專利名稱：一種蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子顯示技術(shù)，特別是一種蔭罩式等離子顯示器的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
等離子體顯示器(PDP)具有大屏幕顯示、易于數(shù)字化和顯示效果好等優(yōu)勢，這使 其在平板顯示器領(lǐng)域占有重要地位，目前PDP大多采用三電極表面放電的工作方式，其結(jié) 構(gòu)包括前玻璃基板、維持電極、掃描電極、介質(zhì)層、保護層、RGB熒光粉層、障壁、尋址電極和 后玻璃基板。蔭罩式等離子顯示器(以下簡稱SMPDP)是近年來顯示平板業(yè)中的一項新興的顯 示技術(shù)，它采用金屬障壁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絕緣障壁，簡化了制作障壁的工藝過程，從而大大降低 了生產(chǎn)成本；另外，通過金屬障壁的引入，改變了 PDP單元放電空間的電場以及工作特性。 另有研究表明，該結(jié)構(gòu)具有降低著火電壓，提高響應(yīng)頻率等優(yōu)點。SMPDP的電極結(jié)構(gòu)不同于 廣泛使用的三電極表面放電結(jié)構(gòu)，而是改為兩電極的對向放電型，減少了驅(qū)動電極，降低了 驅(qū)動電路的復雜度，同時也有利于降低驅(qū)動電路的成本和提高驅(qū)動性能。但是，SMPDP作 為新型的等離子體平板技術(shù)，其不同的結(jié)構(gòu)決定了其放電過程及電路驅(qū)動的新要求。目前 SMPDP普遍采用的ADS (尋址與顯示相分離)的驅(qū)動方法，其通過各個子場組合發(fā)光的灰階 顯示模式，導致其不可避免的顯示動態(tài)圖像時具有動態(tài)偽輪廓的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的ADS驅(qū)動方 式未能有效的利用壁電荷，因此尋址速度較慢，通常單行尋址時間大于1.2微秒。為了提高 顯示容量，必須改善面板均勻性，加快尋址速度，減少尋址期以獲得足夠的顯示期，實現(xiàn)高 亮度顯示。吳雋、湯勇明等人(吳雋，湯勇明，夏軍，王保平消除蔭罩式等離子體顯示器動態(tài) 偽輪廓方法的研究[J].光電子技術(shù)，2005，25(3) :159-162)，對蔭罩式等離子顯示器產(chǎn)生 動態(tài)偽輪廓的原理進行了深入分析并提出了通過子場維持發(fā)光的積累取代子場發(fā)光組合 來實現(xiàn)灰度的驅(qū)動時序方法，該方法能夠從原理上消除蔭罩式等離子顯示中的動態(tài)偽輪 廓，但該文并未給出具體的驅(qū)動方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有SMPDP存在的問題，在傳統(tǒng)的SMPDP驅(qū)動方法的基礎(chǔ)上， 提供一種新的驅(qū)動方法，該驅(qū)動方法能夠有效消除動態(tài)偽輪廓現(xiàn)象，使SMPDP達到較好的 視頻圖像顯示效果、改善其因制作工藝誤差帶來的發(fā)光一致性和均勻性的問題，另外達到 降低尋址能量功耗的目的。本發(fā)明通過如下方案實現(xiàn)—種蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，利用驅(qū)動時序的調(diào)整，通過子場維持發(fā)光的 積累來顯示灰度等級，其特征在于具體通過在行掃描電極上加載特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動 波形實現(xiàn)；該特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形包括一個初始期子場和n(n為小于16的整數(shù)，子場過多會造成亮度的下降，在實際應(yīng)用中通常取10-12個)個后續(xù)子場；其中初始期子場包括點火 波形、尋址波形、擦除波形和維持波形；后續(xù)子場包括尋址波形、斜坡擦除波形和維持波形； 其中最后一個后續(xù)子場在維持波形之后還有一段擦除波形；當像素單元顯示的灰度m = 0 時，所有子場無尋址放電；當像素單元顯示的灰度m興0時，初始期子場進行尋址放電，與灰 度m相對應(yīng)的后續(xù)子場亦進行尋址放電，形成反轉(zhuǎn)壁電壓，配合尋址期之后的斜坡擦除波 形中和壁電荷，終止后續(xù)的維持放電發(fā)光，從而通過之前的所有維持脈沖發(fā)光的輝度來表 征灰度。