專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)保持放電的矩陣觸發(fā)來(lái)驅(qū)動(dòng)等離子體顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)用于顯示圖像的等離子體顯示器的方法，所述等離子體顯示器包括每一個(gè)均定位在一對(duì)共面保持電極和地址電極的交點(diǎn)處的放電區(qū)域，所述方法包括一連串圖像幀或子幀，每一個(gè)均包括復(fù)位階段、用于選擇性激活顯示放電區(qū)域的地址階段、以及用于保持放電區(qū)域的階段，所述保持階段包括-將保持電壓脈沖施加在每一對(duì)電極之間，將每對(duì)電極設(shè)計(jì)用于在觸發(fā)脈沖的作用下，引起僅在具有初始激活放電的區(qū)域內(nèi)的這些電極間的等離子體放電，-與這些保持脈沖同步，施加觸發(fā)電壓脈沖，將所述觸發(fā)電壓脈沖設(shè)計(jì)用于在每一對(duì)電極之一和地址電極之間觸發(fā)這些放電。
背景技術(shù)：
文件US 2002/0030645描述了這樣一種應(yīng)用于傳統(tǒng)AC等離子體存儲(chǔ)顯示器的方法，所述AC等離子體存儲(chǔ)顯示器包括兩個(gè)平面板，一個(gè)前板和一個(gè)背板，在兩個(gè)板之間圍成充滿放電氣體的空間，所述空間被劃分為放電區(qū)域，特別是通過(guò)使用設(shè)置在這些板之間的隔板肋，將其劃分為放電區(qū)域；前板包括兩個(gè)共面保持電極的陣列，所述電極覆蓋有提供存儲(chǔ)效應(yīng)的介電層；陣列之一的每一個(gè)電極與另一陣列的電極形成一對(duì)；背板包括地址電極的陣列，所述地址電極的朝向垂直于保持電極；因此，在該傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)放電區(qū)域包括三個(gè)電極。
當(dāng)根據(jù)文件US 2002/0030645中所描述的方法來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，在保持階段期間的每一個(gè)單元內(nèi)，在這些板之間的充滿氣體的空間內(nèi)形成的矩陣放電觸發(fā)了更長(zhǎng)時(shí)間的、安裝在相同板上的電極之間所形成的共面放電。
其他文件描述了其中共面保持放電由矩陣放電觸發(fā)的類(lèi)似驅(qū)動(dòng)方法；例如，可以引述文件US 5 962 983或US 6 376 995。在SID的國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)期間，于2003年5月22日公布的由Y.Seo等人(FUJITSULab.)所寫(xiě)的標(biāo)題為《Highly luminous-efficient AC-PDP with DelTACell structure using new sustain waveform》(見(jiàn)SID Vol.34/1，第137到139頁(yè)，XP001171716)描述了一種其中觸發(fā)電壓脈沖非常短的驅(qū)動(dòng)方法，為150ns的數(shù)量級(jí)。
文件US 6 184 848描述了一種應(yīng)用于包括安裝在相同板上的三個(gè)共面電極陣列的顯示器的類(lèi)似驅(qū)動(dòng)方法，如前所述，另一板包括地址電極陣列因而，這里的每一個(gè)單元包括四個(gè)電極，其中三個(gè)是共面的第一共面電極僅用于觸發(fā)、第二共面電極同時(shí)用于觸發(fā)和自身保持，第三共面電極僅用于保持；因此，在每一個(gè)單元內(nèi)，對(duì)相對(duì)在一起較近的前兩個(gè)共面電極之間的觸發(fā)或“窄間隙”區(qū)域、以及在分開(kāi)較遠(yuǎn)的后兩個(gè)共面電極之間的放電延伸或“寬間隙”區(qū)域彼此進(jìn)行區(qū)分。
應(yīng)用于這些顯示器之一或另一個(gè)的這樣的驅(qū)動(dòng)方法允許在每一對(duì)保持電極之間觸發(fā)放電，即使當(dāng)該對(duì)保持電極分開(kāi)的間隙較寬，也不必增加保持脈沖的電壓；特別是由于在這些電極之間獲得了極大延伸的放電，這樣的驅(qū)動(dòng)方法使具有共面保持電極的等離子體顯示器的發(fā)光效率得到了顯著的提高。
事實(shí)上，在等離子體放電中，陽(yáng)極或偽陽(yáng)極區(qū)的能量效率比陰極電輝的能量效率高得多，這是關(guān)注等離子體顯示器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及使用在該偽陽(yáng)極區(qū)體系中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定操作的、用于驅(qū)動(dòng)這些顯示器的方法的原因所在。然而，在使用三個(gè)電極并具有剛剛描述過(guò)的驅(qū)動(dòng)方法的傳統(tǒng)顯示器結(jié)構(gòu)中，通過(guò)簡(jiǎn)單地增加共面電極之間的間隙來(lái)獲得陽(yáng)極區(qū)等離子體不會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率的非常顯著的增加。如稍后將解釋的，通過(guò)放電形成機(jī)制和施加到這些電極上的電信號(hào)之間的較近的相關(guān)性，可以解釋在實(shí)現(xiàn)具有比窄間隙放電的發(fā)光效率大得多的發(fā)光效率的寬間隙放電中的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是最優(yōu)地提高等離子體顯示器中的共面放電的發(fā)光效率，特別是在通過(guò)使用矩陣放電來(lái)觸發(fā)這些放電而驅(qū)動(dòng)這些等離子體顯示器的情況下。
出于此目的，本發(fā)明的目的是提出一種用于驅(qū)動(dòng)用于顯示圖像的等離子體顯示器的方法，所述顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極和至少一個(gè)觸發(fā)電極交叉的放電區(qū)域，所述方法包括一連串的圖像幀或子幀，每一個(gè)均包括放電區(qū)域保持階段，其自身包括將大致恒定的保持電壓脈沖VS施加到用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之間；以及將觸發(fā)電壓脈沖VM施加在觸發(fā)電極(XA)和用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之一和/或另一個(gè)之間，將電壓VM設(shè)計(jì)用于觸發(fā)所述電極對(duì)之間的等離子體放電，并且每一個(gè)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM小于1μs。
實(shí)際上，每一個(gè)保持脈沖包括上升沿、持續(xù)時(shí)間為τp的大致恒定的電壓平穩(wěn)狀態(tài)Vs和下降沿。優(yōu)選地，觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM小于保持脈沖的持續(xù)時(shí)間τp。
