专利名称：等离子显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示器及其驱动方法。
背景技术：
等离子显示器是一种显示设备，其使用由放电单元的气体放电所产生的等离子显示符号和图像。根据其尺寸，等离子显示器的等离子显示板(PDP)包含了超过几十万到几百万的象素，这些象素以矩阵形式排列。
等离子显示器的一帧被分成多个子场，并且每个子场都包含复位周期、寻址周期和保持周期。复位周期用于初始化每个放电单元的状态，以便便利对放电单元的寻址操作。寻址周期用于在放电单元中选择接通/关断的单元，保持周期用于使接通的单元持续放电以显示图像。
为了执行上述操作并显示图像，在保持周期内，保持脉冲被交替地施加到扫描电极和保持电极，并且在复位周期和寻址周期内，复位波形和寻址波形被施加到扫描电极。因此，分别需要用于驱动扫描电极的扫描驱动板和用于驱动保持电极的保持驱动板。将这两个独立的驱动板安装在一个底盘基座上可能会产生问题，并增加设备的总成本。
因此，为了将两个驱动板结合成一个独立组合板，有方案建议将该独立组合板与扫描电极相连，并延长保持电极使其延伸到组合板。但是，以这种方式组合两个驱动板增加了延长的保持电极所产生的阻抗分量。这会导致保持脉冲产生失真。
发明内容
本发明提供了一种省略用于驱动保持电极的驱动板或减小其尺寸和复杂度的等离子显示器。本发明还提供一种等离子显示器用于防止在保持周期内自擦除放电。
本发明的示范实施例公开了一种等离子显示器的驱动方法。该等离子显示器在被分成多个子场的一帧期间显示图像，并且包含第一电极、第二电极和第三电极，第三电极的延伸方向与第一电极和第二电极完全垂直。在每个子场的保持周期内，向第一电极施加第一电压。在保持周期内，该驱动方法包含向第二电极施加高于第一电压的第二电压；将第二电极的电压从第二电压减小到第三电压；将第二电极的电压从第三电压减小到低于第一电压的第四电压；将第二电极的电压从第四电压增加到低于第二电压的第五电压；和，将第二电极的电压从第五电压增加到第二电压。其中，第三电压和第五电压中的至少一个不同于第六电压，第六电压是第二电压和第四电压的平均值。
第三电压可以高于第六电压，并且第五电压可以低于第六电压。
此外，在子场的复位周期和寻址周期的一部分时间内，可以向第一电极施加第七电压。第七电压可以等于第一电压，并且第一电压可以是地电压。
本发明的另一个示范实施例公开了一种等离子显示器。该等离子显示器包含PDP、控制器和驱动器。PDP包含多个第一电极、多个第二电极和多个第三电极，第三电极的延伸方向与第一电极和第二电极完全垂直。控制器将一帧分为多个子场。驱动器向第一电极施加第一电压，并且在每个子场的保持周期内向第二电极轮流施加高于第一电压的第二电压和低于第一电压的第三电压；在第一时间和第二时间中的至少一个时间内，驱动器向第二电极施加与在第三时间内向第二电极施加的第一电压不同的第四电压。其中，在第一时间内，第二电极的电压从第二电压减小到第三电压；在第二时间内，第二电极的电压从第三电压增加到第二电压；第三时间比第一时间和第二时间短。
图1示出了根据本发明的示范实施例的等离子显示器的分解透视图。
图2示出了根据本发明的示范实施例的PDP的示意图。
图3示出了根据本发明的示范实施例的等离子显示器的底盘基座的规划图。
图4示出了根据本发明的第一示范实施例的等离子显示器的驱动波形。
图5示出了根据本发明的第二示范实施例的等离子显示器的驱动波形。
具体实施例方式
在下面的详细说明中，仅仅示出和说明本发明的示范实施例。所以，附图和说明本质上应被看作是说明性的，而非限制性的。
图1、图2和图3示出了根据本发明实施例的等离子显示器的结构示意图。
参照图1、图2和图3，该等离子显示器包含PDP 10、底盘基座20、前表壳30和后表壳40。底盘基座20与PDP 10显示图像一侧的反面连接。前表壳30与PDP 10显示图像的一侧连接。后表壳40与底盘基座20连接。这些部件安装在一起形成了等离子显示器。
