专利名称：等离子体显示板以及驱动该等离子体显示板的方法
技术领域：
本申请涉及一种等离子体显示板以及驱动该等离子体显示板的方法。特别是，本申请涉及一种具有改进的壁电荷状态的等离子体显示板，该改进的壁电荷状态是由于复位周期的驱动波形而引起的。
背景技术：
本申请要求于2003年10月15日提交申请的韩国专利申请No.2003-71891以及于2003年10月21日提交申请的韩国专利申请No.2003-73508为优先权，其公开的内容在此全部引入作为参考。
在平板显示器中，等离子体显示板(PDP)由于其亮度、高发光效率和广阔的视角正在被积极地展开研发。
PDP使用由气体放电产生的等离子体显示文字或图像，其具有以矩阵形式排列的数十万乃至上百万的像素。
现在将参考图1和图2对传统的PDP进行描述。
图1是传统PDP的部分透视图。
参考图1，包括扫描电极4和维持电极5的多对电极平行设置在第一衬底1上。由介电层2和保护层3覆盖这些扫描电极4和维持电极5。由绝缘层7覆盖的多个寻址电极8设置在第二衬底6上。阻挡壁9在绝缘层7上与寻址电极8平行设置，并且形成在寻址电极8之间。荧光层10形成在绝缘层7的表面上，并且在阻挡壁9的每一侧上。第一衬底1和第二衬底6与夹在它们之间的放电空间11密封在一起，使得扫描电极4和维持电极5对垂直于寻址电极8。寻址电极8与扫描电极4和维持电极5对之间的交叉部分处的放电空间11的部分形成放电单元12。
图2表示图1的传统PDP的典型电极排列。
参考图2，PDP电极以n×m矩阵形式排列。寻址电极A1至Am排列在列方向，扫描电极Y1至Yn和维持电极X1至Xn以锯齿形状排列在行方向。图2中的放电单元12对应于图1中的放电单元12。
参考图3，现在将对驱动传统的PDP的方法进行描述。通过将场分成多个子场来显示灰度等级。根据时间周期，一个子场包括复位周期PR、寻址周期PA和维持周期PS。
复位周期PR消除由在先的子场的维持放电产生的壁电荷，并且对用于下一个寻址操作的每个放电单元的状态初始化。
寻址周期PA选择已寻址的单元并且在该已寻址的单元中聚集壁电荷。
维持周期PS进行用于在已选定的放电单元上显示图像的维持放电。在维持周期PS期间，通过将维持脉冲交替地施加到维持电极X和扫描电极Y上来进行维持放电。
具体地，在复位周期PR之后，壁电荷将处于最优状态，使得在接下来的寻址周期PA中可以进行稳定的寻址。当在低压条件下进行寻址放电时这是特别重要的。
该复位周期PR包括消除部分PRl、上升斜坡(rising ramp)部分PR2以及下降斜坡(falling ramp)部分PR3。
该消除部分PRl消除在在先的子场的维持周期PS期间由维持放电产生的电荷。上升斜坡部分PR2在扫描电极Y、维持电极X和寻址电极A中产生壁电荷。下降斜坡部分PR3消除某些在上升斜坡周期PR2期间产生的壁电荷，以便更有效地进行寻址放电。
在上升斜坡部分PR2期间，将从电压Vs逐步升高到电压Vset的斜坡电压施加至扫描电极Y，该电压Vset高于放电启动电压，这时将0V电压施加至寻址电极A和维持电极X。当该斜坡电压增加时，从扫描电极Y至寻址电极A和维持电极X产生轻微复位放电。该复位放电同时在扫描电极Y中聚集(-)壁电荷并且在寻址电极A和维持电极X中聚集(+)壁电荷。
在下降斜坡部分PR3期间，将从电压Vs降低至电压Vn的斜坡电压施加至扫描电极Y，这时维持电极X维持在电压Ve。当该斜坡电压减少时，在所有的放电单元中发生第二轻微复位放电，其减少了扫描电极Y中的(-)壁电荷和在维持电极X和寻址电极A中的(+)壁电荷。
