CN1975974A - 等离子体显示面板及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种等离子显示面板(PDP)及其驱动方法。该PDP包括相互平行并间隔布置的第一基底和第二基底。寻址电极提供在第一基底上，同时第一介电层在寻址电极和第一基底上。阻挡肋提供在介电层上，并形成其中设有磷光层的多个放电空间。维持电极形成在与第一基底相对的第二基底上并与寻址电极交叉布置。第二介电层形成在寻址电极上方和第二基底上，包括具有纯度至少99.6％重量份MgO的保护层通过烧结方法形成在第二介电层上。根据等离子体显示面板的温度，通过改变Vset电压施加时间或者Vnf电压施加时间，能够稳定放电，并且在复位周期能够充分累积壁电荷。

Description

等离子体显示面板及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP)及其驱动方法。
背景技术
等离子体显示面板(PDP)是利用等离子体现象的平板显示装置，由于在非真空状态气体气氛中，将电压施加到两个相互分开的电极上时，在板中产生放电，因此该现象也可以称作气体放电现象。这种气体放电现象被用于显示图像。基本上，PDP具有矩阵结构，其中在相对的基底上设置多个电极，并且电极相互交叉且相对布置，另外在两个基底之间包括放电气体。
等离子体显示面板通常包括两种类型：直流(DC)型和交流(AC)型。AC-PDP得到最广泛的使用。
AC-PDP具有一种基本结构，其中多个电极在填充有放电气体的两个基底之间的空间中相互交叉且相对布置。该空间用多个阻挡肋划分。在一个电极上涂覆介电层，用于在其上形成壁电荷，在另一电极的相对侧上形成磷光层。
由于经济原因，阻挡肋和介电层通常由印刷的方法形成，层趋于较厚。然而，与那些使用薄膜加工方法形成的生长层相比，这种生长层的质量低。
因此，存在的问题在于介电层和介电层下的电极由于放电产生的电子和离子溅射而损坏，从而使AC-PDP的寿命缩短。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种等离子体显示面板(PDP)，其通过使用纯度极高的MgO在介电层上形成保护层，以防止基于温度的不稳定的放电，来缩短响应延迟时间，以及提供其驱动方法。
根据本发明的实施例，所提供的等离子体显示面板包括：基本相互平行并且相互间隔布置的第一基底和第二基底；形成在第一基底上的多个寻址电极；形成在第一基底上并覆盖了这些寻址电极的第一介电层；具有给定高度并与第一介电层形成放电空间的多个阻挡肋；在放电空间中形成的磷光层；形成在与第一基底相对的第二基底上并与寻址电极交叉布置的多个维持电极；形成在第二基底上并覆盖了这些维持电极的第二介电层；包括具有纯度至少99.6％重量份MgO并覆盖第二介电层的保护层。
根据本发明的另一实施例，提供一种驱动等离子体显示面板的方法。等离子体显示面板包括形成在第一基底上并相互平行的第一电极和第二电极，形成在第二基底上并与第一电极和第二电极交叉的第三电极，形成在第二基底上并覆盖第一和第二电极的介电层，和覆盖介电层并具有纯度至少为99.6％重量份的MgO的保护层。该方法包括：确定等离子体显示面板的温度；将从第一电压到第二电压逐渐减小的电压施加到第一电极上；在复位周期的第一周期在第一电极上维持第二电压的施加，其中根据等离子体显示面板的温度该第一周期是可变化的。
附图说明
图1是根据本发明实施例的等离子体显示面板(PDP)结构的透视图；
图2是根据本发明实施例的等离子体显示面板结构的框图；
图3示出了根据本发明实施例的等离子体显示面板的驱动波形；
图4示出了根据本发明另一实施例的等离子体显示面板的驱动波形；
图5是根据例1制备的等离子体显示面板的放电延迟时间的曲线图；