對(duì)于保持對(duì)的每一個(gè)電極，或者通過(guò)將其直接施加到觸發(fā)電極上，或者保持觸發(fā)電極電位恒定，通過(guò)將互補(bǔ)脈沖疊加到保持脈沖上，可以獲得觸發(fā)脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，保持電壓Vs大于或等于值VS-min，從該值VS-min開(kāi)始以及在該值VS-min之上，可以在保持階段期間無(wú)需觸發(fā)脈沖地在顯示器中獲得保持放電，并且如果將保持脈沖的電壓平穩(wěn)狀態(tài)VS的持續(xù)時(shí)間表示為τp，且將觸發(fā)脈沖的開(kāi)始和觸發(fā)電極(XA)中的放電電極變?yōu)榱愕臅r(shí)刻之間的時(shí)間間隔表示為τC，則50ns≤τC≤150ns，并且優(yōu)選地-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，-如果1.2μs≤τp≤2μs，100ns≤τM≤τp-1μs，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns。
由于本發(fā)明，顯示器的發(fā)光性能和放電效率得到了顯著的提高。
觸發(fā)電極中的電流變?yōu)榱愕臅r(shí)刻對(duì)應(yīng)于成對(duì)的保持電極之間的放電延伸的開(kāi)始，并且對(duì)應(yīng)于由觸發(fā)電極充當(dāng)連接作用的結(jié)束。
通過(guò)按照這種方式來(lái)施加觸發(fā)脈沖，較早地觸發(fā)保持放電，并且其強(qiáng)度和效率得到了顯著的提高。明顯地，應(yīng)該將電壓VM設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)該較早的觸發(fā)，并且避免與在不存在觸發(fā)脈沖的情況下獲得的放電相同的放電的“自發(fā)”觸發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，保持電壓Vs小于值VS-min，從該值VS-min開(kāi)始以及在該值VS-min之上，可以在保持階段期間無(wú)需觸發(fā)脈沖地在顯示器中獲得保持放電，并且現(xiàn)在，在保持脈沖期間施加每一個(gè)觸發(fā)脈沖。由于本發(fā)明，顯示器的發(fā)光性能和放電效率得到了顯著的提高。
在這種情況下，僅施加觸發(fā)脈沖就能夠在放電區(qū)域內(nèi)引起保持放電的啟動(dòng)。保持脈沖自身不足以啟動(dòng)成對(duì)的電極之間的放電，并且將觸發(fā)脈沖設(shè)計(jì)用于與保持脈沖進(jìn)行組合來(lái)觸發(fā)這些放電。
因此，根據(jù)本發(fā)明，每一個(gè)觸發(fā)脈沖在保持脈沖的上升沿結(jié)束之后開(kāi)始，而在該保持脈沖的下降沿開(kāi)始之前結(jié)束。按照這種方式，獲得了具有較好發(fā)光效率的穩(wěn)定放電。
優(yōu)選地，如果將保持脈沖的持續(xù)時(shí)間表示為τp，并且將保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的開(kāi)始和相應(yīng)觸發(fā)脈沖的開(kāi)始之間的時(shí)間間隔表示為τR，則-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果1.2μs≤τp≤2μs，100ns≤τM≤τp-1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns，且τR＜100ns。
將在該保持脈沖期間觸發(fā)保持放電的脈沖表示為‘與保持脈沖相對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖’。
優(yōu)選地，如果τP＜1.2μs，則τR接近于零。
通過(guò)按照這種方式來(lái)施加觸發(fā)脈沖，保持放電的強(qiáng)度和效率得到了顯著的提高。
優(yōu)選地，如果將觸發(fā)脈沖的開(kāi)始時(shí)刻TM和由該觸發(fā)脈沖觸發(fā)的保持放電的峰值發(fā)光時(shí)刻TI-max之間的時(shí)間間隔表示為τI-max，則τM＜τI-max。
因此，通過(guò)在放電的峰值電流或光強(qiáng)度之前結(jié)束觸發(fā)脈沖，這些放電的效率和強(qiáng)度再次得到了提高。
無(wú)論是根據(jù)第一還是根據(jù)第二實(shí)施例，優(yōu)選地，在保持相位期間，在兩個(gè)連續(xù)的保持脈沖之間不存在電壓平穩(wěn)狀態(tài)。
用“電壓平穩(wěn)狀態(tài)”來(lái)表示顯著的持續(xù)時(shí)間的時(shí)間間隔，典型地為大于10ns，在其間，各個(gè)對(duì)的電極之間的電壓幾乎恒定，典型地為零。通過(guò)避免保持脈沖之間的零電平電壓平穩(wěn)狀態(tài)，限制了自清除放電區(qū)域的危險(xiǎn)，保持了令人滿意的存儲(chǔ)效應(yīng)，并且提高了顯示器內(nèi)放電的穩(wěn)定性。
在每一個(gè)保持階段之前，每一個(gè)幀或子幀通常還包括用于選擇性激活顯示放電區(qū)域的地址階段，并且將觸發(fā)脈沖設(shè)計(jì)用于與僅在預(yù)激活的放電區(qū)域內(nèi)的保持脈沖進(jìn)行組合以觸發(fā)放電。
在每一個(gè)地址階段之前，每一個(gè)幀或子幀通常還包括放電區(qū)域復(fù)位階段。該復(fù)位階段通常包括放電啟動(dòng)和放電清除操作。
本發(fā)明的另一方面是一種用于顯示圖像的設(shè)備，包括-等離子體顯示器，所述等離子體顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極和至少一個(gè)觸發(fā)電極交叉的放電區(qū)域，-用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法的裝置。
優(yōu)選地，所述等離子體顯示器還具有一個(gè)或多個(gè)以下特征-觸發(fā)電極還用于地址階段；-分離每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的相同對(duì)的保持電極的距離大于將觸發(fā)電極與該相同區(qū)域內(nèi)的該對(duì)電極之一和/或另一個(gè)分離的距離。這樣的結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生所謂的“寬間隙”保持放電分離每一對(duì)保持電極的距離最好大于或等于500μm。
-每一個(gè)保持電極的寬度小于或等于150μm。盡管保持電極的較窄寬度，由于根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)觸發(fā)脈沖來(lái)觸發(fā)保持放電，仍然獲得了提供了較高發(fā)光效率的延伸的陽(yáng)極區(qū)的等離子體放電。有利地，該較窄的寬度允許這些電極由不透明的導(dǎo)電材料制成，例如鋁，而沒(méi)有光強(qiáng)度的顯著損失。這樣的不透明材料比通常針對(duì)這些電極所采用的、諸如ITO的透明導(dǎo)電材料成本低廉。
-放電區(qū)域由所設(shè)置的隔板肋分隔，從而由隔板肋分離來(lái)自所述觸發(fā)陣列的任意兩個(gè)相鄰的觸發(fā)電極。


