DE69935018T2

DE69935018T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Plasma-Anzeigetafel

Info

Publication number: DE69935018T2
Application number: DE69935018T
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Uji-shi Nagao; Hidetaka Souraku-gun Higashino; Junichi Neyagawa-shi Hibino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2019-07-20
Also published as: US6653993B1; KR20060090724A; US20080068303A1; KR100631258B1; KR20070087202A; US20080079667A1; US20080055203A1; EP2048645A2; EP1199700A3; KR100822567B1; CN1551073A; US7649511B2; DE69937008T2; KR100826366B1; DE69939785D1; EP2048645A3; EP1329870A3; CN101819746B; KR20010085761A; KR20070004140A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Plasmaanzeigeelement-Ansteuerverfahren für eine Plasmaanzeigeelement-Anzeigevorrichtung, die als Bildschirm für Computer, Fernseher und dergleichen verwendet wird, und insbesondere auf ein Ansteuerverfahren, welches ein sogenanntes Address-Display-Period-Seperated-Sub-Field-Verfahren (nachfolgend ADS-Verfahren genannt) verwendet.
STAND DER TECHNIK
Kürzlich wurden Plasmaanzeigeelemente (nachfolgend als PDPs bezeichnet) aufgrund ihrer Fähigkeit, eine große, schlanke und leichte Anzeigevorrichtung zur Verwendung bei Computern, Fernsehern und dergleichen zu realisieren, zum Focus der Aufmerksamkeit.
PDPs können grob in zwei Typen unterteilt werden: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC). Ein Beispiel eines DC-PDPs ist in EP 0 762 461 beschrieben, die einen PDP offenbart, bei dem Entladezellen in einer Matrix angeordnet sind. AC-PDPs sind für die Großbildschirmanwendung geeignet und sind somit derzeit der dominante Typ.
Derzeit wird das sogenannte High-Definition-Fernsehen mit hohen Auflösungen von bis zu 1920 × 1080 Pixeln eingeführt, und PDPs sollten vorzugsweise mit dieser Art von High-Definition-Anzeige kompatibel sein, sowie mit anderen Arten von Anzeigevorrichtungen.
1 ist eine Ansicht eines herkömmlichen Wechselstrom-PDPs.
Bei diesem PDP sind ein vorderes Substrat 11 und ein hinteres Substrat 12 parallel zueinander angeordnet, so dass sie zueinander weisen, wobei zwischen ihnen ein Raum verbleibt. Die Kanten der Substrate werden dann abgedichtet.
Eine Abtastelektrodengruppe 19a und eine Halteelektrodengruppe 19b sind in parallelen Streifen an der einwärts weisenden Fläche des vorderen Substrats 11 ausgebildet. Die Elektrodengruppen 19a und 19b sind mit einer Dielektrikumsschicht 17 bedeckt, die sich aus Bleiglas oder ähnlichem zusammensetzt. Die Oberfläche der Dielektrikumsschicht 17 wird dann mit einer Schutzschicht 18 aus Magnesiumoxid (MgO) bedeckt. Eine Datenelektrodengruppe 14, die in parallelen Streifen ausgebildet ist, wird durch eine Isolierschicht 13 bedeckt, die aus Bleiglas oder ähnlichem zusammengesetzt ist, und auf der einwärts weisenden Fläche des hinteren Substrats 12 positioniert. Grenzgrippen 15 werden auf der Isolierschicht 13 parallel zu der Datenelektrodengruppe 14 angeordnet. Der Raum zwischen dem vorderen Substrat 11 und dem hinteren Substrat 12 wird durch die Grenzrippen 15 in Räume von 100 bis 200 μm unterteilt. Entladegas wird in diesen Räumen abgedichtet. Der Druck, bei dem das Entladegas eingeschlossen wird, wird normalerweise niedriger als der Außendruck (atmosphärischer Druck) eingestellt, normalerweise in einem Bereich zwischen 0,267 und 0,667 bar (200 bis 500 torr).
2 zeigt eine Elektrodenmatrix für das PDP. Die Elektrodengruppen 19a und 19b sind in rechten Winkeln zu der Datenelektrodengruppe 14 angeordnet. Entladezellen sind in dem Raum zwischen den Substraten an den Punkten ausgebildet, an denen sich die Elektroden schneiden. Die Grenzrippen 15 trennen benachbarte Entladezellen, wodurch eine Entladediffusion zwischen benachbarten Entladezellen verhindert wird, so dass eine Anzeigeeinrichtung mit hoher Auflösung erzielt werden kann.
Bei monochromen PDPs wird eine Gasmischung, die sich hauptsächlich aus Neon zusammensetzt, als Entladegas verwendet, die sichtbares Licht emittiert, wenn eine Entladung durchgeführt wird. Bei einem Farb-PDP, wie dasjenige, das in 1 dargestellt ist, ist jedoch eine Leuchtstoffschicht 16, die sich aus Leuchtstoffen für die drei Hauptfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zusammensetzt, an den Innenwänden der Entladezellen ausgebildet, und eine Gasmischung, die sich hauptsächlich aus Xenon zusammensetzt (wie beispielsweise Neon/Xenon oder Helium/Xenon) wird als Entladegas verwendet. Die Farbanzeige findet statt, indem ultraviolettes Licht, das durch die Entladung erzeugt wird, in sichtbares Licht verschiedener Farben unter Verwendung der Leuchtstoffschicht 16 umgewandelt wird.
Entladezellen dieser Art von PDP sind grundsätzlich nur zu zwei Anzeigezuständen fähig, nämlich „An" und „Aus". Vorliegend wird ein ADS-Verfahren verwendet, bei dem ein Rahmen (ein Feld) in mehrere Unterrahmen (Unterfelder) unterteilt ist, und bei dem die An- und Aus-Zustände in jedem Unterrahmen zum Darstellen einer Grauskala kombiniert werden.
3 zeigt ein Unterteilungsverfahren für einen Rahmen, wenn eine 256-stufige Grauskala dargestellt wird. Die horizontale Achse zeigt die Zeit und die schattierten Teile zeigen Entladehalteperioden.
Bei dem beispielhaften Unterteilungsverfahren gemäß 3 besteht ein Rahmen aus acht Unterrahmen. Die Verhältnisse der Entladehalteperiode für die Unterrahmen sind entsprechend auf 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 und 128 eingestellt. Der NTSC (National Television System Committee)-Standard für Fernsehbilder fordert eine Rahmenrate von 60 Rahmen pro Sekunde, so dass die Zeit für einen Rahmen auf 16,7 ms eingestellt ist. Jeder Unterrahmen ist aus der nachfolgenden Sequenz zusammengesetzt: Eine Set-Up-Periode, eine Schreibperiode, eine Entladehalteperiode und eine Löschperiode.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das zeigt, wenn Elektroden im Stand der Technik während eines Unterrahmens Impulse zugeführt werden.
In der Set-Up-Periode werden sämtliche Entladezellen eingestellt, indem sämtlichen der Abtastelektroden 19a Set-Up-Impulse zugeführt werden.
In der Schreibperiode werden den ausgewählten Datenelektroden 14 Datenimpulse zugeführt, während den Abtastelektroden 19a der Reihe nach Abtastimpulse zugeführt werden. Dies führt dazu, dass sich eine zu zündende Wandladung in den Zellen sammelt, wodurch ein Bild (Screen) von Pixeldaten geschrieben wird.
In der Entladehalteperiode wird eine Masseimpulsspannung (Bulk Pulse Voltage) über die Abtastelektroden 19a und die Halteelektroden 19b angelegt, wodurch eine Entladung in den Entladezellen, in denen sich die Wandladung gesammelt hat, sowie ein Emittieren von Licht für eine bestimmte Periode erzeugt werden.
In der Löschperiode werden schmale Löschimpulse en gros den Abtastelektroden 19a zugeführt, so dass die Wandladungen in sämtlichen Entladezellen gelöscht werden.
Bei dem zuvor beschriebenen Ansteuerverfahren sollte Licht normalerweise nur in der Entladehalteperiode und nicht in der Set-Up-Periode, in der Schreibperiode und in der Löschperiode emittiert werden. Eine Entladung, die auftritt, wenn Set-Up- oder Löschimpulse zugeführt werden, führt jedoch dazu, dass das gesamte Element Licht emittiert, weshalb der Kontrast entsprechend reduziert wird. Eine Entladung, die auftritt, wenn die Schreibimpulse zugeführt werden, führt ebenfalls dazu, dass die Entladezellen Licht emittieren, was einen weiteren verschlechternden Effekt auf den Kontrast nach sich zieht. Somit besteht ein Bedarf dahingehend, Techniken zum Lösen dieser Probleme zu entwickeln.
Das zuvor beschriebene PDP-Ansteuerverfahren sollte ferner die Entladehalteperiode in jedem Rahmen so lange wie möglich machen, um die Helligkeit zu verbessern. Entsprechend sollten die Schreibimpulse (Abtastimpulse und Datenimpulse) so kurz wie möglich sein, so dass das Schreiben mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
PDPs mit hoher Auflösung weisen eine große Anzahl von Abtastelektroden auf, so dass es besonders wünschenswert ist, dass die Schreibimpulse (Abtastimpulse und Datenimpulse) schmal sind, um ein Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.
Bei einem herkömmlichen PDP verursacht das Einstellen schmaler Schreibimpulse jedoch Schreibdefekte, wodurch die Qualität des angezeigten Bildes verschlechtert wird.
Wenn die Spannung für den Schreibimpuls hoch und der Impuls schmal ist, kann das Schreiben denkbarerweise bei hoher Geschwindigkeit ohne Schreibdefekte durchgeführt werden. Normalerweise weisen jedoch Datenansteuereinrichtungen mit höherer Geschwindigkeit eine geringere Fähigkeit auf, der Spannung Stand zu halten, so dass es schwer ist, eine Ansteuerschaltung zu realisieren, die sowohl bei einer hohen Spannung als auch bei einer hohen Geschwindigkeit schreiben kann.
Bei dem zuvor beschriebenen PDP-Ansteuerverfahren besteht eine weitere wichtige Problemstellung darin, das PDP mit geringem Energieverbrauch zu betreiben. Um dies zu realisieren, sollte die ineffiziente Energie, die in der Entladehalteperiode verbraucht wird, reduziert werden, um die Leuchteffizienz zu erhöhen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein PDP-Ansteuerverfahren zu schaffen, das bei hoher Geschwindigkeit operiert und den Kontrast verbessert, ohne Schreibdefekte zu verursachen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein PDP-Ansteuerverfahren zu schaffen, das die Leuchteffizienz verbessert. Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein PDP-Ansteuerverfahren zu schaffen, das eine hohe Bildqualität und eine hohe Helligkeit erzeugt, ohne eine Flimmern und eine Grobheit auf dem Bildschirm zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein PDP-Ansteuerverfahren gemäß Anspruch 1.
Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Treppenwellenform für die Set-Up-Impulse verwendet werden, die in zwei oder mehr Schritten ansteigt. Die Verwendung dieser Art von Wellenform für die Set-Up-Impulse anstelle eines einfachen rechteckigen Impulses verbessert den Kontrast, ohne dass Schreibdefekte erzeugt werden.
Die Verwendung einer in zwei oder mehr Schritten fallenden Treppenwellenform für die Schreibimpulse anstatt eines einfachen rechteckigen Impulses ermöglicht ein Hochgeschwindigkeitsansteuern, ohne Schreibdefekte zu verursachen.
Derweil verbessert die Verwendung einer in zwei oder mehr Schritten ansteigenden Treppenwellenform für die Schreibimpulse den Kontrast, ohne Schreibdefekte zu verursachen.
Ferner erlaubt die Verwendung einer in zwei oder mehr Schritten fallenden Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Wellenform für die Halteimpulse, dass eine Hochspannung für die Halteimpulse eingestellt wird, und stellt sicher, dass Operationen stabil durchgeführt werden, so dass die sogenannte High-Image-Qualität realisiert werden kann.
Wenn eine in zwei oder mehr Schritten ansteigende Treppenwellenform für die Halteimpulse anstelle einer einfachen rechteckigen Welle verwendet wird, wird die Beleuchtungseffizienz verbessert. Eine besonders markante Verbesserung der Beleuchtungsef fizienz wird erzielt, wenn der zweite Schritt des steigenden Bereiches und der erste Schritt des fallenden Bereiches der Wellenform einer kontinuierlichen Funktion entsprechen.
Die Verwendung einer Treppenwellenform mit zwei oder mehr Schritten für den ersten Halteimpuls, der während der Entladehalteperiode zuzuführen ist, verbessert die Bildqualität.
Zudem verbessert die Verwendung einer in zwei oder mehr Schritten ansteigenden Treppenwellenform für die Löschimpulse anstelle einer einfachen rechteckigen Wellenform den Kontrast und ermöglicht die Realisierung eines hochqualitativen Bildes. Die Verwendung einer in zwei oder mehr Schritten fallenden Treppenwellenform für die Löschimpulse verkürzt die Löschperiode.
Diese Effekte können weiter durch die gleichzeitige Verwendung von Treppenwellenformen für die Set-Up-, Schreib-, Halte- und Löschimpulse verbessert werden.
Treppenwellenformen, die in zwei Schritten fallen und steigen, wie diejenigen, von denen gesagt wurde, dass sie für die Set-Up-, Schreib-, Halte- und Löschimpulse verwendet werden, werden realisiert, indem zwei oder mehrere Impulse addiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Skizze eines herkömmlichen Wechselstrom-PDPs;
2 zeigt eine Elektrodenmatrix für das obige PDP;
3 zeigt ein Rahmenunterteilungsverfahren, das stattfindet, wenn das obige PDP angesteuert wird;
4 ist ein bekanntes Beispiel eines Ablaufdiagramms, das stattfindet, wenn den Elektroden Impulse während eines Unterrahmens zugeführt werden;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur für eine PDP-Ansteuervorrichtung zeigt, die sich auf die Ausführungsform bezieht;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur für die Abtastansteuereinrichtung in 5 zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur für die Datenansteuereinrichtung in 5 zeigt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren gemäß einer ersten beispielhaften Anordnung zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm einer Impulsadditionsschaltung, die sich auf die Ausführungsform bezieht;
10 zeigt die Situation, wenn ein erster Impuls und ein zweiter Impuls mit Hilfe der Impulsadditionsschaltung addiert werden, um eine Treppenstufenwellenform mit einem zweischrittigen Anstieg zu erzeugen;
11 zeigt die Ergebnisse des Versuches 1;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine zweite beispielhafte Anordnung bezieht;
13 zeigt die Situation, wenn ein erster Impuls und ein zweiter Impuls mit Hilfe der Impulsadditionsschaltung addiert werden, um eine Treppenstufenwellenform mit einem zweischrittigen Abfall zu erzeugen;
14 zeigt die Ergebnisse des Versuches 2;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine dritte beispielhafte Anordnung bezieht;
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Treppenstufenwellenerzeugungsschaltung zeigt, die sich auf die dritte Anordnung bezieht;
17 zeigt die Ergebnisse der Messungen, die in Versuch 3 gemacht wurden;
18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine vierte beispielhafte Anordnung bezieht;
19 zeigt die Ergebnisse der Messungen, die in dem Versuch 4A gemacht wurden;
20 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine fünfte beispielhafte Anordnung bezieht;
21 zeigt die Ergebnisse von Messungen, die in dem Versuch 5A gemacht wurden;
22 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine sechste beispielhafte Anordnung bezieht;
23 und 24 zeigen die Ergebnisse von Messungen, die im Versuch 6 gemacht wurden;
25 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine siebte beispielhafte Anordnung bezieht;
26 zeigt die Situation, wenn ein erster Impuls und ein zweiter Impuls mit Hilfe der Impulsadditionsschaltung addiert werden, um eine Treppenstufenwellenform zu erzeugen, die in zwei Schritten ansteigt und fällt;
27 ist eine Ansicht, die V-Q-Lissajous-Figuren zeigt, die erzeugt werden, wenn ein Ansteuern unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Wellenform als Halteimpulse durchgeführt wird;
28 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur, die beobachtet wird, wenn ein PDP unter Verwendung des Verfahrens der siebten Anordnung angesteuert wird;
29 ist ein Ablaufdiagramm, das eine PDP-Ansteuerschaltung zeigt, die sich auf eine achte beispielhafte Anordnung bezieht;
30 zeigt eine Wellenform für Halteimpulse in der achten Anordnung;
31 zeigt die Situation, wenn ein erster Impuls und ein zweiter Impuls mittels der Impulsadditionsschaltung addiert werden, um die Treppenwellenform der achten Anordnung zu erzeugen;
32 zeigt die Ergebnisse von Messungen, die Versuch 8A gemacht wurden;
33 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur, welche die Ergebnisse zeigt, die im Versuch 8A gemessen wurden;
34 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine neunte beispielhafte Anordnung bezieht;
35 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Trapezwellenformerzeugungsschaltung zeigt, die sich auf die neunte Anordnung bezieht;
36 zeigt eine Trapezwellenform, die durch die Trapezwellenformerzeugungsschaltung erzeugt wurde;
37 zeigt die Ergebnisse von Messungen, die im Versuch 9A gemacht wurden;
38 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur, die Ergebnisse von Messungen zeigen, die im Versuch 9A gemacht wurden;
39 ist ein Ablaufdiagramm, welches das PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine neunte Anordnung bezieht, die eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt;
40 zeigt die Ergebnisse von Messungen, die im Versuch 10A gemacht wurden;
41 ist ein Ablaufdiagramm, welches das PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine elfte beispielhafte Anordnung bezieht;
42 zeigt die Ergebnisse, die im Versuch 11 gemessen wurden;
43 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine zwölfte beispielhafte Anordnung bezieht;
44 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine dreizehnte beispielhafte Anordnung bezieht;
45 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Versuches 13A zeigt;
46 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine vierzehnte Anordnung bezieht, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
47 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf eine fünfzehnte beispielhafte Anordnung bezieht.
BEISPIELHAFTE ANORDNUNGEN UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
In der nachfolgenden Beschreibung bilden die Anordnungen 1 bis 9, 11 bis 13 und 15 keine Teile der Erfindung, sie sind jedoch als vergleichende Beispiele vorgesehen, um das Verständnis der Erfindung zu unterstützen.
Nachfolgend werden die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein PDP 10, das in sämtlichen Anordnungen verwendet wird, weist dieselbe physikalische Struktur wie das in dem auf den Stand der Technik bezogenen Abschnitt der An meldung unter Bezugnahme auf 1 beschriebene PDP auf, so dass dieselben Bezugsziffern wie in 1 verwendet werden.
Das Ansteuerverfahren der Anordnungen verwendet grundsätzlich das ADS-Verfahren, das im einleitenden Teil der Anmeldung beschrieben wurde. Jedoch weist wenigstens einer der Set-Up-Impulse, Abtastimpulse, Halteimpulse und Löschimpulse, die entsprechend in den Set-Up-, Abtast-, Halte- und Löschperioden eingesetzt werden, entweder eine Treppenwellenform oder eine geneigte Wellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Wellenform auf.