图6是根据例2制备的等离子体显示面板的放电延迟时间的曲线图；
图7是根据比较例1制备的等离子体显示面板的放电延迟时间的曲线图；以及
图8是根据比较例2制备的等离子体显示面板的放电延迟时间的曲线图。
具体实施方式
参照附图将详细描述本发明的示例性实施例。
本发明提供用于等离子体显示面板(PDP)的保护层，具有保护层的PDP的示例如图1所示。图1中，本发明的等离子体显示面板包括第一基底1和第二基底11，两个基底通常相互平行并分开。多个通常平行的寻址电极3在图1中沿Y方向形成在第一基底1上，介电层5形成在第一基底1的表面上并在寻址电极3之上。阻挡肋7布置在介电层5上，并平行于寻址电极，可形成开口或者封闭的形状。红(R)、绿(G)和兰(B)磷光层9位于介电层5上并在相邻的阻挡肋7之间。
在面对第一基底1的第二基底11的表面上，多个平行的显示电极13在图1中X方向上形成，该方向通常为垂直于寻址电极的方向。每个显示电极13包括一对透明电极13a和一对汇流电极，其中每一透明电极13a进一步与相应的汇流电极13b配对。透明介电层15和保护层17形成在第二基底11之上，并覆盖显示电极13。每一显示电极13的电极对的其中一个电极是一个维持电极(X电极)，另一个电极是扫描电极(Y电极)。放电单元由特定寻址电极3和垂直的显示电极13交叉形成，并填充有放电气体。
等离子体显示面板的保护层包括纯度至少为99.6％重量份的极纯的MgO，尤其是纯度的范围在99.8％到100％重量份之间。极纯的MgO包括可从选自由Ca、Al、Si、Fe、Zn、Na、Cr、Mn和其组合物组成的组的杂质。
极纯的MgO可以根据烧结方法由多晶的MgO制备。当保护层包括由烧结方法制备的极纯的MgO时，该保护层可具有快速响应的性能但放电特性取决于温度可能不稳定。特别是，当保护层包括由烧结方法制备的极纯的MgO时，在低温和高温时壁电荷可能不稳定，且可能发生低放电。
当温度低时，电荷传导慢，因此放电响应速率变得较慢，并花费稍微长的时间累积壁电荷。因此，壁电荷不能利用复位周期充分累积，且增加寻址放电在寻址周期内不能完成的可能性。这导致低放电的问题。
相反，当温度高时，电荷传导快，放电响应速率变得较快，因此，过度累积的电荷在复位周期可自消除，或者在相邻放电单元寻址之前，可将过度累积的电荷传递给相邻放电单元。由于壁电荷不能充分累积，因此也存在低放电问题，其中寻址放电不能适当发生。
为了避免使用了由烧结方法制备的极纯MgO的保护层的等离子体显示面板的操作中的这种问题，在本发明另一实施例中涉及等离子显示面板的操作方法。
图2是根据本发明一实施例的等离子显示面板100结构的框图。等离子显示面板100包括以列布置的多个寻址电极A1到Am，以行布置的多个维持电极X1到Xn和多个扫描电极Y1到Yn，每一维持电极与一个扫描电极配对。维持电极X1到Xn在与扫描电极Y1到Yn的相对的方向上设置。维持电极X1到Xn与扫描电极Y1到Yn在其一端彼此分别连接。等离子显示面板100包括多个寻址电极A1到Am布置在其上的第一基底(未示出)，多个维持电极X1到Xn和多个扫描电极Y1到Yn布置在其上的第二基底(未示出)。两个基底相互面对，在它们之间具有放电空间，使得扫描电极Y1到Yn和维持电极X1到Xn与寻址电极A1到Am交叉。在寻址电极A1到Am与包括维持电极X1到Xn和扫描电极Y1到Yn的电极对交叉的位置处形成放电单元。对本领域的技术人员显然，图2的等离子显示面板100的结构仅是等离子体显示面板的一个示例，本发明及下面的驱动波形可以应用到其他结构的等离子体显示面板中。
寻址驱动器300接收来自控制器200的寻址驱动控制信号，并将用于选择被显示的放电单元的显示数据信号施加给相应寻址电极。
维持电极驱动器400接收来自控制器200的维持电极驱动控制信号，并将驱动电压施加给维持电极X1到Xn。