通過(guò)閱讀作為非限定性實(shí)例所示出的以下描述并參考附圖，本發(fā)明將得到更好的理解，其中-圖1和2示出了本發(fā)明所應(yīng)用的等離子體顯示器中的放電區(qū)域；-圖3示出了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，施加到顯示器的電極上的電壓信號(hào)的時(shí)序圖；-圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，施加到放電區(qū)域的共面電極之間的保持電壓脈沖Vs、以及施加在這些電極之一和穿過(guò)該區(qū)域的地址電極之間的觸發(fā)脈沖；圖4B以任意單位(a.u.)示出了在共面電極之間流動(dòng)的放電電流；-圖5A示出了從觸發(fā)脈沖的起始處開(kāi)始并在保持脈沖期間，在放電區(qū)域中由各個(gè)電極所取得的電流；-圖5B示出了在觸發(fā)脈沖結(jié)束之后而在相同的保持脈沖期間，在圖5A的放電區(qū)域中，在覆蓋各個(gè)電極的介電層區(qū)域上的電荷狀態(tài)；-圖6A示出了按照與圖4A相同的表示方式的三種類(lèi)型的觸發(fā)脈沖；圖6B和6C分別示出了針對(duì)每一種類(lèi)型的觸發(fā)脈沖所獲得的放電電流和光強(qiáng)度；-圖7示出了為了獲得觸發(fā)脈沖，對(duì)與保持脈沖相關(guān)的圖3中的時(shí)序圖中的一個(gè)變化；-圖8A描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的不具有中間電壓平穩(wěn)狀態(tài)的保持信號(hào)的實(shí)例，而圖8B示出了相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)；-圖9A、9B和9C分別示出了針對(duì)保持脈沖的兩個(gè)可能值，一個(gè)為自發(fā)保持閾值Vs-min之下10V而另一個(gè)為自發(fā)保持閾值Vs-min之上5V，作為觸發(fā)脈沖幅度VM的函數(shù)的放電的亮度、電流和發(fā)光效率；所示出的這些亮度、電流和效率相對(duì)于在保持脈沖為Vs＝Vs-min、而不具有觸發(fā)脈沖時(shí)所獲得的亮度、電流和效率進(jìn)行了歸一化。
-圖10示出了作為保持脈沖的持續(xù)時(shí)間τp的函數(shù)的觸發(fā)脈沖的最大持續(xù)時(shí)間τM-max。
具體實(shí)施例方式
示出了時(shí)序圖的附圖未考慮任何數(shù)值比例，以便更為清楚地示出特定的細(xì)節(jié)，如果已經(jīng)考慮了比例，則這些細(xì)節(jié)將不明顯。
參考圖1和2，應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法的等離子體顯示器包括兩個(gè)平面板，一個(gè)前板和一個(gè)背板，在兩個(gè)板之間圍成了充滿了放電氣體的空間，這里為150μm的厚度；前板具有個(gè)涂覆了介電層(未示出)的兩個(gè)共面保持電極陣列；陣列之一的每一個(gè)電極Ys與另一陣列的電極YAS形成一對(duì)；背板具有地址電極XA的陣列，所述地址電極XA的朝向與保持電極垂直；在這些板之間是將這些板之間的空間劃分為放電區(qū)域的隔板肋的陣列；在每一對(duì)保持電極之間存在隔板肋；在每一個(gè)地址電極之間也存在隔板肋；因此，顯示器的每一個(gè)放電單元或區(qū)域由所述板和隔板肋界定。
根據(jù)等離子體顯示器的一個(gè)可能的變體，在保持電極對(duì)之間沒(méi)有隔板肋。
分隔相同對(duì)的共面電極的距離或間隙Dc大于在其交叉點(diǎn)處分離這些電極與地址電極的距離；因此，這里的共面間隙Dc是500μm，而放電氣體厚度或矩陣間隙DM是150μm。
這里，每一個(gè)共面保持電極LE_S的寬度僅為大約127μm，而其通常在不具有矩陣觸發(fā)的傳統(tǒng)共面顯示器則大得多；在這些傳統(tǒng)顯示器中，對(duì)于更大寬度的理由在于容納用于延伸放電的更大區(qū)域。
顯示器的背板和隔板肋的側(cè)面涂覆有磷光體，該磷光體在來(lái)自放電的紫外線輻射的激發(fā)下，發(fā)射要顯示的圖像的各種原色；圖1示出了形成顯示器的一個(gè)像素的三個(gè)不同顏色，紅色、綠色和藍(lán)色的單元。
這里，兩個(gè)相鄰行的單元或兩對(duì)電極之間的距離是1080μm。
作為實(shí)例，以上給出了所有數(shù)值，而其不應(yīng)被看作對(duì)本發(fā)明范圍的限定。
如稍后將看到的那樣，每一對(duì)中的電極之一YAS還用作地址電極。
按照傳統(tǒng)的方式，通過(guò)要激活或未激活的放電區(qū)域的一連串掃描或保持來(lái)實(shí)現(xiàn)操作中的等離子體顯示器上的圖像的產(chǎn)生；參考圖3，每一個(gè)掃描或保持包括以下連續(xù)步驟-放電區(qū)域復(fù)位步驟PR，這里包括被稱(chēng)為“啟動(dòng)”的電荷平衡操作和電荷清除操作；通常，通過(guò)以線性?xún)A斜的形式施加電壓信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些操作。
-選擇性尋址步驟PA，其目的在于通過(guò)將至少一個(gè)電壓脈沖施加在這些區(qū)域中彼此交叉的地址電極YAS、XA之間，將電荷沉積在要激活的放電區(qū)域的介電層的一部分上。該電荷沉積對(duì)應(yīng)于放電區(qū)域的激活；-然后，非選擇性保持步驟PS，在該步驟期間，將一連串的交變電壓脈沖Vs施加在保持對(duì)的共面電極Ys、YAS之間，并且將一連串觸發(fā)脈沖VM施加在前板的電極YAS和背板的地址電極XA之間，從而僅在位于這些共面電極之間并已經(jīng)預(yù)激活的放電區(qū)域中引起了一連串的發(fā)光放電Ec。
如稍后將看到的，地址電極XA用于在非選擇性保持步驟PS期間觸發(fā)保持放電；因此，這些地址電極也是觸發(fā)電極；根據(jù)等離子體顯示器的變體，與地址陣列不同的特定的觸發(fā)電極陣列可以用于觸發(fā)，如在前述的文件US 6 184 848中所述。
圖3示出了三個(gè)電壓脈沖的時(shí)序圖施加到保持和地址電極YAS上的電壓脈沖；僅施加到保持電極YS上的電壓脈沖；以及，施加到在每一個(gè)單元內(nèi)與保持和地址電極YAS相交的地址電極XA上的電壓脈沖。這些時(shí)序圖表示屬于等離子體顯示器的相同掃描或子掃描周期的一連串的前述階段。
為了描述在該所謂的“寬間隙”結(jié)構(gòu)中的共面保持放電的操作，作為對(duì)本發(fā)明的介紹，將考慮施加到顯示器的放電區(qū)域上的保持信號(hào)的單個(gè)的半周期τs/2；該半周期僅包括單個(gè)的保持脈沖；在該半周期內(nèi)-將電極YAS看作陰極，施加到該電極上的電位VYAS是恒定的并且為零，因此，由該電極IYAS所取得的電流是負(fù)值或零；-將電極Ys看作陽(yáng)極，施加到該電極上的電位VYS在保持脈沖的平穩(wěn)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間τP期間達(dá)到數(shù)值Vs，因此，由該電極所取得的電流IYS是正值或零；-將地址電極XA看作相對(duì)于電極YAS的陽(yáng)極；施加到該電極上的電位VXA在觸發(fā)脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間τM內(nèi)達(dá)到了數(shù)值VM＜VS，并且在該周期之外為零；將由該電極所取得的電流表示為IXA。
