专利名称：等离子体显示板的交直流混合驱动方法
技术领域：
本发明是一种对等离子体显示板的驱动方法，尤其是一种对采用中间放电的等离子体显示板的交直流混合驱动的方法。
目前，最新一种等离子体显示板(CN99114358.2)它包括一块作为该显示器件有效显示工作面的前玻璃衬底基板和一块与前玻璃衬底基板平行相对的后玻璃衬底基板，在后衬底玻璃基板上设有多条相互平行的第一电极(数据电极)，在前衬底玻璃基板下设有多条互相平行并与上述第一电极空间正交配置的第二电极(扫描电极)和覆盖在它上面的介电层，在前后玻璃衬底基板四周用低熔点玻璃粉封接成密闭器件，并在其中充以惰性气体混合物。在前后玻璃衬底基板之间夹着一块包含许多网孔的金属栅网板这些网孔按一定规律排列并具有轴对称的几何形状，这些网孔的几何轴都垂直并通过对后玻璃衬底基板上第一电极和前玻璃衬底基板上第二电极两者的轴线，扫描电极、数据电极的交叉部分对应金属网孔，在网孔的内壁涂有荧光粉。其中金属栅网的金属部分和后衬底基板上的第一电极之间用介质材料隔离。扫描电极、数据电极的交叉部分和其对应金属网孔、荧光粉、介电层构成发光显示单元。在一定电压信号作用下，发光单元气体放电，放电产生的紫外光激发荧光粉发光。这种新型等离子体显示器件的结构，不同于现有的交直流放电型等离子体显示结构。采用此种结构的等离子体显示板将比常规的表面放电型的等离子体显示板具有更高的象素分辨率和发光亮度，更高的可见光透明度，更低的工作电压，更低的成本和更简单的制造工艺，具有广阔的发展前景。
因此，上述新型的等离子体显示板和常规的交直流放电等离子体显示板的结构是完全不同的，由于结构的不同该新型的等离子体显示板直流放电将在数据电极和金属栅网之间发生，壁电荷积累在前基板的介质层上，并由维持电压维持放电。因此在对新型的等离子体显示板驱动时所使用的驱动方式也将是不同的。这些不同不仅表现在驱动电路产生的信号施加的电极是完全不同，而且施加信号随时间变化的时序也是不同的。因此，目前通用的等离子体显示板的驱动方法和电路无法应用于上述新型等离子体显示板的驱动。
本发明的目的就是提供一种适合以上所述的新型等离子体显示板，使该显示板实现高分辨率、高透光率、高亮度、高对比度和低工作电压的等离子体显示板的交直流混合驱动方法。
本发明的等离子体显示板的交直流混合驱动方法包括设置第1和第2基板，并在其间配置带有金属栅网的中间基板电极、多个扫描电极和数据电极，使上述扫描电极和上述数据电极成垂直交叉，在上述扫描电极和上述数据电极交叉的地方对应上述金属栅网基板电极的网孔，网孔内壁涂有荧光粉，金属栅网基板上的网孔与其对应的扫描电极和数据电极构成放电单元，各单元加上电压信号使单元放电或不放电，其特征在于对于交直流混合放电模式，首先在数据电极和金属栅网之间加直流脉冲信号，形成数据电极和金属栅网之间的直流放电；已经发生直流放电的单元在扫描电极和金属栅网之间的扫描信号的作用下，在扫描电极和金属栅网之间形成放电，并使显示屏点亮；已经点亮的单元的放电由维持脉冲维持放电，其灰度和明暗的控制是将一个帧画面分割成多个子场，各子场把画面的放电时间作为互不相同后，由不同子场的组合实现灰度的控制。直流驱动的特征是在金属栅网和数据电极间加直流点火脉冲，所加脉冲幅度能使放电在两者之间发生，放电时金属栅网和数据电极上有直流电流流过，即在金属栅网和数据电极间的放电为直流放电。交流驱动的特征是由扫描电极和金属栅网之间所加的扫描信号引起的放电是在数据电极和金属栅网之间已经放电的基础上进行的，扫描电极上的介质层将积累壁电荷，壁电荷的存在使交流维持脉冲信号可以维持交流放电，维持脉冲停止，放电停止。在一子场开始或一个子场结束时，在扫描电极上加擦除脉冲信号，目的是消除壁电荷，使放电单元在维持信号作用下不能维持放电，只有在点火脉冲的作用下重新放电。