。若第一复位脉冲的坡度被设得高于112V/μsec，则由于此时外部所加电压对应于斜坡脉冲的峰值，会出现一个强放电。图5B显示了一个测试结果，其中第一复位脉冲的坡度被设为大约65V/μsec。可以看出，复位放电出现在斜坡脉冲增加的过程中间，且放电强度小于图5A中的情况。
参照图4A，4B，4C，5A和5B，可以推断，允许中间放电的第一斜坡脉冲的电压和坡度范围随每个单元放电特性的不同而变化。相应的，为了在一个复位周期内激发一个中间放电，考虑一个显示屏的特性，并为了防止由第一斜坡脉冲增加之后的一个外加电压所引起的一个强放电，第一斜坡脉冲的坡度应被设置在一个允许在该第一斜坡脉冲上升的过程中放电的范围内。即使已按上面所描述的那样，将第一斜坡脉冲的坡度设置到一个合适的值以产生中间放电，仍要求调整该第一斜坡脉冲的坡度和峰值以获得期望的背景亮度。
同时，考虑到一个单元的放电特性，可将第一斜坡脉冲设置为具有至少两个坡度。换句话说，可以在不会引起中间放电的电压范围内将第一复位脉冲的第一坡度设置得非常陡，并在会引起中间放电的电压范围内将第二坡度设置得相对缓和，以便在缩短复位周期长度的同时获得一个中间放电。
图6A和6B是关于一个复位周期内一个单独的单元的测量光能的图形。由于一个光能特性类似于一个放电的强度特性，因此，放电次数及其强度可由光能特性得出。图6A中，示出了加上了一个按本发明的复位信号的情形。由图可见，在一个斜坡脉冲的上升期间，出现一次作为复位放电的中间放电，并且，在一个单元中出现两次复位放电。换句话说，根据斜坡脉冲的坡度和显示屏的特性，在一个单元中可以出现多个光能峰值。另外，与主放电不同，辅助放电产生时电压只增加大约80V。在将一个矩形脉冲而不是一个斜坡脉冲用作一个复位脉冲以激发一次放电时，在主放电期间形成的壁电荷抗衡一个外部电场。因此，只将电压改变80V不能获得辅助放电。
图7A显示了在复位周期内出现一个强放电时和在复位周期内出现一个中间放电时，壁电荷的特性。例如，在一个复位周期内，当提供一个坡度为1500V/μsec的过陡的坡度(大体上是一个矩形脉冲)时，激发一次强放电，输出壁电压变为0V，从而屏蔽了一个外部电场。不过，在一个复位周期内，当按照本发明，提供一个其坡度允许一次中间放电的第一斜坡脉冲(例如，坡度为15V/μsec)时，复位放电不强，因此不完全屏蔽一个外部电场。
当按照本发明，向一个扫描电极提供一个坡度为62V/μsec(举例来说)的第一斜坡脉冲，向保持电极提供一个预定的电压时，与向扫描电极提供一个矩形脉冲的情况相比，光能减少了大约20％，从而减小了放电强度。这能防止损坏定位电极。另外，由于在一定程度上，可能将第一斜坡脉冲的坡度设置得相当陡，因此可以缩短复位周期。由于可以极端抑制一个扫描电极和一个保持电极之间的放电，因此可抑制一个不必要的放电，从而改善对比度。
图7B显示了按照常规技术，在一个复位周期内，当一个显示屏工作在弱放电模式中时的壁电荷特性。按照常规技术，当一个扫描电极和一个保持电极之间的壁电压超过放电开始电压时，出现一个弱复位放电并立即终止。随后，若所加电压增加并超过该放电开始电压，则新出现一次弱放电。这样一个弱放电周期性地出现。在图6B中显示了这样一个弱放电在一个单元内产生的光能。
图6B显示了依照常规弱放电的一个光能。按照使用一个斜坡脉冲的常规技术，当该斜坡脉冲的电压线性增加时，在一个扫描电极和一个保持电极之间连续地出现弱复位放电，同时，电压保持在临近放电开始电压的值，从而形成壁电荷。图6B中光能的波形显示出，复位放电连续出现且其光能幅值非常小。图7B中显示了在显示图6B的光能特性的一种显示屏驱动方法中，在一个复位周期内的壁电荷特性。如图7B所示，垂直轴上的输出壁电压盘旋在一个放电开始电压附近，并连续激发弱复位放电。在这样一个复位放电中，应向一个扫描电极提供一个高电压，以便为平稳的定位操作形成壁电荷。此外，一个扫描电极和一个保持电极之间不必要的放电会引起差的对比度和更长的复位周期。