如图2所示，图1中的PDP 10包含多个在列方向延伸的寻址(A)电极A1到Am，以及多个在行方向延伸的扫描(Y)电极Y1到Yn和保持(X)电极X1到Xn。每个X电极X1到Xn都与一个Y电极Y1到Yn对应，并且X和Y电极在保持周期内执行显示操作以显示图像。子象素区域表示一个放电空间，即由A电极与Y和X电极交叉形成的放电单元12。
如图3所示，用于驱动PDP 10的驱动板100、200、300、400、500形成在底盘基座20上。地址缓存板100形成在底盘基座20的顶端和底端。所示结构被视为双驱动配置，从底盘基座的顶端和底端两侧提供寻址电压，所示结构可以根据驱动配置改变。例如，在单驱动配置中，地址缓存板100可能位于底盘基座20的顶端或底端。此外，地址缓存板100也可以由一个单独的板或多个板的组合构成。
地址缓存板100接收来自控制板400的寻址驱动控制信号，并向适当的A电极施加电压以选择接通放电单元(或关断放电单元)。X电极被以恒定的基准电压偏置。
扫描驱动板200位于底盘基座20的左边区域，并通过扫描缓存板300与Y电极连接。在寻址周期内，扫描缓存板300向Y电极施加电压，以便顺序地选择扫描电极Y1到Yn。扫描驱动板200从控制板400接收驱动信号，并向Y电极施加驱动电压。虽然，如图3所示，扫描驱动板200和扫描缓存板300位于底盘基座20的左侧，但是它们也可以位于底盘基座20的右侧。并且，扫描缓存板300和扫描驱动板200还可以组合在一起形成一个整体部分。
一旦接收到外部的图像信号，控制板400就生成用于驱动A电极的控制信号和用于驱动Y和X电极的控制信号。控制板400随后向地址缓存板100、扫描驱动板200和扫描缓存板300施加控制信号。电源板500提供用于驱动等离子显示器的电源。控制板400和电源板500位于底盘基座20的中间区域。
地址缓存板100、扫描驱动板200和扫描缓存板300作为PDP 10的驱动器工作。控制板400作为PDP 10的控制器工作。电源板500作为PDP 10的电源工作。
图4示出了根据本发明的第一示范实施例的等离子显示器的驱动波形。简明起见，仅结合一个放电单元12(图2)示范性地说明施加到一个Y电极、X电极和A电极的驱动波形。在图4所示的驱动波形中，参照图3，Y电极接收来自扫描驱动板200和扫描缓存板300的电压，A电极接收来自地址缓存板100的电压。X电极被以恒定基准电压偏置，在图4中表现为地电压(0V)。
如上面所解释的，等离子显示器在帧期间被驱动，并且帧被分为几个子场。如图4所示，驱动波形的一个子场被分成三个周期复位周期、寻址周期和保持周期。复位周期具有上升周期和下降周期。
参照图4，在复位周期的上升周期内，Y电极的电压逐渐从电压Vs增加到电压VSet，同时A电极的电压保持在基准电压0V。Y电极的电压在Vs和Vset之间的斜坡上增加。在Y电极的电压增加的同时，在Y和X电极以及Y和A电极之间产生微弱的放电，在Y电极形成了负(-)壁电荷，在X和A电极形成了正(+)壁电荷。此外，当Y电极的电压逐渐改变时，如图4所示，放电单元12发生微弱放电，因此，形成了壁电荷，以致外部施加电压和壁电压的和可以保持在放电启动(firing)电压。
本发明中说明的壁电荷指在放电单元12接近每个电极(X、Y或A)的壁上形成的电荷和在电极上积累的电荷。虽然以在电极上(X、Y或A)“形成”和“积累”来说明壁电荷，但是壁电荷实际上并没有接触电极。此外，壁电压的意味着由壁电荷在放电单元12的壁之间形成的电位差。
电压Vset是足够在任何条件下启动放电单元12放电的高电压，因为每个放电单元12都必须在复位周期内被初始化。一般来说，电压Vs与在保持周期内施加到Y电极的电压相等，并且电压Vs小于在Y电极和X电极之间启动放电所需的电压。
