CN100361175C - 等离子体显示板驱动方法和等离子显示设备 - Google Patents

等离子体显示板驱动方法和等离子显示设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种PDP(等离子显示板，plasma display panel)驱动方法。在维持期内，当扫描电极上施加第一个维持脉冲时，寻址电极有正偏压或者在寻址电极加偏压。因此，当大量的壁电荷在寻址电极和扫描电极上通过在寻址期寻址放电而形成时，由于在维持期所形成的寻址电极的高电势而没有主放电产生。

Description

等离子体显示板驱动方法和等离子显示设备
技术领域
本发明涉及一种PDP(等离子体显示板)的驱动方法和等离子显示设备。
背景技术
PDP是利用气体放电产生的等离子体显示字符和图像的平面显示板。PDP中的一个矩阵格式包括了超过几百万的像素，像素的数目是由PDP的尺寸决定的。参考图1和2来描述PDP的结构。
图1是PDP的部分透视图，图2是PDP电极排列的示意图。
如图1所示，PDP包括固定间距、面对面排列的前后两块玻璃基板1和6。成对的并涂有介电层2和保护膜3的扫描电极4和维持电极5平行成形在玻璃基板1上。涂有绝缘层7的多个寻址电极8成形在玻璃基板6上。在寻址电极8之间的绝缘层7上成形了隔离条9，并在隔离条9之间和绝缘层7的表面上成形了荧光体10。在面对面排列的玻璃基板1，6之间提供了放电空间使得扫描电极4和维持电极5可以从寻址电极8上跨过。如图所示，寻址电极8和成对的扫描电极4与维持电极5之间的交叉部分的放电空间11形成了放电单元12。
如图2所示，PDP的电极具有一个n×m矩阵格式。寻址电极A(A1到Am)纵向排列，n个扫描电极Y(Y1到Yn)和n个维持电极X(X1到Xn)横向排列。
关于PDP驱动的Kurata的美国专利6,294,875号公开了一种将一个场分成8个子场的方法，并在第一个子场和第二到第八个子场的重置期中施加不同的波形。
如图3所示，一个子场包括重置期、寻址期和维持期。在第一个子场的重置期，在扫描电极Y1到Yn上施加斜坡电压以产生弱放电，该电压从小于放电着火电压的Vp逐渐增加到大于放电着火电压的Vr。由于放电，扫描电极Y1到Yn上累积了负壁电荷，寻址电极A1到Am上和维持电极X1到Xm上由于放电累积了正壁电荷。壁电荷实际上是在保护膜3上形成的，该保护膜3是在图1中扫描电极4与维持电极5上，但是为了简化下面的描述，把壁电荷说成是在扫描电极4和维持电极5上形成的。
将从小于放电着火电压的Vq逐渐降低到零电压的斜坡电压施加到扫描电极Y1到Yn上。随着斜坡电压降低，在放电单元处形成的壁电压，在扫描电极Y1到Yn上，产生了来自维持电极X1到Xm和寻址电极A1到Am的弱放电。在维持电极X1到Xm，扫描电极Y1到Yn，和寻址电极A1到Am上形成的电荷的一部分通过放电而擦除，而它们是为了寻址而建立的。同样，为了简化描述，尽管实际在图1中的寻址电极8的绝缘层7的表面形成了壁电荷，但把壁电荷描述为在寻址电极8上形成。
接下来，当施加正电压Va到被选择的放电单元上的寻址电极A1到Am上，并在寻址期施加零电压到扫描电极Y1到Yn上时，通过在重置期所产生的壁电荷引起的壁电压和正电压Va，在寻址电极A1到Am和扫描电极Y1到Yn之间以及在维持电极X1到Xm和扫描电极Y1到Yn之间产生了寻址放电。通过寻址放电，正壁电荷在扫描电极Y1到Yn上累积，负壁电荷在维持电极X1到Xm上和寻址电极A1到Am上累积。通过在维持期内施加的维持脉冲，经寻址放电累积了壁电荷的放电单元上产生了维持放电。
