CN100555379C - 荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法，它结合了对向放电和表面放电的优点，在一个维持期内同时进行扫描电极和寻址电极之间的对向放电、扫描电极和维持电极之间的表面放电，即实现了复合放电。这种复合放电使得放电区域扩大，与荧光粉的距离变小，从而使发光效率和亮度都得到优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种荫罩式等离子体显示板的驱动方法，尤其是一种综合了现有的对向放电驱动方法和表面放电驱动方法优点的复合显示驱动方法，具体地说是一种荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法。
背景技术
目前采用的荫罩式等离子体显示板的结构主要包括前基板、后基板和荫罩。前基板从玻璃基板起，分别是扫描电极、介质层以及在介质层表面形成的保护层；后基板从玻璃基板起，分别是与扫描电极垂直的寻址电极，介质层以及在介质层上形成的保护层；夹在前、后基板中间的荫罩是由导电材料(例如铁或其合金)加工而成的包含网孔阵列的金属薄网板。将上述前基板、荫罩和后基板组装封接后充入预定的工作气体，譬如各种惰性气体，即形成荫罩式等离子体显示板。目前荫罩式等离子体显示板主要采用对向式放电和表面式放电两种工作原理。对向式放电的工作原理如下：首先在寻址电极组和扫描电极之间加一高压窄脉冲或斜波脉冲擦除信号，擦除上次放电积累的壁电荷；然后在扫描电极上加一高脉冲寻址电压选中该行，同时在寻址电极上施加该行的数据脉冲，该数据脉冲电压幅度与扫描电压之差高于扫描电极与寻址电极之间的着火电压，控制触发放电，从而在该行形成与所需显示信息对应的壁电荷分布；在逐行完成整屏图像初始放电之后，在扫描电极组和寻址电极之间施加维持脉冲，以显示该帧图像。如此循环即可逐帧显示图像。表面式放电的工作原理如下：首先在寻址电极上施加正脉冲，在扫描电极施加负脉冲，当寻址电极和扫描电极之间的电压大于着火电压时它们之间先发生放电，积累维持放电所需的壁电荷，同时使该单元处于点亮状态，在维持电极施加负的维持脉冲，点亮的放电单元在壁电荷和维持脉冲的共同作用下，一直维持点亮状态，直到擦除脉冲的到来。对彩色荫罩式等离子体显示板而言，荫罩的内壁涂敷三基色荧光粉，每一放电单元中气体放电产生的真空紫外光，激发不同荧光材料发出相应的三基色光。然而上述对向放电或表面放电荫罩式等离子体显示板中都存在一些问题：采用对向式放电结构，放电路径短，放电区域离荧光粉较远，因此放电效率较低；采用表面式放电结构，虽然放电路径变长，放电效率提高，但是表面放电的亮度比对向放电弱，并且表面放电所需的维持电压相对较高。综上所述，现有的表面放电荫罩式等离子体显示板和对向放电荫罩式等离子体显示板都存在一些不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有的荫罩式等离子体显示板采用对向式放电效率低，采用表面式放电亮度低、维持电压高的问题，在三电极结构的基础上发明一种结合了对向放电和表面放电的优点，使发光效率和亮度都得到改进的新的荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法。
本发明的技术方案是：
