CN1331105C - 将等离子体显示板复位以提高对比度的方法 - Google Patents

将等离子体显示板复位以提高对比度的方法 Download PDF

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Abstract

在将等离子体显示板复位的方法中，所述显示板包括前、后基板，它们彼此分开又彼此相对，其中在前基板上形成彼此平行的第一和第二显示电极线，并形成垂直于第一和第二显示电极线的地址电极线，将加在第一显示电极线上的电压逐步增加到第一电压。接着，在逐步将加在所述第一显示电极线上的电压增加到低于第一电压的第三电压的同时，逐步将加在第二显示电极线上的电压增加到高于第一电压的第二电压，将加在第一显示电极线上的电压维持在第一电压，同时逐步将加在第二显示电极线上的电压降低到低于第三电压的第四电压。

Description

将等离子体显示板复位以提高对比度的方法
发明领域
本发明涉及一种将等离子体显示板复位的方法，更具体地说，涉及一种用于在开始时的单位子段(unit subfield)中将等离子体显示板复位的方法，所述方法使所有显示单元中的壁电荷都均匀分布，并使之适合于下一步骤中要执行的寻址，其中所述单位子段是3电极表面放电型等离子体显示板的最小驱动周期。
发明背景
图1显示了一种典型的3电极表面放电型等离子体显示板。图2显示了图1的显示板的显示单元的一个例子。参考图1和图2，在典型的表面放电等离子体显示板1中，在前玻璃基板10和后玻璃基板13之间配置了地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am、前介质层11和后介质层15、Y电极线Y1，…，Yn、X电极线X1，…，Xn、荧光物质16、多个隔墙17、以及作为保护层12的一氧化镁(MgO)层。
在后玻璃基板13的正面以预定图案形成地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am。在后玻璃基板13的正面形成地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am的位置上涂覆后介质层15。在后介质层15的正面形成平行于地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am的隔墙17。隔墙17将各个显示单元的放电区分段并防止相邻显示单元之间的串扰。在隔墙17之间的表面上涂覆荧光物质16。
在前玻璃基板10的后表面上形成垂直于地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am的X电极线X1，…，Xn和Y电极线Y1，…，Yn。各个交叉点设定一个相应的显示单元。每根X电极线X1，…，Xn由图2的透明电极线Xna和图2的金属电极线Xnb构成以提高电导率，而其中透明电极线Xna又是由诸如ITO(氧化铟锡)的透明导电材料构成。每根Y电极线Y1，…，Yn由图2的透明电极线Yna和图2的金属电极线Ynb构成以提高电导率，而其中透明电极线Yna又是由诸如ITO(氧化铟锡)的透明导电材料构成。在前玻璃基板10的正面形成X电极线X1，…，Xn和Y电极线Y1，…，Yn的位置上涂覆前介质层11。在前介质层11的后表面上涂覆用于保护板1免受强电场影响的诸如MgO层的保护层12。等离子体产生气体被密封在放电空间14中。
图3显示了图1的等离子体显示板1的典型驱动装置。参考图3，等离子体显示板1的典型驱动装置包括图像处理器66、逻辑控制器62、地址驱动器63、X驱动器64以及Y驱动器65。图像处理器66将外部模拟信号转换为数字信号并产生诸如8比特红色(R)图像数据、8比特绿色(G)图像数据、8比特蓝色(B)图像数据、时钟信号、以及垂直和水平的同步信号的内部图像信号。逻辑控制器62根据图像处理器66输出的内部图像信号产生驱动控制信号SA、SY和SX。地址驱动器63处理逻辑控制器62输出的驱动控制信号SA、SY和SX中的地址信号SA，以产生显示数据信号。所产生的显示数据信号被施加到地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am上。X驱动器64处理逻辑控制器62输出的驱动控制信号SA、SY和SX中的X驱动控制信号SX，以将所处理的信号施加到X电极线X1，…，Xn上。Y驱动器65处理逻辑控制器62输出的驱动控制信号SA、SY和SX中的Y驱动控制信号SY，以将所处理的信号施加到Y电极线Y1，…，Yn上。