在第一个子场的维持期，在扫描电极Y1到Yn上施加相当于重置期的电压Vr的最后一个维持脉冲电平，并且在维持电极X1到Xm上施加了相当于电压Vr和维持电压Vs之间差值的电压(Vr-Vs)。由寻址放电形成的壁电压引起了从扫描电极Y1到Yn到寻址电极A1到Am的放电，并在该寻址期内被选择的放电单元中产生了从扫描电极Y1到Yn到维持电极X1到Xn的维持充电。放电对应于在第一个子场的重置期通过斜坡电压上升引起的放电。因为在放电单元没有提供寻址放电，不被选择的放电单元不发生放电。
在接下来的第二个子场的重置期，在维持电极X1到Xn上施加电压Vh，在扫描电极Y1到Yn上施加从Vq降到零的斜坡电压。也就是，在扫描电极Y1到Yn上施加了相当于第一子场的重置期施加的下降斜坡电压。在第一子场中被选择的放电单元上产生了弱放电，而没有被选择的放电单元上不发生放电。
在最后子场的重置期，施加与第二子场的重置期相同的波形。在第八子场的维持期之后形成了擦除周期。在擦除周期内，维持电极X1到Xm上施加了从0V到Ve逐渐上升的斜坡电压。通过斜坡电压，放电单元中形成的壁电荷被擦除了。
关于前述的传统的驱动波形，在第一子场的重置期中通过上升的斜坡电压所有的放电单元都产生了放电，由此，不显示的单元放电会出现问题，因而恶化了对比度。进而，因为在运用内部壁电压的寻址期中对所有扫描电极执行依次寻址，所以在后阶段被选择的扫描电极的内壁电压损失。由此，该损失的壁电压减小了边缘(margin)。
当寻址期中产生严重放电，在寻址电极和扫描电极上会产生大量的壁电荷。在这种情况下，在维持期由维持电极上施加的维持电压Vs和寻址电极上施加的零电压形成的电压差会引起寻址电极和扫描电极之间的主放电。随后，扫描电极和维持电极间的放电就不会正常产生了。
发明内容
本发明提供了一种在维持期防止扫描和寻址电极间防止误着火(misfiring)的PDP驱动方法。
本发明的一个方面，一种等离子显示设备，包括：具有分别在维持电极，扫描电极和寻址电极间形成各自放电单元的等离子显示板；在重置期、寻址期和维持期施加驱动电压到维持电极，扫描电极和寻址电极的驱动电路；其中，在寻址期，当不被选择的放电单元的寻址电极被建立以接收第一电压时，驱动电路施加第二电压到将被选择的放电单元的寻址电极，在维持期，交替施加维持脉冲到维持电极和扫描电极，在预定时间内保持寻址电极的电势在第三电压。
驱动电路施加电压，该电压逐渐从第四电压下降到第一电压，以便使得扫描电极和寻址电极间的电压差为第五电压；在寻址期内，施加到将被选择的放电单元的扫描电极上的电压与第二电压的差值大于第五电压。
就维持放电而言，在维持期内第五电压与扫描电极和维持电极之间的电压差相似。
第五电压是当在放电单元内没有大量的壁电荷存在时，放电单元中的放电着火电压。
预定时间至少包括在维持期维持脉冲中施加第一个维持脉冲的时间。
预定时间是维持期。
第三电压是与第二电压具有相同电平的电压。
其中第三电压的量小于维持期内施加到扫描电极的维持脉冲电压。
驱动电路在预定时间内浮动寻址电极。
本发明的另一方面提供一种分别在第一电极，第二电极和第三电极间形成各自放电单元的等离子显示板的驱动方法，包括：选择在寻址期要被选择的放电单元；以及在维持期，交替施加维持脉冲到第一电极和第二电极，以便使得在第一和第二电极间可以产生主放电，并且在预定时间内通过第一电压在第三电极上加偏压。
当将维持脉冲施加到第一电极，第一电压使得第一和第三电极的电压差小于第一和第二电极的电压差。
本发明的再一个方面提供一种分别在第一电极，第二电极和第三电极间形成各自的放电单元的等离子显示板驱动方法，包括：选择在寻址期要被选择的放电单元；以及在维持期内，交替施加维持脉冲到第一电极和第二电极，以使得在第一和第二电极间可以产生主放电，并且在预定时间内浮动第三电极。
