DE69937122T2

DE69937122T2 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern eines Plasmabildschirms mit höherer Bildqualität und hohem Leuchtwirkungsgrad

Info

Publication number: DE69937122T2
Application number: DE69937122T
Authority: DE
Inventors: Nobuaki 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: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2019-07-20
Also published as: EP1116203B1; EP2043077A2; EP1199699A2; KR20060090722A; EP2051230A2; US20080062085A1; CN101819748A; KR100762066B1; DE69937122D1; DE69939785D1; US20080079667A1; KR20010085761A; EP2048645A2; KR100762065B1; KR20070004141A; EP1116203A2; CN101859528A; EP1862997A3; US20080165170A1; KR20060090723A

Description

Technisches Gebiet der Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Plasmabildschirms für eine Bildschirmvorrichtung eines Plasmabildschirms, das als Bildschirm für Computer, Fernseher und dergleichen verwendet wird und insbesondere ein Verfahren zum Ansteuern, das ein Verfahren eines Adress-Bildschirm-Zeitdauer getrennten Subfeldes (im Folgenden als ADS bezeichnet) verwendet.
Stand der Technik
Seit kurzem rückten Plasmabildschirme (im Folgenden als PDP, Plasma Display Panel, bezeichnet) aufgrund ihrer Fähigkeit, eine große, dünne, leichtgewichtige Vorrichtung zur Verwendung für Computer, Fernseher und dergleichen zu realisieren, in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit.
Allgemein können PDP n zwei Typen: Gleichstrom (direct current, DC) und Wechselstrom (alternating current, AC). Ein Beispiel für einen DC-PDP ist in der EP 0,762,461 beschrieben, die einen PDP, in dem Entladungszellen in einer Matrix angeordnet sind, und ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP gemäß dem Oberbegriff der beigefügten, unabhängigen Ansprüche offenbart. AC-PDP sind für eine Verwendung bei großen Bildschirmen geeignet und stellen daher den vorherrschenden Typ dar.
Derzeit wird hochauflösendes Fernsehen, bei dem hohe Auflösungen von bis zu 1920×1080 Pixeln verwendet werden, eingeführt und die PDP sollten vorzugsweise mit dieser Art einer hochauflösenden Bildanzeige sowie mit anderen Bildanzeigen kompatibel sein.
1 ist eine Ansicht eines herkömmlichen Wechselstrom-(AC)PDP.
Bei diesem PDP werden ein Substrat an der Vorderseite 11 und ein Substrat an der Rückseite 12 parallel zueinander angeordnet, so dass sie sich mit einem Abstand zueinander gegenüberliegen. Die Ränder der Substrate werden dann verschlossen.
Eine Gruppe von Scan-Elektroden 19a und eine Gruppe von Sustain-Elektroden 19b sind in parallelen Streifen auf der nach innen liegenden Oberfläche des Substrats an der Vorderseite 11 gebildet. Die Elektrodengruppen 19a und 19b sind mit einer dielektrischen Schicht 17 bedeckt, die aus Bleiglas oder Ähnlichem besteht. Die Oberfläche der dielektrischen Schicht 17 wird dann mit einer Schutzschicht 18 aus Magnesiumoxid (MgO) bedeckt. Eine Gruppe von Datenelektroden 14, die in parallelen Streifen gebildet wurde, wird mit einer isolierenden Schicht 13, die aus Bleiglas oder Ähnlichem besteht, bedeckt und auf der nach innen liegenden Oberfläche des Substrats an der Rückseite 12 angeordnet. Auf der Oberseite der isolierenden Schicht 13 sind parallel zu der Gruppe von Datenelektroden 14 Sperrrippen 15 angeordnet. Der Abstand zwischen dem Substrat an der Vorderseite 11 und dem Substrat an der Rückseite 12 wird durch die Sperrrippen 15 in Bereiche von 100 bis 200 Mikrometern aufgeteilt. In diese Bereiche wird ein Entladungsgas eingeschlossen. Der Druck, bei dem das Entladungsgas eingeschlossen wird, wird normalerweise unterhalb des äußeren (Atmosphären-)Drucks, üblicherweise in einem Bereich von zwischen 200 und 500 Torr, eingestellt.
2 zeigt eine Elektrodenmatrix für den PDP. Die Elektrodengruppen 19a und 19b sind im rechten Winkel zu der Gruppe von Datenelektroden 14 angeordnet. In dem Bereich zwischen den Substraten werden an den Punkten, an denen sich die Elektroden überschneiden, Entladungszellen gebildet. Die Sperrrippen 15 trennen benachbarte Entladungszellen voneinander ab, wodurch eine Diffusion der Entladung zwischen benachbarten Entladungszellen verhindert wird, so dass eine hochauflösende Bildanzeige erreicht werden kann.
Bei monochromen PDP wird eine Gasmischung, die hauptsächlich aus Neon besteht als Entladungsgas verwendet, wodurch sichtbares Licht emittiert wird, wenn die Entladung durchgeführt wird. Bei einem Farb-PDP wie demjenigen in 1 wird jedoch eine Phosphorschicht 16, die Phosphoren für die drei Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) besteht, auf den Innenwänden der Entladungszellen gebildet und eine Gasmischung, die hauptsächlich aus Xenon (wie beispielsweise Neon/Xenon oder Helium/Xenon) besteht, wird als Entladungsgas verwendet. Die Farbanzeige erfolgt durch Umwandeln des ultravioletten Lichts, das bei der Entladung erzeugt wird, in sichtbares Licht mit verschiedenen Farben unter Verwenden der Phosphorschicht 16.
Die Entladungszellen, die in dieser Art PDP verwendet werden, können im Wesentlichen nur in zwei Zuständen, AN und AUS, vorliegen. Hier wird ein ADS-Verfahren, in dem ein Bild (ein Feld) in eine Vielzahl von Sub-Bilder (Sub-Felder) unterteilt wird und die AN- und AUS-Zustände in jedem Sub-Bild miteinander kombiniert werden, um eine Grauskala auszudrücken, verwendet.
3 zeigt ein Verfahren zum Unterteilen eines Bildes, wenn eine 256-stufige Grauskala verwendet wird. Die horizontale Achse zeigt die Zeit und die schraffierten Teile zeigen die Entladungsdauer der Sustain-Elektroden.
In dem in 3 gezeigten, beispielhaften Verfahren zum Unterteilen wird ein Bild aus acht Sub-Bildern aufgebaut. Die Verhältnisse der Entladungsdauer der Sustain-Elektroden bei den Sub-Bildern werden entsprechend auf 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 und 128 eingestellt. Diese acht Bit großen, binären Kombinationen drücken eine 256-Grauskala aus. Der NTSC-(National Television System Commitee)Standard für Fernsehbilder schreibt ein Bildverhältnis von 60 Bildern pro Sekunde vor, so dass die Dauer für ein Bild bei 16,7 ms liegt.
Jedes Sub-Bild besteht aus der folgenden Sequenz: einer Einstelldauer, einer Schreibdauer, einer Entladungsdauer der Sustain-Elektroden und einer Löschdauer.
4 ist ein Zeitdiagramm, das zeigt, wenn Impulse während eines Sub-Bildes aus dem Stand der Technik auf die Elektroden übertragen werden.
Während der Einstelldauer werden alle Entladungszellen eingestellt, indem Einstellimpulse auf alle Scan-Elektroden 19a übertragen werden.
Während der Schreibdauer werden Datenimpulse auf ausgewählte Datenelektroden 14 übertragen, während Scan-Impulse nacheinander auf die Scan-Elektroden 19a übertragen werden. Dies bewirkt, dass sich eine Wandladung in den zu zündenden Zellen ansammelt, wodurch eine Anzeige aus den Daten der Pixel geschrieben wird.
Während der Entladungsdauer der Sustain-Elektroden wird an den Scan-Elektroden 19a und den Sustain-Elektroden 19b eine starke Impulsspannung angelegt, wodurch bewirkt wird, dass eine Entladung der Entladungszellen in denen sich die Wandladung angesammelt hat, eintritt, und für eine bestimmte Zeitdauer Licht emittiert wird.
Während der Löschdauer werden starke, enge Löschimpulse auf die Scan-Elektroden übertragen, wodurch bewirkt wird, dass die Wandladungen in allen Entladungszellen gelöscht werden.
In dem obigen Verfahren zum Ansteuern sollte Licht normalerweise nur während der Entladungsdauer der Sustain-Elektroden und nicht während der Einstell-, Schreib- und Löschdauern emittiert werden. Das Auftreten einer Entladung während des Aufbringens von Einstell- oder Löschimpulsen bewirkt, dass der gesamte Schirm Licht emittiert und der Kontrast fällt entsprechend ab.
Infolgedessen besteht der Bedarf, Techniken zum Beheben dieser Probleme zu entwickeln.
Das obige Verfahren zum Ansteuern eines PDP sollte auch die Entladungsdauer der Sustain-Elektroden in jedem Bild als so lang wie möglich machen, um die Leuchtkraft zu verbessern. Dementsprechend sollten die Schreibimpulse (Scan-Impulse und Datenimpulse) so kurz wie möglich sein, so dass das Schreiben mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden kann.
Hochauflösende PDP weisen eine große Anzahl an Scan-Elektroden auf, so dass es besonders wünschenswert ist, dass die Schreibimpulse (Scan-Impulse und Datenimpulse) eng sein können, um eine Ansteuerung mit hoher Geschwindigkeit zuzulassen.
Bei einem herkömmlichen PDP verursacht ein enges Einstellen der Impulse jedoch Schreibfehler, die die Qualität des angezeigten Bildes vermindern Wenn die Spannung für den Schreibimpuls hoch ist und der Impuls eng, kann das Schreiben in absehbarer Weise mit hoher Geschwindigkeit und ohne Schreibfehler durchgeführt werden. Normalerweise weisen Ansteuervorrichtungen für Hochgeschwindigkeitsdaten jedoch eine geringere Fähigkeit auf, der Spannung zu widerstehen, so dass es schwer ist, eine Ansteuerschaltung zu realisieren, die sowohl bei einer hohen Spannung als auch bei einer hohen Geschwindigkeit schreiben kann.
In dem obigen Verfahren zum Ansteuern eines PDP ist ein weiterer wichtiger Punkt, dass der PDP mit einer geringen Stromversorgung angesteuert werden kann. Um dies zu erreichen, sollte der unwirksame Strom, der während der Entladungsdauer der Sustain-Elektroden verbraucht wird, vorzugsweise verringert werden, um so den Leuchtwirkungsgrad zu erhöhen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP bereitzustellen, das mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben wird und den Kontrast verbessert, ohne dabei Schreibfehler zu verursachen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP bereitzustellen, das eine hohe Bildqualität und eine hohe Leuchtkraft erzeugt, ohne dabei ein Flimmern und eine Oberflächenkörnung auf dem Schirm zu verursachen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie er im beigefügten Anspruch 1 definiert ist, wird eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten oder mehr ansteigt, für die Einstellimpulse verwendet. Das Verwenden dieser Art von Wellenform für die Einstellimpulse anstelle eines einfachen, rechteckigen Impulses verbessert den Kontrast, ohne dabei Schreibfehler zu verursachen. In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie er in dem beigefügten Anspruch 4 definiert ist, wird eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten oder mehr abfällt, für die Einstellimpulse verwendet.
Das Verwenden dieser Art von Wellenform für die Einstellimpulse anstelle eines einfachen, rechteckigen Impulses ermöglicht, dass das Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, ohne dabei Schreibfehler zu verursachen.
Vorzugsweise das Verwenden einer treppenartigen Wellenform, die zwei Schritten oder mehr ansteigt, für die Schreibimpulse verbessert den Kontrast, ohne dabei Schreibfehler zu verursachen.
Vorzugsweise das Verwenden einer treppenartigen Wellenform, die in zwei Schritten oder mehr abfällt, anstelle eines einfachen, rechteckigen Wellenform für die Sustain-Impulse ermöglicht das Einstellen einer hohen Spannung für die Sustain-Impulse und stellt sicher, dass die Operationen stabil ausgeführt werden, so dass eine hohe Bildqualität realisiert werden kann.
Vorzugsweise wenn eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten oder mehr ansteigt, anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Sustain-Impulse verwendet wird, wird der Leuchtwirkungsgrad verbessert. Eine besonders merkliche Verbesserung des Leuchtwirkungsgrads kann erreicht werden, wenn der zweite Schritt des ansteigenden Abschnitts und der erste Schritt des abfallenden Abschnitts der Wellenform einer kontinuierlichen Operation entsprechen.
Der Leuchtwirkungsgrad kann auch durch Verwenden einer Wellenform, deren ansteigender Abschnitt ein Gefälle für die Sustain-Impulse ist, verbessert werden.
Ein anderer Weg, den Leuchtwirkungsgrad zu verbessern ist die Verwendung einer Wellenform, bei der die Spannung zur gleichen Zeit, wenn der Entladungsstrom am größten ist, höher ist als die angelegte Spannung, die zu dem Zeitpunkt auftritt, an dem der Impuls für die Sustain-Impulse startet.
Vorzugsweise verbessert die Verwendung einer treppenartigen Wellenform mit zwei oder mehr Schritten für den ersten Sustain-Impuls, der während der Entladungsdauer der Sustain-Elektrode angelegt werden soll, ebenso die Bildqualität.
Die Verwendung einer treppenartigen Wellenform. die in zwei Schritte oder mehr ansteigt, für die Löschimpulse anstelle einer einfachen, rechteckigen Weilenform, verbessert vorzugsweise den Kontrast und ermöglicht die Realisierung eines hochqualitativen Bildes.
Die Verwendung einer treppenartigen Wellenform, die in zwei oder mehr Schritten abfällt, für die Löschimpulse verkürzt vorzugsweise die Löschdauer.
Diese Effekte können noch weiter verstärkt werden, wenn gleichzeitig treppenartige Wellenformen für die Einstell-, Schreib-, Sustain- und Löschimpulse verwendet werden.
Treppenartige Wellenformen, die in zwei Schritten ansteigen oder abfallen, wie beispielsweise einer solchen Wellenform, wie sie für die Einstell-, Schreib-, Sustain- und Löschimpulse verwendet wird, werden durch Aufaddieren von zwei oder mehr Impulsen realisiert.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 gibt einen Überblick über einen herkömmlichen Wechselstrom-PDP;
2 zeigt eine Elektrodenmatrix für den obigen PDP;
3 zeigt ein Bildunterteilungsverfahren, das auftritt, wenn der obige PDP angesteuert wird;
4 ist ein Beispiel aus dem Stand der Technik für ein Zeitdiagramm, das auftritt, wenn Impulse während eines Sub-Bildes auf die Elektroden übertragen werden;
5 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau für eine Vorrichtung zum Ansteuern eines PDP, der sich auf die Ausführungsformen bezieht, zeigt;
6 ist ein Blockdiagram, das einen Aufbau des Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden in 5 zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau der Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden in 5 zeigt;
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die erste Ausführungsform bezieht, zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung für das Aufaddieren von Impulsen, das sich auf die Ausführungsformen bezieht;
10 zeigt die Situation, wenn ein erster und ein zweiter Impuls durch die Schaltung für das Aufaddieren von Impulsen aufaddiert werden, um eine treppenartige Wellenform mit einem in zwei Schritten ablaufenden Anstieg zu bilden;
11 zeigt die Ergebnisse des Versuchs 1;
12 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die zweite Ausführungsform bezieht, zeigt;
13 zeigt die Situation, wenn ein erster und ein zweiter Impuls durch die Schaltung für das Aufaddieren von Impulsen aufaddiert werden, um eine treppenartige Wellenform mit einem in zwei Schritten ablaufenden Abstieg zu bilden;
14 zeigt die Ergebnisse des Versuchs 2;
15 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine dritte Anordnung bezieht, zeigt;
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltung, die eine treppenartige Welle erzeugt und sich auf eine dritte Anordnung bezieht, zeigt;
17 zeigt die Ergebnisse, der in Versuch 3 durchgeführten Messungen;
18 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine vierte Anordnung bezieht, zeigt;
19 zeigt die Ergebnisse der in Versuch 4A durchgeführten Messungen;
20 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine fünfte Anordnung bezieht, zeigt;
21 zeigt die Ergebnisse der in Versuch 5A durchgeführten Messungen;
22 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine sechste Anordnung bezieht, zeigt;
23 und 24 zeigen die Ergebnisse der in Versuch 6 durchgeführten Messungen;
25 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine siebte Anordnung bezieht, zeigt;
26 zeigt die Situation, wenn ein erster und ein zweiter Impuls durch die Schaltung für das Aufaddieren von Impulsen aufaddiert werden, um eine treppenartige Wellenform mit einem in zwei Schritten ablaufenden Anstieg und Abstieg zu bilden;
27 ist ein Diagramm, das V-Q-Bilder nach Lissajous zeigt, die erzeugt wurden, wenn eine Ansteuerung unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impulse durchgeführt wird;
28 ist ein Beispiel für ein V-Q-Bild nach Lissajous, die beobachtet wird, wenn ein PDP unter Verwenden des Verfahrens der siebten Anordnung angesteuert wird;
29 ist ein Zeitdiagramm, das eine Schaltung zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine achte Anordnung bezieht, zeigt;
30 zeigt eine Wellenform für Sustain-Impulse in der achten Anordnung;
31 zeigt die Situation, wenn ein erster und ein zweiter Impuls durch die Schaltung für das Aufaddieren von Impulsen aufaddiert werden, um eine treppenartige Wellenform gemäß der achten Anordnung zu bilden;
32 zeigt die Ergebnisse der in Versuch 8A durchgeführten Messungen;
33 ist ein Beispiel für ein V-Q-Bild nach Lissajous, die die in Versuch 8A gemessenen Ergebnisse zeigt;
34 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine neunte Anordnung bezieht, zeigt;
35 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Schaltung, die eine trapezförmige Wellenform erzeugt und sich auf die neunte Anordnung bezieht, zeigt;
36 zeigt eine trapezförmige Wellenform, die mit der Schaltung, die eine trapezförmige Wellenform erzeugt, erzeugt wurde;
37 zeigt die Ergebnisse der in Versuch 9A durchgeführten Messungen;
38 ist ein Beispiel für ein V-Q-Bild nach Lissajous, das die Ergebnisse der in Versuch 9A durchgeführten Messungen zeigt;
39 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine zehnte Anordnung bezieht, zeigt;
40 zeigt die Ergebnisse der in Versuch 10A durchgeführten Messungen;
41 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine elfte Anordnung bezieht, zeigt;
42 zeigt die in Versuch 11 gemessenen Ergebnisse;
43 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine zwölfte Anordnung bezieht, zeigt;
44 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine dreizehnte Anordnung bezieht, zeigt;
45 ist ein Graph, der die Ergebnisse aus Versuch 13A zeigt;
46 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine vierzehnte Anordnung bezieht, die eine dritte Ausführungsform bildet, zeigt;
47 ist ein Zeitdiagramm, das das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf eine fünfzehnte Anordnung bezieht, die eine vierte Ausführungsform bildet, zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Ein PDP 10, der in allen Ausführungsformen verwendet wird, besitzt den gleichen physikalischen Aufbau wie der in dem Bereich der Anmeldung im Stand der Technik unter Bezugnahme auf 1 erläuterte PDP, so dass die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet werden.
Das Verfahren zum Ansteuern gemäß den Ausführungsformen verwendet grundlegend das ADS-Verfahren, das in dem Bereich der Anmeldung im Stand der Technik erläutert ist. Der Einstellimpuls, der während der Einstelldauer übertragen wird, weist jedoch statt einer einfachen, rechteckigen Welle, eine treppenartige Wellenform auf.