维持脉冲信号根据不同的要求可以加在扫描电极和金属栅网之间，也可以加在扫描电极和数据电极之间，但不加在数据电极和金属栅网之间。灰度控制是将一帧画面分为多个子场，每个子场内应用写信号点火一次，通过控制每个子场中维持放电脉冲的个数来控制扫描放电的次数，每个子场中放电的次数代表一定固定的灰度等级，控制每个子场中扫描放电的次数，每个子场中放电的次数代表一定固定的灰度等级，不在单个子场所表示的灰度等级内的灰度等级，可以通过在几个子场中分别点亮显示板，即通过子场的组合得到，由此实现灰度的控制；在单个子场所表示的灰度等级内的灰度等级，可以通过选择在对应放电次数的子场内点亮显示板，由此实现相应灰度的控制。按子场中放电的次数从低到高的顺序排列，后一子场中的脉冲数为前一子场中脉冲数的两倍，最小子场中脉冲数可以是一个，也可以是多个。
本发明的优点在于这种驱动方法可以适用于新型的等离子体显示板，使该显示板实现高分辨率、高透光度、高亮度、高对比度和低工作电压，尤其适合于大屏幕显示的场合。
图1是用于本发明交直流混合驱动方法的显示屏剖面结构示意图。其中有前玻璃衬底基板1、后玻璃衬底基板2、数据电极3、介电层4、扫描电极5、介电层6、金属栅网板7、荧光粉8。
图2是维持脉冲加在扫描电极和金属栅网间的一种交直流驱动方式的波形图。其中S1，S2，…，Sn为扫描电极1，2，…，n的扫描电压信号，“Grid”为金属栅网上所加的电压信号，Data为某一列点亮时的数据电极的电压信号，Er是擦除脉冲，Wr是写脉冲，Su是维持脉冲。
图3是维持脉冲加在扫描电极和数据电极间的电压信号波形图。
图4是金属网上始终加有维持脉冲信号的波形图。
图5是擦除脉冲同时出现的一种交直流驱动模式。
本发明的实施方案如下交直流放电模式适合于大屏幕显示情况。
在金属栅网和数据电极之间加直流脉冲信号，此信号将使有数据的一列点火，形成直流放电，由于金属栅网和数据电极之间没有被介质完全隔离，电荷不在金属栅网和数据电极之间积累，数据信号消失后点火熄灭。
在被选中的一列点火时，如果扫描信号所选中的行上有选中信号，则放电引入扫描电极和金属栅网之间，并在覆盖扫描电极的介质层上积累壁电荷，放电由所加的维持电压信号维持进行。
维持电压信号可以加在扫描电极和金属栅网之间，也可以加在扫描电极和数据电极之间。
交直流混合型放电的前提是数据电极和金属栅网之间所加的电压信号可以引起放电，在放电过程中对选中的行放电被引入扫描电极和金属栅网之间，并在介质层上积累壁电荷。
对于交直流混合放电驱动模式，其灰度和明暗的控制是将一个(帧)画面分割成多个子场，每一个子场对应一个灰度等级，在单个子场对应的灰度等级之外的其他灰度等级图象显示，可以通过在多个子场中分别施加数据脉冲信号使显示板点亮，即通过子场的组合来实现该灰度等级。当子场按子场中的脉冲数由低到高的顺序排列时，第一个子场中所包含的脉冲数可以是1个，也可以是多个，一般为1～100个，最好为2个，第二个子场中的脉冲数为第一个子场中脉冲数的两倍，以此类推，后一个子场中的脉冲数为前一个子场中的脉冲数的两倍，直到所有的子场结束。子场的数目根据灰度等级的要求，可以有1个子场，也可以有多个子场，一般为1～10个子场，对于256级灰度的显示，为8个子场，子场组合的顺序可以调整。
本实施例中所有的时序波形，都可以通过应用可编程逻辑器件实现，如应用A1tera公司的CPID器件。可编程逻辑器件产生的低压信号用于控制高压电路或高压集成芯片产生用于驱动新型等离子体显示的高压时序波形。