本發(fā)明的驅(qū)動方法通過子場維持發(fā)光的積累來顯示灰度，可從原理上徹底消除傳 統(tǒng)ADS驅(qū)動方式造成的動態(tài)偽輪廓現(xiàn)象；本發(fā)明的驅(qū)動方法在一幀時間內(nèi)由初始期子場和 若干后續(xù)子場組成，每幀只在初始期子場有一個點火期，在初始期子場和后續(xù)某一子場各 有一次尋址放電，或者一幀之內(nèi)無尋址放電(像素顯示“黑”情況下)，從而可提高暗室對比 度且使得尋址驅(qū)動能量功耗大大降低；本發(fā)明的驅(qū)動方法提出了在后續(xù)子場的尋址期利用 窄脈沖尋址放電、尋址期結(jié)束后斜坡擦除的方案，在終止后續(xù)子場維持放電的同時可實現(xiàn) 高速尋址，節(jié)省出的尋址時間可以適當增多子場數(shù)目或者維持期的脈沖個數(shù)，用以豐富灰 階或者提高屏的顯示亮度。本發(fā)明方案中后續(xù)子場中的擦除波形可使用線性斜坡波形或指數(shù)波波形。為了進一步提高本發(fā)明方案中擦除的準確性，本發(fā)明還提出了一種掃描電壓基準 分離的方案，即除初始期子場的掃描基準電壓與現(xiàn)有技術(shù)相同，均為GND(接地電壓)外，后 續(xù)子場尋址期的掃描脈沖分為脈沖正電壓Vpp+和脈沖負電壓Vpp-兩部分，兩部分電壓幅 值可分別調(diào)節(jié)，且可任意調(diào)節(jié)掃描電壓基準的高度，從而改變尋址放電強度；為保證行芯片 的正常工作，兩者的壓差須低于行驅(qū)動芯片最大工作電壓，即滿足Vpp+| + |Vpp- <行驅(qū)動芯片最大工作電壓。兩者間壓差可以與初始期子場的掃描脈沖電壓值相同或不同。要實現(xiàn)該方案只需 在現(xiàn)有硬件上略作改動，增加兩組可調(diào)電源，分別對應(yīng)驅(qū)動波形上的Vpp+和Vpp-，掃描脈 沖電壓即為Vpp+和Vpp-的壓差，調(diào)節(jié)時保持壓差低于行驅(qū)動芯片最大工作電壓，以確保行 芯片正常工作。相比現(xiàn)有的蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案采用若干子場維持發(fā)光的積累來顯示灰度，可以提高暗 室對比度且從原理上消除傳統(tǒng)ADS驅(qū)動方式造成的動態(tài)偽輪廓現(xiàn)象，提高圖像的顯示質(zhì)量。2、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案在一幀時間內(nèi)只有一個點火期，與傳統(tǒng)ADS驅(qū)動方式的 每個子場都有點火期相比，可降低顯示“黑”時的亮度，從而提高暗室對比度。3、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案在一幀時間內(nèi)只有初始期子場和一個后續(xù)子場有尋址 放電，或者所有子場均無尋址放電(顯示“黑”時)，所以至多只有兩次尋址放電，與多個子 場都需尋址放電的傳統(tǒng)驅(qū)動方式相比，可以大大地降低尋址驅(qū)動能量功耗，另外，節(jié)省下來 的尋址能量部分應(yīng)用于維持發(fā)光，可以得到更加明亮的圖像顯示4、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案在后續(xù)子場中采用窄脈沖來尋址放電，使斜坡擦除期之 前的壁電荷反轉(zhuǎn)，便于斜坡擦除波形起到擦除的作用；另外，尋址窄脈沖在實現(xiàn)高速尋址的 同時，可以縮短尋址掃描的總時間，節(jié)省出的尋址時間可以適當增多子場數(shù)目或者維持期 的脈沖個數(shù)，來豐富灰階或者提高顯示亮度。
