平面顯示屏的控制裝置和驅動方法

專利名稱：平面顯示屏的控制裝置和驅動方法
技術領域：
本發明涉及顯示字符、圖形、圖象等的平面型的顯示屏即平面顯示屏及其制造方法、以及其控制裝置和其驅動方法。
背景技術：
迄今，作為平面顯示屏是這樣來構成的，即將夾住能放電的氣體媒體并列設置的多條線狀電極配置成矩陣狀，將電壓加在所選擇的兩電極之間，由此在兩電極的交點處引起氣體放電，這樣的平面顯示屏例如有日本國特開平3-160488號公報、特開平2-90192號公報及實開平3-94751號公報所示的平面顯示屏。
可是，上述現有例的平面顯示屏是將具有透光性的兩片絕緣基板粘貼起來形成空間，將電極分別設置在各基板上，隔開一定空間相對地配置，以便在空間內形成矩陣狀的放電用電極，同時將區分放電空間用的隔壁設置在每個電極上，由于這樣來構成，所以通過選擇呈矩陣狀相對地配置的電極進行顯示控制，而不能對各個顯示單元獨立地進行顯示控制。另外，由于如上構成，所以顯示屏的平面厚度不得不做得厚些。
另外，迄今作為利用氣體放電進行顯示的平面型的屏，有1983年11月發行的由大脅、吉田著的“等離子體顯示器”中記載的屏。
該屏是這樣來構成的將用玻璃等絕緣體覆蓋的梳形電極配置成呈矩陣狀彼此相對而將在放電空間夾在中間，另外，由單一的梳形電極一并地驅動構成行或列的顯示單元。
另外，通過以下三方面的工作進行顯示控制用構成行列的梳形電極依次驅動掃描側的梳形電極，使所選擇的梳形電極和矩陣對置電極之間的顯示單元中發生微小放電的寫入工作；通過該寫入工作，有選擇地只使發生了微小放電的顯示單元而且使全體顯示畫面發光的維持工作；以及使全體畫面的顯示單元的電氣狀態變得一致用的全面寫入、全面消除工作。
另外，為了進行圖象顯示，需要進行每個顯示單元的亮度控制，但控制和顯示的電極同時處理多個顯示單元，顯示單元具有雙值工作(只能取發光·不發光兩種狀態)的特性，由于這種關系，如果不采用特殊的方法就不能進行深淡等級顯示，例如采用日本國特開平6-186927號公報中記載的驅動方法。
它是這樣一種方式為了表現亮度，將顯示期間分成維持期間不同(維持期間的亮度不同)的多個期間，在各個期間內通過進行顯示數據的寫入、維持工作，對各個期間的亮度進行組合，進行深淡等級顯示。
可是，該現有的屏的驅動方法由于控制對置的矩陣電極進行顯示放電，所以這些電極一并控制100個以上的多個顯示單元，為了進行顯示，必須在時間方面按順序進行以下工序用呈矩陣排列的電極組依次對掃描電極進行掃描而進行的寫入工序；將維持電壓脈沖交替地加在矩陣電極組上，只使進行寫入的顯示單元進行發光顯示的維持工序；使顯示單元、非顯示單元的電氣狀態變得一致而進行的全面放電、全面消除工序。
另外，在這樣的時序控制中，控制過程必定在很大程度上依賴于下述的顯示單元的特性、即各個顯示單元的放電開始電壓值、維持放電用的最小電壓值、發生寫入放電用的寫入電壓值等，而這些特性容易受到制造工序中的大的個體差別的影響。特別是維持放電用的電壓，在高電壓側被放電開始電壓所限制，在低電壓側被最小維持電壓所限制，所以多半只有10～20V左右的幅度。
由于以上的理由，穩定地進行顯示用的控制容限不能取得大，需要對顯示屏分別調整維持顯示用的電壓、寫入用的電壓、放電開始用的電壓等，如果這些電壓值由于持續工作而變化時，需要再調整。另外，即使在一片顯示屏上由于結合得復雜的顯示單元的特性變化大，存在產品合格率低的問題。
另外，如上所述，在現有的氣體放電屏的深淡等級控制方式中，由于需要以能表現深淡等級的足夠的次數來進行數據的寫入、維持顯示這樣的至少兩種工作，再者，寫入工作至少需要1～2毫秒，所以顯示的維持期間由于插進了寫入期間而變得不連續。
作為深淡等級表現，控制成用一個時序(約16毫秒幀頻60Hz)結束，但由于在一個時序內不可能進行在時間上連續的亮度控制，所以產生顯示的深淡等級表現(由屏驅動進行的設計方面的深淡等級表現)和人的眼睛產生的對亮度變化的感覺不一致性。因此，還包括能察覺到稱為模擬輪廓的深淡等級的不連續點，圖象顯示的品質降低很多的問題。

發明內容
本發明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于獲得一種能逐個地驅動顯示屏的每一個顯示單元、而且具有能使平面厚度變薄的放電空間結構的平面顯示屏及其制造方法。
另一個目的在于獲得這樣一種平面顯示屏的控制裝置，該裝置對于平面顯示屏的每個顯示單元中的獨立的個別電極能逐個地進行開關控制且能進行深淡等級控制，其中能對每一個顯示單元逐個進行驅動。
另一個目的在于獲得這樣一種平面顯示屏的驅動方法，該方法對于具有能逐個地驅動每一個顯示單元的電極結構、屏結構的屏，能與每個顯示單元具有的放電特性、特別是與放電開始電壓和最小放電維持電壓之差無關地進行維持放電的控制，獲得足夠大的放電控制的容限，還通過在每一定期間內插入使放電穩定的工作而能維持穩定的放電。
另一個目的在于獲得這樣一種平面顯示屏的驅動方法，該方法通過在一個時序內的連續的時間范圍進行放電控制，能在一個集中的期間表現顯示亮度、能進行適合于圖象顯示的深淡等級顯示。
本發明的平面顯示屏的控制裝置中，對于備有一并地驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地驅動任意的顯示單元的共用電極以及單獨驅動每個顯示單元的單獨電極的平面顯示屏，通過備有根據單位時間內加在上述單獨電極上的脈沖數使亮度改變來顯示深淡等級的驅動電路，分別對每個顯示單元中獨立的電極進行開關控制，從而能進行深淡等級控制。
另外，上述驅動電路根據在單位時間內加在上述單獨電極上的脈沖中的寬度較寬的維持脈沖和寬度較窄的消除脈沖的施加控制情況，進行深淡等級顯示，所以在施加消除脈沖期間能停止放電顯示，能進行深淡等級顯示。
另外，上述平面顯示屏將把多個顯示屏按行列排列組合的顯示模塊作為構成要素，沿列方向排列的顯示模塊以級聯方式連接，而且各顯示模塊與電源并聯連接，作為將控制信號供給各顯示模塊的驅動電路的信號處理電路，備有存儲固有地址信息的地址信息存儲部；在使輸入的數據通過的同時，與上述固有地址一起從數據中的有效顯示信號的位置取出自行顯示的數據用的輸入信號控制部；將從上述輸入信號控制部通過的數據輸出給以級聯方式連接的相鄰的顯示模塊用的通過數據用輸出緩沖器；根據寫入控制信號寫入由上述輸入信號控制部取出的數據、同時根據讀出控制信號進行數據的讀出的存儲器；根據由上述輸入信號控制部取出的數據生成共用電極及單獨電極驅動脈沖的顯示用脈沖生成器；對從上述顯示用脈沖生成器輸出的共用電極驅動脈沖進行計數的計數器；將由上述計數器計數的脈沖數變換成深淡等級數據用的一覽表；根據通過了上述一覽表的深淡等級數據和從上述存儲器讀出的單獨電極驅動用顯示數據的比較結果，輸出單獨電極的控制數據的顯示數據生成器；以及將上述顯示用脈沖生成器及上述顯示數據生成器的信號輸出給單獨電極驅動電路及共用電極驅動電路的輸出緩沖器，由此在進行將顯示模塊組合時的數據控制的情況下，取入與各顯示模塊的地址對應的顯示數據，能進行與數據對應的單獨控制。
另外，本發明的平面顯示屏的驅動方法是在多個單元的每個單元中并列設置被共同驅動的共用電極和被單獨驅動的單獨電極，將電壓脈沖加在上述共用電極上，使設置在上述共用電極及上述單獨電極上的電介質層放電而發光，對這樣的平面顯示屏進行以下步驟將電壓脈沖加在上述單獨電極上，使蓄積在上述電介質層上的壁電荷的極性反轉的步驟；以及此后將電壓脈沖加在上述共用電極上，以便施加由于上述極性反轉產生的壁電荷的電場的步驟，由此在共用電極上發生的放電能用一個脈沖進行由放電的開始和消除放電引起的顯示單元的初始化，因此進行顯示工作用的工作容限大，另外，即使在由于以一定的間隔對全部單獨電極插入顯示初始化脈沖使得驅動共用電極產生的放電變得不穩定的情況下，由于具有能穩定地維持顯示的功能，所以能進行非常穩定的顯示。
另外，其特征在于將加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數作為一個時序時，則以每個或每數個時序將上述電壓脈沖加在上述單獨電極上。