Nachfolgend werden die Ansteuervorrichtung und das Ansteuerverfahren beschrieben, die in den Ausführungsformen verwendet werden.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Ansteuervorrichtung 100 zeigt.
Die Ansteuervorrichtung 100 umfasst einen Vorprozessor 101, einen Rahmenspeicher 102, eine Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103, einen Abtasttreiber 104, einen Haltetreiber 105 und einen Datentreiber 106. Der Vorprozessor 101 erzeugt Bilddaten, die von einer externen Bildausgabevorrichtung eingegeben werden. Der Rahmenspeicher 102 speichert die verarbeiteten Daten. Die Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103 erzeugt Synchronisationsimpulse für jeden Rahmen und jeden Unterrahmen. Der Abtasttreiber 104 führt den Abtastelektroden 19a Impulse zu, der Haltetreiber 105 führt den Halteelektroden 19b Impulse zu und der Datentreiber führt den Datenelektroden 14 Elektroden zu.
Der Vorprozessor 101 extrahiert Bilddaten für jeden Rahmen von den eingegebenen Bilddaten, erzeugt Bilddaten für jeden Unterrahmen aus den extrahierten Bilddaten (die Unterrahmenbilddaten) und speichert sie in dem Rahmenspeicher 102. Der Vorprozessor 101 gibt dann die aktuellen Unterrahmenbilddaten, die in dem Rahmenspeicher 102 gespeichert sind, Linie für Linie an den Datentreiber 106 aus, erfasst Synchronisationssignale, wie beispielsweise horizontale Synchronisationssignale und vertikale Synchronisationssignale von den eingegebenen Bilddaten und sendet Synchronisationssignale für jeden Rahmen und Unterrahmen zu der Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103.
Der Rahmenspeicher 102 ist dazu geeignet, Daten für jeden Rahmen zu speichern, der in Unterrahmenbilddaten für jeden Unterrahmen unterteilt ist.
Insbesondere ist der Rahmenspeicher 102 ein Zwei-Port-Rahmenspeicher, die mit zwei Speicherbereichen versehen ist, die jeweils einen Rahmen speichern können (acht Unterrahmenbilder). Eine Operation, bei der Rahmenbilddaten in einen Speicherbereich geschrieben werden, während die Rahmendaten, die in den anderen Rahmenspeicherbereich geschrieben sind, ausgelesen werden, kann abwechselnd in Bezug auf die Speicherbereiche durchgeführt werden.
Die Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103 erzeugt sogenannte Triggersignale, die den zeitlichen Ablauf anzeigen, mit dem jeder der Set-up-, Abtast-, Halte- und Löschimpulse ansteigen sollte. Diese Triggersignale werden unter Bezugnahme auf die von dem Vorprozessor 101 empfangenen Synchronisationssignale unter Berücksichtigung jedes Rahmens und jedes Unterrahmens generiert und an die Treiber 104 bis 106 gesendet.
Der Abtasttreiber 104 erzeugt als Antwort auf die von der Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103 empfangenen Triggersignale Set-up-, Abtast-, Halte- und Löschimpulse und wendet diese an.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur des Abtasttreibers 104 zeigt.
Die Set-up-, Abtast-, Halte- und Löschimpulse werden sämtlichen Abtastelektroden 19a zugeführt. Die erforderliche Impulswellenform unterscheidet sich in jedem Fall.
Auf diese Weise umfasst der Abtasttreiber 104 drei Impulsgeneratoren, und zwar einen zum Generieren jeder Impulsart, wie es in 6 gezeigt ist. Dies sind ein Set-Up-Impulsgenerator 111, ein Halteimpulsgenerator 112a und ein Löschimpulsgenerator 113. Die drei Impulsgeneratoren sind unter Verwendung eines massefreien Verfahrens in Reihe geschaltet und führen als Antwort auf die Triggersignale von der Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 3 die Set-up-, Halte- und Löschimpulse wiederum der Abtastelektrodengruppe 19a zu.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst der Abtasttreiber 104 einen Multiplexer 115, der es zusammen mit dem Abtastimpulsgenerator 114, mit dem er verbunden ist, ermöglicht, die Abtastimpulse nacheinander den Abtastelektroden 19a₁ , 19a₂ und so weiter bis 19a_N zuzuführen. Es wird ein Verfahren verwendet, bei dem Impulse in dem Abtastimpulsgenerator 114 erzeugt und durch den Multiplexer 115 geschaltet ausgegeben werden, wobei jedoch auch eine Struktur verwendet werden kann, bei der eine separate Abtastimpulserzeugungsschaltung für jede Abtastelektrode 19a vorgesehen ist.
Die Schalter SW₁ und SW₂ sind in dem Abtasttreiber 104 angeordnet, um wahlweise den Ausgang von den oben genannten Impulsgeneratoren 111 bis 113 und den Ausgang von dem Abtastimpulsgenerator 114 der Abtastelektrodengruppe 19a zuzuführen.
Der Haltetreiber 105 umfasst einen Halteimpulsgenerator 12b und erzeugt Halteimpulse als Antwort auf die Triggersignale von der Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 103 und führt die Halteimpulse den Halteelektroden 19b zu.
Der Datentreiber 106 gibt parallel Datenimpulse an die Datenelektroden 14₁ bis 14_M aus. Eine Ausgabe findet basierend auf Unterfeldinformationen statt, die seriell in den Datentreiber 106 zeilenweise eingegeben werden.
7 ist ein Blockdiagramm einer Struktur für den Datentreiber 106.
Der Datentreiber 106 umfasst eine erste Signalspeicherschaltung 121, die jeweils eine Abtastzeile der Unterrahmendaten abruft, eine zweite Signalspeicherschaltung 122, die eine Zeile der Unterrahmendaten speichert, einen Datenimpulsgenerator 123, der Datenimpulse erzeugt, sowie UND-Steuerelemente 124, bis 124_M , die am Eingang jeder Elektrode 14₁ bis 14_M angeordnet sind.
In der ersten Signalspeicherschaltung 121 werden von dem Vorprozessor 101 geordnet gesendete Unterrahmendaten sequenziell in Form von mehreren Bits mit einem CLK-(Uhr)-Signal synchronisiert und abgerufen. Sobald eine Abtastzeile der Unterrahmenbilddaten (Informationen, die zeigen, ob jeder der Datenelektroden 14₁ bis 14_M ein Datenimpuls zuzuführen ist) festgehalten wurde, wird sie zu der zweiten Signalspeicher schaltung 122 transferiert. Die zweite Signalspeicherschaltung 122 öffnet als Antwort auf die Trägersignale von der Synchronisationsimpulserzeugungseinheit 122 die UND-Steuerelemente der zu den Datenelektroden gehörenden UND-Steuerelementen 124 bis 124_M , denen Impulse zuzuführen sind. Der Datenimpulsgenerator 123 erzeugt zeitgleich hierzu die Datenimpulse, woraufhin die Datenimpulse den Datenelektroden mit den offenen UND-Steuerelementen zugeführt werden.
In der Ansteuervorrichtung 100 werden die Operationen für einen Unterrahmen, der sich aus einer Sequenz der Set-up-, Schreib-, Entladehalte- und Löschperioden zusammensetzt, wie zuvor beschrieben acht Mal wiederholt, um ein Ein-Rahmenbild anzuzeigen.
In der Set-Up-Periode sind die Schalter SW₁ und SW₂ in dem Abtasttreiber 104 entsprechend an- und ausgeschaltet. Der Set-Up-Impulsgenerator 101 führt sämtlichen der Abtastelektroden 19a einen Set-Up-Impuls hinzu, wodurch eine Set-up-Entladung in sämtlichen Entladezellen auftritt und sich eine Wandladung in jeder Entladezelle sammelt. Das Anlegen eines bestimmten Wandspannungsmaßes an jede Zelle ermöglicht es, dass die Schreibentladung, die in der nachfolgenden Schreibperiode auftritt, früher beginnt.
In der Schreibperiode sind die Schalter SW₁ und SW₂ in dem Abtasttreiber 104 entsprechend aus- und angeschaltet. Negative Abtastimpulse, die durch den Abtastimpulsgenerator 114 erzeugt wurden, werden sequenziell von der ersten Reihe von Abtastelektroden 19a₁ zu der letzten Reihe von Abtastelektroden 19a_N zugeführt. Gleichzeitig führt der Datentreiber 106 eine Schreibentladung durch, indem positive Datenimpulse in Datenelektroden 14₁ bis 14_M entsprechend den zu zündenden Entladezellen zugeführt werden und eine Wandladung in diesen Entladezellen gesammelt wird. Auf diese Weise wird ein sogenanntes latentes One-Screen-Bild durch Sammeln einer Wandladung an der Oberfläche der Dielektrikumsschicht in den zu zündenden Entladezellen geschrieben.
Die Abtastimpulse und die Datenimpulse (mit anderen Worten die Schreibimpulse) sollten so schmal wie möglich eingestellt werden, um ein Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen. Wenn die Schreibimpulse jedoch zu schmal sind, sind Schreibdefekte wahrscheinlich. Ferner können Einschränkungen in der Art der Schaltung, die ver wendet werden kann, bedeuten, dass die Impulsbreite normalerweise bei etwa 1,25 μs oder mehr eingestellt werden muss.
In der Halteperiode sind die Schalter SW₁ und SW₂ in dem Abtasttreiber 104 entsprechend An und Aus geschaltet. Die Operationen, in denen der Halteimpulsgenerator 112a einen Entladeimpuls einer festen Länge (beispielsweise 1 bis 5 μs) der gesamten Abtastelektrodengruppe 12a zuführt, und der Haltetreiber 105 einen Entladungsimpuls einer festen Länge der gesamten Halteelektrodengruppe 12b zuführt, werden abwechselnd wiederholt.
Diese Operation erhöht das elektrische Potential der Oberfläche der Dielektrikumsschicht über die Entladungsanfangsspannung (nachfolgend als Startspannung bezeichnet) in den Entladezellen, in denen sich eine Wandladung während der Schreibperiode angesammelt hat, so dass eine Entladung in derartigen Zellen stattfindet. Diese Halteentladung führt dazu, dass ultraviolettes Licht innerhalb der Entladezellen emittiert wird. Das ultraviolette Licht regt die Leuchtstoffe in der Leuchtstoffschicht an, um sichtbares Licht entsprechend der Farbe der Leuchtstoffschicht in jeder Entladezelle zu emittieren.
In der Löschperiode sind die Schalter SW₁ und SW₂ in dem Abtasttreiber 104 entsprechend an- und ausgeschaltet. Schmale Löschimpulse werden der gesamten Abtastelektrodengruppe 19A zugeführt, wodurch die Wandladung in jeder Entladezelle durch Erzeugen einer Teilentladung gelöscht wird.
Die nachfolgenden fünfzehn Anordnungen erläutern jeweils eine spezielle Impulswellenformanordnung und ihre Wirkung.
Erste Anordnung
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Bei dem in 4 gezeigten bekannten Verfahren hatten die Set-Up-Impulse eine einfache rechteckige Wellenform. Bei dieser Anordnung verwenden die Set-Up-Impulse jedoch eine Treppenwellenform, die in zwei Schritten ansteigt.
Diese Art von Wellenform wird erzielt, indem zwei Impulswellenformen addiert werden.
9 ist ein Blockdiagramm einer Impulsadditionsschaltung, welche die Treppenwellenform erzeugt.
Die Impulsadditionsschaltung umfasst einen ersten Impulsgenerator 131, einen zweiten Impulsgenerator 132 und eine Zeitverzögerungsschaltung 133. Die ersten und zweiten Impulsgeneratoren 131 und 132 sind in Reihe unter Verwendung eines massefreien Verfahrens verbunden, und die Ausgangsspannung der beiden Generatoren wird addiert.
10A zeigt eine Situation, in der die Impulsadditionsschaltung erste und zweite Pulse synchronisiert, um eine Treppenwellenform zu erzeugen, die in zwei Schritten ansteigt.
Der erste Impuls, der durch den ersten Impulsgenerator 131 erzeugt wird, ist eine breite rechteckige Welle, und der zweite Impuls, der durch den zweiten Impulsgenerator 132 erzeugt wird, ist eine schmale rechteckige Welle.
Der erste Impuls wird durch den ersten Impulsgenerator 131 erzeugt, woraufhin der zweite Impuls durch den zweiten Impulsgenerator 132 mit Hilfe der Zeitverzögerungsschaltung 133 um ein eingestelltes Zeitmaß verzögert erzeugt wird. Die Impulse werden als Antwort auf Triggersignale von der addierten Impulserzeugungseinheit 103 erzeugt. Die Breite jedes Impulses ist eingestellt, so dass die ersten und zweiten Impulse fast zeitgleich abfallen.
Die ersten und zweiten Impulse werden auf diese Weise addiert, wodurch ein Ausgangsimpuls in zwei Schritten ansteigt.
Als Alternative zu der in 9 gezeigten Impulsadditionsschaltung können die ersten und zweiten Impulsgeneratoren 131 und 132 parallel geschaltet sein, und die ersten und zweiten Impulse können ausgegeben werden, so dass sie einander überlappen. Vorliegend, wie es in 10B gezeigt ist, kann ein Treppenimpuls mit einem Anstieg in zwei Schritten erzeugt werden, indem der zweite Impulsgenerator 132 dazu veranlasst wird, einen zweiten Impuls auf einem höheren Niveau als der erste Impuls zu erzeugen.
Der Set-Up-Impulsgenerator 111 dieser Anordnung umfasst eine solche Schaltung und verwendet eine Treppenwellenform, die einen zweischrittigen Anstieg für die Set-Up-Impulse hat.
Wie nachfolgend beschrieben wird, begrenzt die Verwendung einer derartigen Wellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Set-Up-Impulse Schreibdefekte und verbessert den Kontrast.
Mit anderen Worten werden Set-Up-Impulse den Entladezellen zugeführt, um ein bestimmtes Maß einer Wandladung in jeder Entladezelle zu sammeln, um Bedingungen zu erzeugen, bei denen ein genaues Schreiben während einer kurzen Zeitdauer während der Schreibperiode durchgeführt werden kann.
Licht sollte nicht emittiert werden, wenn die Set-Up-Impulse zugeführt werden. Wenn eine einfache rechteckige Welle für die Set-Up-Impulse verwendet wird, wie es im Stand der Technik der Fall ist, gibt es jedoch eine große Spannungsabweichung (Spannungsabweichungsbereich), wenn die Spannung ansteigt, so dass die Tendenz besteht, dass eine starke Entladung erzeugt wird. Diese Entladung verursacht eine starke Emission von Licht von dem gesamten Bildschirm, und der Kontrast fällt entsprechend ab. Ferner macht die Generierung dieser Art einer starken Entladung (unerwünschte Lichtentladung) Variationen in der in jeder Entladezelle gesammelten Wandladung nach dem Zuführen der Set-Up-Impulse wahrscheinlicher. Derartige Variationen in der Wandladung in jeder Zelle sind die Ursache für teilweise Schreibdefekte und Variationen in der Helligkeit.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für den Set-Up-Impuls verwendet wird, können jedoch plötzliche Variationen in Bezug auf die Spannung vermieden und zugeführte Spannung erhöht werden. Die Wandladung kann dann stabil gesammelt werden, ohne eine unerwünschte Lichtentladung zu verursachen.
Die Ursache hierfür besteht darin, dass die Beziehung zwischen dem Spannungsvariationsbereich und der Helligkeit, die beim Anstieg des Set-Up-Impulses auftreten, nicht proportional ist. Während eine geringe Variation in Bezug auf die Spannung keine übermäßige Helligkeit verursacht, wird ein starker Anstieg der Helligkeit beobachtet, wenn die Variation in Bezug auf die Spannung ein bestimmtes Niveau erreicht. Entsprechend reduziert das Ansteigen der Spannung auf ein bestimmtes Niveau in zwei Schritten anstelle von einem Schritt die durch die Entladung erzeugte Helligkeit.
Die Wandladung kann auch stabil gesammelt und die Helligkeit begrenzt werden, indem eine Neigung für den ansteigenden Teil der Wellenform verwendet wird, was beispielsweise von Weber in dem US-Patent 5,745,086 erklärt wird. Jedoch ist die Anstiegsdauer bei Weber extrem lang. Die Verwendung der in zwei Schritten ansteigenden Wellenform der vorliegenden Erfindung bedeutet hingegen, dass das Set-up stabil unter Verwendung eines schmaleren Impulses durchgeführt werden kann.
Durch die Verwendung der in zwei Schritten ansteigenden Wellenform kann das Set-up stabil während einer kurzen Set-Up-Periode durchgeführt werden, weshalb es möglich ist, das Ansteuern bei einer viel höheren Geschwindigkeit durchzuführen.
Das PDP-Ansteuerverfahren dieser Anordnung kann somit das Element bei hoher Geschwindigkeit ohne Schreibdefekte steuern und den Kontrast verbessern, um eine bessere Bildqualität zu erzielen.
Ein Beispiel einer Technik, welche einen Impuls mit einer schrittweisen Anstiegszeit verwendet, ist in der US 4,104,563 beschrieben. Dieses Dokument lehrt die Verwendung eines Impulses mit einer gestuften Anstiegszeit als eine normalisierende Wellenform. Um jedoch die zuvor beschriebenen Effekte zu erzielen, ist es wünschenswert, den Set-Up-Impuls wie nachfolgend beschrieben einzustellen.
Wenn die Spannung V₁ für den ersten Anstiegsschritt relativ zur Spitzenspannung V_st zu klein ist, wird ein geringes Maß an Lichtemission beim zweiten Anstiegsschritt auftreten, und es besteht die Gefahr, dass die Verbesserungen in Bezug auf den Kontrast verloren gehen. Daher sollte das Verhältnis von V₁ zu V_st auf 0,3 bis 0,4 oder mehr eingestellt werden, und das Verhältnis von (V_st – V₁) zu V st sollte bei 0,6 bis 0,7 oder weniger eingestellt werden.
Wenn die Periode zwischen dem Ende des Anstiegs im ersten Schritt und dem Anfang des Anstiegs im zweiten Schritt, mit anderen Worten der flache Teil des ersten Schrittes t_p, relativ zu der Impulsbreite t_w zu breit sein sollte, wird dies eine nachteilige Wirkung nach sich ziehen. Daher sollte das Verhältnis von t_p zu t_w auf 0,8 bis 0,9 oder weniger eingestellt sein.
Die Anstiegsspannung V₁ im ersten Schritt sollte vorzugsweise in dem Bereich V_f – 70 V ≤ V₁ ≤ V_f liegen. V_f ist die Anfangsspannung an der Ansteuervorrichtung.
Die Anfangsspannung V_f ist ein fester Wert, der durch die Struktur des PDPs 10 bestimmt wird und wird beispielsweise gemessen, indem eine sehr geringe Anstiegsspannung zwischen den Abtastelektroden 12a und den Halteelektroden 12b angelegt und die angelegte Spannung erfasst wird, wenn die Entladezellen zu zünden beginnen.
