CN101286292B - 等离子体显示器及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

公开了等离子体显示面板和用于该等离子体显示面板的扫描电极的驱动器电路。该等离子体显示器包括：电极；第一晶体管，包括连接到电极的第一端；第二晶体管，连接在第一晶体管的第二端与被配置为提供第一电压的第一电源之间；第三晶体管，连接在第二晶体管的第一端与被配置为提供第二电压的第二电源之间，其中，第二电压低于第一电压；电容器，利用高于第一电压的第三电压来充电；以及第一路径，连接在电容器与第一晶体管的第一端之间，第一路径被配置为：在第二晶体管被导通之前，在维持期期间改变电极的电压。所述驱动器电路降低了用于在维持期期间驱动扫描电极的电流路径中的电压降。因此，该电路提高了电源效率和速度。

Description

等离子体显示器及其驱动装置 

技术领域

本领域涉及等离子体显示器及其驱动器。 

背景技术

等离子体显示面板(plasma display panel，PDP)是利用由气体放电生成的等离子体来显示字符或图像的平板显示器。根据等离子体显示面板的尺寸，等离子体显示面板包括多于数十到数百万的以矩阵方式排列的像素。在PDP中，沿着行方向成对地形成多个扫描电极和多个维持电极，并且，沿着列方向形成多个寻址电极。通常，当驱动等离子体显示器时，将等离子体显示器的一个帧分为多个子场。在每个子场的寻址期期间选择导通/关断各单元(即要导通或关断的单元)，并且，在维持期期间在导通单元上进行维持放电操作以显示图像。通过对用于进行显示操作的子场的权重进行组合来表示灰度级。 

 因此，为了进行显示操作，在寻址期期间有选择地给多个扫描电极加扫描脉冲，并且在维持期期间交替给执行维持放电的多个扫描电极和多个维持电极施加交替具有高电平电压和低电平电压的维持脉冲。由于生成维持放电的两个电极起电容元件的作用，因此需要无功功率来给多个扫描电极施加高电平电压和低电平电压。在用于驱动等离子体显示器中的扫描电极的驱动电路中形成了大量晶体管。例如，用于分别给多个扫描电极施加高电平电压和低电平电压的第一和第二晶体管连接到扫描电极，并且，用于在维持期期间回收(recoverying)无功功率的能量回收电路连接到第一和第二晶体管的节点。能量回收电路包括用于使多个扫描电极的电压逐渐增加到接近高电平电压的第三晶体管和用于使多个扫描电极的电压逐渐降低到低电平电压的第四晶体管。在L.F.Weber的美国专利No.4,866,349和No.5,081,400中已经公开了一种传统的能量回收电路。此外，用于在寻址期期间给多个扫描电极顺序施加扫描脉冲的第五晶体管连接到多个扫描电极，并且，用于在第五晶体管导通时中断通过第二晶体管的体二极管形成的电流路径的第六晶体管连接在第二晶体管与第五晶体管之间。也就是说，给每个电流路径提供第六晶体管，用于在维持期期间对扫描电极施加高电平电压和低电平电压。此外，由于每个电流路径包括其他晶体管和元件，可能会产生相当大的电压降，因而维持脉冲可能会变形。 

在背景技术部分披露的上述信息只是为了加强对本发明的背景技术的理解，因此，对本领域的一般技术人员来说，上述信息可能包含并不构成本国内已知的现有技术的信息。 

发明内容

本发明的一个方面为一种等离子体显示器，包括：电极；第一晶体管，包括连接到电极的第一端；第二晶体管，连接在第一晶体管的第二端与被配置为提供第一电压的第一电源之间；第三晶体管，连接在第二晶体管的第一端与被配置为提供第二电压的第二电源之间，其中第二电压低于第一电压；电容器，利用高于第一电压的第三电压充电；以及第一路径，连接在电容器与第一晶体管的第一端之间。第一路径被配置为在第二晶体管被导通之前在维持期期间改变电极的电压。 

本发明的另一个方面为一种等离子体显示器，包括：电极；第一路径，包括连接在能量回收电源与电极之间的第一电感器，第一路径被配置为通过第一电感器给电极提供电压并且增加电极的电压。该显示器还包括第二路径，第二路径包括连接在能量回收电源与电极之间的第二电感器，第二路径被配置为通过第二电感器降低电极的电压，其中包括在第一路径中的电路元件的数量小于包括在第二路径的电路元件的数量。 