Im Folgenden werden eine Ansteuervorrichtung und das Ansteuerverfahren, die in den Ausführungsformen verwendet werden, erläutert.
5 ist ein Blockdiagramm das einen Aufbau einer Ansteuervorrichtung 100 zeigt.
Die Ansteuervorrichtung 100 schließt einen Preprozessor 101, einen Bildspeicher 102, eine einen Synchronisationsimpuls erzeugende Einheit 103, eine Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104, eine Ansteuervorrichtung für die Sustain-Elektroden 105 und eine Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 ein: Der Preprozessor 101 verarbeitet die Eingabe der Bilddaten einer externen Bildausgabevorrichtung. Der Bildspeicher 102 speichert die verarbeiteten Daten. Die einen Synchronisationsimpuls erzeugende Einheit 103 erzeugt für jedes Bild und jedes Sub-Bild Synchronisationsimpulse. Die Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 gibt Impulse an die Scan-Elektroden 19a, die Ansteuervorrichtung für die Sustain-Elektroden 105 an die Sustain-Elektroden 19b und die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden an die Datenelektroden 14.
Der Preprozessor 101 extrahiert für jedes Bild Bilddaten aus den Bildeingabedaten, erzeugt für jedes Sub-Bild Bilddaten aus den extrahierten Bilddaten (den Bilddaten des Sub-Bildes) und speichert diese in dem Bildspeicher 102. Der Preprozessor 101 gibt dann die aktuellen Bilddaten des Sub-Bildes, die in dem Bildspeicher 102 gespeichert wurden, zeilenweise an die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 aus, erfasst die Synchronisationssignale als horizontale Synchronisationssignale aus den eingegebenen Bilddaten und sendet die Synchronisationssignale für jedes Bild und Sub-Bild an die einen Synchronisationsimpuls erzeugende Einheit 103.
Der Bildspeicher 102 kann bei jedem Sub-Bild die Daten für jede Bildaufteilung in Bilddaten des Sub-Bildes speichern.
Der Bildspeicher 102 ist speziell ein Bildspeicher mit zwei Anschlüssen, der mit zwei Speicherbereichen, die jeweils ein Bild (acht Sub-Bild-Bilder) speichern können, ausgestattet ist. Eine Operation, bei der Bilddaten des Bildes in einen Speicherbereich geschrieben werden, während die in den anderen Bildspeicherbereich geschriebenen Bilddaten ausgelesen werden, kann abwechselnd auf beiden Speicherbereichen durchgeführt werden.
Die einen Synchronisationsimpuls erzeugende Einheit 103 erzeugt Trigger-Signale, die den Zeitpunkt angeben, zu dem jeder der Einstell-, Scan-, Sustain- und Löschimpulse ansteigen sollte. Diese Trigger-Signale werden bezüglich jedes Bildes und jedes Sub-Bildes unter Bezugnahme auf die von dem Preprozessor 101 empfangenen Synchronisationssignale erzeugt und zu den Ansteuervorrichtungen 104 bis 106 gesendet.
Die Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 erzeugt und überträgt die Einstell-, Scan-, Sustain- und Löschimpulse als Antwort auf die Trigger-Signale, die von der einen Synchronisationsimpuls erzeugenden Einheit 103 empfangen werden.
6 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 zeigt.
Die Einstell-, Sustain- und Löschimpulse werden auf jede Scan-Elektrode 19a übertragen. Die Wellenform des erforderlichen Impulses ist für jeden Fall verschieden.
Infolgedessen weist die Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 drei Impulsgeneratoren, einen für die Erzeugung jedes Impulses, auf, wie in 6 gezeigt ist. Dies sind ein Generator für den Einstellimpuls 111, ein Generator für den Sustain-Impuls 112a und ein Generator für den Löschimpuls 113. Die drei Impulsgeneratoren werden in Reihe miteinander verbunden, wobei ein massefreies Verfahren verwendet wird, und sie übertragen abwechselnd die Einstell-, Sustain- und Löschimpulse auf die Gruppe von Scan-Elektroden 19a als Antwort auf die Triggersignale aus der einen Synchronisationsimpuls erzeugenden Einheit 103.
Wie in 6 gezeigt ist, schließt die Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 auch einen Multiplexer 115 ein, der, zusammen mit dem Generator für den Scan-Impuls 114, mit dem er verbunden ist, ermöglicht, dass Scan-Impulse nacheinander auf die Scan-Elektroden 19a, 19a und so weiter, bis 19a_N übertragen werden. Ein Verfahren, bei dem Impulse in dem Generator für den Scan-Impuls 114 erzeugt werden und eine Ausgabe, die von dem Multiplexer 115 geschaltet wird, verwendet wird, jedoch ein Aufbau, bei dem ein getrennter, einen Scan-Impuls erzeugenden Schaltkreis für jede Scan-Elektrode 19a bereitgestellt wird, kann ebenso verwendet werden.
In der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 sind Schalter SW₁ und SW₂ angeordnet, um die Ausgabe aus den obigen Impulsgeneratoren 111 bis 113 und die Ausgabe aus dem Generator für den Scan-Impuls 114 selektiv zu der Gruppe von Scan-Elektroden 19a zu übertragen.
Die Ansteuervorrichtung für die Sustain-Elektroden 105 weist einen Generator für den Sustain-Impuls 112b auf und erzeugt Sustain-Impulse als Antwort auf die Trigger-Signale als die einen Synchronisationsimpuls erzeugende Einheit 103 und überträgt die Sustain-Impulse zu den Sustain-Elektroden 19b.
Die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 gibt Datenimpulse an die parallel angeordneten Datenelektroden 14₁ bis 14_K aus. Basierend auf den Informationen des Sub-Bildes, das seriell in die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 mit einer Zeile pro Zeiteinheit eingegeben wird, findet die Ausgabe statt.
7 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus der Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106.
Die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 schließt einen ersten Sperrschaltkreis 121, der eine Scanzeile der Daten des Sub-Bildes pro Zeiteinheit holt, einen zweiten Sperrschaltkreis 122, der eine Zeile der Daten des Sub-Bildes speichert, einen Generator für die Datenimpulse 123, der Datenimpulse erzeugt, und UND-Gatter 124₁ bis 124_M , die am Eingang jeder Elektrode 14₁ bis 14_M angeordnet sind, ein.
In dem ersten Sperrschaltkreis 121, werden die Daten des Sub-Bildes, die im Auftrag des Preprozessors 101 gesendet wurden, mit einem CLK-(Takt-)Signal synchronisiert und gleichzeitig so viele Bits wie möglich geholt. Wenn eine Scanzeile der Bilddaten eines Sub-Bildes (Informationen, die zeigen, ob auf jede der Datenelektroden 14₁ bis 14_K ein Datenimpuls übertragen wurde) gesperrt wurde, wird diese auf den zweiten Sperrschaltkreis 122 übertragen. Der zweite Sperrschaltkreis 122 öffnet die UND-Gatter von den UND-Gattern 124₁ bis 124_K , die zu den Datenelektroden, auf die Impulse übertragen wurden, gehören, als Antwort auf die Triggersignale aus der einen Synchronisationsimpuls erzeugenden Einheit 122. Der Generator für den Datenimpuls 123 erzeugt die Datenimpulse gleichzeitig mit diesen und die Datenimpulse werden mit offenen UND-Gattern zu den Datenelektroden übertragen.
Wie nachstehend erläutert ist, werden die Operationen für ein Sub-Bild, das aus einer Sequenz von Einstelldauern, Schreibdauern, Entladungsdauern der Sustain-Elektroden und Löschdauern besteht, in der Ansteuervorrichtung 100 achtmal wiederholt, um ein Bild aus einem Einzelbild anzuzeigen.
Während der Einstelldauer sind die Schalter SW₁ und SW₂ in der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden 104 entsprechend AN und AUS. Der Generator für den Einstellimpuls 111 überträgt einen Einstellimpuls auf alle Scan-Elektroden 12a, was bewirkt, dass in allen Entladungszellen eine Einstellentladung auftritt und sich in jeder Entladungszelle eine Wandladung ansammelt. Das Übertragen einer bestimmten Menge einer Wandspannung auf jede Zelle ermöglicht, dass die Schreibentladung, die während der darauf folgenden Schreibdauer auftritt, schneller eintritt.
Während der Schreibdauer sind die Schalter SW₁ und SW₂ in der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektrode 104 entsprechend AUS und AN. Negative Scan-Impulse, die von dem Generator für die Scan-Impulse 114 erzeugt werden, werden nacheinander von der ersten Reihen an Scan-Elektroden 19a 1 zu der letzten Reihen an Scan-Elektroden 19a N übertragen, Gleichzeitig führt die Ansteuervorrichtung für die Datenelektroden 106 eine Schreibentladung durch, indem sie positive Datenimpulse auf die Datenelektroden 14 1 bis 14 M überträgt, die den zu entzündenden Entladungszellen entsprechen, wobei sich in diesen Entladungszellen eine Wandladung angesammelt hat. Auf diese Weise wird ein latentes Bild auf einem Bildschirm durch Ansammeln einer Wandladung aud der Oberfläche der dielektrischen Schicht in den Entladungszellen, die zu entzünden sind, geschrieben.
Die Scan-Impulse und die Datenimpulse (anders ausgedrückt, die Schreibimpulse) sollten so eng wie möglich eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass die Ansteuerung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Wenn die Schreibimpulse jedoch zu eng sind, treten sehr wahrscheinlich Fehler auf. Daneben bedeuten Einschränkungen in dem Typ der Schaltungstechnik, die verwendet werden kann, dass die Impulsbreite gewöhnlich auf ungefähr 1,25 μm oder mehr eingestellt werden muss.
Während der Sustain-Dauer sind die Schalter SW₁ und SW₂ in der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden entsprechend AN und AUS. Die Operationen, bei denen der Generator für den Sustain-Impuls 112a einen Entladungsimpuls mit einer festen Länge (zum Beispiel 1 bis 5 μs) auf die gesamte Gruppe von Scan-Elektroden 12a überträgt und die Ansteuervorrichtung für die Sustain-Elektroden 105 einen Entladungsimpuls mit einer festen Länge auf die gesamt Gruppe an Sustain-Elektroden 12b überträgt, werden abwechselnd wiederholt.
Diese Operation erhöht das elektrische Potential der Oberfläche der elektrischen Schicht auf oberhalb der anfänglichen Entladungsspannung (im Folgenden als anfängliche Spannung bezeichnet) in den Entladungszellen, in denen sich während der Schreibdauer eine Wandladung angesammelt hatte, so dass in solchen Zellen eine Entladung erfolgt. Die Sustain-Entladung bewirkt, dass ultraviolettes Licht innerhalb der Entladungszellen emittiert wird. Das ultraviolette Licht regt die Phosphore in der Phosphorschicht dazu an, sichtbares Licht, das der Farbe der Phosphorschicht in jeder Entladungszelle entspricht, zu emitiieren.
Während der Löschdauer sind die Schalter SW₁ und SW in der Ansteuervorrichtung für die Scan-Elektroden entsprechend AN und AUS. Auf die gesamt Gruppe von Scan-Elektroden 19a werden enge Löschimpulse übertragen, wodurch die Wandladung in jeder Entladungszelle durch Erzeugen einer partiellen Entladung gelöscht wird.
Die folgenden fünfzehn Ausführungsformen und beispielhaften Anordnungen erläutern die Anordnung einer Wellenform eines bestimmten Impulses und deren Effekt.
Erste Ausführungsform
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, zeigt.
In dem in 4 gezeigten Ansteuerverfahren aus dem Stand der Technik wiesen die Einstellimpulse eine einfache, rechteckige Welle auf. In dieser Ausführungsform verwenden die Einstellimpulse jedoch eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten ansteigt.
Diese Art Wellenform wird durch Aufaddieren der Wellenformen von zwei Impulsen und Übertragen derselben erreicht.
9 ist ein Blockdiagramm eines Schaltkreises zum Aufaddieren von Impulsen, das die treppenartige Wellenform erzeugt.
Der Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen schließt einen ersten Impulsgenerator 131, einen zweiten Impulsgenerator 132 und einen Zeitverzögerungsschaltkreis 133 ein. Der erste und der zweite Impulsgenerator 131 und 132 sind unter Verwenden eines massefreien Verfahren miteinander in Reihe verbunden und die ausgegebene Spannung der beiden Generatoren wird aufaddiert.
10A zeigt eine Situation, in der der Schaltkreis zum Aufaddieren der Impulse einen ersten und einen zweiten Impuls synchronisiert, um eine treppenartige Wellenform zu bilden, die in zwei Schritten ansteigt.
Der erste Impuls, der von dem ersten Impulsgenerator 131 erzeugt wird, ist eine breite, rechteckige Welle und der zweite Impuls, der von dem zweiten Impulsgenerator 132 erzeugt wird, ist eine enge, rechteckige Welle.
Der erste Impuls wird von dem ersten Impulsgenerator 131 erzeugt und der zweite Impuls wird dann von dem zweiten Impulsgenerator 132 erzeugt, der durch den Zeitverzögerungsschaltkreis 133 um eine vorgegebene Zeitdauer verzögert wurde. Die Impulse werden als Antwort auf Trigger-Signale von der aufaddierte Impulse erzeugenden Einheit 103 erzeugt. Die Breite jedes Impulses wird so eingestellt, dass der erste und der zweite Impuls nahezu gleichzeitig abfallen.
Die ersten und die zweiten Impulse werden auf diese Weise aufaddiert, wodurch bewirkt wird, dass sich der ausgegebene Impuls in zwei Schritten erhöht.
Als Alternative zum dem in 9 gezeigten Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen können der erste und der zweite Impulsgenerator 131 und 132 parallel zueinander verbunden werden und der erste und der zweite Impuls so ausgegeben werden, dass sie sich überlappen. Wie in 10B gezeigt ist, kann hier ein treppenartiger Impuls, der einen Anstieg in zwei Schritten zeigt, erzeugt werden, wodurch bewirkt wird, dass der zweite Impulsgenerator 132 einen zweiten Impuls auf einer höheren Ebene als derjenigen des ersten Impulses erzeugt.
Der Generator für den Einstellimpuls 111 in dieser Ausführungsform weist einen solchen Schaltkreis auf und verwendet eine treppenartige Wellenform, die für die Einstellimpulse einen Anstieg in zwei Schritten zeigt.
Wie nachstehend erläutert ist, schränkt die Verwendung einer solchen Wellenform statt einer einfachen, rechteckigen Welle für die Einstellimpulse die Schreibfehler ein und verbessert den Kontrast.
Anders ausgedrückt, werden die Einstellimpulse auf die Entladungszellen, um eine bestimmte Menge einer Wandladung in jeder Entladungszelle anzusammeln, mit dem Ziel, Bedingungen zu schaffen, unter denen das Schreiben in einer kurzen Zeit während der Schreibdauer genau durchgeführt werden kann, übertragen.
Wenn die Einstellimpulse übertragen werden, sollte kein Licht emittiert werden. Wenn eine einfache, rechteckige Welle für die Einstellimpulse verwendet wird, ergeben sich jedoch, wie im Stand der Technik, Schwankungen der Spannung (Bereich des Spannungsschwankungen), wenn die Spannung zunimmt und eine starke Entladung neigt dazu, aufzutreten. Diese Entladung verursacht eines Starke Emission von Licht von dem gesamten Bildschirm und der Kontrast fällt dementsprechend ab. Daneben bewirkt ein Erzeugen dieser Art von starker Entladung (ungewünschte Lichtentladung) Schwankungen der in jeder Ladungszelle angesammelten Wandladung, die sich sehr wahrscheinlich aus der Übertragung der Einstellimpulse ergeben. Solche Schwankungen der Wandladung in jeder Zelle stellen die Ursache für partielle Schreibfehler und Schwankungen der Leuchtkraft dar.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für den Einstellimpuls verwendet wird, können solche plötzlichen Schwankungen der Spannungen jedoch vermieden werden und die übertragene Spannung nimmt zu. Die Wandladung kann dann stabil angesammelt werden, ohne dabei eine Lichtentladung zu verursachen.
Die Ursache dafür ist, dass die Beziehung zwischen dem Bereich der Spannungsschwankungen und der Helligkeit, die auftritt, wenn der Einstellimpuls zunimmt, nicht proportional ist. Während geringe Schwankungen der Spannung keine übermäßige Helligkeit verursachen, wird eine starke Zunahme der Helligkeit beobachtet, wenn die Schwankungen der Spannung einen bestimmten Wert erreichen. Die Zunahme der Spannung auf einen bestimmten Wert in zwei Schritten statt in einem Schritt verringert damit die durch eine Entladung verursachte Helligkeit.
Ebenso kann eine Wandladung stabil angesammelt werden und die Helligkeit eingeschränkt werden, wenn ein Gefälle für den ansteigenden Abschnitt der Wellenform verwendet wird, wie beispielsweise von Weber im US Patent Nr. 5,745,086 gelehrt wird. Die Anstiegsdauer bei Weber dauert jedoch extrem lang. Wenn stattdessen die in zwei Schritten ansteigende Wellenform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bedeutet dass, das eine stabile Einstellung unter Verwenden eines engeren Impulses durchgeführt werden kann.
Unter Verwenden der in zwei Schritten ansteigenden Wellenform kann die Einstellung während der kurzen Einstelldauer stabil durchgeführt werden, wodurch es möglich ist, das Ansteuern mit einer viel höheren Geschwindigkeit durchzuführen.
Das Verfahren zum Ansteuern eines PDP gemäß dieser Ausführungsform kann somit das Feld mit hoher Geschwindigkeit, ohne Schreibfehler, ansteuern und den Kontrast verbessern, so dass eine hervorragende Bildqualität erreicht wird.
Ein Beispiel für eine Technik unter Verwenden eines Impulses, der eine Wellenform mit einer abgesetzten Anstiegsdauer aufweist, ist in der USP 4,104,563 offenbart. Diese Druckschrift lehrt die Verwendung eines Impulses mit einer abgesetzten Anstiegsdauer als normalisierende Wellenform. Um die oben genannten Effekte zu erreichen, wird der Einstellimpuls wünschenswerter Weise jedoch so eingestellt, wie es nachstehend beschrieben wird.
Wenn die Spannung V₁, die für den Anstieg auf den ersten Schritt erforderlich ist, bezogen auf die Spitzenspannung V_st zu klein ist, wird ein großes Ausmaß an Lichtemission während des Anstieg auf den zweiten Schritt auftreten und es besteht die Gefahr, dass die Verbesserungen dagegen verloren gehen werden. Daher sollte das Verhältnis von V₁ zu V_st auf 0,3 bis 0,4 oder darüber eingestellt werden, und das Verhältnis von (V_st – V₁) zu V_st sollte auf 0,6 bis 0,7 oder darunter eingestellt werden.
Wenn die Dauer zwischen dem Ende des Anstiegs in dem ersten Schritt und dem Beginn des Anstiegs im zweiten Schritt, anders ausgedrückt, der flache Abschnitt des ersten Schritts t_p, bezogen auf die Impulsbreite t_w zu breit ist, wird dies einen ungünstigen Effekt haben. Daher sollte das Verhältnis von t_p zu t_w auf 0,8 bis 0,9 oder darunter eingestellt werden.
Gemäß der Erfindung in dieser Ausführungsform wird der Anstieg der Spannung V₁ in dem ersten Schritt innerhalb eines Bereichs V_f – 70 V ≤ V₁ ≤ V_f eingestellt. V_f ist die anfängliche Spannung der Ansteuervorrichtung.