另外，加在上述共用電極上的電壓脈沖的特征在于在該電壓脈沖上升時，施加由上述極性的反轉產生的壁電荷的電場，使放電開始，在該電壓脈沖下降時，由該放電產生的壁電荷引起消除放電。
另外，加在上述共用電極上的電壓脈沖的特征在于它由放電開始電壓以下的第一電壓脈沖和在該第一電壓脈沖期間內重疊的第二電壓脈沖構成，是具有放電開始電壓以上的電壓值的復合電壓脈沖。
另外，在上述第一電壓脈沖下降時，由上述壁電荷引起消除放電。
另外，其特征在于還有由加在上述共用電極上的復合電壓脈沖引起消除放電后，將電壓脈沖加在上述單獨電極上，使放電停止的步驟。
另外，在將電壓脈沖加在上述共用電極上而發生放電時，對于應維持放電的顯示單元的單獨電極，施加維持放電區的電壓，同時對于應停止放電的顯示單元的單獨電極，施加抑制放電區的電壓，使共用電極具有維持放電的功能，能一并地驅動全部顯示單元，由于能用較低的頻率驅動單獨電極來進行顯示控制，所以電路結構變得簡單，就是說功率大的電路能集中于驅動共用電極，單獨電極的驅動電壓低，故能構成低消耗功率的電路，能制造價格便宜、可靠性高的平面顯示屏。
另外，在將加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數作為一個時序時，與該時序的一部分電壓脈沖數對應，將維持放電的維持放電區的電壓加在單獨電極上作為維持顯示期間，與該一個時序的另一部分電壓脈沖數對應，將停止放電的抑制放電區域的電壓加在單獨電極上作為抑制顯示期間，來進行深淡等級顯示，由此，由于在一個時序中能在連續的期間設定中進行深淡等級顯示，所以能進行有深淡等級性的高品位的顯示，能進行適合于圖象顯示的深淡等級顯示。
另外，其特征在于將上述一個時序的前半部分作為維持顯示期間，將其后半部分作為抑制顯示期間。
另外，其特征在于作為上述一個時序加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數是深淡等級數以上的數，對每一個深淡等級分配多個電壓脈沖數。


圖1是表示本發明的實施形態1的平面顯示屏的總體的概略結構圖，
圖2是表示構成本發明的實施形態1的顯示屏的作為第一透明基板的前玻璃基板上的結構的局部斜視圖，圖3是表示構成本發明的實施形態1的顯示屏的作為第二基板的后玻璃基板上的結構的局部斜視圖，圖4是圖3中的a-a’線剖面圖，圖5是表示后玻璃基板上的排氣槽的結構圖，圖6是說明引線插腳6和電極取出用通孔13的形狀的說明圖，圖7是設置在前玻璃基板1上的引線插腳6的熔接部分附近的封閉用導板15的說明圖，圖8是前玻璃基板1的制造工序圖，圖9是圖8之后的制造工序圖，圖10是后玻璃基板10的制造工序圖，圖11是將前玻璃基板1和后玻璃基板10嵌合起來組裝成顯示屏并進行密封的最后工序圖，圖12是說明本發明的實施形態2的平面顯示屏的控制裝置的圖，是將各顯示單元作為放電管表示的顯示屏的等效電路圖，圖13是說明本發明的實施形態2的平面顯示屏的控制裝置的圖，是驅動電路的方框結構圖，圖14是由圖13中的驅動電路進行的亮度等級顯示用的加在各電極上的驅動波形圖，圖15是表示圖13的變形例的驅動電路的方框結構圖，圖16是由圖14中的驅動電路進行的亮度等級顯示用的加在各電極上的驅動波形圖及其說明圖，圖17是說明本發明的實施形態2的平面顯示屏的系統結構圖，圖18是說明本發明的實施形態2的平面顯示屏的控制裝置的圖，表示將控制信號供給在圖17中以級聯方式連接的各顯示模塊的驅動電路的信號處理電路的結構圖，圖19是說明圖18所示的信號處理電路的工作的波形圖，圖20是說明圖18所示的脈沖計數器56和一覽表57及由顯示數據生成部58進行單獨電極控制用的與深淡等級數據生成有關的深淡等級顯示處理的框圖及流程圖，圖21是圖18所示的一覽表57的輸入輸出特性曲線圖，
圖22是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的單獨電極驅動部的框圖，圖23是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的驅動時序圖，圖24是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示屏的工作說明圖，圖25是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示屏的工作說明圖，圖26是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示單元的初始化工作說明圖，圖27是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的放電工作說明圖，圖28是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示單元的控制特性曲線圖，圖29是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示單元的控制特性曲線圖，圖30是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的脈沖發生電路的電路圖，圖31是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的顯示單元的控制特性曲線圖，圖32是說明本發明的實施形態3的平面顯示屏的驅動方法的深淡等級顯示控制的時序圖。
具體實施例方式
實施形態1圖1是表示本發明的實施形態1的平面顯示屏的總體的概略結構圖。
如圖1所示，作為本實施形態的平面顯示屏的彩色扁平屏是一種顯示部和驅動部構成一體的使用方便的顯示屏，將由四個64點的顯示屏A構成的256點顯示單元作為基準，在各顯示屏的背面側設有端子變換基板B及單獨電極驅動電路C，對該四個顯示屏A設置脈沖電路/信號處理電路D。
圖2和圖3是分別表示作為構成上述顯示屏的第一透明基板的前玻璃基板上的和作為第二基板的后玻璃基板上的結構的局部斜視圖，另外圖4是圖3中的a-a’線剖面圖，圖5是表示后玻璃基板上的排氣槽的結構圖。
如圖2(a)所示，在前玻璃基板1上并列設置多個由共用電極2和單獨電極3構成的一對電極，構成電極組，上述共用電極2用來一并地驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地驅動任意的顯示單元，上述單獨電極3用來單獨驅動構成顯示畫面的每一個顯示單元。
另外，設有覆蓋這些一對電極而成的電介質層4及保護膜層5，在對應于構成顯示畫面的顯示單元之間的位置的單獨電極3上豎直地設置引出電極用的引線插腳6。另外，3b是連接在單獨電極3的母電極3a或共用電極2上的透明電極。
另外，如圖2(b)所示，在前玻璃基板1上與單獨電極3的引線插腳6相同，在與顯示單元之間的位置對應的共用電極2上豎直地設置引出電極用的引線插腳7，這些引線插腳6和7分別利用與上述單獨電極3及上述共用電極2的材料相同的金屬材料為主要成分的膏或接合材料分別熔接在上述單獨電極3的母電極3a及上述共用電極2上。另外，在表示共用電極的引線插腳的引出部分附近的圖2(b)中，虛線部分表示電介質層4下面的電極圖形。
另一方面，如圖3及圖4所示，在與設置在上述前玻璃基板1上的上述共用電極2及單獨電極3相對的后玻璃基板10的對應部分上分別刻蝕出呈矩形的具有所希望的深度的凹部11，形成各顯示單元的放電空間，在該凹部11的底面上通過用白色玻璃或金屬構成的反射層(圖中未示出)涂敷紅、綠、藍色的熒光體層12a、12b、12c。另外，在該后玻璃基板10上，在與上述引線插腳6及7對應的位置上刻蝕出電極引出用通孔13，用來將上述引線插腳6及7引出到顯示畫面的背面一側。
另外，上述凹部11的深度T為參與放電的一個顯示單元內的共用電極和單獨電極的間隙t的三倍以上，上述間隙t通常為100微米，故T被刻蝕成300～600微米，使得放電空間的厚度較厚，能提高亮度。