一种荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法，其特征是在寻址电极上施加波形使显示单元内形成复合放电，在显示一帧图像的时间内安排若干个子场，每个子场由寻址期，维持期和擦除期组成，寻址期依次完成对全屏各像素点的点火，维持期由扫描电极与寻址电极之间的对向放电和扫描电极与维持电极之间的表面放电形成复合放电，使得在寻址期被点火的像素点保持气体放电状态并发光，擦除期利用一擦除脉冲完成对放电空间带电粒子的中和和介质表面的壁电荷的擦除。
在寻址期寻址电极施加正电压脉冲，扫描电极施加负的电压脉冲，维持电极上施加正电压脉冲或者接地，其中维持电极的电压幅度与寻址电极的电压幅度或为相同，或为不同。
在维持期里每个维持周期分为上、下两个阶段：上半周期扫描电极施加正电压脉冲，寻址电极与维持电极都施加负电压脉冲或者接地；下半周期扫描电极施加负电压脉冲或者接地，寻址电极与维持电极都施加正电压脉冲，其中维持电极的电压幅度与寻址电极的电压幅度或相同或不同。
本发明的有益效果：
由于现有的荫罩式等离子体显示板的图像显示驱动波形在维持期只采用对向放电或表面放电的形式，造成亮度和效率不能达到最优化。根据对向放电和表面放电的特点，本发明提出采用荫罩式复合放电型的驱动波形，使亮度和效率得到了优化。对向放电、表面放电和复合放电的实验结果表明，复合放电的放电强度较高，放电效率介于表面放电和对向放电之间，但采用复合放电使得放电区域扩大，与荧光粉的距离变小，从而使发光效率和亮度都得到优化。
附图说明
图1为本发明的三电极荫罩式等离子体显示板结构示意图。
图2为传统的显示256级灰度的带八个子场的存储式时序方式示意图。
图3为荫罩式三电极表面放电在单个子场的各电极工作波形示意图。
图4为荫罩式三电极复合放电在单个子场的各电极工作波形示意图之一。
图5为荫罩式三电极复合放电在单个子场的各电极工作波形示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、3所示。
图1是一种三电极荫罩式等离子体显示板，它包括前基板1、后基板2、荫罩3，其中荫罩3封装在前后基板1，2之间，所述的前基板1主要由前衬底玻璃基板4、第一电极对5，6、介质层7、保护膜8组成，其中第一电极对5，6平行排列于前衬底玻璃基板4上，它可以是没有透明导电薄膜ITO构成的电极，电极5称为维持电极，电极6称为扫描电极，介质层7覆盖在第一电极对5，6上，保护膜8则覆盖在介质层7上；所述的后基板2主要由后衬底玻璃基板9、第二电极10、介质层11组成，其中第二电极10位于后衬底玻璃基板9上，介质层11覆盖在第二电极10上，第二电极10通常称为列电极组或寻址电极，与前基板1上的第一电极对5，成空间垂直正交；所述的荫罩3为一厚度d为0.1～1.0mm的包含漏斗形网格孔12阵列的导电板，所述的漏斗形网格孔12与前基板1相对的上开口13面积是其与后基板2相对的下开口14面积的10～20倍，每一漏斗形网格孔12上开口宽度15为下开口宽度16的2～4倍；第一电极对5，6呈平行排列，分别与荫罩3上的漏斗形网格孔12的上开口13的两端相对应，第二电极10与荫罩3上的漏斗形网格孔12的下开口14相对应，每一网格孔12的下开口宽度16为第二电极10宽度17的1～2倍，上开口长度19为下开口长度18的1.5～2倍，第一电极对5，6的电极宽度20相同，上开口长度20是第一电极对5，6之间的平行间距21的1.25～5倍，各网格孔12与第一电极对5，6和第二电极10垂直相交。所述的荫罩3、覆盖介质层7及保护层8的第一电极对5，6和覆盖有介质层11的第二电极10组成介质阻挡型交流复合放电型的基本单元，在该介质阻挡型交流复合放电型的基本单元中设有可见光发光区域。