共面電極YS、YAS或行由保持脈沖發(fā)生器、或由復(fù)位發(fā)生器、或由地址偏置發(fā)生器，經(jīng)由針對(duì)陣列之一的行(或線)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行供電，所述行驅(qū)動(dòng)器使該陣列的每一個(gè)保持電極與或不與這些發(fā)生器中的一個(gè)或另一個(gè)相連。
地址電極XA或列由地址脈沖VX發(fā)生器、或由觸發(fā)脈沖VM發(fā)生器通過(guò)列驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行供電，所述列驅(qū)動(dòng)器使每一個(gè)地址電極與或不與這些發(fā)生器中的一個(gè)或另一個(gè)相連。
如圖4A所示，取VS＝200V和VM＝100V，獲得了其電流如圖4B所示的共面放電(按照任意單位)；選擇電壓Vs以使其低于最小保持電壓VS-min，所述最小保持電壓VS-min將允許利用VM＝0V來(lái)獲得共面放電。因此，如果采用Vs＝200V和VM＝0V的情況，則不會(huì)獲得共面放電。
這里，保持脈沖的平穩(wěn)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間τp大約為2500ns，而觸發(fā)脈沖的平穩(wěn)持續(xù)時(shí)間τM在所示的實(shí)例中為大約600ns。
每一個(gè)保持脈沖包括從此處為零的參考電壓電平開(kāi)始的上升沿、處于恒定電壓電平Vs的平穩(wěn)狀態(tài)和返回到參考電壓電平的下降沿；根據(jù)所示的實(shí)例，觸發(fā)脈沖在幾乎緊接在上升沿結(jié)束之后開(kāi)始將保持脈沖上升沿的結(jié)束和觸發(fā)脈沖的開(kāi)始之間的時(shí)延表示為τR。
圖4B示出了當(dāng)將圖4A中的信號(hào)施加到電極上時(shí)所獲得的共面放電中的電流IYS；該電流對(duì)于在時(shí)間TM1觸發(fā)并在其間電極YS充當(dāng)陽(yáng)極的第一放電為正值；該電流對(duì)于在時(shí)間TM2觸發(fā)并在其間電極YS充當(dāng)陰極的第二放電為負(fù)值。
圖5A示出了在施加觸發(fā)脈沖期間和緊接在施加觸發(fā)脈沖之后，針對(duì)單元中的三個(gè)電極，作為時(shí)間的函數(shù)的電流的演變。在該圖中，可以再次看到圖4B的第一電流峰值IYS位于時(shí)間TI_max處；因此，與該峰值相對(duì)應(yīng)的放電在所述的板之間開(kāi)始，換句話說(shuō)，在矩陣中，在觸發(fā)脈沖結(jié)束之后返回到相同電位(零)的電極YAS和XA之間開(kāi)始；在該步驟中，如圖5所示，IXA＝-IYAS；隨后，放電在背表面上向單元的中心進(jìn)展和展開(kāi)，直到其與陽(yáng)極YS相連為止；首先在矩陣中然后是共面，將該放電在時(shí)間上劃分為三個(gè)階段矩陣放電的開(kāi)始、該放電與共面陽(yáng)極相連、以及共面放電的進(jìn)展。這種類(lèi)型的放電對(duì)應(yīng)于在覆蓋不同電極的介電層區(qū)域之間的電荷傳遞，并且以新的電荷平衡結(jié)束，從該新的電荷平衡開(kāi)始，可以在相同的級(jí)之后觸發(fā)新的電荷，一連串的這樣的放電形成了非選擇性保持步驟PS。
采用時(shí)間原點(diǎn)T＝0作為瞬態(tài)狀態(tài)的開(kāi)始或施加在共面電極之間的保持信號(hào)的上升沿的開(kāi)始，現(xiàn)在將詳細(xì)示出三個(gè)放電階段和所獲得的新平衡1.時(shí)間間隔0＜T＜TE對(duì)應(yīng)于矩陣放電的開(kāi)始階段。在該階段期間，在所述板之間的空間的任一側(cè)上，彼此相對(duì)設(shè)置的電極YAS、XA上的電流增加，直到在時(shí)間TE處的電極XA上的峰值電流ISA；2.時(shí)間間隔TE≤T＜TC，其中TC是當(dāng)IXA變?yōu)榱愕臅r(shí)刻，對(duì)應(yīng)于該放電向單元的中心延伸，直到其與陽(yáng)極YS相連。
在涵蓋矩陣放電的開(kāi)始并然后使該放電與共面陽(yáng)極YS相連的這兩個(gè)第一間隔1和2期間，傳遞到地址電極XA上的總的(負(fù))電荷是QM=∫0TCI(XA)dt.]]>從圖5A所示的曲線中，可以推斷出在這兩個(gè)時(shí)間間隔期間，電荷轉(zhuǎn)移QC經(jīng)過(guò)充當(dāng)連接作用的電極XA，開(kāi)始發(fā)生在共面電極YAS、YS之間(由于IYS≠0)。在時(shí)間T＝TC，建立共面放電。
在該時(shí)刻，電極XA不再充當(dāng)連接作用，并且在該電極上的電流通過(guò)零(IXA＝0)。在該時(shí)間之后(T＞TC)，通過(guò)直接在電極YAS和YS(陰極-陽(yáng)極)之間轉(zhuǎn)移電荷，共面放電進(jìn)展；然后，電極XA剛好充當(dāng)中間陰極的作用，使正(離子)電荷的轉(zhuǎn)移相等。
在整個(gè)放電期間，在共面電極之間轉(zhuǎn)移的總電荷是QC=∫0TTI(YS)dt,]]>其中TT表示總放電時(shí)間，換句話說(shuō)，在觸發(fā)脈沖的開(kāi)始和其中所有電極電流為零或幾乎為零的共面放電結(jié)束之間的時(shí)間間隔；因此，在放電結(jié)束時(shí)，IXA、IYS和IYAS是零或幾乎為零，換句話說(shuō)，實(shí)際上低于1μA，或者對(duì)于IYS和IYAS，低于在放電期間的IYS的最大值的1％。應(yīng)該記得，TI-max是峰值電流強(qiáng)度或針對(duì)共面放電的峰值發(fā)射的時(shí)刻(見(jiàn)圖5)。
4.在圖5B中示出了所考慮的單元中的放電結(jié)束之后并在觸發(fā)脈沖結(jié)束之后所獲得的新電荷平衡-施加到所述電極上的電位如下VYAS＝VXA＝0，VYS＝VS；-在單元內(nèi)的介電層的表面電位如下·在電極YAS上的VW_AS，對(duì)應(yīng)于正電荷QW_AS；·在電極YS上的-VW_S，對(duì)應(yīng)于負(fù)電荷-QW_S·在電極XA上的VW_X，對(duì)應(yīng)于正電荷QW_X；由于放電結(jié)束，并且所有電流是零或幾乎為零，因此，單元?dú)怏w中的電壓為零V-gas＝0。
在單元的左側(cè)，其中YAS和XA彼此交叉，因此(0+VW_AS)-(0+VW_X)＝0在單元的右側(cè)，其中YS和XA彼此交叉，因此(VS-VW_S)_(0+VW_X)＝0其等價(jià)于如圖5B的虛線所畫(huà)出的、并對(duì)應(yīng)于電位VEQ的等電位曲線。
因此VEQ＝0+VW_AS；VEQ＝VS-VW_SVEQ＝0+VW_X，該等式滿足于VW_AS＝VW_X＝VW_s＝VS/2。因此VEQ＝VS/2。
對(duì)該解決方案的完整演示在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)；將考慮每一個(gè)板的介電層的電容、其他的電容，以及顯然地，針對(duì)放電期間所轉(zhuǎn)移的電荷守恒等式QW_AS+QW_x-QW_S＝0。