例1图2是维持脉冲信号加在扫描电极和金属栅网间的一种交直流驱动方式。其中S1，S2，…，Sn为扫描电极1，2，…，n的扫描电压信号，Grid为金属栅网上所加的电压信号，Data为某一列点亮时的数据电极的电压信号，Er为擦除脉冲，Wr为写脉冲，Su为维持脉冲。所采用的最少脉冲数的子场中的维持脉冲数为2，其次为脉冲数为前一子场两倍的子场，脉冲数为4，依次类推。1，2，…，n表示子场。维持脉冲是加在扫描电极和金属栅网之间的。在此种交直流驱动模式中，擦除信号首先消除介质层上的壁电荷，在数据极上数据电压信号的作用下单元点火，使放电发生在相应的数据列上，在扫描电极电压信号的作用下，放电被引入扫描电极和金属栅网之间，这时行和列同时选中的显示单元被点火，并在前基板的介质层上积累壁电荷。当所有扫描行都扫描过后，发光单元上的介质层上的壁电荷和加在扫描电极和金属栅网上的维持脉冲信号的共同作用下进行维持放电。在下一个子场到来时，擦除脉冲消除壁电荷，再对每一行点火一次，当所有行都扫描一遍后，维持脉冲维持放电，放电的次数为维持脉冲个数(一个维持脉冲周期维持脉冲个数为两个)(一个维持脉冲周期维持脉冲个数为两个)。当所有子场都作用完后，开始新的一帧图象的显示。
例2图3是维持脉冲信号加在扫描电极和数据电极之间的一种交直流驱动方式。其中S1，S2，…，Sn为扫描电极1，2，…，n的扫描电压信号，Grid为金属栅网上所加的电压信号，Data为某一列点亮时的数据电极的电压信号，Er为擦除脉冲，Wr为写脉冲，Su为维持脉冲。图3所采用的最少脉冲数的子场中的维持脉冲数为2(一个维持脉冲周期维持脉冲个数为两个)，其后为脉冲数为前一子场两倍的子场，脉冲数为4，依次类推。1、2、…，n表示子场。图3中维持脉冲是加在扫描电极和数据电极之间的。在此种交直流驱动模式中，擦除信号首先消除介质层上的壁电荷，在数据电极上数据电压信号的作用下选中的列单元点火，使放电发生在相应的数据列上，在扫描电极的电压信号的作用下，放电被引入金属栅网和扫描电极之间，这时选中的单元点火，并在前基板的介质层上积累壁电荷，当所有扫描行都扫描过后，发光单元上的介质层上的壁电荷和加在扫描电极和数据电极上的维持脉冲信号的共同作用下维持放电。在下一个子场到来时，擦除脉冲消除壁电荷，再对每一行点火一次，当所有行都扫描一遍后，维持脉冲维持放电，放电的次数为维持脉冲个数(一个维持脉冲周期维持脉冲个数为两个)。当所有子场都作用完后，开始新的一帧图象的显示。
例3图4是与图2、3不同的另外一种交直流驱动方式，它的不同之处是金属栅网上始终加有维持脉冲信号而不是在所有行都扫描结束后加维持脉冲信号。图4中S1，S2，…，Sn为扫描电极1，2，…，n的扫描电压信号，Grid为金属栅网上所加的维持脉冲信号，Data为某一列点亮时的数据电极的电压信号，Er为擦除脉冲，Wr为写脉冲，Su为维持脉冲。所采用的最少脉冲数的子场中的维持脉冲数为2，其后为脉冲数为前一子场两倍的子场，脉冲数为4，依次类推。1，2，…，n表示子场。维持脉冲是加在扫描电极和金属栅网之间的。在此种交直流驱动模式中，擦除信号首先消除介质层上的壁电荷，在数据电极上数据电压信号的作用下单元点火，使放电发生在相应的数据电极和金属栅网之间的列单元，在扫描电极写信号的作用下将放电引入扫描电极和金属栅网之间选中的放电单元，并在前基板介质层上积累壁电荷，写脉冲之后的维持脉冲信号和金属栅网上的维持脉冲信号使已经发光的单元的放电维持，并进行该子场内维持脉冲个数次(一个维持脉冲周期维持脉周期维持脉冲个数为两个)的放电，维持脉冲之后该发光单元的放电停止。下一行的擦除和维持脉冲到来的时间比上一行延迟一个维持脉冲周期的时间。当所有子场都作用完后，开始新的一帧图象的显示。
例4图5是擦除脉冲同时出现的一种交直流驱动模式，在此驱动方法中，擦除脉冲在子场开始时同时出现在每一行，使各单元的壁电荷消除，然后在对每一行进行类似实施例2的点火和放电维持。同时，擦除脉冲可以同时出现在维持脉冲之后。
权利要求
