CN100395799C - 能量回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于能量回收装置及方法，本发明是适合在作为维持期内工作和一个帧内包含有选择性写入子场和选择性擦除子场的等离子显示器上使用，本发明的能量回收装置是由以下几个部分组成的：在扫描电极和维持电极之间等价形成的基板电容；向基板电容提供充/放电路径的充/放电部；向基板电容器提供维持电压和基础电压的电源提供部；在维持期开始时，向基板电容提供启动电压的启动电源提供部。在本发明中，当基板电容保持相同电压时，通过向基板电容提供维持电压，能量回收装置就能稳定地进行工作。

Description

能量回收装置及方法

(1)技术领域

本发明是关于能量回收装置及方法技术，尤其是有关适用于等离子显示器的一种能量回收装置及方法，这种等离子显示器的一个帧内同时包含选择性写入子场和选择性擦除子场。

(2)背景技术

参照图1，三电极交流表面放电型PDP的放电单元包括设置在上部基板10上的扫描电极28Y、维持电极29Z和设置在下部基板18上的寻址电极20X。

扫描电极28Y和维持电极29Z各自都包含有透明电极12Y、12Z和金属总线(bus)电极，金属总线(bus)电极设置在透明电极一侧边缘区域且线幅比透明电极小。透明电极12Y、12Z通常由铟锡氧化物制成，设置在上部基板上，金属总线(bus)电极通常由铬等金属制成，设置在透明电极12Y、12Z上，其作用是减少由高阻抗透明电极12Y、12Z引起的电压下降，在并联设置着扫描电极Y和维持电极Z的上部基板10上还叠层设置有电介质层14和保护膜16，上部电介质层14上积蓄着在等离子放电时产生的壁电荷；保护膜16能够防止上部电介质层受到等离子放电时产生的溅射破坏，同时可以提高二次电子的逸出效率，它通常由氧化镁制成。

寻址电极20X设置在与扫描电极28Y和维持电极29Z相交叉的方向上，寻址电极20X所在的下部基板18上设有下部电介质层22和间隔壁24，在下部电介质层22和间隔壁24上涂布有荧光体层26，间隔壁24与寻址电极20X并联，对放电单元进行物理划分，起防止由放电生成的紫外线及可视光向邻近的放电单元泄漏的作用，荧光体层26依靠等离子放电时产生的紫外线进行激活，从而产生红、绿、蓝中任一种可视光线，在设置于上、下部基板10、18和间隔壁24之间的放电单元的放电空间内，注有用于放电的氦+氙、氖+氙、氦+氖+氙等惰性混合气体。

这样被驱动的交流表面放电型PDP的寻址放电和维持放电需要数百伏特以上的高压，所以，为了将寻址放电和维持放电所需的驱动电力降至最低，就需要利用能量回收装置，能量回收装置能对扫描电极Y和维持电极Z之间的电压进行回收，然后将之用作下次放电时的驱动电压。

参照图2，“韦伯(Weber)(USP-5081400)”提出的等离子显示器的能量回收装置30、32，是将基板电容Cp设置在中间，从而形成相互对称的结构□这里，基板电容Cp是扫描电极Y和维持电极Z之间形成的静电容量的等价体现。第1能量回收装置30向扫描电极Y提供维持脉冲；第2能量回收装置32向与第1能量回收装置30交替工作维持电极Z提供维持脉冲。

关于现有的PDP的能量回收装置30、32的构成，将参照第1能量回收装置30进行说明。第1能量回收装置30由以下几个部分组成：连接在基板电容Cp和源头电容Cs之间感应器L；并联连接在源头电容Cs和感应器L之间的第1和第3开关S1、S3；并联连接在基板电容Cp和感应器L之间的第2和第4开关S2、S4□

第2开关S2连接在维持电压源VS上，第4开关S4连接在基础电压源GND上。源头电容Cs对维持放电时充入基板电容Cp上的电压进行回收和再充电，然后在放电时将充电完毕的电压提供给基板电容Cp，这样，源头电容Cs上就充入了相当于维持电压源Vs一半的电压，感应器L与基板电容Cp一起形成了共振回路，第1至第4开关S1-S4控制电流的流动。

另一方面，分别设置于第1、第2开关S1、S2和感应器之间的第5、第6二极管D5、D6能防止电流逆流。□

图3是显示第1能量回收装置开关的开与关的计时以及基板电容输入波形的计时图和波形图。

以“在T1期间之前，基板电容Cp被充入0伏特电压，同时源头电容Cs被充入Vs/2的电压”为假定条件，下面详细地说明一下工作过程。

在T1期间，第1开关S1开启，形成了从源头电容Cs至第1开关、感应器、基板电容Cp的通路，如果形成了电流流动，那么被充入源头电容Cs的电压就提供给基板电容Cp，此时，感应器L和与基板电容Cp形成串连的共振电路，进而对基板电容Cp进行Vs电压充电。

在T2期间，第2开关S2开启，如果第2开关S2被开启，则维持电压源的电压就被提供给扫描电极Y，提供给扫描电极Y的维持电压源的电压能保障维持放电的正常进行，以防止基板电容Cp的电压下降至维持电压源以下。另一方面，由于基板电容Cp的电压在T1期间上升至Vs，所以使引起维持放电所需的外部供给驱动电力降至最低。

在T3期间，第1开关S1开启，此时，第1电极Y维持着T3期间内维持电压源的电压。

在T4期间，第2开关S2关闭，同时第3开关S3开启，如果开启第3开关S3，就形成了从基板电容至感应器，再经第3开关S3到达源头电容Cs的通路，被充入基板电容Cp的电压就被回收到源头电容Cs，此时，源头电容Cs被充入了Vs/2的电压。