此外，將τQ定義為達(dá)到電荷平衡所需的時(shí)間段，該時(shí)間段從觸發(fā)脈沖的起始處開(kāi)始測(cè)量；應(yīng)該記得，該平衡定義為在共面電極中的電流IYS和IYAS的值下降到低于在放電期間所獲得的峰值的1％的電平時(shí)的情況。針對(duì)平衡重建的時(shí)間段τQ特別依賴(lài)于顯示單元的幾何形狀、界定單元的材料的物理化學(xué)特性、以及放電氣體的物理化學(xué)特性。
對(duì)于給定值的保持脈沖電壓VS，在共面電極之間的寬間隙放電的進(jìn)展非常依賴(lài)于矩陣間隙、以及覆蓋共面電極及在適用的情況下也覆蓋地址電極的介電層的電容。優(yōu)選地，覆蓋共面電極YAS、YS的電介質(zhì)的電容應(yīng)該較高，以便在放電結(jié)束時(shí)獲得較多的存儲(chǔ)電荷(存儲(chǔ)效應(yīng))。一方面，這將有利于矩陣放電的開(kāi)始，另一方面，確保了足夠能量的陽(yáng)極區(qū)。優(yōu)選地，相反，覆蓋地址電極XA的電介質(zhì)的電容應(yīng)該非常小，從而使矩陣放電的延伸及其與陽(yáng)極的連接盡可能快地發(fā)生。
針對(duì)存儲(chǔ)在陰極YAS的介電層中的電容性能量，兩個(gè)放電，矩陣和共面放電現(xiàn)在處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。為了比表現(xiàn)出較低發(fā)光效率的矩陣放電更傾向于共面放電，優(yōu)選地，在設(shè)計(jì)用于最大化所轉(zhuǎn)移的電荷比QC/QM的條件下進(jìn)行操作；一種實(shí)現(xiàn)較高的值的該比率的方式在于按照本來(lái)已知的方式來(lái)適配或調(diào)節(jié)介電層的厚度、其介電常數(shù)、或電極的幾何形狀。
如稍后將看到的，觸發(fā)階段對(duì)于放電的后續(xù)進(jìn)展是決定性的，在穩(wěn)定性方面與在該放電效率方面同樣是決定性的。
1/放電的開(kāi)始和進(jìn)展較大地依賴(lài)于顯示器的放電單元或區(qū)域的結(jié)構(gòu)，2/已經(jīng)觀察到，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的寬間隙放電對(duì)于形狀和保持信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)的同步非常敏感。
本發(fā)明主要涉及到以上的點(diǎn)2/，并且更特別地涉及持續(xù)時(shí)間τM，觸發(fā)脈沖的開(kāi)始和結(jié)束的定時(shí)，與保持脈沖的平穩(wěn)狀態(tài)VS的開(kāi)始和結(jié)束的定時(shí)有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，選擇保持平穩(wěn)狀態(tài)電壓VS的值，以使其低于最小共面保持電壓VS-min，從而僅當(dāng)將觸發(fā)脈沖施加到地址電極上時(shí)，才能夠進(jìn)行共面放電；根據(jù)本發(fā)明，這需要1.確定觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τMa.觸發(fā)脈沖應(yīng)該具有足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，以引起所述板之間的矩陣中的擊穿和共面電極之間的共面放電的開(kāi)始。已經(jīng)觀察到，壓力為0.6×105Pa的包括4％的Xe(氙)的氣體混合物的最小持續(xù)時(shí)間是100ns。因此，優(yōu)選地，TM＞100ns。一般地說(shuō)，對(duì)于其他充電氣體成分和壓力條件，觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間TM應(yīng)該長(zhǎng)于共面放電開(kāi)始時(shí)間τC；τC對(duì)應(yīng)于TC-TM，其中TM是觸發(fā)脈沖開(kāi)始的時(shí)刻(取決于是否正在考慮第一或第二放電，分別為圖4A中的TM1和TM2)，其中已經(jīng)參考圖5進(jìn)行了定義的TC是流過(guò)觸發(fā)電極IXA的電流變?yōu)榱愕臅r(shí)刻。因此，時(shí)間TC對(duì)應(yīng)于當(dāng)紅外線中的放電發(fā)光將共面陰極與共面陽(yáng)極相連的時(shí)刻?？梢岳脭z像機(jī)來(lái)觀察該時(shí)刻。
b.觸發(fā)脈沖應(yīng)該充分早地結(jié)束(見(jiàn)以下的第二點(diǎn))，以使在觸發(fā)脈沖結(jié)束之后而在隨后的保持脈沖之前，在覆蓋觸發(fā)電極的介電層的區(qū)域上的正電荷的充分再生；“充分再生”表示當(dāng)在該隨后的保持脈沖期間，將與該電荷相關(guān)的電位添加到觸發(fā)脈沖電位上時(shí)，產(chǎn)生完全放電而存儲(chǔ)的正電荷的水平。該存儲(chǔ)的電荷通過(guò)電荷容積排出(volumedrainage)而獲得，因此，重要的是，這些電荷的容積密度應(yīng)該充分高。為了實(shí)現(xiàn)充分大的密度，通過(guò)試驗(yàn)觀察到，觸發(fā)脈沖應(yīng)該在該相同脈沖開(kāi)始之后不超過(guò)一微秒結(jié)束，特別是針對(duì)上述的氣體成分和壓力條件。
2.利用時(shí)延值τR來(lái)確定觸發(fā)脈沖相對(duì)于保持脈沖的位置，所述時(shí)延值先前定義為在保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的開(kāi)始和觸發(fā)脈沖開(kāi)始之間的時(shí)間間隔。
a.觸發(fā)脈沖最早應(yīng)該在保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的起始處開(kāi)始，換句話說(shuō)，不早于該脈沖的上升時(shí)間的結(jié)束；因此0≤τR≤τP；b.觸發(fā)脈沖應(yīng)該不遲于保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的結(jié)束而結(jié)束，換句話說(shuō)，在該脈沖的下降時(shí)間的開(kāi)始之前；因此τM≤τP且τR≤τP-τM；如在以上的1.b中已經(jīng)示出的那樣，觸發(fā)脈沖應(yīng)該充分早地結(jié)束，以便在觸發(fā)脈沖已經(jīng)結(jié)束之后而在保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)結(jié)束之前，實(shí)現(xiàn)覆蓋了觸發(fā)電極的介電層上的正電荷的充分再生。