1．一种等离子体显示板的交直流混合驱动方法，该方法包括设置第1和第2基板，并在其间配置带有金属栅网的中间基板电极、多个扫描电极和数据电极，使上述扫描电极和上述数据电极成垂直交叉，在上述扫描电极和上述数据电极交叉的地方对应上述金属栅网基板电极的网孔，网孔内壁涂有荧光粉，金属栅网基板上的网孔与其对应的扫描电极和数据电极构成放电单元，各单元加上电压信号使单元放电或不放电，其特征在于对于交直流混合放电模式，首先在数据电极和金属栅网之间加直流脉冲信号，形成数据电极和金属栅网之间的直流放电；已经发生直流放电的单元在扫描电极和金属栅网之间的扫描信号的作用下，在扫描电极和金属栅网之间形成放电，并使显示屏点亮；已经点亮的单元的放电由维持脉冲维持放电，其灰度和明暗的控制是将一个帧画面分割成多个子场，各子场把画面的放电时间作为互不相同后，由不同子场的组合实现灰度的控制。
2．根据权利要求1所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于直流驱动的特征是在金属栅网和数据电极间加直流点火脉冲，所加脉冲幅度能使放电在两者之间发生，放电时金属栅网和数据电极上有直流电流流过，即在金属栅网和数据电极间的放电为直流放电。
3．根据权利要求1所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于交流驱动的特征是由扫描电极和金属栅网之间所加的扫描信号引起的放电是在数据电极和金属栅网之间已经放电的基础上进行的，扫描电极上的介质层将积累壁电荷，壁电荷的存在使交流维持脉冲信号可以维持交流放电，维持脉冲停止，放电停止。
4．根据权利要求1所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于在一子场开始或一个子场结束时，在扫描电极上加擦除脉冲信号，目的是消除壁电荷，使放电单元在维持信号作用下不能维持放电，只有在点火脉冲的作用下重新放电。
5．根据权利要求1或3所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于维持脉冲信号根据不同的要求可以加在扫描电极和金属栅网之间，也可以加在扫描电极和数据电极之间，但不加在数据电极和金属栅网之间。
6．根据权利要求1所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于灰度控制是将一帧画面分为多个子场，每个子场内应用写信号点火一次，通过控制每个子场中维持放电脉冲的个数来控制扫描放电的次数，每个子场中放电的次数代表一定固定的灰度等级，不在单个子场所表示的灰度等级内的灰度等级，可以通过在几个子场中分别点亮显示板，即通过子场的组合得到，由此实现灰度的控制；在单个子场所表示的灰度等级内的灰度等级，可以通过选择在对应放电次数的子场内点亮显示板，由此实现相应灰度的控制。
7．根据权利要求1或6所述的等离子体显示板的交直流混合驱动方法，其特征在于按子场中放电的次数从低到高的顺序排列，后一子场中的脉冲数为前一子场中脉冲数的两倍，最小子场中脉冲数可以是一个，也可以是多个。
全文摘要
等离子体显示板的交直流混合驱动方法是在数据电极和金属栅网之间加直流脉冲信号,形成数据电极和金属栅网之间的直流放电;已经发生直流放电的单元在扫描电极和金属栅网之间的扫描信号的作用下,在扫描电极和金属栅网之间形成放电,并使显示屏点亮;已经点亮的单元的放电由维持脉冲维持放电,其灰度和明暗的控制是将一个帧画面分割成多个子场,各子场把画面的放电时间作为互不相同后,由不同子场的组合实现灰度的控制。
文档编号G09G3/28GK1284698SQ00112
公开日2001年2月21日 申请日期2000年7月28日 优先权日2000年7月28日
发明者张晓兵, 郑姚生, 汤勇明 申请人:东南大学