Versuch 1
Ein Anstieg der Wellenform in zwei Schritten wurde für die Set-Up-Impulse beim Ansteuern eines PDPs verwendet. Während das Ansteuern durchgeführt wurde, blieben die Spitzenspannung V_st und die Impulsbreite t_w unverändert, während das Verhältnis t_p zu t_w und das Verhältnis (V_st – V₁) zu V_st auf verschiedene Werte verändert wurden, und die Variationen in Bezug auf den Kontrast und die Helligkeit wurden gemessen.
Jede der Wellenformen für die Set-Up-Impulse wurde durch einen vorgegebenen Wellenformgenerator erzeugt und die von diesem ausgegebene Spannung wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie dem PDP zugeführt wurde.
Der Kontrast wurde gemessen, indem ein Teil des PDPs gezündet wurde, um eine weiße Farbe in einem dunklen Raum zu erzeugen, und das Helligkeitsverhältnis des dunklen Teils zum hellen Teil wurde gemessen.
11 zeigt die Ergebnisse dieses Versuches, welche die Relationen zwischen dem Verhältnis t_p zu t_w und dem Verhältnis (V_st – V₁) zu V und den Kontrast zeigen.
Der schattierte Bereich ist der Bereich, in dem der Kontrast hoch ist und die Variationen in Bezug auf die Helligkeit, die durch Schreibdefekte verursacht werden, gering sind; mit anderen Worten der zulässige Bereich. Der Bereich außerhalb des schraffierten Bereiches zeigt unzulässige Ergebnisse.
Es ist anhand der Zeichnung ersichtlich, dass das Verhältnis t_p zu t_w bevorzugt 0,8 bis 0,9 oder weniger betragen sollte, und dass das Verhältnis (V_st – V₁) zu V 0,6 bis 0,7 oder weniger sein sollte. Wenn jedoch die Verhältnisse t_p zu t_w und (V_st – V₁) zu V_st zu gering sind, werden keine Effekte erzielt, so dass es bevorzugt ist, dass die Verhältnisse bei 0,05 oder mehr eingestellt sind.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine Wellenform, bei der zwei Impulse addiert werden, um eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform als Set-Up-Impuls zu erzeugen. Jedoch können dieselben besseren Bildeffekte erzielt werden, indem drei oder mehr Impulse addiert werden, um eine mehrschrittige Wellenform mit drei oder mehr Anstiegen zu erzeugen.
Zweite Anordnung
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Bei der ersten Anordnung wurde eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für die Set-Up-Impulse verwendet, wohingegen bei dieser Anordnung eine in zwei Stufen abfallende Wellenform für den Set-Up-Impuls verwendet wird.
13 zeigt eine Situation, in der die Impulsadditionsschaltung erste und zweite Impulse addiert, um eine Treppenwellenform zu erzeugen, die in zwei Schritten abfällt.
Die in zwei Schritten abfallende Wellenform verwendet eine Impulsadditionsschaltung ähnlich derjenigen, die in Bezug auf die erste Anordnung beschrieben wurde, und kann erzeugt werden, indem ein erster Impuls, der durch den ersten Impulsgenerator 131 erzeugt wird, und ein zweiter Impuls, der durch den zweiten Impulsgenerator 132 erzeugt wird, addiert werden.
Insbesondere wird eine Impulsadditionsschaltung ähnlich derjenigen in 9 verwendet, bei der ein erster Impulsgenerator und ein zweiter Impulsgenerator in Reihe unter Verwendung eines massefreien Verfahrens verbunden sind. Wein 13A gezeigt ist, wird ein erster Impuls mit einer breiten rechteckigen Welle durch den ersten Impulsgenerator 131 fast zur gleichen Zeit erhöht, wie ein zweiter Impuls mit einer schmalen rechteckigen Welle durch den zweiten Impulsgenerator 132 erhöht wird. Durch Addieren der beiden Impulse wird eine in zwei Schritten fallende Wellenform erzeugt. Alternativ wird eine Impulsadditionsschaltung verwendet, in der die ersten und zweiten Impulsgeneratoren parallel miteinander verbunden sind. In diesem Fall, wie es in 13B gezeigt ist, erhöht der erste Impulsgenerator einen ersten Impuls mit einer schmalen rechteckigen Welle auf ein relativ hohes Niveau, und der zweite Impulsgenerator hebt einen zweiten Impuls mit einer rechteckigen Welle auf ein relativ geringes Niveau. Die beiden Impulse werden addiert, um eine in zwei Schritten fallende Wellenform zu erzeugen.
Wenn eine einfache rechteckige Welle als Set-Up-Impuls verwendet wird, neigt eine plötzliche Variation in der Spannung (der Spannungsvariationsbereich) bei einem starken Spannungsabfall dazu, eine selbstlöschende Entladung zu verursachen. Diese selbstlöschende Entladung verursacht eine starke Emission von Licht von dem gesamten Bildschirm, wodurch der Kontrast verringert wird.
Da ein Teil der Wandladung, die während der Anstiegzeit der Set-Up-Impulse ausgebildet wurde, durch die selbstlöschende Ladung gelöscht wird, wird auch der sogenannte Priming-Effekt geschwächt. Wenn eine in zwei Schritten fallenden Wellenform für die Set-Up-Impulse verwendet wird, wird die erfahrene plötzliche Spannungsvariation beim Abfallen der Ladung nicht auftreten, so dass die selbstlöschende Entladung beschränkt ist. Somit kann die Emission von Licht von dem gesamten Bildschirm beschränkt werden, wodurch der Kontrast verbessert wird, während ein Löschen der Wandladung beschränkt wird, wodurch der Priming-Effekt verbessert werden kann.
Wenn eine nach und nach abfallende Wellenform als Set-Up-Impuls verwendet wird, kann die Wandladung stabil gesammelt und die Helligkeit in einer ähnlichen Weise gesteuert werden, wohingegen die Abfalldauer der Wellenform lang ist. Bei der vorliegenden Anordnung ermöglicht hingegen die Verwendung einer in zwei Schritten fallenden Wellenform, dass das Set-up stabil bei einem schmalen Impuls durchgeführt wird.
Somit ermöglicht die Verwendung der in zwei Schritten fallenden Wellenform, dass das Set-up in einer kurzen Set-Up-Periode durchgeführt wird, wodurch ein Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit erfolgen kann.
Das PDP-Ansteuerverfahren dieser Anordnung ermöglicht es, dass das Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit ohne Schreibdefekte durchgeführt werden kann, wobei der Kontrast stark verbessert wird. Somit kann eine bessere Bildqualität realisiert werden.
Eine Technik, die einen Impuls mit einer Wellenform mit einer schrittweise abfallenden Zeitdauer verwendet, ist beispielsweise in dem IBM Technical Disclosure Bulletin (Band 21, Nr. 3, August 1978) offenbart. Diese Druckschrift lehrt die Verwendung eines Schreibimpulses mit einer schrittweise abfallenden Zeitdauer als eine Möglichkeit zum Vermeiden eines Selbstlöschens. Um jedoch die zuvor genannten Effekte zu erzielen, sollte ein Set-Up-Impuls wie nachfolgend beschrieben eingestellt werden.
Wenn die Spannung V₁, die für den Abfall im ersten Schritt erforderlich ist, relativ zu der Spitzenspannung V_st zu gering sein, wird ein großes Maß an Lichtemission beim Abfall im zweiten Schritt auftreten, weshalb die Gefahr besteht, dass Effekte verloren gehen. Daher sollte das Verhältnis von V₁ zu V_st bei nicht mehr als 0,8 bis 0,9 eingestellt sein.
Wenn die Periode zwischen dem Ende des Abfalls des ersten Schrittes und der Beginn des Abfalls des zweiten Schrittes, mit anderen Worten die Breite des flachen Teils des ersten Schrittes t_p, relativ zu der Impulsbreite t_w zu groß sein sollte, wird dies einen nachteiligen Effekt nach sich ziehen. Daher sollte das Verhältnis von t_p zu t_w bei nicht mehr 0,6 bis 0,8 eingestellt sein.
Versuch 2
Ein PDP wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie bei dem Versuch der ersten Anordnung gesteuert, wobei verschiedene Set-Up-Impulse mit verschiedenen, in zwei Schritten abfallenden Wellenformen verwendet wurden und der Kontrast in jedem Fall gemessen wurde.
Während des Ansteuerns des PDPs wurden verschiedene Werte für das Verhältnis t_p zu t_w, das die Impulsbreite t_w mit der Breite des ersten Abfallschrittes t_p vergleicht, und für das Verhältnis V₁ zu V_st verwendet, dass die Maximalspannung V_st mit dem Maß des Spannungsabfalls während des ersten Schrittes V₁ vergleicht.
14 zeigt die Ergebnisse dieses Versuches, wobei die Relation zwischen dem Verhältnis t_p zu t_w und dem Verhältnis V₁ zu V_st und der Kontrast dargestellt sind.
Der schattierte Bereich der Zeichnung ist der Bereich, in dem der Kontrast hoch und die Relationen in Bezug auf die Helligkeit, die durch Schreibdefekte verursacht werden, gering sind; mit anderen Worten der zulässige Bereich, der Bereich außerhalb des schattierten Bereiches zeigt unzulässige Ergebnisse.
Anhand der Zeichnung ist zu erkennen, dass die Verhältnisse t_p zu t_w und V₁ zu V_st nicht zu groß sein sollten, so dass das Verhältnis t_p zu t_w nicht mehr als 0,6 bis 0,8 betragen sollte, und das Verhältnis V₁ zu V_st nicht mehr als 0,8 bis 0,9. Wenn jedoch die Verhältnisse t_p zu t_w und V₁ und V_st zu gering sind, werden nützliche Effekte nicht erzielt, so dass die Verhältnisse bevorzugt bei 0,05 oder mehr eingestellt werden.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine Wellenform, bei der zwei Impulse addiert werden, um eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform als Set-Up-Impuls zu erzeugen. Jedoch kann derselbe Effekt erzielt werden, indem drei oder mehr Impulse addiert werden, um eine mehrschrittige Wellenform mit drei oder mehr Abfällen zu erzeugen, welche die bessere Bildqualität realisieren kann.
Dritte Anordnung
15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Bei der ersten Anordnung wurde eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für die Set-Up-Impulse verwendet. Die vorliegende Anordnung verwendet jedoch eine mehrschrittige Treppenwellenform, die in drei oder mehreren Schritten ansteigt (beispielsweise fünf Schritte). Diese Art von Mehrschritt-Wellenform-Set-Up-Impuls kann unter Verwendung einer Treppenwellenerzeugungsschaltung als Set-Up-Impulsgenerator 111 erzielt werden.
16 ist ein Blockdiagramm einer Treppenwellenerzeugungsschaltung, die in „Denshi-Tsushin Handowuku" (elektronisches Kommunikationshandbuch), das von Denshi Tsushin Gakkai veröffentlicht wurde, beschrieben ist.
Die Treppenwellenerzeugungsschaltung umfasst einen Zeitimpulsgenerator 141, der eine feste Anzahl (in diesem Falle fünf) von aufeinander folgenden negativen Impulsen (Spannung V_p) erzeugt, Kondensatoren 142 und 143 und einen Reset-Schalter 144. Ein Widerstand C₁ des Kondensators 142 ist höher als ein Widerstand C₂ des Kondensators 143 eingestellt.
Wenn ein erster Impuls durch den Zeitimpulsgenerator 141 ausgegeben wird, steigt die Spannung einer Ausgangseinheit 145 auf C₁/(C₁ + C₂) V_p an. Die Spannung der Ausgabeeinheit 145 steigt auf C₁ × C₂/(C₁ + C₂)² V_p an, wenn ein zweiter Impuls ausgegeben wird, und auf C₁ × C₂/(C₁ + C₂)³ V_p, wenn ein dritter Impuls ausgegeben wird.
Wenn somit eine feste Anzahl von Impulsen (5) durch den Zeitimpulsoszillator 141 ausgegeben wird, wird eine Wellenform ausgegeben, die in einer entsprechenden Anzahl von Schritten ansteigt. Anschließend, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird eine Set-Up-Impuls-Wellenform mit mehreren Anstiegsschritten (fünf Schritte) durch den Reset-Schalter 144 erzeugt. Eine Entladung wird an der Ausgangsseite der Schaltung erzeugt, wodurch die Spannung abfällt.
Der Effekt, der durch die Verwendung dieser Art einer in mehreren Stufen ansteigenden Wellenform erzielt wird, entspricht im wesentlichen demjenigen der ersten Anordnung. Obwohl die Spannung auf dasselbe Niveau ansteigt, ist jedoch der Anstieg der Spannung in jedem Schritt geringer, wodurch ein besserer Effekt erzielt werden kann.
Bei dieser Treppenimpulswellenform sollte der Durchschnittswert für die Rate der Spannungsänderung in den Schritten nach dem ersten Schritt (die Neigung a der Linie A in 15) vorzugsweise auf nicht weniger als 1 V/μs, jedoch nicht mehr als 9 V/μs eingestellt werden. Die Gründe hierfür sind die folgenden: Wenn die Spannung ansteigt, so dass die Geschwindigkeit der Spannungsänderung innerhalb dieser Grenzen liegt, wird eine schwache Entladung in dem Bereich erzeugt, in dem 1 bis V Charakteristika positiv sind, und die Entladung findet in einem Modus mit einer fast konstanten Spannung statt, so dass das Innere der Entladezellen auf einen Wert V_f* gehalten wird, ein weniger geringer als die Anfangsspannung V_f. Das bedeutet, dass eine negative Wandladung, die dem Potentialunterschied (V – V_f*) zwischen den Spannungen V und V_f* entspricht, effizient an der Oberfläche der dielektrischen Schicht, welche die Abtastelektroden 12a bedeckt, gesammelt werden kann.
Wenn die Durchschnittsrate der Spannungsänderung α auf 10 V/μs oder mehr eingestellt wird, ist das Licht, das durch die Set-Up-Impulsentladung emittiert wird, stärker, und der Kontrast fällt deutlich ab. Wenn die Durchschnittsrate der Spannungsänderung α jedoch innerhalb dieses Bereiches verbleibt und wenn sie insbesondere bei 6 V/μs oder weniger eingestellt ist, ist das durch die Set-Up-Impulsentladung emittierte Licht viel schwächer als dasjenige, das durch die Halteentladung emittiert wird, und der Kontrast bleibt fast unbeeinflusst.
Wenn das Set-up bei einer Durchschnittsrate der Spannungsänderung α von 10 V/μs oder mehr durchgeführt wird, ist das Steuern des Sammelns der Wandladung bei einer gleichförmigen Rate schwer, so dass die Erzeugung von Schreibdefekten in der darauf folgenden Schreibperiode wahrscheinlicher ist. Eine übermäßig große Spannungsänderung während des Anstiegsbereiches der Set-Up-Impulse erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass durch die Set-Up-Impulse erzeugte Lichtemissionen stark und die Wandspannung ungleichmäßig ist. Dies liegt daran, dass eine starke Entladung, die während des Anstiegsbereiches des Impulses erzeugt wird, und die Ansammlung einer übermäßigen Wandladung während des Anstiegs bedeuten, dass eine starke Entladung (die selbstlöschende Entladung) in dem abfallenden Bereich des Impulses erzeugt wird.
Wie bei der ersten Anordnung beschrieben wurde, sollte die Spannung V 1 für den Anstieg im ersten Schritt in Beziehung zu der Anfangsspannung V f derart eingestellt sein, dass V_f – 70V ≤ V₁ ≤ V_f ist.
Versuch 3
Ein PDP, bei dem eine in fünf Schritten ansteigende Treppenwellenform für die Set-Up-Impulse verwendet wurde, wurde angesteuert, und die Beziehung zwischen einem Wandladungstransfermaß ΔQ [PC] und der Schreibimpulsspannung V_data [V] wurde gemessen. Um die Abhängigkeit der Ansteuerbedingungen von der Durchschnittsrate der Spannungsänderung α während des Ansteigens zu untersuchen, wurde die Durchschnittsrate der Spannungsänderung α [V/μs), die auf den ersten Schritt folgt, auf verschiedene Werte zwischen 2,1 und 10,5 eingestellt, und es wurden Messungen gemacht.
Es wurden Set-Up-Impulse mit verschieden geformten Wellenformen unter Verwendung eines vorgegebenen Wellenformengenerators erzeugt, und ihre Spannung wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie dem PDP zugeführt wurden. Die Spannung des Set-Up-Impulses in dem Anstieg des ersten Schrittes wurde auf 180 V eingestellt, also 20 V geringer als die Anfangsspannung V_f.
Das Wandladungstransfermaß ΔQ wurde gemessen, indem eine Wandladungsmeßvorrichtung an das PDP angeschlossen wurde. Diese Schaltung verwendete dasselbe Prinzip wie Sawyer-Tower-Schaltungen, die zum Bewerten der Eigenschaften von ferroelektrischen Elementen und dergleichen verwendet werden.
17 zeigt die Ergebnisse dieser Messung, wobei die Beziehung zwischen der Schreibimpulsspannung V_data und dem Wandladungstransfermaß ΔQ für jeden Wert eine Durchschnittsrate der Spannungsänderung α hergestellt ist.
Wenn das Wandladungstransfermaß ΔQ nicht mehr als 3,5 pC beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass Schreibdefekte und ein Bildschirmflimmern erzeugt werden. Um zu ermöglichen, dass das PDP normal angesteuert wird, sollte V_data entsprechend oberhalb der ΔQ = 3,5 pC-Linie eingestellt werden, die in der Zeichnung gezeigt ist.
Anhand der Zeichnung ist ersichtlich, dass ein Anstieg in V_data von einem Anstieg des Wandladungstransfermaßes ΔQ, das durch die Schreibentladung erzeugt wird, begleitet wird. Dies zeigt, dass ein ansteiger des V_data die Wahrscheinlichkeit der Entladung erhöht und Schreibdefekte reduziert.
In der Zeichnung belegt V_data einen kleinen Bereich, was anzeigt, dass das Wandladetransfermaß ΔQ für größere Werte der Durchschnittsrate der Spannungsänderung α größer ist. Mit anderen Worten, wenn die Durchschnittsrate der Spannungsänderung α auf ein relativ hohes Niveau innerhalb dieses Bereiches eingestellt ist, wird das Niveau des Wandladungstransfermaßes ΔQ beibehalten, und das PDP kann ordnungsgemäß angesteuert werden, selbst wenn V_data auf einen geringen Wert eingestellt ist.
Bei dem Ansteuerverfahren dieser Anordnung kann die Wandladung bei Beendigung der Set-Up-Periode auf das gewünschte Niveau begrenzt werden, ohne den Kontrast zu verlieren, und das Schreiben von Entladungsdefekten kann beschränkt werden. Somit kann eine Bildqualitätverschlechterung, wie beispielsweise ein Flimmern und eine Grobheit, eingeschränkt und eine bessere Bildqualität erzielt werden.
Die vorliegende Anordnung zeigt ein Beispiel, bei dem eine in mehreren Schritten ansteigende Pulswellenform für die Set-Up-Impulse verwendet wurde, wobei jedoch auch eine Treppenwellenform für den Set-Up-Impuls verwendet werden kann, die sowohl in mehreren Schritten ansteigende als auch fallende Bereiche aufweist, um dasselbe hohe Bildqualitätsniveau zu erzielen.