不过，参照图6A，利用一个满足一个单元的放电条件的电压坡度，按本发明的复位放电产生的不是连续的弱放电，而是至少一次中间放电。此处，虽然复位放电屏蔽一个外部电场，但不允许保持一个放电开始电压。另外，也不能形成足够的壁电荷以完全屏蔽外部电场。
图7C显示了按本发明的壁电荷特性。在图6A中，在一个单独的单元内，主放电和辅助放电之间存在80V的电位差。若在主放电期间，完全屏蔽了一个外部电场，应该将一个电压增加一个放电开始电压值以激发一个辅助放电。不过，将电压增加大约80V就可以激发辅助放电。这意味着主放电引入的壁电荷的电屏蔽不是特别大。即，按本发明的放电强度小于使用一个方波复位信号的情况。
按本发明，主放电引入的壁电荷部分地屏蔽一个外部电场，只需稍微增加电压值(增加量小于一个放电开始电压)就能激发一个辅助放电。不过，在一个复位周期内，在某单元中的中间放电之后，一旦积聚在电极上的壁电荷满足定位条件，最好避免出现一个附加的放电。这能避免不必要的背景亮度增加。
一个复位周期内的放电由一个单元的物理特性(涉及脉冲的结束电压和坡度)决定。所加脉冲的结束电压可根据由一个复位放电在一个电极上引入的一个壁电压的幅值来确定。换句话说，为引入一个壁电压Vw1，结束电压必须至少被设置为Vw1+Vf(A-Y放电开始电压)。当复位电压增加过程中主放电引入的壁电压足够高时，直到主放电之后复位脉冲达到结束电压时，才出现辅助放电。相反，若主放电引入的壁电压不够高，随着复位脉冲电压的增高，可能出现辅助放电。
若辅助放电之后的壁电压未达到所期望的幅值，可以出现第三次放电。例如，假设一个复位脉冲的结束电压为Vrstf，若该复位脉冲增加到结束电压之后形成的壁电压不超过Vrstf-Vf(A-Y放电开始电压)，则该复位脉冲激发更多的放电。若该壁电压超过Vrstf-Vf，则不再激发放电。因此，按本发明的中间放电模式允许形成期望数量的壁电荷。
按照一种常规的方法，在复位周期内，在一个扫描电极和一个保持电极之间激发一次放电，从而使壁电荷积聚在一个定位电极上。按照本发明，通过提供一个斜坡脉冲来激发定位电极和扫描电极之间的复位放电，并且该复位放电是在斜坡脉冲上升坡度的中间激发的，从而抑制了过强的放电，并能激发适合于一个单元的放电特性的中间放电。定位电极和扫描电极之间的电位差逐渐增加，当电位差满足该单元的放电条件时，出现一次中间放电。在图7C中，主放电之后形成的壁电荷数量取决于第一斜坡脉冲的坡度。另外，主放电之后一个输出壁电压减小的程度取决于第一斜坡脉冲的坡度。因此，将第一斜坡脉冲的坡度作为一个可变的参数，可以调整复位放电的强度。
图8A和8B显示了一个复位脉冲电压和一个定位电压之间的关系。提供该图是为了检查当在一个复位周期内已提供了一个预定复位脉冲电压时，为了激发一个定位放电，在一个扫描周期内应加在一个定位电极和一个扫描电极之间的一个外部电压(一个定位电压)。换句话说，其中每张图形都显示了在一个复位操作结束后，马上要开始定位操作之前，扫描电极和定位电极之间形成的壁电压的状态。水平坐标轴显示复位周期内提供的复位脉冲的峰值电压，纵坐标轴显示了为在扫描周期激发一个定位放电，应加在定位电极和扫描电极之间的一个外部电压。在图8A和8B中，三个图形分别对应于红，绿和蓝(RGB)荧光粉，即，三角形代表红，圆圈代表绿，矩形代表蓝。