图4显示了与图1的等离子体显示板的Y电极线有关的典型的地址-显示分离驱动方法。参考图4，将单位帧分为8个子段SF1，….，SF8，以实现时间共享灰度级显示。各个子段SF1，…，SF8又被分为地址周期A1，…，A8和维持放电周期S1，…，S8。
在各个地址周期A1，…，A8中，在将显示数据信号施加到图1的地址电极线A1，A2，…，Am-1和Am上的同时，顺序地施加对应于图1的各个Y电极线Y1，…，Yn的扫描脉冲。因此，如果在施加扫描脉冲的同时施加高电平显示数据信号，则它产生地址放电并在选定的放电单元中形成壁电荷。
在各个维持放电周期S1，…，S8中，交替地对所有的Y电极线Y1，…，Yn和所有的X电极线X1，…，Xn施加维持放电脉冲。接着，在地址周期A1，…，A8期间在其中形成壁电荷的放电单元中产生显示放电。因此，等离子体显示板的亮度与单位帧中维持放电周期S1，…，S8的长度成比例。单位帧中维持放电周期S1，…，S8的长度是255T，其中T是单位时间。因此，在单位帧中可以显示256个灰度级，其中包括不进行任何显示的情况。
这里，为第一子段SF1的维持放电周期S1设置对应于20的时间1T。为第二子段SF2的维持放电周期S2设置对应于21的时间2T。为第三子段SF3的维持放电周期S3设置对应于22的时间4T。为第四子段SF4的维持放电周期S4设置对应于23的时间8T。为第五子段SF5的维持放电周期S5设置对应于24的时间16T。为第六子段SF6的维持放电周期S6设置对应于25的时间32T。为第七子段SF7的维持放电周期S7设置对应于26的时间64T。为第八子段SF8的维持放电周期S8设置对应于27的时间128T。
因此，通过适当选择要显示的8个子段中的某个子段，可以显示总共256个灰度，其中包括不在任何子段上显示的情况。
在上述等离子体显示驱动方法中，在各个地址周期A1，…，A8中进行复位，从而使所有显示单元的壁电荷都均匀分布，并且使其适合于在下面步骤中要执行的寻址。
图5显示了根据常规复位方法施加在等离子体显示板的电极线上的信号的波形。图6显示了在图5的t3时刻显示单元中的壁电荷的分布。图7显示了在图5的t4时刻显示单元中的壁电荷的分布。图8显示了对应于图5的驱动信号从等离子体显示板产生的光的照度级SL。
日本特许公报No.2000-214823和No.2000-242224中公开了图5所示的常规复位方法。在图5中，标号SRY表示施加到图1的所有Y电极线Y1，…，Yn上的驱动信号，标号SRX表示施加到图1的所有X电极线X1，…，Xn上的驱动信号，以及标号SRA表示施加到图1的所有地址电极线A1，…，Am上的驱动信号。
参考图5到图8，在第一复位步骤中(t1-t2)，加在X电极线X1，…，Xn上的电压从作为第四电压的地电压VG开始，逐步增大到第一电压VBX、比如190V。这时，对Y电极线Y1，…，Yn和地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。因此，在X电极线X1，…，Xn和Y电极线Y1，…，Yn之间以及X电极线X1，…，Xn和地址电极线A1，…，Am之间发生弱放电。接着，在X电极线X1，…，Xn周围形成具有第二极性、即负极性的壁电荷。
在第二复位步骤(t2-t3)中，加在Y电极线Y1，…，Yn上的电压从第五电压VBYM、比如180V开始逐步增大到第二电压VBYP、比如400V。第二电压VBYP远远高于第一电压VBX，而第五电压VBYM略低于第一电压VBX。这时，对X电极线X1，…，Xn和地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。因此，在Y电极线Y1，…，Yn和X电极线X1，…，Xn之间产生弱放电，而在Y电极线Y1，…，Yn和地址电极线A1，…，Am之间产生更弱的放电。这里，Y电极线Y1，…，Yn和X电极线X1，…，Xn之间的放电强于Y电极线Y1，…，Yn和地址电极线A1，…，Am之间的放电，因为在执行第一复位步骤(t1-t2)时在X电极线周围形成了大量具有负极性的壁电荷。因此，在Y电极线Y1，…，Yn周围形成大量具有负极性的壁电荷。在X电极线X1，…，Xn周围形成具有第一极性、即正极性的壁电荷。在地址电极线A1，…，Am周围形成较少的具有正极性的壁电荷(请参考图6)。