另外，如圖5所示，在由因刻蝕而設置在后玻璃基板10上的凹部11形成的各顯示單元的放電空間之間設有排氣槽14，與在后玻璃基板上形成的后文所述的排氣用通孔聯通，能確保真空排氣時雜質氣體的通路。
將如上構成的前玻璃基板1和后玻璃基板10嵌合起來，使在前玻璃基板1上豎直設置的引線插腳經過后玻璃基板10上的通孔伸出到外部，組裝成顯示屏并進行密封，而這時如圖6所示，由于引線插腳6由被熔接在電極上的下端部6a和細長的前端部6b構成，6a的直徑比6b的直徑大，將插入電極引出用通孔13形成由上述引線插腳6的下端部6a插入的大直徑部分13a和延伸出上述引線插腳6的前端部6b的小直徑部分13b的兩段構成的臺階狀，所以引線插腳6定位后能防止前玻璃基板1和后玻璃基板10之間的無用的間隙。另外，引線插腳7呈同樣的形狀。
另外，如圖7所示，在上述前玻璃基板1上的引線插腳6的熔接部分附近設有封閉用的導板15，用來防止密封材料在密封上述前玻璃基板1和后玻璃基板10時流入顯示單元，所以能防止密封材料流入放電單元。
其次，說明具有如上結構的平面顯示屏的制造方法。
圖8至圖11表示平面顯示屏的制造工序，圖8和圖9是前玻璃基板1的制造工序圖，圖10是后玻璃基板10的制造工序圖，圖11是將前玻璃基板1和后玻璃基板10嵌合起來組裝成顯示屏進行密封的最后工序圖。
參照圖8及圖9說明前玻璃基板1的制造工序。
首先，如圖8(a)所示，對在全部表面上設置了單獨電極的透明電極部分的前玻璃基板1經過刻蝕工序進行透明電極的圖形刻蝕，形成如圖8(b)所示的透明電極圖形。
此后，如圖8(c)所示，利用絲網印刷法形成共用電極2及單獨電極3的母電極。
另外，接著如圖9(d)所示，利用絲網印刷法在共用電極2及單獨電極3上覆蓋一層由設置共用電極2及單獨電極3的電極取出用窗口的絕緣體形成的電介質層4。
此后，如圖9(e)所示，通過電極取出用窗口將引線插腳6及7豎直地設置在共用電極及單獨電極上，然后再利用真空蒸鍍法形成保護膜層5。
另外，參照圖10說明后玻璃基板10部分的制造工序。
首先，如圖10(b)所示，利用噴砂法對圖10(a)所示的后玻璃基板10進行刻蝕，在該玻璃基板上刻蝕出形成構成顯示畫面的各顯示單元的放電空間用的凹部11、將在上述共用電極2及上述單獨電極3上豎直設置的引線插腳7及6分別引出到顯示畫面的背面一側的電極引出用通孔13a及13b、以及與上述排氣槽14聯通的排氣用通孔15。
然后，如圖10(c)所示，利用絲網印刷法在形成顯示單元的各凹部11的底面上通過用白色玻璃或金屬構成的反射層(圖中未示出)形成紅、綠、藍色的熒光體層12a、12b、12c。
其次，如圖11(a)所示，將這樣來構成的前玻璃基板1部分和后玻璃基板10部分組裝成屏，使前玻璃基板1上的引線插腳6及7經過后玻璃基板10上的通孔13伸出到外部嵌合起來，如圖11(b)所示，用玻璃原料涂敷組裝后的這些基板進行密封，形成密封層16，制成顯示屏。另外，17是排氣用的玻璃管。
因此，如果采用上述實施形態1，則由于備有第一透明基板、在該第一透明基板上設置的一對電極、以及在與上述一對電極對應的部分形成凹部而構成顯示單元的放電空間的第二基板，所以能獲得顯示屏的每個顯示單元都能單獨驅動、而且具有能使平面厚度變薄的放電空間結構的平面顯示屏。
另外，由于在上述第一透明基板上并列設置多對電極以構成電極組，所以能容易地形成多個放電單元的電極結構。
另外，上述凹部呈矩形且具有所希望的深度，所以不設置區分放電空間用的隔壁、而且能在與電極的形成無關的情況下直接形成放電空間，使顯示屏的平面厚度變薄。
另外，上述凹部的深度在300～600微米的范圍內，所以放電空間的厚度較厚，能提高亮度。
另外，在上述第一透明基板上設有覆蓋上述一對電極的電介質層，所以能防止電荷向外部擴散，能將電荷封閉在放電單元內。
另外，由于將熒光體層設置在上述第二基板的上述凹部的底面上，所以能容易地進行彩色顯示，能獲得均勻的亮度，圖象具有均勻性。
另外，由于在上述第二基板的上述凹部的底面和上述熒光體層之間設有反射層，所以能使熒光體發的光向前面射出。
另外，由于上述一對電極包括設置在上述第一透明基板上而且一并地同時驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地同時驅動任意多個顯示單元的共用電極以及設置在上述第一透明基板上而且單獨驅動構成顯示畫面的每一個顯示單元的單獨電極，因此提供一種能單獨驅動顯示屏的每一個顯示單元、而且具有能使平面厚度變薄的電極結構的平面顯示屏。
另外，由于在上述第二基板上形成的凹部的深度為參與放電的一個顯示單元內的共用電極和單獨電極的間隙的三倍以上，所以使得放電空間的厚度較厚，能提高亮度。
另外，由于在上述第二基板上形成的各顯示單元之間設有排氣槽，同時在上述第二基板上設有與上述排氣槽聯通的排氣用通孔，所以能確保真空排氣時的雜質氣體的通路。
另外，由于將引線插腳豎直地設置在上述共用電極和上述單獨電極上，其中上述共用電極和上述單獨電極設置在構成上述第一透明基板上的顯示畫面的顯示單元之間的位置上，同時在上述第二基板上與上述引線插腳相對的位置設有電極引出用通孔，用來將上述引線插腳引出到顯示畫面的背面一側，所以能容易地將電極引出到顯示畫面的背面一側。
另外，由于上述引線插腳利用與上述共用電極和上述單獨電極的母電極材料相同的金屬材料為主要成分的膏或接合材料熔接在上述共用電極和上述單獨電極的母電極上，所以能將引線插腳牢固地固定在電極上。
另外，由于上述引線插腳有被熔接在電極上的直徑大的下端部分，上述電極引出用通孔有能將上述引線插腳的下端部分插入的直徑大的部分，以及能使上述引線插腳的前端部分伸出的直徑小的部分，且由這兩部分形成臺階形狀，所以能容易地進行引線插腳的定位，同時能防止發生第一及第二玻璃基板的無用的間隙。
另外，由于在上述引線插腳的熔接部附近設有上述第一及第二基板密封時封閉用的導板，所以能防止密封材料流入顯示單元。
另外，如果采用該實施形態1，則由于包括以下工序在第一透明基板上對單獨電極的透明電極進行圖形刻蝕的工序；在形成上述透明電極的第一透明基板上形成單獨電極和共用電極的母電極的工序；形成將上述第一透明基板上的單獨電極和共用電極覆蓋起來的電介質層的工序；通過上述電介質層上的電極引出窗口將引線插腳豎直設置在上述單獨電極和上述共用電極上的插腳安裝工序；以及經過上述插腳安裝工序后在上述第一透明基板上形成保護膜層的工序，同時還有刻蝕在上述第二基板上形成構成顯示畫面的各顯示單元的放電空間用的凹部和刻蝕將在上述共用電極及上述單獨電極上豎直設置的引線插腳引出到顯示畫面的背面一側的電極引出用通孔及排氣用通孔的工序以及在形成上述顯示單元的各凹部的底面上形成熒光體層的工序，而且還有將經過了這些工序后的第一透明基板上的引線插腳經過第二基板上的通孔延伸到外部，并將該第一和第二基板嵌合起來組裝屏的工序以及密封組裝后的第一和第二基板的工序，所以能單獨驅動顯示屏的每一個顯示單元，而且容易獲得具有能使平面厚度變薄的電極結構的平面顯示屏。
實施形態2如果采用上述實施形態1，則使前玻璃基板1上的引線插腳6及7經過后玻璃基板10上的通孔13伸出到外部那樣地嵌合起來，將前玻璃基板1和后玻璃基板10組裝成屏，用玻璃料涂敷組裝后的這些基板進行密封，形成密封層16，制成顯示屏，能獲得能單獨驅動顯示屏的每一個顯示單元、而且具有能使平面厚度變薄的電極結構的平面顯示屏，而在該實施形態2中，將詳細說明驅動控制具有如上所述的電極結構的平面顯示屏的控制裝置。
圖12是將各顯示單元作為放電管表示的平面顯示屏的等效電路圖。
如圖12所示，以涂敷了紅、綠、藍色的熒光體層的三個單元為單位，將其作為與一個象素對應的一個顯示單元，平面顯示屏備有多個這樣的一個顯示單元，將來自共用電極驅動部20的同一驅動波形脈沖供給各單元的共用電極2，從單獨電極驅動部21將各個單獨的驅動波形脈沖供給作為各個單獨電極3的單獨電極Rnm、Gnm、Bnm(n、m是自然數)。