在纵坐标轴显示了Vf-Vw(A-Y)。此处，Vf代表放电开始电压，Vw(A-Y)代表定位电极和扫描电极之间积聚的壁电荷形成的一个壁电压。换句话说，当在复位周期内提供一个特定的复位脉冲电压时，若在扫描周期内提供一个对应于该复位脉冲的外部电压，则在定位电极和扫描电极之间形成放电开始电压。如果至少提供该外部电压，则出现定位放电。因此，当纵坐标轴的值更接近零时，一个复位放电之后在定位电极和扫描电极之间形成足够多的壁电荷，因此，由该壁电荷形成的壁电压更接近放电开始电压。反之，当纵坐标轴的值变得更大时，复位放电之后在定位电极和扫描电极之间形成的一个壁电压更低，因此，应在定位电极和扫描电极之间加一个更高的外部电压以激发一个定位放电。
图8A中显示了一种情况，其中将图2A中第一复位脉冲的坡度设置得更陡。在复位周期输入一个类似方波的信号并激发一个强放电。图8B显示了一种情况，其中提供了一个具有合适坡度的第一复位脉冲，从而激发一个复位周期内的中间放电。
复位周期之后，在定位电极和扫描电极之间形成定位放电所需的壁电荷。定位电极上形成正电荷，扫描电极上形成负电荷。在扫描周期内，向定位电极提供一个比扫描电极高的电压，从而在定位电极和扫描电极之间出现一次放电。在图8A中，当横坐标轴的复位脉冲电压时200V时，若纵坐标轴的外部电压是30V，为了激发一个定位放电，复位操作后在扫描周期内应在定位电极和扫描电极之间提供至少30V的电压。
在图8A的情况下，扫描周期前在定位电极和扫描电极之间形成一个壁电压，该电压比定位电极和扫描电极之间的放电开始电压低大约20-30V。因此，可以推断，如果在扫描周期内在定位电极和扫描电极之间提供一个20-30V的电压，就能激发一个定位放电。同时，在图8B的情况下，扫描周期前在定位电极和扫描电极之间形成一个壁电压，该电压比定位电极和扫描电极之间的放电开始电压低大约10-15V。因此，可以推断，如果在扫描周期内在定位电极和扫描电极之间提供一个10-15V的电压，就能激发一个定位放电。为获得平稳的定位操作，由复位放电在定位电极和扫描电极之间形成的一个壁电压应尽可能高(但低于其间的放电开始电压)。因此，参照图2A可以推断，将具有合适坡度的斜坡脉冲用作第一复位脉冲比利用一个方波效果好。
图9显示了一个复位脉冲和影响对比度的背景亮度之间的关系。较低的背景亮度意味着较高的对比度。由圆圈标记的图形(1)表示使用按照常规技术的复位脉冲得到一个弱放电模式的情况。由三角形标记的图形(2)表示将一个方波(例如一个坡度至少为2500V/μsec的方波)用作图2A中的第一复位脉冲的情况。由四边形标记的图形(3)表示第一复位脉冲的坡度为65V/μsec的情况。由“x”标记的图形(4)表示第一复位脉冲的坡度为17V/μsec的情况。
参照图9，在常规弱放电模式中背景亮度最高。将一个方波用作一个复位脉冲时背景亮度第二高。当一个复位斜坡脉冲实现一个中间放电模式时，背景亮度最低。因此，实现按本发明的一个复位信号可以改善对比度。
图10是一个装置的框图，该装置用于按本发明的一个实例来驱动一个等离子体显示屏。一个要被显示在一个显示屏107上的模拟图像信号被转换为数字数据，并存储在一个帧存储器101中。一个帧发生器102按要求划分存储在帧存储器101中的数字数据，并将已划分的数字数据输出到扫描电路104。例如，对于显示屏107上的灰度色标，帧发生器102按灰度将存储在帧存储器101中的一个单个帧的像素数据划分为多个子域，并输出每个子域的数据。