在T5期间，第3开关S3关闭，同时第4开关S4开启，如果第4开关S4开启，就形成了基板电容Cp和基础电压源GND之间的通路，因而基板电容Cp的电压下降至0。T6期间将T5期间的状态维持了一定的时间，事实上，提供给扫描电极Y和维持电极Z的交流驱动脉冲是通过周期性地重复T1至T6期间来获得的。

另一方面，第2能量回收装置32在与第1能量回收装置30交替工作的同时，向基板电容Cp提供驱动电压，因此，基板电容Cp上被输入了极性相反的维持脉冲电压Vs，同样基板电容Cp上也被输入了极性相反的维持脉冲电压Vs，通过这种方式就可以在放电单元内引起维持放电。

只是，在原有的这种能量回收装置30，32上，设置在第1电极Y侧的第1能量回收装置30和设置在第2电极Z侧的第2能量回收装置32是各自运行的，需要有很多必要的电路部件(开关、元件等)，因而存在着制造费用上升的问题，同时，由于电流在通路上经过大量的开关(二极管、开关元件、感应器)会造成途中损失，因而需要消耗更多的电力。

为了克服这类缺点，日本公开特许2001-272944中提出了如图4所示的能量回收装置方案。

参照图4，能量回收装置中包括：等价体现扫描电极Y和维持电极Z之间静电容量的基板电容Cp，与基板电容Cp相连的电源提供部40及充/放电部42。

充/放电部42包括：并联连接在基板电容Cp上的第1感应器L1、第47二极管4D7、第45开关4S5和并联连接在基板电容Cp上的第2感应器L2、第48二极管4D8、第46开关4S6。第1感应器L1、第47二极管4D7和第45开关4S5在基板电容Cp的Y侧，当供给电压(或电流)时负责提供充电路径；第2感应器L2、第48二极管4D8和第46开关4S6在基板电容的Z侧，当供给电压(或电流)时负责提供充电路径。这里，第47二极管4D7和第48二极管4D8是为了防止电流逆流而设置的。第1感应器L1和第2感应器L2与基板电容Cp一起形成共振电路。

电源提供部40负责向基板电容Cp提供维持电压Vs和基础电压GND。为此，电源提供部40包含连接在维持电压源Vs上的第41开关4S1、第42开关4S2和连接在基础电压源GND上的第43开关4S3、第44开关4S4。第41开关4S1连接在基板电容Cp的Y侧上，在向Y侧提供电压时开启。第42开关4S2连接在基板电容Cp的Z侧上，在向Z侧提供电压时开启。第43开关4S3连接在基板电容Cp的Y侧上，在向Y侧提供基础电压时开启。第44开关4S4连接在基板电容Cp的Z侧上，在向Z侧提供基础电压时开启。另外，第41至第46开关4S1-4S6上都分别设有控制电流流动的内部二极管4D1-4D6。

图5是图4中能量回收装置的开关计时图和提供给基板电容Cp的电压波形图。

在T1期间，假定之前已经向基板电容Cp的Y侧充入了+Vs的电压，而且，设定基板电容Cp的Y侧为正极、基板电容Cp的Z侧为负极。下面将以此为前提进行详细的说明。

在T1期间，第46开关4S6开启。如果第46开关4S6开启则形成经基板电容Cp的Y侧、第2感应器L2、第48二极管4D8和第46开关4S6与基板电容Cp的Z侧相连的放电路径。此时，基板电容Cp的Y侧的+Vs电压经过放电路径向基板电容Cp的Z侧供给。此时，由于第2感应器L2和基板电容Cp形成了共振电路，所以基板电容Cp的Z侧电压下降至-Vs电压。这里，被充入基板电容Cp的Z侧的-Vs电压是与Y侧电压相对而言的。(事实上，Z侧被充入的是Vs电压)

在T2期间，第42和第43开关4S2、4S3开启。如果第42和第43开关4S2、4S3开启则形成经维持电压源Vs、第42开关4S2、基板电容Cp的Z侧、Y侧和第43开关4S3与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压(如以Y侧为基准则为-Vs电压)被提供给基板电容Cp的Z侧。在T2期间提供给基板电容Cp的Z侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Z侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T3期间，第45开关4S5开启。如果第45开关4S5开启则形成经基板电容Cp的Z侧、第1感应器L1、第47二极管4D7和第45开关4S5与基板电容Cp的Y侧相连的放电路径。此时，基板电容Cp的Z侧的-Vs电压经由放电路径被提供给基板电容Cp的Y侧。这里，由于第1感应器L1和基板电容Cp形成了共振电路，所以基板电容Cp的Y侧电压上升为Vs电压。

在T4期间，第41和第44开关4S1、4S4开启。如果第41和4第4开关4S1、4S4开启则形成经维持电压源Vs、第41开关4S1、基板电容Cp的Y侧、Z侧和第44开关4S4与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压被提供给基板电容Cp的Y侧。在T4期间提供给基板电容Cp的Y侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Y侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。事实上，图4所示的能量回收装置在重复运行T1-T4期间的同时，还对基板电容Cp的电压进行充/放电。

这里，图4所示的能量回收装置与图2所示的能量回收装置相比，减少了部件的个数，所以能够节省制造费用。另一方面，图4所示的能量回收装置只要在引起维持放电之前，向基板电容Cp的Y侧或Z侧进行Vs电压充电，就能进行稳定的工作。

图6是为克服图2所示能量回收装置的缺点而设计出的、以现有的或其他的实施例为依据的能量回收装置。

参照图6，该能量回收装置包括：等价体现扫描电极Y和维持电极Z之间形成的静电容量的基板电容Cp；与基板电容Cp相连的电源提供部50和充/放电部52。

充/放电部52包含并联连接在基板电容Cp上的第65开关6S5、第66开关6S6和感应器L3。第65开关6S5、第66开关6S6和感应器L3为基板电容Cp的Y侧、Z侧提供充/放电路径。感应器L3与基板电容Cp形成共振电路。

