CN1892758A - 等离子体显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子体显示设备，本发明更特别地涉及一种防止在驱动该设备时产生余像错误放电并防止破坏驱动电路的等离子体显示设备及其驱动方法。根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。根据本发明，可以防止发生余像错误放电。可以改善实现单色图形的光点。可以防止显示屏幕出现失真现象。在驱动等离子体显示设备时，通过降低EMI，可以降低硬件负荷。此外，可以防止实现的图像产生互补余像。

Description

等离子体显示设备及其驱动方法
优先权声明
该非临时专利申请根据35 U.S.C.§119(a)要求2005年7月5日和2005年8月8日在韩国提交的第10-2005-0060486号和第10-2005-0072522号专利申请的优先权，在此引用该专利申请的全部内容供参考。
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示设备，本发明更特别地涉及一种防止在驱动该设备时产生余像错误放电并防止破坏驱动电路的等离子体显示设备及其驱动方法。
背景技术
通常，等离子体显示设备包括具有前衬底和后衬底的等离子体显示板。在前衬底与后衬底之间形成的阻挡肋形成一个单元区。每个单元区内分别填充一次(primary)放电气体，例如，氖(Ne)、氦(He)或者Ne+He的混合气体以及含有少量氙(Xe)的惰性气体。如果该惰性气体以高频电压放电，则产生真空紫外线。激发在阻挡肋之间形成的荧光，以显示图像。可以将该等离子体显示板制造成薄板，而且这种等离子体显示板被看作下一代显示器之一。
图1示出常规等离子体显示板的结构。
等离子体显示板包括：前板100和后板110。在前板100上，在前玻璃板101上，即，在其上显示图像的显示面上，排列多个成对形成多个扫描电极102和保持电极103的保持电极对。在后板110上，在后玻璃板111上，即，在后表面上，排列多个与多个保持电极对交叉的地址电极113。前板100与后板110互相平行，其间具有预定距离。
前板100包括扫描电极102和保持电极103对，它们互相放电，而且使一个放电区内的单元区保持发光。换句话说，扫描电极102和保持电极103具有：透明电极“a”，由透明ITO材料形成；以及总线电极“b”，由金属材料形成。利用一个或者多个介质层104覆盖扫描电极102和保持电极103，用于限制放电电流并在电极对之间实现绝缘。在介质层104上形成其上沉积了氧化镁(MgO)的保护层105，从而容易满足放电条件。
在后板110上，互相平行排列带形(或者凹形(well form))的阻挡肋112，用于形成多个放电空间，即，放电区。通过地址放电，一个或者多个地址电极113使放电区内的惰性气体产生真空紫外线，与阻挡肋112平行布置该一个或者多个地址电极113。在后板110的上表面上涂布R、G和B荧光层114，在保持放电期间，R、G和B荧光层114辐照可见光，以实现图像显示。在地址电极113与荧光层114之间，形成用于保护地址电极113的介质层115。
在上面构造的等离子体显示板上，以矩阵形式，形成多个放电区。驱动器(未示出)安装到该等离子体显示板上，该驱动器包括用于将预定脉冲送到放电区的驱动电路。
图2示出实现传统等离子体显示设备的图像的方法。
如图2所示，在等离子体显示设备上，一个帧周期被划分为多个子域，每个子域的放电数不同。根据输入图像信号的灰度级值，在子域周期内，激发等离子体显示板，从而实现图像。
每个子域被分别划分为：复位周期，用于均匀产生放电；地址周期，用于选择放电区；以及保持周期，用于根据放电数产生灰度级。例如，为了以256灰度级显示图像，将对应于1/60秒的帧周期(16.67ms)划分为8个子域，如图2所示。
再将8个子域SF1至SF8的每一个分别划分为复位周期、地址周期以及保持周期。在这种情况下，在每个子域内，保持周期以2n(其中n＝0，1，2，3，4，5，6，7)的比例增加。如上所述，由于在每个子域内，保持周期均不同，所以可以表示图像的灰度级。
将参考图3a和3b说明具有上述构造的等离子体显示设备的驱动原理。
图3a示出传统等离子体显示设备的驱动波形。
如图3所示，在它被划分为：复位周期，用于初始化整个单元区；地址周期，用于选择要放电的单元区；保持周期，用于使选择的单元区保持放电；以及擦除周期，用于擦除放电区内的壁电荷(wall charge)的情况下，驱动等离子体显示设备。
在复位周期的建立周期内，同时对所有扫描电极施加形成上升斜坡(Ramp-up)的建立波形。建立波形在整个屏幕的放电区内产生弱无光放电。建立放电导致在地址电极和保持电极上累积正壁电荷，而在扫描电极上累积负壁电荷。
在复位周期的卸下周期(set-down period)，在施加了建立波形后，对扫描电极施加卸下波形形成下降斜坡(Ramp-down)，它从比建立放电的最高电压电平低的电压电平开始降低到预定负电压电平。由于在单元区内产生弱擦除放电，所以可以充分擦除在扫描电极上形成的过量壁电荷。卸下放电产生如此多的壁电荷，以致稳定产生地址放电，从而均匀保留在该单元区内。
在该地址周期，在对扫描电极充分施加形成负波形的扫描波形时，与扫描波形同步，对地址电极施加形成正波形的地址波形。由于增加了扫描波形和地址波形与在复位周期产生的壁电压的压差，所以在对其施加了地址波形的放电区内产生地址放电。
在地址放电选择的单元区内形成如此多的壁电荷，以致在施加保持波形时可以产生保持放电。对保持电极施加具有正偏置电压(Vzb)的波形，以致通过在地址周期期间降低保持电极与扫描电极之间的压差，在保持电极与扫描电极之间不发生错误放电。