对于等离子体驱动工作来讲，需要一个超过点火电压的写脉冲对位于表面电极和寻址电极交叉点位置上的放电空间，即被选的像素产生气体放电，之后通过施加持续的交流电压以保持该像素的放电状态，其间放电气体不断释放紫外线，激发放电空间周围荫罩网格孔壁上的荧光粉发出相应颜色的光，而该交流电压本身除维持放电外幅度不足以引起其它未放电像素产生放电。若希望三电极荫罩等离子体显示屏能完成如电视或电脑显示终端一类的显示全彩色动态影像的用途，必需有一种灰度级显示方式。图2给出了能显示256级灰度的带八个子场的存储式时序方式。按照通常的视频显示要求，动态影像按每秒60帧的速度进行图像显示，即每16.6毫秒显示一帧静止图像。带八个子场的存储式时序方式是将一帧图像的显示时间分为八个子场，每个子场包含一个寻址期、一个维持期和一个擦除期。
图3给出了一种荫罩式三电极表面放电在单个子场的各电极工作波形。
在寻址期中，扫描电极加负的扫描脉冲，寻址电极上加正的数据电压，两个电极间的电压差超过点火电压，使该行选择到的像素进入被点火状态，维持电极加0V电压，所有行扫描后则完成该子场对整屏像素的寻址，所有被点亮的单元在放电空间都积累了壁电荷，为维持放电做准备；在维持期中，在维持电极和扫描电极上交替施加正的维持脉冲，寻址电极保持接地状态，对各像素的放电空间产生交流维持作用，对寻址期点亮的单元进行维持放电，而寻址期未点亮的单元因为没有积累壁电荷仍处于不放电的状态；在擦除期中，由一擦除脉冲对放电最后状态下的空间带电粒子进行中和，不会引起未点亮单元的放电，同时擦除点亮点亮单元上积累的壁电荷。荫罩在整个过程中保持悬浮电位。
实施例二。
如图1、4所示。
如图1所示三电极荫罩式等离子体显示板，包括前基板1、后基板2、荫罩3，其中荫罩3封装在前后基板1，2之间，所述的前基板1主要由前衬底玻璃基板4、第一电极对5，6、介质层7、保护膜8组成，其中第一电极对5，6平行排列于前衬底玻璃基板4上，它可以是没有透明导电薄膜ITO构成的电极，电极5称为维持电极，电极6称为扫描电极，介质层7覆盖在第一电极对5，6上，保护膜8则覆盖在介质层7上；所述的后基板2主要由后衬底玻璃基板9、第二电极10、介质层11组成，其中第二电极10位于后衬底玻璃基板9上，介质层11覆盖在第二电极10上，第二电极10通常称为列电极组或寻址电极，与前基板1上的第一电极对5，成空间垂直正交；所述的荫罩3为一厚度d为0.1～1.0mm的包含漏斗形网格孔12阵列的导电板，所述的漏斗形网格孔12与前基板1相对的上开口13面积是其与后基板2相对的下开口14面积的10～20倍，每一漏斗形网格孔12上开口宽度15为下开口宽度16的2～4倍；第一电极对5，6呈平行排列，分别与荫罩3上的漏斗形网格孔12的上开口13的两端相对应，第二电极10与荫罩3上的漏斗形网格孔12的下开口14相对应，每一网格孔12的下开口宽度16为第二电极10宽度17的1～2倍，上开口长度19为下开口长度18的1.5～2倍，第一电极对5，6的电极宽度20相同，上开口长度20是第一电极对5，6之间的平行间距21的1.25～5倍，各网格孔12与第一电极对5，6和第二电极10垂直相交。所述的荫罩3、覆盖介质层7及保护层8的第一电极对5，6和覆盖有介质层11的第二电极10组成介质阻挡型交流复合放电型的基本单元，在该介质阻挡型交流复合放电型的基本单元中设有可见光发光区域。