电源提供部50向基板电容Cp提供维持电压Vs和基础电压GND。为此，电源提供部50装配了连接维持电压源Vs的第61开关6S1、第62开关6S2以及连接基础电压源GND的第63开关6S3、第64开关6S4。第61开关6S1与基板电容Cp的Y侧相连，在向Y侧提供电压时开启。第62开关6S2与基板电容Cp的Z侧相连，在向Z侧提供电压时开启。第63开关6S3与基板电容Cp的Y侧相连，在向Y侧提供基础电压时开启。第64开关6S4与基板电容Cp的Z侧相连，在向Z侧提供基础电压时开启。另外，第61至第66开关6S1-6S6上都各自设置有控制电流流动的内部二极管6D1-6D6。

图6所示的能量回收装置的开关工作计时与图5相同，下面就参照图5对图6所示的能量回收装置的工作过程进行详细的说明。

在T1期间，假定之前已经向基板电容Cp的Y侧充了+Vs的电压，而且，设定基板电容Cp的Y侧为正极、基板电容Cp的Z侧为负极。下面将以此为前提详细地说明一下工作过程。

在T1期间，第66开关6S6开启。如果第66开关6S6开启则形成经基板电容Cp的Y侧、第65内部二极管6D5、第66开关6S6和感应器L3与基板电容Cp的Z侧相连的电流通路。如果形成电流通路，那么基板电容Cp的Y侧的+Vs电压经放电路径向基板电容Cp的Z侧提供。此时，由于感应器L3与基板电容Cp形成共振电路，所以基板电容Cp的Z侧电压下降至-Vs电压。这里，向基板电容Cp的Z侧充入的-Vs电压是以Y侧为基准的相对电压(事实上，Z侧被充入的是Vs电压)。

在T2期间，第62和第663开关6S2、6S3开启。如果第62和第63开关6S2、6S3开启则形成经维持电压源Vs、第62开关6S2、基板电容Cp的Z侧、Y侧和第63开关6S3与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压(如以Y侧为基准则为-Vs电压)被提供给基板电容Cp的Z侧。在T2期间提供给基板电容Cp的Z侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Z侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T3期间，第65开关6S5开启。如果第65开关6S5开启则形成经基板电容Cp的Z侧、感应器L3、第66内部二极管6D6和第65开关6S5与基板电容Cp的Y侧相连的放电路径。此时，基板电容Cp的Z侧的-Vs电压经由放电路径被提供给基板电容Cp的Y侧。这里，由于感应器L3和基板电容Cp形成了共振电路，所以基板电容Cp的Y侧电压上升为Vs电压。

在T4期间，第1和第4开关6S1、6S4开启。如果第1和第4开关6S1、6S4开启则形成经维持电压源、第61开关6S1、基板电容Cp的Y侧、Z侧和第64开关6S4与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压被提供给基板电容Cp的Y侧。在T4期间提供给基板电容Cp的Y侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Y侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。事实上，图4所示的能量回收装置在重复T1-T4期间的同时，还对基板电容Cp的电压进行充/放电。

这里，图6所示的能量回收装置与图2所示的能量回收装置相比，减少了部件的个数，所以能够节省制造费用。另一方面，图6所示的能量回收装置只要在引起维持放电之前，向基板电容Cp的Y侧或Z侧进行Vs电压充电，就能进行稳定的工作。

另一方面，为了克服现有的选择式擦除方式的低对比弱点和选择式写入方式和寻址期宽的弱点，设计出了如图7所示的将选择性写入与选择性擦除组合在一起的方法。

参照图7，一个帧包括：至少包含一个以上子场的选择性写入子场WSF；至少包含一个以上子场的选择性擦除子场ESF。

选择性写入子场WSF包括m个(m是比0大的整数)子场(SF1-SFm)。除第m个子场之外的第1至第m-1个子场(SF1-SFm_-1)各自(如图8所示)都分为以下几个期间：为在整个画面的单元中形成一定样式的均匀壁电荷而进行的初始化期间；利用写入放电来选择开启单元的选择性写入寻址期间(以下简称：写入寻址期间)；针对被选择的开启单元进行维持放电的维持期间；维持放电后消除单元内部壁电荷的擦除期间。

这里，在初始化期间中的复位期内，向扫描电极Y提供上倾斜波形并在放电单元内形成均匀的壁电荷。随后，在初始化期间的设置期内，向扫描电极Y提供下斜波形并擦除放电单元内多余的壁电荷。

图8是显示向图7中选择性写入子场提供驱动波形的波形图。□

图9是显示向图7中选择性擦除子场提供驱动波形的波形图。

在写入寻址期间，在向扫描电极Y提供写入扫描脉冲的同时，向寻址电极X提供与写入扫描脉冲同步的写入数据脉冲，发生选择开启单元的写入寻址放电。

另一方面，为了防止在复位期和写入寻址期内发生误放电，向维持电极提供Vs电压。

在维持期间，交替向扫描电极Y和维持电极Z提供维持脉冲(sus)。此时，依靠写入寻址放电选择的开启单元内发生维持放电，就表现出与灰度相对应的规定图像。

在擦除期间，向维持电极Z提供擦除脉冲来消除维持放电。

选择性写入子场WSF的最后一个子场，即第m个子场SFm分为复位期、写入寻址期和维持期。选择性写入子场WSF的复位期、写入寻址期和擦除期在各子场都是相同的，相反，维持期预先设定的灰度加重值可以是相同的也可以是相异的。

选择性擦除子场ESF包含n-m(n是比m大的整数)个子场(SFm+1至SFn)。第m+1至第n个子场(SFm+1至SFn)各自(如图9所示)都分成利用擦除放电来选择关闭单元的选择性擦除寻址期间(以下简称：擦除寻址期间)、针对开启单元进行维持放电的维持期间。