扫描电极驱动器500接收来自控制器200的扫描电极驱动控制信号，并将驱动电压施加给扫描电极。
温度检测器600检测等离子体显示面板100的温度，并将温度信息传输给控制器200。通过在等离子体显示面板100中装配热敏元件可以直接检测等离子体显示面板100的温度，或者通过在等离子体显示面板100后面装配热敏元件可以间接检测等离子体显示面板100的温度。由于检测等离子体显示面板的温度是本领域技术人员公知的，因此这里将不再详细描述。
控制器200接收外部视频信号，输出寻址驱动控制信号、维持电极驱动控制信号和扫描电极驱动控制信号。当子域基于时间驱动变化来表达时，控制器200将一帧分成多个子域，每一子域包括复位周期、寻址周期和维持周期。复位周期是每一放电单元的初始状态，以便于放电单元的寻址操作，寻址周期通过将寻址电压施加到将被开启寻址单元来累积壁电荷，且在等离子体显示面板中选择多个被开启单元和被关闭的单元。维持周期进行放电，通过在寻址单元中施加维持脉冲来实际显示图像。
根据本发明的实施例，控制器200接收来自温度检测器600的等离子显示面板100的温度信息，并在复位周期依照等离子显示面板100的温度产生扫描电极驱动控制信号，用于改变Vset电压施加时间(T1)或者改变Vnf电压施加时间(T2)。该控制器200的扫描电极驱动控制信号传输到扫描电极驱动器500。基于该扫描电极驱动控制信号，扫描电极驱动器500驱动扫描电极，改变Vset电压施加时间(T1)或者改变Vnf电压施加时间(T2)。当等离子显示面板100的温度比给定温度低时，通过增加Vset电压施加时间(T1)，控制器200使壁电荷充分累积。当等离子显示面板100的温度比给定温度高时，通过增加Vnf电压施加时间(T2)控制器200使壁电荷充分累积。
在复位周期对于每一子域，加到扫描电极Y1到Yn上的驱动波形，简称为Y，现将参照图3和4描述。
图3示出了根据本发明实施例PDP的驱动波形。图3只显示每一子域的复位周期施加到扫描电极Y上的驱动波形，和在寻址周期施加到寻址电极A1到Am和维持电极X1到Xn的驱动波形，它们分别简称为A和X，并为了描述方便省略维持周期的驱动波形。
参照图3的波形，电压从电压Vp到电压Vset逐渐增加，在复位周期的增加周期将这种电压施加到扫描电极Y上。然后，单独地，从扫描电极Y到寻址电极A和维持电极X产生弱的复位放电，因此在扫描电极Y中产生负的壁电荷，在寻址电极A和维持电极X中产生正的壁电荷。当电极的电压如图3所示逐渐变化时，在放电单元中产生弱的放电，产生壁电荷，从而从外部施加的电压与放电单元的壁电压之和等于放电之前的电压状况。该原理在Weber的美国专利US5745086中公开，这里引作参考。由于所有放电单元在复位周期被初始化，因此Vset电压应当足够高以在所有单元中引起放电。
另外，具有T1周期的Vset电压施加到扫描电极Y上。对于T1周期，施加Vset电压，以便在扫描电极Y中充分累积负的壁电荷，在寻址电极A和维持电极X中充分累积正的壁电荷。在本发明实施例中，T1周期根据等离子体显示面板的温度变化。换言之，当使用烧结方法制备包含极纯的MgO的保护层时，在低于给定的第一温度水平下壁电荷不能充分地累积，该温度水平是低的温度水平，且在高于给定的第二温度水平时也不能充分地累积，该温度水平是高的温度水平。因此，增加T1周期来充分累积在电极中在弱放电期间产生的壁电荷。用于增加T1周期的第一温度水平和第二温度水平被确定为根据等离子体显示面板的状态的不能充分累积壁电荷的温度。这种温度水平可通过那些本领域技术人员公知的实验确定，这里将不提供详细说明。