在保持周期内，对扫描电极和保持电极交替施加形成正波形的保持波形(sus)。由于单元区内的壁电压与保持波形的电压叠加在一起，所以在每次施加保持波形时，都在由地址放电选择的单元区内的扫描电极与保持电极之间产生保持放电，即，显示放电。
在完成保持放电时，在擦除周期内，对保持电极施加窄脉冲宽度、低电压电平的擦除波形(Ramp-ers)，从而擦除保留在整个屏幕的单元区内的壁电荷。
将参考图3b说明利用该驱动波形分布在放电区内的壁电荷。
图3b示出根据传统驱动波形分布在放电区内的壁电荷。
参考图3b，在复位周期的建立周期，对扫描电极Y施加建立波形，而对保持电极Z和地址电极X施加其电压电平比建立波形的电压电平低的波形。因此，如图3b中的(a)所示，负电荷位于扫描电极Y上，而正电荷位于扫描电极Z和地址电极X上。
在卸下周期，对扫描电极Y施加卸下波形，而对保持电极Z和地址电极X施加偏置电压，优选施加地(GND)电平电压，然后，保持。因此，部分擦除在建立周期在放电区内过量累积的壁电荷，如图3b中的(b)所示。利用该擦除过程，壁电荷在每个放电区内的分布变得不规则了。
在地址周期，利用对扫描电极Y施加的扫描波形和对地址电极X施加的地址波形，产生地址放电，如图3b中的(c)所示。
此后，在保持周期，对扫描电极Y和保持电极Z交替施加保持波形，因此，产生保持放电，如图3b中的(d)所示。
在现有技术中，在卸下周期，在扫描电极Y与地址电极X之间，主要擦除在建立周期形成的壁电荷。保留在扫描电极Y与保持电极Z之间形成的壁电荷。
在现有技术中，R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)构成一个单元像素。在驱动该设备时，当单元像素的至少一个单元区保持断开时，带电颗粒从相邻单元区扩散到保持断开的单元区。在这种情况下，在R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)单元区构成一个单元像素，而且在驱动后，该单元像素的至少一个单元区保持断开时，在实现的屏幕上，该单元像素形成单色图形。
在单元像素形成单色图形时，不得接通保持断开的单元区。然而，因为在卸下周期，从靠近粘附的壁电荷的单元区扩散带电颗粒，所以在地址周期，在扫描电极Y与保持电极Z之间发生错误放电。这被称为“余像错误放电”。在传统的等离子体显示设备上，地址周期期间的余像错误放电关系到保持周期，并保持保持放电。因此，因为产生光点，出现了问题。
如果施加用于擦除粘附壁电荷的波形，则因为在建立周期形成过量壁电荷而产生放电的概率高。因此，必须考虑显示屏幕可能出现失真现象的问题。
发明内容
因此，鉴于现有技术中存在的上述问题，设计了本发明，而且本发明的一个目的是提供一种通过改善等离子体显示设备，可以禁止发生余像错误放电的等离子体显示设备及其驱动方法。
本发明的另一个目的是提供一种通过改善等离子体显示设备，可以改善所实现的单色图形的光点问题的等离子体显示设备及其驱动方法。
本发明的又一个目的是提供一种可以防止因为要改善上述目而施加的脉冲导致显示屏幕出现失真现象的等离子体显示设备。
本发明的又一个目的是提供一种可以防止因为电磁干扰(EMI)破坏驱动电路的等离子体显示设备。
为了实现上述目的，根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和降低到与第一下降波形的电压电平相同电压电平的第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形，而且控制保持电极，以便至少在一个周期内被浮置。
根据本发明用于驱动等离子体显示设备的方法包括步骤：(a)对扫描电极施加建立波形；(b)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第一下降波形，而且在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形；以及(c)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第二下降波形，而且在施加第二下降波形时，使保持电极保持地(GND)电平电压，在该等离子体显示设备上，包括扫描电极和保持电极的保持电极对和与该保持电极对交叉的地址电极形成一个放电区。
本发明的优点在于可以防止发生余像错误放电。
本发明的优点在于可以改善所实现的单色图形的光点。
本发明的优点在于可以防止显示屏幕产生失真现象。
本发明的优点在于，通过降低在驱动等离子体显示设备时产生的EMI，可以降低硬件负荷。
本发明的优点在于可以防止产生所实现图像的互补余像。
附图说明
根据下面结合附图所作的详细说明，可以更全面理解本发明的其他目的和优点，附图包括：
图1示出常规等离子体显示板的结构；
图2示出传统等离子体显示设备实现图像的方法；
图3a示出传统等离子体显示设备的驱动波形；
图3b示出根据传统驱动波形分布在放电区内的壁电荷；
图4是示出根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的结构的方框图；
图5a示出根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的驱动波形；
图5b示出根据本发明第一实施例分布在放电区内的壁电荷；
图6示出用于说明根据本发明第一实施例的建立波形与第一下降波形之间关系的波形；
图7是用于说明根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的另一个波形的波形图；