在前基板1的扫描电极和维持电极上、后基板2的寻址电极上施加如图4所示的驱动波形，荫罩采用悬浮电位。在寻址期中，扫描电极施加负电压脉冲VWY，寻址电极施加正电压脉冲VA，维持电极施加正电压脉冲VWX(VWY与VA之和大于扫描电极与寻址电极间的着火电压，)，寻址放电使该行选择到的像素进入被点火状态，所有行扫描后则完成该子场对整屏像素的寻址。扫描电极的介质层上积累了正的壁电荷，维持电极和寻址电极积累了负的壁电荷，所有被点亮的单元在放电空间都积累了壁电荷形成壁电压，为维持放电做准备；在维持期中，每个维持周期的上半周期扫描电极施加正电压脉冲VYS，寻址电极和维持电极保持接地状态，在寻址期被点亮单元产生的壁电荷的基础上发生复合放电，即同时在扫描电极与寻址电极之间进行对向放电，扫描电极与维持电极之间进行表面放电，使介质层上壁电荷的极性反转；每个维持周期的下半周期扫描电极保持接地状态，寻址电极施加正电压脉冲VAS，维持电极施加正电压脉冲VXS，复合放电继续进行，维持期结束后进入擦除期；在擦除期中，由一擦除脉冲对放电最后状态下的空间带电粒子进行中和，同时擦除点亮点亮单元上积累的壁电荷。
作为特殊情况，可以选择扫描电极的维持电压幅度VYS、维持电压幅度VXS与寻址电压幅度VAS三者都取相同的数值，也可以选择维持电压幅度VXS与寻址电压幅度VAS二者取相同的数值；寻址电极的正电压脉冲幅度VA与维持电极的正电压脉冲幅度VWX可以取相同的数值。
实施例三。
如图1、5所示。
在图1所示三电极荫罩式等离子体显示板，前基板1的扫描电极和维持电极上、后基板2的寻址电极上施加如图5所示的驱动波形，荫罩采用悬浮电位。在寻址期中，扫描电极施加负电压脉冲Vwy，寻址电极施加正电压脉冲Va，维持电极接0V电压(Vwy与Va之和大于扫描电极与寻址电极间的着火电压)，寻址放电使该行选择到的像素进入被点火状态，所有行扫描后则完成该子场对整屏像素的寻址。扫描电极的介质层上积累了正的壁电荷，寻址电极积累了负的壁电荷，维持电极也积累了部分负的壁电荷，所有被点亮的单元在放电空间都积累的壁电荷形成壁电压，为维持放电做准备；在维持期中，每个维持周期的上半周期扫描电极施加正电压脉冲Vys/2，维持电极施加负电压脉冲Vxs/2，寻址电极施加负电压脉冲Vas/2(Vys/2与Vxs/2之和大于扫描电极和维持电极之间维持放电所需的电压，Vys/2与Vas/2之和大于扫描电极和寻址电极之间维持放电所需的电压)，在寻址期被点亮单元产生的壁电荷的基础上发生复合放电，即同时在扫描电极与寻址电极之间进行对向放电，扫描电极与维持电极之间进行表面放电，使介质层上壁电荷的极性反转；每个维持周期的下半周期扫描电极施加负电压脉冲Vys/2，寻址电极施加正电压脉冲Vxs/2，维持电极施加正电压脉冲Vxs/2，复合放电继续进行，维持期结束后进入擦除期；在擦除期中，由一擦除脉冲对放电最后状态下的空间带电粒子进行中和，同时擦除点亮点亮单元上积累的壁电荷。
作为特殊情况，可以选择扫描电极的维持电压幅度Vys/2、维持电压幅度Vxs/2与寻址电压幅度Vas/2三者都取相同的数值，也可以选择维持电压幅度Vxs/2与寻址电压幅度Vas/2二者取相同的数值。
Claims (1)
1、一种荫罩式等离子体显示板的复合显示驱动方法，其特征是在寻址电极上施加波形使显示单元内形成复合放电，所述的复合放电是指维持期由扫描电极与寻址电极之间的对向放电和扫描电极与维持电极之间的表面放电形成的放电，具体驱动实现是在维持期里每个维持周期分为上、下两个阶段：上半周期扫描电极施加正电压脉冲，寻址电极与维持电极都施加负电压脉冲或者接地；下半周期扫描电极施加负电压脉冲或者接地，寻址电极与维持电极都施加正电压脉冲，寻址电极的电压幅度与维持电极的电压幅度或相同或不同。
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