本发明的另一个方面为一种包括电极的等离子体显示器的驱动器。该驱动器包括：电容器；第一晶体管，包括各自连接在电容器与电极之间的第一端和第二端；第一电感器，连接在电容器与第一晶体管的第一端之间；第二电感器，连接在电容器与第一晶体管的第二端之间；第二晶体管，连接电容器和第一电感器，并且形成用于降低电极处的电压的路径；以及，第三晶体管，连接电容器和第二电感器，并且形成用于增加电极处的电压的路径。 

附图说明

图1为按照一个实施例的等离子体显示器的示意图。 

图2为表示等离子体显示器的驱动波形的图。 

图3为按照一个实施例的扫描电极驱动电路的图。 

图4A到图4E分别示出了按照扫描电极驱动电路的实施例的操作的电流路径的图。 

图5为按照另一个实施例的扫描电极驱动电路的图。 

具体实施方式

在以下详细描述中，只简单地通过示例方式示出和描述了某些实施例。如本领域技术人员应该明白的，可以以各种方式修改所描述的实施例，而不背离本发明的精神或范围。 

因此，本质上应该将附图和详细说明看作说明性的，而不是限制性的。在说明书中自始至终，相同的附图标记一般表示相同的元素。当描述一个元素被耦合到另一个元素时，该元素可以直接耦合到另一个元素或通过第三元素耦合到另一个元素。 

当说明书中描述维持一个电压时，不应当理解为严格地表示该电压被准确维持在预定电压。相反，在本讨论的上下文中，如果两点之间的电压差变化，则在该变化处于设计约束允许的范围内的情况下，或者在该变化是由于本领域的一般技术人员通常忽略的寄生元件所引起的情况下，该电压差被表示为维持在预定电压。此外，由于半导体元件(例如晶体管和二极管)的阈值电压与放电电压相比很低，因此，认为阈值电压基本上为0V。因此，在某些情况下，由电源施加在节点或电极上的电压包括由于阈值电压或寄生元件等导致的、自电源电压开始变化的电压。 

以下将对按照一个实施例的等离子体显示器进行描述。 

图1为按照一个实施例的等离子体显示器的示意图。 

如图1所示，等离子体显示器包括等离子体显示面板(PDP)100、控制器200、寻址电极驱动器300、扫描电极驱动器400和维持电极驱动器500。 

等离子体显示面板(PDP)100包括沿着列方向延伸的多个寻址电极A1到Am(以下称为“A电极”)、沿着行方向延伸的成对出现的多个维持电极X1到Xn(以下称为“X电极”)和多个扫描电极Y1到Yn(以下称为“ Y电极”)，X和Y电极成对。通常，与各个Y电极Y1到Yn对应形成X电极X1到Xn，并且，X电极X1到Xn和Y电极Y1到Yn在维持期期间进行显示操作以便显示图像。Y电极Y1到Yn和X电极X1到Xn被布置为与A电极A1到Am交叉。 在A电极A1到Am与X电极X1到Xn和Y电极Y1到Yn的每个交叉点形成的放电空间构成了单元110。PDP 100示出了一个实施例，并且，可应用后续驱动波形的面板可以被用于PDP 100以及其他实施例。 