在上升斜坡部分PR2期间将上升斜坡电压施加给扫描电极Y之后，如果没有充分观察到从斜坡的峰值维持Vs+Vset的电压的水平周期(flat period)，PDP就进入下降斜坡部分PR3，那么在上升斜坡部分PR2中就不可能充分进行所需的放电。因此，不可能充分形成壁电荷的理想状态。
此外，在下降斜坡部分PR3期间，如果PDP没有充分观察到维持电压Vn的水平周期就进入寻址周期PA，那么在所有放电单元内均匀形成壁电荷之前该复位周期PR就可能结束。因此，PDP可以进入没有均匀壁电荷的寻址周期PA，这可能导致不可靠的寻址放电。
发明内容
本发明提出了一种PDP以及驱动该PDP的方法，其中可以在复位周期的上升斜坡部分期间在放电单元中形成足够的壁电荷。
本发明还提出了一种PDP以及驱动该PDP的方法，其中可以在复位周期的下降斜坡部分期间在放电单元中形成均匀的壁电荷。
本发明的其它特征将在以下的描述中列出，通过这些描述本发明的其它特征将逐步变得清楚，或者通过本发明的实践可以了解到本发明的其它特征。
本发明公开了一种驱动PDP的方法，该方法包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，复位周期具有上升斜坡部分。在该复位周期的上升斜坡部分期间，一直维持保持施加至扫描电极的上升斜坡的峰值电压的水平周期，直到在扫描电极的壁电荷的状态中的变化(variation)在所有放电单元中结束为止。
本发明还公开了一种驱动PDP的方法，该方法包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，该复位周期具有上升斜坡部分和下降斜坡部分。在复位周期的下降斜坡部分期间，一直维持保持施加至扫描电极的下降斜坡的最低值(bottom)电压的水平周期，直到扫描电极的壁电荷的状态在所有放电单元中都是均匀的为止。
本发明还公开了一种具有第一电极和第二电极以及第三电极的PDP，其中第一电极和第二电极平行设置在第一衬底上，第三电极形成在第二衬底上并与第一和第二电极相交叉。电路将驱动信号施加至第一、第二和第三电极，其中该电路将在复位周期的第一部分期间施加至第一电极和第二电极的电压差从第一电压逐步升高到第二电压，并且在第二部分期间将该电压差维持在该第二电压。该第二部分具有在放电单元中壁电压为恒定的周期。
可以理解，上述概括的描述以及以下详细的描述都是示例性的并且是说明性的，这些描述其目的是给要求保护的本发明提供进一步的解释。
为了更进一步的理解本发明，本发明还包括附图，其被结合进该说明书，并构成该说明书的一部分，这些附图举例说明本发明的实施例并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是传统PDP的部分透视图。
图2表示传统PDP的电极排列。
图3表示传统PDP的驱动波形。
图4是根据本发明的示例性实施例的PDP的视图。
图5表示根据本发明第一示例性实施例的PDP的驱动波形。
图6表示根据图5的驱动波形的壁电荷的分布。
图7表示根据图5的驱动波形的壁电压和施加的电压。
图8表示根据下降斜坡最低值水平周期的长度的寻址电压余量(margin)的变化。
图9表示根据本发明第二示例性实施例的PDP的驱动波形。
具体实施例方式
现在将参照附图对本发明进行更加充分的描述，其中示出了本发明的示例性图4是根据本发明示例性实施例的PDP的视图。如图4所示，该PDP包括等离子体板100、控制部分200、寻址驱动部分300、X电极(维持电极)驱动部分400以及Y电极(扫描电极)驱动部分500。
等离子体板100包括在列方向上排列的寻址电极A1至Am，以及在行方向上以锯齿状排列的维持电极X1至Xn和扫描电极Y1至Yn。