图8是用于说明根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的另一个波形的波形图；
图9是示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的结构的方框图；
图10示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的驱动波形；
图11示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的另一种驱动波形；
图12示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种驱动波形；以及
图13示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种驱动波形。
具体实施方式
现在，将参照附图，结合优选实施例详细说明本发明。
根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
正波形的电压电平可以与地址周期期间对保持电极施加的偏置电压的电压电平相同。
可以将正波形的电压电平设置在80V至100V的范围内。
第一下降波形和第二下降波形的最低电压电平分别是负极性的。
第一下降波形和第二下降波形的最低电压电平可以互相不同。
第一下降波形的最低电压电平可以比第二下降波形的电压电平高。
可以将第一下降波形的最低电压电平的绝对值设置得低于第二下降波形的电压电平的70％。
在复位周期期间，可以根据对扫描电极施加的建立波形的最高电压电平，控制第一下降波形的最低电压电平。
可以将第一下降波形的最低电压电平设置在-140V至-100V的范围内。
可以将第一下降波形的宽度设置在10μs至30μs的范围内。
可以从与第二下降波形的电压电平相同的电压源施加第一下降波形。
可以在至少一个子域内施加第一下降波形。
在施加第二下降波形时，保持电极可以保持在地(GND)电平电压。
在复位周期之前，可以对保持电极对之任一施加正波形，而对保持电极对中的剩余电极施加与正波形具有相反波形的波形。
包括预复位周期的子域内的第一下降波形的最低电压电平可以与剩余子域至少之一内的电压电平不同。
包括预复位周期的子域内的建立波形的最高电压电平可以与剩余子域至少之一内的电压电平不同。
根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和降低到与第一下降波形的电压电平相同电压电平的第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
该相同电压电平可以是地(GND)电平电压。
在施加第二下降波形时，可以使保持电极保持地(GND)电平电压。
根据本发明的等离子体显示设备包括：等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；驱动器，用于驱动保持电极对；以及驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形，而且控制保持电极，以便至少在一个周期内被浮置。
至少一个周期是第一下降波形从地电压电平变更为最低电压电平的周期，或者是第一下降波形从最低电压电平变更为地电压电平的周期。
该驱动器包括能量恢复与供应单元，而且利用能量恢复与供应单元将正波形设置为上升或者下降。
在施加第二下降波形时，保持电极可以保持在地(GND)电平电压。
一种用于驱动等离子体显示设备的方法，在该等离子体显示设备上，包括扫描电极和保持电极的保持电极对和与该保持电极对交叉的地址电极形成一个放电区，该方法包括步骤：(a)对扫描电极施加建立波形；(b)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第一下降波形，而且在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形；以及(c)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第二下降波形，而且在施加第二下降波形时，使保持电极保持地(GND)电平电压。
<第一实施例>
图4是示出根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的结构的方框图。
如图4所示，根据本发明第一实施例的等离子体显示设备包括：等离子体显示板400、数据驱动器410、扫描驱动器420、保持驱动器430、驱动脉冲控制器440以及驱动电压发生器450。
等离子体显示板400包括其间具有预定距离安装在一起的前板(未示出)和后板(未示出)。在前板上，形成多对包括扫描电极Y1至Yn和保持电极Z的保持电极对。在后板上，形成多个与扫描电极Y1至Yn和扫描电极Z交叉的地址电极X1至Xm。
数据驱动器410将数据送到在等离子体显示板400上形成的地址电极X1至Xm。送来的数据是利用图像信号处理器(未示出)处理后的图像信号数据，该图像信号处理器处理外部输入图像信号。响应驱动脉冲控制器440输出的数据定时控制信号(CTRX)，数据驱动器410采样并闩锁(latch)该数据，然后，将具有地址电压(Va)的地址脉冲施加到地址电极X1至Xm。
扫描驱动器420驱动在等离子体显示板400上形成的扫描电极Y1至Yn。在复位周期期间，在驱动脉冲控制器440的控制下，扫描驱动器420对扫描电极Y1至Yn施加建立脉冲，通过将保持电压(Vs)与建立电压(Vsetup)组合在一起，该建立脉冲形成斜坡波形。