在复位周期的下降周期内，Y电极的电压逐渐从电压Vs减小到电压Vnf，同时A电极的电压保持在基准电压。结果，随着Y电极电压的减小，在Y和X电极之间以及Y和A电极之间产生了微弱的放电，并且因此，在Y电极形成的负(-)壁电荷以及在X和A电极形成的正(+)壁电荷被消除。电压Vnf被设置成接近Y和X电极之间的放电启动电压。然后，Y和X电极之间的壁电压达到接近0V，因此，可以防止在寻址周期没有通过寻址放电被寻址的放电单元12在保持周期内被误启动。Y和A电极之间的壁电压由Vnf的幅值决定，因为A电极的电压保持在基准电压0V。
随后，在选择接通的放电单元12的寻址周期内，分别向接通的放电单元12的Y电极和A电极施加扫描脉冲VscL和寻址脉冲Va。未被选择的Y电极被偏置在高于VscL的电压VscH，同时向关断的放电单元的A电极施加基准电压。扫描缓存板300从扫描电极Y1到Yn中选择要被施加扫描脉冲YscL的Y电极。例如，在单驱动方式中，可能在列方向按照Y电极排列的顺序选择Y电极。当Y电极被选中时，地址缓存板100在沿着被选择的Y电极的放电单元中选择要被接通的放电单元。也就是说，地址缓存板100从寻址电极A1到Am中选择被施加电压Va的寻址脉冲的A电极。
扫描脉冲以电压VscL的形式首先被施加到第一行(Y1)的Y电极。同时，寻址脉冲以电压Va的形式被施加到沿第一行将要被接通的放电单元12的A电极。然后，在第一行(Y1)的Y电极和接收到电压Va的A电极之间发生放电之后，Y电极和X电极之间发生放电。因此，在Y电极形成了正(+)壁电荷，在A电极和X电极形成了负(-)壁电荷。结果，在X和Y电极之间形成了壁电压Vwxy，其中临近Y电极的壁的电位高于临近X电极的壁的电位。随后，向在第二行(Y2)的Y电极以电压VscL的形式施加扫描电压，同时向沿第二行将要被接通的放电单元12的A电极以电压Va的形式施加寻址脉冲。然后，接收到电压Va的A电极和第二行的Y电极(Y2)交叉形成的放电单元12发生寻址放电，所以，壁电荷以上面说明的方式在那些放电单元12中形成。关于其它行的Y电极，壁电荷以上面说明的方式在将要接通的放电单元12中形成，也就是说，通过向将要接通的放电单元12的A电极施加寻址脉冲电压Va，同时从第一行(Y1)到最后一行(Yn)顺序地向Y电极施加扫描脉冲电压VscL的形式形成。
在上述的寻址周期内，通常将电压VscL设置成低于或等于电压Vnf，同时通常将电压Va设置成高于基准电压。现在说明当电压VscL等于电压Vnf时通过向A电极施加电压Va发生的寻址放电。当在复位周期内施加电压Vnf时，A和Y电极之间的壁电压与A和Y电极之间的外部电压Vnf之和达到了A和Y电极之间的放电启动电压Vfay。例如，当在寻址周期内向A电极施加0V，向Y电极施加在本例中等于Vnf的电压VscL时，在A和Y电极之间形成了电压Vfay，因此可以预期会发生放电。但是，在本例中，没有发生预期的放电，因为放电延时大于扫描脉冲和寻址脉冲的宽度。如果向A电极施加电压Va，向Y电极施加电压VscL＝Vnf，会在A和Y电极之间形成大于启动电压Vfay的电压，因此，放电延时会被缩短到小于扫描脉冲的宽度，从而允许放电发生。电极A和Y之间的电压差随着Va和VscL的幅值的增加而增加，因为Va是正的，而VscL是负的，它们幅值的增加意味着它们之间的电压差变大。类似地，也可以通过将电压VscL设置为低于电压Vnf来促成寻址放电的发生。
随后，在保持周期中，通过初始以电压Vs的形式向Y电极施加脉冲，使得Y和X电极之间发生保持放电。就在施加该电压之前，形成了壁电压Vwxy，以致在寻址周期中已经经历了寻址放电的放电单元12的Y电极的电位高于X电极的电位。在保持周期中，电压Vs被设置成低于X和Y电极之间的放电启动电压Vfxy，同时电压和Vs+Vwxy被设置成高于电压Vfxy。通过这种方式，在施加Vs之前出现的从Y电极到X电极的正壁电压Vwxy不会发生放电。同时，一旦Vs到达，这两个一般为正的电压之和Vs+Vwxy会达到高于X和Y电极之间放电所要求的启动电压Vfxy的值，并且放电被保持。