Die anfängliche Spannung V_f ist ein fester Wert, der durch den Aufbau des PDP 10 bestimmt wird und zum Beispiel durch Anlegen einer sehr langsam ansteigenden Spannung zwischen den Scan-Elektroden 12a und den Sustain-Elektroden 12b und Ablesen der angelegten Spannung, wenn die Entladungszellen beginnen, sich zu entzünden, gemessen.
Versuch 1
Eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform wurde zum Einstellen der Impulse, wenn ein PDP angesteuert wurde, verwendet. Während das Ansteuern durchgeführt wurde, behielten die Spitzenspannung V_st und die Impulsbreite t_w feste Werte, aber das Verhältnis von t_p zu t_w und das Verhältnis von (V_st – V₁) zu V_st wurden auf verschiedene Werte geändert und die Schwankungen des Kontrasts und der Helligkeit wurden gemessen.
Jede der Wellenformen für die Einstellimpulse wurde mit Hilfe eines vorgegebenen Generators für die Wellenform erzeugt und die Spannung dieser Ausgabe wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie an den PDP angelegt wurde.
Der Kontrast wurde durch Entzünden von einem Abschnitt des PDP, um weiße Farbe in einem dunklen Bereich zu erzeugen und das Verhältnis der Leuchtkraft in dem dunklen Abschnitt zu dem hellen Abschnitt zu messen, gemessen.
11 zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs, die die Beziehung zwischen dem Verhältnis von t_p zu t_w und dem Verhältnis von (V_st – V₁) zu V und den Kontrast anzeigen.
Der schraffierte Bereich in der Figur ist der Bereich, in dem der Kontrast hoch ist und die Schwankungen der Leuchtkraft, die durch Schreibfehler verursacht werden, klein sind; anders ausgedrückt, der annehmbare Bereich. Der Bereich außerhalb des schraffierten Bereichs zeigt die nicht annehmbaren Ergebnisse.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass das Verhältnis von t_p zu t_w vorzugsweise 0,8 bis 0,9 oder darunter sein sollte und das Verhältnis von (V_st – V₁) zu V 0,6 bis 0,7 oder darunter sein sollte.
Wenn die Verhältnisse von t_p zu t_w und (V_st – V₁) zu V_st zu klein sind, werden jedoch keine Effekte erreicht, so dass die Verhältnisse vorzugsweise auf 0,05 oder darüber eingestellt werden.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet eine Wellenform, in der die beiden Impulse aufaddiert werden, um eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform als Einstellimpuls zu bilden. Die gleichen hervorragenden Bildeffekte können jedoch durch Aufaddieren von drei oder mehr Impulsen zum Erzeugen einer in mehreren Schritten ablaufenden Wellenform mit drei oder mehr Anstiegen erreicht werden.
Zweite Ausführungsform
12 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, zeigt.
In der ersten Ausführungsform wurde eine in zwei Schriften ansteigende Wellenform für die Einstellimpulse verwendet, in dieser Ausführungsform wird jedoch eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für den Einstellimpuls verwendet.
13 zeigt eine Situation, in der der Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen einen ersten und einen zweiten Impuls aufaddiert, um eine treppenartige Wellenform zu bilden, die in zwei Schritten abfällt.
Die in zwei Schritten abfallende Wellenform verwendet einen Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen wie beispielsweise einen solchen, der in der ersten Ausführungsform erläutert wurde, und kann durch Aufaddieren eines ersten Impulses, der von dem ersten Impulsgenerator 131 erzeugt wird, und eines zweiten Impulses, der von dem zweiten Impulsgenerator 132 erzeugt wird, erzeugt werden.
Speziell wird ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen wie ein solcher der 9, in dem ein erster Impulsgenerator und ein zweiter Impulsgenerator unter Verwenden eines massefreien Verfahrens in Reihe miteinander verbunden sind, verwendet. Wie in 13A gezeigt ist, wird ein erster Impuls mit einer breiten, rechteckigen Welle durch den ersten Impulsgenerator 131 nahezu zur gleichen Zeit, wenn ein zweiter Impuls mit einer engen, rechteckigen Welle durch den zweiten Impulsgenerator 132 erhöht wird, erhöht. Eine in zwei Schritten abfallende Wellenform wird durch Aufaddieren der beiden Impulse erzeugt. Alternativ dazu wird ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, in dem der erste und der zweite Impulsgenerator parallel zueinander verbunden sind, verwendet. In diesem Fall erhöht, wie in 13B gezeigt ist, der erste Impulsgenerator einen ersten Impuls, der eine enge, rechteckige Welle ist, auf einen relativ hohen Wert und der zweite Impulsgenerator einen zweiten Impuls, der eine rechteckige Welle aufweist, auf einen relativ geringen Wert. Die beiden Impulse werden aufaddiert, um eine in zwei Schritten abfallende Wellenform zu erzeugen.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle als Einstellimpuls verwendet wird, neigt jedoch, wie im Stand der Technik, wenn der Spannungsabfall groß ist, eine plötzliche Schwankung der Spannung (Bereich der Spannungsschwankungen) dazu, eine sich selbst löschende Entladung zu verursachen. Diese sich selbst löschende Entladung bewirkt eine starke Emission von Licht aus dem gesamten Bildschirm, was den Kontrast verringert.
Da ein Teil der Wandladung, die während der Anstiegsdauer der Einstellimpulse verwendet wird, durch die sich selbst löschende Ladung ausgelöscht wird, wird der Grundeffekt ebenso abgeschwächt.
Wenn eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für die Einstellimpulse verwendet wird, wird die plötzliche Spannungsschwankung, die wahrgenommen wird, wenn die Ladung abnimmt, nicht eintreten, so dass die sich selbst löschende Entladung verhindert wird. Infolgedessen kann die Emission des Lichts von dem gesamten Bildschirm beschränkt werden, wodurch der Kontrast verbessert wird und gleichzeitig ein Auslöschen der Wandladung verhindert wird, wodurch eine Verbesserung des Grundeffekts zugelassen wird.
Wenn eine schrittweise abfallende Wellenform als Einstellimpuls verwendet wird, kann die Wandladung stabil angesammelt werden und die Helligkeit in einer ähnlichen Weise kontrolliert werden, die Abfalldauer für die Wellenform dauert jedoch lang. In der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht die Verwendung einer in zwei Schritten abfallenden Wellenform jedoch, dass das Einstellen mit einem engeren Impuls stabil durchgeführt wird.
Das Verwenden der in zwei Schritten abfallenden Wellenform ermöglicht entsprechend, dass das Einstellen während einer kurzen Einstelldauer durchgeführt wird, wodurch ein Ansteuern mit einer höheren Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Das Verfahren zum Ansteuern eines PDP gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht, dass das Ansteuern mit einer hohen Geschwindigkeit ohne Schreibfehler durchgeführt werden kann und der Kontrast enorm verbessert wird. Somit kann eine hervorragende Bildqualität realisiert werden
Eine Technik, bei der ein Impuls verwendet wird, der eine abgesetzte Abfalldauer aufweist, ist zum Beispiel in dem IBM Technical Disclosure Bulletin (Ausg. 21, Nr. 3, August 1978) offenbart. Diese Druckschrift lehrt die Verwendung eines Schreibimpulses mit einer abgesetzten Abfalldauer als Weg zum Vermeiden eines Selbst-Löschens. Um die obigen Effekte zu erhalten sollte ein Einstellimpuls jedoch eingestellt werden, wie es nachstehend beschrieben ist.
Wenn die Spannung V₁, die für den Abfall in dem ersten Schritt erforderlich ist, bezogen auf die Spitzenspannung V_st zu klein ist, wird ein großes Ausmaß an Lichtemission in dem Abfall in dem zweiten Schritt auftreten und es besteht die Gefahr, dass die Effekte verloren gehen werden. Das Verhältnis von V₁ zu V_st sollte daher nicht mehr als 0,8 bis 0,9 betragen.
Wenn die Dauer zwischen dem Ende des Abfalls im ersten Schritt und dem Beginn des Abfalls im zweiten Schritt, anders ausgedrückt, die Breite des flachen Teils des ersten Schritts t_p, bezogen auf die Impulsbreite t_w zu groß ist, wird dies einen nachteiligen Effekt haben. Das Verhältnis von t_p zu t_w sollte daher nicht mehr als 0,6 bis 0,8 betragen.
Versuch 2
Unter Verwenden des gleichen Verfahrens wie in dem Versuch der ersten Ausführungsform, wurde ein PDP unter Verwenden verschiedener Einstellimpulse mit verschiedenen, in zwei Schritten abfallenden Wellenformen angesteuert und der Kontrast für jeden Fall gemessen.
Während des Ansteuerns des PDP wurden verschiedene Werte für das Verhältnis von t_p zu t_w, die die Impulsbreite t_w mit der Breite des ersten Schritts des Abfalls t_p vergleichen und für das Verhältnis von V₁ zu V_st, die die maximale Spannung V_st mit der Höhe des Spannungsabfalls während des ersten Schritts V₁ vergleichen, verwendet.
14 zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs, die die Beziehung zwischen dem Verhältnis von t_p zu t_w und dem Verhältnis von V₁ zu V_st und den Kontrast anzeigen.
Der schraffierte Bereich in der Figur ist der Bereich, in dem der Kontrast hoch ist und die Schwankungen der Leuchtkraft, die durch Schreibfehler verursacht werden, klein sind; anders ausgedrückt, der annehmbare Bereich. Der Bereich außerhalb des schraffierten Bereichs zeigt die nicht annehmbaren Ergebnisse.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass die Verhältnisse von t_p zu t_w und V₁ zu V_st nicht zu groß sein sollten, so dass das Verhältnis von t_p zu t_w vorzugsweise nicht mehr als 0,6 bis 0,8 und das Verhältnis von V₁ zu V_st nicht mehr als 0,8 bis 0,9 betragen sollte. Wenn die Verhältnisse von t_p zu t_w und V₁ zu V_st jedoch zu klein sind, werden keine nützlichen Effekte erreicht werden, so dass die Verhältnisse vorzugsweise auf 0,05 oder darüber eingestellt werden.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet eine Wellenform, in der die beiden Impulse aufaddiert werden, um eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform als Einstellimpuls zu bilden. Der gleiche Effekt kann jedoch auch durch Aufaddieren von drei oder mehr Impulsen zum Erzeugen einer in mehreren Schritten ablaufenden Wellenform mit drei oder mehr Abfällen, die eine hervorragende Bildqualität realisieren kann, erreicht werden.
Dritte Anordnung
15 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern, das die vorliegende Anordnung betrifft, zeigt.
In der ersten Ausführungsform wurde eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform für die Einstellimpulse verwendet. Die vorliegende Anordnung verwendet jedoch eine in mehreren Schritten ablaufende treppenartige Wellenform, die in drei oder mehr Schritten (zum Beispiel in fünf Schritten) ansteigt.
Diese Art eines Einstellimpulses mit einer in mehreren Schritten ablaufenden Wellenform kann durch Verwenden eines eine treppenartige Welle erzeugenden Schaltkreises als Generator für den Einstellimpuls 111 erhalten werden.
16 ist ein Blockdiagramm eines eine treppenartige Welle erzeugenden Schaltkreises, der in ,Denshi Tsushin Handobuku' (Electronic Communication Handbook), das von Denshi Tsushin Gakkai veröffentlicht ist, offenbart ist.
Der eine treppenartige Welle erzeugende Schaltkreis schließt einen Generator für den Taktimpuls 141, der eine festgelegte Anzahl (in diesem Fall fünf) an aufeinander folgenden, negativen Impulsen (Spannung V_p) erzeugt, Kondensatoren 142 und 143 und einen Rücksetzschalter 144 ein. Eine Kapazität C₁ des Kondensators 142 wird höher eingestellt als eine Kapazität C₂ des Kondensators 143.
Wenn ein erster Impuls von dem Generator für den Taktimpuls 141 ausgegeben wird, nimmt die Spannung einer Ausgabeeinheit 145 auf C₁/(C₁ + C₂)V_p zu. Die Spannung der Ausgabeeinheit 145 nimmt auf C₁·C₂/(C₁ + C₂)²V_p zu, wenn ein zweiter Impuls ausgegeben wird und auf C₁·C₂/(C₁ + C₂)³V_p zu, wenn ein dritter Impuls ausgegeben wird.
Wenn eine feste Anzahl an Impulsen (fünf) an den Oszillator für den Taktimpuls 141 ausgegeben wird, wird entsprechend eine Wellenform, die in einer entsprechenden Anzahl von Schrillen ansteigt, ausgegeben. Nachdem eine bestimmte Zeit abgelaufen ist, wird dann durch den Rücksetzschalter 144 eine Wellenform des Einstellimpulses mit einer Vielzahl von ansteigenden Schritten (fünf Schritten) erzeugt. Es wird eine Entladung in der Ausgabeseite des Schaltkreises erzeugt, wodurch die Spannung abfällt.
Der unter Verwenden dieser Art einer in mehreren Schritten ansteigenden Wellenform erhaltene Effekt ist im Grunde der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform. Obwohl die Spannung auf die gleiche Höhe ansteigt, ist der Anstieg der Spannung in jedem Schritt jedoch kleiner, was ermöglicht, dass ein größerer Effekt erhaltenen werden kann.
Bei dieser treppenartigen Wellenform für den Impuls sollte der mittlere Wert für die Geschwindigkeit der Spannungsänderung in den Schritten nach dem ersten Schritt (das Gefälle a der Linie A in 15) vorzugsweise auf nicht kleiner als 1 V/μs, jedoch nicht höher als 9 V/μs eingestellt werden. Die Gründe dafür sind die folgenden.
Wenn die Spannung so ansteigt, dass die Geschwindigkeit der Spannungsänderung innerhalb dieser Grenzen liegt, wird eine schwache Entladung in einem Bereich erzeugt, in dem die I-V-Kennlinien positiv sind und die Entladung erfolgt in einem nahezu konstanten Spannungsmodus, so dass das Innere der Entladungszellen auf einem Wert V_f* gehalten wird, der ein wenig kleiner als die anfängliche Spannung V_f ist. Das bedeutet, dass sich eine negative Wandladung, die der Potentialdifferenz (V – V_f*) zwischen den Spannungen V und V_f* entspricht, effizient auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht, die die Scan-Elektroden 12a bedeckt, ansammeln kann.
Wenn die mittlere Geschwindigkeit der Spannungsänderung α auf 10 V/μs oder darüber eingestellt wird, wird das infolge der Entladung des Einstellimpulses emittierte Licht stärker und der Kontrast nimmt merklich ab. Wenn die mittlere Geschwindigkeit der Spannungsänderung α innerhalb dieses Bereichs bleibt, und insbesondere, wenn sie auf 6 V/μs oder darunter eingestellt wird, ist das infolge der Entladung des Einstellimpulses emittierte Licht viel schwächer als das Licht, das infolge der Sustain-Entladung emittiert wird und der Kontrast wird dadurch nahezu nicht beeinträchtigt.
Wenn ein Einstellen mit einer mittleren Geschwindigkeit der Spannungsänderung α von 10 V/μs oder darüber durchgeführt wird, ist eine Kontrolle der Ansammlung an Wandladung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit schwierig, so das die Erzeugung von Schreibfehlern während der darauf folgenden Schreibdauer wahrscheinlicher ist. Eine übermäßig große Spannungänderung während des ansteigenden Abschnitts des Einstellimpulses erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die durch die Einstellimpulse verursachte Lichtemissionen stark sein werden und die Wandspannung ungleichmäßig ist. Das ergibt sich daraus, dass eine starke Entladung, die während des ansteigenden Abschnitts des Impulses und die Ansammlung einer übermäßigen Wandladung während des Ansteigens bedeuten, dass eine stärkere Entladung (die sich selbst löschende Entladung) in den abfallenden Abschnitten des Impulses erzeugt werden.
Wie in der ersten Ausführungsform erläutert wurde, sollte die Spannung V₁ für den Anstieg im ersten Schritt in Beziehung zu der anfänglichen Spannung V_f gesetzt werden, so dass V_f – 70 V ≤ V₁ ≤ V_f.
Versuch 3
Ein PDP, bei dem eine treppenartige Wellenform in fünf Schritten ansteigt, wurde für die angesteuerten Einstellimpulse verwendet und die Beziehung zwischen der Menge einer übertragenen Wandladung ΔQ [pC] und der Spannung des Schreibimpulses V_data [V] wurde gemessen. Um die Abhängigkeit der Bedingungen des Ansteuern von der mittleren Geschwindigkeit der Spannungsänderung α während des Ansteigens zu untersuchen, wurde die mittlere Geschwindigkeit der Spannungsänderung α [V/μs], die auf den ersten Schritt folgte, auf verschieden Werte zwischen 2,1 und 10,5 eingestellt und die Messungen durchgeführt.
Einstellimpulse mit verschieden geformten Wellenformen wurden unter Verwenden eines vorgegebenen Wellenformgenerators erzeugt und ihre Spannungen mit Hilfe eine Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie an den PDP angelegt wurden. Die Spannung des Einstellimpulses in dem Anstieg in dem ersten Schritt wurde auf 180 V, 20 V unterhalb der anfänglichen Spannung V_f, eingestellt.
Die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ wurde durch Verbinden einer Vorrichtung zum Messen der Wandladung mit dem PDP gemessen. Dieser Schaltkreis verwendete das gleiche Prinzip, wie die Sawyer-Tower-Schaltkreise, die verwendet wurden, wenn die Kennlinien der ferroelektrischen Substanzen und Ähnlichem beurteilt wurden.
17 zeigt die Ergebnisse dieser Messung, die die Beziehung zwischen der Spannung des Schreibimpulses V_data und der Menge der übertragenen Wandladung ΔQ für jeden Wert einer mittleren Geschwindigkeit der Spannungsänderung α veranschaulichen.
Wenn die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ nicht größer 3,5 pC ist, wird mit größerer Wahrscheinlichkeit ein Flackern des Bildschirms erzeugt. Um zu ermöglichen, dass der PDP normal angesteuert werden kann, sollte V_data entsprechend oberhalb der in der Figur gezeigten ΔQ = 3,5 pV-Linie eingestellt werden.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass eine Zunahme von V_data mit einer Zunahme der Menge an übertragener Wandladung ΔQ, die durch die Schreibentladung erzeugt wird, einhergeht. Dies zeigt, dass eine Erhöhung von V_data die Wahrscheinlichkeit einer Entladung erhöht und die Schreibfehler verringert.
In der Figur belegt V_data einen kleinen Bereich, was zeigt, dass die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ für höhere Werte der mittleren Geschwindigkeit der Spannungsänderung α größer ist. Anders ausgedrückt wird, wenn die mittlere Geschwindigkeit der Spannungsänderung α auf einen relativ hohen Wert innerhalb dieses Bereichs eingestellt wird, der Wert der Menge an übertragener Wandladung ΔQ beibehalten und der PDP sogar dann, wenn V_data auf einen kleinen Wert eingestellt wird, genau angesteuert werden kann.
Bei dem Verfahren zum Ansteuern gemäß dieser Anordnung kann die Wandladung beim Abschluss der Einstelldauer auf den gewünschten Wert eingeschränkt werden, ohne den Kontrast zu verlieren und die Fehler der Schreibentladung können beschränkt werden. Infolgedessen kann eine solche Verschlechterung der Bildqualität, wie beispielsweise ein Flimmern und eine Oberflächenkörnung, eingeschränkt werden und es wird eine hervorragende Bildqualität erreicht.