在第三复位步骤(t3-t4)中，在将加在X电极线X1，…，Xn上的电压维持在第一电压VBX的同时，将加在Y电极线Y1，…，Yn上的电压逐步降低到地电压VG。这时，对地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。因此，在X电极线X1，…，Xn和Y电极线Y1，…，Yn之间产生弱放电，从而使Y电极线Y1，…，Yn周围一些具有负极性的壁电荷移向X电极线X1，…，Xn(请参考图7)。这里，由于对地址电极线A1，…，Am施加了地电压VG，因此在地址电极线A1，…，Am周围具有正极性的壁电荷的数量略有增加。
因此，在接下来的寻址步骤中，对选定的地址电极线A1，…，Am施加具有正极性的的显示数据信号，并顺序地对Y电极线Y1，…，Yn施加具有负极性的扫描信号，从而可能实现平滑寻址。
但是，根据常规的复位方法，即使在第一复位步骤t1-t2中在X电极线X1，…，Xn周围形成具有负极性的壁电荷，但在第二复位步骤(t2-t3)中对X电极线X1，…，Xn和地址电极线A1，…，Am施加相同的地电压VG。因此，出现了一下问题。
首先，在第二复位步骤(t2-t3)中在Y电极线Y1，…，Yn和X电极线X1，…，Xn之间产生了不必要的强放电。它降低了等离子体显示板的对比度。同时，在第三复位步骤(t3-t4)中，X电极线周围形成的不必要的大量正极性壁电荷在Y电极线和X电极线之间产生过分的强放电。它进一步降低了等离子体显示板的对比度，如图8所示。
其次，在第二复位步骤(t2-t3)中Y电极线Y1，…，Yn和地址电极线A1，…，Am之间相对弱的放电没有在地址电极线周围形成足够的正极性壁电荷。因此，如图7所示，最后在地址电极线A1，…，Am周围形成的正极性壁电荷不够，并且它们对后续寻址中选定的显示单元是不够的。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一个目的是提供用于将等离子体显示板复位以提高等离子体显示板的对比度并在寻址选定的显示单元中充分地形成壁电荷的方法。
为了实现上述目的，提供了一种将等离子体显示板复位的方法，所述等离子体显示板包括前基板和后基板，它们彼此分开又彼此相对，其中在前后基板之间形成彼此平行的第一和第二显示电极线，同时形成垂直于第一和第二显示电极线的地址电极线。所述方法包括：将施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到第一电压(第一复位步骤)；将施加在所述第二显示电极线上的电压逐步增加到高于所述第一电压的第二电压，并将施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到低于所述第一电压的第三电压(第二复位步骤)；以及将施加在所述第一显示电极线上的电压维持在所述第一电压，同时逐步将施加在所述第二显示电极线上的电压降低到低于所述第三电压的第四电压(第三复位步骤)。
根据本发明的复位方法，在第二复位步骤中将施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到低于所述第一电压的第三电压。从而可以得到以下结果。
首先，在第二复位步骤中，本发明在第一和第二电极线之间不产生不必要的强放电。从而使等离子体显示板不会表现出较低的对比度。同时，本发明不会在第一显示电极线周围形成不必要的大量具有第一极性的壁电荷。因此在第三复位步骤中不会在第一和第二电极线之间产生不必要的强放电，提高了等离子体显示板的对比度。
其次，在第二复位步骤中，本发明相对增强了第二显示电极线之间的放电。它在地址电极线周围形成具有第一极性的壁电荷。因此，在地址电极线周围形成的足够的第一极性壁电荷可以在后续寻址选定的显示单元中形成足够的壁电荷。
