荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法

专利名称：荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法
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循环显示驱动方法，具 体地说是一种荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法。
技术背景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。如上所述为传统的两电极荫罩式等离子体显示板的 结构，为了进一歩提高放电发光特性出现了一种三电极荫罩式表面放电结构， 该结构与对向放电结构的区别在于用一对平行排列的扫描电极和维持电极代 替前基板上的扫描电极。目前荫罩式等离子体显示板主要采用对向式放电(两 电极结构)和表面式放电(三电极结构)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扫描电极 上施加负电压脉冲，寻址电极上施加正的数据电压脉冲，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，然后在维持电极和扫描电极上交替施 加正的维持脉冲，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。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 明了一种结合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循环显示驱动方法。 本发明的技术方案是一种荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，其特征是采用存储式 显示方式，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，每个维持周 期由三个阶段组成，第一阶段主要进行扫描电极与寻址电极之间的对向放电， 第二阶段主要进行扫描电极与维持电极之间的表面放电，第三阶段主要进行 维持电极与寻址电极之间的对向放电， 一个维持周期内实现循环放电，使在 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及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，扫描电极和维持电极施加负电压脉 冲，其中扫描电极的电压幅度与维持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由三个阶段组成，第一阶段扫描电极施加正电 压脉冲，维持电极和寻址电极保持接地状态，主要进行扫描电极与寻址电极 之间的对向放电；第二阶段维持电极施加正电压脉冲，扫描电极和寻址电极保持接地状态，主要进行扫描电极与维持电极之间的表面放电；第三阶段维 持电极和扫描电极施加负电压脉冲，寻址电极保持接地状态，主要进行维持 电极与寻址电极之间的对向放电，其中维持电极和扫描电极的电压幅度或为 相同，或为不同。每个维持周期的第一阶段的电压脉冲宽度、第二阶段的电压脉冲宽度和 第三阶段的电压脉冲宽度或为相同，或为不同。 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循环放电驱动波形，使亮度和 效率得到了优化。对向放电、表面放电和循环放电的实验结果表明，循环放 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，采用循环放电 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


-图1为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为荫罩式三电极循环放电在单个子场的各电极工作波形(一)示意图。图5为荫罩式三电极循环放电在单个子场的各电极工作波形(二)示意图。
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1-5所示。一种荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，采用存储式显示方式， 在显示一帧图像的时间内至少安排一个子场，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，每个维持期由三个阶段组成，第一阶段进行扫描电极与寻址电极之间的对向放电，第二阶段进行扫 描电极与维持电极之间的表面放电，第三阶段进行维持电极与寻址电极之间 的对向放电， 一个维持期内实现循环放电，使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 和及介质表面的壁电荷的擦除。 实例1.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l、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l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IT0 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IO、介质层ll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Vn，寻址电极上加正的数据电压 VAW，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，维持电极保持接地状态，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Vs，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l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工TO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IO、介质层ll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，与前華板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. 