Die vorliegende Anordnung zeigte ein Beispiel, bei dem eine in mehreren Schriten ansteigende Wellenform des Impulses für die Einstellimpulse verwendet wurde, aber auch eine treppenartige Wellenform, die sowohl in den ansteigenden als auch in den abfallenden Abschnitten mehrere Schritte aufweist, für die Einstellimpulse verwendet werden kann, um die gleiche Höhe der Bildqualität zu erreichen.
Vierte Anordnung
18 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf diese Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten abfällt, als Datenimpuls.
Ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, wie beispielsweise derjenige, der in der zweiten Ausführungsform erläutert wurde, kann in dem Generator für die Datenimpulse 123 verwendet werden, um die in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform für die Datenimpulse anzuwenden.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle, wie diejenige aus dem Stand der Technik verwendet wird, verursacht eine Datenimpulsbreite, die auf nicht mehr als 2 μs eingestellt ist, einen Abfall der Effizienz der Entladung der Sustain-Entladung und es besteht daher eine Neigung zu starken Verminderungen der Bildqualität, die durch auftretende Schreibfehler verursacht wird.
In der vorliegenden Anordnung ermöglicht die Verwendung einer in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform für die Datenimpulse anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle jedoch, dass die Datenimpulse (Scan-Impulse und Datenimpulse) auf kleinere Breiten eingestellt werden, ohne dass die Effizienz der Entladung während der Sustain-Entladung verringert wird. Die Breite der Schreibimpulse kann auf einen so engen Wert wie 1,25 μs eingestellt werden.
Durch enges Einstellen des Schreibimpulses kann das Ansteuern während der Schreibdauer mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Dies ist beim Ansteuern hochauflösender PDP mit einer großen Anzahl an Scan-Zeilen, wie sie bei hochauflösendem Fernsehen, das eine hohe Auflösung besitzt, verwendet werden, extrem nützlich.
Die Gründe dafür, dass die vorliegende Anordnung ein stabiles Schreiben selbst mit engen Schreibimpulsen erreichen kann, sind folgendermaßen.
Der Entladungsvorgang in der Schreibdauer zur Entladung der Sustain-Dauer wird folgendermaßen durchgeführt. Zunächst wird eine Entladung in den Scan-Elektroden und den Datenelektroden durch Übertragen von Schreibimpulsen ausgeführt. Durch diese Vorbereitung kann eine Sustain-Entladung zwischen den Scan-Elektroden und den Sustain-Elektroden durchgeführt werden, wenn die Sustain-Impulse übertragen werden.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle für die Datenimpulse verwendet wird, wie in dem Versuch 4B unten gezeigt ist, wird die Verzögerung der Entladung zwischen dem Zeitpunkt, wenn der Impuls übertragen wird, zu dem Zeitpunkt, wenn die die Entladung durchgeführt wird, lag und die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung (die Zeit zwischen dem Ansteigen des Impulses bis zur Spitze der Entladung) beträgt ungefähr 700 bis 900 ns. Das bedeutet, dass eine Verkürzung der Zeit zwischen dem Anstieg und dem Abfall des Datenimpulses wahrscheinlich Entladungsfehler erzeugt. Daneben wird eine Verzögerung der Entladung auch während der Dauer der Sustain-Entladung verursacht, wodurch eine instabile Lichtemission wahrscheinlich wird.
Wenn eine aus den beiden aufaddierten Impulsen erzeugte, in zwei Schritten abfallende Wellenform für die Datenimpulse, wie in der vorliegenden Anordnung, verwendet wird, wird die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung auf kurze 300 bis 500 ns verringert und die Entladung innerhalb eines kurzen Zeitraums beendet. Das bedeutet, dass eine Entladung zuverlässig erreicht werden kann, selbst wenn die Zeit zwischen dem Anstieg und dem Abfall der Datenimpulse, d.h. die Impulsbreite, verkürzt wird, wodurch eine stabile Durchführung des Schreibens möglich ist.
Es wurden auch die folgenden Beobachtungen gemacht.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle für die Datenimpulse verwendet wird, kann diese bei einer ziemlich hohen Spannung ansteigen, so dass kurze Datenimpulse und ein Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit möglich sind.
Bei den Ansteuervorrichtungen für die Datenelektroden, die gewöhnlich in PDP verwendet werden, liegt jedoch eine umgekehrte Beziehung zwischen der Umkehrgeschwindigkeit der Spannung während der Anstiegsdauer und der Fähigkeit, sich der Spannung zu widersetzen, vor. Ein Schaltkreis zum Ansteuern, der vorübergehend eine hohe Spannung von nicht als 100 V erzeugen kann, ist sowohl schwierig als auch teuer herzustellen.
Wenn ein Impuls, der durch Kombinieren eines ersten und eines zweiten Impulses zum Bilden einer treppenartigen Wellenform erzeugt wird, wird ein IC (integrierter Schaltkreis) der Ansteuervorrichtung (Leistungs-MOSFET) für sowohl den ersten als auch den zweiten Impulsgenerator verwendet. Dieser IC der Ansteuervorrichtung besitzt eine geringe Fähigkeit, einer Spannung von 100 V oder weniger zu widerstehen und eine schnelle Umkehrgeschwindigkeit während der ansteigenden Dauer des Impulses. Das bedeutet, dass ein Ansteuern mit sowohl hoher Spannung als auch hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Das Verfahren zum Ansteuern eines PDP gemäß der vorliegenden Anordnung verwendet daher einen kostengünstigen Schaltkreis zum Ansteuern, um ein stabiles Schreiben mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen.
Wenn eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform als Schreibimpuls verwendet wird, sollte der Abfall in dem ersten Schritt vorzugsweise in dem Bereich von 10 V bis 100 V eingestellt werden. Dies ergibt sich daraus, dass die Effekte mit weniger als 10 V schwierig zu erhalten sind und eine Wellenform mit einem Abfall in dem ersten Schritt von mehr als 100 V mit einem IC einer Ansteuervorrichtung, der eine geringe Fähigkeit besitzt, sich Spannung zu widersetzen, schwierig zu erreichen ist.
Eine Technik, bei der ein Impuls mit einer abgesetzten Abfalldauer verwendet wird, ist zum Beispiel in dem IBM Technical Disclosure Bulletin (Ausg. 21, Nr. 3, August 1978) offenbart.
Versuch 4A
Ein PDP wurde durch Übertragen von Datenimpulsen, die aus Wellenformen bestanden, in denen eine Impulsbreite PW auf verschiedene Werte eingestellt wurde, zu den Datenelektroden angesteuert und die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ [pC] wurde vor und nach der Schreibentladung gemessen. Die Spannung der Datenimpulse V_data wurde verschiedenartig auf 60, 70, 80, 90 und 100 V eingestellt.
Die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ wurde durch Verbinden der Vorrichtung zum Messen der Wandladung gemäß der dritten Anordnung mit dem PDP gemessen.
19 zeigt die Ergebnisse dieser Messung, die die Beziehung zwischen der Impulsbreite der Datenimpulse PW und der Menge an übertragener Wandladung ΔQ für jeden Wert der Spannung der Datenimpulse V_data veranschaulichen.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass, wenn V_data 60 V ist, die Mege an übertragener Wandladung ΔQ auf einem hohen Wert gehalten werden kann, wenn die Impulsbreite PW in einem Bereich von 2,0 μs oder darüber liegt, so dass eine Schreibentladung in diesem Bereich mehr oder weniger normal ausgeführt werden kann. Wenn V_data 60 V betrug, wurde jedoch ein geringes Ausmaß an Flimmern beobachtet.
Wenn V_data jedoch oberhalb dieses Werts eingestellt wird, kann die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ auf einem hohen Wert beibehalten werden, selbst wenn die Impulsbreite PW verringert wird und eine Schreibentladung kann immer noch normal ausgeführt werden. Wenn V_data zum Beispiel 100 V beträgt, kann, selbst wenn die Impulsbreite PW auf 1,0 μs eingestellt wird, ein hoher Wert von ungefähr 6 [pC] für die Menge der übertragenen Wandladung ΔQ erhalten werden und die Schreibentladung wird normal ausgeführt.
Daraus wird ersichtlich, dass höhere Werte für die Spannung V_data für die Datenimpulse ermöglichen, dass eine hohe und stabile Menge an übertragener Wandladung ΔQ bei einer engeren Impulsbreite PW erhalten werden kann.
Versuch 4B
Der PDP wurde unter Verwenden einer rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V_p von 60 (V) und einer in zwei Schritten abfallen, treppenartigen Wellenform mit einer maximalen Spannung von 100 V, wie derjenigen in der vorliegenden Anordnung, als Datenimpuls angesteuert. Die Wellenform der angelegten Spannung und die Wellenform der Menge der übertragenen Wandladung ΔQ wurden für jeden Fall zusammen mit der mittlere Verzögerungszeit der Entladung für die Schreibentladung gemessen. Es wurde ebenso das Flimmern des Bildschirms gemessen.
Jede Wellenform wurde unter Verwenden eines digitalen Oszilloskops gemessen. Bei jeder Messung wurden die Störgeräusche durch Aufnehmen von 500 Scan-Durchläufen eliminiert. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs.
Tabelle 1
Aus diesen Ergebnissen kann gesehen werden, dass die Verwendung einer in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform als Datenimpuls die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung und ein Flimmern des Bildschirms verringert.
Fünfte Anordnung
20 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
In der vorliegenden Anordnung wird eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Datenimpulse verwendet.
Ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, wie demjenigen, der in der ersten Ausführungsform erläutert wird, kann als Generator für die Datenimpulse 123 der 7 verwendet werden, um die in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Datenimpulse anzuwenden.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle, wie diejenige aus dem Stand der Technik, verwendet wird, wird ein starker Anstieg der Spannung während der Anstiegsdauer des Impulses wahrgenommen, so dass, wie in Versuch 5A unten gezeigt ist, eine durch die Datenimpulse verursachte Lichtemission stärker wird und die Wandspannung wahrscheinlich ungleichmäßig wird. Der Grund dafür ist der gleiche, der bei den Einstellimpulsen in der ersten Ausführungsform angegeben wurde.
Wenn infolge der Datenimpulse eine Lichtemission verursacht wird, wird diese als Helligkeit zu der Lichtemission der Sustain-Entladung addiert, wodurch bewirkt wird, dass sich die Bildqualität verringert, wenn nur wenige Abstufungen angezeigt werden. Wenn die durch die Datenimpulse verursachte Lichtemission stark ist, wenn ein Bildsignal unter Verwenden einer rampenförmigen Wellenform eingegeben wird und eine Grauskala-Anzeige durchgeführt wird, ist die Verschlechterung der Bildqualität besonders deutlich.
Wenn die Spannung der auf die Datenelektroden übertragenen Spannung auf einen kleinen Wert eingestellt wird, kann die durch die Datenimpulse verursachte Lichtemission hierbei verringert werden, die Verzögerung der Entladung für die Schreibentladung h nimmt jedoch zu. Das bedeutet, dass Schreibfehler erzeugt werden und wahrscheinlich eine Verschlechterung der Bildqualität auftritt.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform, wie diejenige der vorliegenden Anordnung, für die Datenimpulse verwendet wird, sind die Spannungsschwankungen bei jedem Schritt jedoch klein und der Impuls kann auf eine hohe Spannung erhöht werden, wodurch ermöglicht wird, dass sie infolge des Datenimpulses verursachte Lichtemission eingeschränkt wird, ohne dabei Schreibfehler zu erzeugen.
Wie in der vierten Anordnung werden IC der Ansteuervorrichtungen mit einer geringen Fähigkeit, einer Spannung von 100 V oder weniger zu widerstehen für den ersten und den zweiten Impulsgenerator in dem Schaltkreis für das Aufaddieren von Impulsen verwendet, wodurch zugelassen wird, dass ein PDP mit hoher Geschwindigkeit angesteuert wird. Selbst wenn eine in zwei Schritten ansteigende treppenartige Wellenform für die Schreibimpulse verwendet wird, sollte der Anstieg im zweiten Schritt jedoch innerhalb eines Bereichs von 10 V bis 100 V eingestellt werden.
Das vorstehend genannte IBM Technical Disclosure Bulletin (Ausg. 21, Nr. 3, August 1978) offenbart die Verwendung eines Schreibimpulses mit einer ansteigenden, treppenartigen Wellenform.
Versuch 5A
Der PDP 10 wurde mit Hilfe des Verfahrens zum Ansteuern aus dem Stand der Technik unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Wellen als Datenimpuls angesteuert und es wurden Lichtemissionen, die infolge der Schreibentladung und der Sustain-Entladung erzeugt wurden, beobachtet.
21A zeigt die Änderung der Spannung der Datenimpulse V_data, der Spannung der Scan-Impulse V_SCN-SUS und der Helligkeit, die auftritt, wenn die Schreibentladung durchgeführt wird, über die Zeit. 21B zeigt die Änderung der Spannung des Sustain-Impulses V_SCN-SUS und der Helligkeit, die auftritt, wenn die Sustain-Entladung durchgeführt wird, über die Zeit.
Es ist zu sehen, dass sie Spitzenhelligkeit der Schreibentladung, die in 21A gezeigt ist, größer ist als die Spitzenhelligkeit des ersten Sustain-Impulses, der durch die Sustain-Entladung verursacht wird, und die gleiche Spitzenhelligkeit aufweist, wie die Spitzenhelligkeit für den zweite Sustain-Impuls.
Versuch 5B
Der PDP wurde unter Verwenden von sowohl einer einfachen, rechteckigen Welle und einer in zwei Schritten ansteigenden, treppenartigen Wellenform, wie sie in der vorliegenden Anordnung beschrieben ist, für die Datenimpulse angesteuert und die Bildqualität und das Flimmern des Bildschirms wurden gemessen.
Der Datenimpuls wurde unter Verwenden eines vorgegebenen Wellenformgenerators erzeugt und dessen Spannung wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie an den PDP angelegt wurde. Die maximale Spannung V_p betrug in beiden Fällen 100 V. Tabelle zwei zeigt die Ergebnisse des Versuchs.
Tabelle 2
Aus diesen Ergebnissen kann gesehen werden, dass das Verwenden der Wellenform der vorliegenden Anordnung für die Datenimpulse eine mehr zufrieden stellende, gerasterte Grauskala-Anzeige und weniger Flimmern erzeugt, als wenn eine einfache, rechteckige Welle verwendet wird, so dass eine Bild mit hoher Qualität erzeugt werden kann.
Sechste Anordnung
22 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform als Sustain-Impuls.
Um diese Art einer in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform als Sustain-Impuls anzuwenden, sollte ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, wie demjenigen, der in der zweiten Anordnung erläutert wurde, vorzugsweise als Generatoren für die Susutain-Impulse 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, verwendet werden.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle, wie diejenige aus dem Stand der Technik, während des Ansteuerns des PDP für die Sustain-Impulse verwendet wird, wird die Entladung umso stärker sein, je höher die Entladung des Sustain-Impulses eingestellt wird, wodurch ermöglicht wird, dass Licht mit einer hohen Leuchtkraft emittiert werden kann. Wie in Versuch 6 unten gezeigt wird, wird, wenn die Entladung, die während der Anstiegsdauer auftritt, zu stark ist, wahrscheinlich ein anomaler Betriebsablauf, bei dem während der Abfalldauer eine schwache Entladung auftritt, ausgeführt werden.
Dieses Phänomen trifft allgemein für die sich selbst löschende Entladung zu und tritt auf, wenn eine übermäßig starke Entladung während der Anstiegsdauer bewirkt, dass die Wandladung, die sich im Innern der Entladungszellen angesammelt hat, zu hoch ist. Das bedeutet, dass eine Entladung während der Abfalldauer in der umgekehrten Richtung zu derjenigen während der Anstiegsdauer erfolgt. Wenn diese sich selbst löschende Entladung erzeugt wird, wird die Wandladung, die sich während der Anstiegsdauer infolge der Entladung angesammelt hat, verringert wird, wodurch ein entsprechender Abfall der Leuchtkraft bewirkt wird. Wenn die Entladung durch die Spannung des nächsten Impulses in der umgekehrten Richtung verursacht wird, bewirkt die Verringerung der effektiven Spannung, die an das Entladungsgas im Inneren der Entladungszelle angelegt wurde, daneben einen anomalen Betriebsablauf, in dem eine instabile Entladung erzeugt wird.
Wenn ein in zwei Schritten abfallender, treppenartiger Sustain-Impuls, wie derjenige aus dieser Anordnung, verwendet wird, können plötzliche Spannungsänderungen vermieden werden und die sich selbst löschende Entladung kann eingeschränkt werden, selbst wenn die Spannung des Sustain-Impulses auf einen hohen Wert eingestellt ist.
In dem Verfahren zum Ansteuern gemäß der vorliegenden Anordnung wird die Spannung des Sustain-Impulses entsprechend auf einen hohen Wert eingestellt und eine Lichtemission mit hoher Leuchtkraft erzeugt und gleichzeitig ein stabiler Betriebsablauf sichergestellt, wodurch ermöglicht wird, dass eine hervorragende Bildqualität erreicht werden kann.
Ein Beispiel für eine Technik, die einen treppenartigen Impuls verwendet, ist das USP 4,140,945 . 2 in dieser Druckschrift lehrt eine Technik, in der ein verstärkender Impuls zu einem herkömmlichen Impuls addiert wird, um eine treppenartige Wellenform zu bilden. Um die oben genannten Effekte zu erreichen, ist jedoch gewünscht, die Sustain-Impulse so einzustellen, wie unten beschrieben wird.
Wenn diese Art von in zwei Schritten abfallender Wellenform als Sustain-Impuls verwendet wird, kann eine sich selbst löschende Entladung eingeschränkt werden, wenn die maximale Spannung für den Sustain-Impuls in dem Bereich der anfänglichen Spannung V_f + 150 V oder darunter beträgt, so dass der PFP vorzugsweise in diesem Bereich angesteuert werden sollte.
Versuch 6
Der POP wurde unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impuls angesteuert und die Änderungen der Spannung zwischen den Scan-Elektroden und den Sustain-Elektroden und die Helligkeit über die Zeit gemessen. Eine vernünftig hohe Steuerspannung und eine, die derjenigen in einem herkömmlichen PDP ähnelt, wurden verwendet.
Der POP wurde dann bei einer vernünftig hohen Spannung unter Verwenden einer in zwei Schritten ablaufenden, treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse angesteuert. Die Änderungen der Spannung zwischen den Scan-Elektroden und den Sustain-Elektroden und der Helligkeit über die Zeit wurden gemessen.
Daneben wurde der POP bei jeder der obigen Bedingungen und der Leuchtkraft für jeden Fall auf die folgende Weise gemessen. Eine Photodiode wurde zum Beobachten der Helligkeit und der relativen Leuchtkraft für jeden Fall, die aus dem Wert des Integrals der Spitzenhelligkeit berechnet wurde, verwendet. Die Messungen der Wellenformen für jeden Fall wurden unter Verwenden eines digitalen Oszilloskops durchgeführt.
Die 23 und 24 zeigen die Ergebnisse der Messung der Änderungen der Spannung V und der Helligkeit B über die Zeit. 23A zeigt die Ergebnisse für eine rechteckige Welle bei einer normalen Steuerspannung und 23B für eine rechteckige Welle bei einer vernünftig hohen Spannung. 24 zeigt die Ergebnisse für eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform bei einer vernünftig hohen Spannung.
Tabelle 3
Tabelle 3 zeigt die maximale Spannung V_p der Sustain-Impulse, das Ergebnis der Messung der Leuchtkraft (relativer Wert) und ob eine sich selbst löschende Entladung vorhanden ist oder nicht.