扫描驱动器420对扫描电极Y1至Yn施加第一下降脉冲和第二下降脉冲，第一下降脉冲和第二下降脉冲分别构成第一下降波形和第二下降波形，它们下降到负电压电平。构成第二下降波形的第二下降脉冲是与传统卸下脉冲相同的脉冲。即，在施加了建立脉冲后，执行均匀擦除所有放电区的壁电荷的功能。然而，在本发明的第一实施例中，在施加第二下降脉冲之前，对扫描电极Y1至Yn施加预定下降脉冲，即，构成第一下降波形的第一下降脉冲。
第一下降脉冲是用于擦除粘附在保持断开的单元区的扫描电极Y1至Yn与保持电极Z之间的壁电荷的脉冲。在为了擦除部分壁电荷，而对扫描电极Y1至Yn施加第一下降脉冲时，保持驱动器430对保持电极Z施加形成正波形的脉冲，该正波形的电压电平低于保持电压(Vs)。下面将参考图5a至8详细说明该过程。
然后，在地址周期期间，扫描驱动器420分别对每个扫描电极Y1至Yn施加扫描脉冲，从扫描基准电压(Vsc)到扫描电压(-Vy)施加该扫描脉冲。然后，在保持周期期间，扫描驱动器420对扫描电极Y1至Yn至少施加一个或者多个用于实现保持放电的保持脉冲，从地(GND)电平电压到保持电压(Vs)施加该保持脉冲。
保持驱动器430驱动保持电极Z，保持电极Z是等离子体显示板400的公用电极。当在驱动脉冲控制器440的控制下，对扫描电极Y1至Yn施加第一下降脉冲时，根据本发明第一实施例的保持驱动器430对扫描电极Z施加正脉冲。正脉冲具有这样高的电压电平，以致不产生放电，即，具有比保持电压(Vs)低的电压电平。优选使用该图所示的电压，即，在地址周期期间对保持电极Z施加的偏置电压(Vzb)。在对扫描电极Y1至Yn施加第二下降脉冲时，使保持电极Z保持地(GND)电平电压。
在地址周期期间，保持驱动器430还对保持电极Z施加偏置电压(Vzb)，然后，在保持周期期间，对扫描电极Z施加至少一个保持脉冲，用于产生保持放电，从地(GND)电平电压到保持电压(Vs)施加该保持脉冲。
在驱动等离子体显示板400时，驱动脉冲控制器440控制数据驱动器410、扫描驱动器420以及保持驱动器430。即，驱动脉冲控制器440产生定时控制信号(CTRX、CTRY和CTRZ)，用于在复位周期、地址周期以及保持周期内，控制数据驱动器410、扫描驱动器420以及保持驱动器430的操作时间和同步，然后，将产生的定时控制信号(CTRX、CTRY和CTRZ)分别送到驱动器410、420和430。
数据控制信号(CTRX)包括：采样时钟，用于采样数据；闩锁控制信号；以及转换控制信号，用于控制数据驱动器410内的能量恢复电路和驱动开关电路的接通/断开时间。扫描控制信号(CTRY)包括：转换控制信号，用于控制扫描驱动器420内的能量恢复电路和驱动开关电路的接通/断开时间。保持控制信号(CTRZ)包括：转换控制信号，用于控制保持驱动器430内的能量恢复电路和驱动开关电路的接通/断开时间。
驱动电压发生器450产生驱动脉冲控制器440和各驱动器410、420和430所需的驱动电压，然后，对它们施加产生的驱动电压。即，驱动电压发生器450产生建立电压(Vsetup)、扫描基准电压(Vsc)、扫描电压(-Vy)、保持电压(Vs)、地址电压(Va)以及偏置电压(Vzb)。可以根据放电气体的成分或者放电区的结构，控制这些驱动电压。
参考图5a和5b说明根据本发明第一实施例的等离子体显示设备实现的驱动波形和等离子体显示板内的壁电荷状态。
图5a示出根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的驱动波形。
如图5a所示，在它被划分为：复位周期，用于初始化整个单元区；地址周期，用于选择要放电的单元区；保持周期，用于使选择的单元区保持放电；以及擦除周期，用于擦除放电区内的壁电荷的情况下，驱动根据本发明第一实施例的等离子体显示设备。
在复位周期的建立周期，同时对所有扫描电极施加形成上升斜坡(Ramp-up)的建立波形。建立波形导致将在整个屏幕的放电区内产生弱无光放电。建立放电导致将在地址电极和保持电极累积正壁电荷，而在扫描电极累积负壁电荷。
在本发明的第一实施例中，为了防止余像错误放电，选择擦除扫描电极Y与保持电极Z之间的壁电荷。在建立周期期间，对扫描电极Y施加了建立波形后，对扫描电极Y施加负第一下降波形，该负第一下降波形形成从地(GND)电平电压逐渐下降的波形。由于与第一下降波形同步，对保持电极施加正波形，所以在扫描电极与保持电极之间产生弱擦除放电。
由于产生这种擦除放电，所以等离子体显示设备选择性地擦除过多累积在保持断开的单元区上的壁电荷。因此，可以防止发生错误放电，而且在实现单色图形时，可以防止产生光点。
如果对保持电极施加高电压电平，例如，具有保持电压(Vs)的正波形，以擦除粘附的壁电荷，则因为在建立周期形成过多壁电荷而产生放电的概率高。所产生的强放电延续到后续保持放电，这样导致显示屏幕产生失真现象。
在根据本发明的第一实施例中，正脉冲的电压电平低于保持波形的电压电平。在地址周期期间，将对保持电极施加的偏置电压(Vzb)设置为约80V至100V，它低于保持电压(Vs)。因为该原因，在本发明的第一实施例中，偏置电压源优选用作正波形的电压源。
如上所述，对保持电极施加的正波形采用的电压(Vzb)的电压电平与地址周期期间施加的偏置脉冲的电压电平相同。因此，利用压差以及第一下降波形，可以产生擦除放电。即，通过正确控制正波形的电压电平，可以防止发生强放电。此外，由于不需要构造附加电压源，所以降低了制造成本。
第一下降波形从地(GND)电平电压下降到-140V至-100V的电压。如果第一下降波形低于-140V，则由于在扫描电极与保持电极之间过多产生擦除放电，而因为擦除光产生无光余像。如果第一下降波形超过-100V，则在扫描电极与保持电极之间可能产生擦除放电。
