CN1573864A - 用于复位等离子体显示板的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种复位等离子体显示板的方法及其装置，此方法可以通过降低上升周期中多余的光来改善对比度。该复位等离子体显示板的方法包括以下的步骤：利用上行周期中的复位放电，在放电单元中形成初始壁电荷；和利用在下行周期中的消除放电，从放电单元中消除多余的初始壁电荷，其中在一个或多个子场中建立起上行周期中维持电极的浮动周期。

Description

用于复位等离子体显示板的方法与装置
此非临时性的申请，按照35U.S.C.§119(a)，请求享有2003年6月10日在韩国提出的专利申请(申请号：10-2003-0037072)的优先权，这里其被全文引入。
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示板，尤其是一种能够改善对比度的复位等离子体显示板的方法及其装置。
背景技术
近来，可以较容易地制成大尺寸板的等离子体显示板(下文中以PDP代替)作为一种平板显示装置引起了公众的注意。PDP适合根据数字视频数据通过控制每个像素的气体放电周期来显示图像。图1是传统等离子显示板中放电单元结构的透视图。一个典型的PDP具有三个电极并由AC电压驱动，如图1所示。
图1所示的AC型PDP的放电单元包括：在上部基片10的底部形成的一对维持电极12A和12B，和在下部基片18顶部形成的一个数据电极20。
该对维持电极12A和12B中的每一个都包括由透明电极和金属电极构成的双层结构。这些对维持电极12A和12B由扫描电极12A和维持电极12B构成。扫描电极12A主要提供用于编址放电的扫描信号和用于维持放电的维持信号。维持电极12B，在与扫描电极12A轮流工作时，主要提供维持信号。数据电极20被形成为与双维持电极12A和12B相交叉，并为编址放电提供数据信号。
上绝缘层14和保护薄膜16层叠于其上形成有成对维持电极12A和12B的上部基片10上。下绝缘层22被形成于其上形成有数据电极20的下部基片18上。上绝缘层14和下绝缘层22用于聚集放电产生的电荷。保护薄膜16用于防止上绝缘层14由于等离子体微粒溅射造成的损坏，并且增加放电中二级电子发射的效率。这些绝缘层14和22以及保护薄膜16导致外部施加的驱动电压降低。
阻隔肋24被形成在其上形成有下绝缘层22的下部基片18上。磷光涂层26被形成在下绝缘层22和阻隔肋24的表面上。阻隔肋24用于分隔放电空间，阻止由气体放电产生的紫外线向邻近放电空间泄漏。气体放电产生的紫外线引发磷光涂层26发光，可以产生红(下文中以R表示)、绿(下文中以G表示)和蓝(下文中以B表示)可见光。另外，放电空间中被充以用于气体放电的惰性气体。
放电单元是由编址放电来选择的，而编址放电又是取决于数据电极20和扫描电极12A。被选择的放电单元通过维持放电来保持它的放电，而维持放电又取决于双维持电极12A和12B。而且，放电单元利用维持放电期间产生的紫外线使磷光体发光，从而产生红、绿或蓝可见光。在这种情况下，放电单元通过控制取决于视频数据的维持放电周期，即维持放电的数量来实现显示图像所必须的灰度级。此外，其上覆盖有R、G和B磷光涂层的三个放电单元被组合在一起实现一个像素的颜色。
图2显示的是一个帧内包含的子场的构型。一种用于驱动该PDP的典型方法是ADS(编址与显示分离)驱动方法，其中驱动按照被分为编址周期和显示周期，即维持周期的周期分别执行。在ADS驱动方法中，一个帧1F被分割成从SF1到SF8的多个子场，对应于各自的视频数据位，如图2所示。然后，从SF1到SF8的每个子场又被分为用于初始化放电单元的复位周期RPD；用于选择放电单元的编址周期APD；和用于保持被选放电单元放电的维持周期SPD。上面所述及的子场SF1到SF8中，不同数量的维持脉冲被分配给维持周期SPD，并且根据视频数据集合维持周期SPD，从而使PDP实现相应的灰度级。
图3是一个传统等离子体显示板的驱动波形。
参照图3，第一子场SF1和第二子场SF2均包括用于初始化放电单元的复位周期RPD；用于选择放电单元的编址周期APD；用于保持被选放电单元放电的维持周期SPD；和用于放电消除的消除周期EPD。