一个扫描电路104扫描显示屏107的一个扫描电极(Y)驱动器106和一个保持电极(X)驱动器105，并包含一个复位脉冲发生器1042，一个定位脉冲发生器1043，一个保持脉冲发生器1044和一个消除脉冲发生器1041，分别用于生成复位周期，定位周期，保持周期和消除周期内提供给电极的信号波形。复位脉冲发生器1042生成一个复位信号，用于初始化每个单元的状态。定位脉冲发生器1043生成一个定位信号，用于挑选要打开的单元并执行一个定位操作。保持脉冲发生器1044生成一个保持信号，用于使由定位脉冲发生器1043定位的单元放电。消除脉冲发生器1041生成消除脉冲，用于消除由于保持放电而积聚在电极上的壁电荷。扫描电路104还包括一个合成电路1045，用于合成上述信号并将合成信号加到每个电极上。一个时序控制器103生成帧生成器102和扫描电路104工作所需的各种定时信号。
以下描述按本发明的一个实例，用于驱动一个显示屏的操作，特别是，复位周期内的操作。应指出的是，参照图2A或2B描述的复位周期内的波形，操作或设置电压也同样适用于该设备。在其它周期内，可按常规方法驱动该显示屏，因此，此处省略对这部分操作的具体描述。
复位脉冲发生器1042向一个扫描电极提供一个电压按预定坡度增加的第一信号，并向保持电极提供一个在一定范围内的电压，在向扫描电极提供该第一信号时，该范围内的电压不会允许保持电极和扫描电极之间的连续放电。通过这样一个操作，在第一信号上升部分中间的一个特定电压(介于第一信号的最小和最大电压之间)处，在扫描电极和一个定位电极之间出现一次放电。另外，复位脉冲发生器1042向电极提供电压，使定位电极和扫描电极之间的电位差按预定坡度增加，从而，在该电位差增加过程的中间激发定位电极和扫描电极之间的放电。同时，辅助放电的存在与否取决于定位电极和扫描电极之间的主放电之后电极上壁电荷的状态。若电极上壁电荷的状态不满足定位条件，则出现一个辅助放电。复位脉冲发生器1042可以执行与参照其它附图描述的复位功能一样的功能。在这种情况下，可以很容易地实现按上面实例工作的复位脉冲发生器1042。
如以上所述，在按照本发明驱动一个等离子体显示屏的方法和装置中，在复位周期内，在定位电极和扫描电极之间激发一次放电，但是避免保持电极和扫描电极之间出现放电，从而抑制了一个过度的复位放电，并只允许出现一次必要的放电。其结果是，可以避免由于过多离子体的冲击所造成的对定位电极的损坏，复位操作所必需的时间被最小化，并且，可以在电极上形成壁电荷以便能够平稳地执行定位操作。

Claims (26)

1.一种方法，用于驱动一个具有一个扫描电极，一个保持电极和一个定位电极的等离子体显示屏，该方法包括以下步骤：
在一个复位周期内，
向扫描电极提供一个第一复位脉冲并随后提供一个第二复位脉冲，同时，向保持电极提供一个恒定的电压并使定位电极保持地电平，
其中第一复位脉冲具有一个上升的斜坡脉冲的波形，
其中，第二复位脉冲具有一个下降的斜坡脉冲的波形，并且
该恒定的电压等于或略高于一个保持电压。
2.权利要求1中的方法，设置第一复位脉冲的坡度以激发一个中间放电。
3.权利要求2中的方法，其中第一复位脉冲的波形以线性，指数或对数形式从一个第一开始电压上升到一个第一结束电压，并且
第二复位脉冲的波形以线性，指数或对数形式从一个第二开始电压下降到一个第二结束电压。
4.权利要求3中的方法，其中第一结束电压保持某一时间段，并且
其中第二开始电压保持某一时间段。
5.权利要求3中的方法，其中第一复位脉冲在一个范围内增加，在该范围内，不会引起保持电极和扫描电极之间出现放电。
6.权利要求5中的方法，其中第一复位脉冲按一个坡度增加，该坡度使得能够在该第一复位脉冲电压增加的时候，在扫描电极和定位电极之间出现放电。
7.权利要求6中的方法，其中在第一复位脉冲增加的坡度中间，扫描电极和定位电极放电。
8.权利要求6中的方法，其中第一开始电压等于或低于定位电极和扫描电极之间的最小放电开始电压，且
其中第一结束电压等于或高于定位电极和扫描电极之间的最大放电开始电压。
9.权利要求3中的方法，其中第二开始电压低于第一结束电压。