控制器200接收外部视频信号，并且输出A电极驱动控制信号、X电极驱动控制信号和Y电极驱动控制信号。此外，控制器200将一个帧分为多个子场。 

寻址电极驱动器300按照来自控制器200的驱动控制信号，给多个A电极A1到Am施加驱动电压。 

扫描电极驱动器400按照来自控制器200的驱动控制信号，给多个Y电极Y1到Yn施加驱动电压。 

维持电极驱动器500按照来自控制器200的驱动控制信号，给多个X电极X1到Xn施加驱动电压。 

图2表示等离子体显示器的驱动波形。在图2中，示出了形成一个帧的多个子场当中的一个子场的驱动波形，并且示出了施加到形成一个放电单元的X、Y和A电极上的驱动波形。 

如图2所示，为了在寻址期期间选择导通单元，扫描电极驱动器400给Y电极施加具有VscL电压的扫描脉冲，同时，维持电极驱动器500将X电极X的电压维持为Ve电压。在这种情况下，寻址电极驱动器300将具有Va电压的寻址脉冲施加到跨过由接收VscL电压的Y电极和X电极X形成的多个单元中的导通单元的A电极A，并将低于Va电压的0V电压施加到通过关断单元的A电极A。在接收Va电压的A电极A与接收VscL电压的Y电极Y之间，以及在接收VscL电压的Y电极与接收Ve电压的X电极X之间，产生寻址放电。在Y电极Y上形成正的(+)壁电荷，并且分别在X电极X和A电极A上形成负的(-)壁电荷。此外，扫描电极驱动器400将高于VscL电压的VscH电压施加到没有施加VscL电压的Y电极上。 

更详细地说，在寻址期期间，扫描电极驱动器400和寻址电极驱动器300给第一行中的Y电极(例如图1中的Y1)施加扫描脉冲，同时给位于第一行中的发光单元上的A电极施加寻址脉冲。因此，在第一行中的Y电极与接收寻址脉冲的A电极之间产生寻址放电，并且在Y电极上形成(+)壁电荷，而在A电极和X电极上分别形成(-)壁电荷。随后，在给第二行中的Y电极(例如图1中的Y2)施加扫描脉冲的同时，扫描电极驱动器400和寻址电极驱动器300 给位于第二行中的发光单元上的A电极施加寻址脉冲。因此，在接收寻址脉冲的A电极和第二行中的Y电极的单元中产生寻址放电，并且在该单元上形成壁电荷。以类似的方式，在随后给其余行中的Y电极施加扫描脉冲的同时，扫描电极驱动器400和寻址电极驱动器300给位于发光单元上的A电极施加寻址脉冲以形成壁电荷。 

在维持期期间，扫描电极驱动器400给Y电极施加交替具有高电平电压(图2中的Vs)和低电平电压(图2中的0V)的维持脉冲，其施加次数与该子场的权重值对应。由维持电极驱动器500施加到X电极上的维持脉冲的相位与施加到Y电极上的维持脉冲的相位相反。相应地，Y电极与X电极之间的电压差交替具有Vs电压和-Vs电压，因此在发光单元中重复产生预定次数的维持放电。 

图3为按照一个实施例的扫描电极驱动电路。可以在扫描电极驱动器400中形成扫描电极驱动电路410，并且，可以在维持电极驱动器500中形成连接到X电极X的维持电极驱动电路510。为了更好地理解并便于描述，示出了一个Y电极Y，并且示出了由一个Y电极Y和一个X电极X形成的电容元件，作为面板电容器Cp。 

如图3所示，扫描电极驱动电路410包括扫描驱动器411、维持驱动器412和晶体管Ynp。扫描驱动器411包括扫描电路411a、晶体管YscL、二极管DscH和电容器CscH，维持驱动器412包括晶体管Yr、Yf、Ys和Yg、电感器Lr和Lf、二极管Dr和Df以及电容器Cer。在图3中，晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl被示出为n沟道场效应晶体管，具体地说，为n沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，在晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl中，从源极到漏极形成体二极管。此外，也可以将功能与NMOS晶体管相似的其他晶体管用于晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl。如果晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl被形成为绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)，则将二极管分别并联耦合到晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl。此外，在图3中，尽管晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl被分别表示为单个晶体管，但是，可以由并联耦合的多个晶体管形成晶体管Ys、Yr、Yf、Yg、YscL、Ynp、Sch和Scl。 

首先，扫描电路411a包括第一输入端、第二输入端和连接到Y电极Y的输出端，并且，在寻址期期间，扫描电路411a选择性地将第一输入端的电 压和第二输入端的电压施加到对应的Y电极Y，以选择导通的单元。在图3中，尽管示出了一个连接到Y电极的扫描电路411a，但是，扫描电路411a被分别应用于图1中示出的Y电极Y1到Yn。此外，可以将许多扫描电路411a形成为集成电路，因此可以将集成电路的多个输出端分别连接到预定数量的Y电极(例如，Y1到Yk，其中，k为小于n的整数)。扫描电路411a包括晶体管Sch和Scl。晶体管Sch的源极和晶体管Scl的漏极分别连接到面板电容器Cp的Y电极。晶体管Sch的漏极连接到第一输入端，而晶体管Scl的源极连接到第二输入端。第一输入端连接到用于提供VscH电压的电源VscH，而包括连接到电源VscH的阳极的二极管DscH的阴极连接到第二输入端。此外，电容器CscH连接在第一输入端与第二输入端之间。晶体管YscL的漏极连接到第二输入端，晶体管YscL的源极连接到提供VscL电压的电源VscL。在这种情况下，晶体管YscL在寻址期期间导通，以给扫描电路411a的第二输入端提供VscL电压。 