在本发明的第二复位步骤中，由于所述第一显示电极线处于电浮动状态，因此最好通过第一复位步骤中在所述第一显示电极线周围形成具有第一极性的壁电荷的操作将施加在第一显示电极线上的电压逐步增加到第三电压。
附图说明
本发明的上述目的和优点将通过对其最佳实施例的详细描述，连同参考附图变得更加清楚。
图1是显示典型的3电极表面放电型等离子体显示板的结构的透视图。
图2是显示图1的板的显示单元的例子的剖面图。
图3是显示图1的等离子体显示板的典型驱动装置的方框图。
图4是显示与图1的等离子体显示板的Y电极线有关的典型的地址-显示分离驱动方法的时序图。
图5是常规复位方法中施加在等离子体显示板的电极线上的信号的波形图。
图6是显示在图5的t3时刻显示单元的壁电荷分布的剖面图。
图7是显示在图5的t4时刻显示单元的壁电荷分布的剖面图。
图8是显示对应于图5的驱动信号从等离子体显示板产生的光的照度级的曲线。
图9是显示根据本发明的最佳实施例在复位方法中施加到等离子体显示板的电极线上的信号的波形图。
图10是显示在图9的t3时刻的显示单元的壁电荷分布的剖面图。
图11是显示在图9的t4时刻的显示单元的壁电荷分布的剖面图。
图12是显示与图9的时间(tF-t3)有关的等离子体显示板产生的照度级曲线。
图13是显示对应于图9的驱动信号从等离子体显示板产生的光的照度级的曲线。
具体实施方式
在图9中，标号SRY表示施加到所有Y电极线(图1的Y1，…，Yn)上的驱动信号，标号SRX表示施加到所有X电极线(图1的X1，…，Xn)上的驱动信号，以及标号SRA表示施加到所有地址电极线(图1的A1，…，Am)上的驱动信号。
参考图9到图13，在第一复位步骤中(t1-t2)，将加在X电极线X1 ,…，Xn上的电压从地电压VG开始，逐步增大到第一电压VBX、比如190V。这时，对Y电极线Y1，…，Yn和地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。因此，在X电极线和Y电极线之间以及X电极线和地址电极线之间产生弱放电。它在X电极线周围形成负极性的壁电荷。
在第二复位步骤(t2-t3)中，加在Y电极线上的电压SRY从第五电压VBYM开始逐步增大到第二电压VBYP、例如400V。第二电压VBYP远远高于第一电压VBX，而例如180V的VBYM则略低于第一电压VBX。这时，将施加在Y电极线上的电压增加到第二电压VBYP。接着，它与各个子段中要显示的放电单元的数量和放电单元的总数的比率(“载荷比”)成反比地变化。也就是说，在终点tBYP，所述电压与各个子段的载荷比成反比地更快地增加。这是因为施加在电容C上的电压V最好由等式1设置。
[等式1]
V = 1 C ∫ 0 i i · dt ,
其中C是等离子体显示板的总电容量，它与载荷比成比例，而i是总的电流量。
同时，在第二复位步骤(t2-t3)中从某一点tF到终点t3的时间(tF-t3)期间，将施加在X电极线上的电压逐步增加到第三电压VBF。第三电压VBF小于第五电压VBYM。
图3的X驱动器64可以直接增加所述电压。但是，如果X驱动器64的输出处于电浮动状态，即高阻抗状态，则可以得到相同的结果。也就是说，通过关闭X驱动器64的所有输出端的上部和下部晶体管，施加到X电极线上的电压可以逐步增加到第三电压VBF。它可以节省第二复位步骤(t2-t3)中用于驱动的电功率。对所有地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。这时，由等式2确定第三电压VBF。
[等式2]
VBF＝VBYP-VF
在等式2中，VF表示在浮动开始点施加到Y电极线上的电压。
这时，为了使通过电浮动施加在X电极线上的电压逐步增加到第三电压VBF，浮置的开始点tF必须在施加在Y电极线上的电压的上升时间(tBYM-tBYP)范围内。这时，施加在Y电极线上的电压到达第二电压VBYP的时刻、也就是上升的终点(tBYP)与子段的载荷比成反比地变得更快。因此，浮置的开始点tF也必定更早，与载荷比成反比。因为这个原因，浮动的开始点tF需要设在施加到Y电极线上的电压到达设置电压VF的位置。这时，施加在X电极线上最大为第三电压VBF的电压的增加速率与施加在Y电极线上逐步增加到第二电压VBYP的电压的增加速率相同。