5、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案采用掃描電壓基準分離的方法，在保證芯片正常工作的 情況下，可任意調(diào)節(jié)掃描電壓基準的高度，從而改變擦除尋址的放電強度，保證斜坡擦除的 準確性。6、本發(fā)明提出的驅(qū)動方案在后續(xù)子場的尋址期后加入線性斜坡波形或者指數(shù)波 波形，可以有效地擦除壁電荷，結(jié)合后續(xù)子場的尋址窄脈沖，使該驅(qū)動方法具有較好的列尋 址電壓動態(tài)范圍，可以有效改善SMPDP因制造工藝誤差造成的發(fā)光一致性和均勻性問題， 有助于提高SMPDP的顯示性能。本發(fā)明方案在實際使用時，由于原理限制，只能實現(xiàn)“子場數(shù)目+1”的灰階顯示，因 此還可以通過結(jié)合誤差擴散法、抖動算法等方法來進一步豐富灰階，達到更佳的顯示效果。
圖1為蔭罩式等離子顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為前玻璃基板，2為后玻璃基板， 3為行掃描電極，4為尋址電極，5為金屬蔭罩，6為涂覆在掃描電極3上的介質(zhì)層，7為介質(zhì) 層上的MgO保護層；圖2為蔭罩式等離子顯示器電極分布示意圖，其中3為行掃描電極，4為垂直于行 掃描電極的尋址電極，5為金屬蔭罩；圖3為傳統(tǒng)蔭罩式等離子顯示器的任意一個子場的驅(qū)動波形圖，其中8為點火期 波形，9為尋址期波形；10為維持期波形，11為擦除期波形；圖4為本發(fā)明實施方案的驅(qū)動波形圖，其中12為初始期子場的點火波形，13為初 始期子場的尋址波形，18為初始期子場的擦除波形，14為初始期子場及后續(xù)子場中的維持 波形，15為后續(xù)子場的尋址波形，16為后續(xù)子場的斜坡擦除波形，17為一幀中最后一個后 續(xù)子場維持波形后的擦除波形；圖5為本發(fā)明實施方案中掃描尋址電壓基準分離方案的示意圖；圖6a為本發(fā)明實施方案中線性斜坡波形示意圖；圖6b為本發(fā)明實施方案中指數(shù)波波形示意具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明蔭罩式等離子顯示器的結(jié)構(gòu)如附圖1所示，它的上下最外層為前玻璃基板1和后 玻璃基板2，前后玻璃基板與傳統(tǒng)的ACPDP—樣，通過ACPDP的制造工藝，在前基板1上形成 掃描電極3，在掃描電極3上有一層介質(zhì)層6和MgO保護層7，在后基板2上形成垂直于掃 描電極3的尋址電極4，在尋址電極4上同樣有介質(zhì)層6和MgO保護層7，放電單元由金屬 蔭罩5作為障壁，在金屬蔭罩5的內(nèi)壁分別涂覆有RGB三種顏色的熒光粉，整個放電過程在 由金屬蔭罩5和上下介質(zhì)(涂有MgO) 6構(gòu)成的放電單元中進行。如附圖2所示，本實施方案是將具有特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形加載掃描電極3上，在尋 址電極4上加載列尋址波形，將金屬蔭罩5作為公共電極，結(jié)合正確的波形時序關(guān)系，該蔭 罩式等離子顯示平臺就可以完成正常的視頻顯示，其中所述特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形如附圖4 所示，包括一個初始期子場(subfieldO)和后續(xù)若干子場(subfieldl n，n為小于16的 整數(shù)，在實際應(yīng)用中通常取10-12)。初始期子場包括點火波形12、尋址波形13、擦除波形18和維持波形14 ；后續(xù)子場包括尋址波形15、斜坡擦除波形16和維持波形14 ；其中最后 一子場維持波形結(jié)束后有一段擦除波形17，用來清除所有壁電荷，為下一幀做準備。初始 期子場作為一幀的初始期，目的在于為后續(xù)子場的維持發(fā)光積累初始壁電荷。每個子場都 有尋址期，初始期子場的尋址期是尋址需要點亮的單元，為其積累初始壁電荷。后續(xù)子場 的尋址期，在需要放電停止的子場，對應(yīng)掃描脈沖會有一列尋址脈沖與其疊加，從而產(chǎn)生尋 址放電，形成反轉(zhuǎn)壁電壓，配合尋址期之后的斜坡擦除中和壁電荷，終止后續(xù)的維持放電發(fā) 光；而需要放電繼續(xù)的子場，則不施加尋址脈沖，維持壁電壓原狀，繼續(xù)后續(xù)的維持放電發(fā) 光。因此，當像素顯示“黑”時，該像素所有子場都沒有尋址放電，顯示其余灰度時，初始期 子場有尋址放電，且在灰度所對應(yīng)的子場尋址、擦除壁電荷，之后不再維持放電，其所顯示 的灰度就是用尋址擦除前的所有維持脈沖發(fā)光的輝度來表征的。