Vierte Anordnung
18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf diese beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine Treppenwellenform als Datenimpuls, die in zwei Schritten abfällt.
Eine Impulsadditionsschaltung, wie beispielsweise eine solche, die in Bezug auf die zweite Anordnung beschrieben wurde, kann in dem Datenimpulsgenerator 122 verwendet werden, um die in zwei Schritten fallende Treppenwellenform für das Datenimpulse zu erzeugen.
Wenn eine einfache rechteckige Welle wie im Stand der Technik verwendet wird, führt ein Datenimpuls der auf nicht mehr als 2 μs eingestellt ist, dazu, dass die Entladungseffizienz der Halteentladung abfällt, und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Schärfe in der Bildqualität aufgrund von Schreibdefekten verringert wird.
Bei der vorliegenden Anordnung ermöglicht jedoch die Verwendung einer in zwei Schritten fallenden Treppenwellenform für die Datenimpulse anstelle einer einfachen rechteckigen Welle, dass die Schreibimpulse (Abtastimpulse und Datenimpulse) auf eine geringere Breite eingestellt werden, ohne dabei die Entladungseffizienz während der Halteentladung zu verringern. Die Breite der Schreibimpulse kann so schmal wie 1,25 μs eingestellt werden.
Indem der Schreibimpuls optimal eingestellt wird, kann das Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit während der Schreibperiode durchgeführt werden. Dies ist sehr nützlich, wenn sogenannte High-Definition-PDPs mit einer großen Anzahl von Abtastlinien, wie sie beispielsweise beim High-Definition-Fernsehen mit einer hohen Auflösung verwendet werden, angesteuert werden.
Der Grund dafür, dass bei der vorliegenden Anordnung ein stabiles Schreiben selbst bei schmalen Schreibimpulsen erzielt werden kann, wird nachfolgend erläutert.
Die Entladungsoperation von der Schreibperiode zur Entladehalteperiode wird wie folgt durchgeführt. Zuerst wird die Entladung in den Abtastelektroden und den Datenelektroden durchgeführt, indem Schreibimpulse zugeführt werden. Durch dieses sogenannte Priming kann eine Halteentladung zwischen den Abtastelektroden und den Halteelektroden durchgeführt werden, wenn Halteimpulse zugeführt werden.
Wenn für die Datenimpulse eine einfache rechteckige Welle verwendet wird, wie es im nachfolgenden Versuch 4b gezeigt ist, ist die Entladungsverzögerung von dem Zuführen des Impulses zur Durchführung der Entladung lang, und die Entladungsverzögerungsdauer (die Zeit vom Anstieg des Impulses bis zur Entladungspitze) beträgt etwa 700 bis 900 Ns Das bedeutet, dass das Verkürzen der Zeitdauer zwischen dem Anstieg und dem Abfall des Datenimpulses wahrscheinlich Entladungsdefekte erzeugt. Ferner wird auch eine Entladungsverzögerung in der Entladehalteperiode verursacht, wodurch eine instabile Lichtemission wahrscheinlich wird.
Wenn eine in zwei Schritten fallende Wellenform, die von zwei addierten Impulsen erzeugt wurde, für die Datenimpulse verwendet wird, wie es bei der vorliegenden Anordnung der Fall ist, wird jedoch die Entladungsverzögerungszeit auf kurze 300 bis 500 Ns verkürzt, weshalb die Entladung in einer kurzen Zeitdauer beendet ist. Das bedeutet, dass die Entladung verlässlich erzielt werden kann, selbst wenn die Zeit zwischen dem Anstieg und dem Abfall der Datenimpulse, das heißt die Impulsbreite, verkürzt ist, wodurch die Durchführung eines stabilen Schreibens ermöglicht wird.
Die nachfolgenden Beobachtungen können auch gemacht werden.
Wenn für die Datenimpulse eine einfache rechteckige Welle verwendet wird, kann diese bei einer ziemlich hohen Spannung ansteigen, so dass kurze Datenimpulse und eine Hochgeschwindigkeitsansteuerung möglich sind.
Bei Datentreibern, die bei herkömmlichen PDPs verwendet werden, besteht jedoch eine wechselseitige Beziehung zwischen der Änderungsgeschwindigkeit der Spannung während der Anstiegsdauer und der Fähigkeit, der Spannung Stand zu halten. Daher ist eine Ansteuerungsschaltung, die eine hohe Spannung auf mehr als 100 V erhöhen kann, derzeit sowohl schwer als auch teuer zu produzieren.
Wenn ein Impuls, der durch Kombinieren erster und zweiter Impulse zum Ausbilden einer Treppenwellenform erzeugt wurde, generiert wird, wird ein Treiber-IC (Power MOS-FET) für jeden der ersten und zweiten Impulsgeneratoren verwendet. Dieser Treiber-IC weist eine geringe Fähigkeit auf, einer Spannung von 100 V oder weniger und einer schnellen Änderungsgeschwindigkeit in der Anstiegsperiode des Impulses Stand zu halten. Das bedeutet, dass das Ansteuern sowohl bei einer hohen Spannung als auch bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Entsprechend verwendet das PDP-Ansteuerverfahren der vorliegenden Anordnung eine preiswerte Ansteuerschaltung, um ein schnelles und stabiles Schreiben zu erzielen.
Wenn als Schreibimpuls eine in zwei Stufen fallende Treppenwellenform verwendet wird, sollte der Abfall des ersten Schrittes vorzugsweise in dem Bereich von 10 V bis 100 V eingestellt werden. Dies liegt daran, dass Effekte bei weniger als 10 V schwer zu erzielen sind, und dass eine Wellenform mit einem ersten Abfall des ersten Schrittes von mehr als 100 V mit einem Treiber-IC schwer zu erzielen ist, der eine geringe Fähigkeit aufweist, Spannung Stand zu halten.
Eine Technik, die einen Impuls mit einer schrittweisen Abfallzeit verwendet, ist beispielsweise in dem IBM Technical Disclosure Bulletin (Band 21, Nr. 3, August 1978) offenbart.
Versuch 4A
Ein PDP wurde gesteuert, indem Datenimpulse, die sich aus Wellenformen zusammensetzen, bei denen eine Pulsbreite PW auf verschiedene Werte eingestellt wurde, den Datenelektroden zugeführt wurden, und das Wandladungstransfermaß ΔQ [pC] wurde vor und nach der Schreibentladung gemessen. Die Datenimpulsspannung V_data wurde verschiedentlich auf 60, 70, 80, 90 und 100 V eingestellt.
Das Wandladungstransfermaß ΔQ wurde gemessen, indem die Wandladungsmeßvorrichtung der dritten Anordnung mit dem PDP verbunden wurde.
19 zeigt die Ergebnisse dieser Messung, wobei die Beziehung zwischen der Datenimpulsbreite PW und dem Wandladungstransfermaß ΔQ für jeden Wert der Datenimpulsspannung V_data dargestellt ist.
Anhand der Zeichnung ist zu erkennen, dass, wenn V_data 60 V beträgt, das Wandladungstransfermaß ΔQ auf einem hohen Wert gehalten werden kann, wenn die Impulsbreite PW im Bereich von 2,0 μs oder mehr liegt, so dass eine Schreibentladung mehr oder weniger normal in diesem Bereich durchgeführt werden kann. Wenn V_data jedoch 60 V betrug, wurde ein geringes Maß an Flimmern beobachtet.
Wenn V_data jedoch höher als zuvor genannt eingestellt wird, kann das Wandladungstransfermaß ΔQ auf einem hohen Wert gehalten werden, selbst wenn die Impulsbreite PW verringert ist, und eine Schreibentladung kann weiterhin normal durchgeführt werden. Wenn V_data beispielsweise 100 V beträgt, selbst wenn die Impulsbreite PW auf 1,0 μs eingestellt ist, kann ein hoher Wert von etwa 6 [pC] für das Wandladungstransfermaß ΔQ erzielt und die Schreibentladung normal durchgeführt werden.
Anhand dessen ist ersichtlich, dass höhere Werte der Spannung V_data für die Datenimpulse ein hohes stabiles Wandladungstransfermaß ΔQ ermöglichen, das bei einer schmaleren Impulsbreite PW erzielt wird.
Versuch 4B
Das PDP wurde sowohl unter Verwendung einer rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V_p von 60 (V) als auch einer in zwei Schritten fallenden Treppenwellenform mit einer maximalen Spannung von 100 V ähnlich derjenigen der vorliegenden Anordnung als ein Datenimpuls angesteuert. Die zugeführte Spannungswellenform und die Wandladungstransfermaß-ΔQ-Wellenform wurden in jedem Fall gemessen, ebenso wie die Durchschnittsentladungsverzögerungszeit für die Schreibentladung. Ein Bildschirmflimmern wurde ebenfalls gemessen.
Jede Wellenform wurde unter Verwendung eines digitalen Oszilloskops gemessen. Für jede Messung wurden Störungen eliminiert, indem ein Durchschnitt von 500 Abtastungen genommen wurde. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse dieses Versuches.
Tabelle 1
Anhand dieser Ergebnisse ist ersichtlich, dass die Verwendung einer in zwei Schritten abfallenden Treppenwellenform als Datenimpuls die Entladungsverzögerungszeit und ein Bildschirmflimmern reduziert.
Fünfte Anordnung
20 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die beispielhafte Anordnung bezieht.
Bei der vorliegenden Anordnung wird eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform für einen Datenimpuls verwendet.
Eine Impulsadditionsschaltung, wie eine solche, die in der ersten Anordnung beschrieben wurde, kann als der Datenimpulsgenerator 123 der 7 verwendet werden, um eine in zwei Schritten ansteigende Treppenwellenform für die Datenimpulse zu führen.
Wenn eine einfache rechteckige Wellenform wie diejenige beim Stand der Technik verwendet wird, ist ein starker Anstieg der Spannung in der Impulsanstiegszeit zu beobachten, so dass, wie es in Versuch 5A nachfolgend gezeigt ist, die Lichtemission, die durch die Datenimpulse verursacht wird, stärker wird, und die Wandspannung neigt dazu, ungleichmäßig zu werden. Der Grund hierfür ist derselbe, wie im Fall der Set-Up-Impulse der ersten Anordnung.
Wenn eine Lichtemission durch die Datenimpulse verursacht wird, wird diese zu der Lichtemission der Halteentladung als Helligkeit addiert, wodurch die Bildqualität verringert wird, wenn geringe Abstufungen angezeigt werden. Wenn die durch den Datenimpuls erzeugte Lichtemission stark ist, wenn ein Bildsignal unter Verwendung einer Rampenwellenform eingegeben und eine Graustufenanzeige durchgeführt wird, ist die Verschlechterung der Bildqualität besonders erheblich.
Wenn vorliegend die Spannung der Datenimpulse, die den Datenelektroden zugeführt werden, auf ein geringes Niveau eingestellt ist, kann die durch die Datenimpulse verursachte Lichtemission beschränkt werden, wobei jedoch die Entladungsverzögerung für die Schreibentladung zunimmt. Das bedeutet, dass Schreibdefekte erzeugt werden, und dass eine Verschlechterung der Bildqualität wahrscheinlich auftritt.
Wenn für den Datenimpuls jedoch eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform wie diejenige der vorliegenden Anordnung verwendet wird, ist die Spannungsvariation für jeden Schritt gering, und der Impuls kann auf eine hohe Spannung angehoben werden, so dass die durch den Datenimpuls verursachte Lichtemission beschränkt werden kann, ohne Schreibdefekte zu erzeugen.
Wie bei der vierten Anordnung werden Treiber-ICs mit einer geringen Fähigkeit, einer Spannung von 100 V oder weniger Stand zu halten, für die ersten und zweiten Impulsgeneratoren in der Impulsadditionsschaltung verwendet, so dass das PDP bei hoher Geschwindigkeit angesteuert werden kann. Selbst wenn eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform für die Schreibimpulse verwendet wird, sollte der zweite Anstiegsschritt trotzdem bevorzugt innerhalb des Bereiches von 10 V bis 100 V eingestellt werden.
Das zuvor genannte IBM Technical Disclosure Bulletin (Band 21, Nr. 3, August 1978) offenbart die Verwendung eines Schreibimpulses mit einer ansteigenden Treppenwellenform.
Versuch 5A
Das PDP 10 wurde mit dem bekannten Ansteuerverfahren unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Wellenform als Datenimpuls angesteuert, und es wurden Lichtemissionen durch die Schreibentladung erzeugt und die Halteentladung beobachtet.
21A zeigt die Änderung über die Zeit der Datenimpulsspannung V_data, die Abtastimpulsspannung V_SCN-SUS und die Helligkeit, die auftreten, wenn die Schreibentladung durchgeführt wird. 21B zeigt die Änderungen über die Zeit der Halteimpulsspannung V_SCN-SUS und der Helligkeit, die auftreten, wenn die Halteentladung durchgeführt wird.
Es ist zu erkennen, dass die Spitzenhelligkeit der Schreibentladung, die in 21A gezeigt ist, größer als die Spitzenhelligkeit für den ersten Halteimpuls ist, der durch die Halteentladung verursacht wird, und den gleichen Spitzenhelligkeitsbereich aufweist wie die Spitzenhelligkeit für den zweiten Halteimpuls.
Versuch 5B
Das PDP wurde sowohl unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle als auch einer in zwei Schritten ansteigenden Treppenwellenform, die in Bezug auf die vorliegende Anordnung beschrieben wurde, für die Datenimpulse angesteuert, und die Bildqualität sowie das Bildschirmflimmern wurden gemessen.
Der Datenimpuls wurde unter Verwendung eines vorbestimmten Wellenformgenerators erzeugt, und seine Spannung wurde mittels eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor er dem PDP zugeführt wurde. Die maximale Spannung V_p betrug in beiden Fällen 100 V. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Versuches.
Anhand dieser Ergebnisse ist ersichtlich, dass die Verwendung der Wellenform der vorliegenden Anordnung für die Datenimpulse eine zufriedenstellendere Halbton-Grauskalierungsanzeige und geringeres Flimmern verursacht, als es bei einer einfachen rechteckigen Welle der Fall ist, so dass ein Bild mit hoher Qualität erzeugt werden kann.
Sechste Anordnung
22 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform als einen Halteimpuls.
Um eine derartige Art einer in zwei Stufen fallenden Treppenwellenform als Halteimpuls zu verwenden, sollte eine Impulsadditionsschaltung wie diejenige, die in Bezug auf die zweite Anordnung beschrieben wurde, bevorzugt als Halteimpulsgeneratoren 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, verwendet werden.
Je höher die Halteimpulsentladung beim Ansteuern des PDPs unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle ähnlich wie beim Stand der Technik für die Halteimpulse eingestellt ist, desto stärker ist die Entladung, so dass Licht bei einer hohen Helligkeit emittiert werden kann. Wie jedoch in Versuch 6 nachfolgend gezeigt ist, tritt, wenn die während der Anstiegszeit auftretende Entladung zu stark ist, eine abnormale Operation auf, bei der wahrscheinlich während der Abfallzeitdauer eine schwache Entladung auftritt.
Dieses Phänomen wird allgemein als Selbstlöschentladung bezeichnet und tritt auf, wenn eine zu starke Entladung während der Anstiegszeitdauer dazu führt, dass die Wandladung, die sich innerhalb der Entladezellen sammelt, zu hoch ist. Das bedeutet, dass eine Entladung während der Abfallzeitdauer in umgekehrter Richtung zu derjenigen der Anstiegszeitdauer auftritt. Wenn eine solche Selbstlöschungsentladung erzeugt wird, wird die Wandladung, die durch die Entladung während der Anstiegszeitdauer gesammelt wird, reduziert, wodurch ein entsprechender Abfall der Helligkeit verursacht wird. Wenn ferner eine Entladung durch die nächste Impulsspannung in umgekehrter Richtung durchgeführt wird, verursacht die Reduzierung der effektiven Spannung, die dem Entladungsgas innerhalb der Entladezelle zugeführt wird, eine abnormale Operation, bei der eine instabile Entladung erzeugt wird.
Wenn ein in zwei Schritten abfallender Treppenhalteimpuls wie derjenige bei dieser Anordnung verwendet wird, können plötzliche Spannungsänderungen vermieden und die selbstlöschende Entladung beschränkt werden, selbst wenn die Halteimpulsspannung auf ein hohes Niveau eingestellt ist.
Entsprechend wird bei dem Ansteuerverfahren der vorliegenden Anordnung die Halteimpulsspannung auf ein hohes Niveau eingestellt, und es wird eine Lichtemission mit einer hohen Helligkeit erzeugt, während eine stabile Operation sichergestellt werden kann, wodurch eine bessere Bildqualität erzielbar ist.
Ein Beispiel einer Technik, die einen Treppenimpuls verwendet, ist in der US-P 4,140, 945 beschrieben. 2 dieser Druckschrift lehrt eine Technik, bei der ein Verbesserungsimpuls zu einem herkömmlichen Impuls addiert wird, um eine Treppenwellenform zu erzeugen. Um die oben beschriebenen Effekte zu erzielen, ist es jedoch wünschenswert, den Halteimpuls wie nachfolgend beschrieben einzustellen.
Wenn eine solche Art einer in zwei Schritten fallenden Wellenform als ein Halteimpuls verwendet wird, kann die selbstlöschende Entladung beschränkt werden, wenn sich die maximale Spannung für den Halteimpuls im Bereich der Anfangsspannung V_f + 150 V oder weniger befindet, weshalb das PDP bevorzugt in diesem Bereich angesteuert werden sollte.
Versuch 6
Das PDP wurde unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle als ein Halteimpuls angesteuert, und Änderungen über die Zeit in Bezug auf die Spannung zwischen den Abtastelektroden und den Halteelektroden und die Helligkeit wurden gemessen. Es wurden eine angemessen hohe Ansteuerspannung und eine Spannung verwendet, die der eines herkömmlichen PDPs ähnelt.
Das PDP wurde dann bei einer angemessen hohen Spannung unter Verwendung einer zweischrittigen Treppenwellenform für die Halteimpulse angesteuert. Die Änderungen über die Zeitdauer der Spannung zwischen den Abtastelektroden und den Halteelektroden und die Helligkeit wurden gemessen.
Ferner wurde das PDP unter jeder der zuvor beschriebenen Bedingungen angesteuert und die Helligkeit wurde für jeden Fall in der folgenden Art und Weise gemessen. Eine Photodiode wurde verwendet, um die Helligkeit und die relative Helligkeit, die anhand des Integralwertes der Spitzenhelligkeit berechnet wurde, in jedem Fall zu beobachten. Die Messung der Wellenformen in jedem Fall wurde unter Verwendung eines digitalen Oszilloskops durchgeführt.
Die 23 und 24 zeigen die Messergebnisse der Änderungen über die Zeitdauer der Spannung V und der Helligkeit B. 23A zeigt die Ergebnisse für eine rechteckige Welle bei einer regulären Ansteuerspannung, und 23B für eine rechteckige Welle bei einer angemessen hohen Ansteuerspannung. 24 zeigt die Ergebnisse für eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform bei einer angemessen hohen Spannung.