图4表示的是壁电荷在一个复位周期中被改变的过程。复位周期RPD包含：用于在所有放电单元中形成壁电荷的上行周期SUPD，用于消除放电单元中多余的壁电荷的下行周期SDPD。在上行周期SUPD中，将一个上升脉冲RUP加于扫描电极Y上，此过程中电压从维持电压Vs缓慢上升到峰值电压Vp。依靠这种上升脉冲RUP，在所有的放电单元中都发生复位放电。于是，负极性的壁电荷被形成在扫描电极Y的一边，而正极性的壁电荷被形成在维持电极Z和数据电极X一边，如图4中所示。
然后，在下行周期SDPD中，一个下降脉冲RDP被施加，此过程中扫描电极Y的电压从峰值电压Vp回落到维持电压Vs并且电压从维持电压Vs缓慢地下降到地电压。因为通过这种下降脉冲RDP在所有的放电单元中都会发生微弱的消除放电，这样多余的壁电荷被消除，而后面编址放电所要求的壁电荷则保留下来，如图4所示。
同时，在上行周期SUPD中，将地电压加于维持电极Z和数据电极X。在下行周期SDPD中，正极性的DC偏压BP施加于维持电极Z，而地电压施加于数据电极X。
在编址周期APD中，负极性的扫描脉冲SP继续被施加于扫描电极Y，而正极性的数据脉冲DP被施加于数据电极X，并与扫描脉冲SP保持同步。因此，在一个相应的放电单元中，扫描脉冲SP和数据脉冲DP之间的的压差和由复位周期RPD中产生的壁电荷造成的壁电压之间的电压差被叠加。这样一个编址放电就会发生。利用该编址放电，后面的维持放电所要用到的壁电荷被形成在相应的放电单元中。在该编址周期APD中，DC偏压BP被施加于维持电极Z。
在维持周期SPD中，维持脉冲SUSPy和SUSPz被交替施加于扫描电极Y和维持电极Z。因此，在放电单元中，其中由于编址放电而产生了壁电荷，所以壁电压和维持脉冲各SUSPy和SUSPz的电压发生叠加。这样，只要施加了维持脉冲SUSPy和SUSPz，维持放电就会发生。依靠这种维持放电，相应的放电单元就会按维持周期SPD成比例地发出可见光。
在消除周期EPD中，消除脉冲SP施加于维持电极Z上，因而消除放电发生。因此，放电单元中的壁电荷就被消除。
如是，在用于驱动PDP的传统的方法中，每个子场都需要复位周期RPD以便能形成用于编址周期APD的壁电荷。但是，在复位周期RPD中，由于在所有放电单元中产生的复位放电，会导致产生的多余的光。因而出现对比度下降的问题。
具体的，在复位周期RPD的上行周期SUPD中，依靠施加于扫描电极Y上的上升脉冲RUP，复位放电发生在扫描电极Y与维持电极Z之间和扫描电极Y与数据电极X之间。在该复位放电中降低对比度的放电是一种在扫描电极Y和维持电极Z之间的表面放电。这是因为在扫描电极Y和维持电极Z之间的表面放电所引起的光产生于整个放电单元区域。因此，为了减少在上行周期SUPD中产生的多余光，就要求在扫描电极Y和维持电极Z之间的放电要微小而短暂。
发明内容
因此，本发明的目的是至少解决背景技术中存在的问题和缺陷。
本发明的一个目的是提供一种复位PDP的方法及其装置，此方法可以通过降低在上行周期中的多余光来提高对比度。
依据本发明的一个具体实施例，一种用于复位具有扫描电极和维持电极的等离子体显示板的方法，其中该等离子体显示板的放电单元被分别初始化为多个子场，该方法包括以下步骤：依靠上行周期中的复位放电，在放电单元中形成初始壁电荷；和依靠在下行周期中的消除放电，从放电单元中消除多余的初始壁电荷，其中在一个或多个子场中建立起上行周期中维持电极的浮动周期。
根据本发明的一个具体实施例，一种用于复位具有扫描电极和维持电极的等离子体显示板的装置，其中该等离子体显示板的放电单元被分别初始化为多个子场，该装置包括：维持电极驱动电路，它在利用复位放电在放电单元中形成初始壁电荷的上行周期中对维持电极提供第一电压，它在后半上行周期中的一个或多个子场中的一个特定周期里浮动维持电极，它在利用消除放电从放电单元中消除初始壁电荷中的多余壁电荷的下行周期中对维持电极施加一个比第一电压高的第二电压。
附图说明
本发明将以下面的图例加以更详细的说明，图中同样的编码指示同样的元件。
图1为传统等离子体显示板放电单元结构的透视图。
图2为在一个帧内包含的子场的构型。
图3为传统等离子体显示板的驱动波形。
图4所示为壁电荷在一个复位周期中被改变的过程。
图5所示为用于解释按照本发明的一个具体实施例的复位等离子体显示板的一种方法的驱动波形。
图6是为如图5所示的维持电极提供驱动波形的维持驱动电路的详细电路图。
