專利名稱：等離子顯示器及其面板的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子顯示器及其面板的驅(qū)動(dòng)方法，特別是涉及等離子 顯示器及其面板驅(qū)動(dòng)中的地址電極的信號(hào)頻率。
背景技術(shù)：
等離子顯示器是通過(guò)氣體電離后產(chǎn)生紫外光，再通過(guò)該紫外光激發(fā)熒光 材料發(fā)出可見光來(lái)照亮各個(gè)像素點(diǎn)，幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)的這樣的像素點(diǎn)組合在 一起形成圖像的顯示。圖1是普通等離子顯示器面板的部分透視圖，第一玻璃基底10和第二玻 璃基底20彼此平行設(shè)置。在第一玻璃基底IO上成對(duì)的平行排列著掃描電極 16和維持電極18，所述掃描電才及16和維持電極18上覆蓋有電介質(zhì)層12和 保護(hù)層14的。在第二玻璃基底20上排列著多個(gè)地址電極24，也稱資料電極， 所述地址電極24上覆蓋有絕緣層22。在絕緣層22上形成阻擋條26，每個(gè)阻 擋條26位于相鄰的二個(gè)地址電極24之間，且阻擋條26與地址電極24平行。 熒光材料28被涂敷在絕緣層22的表面和每個(gè)阻擋條26的二側(cè)上，所述熒光 材料28包括紅、綠、藍(lán)三種類型，并且相互間隔排布。地址電極24與掃描 電極16和維持電極18正交，并在地址電極24與掃描電極16和維持電極18 之間形成一個(gè)放電空間30。放電空間30中，每個(gè)地址電極24和每對(duì)掃描電 極16和維持電極18交叉處形成放電單元32,并且每個(gè)放電單元32內(nèi)均填 充有氖、氙等稀有氣體的混合氣體。其工作原理基本是通過(guò)時(shí)間上的三個(gè)操作周期實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子顯示器的驅(qū) 動(dòng)處理。所述三個(gè)操作周期為尋址周期、維持周期和復(fù)位周期。在所述尋址周期期間，向地址電極24施加正極性的尋址脈沖，向掃描電 極16上施加負(fù)極性的掃描脈沖，這樣在兩個(gè)電極之間開始放電，使內(nèi)部的稀 有氣體放電電離，發(fā)出紫外光并激發(fā)熒光材料28發(fā)出可見光。在氣體放電期 間，離子凈皮引向掃描電極16,電子被引向地址電極24。當(dāng)施加在地址電極24和掃描電才及16的^^沖4f止后，吸附在電極周圍的電介質(zhì)層12上的電子和 離子仍然保留下來(lái)，形成壁電壓。此時(shí)，掃描電極為正。所述維持周期期間，在維持電極18上施加正負(fù)交替的維持脈沖，當(dāng)維持 脈沖與所述壁電壓極性相反時(shí)，原有的離子和電子迅速向?qū)Ψ揭苿?dòng)而發(fā)生碰撞，發(fā)出紫外光并激發(fā)熒光材料28發(fā)出可見光，并進(jìn)一步形成與原始壁電壓 極性相反的壁電壓。隨著維持脈沖正負(fù)交替的變化，不斷的循環(huán)上述過(guò)程， 以維持氣體的發(fā)光。所述復(fù)位周期期間，在掃描電極16和維持電極18施加一個(gè)梯形電壓， 使等離子開始放電，以清除殘余電荷。即對(duì)每個(gè)放電單元32的狀態(tài)進(jìn)行初始 化，以便后續(xù)能夠平滑的執(zhí)行每個(gè)放電單元32的尋址操作，所述尋址操作即 是根據(jù)圖像信號(hào)確定需要對(duì)哪些放電單元32 (像素點(diǎn))進(jìn)行發(fā)光處理。由于等離子顯示器面板內(nèi)的放電空間很小，使等離子的能量效率很低， 一般為1.4%左右。又因?yàn)槠浒l(fā)光原理是通過(guò)紫外光激發(fā)熒光材料發(fā)光，而熒 光材料的能量轉(zhuǎn)換效率只有20%左右?；谏鲜鲈?，目前的等離子顯示器 的亮度無(wú)法滿足人們要求。又因?yàn)榈入x子顯示器發(fā)光效率低，導(dǎo)致大面積的 等離子顯示器的功耗高達(dá)數(shù)百瓦，既消耗能源又產(chǎn)生很多不必要的熱能。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種能量效率高的等離子顯示器。 還有必要提供一種提高亮度的等離子顯示器的面板的驅(qū)動(dòng)方法。 一種等離子顯示器，其包括用于顯示視頻圖像的面板，其包括地址電極、掃描電極和維持電極； 信號(hào)處理器，用于接收外部圖像信號(hào)，生成掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)、尋址驅(qū)動(dòng) 信號(hào)和維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)；掃描電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加掃描脈沖至所述掃 描電極；地址電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加尋址脈沖至所述地 址電極；維持電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加維持脈沖至所述維 持電極；其中， 所述信號(hào)處理器分為三個(gè)周期生成信號(hào)，包括尋址周期，維持周期和 復(fù)位周期，在所述尋址周期期間使面板發(fā)光，在所述維持周期期間維持面 板發(fā)光，在復(fù)位周期期間將面板初始化，所述地址電極驅(qū)動(dòng)器在維持周期 期間施加至所述地址電極的信號(hào)為高頻電壓信號(hào)。