Wenn der PDP mit einer herkömmlichen Steuerspannung (V_p = 100 V) unter Verwenden einer rechteckigen Welle für die Sustain-Impulse angesteuert wurde, konnte eine Lichtemissionsspitze nur während der Anstiegsdauer und keinesfalls während der Abfalldauer beobachtet werden (d.h. die es wurde keine sich selbst löschende Entladung erzeugt), wie in 23A gezeigt ist. Wenn der PDP mit einer vernünftig hohen Steuerspannung (V_p = 280 V) unter Verwenden einer rechteckigen Welle für die Sustain-Impulse angesteuert wurde, wurde jedoch auch eine kleine Lichtemissionsspitze während der Abfalldauer beobachtet (d.h. es wurde eine sich selbst löschende Entladung erzeugt), wie in 23B gezeigt ist.
Wenn der PDP mit einer vernünftig hohen Steuerspannung (V_p = 280 V) unter Verwenden einer in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse angesteuert wurde, wurde dagegen nur während der Anstiegsdauer und nicht während der Abfallszeit eine Lichtemissionsspitze beobachtet, wie in 24 gezeigt ist. Dies zeigt, dass die Verwendung des Verfahrens zum Ansteuern gemäß der vorliegenden Anordnung, selbst mit einer vernünftig hohen, maximalen Steuerspannung, wahrscheinlich keine sich selbst löschende Ladung erzeugt.
Die Werte der relativen Leuchtkraft aus Tabelle 3 offenbaren dass die Leuchtkraft höher ist, wenn eine in zwei Schritten abfallende Wellenform verwendet wird, als wenn eine rechteckige Welle verwendet wird.
Eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform wurde für die Sustain-Impulse verwendet und die Lichtemission wurde mit der maximalen Spannung, die auf verschiedene Werte eingestellt wurde, geprüft. Es wurde beobachtet, dass während der Abfalldauer keine Lichtemissionsspitze zu sehen war, wenn die maximale Spannung nicht mehr als das Zweifache (2V_smin) der minimalen Spannung der Sustain-Entladung V_smin betrug, und dass eine Lichtemissionsspitze während der Abfalldauer zu sehen war, wenn die maximale Spannung nicht mehr als das Zweifache (2V_smin) der minimalen Spannung der Sustain-Entladung der sich selbst löschenden Entladung V_smin betrug.
Siebte Anordnung
25 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten ansteigt und abfällt, für die Sustain-Impulse.
Um eine in zwei Schritten absteigende und abfallende treppenartige Wellenform für die Sustain-Impulse in dieser Weise anzuwenden, kann ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, wie demjenigen, der in der ersten Ausführungsform erläutert wurde, als Generatoren für die Sustain-Impulse 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, wobei der zweite Impuls enger eingestellt ist, verwendet werden.
Eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform kann auf die folgende Weise erzeugt werden. Die Art des Schaltkreises zum Aufaddieren von Impulsen, der in 9 gezeigt ist, in dem der erste und der zweite Impulsgenerator unter Verwenden eines massefreien Verfahren in Reihe verbunden werden, kann verwendet werden. Wie in 26A gezeigt ist, wird mit Hilfe des ersten Impulsgenerators eine breite, rechteckige Welle als erster Impuls erzeugt. Nach einer bestimmten Zeitverzögerung wird dann mit Hilfe des zweiten Impulsgenerators eine sehr enge, rechteckige Welle als zweiter Impuls erzeugt. Die beiden Impulse werden dann aufaddiert. Alternativ dazu kann ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, in dem der erste und der zweite Impulsgenerator parallel zueinander verbunden sind, verwendet werden. Wie in 26B gezeigt ist, wird eine breite, rechteckige Welle als erster Impuls mit Hilfe des ersten Impulsgenerators bei einem niedrigen Wert erzeugt. Dann wird nach einer bestimmten Zeitverzögerung eine enge, rechteckige Welle als zweiter Impuls mit Hilfe des zweiten Impulsgenerators mit einem hohem Wert erzeugt. Eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform wird dann durch Aufaddieren der beiden Impulse erzeugt.
Wenn ein einfacher, rechteckiger Impuls, wie derjenige aus dem Stand der Technik, während des Ansteuerns des PDP für die Sustain-Impulse verwendet wird, bewirkt ein Erhöhen der Steuerspannung, dass die Leuchtkraft erhöht wird, der Entladungsstrom und die Stromversorgung werden jedoch ebenso proportional höher. Das Erhöhen der Steuerspannung hat somit einen nur kleinen Effekt auf den Leuchtwirkungsgrad.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform für die Sustain-Impulse verwendet wird, kann die maximale Spannung der Sustain-Impulse auf einen hohen Wert eingestellt werden, so dass selbst dann, wenn Licht mit hoher Leuchtkraft emittiert wird, der Stromverbrauch nicht sehr hoch sein wird. Im Vergleich zum Stand der Technik weist das Verfahren zum Ansteuern des PDP gemäß der vorliegenden Anordnung eine höhere Leuchtkraft und eine Geschwindigkeit der Zunahme des Stromverbrauchs auf, die relativ kleiner ist als die Geschwindigkeit der Zunahme der Leuchtkraft, wodurch ermöglicht wird, dass die Effizienz der Entladung erhöht wird.
Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Verwendung einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden Wellenform für die Sustain-Impulse ermöglicht, die Erzeugung einer unnötigen Leistung einzuschränken, indem die Phase der Spannung des Sustain-Impulses, die an die Entladungszellen angelegt wird, mit der Phase des Entladungsstroms abgeglichen wird.
Der gleiche Effekt kann erreicht werden, vorausgesetzt, dass eine treppenartige Wellenform, die in zwei Schritten ansteigt, für die Sustain-Impulse verwendet wird, so dass es nicht absolut notwendig ist, die Abfalldauer der Impulse auf die beiden Schritte ebenso zu ändern.
Ein Beispiel für eine Technik, die einen treppenartigen Impuls verwendet, ist das USP 4,140,945 . 2 dieser Druckschrift lehrt eine Technik, in der ein verstärkender Impuls mit einem herkömmlichen Impuls aufaddiert wird, um eine treppenartige Wellenform zu bilden. Um die obigen Effekte zu erreichen, wird der Sustain-Impuls wünschenswerter Weise jedoch so eingestellt, wie unten beschrieben wird.
Um die Effizienz der Entladung weiter zu verbessern, wenn ein Sustain-Impuls in zwei Schritten ansteigt, wird die Spannung, die in dem ersten Schritt erzeugt wurde, mit der anfänglichen Spannung V_f in Beziehung gesetzt, so dass sie im Bereich von nicht kleiner als V_f – 20 V, aber nicht größer als V_f + 30 V liegt, und die Sustain-Dauer der Spannung zwischen dem Anstieg im ersten Schritt und dem Anstieg im zweiten Schritt wird in Beziehung mit der Dauer der Verzögerung bis zur Entladung T_df gesetzt, so dass sie nicht weniger als T_df – 0,2 μs, aber nicht mehr als T_df + 0,2 μs beträgt.
Versuch 7A
Unter Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden, treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse wurde ein PDP angesteuert und die Menge an Strom, der in den Entladungszellen verbraucht wurde, wenn die Sustain-Entladung erzeugt wurde, wurde durch Betrachten des V-Q-Bilds nach Lissajous beurteilt. Die Sustain-Impulse wurden mit Hilfe eines vorgegebenen Wellenformgenerators erzeugt und auf einen PDP übertragen, nachdem die Spannung mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Spannungs-Verstärkers verstärkt worden war.
Das V-Q-Bild nach Lissajous zeigt die Art, auf der sich die Wandlandung Q während des ersten Zyklus der Impulsänderungen in einer Schleife in den Entladungszellen ansammelten. Die Fläche der Schleife WS in dem V-Q-Bild nach Lissajous steht in Beziehung mit dem Stromverbrauch W während der Entladung, der mit der Formel (1) unten wiedergegeben ist. Das Betrachten dieses V-Q-Bild nach Lissajous ermöglicht daher eine Berechnung des Stromverbrauchs. W = fS (es ist zu beachten, dass f eine Ansteuerfrequenz ist) (1)
Wenn diese Messung ausgeführt wird, wird die Wandladung Q, die sich in den Entladungszellen angesammelt hat, durch Verbinden einer Vorrichtung zum Messen der Wandladung mit dem PDP gemessen. Diese Vorrichtung verwendet das gleiche Prinzip, das in Sawyer-Tower-Schaltkreisen verwendet wird, um die Kennlinien der ferroelektrischen Substanzen und Ähnlichem zu beurteilen.
27 zeigt die V-Q-Bilder nach Lissajous, die auftreten, wenn ein PDP unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impuls angesteuert wurde, wobei a das Bild ist, das zeigt, wenn der PDP unter Verwenden einer kleinen Spannung angesteuert wurde, und b zeigt, wenn der PDP unter Verwenden einer hohen Spannung angesteuert wurde.
Wie in der Figur gezeigt ist, sind die die Bilder a und b nach Lissajou, wenn eine einfache, rechteckige Welle für den Sustain-Impuls verwendet wird, analoge Parallelogramme. Dies veranschaulicht die Tatsache, dass, wenn ein rechteckiger Impuls verwendet wird, Zunahmen der Steuerspannung proportionale Zunahmen des Stromverbrauchs erzeugen.
28 ist ein Beispiel für ein V-Q-Bild nach Lissajous, das beobachtet wird, wenn der PDP unter Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden oder abfallenden, treppenartigen Wellenform als Sustain-Impuls angesteuert wird.
Das in der Figur gezeigte V-Q-Bild nach Lissajous ist eher eine abgeflachte Rautenform als die in der 28 gezeigten Parallelogramme.
Dies zeigt, dass, selbst wenn das V-Q-Bild nach Lissajous in 28 die gleiche Menge an übertragener Wandladung, die in den Entladungszellen auftritt, wie die V-Q-Bilder nach Lissajous der 27 aufweist, die Fläche der Schleife kleiner wurde. Anders ausgedrückt wird die gleiche Menge an Licht emittiert, der Stromverbrauch hat jedoch erheblich abgenommen.
Die V-Q-Bilder nach Lissajous wurden für einen PDP gemessen, der unter Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden, treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse, wenn verschiedene Werte für die Spannung in dem Anstieg im ersten Schritt und der Sustain-Dauer der Spannung von dem Anstieg im ersten Schritt bis zum Anstieg im zweiten Schritt, angesteuert wurde. Infolgedessen wurde, wenn die ansteigende Spannung in dem ersten Schritt in dem Bereich von V_f – 20 V bis V_f + 30 V eingestellt wurde, eine in vergleichbarer Weise abgeflachte Schleife gemessen. Wenn die Sustain-Dauer der Spannung in dem Bereich von T_df – 0,2 μs bis T_df + 0,2 μs eingestellt wurde, wurde auch eine in vergleichbarer Weise abgeflachte Schleife gemessen.
Versuch 7B
Der PDP 10 wurde unter Verwenden von sowohl einer einfachen, rechteckigen Welle und einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallen, treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse angesteuert und die Leuchtkraft und der Stromverbrauch für jeden Fall wurden gemessen.
Wie in Versuch 6 wurde der Wert der relativen Leuchtkraft aus dem Wert des Integrals der Spitzenhelligkeit berechnet. Der beim Ansteuern des PDP verbrauchte Strom wurde ebenfalls gemessen und ein relativer Leuchtwirkungsgrad η aus der relativen Leuchtkraft und dem relativen Stromverbrauch berechnet. Tabelle 4 zeigt die relativen Werte für die relative Leuchtkraft, des relativen Stromverbrauchs und des relativen Leuchtwirkungsgrads.
Tabelle 4
Aus diesen Ergebnissen kann gesehen werden, dass das Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden, treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Sustain-Impulse ermöglicht, dass die Leuchtkraft um 30 % zunimmt, während der Anstieg des Stromverbrauchs auf ungefähr 15 % begrenzt wird und sich der Leuchtwirkungsgrad um 13 % erhöht.
Das Verfahren zum Ansteuern eines PDP gemäß der vorliegenden Anordnung ermöglicht, eine hervorragende Ansteuerung mit einer höheren Leuchtkraft und einem höheren Leuchtwirkungsgrad als in dem Verfahren zum Ansteuern aus dem Stand der Technik zu realisieren.
Achte Anordnung
29 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform als Sustain-Impuls, wie es in der siebten Anordnung der Fall war, wobei die Wellenform jedoch die folgenden, einzigartigen Merkmale aufweist.
30 zeigt die Wellenform für den Sustain-Impuls, der in der vorliegenden Anordnung verwendet wird.

(1) Der Anstieg im ersten Schritt wird mit nahezu der gleichen Spannung wie der anfänglichen Spannung V_f in den Entladunsgszellen durchgeführt.
(2) Die Spannung während des Anstiegs im zweiten Schritt kann trigonometrisch mit Hilfe einer Sinusfunktion gemessen werden, so dass sich der Punkt der Änderung der maximalen Spannung und der Punkt der Spitze des Entladungsstroms nahezu entsprechen.
(3) Der Beginn der abfallenden Dauer entspricht nahezu dem Punkt, an dem der Entladungsstrom stoppt.
(4) Der erste abfallen Schritt fällt mit einer Geschwindigkeit, die trogonometrisch über eine cos-Funktion vorgegeben ist, in die Nähe der minimalen Sustain-Spannung V_s ab. Die hier angegebene, minimale Sustain-Spannung V_s ist die minimale Sustain-Spannung, die verwendet wird, wenn ein PDP unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle angesteuert wird. Diese Spannung V_s kann durch Anlegen einer Spannung zwischen den Scan-Elektroden 12a und den Sustain-Elektroden 12b in dem PDP 10, um die Entladungszellen in einen entzündeten Zustand zu bringen, wodurch die angelegte Spannung nach und nach verringert wird und die angelegte Spannung zu dem Zeitpunkt, wenn die Entladungszellen zuerst gelöscht werden, gemessen wird.

Ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, wie er in der achten Anordnung erläutert wird, kann als Generatoren für die Sustain-Impulse 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, verwendet werden, um eine treppenartige Wellenform, die die oben genannten, einzigartigen Merkmale der Sustain-Impulse aufweist, anzuwenden. Ein Impulsoszillator mit einem RLC-(Widerstand-Induktivität-Kapazität)Schaltkreis wird für den zweiten Impulsgenerator verwendet, um so die ansteigenden und abfallenden Abschnitte des zweiten Impulses trigonometrisch zu bestimmen.
Anders ausgedrückt kann eine Wellenform mit den oben genannten, einzigartigen Merkmalen auf folgende Weise erzeugt werden. Ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, der einen ersten und einen zweiten Impulsgenerator aufweist, die, wie in 9, unter Verwenden eines massefreien Verfahrens miteinander in Reihe verbunden sind, wird verwendet. Wie in 31A gezeigt ist, wird mit Hilfe des ersten Impulsgenerators eine breite Wellenform als ein erster Impuls erzeugt. Nach einer bestimmten Verzögerung wird dann eine extrem enge, trigonometrisch veränderte Wellenform als zweiter Impuls mit Hilfe des zweiten Impulsgenerators erzeugt. Die beiden Impulse werden dann aufaddiert. Alternativ dazu kann ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen, bei dem der erste und der zweite Impulsgenerator parallel zueinander verbunden sind, verwendet werden. Wie in 31A gezeigt ist, wird eine breite, rechteckige Welle mit einem zu dem ersten Impuls vergleichbar kleinem Wert mit Hilfe des ersten Impulsgenerators erzeugt. Nach einer bestimmten Verzögerung wird dann ein enger, trigonometrisch bestimmter, zweiter Impuls mit Hilfe des zweiten Impulsgenerators mit einem vergleichbar hohen Wert erzeugt. Die beiden Impulse werden addiert, um eine Wellenform mit den einzigartigen Merkmalen, die oben beschrieben sind, zu erzeugen.
Die Schleife, mit der der zweite Impuls ansteigt und abfällt, kann durch Anpassen der Zeitkonstante des RLC-Schaltkreises in dem zweiten Impulsgenerator angepasst werden.
Das Verfahren zum Ansteuern gemäß dieser Anordnung, wie dasjenige der siebten Anordnung verbessert die Leuchtkraft, schränkt gleichzeitig eine Zunahme des Stromverbrauchs ein und verbessert den Leuchtwirkungsgrad. Die mit dieser Anordnung erzeugten Effekte sind jedoch viel größer.
Der Grund dafür, dass der Wirkungsgrad sogar höher ist, wenn die Wellenform der vorliegenden Anordnung verwendet wird, ergibt sich aus der Tatsache, dass die Phase der Spannungsschwankungen bis nach der Phase des Entladungsstroms in dem zweiten Schritt der Anstiegsdauer verzögert wird, wobei die obigen Merkmale (1) und (2) verwendet werden. Dies verursacht eine Situation in den Entladungszellen, in der eine Überspannung von der Stromversorgung übertragen wird, nachdem eine Entladung innerhalb der Zellen zu erfolgen beginnt, wodurch bewirkt wird, dass Strom mit Gewalt in das Plasma im Inneren der Entladungszellen injiziert werden kann.
Zudem wird der Leuchtwirkungsgrad durch Erzeugen einer Situation erhöht, in der eine hohe Spannung vorwiegend während der Dauer, in der die Lichtemission stattfindet, an die Entladungszellen angelegt wird. Dies wird unter Verwenden der obigen Merkmale (3) und (4) erreicht.
Basierend auf den obigen Begründungen können die folgenden Schlussfolgerungen gezogen werden.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform für die Sustain-Impulse verwendet wird, sollte die Phase der Schwankungen der Spannung (Endspannung für die Entladungszellen) in dem zweiten Schritt während der Anstiegsdauer vorzugsweise auf einen späteren Zeitpunkt eingestellt werden als die Phase des Entladungsstroms, so dass der Leuchtwirkungsgrad verbessert werden kann.
Wenn eine treppenartige Wellenform verwendet wird, die in dem zweiten Schritt gemäß einer trigonometrischen Funktion als Sustain-Impuls ansteigt, sollte der Anstieg im zweiten Schritt innerhalb einer Entladungsdauer T_disc, während der ein Entladungsstrom fließt, durchgeführt werden, so dass der Leuchtwirkungsgrad verbessert werden kann.
Die Entladungsdauer T_disc ist die Dauer zwischen der Beendigung einer Ladungsdauer T_chg, in der Entladungszellen auf ihre Kapazität geladen werden, und dem Ende des Flusses des Entladungsstroms. Die ,Kapazität einer Entladungszelle' kann hier als eine geometrische Kapazität angesehen werden, die durch den Aufbau der Entladungszellen, die von den Scan-Elektroden, den Sustain-Elektroden, der dielektrischen Schicht und dem Entladungsgas gebildet werden, bestimmt wird. infolgedessen kann die Entladungsdauer T_disc als ,die Dauer von der Beendigung der Ladungsdauer T_chg, während der die Entladungszellen auf ihre geometrische Kapazität geladen werden, bis zu Beendigung des Entladungsstroms' beschrieben werden.
In einer Alternative zu der vorliegenden Anordnung kann, wenn ein treppenartiger Impuls durch Aufaddieren des ersten und zweiten Impulses erzeugt wird, auch ein trigonometrisch bestimmter Impuls für den ersten Impuls verwendet werden. Dies erzeugt einen Impuls, bei dem sowohl die ersten als auch die zweiten Schritte dieser ansteigenden Dauer trigonometrisch bestimmt werden, um für den Sustain-Impuls verwendet zu werden.
Wenn ein Sustain-Impuls mit dieser Art von Wellenform verwendet wird, kann der Leuchtwirkungsgrad in Abhängigkeit von dem Aufbau des PDP weiter verbessert werden. In diesem Fall ist der Anstieg im ersten Schritt eine Entladungsdauer dscp von dem Beginn der Entladungsdauer T_disc an bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Entladungsstrom seinen maximalen Wert erreicht hat. Der Anstieg im zweiten Schritt ist eine Dauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Entladungsstrom seinen maximalen Wert erreicht hat, bis zu der Beendigung der Entladungsdauer T_disc.