作为保持放电的结果，在Y电极形成了负(-)壁电荷，在X和A电极形成了正(+)壁电荷，从而X电极壁的电位高于Y电极壁的电位。由于形成了电压Vwyx，从而Y电极本身，而非其临近壁的电位，变得高于X电极本身的电位，一个负电压-Vs的脉冲被施加到Y电极以启动随后的保持放电。作为这次放电的结果，再次在Y电极形成了正(+)壁电荷，在X和A电极形成了负(-)壁电荷，以致可以通过向Y电极施加正电压Vs再一次产生保持放电。
将交替向Y电极施加保持脉冲Vs和-Vs的过程重复对应于相关子场的权重值的次数。
如上所述，根据如图4所示的本发明的第一实施例，仅通过向Y电极施加驱动波形，同时保持X电极以基准电压偏置，就可以执行复位、寻址和保持操作。因此，不需要驱动X电极的驱动板，并且X电极只需要简单地保持例如0V的基准电压偏置。由于保持脉冲仅由扫描驱动板200施加，因此由向Y电极施加电压Vs形成的阻抗实质上与向Y电极施加电压-Vs形成的阻抗相等。
在第一示范实施例的保持周期内，Y电极的电压从电压Vs改变到电压-Vs，或者从电压-Vs改变到电压Vs。在这段时间内，通过将电压值改变2Vs，可能在放电单元12中产生自擦除放电。然后，在下一次向Y电极施加电压Vs或-Vs之前，通过自擦除放电可能消除由保持放电在X和Y电极上形成的壁电荷。如果在放电单元12中产生了自擦除放电，则放电单元12可能不能产生随后的保持放电，或者可能会产生微弱的保持放电。结果，放电单元12可能不能呈现期望的灰度。
将参照图5说明用于防止自擦除放电的第二示范实施例。
如图5所示，根据本发明第二示范实施例的等离子显示器的驱动波形与第一示范实施例的相似。但是，在保持周期内，Y电极的电压从电压Vs减小到电压Vs1随后进一步减小到电压-Vs，在此之后，才从电压-Vs增加到电压Vs2，再返回到电压Vs。电压Vs1高于电压-Vs而低于电压Vs。电压Vs2也是高于电压-Vs而低于电压Vs。在从电压-Vs增加到电压Vs2之后，Y电极可能在预定周期内保持电压Vs2，并且/或者在从电压Vs减小到电压Vs1之后，Y电极可能在预定周期内保持电压Vs1。
结果，因为Y电极的电压变化小于电压2Vs，所以可以防止自擦除放电。
电压Vs1可以被设置为高于基准电压0V。之后，由于电压Vs1与电压-Vs之差高于电压Vs与电压Vs1之差，因此在保持周期内，当向Y电极施加电压-Vs时，保持放电能够稳定地发生。
此外，电压Vs2可以被设置为低于基准电压0V。之后，由于电压Vs与电压Vs2之差高于电压Vs2与电压-Vs之差，因此在保持周期内，当向Y电极施加Vs时，保持放电能够稳定地发生。
由于在第二示范实施例子场的复位周期、寻址周期和保持周期内，一直向X电极施加恒定的基准电压0V，因此在复位周期和/或寻址周期内的下降周期中，X电极可以被偏置在高于基准电压0V的电压。之后，由于X电极的电压高于基准电压0V，所以，施加到Y电极的电压可以高于如图4或图5所示的电压Vnf或VscL。
由于也可以从扫描驱动板200施加不同于基准电压0V的电压，因此，用于驱动X电极的额外板可以被省略。此外，由于由扫描驱动板施加保持脉冲，因此沿施加电压Vs的保持脉冲路径的阻抗可以与沿施加电压-Vs的保持脉冲的路径的阻抗在实质上相同。
虽然在第一和第二示范实施例中说明Y电极的电压是以斜坡方式逐渐改变的，但是Y电极的电压也可以以其它方式逐渐改变。
此外，虽然在第一和第二示范实施例中说明复位周期包含上升周期和下降周期，但是在一帧的某些子场中，复位周期也可以只包含下降周期。
根据本发明的示范实施例，由于X电极偏置在恒定的电压，因此可以省略用于驱动X电极的额外的板。结果，可以降低制造等离子显示器的成本。
尽管参照目前认为可行的示范实施例对本发明进行了上述说明，但是应当理解，本发明并不仅限于已公开的实施例，而是在不脱离所附权利要求书及其等同物所限定的精神和范围的情况下，本发明还旨在覆盖各种修改和等价安排。
权利要求