另外，在共用電極一并地驅動一個屏的情況下，用同一驅動波形驅動各個單元。另外，在將一個顯示屏分隔成多個塊而使用多個共用電極的情況下，用同一驅動波形或使顯示驅動部的相位在每個塊中發生偏移的驅動波形進行驅動。
圖13表示由上述共用電極驅動部20及上述單獨電極驅動部21構成的驅動電路的方框結構圖，它表示驅動兩個象素六個單元的情況。
如圖13所示，作為連接各個共用電極2并供給驅動脈沖的共用電極驅動部20的結構備有由連接在電源350V上的開路漏極的FET構成的開關元件Q1；被施加200V電壓的二極管D1；由對稱地連接的特性相同的FET而成的推挽驅動型的開關元件Q2及Q3構成的開關控制部20a；以及將控制脈沖供給這些開關元件Q1～Q3的柵極的共用電極一側控制脈沖供給部20b。
另外，作為單獨電極驅動部21的結構備有由在電源200V和接地端GND之間相對于作為單獨電極3的每個單獨電極R11、G11、B11、R21、G21、B21對稱地連接的特性相同的FET而成的推挽驅動型的開關元件QR11a和QR11b、QG11a和QG11b、QB11a和QB11b、QB21a和QB21b、QG21a和QG21b、QR21a和QR21b構成的開關控制部21a；以及將控制脈沖供給這些開關元件的柵極的單獨電極一側的控制脈沖供給部21b。
圖14表示由上述的驅動電路產生的顯示亮度等級用的加在各電極上的波形。
該顯示屏相對于輸入脈沖基本上只能取雙值工作(顯示/不顯示)的兩種狀態。通過施加連續的維持顯示脈沖進行顯示，用在加在共用電極上的脈沖-脈沖之間的期間內插入、在單位時間內加在單獨電極上的脈沖數來控制亮度的變化(深淡等級)。
如圖14所示，通過將來自控制脈沖供給部20b的脈沖供給共用電極2，使開關元件Q1和Q2導通，使開關元件Q3截止，供給350V的點火脈沖，開始放電，此后使開關元件Q1截止，使開關元件Q2和Q3導通/截止，供給下降到200V的維持顯示脈沖。
對單獨電極確定一個時序內的脈沖數，在全部脈沖被加在單獨電極上的情況下，達到最高亮度，通過減少加在單獨電極上的脈沖數，使由該單獨電極驅動的單元的亮度下降。
例如，將127次的脈沖供給單獨電極R11，能控制127深淡等級的亮度；在n深淡等級的情況下將n次的脈沖供給單獨電極G11，能控制最大亮度；將1次脈沖供給單獨電極B11，能控制描繪最暗時的一種深淡等級；停止對單獨電極R21供給脈沖，則呈非點亮狀態；同樣，將127次的脈沖供給單獨電極G21，能控制127深淡等級的亮度；將1次脈沖供給單獨電極B21，能控制1次的亮度。
因此，單獨電極的工作是在顯示期間中施加對應于能維持放電顯示的深淡等級數的脈沖，在非顯示期間進行停止施加維持脈沖的控制。另外，在將最后一個脈沖輸入到單獨電極后至下一個脈沖加在共用電極上之前進行發光顯示，在停止向單獨電極施加脈沖后，即使向共用電極輸入脈沖，也不發光。
另外，圖15表示圖13所示的驅動電路的變形例。
圖15所示的驅動電路相對于圖13所示的驅動電路來說，開關控制部的結構不同。即，作為開關控制部，除了對稱地連接被連接在電源200V和接地端GND之間的特性相同的FET而形成的推挽驅動型的開關元件構成的單獨電極驅動開關部21aa以外，還備有由對稱地連接被連接在電源200V和接地端GND之間的特性相同的FET而形成的推挽驅動型的開關元件構成的一并驅動開關部21ab，以及分別設置在單獨電極驅動開關部21aa和一并驅動開關部21ab的各一對FET的連接點之間的二極管的反向并聯連接體組21ac。
圖16是表示上述的圖15所示的驅動電路產生的顯示亮度等級用的供給各電極的驅動波形的說明圖。
為了進行放電顯示，在施加維持脈沖后，為了有助于下一次放電顯示，需要一定時間的電壓維持時間。如果不維持該電壓，而將脈沖切斷時，就會抑制下一次的放電發光。
利用該現象，通過進行對單獨電極施加寬度較寬的維持脈沖的波形和施加寬度較窄的短時間的維持脈沖(消除脈沖)的情況的控制，能進行深淡等級顯示。
即，如圖16(a)所示，在最大亮度時，相對于加到單獨電極上的全部脈沖來說，將寬度較寬的脈沖供給單獨電極(參照單獨電極G11的波形)，而對中等亮度的單元來說，則從時序的中期開始將寬度窄的消除脈沖供給單獨電極(參照單獨電極R11、G21的波形)。
因此，在施加了寬度窄的消除脈沖期間，不進行放電顯示。其結果，顯示亮度下降，達到中等亮度。另外，通過將適當的寬度窄的脈沖加在單獨電極上，能做到不能用共用電極的脈沖進行發光。
這里，如圖16(a)中的局部放大圖所示，寬度較寬的維持脈沖有期間I和II的寬度，另外，寬度較窄的維持脈沖有期間I的寬度。另外，如圖16(b)所示，通過對一并驅動開關部21ab和單獨電極驅動開關部21aa進行開關控制，能夠實現這些期間I和II、寬度較寬的維持脈沖和寬度較窄的維持脈沖之間的期間III、以及寬度較窄的維持脈沖施加后的期間IV。
例如將期間I控制成使一并驅動開關部21ab的高邊側FET導通、使低邊側FET截止，且控制成使單獨電極驅動開關部21aa的高邊側FET截止、使低邊側FET截止。另外，將期間II控制成使一并驅動開關部21ab的高邊側FET截止、使低邊側FET截止，且控制成使單獨電極驅動開關部21aa的高邊側FET導通、使低邊側FET截止。另外，期間III及IV同樣如圖16(b)所示進行控制。
其次，圖17是平面顯示屏的系統結構圖。
如圖17所示，將四個8×8點的(2×2)顯示單元組合而成的顯示模塊30作為結構要素構成顯示部，各顯示模塊30沿列方向(掃描線方向)排列的模塊之間以級聯方式連接，共有圖象信號、控制信號。
另外，電源40與每個顯示模塊30并聯連接，以便通過并聯供電，在顯示模塊30之間不產生電壓降。
圖18是表示將控制信號供給以級聯方式連接的各顯示模塊的驅動電路的信號處理電路的結構圖。
圖18所示的信號處理電路50備有存儲固有地址信息的模塊地址信息存儲部51；在使輸入的數據通過的同時，與上述固有地址一起從數據中的有效顯示信號的位置取出自行顯示的數據用的輸入信號控制/顯示控制部52；將從上述輸入信號控制/顯示控制部52通過的數據輸出給以級聯方式連接的相鄰的顯示模塊用的通過數據用輸出緩沖器53；根據寫入控制信號寫入由上述輸入信號控制/顯示控制部52取出的數據、同時根據讀出控制信號進行數據的讀出的存儲器54；根據由上述輸入信號控制/顯示控制部52取出的數據生成共用電極及單獨電極驅動脈沖的顯示用脈沖生成器55；對從上述顯示用脈沖生成器55輸出的共用電極驅動脈沖進行計數的計數器56；將由脈沖計數器56計數的脈沖數變換成深淡等級數據用的一覽表57；根據通過了上述一覽表57的深淡等級數據和從存儲器54讀出的單獨電極驅動用顯示數據的比較結果，輸出單獨電極的控制數據的顯示數據生成器58；將上述顯示用脈沖生成器55及上述顯示數據生成器58的輸出信號輸出給單獨電極驅動電路及共用電極驅動電路的輸出緩沖器59；以及將時鐘脈沖供給上述顯示用脈沖生成器55的時鐘脈沖生成器60。另外，DATA(R)、DATA(G)、DATA(B)分別表示由8位構成的RGB數據，Vsync表示垂直同步信號，Hsync表示水平同步信號，DENB表示允許數據傳送信號，DCLK表示同步信號。
以級聯方式連接的橫向排列的各顯示模塊30各自的固有模塊地址預先被送給模塊地址信息存儲部51。另外，顯示及顯示控制用的信號通過相鄰的顯示模塊輸出，該通過的數據信號被供給輸入信號控制/顯示控制部52。
如圖19所示，輸入信號控制/顯示控制部52根據固有地址數據和數據中的有效顯示信號(DATA、ENB)、以及垂直、水平同步信號，計算自行顯示模塊顯示的數據的開始位置，從該位置開始將顯示數據存入抽樣存儲器54。
具體地說，首先從固有地址信息中找出垂直、水平方向的自行顯示模塊位置。這一點通過固有地址具有顯示模塊被配置在相對于垂直、水平方向的哪個位置的信息來實現，固有地址的水平方向位置、垂直方向位置是將固有地址各自的位置信息乘以與顯示模塊的象素數對應的16算得的數值。