该控制部分200接收视频信号，并输出用于寻址电极A、维持电极X和扫描电极Y的驱动控制信号。
该寻址驱动部分300接收来自控制部分200的寻址驱动控制信号，并且施加显示数据信号至每个寻址电极A，以便选择放电单元。
X电极驱动部分400接收来自控制部分200的X电极驱动控制信号，并将驱动电压施加至X电极。
Y电极驱动部分500接收来自控制部分200的Y电极驱动控制信号，并将驱动电压施加至Y电极。
根据本发明的第一示例性实施例，在复位周期的上升斜坡部分期间，Y电极驱动部分500将斜坡电压施加至扫描电极Y，该斜坡电压从低于放电启动电压的电压Vs逐步上升到高于放电启动电压的电压Vset，然后一直在扫描电极Y处维持该电压Vset，直到壁电荷没有变化为止。
图5是根据本发明第一示例性实施例的PDP的驱动波形，图6表示根据图5的驱动波形的壁电荷的分布。
参考图5的驱动波形，子场包括复位周期PR、寻址周期PA和维持周期PS。该复位周期PR包括清除部分PR1、上升斜坡部分PR2以及下降斜坡部分PR3。
在清除部分PR1期间，由在先的维持放电产生的壁电荷被清除。在上升斜坡部分PR2期间，在扫描电极Y、维持电极X以及寻址电极A中产生壁电荷。可以在下降斜坡部分PR3期间清除在上升斜坡周期PR2期间产生的一些壁电荷，以便有效地进行随后的寻址放电。
该PDP包括扫描/维持驱动器电路和寻址驱动器电路，其中扫描/维持驱动器电路用于在周期PR、PA和PS中施加驱动电压至扫描电极Y和维持电极X，寻址驱动器电路用于施加驱动电压至寻址电极A。
在对应于上升斜坡部分PR2的初始阶段的第一部分PR21期间，将从电压Vs平滑上升到电压Vset的斜坡电压施加至Y电极，这时寻址电极A和维持电极X维持在参考电压0V。当该斜坡电压升高时，在所有放电单元中从扫描电极Y到寻址电极A和维持电极X发生轻微复位放电。该放电可以同时地将负(-)壁电荷聚集在扫描电极Y中，以及将正(+)壁电荷聚集在寻址电极A和维持电极X中。
在此，产生了壁电荷，并且这些壁电荷聚集在每个电极附近的放电单元的壁(例如绝缘层)上。尽管壁电荷并没有真正接触这些电极，但是为了简明起见，说明书描述成就好像壁电荷形成或聚集在这些电极上。此外，壁电压意思是由于壁电荷引起的在放电单元的壁上形成的电势差。
由于寻址电极A趋于维持在扫描电极Y和维持电极X之间的平均电势，因此上升斜坡部分PR2的结束部分处的壁电荷的状态如图6所示。换句话说，形成在寻址电极A上的壁电荷对应于施加至扫描电极Y的电压Vset、由形成在扫描电极Y上的壁电荷产生的电势、施加至维持电极X的电压0V以及由形成在维持电极X上的壁电荷产生的电势。
在对应于上升斜坡部分PR2的后期阶段的第二部分PR22期间，当寻址电极A和维持电极X维持在参考电压0V时，通过使在第一部分PR21中施加的最终电压Vset维持一预定时间周期，可以充分观察该水平周期。在第一部分PR21期间，当X和Y电极之间的电压差超过放电启动电压时可以发生放电，使得在预定时间周期之后发生放电。相反，在第二部分PR22期间，电压Vset恒定持续预定时间周期，使得壁电荷可以聚集在与维持电极X和扫描电极Y相对应的放电单元中。因此，即使当施加低压Vset时也可以得到壁电荷的理想状态。
在下降斜坡部分PR3期间，将从电压Vs降至电压Vn的斜坡电压施加至扫描电极Y，这时将电压Ve施加至维持电极X。该下降斜坡电压可以以恒定斜率下降，或者以变化的斜率下降。
在接下来的寻址周期PA期间，通过将电压Vn顺次施加至扫描电极Y可以选择扫描电极Y，这时将其它扫描电极Y维持在电压Vsc。将寻址电压Va施加至对应的寻址电极A，它选择那些其中施加了电压Vn的单元。由于电压Va和电压Vn之间的差以及壁电压可以得到寻址放电，该壁电压是由形成在寻址电极A和扫描电极Y上的壁电荷引起的。