在上述驱动条件的第二复位步骤(t2-t3)中，在Y电极线和X电极线之间产生相对弱的放电。同样，在Y电极线和地址电极线之间产生相对强的放电。结果，在Y电极线周围形成大量负极性的壁电荷而在X电极线周围形成相对少的正极性壁电荷。因此，在地址电极线A1，…，Am周围形成相对更多的正极性壁电荷，如图10所示。
在第三复位步骤(t3-t4)中，在将加在X电极线上的电压维持在第一电压VBX的同时，从第五电压VBYM开始将加在Y电极线上的电压逐步降低到地电压VG。这时，对地址电极线A1，…，Am施加地电压VG。因此，在X电极线和Y电极线之间产生相对弱的放电，从而使Y电极线周围一些负极性的壁电荷移向X电极线(请参考图11)。这里，由于在地址电极线上加的是地电压VG，因此在地址电极线周围的正极性壁电荷的数量略有增加。
因此，在后续寻址步骤中，对选定的地址电极线施加正极性的的显示数据信号，并且顺序地对Y电极线施加扫描信号，从而可以实现平滑寻址。
根据本发明的上述复位方法，由于在第二复位步骤(t2-t3)的下半时中对X电极线施加了上升电压，因此可以得到以下结果。
首先，它可以增加等离子体显示板的对比度，因为防止了第二复位步骤(t2-t3)中在X电极线和Y电极线之间产生不必要的强放电。由此，它防止了在X电极线周围形成过多的正极性壁电荷。因此，在第三复位步骤(t3-t4)中，没有在X电极线和Y电极线之间产生不必要的强放电。这样就进一步提高了等离子体显示板的对比度，如图12和13所示。在图12中，上面的曲线对应于第一电压VBX相对高的情况，而下面的曲线对应于第一电压VBX相对低的情况。
其次，在第二复位步骤(t2-t3)中，由于相对增强了Y电极线和地址电极线之间的放电，因此在地址电极线周围形成了足够的正极性壁电荷，如图10所示。因此，如图11所示，在地址电极线周围形成的足够的正极性壁电荷可以在由后续寻址选定的各个显示单元中提供足够的壁电荷。
如上所述，第二复位步骤(t2-t3)中施加在Y电极线和X电极线上的电压增加的斜率与各个子段中的载荷比成反比地变化。因此，复位速度及其效率都有进一步的提高。
根据本发明将等离子体显示板复位的方法增加了等离子体显示板的对比度并在由寻址选定的各个显示单元中形成了足够的壁电荷。
尽管已经参考其最佳实施例对本发明进行了具体的显示和描述，但本专业的技术人员应该理解可以在其中进行形式和细节上的各种变化，并不背离由后附的权利要求书定义的本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种用于将等离子体显示板复位的方法，所述等离子体显示板包括前基板和后基板，它们彼此分开又彼此相对，其中在所述前基板上形成彼此平行的第一和第二显示电极线，同时形成垂直于所述第一显示电极线和所述第二显示电极线的地址电极线，所述方法包括：
第一步骤：将施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到第一电压；
第二步骤：将施加在所述第二显示电极线上的电压逐步增加到第二电压，并将施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到第三电压；以及
第三步骤：将施加在所述第一显示电极线上的电压维持在所述第一电压，同时逐步将施加在所述第二显示电极线上的电压降低到第四电压，
其中所述第二电压高于所述第一电压，所述第三电压低于所述第一电压，而所述第四电压低于所述第三电压。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述第二复位步骤中，由于所述第一显示电极线处于电浮动状态，因此施加在所述第一显示电极线上的电压被逐步增加到所述第三电压。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述第二复位步骤中，施加在所述第二显示电极线上的电压逐步增加到所述第二电压的斜率与各个子段中要显示的放电单元的数量和放电单元的总数的比率成反比地改变。