根据本发明第一实施例的第一下降波形的最低电压电平根据在建立周期施加的建立波形的最高电压电平发生变化。由于根据建立波形的最高电压电平累积的壁电荷的数量发生变化，所以通过控制第一下降波形的最低电压电平，可以调节擦除的壁电荷的数量。将参考图6对此做更详细说明。
为了保证足够长的擦除放电时间，可以优选将第一下降波形的宽度设置在10μs至30μs的范围内。第一下降波形的宽度指从第一下降波形从地电压电平开始下降的时间点到第一下降波形返回地电压电平的时间点。
根据本发明第一实施例的第一下降波形使用第二下降波形，即，传统的卸下波形和从同一个电压源提供的电压，从而降低制造成本。通过控制同一个电压源提供的电压的开关时间，可以实现第一下降波形和第二下降波形。
根据本发明第一实施例的第一下降波形使用第二下降波形和同一个电压源的电压。将第一下降波形的最低电压电平的绝对值设置得低于第二下降波形的最低电压(-Vy)电平的绝对值的70％。
如果第一下降波形的最低电压电平的绝对值超过第二下降波形的最低电压电平的绝对值(约为200)的70％，则在扫描电极与保持电极之间，因为擦除放电产生的擦除光增多。更具体地说，由于与保持接通和断开的单元区相比，保持断开的单元区具有累积在其上的大量壁电荷，所以这种单元区的亮度比保持接通和断开的单元区的擦除光亮。
因此，在实现单色图形的图像区域内，产生对应于单色互补色的无光余像。它被称为“互补余像”。在本发明的第一实施例中，考虑到可能因为第一下降波形产生的互补余像，将第一下降波形的最低电压电平设置得低于第二下降波形的最低电压电平的绝对值的70％，如上所述。
在复位周期的卸下周期，对扫描电极施加其电压电平从地(GND)电平电压降低到预定电压(-Vy)电平、其最低电压电平低于第一下降波形的电压电平的第二下降波形。在对扫描电极施加第二下降波形时，保持电极保持地(GND)电平电压。因此，由于在单元区内的扫描电极与地址电极之间产生擦除放电，所以充分擦除在扫描电极与地址电极之间形成的壁电荷。第二下降波形产生如此多的壁电荷，以致可以稳定产生地址放电，从而均匀保持在该单元区内。即，第二下降波形与传统卸下波形的作用相同。
在地址周期，在对各扫描电极顺序施加负扫描波形时，与该扫描波形同步，对地址电极施加正地址波形。由于将扫描波形和地址波形与在复位周期产生的壁电压的压差累加在一起，所以在对其施加了地址波形的放电区内产生地址放电。在地址放电选择的单元区内形成如此多的壁电荷，以致在施加保持电压(Vs)电平的保持波形时，可以产生放电。对保持电极施加具有正偏置电压(Vzb)的波形，以致在地址周期期间，通过降低保持电极与扫描电极之间的压差，在保持电极与扫描电极之间不产生错误放电。
在保持周期，对扫描电极和保持电极交替施加形成正波形的保持波形(sus)。由于单元区内的壁电压与保持波形的电压叠加在一起，所以在每次施加保持波形时，都在地址放电选择的单元区内的扫描电极与保持电极之间产生保持放电，即，显示放电。
完成保持放电后，在擦除周期，对保持电极施加具有窄脉冲宽度、低电压电平的擦除波形(Ramp-ers)，从而擦除剩余在整个屏幕的单元区内的壁电荷。将参考图5b说明根据本发明第一实施例利用驱动波形分布在放电区内的壁电荷。
图5b示出根据本发明第一实施例分布在放电区内的壁电荷。
参考图5b，在复位周期的建立周期，对扫描电极Y施加建立波形，而对保持电极Z和地址电极X施加其电压电平比建立波形的电压电平低的波形。因此，如图5b中的(a)所示，负电荷位于扫描电极Y上，而正电荷位于保持电极Z和地址电极X上。
在R、G和B单元像素上，R单元区和G单元区保持接通，而B单元区保持断开，因此，形成单色图形。从相邻R和G单元区扩散的带电颗粒传播到保持断开的B单元区。
此后，在第一下降波形的施加周期，对扫描电极Y施加第一下降波形，而对保持电极Z施加其电压电平比保持电压的电压电平低的正波形。因此，如图5b中的(b)所示，在其内过多形成壁电荷的B单元区内的扫描电极Y与保持电极Z之间，发生擦除放电。
在卸下周期，对扫描电极Y施加其最低电压电平低于第一下降波形的第二下降波形。还对保持电极Z和地址电极X施加预设偏置电压，优选地，地(GND)电平的波形，然后，在其上保持该波形。因此，如图5b中的(c)所示，部分擦除在建立周期形成的壁电荷。利用该擦除过程，壁电荷在每个放电区内的分布变得均匀了。
在地址周期，利用对扫描电极Y施加的扫描波形和对地址电极X施加的地址波形，产生地址放电，如图5b中的(d)所示。
在保持周期，至少对扫描电极Y和保持电极Z施加一次交流保持波形，以便产生保持放电，如图5b中的(e)所示。
图6示出用于说明根据本发明第一实施例的建立波形与第一下降波形之间关系的波形。
如图6所示，在本发明的第一实施例中，适当时，可以控制对扫描电极施加的建立波形的最高电压电平。可以临时根据帧，或者根据子域，控制对扫描电极施加的建立波形的最高电压电平。此外，还可以在空间上根据扫描电极线路，控制对扫描电极施加的建立波形的最高电压电平。建立波形的最高电压电平越高，在放电区内形成的壁电荷的数量就越多。在预定电压电平下，放电区内形成的壁电荷数量饱和。
在本发明的第一实施例中，考虑到壁电荷的数量，根据建立脉冲的最高电压电平，控制第一下降波形的最低电压电平，壁电荷的数量随着该最高电压电平的升高而增加，如上所述。如(a)至(c)所示，随着建立波形的最高电压电平升高，第一下降波形的最低电压电平降低，因此，可以充分擦除扫描电极与保持电极之间的壁电荷。
图7是用于说明根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的另一个波形的波形图。
如图7所示，在一帧期间，对至少一个子域施加根据本发明第一实施例的第一下降波形。如果在一帧期间，第一下降波形包括在整个子域中，则足以防止余像错误放电。然而，因为时间限制，所以其他波形的施加时间被相对缩短。