附图说明
图1为一般PDP的透视简图。
图2为一般PDP的电极分布图。
图3为传统PDP驱动波形图。
图4为根据本发明的第一实施例的PDP驱动波形图。
图5为下降斜坡电压和壁电压的关系图。
图6到8为根据本发明的第二到第四实施例的PDP驱动波形图。
具体实施方式
参考图4和5，根据本发明的第一实施例来描述PDP驱动方法。在图1和2中描述的由寻址电极A、维持电极X和扫描电极Y形成的放电单元的PDP驱动方法将在图4中描述。
图4为根据本发明的第一实施例的PDP驱动波形图，图5为下降斜坡电压和壁电压的关系图。
如图所示，根据第一实施例，驱动波形包括：重置期，寻址期和维持期。如图2所示，PDP与在每一周期施加驱动电压到扫描电极Y和维持电极X的扫描/维持驱动电路及施加驱动电压到寻址电极A的寻址驱动电路耦合。驱动电路和与之耦合的PDP配置成等离子显示设备。
维持期形成的壁电荷在重置期擦除。将要显示的放电单元在寻址期从放电单元中选择出来，并且在寻址期选择的放电单元在维持期被放电。
在维持期，根据在寻址期选择的放电单元内形成的壁电荷引起的壁电压与施加到扫描电极和维持电极上的维持脉冲所形成的电压之间的差值执行维持放电。在维持期的最后一个维持脉冲处，施加电压Vs到扫描电极Y上，并且施加参考电压(如图4所示的0V)到维持电极X上。被选择的放电单元在扫描电极Y和维持电极X间放电，负、正壁电荷分别在扫描电极Y和维持电极X上形成。
在重置期，当维持期内的最后一个维持脉冲施加后，将逐渐从电压Vq降到Vn的斜坡电压施加到扫描电极Y上，并且将参考电压0V施加到寻址电极A，并且将维持电极X有了Ve的偏压。当放电单元的放电着火电压设为Vf，下降斜坡电压的最终值Vn对应于电压-Vf。
通常，当扫描电极和寻址电极间的电压或者扫描电极和维持电极间的电压大于放电着火电压时，在扫描电极和寻址电极间或者在扫描电极与维持电极间发生放电。特别当在第一实施例中描述的施加逐渐降低的斜坡电压以产生放电时，放电单元的壁电压以相同于下降斜坡电压的斜率降低。由于该原理在工艺中已被了解并在美国专利(5,745,086)中详细公开了，在此不再赘述。
参考图5，描述斜坡电压降到电压-Vf时的放电特征。
图5为表示当将下降的斜坡电压施加到放电单元时下降斜坡电压和壁电压之间的关系图。由于在下降斜坡电压施加前正负电荷分别累积在扫描电极和寻址电极上，假定形成了预定的壁电压Vo，在图5中描述扫描电极和寻址电极。
如图所示，在施加到扫描电极的电压逐渐减小的同时，当壁电压Vw和施加到扫描电极上的电压Vy的差值大于放电着火电压Vf时，放电产生了，接下来放电单元的壁电压Vf以与斜坡电压Vy相同斜率减小。在这个实例中下降斜坡电压Vy和壁电压Vw的差值保持在放电着火电压Vf。相应的，当施加到扫描电极上的电压Vy降到电压-Vf，放电单元的壁电压Vn达到0V。
由于放电着火电压会随着放电单元的特征而变化，因此施加到扫描电极上的电压Vy允许所有的放电单元从寻址电极A到扫描电极Y放电。包括在某一面积处提供放电单元的所有放电单元都会影响PDP显示屏的显示。
根据下文中的方程1，将施加到寻址电极A上的电压0V和施加到扫描电极Y上的电压Vn之间的差值VA-Y，reset建立为大于放电着火电压的最大值Vf，MAX。在这个实例中，由于当电压Vn的数值|Vn|远大于最大放电着火电压Vf，MAX时形成大量的负壁电压，电压Vn的数值|Vn|的期望值相应于或者适当地大于最大放电着火电压。
方程1：
VA-Y，reset＝|Vn|≥Vf，MAX