0鹏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L25 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，扫描电极施加负电压脉 冲ly，维持电极施加负电压脉冲V吣寻址电极施加正电压脉冲Va，产生扫描 电极和寻址电极、维持电极和寻址电极间的寻址放电，放电空间内扫描电极 附近的介质层和维持电极附近的介质层上都积累了正壁电荷，在寻址电极附 近的介质层上积累了负壁电荷，壁电荷形成的壁'电压为维持期进行维持放电 做准备。在维持期，每个维持周期由三个阶段P1、 P2、 P3组成，Pl阶段的 电压脉冲宽度为tl，扫描电极施加正电压脉冲Vys,pl，维持电极和寻址电极保 持接地状态，主要进行扫描电极与寻址电极之间的对向放电，扫描电极附近 的介质层上积累了负壁电荷，寻址电极附近的介质层上积累了正壁电荷；P2 阶段的电压脉冲宽度为t2，维持电极施加正电压脉冲V吣2，扫描电极和寻址电极保持接地状态，主要进行扫描电极与维持电极之间的表面放电，维持电 极附近的介质层上积累了负壁电荷，扫描电极附近的介质层上积累了正壁电荷；P3阶段的电压脉冲宽度为t3，寻址电极保持接地状态，维持电极施加负 电压脉冲V吣3，扫描电极施加负电压脉冲Vys.p3，主要进行维持电极与寻址电 极之间的对向放电，维持电极附近的介质层上积累了正壁电荷，寻址电极附 近的介质层上积累了负壁电荷，维持期结束后放电空间仍积累有壁电荷，进 入擦除期。在擦除期，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。其中tl、 t2、 t3的值相同。 实例3.如图1、 5所示。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 5所示的驱动波形，荫罩采用悬浮电位。在寻址期，扫描电极施加负电压脉 冲ly，维持电极施加负电压脉冲V吣寻址电极施加正电压脉冲V^，产生扫描 电极和寻址电极、维持电极和寻址电极间的寻址放电，放电空间内扫描电极 附近的介质层和维持电极附近的介质层上都积累了正壁电荷，在寻址电极附 近的介质层上积累了负壁电荷，壁电荷形成的壁电压为维持期进行维持放电 做准备。在维持期，每个维持周期由三个阶段P1、 P2、 P3组成，Pl阶段的 电压脉冲宽度为tl，扫描电极施加正电压脉冲Vy^，维持电极和寻址电极保 持接地状态，主要进行扫描电极与寻址电极之间的对向放电，扫描电极附近 的介质层上积累了负壁电荷，寻址电极附近的介质层上积累了正壁电荷；P2 阶段的电压脉冲宽度为t2，维持电极施加正电压脉冲Vx^，扫描电极和寻址电极保持接地状态，主要进行扫描电极与维持电极之间的表面放电，维持电 极附近的介质层上积累了负壁电荷，扫描电极附近的介质层上积累了正壁电 荷；P3阶段的电压脉冲宽度为t3，寻址电极保持接地状态，维持电极施加负 电压脉冲V^,p3，扫描电极施加负电压脉冲Vys,p3，主要进行维持电极与寻址电 极之间的对向放电，维持电极附近的介质层上积累了正壁电荷，寻址电极附 近的介质层上积累了负壁电荷，维持期结束后放电空间仍积累有壁电荷，进 入擦除期。在擦除期，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。其中tl、 t2、 t3的值各不相同。
权利要求
1、一种荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，其特征是采用存储式显示方式，在显示一帧图像的时间内至少安排一个子场，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，每个维持期由三个阶段组成，第一阶段进行扫描电极与寻址电极之间的对向放电，第二阶段进行扫描电极与维持电极之间的表面放电，第三阶段进行维持电极与寻址电极之间的对向放电，一个维持期内实现循环放电，使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及介质表面的壁电荷的擦除。
2、 根据权利要求1所述的荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，其特 征是在寻址期扫描电极和维持电极施加的电压脉冲为负脉冲。
3、 根据权利要求1所述的荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，其特 征是在每个维持周期的三个阶段中，第一阶段扫描电极施加正电压脉冲，使 维持电极和寻址电极保持接地状态，进行扫描电极与寻址电极之间的对向放 电；第二阶段维持电极也施加正电压脉冲，扫描电极和寻址电极保持接地状 态，进行扫描电极与维持电极之间的表面放电；第三阶段维持电极和扫描电 极施加负电压脉冲，寻址电极保持接地状态，进行维持电极与寻址电极之间 的对向放电，其中维持电极和扫描电极的电压幅度或为相同，或为不同。
4、 根据权利要求1所述的荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，其特 征是每个维持周期的第一阶段、第二阶段和第三阶段的电压脉冲的宽度或为 相同，或为不同。
全文摘要
本发明公开了一种荫罩式等离子体显示板的循环显示驱动方法，它结合了对向放电和表面放电的优点，在一个维持周期内先后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及维持电极和寻址电极之间的对向放电，即实现了循环放电。这种循环放电方式使得放电区域扩大，与荧光粉的距离变小，从而使发光效率和亮度都得到优化。
文档编号G09G3/288GK101226718SQ200810018789
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者彦 屠, 雄 张, 朱立锋, 杨兰兰, 林青园, 温佳佳, 王保平 申请人:南京华显高科有限公司