CN1157706C - 等离子体显示面板结构及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种等离子体显示面板的驱动方法。在维持期间，反复地将维持脉冲电压同时送到维持电极和地址电极，并且在一定时间后将维持脉冲电压送到至扫描电极，藉此在地址电极/扫描电极之间造成辅助性的电场，形成空间放电效应，藉以改善显示亮度及其发光效率。由于维持脉冲的电压值必须低于地址电极/扫描电极之间的放电启始电压，因此通过改变等离子体显示面板结构将地址电极/扫描电极之间的放电启始电压提高，进而扩大维持脉冲电压的可操作范围。

Description

等离子体显示面板结构 及其驱动方法

                        技术领域

本发明涉及一种等离子体显示面板技术，特别涉及一种可以通过空间放电效应增强显示亮度的等离子体显示面板驱动方法及其结构。

                        背景技术

等离子体显示面板主要是利用电极放电累积电荷的方式进行显示，由于具有大屏幕、高容量以及能够显示全彩(full-color)图像，是未来最具潜力的平面显示器。

图1表示一般等离子体显示面板的显示单元结构的侧视剖面图，其中等离子体显示面板是采用三电极结构。如图所示，等离子体显示面板主要是由两块玻璃基板1和7所组成，其中一般玻璃基板1称之为前板，玻璃基板7称之为后板。在玻璃基板1和7之间的空腔则填入惰性气体，如Ne、Xe。在玻璃基板1上设置了两个电极，包括维持电极X和扫描电极Yi，两者彼此平行。在维持电极X和扫描电极Yi上则被覆一层介电层3以及保护膜5。另一方面，在玻璃基板7上则设置位址电极(address electrodes)Ai，其与维持电极X和维持电极Yi的延伸方向上呈彼此垂直的关系。每个单元的四周以分隔墙(rib)8加以隔离。介于分隔墙8间有荧光材料9，用来在放电过程中发光，荧光材料9和地址电极Ai之间则以介电层4间隔。

图2表示一般等离子体显示面板的显示单元结构的顶视图。如图所示，维持电极X和扫描电极Ti是利用透明电极所形成，两者呈平行方向，位于前板部分；地址电极Ai则以垂直方向跨过维持电极X和扫描电极Yi，位于后板部分。分割墙8所围成的区域，则形成显示单元10。

图3表示一般等离子体显示面板所构成的等离子体显示器的方块图。如图所示，等离子体显示面板100是由彼此平行的扫描电极Y1～Yn以及维持电极X，以及横跨其上的地址电极A1～Am所驱动。等离子体显示器中除了包括等离子体显示面板100之外，尚包括控制电路110、Y扫描驱动器112、X共同驱动器114以及地址驱动器116。其中，控制电路110根据外部所提供的时钟信号CLOCK、视频数据信号DATA、垂直同步信号VSYNC以及水平同步信号HSYNC，产生显示数据和扫描时钟，分别送到对应的驱动器内，藉以使其产生驱动各电极所需要的信号。

图4则表示公知技术驱动等离子体显示面板显示一帧的时序图。每个帧可以区分为多个子帧，例如在图3中，每个帧是区分成8个子帧SF1～SF8。每个子帧则是用来在全部扫描线上显示对应的灰阶(gray scale)，例如欲显示256位阶灰阶时(对应于8位)，便可以使用8个子帧分别处理。另外，每个子帧则由三个操作期间所组成，分别为重置期间RS1～RS8、写入期间(address period)AR1～AR8以及维持期间(sustain period)SS1～SS8。

重置期间RS1～RS8是用来清除前一个子帧显示时所残余的电荷。写入期间AR1～AR8则是通过地址放电在特定显示单元内累积壁电荷。亦即，分别扫描各扫描电极Yi(各扫描线)，并且将包含显示数据的地址脉冲送到各地址电极Ai上，通过扫描电极Yi和地址电极Ai之间的放电，在欲进行显示的显示单元内形成壁电荷。维持期间SS1～SS8则是对扫描电极Yi以及维持电极X轮流送出维持脉冲(sustain pulses)，只有在写入期间曾通过地址放电产生壁电荷的显示单元，才会在维持期间内持续发光。