正如所描述的，当施加到扫描电极Y上的斜坡电压降到Vn，所有放电单元的壁电荷被擦除。当电压Vn的大小|Vn|设为最大放电着火电压Vf，MAX时，在具有小于最大放电着火电压Vf，MAX的放电着火电压Vf的放电单元中会产生负壁电压。也就是，在寻址电极A和寻址电极Y上产生负壁电荷。在这个实例中所产生的壁电压是为了解决寻址期内放电单元间的不一致的问题所需要的电压。通常，维持期内的维持电压Vs设为与寻址电极A和扫描电极Y间的放电着火电压Vf，MAX相同。
在寻址期，扫描电极Y和维持电极X上的电压分别保持在Vg和Ve，在扫描电极Y和寻址电极A施加电压使得选择放电单元被显示。也就是，将负电压Vsc施加到第一行的扫描电极Y上，并且将正电压Va施加到在第一行被显示的放电单元上同时提供的寻址电极A上。电压Vsc对应于图4中的电压Vn。
相应的，如方程2给出的，在寻址期所选定的放电单元中的寻址电极A和扫描电极Y间的电压差VA-Y，address总是大于最大放电着火电压Vf，MAX，并且施加了电压Ve的维持电极X和扫描电极Y之间的电压差大于最大放电着火电压Vf，MAX。
方程2：
VA-Y，address＝VA-Y，reset+Va≥Vf，MAX
因此，在由其上施加了电压Va的寻址电极A和其上施加了电压Vsc的扫描电极Y所形成的放电单元内，在寻址电极A和扫描电极Y之间以及在维持电极X和扫描电极Y间产生寻址放电。结果，在扫描电极Y上形成了正壁电荷，并且在维持电极X和寻址电极A上形成了负壁电荷。
接下来，在第二行的扫描电极Y上施加电压Vsc，并且将电压Va施加到在第二行被显示的放电单元上所提供的寻址电极A上。结果，在由施加了电压Va的寻址电极A和施加了电压Vsc的扫描电极Y所形成的放电单元内产生了寻址放电，因而在放电单元中形成了壁电荷。同样，在剩下的行中的扫描电极Y上依次施加Vsc，并且在将被显示的放电单元的寻址电极上施加电压Va，从而形成壁电荷。
在维持期，在扫描电极Y上施加电压Vs并且在维持电极X上施加参考电压0V。由于将在寻址期所形成的扫描电极Y上的正壁电荷和维持电极X上的负壁电荷引起的壁电压加到了电压Vs上，所以在扫描电极Y和维持电极X间的电压超过了在寻址期所选择的放电单元中的放电着火电压。因此，在扫描电极Y和维持电极X之间产生了维持放电。负和正壁电荷分别在产生了维持放电的放电单元的扫描电极Y和维持电极X上形成。
接着，在扫描电极Y上施加电压0V，并且在维持电极X上施加电压Vs。在产生维持放电的前面的放电单元中，由于维持电极X的正壁电荷和扫描电极Y的负壁电荷引起的壁电压加到了电压Vs上，该正壁电荷和负壁电荷在前面的维持放电中产生，维持电极X和扫描电极Y间的电压超过了放电着火电压。因此，在扫描电极Y和维持电极X间产生了维持放电，并且正和负壁电荷分别在产生维持放电的放电单元的扫描电极Y和维持电极X上形成。
同样，电压Vs和0V交替地施加在扫描电极Y和维持电极X上，以保持维持放电。正如所描述的，当在扫描电极Y上施加电压Vs并且在维持电极X上施加电压0V时，产生了最后的维持放电。在最后的维持放电后，提供了前面提过的从维持期开始的子场。
在第一个示范实施例中，通过允许在寻址期内被显示的放电单元的寻址电极和扫描电极间的电压差大于最大放电着火电压，当在重置期内没有壁电荷形成时，产生了寻址放电。因此，由于寻址放电不会受到重置期形成的壁电荷的影响，边缘恶化的问题被解决了。相比于现有的技术，由于在寻址放电中不使用壁电荷，所以重置期的放电量减小了，并且没有必要通过采用与现有技术相同的在重置期使用上升斜坡电压的方式来形成壁电荷。从而，由于不发光的放电单元经过重置期放电数量减少了，对比度提高了。进而，由于图3中的电压Vr消除了，因而施加到PDP上的最大电压降低了。