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在所述第二复位步骤中，由于所述第一显示电极线处于电浮动状态，因此施加在所述第一显示电极线上的电压被逐步增加到所述第三电压。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于在所述第二复位步骤中，由于在施加在所述第二显示电极线上的电压到达预定电压时所述第一显示电极线处于电浮动状态，因此施加在所述第一显示电极线上的电压逐步增加到所述第三电压的增加速率与施加在所述第二显示电极线上的电压逐步增加到高于所述第一电压的所述第二电压的增加速率相同。
6.一种用于将等离子体显示板复位的方法，所述等离子体显示板具有第一电极、第二电极和地址电极，其中所述第一电极和所述第二电极彼此平行，并且所述地址电极垂直于所述第一电极和所述第二电极，所述方法包括如下步骤：
在第一步骤中，在所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第一电极和所述地址电极之间进行放电；
在第二步骤中，在所述第二电极和所述第一电极之间以及所述第二电极和所述地址电极之间进行放电，其中所述第二电极和所述第一电极之间的放电比所述第二电极和所述地址电极之间的放电弱；
在第三步骤中，在所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第一电极和所述地址电极之间进行放电，其中所述第一电极和所述第二电极之间的放电比所述第一电极和所述地址电极之间的放电弱，
其中，在所述第一步骤中，所述第一电极接收逐步增加到第一电压的电压，
其中，在所述第二步骤中，所述第二电极接收逐步增加到第二电压的电压，并且在所述第二步骤中，从所述第二电极接收所述逐步增加的电压之后的某个时段开始，所述第一电极接收逐步增加到第三电压的电压，
其中，在所述第三步骤中，所述第一电极接收恒定的第一电压，并且所述第二电极接收从第五电压减少到第四电压的电压，以及
其中，在整个所述第一步骤、所述第二步骤和所述第三步骤中，所述地址电极接收所述第四电压。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述第二电压高于所述第一电压，所述第五电压低于所述第一电压，所述第三电压低于所述第五电压，而所述第四电压为地电压。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述电压的增加与载荷比成反比。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于在所述第二步骤中，所述第一电极通过令所述第一电极线电浮动来接收逐步增加的电压。
10.一种等离子体显示板，它包括：
显示图像的等离子体显示板；
接收外部图像信号并产生内部图像信号的图像处理器；
接收所述内部图像信号并产生地址驱动器信号、第一电极驱动器信号和第二电极驱动器信号的逻辑控制器；
接收所述地址驱动器信号的地址驱动器；
接收所述第一电极信号的第一电极驱动器；以及
接收所述第二电极信号的第二电极驱动器，
其中在复位周期期间，
在第一步骤中，所述第一电极信号逐步增加到第一电压，而所述第二电极信号保持在地电压；
在第二步骤中，所述第二电极信号逐步增加到第二电压，而所述第一电极信号在所述第二电极信号增加后的某个时段开始逐步增加到第三电压；
在第三步骤中，所述第一电极保持在所述第一电压，而所述第二电极信号从第五电压降到第四电压，以及
其中，在所述复位周期期间，所述地址信号保持在所述第四电压。
11.如权利要求10所述的等离子体显示板，其特征在于所述第二电压高于所述第一电压，所述第五电压低于所述第一电压，所述第三电压低于所述第五电压，而所述第四电压为地电压。
12.如权利要求11所述的等离子体显示板，其特征在于所述第二电极信号的增加与载荷比成反比。
13.如权利要求12所述的等离子体显示板，其特征在于通过令所述第一电极线电浮动来逐步增加所述第一电极信号。
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