一種等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟 接收?qǐng)D像信號(hào)生成掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)、尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)和維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 根據(jù)所述掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加掃描脈沖至所述掃描電極； 根據(jù)所述尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加尋址脈沖至所述地址電極； 根據(jù)所述維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加維持脈沖至所述維持電極；其中， 所述接收?qǐng)D像信號(hào)后分為三個(gè)周期生成信號(hào)，所述三個(gè)周期為尋址周期， 維持周期和復(fù)位周期，在所述尋址周期期間使面板發(fā)光，在所述維持周期期 間維持面板發(fā)光，在復(fù)位周期期間將面板初始化，在維持周期期間施加至所 述地址電極的信號(hào)為高頻電壓信號(hào)。上述等離子顯示器以及等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法是在不需改變面板 結(jié)構(gòu)、氣體組成和焚光材料組成的情況下，通過(guò)將維持周期期間內(nèi)地址電極 上的信號(hào)改為高頻電壓信號(hào)，使面板內(nèi)的電子在維持周期內(nèi)高頻率的來(lái)回振 蕩，增加電子與離子間的碰撞概率，以產(chǎn)生更多的紫外光，從而來(lái)提高等離 子顯示器的面板的發(fā)光亮度。


圖1為普通等離子顯示器面板的部分透視圖。圖2為一較佳實(shí)施方式的等離子顯示器的方框圖。圖3為等離子顯示器的發(fā)光原理示意圖。圖4為等離子顯示器的地址電極、掃描電極和維持電極在一個(gè)操作周期 內(nèi)的電壓脈沖波形圖。圖5為等離子顯示器的地址電極、掃描電極和維持電極在維持周期內(nèi)的 電壓脈沖波形圖。圖6為實(shí)驗(yàn)所得的等離子顯示器的地址電極的脈沖頻率與亮度和發(fā)光效 率的關(guān)系曲線示意圖。 具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2，等離子顯示器50包括面板100、信號(hào)處理器200、地址電 極驅(qū)動(dòng)器300、維持電極驅(qū)動(dòng)器400和掃描電極驅(qū)動(dòng)器500。面板100包括在列方向上延伸的多個(gè)地址電極302,在行方向上成對(duì)交 替延伸的多個(gè)維持電極400和多個(gè)掃描電極502。面板IOO還包括上下基底 (圖未示)，并在二基底之間形成放電空間，每個(gè)地址電極302與每對(duì)維持電 極402和掃描電極502的交叉處形成放電單元，與圖l所示相同。信號(hào)處理器200從外部接收?qǐng)D像信號(hào)，并以三個(gè)操作生成尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)、 維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述三個(gè)操作周期為尋址周期、維持周期 和復(fù)位周期。在尋址周期期間，地址電極302上施加正極性的尋址脈沖。掃描電極驅(qū) 動(dòng)器500從信號(hào)處理器200上接收掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以根據(jù)該掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)依 次選擇掃描電極502并對(duì)需要通電的掃描電極502施加負(fù)極性的掃描脈沖。 此時(shí)，地址電極302與掃描電極502之間開始放電，使氣體放電電離產(chǎn)生離 子和電子。氣體電離后，離子被引向掃描電極502,電子被引向地址電極302。 尋址周期結(jié)束后，吸附在掃描電極502的離子和地址電極302上電子仍然保 留下來(lái)形成壁電壓，所述壁電壓在掃描電極502端為正極。