在维持周期PS期间，将维持脉冲交替地施加至扫描电极Y和维持电极X，由此提供它们之间的Vs和-Vs电压差。该电压Vs低于扫描电极Y和维持电极X之间的放电启动电压。当寻址放电产生在扫描电极Y和维持电极X之间的壁电压时，由该壁电压和电压Vs引起在扫描电极Y和维持电极X之间产生放电。
现在将参照图7描述根据第一示例性实施例的驱动波形的壁电荷的状态。
图7表示根据图5的驱动波形的壁电压和施加的电压。
如图7所示，施加的电压VIN代表在扫描电极Y和维持电极X之间的电压差。该施加的电压VIN在上升斜坡部分PR2的第一部分PR21期间从电压Vs逐步上升到电压Vset，在第二部分PR22期间恒定地维持电压Vset，并且在下降斜坡部分PR3期间从电压Vs-Ve逐步下降至电压Vn-Ve。当以这种方式施加该逐步上升斜坡/下降斜坡的电压而引起放电时，放电单元内的壁电压Vw可以以和施加的电压VIN相同的速度增加。
当在如图7所示的上升斜坡部分PR2的结束点处扫描电极Y和维持电极X之间的壁电压Vw为Vw0时，当在电压Vw0和施加的电压VIN之间的电压差达到放电启动电压Vf时产生放电。当由施加该逐步上升斜坡/下降斜坡的电压产生放电时，放电单元内的壁电压Vw还可以以和施加的电压VIN相同的速度减少。由于该原理已经在U.S.专利No.5,745,086中公开，因此在此将省略详细的描述。
在上升斜坡部分PR2期间，在预定时间差Δt1后产生放电。通过增长第二部分PR22可以持续该放电效果，这是由于可以聚集更多的壁电荷并且可以得到电压Vset的增益。可以从第一部分PR21的结束处来维持该第二部分PR22，直到壁电荷Vw的量保持固定。
换句话说，通过使峰值水平周期PR22维持长于预定持续时间Δt2的时间，更多的壁电荷可以聚集在维持电极X和扫描电极Y上。如图7所示，由在峰值水平周期PR22的预定持续时间Δt2内，连续聚集在扫描电极上的壁电荷引起壁电压Vw增加。
U.S.专利No.5,745,086详细公开了当施加上升斜坡电压和下降斜坡电压时的复位周期。根据该公开的内容可知，当施加电压的上升斜率非常平滑时，由放电气体引起的电流相对维持恒定，从而在放电期间施加至放电气体的电压也是恒定的。因此，当施加电压VIN的上升斜率等于壁电压Vw的上升斜率时，壁电压Vw在峰值水平周期期间是恒定的。
可是，如图7所示，施加电压VIN的上升斜率不可能等于壁电压Vw的上升斜率，因此由于放电单元之间的电和结构偏差引起在预定持续时间Δt2期间在峰值水平周期PR22处的壁电压Vw持续增加。如果峰值水平周期PR22维持短于预定持续时间Δt2的周期，那么在下降斜坡部分PR3开始之前就不可能充分聚集壁电荷。
根据本发明的PDP的第一示例性实施例，峰值水平周期PR22维持比预定持续时间Δt2要长的周期，这样可以结束壁电荷的变化。然后壁电压Vw维持在Vw0，并且开始下降斜坡部分PR3。
在下降斜坡部分PR3的初始周期PR31，将从电压Vs下降到电压Vn的斜坡电压施加至扫描电极Y，这时维持电极X维持在电压Ve。根据预定周期，该下降斜坡电压可以是以恒定斜率下降的电压，或者是以变化的斜率下降的电压。在斜坡电压下降期间，可以在所有放电单元中发生第二复位放电，由此使扫描电极Y的负(-)壁电荷以及维持电极X和寻址电极A的正(+)壁电荷减少。