水平方向位置是這樣的位置，即在水平同步信號輸入后對從ENB變為有效的時刻開始的點時鐘脈沖進行計數，在到達固有地址中規定的位置(計數值)之前使數據通過，從到達了規定位置的時鐘脈沖開始對16個象素的數據抽樣后，再使以后的數據通過。
對于垂直方向位置來說，也與水平位置信息一樣，通過垂直同步信號的輸入使垂直方向的行計數器復位。在其計數值到達固有地址中規定的位置(計數值)之前使數據通過，從到達了規定位置的時鐘脈沖開始對16個象素的數據抽樣后，再使以后的數據通過。
通過對該水平方向、垂直方向的處理進行組合，將顯示模塊顯示的數據中的16×16象素的數據寫入存儲器54。該存儲器54由兩部分構成，包括寫入來自外部的顯示信號的存儲部分和顯示時進行讀出的存儲部分。通常，兩個存儲單元與切換寫入、讀出的顯示時的同步信號相一致、交替地執行各自的任務。
如果采用圖18所示的結構，將固有的地址送給各顯示單元，在將顯示單元組合起來時，能構成各個顯示單元的位置信息，根據所輸入的顯示數據、同步數據來存儲自行顯示模塊應顯示的數據，能根據該數據進行顯示控制，同時能識別各個顯示模塊。因此，通過經由數據總線傳送顯示模塊的固有地址和控制數據，只有被指定的顯示模塊才能接收控制數據，能實現這樣的各模塊的控制，在到達固有地址中規定的位置(計數值)之前，使數據通過，從到達規定位置的時鐘脈沖開始對16個象素的數據抽樣后，再讓以后的數據通過。
作為該顯示控制的例，是通過在顯示數據的消隱期間(數據無效時間)輸入顯示模塊的固有地址和顯示數據，例如能在模塊中設定分別修正各模塊之間的亮度離散的數據，能簡化進行均勻顯示用的調整工作，且容易維修。
圖20(a)和(b)是說明與由上述脈沖計數器56和一覽表57及顯示數據生成部58進行單獨電極控制用的深淡等級數據的生成有關的深淡等級處理的框圖和流程圖。
在顯示模塊內展開的圖象數據的各色為256深淡等級(1670萬種顏色)的情況下，與紅(R)、綠(G)、藍(B)數據一起作為8位的二進制數據從外部輸入。由于該數據與顯示模塊的深淡等級表現不同，所以需要進行數據的格式變換。用維持脈沖數表現顯示模塊內的深淡等級級表現格式。因此，需要將輸入的二進制格式的數據變換成脈沖數。
可是，通常在一個時序內輸入的維持脈沖數不限于256個脈沖，所以不能只用二進制圖象數據的大小作為顯示數據。因此，需要有對維持脈沖進行計數的脈沖計數器56和比較二進制圖象數據的大小時進行數值變換用的一覽表57。
一覽表57對應于輸入的數據，輸出其大小具有一定的規則性的數據。
圖21是表示一覽表57的輸入輸出特性的曲線圖，對從計數器56輸出的維持脈沖的10位(1024)的輸入信號按上升的順序分配0～255的值。其輸入輸出特性與維持脈沖數、輸出值都是整數，所以呈分散的臺階狀的曲線圖，通過改變該曲線圖的輸入輸出曲線，能將任意的維持脈沖數分配給輸出值。
通過使用對應于輸入能自由地改變輸出的一覽表57，能將圖象輸入數據和維持脈沖數的大小的關系聯系起來，能控制每一深淡等級的維持脈沖數，進行顯示單元的亮度的調制。
即，如圖20(a)所示，由8位的比較器58R、58G、58B構成顯示數據生成部58，例如在施加伴有放電顯示的維持脈沖時，假定單獨電極的控制數據為“1”(輸出顯示脈沖)，進行呈非顯示狀態的控制時的數據為“0”(非顯示狀態)，則如圖20(b)所示，顯示數據生成部58將由以計數器復位(與垂直同步輸入同步)為依據對從顯示用脈沖生成器55輸出的共用電極驅動脈沖開始進行計數的十位計數器構成的脈沖計數器56的輸出利用一覽表57進行變換，并對變換后的值f(計數的維持脈沖數)和顯示圖象數據進行比較，求出f≤顯示圖象數據時，數據“1”f＞顯示圖象數據時，數據“0”對供給單獨電極的每個脈沖的以對應于顯示模塊的單元數的次數反復進行該比較運算，直到處理完所有顯示數據，將運算結果傳送給對圖13或圖15所示的單獨電極進行開關控制用的控制脈沖供給部，在下一個單獨電極的脈沖的有無、脈沖形狀、電壓值等中反映出來。
通過該控制，能對各個單元顯示與輸入的數據對應的亮度。
因此，如果采用上述實施形態2，則在備有一并地驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地驅動任意的顯示單元的共用電極以及逐個地單獨驅動每個顯示單元的單獨電極的平面顯示屏中，由于備有根據單位時間內加在上述單獨電極上的脈沖數來改變亮度從而顯示深淡等級的驅動電路，所以能對每個顯示單元的獨立的電極分別進行開關控制，從而進行深淡等級控制。
另外，上述驅動電路作為在單位時間內加在上述單獨電極上的脈沖，施加寬度較寬的維持脈沖和寬度較窄的消除脈沖，通過控制所施加的脈沖進行深淡等級顯示，所以在施加消除脈沖期間能停止放電顯示，能進行深淡等級顯示。
另外，由于上述平面顯示屏將把多個顯示屏按行列排列組合的顯示模塊作為構成要素，沿列方向排列的顯示模塊以級聯方式連接，而且各顯示模塊與電源并聯連接，作為將控制信號供給各顯示模塊的驅動電路的信號處理電路，備有存儲固有地址信息的地址信息存儲部；在使輸入的數據通過的同時，與上述固有地址一起從數據中的有效顯示信號的位置取出自行顯示的數據用的輸入信號控制部；將從上述輸入信號控制部通過的數據輸出給以級聯方式連接的相鄰的顯示模塊用的通過數據用輸出緩沖器；根據寫入控制信號寫入由上述輸入信號控制部取出的數據、同時根據讀出控制信號進行數據的讀出的存儲器；根據由上述輸入信號控制部取出的數據生成共用電極及單獨電極驅動脈沖的顯示用脈沖生成器；對從上述顯示用脈沖生成器輸出的共用電極驅動脈沖進行計數的計數器；將由上述計數器計數的脈沖數變換成深淡等級數據用的一覽表；根據通過了上述一覽表的深淡等級數據和從上述存儲器讀出的單獨電極驅動用顯示數據的比較結果，輸出單獨電極的控制數據的顯示數據生成器；以及將上述顯示用脈沖生成器及上述顯示數據生成器的輸出信號輸出給單獨電極驅動電路及共用電極驅動電路的輸出緩沖器，所以在進行將顯示模塊組合時的數據控制的情況下，能取入與各顯示模塊的地址對應的顯示數據，進行與數據對應的單獨控制。
實施形態3其次，在實施形態3中，說明具有用實施形態1說明的電極結構的平面顯示屏的驅動方法。
在該實施形態3中，顯示象素為10×10mm2，顯示單元的大小為3×9mm2，共用電極2-單獨電極3之間的電極間隙為100微米，另外，將500Torr的放電氣體(Ne-Xe(5％))密封在高度為600微米的放電空間中。
圖22更詳細地示出了圖13所示的單獨電極驅動部21的控制脈沖供給部21b的內部結構。另外，圖23表示驅動平面顯示屏用的驅動時序之一例。
本平面顯示屏具有如圖12所示的結構，所以需要一對共用電極驅動電路和與顯示單元數相當的單獨電極驅動電路。
其次說明工作情況。
通常，如圖24所示，在利用放電的平面顯示屏中，將高壓脈沖交替地加在一對電極上，這里是加在共用電極和與其在同一平面內相對的一個單獨電極上，利用蓄積在放電單元的絕緣體上的壁電荷維持放電。
可是，在該方法中為了進行顯示控制，在顯示時必須將與共用電極相同頻率的高壓脈沖加在單獨電極上，單獨電極的負載增大，所以需要與共用電極的驅動相同程度的驅動元件。
另外，在將放電用的高壓脈沖只加在共用電極上的情況下，如圖25所示，利用加在任何一個共用電極上的電壓脈沖產生的放電，都能蓄積壁電荷，具有減弱從外部施加的電壓的作用。因此，用以后的電壓不能使各顯示單元內的電壓達到放電開始電壓，就是說第一次的放電中發生的壁電位將脈沖的電壓固定在負方向，使其不超過放電開始電壓，雖然施加了高壓脈沖，但還是停止放電。另外，在達到了放電開始電壓的情況下，雖然發生放電發光，但還蓄積壁電荷，有減弱外部電壓的作用。
在這樣的狀況下，為了維持放電顯示，采用了以下的驅動方法。
首先，為了解決上述的將電壓脈沖只加在共用電極上使放電結束的現象，如圖23所示，作為初始化脈沖，在向共用電極施加脈沖之后，向全部單獨電極輸入具有放電維持電壓以上的峰值的電壓V3的脈沖。