本實施方案中后續(xù)子場中的斜坡擦除波形16選用線性斜坡波形(如附圖6a所 示)，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中常用的指數(shù)波波形(如附圖6b所示)；斜坡擦除波形16在本發(fā) 明實施方案中的作用是當像素單元顯示某灰階所對應(yīng)的子場需要放電停止、不再點亮時， 通過尋址放電積累正向壁電荷，并通過尋址期后的斜坡擦除波形進行擦除，中和壁電荷，即 可使后續(xù)的維持期不再放電發(fā)光。本實施方案中，Vsus = 180V，Vsetup = 150V，Vscan0 = 150V (為保證行芯片的正 常工作，該工作電壓不能大于160V或低于90V，150V為實驗經(jīng)驗值)。初始期子場中尋址掃 描脈沖電壓基準與現(xiàn)有技術(shù)相同，采用GND (接地電壓)，其余后續(xù)子場的尋址掃描脈沖電 壓均采用電壓基準分離的方案，具體如附圖5所示，后續(xù)子場尋址掃描脈沖電壓分為Vpp+ 和Vpp-兩部分，兩部分電壓幅值可分別調(diào)節(jié)，且可任意調(diào)節(jié)掃描脈沖電壓基準的高度，從 而改變尋址放電強度，該方案通過在現(xiàn)有驅(qū)動電路中增加兩組可調(diào)電源，分別對應(yīng)驅(qū)動波 形上的Vpp+和Vpp-，掃描脈沖電壓即為Vpp+和Vpp-的壓差，調(diào)節(jié)時保持壓差等于150V， 以確保行芯片正常工作；在本實施方案中，尋址放電是在Vpp-與列尋址電壓(Va)的壓差下 進行的。若尋址窄脈沖設(shè)為1. 4微秒，調(diào)節(jié)Vpp+、|Vpp-|，當其值分別為75V時，具有最佳的 Va動態(tài)范圍20(45 65) V，因此，Va值可以遠小于傳統(tǒng)的60V。Va的降低可以進一步降低 尋址驅(qū)動能量功耗，且合適的尋址放電強度可以保證尋址后斜坡擦除的準確性，改善SMPDP 的發(fā)光一致性和均勻性，提高屏的顯示性能。本實施方案中，初始期子場的尋址期13的掃描脈沖寬度為1. 5-3. 5微秒，后續(xù)子 場的尋址期15的掃描脈沖寬度相同且均為0. 5-1. 5微秒。由于初始期子場壁電壓積累不 足，為了獲得穩(wěn)定的尋址，采用的掃描脈沖比較寬；后續(xù)子場的尋址是通過尋址放電將需要 熄滅的單元壁電壓反轉(zhuǎn)，然后通過斜坡擦除波形來擦除壁電荷，這些單元經(jīng)過之前子場的 維持放電，積累的壁電壓較高，因此可以將后續(xù)子場的掃描脈寬減少，這就縮短了尋址掃描 的總時間，在保證尋址充分穩(wěn)定的情況下，可以增多一幀時間內(nèi)的子場數(shù)，顯示更多的灰度 級，或者適當增多維持脈沖的個數(shù)，提高屏的顯示亮度，從而提高畫面的顯示質(zhì)量。因此，在 保證尋址放電充分的情況下，應(yīng)盡可能地減少掃描脈寬。從以上描述的本發(fā)明具體實施方案可以看到，相比附圖3所示現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動 方法，本發(fā)明實施方案首先由于采用若干子場維持發(fā)光的積累來顯示灰度，因此可以提高 暗室對比度且從原理上消除傳統(tǒng)ADS驅(qū)動方式造成的動態(tài)偽輪廓現(xiàn)象，提高圖像的顯示質(zhì) 量；其次，本發(fā)明實施方案在一幀時間內(nèi)只有一個點火期，且一幀時間內(nèi)只有初始期子場和一個后續(xù)子場的尋址期有尋址放電，或者所有子場均無尋址放電(顯示“黑”時)，所以至多 只有兩次尋址放電，與多個子場都需尋址放電的傳統(tǒng)驅(qū)動方式相比，可以大大地降低尋址 驅(qū)動能量功耗，另外，節(jié)省下來的尋址能量部分應(yīng)用于維持發(fā)光，可以得到更加明亮的圖像 顯示；再次，本發(fā)明實施方案在后續(xù)子場中采用窄脈沖來尋址放電，使斜坡擦除期之前的壁 電荷反轉(zhuǎn)，便于斜坡擦除波形起到擦除的作用；另外，尋址窄脈沖在實現(xiàn)高速尋址的同時， 可以縮短尋址掃描的總時間，節(jié)省出的尋址時間可以適當增多子場數(shù)目或者維持期的脈沖 個數(shù)，來豐富灰階或者提高顯示亮度；本發(fā)明實施方案采用的掃描電壓基準分離的方法，在 保證芯片正常工作的情況下，可任意調(diào)節(jié)掃描電壓基準的高度，從而改變擦除尋址的放電 強度，保證了斜坡擦除的準確性；最后，由于本發(fā)明實施方案在后續(xù)子場的尋址期后加入了 擦除波形，可以有效地擦除壁電荷，結(jié)合后續(xù)子場的尋址窄脈沖，使該驅(qū)動方法具有較好的 列尋址電壓動態(tài)范圍，可以有效改善SMPDP因制造工藝誤差造成的發(fā)光一致性和均勻性問 題，有助于提高SMPDP的顯示性能。