这里，在擦除寻址期内，在向扫描电极Y提供擦除扫描脉冲的同时，向寻址电极X提供与擦除扫描脉冲同步的擦除数据脉冲，发生选择关闭单元的擦除寻址放电。

在维持期内，交替向扫描电极Y和维持电极Z提供维持脉冲(sus)。此时，在擦除寻址期内未关闭的单元内发生维持放电，表示出与灰度相对应的规定图像。

对于选择性擦除子场ESF的子场(SFm+1至SFn)，擦除寻址期与同时被设定的维持期按照“灰度比”可以设定为相同也可以设定为不同。

在上述驱动方法中，通过以选择性写入方式驱动m个子场、以选择性擦除方式驱动n-m个子场，可以缩短寻址期，同时还可以提高对比度。换句话说，一个帧可以通过具有窄幅擦除扫描脉冲的选择性擦除子场来确保充足的维持期间。而且，一个帧也可能通过不含复位期的选择性擦除子场来提高对比度。

另一方面，这种选择性写入和选择性擦除相结合的方法，不适用于图4和图6所示的能量回收装置。详细地说明如下：首先，图8所示的选择性写入子场WSF中，在维持期之前的t1期间，扫描电极Y和维持电极Z就具备了规定的电压差(维持电极Z为Vs、扫描电极Y为GND)。所以，在图4和图6所示的能量回收装置中，可以稳定地引起维持放电。但是在图9所示的选择性擦除子场ESF中，在维持期之前的t2期间扫描电极Y和维持电极Z具备相同的电压(扫描电极Y和维持电极Z均为GND)。所以，由于基板电容Cp上不发生电压差，也就不能在维持期间稳定地提供维持脉冲。

(3)发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种能量回收装置及方法，该装置和方法适用于在一个帧内同时包括选择性写入子场和选择性擦除子场的等离子显示器。

为实现上述目的，本发明的能量回收装置，是等离子显示器作为维持期内工作的能量回收装置，由以下几个部分组成的：

在扫描电极和维持电极之间等价形成的基板电容；向基板电容提供充/放电路径的充/放电部；分别通过开关元件与维持电压源及基础电压源连接，为所述的基板电容提供维持电压和基础电压的电源提供部；在选择性擦除子场从所述的维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，向所述的基板电容提供启动电压的启动电源提供部，所述的启动电源提供部是串联在所述的充/放电部和所述的基础电压源之间的由外部二极管与外部开关以及外部电容串联组成的电路。

上述启动电源提供部与充/放电部相连。

上述启动电源提供部每当维持期间初始、基板电容的电位相同时被启动。

上述启动电源提供部经过充/放电部中所含的感应器，将相当于维持电压的一半电压提供给基板电容的扫描电极侧和维持电极侧中的某一个。

从上述启动电源提供部送出的电压经过感应器，提供给基板电容的维持电极一侧。

上述外部开关在提供启动电压时开启，在其他时候关闭。

上述外部电容从外部接收相当于维持电压一半的电压进行充电。

上述充/放电部包含以下几个部分：将并联连接在基板电容上的基板电容维持电极侧提供的电压，传送给基板电容扫描电极的第101感应器、第107二极管和第105开关；将并联连接在基板电容上的基板电容扫描电极侧提供的电压，传送给基板电容维持电极侧的第102感应器、第108二极管和第106开关。

上述外部二极管连接在第101感应器和第107二极管的共通部位。

上述充/放电部包含并联连接在基板电容上的第125开关、第126开关和感应器。

上述第125开关和第126开关各自都设置有不同方向上的内部二极管。

上述外部二极管连接在第126开关和感应器的共通部位。

上述外部二极管连接在第125开关和第126开关的共通部位。

上述第126开关通常在需要将启动电源提供的启动电压，经过感应器提供给基板电容的时候开启。

上述电源提供部包含以下几个部分：连接在基板电容的扫描电极侧和维持电压源之间的第121开关；连接在基板电容的扫描电极侧和基础电压源之间的第122开关；连接在基板电容的维持电极侧与维持电压源之间的第123开关；连接在基板电容的维持电极侧和基础电压源之间的第124开关。

另外，本发明的能量回收装置是等离子显示器作为适用于能够将一个帧分为选择性写入子场和选择性擦除子场来驱动的能量回收装置，由以下几个部分组成的：

在扫描电板和维持电极之间等价形成的基板电容；向基板电容提供充/放电路径的充/放电部；分别通过开关元件与维持电压源及基础电压源连接，向所述的基板电容提供维持电压和基础电压和电源提供部；在选择性擦除子场从维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，向所述的基板电容提供启动电压的启动电源提供部，所述的启动电源提供部是串联在所述的充/放电部和所述的基础电压源之间的由外部二极管与外部开关以及外部电容串联组成的电路。

上述启动电源提供部在选择性擦除子场的维持期初始时提供启动电压。

上述启动电源提供部连接在充/放电部上。

上述启动电源提供部将相当于维持电压一半的电压，经过包括充/放电部在内的感应器提供给基板电容和扫描电极侧和维持电极侧中的某一个。

上述启动电源提供部提供的电压经感应器传送到基板电容的维持电极侧。

上述外部电容从外部接收相当于维持电压一半的电压进行充电。

另外，本发明的能量回收方法是等离子显示器作为维持期内工作和作为适用于能够将一个帧分为选择性写入子场和选择性擦除子场来驱动的能量回收方法，包括以下几个步骤：在选择性擦除子场从维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，从外部向基板电容的一侧提供启动电压，所述的基板电容等价形成于扫描电极和维持电极之间的第1步骤；向基板电容的一侧提供维持电压的第2步骤；将基板电容的一侧电压向基板电容的其他侧提供的第3步骤；向基板电容的其他侧提供维持电压的第4步骤；将基板电容的其他侧电压向基板电容的一侧提供的第5步骤；在所述的第1步骤中，从外部向基板电容的一侧提供启动电压是只在选择性擦除子场的维持期间开始时，且基板电容两侧电位相同时运行一次，之后，维持期间就反复运行第2至第5步骤。。