已經(jīng)通過(guò)試驗(yàn)確定了針對(duì)該再生所需的空間電荷的排出時(shí)間大約為1μs，特別是在上述的氣體成分和壓力條件下因此，如果τP≥1.2μs，換句話說(shuō)，實(shí)際上，對(duì)于保持周期τS≥2.4μs或?qū)τ诘陀诖蠹s400kHz的保持頻率(在實(shí)際中通常是這樣的情況)，可以將該條件表達(dá)為τM≤τP-1μs且τR≤τP-1μs-τM；當(dāng)保持平穩(wěn)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間τP小于1.2μs時(shí)，換句話說(shuō)，在高于大約400kHz的保持頻率的情況下，在放電容積中更大量的電荷的出現(xiàn)減小了擊穿電壓，從而使為了在隨后的保持脈沖期間產(chǎn)生完全的放電而要在介電層上再生的存儲(chǔ)電荷少于要在諸如前述的更低頻率上再生的存儲(chǔ)電荷，并且該減少后的存儲(chǔ)電荷不會(huì)改變觸發(fā)放電的啟動(dòng)特性。在該高頻域中，因而可以減少再生所存儲(chǔ)電荷的最小時(shí)間，以使其低于先前所述的1μs的數(shù)值，然而，特別是在上述的氣體成分和壓力條件下，應(yīng)該考慮以下方面-觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM應(yīng)該小于或等于200ns，同時(shí)還大于100ns(見(jiàn)上述的1.a點(diǎn))，-時(shí)延τR應(yīng)該接近于零(τR≈0μs)，換句話說(shuō)，小于100ns。
用于實(shí)現(xiàn)觸發(fā)脈沖的通常定時(shí)條件可以按照以下形式進(jìn)行總結(jié)-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果1.2μs≤τp≤2μs，100ns≤τM≤τp-1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns，且τR≈0μs。
這樣的定時(shí)條件使放電的強(qiáng)度和發(fā)光效率得到了顯著的改善，同時(shí)當(dāng)驅(qū)動(dòng)顯示器時(shí)確保了放電的穩(wěn)定性。在圖10中示出了與τM的峰值TM-max有關(guān)的這些條件?？梢钥吹?，無(wú)論保持脈沖的頻率如何，觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM小于1μs。
觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM可以大于或等于放電的總持續(xù)時(shí)間τT，定義為在觸發(fā)脈沖開(kāi)始的時(shí)刻τM和先前所定義的共面放電結(jié)束的時(shí)刻TT之間的時(shí)間間隔。
優(yōu)選地，為了優(yōu)化放電的發(fā)射強(qiáng)度和效率，相反，將對(duì)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM進(jìn)行選擇，從而在放電光發(fā)射達(dá)到其峰值的時(shí)刻TI-max之前，觸發(fā)脈沖結(jié)束，換句話說(shuō)，τM＜τI-max，其中，τI-max定義為觸發(fā)脈沖開(kāi)始的時(shí)刻TM和先前所定義的時(shí)刻TI-max之間的時(shí)間間隔。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，選擇保持平穩(wěn)狀態(tài)電壓VS的值，以使其高于或等于最小共面保持電壓VS-min，從而即使在地址電極不存在觸發(fā)脈沖的情況下，共面放電也將會(huì)自觸發(fā)；根據(jù)本發(fā)明，有利地，現(xiàn)在將使用觸發(fā)放電，以便較早地觸發(fā)共面放電；當(dāng)然，不再能夠按照與先前相同的比例，改變保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的開(kāi)始和觸發(fā)脈沖的開(kāi)始之間的時(shí)延τR；關(guān)于脈沖持續(xù)時(shí)間的最佳條件與第一實(shí)施例相同；為了定義開(kāi)始觸發(fā)脈沖的最佳時(shí)刻，將觸發(fā)電極電流IXA變?yōu)榱愕臅r(shí)刻TC作為相當(dāng)于定義共面放電開(kāi)始的持續(xù)時(shí)間τC的最佳值的參考，其中τC(如上定義)對(duì)應(yīng)于TC-TM。
根據(jù)本發(fā)明，選擇所述脈沖的開(kāi)始，從而使脈沖在如先前所定義的放電的共面延伸TC的時(shí)刻(當(dāng)IXA變?yōu)榱愕臅r(shí)刻)之前的大約100ns處開(kāi)始。一般地說(shuō)，將選擇控制了觸發(fā)脈沖的開(kāi)始時(shí)間的持續(xù)時(shí)間τC，從而使50ns≤τC≤150ns。通過(guò)按照這種方式來(lái)定義觸發(fā)脈沖的開(kāi)始，確保了其真正為引起保持共面放電的觸發(fā)放電，盡管保持共面放電可以在沒(méi)有另外的觸發(fā)脈沖的情況下自發(fā)地觸發(fā)。如上所述，當(dāng)通過(guò)觸發(fā)脈沖按照該方式較早地觸發(fā)共面放電時(shí)，提高了發(fā)光效率和放電的穩(wěn)定性。
對(duì)于VS≥VS-min的情況，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)脈沖的一般定時(shí)條件可以按照以下的形式來(lái)總結(jié)50ns≤τC≤150ns，并且如同第一實(shí)施例-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，-如果1.2μs≤τp≤2μs，100ns≤τM≤τp-1μs，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns。
在第一和第二實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明，與觸發(fā)脈沖相對(duì)于保持脈沖的持續(xù)時(shí)間和定位有關(guān)的一般條件特別地提供了以下優(yōu)點(diǎn)1.較好地控制了放電的觸發(fā)和演變，使得在顯示器中獲得了穩(wěn)定的放電；2.通過(guò)增加亮度或通過(guò)減少電流、或者通過(guò)增加亮度和減小電流，較好地優(yōu)化了發(fā)光效率；一般地說(shuō)，施加到地址電極上的脈沖允許1.在不存在觸發(fā)脈沖的情況下，在與場(chǎng)有關(guān)的單元中的場(chǎng)的重新分配，從而在啟動(dòng)階段之后，有助于在較弱的場(chǎng)下的共面放電的進(jìn)展，引起了放電電流的減少和氙激發(fā)的增加；2.在施加到共面電極上的保持電位的減少。
考慮到點(diǎn)1和點(diǎn)2，可以增加放電效率，特別是如果在地址電極上的電流IXA保持在充分低的電平上。
本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的剩余部分示出了利用等離子體顯示器所獲得的結(jié)果，所述等離子體顯示器是諸如上述的顯示器，充滿了壓力為0.6×105Pa的4％的Xe/Ne混合物，并且其共面電極由提供頻率為150kHz的交變保持脈沖的保持發(fā)生器供電。現(xiàn)在，作為觸發(fā)脈沖相對(duì)于保持脈沖的幅度、寬度和定位的函數(shù)，來(lái)分析放電的光和電特性。這里，選擇保持平穩(wěn)電壓VS，以使其等于最小保持電壓VS-min，這將可以獲得共面放電而無(wú)需觸發(fā)脈沖。
因此，取τS/2＝3333ns并且τp大于2μs，因此，以上所闡明的一般條件規(guī)定如下100ns≤τM≤1μs，并且τR≤τp-1μs-τM。