在維持周期期間，維持電極驅(qū)動(dòng)器400和掃描電極驅(qū)動(dòng)器500從信號(hào)處 理器200上接收維持驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并交替地向維持電極402 和掃描電極502施加維持脈沖，以維持面板IOO的發(fā)光。請(qǐng)參閱圖3，其為等離子顯示器的發(fā)光原理示意圖，圖示結(jié)構(gòu)一個(gè)放電 單元的截面圖，基本包括地址電極302、維持電極402和掃描電極502。放電 空間中還包括有氣體放電產(chǎn)生的離子42和電子44。在維持周期期間，維持 電極402和掃描電極502上交替的電壓脈沖形成交替的電場(chǎng)。在該電場(chǎng)作用 下使離子42和電子44發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生碰撞發(fā)出紫外光46。紫外光發(fā)出后 激發(fā)周圍的熒光材料48發(fā)出可見光?？梢?，離子42和電子44的碰撞概率的 大小直接影響著紫外光的強(qiáng)弱，從而直接影響等離子顯示器50的亮度。通常， 增加等離子顯示器50的亮度通過(guò)增加氣體密度或者調(diào)整維持周期中維持脈 沖的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，增加氣體密度后，整個(gè)面板IOO的驅(qū)動(dòng)電壓要求需 要大大提高，不僅電能消耗大，技術(shù)上也難以支持。通過(guò)調(diào)整維持周期中維
持脈沖的頻率來(lái)提高等離子顯示器50的亮度，最多只是增加了原本光源的發(fā) 光時(shí)間，并且調(diào)整空間非常有限。傳統(tǒng)技術(shù)中，在維持周期期間，由于地址電極24不再需要做驅(qū)動(dòng)動(dòng)作， 所以在此期間固定輸出為60V的直流電壓。本實(shí)施例的等離子顯示器50的 地址電極302、維持電極402和掃描電極502在一個(gè)操作周期內(nèi)的電壓脈沖 波形圖如圖4所示，在維持周期期間，地址電極驅(qū)動(dòng)器300提供給地址電極 302 —個(gè)高頻電壓信號(hào)，通常為lMHz以上的正弦振蕩信號(hào)，而傳統(tǒng)等離子 顯示器在維持周期內(nèi)地址電極302上為60V直流電壓。由于高頻電壓信號(hào)的 產(chǎn)生在現(xiàn)有技術(shù)中已有許多種方式實(shí)現(xiàn)，此處不再作介紹。在維持周期期間， 維持電極402和掃描電極502則交替地施加維持脈沖，用于維持面板100發(fā) 光。下面先針對(duì)高頻電場(chǎng)的頻率對(duì)放電空間內(nèi)的氣體粒子的碰撞關(guān)系進(jìn)行說(shuō) 明。由于氣體粒子間的碰撞頻率與粒子所在的環(huán)境有很大的關(guān)系。當(dāng)單位體 積里的氣體粒子數(shù)量較多時(shí)，也就是密度較高時(shí)，粒子發(fā)生碰撞機(jī)會(huì)便會(huì)增 加，粒子間的碰撞頻率也就會(huì)上升。此外，施加于放電空間上的外加電場(chǎng)比 較強(qiáng)時(shí)，空間中粒子的動(dòng)能就會(huì)增大，運(yùn)動(dòng)速度加快，則粒子發(fā)生碰撞的機(jī) 率也會(huì)增加，粒子間的碰撞頻率也就會(huì)跟著上升。又因?yàn)殡x子42的質(zhì)量遠(yuǎn)高于電子44,根據(jù)動(dòng)量守恒定律FT:MV,其中 F表示電場(chǎng)對(duì)粒子產(chǎn)生的洛倫磁力；T表示電場(chǎng)對(duì)粒子單方向施加作用力的 持續(xù)時(shí)間，即二倍頻率的倒數(shù)；M表示粒子的質(zhì)量；V表示粒子速度變化量。 可見，外加交流電壓信號(hào)的頻率對(duì)離子42運(yùn)動(dòng)速度的影響比對(duì)電子44運(yùn)動(dòng) 速度的影響大得多。因此當(dāng)外加交流電壓的頻率越高時(shí)，離子42在電場(chǎng)中所 獲得的速度就越小，運(yùn)動(dòng)速度也就越慢。如再繼續(xù)提高外加交流電壓的頻率， 并且高到電場(chǎng)的轉(zhuǎn)換已無(wú)法有效地對(duì)離子42做加速時(shí)，離子42將不再因?yàn)?陰/陽(yáng)極左右切換而改變其運(yùn)動(dòng)方向和速度。當(dāng)將地址電極302的電壓信號(hào)頻 率提高至13MHz左右，放電空間中的離子42幾乎不受該電壓信號(hào)的影響， 而只受維持電極402和掃描電極502上維持脈波的影響。電子44則因?yàn)榈刂?電極302上高頻電壓信號(hào)產(chǎn)生的高頻電場(chǎng)而發(fā)生高頻率的來(lái)回振蕩，以獲得 進(jìn)行各種撞擊反應(yīng)所需的速度和能量，大大提高電子44與離子42的碰撞概 率。