1.一种等离子显示器的驱动方法，用于在被分为多个子场的一帧期间内显示图像，该等离子显示器包含第一电极、第二电极和第三电极，第三电极与第一电极和第二电极基本垂直延伸，在每个子场的保持周期内该驱动方法包括向第一电极施加第一电压，向第二电极施加高于第一电压的第二电压；将第二电极的电压从第二电压减小到第三电压；将第二电极的电压从第三电压减小到低于第一电压的第四电压；将第二电极的电压从第四电压增加到低于第二电压的第五电压；和将第二电极的电压从第五电压增加到第二电压，其中，第三电压和第五电压中的至少一个不同于第六电压，第六电压是第二电压和第四电压的平均值。
2.如权利要求1所述的驱动方法，其中，所述第三电压高于第六电压。
3.如权利要求1所述的驱动方法，其中，所述第五电压低于第六电压。
4.如权利要求1所述的驱动方法，其中，所述第六电压等于第一电压。
5.如权利要求4所述的驱动方法，其中，所述第一电压是地电压。
6.如权利要求1所述的驱动方法，还包括在子场的复位周期和寻址周期的一部分时间内，向第一电极施加第七电压。
7.如权利要求6所述的驱动方法，其中，所述第七电压等于第一电压。
8.如权利要求6所述的驱动方法，其中，所述第七电压高于第一电压。
9.如权利要求6所述的驱动方法，其中，所述在复位周期的一部分时间内向第一电极施加第七电压包括将第二电极的电压从第八电压减小到第九电压。
10.如权利要求6所述的驱动方法，还包括在寻址周期内向第一电极施加第一电压的同时，顺序地向第二电极施加扫描脉冲，并且选择性地向第三电极施加寻址脉冲。
11.如权利要求6所述的驱动方法，其中，所述第一电压是地电压。
12.如权利要求1所述的驱动方法，其中，当第二电极的电压被改变为第三电压或者第五电压之后的预定时间内，所述第二电极保持第三电压或者第一电压。
13.一种等离子显示器，它包括等离子显示板，它包含多个第一电极、多个第二电极和多个第三电极，第三电极的延伸方向与第一电极和第二电极基本垂直；控制器，用于将一帧分为多个子场；和驱动器，用于向第一电极施加第一电压，并且在每个子场的保持周期内向第二电极交替施加高于第一电压的第二电压和低于第一电压的第三电压；其中，在其中第二电极的电压从第二电压减小到第三电压的第一周期或其中第二电极的电压从第三电压增加到第二电压第二周期内，或者在所述第一周期和第二周期两者的时间内，所述驱动器在比第一周期和第二周期短的第三周期向第二电极施加与第一电压不同的第四电压。
14.如权利要求13所述的等离子显示器，其中，所述驱动器在与第一周期相符的第三周期内向第二电极施加第四电压，并且第四电压高于第一电压。
15.如权利要求13所述的等离子显示器，其中，所述驱动器在与第二周期相符的第三周期内向第二电极施加第四电压，并且第四电压低于第一电压。
16.如权利要求13所述的等离子显示器，其中，在多个子场中向第一电极施加第一电压的同时，所述驱动器向第二电极和第三电极施加用于在等离子显示板上显示图像的驱动波形。
17.如权利要求16所述的等离子显示器，其中，所述第一电压是地电压。
18.如权利要求13所述的等离子显示器，其中，每个子场被分为复位周期、寻址周期和保持周期，其中，在第一电极和第二电极与第三电极的交叉点形成放电单元，并且其中，当接收到外部的图像信号时，所述控制器生成用于驱动第三电极的寻址驱动控制信号和用于驱动第一电极以及第二电极的扫描驱动控制信号。
19.如权利要求18所述的等离子显示器，其中，所述驱动器还包含与所述控制器连接的地址缓存板，用于接收从控制器发出的寻址驱动控制信号，并向被寻址的第三电极施加电压，用以从放电单元中选择接通的放电单元；与所述第二电极连接的扫描驱动板，用于接收来自控制器的扫描驱动控制信号，并向第二电极施加驱动电压；和连接扫描驱动板到第二电极的扫描缓存板，用于在寻址周期内向第二电极施加电压，以便顺序选择第二电极。
20.如权利要求19所述的等离子显示器，其中，所述扫描缓存板和扫描驱动板组合成一个整体部分。
全文摘要
在本发明中，提供了在保持周期内向扫描电极施加电压V
文档编号H04N5/66GK1744176SQ20051009962
公开日2006年3月8日 申请日期2005年8月30日 优先权日2004年8月30日
发明者姜太京 申请人:三星Sdi株式会社