图5表示公知技术在等离子体显示面板的维持期间内，维持电极X和扫描电极Yi上驱动信号的信号波形图。如图5所示，X共同驱动器114以及Y扫描驱动器112会轮流送出维持脉冲到维持电极X和各扫描电极Yi上，其中维持脉冲的电压大小设为Vs，而地址电极Ai上则维持在一固定电压Vd上。藉由维持电极X和扫描电极Yi之间的电场作用，可以使写入期间内曾写入数据的显示单元持续发光。必须注意的是，其维持电压Vs必须低于维持电极X和扫描电极Yi之间的放电启始电压(firing voltage)，避免因为放电导致存储效应消失。

                        发明内容

等离子体显示面板的显示亮度，基本是由所述维持期间的时间长短以及在维持期间的平均亮度所决定。本发明的主要目的，则是利用所谓的空间放电效应(volume discharge)，改善在等离子体显示面板的显示亮度以及发光效率，藉以提高等离子体显示面板的显示效能。以往使用空间放电效应来增加显示亮度和发光效率的方式，均是采用相当复杂的驱动方式，并不易于实施。

根据所述目的，本发明则提出一种等离子体显示面板的驱动方法。在等离子体显示面板的前板上设有彼此平行的维持电极以及扫描电极，在后板上则设有与维持电极和扫描电极呈垂直关系的地址电极。此驱动方法的特征是在维持期间，会同时送入第一维持脉冲至维持电极和地址电极，藉以在维持电极/扫描电极之间以及地址电极/扫描电极之间，造成正压差；另外，则接着送入第二维持脉冲至扫描电极，藉以在维持电极/扫描电极之间以及地址电极/扫描电极之间造成负压差。其中，第一维持脉冲和第二维持脉冲皆为方波但相位相反。亦即，在地址电极/扫描电极之间造成辅助性的电场，形成空间放电效应，藉以改善显示亮度及其发光效率。必须注意的是，第一维持脉冲和第二维持脉冲的电压值必须低于地址电极/扫描电极以及维持电极/扫描电极之间的放电启始电压，避免写入时的存储效应消失。因此，为了要增加维持脉冲电压值的范围，必须要将地址电极/扫描电极之间的放电启始电压提高。在本实施例中，则是利用改变等离子体显示面板结构的方式来提高其放电启始电压。

第一种方式是将地址电极分为两个部分，第一部分则置于分隔墙下方，第二部分是电性连接到第一部分并且突出位于维持电极下方。第二种方式则是改变地址电极的宽度，亦即地址电极分为不同宽度的两个部分，其中位于维持电极下方部分的宽度是大于另一部分。第三种方式则是改变维持电极和扫描电极与地址电极之间距离，亦即使得维持电极与前板的垂直距离大于扫描电极与前板的垂直距离。第四种方式则是增加一辅助地址电极，置于后板上并且与原来的地址电极电性连接，其位置是与维持电极平行并且置于维持电极的下方。通过所述改良结构，均可以达到提高地址电极和扫描电极间放电启始电压的目的。

本发明还提供一种等离子体显示面板结构，其包括：一前板；一后板；一维持电极，置于所述前板上，在第一方向延伸；一扫描电极，置于所述前板上，在所述第一方向上延伸；一分隔墙，置于所述后板上，在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸并且跨过所述维持电极和所述扫描电极的下方；以及一地址电极，置于所述后板上，所述地址电极包括在所述第二方向延伸并且置于所述分隔墙的下方的第一部分，以及电性连接所述第一部分并且突出位于所述维持电极下方的第二部分。

以下，就附图说明本发明的等离子体显示面板结构及其驱动方法。

                        附图说明

图1表示等离子体显示面板的显示单元结构的侧视剖面图。

图2表示等离子体显示面板的显示单元结构的顶视图。

图3表示等离子体显示面板所构成的等离子体显示器的方块图。

图4表示公知技术驱动等离子体显示面板显示一帧的时序图。

图5表示公知技术在等离子体显示面板的维持期间内，维持电极X、扫描电极Yi和地址电极Ai上驱动信号的信号波形图。

图6A和图6B表示本发明中使用空间放电效应的示意图。

图7表示本发明第一实施例在等离子体显示面板的维持期间内，维持电极X、扫描电极Yi和地址电极Ai上驱动信号的信号波形图。

图8表示本发明第一实施例中等离子体显示面板结构的顶视图。

图9表示本发明第二实施例中等离子体显示面板结构的顶视图。

图10表示本发明第三实施例中等离子体显示面板结构的侧视剖面图。

图11表示本发明第四实施例中等离子体显示面板结构的侧视剖面图。

                      具体实施方式

本发明主要是利用空间放电效应，增强等离子体显示面板在维持期间内的显示亮度以及发光效率。亦即在维持期间内，不仅仅利用在维持电极X和扫描电极Yi之间施加电压，同时也在地址电极Ai以及扫描电极Yi之间施加辅助性的电压。为了达到空间放电效应，本发明所采用的方式就是在维持期间内，将相同驱动信号同时送到维持电极X和地址电极Ai上。