在本實施形態3中，V3＝160V，但只要是在最低放電維持電壓(約130V)以上，而且在放電開始電壓(約220V)以下的電壓即可。
另外，考慮到放電延遲及壁電荷的蓄積時間，加在單獨電極上的脈沖寬度t5為3微秒以上，脈寬的上限只由全部時序的時間分配情況來規定，為10微秒。
由于這樣做，能具有下述作用利用加在共用電極上的電壓發生的放電而蓄積的、減弱加在共用電極上的電壓的壁電荷，通過加在單獨電極上的電壓脈沖來蓄積極性相反的壁電荷(增大加在共用電極上的電壓)，以便在下一次向共用電極施加電壓時能可靠地開始放電。
對初始化脈沖來說，如圖26所示，進行通常顯示時，由加在共用電極、單獨電極上的電壓脈沖的組合產生的放電雖然是由加在共用電極上的脈沖發生的，但在加在共用電極上的脈沖不發生放電的狀態的情況下，不利用加在共用電極上的脈沖發生放電，而是利用加在單獨電極上的脈沖發生放電。
在這樣的情況下，由于在單獨電極上的放電的緣故，壁電荷起到增強加在共用電極上的脈沖的作用，在下一次向共用電極施加電壓時能可靠地發生開始放電、消除放電。
由于這樣來控制，能對轉移到放電不穩定的區域的顯示單元定期地進行初始化，能進行穩定的顯示。
顯示亮度由在某規定期間(約16毫秒)加在共用電極上的電壓脈沖數決定，將該期間作為一個時序期間，但在本實施形態3中，包括初始化和維持放電，每個時序加在共用電極上的電壓脈沖數定為766次，如圖2 3所示，在每個時序中在時序的開頭與加在共用電極上的電壓脈沖組合起來向單獨電極施加放電穩定用的電壓脈沖。
另外，為了向通過共用電極施加電壓脈沖以發生顯示放電，將比平面顯示屏的顯示單元的放電開始電壓高很多的電壓值的脈沖作為共用電極的施加脈沖，所以能可靠地放電，同時能使該放電產生的壁電荷足夠多，以便由壁電荷保持極性相反的放電開始電壓，當共用電極上的施加脈沖下降時，發生稱為消除放電的只由壁電荷產生的電壓引起的放電。
如圖27所示，由于該現象的緣故，在結束向共用電極施加電壓脈沖后，在顯示單元內就不存在壁電荷了。或者即使存在，也變成了非常弱的電荷，所以具有下一次向共用電極施加電壓脈沖時不妨礙放電的效果，每次向共用電極施加的電壓脈沖都會發生放電。
為了發生上述的放電，使加在共用電極上的電壓脈沖呈高電壓，峰值變大，所以在規定時間內使脈沖上升、下降時需要使脈沖邊緣呈陡峭的狀態，在施加具有陡峭的邊緣的脈沖的情況下，存在電路方面有難度及放電的控制變難的問題。
為此，使加在共用電極上的脈沖由兩級構成，使兩個電壓脈沖重疊形成復合電壓脈沖，以不開始放電的第一級脈沖施加DC偏壓，通過以第二級脈沖施加開始放電電壓以上的電壓來發生放電。
利用該方法能縮短從開始放電電壓被加在顯示單元上之后至達到最高驅動電壓所需的時間，能在顯示單元的放電延遲以前完成電壓的施加。
如圖27所示，在本實施形態3中，根據第一級脈沖發生電路的導通時間和第二級脈沖發生電路的導通時間的關系，從第一脈沖上升開始到第二脈沖上升為止的期間t1需要1微秒以上。
另外，如圖27所示，由于放電單元的開始放電電壓約為220V，所以電壓值為V2的第一脈沖、以及電壓值為V1的第二脈沖的峰值都為160V，重疊后的電壓值為320V(V1+V2)。
第一脈沖的峰值必須從比最低維持放電電壓大而比開始放電電壓小的范圍內選擇，重疊后的電壓脈沖的最高電壓受顯示單元的絕緣層的耐壓程度的限制，所以不能超過350V。
另外，使第二脈沖的峰值與第一脈沖的峰值相等，或者比第一脈沖的峰值大，則進行顯示時效率高，能減少從外部供給的電源數，能保證可靠地發生消除放電，所以在實施形態3中，使第一脈沖和第二脈沖的峰值都為160V，重疊后的峰值為320V。
這時施加的最高電壓脈沖為了在開始放電后能在顯示單元發生消除放電而被設定為能蓄積足夠的壁電荷的電壓(320V)，而且將圖27所示的最高電壓維持期間t2設定為與壁電荷蓄積的延遲時間相當的3微秒以上，所以在最高電壓維持期間t2內能蓄積發生消除放電時足夠的壁電荷。
如圖28所示，這是因為如果最高電壓維持期間t2短，不能產生放電，得不到足夠的亮度，在3微秒以上的范圍能夠穩定。
另外，從圖27所示的第二脈沖的上升開始算起，第一脈沖的下降時間t2+t3為10微秒。
這是因為，為了在第一脈沖下降時發生消除放電，利用與第二脈沖上升時蓄積的放電產生的壁電荷一起處于高能量狀態的放電氣體中的空間電荷，使放電容易發生。
通過這些控制，在共用電極上的第一脈沖下降時發生由壁電荷及空間電荷引起的消除放電。該消除放電發生時，共用電極及單獨電極都呈與0V連接的狀態，所以共用電極和單獨電極之間沒有電位差，不蓄積壁電荷。
利用該現象，顯示單元的狀態復位到與不進行顯示放電時相同的初始狀態。為了完全進行該壁電荷的初始化，將從共用電極上的復合電壓脈沖下降時開始到下一個復合電壓脈沖發生為止的期間t4設為5微秒以上，使由消除放電產生的壁電荷的消除比較徹底，從而進行顯示單元的初始化。
如圖29所示，該復合電壓脈沖之間的時間在短的時間范圍內不能充分地發生消除放電，所以放電不穩定，亮度下降，可以斷定4～5微秒以上的時間能穩定。
因此，加在共用電極上的脈沖的形狀即由圖27規定的各時間分配情況為t1＞1微秒3微秒＜t2≤9微秒t3＞1微秒另外，時間限制為t2+t3＜10微秒t4＞5微秒這里，如圖30所示，用推挽開關電路構成第一級，用充電泵電路構成第二級，由此供給加在共用電極上的復合電壓脈沖。
在該電路中，施加第二級的電壓脈沖時，用容量足夠大的電容器Cd對平面顯示屏的固有負載電容進行充放電，但充電泵側的開關電路由于只要驅動開關電路周邊的寄生電容即可，所以不需要具有主開關元件那種耐壓程度，能使電路小型化。
另外，在該電路中，由于對顯示屏的電容充電的電荷通過與主開關元件3并聯連接的二極管D1后大體被驅動電容器Cd回收，所以電力的損失能被限制得最小。
現在，利用圖30說明該電路的詳細工作情況。
第一脈沖根據開關元件Q3、Q4的狀態控制輸出電壓，在開關元件Q4被阻斷、開關元件Q3被導通的狀態下，電壓V2被加在電極上，開關元件Q3被阻斷、開關元件Q4被導通，呈0V接地狀態。
第二脈沖加在共用電極上，同時根據開關元件Q1、Q2的狀態給出其電壓。
首先，開關元件Q1被阻斷、開關元件Q2被導通時，電容器Cd的一端被接地，呈0V。在此狀態下，通過二極管D2對電容器Cd充電，電容器Cd兩端的電位呈V2。
在此狀態下，如果將開關元件Q2阻斷、將開關元件Q1導通，則接地的電容器Cd的一端的電位變為V1，電容器Cd的另一端為0V(接地電位)，可見產生了(V1+V2)的電壓。該電位通過開關元件Q3供給共用電極。
因此，加在共用電極上的電壓波形按以下所示的順序使開關元件通/斷，變成圖23、圖27所示的復合電壓波形。
Q1Q2Q3Q4①脈沖為0V(GN)時斷通斷通②第一級脈沖上升時 斷通斷斷③ 斷通通斷④第二級脈沖上升時 斷斷通斷⑤ 通斷通斷⑥第二級脈沖下降時 斷斷通斷⑦ 斷通通斷⑧第一級脈沖下降時 斷通斷斷⑨ 斷通斷通另外，各轉移狀態時的一種狀態是防止貫通電流用的中間控制。
另外，在0.5微秒左右的期間呈該狀態，以便各個狀態之間轉移(②、④、⑥、⑧)時無貫通電流流過呈推挽式連接的開關元件，確之脈沖期間的是①、③、⑤、⑦期間。這些轉移期間的寬度相當于由所使用的開關元件(晶體管、FET)決定的通、斷時間。
另外，通過采用該方式，在第一脈沖的生成電路中附加電力回收電路，將顯示單元、屏的電容負載上的無效電力收回，雖然有此必要，但由于第二脈沖對屏電容負載的充電電流部分的電荷在脈沖除去時通過開關元件Q3的體二極管D1返回脈沖生成電容器，所以具有不發生對于屏的電容負載的電力消耗的優點。
而且，通過將偏壓加在單獨電極上進行該顯示屏的顯示放電控制。
如圖31所示，可以斷定在本方式的顯示單元中具有如下特性存在利用與加在共用電極上的電壓脈沖的峰值有關的單獨電極的DC偏壓值V4繼續放電的電壓區，以及停止放電的電壓區。
圖31中未規定的放電的抑制區的上限是顯示屏的開始放電電壓，在本實施形態3的顯示屏的情況下約為220V，所以如共用電極上的復合電壓脈沖的峰值低，就容易獲得大的容限。