Tabelle 3
Tabelle 3 zeigt die maximale Spannung V_p der Halteimpulse, das Helligkeitsmeßergebnis (relativer Wert) und ob eine selbstlöschende Entladung vorhanden ist oder nicht.
Wenn das PDP bei einer herkömmlichen Ansteuerspannung (V_p = 100 V) unter Verwendung einer rechteckigen Welle für die Halteimpulse angesteuert wurde, konnte eine Lichtemissionsspitze nur während der Anstiegszeitdauer und nicht während der Abfallzeitdauer beobachtet werden (das heißt es wurde keine selbstlöschende Entladung erzeugt), wie es in 23A gezeigt ist. Wenn das PDP bei einer angemessen hohen Ansteuerspannung (V_p = 280 V) unter Verwendung einer rechteckigen Welle für die Halteimpulse angesteuert wurde, wurde eine kleine Lichtemissionsspitze jedoch auch während der Abfallzeitdauer erzeugt (das heißt es wurde eine selbstlöschende Entladung erzeugt), wie es in 23B gezeigt ist.
Wenn das PDP hingegen bei einer angemessen hohen Ansteuerspannung V_p = 280 V unter Verwendung einer in zwei Schritten fallenden Treppenwellenform für die Halteimpulse angesteuert wurde, wurde eine Lichtemissionsspitze nur während der Anstiegszeitdauer und nicht während der Abfallzeitdauer beobachtet, wie es in 24 gezeigt ist. Dies zeigt, dass die Verwendung des Ansteuerverfahrens und der vorliegenden Anordnung es unwahrscheinlich macht, dass die selbstlöschende Entladung erzeugt wird, selbst bei einer hohen Maximalansteuerspannung.
Die relativen Helligkeitswerte in Tabelle 3 zeigen, dass die Helligkeit höher ist, wenn eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform verwendet wird, als wenn eine rechteckige Welle verwendet wird.
Eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform wurde für die Halteimpulse verwendet, und es wurde die Lichtemission überprüft, wobei die Maximalspannung auf verschiedene Niveaus eingestellt wurde. Es wurde beobachtet, dass keine Lichtemissionsspitze während der Abfallzeitdauer sichtbar war, wenn die maximale Spannung nicht mehr als das Doppelte (2 V_smin) der minimalen Entladungshaltespannung V_smin betrug und dass eine Lichtemissionsspitze während der Abfallzeitdauer sichtbar war, wenn die maximale Spannung mehr als das Doppelte (2 V_smin) der minimalen Entladungshaltespannung-Selbstentladespannung V_smin betrug.
Siebte Anordnung
25 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine Treppenwellenform für die Halteimpulse, die in zwei Schritten ansteigt und fällt.
Um eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform für die Halteimpulse in dieser Weise zu verwenden, kann eine Impulsadditionsschaltung wie diejenige, die in Bezug auf die erste Anordnung beschrieben wurde, als Halteimpulsgeneratoren 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, verwendet werden, wobei der zweite Impuls schmaler eingestellt ist.
Eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform kann wie nachfolgend erläutert erzeugt werden. Es kann die Art von Impulsadditionsschaltung verwendet werden, die in 9 gezeigt ist, bei der erste und zweite Impulsgeneratoren in Reihe unter Verwendung eines massefreien Verfahrens verbunden sind. Wie es in 26A gezeigt ist, wird eine Breite rechteckige Welle als ein erster Impuls durch den ersten Impulsgenerator erhöht. Dann wird nach einer spezifischen Zeitverzögerung eine sehr schmale rechteckige Welle als ein zweiter Impuls durch den zweiten Impulsgenerator erhöht. Die beiden Impulse werden dann addiert. Alternativ kann eine Impulsadditionsschaltung verwendet werden, bei der die ersten und zweiten Impulsgeneratoren parallel miteinander verbunden sind. Wie es in 26B gezeigt ist, wird eine breite rechteckige Welle als der erste Impuls durch den ersten Impulsgenerator auf ein geringes Niveau angehoben. Dann wird nach einer spezifischen Zeitverzögerung eine schmale rechteckige Welle als der zweite Impuls durch den zweiten Impulsgenerator auf ein hohes Niveau angehoben. Dann wird eine in zwei Schritten steigende und fallende Treppenwellenform durch Addieren der beiden Impulse erzeugt.
Wenn für die Halteimpulse beim Ansteuern des PDPs ein einfacher rechteckiger Impuls wie derjenige des Standes der Technik verwendet wird, führt ein Erhöhen der Ansteuerspannung dazu, dass die Helligkeit größer wird, wobei jedoch auch der Entladestrom und der Energieverbrauch proportional höher werden. Entsprechend hat ein Erhöhen der Ansteuerspannung eine geringe Wirkung auf die Leuchteffizienz.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform für die Halteimpulse verwendet wird, kann die maximale Spannung der Halteimpulse auf ein hohes Niveau eingestellt werden, so dass, selbst wenn Licht mit hoher Helligkeit emittiert wird, der Energieverbrauch nicht sehr groß sein wird. Verglichen mit dem Stand der Technik hat das PDP-Ansteuerverfahren der vorliegenden Anordnung eine höhere Helligkeit und eine Anstiegsrate in Bezug auf den Energieverbrauch, der relativ geringer als die Anstiegsrate der Helligkeit ist, wodurch eine Erhöhung der Entladeeffizienz möglich ist.
Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Verwendung einer in zwei Schritten steigenden und fallenden Treppenwellenform für die Halteimpulse die Erzeugung von unnötiger Energie beschränken kann, indem die Phase der Halteimpulsspannung, die den Entladezellen zugeführt wird, mit der Phase des Entladestroms koordiniert wird.
Derselbe Effekte kann erzielt werden, vorausgesetzt, dass eine Treppenwellenform für die Halteimpulse verwendet wird, die in zwei Schritten ansteigt, so dass es nicht unbedingt erforderlich ist, die Abfallperiode der Impulse ebenso auf zwei Schritte zu ändern.
Ein Beispiel einer Technik, die einen Treppenimpuls verwendet, ist in der US-P 4,140,945 offenbart. 2 dieser Druckschrift lehrt eine Technik, bei der ein Verbesserungsimpuls zu einem herkömmlichen Impuls addiert wird, um eine Treppenwellenform zu erzeugen. Um die zuvor beschriebenen Effekte zu erzielen, ist es jedoch wünschenswert, den Halteimpuls wie nachfolgend beschrieben einzustellen.
Um die Entladungseffizienz weiter zu verbessern, wenn ein Halteimpuls in zwei Schritten ansteigt, wird die Spannung, die in dem ersten Schritt erhöht wird, in Bezug auf die Anfangsspannung V_f derart eingestellt, dass sie sich im Bereich von nicht weniger als V_f – 20 V und nicht mehr als V_f + 30 V befindet, und die Spannungshalteperiode zwischen dem ersten Anstiegsschritt und dem zweiten Anstiegsschritt wird in Bezug auf die Entladungsverzögerungszeit T_df derart eingestellt, dass sie nicht weniger T_df – 0,2 μs und nicht mehr als T_df + 0,2 μs beträgt.
Versuch 7A
Es wurde ein PDP unter Verwendung einer zwei Schritten ansteigenden und fallenden Treppenwellenform für die Halteimpulse angesteuert, und es wurde das Maß der Energie beurteilt, die innerhalb der Entladezellen verbraucht wurde, wenn die Haltentladung erzeugt wurde, indem eine V-Q-Lissajous-Figur beobachtet wurde. Die Halteimpulse wurden durch einen vorgegebenen Wellenformgenerator erzeugt und dem PDP zugeführt, nachdem ihre Spannung durch einen Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärker verstärkt wurde.
Die V-Q-Lissajous-Figur zeigt die Art und Weise, in der Wandladung Q, die in den Entladezellen während dem ersten Zyklus des Pulses gesammelt wurde, sich in einer Schleife ändert. Der Schleifenbereich WS in der V-Q-Lissajous-Figur weist eine Relation zu dem Energieverbrauch W während der Entladung auf, die durch die nachfolgende Gleichung (1) ausgedrückt ist. Ein Beobachten dieser V-Q-Lissajous-Figur ermöglicht somit eine Berechnung des Energieverbrauchs. W = fS(1)(Es sollte klar sein, dass f eine Ansteuerfrequenz ist.)
Wenn diese Messung gemacht wird, wird die Wandladung Q, die in den Entladezellen gesammelt wird, gemessen, indem eine Wandladungsmessvorrichtung an das PDP angeschlossen wird. Diese Vorrichtung verwendet das selbe Prinzip wie sogenannte Sawyer-Tower-Schaltungen, die verwendet werden, um Charakteristika ferroelektrischer Elemente und dergleichen zu bewerten.
27 zeigt V-Q-Lissajous-Figuren, die auftreten, wenn ein PDP unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle als Halteimpuls angesteuert wird, wobei a die Fig. ist, die zeigt, wenn das PDP unter Verwendung einer geringen Spannung angesteuert wurde, und b zeigt, wenn das PDP unter Verwendung einer hohen Spannung angesteuert wurde.
Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, sind, wenn eine einfache rechteckige Welle für den Halteimpuls verwendet wird, die V-Q-Lissajous-Figuren a und b analoge Parallelogram me. Dies zeigt die Tatsache, dass, wenn ein rechteckiger Impuls verwendet wird, Anstiege der Ansteuerspannung proportionale Anstiege im Energieverbrauch erzeugen.
28 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur, die beobachtet wird, wenn das PDP unter Verwendung einer in zwei Stufen ansteigenden und fallenden Treppenwellenform als Halteimpuls angesteuert wird.
Die in der Fig. dargestellte V-Q-Lissajous-Figur weist eher eine abgeflachte Rautenform als die der in 28 gezeigten Parallelogramme auf.
Dies zeigt, dass, selbst wenn die V-Q-Lissajous-Figur gemäß 28 das gleiche Wandladungstransfermaß aufweist, das in den Entladezellen auftritt, wie die V-Q-Lissajous-Figuren gemäß 27, der Schlaufenbereich kleiner geworden ist. Mit anderen Worten wird die gleiche Lichtmenge emittiert, wobei jedoch der Energieverbrauch beträchtlich verringert wurde.
Die V-Q-Lissajous-Figuren wurden für ein PDP gemessen, das unter Verwendung einer in zwei Schritten ansteigenden und fallenden Treppenwellenform für die Halteimpulse angesteuert wurde, wenn verschiedene Werte für die Spannung im ersten Anstiegsschritt und die Spannungshalteperiode von dem ersten Anstiegsschritt zu dem zweiten Anstiegsschritt verwendet wurden. Als Ergebnis, wenn die Anstiegsspannung in dem ersten Schritt in einem Bereich von V_f – 20 V bis V_f + 30 V eingestellt wurde, wurde eine vergleichsweise abgeflachte Schleife gemessen. Wenn die Spannungshalteperiode in dem Bereich T_df – 0,2 μs bis T_df + 0,2 μs eingestellt wurde, wurde ebenfalls eine vergleichsweise abgeflachte Schleife gemessen.
Versuch 7B
Das PDP 10 wurde unter Verwendung sowohl einer einfachen rechteckigen Welle als auch einer in zwei Schritten steigenden und fallenden Treppenwellenform für die Halteimpulse angesteuert, und die Helligkeit und der Energieverbrauch wurde in jedem Fall gemessen.
Wie in Versuch 6 wurde der relative Helligkeitswert anhand des Integralwertes der Spitzenhelligkeit berechnet. Ferner wurde die beim Ansteuern des PDPs verbrauchte Energie gemessen und eine relative Helligkeitseffizienz η wurde anhand der relativen Helligkeit und des relativen Energieverbrauchs berechnet. Tabelle 4 zeigt die relativen Werte für die relative Helligkeit, den relativen Energieverbrauch und die relative Leuchteffizienz.
Tabelle 4
Anhand dieser Ergebnisse ist ersichtlich, dass die Verwendung einer in zwei Schritten steigenden und fallenden Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Halteimpulse einen Anstieg der Helligkeit um 30 % ermöglicht, während der Anstieg des Energieverbrauches auf etwa 15 % begrenzt ist, und die Leuchteffizienz nimmt um 13 % zu.
Das PDP-Ansteuerverfahren der vorliegenden Anordnung ermöglicht ein besseres Ansteuern mit höherer Helligkeit und Leuchteffizienz, als es bei dem Ansteuerverfahren des Standes der Technik realisierbar ist.
Achte Anordnung
29 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform als Halteimpuls, wie im Falle der siebten Anordnung, wobei jedoch die Wellenform die nachfolgend beschriebenen einzigartigen Merkmale aufweist.
30 zeigt die Wellenform für den Halteimpuls, der bei der vorliegenden Anordnung verwendet wird.

(1) Der erste Anstiegsschritt wird nahezu bei derselben Spannung wie die Anfangsspannung V_f in den Entladezellen durchgeführt.
(2) Die Spannung für den zweiten Anstiegsschritt kann trigonometrisch durch eine Sinusfunktion gemessen werden, so dass der maximale Spannungsänderungspunkt und der Spitzenentladungsstrompunkt nahezu identisch sind.
(3) Der Beginn der Abfallperiode stimmt nahezu mit dem Punkt überein, bei dem der Entladungsstrom stoppt.
(4) Der erste Abfallschritt fällt bis in die Nahe der minimalen Haltespannung V_S mit einer Geschwindigkeit ab, die trigonometrisch durch eine Kosinusfunktion bestimmt wird. Die genannte minimale Haltespannung V_S ist die minimale Haltespannung, die verwendet wird, wenn ein PDP unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle angesteuert wird. Diese Spannung V_S kann gemessen werden, indem eine Spannung zwischen den Abtastelektroden 12a und den Halteelektroden 12b in dem PDP 10 angelegt wird, um die Entladezellen in einen gezündeten Zustand zu versetzen, die angelegte Spannung nach und nach reduziert und die angelegte Spannung für einen Zeitpunkt abgelesen wird, wenn die Entladezellen zuerst abgeschaltet werden.

Eine Impulsadditionsschaltung, wie sie in Bezug auf die achte Anordnung beschrieben wurde, kann als Halteimpulsgeneratoren 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, verwendet werden, um eine Treppenwellenform mit den zuvor genannten einzigartigen Eigenschaften für die Halteimpulse zuzuführen. Jedoch wird für den zweiten Impulsgenerator ein Impulsoszillator mit einer RLC (Resistor-Inductor-Capacitator)-Schaltung verwendet, um die Anstiegs- und Abfallbereiche des zweiten Impulses trigonometrisch zu bestimmen.
Mit anderen Worten kann eine Wellenform mit den zuvor beschriebenen einzigartigen Eigenschaften der nachfolgenden Art und Weise erzeugt werden. Eine Impulsadditions schaltung mit ersten und zweiten Impulsgeneratoren, die in Reihe unter Verwendung eines massefreien Verfahrens miteinander verbunden sind, wie es in 9 gezeigt ist, wird verwendet. Wie es in 31A gezeigt ist, wird eine breite Wellenform als ein erster Impuls durch den ersten Impulsgenerator erhöht. Nach einer spezifischen Verzögerung wird dann eine sehr schmale, trigonometrisch veränderte Wellenform als der zweite Impuls durch den zweiten Impulsgenerator erhöht. Die beiden Impulse werden dann addiert. Alternativ kann eine Impulsadditionsschaltung verwendet werden, bei der die ersten und zweiten Impulsgeneratoren parallel miteinander verbunden sind. Wie es in 31A gezeigt ist, wird eine breite rechteckige Welle auf ein vergleichsweise geringes Niveau als der erste Impuls durch den ersten Impulsgenerator angehoben. Nach einer spezifischen Verzögerung wird dann ein schmaler trigonometrisch bestimmter zweiter Impuls auf ein vergleichsweise hohes Niveau durch den zweiten Impulsgenerator angehoben. Die beiden Impulse werden addiert, um eine Wellenform mit den zuvor beschriebenen einzigartigen Eigenschaften zu erzeugen.
Die Neigung, mit welcher der zweite Impuls ansteigt und fällt, kann eingestellt werden, indem die Zeitkonstante der RLC-Schaltung in dem zweiten Impulsgenerator eingestellt wird.
Das Ansteuerverfahren dieser Anordnung verbessert ähnlich wie die siebte Anordnung die Helligkeit, während Anstiege des Energieverbrauches beschränkt werden, und verbessert die Leuchteffizienz. Die durch diese Anordnung erzeugten Effekte sind jedoch viel größer.
Der Grund dafür, dass die Leuchteffizienz sogar höher ist, wenn die Wellenform der vorliegenden Anordnung verwendet wird, liegt in der Tatsache, dass die Phase der Spannungsvariation bis nach der Phase des Entladungsstroms in dem zweiten Schritt der Anstiegsperiode unter Verwendung der zuvor genannten Eigenschaften (1) und (2) verzögert wird. Dies erzeugt eine Situation in den Entladezellen, in der eine Überspannung von der Energiequelle nach dem Beginn der Entladung, die innerhalb der Zellen stattfindet, zugeführt wird, wodurch Energie zwangsweise dem Plasma innerhalb der Entladezellen zugeführt wird.
Ferner wird die Leuchteffizienz erhöht, indem eine Situation erzeugt wird, in der den Entladezellen hauptsächlich während der Periode, in der die Lichtemission stattfindet, eine hohe Spannung zugeführt wird. Dies wird unter Verwendung der zuvor beschriebenen Eigenschaften (3) und (4) erzielt.
Basierend auf den zuvor genannten Gründen kann folgender Schluss gezogen werden.
Wenn für die Halteimpulse eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform verwendet wird, sollte die Phase der Spannungsvariation (Endspannung für die Entladezellen) in dem zweiten Schritt während der Anstiegsperiode bevorzugt später als die Phase des Entladestroms eingestellt werden, so dass die Leuchteffizienz verbessert werden kann.
Wenn für den Halteimpuls eine Treppenwellenform verwendet wird, die in dem zweiten Schritt gemäß einer trigonometrischen Funktion ansteigt, sollte der zweite Anstiegsschritt bevorzugt innerhalb einer Entladungsperiode T_dise durchgeführt werden, während der ein Entladestrom fließt, so dass die Leuchteffizienz verbessert werden kann.
Die Entladungsperiode T_dise ist die Periode zwischen dem Abschluss einer Ladeperiode T_chg, in der Entladezellen auf eine Kapazität geladen werden, und dem Ende des Entladestromflusses. Vorliegend kann die „Entladezellenkapazität" als eine geometrische Kapazität angesehen werden, die durch die Struktur der Entladezellen bestimmt wird, die durch die Abtastelektroden, die Halteelektroden, die dielektrische Schicht und das Entladegas gebildet werden. Als ein Ergebnis kann die Entladungsperiode T_dise als die Periode von dem Abschluss der Entladungsperiode T_chg, während der die Entladezellen auf die geometrische Kapazität geladen werden, zum Abschluss des Entladungsstroms" beschrieben werden.