上述第1步骤包括只存在于当基板电容的两侧电压保持相同时的维持期间前半部。

上述第1步骤只在维持期间前半部出现一次，随后，维持期间内就开始反复运行第2至第5步骤。

等离子显示器的一个帧内至少包含一个以上的选择性写入子场和选择性擦除子场。

上述第1步骤只在选择性擦除子场的维持期间前半部出现一次，随后，维持期间内就开始反复运行第2至第5步骤。

上述选择性写入子场的维持期间包括第2至第5步骤。

本发明的效果：

如上所述，在本发明的能量回收装置和方法中，当基板电容保持相同电压时，通过向基板电容提供维持电压，能量回收装置就能稳定地进行工作。换句话说，即使在实现一个帧内同时存在选择性写入和选择性擦除子场的驱动方式下，能量回收装置也可以稳定地工作。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是显示的是现有的三电极交流表面放电型等离子显示器放电单元的构造。

图2是现有的能量回收装置的电路图。

图3是显示图2中能量回收装置工作流程的转换图和波形图。

图4是显示现有的实施例中能量回收装置的电路图。

图5是显示图4中能量回收装置工作流程的转换图和波形图。

图6是显示其他现有的实施例中能量回收装置的电路图。

图7显示的是在一个帧内同时包含选择性写入子场和选择性擦除子场的驱动方法。

图8是显示向图7中选择性写入子场提供驱动波形的波形图。

图9是显示向图7中选择性擦除子场提供驱动波形的波形图。

图10是显示本发明第1实施例中能量回收装置的电路图。

图11是显示图10中能量回收装置工作流程的转换图和波形图。

图12是显示本发明第2实施例中能量回收装置的电路图。

图13是显示本发明第3实施例中能量回收装置的电路图。

附图中主要部分的符号说明：

10：上部基板                 12Y、12Z：透明电极

13Y、13Z：金属总线(bus)电极  14□22：电介质层

16：保护膜                   18：下部基板

20X：寻址电极                24：间隔壁

26：荧光体                   28Y：扫描电极

29Z：维持电极                30□32：能量回收装置

40、50、60、70：电源提供部   42、52、62、72：充/放电部

64、74：启动电源提供部

(5)具体实施方式

下面将参照图10至图13对本发明的能量回收装置及方法的实施例进行详细说明。

图10显示的是本发明具体实施例的能量回收装置。

参照图10，本发明具体实施例的能量回收装置包括以下几个部分：等价体现扫描电极Y和维持电极Z之间所形成静电容量的基板电容Cp；与基板电容Cp相连的电源提供部60和充/放电部62；与充/放电部62相连的启动电源提供部64。

充/放电部62包括以下几个部分：并联连接在基板电容Cp上的第101感应器10L1、第107二极管10D7和第105开关10S5；并联连接在基板电容Cp上的第102感应器10L2、第108二极管10D8和第106开关10S6；第101感应器10L1、第107二极管10D7和第105开关10S5在向基板电容Cp的Y侧提供电压(或电流)时，提供充电通路(Z侧的放电通路)；第102感应器10L2、第108二极管10D8和第106开关10S6在向基板电容Cp的Z侧提供电压(或电流)时，提供充电通路(Y侧的放电通路)。这里，第107二极管10D7和第108二极管10D8是为防止电流逆流而设置的。第101感应器10L1和第2感应器10L2与基板电容Cp形成共振电路。

电源提供部60向基板电容Cp提供维持电压Vs和基础电压GND。为此，电源提供部60设置了连接维持电压源Vs的第101开关10S1、第102开关10S2以及连接基础电压源GND的第103开关10S3、第104开关10S4。第101开关10S1连接在基板电容Cp的Y侧，在提供电压时开启。第102开关10S2连接在基板电容Cp的Z侧，在向Z侧提供电压时开启。第103开关10S3连接在基板电容Cp的Y侧，在向Y侧提供基础电压时开启。第104开关10S4连接在基板电容Cp的Z侧，在向Z侧提供基础电压时开启。另外，第101至第106开关10S1-10S6上都分别设置有控制电流流动的内部二极管10D1-10D6。

启动电源提供部64连接在第101感应器10L1和第107二极管10D7之间。当基板电容Cp的Y侧和Z侧的电压相同时，启动电源提供部64将启动电源提供给Y侧和Z侧中的某一个(例如Z侧)，从而引起稳定的维持放电。例如，如图7所示，当一个帧包含有选择性写入子场和选择性擦除子场时，启动电源提供部64在选择性擦除子场的维持期初始时，向基板电容Cp的Z侧提供电源。详细地说明就是，在选择性擦除子场的维持期之前，扫描电极Y和维持电极Z(如图9所示)都保持着相同的基础电压(t2)。这里，启动电源提供部64在维持期初始时向基板电容Cp的Z侧提供电压，从而引起稳定的维持放电。同样，如果向选择性擦除子场的维持初始期和基板电容Cp的Z侧提供电压，就可以在基板电容Cp上引起稳定的维持放电。

另一方面，启动电源提供部64还设置了连接第101感应器10L1与第107二极管10D7之间的共通端子和基础电压源GND的外部二极管，即，第109二极管10D9、外部开关，即，第107开关10S7和外部电容Co。外部电容Co和第107开关10S7的共通端子与外部电压源(Vs/2)相连。这里，将外部电压源设定为相当于维持电压源Vs一半的电压值。所以，外部电容Co上经常被充入Vs/2的电压。充入外部电容Co的电压在第7开关S7开启时，经第101感应器10L1向基板电容Cp的Z侧提供。这里，由于第101感应器10L1和基板电容Cp形成共振电路，所以向基板电容Cp的Z侧提供Vs的电压。

