交流等離子體顯示器(Alternating Current Plasma Display Panel ,AC PDP)是基于氣體放電原理的一種發光型平板顯示器件。近年來, AC PDP獲得了長足的進展,雖然面臨液晶的巨大挑戰,但對于大屏幕平板高清晰度顯示來說,AC PDP 是最具競爭力的顯示器件。為了提高AC PDP的市場競爭力,AC PDP還需在結構、氣體成分、驅動波形方面不斷改進,以降低成本和提高發光效率等。

　　AC PDP的維持放電在共面的掃描電極和維持電極之間進行。對于在尋址期置為點亮狀態的單元,由于該單元中壁電荷的存在,在維持期給掃描電極和維持電極交替施加維持脈沖,該單元不斷進行維持放電。對于在尋址期置為熄滅狀態的單元,由于該單元不存在壁電荷,在維持期給掃描電極和維持電極交替施加維持脈沖,該單元不會發生維持放電。對于傳統的維持驅動方法,在維持期放電單元所加電壓存在三種狀態:正電壓狀態、零電壓狀態、負電壓狀態。按時間順序,正電壓狀態和負電壓狀態交替排列,零電壓狀態處于正電壓狀態和負電壓狀態之間。在傳統的維持驅動方法中,當放電單元處于零電壓狀態時,會發生壁電荷損失,從而導致下一次維持放電的不穩定和維持電壓余裕度的下降。

　　針對上述傳統維持驅動方法的不足,本文提出了一種新的AC PDP維持驅動方法,可有效防止零電壓狀態時壁電荷的損失,從而提高維持放電的穩定性和維持電壓余裕度。

1、傳統的維持驅動方法分析

　　傳統的維持驅動方法的驅動波形如圖1所示。

圖1 　傳統維持驅動方法的驅動波形

　　圖1中,給出了X電極的維持驅動波形、Y電極的維持驅動波形和放電單元兩端的電壓差。從圖中可以看出,在傳統的維持驅動方法中,X電極和Y電極交替施加正的維持脈沖,放電單元兩端的電壓差共有三種狀態:正電壓狀態、零電壓狀態和負電壓狀態,并且正電壓狀態和負電壓狀態交替出現,中間間隔有零電壓狀態。在正電壓和負電壓狀態,AC PDP進行維持發光放電,并積累壁電荷。在零電壓狀態,不存在放電,但驅動系統和AC PDP顯示屏仍然形成導電回路,所以會有壁電荷損失,從而使得在一定的維持電壓下,能夠穩定形成的壁電荷下降,也就降低了維持電壓余裕度及維持放電的穩定性。

2、高阻維持驅動方法

　　針對傳統的維持驅動方法的不足,本文中提出了一種帶高阻狀態的維持驅動方法,該方法的驅動波形如圖2所示。在高阻維持驅動方法中,在掃描電極和維持電極之間交替施加正脈沖序列,當掃描電極(維持電極) 上的電壓由正脈沖電壓變為零或由零變為正脈沖電壓時,斷開維持電極(掃描電極)的電氣連接使其保持高阻狀態,從而防止兩次維持放電之間單元中壁電荷的損失,提高AC PDP維持電壓余裕度和維持放電穩定性,同時也可降低維持電壓的大小。

　　高阻維持驅動方法中,存在正電壓狀態、高阻狀態和負電壓狀態,而不存在零電壓狀態。在正電壓狀態和負電壓狀態,AC PDP進行維持放電。在高阻狀態,因為高阻的存在驅動系統中不存在導電回路,使得AC PDP放電單元中存在的壁電荷無法泄漏,所以沒有壁電荷的損失。

圖2 　高阻維持驅動方法的驅動波形

3、壁電荷測量

　　為了驗證高阻維持驅動方法的作用,我們分別在宏單元和12英寸AC PDP實驗屏上進行了壁電荷測量實驗。測量方法見參考真空技術網另文介紹. 對于宏單元的實驗,我們采用了在宏單元上先后施加高阻維持驅動波形和傳統維持驅動波形,對壁電荷的波形進行測量。測量波形如圖3。圖3中,左半邊的波形對應高阻維持驅動方法,右半邊的波形對應傳統維持驅動方法。波形2和3分別為施加到兩個電極上的電壓,波形4為測量得到的壁電荷變化波形。由圖中可以看出,采用高阻維持驅動方法時,維持的壁電荷大小和傳統維持驅動法相比有較大的提高。

圖3 　采用高阻維持驅動和傳統維持驅動時宏單元壁電荷波形測量結果

　　采用高阻維持驅動方法與采用傳統維持驅動方法宏單元壁電荷大小的對比如圖4所示。由圖中可以清楚地看出,采用高阻維持驅動方法后,在相同的維持電壓下,壁電荷大小有了明顯的提高。對于宏單元,估算介質層電容為18pF,所以在維持電壓120伏時,采用傳統維持驅動方法壁電壓為40V,而采用高阻維持驅動方法壁電壓為56V。

圖4 　宏單元采用高阻維持驅動方法和傳統維持驅動方法的壁電荷大小比較

　　對于12英寸AC PDP實驗屏,在高阻維持驅動和傳統維持驅動下,進行了壁電荷測量,壁電荷測量結果如圖5 所示。由圖5可以看出,采用高阻維持驅動方法,對于12 英寸AC PDP 實驗屏,壁電荷也比傳統維持驅動方法有較大的提高。

圖5 　12英寸AC PDP實驗屏高阻維持驅動和傳統維持驅動下壁電荷比較