具体实施方式
根据本发明的具体实施例，一种用于复位具有扫描电极和维持电极的等离子体显示板的方法，其中等离子体显示板的放电单元被分别初始化为多个子场，该方法包括以下步骤：依靠上行周期中的复位放电，在放电单元中形成初始壁电荷；和依靠在下行周期中的消除放电，从放电单元中消除多余的初始壁电荷，其中在一个或多个子场中建立起上行周期中维持电极的浮动周期。
在多个子场中的每一个的上行周期中建立起不同的维持电极的浮动周期。
在后半上行周期中，维持电极发生浮动以制止复位放电。
在浮动周期中，维持电极的电压随加载到扫描电极上的用于复位放电的电压的变化而变化。
当从低灰度级的子场过渡到高灰度级的子场时，维持电极的浮动周期会逐渐增长。
当从低灰度级的子场过渡到高灰度级的子场时，维持电极的浮动周期会逐渐缩短。
根据亮度加权值将多个子场划分为多个块，并且在每个子场块中维持电极的浮动周期采取不同的设置。
维持电极的浮动周期会在多个子场中对应于低灰度级的至少一个子场中被设置得相对长一些，而在剩余的子场中被设置为相同。
根据本发明的一个具体实施例，一种用于复位具有扫描电极和维持电极的等离子体显示板的装置，其中该等离子体显示板的放电单元被分别初始化为多个子场，该装置包括：维持电极驱动电路，它在利用复位放电在放电单元中形成初始壁电荷的上行周期中对维持电极提供第一电压，它在后半上行周期中的一个或多个子场中的一个特定周期里浮动维持电极，它在利用消除放电从放电单元中消除初始壁电荷中的多余壁电荷的下行周期中对维持电极施加一个比第一电压高的第二电压。
在多个子场的每一个中，建立起不同的维持电极驱动电路。
当从低灰度级子场过渡到高灰度级子场时，维持电极驱动电路建立的维持电极的浮动周期增加。
当从低灰度级子场过渡到高灰度级子场时，维持电极驱动电路建立的维持电极的浮动周期缩短。
根据亮度加权值，在被分割为多个块的每个子场中，维持电极驱动电路分别建立不同的维持电极的浮动周期。
维持电极驱动电路会在多个子场中对应于低灰度级的至少一个子场中设置相对长一些的维持电极的浮动周期，而在剩余的子场中将浮动周期设置为相同。
对本发明较佳的实施例将以更详细的方式结合图5和图6进行描述。
图5所示为用于解释按照本发明的一个具体实施例的复位等离子体显示板的一种方法的驱动波形。
参照图5，每一个子场SF1和SF2包含：一个用于初始化放电单元的复位周期RPD；一个用于选择放电单元的编址周期APD；一个用于保持所选放电单元放电的维持周期SPD；一个用于放电消除的消除周期EPD。
复位周期RPD包含：一个用于在所有放电单元中形成壁电荷的上行周期SUPD，和一个用于消除放电单元中多余的壁电荷的下行周期SDPD。在上行周期SUPD中，将一个上升脉冲RUP加于扫描电极Y上，此过程中电压从维持电压Vs缓慢上升到峰值电压Vp。依靠这种上升脉冲RUP，复位放电发生在所有的放电单元中，从而在所有放电单元上形成壁电荷。
如前文所述，为了减少复位放电的数量和周期，在前半上行周期SUPD中对维持电极Z施加地电压，维持电极Z在后半上行周期SUPD中被浮动。此时，一种用于使维持电极Z浮动的方法将在后文中加以叙述。如果维持电极Z处于浮动状态，也就是说，没有电压施加于维持电极Z上，那么在扫描电极Y和维持电极Z之间的表面放电也就被制止。换句话说，如果维持电极Z是浮动的，则维持电极Z上的电压将受到扫描电极Y的影响，并且根据由扫描电极Y施加的上升脉冲RUP，此电压缓慢上升。此时，因为维持电极Z上的电压增幅与扫描电极Y上的电压增幅相等，所以在扫描电极Y与处于浮动状态的维持电极Z之间的表面放电就将停止。因此，由于复位放电的数量和周期都有所降低，所以在上行周期SUPD中发生的多余的光就可以减少。
之后，在下行周期SDPD中，一个下降脉冲RDP被施加到扫描电极Y上，在此过程中，扫描电极Y上的电压从峰值电压Vp回落到维持电压Vs，并且电压从维持电压Vs再缓慢下落到地电压。由于利用下降脉冲RDP，在所有的放电单元中都会发生微弱的消除放电，所以多余的壁电荷被消除而在后面编址放电中所需的壁电荷被保留。同时，在下行周期SDPD中，将一个正极性的DC偏压BP被施加到维持电极Z上，而一个地电压被施加在数据电极X上。
