AC PDP高阻维持驱动方法

2009-08-30 梁志虎西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室

　　交流等离子体显示器(Alternating Current Plasma Display Panel ,AC PDP)是基于气体放电原理的一种发光型平板显示器件。近年来, AC PDP获得了长足的进展,虽然面临液晶的巨大挑战,但对于大屏幕平板高清晰度显示来说,AC PDP 是最具竞争力的显示器件。为了提高AC PDP的市场竞争力,AC PDP还需在结构、气体成分、驱动波形方面不断改进,以降低成本和提高发光效率等。

　　AC PDP的维持放电在共面的扫描电极和维持电极之间进行。对于在寻址期置为点亮状态的单元,由于该单元中壁电荷的存在,在维持期给扫描电极和维持电极交替施加维持脉冲,该单元不断进行维持放电。对于在寻址期置为熄灭状态的单元,由于该单元不存在壁电荷,在维持期给扫描电极和维持电极交替施加维持脉冲,该单元不会发生维持放电。对于传统的维持驱动方法,在维持期放电单元所加电压存在三种状态:正电压状态、零电压状态、负电压状态。按时间顺序,正电压状态和负电压状态交替排列,零电压状态处于正电压状态和负电压状态之间。在传统的维持驱动方法中,当放电单元处于零电压状态时,会发生壁电荷损失,从而导致下一次维持放电的不稳定和维持电压余裕度的下降。

　　针对上述传统维持驱动方法的不足,本文提出了一种新的AC PDP维持驱动方法,可有效防止零电压状态时壁电荷的损失,从而提高维持放电的稳定性和维持电压余裕度。

1、传统的维持驱动方法分析

　　传统的维持驱动方法的驱动波形如图1所示。

传统维持驱动方法的驱动波形

图1 　传统维持驱动方法的驱动波形

　　图1中,给出了X电极的维持驱动波形、Y电极的维持驱动波形和放电单元两端的电压差。从图中可以看出,在传统的维持驱动方法中,X电极和Y电极交替施加正的维持脉冲,放电单元两端的电压差共有三种状态:正电压状态、零电压状态和负电压状态,并且正电压状态和负电压状态交替出现,中间间隔有零电压状态。在正电压和负电压状态,AC PDP进行维持发光放电,并积累壁电荷。在零电压状态,不存在放电,但驱动系统和AC PDP显示屏仍然形成导电回路,所以会有壁电荷损失,从而使得在一定的维持电压下,能够稳定形成的壁电荷下降,也就降低了维持电压余裕度及维持放电的稳定性。

2、高阻维持驱动方法

　　针对传统的维持驱动方法的不足,本文中提出了一种带高阻状态的维持驱动方法,该方法的驱动波形如图2所示。在高阻维持驱动方法中,在扫描电极和维持电极之间交替施加正脉冲序列,当扫描电极(维持电极) 上的电压由正脉冲电压变为零或由零变为正脉冲电压时,断开维持电极(扫描电极)的电气连接使其保持高阻状态,从而防止两次维持放电之间单元中壁电荷的损失,提高AC PDP维持电压余裕度和维持放电稳定性,同时也可降低维持电压的大小。

　　高阻维持驱动方法中,存在正电压状态、高阻状态和负电压状态,而不存在零电压状态。在正电压状态和负电压状态,AC PDP进行维持放电。在高阻状态,因为高阻的存在驱动系统中不存在导电回路,使得AC PDP放电单元中存在的壁电荷无法泄漏,所以没有壁电荷的损失。

高阻维持驱动方法的驱动波形

图2 　高阻维持驱动方法的驱动波形

3、壁电荷测量

　　为了验证高阻维持驱动方法的作用,我们分别在宏单元和12英寸AC PDP实验屏上进行了壁电荷测量实验。测量方法见参考真空技术网另文介绍. 对于宏单元的实验,我们采用了在宏单元上先后施加高阻维持驱动波形和传统维持驱动波形,对壁电荷的波形进行测量。测量波形如图3。图3中,左半边的波形对应高阻维持驱动方法,右半边的波形对应传统维持驱动方法。波形2和3分别为施加到两个电极上的电压,波形4为测量得到的壁电荷变化波形。由图中可以看出,采用高阻维持驱动方法时,维持的壁电荷大小和传统维持驱动法相比有较大的提高。

采用高阻维持驱动和传统维持驱动时宏单元壁电荷波形测量结果

图3 　采用高阻维持驱动和传统维持驱动时宏单元壁电荷波形测量结果

　　采用高阻维持驱动方法与采用传统维持驱动方法宏单元壁电荷大小的对比如图4所示。由图中可以清楚地看出,采用高阻维持驱动方法后,在相同的维持电压下,壁电荷大小有了明显的提高。对于宏单元,估算介质层电容为18pF,所以在维持电压120伏时,采用传统维持驱动方法壁电压为40V,而采用高阻维持驱动方法壁电压为56V。

宏单元采用高阻维持驱动方法和传统维持驱动方法的壁电荷大小比较