取τM＝250ns(見(jiàn)圖4A)，因此，τR應(yīng)該為諸如τR≤2μs。
圖6A示出了具有三種變化的觸發(fā)信號(hào)的圖4A所示的保持脈沖信號(hào)的前半段-SM_O對(duì)應(yīng)于被稱(chēng)為在保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)VS期間、在時(shí)間TM_O處觸發(fā)的、持續(xù)時(shí)間為τM_O的最優(yōu)信號(hào)。
-SM_L對(duì)應(yīng)于在保持脈沖的電壓上升沿期間、在時(shí)間TM_L處觸發(fā)的、持續(xù)時(shí)間為τM_L的信號(hào)(表示為“左”)；-SM_R對(duì)應(yīng)于在保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)VS期間、在時(shí)間TM_R＝TM_O處觸發(fā)的、持續(xù)時(shí)間為比τM_O長(zhǎng)得多的τM_R的信號(hào)(表示為“右”)。
圖6B示出了針對(duì)這三個(gè)變化的觸發(fā)信號(hào)SM_O、SM_L和SM_R所獲得的放電，在電極YS上的相應(yīng)電流強(qiáng)度IM_O、IM_L和IM_R。圖6C示出了分別針對(duì)這三個(gè)觸發(fā)信號(hào)SM_O、SM_L和SM_R所獲得的波長(zhǎng)854nm處的相應(yīng)氙光強(qiáng)度EM_O、EM_L和EM_R。在854nm處的氙強(qiáng)度通常被認(rèn)為代表放電的發(fā)光能量強(qiáng)度。
為了比較，已經(jīng)將電流強(qiáng)度I0和光強(qiáng)度E0添加到圖6B和6C中；這些值表示在沒(méi)有觸發(fā)脈沖的傳統(tǒng)情況下將會(huì)獲得的值，而必要地，保持脈沖足夠高，這里即如先前所定義的VS-min，以便獲得沒(méi)有矩陣觸發(fā)的放電。
可以看到，優(yōu)化脈沖SM_O具有針對(duì)比在不存在觸發(fā)脈沖的情況下利用幅度VS-min的保持脈沖所獲得的I0更低的放電電流，而導(dǎo)致峰值氙發(fā)射的位置和寬度。在該最優(yōu)情況下，觸發(fā)脈沖在保持脈沖的上升沿的結(jié)束處開(kāi)始，而在共面放電開(kāi)始之后(T＞TC)結(jié)束，即使在已經(jīng)達(dá)到了峰值電流之前(比較圖6A中的SM_O和圖6B中的IM_O)。該脈沖導(dǎo)致放電區(qū)域中的電場(chǎng)分布，有助于矩陣放電的觸發(fā)和在不存在觸發(fā)脈沖而利用幅度為VS-min的保持脈沖的情況下更弱的場(chǎng)下的共面放電的進(jìn)展，從而引起了更強(qiáng)的發(fā)光，結(jié)果引起了更高的放電亮度和效率。由于在觸發(fā)脈沖結(jié)束處所存儲(chǔ)的電荷的再生時(shí)間比1μs長(zhǎng)得多，放電還更加穩(wěn)定。
在施加“左”信號(hào)SM_L時(shí)，在保持脈沖的上升沿期間開(kāi)始觸發(fā)脈沖，并且該脈沖與優(yōu)化信號(hào)SM_O同時(shí)結(jié)束；現(xiàn)在可以看到，共面放電不再展開(kāi)或非常不穩(wěn)定。實(shí)際上，在矩陣放電時(shí)，兩個(gè)共面電極之間的電位差不足以正確地發(fā)起共面放電，這是由于還未達(dá)到保持平穩(wěn)狀態(tài)VS。這使放電不穩(wěn)定，并且造成了顯示器的故障操作。在該“左”信號(hào)SM_L的情況下，共面放電相對(duì)于矩陣放電的不利之處在于導(dǎo)致了和與優(yōu)化脈沖的先前情況相關(guān)電流IM_L(圖6B)的氙發(fā)射EM_L(圖6C)的顯著減少。因此，為了穩(wěn)定的放電操作，控制脈沖最早應(yīng)該在如上述一般條件中所闡述的保持脈沖的上升沿的結(jié)束之后開(kāi)始。
在施加“右”信號(hào)SM_D時(shí)，觸發(fā)脈沖在與針對(duì)優(yōu)化信號(hào)SM_O相同的時(shí)刻處開(kāi)始，而該脈沖在放電結(jié)束之后結(jié)束(這樣，在時(shí)間TT之后)；因此，該持續(xù)時(shí)間τM_R長(zhǎng)于τM_O，而短于如在上述一般條件下所闡明的一微秒。從圖6B和6C中可以看到，在這些條件下，所獲得的放電特性滿足與那些最優(yōu)情況下的非常小的差別。然而，應(yīng)該注意到，在按照這種方式遠(yuǎn)離操作的最優(yōu)點(diǎn)時(shí)，效率的輕微減少可以達(dá)到10％。
根據(jù)一個(gè)變體，通過(guò)使地址電極電位保持恒定，但通過(guò)將針對(duì)保持對(duì)的每一個(gè)電極的相反極性的互補(bǔ)脈沖疊加到保持脈沖上，可以獲得觸發(fā)脈沖，如圖7所示。
如剛才已經(jīng)看到的，寬間隙放電的穩(wěn)定性對(duì)于形式和觸發(fā)信號(hào)的同步非常敏感。
該穩(wěn)定性還取決于保持信號(hào)例如，在窄間隙放電中所使用的傳統(tǒng)保持信號(hào)不能夠應(yīng)用于寬間隙放電的情況，這是由于自清除放電的建立的原因。可能會(huì)導(dǎo)致共面放電的進(jìn)展的禁止(換句話說(shuō)，共面放電展開(kāi)的失敗)的這些自清除放電可能會(huì)出現(xiàn)在1.在保持信號(hào)零電平平穩(wěn)狀態(tài)期間，在施加多電平信號(hào)時(shí)，在兩個(gè)脈沖之間；2.當(dāng)放電的觸發(fā)同時(shí)一方面發(fā)生在電極YAS和XA之間、另一方面發(fā)生在YS和XA之間時(shí)。這可以是共面電極具有較大的表面區(qū)域的情況，換句話說(shuō)，在前表面上具有較大的電容。在這種情況下，除了在YAS和XA之間的啟動(dòng)之外，非常多的已存儲(chǔ)電荷可能會(huì)導(dǎo)致YS和XA之間的啟動(dòng)，其中電極XA作為陰極。
為了避免自清除放電的產(chǎn)生和/或加強(qiáng)共面放電，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在保持脈沖的極端平穩(wěn)狀態(tài)之間，避免中間平穩(wěn)狀態(tài)電平，特別是零伏特；圖8A描述了保持信號(hào)的傳統(tǒng)實(shí)例，而在極端平穩(wěn)狀態(tài)之間沒(méi)有任何中間平穩(wěn)狀態(tài)；在圖8B中示出了相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)。
圖9A、9B和9C中針對(duì)施加到共面電極上的電位VS的兩個(gè)值，示出了放電的亮度、放電電流和效率，作為最優(yōu)持續(xù)時(shí)間τM的觸發(fā)脈沖的幅度VM的函數(shù)，所述兩個(gè)值為i.VS＝VS_min+5Vii.VS＝VS_min-10V。
相對(duì)于在VS＝VS_min和VM＝0處所獲得的值，以歸一化的形式示出了結(jié)果。
通過(guò)試驗(yàn)觀察到，通過(guò)在VS＜VS_min處工作，能夠以更為顯著的方式增加發(fā)光效率(圖9C)。例如，在以上所示出的操作條件下，在VS＝225V處的2lm/W的發(fā)光效率已經(jīng)增加到針對(duì)VS＝200V和矩陣脈沖VM＝100V的3lm/W。