图6A和图6B表示本发明中使用空间放电效应的示意图。在图6A中，同时将维持脉冲电压Vs送到维持电极X以及地址电极Ai，此时扫描电极Yi是为0V。因此，在显示单元10内的壁电荷(即正离子)则会朝扫描电极Yi移动。在图6B中，同时将维持电极X和地址电极Ai设为0V，此时扫描电极Yi上则为维持脉冲电压Vs，此时壁电荷则会分别朝维持电极X和地址电极Yi移动。藉此，在维持期间内除了原来维持电极X/扫描电极Yi之间的电场外，尚增加了扫描电极Yi/地址电极Ai之间的辅助电场，藉此增强空间放电效应，便可以提升显示亮度以及发光效率。

图7表示在本实施例中，维持电极X、扫描电极Yi和地址电极Ai上驱动信号的信号波形图。如图所示，其与公知技术不同之处在于，在维持期间内维持电极X和地址电极Ai是送入相同的电压。亦即交替地在维持电极X/地址电极Ai以及扫描电极Yi上，送入维持脉冲电压Vs，藉此增强显示亮度以及改善发光效率。

必须注意的是，维持脉冲电压Vs必须要低于扫描电极Yi和地址电极Ai之间的放电启始电压，藉以确保在写入期间所写入的数据不会被消除。一般而言，维持电极X和扫描电极Yi之间的放电启始电压大约在190V左右，地址电极Ai以及维持电极X/扫描电极Yi之间的放电启始电压则大约在160V左右。因此，在实际操作上，维持脉冲电压Vs必须在160V以下，才能够避免消除存储效应。然而另一方面，为了达到维持期间的作用，维持脉冲电压Vs也必须在一定电压值以上。换言之，维持脉冲电压Vs的可操作范围相当窄。此一问题对于小尺寸的等离子体显示面板而言，或许可以达到，但是对于大尺寸的等离子体显示面板而言，由于制作的不均匀效应扩大，因此便不一定可以适用于所述驱动方式。为了改善此一现象，必须要将地址电极Ai和扫描电极Yi之间的放电启始电压提高，如此便能够增大维持脉冲电压Vs的可操作范围。本实施例中所采用的方式，则是改变等离子体显示面板上的显示单元结构。

图8表示本实施例中等离子体显示面板结构的顶视图。如图所示，维持电极X和扫描电极Yi仍维持原来的结构。不同点在于地址电极Ai。地址电极Ai被区分为两个部分，其中地址电极部分20a为长条形，并且置于在后板上分隔墙8的正下方，其方向是垂直于维持电极X和扫描电极Yi；另外地址电极部分20b则是电性连接地址电极部分20a，并且突出置于维持电极X的下方，其宽度亦大于维持电极X。地址电极部分20a和20b仍在同一平面。此改良结构的目的在于调整地址电极Ai和扫描电极Yi的平均距离，当其平均距离变大，则其间的放电启始电压亦会增加，如此便可以达到增加维持脉冲电压可操作范围的目的。

通过所述的驱动方式以及改良后的等离子体显示面板结构，不仅可以利用空间放电效应来改善显示亮度以及发光效率，同时维持脉冲电压的可操作范围亦相当大，可以更易于实际上的应用。

在第一实施例中是采用改变地址电极位置的方式，藉以提高地址电极Ai和扫描电极Yi之间的放电启始电压，进而增大维持脉冲电压的可操作范围。除了图8所示的结构外，亦可以采用其他结构达到所述目的。