例如，如果要缩短指出保持放电光，即，实际显示光(display light)的保持周期，则正显示的屏幕的亮度降低，而且对比度也降低。鉴于上述原因，在本发明的第一实施例中，考虑到两个因素(克服时间限制和防止余像错误放电)，判定对帧施加的第一下降波形数。
图8是用于说明根据本发明第一实施例的等离子体显示设备的另一个波形的波形图。
如图8所示，根据本发明第一实施例的修改波形包括位于复位周期之前的预复位周期，在该预复位周期，对保持电极之任一施加正波形，而对其余电极施加正波形的反波形。
例如，在预复位周期，对扫描电极施加逐渐降低的负波形，而对保持电极施加保持电压(Vs)的正波形。此外，对地址电极施加0V的地(GND)电平电压。在所有的放电区内，在扫描电极与保持电极之间以及在保持电极与地址电极之间，产生无光放电。因此，在所有放电区上产生壁电荷。
由于在每帧第一子域的复位周期之前，施加预复位波形，所以，在具有相同壁电荷分布时，可以初始化所有放电区。由于在预复位周期内，可以保证稳定壁电荷状态，所以在一帧期间，可以降低每个子域的建立波形的最高电压电平。随着最高电压电平的降低，可以缩短建立周期，因此，可以保证足够驱动余量(driving margin)。
在复位周期的建立周期，对扫描电极顺序施加第一正斜坡(Ramp-up 1)波形和第二正斜坡(Ramp-up 2)波形。对保持电极和地址电极施加0V。第一正斜坡(Ramp-up 1)波形的电压从0V升高到正保持电压(Vs)电平，而第二正斜坡(Ramp-up 2)波形的电压从正保持电压(Vs)电平升高到比正保持电压(Vs)电平高的最高电压(Vsetup 1或者Vsetup 2)电平。通过建立周期，在所有放电区使壁电荷累积。
在本发明的第一实施例中，对扫描电极施加的第一子域(SF1)的建立波形的最高电压(Vsetup 1)电平与其余子域(SF2至SFn)的建立波形的最高电压(Vsetup 2)电平不同。优选将第一子域(SF1)的最高电压(Vsetup 1)电平设置得高于其余子域(SF2至SFn)的最高电压(Vsetup 2)电平。因此，在预复位周期之后的第一子域(SF1)，将建立波形的最高电压电平设置得高于其余子域(SF2至SFn)的电压电平，以保证与其余子域(SF2至SFn)具有同样的壁电荷分布。
建立周期之后，负第一下降波形降低到比建立波形的最高电压电平低的地(GND)电平电压，然后，逐渐降低，对该扫描电极施加该负第一下降波形。由于与第一下降波形同步对保持电极Z施加正波形，所以在扫描电极与保持电极之间产生弱擦除放电。
在根据本发明第一实施例包括预复位周期的驱动波形上，第一子域(SF1)的第一下降波形的最低电压电平与其余子域(SF2至SFn)的第一下降波形的最低电压电平不同。建立周期之后的第一子域(SF1)的壁电荷的数量小于其余子域(SF2至SFn)的壁电荷的数量，而且在预复位波形的影响下，其余子域(SF2至SFn)具有某个数量的壁电荷。即，控制第一子域(SF1)的第一下降波形，以便产生弱擦除放电。控制其余子域(SF2至SFn)的第一下降波形，以便与第一子域相比，产生强擦除放电。
优选地，基于地(GND)电平，在-110V至-100V之间，施加第一子域(SF1)的第一下降波形的最低电压电平。在-140V至-100V之间施加其余子域(SF2至SFn)的第一下降波形的最低电压电平。
如果第一子域(SF1)的第一下降波形的最低电压电平低于-110V，而其余子域(SF2至SFn)的第一下降波形的最低电压电平低于-140V，则在扫描电极与保持电极之间过多产生擦除放电，因此出现无光余像。如果第一子域(SF1)的第一下降波形的最低电压电平超过-110V，则在扫描电极与保持电极之间不产生擦除放电。
此外，为了保证正确擦除放电周期，优选将第一子域(SF1)的第一下降波形的宽度设置在10μs至20μs的范围内，而将其余子域(SF2至SFn)的第一下降波形的宽度设置在20μs至30μs的范围内。
已经参考图5a对复位周期的卸下周期、地址周期以及保持周期进行了充分说明。省略对其进行说明。
如上所述，利用第一下降波形，选择性地擦除在驱动时过多累积在显示单色图形的区域内的、保持断开的单元区上的壁电荷。因此，可以更有效改善光点问题。
此外，在施加第一下降波形时，在保持电极上，比保持电压(Vs)低的电压电平，例如，Vzb，用作正波形的电压电平。产生了图像时，防止产生失真现象。此外，通过限制第一下降波形的最低电压电平，可以防止产生互补余像的问题。
<第二实施例>
图9是示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的结构的方框图。
如图9所示，根据本发明第二实施例的等离子体显示设备包括：等离子体显示板900、数据驱动器910、扫描驱动器920、保持驱动器930、驱动脉冲控制器940以及驱动电压发生器950。
根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的构成单元：等离子体显示板900、数据驱动器910、扫描驱动器920以及驱动电压发生器950与参考图4描述的、根据本发明第一实施例的等离子体显示板400、数据驱动器410、扫描驱动器以及驱动电压发生器450具有同样功能。省略说明它们。
下面将说明在根据本发明第一实施例的驱动脉冲控制器440的控制下工作的保持驱动器430的工作特性和在根据本发明第二实施例的驱动脉冲控制器940的控制下工作的保持驱动器930的工作特性。