参考图7，在预定持续时间Δt3内壁电压Vw持续降低，即使是在下降斜坡部分PR3的最低值水平周期PR32中。由此，如果不存在下降斜坡部分PR3的最低值水平周期PR32或者该下降斜坡部分PR3的最低值水平周期PR32太短，那么当由于放电单元的电和结构偏差引起扫描电极Y周围的负(-)电荷并不是足够均匀时，该复位周期PR可能结束。壁电荷的这种非均匀状态可能引起在随后的寻址操作期间的误放电。因此，本发明的第二个特点是通过比预定持续时间Δt3还要长的时间周期来观察最低值水平周期PR32，从而形成所有放电单元中的壁电荷的均匀状态。
如上所述，当充分确保了最低值水平周期PR32时，可以从所有单元中充分消除壁电荷。因此，和现有技术相比，可以减少扫描电极Y周围的负(-)电荷，这时壁电荷的状态可以在所有单元中变得均匀。这是与寻址周期PA中的寻址电压余量相关联的。当最低值水平周期PR32在复位周期PR期间增长时，扫描电极Y周围的负(-)电荷数量减少，由此相应地减少了寻址电压余量。
现在将描述下降斜坡的最低值水平周期PR32的长度。
在本发明中，在下降斜坡斜率在复位周期PR内小于-10V/μs的条件下，测量光波形。正如该测量的结果，当最低值水平周期PR32维持时间长于15μs时，可以将发射的可见光的强度判定为0。因此，当最低值水平周期PR32维持时间长于15μs并且下降斜坡斜率小于-10V/μs时，可以判定壁电荷的状态是均匀的。
图8表示当下降斜坡斜率小于-10V/μs时，由下降斜坡的最低值水平周期PR32的长度决定的在寻址电压Va余量中的变化的示例性测试。
当最低值水平周期PR32大约为10μs长时，寻址电压Va余量大约为12V，并且在大约20μs处降至大约9V。随着最低值水平周期PR32变长，Va余量减少。当水平周期大约为60μs时，Va余量减少至大约4V。如图8所示，当水平周期大约为15μs长时，Va余量大约为10V。
可是，Va余量的过度减少可能阻碍该寻址操作，因此优选的是补偿Va余量。
图9是表示驱动根据本发明第二示例性实施例的PDP的方法的波形。参考图9，为了在维持周期PR期间在扫描电极Sy’中均匀分布壁电荷，提供15μs的最低值水平周期。在寻址周期PA期间，可以将比接地电压VG小预定电压ΔVscan的扫描脉冲施加至扫描电极Sy’，以增长最低值水平周期。通过在寻址周期PA期间施加扫描脉冲可以补偿Va余量的平衡，该扫描脉冲减小了电压ΔVscan。
本发明可以具有下列效果。
第一，由于在复位周期的上升斜坡部分期间充分确保了维持施加至扫描电极的上升斜坡峰值电压的水平周期，因此可以在上升斜坡部分期间充分进行放电，这可以形成壁电荷的理想状态。
第二，由于在复位周期的下降斜坡部分期间充分确保了维持施加至扫描电极的下降斜坡最低值电压的水平周期，因此可以在所有放电单元中均匀形成壁电荷的状态。
本发明的示例性实施例可以体现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是能存储数据或可以通过计算机系统读取的程序的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘以及光数据存储装置。存储在计算机可读记录介质中的程序可以表示成一系列指令，这些指令直接或间接地在具有信息处理能力的类似计算机设备内使用，以便得到特定结果。因此，“计算机”意味着包括存储器、I/O单元、操作单元以及信息处理能力的任何设备。该用于驱动面板的设备并不限于特殊领域，其可以是任何一种计算机。
通过示意性的或极高速集成电路硬件描述语言(VHDL)可以在计算机上形成用于驱动根据本发明的示例性实施例的PDP的方法，并且可以通过可编程集成电路(如现场可编程门阵列(FPGA))由计算机来实现该方法。对于本领域技术人员来说，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明作出各种变形和改进。由此，希望本发明覆盖本发明的各种变形和改进，只要本发明的这些各种变形和改进落入所附的权利要求及其等效物的范围内。