Als eine Alternative zur der vorliegenden Anordnung, wenn ein Treppenimpuls durch Addieren der ersten und zweiten Impulse erzeugt wird, kann auch ein trigonometrisch bestimmter Impuls als erster Impuls verwendet werden. Dies erzeugt einen Impuls, bei dem sowohl der erste als auch der zweite Schritt der Anstiegsperiode trigonometrisch bestimmt werden, um für den Halteimpuls verwendet zu werden.
Wenn ein Halteimpuls mit dieser Art von Wellenform verwendet wird, kann die Leuchteffizienz in Abhängigkeit von der Struktur des PDPs noch weiter verbessert werden. In diesem Fall ist der erste Anstiegsschritt eine Entladungsperiode dscp von dem Beginn der Entladungsperiode T_dise bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Entladungsstrom seinen Maximalwert erreicht hat. Der zweite Anstiegsschritt ist eine Periode zwischen dem Zeitpunkt zu dem der Entladestrom seinen Maximalwert erreicht hat, bis zum Abschluss der Entladungsperiode T_dise.
Versuch 8A
Das PDP wurde unter Verwendung einer Wellenform mit den zuvor beschriebenen Eigenschaften für die Halteimpulse angesteuert. Eine Spannung V, die zwischen Elektroden (Abtast- und Haltelektroden) in den Entladezellen auftritt, ein Wandladungsmaß Q, das sich in den Entladezellen ansammelt, das Maß der Variation des Wandladungsmaßes dQ/dt und der Helligkeit B des PDP wurden gemessen, und eine V-Q-Lissajous-Figur wurde beobachtet.
Die Messung der Wandladung Q, der Helligkeit B und dergleichen erfolgte wie bei dem Versuch gemäß der siebten Anordnung.
Die 32 und 33 zeigen die Ergebnisse dieser Messungen. In 32 sind die Elektrodenspannung V und die Wandspannung Q, und die Variation in dem Spannungsmaß ΔQ und die Helligkeit B entlang einer Zeitachse ausgedruckt. 33 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur.
Anhand 32 ist zu erkennen, dass der Anstieg der Spannung für den zweiten Anstiegsschritt während der Anstiegszeit unmittelbar nach dem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Entladestrom zu fließen beginnt (t₁ in der Zeichnung), und die Phase für den Anstieg der Spannung für den zweiten Schritt wird bis nach der Phase des Entladestromes verzögert. Der höchste Punkt des Anstiegs in der Spannung V ist in der Nähe der Spitzenzeit für den Entladestrom beschränkt (t₂ in der Zeichnung).
Die Periode, während der die Helligkeit B sich auf einen hohen Niveau befindet, stimmt mit der Periode überein, in der den Entladezellen eine hohe Spannung zugeführt wird, was zeigt, dass den Entladezellen hauptsächlich während der Periode, während der Licht emittiert wird, eine hohe Spannung zugeführt wird.
Die V-Q-Lissajous-Figur gemäß 33 weist eine abgeflachte Rautenform mit Einbuchtungen sowohl am linken als auch am rechten Ende auf. Diese Einbuchtungen zeigen, dass der Schleifenbereich abgenommen hat, obwohl das Wandladungstransfermaß in den Entladezellen unverändert bleibt. Mit anderen Worten ist der Energieverbrauch geringer, obwohl das Maß an emittiertem Licht dasselbe ist.
Versuch 8B
Das PDP 10 wurde durch das gleiche Verfahren wie bei dem Versuch gemäß der siebten Anordnung angesteuert, wobei für die Halteimpulse eine einfache rechteckige Welle und dann die Treppenwellenform der vorliegenden Anordnung verwendet wurden. Die Helligkeit und der Energieverbrauch wurden gemessen, und die relative Leuchteffizienz wurde anhand der relativen Helligkeit und des relativen Energieverbrauchs berechnet. Tabelle 5 zeigt die Werte für die relative Helligkeit und den relativen Energieverbrauch sowie die relative Leuchteffizienz.
Tabelle 5
Anhand dieser Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Verwendung einer Treppenwellenform ähnlich derjenigen der vorliegenden Anordnung anstelle einer einfachen rechteckigen Welle als Halteimpuls es ermöglicht, die Helligkeit zu verdoppeln, während der Anstieg des Energieverbrauchs auf etwa 62 % begrenzt ist, wobei die Leuchteffizienz 30 % zunimmt.
Die vorliegende Anordnung zeigt ein Beispiel, das eine Wellenform verwendet, deren zweiter Schritt in der Anstiegsperiode und erster Schritt in der Abfallperiode trigonometrisch bestimmt wurden, wobei jede kontinuierliche Funktion verwendet werden kann, um ähnliche Effekte zu bewirken. Beispielsweise kann eine Wellenform verwendet werden, die durch eine Exponentialfunktion oder eine Gausfunktion verändert wurde.
Neunte Anordnung
34 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet für die Halteimpulse eine trapezförmige Wellenform, die derart ausgebildet ist, dass sie keinen Einfluss auf die Rate hat, bei der die Spannung während der Anstiegsdauer angesteuert wird.
Diese Art von Wellenform mit ansteigender Neigung kann für die Halteimpulse beispielsweise unter Verwendung einer Trapezwellenformerzeugungsschaltung, wie sie in 35 gezeigt ist, als Halteimpulsgeneratoren 112a und 112b gemäß den 5 und 6 verwendet werden. Diese Trapezwellenformerzeugungsschaltung umfasst einen Zeitimpulsoszillator 151, eine Dreieckwellenformerzeugungsschaltung 152 und einen Spannungsbegrenzer 153. Der Spannungsbegrenzer 153 schneidet die Spannung an einem bestimmten Niveau ab. Bei der Trapezwellenformerzeugungsschaltung erzeugt der Zeitimpulsoszillator 151 eine rechteckige Welle, wie sie in 36A gezeigt ist, als Antwort auf ein Triggersignal vom dem addierten Impulsgenerator 103. Die Dreieckwellenformerzeugungsschaltung 152 erzeugt eine dreieckige Wellenform, wie sie in 36B gezeigt ist, basierend auf dieser rechteckigen Welle. Anschließend schneidet der Spannungsbegrenzer 153 die Spitze der dreieckigen Wellenform ab, um eine in 36C dargestellte trapezförmige Wellenform zu erzeugen.
Als Dreieckwellenformgenerator 151 kann, wie es in 35 gezeigt ist, eine spiegelintegrierte Sägezahnwellenerzeugungsschaltung verwendet werden. Die spiegelintegrierte Schnittwellenerzeugungsschaltung gemäß 35 ist in dem bereits erwähnten Dokument Denshi Tsushin Handobuku beschrieben. Als Spannungsbegrenzer 153 kann beispielsweise ein Zener-Diodenbegrenzer verwendet werden.
Die Verwendung einer Wellenform mit ansteigender Neigung für die Halteimpulse anstelle der einfachen rechteckigen Welle gemäß dem Stand der Technik ermöglicht es, den Energieverbrauch auf einem geringen Niveau zu halten, ohne die Helligkeit zu verringern. Mit anderen Worten kann eine bessere Bildqualität bei geringem Energieverbrauch realisiert werden.
Der Grund hierfür besteht darin, dass die angelegte Spannung an dem Punkt des maximalen Entladestroms größer als die am Entladeanfangspunkt angelegte Spannung ist, wie es auch im Fall der achten Anordnung der Fall war, wenn sich der Anstieg der Spannung während der Anstiegsperiode des Halteimpulses in einem Winkel neigt.
Als eine Alternative zu der vorliegenden Anordnung kann für die Halteimpulse auch eine Wellenform verwendet werden, bei der die Anstiegsperiode eine Neigung ist und die Abfallperiode zwei Schritte aufweist, um dieselben Effekte wie diejenigen bei der siebten Anordnung zu erzielen.
Der Winkel der Anstiegsneigung in dem Halteimpuls sollte bevorzugt in dem Bereich von 20 V bis 800 V/μs liegen. Wenn der Halteimpuls eine Breite von 5 μm oder weniger aufweist, sollte der Winkel bevorzugt im Bereich von 40 V bis 400 V/μs liegen.
Versuch 9A
Das PDP wurde unter Verwendung eines Halteimpulses mit ansteigender Neigung angesteuert, und es wurden die Spannung, die zwischen den Elektroden V auftrat (Abtast- und Haltelektroden), das Wandladungsmaß Q, das sich in den Entladezellen sammelte, die Änderung dQ/dt in dem Wandladungsmaß Q und die Helligkeit B des PDP auf die gleiche Art und Weise wie im Versuch 8B in der achten Anordnung gemessen. Ferner wurde auch eine V-Q-Lissajous-Figur beobachtet.
Die ansteigende Neigung des Halteimpulses hatte einen Gradienten von 200 V/μs.
Die 37 und 38 zeigen die Ergebnisse dieser Messungen. In 37 sind die Elektrodenspannung V und die Wandspannung Q sowie die Änderung des Wandspannungs maßes ΔQ und die Helligkeit B entlang einer Zeitachse aufgetragen. 38 ist ein Beispiel einer V-Q-Lissajous-Figur.
Anhand 37 ist zu erkennen, dass die Spannung V in der Nähe des Punktes, der den Spitzenentladestrom zeigt (der Punkt, der in der Zeichnung durch t₂ angezeigt ist, bei dem es sich auch um den Punkt handelt, der die Spitzenhelligkeit zeigt), höher als an demjenigen Punkt ist, an dem der Entladestrom beginnt zu fließen (t₁ in der Zeichnung).
Die V-Q-Lissajous-Figur gemäß 38 hat eine dünne abgeflachte Rautenform. Diese V-Q-Lissajous-Figur ist mit geneigten linken und rechten Enden aufgrund der Tatsache ausgebildet, dass die Anfangsspannung geringer als die Endspannung ist.
Dies zeigt, dass die Verwendung einer Wellenform mit ansteigender Neigung für die Halteimpulse anstelle einer einfachen rechteckigen Welle den Schleifenbereich kleiner macht, obwohl das Wandladungstransfermaß in den Entladezellen das gleiche bleibt. Mit anderen Worten ist der Energieverbrauch kleiner, obwohl das Maß an emittiertem Licht das gleiche ist.
Versuch 9B
Das PDP 10 wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie bei dem Versuch der siebten Anordnung angesteuert, wobei entweder eine einfache rechteckige Welle oder eine Wellenform mit ansteigender Neigung wie bei der vorliegenden Anordnung für die Halteimpulse verwendet wurde. Die Helligkeit und der Energieverbrauch wurde in jedem Fall gemessen, und eine relative Leuchteffizienz η wurde anhand der relativen Helligkeit und des relativen Energieverbrauchs berechnet. Tabelle 6 zeigt die Werte für die relative Helligkeit und den relativen Energieverbrauch sowie die relative Leuchteffizienz η.
Tabelle 6
Anhand dieser Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Verwendung des Impulses mit ansteigender Neigung der vorliegenden Anordnung für die Halteimpulse anstelle eines einfachen rechteckigen Impulses dazu führt, dass die Helligkeit um 7 % und der Energieverbrauch um 13 % reduziert werden, so dass die Leuchteffizienz um etwa 7 % zunimmt.
10. Anordnung (erste Ausführungsform der Erfindung)
39 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet ein erster Halteimpuls, der in der Entladehalteperiode zugeführt wird, eine Wellenform, die in eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Wellenform verändert wurde, wobei ab dem zweiten Halteimpuls die gleiche einfache rechteckige Welle wie beim Stand der Technik verwendet wird.
Um zu realisieren, dass nur die ersten Halteimpulse eine in zwei Schritten steigende und fallende Wellenform aufweisen, wird die Impulsadditionsschaltung, die in Bezug auf die erste Anordnung beschrieben wurde, als Halteimpulsgenerator 112b, der in 5 gezeigt ist, verwendet. Jedoch ist ein Schalter vorgesehen, um die Operation des zweiten Impulsgenerators an- und auszuschalten. Der zweite Impulsgenerator wird nur angeschaltet, wenn die ersten Halteimpulse zugeführt werden.
Wenn die ersten Halteimpulse zugeführt werden, werden ein erster Impuls, der durch den ersten Impulsgenerator erzeugt wird, und ein zweiter Impuls, der durch den zweiten Impulsgenerator erzeugt wird, addiert, um eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform zu erzeugen, wie sie in 26 in Bezug auf die siebte Anordnung gezeigt ist. Wenn hingegen der zweite und die darauf folgenden Halteimpulse erzeugt werden, wird nur der erste Impuls durch den ersten Impulsgenerator erzeugt.
Wenn für die Halteimpulse ein einfacher rechteckiger Impuls wie derjenige im Stand der Technik verwendet wird, ist die Entladung, die durch die ersten Halteimpulse, die während der Entladehalteperiode zugeführt werden, instabil (geringe Entladungswahrscheinlichkeit), und das emittierte Licht weist ein vergleichsweise geringes Maß auf. Dies ist ein Grund für die Verschlechterung der Bildqualität, die durch ein Bildschirmflimmern verursacht wird.
Das Nachfolgende kann als Grund für die vergleichsweise geringe Entladungswahrscheinlichkeit angesehen werden, die durch die ersten Halteimpulse erzeugt wird.
Normalerweise gibt es von demjenigen Zeitpunkt, zu dem ein Impuls zugeführt wird, zu demjenigen Zeitpunkt, wenn der Entladestrom erzeugt wird, eine Zeitverzögerung (Entladungsverzögerung). Die Entladungsverzögerung weist eine starke Korrelation zu der zugeführten Spannung auf. Im Stand der Technik wurde es häufig beobachtet, dass eine höhere Spannung die Entladungsverzögerung reduziert und dazu führt, dass die Verteilung der Entladungsverzögerung schmaler wird. Das Problem einer eine instabile Entladung verursachenden langen Entladungsverzögerung ist auch auf den Halteimpuls anwendbar.
Jedoch ist eine Spannung V gas, die dem Entladungsgas innerhalb der Entladezellen zugeführt wird, von einer Ansteuerspannung, die von einer Energiequelle außerhalb der Entladezellen zugeführt wird, und der Wandspannung abhängig, die auf der Dielektrikumsschicht gesammelt wird, welche die Elektroden bedeckt. Mit anderen Worten wird die Entladungsverzögerung stark durch die Wandspannung beeinflußt.
Daher macht ein Flimmern, das durch die Wandladung verursacht wird, die sich aufgrund der vorhergehenden Schreibentladung angesammelt hat, eine Entladungsverzögerung und die Erzeugung einer instabilen Entladung für die ersten Halteimpulse wahrscheinlicher.
Wenn jedoch für die ersten Halteimpulse eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Wellenform verwendet wird, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, anstatt eine einfache rechteckige Welle zu verwenden, wird die Entladungsverzögerung verringert. Entsprechend wird die Entladungswahrscheinlichkeit beim Zuführen der ersten Halteimpulse erhöht, wodurch ein Bildschirmflimmern verringert wird.
Während der Entladung kann eine ähnliche Stabilität erzielt werden, indem eine einfache rechteckige Welle für die ersten Halteimpulse verwendet wird, wenn ein breiter Impuls verwendet wird. Jedoch ermöglicht die Verwendung einer addierten zweischrittigen Treppenwellenform für die Impulse, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, dass schmale Impulse verwendet werden können, so dass das Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden kann.
Wenn für die ersten Halteimpulse eine in zwei Schritten ansteigende und fallende Treppenwellenform auf diese Weise verwendet wird, sollte die Erzielung eines Anstiegs der Entladungswahrscheinlichkeit bevorzugt auf die nachfolgende Art und Weise sichergestellt werden. Der Anstieg im ersten Schritt sollte in die Nähe einer minimalen Entladungshaltespannung V_S angehoben werden. Nachdem der Anstieg im zweiten Schritt auf das Spitzenspannungsniveau angehoben wurde, beginnt die Wellenform schnell von der Nähe zum Entladungsendpunkt zu fallen. Die Spannung für den Abfall des ersten Schrittes sollte dann in die Nähe der minimalen Entladungshaltespannung V_s verringert werden.
Die Periode von dem Anstieg im zweiten Schritt zu dem Abfall im ersten Schritt, mit anderen Worten die maximale Spannungshalteperiode Pwmax, sollte bevorzugt auf nicht weniger als 0,02 μs und auf nicht mehr als 90 % der Impulsbreite PW eingestellt werden.
Ferner sollte die maximale Spannungshalteperiode für die ersten Halteimpulse PW_max1 auf nicht weniger als 0,1 μs und auf nicht länger als die maximale Spannungshalteperiode für den zweiten und die darauf folgenden Impulse PW_max2 eingestellt werden. Bei diesen Einstellungen nimmt die Entladungswahrscheinlichkeit für die ersten Halteimpulse stark zu, und es kann ein zufriedenstellendes Bild ohne Flimmern realisiert werden.
Versuch 10A
Das PDP wurde unter Verwendung der einfachen rechteckigen Welle des Standes der Technik und der Treppenwellenform der vorliegenden Ausführungsform für die ersten Halteimpulse angesteuert, und die Spannung V_SCN-SUS, die zwischen den Elektroden (Abtast- und Halteelektroden) in den Entladezellen auftritt, und die Leuchteffizienz B des PDPs wurden in jedem Fall gemessen.
Die Halteimpulse wurden durch einen vorgegebenen Wellenformgenerator erzeugt und ihre Spannung wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie dem PDP zugeführt wurden. Die Spannungswellenform und die Helligkeitswellenform wurden mit Hilfe eines digitalen Oszilloskops gemessen.
40 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen, A: wenn eine rechteckige Welle für die ersten Halteimpulse verwendet wurde, und B: wenn für die ersten Halteimpulse eine Treppenwellenform verwendet wurde. In beiden Graphen sind die Elektrodenspannung V_SCN-SUS und die Helligkeit B über eine Zeitachse aufgetragen.
In 40 ist die Periode zwischen dem Impulsanstiegsstartpunkt und dem Lichtemissionsspitzenwert, mit anderen Worten, die Entladungsverzögerungszeit, im Fall B kleiner als im Fall A. Ferner ist zu erkennen, dass die Lichtemission, die durch die Entladung verursacht wird, im Fall B stärker als im Fall A ist.
Versuch 10B
Das PDP 10 wurde unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V p von 180 V und einer in zwei Stufen ansteigenden und fallenden Treppenwellenform mit einer maximalen Spannung von 230 V für die ersten Halteimpulse angesteuert. Die Spannungswellenform und die Helligkeitswellenform wurden in jedem Fall gemessen, und es wurde eine durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit verrechnet. Die Helligkeit und das Bildschirmflimmern wurden ebenfalls gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 7
Anhand dieser Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Verwendung einer zweischrittigen Treppenwellenform für die ersten Halteimpulse die Entladungsverzögerungszeit und das Bildschirmflimmern reduziert.
Das PDP-Ansteuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht es somit, dass ein PDP mit Bildern mit einer besseren Hochauflösung realisiert wird.
Elfte Anordnung
41 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten ansteigende Treppenwellenform für die Löschimpulse.
Um eine solche in zwei Schritten ansteigende Wellenform für die Löschimpulse zuzuführen, kann als Löschimpulsgenerator 113 gemäß 6 eine Impulsadditionsschaltung wie diejenige verwendet werden, die in Bezug auf die erste Anordnung beschrieben wurde.