另外，如果图10所示的能量回收装置在维持期之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧处于不同的电压等级，那么，在如图5所示进行驱动的同时，交替向基板电容Cp的Y侧和Z侧提供Vs的电压。如果在维持期之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧处于相同的电压等级，那么，就如图11所示进行驱动。换句话说，在一个帧实现选择性写入和擦除的方式中，在选择性写入子场中，利用如图5所示的方法来驱动能量回收装置；在选择性擦除子场中，利用如图11所示的方法来驱动能量回收装置。

图11是图10所示能量回收装置的开关计时图和提供给基板电容的电压波形图。

这里，在T1期间之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧保持相同电压(假定为基础电压)。并且假定基板电容Cp的Y侧为正极、基板电容Cp的Z侧为负极，下面就以此为假定前提进行详细的说明。

首先，由于基板电容Cp的Y侧和Z侧的电压相同，所以在T1期间内第107开关10S7开启。如果第107开关10S7开启，就形成经外部电容Co、第107开关10S7、第109二极管10D9和第101感应器10L1与基板电容Cp的Z侧相连的电流通路。此时，由于基板电容Cp和第101感应器L1形成共振电路，所以向基板电容Cp的Z侧提供-Vs电压。这里，向基板电容Cp的Z侧充入的-Vs电压是相对于Y侧的标准而言的。(事实上，向Z侧充入的也是Vs的电压)。在T2期间，第102和第103开关10S2、10S3开启。如果第102和第103开关10S2、10S3开启则形成经维持电压源Vs、第102开关10S2、基板电容Cp的Z侧、Y侧和第3开关S3与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压(如以Y侧为基准则为-Vs电压)被提供给基板电容Cp的Z侧。在T2期间提供给基板电容Cp的Z侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Z侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T3期间，第105开关10S5开启。如果第105开关10S5开启则形成经基板电容Cp的Z侧、第101感应器10L1、第107二极管10D7和第105开关10S5与基板电容Cp的Y侧相连的放电路径。此时，基板电容Cp的Z侧的-Vs电压经由放电路径被提供给基板电容Cp的Y侧。这里，由于第101感应器10L1和基板电容Cp形成了共振电路，所以基板电容Cp的Y侧电压上升为Vs电压。

在T4期间，第101和第104开关10S1、10S4开启。如果第101和第104开关10S1、10S4开启则形成经维持电压源、第101开关10S1、基板电容Cp的Y侧、Z侧和第104开关10S4与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压被提供给基板电容Cp的Y侧。在T4期间提供给基板电容Cp的Y侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Y侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T5期间，第106开关10S6开启。如果第106开关10S6开启则形成经基板电容Cp的Y侧、第102感应器10L2、第108二极管10D8和第106开关10S6与基板电容Cp的Z侧相连的电流通路。此时，基板电容Cp的Y侧的Vs电压经电流通路提供给基板电容Cp的Z侧。此时，由于第102感应器10L2和基板电容Cp形成共振电路，所以基板电容Cp的Z侧的电压下降至-Vs电压。这里，被充入基板电容Cp的Z侧的-Vs电压是以Y侧为标准的相对电压。(实际上，充入Z侧的是Vs电压)

之后，如图10所示，能量回收装置在重复T2至T5期间的同时，对基板电容Cp的电压进行充/放电。即，本发明的T1期间，换句话说，启动电源提供部64在维持期初始时工作，向基板电容Cp的Z侧提供Vs电压。之后，由于基板电容Cp的两端(Z侧和Y侧)的电压相异，所以就不需要启动电源提供部64工作了。这样，由于本发明在基板电容Cp的两端的电压相同时的维持期初始时，利用启动电源提供部64来向基板电容Cp提供Vs电压，所以能够稳定地进行工作。

图12显示的是本发明第2实施例的能量回收装置。

参照图12，本发明其他实施例的能量回收装置包括以下几个部分：等价体现扫描电极Y和维持电极Z之间形成的静电容量的基板电容Cp；与基板电容Cp相连的电源提供部70和充/放电部72；与充/放电部72相连的启动电源提供部74。

充/放电部72包括与基板电容Cp并联相连的第125开关12S5、第126开关12S6和感应器L3。第125开关12S5、第126开关12S6和感应器L3向基板电容Cp的Y侧和Z侧提供充/放电路径。感应器L3和基板电容Cp形成共振电路。

电源提供部70向基板电容Cp提供维持电压Vs和基础电压GND。为此，电源提供部70设置有与维持电压源Vs相连的第121开关12S1、第122开关12S2和与基础电压源GND相连的第123开关12S3、第124开关12S4。第121开关12S1与基板电容Cp的Y侧相连，当向Y侧提供电压时开启。第122开关12S2与基板电容Cp的Z侧相连，当向Z侧提供电压时开启。第123开关12S3与基板电容Cp的Y侧相连，当向Y侧提供基础电压时开启。第124开关12S4与基板电容Cp的Z侧相连，当向Z侧提供基础电压时开启。另外，第121至第126开关12S1-12S6各自都设置有防止电流逆流的内部二极管12D1-12D6。