權(quán)利要求
一種蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，利用驅(qū)動時序的調(diào)整，通過子場維持發(fā)光的積累來顯示灰度等級，其特征在于具體通過在行掃描電極(3)上加載特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形實現(xiàn)；該特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形包括一個初始期子場和n個后續(xù)子場，n為小于16的整數(shù)；其中初始期子場包括點火波形(12)、尋址波形(13)、擦除波形(18)和維持波形(14)；后續(xù)子場包括尋址波形(15)、斜坡擦除波形(16)和維持波形(14)；其中最后一個后續(xù)子場在維持波形之后還有一段指數(shù)波波形(17)；當像素單元顯示的灰度m＝0時，所有子場無尋址放電；當像素單元顯示的灰度m≠0時，初始期子場進行尋址放電，與灰度m相對應(yīng)的后續(xù)子場亦進行尋址放電，形成反轉(zhuǎn)壁電壓，配合尋址期之后的斜坡擦除波形(16)中和壁電荷，終止后續(xù)的維持放電發(fā)光，從而通過之前的所有維持脈沖發(fā)光的輝度來表征灰度。
2.如權(quán)利要求1所述蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，其特征在于所述初始期子場中 的尋址波形(13)的掃描脈沖寬度為1.5-3. 5微秒；若干后續(xù)子場中的尋址波形(15)的掃 描脈沖寬度相同且均為0. 5-1. 5微秒。
3.如權(quán)利要求1所述蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，其特征在于所述斜坡擦除波形 (16)為指數(shù)波波形。
4.如權(quán)利要求1所述蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，其特征在于所述斜坡擦除波形 (16)為線性斜坡波形。
5.如權(quán)利要求1所述蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法，其特征在于所述后續(xù)子場尋址 波形(15)中的掃描脈沖分為脈沖正電壓Vpp+和脈沖負電壓Vpp-兩部分，兩部分電壓值可 分別調(diào)整，調(diào)整時需滿足下述要求Vpp+I+ |Vpp- <行驅(qū)動芯片最大工作電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蔭罩式等離子顯示器驅(qū)動方法。該驅(qū)動方法通過由初始期子場和若干后續(xù)子場組成的特定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動波形實現(xiàn)，本發(fā)明方法中每幀只有一次點火期、至多兩次尋址放電，可提高暗室對比度且降低尋址驅(qū)動能量功耗；本發(fā)明方法在后續(xù)子場利用窄脈沖尋址放電、尋址期結(jié)束后斜坡擦除的方案，在終止后續(xù)子場維持放電的同時可實現(xiàn)高速尋址，并通過子場維持發(fā)光的積累來顯示灰度，從而消除動態(tài)偽輪廓現(xiàn)象；本發(fā)明還提出了掃描電壓基準分離方案，可任意調(diào)節(jié)掃描電壓基準的高度，從而改變尋址放電強度，以保證擦除的準確性；此外，本發(fā)明方法可以獲得較好的列尋址電壓動態(tài)范圍，從而有效改善顯示器的發(fā)光一致性和均勻性，有助于提高顯示效果。
文檔編號G09G3/28GK101853627SQ20101017783
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者張 雄, 彭永林, 楊誠 申請人:東南大學