在编址周期APD中，负极性的扫描脉冲SP随后被施加于扫描电极Y上，并且正极性的数据脉冲DP被和扫描脉冲SP同步地施加于数据电极X上。因此，在相应的放电单元中，扫描脉冲SP和数据脉冲DP之间的压差与利用复位周期RPD中产生的壁电荷的壁电压被叠加，从而发生编址放电。利用该编址放电，在后面维持放电中所要用到的壁电荷就被形成在相应的放电单元中。同时，在编址周期APD中，一个DC偏压BP被施加给维持电极Z。
在维持周期SPD中，维持脉冲SUSPy和SUSPz会交替地施加于扫描电极Y和维持电极Z上。因此，在由编址放电产生壁电荷的放电单元中，壁电压和每个维持脉冲SUSPy和SUSPz的电压将叠加。这样，只要维持脉冲SUSPy和SUSPz被施加，维持放电就会发生。依据这种维持放电，相应的放电单元就会按照维持周期SPD成比例地发出可见光。
在消除周期EPD中，因为消除脉冲SP施加给维持电极Z，所以消除放电发生。因此，放电单元中的壁电荷被消除。
这些复位周期RPD，编址周期APD，维持周期SPD和消除周期EPD在每个子场中重复出现。如上所述，在每个子场中维持周期SPD被设置为具有不同的加权值。
尤其是，在按照本发明的驱动PDP的方法中，为了减少在上行周期SUPD中的不必要的光，则维持电极Z被浮动的周期在每个子场中被不同地设置。这样做的原因是，由于各子场具有不同的维持周期SPD造成在每个子场中每个维持周期SPD之后的壁电荷分布不同。因此，根据每个子场建立不同的复位条件要比在所有子场中建立相同的复位放电更为有效。例如，如果维持电极Z的浮动周期在对应于视频数据中的低位值，即低灰度级的子场SF1中被设置为t1，维持电极Z的浮动周期在对应于高位值，即高灰度级的子场SF2中被设置成比t1低的t2。这是因为，有较小数量维持放电的低灰度级的子场SF1，相比于有较大数量维持放电的高灰度级的子场SF2，其受到维持放电的影响较小。因此，维持电极Z在低灰度级子场SF1的上行周期SUPD中的浮动周期t1，可以比维持电极Z在高灰度级子场SF2的上行周期SUPD中的浮动周期t2长一些。因此，在低灰度级子场SF1中的复位放电的数量和周期均比在高灰度级子场SF2中的要小。结果，作为对比度降低主要原因的低灰度级多余的光被减少了，所以对比度可以进一步提高。
同时，在后半上行周期SUPD中维持电极Z的浮动周期可以被设置为使它逐渐从高灰度级子场向低灰度级子场上升或下降。相反，在后半上行周期SUPD中维持电极Z的浮动周期可以被设置为只在相对于最大位值的一个子场或者相对于较低位值的两个子场中相对较长，并且在其余子场中被设置为相同。此外，根据亮度加权值将构成一个帧的子场划分为多个块之后，他们可以被设置成使得每个块中维持电极Z的浮动周期是不同的。在这种情况下，每个子场块均被设置成含有至少两个具有临近的亮度加权值的子场。
图6是为如图5所示的维持电极提供驱动波形的维持驱动电路的详细电路图。
图6所示的维持驱动电路包括：一个有源电容Cs，用于通过维持电极Z来为PDP恢复电压；一个电感线圈L，与维持电极Z串联；一个第一开关S1和一个第一二极管D1，用来在有源电容Cs与电感线圈L之间形成一个充电回路；一个第二开关S2和一个第二二极管D2，用来在有源电容Cs与电感线圈L之间形成放电回路；一个第三开关S3，连接在维持电压Vs的供电线路和维持电极Z之间；一个第四开关S4，连接在地电压GND的供电线路和维持电极Z之间。
当第四开关S4根据如图5所示的复位周期RPD的上行周期SUPD的控制信号开启时，来自地电压GND的供电线路的地电压GND被施加于维持电极Z。此时，第一开关S1到第三开关S3关闭。
另外，当第四开关S4根据后半上行周期SUPD的控制信号关闭时，没有电压施加于维持电极Z上，维持电极Z处于浮动状态。处于浮动状态的维持电极Z的电势受到扫描电极Y的影响，从而依照上升脉冲RUP缓慢上升。此时，施加于扫描电极Y上的电压增幅和施加在维持电极Z上的电压增幅变得相同。
因为维持电极Z是这样浮动的，由上升脉冲RUP产生的发生在扫描电极Y和维持电极Z之间的复位放电就会停止。
下一步，根据下行周期SDPD的控制信号，第三开关S3被开启，则由维持电压Vs的供电线路提供的维持电压Vs就作为DC偏压BP施加于维持电极Z。同样，在编址周期APD中第三开关S3仍保持开启，则维持电极Z持续接受作为DC偏压BP的维持电压。
更进一步，依靠能量恢复法，维持驱动电路在维持周期SPD中对维持电极Z施加维持脉冲SUSPz。