保持驱动器930驱动保持电极Z，即，等离子体显示板900上的公用电极。在施加第一下降脉冲时，在驱动脉冲控制器940的控制下，根据本发明第二实施例的保持驱动器930对保持电极Z施加正脉冲。设置正脉冲具有这样高的电压电平，以致不产生放电，即，具有比保持电压(Vs)高的电压电平。正脉冲优选具有该图所示的电压，或者具有在地址周期期间对保持电极Z施加的偏置电压(Vzb)。
在本发明的第二实施例中，在施加第一下降脉冲时，保持电极Z在至少一个周期内被电浮置。即，用于驱动保持电极Z的保持驱动器930的电源开关元件(未示出)被断开。断开电源开关元件的原因是为了减小硬件负荷，在对保持电极Z施加的正脉冲产生峰值分量并将正脉冲修改为不规则波形时出现该硬件负荷。下面将对此做详细说明。
此后，在施加第二下降脉冲时，使保持电极Z保持在地(GND)电平电压。在地址周期期间，对保持电极Z施加偏置电压(Vzb)。在保持周期期间，对保持电极Z至少施加一个或者多个用于保持放电的保持脉冲，在地(GND)电平电压与保持电压(Vs)之间施加该一个或者多个保持脉冲。将参考图10说明根据本发明第二实施例的等离子体显示设备实现的驱动波形。
图10示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的驱动波形。
如图10所示，利用一帧驱动根据本发明第二实施例的等离子体显示设备，该一帧被划分为：复位周期，用于初始化整个单元区；地址周期，用于选择要放电的单元区；保持周期，用于使选择的单元区保持放电；以及擦除周期，用于擦除放电区内的壁电荷。
在本发明的第二实施例中，第一下降波形影响正波形的概率高。例如，受从-140V至-100V的最低电压电平升高到地(GND)电压电平的第一下降波形的影响，对保持电极施加的正波形产生峰值分量的概率高。将正波形修改为根据峰值分量不规则摆动的波形。该噪声分量提高了EMI。
鉴于上述观点，根据本发明的技术原理，至少在一个周期内，即，在施加第一下降波形的周期内和/或者在第一下降波形从最低电压电平升高到地电压电平的周期内，使保持电极浮置。因此，保持电极丧失了其极性，而且产生少量EMI。因此，可以防止用于驱动保持电极的驱动器元件被破坏。由于保持电极被浮置，如图10所示，所以受第一下降波形的影响，正波形变成立即升高，然后降低的波形。
根据本发明第二实施例的第一下降波形的施加周期之外的其余周期的特性与根据本发明第一实施例、参考图5a描述的其余周期的特性相同。省略说明它们。
根据本发明第二实施例因为驱动波形而在放电区内分布的壁电荷状态也与根据本发明第一实施例、参考图5b描述的壁电荷状态相同。省略说明它们。
在本发明的第一实施例中描述的关于根据建立波形的、在一帧期间在至少一个子域施加的第一下降波形以及包括预复位周期的波形的电压电平控制第一下降波形的电压电平的特性可以应用于本发明的第二实施例。
将参考图11至13说明根据本发明第二实施例防止破坏驱动器的电路的更有效驱动方法。
图11示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的另一种驱动波形。
如图11所示，在本发明的第二实施例中，在施加第一下降波形的周期之前，使保持电极浮置后(浮置1)，施加正波形。
因此，由于第一下降波形下降，而电压电平从地电压电平突然升高到偏置电压(Vzb)，所以在施加正波形时，可以防止产生峰值分量，而且可以减小EMI。因此，可以有效减小保持驱动器的电路元件的负荷。如图所示，受第一下降波形的影响，保持电极的电平下降，然后，在施加正电压时，其电平升高。此后，在第一下降波形从最低电压电平升高时，保持电极被浮置(浮置2)。
已经参考图5a充分描述了建立周期、卸下周期、地址周期、保持周期以及擦除周期。因此，为了简洁起见，省略说明它们。
图12示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种驱动波形。
如图12所示，在根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种波形上，利用能量恢复与供应单元(未示出)将正波形设置为升高。
能量恢复与供应单元用于恢复在驱动等离子体显示设备时产生的无效能量，然后，在需要时，提供恢复的能量。能量恢复与供应单元包括电容器和电感器，利用电容器和电感器的谐振，它提供以某个斜率上升的上升波形或者以某个斜率下降的下降波形。
如上所述，在本发明第二实施例中，在能量恢复与供应单元提供以某个斜率上升的波形(ER-UP)时，施加偏置电压(Vzb)的正波形。因此，可以解决参考图6描述的问题。此后，在第一下降波形从最低电压电平升高时，保持电极被浮置(浮置)。
已经参考图5a充分说明了建立周期、卸下周期、地址周期、保持周期以及擦除周期。因此，为了简洁起见，省略说明它们。
图13示出根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种驱动波形。
如图13所示，在根据本发明第二实施例的等离子体显示设备的又一种驱动波形上，在保持电极被浮置(浮置)后，能量恢复与供应单元(未示出)将正波形设置为下降。即，在能量恢复与供应单元恢复能量时，对保持电极施加以某个斜率下降的下降波形(ER-DOWN)。因此，可以有效保护驱动器的电路元件。尽管图13中未示出，但是在对保持电极施加正波形时，可以将参考图11和12描述的至少一种或者多种方法，即，浮置保持电极的方法和采用能量恢复与供应单元的方法正确组合在一起。
如上所述，在本发明第二实施例中，利用第一下降波形可以改善光点问题。通过限制第一下降波形的电压电平，可以防止产生互补余像的问题。此外，通过至少在一个周期内被浮置保持电极，可以减小硬件负荷。
尽管参考特定说明性实施例，对本发明进行了说明，但是，本发明并不局限于该实施例，而且只有所附权利要求限定本发明。显然，在不脱离本发明实质范围的情况下，本技术领域内的技术人员可以变更或者修改该实施例。