同时，电压从电压Vg到电压Vnf逐渐降低，在复位周期的下落周期，将这种电压施加到扫描电极Y上。尽管未在图3中显示，但是参考电压即0V施加到寻址电极A，正的Ve电压施加到维持电极X上。然后，在扫描电极Y和维持电极X之间以及扫描电极Y和寻址电极A之间产生弱的复位放电，同时扫描电极Y的电压降低，因此，在扫描电极Y中产生的负的壁电荷与在维持电极X和寻址电极A中形成的正的壁电荷被消除。
接着，Vnf电压施加到扫描电极Y上并维持持续T2周期，以充分累积壁电荷，用于寻址。依照温度T2周期是变化的。换言之，当使用烧结方法制备包含极纯的MgO的保护层时，在低于预定的第三温度水平下不能恰当地累积壁电荷，该温度水平是低的温度水平，或者在高于给定的第四温度水平时也不能充分地累积，该温度水平是高的温度水平。因此，增加T2周期来恰当地累积在电极中在复位周期的下降周期导致的弱放电周期产生的壁电荷。用于增加T2周期的第三温度水平和第四温度水平被确定为根据等离子体显示面板的状态的不能恰当累积壁电荷的温度。第三温度水平和第四温度水平可通过实验来确定。根据本发明的实施例，可控制T2周期使其大于或者等于40μs以充分累积壁电荷。可控制T2周期使其小于或者等于60μs。确定第三温度水平和第四温度水平的方法是本领域技术人员公知的，这里将不提供详细说明。
虽然图3所示波形是通过在复位周期将逐渐增加的电压和逐渐降低的电压施加到扫描电极Y而获得的，但是可以通过将逐渐下降的波形施加到扫描电极Y上来进行复位。
图4表示根据本发明另一实施例的等离子体显示面板的驱动波形。
如图4所示，电压从Vs电压到Vnf电压逐渐降低，在例2的复位周期，将这种电压施加到扫描电极Y上。这里，Vs电压是在先子域的维持周期中施加的维持放电脉冲电压。当仅将逐渐降低的电压施加到扫描电极Y上时，仅于在先子域中在选择的放电单元中产生复位放电，因此产生充分的壁电荷用于寻址。在先子域中未选择的放电单元不产生复位放电，且维持在先子域的复位周期之后的壁电荷的状态。Kurata等人的美国专利US6294875公开了其细节，这里引作参考。在本发明的另一实施例中，Vnf电压施加时间(T3)也根据温度是变化的，正如第一实施例一样。由于根据温度改变T3周期的方法与第一实施例相同，因此这里不作详细描述。可控制T3周期使其大于或者等于40μs，以便充分累积壁电荷。还可以控制T3周期使其小于或者等于70μs。
如上所述，当使用烧结方法制备包含极纯的MgO的保护层时，如上述本发明实施例所示，为了充分累积壁电荷，根据等离子体显示面板的温度，通过改变Vset电压施加时间或者Vnf电压施加时间能够解决低的放电问题。
下面的示例更详细地描述本发明，然而，可以理解这些示例不限定本发明。
例1
使用传统维持电极形成方法，条状维持电极在钠钙玻璃形成的上基底上由铟锡氧化物导电材料形成。
然后，通过用铅基玻璃涂料涂覆上基底的整个表面并烘烤上基底，在维持电极上并在上基底上形成介电层。
通过利用溅射方法在介电层上形成MgO化合物的保护层制备上平板。MgO化合物通过烧结的方法制备，并具有至少99.6％重量份的纯度。MgO化合物的杂质由下表1显示。
例2
执行与例1相同的步骤，除了图3和4的波形应用到根据例1制备的等离子体显示面板中以外。
比较例1
执行与例1相同的步骤，除了使用包含表1所示的杂质的MgO化合物以外。通过从MgO化合物中减去杂质的含量，可以从杂质的含量计算MgO化合物的纯度。
比较例2
执行与例1相同的步骤，除了使用包含表1所示的杂质的MgO化合物以外。通过从MgO化合物中减去杂质的含量，可以从杂质的含量计算MgO的纯度。
例1和比较例1和2中使用的MgO化合物的含量显示在下表1中。由于例2的杂质含量与例1中的相同，因此它们未出现在表1中。
表1
  杂质(ppm)
  Ca   Al   Si   Fe   Zn   Na   Cr   Mn