通过使电压Vsc和Vn彼此对应，供给这二者电压的电源可以相同，因此扫描电极的驱动电路简化了。另外，由于被选择的放电单元内的寻址电极A和扫描电极Y间的电压差可以比最大放电着火电压高电压Va，所以不管壁电荷如何都可以产生寻址放电。
当寻址期施加到扫描电极Y上的电压Vsc显著降低时，施加到寻址电极A上的电压Va和电压Vsc的差值变大，因此，在高电压时寻址放电可能发生。当在高电压处发生寻址放电时，在寻址电极A和扫描电极Y上产生大量的壁电荷，放电主要产生在寻址电极A和扫描电极Y之间，并且必须发生在维持电极X和扫描电极Y之间的维持放电可能不会很好地进行。
参考图6到8，将描述一种控制在维持期内寻址电极A和扫描电极Y间放电的方法。
图6到8为根据本发明第二到第四实施例的PDP驱动波形图。
参考图6，按照第二个实例的驱动波形，当在维持期内将第一个维持脉冲施加到扫描电极Y上时，具有预定电压的脉冲施加到寻址电极A上。对应于电压Va的预定电压施加到寻址电极A上，相应地，驱动电路无需其他电源，并且驱动方法变简单了。通过使用除了电压Va以外的电压，可以使得扫描电极Y和寻址电极A间的电压差小于维持电压Vs。
因此，施加到扫描电极Y和寻址电极A上的电压差减小，并且在扫描电极Y和寻址电极A之间没有主放电。由于通过维持放电在寻址电极A上形成的壁电压有保持在扫描电极Y和维持电极X之间电压的中间值的趋势，所以形成在寻址电极A上的大量的壁电压被擦除了，并且只有能够保持中值电压的一定量的壁电荷存在。因此，当在正常电压Vs，0V间摆动的维持脉冲交替地施加在维持电极X和扫描电极Y时，在寻址电极A和扫描电极Y间不产生主放电。
另外，在维持期内，施加到寻址电极A上的电压Va可以保持，或者可以保持到某些维持脉冲，然后像在图7中描述的第三个实施例那样擦除。
参考图8，根据第四个实施例，当维持脉冲施加到扫描电极Y上时，寻址电极是浮动的。由于寻址电极A和扫描电极Y形成了电容元件，寻址电极A的电势按照施加到扫描电极Y的电压模式变化。也就是，浮动的寻址电极A的电势以施加到扫描电极Y上的电压Vs的方式增加。
当寻址电极A的电势增加时，由于寻址电极A和扫描电极Y之间的电压差降低，所以在寻址电极A和扫描电极Y之间不产生主放电。寻址电极A可以连续地浮动或者如图7第三个实施例中那样在维持期内浮动预定时间。根据第二到第四个实施例所描述的方法并不受限于在第一个实施例中描述的驱动波形，但可以被应用到在寻址期内用以形成大量壁电荷的其他波形。
根据本发明，在维持期内通过提高寻址电极的电势，可控制在维持期内寻址电极和扫描电极间的放电，在寻址期内通过产生过量的壁电荷而产生该放电。
尽管参照本发明的特定实施方式对本发明进行了上述图示和描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种修改。

Claims (19)

1.一种等离子显示设备，包括：
等离子显示板，具有分别在维持电极，扫描电极和寻址电极间形成各自放电单元；
驱动电路，在重置期、寻址期和维持期施加驱动电压到维持电极，扫描电极和寻址电极；
其中，在重置期，所述驱动电路施加电压，该电压逐渐从第四电压下降到负电压，
在寻址期，当不被选择的放电单元的寻址电极被建立以接收第一电压时，所述驱动电路施加第二电压到将被选择的放电单元的寻址电极，并且，
在维持期，所述驱动电路交替施加维持脉冲到维持电极和扫描电极，在维持期的预定时间内保持寻址电极的电势在第三电压，该预定时间小于或等于整个维持期的时间。
2.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中所述负电压使得扫描电极和寻址电极间的电压差为第五电压；
在寻址期内，施加到将被选择的放电单元的扫描电极上的电压与第二电压的差值大于第五电压。