启动电源提供部74设置在感应器L3和第126开关12S6之间。在基板电容Cp的Y侧和Z侧的电压相同时，该启动电源提供部74向基板电容Cp的Y侧和Z侧中的某一个(例如Z侧)提供启动电源，从而引起稳定的维持放电。例如，如图7所示，当一个帧包含有选择性写入子场和选择性擦除子场时，启动电源提供部74在选择性擦除子场的维持期初始时，向基板电容Cp的Z侧提供电源。详细地说就是，在选择性擦除子场的维持期之前，扫描电极Y和维持电极Z(如图9所示)都保持着相同的基础电压(t2)。这里，启动电源提供部64在维持期初始时向基板电容Cp的Z侧提供电压，从而引起稳定的维持放电。同样，如果向选择性擦除子场的维持初始期和基板电容Cp的Z侧提供电压，就可以在基板电容Cp上引起稳定的维持放电。

另一方面，启动电源提供部74还设置了连接感应器L3与第126开关12S6之间的共通端子和基础电压源GND的第128二极管12D8、第127开关12S7和外部电容Co。外部电容Co和第127开关12S7的共通端子与外部电压源(Vs/2)相连。这里，将外部电压源设定为相当于维持电压源Vs一半的电压值。所以，外部电容Co上经常被充入Vs/2的电压。充入外部电容Co的电压在第127开关12S7开启时，经感应器L3向基板电容Cp的Z侧提供。第128二极管12D8是为了防止逆电流而设置的。

另外，如果图12所示，本发明的能量回收装置在维持期之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧处于不同的电压等级，那么，在如图5所示进行驱动的同时，交替向基板电容Cp的Y侧和Z侧提供Vs的电压。如果在维持期之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧处于相同的电压等级，那么，就如图11所示进行驱动。换句话说，在一个帧实现选择性写入和擦除的方式中，在选择性写入子场中，利用如图5所示的方法来驱动能量回收装置；在选择性擦除子场中，利用如图11所示的方法来驱动能量回收装置。

图11是图12所示能量回收装置的开关计时图和提供给基板电容的电压波形图。

这里，在T1期间之前，基板电容Cp的Y侧和Z侧保持相同电压(假定为基础电压)。并且假定基板电容Cp的Y侧为正极、基板电容Cp的Z侧为负极，下面就以此为假定前提进行详细的说明。

首先，由于基板电容Cp的Y侧和Z侧的保持相同电压，所以在T1期间内第127开关12S7开启。如果第127开关12S7开启，就形成经外部电容Co、127开关12S7、第128二极管12D8和感应器L3与基板电容Cp的Z侧相连的电流通路。此时，由于基板电容Cp和感应器L形成共振电路，所以向基板电容Cp的Z侧提供-Vs电压。这里，向基板电容Cp的Z侧充入的-Vs电压是相对于Y侧的标准而言的。(事实上，向Z侧充入的也是Vs的电压)

在T2期间，第122和第123开关12S2、12S3开启。如果第122和第123开关12S2、12S3开启则形成经维持电压源Vs、第122开关12S2、基板电容Cp的Z侧、Y侧和第123开关12S3与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压(如以Y侧为基准则为-Vs电压)被提供给基板电容Cp的Z侧。在T2期间提供给基板电容Cp的Z侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Z侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T3期间，第125开关S5开启。如果第125开关S5开启则形成经基板电容Cp的Z侧、感应器L3、第126内部二极管12D6和第125开关12S5与基板电容Cp的Y侧相连的放电路径。此时，基板电容Cp的Z侧的-Vs电压经由放电路径被提供给基板电容Cp的Y侧。这里，由于感应器L3和基板电容Cp形成了共振电路，所以基板电容Cp的Y侧电压上升为Vs电压。

在T4期间，第121和第124开关S1、S4开启。如果第121和第124开关12S1、12S4开启则形成经维持电压源、第121开关12S1、基板电容Cp的Y侧、Z侧和第124开关12S4与基础电压源GND相连的电流通路。此时，Vs电压被提供给基板电容Cp的Y侧。在T4期间提供给基板电容Cp的Y侧的维持电压Vs将基板电容Cp的Y侧电压保持在维持电压Vs水平，从而引起稳定的维持放电。

在T5期间，第126开关12S6开启。如果第126开关12S6开启则形成经基板电容Cp的Y侧、第125内部二极管12D5、第126开关12S6和感应器L3与基板电容Cp的Z侧相连的电流通路。此时，基板电容Cp的Y侧的Vs电压经电流通路提供给基板电容Cp的Z侧。此时，由于感应器L3和基板电容Cp形成共振电路，所以基板电容Cp的Z侧的电压下降至-Vs电压。这里，被充入基板电容Cp的Z侧的-Vs电压是以Y侧为标准的相对电压。(实际上，充入Z侧的是Vs电压)

之后，如图12所示，能量回收装置在重复T2至T5期间的同时，对基板电容Cp的电压进行充/放电。即，本发明的T1期间，换句话说，即启动电源提供部74在维持期初始时工作，向基板电容Cp的Z侧提供Vs电压。之后，由于基板电容Cp的两端(Z侧和Y侧)的电压相异，所以就不需要启动电源提供部74工作了。由于本发明的这种在基板电容Cp的两端电压相同时的维持期初始时，利用启动电源提供部74来向基板电容Cp提供Vs电压，所以可以稳定地进行工作。

另一方面，本发明的启动电源提供部74的连接位置可以多种多样。例如，在图13中启动电源提供部74连接在第125开关12S5和第126开关12S6之间。此时，启动电源提供部74在第127开关12S7开启时，第126开关12S6也开启，将电压(或电流)从启动电源提供部74经由感应器12L3向基板电容Cp的Z侧提供。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (26)

1.一种能量回收装置，是等离子显示器作为维持期内工作的能量回收装置，其特征在于包括以下几个部分：

在扫描电极和维持电极之间等价形成的基板电容；

为所述的基板电容提供充/放电路径的充/放电部；

分别通过开关元件与维持电压源及基础电压源连接，为所述的基板电容提供维持电压和基础电压的电源提供部；

在选择性擦除子场从所述的维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，向所述的基板电容提供启动电压的启动电源提供部，所述的启动电源提供部是串联在所述的充/放电部和所述的基础电压源之间的由外部二极管与外部开关以及外部电容串联组成的电路。