Versuch 8A
Der PDP wurde unter Verwenden einer Wellenform mit den oben für die Sustain-Impulse beschriebenen Merkmalen angesteuert. Eine Spannung V, die zwischen den Elektroden (Scan- und Sustain-Elektroden) in den Entladungszellen auftrat, eine Menge der Wandladung Q, die sich in den Entldungszellen angesammelt hat, das Ausmaß der Änderung der Menge der Wandladung dQ/dt und die Helligkeit B des PDP wurden gemessen und es wurde auch ein V-Q-Bild nach Lissajous beobachtet.
Die Messung der Wandladung Q, der Helligkeit B und Ähnlichem erfolgt so, wie in dem Versuch der siebten Anordnung.
Die 32 und 33 zeigen die Ergebnisse dieser Messungen. In 32 sind die Spannung an den Elektroden V und die Spannung an der Wand Q und die Änderung der Menge der Wandspannung ΔQ und die Helligkeit B entlang einer Zeitachse aufgetragen.
Aus 32 kann entnommen werden dass während der Anstiegsdauer der Anstieg der Spannung für den Anstieg im zweiten Schritt unmittelbar nach dem Punkt startet, an dem der Entladungsstrom zu fließen beginnt (t₁ in der Figur), und die Phase für den Anstieg der Spannung für den zweiten Schritt solange bis nach der Phase des Entladungsstroms verzögert wird. Der höchste Punkt des Anstiegs der Spannung V wird auf die Nähe der Zeit bei der Spitze des Entladungsstroms (t₂ in der Figur) eingeschränkt.
Die Dauer, während der die Helligkeit B bei einem hohen Wert ist, fällt mit der Dauer zusammen, bei der eine hohe Spannung an die Entladungszellen angelegt wird, wodurch deutlich gemacht wird, dass eine hohe Spannung in erster Linie während der Dauer wenn Licht emittiert wird, an die Entladungszellen angelegt wird.
Das V-Q-Bild nach Lissajous der 33 ist eine abgeflachte Rautenform mit gebogenen Einschnitten an sowohl den linken als auch den rechten Enden. Diese Einschnitte zeigen dass die Fläche der Schleife abgenommen hat, obwohl die Menge der übertragenen Wandladung in den Entladungszellen gleich bleibt. Anders ausgedrückt wird der Stromverbrauch kleiner, obwohl die Menge an emittiertem Licht gleich bleibt.
Versuch 8B
Der PDP 10 wurde mit dem gleichen Verfahren wie in dem Versuch in der siebten Anordnung unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle und dann der treppenartigen Wellen gemäß der vorliegenden Anordnung für die Sustain-Impulse angesteuert. Die Leuchtkraft und der Stromverbrauch wurden gemessen und der relative Leuchtwirkungsgrad aus der relativen Leuchtkraft und dem relativen Stromverbrauch berechnet. Tabelle 5 zeigt die Werte für die relative Leuchtkraft und den relativen Stromverbrauch und den relativen Leuchtwirkungsgrad.
Tabelle 5
Aus diesen Ergebnissen kann entnommen werden, dass die Verwendung einer treppenartigen Wellenform, wie derjenigen in der vorliegenden Anordnung, anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impuls ermöglicht, die Leuchtkraft zu verdoppeln, während der Anstieg des Stromverbrauchs auf ungefähr 62 % eingeschränkt wird und der Leuchtwirkungsgrad um 30 % zunimmt.
Die vorliegende Anordnung zeigt ein Beispiel, das eine Wellenform verwendete, dessen zweiter Schritt während der Anstiegsdauer und dessen erster Schritt während der Abfalldauer trigonometrisch bestimmt wurden, obwohl jede beliebige, kontinuierliche Funktion zum Erreichen ähnlicher Effekte verwendet werden kann. Zum Beispiel kann eine Wellenform, die sich mit einer exponentiellen Funktion oder einer Gauss-Funktion ändert, ebenso verwendet werden.
Neunte Anordnung
34 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine trapezförmige Wellenform, die so geformt ist, dass die Geschwindigkeit, bei der Spannung während der Anstiegsdauer erhöht wird, nicht beeinflusst wird, für die Sustain-Impulse.
Diese Art Wellenform mit ansteigendem Gefälle kann für die Sustain-Impulse unter Verwenden von zum Beispiel, einem Schaltkreis, der trapezförmige Wellenformen erzeugt, wie er in 35 gezeigt ist, als Generatoren für die Sustain-Impulse 112a und 112b, die in den 5 und 6 gezeigt sind, angewendet werden. Dieser trapezförmige Wellenformen erzeugende Schaltkreis besteht aus einem Oszillator für den Taktimpuls 151, einem dreieckige Wellen erzeugenden Schaltkreis 152 und einem Spannungsbegrenzer 153. Der Spannungsbegrenzer 153 trennt die Spannung bei einem bestimmten Wert. Bei dem trapezförmige Wellenformen erzeugenden Schaltkreis erzeugt der Oszillator für den Taktimpuls 151 eine rechteckige Welle, wie in 36A gezeigt ist, als Antwort auf ein Trigger-Signal von dem Generator für die aufaddierten Impulse 103. Basierend auf dieser rechteckigen Welle erzeugt der dreieckige Wellenformen erzeugende Schaltkreis 152 eine dreieckige Wellenform, wie in 36B gezeigt ist. Dann trennt der Spannungsbegrenzer 153 die Spitze der dreieckigen Wellenform ab, um eine trapezförmige Wellenform zu erzeugen, wie in 36C gezeigt ist.
Ein Schaltkreis, der doppelt integrierte, sägenförmige Wellen erzeugt, kann für den Generator für die dreieckige Wellenform 151 verwendet werden, wie in 35 gezeigt ist. Der Schaltkreis aus 35, der doppelt integrierte, schnittförmige Wellen erzeugt, wird in dem bereits angegebenen Denshi Tsushin Handobuku beschrieben. Ein Begrenzer für Zener-Dioden kann beispielsweise als Spannungsbegrenzer verwenden werden.
Das Verwenden einer Wellenform mit ansteigendem Gefälle für die Sustain-Impulse anstelle der einfachen, rechteckigen Welle aus dem Stand der Technik ermöglicht, dass der Stromverbrauch auf einem geringen Wert gehalten wird, ohne dabei die Leuchtkraft zu vermindern. Anders ausgedrückt kann eine hervorragende Bildqualität mit geringem Stromverbrauch realisiert werden.
Der Grund dafür ist, dass das Verursachen einer Zunahme der Spannung während der Anstiegsdauer des Sustain-Impulses mit einem geneigten Winkel die angelegte Spannung an dem Punkt des maximalen Entladungsstroms größer macht als die angelegte Spannung zu Beginn der Entladung, wie es auch in der achten Anordnung der Fall war.
Als Alternative zu der vorliegenden Anordnung kann auch eine Wellenform, bei der die Anstiegdauer ein Gefälle ist und die Abfalldauer in zwei Schritten erfolgt, für die Sustain-Impulse verwendet werden, um die gleichen Effekte wie in der siebten Anordnung zu erhalten.
Der Winkel des ansteigenden Gefälles des Sustain-Impulses sollte vorzugsweise in dem Bereich von 20 V bis 800 V/μs liegen. Wenn der Sustain-Impuls eine Breite von 5 μs oder weniger aufweist, sollte der Winkel vorzugsweise in dem Bereich von 40 V bis 400 V/μs liegen.
Versuch 9A
Der PDP wurde unter Verwenden eines Sustain-Impulses mit ansteigendem Gefälle angesteuert und die Spannung V, die zwischen den Elektroden (Scan- und Sustain-Elektroden) auftrat, die Menge der Wandladung Q, die sich in den Entladungszellen angesammelt hat, die Änderung dQ/dt der Menge der Wandladung Q und die Helligkeit B des PDP wurden auf die gleiche Weise wie in Versuch 8B der achten Anordnung gemessen. Es wurde auch ein V-Q-Bild nach Lissajous beobachtet.
Das ansteigende Gefälle des Sustain-Impulses weist einen Gradienten von 200 V/μs auf.
Die 37 und 38 zeigen diese Messungen. In 37 sind die Elektrodenspannung V und die Wandspannung Q, und die Änderung der Menge der Wandspannung ΔQ und die Helligkeit B entlang einer Zeitachse aufgetragen. 38 ist ein Beispiel für ein V-Q-Bild nach Lissajous.
Aus der 37 kann entnommen werden, dass die Spannung V in der Nähe des Punkts, der die Spitze des Entladungsstroms (den Punkt, der durch t₂ in der Fig. gezeigt ist, der auch der Punkt ist, der die Spitzenhelligkeit zeigt) zeigt, höher ist als bei dem Punkt, an dem der Entladungsstrom zu fließen beginnt (t₁ in der Figur).
Das V-Q-Bild nach Lissajous aus 38 besitzt eine dünne, abgeflachte Rautenform. Dieses V-Q-Bild nach Lissajous wird aufgrund der Tatsache, dass die anfängliche Spannung kleiner als die Endspannung ist, mit abgeschrägten linken und rechten Enden gebildet.
Dies zeigt, dass die Verwendung einer Wellenform mit ansteigendem Gefälle für die Sustain-Impulse anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle die Fläche der Schleife verkleinert, obwohl die Menge der übertragenen Wandladung in den Entladungszellen gleich bleibt. Anders ausgedrückt ist der Stromverbrauch kleiner, obwohl die Menge an emittiertem Licht gleich bleibt.
Versuch 9B
Der PDP 10 wurde mit dem gleichen Verfahren wie in dem Versuch der siebten Anordnung unter Verwenden von entweder einer einfachen, rechteckigen Welle oder eine Wellenform mit ansteigendem Gefälle wie derjenigen in der vorliegenden Anordnung für die Sustain-Impulse angesteuert. Die Leuchtkraft und der Stromverbrauch wurden für jeden Fall gemessen und ein relativer Leuchtwirkungsgrad η aus der relativen Leuchtkraft und dem relativen Stromverbrauch berechnet. Tabelle 6 zeigt die Werte für die relative Leuchtkraft und den relativen Stromverbrauch und den relativen Leuchtwirkungsgrad η.
Tabelle 6
Aus diesen Ergebnissen kann entnommen werden, dass das Verwenden des Impulses mit ansteigendem Gefälle gemäß der vorliegenden Anordnung für die Sustain-Impulse anstelle eines einfachen, rechteckigen Impulses eine Verringerung der Leuchtkraft um 7 % und des Stromverbrauchs um 13 % bewirkt, so dass der Leuchtwirkungsgrad um ungefähr 7 % erhöht werden kann.
Zehnte Anordnung
39 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf diese Anordnung bezieht, zeigt.
In der vorliegenden Anordnung verwendet ein erster Sustain-Impuls, der während der Dauer der Sustain-Entladung übertragen wird, eine Wellenform, die zu einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden Wellenform geändert wurde, von dem zweiten Sustain-Impuls an jedoch die gleiche, einfache, rechteckige Welle wie im Stand der Technik.
Um zu ermöglichen, dass nur die ersten Sustain-Impulse eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform aufweisen, wird der in der ersten Ausführungsform erläuterte Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen als Generator für die Sustain-Impulse 112b, der in 5 gezeigt ist, verwendet. Es wird jedoch ein Schalter bereitgestellt, um das Betreiben des Generators für die zweiten Impulse auf AN und AUS zu schalten. Der Generator für die zweiten Impulse wird nur dann auf AN geschaltet, wenn die ersten Sustain-Impulse übertragen werden.
Wenn die ersten Sustain-Impulse übertragen werden, werden ein erster Impuls, der mit Hilfe des Generators für die ersten Impulse erzeugt wurde, und ein zweiter Impuls, der mit Hilfe des Generators für die zweiten Impulse erzeugt wurde, aufaddiert, um eine in zwei Schritten ansteigenden und abfallende, treppenartige Wellenform zu erzeugen, wie in 26, die sich auf die siebte Ausführungsform bezieht, gezeigt ist. Zum anderen wird, wenn die zweiten und nachfolgenden Sustain-Impulse erzeugt werden, nur der erste Impuls mit Hilfe des Generators für die ersten Impulse erzeugt.
Wenn ein einfacher, rechteckiger Impuls wie derjenige aus dem Stand der Technik für die Sustain-Impulse verwendet wird, ist die Entladung, die während der Dauer der Sustain-Entladung durch die ersten Sustain-Impulse übertragen wird, instabil (geringe Wahrscheinlichkeit einer Entladung) und das Licht wird in einer relativ geringen Menge emittiert. Dies ist ein Grund für die durch ein Flimmern des Bildschirms verursachte Verschlechterung der Bildqualität.
Folgendes kann als Begründung für die vergleichbar geringe Wahrscheinlichkeit einer Entladung, die von den ersten Sustain-Impulsen erzeugt wird, gegeben werden.
Von dem Zeitpunkt an, an dem ein Impuls übertragen wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Entladungsstrom erzeugt wird, besteht in der Regel eine Zeitverzögerung (die Verzögerung der Entladung). Die Verzögerung der Entladung steht in starker Beziehung zu der angelegten Spannung. Im Stand der Technik wurde weitgehend erkannt, dass eine höhere Spannung die Verzögerung der Entladung verringert und eine engere Verteilung der Verzögerung der Entladung bewirkt. Das Problem einer langen Verzögerung der Entladung, die durch eine instabile Entladung verursacht wird, kann ebenso für den Sustain-Impuls angewendet werden.
Eine Spannung V_gas, die an das Entladungsgas im Innern der Entladungszellen angelegt wird, hängt jedoch von einer Steuersspannung ab, die von einer Stromversorgung außerhalb der Entladungszellen zugeführt wird, und der Wandspannung, die sich auf der dielektrischen Schicht, die die Elektroden bedeckt, angesammelt hat, ab. Anders ausgedrückt wird die Verzögerung der Entladung stark von der Wandspannung beeinflusst.
Ein Flimmern, das durch die Wandladung, die sich aufgrund einer früheren Schreibentladung angesammelt hat, verursacht wird, macht daher eine Verzögerung der Entladung und eine instabile Erzeugung der Entladung für die ersten Sustain-Impulse wahrscheinlicher.
Wenn jedoch eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform für die ersten Sustain-Impulse, wie in der vorliegenden Anordnung, verwendet wird, anstelle eine einfache, rechteckige Welle zu verwenden, nimmt die Verzögerung der Entladung ab. Wenn die ersten Sustain-Impulse übertragen werden, wird die Wahrscheinlichkeit einer Entladung daher erhöht, wodurch ein Flimmern des Bildschirms verringert wird.
Während der Entladung kann eine ähnliche Stabilität unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle für die ersten Sustain-Impulse erhalten werden, wenn ein breiter Impuls verwendet wird. Das Verwenden einer aufaddierten, in zwei Schritten ablaufenden, treppenartigen Wellenform für die Impulse, wie in der vorliegenden Anordnung, ermöglicht jedoch eine Verwendung enger Impulse, so dass eine Ansteuerung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Wenn eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform für die ersten Sustain-Impulse auf diese Weise verwendet wird, sollte vorzugsweise in der folgenden Weise sichergestellt werden, dass eine Zunahme der Wahrscheinlichkeit einer Entladung erhalten wird. Der Anstieg im ersten Schritt sollte zu der Nähe einer minimalen Spannung der Sustain-Entladung V_s hin erzeugt werden. Nachdem der Anstieg im zweiten Schritt auf den Wert der Spitzenspannung erzeugt wurde, beginnt die Wellenform von der Nähe des Entladungsendpunkts an schnell abzufallen. Die Spannung für den Abfall des ersten Schritts sollte dann zu der Nähe der minimalen Spannung der Sustain-Entladung V_s hin verringert werden.
Die Dauer von dem Anstieg im zweiten Schritt bis zum Abfall im ersten Schritt, anders ausgedrückt die Sustain-Dauer der maximalen Spannung Pwmax, sollte vorzugsweise auf nicht weniger als 0,02 μs und nicht mehr als 90 % der Impulsbreite PW eingestellt werden.
Daneben sollte die Sustain-Dauer der maximalen Spannung für die ersten Sustain-Impulse PW_max1 auf nicht weniger als 0,1 μs länger als die Sustain-Dauer der maximalen Spannung für den zweiten und nachfolgende Impulse PW_max2 eingestellt werden. Bei dieser Einstellung nimmt die Wahrscheinlichkeit einer Entladung für die ersten Sustain-Impulse stark zu und es kann ein zufrieden stellendes Bild ohne Flimmern erhalten werden.
Versuch 10A
Der PDP wurde unter Verwenden der einfachen, rechteckigen Welle aus dem Stand der Technik und der treppenartigen Wellenform der vorliegenden Anordnung für die ersten Sustain-Impulse angesteuert und die Spannung V_SCN-sus, die zwischen den Elektroden (Scan- und Sustain-Elektroden) in den Entladungszellen auftritt und der Leuchtwirkungsrad B des PDP wurden für jeden Fall gemessen.
Die Sustain-Impulse wurden mit Hilfe eines vorgegebenen Wellenformgenerators erzeugt und ihre Spannung wurde mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkers verstärkt, bevor sie an den PDP angelegt wurde. Die Wellenformen der Spannung und die Wellenformen der Helligkeit wurden mit Hilfe eines digitalen Oszilloskops gemessen.
40 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen, wobei A zeigt, wenn eine rechteckige Welle für die ersten Sustain-Impulse verwendet wurde, und B zeigt, wenn eine treppenartige Wellenform für die ersten Sustain-Impulse verwendet wurde. In beiden Graphen sind die Elektrodenspannung V_SCN-SUS und die Helligkeit B entlang einer Zeitachse aufgetragen.
In 40 ist die Dauer zwischen dem Startpunkt des Anstiegs des Impulses und der Spitze der Lichtemission, anders ausgedrückt die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung, in B kleiner als in A. Daneben kann entnommen werden, dass die infolge der Entladung verursache Lichtemission in B stärker ist als in A.
Versuch 10B
Der PDP 10 wurde unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V_p von 180 V und einer in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden Wellenform mit einer maximalen Spannung von 230 V für die ersten Sustain-Impulse angesteuert. Die Wellenform der Spannung und die Wellenform der Helligkeit wurden für jeden Fall gemessen und es wurde eine mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung berechnet. Die Leuchtkraft und das Flimmern des Bildschirms wurden ebenfalls gemessen. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 7
Aus den Ergebnissen kann entnommen werden, dass das Verwenden einer in zwei Schritten ablaufenden, treppenartigen Wellenform für die ersten Sustain-Impulse die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung und das Flimmern des Bildschirms verringert.
Das Verfahren zum Ansteuern des PDP gemäß der vorliegenden Anordnung ermöglicht daher die Realisierung eines PDP mit hervorragenden, hochauflösenden Bildern.
Elfte Anordnung
41 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Löschimpulse.
Um eine in zwei Schritten ansteigende Wellenform wie diejenige für die Löschimpulse anzuwenden, kann ein Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen wie derjenige, der in der ersten Ausführungsform erläutert wird, als Generator für die Löschimpulse 113 in 6 verwendet werden.
Wenn ein einfacher, rechteckiger Impuls wie derjenige aus dem Stand der Technik verwendet wird, besteht infolge der plötzlichen Änderung der Spannung während der Anstiegsdauer eine Neigung zur Erzeugung einer starken Entladung. Diese starke Entladung erzeugt eine vergleichbar starke Lichtemission über den gesamten Bildschirm, wodurch der Kontrast anfällt.