在使加在共用電極上的電壓值V1、V2為160V(V1+V2320V)的情況下，放電抑制的控制容限約為100V，維持放電的控制容限為60V，變得非常大。利用該特性，通過將放電區的電壓加在繼續顯示的顯示單元的單獨電極上，將抑制放電區的電壓加在消去顯示的顯示單元的單獨電極上，能進行顯示的通/斷控制。
如圖23所示，如果采用該控制方法，則只要調整對應的單獨電極上的DC電壓的施加期間，就能變更個別顯示單元的顯示的通、斷、以及亮度(深淡等級顯示)，通過對加在共用電極上的復合電壓脈沖進行掩蔽多大程度的放電抑制區的DC電壓(V4)施加期間的控制，能進行亮度調制(深淡等級顯示)。
因此，不是如現有的氣體放電屏所示那樣通過對亮度期間進行多種組合來進行亮度調制(深淡等級顯示)，而是通過控制對加在共用電極上的復合電壓脈沖進行掩蔽的期間，進行亮度調制(深淡等級顯示)，單獨電極上的電壓脈沖的施加周期最大為兩次/(一個時序)。因此，與用超過數十KHz的頻率驅動的共用電極不同，能使用耐壓小的電路，能使用集成化的驅動電路。
這里，利用從外部輸入的顯示數據進行亮度調制(深淡等級顯示)，但如實施形態3所述，如果用256個深淡等級的亮度進行顯示，則對加到共用電極上的約為770次的脈沖分配互相重復的256種期間，根據輸入的數據選擇被分隔的期間，通過與顯示數據對應的單獨電極施加放電抑制電壓。通過該工作，能進行具有與輸入的顯示數據對應的亮度的顯示。
進行深淡等級顯示時由于加在共用電極上的有助于發光(放電抑制電壓未加在單獨電極上)的復合電壓脈沖數的不同，產生深淡等級之間的亮度差異，通過在深淡等級之間、顯示單元之間調整在將放電維持電壓加在單獨電極上的期間中的加在共用電極上的復合電壓脈沖數，能具有與顯示輸入數據對應的各種各樣的深淡等級特性。
在該實施形態3中，將三個復合電壓脈沖分配給一個深淡等級，使輸入數據顯示亮度具有線性相關關系，如上所述，由于進行亮度調制(深淡等級顯示)，所以單獨電極的控制可以這樣進行為了降低單獨電極的驅動頻率，將從時序開頭獲得的規定亮度的期間作為顯示期間，將此后的時序的后半部分作為顯示抑制期間，所以為了顯示而驅動的單獨電極的頻率與時序(幀)頻率相同，用非常低的頻率就能進行驅動控制。例如在全部顯示復合電壓脈沖數為765的情況下，從加在時序開頭的共用電極上的施加脈沖起依次計數，使深淡等級區和放電區的電壓施加脈沖及放電抑制區的電壓施加脈沖如下。
深淡等級 放電區的放電抑制區(LUT的比較數據輸出)電壓施加的電壓施加0 0脈沖 765脈沖1 3脈沖 762脈沖254762脈沖 3脈沖255765脈沖 0脈沖這樣，通過對應于深淡等級數設置與加在共用電極上的復合電壓脈沖數相當的加到單獨電極上的放電抑制區DC電壓的偏壓區，能進行個別單元的亮度控制。
另外，如圖23所示，該個別電極上的施加電壓的上升、下降是在加在共用電極上的復合電壓脈沖之間進行的。這是因為由加在共用電極上的復合電壓脈沖產生的放電現象用一個復合電壓脈沖完成，所以在復合電壓脈沖中進行放電控制的情況下，由復合電壓脈沖產生的放電還未完成，放電控制就結束了。
該上升、下降與復合電壓脈沖之間的間隔受顯示單元內發生的放電的時間特性的影響，但在本實施形態3的情況下，消除放電收斂在約5微秒左右，所以對單獨電極的電壓施加控制在此后進行，上升、下降時的復合電壓脈沖的時間為t5＞5微秒、t6＞0.5微秒。
另外，在單獨電極上的電壓施加控制與共用電極上的復合電壓脈沖的上升同步的情況下，在第一脈沖上升時有可能發生放電，在分配控制時間時需要給予足夠的時間。
在本實施形態3中，根據以上的加在共用電極上的電壓脈沖數和時間定義，將共用電極上的施加脈沖設定為t12微秒t25微秒t32微秒t411微秒(但在初始化時序中為25微秒)t56微秒(在初始化時序中，加在單獨電極上的電壓脈沖上升之前為10微秒)
t65微秒(在初始化時序中，加在單獨電極上的電壓脈沖上升之前為5微秒)使共用電極上的復合電壓脈沖的平均頻率約為46Khz。
另外，為了進行這些深淡等級表現，如下述那樣進行單獨電極的控制。
如圖20所示的深淡等級顯示控制框圖及圖32所示的脈沖時序圖所示，輸入的圖象數據被保存在顯示時所必要的象素部分的圖象存儲器中，在顯示時序中被讀出。圖象存儲器的內容被傳送給驅動與顯示單元的位置信息對應的單獨電極的驅動電路的各個輸出控制部分。
通過以下程序進行該圖象數據的傳送。
1)存儲在圖象存儲器中的圖象數據被按照與驅動器的輸出目的地的象素位置對應的順序從存儲器中讀出。
2)被讀出的數據與對加在共用電極上的電壓施加脈沖數進行了計數的值被LUT變換后的比較數據進行比較，在圖象數據與比較數據相等或比后者大的情況下，將圖象數據作為“低電平”數據，在圖象數據小的情況下，將其作為“高電平”數據。
3)將第2)項中的雙值化的圖象數據傳送給單獨電極的驅動IC。
在向共用電極施加電壓脈沖之前，對每個脈沖反復進行該處理過程。被傳送給驅動IC的雙值化數據利用鎖存信號輸出，在下一次鎖存信號之前保持狀態不變。另外，用該鎖存信號的時序控制單獨電極上的電壓施加時序。
這里，根據所設定的圖象數據進行雙值化，單獨電極的驅動IC確定輸出電壓值，圖象數據被設定為“低電平”的輸出是輸出維持放電區的電壓，圖象數據被設定為“高電平”的輸出是輸出抑制放電區的電壓。
如圖23中的波形例所示，此時的LUT的內容被變換成根據上述的來自時序開頭的加在共用電極上的復合電壓脈沖數變換后的值，與圖象數據進行比較而被雙值化，所以圖象數據為255時(最大亮度時)，在全部一個時序中都是維持放電區的輸出，圖象數據為0時，在全部一個時序中都是抑制放電區的電壓輸出。
在本實施形態3中，作為維持放電區的輸出，施加0V，作為抑制放電區的電壓，施加160V。
通過該控制，對加在共用電極上的每個脈沖經常進行圖象數據和共用電極的施加脈沖數的比較，以確定放電的維持期間·抑制期間。其結果，一個時序中的顯示亮度能用共用電極上的電壓脈沖單位來改變，所以不會發生由于維持放電區在時間上連續故時序之間的亮度信息的互相干擾的現象。另外，單獨電極的開關在最大初始化時和顯示控制時共進行兩次，開關負載小，所以能使用PDP用的驅動器IC，在成本、安裝、可靠性等方面有很大的優點。
實施形態4在上述實施形態3中，在每個時序(顯示幀)中都插入了顯示單元初始化用的復合電壓脈沖，但由于該初始化時序伴隨著放電發光，所以造成亮暗對比度下降，所以也可以在多個幀插入一次初始化，這時無損于顯示的穩定性，能進行高的亮暗對比度的顯示。
實施形態5另外，在實施形態3中，通過使用加到單獨電極上的電壓0V或(抑制放電電壓)的峰值的開關工作來控制放電，但單獨電極的顯示控制時的電壓在顯示時不必是0V，盡可能地設定為放電區域內的高電壓，由此使控制用的開關所需要的電壓降低，能使用低壓驅動電路。例如加在共用電極上的復合電壓的第一脈沖、第二脈沖的電壓峰值為160V時，加到單獨電極上的電壓能控制為顯示時施加50V，非顯示時施加100V。
在此情況下，相對于實施形態3的工作來說，能用具有約1/3耐壓的驅動電路進行工作，在可靠性和成本方面有利。
實施形態6另外，在實施形態3中，在初始化時序時，緊接著加到共用電極上的復合電壓脈沖向全部單獨電極上施加脈沖，但為了顯示單元的穩定，也可以在向單獨電極施加脈沖之后，向共用電極上施加復合電壓脈沖。這時，由于初始化的復合電壓脈沖也可以作為顯示放電的第一次的脈沖來計數，所以與另外插入了初始化時序相比容易獲得更好的反差。
實施形態7在實施形態3中，為了進行深淡等級顯示，使抑制放電期間相對于輸入數據呈線性關系，但不需要象上述那樣進行線性分配，也可以與TV信號等的圖象信號規格相對應的γ值相一致地進行亮度調制。例如，對應于輸入數據(256深淡等級顯示時)，使共用電極上的脈沖數為765時，對應于由下式計算的復合電壓脈沖數(復合電壓脈沖有效期間)將單獨電極保持在放電區中復合電壓脈沖數(放電區的偏壓)＝INT(765×(輸入數據/255)1/γ對應于(765-(復合電壓脈沖數))數的期間，將抑制放電區的電壓加到單獨電極上。