由此可見，在維持周期期間，在;也址電才及302上施加頻率1MHz以上的 正弦振蕩信號(hào)，可使放電空間中的離子42和電子44不僅在維持電極402和 掃描電極502所產(chǎn)生的交替變化的電場(chǎng)作用下移動(dòng)，而且在地址電極302所 產(chǎn)生的高頻電場(chǎng)下發(fā)生高頻率的來(lái)回振蕩，大大提高了離子42和電子44的 碰撞概率，從而產(chǎn)生更多的紫外光，進(jìn)而提高等離子顯示器50的亮度。為了驗(yàn)證本實(shí)施例所提出之地址電極24高頻驅(qū)動(dòng)方式提高發(fā)光效率的， 采用傳統(tǒng)的'8.5寸等離子顯示器面板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其放電空間與一般傳統(tǒng)面板 的構(gòu)造相同，前后兩面玻璃基板之間充滿組成為500Torr(1 Torr叇33Pa)的氖 氣-氙氣混合氣體，介電層的厚度為30微米，氣化鎂保護(hù)層的厚度則在 700-900納米之間，每一個(gè)像素的寬度和長(zhǎng)度皆為1.08毫米，由紅、綠、藍(lán) 三種顏色之子像素所組成。紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素的放電空間則由高度為100 微米的對(duì)稱式直條型阻擋條隔開。為了單純地比較本實(shí)施例所提出之地址電極302高頻驅(qū)動(dòng)方式在不同頻 率范圍內(nèi)對(duì)等離子顯示器的面板發(fā)光亮度及其發(fā)光效率的影響，實(shí)驗(yàn)中僅以 維持周期之驅(qū)動(dòng)波形來(lái)點(diǎn)亮等離子顯示器的面板，而不做復(fù)位周期與尋址周 期的動(dòng)作，促使等離子顯示器的面板持續(xù)地顯示全白畫面。因此，施加在維 持電極402、掃描電極502和地址電極302的驅(qū)動(dòng)信號(hào)如圖5所示，維持電 極402、掃描電極502為50KHZ交替變化的電壓脈沖信號(hào)，稱為維持脈沖。 地址電極302則施加lMHz以上高頻電壓信號(hào)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析圖如圖6所示，從圖上可以看出，持續(xù)增加地址電極302 上的電壓信號(hào)頻率時(shí)發(fā)光亮度持續(xù)增加，但是發(fā)光效率卻不是。在地址電極 302上的信號(hào)頻率為3.5MHz的時(shí)候，其發(fā)光效率達(dá)到最高，若在持續(xù)地增 加地址電極302上的信號(hào)頻率，則會(huì)使得發(fā)光效率降低。所以，沒(méi)有必要一 味地靠增加地址電極302上的信號(hào)頻率來(lái)增加亮度，以避免電能的浪費(fèi)以及 避免等離子顯示器產(chǎn)生大量的熱量。與原始發(fā)光亮度和原始發(fā)光效率比較， 本實(shí)施例中的地址電極302上的電壓信號(hào)頻率在lMHz 4.5 MHz的頻率范圍 較佳，其中，3.5 MHz時(shí)達(dá)到發(fā)光效率的最大值，為最佳選項(xiàng)。所述原始發(fā) 光亮度和原始發(fā)光效率為該實(shí)驗(yàn)采用的等離子顯示器在傳統(tǒng)方式驅(qū)動(dòng)下所測(cè) 得的發(fā)光亮度和發(fā)光效率的數(shù)值。上述等離子顯示器50以及等離子顯示器面板100的驅(qū)動(dòng)方法是在不改變
面板100結(jié)構(gòu)、氣體組成和焚光材料組成的情況下，通過(guò)將維持周期期間內(nèi) 地址電極302上的信號(hào)改為高頻電壓信號(hào)，使面板100內(nèi)的電子44在維持周 期內(nèi)高頻率的來(lái)回振蕩，增加電子44與離子42間的碰撞概率，以產(chǎn)生更多 的紫外光46，從而提高等離子顯示器50的面板100的發(fā)光亮度。同時(shí)，等 離子顯示器50的發(fā)光效率也得到提升，從而降低了等離子顯示器50的功耗。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示器，其包括用于顯示視頻圖像的面板，其包括地址電極、掃描電極和維持電極；信號(hào)處理器，用于接收外部圖像信號(hào)，并以三個(gè)操作周期生成掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)、維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)和尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述三個(gè)操作周期包括尋址周期，維持周期和復(fù)位周期，在所述尋址周期期間使面板發(fā)光，在所述維持周期期間維持面板發(fā)光，在復(fù)位周期期間將面板初始化；掃描電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加掃描脈沖至所述掃描電極；維持電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加維持脈沖至所述維持電極；地址電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)所述尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加尋址脈沖至所述地址電極，其特征在于所述地址電極驅(qū)動(dòng)器在所述維持周期期間施加高頻電壓信號(hào)至所述地址電極。