Claims (24)

1.一种等离子体显示设备，包括：
等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；
驱动器，用于驱动保持电极对；以及
驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
2.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中正波形的电压电平与在地址周期期间对保持电极施加的偏置电压的电压电平相同。
3.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中将正波形的电压电平设置在80V至100V的范围内。
4.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中第一下降波形和第二下降波形的最低电压电平分别是负极性的。
5.根据权利要求4所述的等离子体显示设备，其中第一下降波形和第二下降波形的最低电压电平互相不同。
6.根据权利要求5所述的等离子体显示设备，其中第一下降波形的最低电压电平比第二下降波形的电压电平高。
7.根据权利要求6所述的等离子体显示设备，其中可以将第一下降波形的最低电压电平的绝对值设置得低于第二下降波形的电压电平的70％。
8.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中在复位周期期间，根据对扫描电极施加的建立波形的最高电压电平，控制第一下降波形的最低电压电平。
9.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中可以将第一下降波形的最低电压电平设置在-140V至-100V的范围内。
10.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中可以将第一下降波形的宽度设置在10μs至30μs的范围内。
11.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中从与第二下降波形的电压电平相同的电压源施加第一下降波形。
12.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中在至少一个子域内施加第一下降波形。
13.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中在施加第二下降波形时，保持电极保持在地(GND)电平电压。
14.根据权利要求1所述的等离子体显示设备，其中在复位周期之前，对保持电极对之任一施加正波形，而对保持电极对中的剩余电极施加与正波形具有相反波形的波形。
15.根据权利要求14所述的等离子体显示设备，其中包括预复位周期的子域内的第一下降波形的最低电压电平与剩余子域至少之一内的电压电平不同。
16.根据权利要求14所述的等离子体显示设备，其中包括预复位周期的子域内的建立波形的最高电压电平与剩余子域至少之一内的电压电平不同。
17.一种等离子体显示设备，包括：
等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；
驱动器，用于驱动保持电极对；以及
驱动脉冲控制器，用于控制驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和降低到与第一下降波形的电压电平相同电压电平的第二下降波形，而且控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形。
18.根据权利要求17所述的等离子体显示设备，其中该相同电压电平是地(GND)电平电压。
19.根据权利要求17所述的等离子体显示设备，其中在施加第二下降波形时，使保持电极保持地(GND)电平电压。
20.一种等离子体显示设备，包括：
等离子体显示板，其上形成多个包括扫描电极和保持电极的保持电极对；
驱动器，用于驱动保持电极对；以及
驱动脉冲控制器，用于控制该驱动器，以在复位周期期间，对扫描电极顺序施加第一下降波形和第二下降波形，控制该驱动器，以在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形，而且控制保持电极，以便至少在一个周期内被浮置。
21.根据权利要求20所述的等离子体显示设备，其中至少一个周期是第一下降波形从地电压电平变更为最低电压电平的周期，或者是第一下降波形从最低电压电平变更为地电压电平的周期。
22.根据权利要求20所述的等离子体显示设备，其中驱动器包括能量恢复与供应单元，以及
利用该能量恢复与供应单元将正波形设置为上升或者下降。
23.根据权利要求20所述的等离子体显示设备，其中在施加第二下降波形时，使保持电极保持在地(GND)电平电压。
24.一种用于驱动等离子体显示设备的方法，在该等离子体显示设备上，包括扫描电极和保持电极的保持电极对和与该保持电极对交叉的地址电极形成一个放电区，该方法包括步骤：
(a)对扫描电极施加建立波形；
(b)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第一下降波形，而且在施加第一下降波形时，对保持电极施加其电压电平低于保持波形的电压电平的正波形；以及
(c)对扫描电极施加其最低电压电平是负极性的第二下降波形，而且在施加第二下降波形时，使保持电极保持地(GND)电平电压。
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