通過這樣處理，不需要在外部進行與顯示器件對應的反γ變換，不用進行復雜的計算處理就能進行高品位的顯示。
另外，在一個時序中加在共用電極上的脈沖數不必定為765，只要在最低顯示時所需要的深淡等級數以上即可，如果是由放電特性限制的復合電壓脈沖的最高頻率以下的數，則用該數代替上述計算式中的765來計算深淡等級控制的期間。通過將該計算值作為LUT，能進行任意深淡等級的顯示。
另外，在實施形態3中，先設定深淡等級顯示用的一個時序中的顯示期間，后設定非顯示期間，但也可以將該順序反過來。
如上所述，如果采用在上述實施形態3～7中說明的平面顯示屏的驅動方法，則由于在共用電極上發生的放電能用一個復合電壓脈沖進行由放電的開始和消除放電進行的顯示單元的初始化，所以進行顯示工作用的工作容限大，另外，由于以一定的間隔對全部單獨電極插入顯示初始化脈沖，所以即使在由驅動共用電極進行的放電變得不穩定的情況下，也能穩定地維持顯示，由于具有這樣的功能，所以能進行非常穩定的顯示。
另外，由于使共用電極具有維持放電的功能，能一并地驅動全部顯示單元，通過用更低的頻率驅動單獨電極來進行顯示的控制，所以電路結構變得簡單，就是說功率大的電路能集中對共用電極進行驅動，單獨電極的驅動電壓更低，能構成消耗功率地的電路，能制造價格便宜、可靠性高的平面顯示屏。
另外，由于能將深淡等級顯示設定在一個時序中連續的期間，所以能獲得能進行有深淡等級的高品位的顯示的平面顯示屏。
工業上利用的可能性如上所述，本發明的平面顯示屏及其制造方法、以及控制裝置及其驅動方法能提供一種能逐個地驅動顯示屏的每一個顯示單元、而且具有能使平面厚度變薄的電極結構的平面顯示屏，同時能對每個顯示單元的獨立的單獨電極逐個地進行開關控制，以進行深淡等級控制，另外，進行顯示工作的工作容限大，而且能進行穩定的顯示，提供一種可靠性高、能進行有深淡等級的高品位的顯示的平面顯示屏。
權利要求
1.一種平面顯示屏的控制裝置，其特征在于對于備有一并地驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地驅動任意的顯示單元的共用電極以及單獨驅動每個顯示單元的單獨電極的平面顯示屏，具有對各單元的共用電極供給驅動脈沖的共用電極驅動部，和在施加到上述共用電極的脈沖和脈沖之間的期間內，對上述單獨電極施加深談等級控制的多個脈沖的單獨電極驅動部的驅動電路。
2.根據權利要求1所述的平面顯示屏的控制裝置，其特征在于上述驅動電路根據在單位時間內加在上述單獨電極上的脈沖中的寬度較寬的維持脈沖和寬度較窄的消除脈沖的施加控制情況來進行深淡等級顯示。
3.根據權利要求1所述的平面顯示屏的控制裝置，其特征在于上述平面顯示屏將把多個顯示屏按行列排列組合的顯示模塊作為構成要素，沿列方向排列的顯示模塊以級聯方式連接，而且各顯示模塊與電源并聯連接，作為將控制信號供給各顯示模塊的驅動電路的信號處理電路，備有存儲固有地址信息的地址信息存儲部；在使輸入的數據通過，并且從上述固有地址和數據中的有效顯示信號的位置取出對應上述固有地址顯示的數據用的輸入信號控制部；將從上述輸入信號控制部通過的數據輸出給以級聯方式連接的相鄰的顯示模塊用的通過數據用輸出緩沖器；根據寫入控制信號寫入由上述輸入信號控制部取出的數據、同時根據讀出控制信號進行數據的讀出的存儲器；根據由上述輸入信號控制部取出的數據生成共用電極及單獨電極驅動脈沖的顯示用脈沖生成器；對從上述顯示用脈沖生成器輸出的共用電極驅動脈沖進行計數的計數器；將由上述計數器計數的脈沖數變換成深淡等級數據用的一覽表；根據通過了上述一覽表的深淡等級數據和從上述存儲器讀出的單獨電極驅動用顯示數據的比較結果，輸出單獨電極的控制數據的顯示數據生成器；以及將上述顯示用脈沖生成器及上述顯示數據生成器的輸出信號輸出給單獨電極驅動電路及共用電極驅動電路的輸出緩沖器。
4.一種平面顯示屏的驅動方法，上述平面顯示屏在多個單元的每個單元中并列設置共用電極和被單獨驅動的單獨電極，將電壓脈沖加在上述共用電極上，在設置在上述共用電極及上述單獨電極上的電介質層上產生因放電引起的發光，該驅動方法的特征在于，包括以下步驟將電壓脈沖加在上述單獨電極上，將與由通過加在上述共用電極的電壓產生的放電所積蓄的壁電荷相反極性的壁電荷，積蓄在上述電介質層上、增強由加到共用電極上的脈沖產生的電位的步驟；以及此后將電壓脈沖加在上述共用電極上，施加由上述極性相反的壁電荷產生的電場，使放電的開始和消除確實地發生的步驟。
5.根據權利要求4所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于將加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數作為一個時序時，以每個或每數個時序將上述電壓脈沖加在上述單獨電極上。
6.根據權利要求4所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于加在上述共用電極上的電壓脈沖在該電壓脈沖上升時，施加由上述極性相反的壁電荷產生的電場，使放電開始，在該電壓脈沖下降時，由該放電產生的壁電荷引起消除放電。
7.根據權利要求6所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于加在上述共用電極上的電壓脈沖由放電開始電壓以下的第一電壓脈沖和在該第一電壓脈沖期間內重疊的第二電壓脈沖構成，是具有放電開始電壓以上的電壓值的復合電壓脈沖。
8.根據權利要求7所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于在上述第一電壓脈沖下降時，由上述壁電荷引起消除放電。
9.根據權利要求8所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于具有由加在上述共用電極上的復合電壓脈沖引起消除放電后將電壓脈沖加在上述單獨電極上使放電停止的步驟。
10.根據權利要求4所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于在將電壓脈沖加在上述共用電極上而發生放電時，對應維持放電的顯示單元的單獨電極施加維持放電區的電壓，同時對應停止放電的顯示單元的單獨電極施加抑制放電區的電壓。
11.根據權利要求5所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于在將加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數作為一個時序時，與該時序的一部分電壓脈沖數對應，將維持放電的維持放電區的電壓加在單獨電極上作為維持顯示期間，與該一個時序的另一部分電壓脈沖數對應，將停止放電的抑制放電區域的電壓加在單獨電極上作為抑制顯示期間，來進行深淡等級顯示。
12.根據權利要求11所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于將上述一個時序的前半部分作為維持顯示期間，將其后半部分作為抑制顯示期間。
13.根據權利要求11所述的平面顯示屏的驅動方法，其特征在于作為上述一個時序加在上述共用電極上的一定的電壓脈沖數是深淡等級數以上的數，對每一個深淡等級分配多個電壓脈沖數。
全文摘要
一種平面顯示屏的控制裝置，其中對于備有一并地驅動構成顯示畫面的全部顯示單元或部分地驅動任意的顯示單元的共用電極以及單獨驅動每個顯示單元的單獨電極的平面顯示屏，具有對各單元的共用電極供給驅動脈沖的共用電極驅動部，和在施加到上述共用電極的脈沖和脈沖之間的期間內，對上述單獨電極施加深談等級控制的多個脈沖的單獨電極驅動部的驅動電路。
文檔編號G09G3/28GK1536547SQ2004100082
公開日2004年10月13日 申請日期1998年3月30日 優先權日1997年3月31日
發明者伊藤篤, 延, 有本浩延, 伊藤廣 申請人:三菱電機株式會社