3.如权利要求2所述的等离子显示设备，其中就维持放电而言，在维持期内第五电压与扫描电极和维持电极之间的电压差相似。
4.如权利要求2所述的等离子显示设备，其中第五电压是当在放电单元内没有大量的壁电荷存在时，放电单元中的放电着火电压。
5.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中预定时间至少包括在维持期内从维持脉冲中施加的第一个维持脉冲所用的时间。
6.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中第三电压是与第二电压具有相同电平的电压。
7.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中第三电压的量小于维持期内施加到扫描电极的维持脉冲电压。
8.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中驱动电路在预定时间内浮动寻址电极。
9.一种分别在第一电极，第二电极和第三电极间形成各自放电单元的等离子显示板的驱动方法，包括：
选择在寻址期要被选择的放电单元；以及
在维持期，交替施加维持脉冲到第一电极和第二电极，以便使得在第一和第二电极间可以产生主放电，并且在预定时间内通过第一电压在第三电极上加偏压，该预定时间小于或等于整个维持期的时间，
其中，在寻址期，第二电压和第三电压分别被施加到将被选择的放电单元的第一电极和第三电极，并且该第三电压为负电压。
10.如权利要求9所述的方法，其中当将维持脉冲施加到第一电极，第一电压使得第一和第三电极的电压差小于第一和第二电极的电压差。
11.如权利要求9所述的方法，其中预定时间至少包括在维持期内从维持脉冲中施加的第一个维持脉冲所用的时间。
12.如权利要求9所述的方法，其中，
第二电压和第三电压的差值大于放电单元的放电着火电压。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：在重置期，当第三电极保持在第四电压时，在第一电极上施加一个逐渐从第五电压下降到第六电压的电压；以及
第六电压和第四电压的差值大于放电着火电压。
14.如权利要求13所述的方法，其中放电着火电压是在放电单元中不存在足够的壁电荷时，在放电单元中为了使放电着火的电压。
15.一种分别在第一电极，第二电极和第三电极间形成各自的放电单元的等离子显示板驱动方法，包括：
选择在寻址期要被选择的放电单元；以及
在维持期内，交替施加维持脉冲到第一电极和第二电极，以使得在同一时间两个不同值的电压被分别加到该第一电极和第二电极上从而在第一和第二电极间可以产生主放电，并且在预定时间内浮动第三电极，该预定时间小于或等于整个维持期的时间，
其中，在寻址期，第二电压和第三电压分别被施加到将被选择的放电单元的第一电极和第三电极，并且该第三电压为负电压。
16.如权利要求15所述的方法，其中预定时间至少包括在维持期内从维持脉冲中施加第一个维持脉冲所用的时间。
17.如权利要求15所述的方法，其中，
第二电压和第三电压的差值大于放电单元的放电着火电压。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：在重置期当第三电极保持在第四电压时，在第一电极上施加逐渐从第五电压下降到第六电压的电压；
第六个电压和第四个电压的差值大于放电着火电压。
19.如权利要求18所述的方法，其中放电着火电压是在放电单元中不存在足够的壁电荷时，在放电单元中为了使放电着火的电压。
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