Wenn ein einfacher rechteckiger Impuls wie derjenige im Stand der Technik verwendet wird, besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine starke Entladung nach der plötzli chen Spannungsänderung zum Spannungsanstiegszeitpunkt erzeugt wird. Diese starke Entladung erzeugt eine vergleichsweise starke Lichtemission über den gesamten Bildschirm, weshalb der Kontrast abfällt.
Wenn diese Art einer starken Entladung erzeugt wird, macht das Wandladungsmaß, das in den Entladezellen nach dem Zuführen des Löschimpulses verbleibt, ein Flimmern wahrscheinlicher und führt dazu, dass in den darauf folgenden Ansteuersequenzen eine Fehlentladung erzeugt wird.
Die Verwendung einer in zwei Schritten ansteigenden Wellenform für die Löschimpulse erlaubt es jedoch, dass die zugeführte Spannung erhöht wird, während ein Großteil der plötzlichen Spannungsänderung vermieden wird, so dass die Lichtemission eingeschränkt und die Wandladung gleichmäßig gelöscht werden kann.
Bei der vorliegenden Anordnung wird für die ersten und zweiten Impulsgeneratoren in der Impulsadditionsschaltung ein Treiber-IC, der eine geringe Fähigkeit aufweist, Spannung Stand zu halten, verwendet, um Löschimpulse durch Addieren der ersten und zweiten Impulse zu erzeugen. Somit kann das Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit erfolgen.
Ein Beispiel einer Technik die eine ansteigende Treppenwellenform als einen Löschimpuls verwendet, ist in dem Artikel „Two-Step Writing/Erasing" of Low Voltage Selection Circuits for Plasma Display Panel (T. N. Criscimagna, 1975 SID International Symposition Digest) beschrieben. Dieser Löschimpuls sollte jedoch wie nachfolgend beschrieben eingestellt werden, um die zuvor genannten Effekte zu erzielen.
Wenn die Spannung V₁ in dem ersten Anstiegsschritt dieser Art von in zwei Schritten ansteigender Treppenwellenform in Bezug auf die Spitzenspannung V e zu klein ist, wird in dem zweiten Anstiegsschritt ein vergleichsweise großes Maß an Licht emittiert, so dass die meisten Verbesserungen in Bezug auf den Kontrast verloren gehen würden. Daher sollte das Verhältnis von V₁ zu V_e auf nicht weniger als 0,05 bis 0,2 eingestellt werden, und das Verhältnis von (V_e – V₁) zu V_e sollte auf nicht mehr als 0,8 bis 0,95 eingestellt werden.
Wenn ferner die Periode vom Beenden des ersten Schrittes zum Beginn des zweiten Schrittes der Anstiegsperiode, mit anderen Worten der Niveauteil des ersten Schrittes t_p, in Bezug auf die Impulsbreite t_p zu Breit ist, wird dies eine verschlechternde Wirkung haben. Daher sollte das Verhältnis von t_p zu t_w auf 0,8 oder weniger eingestellt werden.
Um eine noch bessere Bildqualität zu realisieren, sollte die Spannung V₁ in dem ersten Schritt der Anstiegsperiode bevorzugt in dem Bereich von V_f – 50 V bis V_f + 30 V und die maximale Spitzenspannung V_e in dem Bereich von V_f bis V_f + 100 V eingestellt werden. Vorliegend ist V_f die Anfangsspannung.
Versuch 11
Das PDP wurde unter Verwendung einer in zwei Schritten ansteigenden Treppenwellenform für die Löschimpulse angesteuert. Beim Durchführen der Ansteuerung wurden die Spitzenspannung V_e und die Impulsbreite t_w auf feste Werte eingestellt, wohingegen das Verhältnis des ersten flachen Teils des ersten Schrittes der Anstiegsperiode t_p zur Impulsbreite t_w und das Verhältnis der Spannung für den zweiten Schritt (V_e – V₁) zur Spitzenspannung V_e auf verschiedene Werte eingestellt wurden, und der Kontrast wurde auf die gleiche Art und Weise wie bei dem Versuch der ersten Anordnung gemessen.
42 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen. Die Zeichnung zeigt die Beziehung zwischen den Verhältnissen t_p zu t_w und (V_e – V₁) zu V_e und den Kontrast, wenn eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für die Löschimpulse verwendet wird.
In der Zeichnung zeigt der schraffierte Bereich den Bereich der zulässigen Ergebnisse, in dem der Kontrast hoch ist und die Helligkeitsvariation, die aus den Schreibdefekten resultieren, selten sind. Der Bereich außerhalb des schraffierten Bereiches zeigt unzulässige Ergebnisse.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass das Verhältnis t_p zu t_w auf bevorzugt 0,8 oder weniger und das Verhältnis (V_e – V₁) zu V_e auf 0,8 bis 0,95 oder weniger eingestellt werden sollte. Wenn jedoch die Verhältnisse t_p zu t_w und (V_e – V₁) zu V_e auf einen zu geringen Wert eingestellt werden, können die Effekte nicht erzielt werden, so dass die Verhältnisse bevorzugt höher als 0,05 eingestellt werden.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten ansteigende Treppenwellenform für die Löschimpulse, wobei jedoch auch eine mehrschrittige Treppenwellenform mit drei oder mehr Schritten verwendet werden kann, um die gleiche bessere Bildqualität zu realisieren.
Zwölfte Anordnung
43 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für die Löschimpulse.
Als Löschimpulsgenerator 113 gemäß 6 sollte bevorzugt eine Impulsadditionseinheit verwendet werden, die in Bezug auf die zweite Anordnung beschrieben wurde, um diese Art einer in zwei Schritten abfallenden Wellenform für die Löschimpulse zuzuführen.
Wenn für die Löschimpulse wie im Stand der Technik eine einfache rechteckige Welle verwendet wird, bedeutet das Vorhandensein einer Entladungsverzögerungszeit für die Löschentladung, dass ein Einstellen eines zu schmalen Impulses zu einem fehlerhaften Löschen und zu einem Abfall der Bildqualität führt.
Die Verwendung einer in zwei Schritten abfallenden Wellenform wie diejenige in der vorliegenden Anordnung anstelle einer einfachen rechteckigen Welle als Löschimpuls ermöglicht ein ordnungsgemäßes Löschen, selbst wenn schmale Löschimpulse eingestellt sind.
Ein Reduzieren der Breite der Löschimpulse ermöglicht ein Verkürzen der Löschperiode. Entsprechend können die Schreibperiode und die Halteperiode verlängert werden, wodurch eine hohe Helligkeit und eine hohe Bildqualität erzielt werden.
Ferner werden als erste und zweite Impulsgeneratoren in der Impulsadditionsschaltung Treiber-ICs verwendet, die eine geringe Fähigkeit aufweisen, Spannung Stand zu halten, um die Löschimpulse durch Addieren der ersten und zweiten Impulse zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Wenn in dieser Weise für die Löschimpulse eine in zwei Schritten abfallende Treppenwellenform verwendet wird, wird das Löschen ordnungsgemäß durchgeführt, wobei die Impulsbreite so kurz wie möglich eingestellt wird. Als ein Ergebnis sollte die Periode Pwer vom Anstiegszeitpunkt zum Beenden der maximalen Spannungshalteperiode zwischen T_df – 0,1 μs und T_df + 0,1 μs eingestellt werden. Vorliegend ist T_df die Entladungsverzögerungszeit.
Wenn diese Art eines in zwei Schritten abfallenden Löschimpulses verwendet wird, sollte die maximale Spannung Vmax im Bereich von V_f bis V + 100 V eingestellt werden, um die zufriedenstellendste Bildqualität zu erzielen.
Versuch 12
Das PDP 10 wurde unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V_p von 180 V und einer Impulsbreite von 1,50 μs sowie einer in zwei Schritten abfallenden Treppenwellenform mit einer maximalen Spannung von 200 V und einer Impulsbreite von 0,77 μs als Löschimpulse angesteuert. Die Spannungswellenformen und die Helligkeitswellenformen wurden in jedem Fall gemessen, ebenso wie die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit für die Löschperiode gemessen wurde. Der Zustand des Bildschirms wurde beobachtet, um zu beurteilen, ob die Löschoperation erfolgreich durchgeführt wurde oder nicht.
Tabelle 8
Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen, die zeigen, dass die Löschoperation in beiden Fällen zufriedenstellend war.
Jedoch ist zu erkennen, dass die Verwendung einer Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle als Löschimpulse die Entladungsverzögerungszeit stark verkürzt, und dass das Ansteuern des PDPs unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Anordnung eine zufriedenstellende Durchführung ermöglicht, selbst wenn ein schmaler Impuls verwendet wird.
Bei der vorliegenden Anordnung wurde eine in zwei Stufen fallende Treppenwellenform für die Löschimpulse verwendet, wobei die gleichen Effekte jedoch auch unter Verwendung einer in mehreren Schritten abfallenden Treppenwellenform in drei Schritten oder mehr erzielt werden können.
Dreizehnte Anordnung
Das bei dieser beispielhaften Anordnung verwendete PDP weist dieselbe Grundstruktur wie das PDP 10 in 1 auf, wobei jedoch eine Mischung der vier Gase Helium, Neon, Xenon und Argon anstelle einer Mischung von Neon und Xenon oder Helium und Xenon als eingeschlossenes Entladungsgas verwendet wurden, und der Druck in dem eingeschlossenen Raum wurde auf 1,066 bis 5,333 bar (800 bis 4000 torr) eingestellt, also auf einen Druck, der höher als der Umgebungsdruck ist.
44 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, wird bei der vorliegenden Anordnung ein Ansteuern unter Verwendung von in zwei Schritten abfallenden Treppenwellenformen sowohl für die Datenimpulse, die in der Schreibperiode zugeführt werden, als auch für die Halteimpulse, die in der Entladehalteperiode zugeführt werden, durchgeführt. Mit anderen Worten verwendet die vorliegende Anordnung eine in zwei Schritten abfallende Wellenform als Datenimpuls, wie es bei der vierten Anordnung der Fall ist, und eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für einen Halteimpuls, wie es bei der sechsten Anordnung der Fall ist.
Die vorliegende Anordnung kombiniert die strukturellen Merkmale mit Merkmalen der Wellenformen, die beim Ansteuern des PDPs zugeführt werden, wie es zuvor beschrieben wurde, um die Helligkeit und die Leuchteffizienz zu verbessern, während Anstiege der Entladungsspannung beschränkt werden, und um Bilder mit einer zufriedenstellenden Qualität anzuzeigen.
Beim Einschließen des Gasmediums in dem PDP beträgt der verwendete Druck normalerweise weniger als 0,667 bar (500 torr). Das bedeutet, dass das ultraviolette Licht, das auf die Entladung erzeugt wird, im wesentlichen aus Resonanzlinien mit einer Mittenwellenlänge von 147 nm besteht. Wenn der Druck in dem eingeschlossenen Raum jedoch hoch ist (eine große Anzahl von Atomen sind in dem Entladungsraum eingeschlossen), wie zuvor beschrieben, ist das Verhältnis der Exzimerstrahlung mit einer Mittelwellenlänge von 154 nm oder 172 nm größer. Resonanzlinien haben eine Tendenz zur Selbstabsorption, während Molekülstrahlen eine geringe oder keine Selbstabsorption aufweisen, was bedeutet, dass das Maß an ultraviolettem Licht, das durch die Leuchtstoffschicht reflektiert wird, in diesem Fall größer ist, wodurch die Helligkeits- und Leuchteffizienz verbessert wird. Die Effizienz der Umwandlung von ultraviolettem zu sichtbarem Licht durch eine normale Leuchtmittelschicht ist größer, je größer die Wellenlänge ist, so dass dies ein weiterer Grund dafür ist, dass die vorliegende Anordnung die Helligkeits- und Leuchteffizienz verbessert.
Bei einem herkömmlichen PDP weist die Entladung eine erste Glühphase auf, wohingegen, wenn eine Hochdruckeinstellung von 1,066 bis 5,333 bar (800 bis 4000 torr) verwendet wird, wie es bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, eine Faser-Glühphase oder eine zweite Glühphase einfacher erzeugt werden kann. Dies führt dazu, dass die Dichte der Elektronen in der positiven Spalte zunimmt, wodurch konzentrierte Energie zugeführt wird und das Maß an emittiertem ultraviolettem Licht zunimmt.
Bei dem eingeschlossenen Gasmedium handelt es sich um eine Mischung der vier zuvor genannten Gase, wobei ein verhältnismäßig geringes Maß an Xenon vorhanden ist, wodurch es möglich ist, eine hohe Helligkeits- und Leuchteffizienz zu erzielen, während eine geringe Entladungsspannung beibehalten wird.
Wenn ein Hochdruck in dem eingeschlossenen Raum einer PDP-Struktur eingestellt wird, bei der Abtastelektroden und Datenelektroden einander gegenüber angeordnet sind, so dass zwischen diesen Entladungsräume vorgesehen sind, wie es in 1 gezeigt ist, besteht eine Tendenz dahingehend, dass Schreibdefekte erzeugt werden. Dies ist sehr wahrscheinlich, da ein hoher Druck in dem eingeschlossenen Raum die Anfangsspannung erhöht. Wenn für die Set-Up-Impulse und die Schreib-Impulse eine einfache rechteckige Welle verwendet wird, wie es im Stand der Technik der Fall ist, wird jedoch selbst dann eine Entladungsverzögerung erzeugt, wenn die zugeführte Entladung für die Schreibimpulse auf ein hohes Niveau eingestellt ist. Entsprechend sind Schreibdefekte nur schwer zu vermeiden.
Gemäß der vorliegenden Anordnung wird jedoch eine in zwei Schritten abfallende Treppenwellenform für die Datenimpulse verwendet, wodurch die Entladungsverzögerung verringert wird, und es ist möglich, die Schreibentladung innerhalb der Periode abzuschließen, in der die Datenimpulse zugeführt werden. Somit nimmt das Wandladungsmaß, das durch die Schreibentladung erzeugt wird, zu, und Schreibdefekte werden reduziert. Diese Treppenwellenform wird erzeugt, indem zwei Impulse addiert werden, was bedeutet, dass Treiber-ICs, die eine geringe Fähigkeit aufweisen, Spannung Stand zu halten, als Impulsgeneratoren verwendet werden können. Somit kann das Ansteuern bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Bei der vorliegenden Anordnung wird eine in zwei Schritten abfallende Treppenwellenform auch für die Halteimpulse verwendet, so dass eine hohe Halteimpulsspannung eingestellt wird, wodurch die Helligkeit erhöht und stabile Operationen beibehalten werden. Entsprechend kann eine bessere Bildqualität ohne Flimmern und dergleichen realisiert werden.
Versuch 13A
Es wurden PDPs mit einem Elektrodenabstand von 40 μm und mit Entladungsgasen erzeugt, welche die nachfolgenden Gaskombinationen aufwiesen: Helium 50 %, Neon 48 %, Xenon 2 %; Helium 50 %. Neon 48 %. Xenon 2 %. Argon 0.1 %; Helium 30 %, Neon 68 %, Xenon 2 %; Helium 30 %, Neon 67,9 %, Xenon 2 %, Argon 0,1 %. Die Beziehung zwischen dem Pd-Bereich und der Anfangsspannung V_f wurde für jeden der PDPs untersucht.
Der Graph in 45 zeigt diese Ergebnisse. Unterhalb des Graphen ist eine Tabelle dargestellt, welche die Helligkeit (Entladungsspannung beträgt 250 V) für PDPs unter Verwendung der verschiedenen Gasarten zeigt.
Anhand der Zeichnung ist ersichtlich, dass eine Zunahme des Druckes in dem eingeschlossenen Raum die Erhöhung der Anfangsspannung bewirkt, wobei die Anfangsspannung jedoch, in einer Mischung aus den zuvor beschriebenen vier Gasen für das Entladungsgas verwendet, auf einen vergleichsweise geringes Niveau beschränkt werden kann.
Insbesondere wenn die Mischung von Helium 30 %, Neon 67,9 %, Xenon 2 % und Argon 0,1 % verwendet wird, ist die Helligkeit vergleichsweise gut und die Anfangsspannung kann innerhalb des effektiven Anfangsspannungsbereiches (geringer als 220 V) gehalten werden, selbst wenn der Pd-Bereich unterhalb von 0,008 (bar × cm) (6 (torr × cm)) gehalten wird, was bedeutet, dass der Elektrodenabstand d 60 μm und der Druck in dem eingeschlossenen Raum 1,333 bar (1000 torr) betragen.
Die minimale Anfangsspannung für diese Gaskombination liegt in der Nähe von Pd = 4, so dass es bevorzugt wäre, Pd bei 4 einzustellen (Beispiel Druck des eingeschlossenen Raumes 2,666 bar (2000 torr) und Elektrodenabstand d von 20 μm).
Die absoluten Werte, insbesondere die Anfangsspannung, variieren gemäß der Menge an verwendetem Xenon, wobei sich jedoch die relative Beziehung zwischen diesen kaum ändert.
Versuch 13B
PDPs mit Sperr-Rippen, die eine Höhe von 60 μm aufwiesen, und der zuvor beschriebenen Mischung aus vier Gasen, die bei einem Druck von 2,666 bar (2000 torr) eingeschlossen war, wurden mit Hilfe eines Ansteuerverfahrens angesteuert, das die einfache rechteckige Welle des Standes der Technik gemäß 4 verwendet, und mit Hilfe eines Verfahrens, das die in 44 dargestellte Treppenwellenform verwendet. Es wurde eine tatsächliche Bildanzeige durchgeführt, wobei die relative Helligkeit, die Leuchteffizienz η und die Bildqualität (Flimmern) bewertet wurden.
Tabelle 9 zeigt diese Ergebnisse. Tabelle 9
Anhand dieser Ergebnisse ist zu erkennen, dass die relative Helligkeit, der Energieverbrauch, die relative Effizienz und die Anzeigequalität besser sind, wenn das Ansteu erverfahren der vorliegenden Anordnung anstelle des Ansteuerverfahrens unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle verwendet wird.
Dies zeigt, dass die durch die vorliegende Anordnung vorgeschlagene Kombination der Elementstruktur und des Ansteuerverfahrens eine hohe Beleuchtung, eine hohe Effizienz und eine zufriedenstellende Bildqualität ermöglicht, selbst wenn der Druck in dem eingeschlossenen Raum des PDPs hoch ist.
Das Ansteuerverfahren der vorliegenden Anordnung wurde auf ein PDP angewendet, bei dem Mischung von vier Gasen bei einem Druck von 2,666 bar (2000 torr) wie bei der vorliegenden Anordnung eingeschlossen war, und bei einem PDP, bei dem eine Mischung von Neon (95 %) und Xenon (5 %) bei einem Druck von 0,667 bar (500 torr) eingeschlossen war. Die Leuchteffizienz η wurde in jedem Fall verglichen und es wurde festgestellt, dass die Effizienz des ersteren PDPs etwa um das 1,5-fache größer als beim letzteren war. Dies bestätigt, dass die Kombination des Ansteuerverfahrens und der Entladungsgaszusammensetzung und des Druckes, die durch die vorliegende Anordnung vorgeschlagen wird, valide ist.