亮度(圖9A)和效率(圖9C)隨著觸發(fā)脈沖幅度的增加而增加，一直達(dá)到依賴(lài)于VS的特定值共面電位VS的減少需要更高幅度的觸發(fā)脈沖。
對(duì)于更高的VM，效率回落低效率的矩陣放電開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)用于顯示圖像的等離子體顯示器的方法，所述顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極(YS，YAS)和至少一個(gè)觸發(fā)電極(XA)交叉的放電區(qū)域，所述方法包括一連串的圖像幀或子幀，每一個(gè)均包括放電區(qū)域保持階段，其自身包括將大致恒定的保持電壓脈沖VS施加到用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之間；以及將觸發(fā)電壓脈沖VM施加在觸發(fā)電極(XA)和用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之一和/或另一個(gè)之間，保持電壓VS大于或等于值VS-min，從該值VS-min開(kāi)始以及在該值VS-min之上，可以在保持階段期間無(wú)需觸發(fā)脈沖地在顯示器中獲得保持放電，并且將電壓VM設(shè)計(jì)用于觸發(fā)所述電極對(duì)之間的等離子體放電，其特征在于每一個(gè)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM小于1μs，并且如果將觸發(fā)脈沖開(kāi)始和觸發(fā)電極(XA)中的放電電流變?yōu)榱愕臅r(shí)刻之間的時(shí)間間隔表示為τC，則50ns≤τC≤150ns。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于如果將保持脈沖的電壓平穩(wěn)狀態(tài)VS的持續(xù)時(shí)間表示為τP，則-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，-如果1.2μs≤τP≤2μs，100ns≤τM≤τP-1μs，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于在保持相位期間，在兩個(gè)連續(xù)的保持脈沖之間不存在電壓平穩(wěn)狀態(tài)。
4.一種用于驅(qū)動(dòng)用于顯示圖像的等離子體顯示器的方法，所述顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極(YS，YAS)和至少一個(gè)觸發(fā)電極(XA)交叉的放電區(qū)域，所述方法包括一連串的圖像幀或子幀，每一個(gè)均包括放電區(qū)域保持階段，其自身包括將大致恒定的保持電壓脈沖VS施加到用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之間；以及將觸發(fā)電壓脈沖VM施加在觸發(fā)電極(XA)和用于這些區(qū)域的每一對(duì)電極之一和/或另一個(gè)之間，保持電壓VS小于值VS-min，從該值VS-min開(kāi)始以及在該值VS-min之上，可以在保持階段期間無(wú)需觸發(fā)脈沖地在顯示器中獲得保持放電，并且將電壓VM設(shè)計(jì)用于觸發(fā)所述電極對(duì)之間的等離子體放電，其特征在于在保持脈沖期間施加每一個(gè)觸發(fā)脈沖，并且每一個(gè)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間τM小于1μs。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于如果將保持脈沖的持續(xù)時(shí)間表示為τP，并且將保持脈沖平穩(wěn)狀態(tài)的開(kāi)始和相應(yīng)觸發(fā)脈沖的開(kāi)始之間的時(shí)間間隔表示為τR，則-如果τP≥2μs，100ns≤τM≤1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果1.2μs≤τP≤2μs，100ns≤τM≤τP-1μs，且τR≤τP-1μs-τM，-如果τP＜1.2μs，100ns≤τM≤200ns，且τR＜100ns。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于如果將觸發(fā)脈沖的開(kāi)始時(shí)刻TM和由該觸發(fā)脈沖觸發(fā)的保持放電的峰值發(fā)光時(shí)刻TI-max之間的時(shí)間間隔表示為τI-max，則τM＜τI-max。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6之一所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于在保持階段期間，在兩個(gè)連續(xù)的保持脈沖之間不存在電壓平穩(wěn)狀態(tài)。
8.一種用于顯示圖像的設(shè)備，包括-等離子體顯示器，所述等離子體顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極(YS，YAS)和至少一個(gè)觸發(fā)電極(XA)交叉的放電區(qū)域，-用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的驅(qū)動(dòng)方法的裝置。
9.一種用于顯示圖像的設(shè)備，包括-等離子體顯示器，所述等離子體顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極(YS，YAS)和至少一個(gè)觸發(fā)電極(XA)交叉的放電區(qū)域，-用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的驅(qū)動(dòng)方法的裝置，其特征在于分離每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的相同對(duì)的保持電極(YS，YAS)的距離大于將觸發(fā)電極(XA)與該相同區(qū)域內(nèi)的該對(duì)電極之一和/或另一個(gè)分離的距離。
10.一種用于顯示圖像的設(shè)備，包括-等離子體顯示器，所述等離子體顯示器包括保持電極陣列和至少一個(gè)觸發(fā)電極陣列、每一個(gè)均與成對(duì)的保持電極(YS，YAS)和至少一個(gè)觸發(fā)電極(XA)交叉的放電區(qū)域，-用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的驅(qū)動(dòng)方法的裝置，其特征在于所述放電區(qū)域由所設(shè)置的隔板肋分隔，從而由隔板肋分離來(lái)自所述觸發(fā)陣列的任意兩個(gè)相鄰的觸發(fā)電極。
全文摘要
所述等離子體顯示器包括每一個(gè)與成對(duì)的保持電極(Y
文檔編號(hào)G09G3/294GK1551072SQ200410043
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者安娜·拉科斯特, 安娜 拉科斯特, 克 加尼奧, 多米尼克·加尼奧, 泰西耶, 洛朗·泰西耶 申請(qǐng)人:湯姆森等離子體公司