权利要求
1.一种使用复位周期、寻址周期和维持放电周期来驱动等离子体显示板的方法，其中复位周期具有上升斜坡部分，该方法包括在该上升斜坡部分期间，一直维持施加至扫描电极的上升斜坡峰值电压的水平周期，直到在扫描电极的壁电荷中的变化在所有放电单元中结束为止。
2.如权利要求1所述的方法，其中当水平周期结束时的扫描电极的壁电压高于当水平周期开始时的扫描电极的壁电压。
3.如权利要求1所述的方法，其中峰值电压高于放电启动电压。
4.如权利要求1所述的方法，其中复位周期具有下降斜坡部分，该方法进一步包括在复位周期的下降斜坡部分期间，一直维持施加至扫描电极的下降斜坡最低值电压的水平周期，直到扫描电极的壁电荷在所有放电单元中是均匀的为止。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括在计算机可读记录介质上对用于执行该方法的计算机代码进行编码。
6.一种使用复位周期、寻址周期和维持放电周期来驱动等离子体显示板的方法，其中复位周期具有上升斜坡部分和下降斜坡部分，该方法包括在下降斜坡部分期间，一直维持施加至扫描电极的下降斜坡最低值电压的水平周期，直到扫描电极的壁电荷在所有放电单元中是均匀的为止。
7.如权利要求6所述的方法，其中该水平周期维持大于大约15μs，并且下降斜坡的斜率小于-10V/μs。
8.如权利要求7所述的方法，其中下降斜坡具有可变斜率。
9.如权利要求6所述的方法，进一步包括在寻址周期期间，通过降低施加至扫描电极的扫描脉冲的低电平电势来补偿寻址电压余量的减少。
10.如权利要求6所述的方法，进一步包括在计算机可读记录介质上对用于执行该方法的计算机代码进行编码。
11.一种等离子体显示板(PDP)，包括平行设置在第一衬底上的第一电极和第二电极；形成在第二衬底上并与第一电极和第二电极相交叉的第三电极；以及用于向第一电极、第二电极和第三电极施加驱动信号的电路，其中该电路将在复位周期的第一部分期间施加至第一电极和第二电极的电压差从第一电压逐步升高到第二电压，并且在复位周期的第二部分期间将该电压差维持在该第二电压，其中第二部分具有在放电单元中壁电压为恒定的周期。
12.如权利要求11所述的PDP，其中由于施加至第一电极和第二电极的电压引起产生壁电压，以及其中当壁电压与施加至第一电极和第二电极的电压差之间的差值大于放电启动电压时，就产生放电。
13.如权利要求11所述的PDP，其中第一部分和第二部分处于上升斜坡部分。
14.如权利要求11所述的PDP，其中第二电压高于放电启动电压。
15.如权利要求14所述的PDP，其中第一电压低于放电启动电压。
16.如权利要求11所述的PDP，其中第一电极是扫描电极，并且第二电极是维持电极。
全文摘要
一种驱动等离子体显示板的方法，包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，其中复位周期具有上升斜坡部分。在复位周期的上升斜坡部分期间，维持施加至扫描电极的上升斜坡峰值电压的水平周期的持续时间长于一个周期，直到在扫描电极的壁电荷的状态中的变化在所有放电单元中结束为止。
文档编号G09G3/291GK1607569SQ2004100951
公开日2005年4月20日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者金泰城, 郑宇埈, 金镇成, 姜京湖, 蔡升勋 申请人:三星Sdi株式会社