Bei der vorliegenden Anordnung wiesen sowohl die Datenimpulse als auch die Halteimpulse in zwei Schritten abfallende Wellenformen auf, wobei jedoch gemäß einem alternativen Beispiel der gleiche Effekt erzielt werden kann, wenn entweder nur die Datenimpulse oder nur die Halteimpulse in zwei Schritten abfallende Wellenformen aufweisen.
Selbst wenn in zwei Schritten ansteigende oder abfallende Wellenformen nur für die Datenimpulse und einfache rechteckige Wellen für die Halteimpulse verwendet werden, können bei der vorliegenden Anordnung fast die gleichen Effekte erzielt werden, wenn auch mit geringerer Effizienz.
Vierzehnte Anordnung (zweite Ausführungsform der Erfindung)
46 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet Treppenwellenformen für die Set-Up-Impulse, Schreibimpulse, die ersten Halteimpulse und die Löschimpulse.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie es in 46 gezeigt ist, eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform für die Set-Up-Impulse wie bei der ersten Anordnung verwendet, eine in zwei Stufen abfallende Treppenwellenform wird für die Datenimpulse wie bei der vierten Anordnung verwendet, eine in zwei Stufen ansteigende und fallende Treppenwellenform wird für die ersten Halteimpulse wie bei der zehnten Anordnung (erste Ausführungsform) verwendet, und eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform wird für die Löschimpulse wie bei der elften Anordnung verwendet.
Indem an die Kombinationen der Wellenform in jeder Periode Spannung angelegt wird, kann der Kontrast verbessert und ein Flimmern, das durch die Entladungsverzögerung erzeugt wird, wie zuvor beschrieben, beschränkt werden.
Die Verwendung von Treppenwellenformen für die Set-up- und Löschimpulse ermöglicht eine Verbesserung des Kontrastes während der Set-up- und Löschentladungen, wobei jedoch auch eine Tendenz dahingehend besteht, die Größe der Entladungsverzögerung Td_add bei der Schreibentladung und der Entladungsverögerung Td_sus1 bei der ersten Halteentladung zu vergrößern. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Verwendung einer Treppenwellenform für die Set-up- und Löschimpulse zu einer schwächeren Entladung führt, wodurch das Maß der Transferladung und somit das Maß der Wandtransferladung, die in der Set-Up-Periode auftritt, verringert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verhindert jedoch die Operation zum Reduzieren der Entladungsverzögerung Td_add unter Verwendung einer Treppenwellenform für die Datenimpuls und die Operation zum Reduzieren der Entladungverzögerung Td_sus1 durch Verwendung einer Treppenwellenform für die ersten Halteimpulse eine Entladungsverzögerung, weshalb kein Flimmern erzeugt wird.
Bei einem Ansteuerverfahren wie demjenigen der vorliegenden Ausführungsform können ein sehr hoher Kontrast sowie eine zufriedenstellende Bildqualität erzielt werden, selbst wenn ein Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung von Schreibimpulsen mit einer Breite von 1,25 μs durchgeführt wird.
Versuch 14A
Das PDP 10 wurde mit einfachen rechteckigen Wellen, die sowohl für die Schreib- als auch für die Halteimpulse verwendet wurden, angesteuert, und sowohl einfache rechteckige Wellen als auch in zwei Schritten ansteigende und fallende Wellenformen wurden für die Set-up- und Löschimpulse verwendet. Eine durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_add (μs), die bei der Schreibentladung auftritt, eine curchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_sus1 (μs), die bei der ersten Halteentladung auftritt, das Kontrastverhältnis und eine Entladungseffizienz P (%) für die erste Halteentladung wurden gemessen.
Die Entladungseffizient P wurde gemessen, indem die Operation vom Schreiben zur Halteentladung 10000 mal durchgeführt und gezählt wurde, wie viele Male Licht in der ersten Halteentladung emittiert wurde.
Die Beurteilung der Lichtemission wurde durchgeführt, indem eine Avalanche-Photodiode (APD) verwendet wurde, um die Lichtemission während der Entladung auf einem digitalen Oszilloskop zu beobachten.
Versuch 14B
Das PDP 10 wurde unter Verwendung einer Treppenwellenform sowohl für die Set-up-als auch für die Löschimpulse und einer einfachen rechteckigen Welle für sämtliche Halteimpulse angesteuert, wobei eine einfache rechteckige Welle und eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Treppenwellenform verschiedentlich für die Schreibimpulse verwendet wurden. Die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_add (μs), die bei der Schreibentladung auftritt, die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_sus1 (μs), die bei der ersten Halteentladung auftritt, das Kontrastverhältnis und die Entladungseffizienz P (%) für die erste Halteentladung wurden gemessen.
Versuch 14C
Das PDP wurde unter Verwendung einer Treppenwellenform für die Set-up-, Lösch- und Schreibimpulse angesteuert, wobei eine einfache rechteckige Welle und eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Treppenwellenform verschiedentlich für die ersten Halteimpulse verwendet wurde. Die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_add (μs), die bei der Schreibentladung auftritt, die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_sus1 (μs), die bei der ersten Halteentladung auftritt, das Kontrastverhältnis und die Entladungseffizienz P (%) für die erste Halteentladung wurden gemessen. Tabelle 10 zeigt die Ergebnisse der Versuche 14A, 14B und 14C.
Tabelle 10
Anhand der Ergebnisse des Versuches 14A ist zu erkennen, dass unter Verwendung einer Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Set-up- und Löschimpulse der Kontrast stark verbessert wird. Gleichzeitig werden jedoch die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_add, die bei der Schreibentladung auftritt, und die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_sus1, die bei der ersten Halteentladung auftritt, größer, und die Entladungseffizienz P wird verringert.
Anhand dessen und anhand der Ergebnisse des Versuches 14B ist zu erkennen, dass die Verwendung einer Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Schreibimpulse sowie für die Set-up- und Löschimpulse den Kontrast auf einem verbesserten Niveau hält und den Anstieg der durchschnittlichen Entladungsverzögerungszeit Td_add, die bei der Schreibentladung auftritt, und der durchschnittlichen Entladungsverzögerungszeit Td_sus1, die bei der ersten Halteentladung auftritt, beschränkt, ebenso wie der Abfall der Entladungseffizienz P eingeschränkt wird.
Anhand dessen und anhand der Ergebnisses des Versuches 14C ist zu erkennen, dass die Verwendung einer Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Schreibimpulse und die ersten Halteimpulse sowie für die Set-up- und Löschimpulse den Kontrast verbessert, die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_add, die bei der Schreibentladung auftritt, reduziert, ebenso wie die durchschnittliche Entladungsverzögerungszeit Td_sus1, die bei der ersten Halteentladung auftritt, und die Entladungseffizienz P verbessert.
Fünfzehnte Anordnung
47 ist ein Ablaufdiagramm, das ein PDP-Ansteuerverfahren zeigt, das sich auf die vorliegende beispielhafte Anordnung bezieht.
Bei der vorliegenden Anordnung werden Treppenwellenformen für die Set-up-, Schreib- und Löschimpulse wie bei der vierzehnten Anordnung (zweite Ausführungsform) verwendet. Ferner werden Treppenwellenformen nicht nur für die ersten, sondern auch für alle anderen Halteimpulse verwendet.
Bei der vorliegenden Anordnung, wie in 47 gezeigt ist, wird eine in zwei Stufen ansteigende Treppenwellenform für die Set-Up-Impulse wie bei der ersten Anordnung verwendet, eine in zwei Schritten fallende Treppenwellenform wird für die Datenimpulse wie bei der vierten Anordnung verwendet, eine in zwei Stufen ansteigende und fallende Treppenwellenform wird für die Halteimpulse wie bei der siebten Anordnung verwendet, und eine in zwei Schritten ansteigende Treppenwellenform wird für die Löschimpulse wie bei der elften Anordnung verwendet.
Indem eine Spannung an die Kombinationen der Wellenformen in jeder Periode angelegt wird, können der Kontrast verbessert, ein durch die Entladungsverzögerung verur sachtes Flimmern eingeschränkt und eine hohe Leuchteffizienz realisiert werden, wie nachfolgend beschrieben wird.
Jedoch neigt ein PDP mit einer höheren Auflösung allgemein gesprochen dazu, dass er eine geringere Leuchteffizienz aufweist. Dies ist aufgrund der Tatsache wahrscheinlich, dass kleinere Entladezellen bedeuten, dass der Wandoberflächenbereich für jede Volumeneinheit in dem Entladungsraum größer ist, wodurch der Wandoberflächenverlust an Anregungen und geladenen Partikeln von dem Entladungsgas zunimmt. PDPs mit einer höheren Auflösung neigen ferner mehr dazu, ein großes Maß an Verunreinigungen aufzuweisen, wie beispielsweise einen Nebel, der nach einem Evakuierungsprozeß verbleibt, der während des Herstellungsprozesses durchgeführt wird. Dies ist aufgrund der Tatsache sehr wahrscheinlich, dass Reduktionen in Bezug auf die Intervalle zwischen den Sperr-Rippen die Leitfähigkeit verschlechtern. Ein großes Maß an Verunreinigungen in dem Entladungsgas neigt ferner dazu, die Anfangsspannung heraufzusetzen.
Entsprechend macht die Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle, wie es beim Stand der Technik der Fall ist, zum Antreiben eines PDPs mit hoher Auflösung bei hoher Geschwindigkeit ein Flimmern wahrscheinlicher und das Ansteuern des PDPs in einer stabilen Art und Weise schwierig. Bei der vorliegenden Anordnung kann ein PDP mit hoher Auflösung jedoch stabil angesteuert werden, selbst bei einer hohen Geschwindigkeit von etwa 1,2 μs, wodurch das Ansteuern stabil durchgeführt werden kann, während ein Hochversionsbild bei vollständiger Spezifikation angezeigt wird.
Bei einem PDP mit verhältnismäßig hoher Auflösung kann die Verwendung einer Treppenwellenform für die Halteimpulse starke Verbesserungen in Bezug auf die Leuchteffizienz erzielen. Variationen im Zellenabstand dieser Art von PDP erzeugen Breite Variationen in Bezug auf den erzielten Effekt. Der Grund hierfür besteht darin, dass es schwer ist, Effekte unter Verwendung einer Treppenwellenform in einem PDP mit breiten Elektroden zu erzielen, wenn ein verhältnismäßig großer Entladestrom erzielt werden kann, selbst unter Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle als Halteimpulse. Bei einem PDP mit schmalen Elektroden bedeutet die Verwendung einer einfachen rechteckigen Welle als Halteimpulse jedoch, dass ein geringer Entladestrom erzielt wird, so dass die Verwendung einer Treppenwellenform dazu führt, dass die Effekte einfacher erzeugt werden können.
Versuch 15A
Das PDP wurde unter Verwendung einer Treppenwellenform für die Set-up- und Löschimpulse, und einer einfachen rechteckigen Welle für sämtliche Halteimpulse angesteuert, wobei eine einfache rechteckige Welle und eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Treppenwellenform verschiedentlich für die Schreibimpulse verwendet wurden. Der Zellenabstand wurde auf 360 μm und 140 μm eingestellt. Die relative Leuchteffizienz η und das Kontrastverhältnis wurden gemessen.
Versuch 15B
Das PDP wurde unter Verwendung einer Treppenwellenform für die Schreibimpulse sowie für die Set-up- und Löschimpulse angesteuert, und eine einfache rechteckige Welle wurde für sämtliche Schreibimpulse verwendet, wobei eine einfache rechteckige Welle und eine in zwei Stufen ansteigende und abfallende Treppenwellenform verschiedentlich für die Halteimpulse verwendet wurden. Der Zellenabstand wurde auf 360 μm und auf 140 μm eingestellt. Die relative Leuchteffizienz η und das Kontrastverhältnis wurden gemessen.
Bei beiden Versuchen 15A und 15B stellte sich ein Kontrastverhältnis von etwa 400:1 als zufriedenstellend heraus. Tabelle 11 zeigt die Ergebnisse der Messungen für die relative Leuchteffizienz η.
Tabelle 11
Anhand dieser Ergebnisse ist zu erkennen, dass ein PDP mit einem Zellabstand von 140 μm normalerweise eine geringere Leuchteffizienz als ein PDP mit einem Zellabstand von 360 μm aufweist.
Anhand der Ergebnisse des Versuches 15A ist zu erkennen, dass die Leuchteffizienz sich unabhängig davon nicht ändert, ob eine einfache rechteckige Welle oder eine Treppenwellenform für die Schreibimpulse verwendet wird. Die Ergebnisse des Versuches 15B zeigen jedoch, dass die Verwendung einer Treppenwellenform für die Halteimpulse eine höhere Leuchteffizienz als im Fall einer einfachen rechteckigen Welle erzeugt.
Die Ergebnisse des Versuches 15B zeigen ferner, dass die Verwendung einer Treppenwellenform anstelle einer einfachen rechteckigen Welle für die Halteimpulse die Leuchteffizienz um etwa 8 % bei dem PDP mit dem Zellabstand von 360 μm und um etwa 30 % bei dem PDP mit dem Zellabstand von 140 μm erhöht. Insbesondere zeit dies, dass die Verwendung einer Treppenwellenform für die Halteimpulse bei einem PDP mit hoher Auflösung die Leuchteffizienz stark verbessert.
Somit ermöglicht es die Verwendung des Ansteuerverfahrens der vorliegenden Anordnung, ein PDP bei hoher Geschwindigkeit mit hoher Leuchteffizienz anzusteuern, so dass Bilder mit hoher Auflösung stabil angezeigt werden können.
Zusätzliche Informationen
Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Kontrast, eine verbesserte Bildqualität und eine verbesserte Leuchteffizienz unter Verwendung einzigartiger Wellenformen, insbesondere unter Verwendung einer Treppenwellenform für die ersten Halte-, bevorzugt für die Set-up-, Schreib- und Löschimpulse, wie es zuvor beschrieben wurde. Jedoch sind die Mittel zum Zuführen von Impulsen zu den Abtastelektroden, den Halteelektroden und den Datenelektroden nicht auf die in Bezug auf die zuvor genannten Ausführungsformen beschriebenen Mittel beschränkt, wobei vorausgesetzt wird, dass ein derartiges Mittel allgemein beim Ansteuern eines PDPs unter Verwendung des ADS-Verfahrens verwendet werden kann.
Beispielsweise wurde bei den obigen beispielhaften Anordnungen ein Beispiel beschrieben, bei Treppenwellenformen-Set-up- und Löschimpulse den Abtastelektroden 19a zugeführt wurden, wobei die Erfindung jedoch mit den gleichen Effekten implementiert werden kann, indem die Impulse den Datenelektroden 14 und den Halteelektroden 19b zugeführt werden.
Bei den obigen Anordnungen wurde eine Treppenwellenform für die Datenimpulse, die den Datenelektroden 14 zugeführt werden, als ein Beispiel für die Verwendung einer Treppenwellenform für die Schreibimpulse verwendet, wobei jedoch eine Treppenwellenform auch für die Abtastimpulse verwendet werden kann, die den Abtastelektroden 19a zugeführt werden.
Zudem wurde in Bezug auf die Entladehalteperiode bei den obigen Anordnungen ein Beispiel beschrieben, bei dem ein positiver Halteimpuls abwechselnd den Abtastelektroden 19a und den Halteelektroden 19b zugeführt wurde. Alternativ können auch abwechselnd positive und negative Halteimpulse sowohl den Abtastelektroden 19a als auch den Halteelektroden 19b zugeführt werden. In diesem Fall ermöglicht die Verwendung einer Treppenwellenform für die Halteimpulse, dass die gleichen Effekte erzielt werden.
Die Elementstruktur des PDPs muss auch nicht der zuvor beschriebenen Struktur entsprechen. Das Ansteuerverfahren der vorliegenden Erfindung kann auch angewendet werden, wenn ein herkömmliches Oberflächenentladungs-PDP oder ein PDP mit entgegengesetzter Ladung angesteuert wird.
Mögliche industrielle Anwendung
Das PDP-Ansteuerverfahren und die Anzeigevorrichtung, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, können effizient bei Computer- und Fernsehbildschirmen verwendet werden, und insbesondere bei großen Vorrichtungen der genannten Art.

Claims

PDP-Ansteuerverfahren für einen PDP mit mehreren Anzeigeelektrodenpaaren, die jeweils aus einer Abtastelektrode (19a) und einer Halteelektrode (19b) gebildet sind, mehreren Datenelektroden (14), die angeordnet sind, um die Anzeigeelektrodenpaare in rechten Winkeln zu schneiden, und mehrere Entladezellen, die jeweils in einem Raum zwischen den Anzeigelektrodenpaaren und den Datenelektroden ausgebildet sind, der einem Schnittpunkt entspricht, wobei das PDP-Ansteuerverfahren die nachfolgenden Schritte wiederholt ausführt, um eine Bildanzeige durchzuführen: einen Schreibschritt zum Zuführen eines negativen Impulses zu den Abtastelektroden und eines Schreibimpulses zu gewählten Datenelektroden der Mehrzahl von Datenelektroden, um ein Bild zu schreiben; und einen Entladehalteschritt zum wiederholten Zuführen wenigsten eines Halteimpulses über die Anzeigeelektrodenpaare nach dem Schreibschritt, um eine Halteentladung in den Entladungszellen in Bezug auf das geschriebene Bild durchzuführen; wobei ein erster Halteimpuls in dem Entladehalteschritt ein positiver Impuls ist, und nur der erste Halteimpuls eine Treppenwellenform aufweist, bei welcher der fallende Abschnitt in wenigstens zwei Schritten durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteimpuls den Abtastelektroden der Anzeigelektrodenpaare zugeführt wird, und nur der erste Halteimpuls eine Treppenwellenform aufweist, bei welcher der steigende Abschnitt in wenigstens zwei Schritten durchgeführt wird.
PDP-Ansteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Halteimpuls eine maximale Spannung für wenigstens 0,1 μs länger als jeder der zweiten und nachfolgenden Halteimpulse zuführt.
PDP-Ansteuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Halteimpuls die maximale Spannung für wenigstens 0,02 μs, jedoch nicht länger als 90% einer Impulsbreite PW zuführt.
PDP-Ansteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei das PDP-Ansteuerverfahren den nachfolgenden weiteren Schritt wiederholt ausführt, um eine Bildanzeige durchzuführen: einen Setup-Schritt zum Zuführen eines Setup-Impulses zu jeder der Mehrzahl von Endladezellen, um eine Ladung in jeder Endladezelle zu akkumulieren; und einen Löschschritt zum Zuführen eines Löschimpulses zu jeder Entladezelle nach dem Entladehalteschritt zum Löschen des Bildes; wobei die Wellenformen für den Setup-Impuls, der in dem Setup-Schritt zugeführt wird, für den Schreibimpuls, der in dem Schreibschritt zugeführt wird, und für den Löschimpuls, der in dem Löschschritt durchgeführt wird, eine Treppenwellenform aufweisen, bei der wenigstens einer der steigenden und fallenden Abschnitte in wenigstens zwei Schritten durchgeführt wird.