Wenn diese Art einer starken Entladung erzeugt wird, macht die Menge der Wandladung, die nach dem Übertragen des Löschimpulses in den Entladungszellen bleibt, ein Flimmern wahrscheinlicher und bewirkt, dass eine fehlerhafte Entladung in der nächsten Steuersequenz erzeugt wird.
Das Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden Wellenform für die Löschimpulse lässt eine Erhöhung der angelegten Spannung zu, wobei gleichzeitig der größte Teil der plötzlichen Änderung der Spannung vermieden wird und dadurch möglich wird die Lichtemission einzuschränken und die Wandladung gleichmäßig zu löschen.
In der vorliegenden Anordnung wird ein IC einer Ansteuervorrichtung mit einer geringen Fähigkeit, sich der Spannung zu widersetzen, als erster und zweiter Impulsgenerator in dem Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen verwendet, um Löschimpulse durch Aufaddieren des ersten und des zweiten Impulses zu erzeugen. Dies ermöglicht, das Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
Ein Beispiel für eine Technik, die eine ansteigende, treppenartige Wellenform als Löschimpuls verwendet, ist in dem Abschnitt ,Two-Step Writing/Erasing' aus Low Voltage Selection Circuits for Plasma Display Panel (T. N. Criscimagna, 1975 SID International Symposium Digest) offenbart. Der Löschimpuls sollte vorzugsweise jedoch so, wie unten beschrieben wird, eingestellt werden, um die oben genannten Effekte zu erreichen.
Wenn die Spannung V₁ in dem Anstieg im ersten Schritt dieser Art der in zwei Schritten ansteigenden, treppenartigen Wellenform bezogen auf die Spitzenspannung V_e zu klein ist, wird eine vergleichbar große Menge an Licht während des Anstiegs in zweiten Schritt emittiert werden, so dass die meisten Verbesserungen im Kontrast verloren gehen werden. Das Verhältnis von V₁ zu V_e sollte daher vorzugsweise auf nicht weniger als 0,05 bis 0,2 und das Verhältnis von (V_e – V₁) zu V_e auf nicht mehr als 0,8 bis 0,95 eingestellt werden.
Wenn die Dauer von der Beendigung des ersten Schritts an bis zum Beginn des zweiten Schritts während der Anstiegsdauer, anders ausgedrückt der waagrechte Teil im ersten Schritt t_p, bezogen auf die Impulsbreite t_w zu breit ist, wird dies zudem einen schädlichen Effekt haben. Das Verhältnis von t_p zu t_w sollte daher auf 0,8 oder darunter eingestellt werden.
Um eine noch mehr verbesserte Bildqualität zu realisieren sollte die Spannung V₁ in dem ersten Schritt der Anstiegsdauer vorzugsweise innerhalb des Bereichs von V_f – 50 V bis V_f + 30 V und die Spitze der maximalen Spannung V_s innerhalb des Bereichs von V_f bis V_f + 100 V eingestellt werden. V_f ist hier die anfängliche Spannung.
Versuch 11
Der PDP wurde unter Verwenden einer in zwei Schritten ansteigenden Wellenform für die Löschimpulse angesteuert. Wenn das Ansteuern durchgeführt wurde, wurden die Spitzenspannung V_e und die Pulsbreite t_w auf feste Werte eingestellt, das Verhältnis des flachen Teils in dem ersten Schritt der Anstiegsdauer t_p zu der Impulsbreite t_w und das Verhältnis der Spannung für den zweiten Schritt (V_e – V₁) zu der Spitzenspannung V_e wurden jedoch auf verschiedene Werte eingestellt und der Kontrast auf die gleiche Weise wie in dem Versuch in der ersten Ausführungsform gemessen.
42 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen. Die Figur zeigt die Beziehung zwischen den Verhältnissen von t_p zu t_w und (V_e – V₁) zu V_e und den Kontrast, wenn eine in zwei Stufen ansteigende Wellenform für die Löschimpulse verwendet wird.
In der Figur zeigt die schraffierte Fläche den Bereich der annehmbaren Ergebnisse, in der der Kontrast hoch ist und die Schwankungen der Leuchtkraft aus den seltenen Schreibfehlern resultieren. Die Fläche außerhalb des schraffierten Bereichs zeigt die nicht annehmbaren Ergebnisse.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass das Verhältnis von t_p zu t_w vorzugsweise auf 0,8 oder weniger und das Verhältnis von (V_e – V₁) zu V_e auf 0,8 bis 0,95 oder weniger eingestellt werden, Wenn die Verhältnisse von t_p zu t_w und (V_e – V₁) zu V_e auf einen zu kleinen Wert eingestellt werden, können die Effekte nicht erhalten werden, so dass das Verhältnis auf vorzugsweise mehr als 0,05 eingestellt werden sollte.
Die vorliegende Anordnung, verwendete eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Löschimpulse, es kann jedoch auch eine in mehreren Schritten ablaufende, treppenartige Wellenform mit drei oder mehr Schritten verwendet werden, um die gleiche, hervorragende Bildqualität zu realisieren.
Zwölfte Anordnung
43 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Die vorliegende Anordnung verwendet eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für die Löschimpulse.
Die Einheit zum Aufaddieren von Impulsen, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, sollt vorzugsweise als Generator für die Löschimpulse 113 in 6 verwendet werden, um diese Art einer in zwei Schritten abfallenden Wellenform für die Löschimpulse zu verwenden.
Wenn eine einfache, rechteckige Welle, wie diejenige aus dem Stand der Technik für die Löschimpulse verwendet wird, bedeutet das Vorhandensein einer Dauer der Verzögerung bis zur Entladung, dass das zu enge Einstellen eines Impulses ein fehlerhaftes Löschen und eine Abnahme der Bildqualität verursacht.
Das Verwenden einer in zwei Schritten abfallenden Wellenform wie derjenigen aus der vorliegenden Anordnung anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle als Löschimpulse ermöglicht, dass das Löschen genau ausgeführt werden kann, selbst wenn enge Löschimpulse eingestellt werden.
Ein Verringern der Breite der Löschimpulse ermöglicht eine Verringerung der Löschdauer. Dies ermöglicht, dass die Schreibdauer und die Sustain-Dauer entsprechend verlängert werden können, wodurch eine hohe Leuchtkraft und eine hohe Bildqualität erhalten werden.
Daneben werden IC einer Ansteuervorrichtung mit einer geringen Fähigkeit, sich einer Spannung zu widersetzen als der erste und der zweite Impulsgenerator in dem Schaltkreis zum Aufaddieren von Impulsen verwendet, um die Löschimpulse durch Aufaddieren des ersten und des zweiten Impulses zu erzeugen. Dies ermöglicht, das Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit durchführen zu können.
Wenn eine in zwei Schritten abfallende Wellenform für die Löschimpulse auf diese Weise verwendet wird, wird das Löschen genau durchgeführt und die Impulsbreite wird möglichst kurz eingestellt. Infolgedessen sollte die Dauer Pwer von der Anstiegsdauer an bis zur Beendigung der Sustain-Dauer der maximalen Spannung vorzugsweise zwischen T_df – 0,1 μs und T_df + 0,1 μs eingestellt werden. T_df ist hier die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung.
Wenn diese Art eines in zwei Schritten abfallenden Löschimpulses verwendet wird, sollte die maximale Spannung Vmax in dem Bereich von V_f auf V + 100 V eingestellt werden, um die am meisten zufrieden stellende Bildqualität zu erreichen.
Versuch 12
Der PDP 10 wurde unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle mit einer maximalen Spannung V_p von 180 V und einer Impulsbreite von 1,50 μs und einer in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform mit einer maximalen Spannung von 200 V und einer Impulsbreite von 0,77 μs als Löschimpulse angesteuert. Die Wellenformen der Spannung und die Wellenformen der Helligkeit wurden für jeden Fall gemessen und die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung für die Löschdauer gemessen. Der Zustand des Bildschirms wurde beobachtet, um zu beurteilen, ob der Vorgang des Löschens erfolgreich war oder nicht.
Tabelle 8
Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse dieser Messungen, die deutlich machen, dass der Löschvorgang in beiden Fällen zufrieden stellend war.
Es kann jedoch entnommen werden, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Form als Löschimpulse die Dauer der Verzögerung bis zur Entladung zum größten Teil verringert und dass das Ansteuern des PDP unter Verwenden des Verfahrens gemäß der vorliegenden Anordnung ermöglicht, dass selbst dann, wenn ein enger Impuls verwendet wird, ein zufrieden stellendes Leistungsvermögen erreicht werden kann.
In der vorliegenden Anordnung wurde eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform für die Löschimpulse verwendet, die gleichen Effekte können jedoch unter Verwenden einer in mehreren Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenform mit drei Schritte oder mehr erreicht werden.
Dreizehnte Anordnung
Der in dieser Anordnung verwendete PDP besitzt den gleichen Grundaufbau wie der PDP 10 in 1, es wird jedoch eine Mischung aus den vier Gasen Helium, Neon, Xenon und Argon anstelle einer Mischung aus Neon und Xenon oder Helium und Xenon als eingeschlossenes Entladungsgas verwendet und der Druck in dem eingeschlossenen Bereich wird auf 800 bis 4000 Torr eingestellt, womit der Druck größer als der Druck in der Umgebung ist.
44 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Anordnung bezieht, zeigt.
Wie in der Figur gezeigt ist, wird in der vorliegenden Anordnung das Ansteuern unter Verwenden von in zwei Schritten abfallenden, treppenartigen Wellenformen für sowohl die während der Schreibdauer übertragenen Datenimpulse als auch für die während der Entladungsdauer der Sustain-Elektroden übertragenen Sustain-Impulse verwendet. Anders ausgedrückt verwendet die vorliegende Anordnung eine in zwei Schritten abfallende Wellenform als Datenimpuls wie in der vierten Anordnung, und eine in zwei Schritten abfallende Wellenform als Sustain-Impuls wie in der sechsten Anordnung.
Beim Ansteuern des PDP kombiniert die vorliegende Anordnung strukturelle Merkmale mit den Eigenschaften der angewendeten Wellenformen, wie nachstehend erläutert ist, um die Leuchtkraft und den Leuchtwirkungsgrad zu verbessern und gleichzeitig eine Zunahme der Entladungsspannung einzuschränken und Bilder mit zufrieden stellender Qualität anzuzeigen.
Wenn das Gasmedium in dem PDP eingeschlossen wird, liegt der verwendete Druck normalerweise bei unterhalb von 500 Torr. Das bedeutet, dass das nach der Entladung erzeugte, ultraviolette Licht vorwiegend Resonanzlinien mit einer mittleren Wellenlänge von 147 nm erzeugt sind. Wenn der in dem eingeschlossenen Bereich vorliegende Druck jedoch hoch ist (eine große Anzahl an Atomen in dem Entladungsbereich eingeschlossen werden), siehe oben, ist der Anteil einer Excimer-Strahlung mit einer mittleren Wellenlänge von 154 nm oder 172 nm größer. Die Resonanzlinien neigen zu Selbst-Absorption, wohingegen Molekülstrahlen eine nur geringe oder keine Selbst-Absorption zeigen, was bedeutet, dass die Menge an ultraviolettem Licht, die von der Phosphorschicht reflektiert wird, in diesem Fall größer ist, wodurch die Leuchtkraft und der Leuchtwirkungsgrad verbessert werden. Die Effizienz der Umwandlung von ultraviolettem Licht zu sichtbarem Licht mit Hilfe einer normalen Phosphorschicht ist umso größer, je länger die Wellenlänge ist, so dass dies ein anderer Grund dafür ist, dass die vorliegende Anordnung die Leuchtkraft und den Leuchtwirkungsgrad verbessert.
Bei einem herkömmlichen PDP zeigt die Entladung eine erste Glühphase, wenn jedoch ein hoher Druck, der auf 800 bis 4000 Torr eingestellt wurde, verwendet wird, können die Glühphase eines Drahtes oder eine zweite Glühphase leichter erzeugt werden. Dies bewirkt, dass die Elektronendichte in der positiven Säule ansteigt, wenn eine konzentrierte Energie zugeführt wird, und dadurch die Menge an emittiertem, ultraviolettem Licht zunimmt.
Das eingeschlossene Gasmedium ist eine Mischung aus den vier Gasen, die oben angegebenen sind, mit einer relativ kleinen Menge an Xenon, was ermöglicht, das eine hohe Leuchtkraft und ein hoher Leuchtwirkungsgrad erhalten werden, während eine geringe Entladungsspannung beibehalten wird.
Wenn in dem eingeschlossenen Bereich eines PDP-Aufbaus, in dem Scan-Elektroden und Datenelektroden sich gegenüberliegend angeordnet sind, so dass die Entladungsbereich in der Art eines Sandwiches zwischen diesen angeordnet sind, wie in 1 gezeigt ist, ein hoher Druck eingestellt wird, besteht eine Neigung dahingehend, dass Schreibfehler erzeugt werden. Dies ergibt sich am wahrscheinlichsten daraus, dass ein hoher Druck in dem eingeschlossenen Bereich die anfängliche Spannung erhöht. Wenn eine einfache, rechteckige Welle für den Einstellimpuls und den Schreibimpuls, wie im Stand der Technik, verwendet wurde, wurde jedoch selbst dann, wenn die angewendete Entladung für die Schreibimpulse auf einen hohen Wert eingestellt wurde, eine Verzögerung der Entladung erzeugt. Infolgedessen sind Schreibfehler schwierig zu vermeiden.
Für die Datenimpulse in der vorliegenden Anordnung wird jedoch eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform verwendet, wodurch die Verzögerung der Entladung verringert wird und ermöglicht wird, die Schreibentladung innerhalb der Dauer, in der der Datenimpuls übertragen wird, zu beenden. Aus diesem Grund nimmt die infolge der Schreibentladung erzeugte Menge an Wandladung zu und die Schreibfehler werden verringert. Diese treppenartige Wellenform wird durch Aufaddieren von zwei Impulsen erzeugt, was bedeutet, dass IC einer Ansteuervorrichtung mit einer geringen Fähigkeit, sich einer Spannung zu widersetzen, als Impulsgeneratoren verwendet werden können. Das Ansteuern kann daher mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
In der vorliegenden Anordnung wird eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform auch für die Sustain-Impulse verwendet, so dass eine hohe Spannung der Sustain-Impulse eingestellt wird, wodurch die Leuchtkraft erhöht wird und ein stabiler Betrieb aufrecht erhalten werden kann. Dies ermöglicht, eine hervorragende Bildqualität ohne Flimmern und Ähnliches realisieren zu können.
Versuch 13A
PDP mit einem Elektrodenabstand von 40 μm und Entladungsgasen, die aus den folgenden Kombinationen von Gasen bestehen, wurden hergestellt: 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 der Pd-Fläche und der anfänglichen Spannung V_f wurde für jeden der PDP untersucht
Der Graph in 45 zeigt diese Ergebnisse. Unterhalb des Graphen ist eine Tabelle angegeben, die die Leuchtkraft (die Entladungsspannung beträgt 250 V) für die PDP, bei denen verschiedene Arten von Gasen verwendet werden, zeigt.
Aus der Figur kann entnommen werden, dass eine Zunahme des eingeschlossenen Bereichs eine Zunahme der anfänglichen Spannung verursacht, die anfänglich Spannung, wenn eine Mischung der vier Gase, die oben beschrieben sind, für das Entladungsgas verwendet werden, auf einen relativ geringen Wert eingeschränkt werden kann.
Insbesondere wenn die Mischung aus Helium 30 %, Neon 67,9 %, Xenon 2 %, Argon 0,1 % verwendet wird, ist die Leuchtkraft vergleichbar gut und die anfängliche Spannung selbst dann, wenn die Pd-Fläche unterhalb von 6 (Torr × cm) gehalten wird, kann innerhalb des wirksamen Bereichs der anfänglichen Spannung (unter 220 V) gehalten werden, was bedeutet, dass der Elektrodenabstand d 60 μm beträgt und der Druck in dem eingeschlossenen Bereich bei 1000 Torr liegt.
Die minimale anfängliche Spannung bei dieser Kombination der Gase liegt in der Nähe von Pd = 4, so dass die Pd vorzugsweise auf 4 eingestellt werden sollte (zum Beispiel: Druck des eingeschlossenen Bereichs 2000 Torr und Elektrodenabstand d = 20 μm).
Die absoluten Werte, insbesondere für die anfängliche Spannung, variieren je nach verwendeter Menge an Xenon, die relative Beziehung zwischen ihnen ändert sich jedoch im Übrigen kaum.
Versuch 13B
PDP mit Sperrrippen mit einer Höhe von 60 μm und der oben genannten Mischung aus den vier Gasen, die mit einem Druck von 2000 Torr eingeschlossen sind, wurden mit Hilfe eines Verfahren zu Ansteuern unter Verwenden der einfachen, rechteckigen Wellenform aus dem Stand der Technik, das in 4 gezeigt ist, und mit Hilfe eines Verfahrens zum Ansteuern unter Verwenden der treppenartigen Wellenform der vorliegenden Anordnung, das in 44 gezeigt ist, angesteuert. Es wurde eine reale Bildanzeige durchgeführt und die relative Leuchtkraft, der Leuchtwirkungsgrad η und die Bildqualität (Flimmern) beurteilt.
Tabelle 9 zeigt diese Ergebnisse.
Tabelle 9
Aus diesen Ergebnissen kann entnommen werden, dass die relative Leuchtkraft der Stromverbrauch, der relative Wirkungsgrad und die Qualität der Anzeige hervorragend sind, wenn das Verfahren zum Ansteuern gemäß der vorliegenden Anordnung anstelle des Verfahrens zum Ansteuern unter Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle verwendet wird.
Dies veranschaulicht, dass die Kombination des Feldaufbaus und des Verfahren zum Ansteuern, die durch die vorliegende Anordnung vorgegeben ist, ermöglicht, selbst dann, wenn der Druck in dem eingeschlossenen Bereich des PDP hoch ist, eine hohe Leuchtkraft, einen hohen Wirkungsgrad und eine zufrieden stellende Bildqualität erhalten zu können.
Das Verfahren zum Ansteuern gemäß der vorliegenden Anordnung wurde für einen PDP, bei dem eine Mischung aus vier Gasen bei einem Druck von 2000 Torr wie in der vorliegenden Anordnung eingeschlossen war, und für einen PDP mit einer Mischung aus Neon (95 %) und Xenon (5 %), die bei einem Druck von 500 Torr eingeschlossen war, angewendet. Der Leuchtwirkungsgrad η wurde für jeden Fall verglichen und es stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad des ersteren PDP ungefähr eineinhalb mal größer war als der des letzteren. Dies bestätigt, dass die Kombination des Verfahrens zum Ansteuern und der Zusammensetzung des Entladungsgases und des Drucks, das durch die vorliegende Anordnung vorgegeben wird, eine zulässige Kombination ist.
In der vorliegenden Anordnung weisen sowohl die Datenimpulse als auch die Sustain-Impulse in zwei Stufen abfallende Wellenformen auf, als alternatives Beispiel dafür kann der gleiche Effekt jedoch erreicht werden, wenn entweder die einen oder die anderen oder beide der Datenimpulse und der Sustain-Impulse in zwei Schritten ansteigende Wellenformen aufweisen.
Selbst wenn die in zwei Schritten ansteigenden oder abfallenden Wellenformen nur für die Datenimpulse verwendet werden und einfache, rechteckige Wellen für die Sustain-Impulse verwendet werden, können daneben nahezu die gleichen Effekte wie in der vorliegenden Anordnung, jedoch mit einem geringen Wirkungsgrad, erreicht werden.