2.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部是与所述的充/放电部相连的。

3.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部只在所述的维持期开始时，当所述的基板电容的电位相同时进行驱动。

4.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部将相当于所述的维持电压一半的电压，经由包括所述的充/放电部在内的感应器，提供给基板电容的扫描电极侧和维持电极侧中的某一个。

5.如权利要求4所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部提供的电压，经由所述的感应器提供给所述的基板电容的扫描电极侧。

6.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部开关在提供启动电压时开启，在其他情况下关闭。

7.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部电容从外部接收相当于维持电压一半的电压进行充电。

8.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于所述的充/放电部包括以下几个部分：

并联连接在所述的基板电容上，能够从所述的基板电容的维持电极侧将电压提供给所述的基板电容的扫描电极侧的第一感应器(10L1)与第一二极管(10D7)以及第一开关(10S5)串联的电路；

并联连接在所述的基板电容上，能够从所述的基板电容的扫描电极侧将电压提供给所述的基板电容的维持电极侧的第二感应器(10L2)与第二二极管(10D8)以及第二开关(10S6)串联的电路。

9.如权利要求1或8所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部二极管被连接在所述的第一感应器(10L1)和第一二极管(10D7)连接在同一端点的部位。

10.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的的充/放电部包括：与基板电容并联连接的由第三开关(12S5)与第四开关(12S6)以及第三感应器(12L3)串联组成的电路。

11.如权利要求10所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的第三开关(12S5)并联连接第三二极管(12D5)，第四开关(12S6)并联连接第四二极管(12D6)，并且第三二极管(12D5)与第四二极管(12D6)的负极相连接。

12.如权利要求1或10所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部二极管设置在第四开关(12S6)和第三感应器(12L3)连接在同一端点的部位。

13.如权利要求1或10所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部二极管设置在第三开关(12S5)和第四开关(12S6)连接在同一端点的部位。

14.如权利要求14所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的第四开关(12S6)在启动电源提供部提供的启动电压经由所述的第三感应器(12L3)提供给基板电容的时候，都处于开启状态。

15.如权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于所述的电源提供部由以下几个部分构成：

连接在所述的基板电容的扫描电极侧和维持电压源之间的第五开关(12S1)；

连接在所述的基板电容的扫描电极侧和基础电压源之间的第六开关(12S2)；

连接在所述的基板电容的维持电极侧和维持电压源之间的第七开关(12S3)；

连接在所述的基板电容的维持电极侧和基础电压源之间的第八开关(12S4)。

16.一种能量回收装置，是等离子显示器作为适用于能够将一个帧分为选择性写入子场和选择性擦除子场来驱动的能量回收装置，其特征在于由以下几个部分构成的：

在扫描电极和维持电极之间等价形成的基板电容；

为所述的基板电容提供充/放电路径的充/放电部；

分别通过开关元件与维持电压源及基础电压源连接，向所述的基板电容提供维持电压和基础电压和电源提供部；

在选择性擦除子场从维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，向所述的基板电容提供启动电压的启动电源提供部，所述的启动电源提供部是串联在所述的充/放电部和所述的基础电压源之间的由外部二极管与外部开关以及外部电容串联组成的电路。

17.如权利要求16所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部连接在所述的充/放电部上。

18.如权利要求16所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部将相当于维持电压一半的电压，经由包括所述的充/放电部在内的感应器，提供给所述的基板电容的扫描电极侧和维持电极侧中的某一个。

19.如权利要求18所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的启动电源提供部提供的电压经由所述的感应器，提供给所述的基板电容的维持电极侧。

20.如权利要求16所述的能量回收装置，其特征在于所述的启动电源提供部包括：

串联在所述的充/放电部和基础电压源之间的外部二极管、外部开关和外部电容。

21.如权利要求20所述的能量回收装置，其特征在于：

所述的外部电容从外部接收相当于维持电压一半的电压进行充电。

22.一种如权利要求1或16所述的能量回收装置的能量回收方法，是等离子显示器作为维持期内工作和作为适用于能够将一个帧分为选择性写入子场和选择性擦除子场来驱动的能量回收方法，其特征在于包括以下几个步骤：

第一步骤：在选择性擦除子场从维持期开始时，当所述的基板电容两侧电位相同时，从外部向基板电容的一侧提供启动电压，所述的基板电容等价形成于扫描电极和维持电极之间；

第二步骤：向所述的基板电容的一侧提供维持电压；

第三步骤：将所述的基板电容一侧的电压向其他侧提供；

第四步骤：向所述的基板电容的其他侧提供维持电压；

第五步骤：将所述的基板电容的其他侧电压向所述的基板电容的一侧提供；

在所述的第一步骤中，从外部向基板电容的一侧提供启动电压是只在选择性擦除子场的维持期间开始时，且基板电容两侧电位相同时运行一次，之后，维持期间就反复运行第二至第五步骤。

23.如权利要求22所述的能量回收方法，其特征在于：

所述的第一步骤中，从外部向基板电容的一侧提供启动电压是只存在于当所述的基板电容的两侧保持相同电压的维持期间前半期。

24.如权利要求23所述的能量回收方法，其特征在于：

所述的第一步骤中，从外部向基板电容的一侧提供启动电压是只运行于当所述的基板电容的两侧保持相同电压的维持期间前半期，之后，维持期间就反复运行所述的第二至第五步骤。

25.如权利要求22所述的能量回收方法，其特征在于：

所述的等离子显示器的一个帧包括至少一个以上的选择性写入子场和选择性擦除子场。

26.如权利要求22或25所述的能量回收方法，其特征在于：

所述的选择性写入子场的维持期间只包括第二至第五步骤。

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