综上所述，在按照本发明的复位PDP的一种方法及其装置中，在后半上行周期，每个子场中的浮动维持电极处于浮动的周期均被不同地设置。这就有可能进一步减少低灰度级子场中的多余光，从而改善对比度。
如上所述的本发明，显然可以有各种各样的变化。但这些变化不能看作是对本发明的实质和范围的背离，并且所有这些对专业技术人员而言是显而易见的修正在权力均有意地被包含在随后的权利要求的范围内。

Claims (14)

1、一种复位等离子体显示板的方法，该等离子体显示板含有扫描电极和维持电极，其中该等离子体显示板中的放电单元被分别初始化为多个子场，该方法包括以下步骤：
利用上行周期中的复位放电，在放电单元中形成初始壁电荷；和
利用在下行周期中的消除放电，从放电单元中消除多余的初始壁电荷，
其中在一个或多个子场中建立起上行周期中维持电极的浮动周期。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：多个子场中的每一个的上升周期中的维持电极处于浮动的周期被不同地设置。
当从低灰度级的子场过渡到高灰度级的子场时，维持电极的浮动周期会逐渐增加。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在后半上行周期中，维持电极是浮动的以制止复位放电。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在浮动周期中，维持电极的电压随加载到扫描电极上的用于复位放电的电压的变化而变化。
5、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当从低灰度级的子场过渡到高灰度级的子场时，维持电极的浮动周期被设置为增长。
6、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当从低灰度级的子场过渡到高灰度级的子场时，维持电极的浮动周期被设置为缩短。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：根据亮度加权值将多个子场划分为多个块，并且在每个子场块中维持电极的浮动周期采取不同的设置。
8、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：维持电极的浮动周期在多个子场中对应于低灰度级的至少一个子场中被设置得相对长一些，而在剩余的子场中被设置为相同。
9、一种用于复位等离子体显示板的装置，该等离子体显示板含有扫描电极和维持电极，其中该等离子体显示板的放电单元被分别初始化为多个子场，该装置包括：
维持电极驱动电路，它在利用复位放电在放电单元中形成初始壁电荷的上行周期中对维持电极提供第一电压，它在后半上行周期中的一个或多个子场中的一个特定周期里浮动维持电极，它在利用消除放电从放电单元中消除初始壁电荷中的多余壁电荷的下行周期中对维持电极施加一个比第一电压高的第二电压。
10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于：在多个子场的每一个中，建立起不同的维持电极驱动电路。
11、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：当从低灰度级子场过渡到高灰度级子场时，维持电极驱动电路建立的维持电极的浮动周期增长。
12、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：当从低灰度级子场过渡到高灰度级子场时，维持电极驱动电路建立的维持电极的浮动周期缩短。
13、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：根据亮度加权值，在被分割为多个块的每个子场中，维持电极驱动电路分别建立不同的维持电极的浮动周期。
14、根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：维持电极驱动电路在多个子场中对应于低灰度级的至少一个子场中设置相对长一些的维持电极的浮动周期，而在剩余的子场中将浮动周期设置为相同。
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