Vierzehnte Anordnung (Dritte Ausführungsform der Erfindung)
46 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht, zeigt.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet treppenartige Wellenformen für die Einstellimpulse, die Schreibimpulse, die ersten Sustain-Impulse und die Löschimpulse.
Wie in 46 gezeigt ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Einstellimpulse wie in der ersten Ausführungsform verwendet, eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform wird für die Datenimpulse wie in der vierten Anordnung verwendet, eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform wird für die ersten Sustain-Impulse wie in der zehnten Anordnung verwendet und eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform wird für die Löschimpulse wie in der elften Anordnung verwendet.
Durch Anlegen der Spannung an die Kombinationen der Wellenformen während jeder Dauer, kann der Kontrast verbessert werden und das infolge der Verzögerung der Entladung verursachte Flimmern eingeschränkt werden, wie nachstehend erläutert wird.
Das Verwenden von treppenartigen Wellenformen für die Einstell- und Löschimpulse ermöglicht, dass der Kontrast während der Einstell- und Löschentladungen verbessert werden kann, zeigt jedoch auch eine Neigung dahingehend, das Ausmaß der Verzögerung der Entladung Td_ass während der Schreibentladung und der Verzögerung der Entladung Td_sus1 während der ersten Sustain-Entladung zu erhöhen. Der Grund dafür ist, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Einstell- und Löschimpulse bewirkt, dass eine Entladung schwächer wird, wodurch die Menge der übertragenen Ladung und damit die Menge der übertragenen Wandladung, die während der Einstelldauer auftritt, verringert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform verhindert der Vorgang für das Verringern der Verzögerung der Entladung Td_add unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Datenimpulse und der Vorgang für das Verringern der Verzögerung der Entladung Td_sus1 unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die ersten Sustain-Impulse jedoch eine Verzögerung der Entladung und daher wird kein Flimmern erzeugt.
Bei einem Verfahren zum Ansteuern wie demjenigen in der vorliegenden Ausführungsform kann ein extrem hoher Kontrast erhalten werden und eine zufrieden stellende Bildqualität erreicht werden, selbst wenn ein Ansteuern mit hoher Geschwindigkeit unter Verwenden von Schreibimpulsen mit einer Breite von 1,25 μs durchgeführt wird.
Versuch 14A
Der PDP 10 wurde mit einfachen, rechteckigen Wellen, die sowohl für die Schreib- als auch für die Sustain-Impulse verwendet wurden, und sowohl einfachen, rechteckigen Wellen als auch in zwei Schritten ansteigenden und abfallenden Wellenformen, die für die Einstell- und Löschimpulse verwendet wurden, angesteuert. Eine mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add (μs), die während der Schreibentladung auftrat, eine mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1 (μs), die während der ersten Sustain-Entladung auftrat, das Kontrastverhältnis und eine Effizienz der Entladung P (%) für die erste Sustain-Entladung wurden gemessen.
Die Effizienz der Entladung P wurde gemessen, indem der Vorgang vom Schreiben an bis zu der Sustain-Entladung 10000 mal und das Zählen, wie viel Licht während der ersten Sustain-Entladung emittiert wurde, durchgeführt.
Eine Beurteilung der Lichtemission wurde unter Verwenden einer Lawinenphotodiode (Avalanche Photo Diode, APD) durchgeführt, um die Lichtemission während der Entladung mit einem digitalen Oszilloskop zu beobachten.
Versuch 14B
Der PDP 10 wurde unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für sowohl die Einstell- als auch die Löschimpulse und einer einfachen, rechteckigen Welle für alle Sustain-Impulse, wobei eine einfache, rechteckige Welle und eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform verschiedenartig für die Schreibimpulse verwendet wurden, angesteuert. Die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add (μs), die während der Schreibentladung auftrat, die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1 (μs), die während der ersten Sustain-Entladung auftrat, das Kontrastverhältnis und eine Effizienz der Entladung P (%) für die erste Sustain-Entladung wurden gemessen.
Versuch 14C
Der PDP 10 wurde unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Einstell-, die Lösch- und die Schreibimpulse, wobei eine einfache, rechteckige Welle und eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende Wellenform verschiedenartig für die ersten Sustain-Impulse verwendet wurden, angesteuert. Die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add (μs), die während der Schreibentladung auftrat, die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1 (μs), die während der ersten Sustain-Entladung auftrat, das Kontrastverhältnis und eine Effizienz der Entladung P (%) für die erste Sustain-Entladung wurden gemessen. Tabelle 10 zeigt die Ergebnisse der Versuche 14A, 14B und 14C.
Aus den Ergebnissen für Versuch 14A kann entnommen werden, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Einstell- und Löschimpulse den Kontrast erheblich verbessert. Gleichzeitig jedoch werden die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add, die während der Schreibentladung auftritt, und die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1, die während der ersten Sustain-Entladung auftritt, größer und die Effizienz der Entladung P wird verringert.
Aus diesen und den anderen Ergebnissen des Versuchs 14B kann entnommen werden, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Schreibimpulse sowie für die Einstell- und Löschimpulse den Kontrast auf einem verbesserten Wert hält und die Zunahme der mittleren Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add, die während der Schreibentladung auftritt, und die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1, die während der ersten Sustain-Entladung auftritt, einschränkt, sowie gleichzeitig die Abnahme der Effizienz der Entladung P beschränkt.
Aus diesen und den anderen Ergebnissen des Versuchs 14C kann entnommen werden, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Schreibimpulse und die ersten Sustain-Impulse sowie für die Einstell- und Löschimpulse den Kontrast verbessert, die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_add, die während der Schreibentladung auftritt, und die mittlere Dauer der Verzögerung bis zur Entladung Td_sus1, die während der ersten Sustain-Entladung auftritt, verringert und die Effizienz der Entladung P verbessert.
Fünfzehnte Anordnung (Vierte Ausführungsform der Erfindung)
47 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht, zeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden treppenartige Wellenformen für die Einstell-, Schreib- und Löschimpulse wie in der vierzehnten Anordnung (dritte Ausführungsform) verwendet. Treppenartige Wellenformen werden nicht nur für die ersten, sondern für alle Sustain-Impulse verwendet.
Wie in 47 gezeigt ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform für die Einstellimpulse wie in der ersten Ausführungsform verwendet, eine in zwei Schritten abfallende, treppenartige Wellenform wird für die Datenimpulse wie in der vierten Anordnung verwendet, eine in zwei Schritten ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform wird für die Sustain-Impulse wie in der siebten Anordnung verwendet und eine in zwei Schritten ansteigende, treppenartige Wellenform wird für die Löschimpulse wie in der elften Ausführungsform verwendet.
Durch Anlegen der Spannung an die Kombination von Wellenformen während jeder Dauer kann der Kontrast verbessert werden, das Flimmern, das durch die Verzögerung der Entladung verursacht wird, eingeschränkt werden und ein hoher Leuchtwirkungsgrad realisiert werden, wie nachstehend erläutert wird.
Allgemein gesagt neigt ein PDP mit einer höheren Auflösung jedoch dazu, einen geringeren Leuchtwirkungsgrad zu zeigen. Dies ergibt sich am wahrscheinlichsten aus der Tatsache, dass kleinere Entladungszellen bedeuten, dass die Wandoberfläche pro Volumeneinheit in dem Entladungsbereich größer ist, wodurch bewirkt wird, dass die Verluste an der Wandoberfläche und die geladenen Teilchen aus dem Entladungsgas zunehmen. PDP mit einer höheren Auflösung weisen auch viel wahrscheinlicher eine große Menge an Verunreinigungen, wie beispielsweise Dampf, der aus einem Evakuierungsprozess, der während des Herstellungsprozesses durchgeführt wird, zurückbleibt, auf. Dies ergibt sich am wahrscheinlichsten aus der Tatsache, dass die Verringerungen der Intervalle zwischen den Sperrrippen die Leitfähigkeit verschlechtern. Eine große Menge an Verunreinigungen des Entladungsgases neigt ebenfalls dazu, die anfängliche Spannung zu erhöhen.
Das Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle wie derjenigen aus dem Stand der Technik zum Ansteuern eines hochauflösenden PDP mit hoher Geschwindigkeit macht ein Flimmern entsprechend eher wahrscheinlich und das Ansteuern des PDP auf stabile Weise ist schwierig. In der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch ein hochauflösender PDP selbst mit einer hohen Geschwindigkeit von ungefähr 1,25 μs stabil angesteuert werden, was ermöglicht, dass das Ansteuern während des Anzeigens eines hohen Sichtbildes mit voller Präzision stabil durchgeführt werden kann.
Bei einem vergleichbar hochauflösenden PDP lässt das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse zu, dass erhebliche Verbesserungen des Leuchtwirkungsgrads erhalten werden. Variationen der Zellenabstand bei dieser Art von PDP erzeugen breite Schwankungen in dem erhaltenen Effekt. Der Grund dafür ist, dass es schwierig ist, Effekte unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform in einem PDP mit breiten Elektroden zu erhalten, da ein vergleichbar großer Entladungsstrom selbst bei Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impulse erhalten werden kann. In einem PDP mit engen Elektroden bedeutet das Verwenden einer einfachen, rechteckigen Welle als Sustain-Impulse jedoch, dass ein kleiner Entladungsstrom erhalten wird, so dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform zulässt, dass die Effekte leichter erhalten werden können.
Versuch 15A
Der PDP wurde unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Einstell- und Löschimpulse und einer einfachen, rechteckigen Welle für alle Sustain-Impulse, wobei eine einfache, rechteckige Welle und eine in zwei Stufen ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform verschiedenartig für die Schreibimpulse verwendet wurden, angesteuert. Der Zellenabstand wurde auf 360 μm und 140 μm eingestellt. Der relative Leuchtwirkungsgrad η und das Kontrastverhältnis wurden gemessen.
Versuch 15B
Der PDP wurde unter Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Schreibimpulse sowie für die Einstell- und Löschimpulse und einer einfachen, rechteckigen Welle für alle Schreibimpulse, wobei eine einfache, rechteckige Welle und eine in zwei Stufen ansteigende und abfallende, treppenartige Wellenform verschiedenartig für die Schreibimpulse verwendet wurden, angesteuert. Der Zellenabstand wurde auf 360 μm und 140 μm eingestellt. Der relative Leuchtwirkungsgrad η und das Kontrastverhältnis wurden gemessen.
In beiden Versuchen 15A und 15B stellte sich ein Kontrastverhältnis von ungefähr 400:1 als zufrieden stellend heraus. Tabelle 11 zeigt die Ergebnisse der Messungen für den relativen Leuchtwirkungsgrad η.
Aus diesen Ergebnissen kann entnommen werden, dass ein PDP mit einem Zellenabstand von 140 μm allgemein einen geringeren Leuchtwirkungsgrad besitzt als ein PDP mit einem Zellenabstand von 360 μm.
Aus den Ergebnissen des Versuchs 15A kann entnommen werden, dass der Leuchtwirkungsgrad sich nicht ändert, unabhängig davon, ob eine einfache, rechteckige Welle oder eine treppenartige Wellenform für die Schreibimpulse verwendet wird. Die Ergebnisse aus dem Versuch 15B zeigen jedoch, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse einen höheren Leuchtwirkungsgrad erzeugt als wenn eine einfache, rechteckige Welle verwendet wird.
Die Ergebnisse des Versuchs 15B zeigen weiterhin, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform anstelle einer einfachen, rechteckigen Welle für die Sustain-Impulse den Leuchtwirkungsgrad um ungefähr 8 % in dem PDP mit dem Zellenabstand von 360 μm und um ungefähr 30 % in dem PDP mit dem Zellenabstand von 140 μm erhöht. Dies macht insbesondere deutlich, dass das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse in einem hochauflösenden PDP den Leuchtwirkungsgrad erheblich verbessert.
Das Verwenden des Verfahrens zum Ansteuern gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht daher, einen PDP mit einer hohen Geschwindigkeit mit einem hohen Leuchtwirkungsgrad ansteuern, was zulässt, dass hochauflösende Bilder stabil angezeigt werden können.
Zusatzinformationen
Die vorliegende Erfindung erzielt durch die Verwendung einzigartiger Wellenformen, insbesondere treppeartiger Wellenformen, für die Einstellimpulse, wie oben beschrieben ist, einen verbesserten Kontrast, eine verbesserte Bildqualität und einen verbesserten Leuchtwirkungsgrad. Die Vorrichtungen zum Übertragen der Impulse auf die Scan-Elektroden, Sustain-Elektroden und Datenelektroden müssen in den obigen Ausführungsformen und beispielhaften Anordnungen jedoch nicht eingeschränkt werden, vorausgesetzt, dass eine Vorrichtung generell verwendet werden kann, wenn ein PDP unter Verwenden des ADS-Verfahrens angesteuert wird.
Zum Beispiel wurde in den obigen Anordnungen ein Beispiel beschrieben, bei dem die Einstell- und Löschimpulse mit treppenartiger Wellenform an die Scan-Elektroden 19a übertragen wurden, die gleichen Effekte können jedoch auch durch Übertragen der Impulse auf die Datenelektroden 14 und die Sustain-Elektroden 19b erreicht werden.
In den obigen Anordnungen wurde eine treppenartige Wellenform für die Datenimpulse, die auf die Datenelektroden 14 übertragen wurden, als ein Beispiel für das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Schreibimpulse verwendet, eine treppenartige Wellenform kann jedoch auch für die Scan-Impulse, die auf die Scan-Elektroden 19a übertragen werden, verwendet werden.
Ferner wurde während der Dauer der Sustain-Entladung in den obigen Anordnungen ein Beispiel angegeben, bei dem ein positiver Sustain-Impuls alternativ auf die Scan-Elektroden 19a und die Sustain-Elektroden 19b übertragen wurde. Als Alternative dazu können positive und negative Sustain-Impulse auf entweder die Scan-Elektroden 19a oder die Sustain-Elektroden 19b übertragen werden. In diesem Fall ermöglicht das Verwenden einer treppenartigen Wellenform für die Sustain-Impulse, dass die gleichen Effekte erreicht werden.
Mögliche gewerbliche Anwendbarkeit
Das Verfahren zum Ansteuern eines PDP, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, kann effektiv in Computern und Fernsehbildschirmen und insbesondere für großtechnische Vorrichtungen dieser Art verwendet werden.

Claims

Verfahren zum Ansteuern eines Plasmabildschirms (im Folgenden PDP, Plasma Display Panel, genannt) für einen PDP mit einer Vielzahl von Anzeigeelektrodenpaaren (19a und 19b), einer Vielzahl von Datenelektroden (14), die über Kreuz mit den Anzeigeelektroden angeordnet sind, und einer Vielzahl von Entladungszellen, die jeweils in einem Raum zwischen den Anzeigeelektroden und den Datenelektroden ausgebildet sind, der einem Kreuzungspunkt entspricht, wobei das Verfahren zum Ansteuern des PDP die folgenden Schritte wiederholt, um die Bildanzeige auszuführen: einen Schritt des Schreibens, um auf ausgewählte Datenelektroden der Vielzahl von Datenelektroden (14) einen Schreibimpuls aufzubringen, um ein Bild zu schreiben; einen Schritt des Aufrechterhaltens der Entladung, um mindestens einen Halteimpuls über die Anzeigeelektrodenpaare (19a, 19b) nach dem Schritt des Schreibens, um eine aufrechterhaltende Entladung in den ausgewählten Entladungszellen, die dem geschriebenen Bild zugeordnet sind, auszuführen, und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verfahrensschritt vor dem Schritt des Schreibens einen Schritt des Einstellens einschließt, um einen Einstellimpuls auf jeweils eine Anzeigeelektrode der Anzeigeelektrodenpaare (19a) aufzubringen, um eine Ladung in jeder Entladungszelle zu akkumulieren; und der Einstellimpuls, der während des Schritts des Einstellens aufgebracht wird, eine treppenartige Wellenform, die in mindestens zwei Schritten ansteigt, einen Spannungssprung für den Anstieg in einer ersten Stufe der treppenartigen Wellenform, der nicht kleiner als V_f→ 70 V, jedoch nicht größer als V_f ist, wenn V_f die Spannung zu Beginn der Entladung ist.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach Anspruch 1, worin: die treppenartige Wellenform für den Einstellimpuls eine treppenartige Wellenform ist, die in mindestens zwei Schritten abfällt.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, worin eine durchschnittliche Geschwindigkeit der Änderung der Spannung von dem Ende des Ansteigens einer ersten Stufe bis zu dem Ende des Ansteigens einer zweiten Stufe in der Wellenform für den Einstellimpuls nicht kleiner als 1 V/μs, jedoch nicht größer als 9 V/μs ist.
Verfahren zum Ansteuern eines Plasmabildschirms für einen PDP mit einer Vielzahl von Anzeigeelektrodenpaaren (19a und 19b), einer Vielzahl von Datenelektroden (14), die über Kreuz mit den Anzeigeelektroden angeordnet sind, und einer Vielzahl von Entladungszellen, die jeweils in einem Raum zwischen den Anzeigeelektroden und den Datenelektroden ausgebildet sind, der einem Kreuzungspunkt entspricht, wobei das Verfahren zum Ansteuern des PDP die folgenden Schritte wiederholt, um die Bildanzeige auszuführen: einen Schritt des Schreibens, um auf ausgewählte Datenelektroden der Vielzahl von Datenelektroden (14) einen Schreibimpuls aufzubringen, um ein Bild zu schreiben; einen Schritt des Aufrechterhaltens der Entladung, um mindestens einen Halteimpuls über die Anzeigeelektrodenpaare (19a, 19b) nach dem Schritt des Schreibens, um eine aufrechterhaltende Entladung in den ausgewählten Entladungszellen, die dem geschriebenen Bild zugeordnet sind, auszuführen, und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verfahrensschritt vor dem Schritt des Schreibens einen Schritt des Einstellens einschließt, um einen Einstellimpuls auf jeweils eine Anzeigeelektrode der Anzeigeelektrodenpaare (19a) aufzubringen, um eine Ladung in jeder Entladungszelle zu akkumulieren; und der Einstellimpuls, der während des Schritts des Einstellens aufgebracht wird, eine treppenartige Wellenform, die in mindestens zwei Schritten abfällt, ein Verhältnis von einem Spannungsabfall in der ersten Stufe (V₁) zu einem Spannungsmaximum (V_st), das nicht kleiner als 0,05:1 und nicht größer als 0,8:1 bis 0,9:1 ist, und ein Verhältnis von (a) einer Zeit (t_p) von einem Ende des Abfalls in der ersten Stufe bis zu einem Beginn des Abfalls in der zweiten Stufe zu (b) einer Impulsbreite (t_w), die nicht kleiner als 0,05:1 und nicht größer als 0,6:1 bis 0,8:1 ist, aufweist.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 4, worin die treppenartige Wellenform für den Einstellimpuls durch Addieren von mindestens zwei Impulsen und Aufbringen des resultierenden Impulses erzeugt wird.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach irgendeinem der Ansprüche 1, 4 oder 5, worin ein Entladungsgas in jede der Entladungszellen in dem PDP bei einem Druck von 800 bis 4.000 Torr eingeschlossen ist.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach Anspruch 6, worin eine inerte Gasmischung, die Helium, Neon, Xenon und Argon einschließt, als Entladungsgas verwendet wird.
Verfahren zum Ansteuern eines PDP nach Anspruch 6 oder 7, worin das Entladungsgas eine Mischung ist, die nicht mehr als 5 % Xenon, nicht mehr als 0,5 % Argon und weniger als 55 % Helium enthält.