 比较例1   253.1   105.6   9.4   75.6   0.6   0.6   9.1   9.4
 比较例2   171.9   84.6   8.9   58.2   0.5   0.7   8.7   8.2
例1 12.5 15.4 13.7 5.2 2.6 0.8 未检测 3.1
在低温(-10℃)、室温(25℃)和高温(60℃)测量根据例1和2和比较例1和2制备的等离子体显示面板的放电延迟时间，结果如图5到8表示。在每一温度下的放电延迟时间显示在表2中。在图5到8中，y轴指示相对放电失效指数。
表2
  低温(nsec)   室温(nsec)   高温(nsec)
  比较例1   517   421   378
  比较例2   489   395   352
  例1   413   206   171
  例2   246   183   139
如表2和图5到8所示，根据温度，放电延迟时间不同，例1和2的放电延迟时间明显短于比较例1和2的放电延迟时间。
在包括通过烧结方法制备包含极纯的MgO的保护层的等离子体显示面板的情形，为了在复位周期充分累积壁电荷，根据等离子体显示面板的温度，通过改变Vset电压施加时间或者Vnf电压施加时间，本发明能够稳定放电。
当本发明已经参考示例性实施例具体示出和描述时，可以理解本发明不限于所公开的实施例，但相反，本发明将覆盖包含在权利要求的精神和范围中的多种改变和等同布置。

Claims (12)

1.一种等离子体显示面板，包括：
基本上相互平行布置的第一基底和第二基底；
在第一基底上并面对第二基底的多个寻址电极；
覆盖寻址电极和第一基底表面的第一介电层；
在第一介电层上并限定多个放电空间的多个阻挡肋；
在至少一个放电空间中形成的磷光层；
在第二基底上，面对第一基底并与寻址电极交叉布置的多个维持电极；
覆盖维持电极和第二基底的第二介电层；和
覆盖第二介电层并包括具有纯度至少99.6％重量份的MgO的保护层。
2.权利要求1的等离子体显示面板，其中保护层中的MgO的纯度范围从99.8％到100％重量份。
3.权利要求1的等离子体显示面板，其中MgO包括从由Ca、Al、Si、Fe、Zn、Na、Cr、Mn和其组合物组成的组选择的杂质。
4.权利要求1的等离子体显示面板，其中MgO由烧结方法制备。
5.一种驱动等离子体显示面板的方法，该等离子体显示面板包括通常平行的第一和第二基底；在第二基底上形成的且通常相互平行的第一电极和第二电极；在第一基底上形成的、通常相互平行并与第一电极和第二电极交叉的第三电极；和在第一和第二电极以及第二基底上的介电层，该方法包括：
确定等离子体显示面板的温度；
将从第一电压到第二电压逐渐减小的电压施加到第一电极上；和
在复位周期的第一周期在第一电极上维持第二电压的施加，其中根据等离子体显示面板的温度该第一周期是可变化的。
6.权利要求5的方法，其中第一周期比40μs长。
7.权利要求5的方法，其中等离子体显示面板还包括保护层，该保护层包含具有纯度至少99.6％重量份的MgO并覆盖介电层。
8.权利要求5的方法，其中在第一电压施加到第一电极上之前，电压从第三电压到第四电压逐渐增加，并且在第二周期维持第四电压。
9.权利要求8的方法，其中根据等离子体显示面板的温度，第二周期是变化的。
10.权利要求8的方法，其中第二周期至少是40μs。
11.权利要求9的方法，其中当等离子体显示面板的温度比第一温度水平高，或者比第二温度水平低时，且第二温度水平比第一温度水平低，增加第二周期。
12.权利要求5的方法，其中当等离子体显示面板的温度比第一温度水平高，或者比第二温度水平低时，且第二温度水平比第一温度水平低，增加第一周期。
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