2. 如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，其特征在于所述高頻電壓信號(hào)的 頻率在lMHz以上。
3. 如權(quán)利要求2所述的等離子顯示器，其特征在于所述高頻電壓信號(hào)的 頻率在lMHz 4.5 MHz之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的等離子顯示器，其特征在于所述高頻電壓信號(hào)的 頻率為3.5 MHz。
5. 如權(quán)利要求l、 2 、 3或4所述的等離子顯示器，其特征在于所述高頻 電壓信號(hào)為正弦高頻電壓信號(hào)。
6. —種等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于包括如下步驟接收?qǐng)D像信號(hào)，并以三個(gè)操作周期生成掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)、維持驅(qū)動(dòng)信 號(hào)和尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述三個(gè)周期為尋址周期，維持周期和復(fù)位周期，在所述尋址周期期間使面板發(fā)光，在所述維持周期期間維持面板發(fā)光，在復(fù)位周期期間將面板初始化；根據(jù)所述掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加掃描脈沖至所述掃描電極； 根據(jù)所述維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加維持脈沖至所述維持電極； 根據(jù)所述尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加尋址脈沖至所述地址電極，并在所述維持周期期間施加高頻電壓信號(hào)至所述地址電極。
7. 如權(quán)利要求6所述的等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于所述 高頻電壓信號(hào)的頻率在lMHz以上。
8. 如權(quán)利要求7所迷的等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于所迷 高頻電壓信號(hào)的頻率在1 MHz 4.5 MHz之間。
9. 如權(quán)利要求8所述的等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于所述 高頻電壓信號(hào)的頻率為3.5 MHz。
10. 如權(quán)利要求6、 7、 8或9所述的等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法，其特 征在于所述高頻電壓信號(hào)為正弦高頻電壓信號(hào)。
全文摘要
一種等離子顯示器包括用于顯示視頻圖像的面板，其包括地址電極、掃描電極和維持電極；信號(hào)處理器，用于接收外部圖像信號(hào)，生成掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)、尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)和維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)；掃描電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加掃描脈沖至掃描電極；地址電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)尋址驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加尋址脈沖至地址電極；維持電極驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)維持驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加維持脈沖至維持電極；其中，地址電極驅(qū)動(dòng)器在維持周期期間施加至地址電極的信號(hào)為高頻電壓信號(hào)，使電子來(lái)回振蕩，增加電子與離子的碰撞概率，從而提高亮度。本發(fā)明還提供一種等離子顯示器面板的驅(qū)動(dòng)方法。
文檔編號(hào)G09F9/313GK101154330SQ20061006289
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者單江鋒, 翁世芳 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司