图9表示本发明的第二实施例中等离子体显示面板结构的顶视图。如图所示，维持电极X和扫描电极Yi仍维持原来的结构，不同点在于地址电极Ai依导线宽度而区分为两个部分。其中地址电极Ai仍然位于后板上，是由宽度较细的地址电极部分30a以及宽度较粗的地址电极部分30b所组成，其中较宽的地址电极部分30b是位于维持电极X(在前板)的正下方。公知技术中地址电极的线宽是维持一致，大约在80μm～100μm之间，在本实施例中，地址电极部分30a大约在50μm左右，地址电极部分30b大约在150μm左右，两者的比例大约在1∶3左右。由于地址电极Ai呈不均匀的线宽，特别是在维持电极X下面部分(即地址电极部分30b)具有较大的线宽，所以地址电极Ai和扫描电极Yi之间的平均距离变大，则其间的放电启始电压亦会增加，如此便可以达到增加维持脉冲电压可操作范围的目的。

在第一实施例和第二实施例中是采用改变地址电极的方式，藉以提高地址电极Ai和扫描电极Yi之间的放电启始电压，本实施例中则是改变维持电极X和扫描电极Yi与地址电极Ai之间的距离，藉此调整放电启始电压。

图10表示本发明第三实施例中等离子体显示面板结构的侧视剖面图。如图所示，地址电极Ai仍维持原来的结构，不同点在于维持电极X′和扫描电极Yi′与地址电极Ai之间的距离，亦即所述两组电极与前板的玻璃基板1之间的垂直距离不同。其中，维持电极X′与玻璃基板1的垂直距离(设为第一长度)是大于扫描电极Yi′与玻璃基板1的垂直距离(设为第二长度)。换言之，地址电极Ai和扫描电极Yi′之间的距离变大，则其间的放电启始电压亦会增加，如此也可以达到增加维持脉冲电压可操作范围的目的。

本发明的第四实施例主要是藉由增加一辅助地址电极，藉以改变扫描电极Yi和地址电极Ai之间的放电启始电压，进而达到增加维持脉冲电压可操作范围的目的。

图11表示本实施例中等离子体显示面板结构的侧视剖面图。如图所示，维持电极X、扫描电极Yi和地址电极Ai仍维持原来的结构，不同点是在原来地址电极Ai的下方增加一辅助地址电极Ai′，以及在原地址电极Ai和辅助地址电极Ai′之间形成一介电层6，做为隔离。辅助地址电极Ai′的位置仍在后板上，并且原来的地址电极Ai电性连接，其不同处是在于其延伸方向是与位于前板的维持电极X平行，并且置于维持电极X的正下方。换言之，通过辅助地址电极Ai′的作用，可以增加地址电极Ai(包括辅助地址电极Ai′)和扫描电极Y之间的放电启始电压，如此也可以达到增加维持脉冲电压可操作范围的目的。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种等离子体显示面板的驱动方法，所述等离子体显示面板的前板上设有彼此平行的第一电极以及第二电极，其后板上设有与所述第一电极和所述第二电极呈垂直关系的第三电极，其包括下列步骤：

在维持期间，同时送入第一维持脉冲至所述第一电极和所述第三电极，在所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第三电极和所述第二电极之间造成正压差；以及

在维持期间，送入第二维持脉冲至所述第二电极，在所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第三电极和所述第二电极之间造成负压差；

其中所述第一维持脉冲和所述第二维持脉冲皆为方波但相位相反，并且所述第一维持脉冲和所述第二维持脉冲的最大电压值是小于所述第一电极和所述第二电极间的放电启始电压以及小于所述第二电极和所述第三电极间的放电启始电压。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其中所述第一电极为维持电极；所述第二电极为扫描电极；所述第三电极为地址电极。

3.如权利要求1或2所述的驱动方法，其中所述第三电极包括置于一分隔墙下方的第一部分，以及电性连接所述第一部分并且突出位于所述第一电极下方的第二部分。

4.如权利要求1或2所述的驱动方法，其中所述第三电极包括具有第一宽度的第一部分，以及具有比所述第一宽度更宽的第二宽度并且位于所述第一电极下方的第二部分。

5.如权利要求1或2所述的驱动方法，其中所述第一电极与所述前板的垂直距离大于所述第二电极与所述前板的垂直距离。

6.如权利要求1或2所述的驱动方法，其中所述等离子体显示面板还包括一辅助第三电极，置于所述后板上并且与所述第三电极电性连接，与所述第一电极平行并且置于所述第一电极的下方。

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