10.权利要求9中的方法，其中第二开始电压非常低，以至于第二复位脉冲不会引起扫描电极和保持电极之间放电。
11.权利要求10中的方法，其中第二结束电压是定位周期内加给扫描电极的一个扫描脉冲的较低结束电压。
12.权利要求5中的方法，其中图像的一个单独的帧被划分为多个子域，并且
其中每个子域的第一复位脉冲的坡度和/或第一结束电压都互不相同。
13.权利要求5中的方法，其中第一复位脉冲的坡度范围是10V/μsec到112V/μsec。
14.一种装置，用于驱动一个具有一个扫描电极驱动器和一个保持电极的等离子体显示屏，该装置包括：
一个等离子体显示屏；
一个帧存储器，接收并存储由一个模拟图像信号转换来的数字数据；
一个帧生成器，划分存储在帧存储器中的数字数据；
一个时序控制器；和
一个扫描电路，用于控制扫描电极驱动器和保持电极驱动器，该电路包括：
复位脉冲发生器，生成一个具有斜坡脉冲波形的复位脉冲；
一个定位脉冲发生器；
一个保持脉冲发生器；
一个消除脉冲发生器；和
一个合成电路，合成上述脉冲信号并将这样的信号提供给扫描电极和保持电极，
其中，设置斜坡脉冲的波形以便在复位周期内激发一个中间放电。
15.权利要求14中的装置，其中复位脉冲发生器生成一个具有上升斜坡脉冲波形的第一复位脉冲和一个具有下降斜坡脉冲波形的第二复位脉冲。
16.权利要求15中的装置，其中第一复位脉冲从一个第一开始电压以线性，指数或对数形式增加到第一结束电压，并且，
其中第二复位脉冲从一个第二开始电压以线性，指数或对数形式降低到第二结束电压。
17.权利要求16中的装置，其中第一开始电压等于或低于定位电极和扫描电极之间的一个最小放电开始电压，并且
其中第一结束电压等于或高于定位电极和扫描电极之间的一个最大放电开始电压。
18.权利要求17中的装置，其中第一复位脉冲有一个坡度，以便在该第一复位脉冲上升坡度的中间，引起一个扫描电极和一个定位电极之间的放电。
19.一种方法，用于驱动一个具有一个扫描电极驱动器，一个保持电极和一个定位电极的等离子体显示屏，该方法包括：
在一个复位周期内，
向扫描电极提供一个具有预定坡度的第一复位脉冲；并
在向扫描电极提供第一信号时，向保持电极提供一个介于一个范围内的电压，在该电压范围内，不会允许在保持电极和扫描电极之间出现连续放电，
其中，在第一信号上升部分中间的某一电压处，在扫描电极和定位电极之间出现放电。
20.权利要求19中的方法，还包括以下步骤：
在向扫描电极提供第一信号之后，向扫描电极提供一个第二信号，该信号由一个低于第一信号最大电压的电压开始，并以一个预定坡度减小。
21.权利要求19中的方法，第一信号的坡度取决于复位周期的持续时间。
22.权利要求19中的方法，其中在扫描电极和定位电极之间出现至少两次不连续的放电。
23.一种方法，用于驱动一个具有一个扫描电极，一个保持电极和一个定位电极的等离子体显示屏，该方法包括：
在一个复位周期内，
向扫描电极提供一个具有至少两部分的第一信号，这两个部分包括以预定坡度增加的一个第一部分和一个第二部分；并且
在向扫描电极提供第一信号时，向保持电极提供一个介于一个范围内的电压，在该电压范围内，不会允许在保持电极和扫描电极之间出现连续放电，
其中，在第一信号上升部分中间的某一电压处，在扫描电极和定位电极之间出现放电。
24.权利要求23中的方法，其中第一信号第一部分的坡度比其它部分的坡度陡。
25.权利要求24中的方法，其中第一部分先于其它部分。
26.权利要求25中的方法，其中在第一部分之后，在扫描电极和定位电极之间出现放电。
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