晶体管Ynp的源极连接到晶体管YscL的漏极、晶体管Ys的源极和电感器Lr的第一端，晶体管Ynp的漏极连接到电感器Lf的第一端和晶体管Yg的漏极。晶体管Yg的源极连接到用于提供0V电压的接地端，并且，晶体管Ys的漏极连接到用于提供Vs电压的电源Vs，其中，0V为维持脉冲的低电平电压。在这种情况下，当晶体管YscL导通时，晶体管Ynp将通过晶体管Yg的体二极管形成的电流路径截断。包括连接到电感器Lr的第二端的阴极的二极管Dr的阳极连接到晶体管Yr的源极，并且晶体管Yr的漏极连接到作为能量回收电源的电容器Cer。二极管Df的阳极还连接到电感器Lf的第二端，该二极管Df的阴极连接到晶体管Yf的漏极，并且晶体管Yf的源极连接到电容器Cer。在这种情况下，电容器Cer提供高电平电压Vs与低电平电压0V之间的电压，并且，在某些实施例中，电容器Cer提供两个电压Vs和0V之间约Vs/2的中间电压。二极管Dr建立用于使Y电极Y的电压增加的上升路径，二极管Df建立用于使Y电极Y的电压降低的下降路径。在某些实施例中，晶体管Yr和Yf没有体二极管，并且二极管Dr和Df可以省略。此外，可以改变二极管Dr、晶体管Yr和电感器Lr的位置，并且可以改变二极管Df、晶体管Yf和电感器Lf的位置。 

以下参照图4A到图4E，描述图3中示出的扫描电极驱动电路的操作。 

图4A到图4E分别示出了按照扫描电极驱动电路的操作的电流路径。 

首先，在寻址期期间，晶体管YscL导通。在这种状态下，有选择地使晶体管Sch和Scl导通。当晶体管Scl导通时，如图4A所示，通过由Y电极Y、晶体管Scl和YscL以及电源VscL组成的路径，给Y电极施加VscL电压。在这种情况下，当晶体管Sch导通时，给Y电极Y施加VscH电压。在图4A中，晶体管Scl导通。 

在维持期期间，晶体管YscL关断，而晶体管Yr导通。此外，假设在晶体管Yr导通之前，给Y电极施加0V电压。由此，如图4B所示，由于通过由电容器Cer、晶体管Yr、二极管Dr、电感器Lr、晶体管Scl和Y电极Y组成的路径产生谐振，因而Y电极的电压增加。 

随后，在维持期期间，晶体管Yr关断，而晶体管Ys导通。因此，如图4C所示，通过由电源Vs、晶体管Ys和Scl、以及Y电极Y组成的路径，给Y电极施加Vs电压。 

然后，在维持期期间，晶体管Ys关断，而晶体管Yf导通。因此，如图4D所示，由于通过由Y电极Y、晶体管Scl、晶体管Ynp的体二极管、电感器Lf、二极管Df、晶体管Yf和电容器Cer组成的路径产生谐振，因而Y电极的电压降低。 

此外，在维持期期间，晶体管Yf关断，而晶体管Yg导通。因此，如图4E所示，通过由Y电极Y、晶体管Scl、晶体管Ynp的体二极管、晶体管Yg和接地端组成的路径，给Y电极施加0V电压。 

由于扫描电极驱动电路410的维持驱动器412将图4B到图4E中示出的操作反复进行多次，并且其次数对应于对应子场的权重值，因此，给Y电极Y施加交替具有Vs电压和0V电压的维持脉冲。此外，由于图4B和图4C中示出的电流路径不包括晶体管Ynp，因此，可以避免由电流流过晶体管Ynp引起的电压降。 

图5为按照另一个实施例的扫描电极驱动电路的图。 

如图5所示，与图3中示出的维持驱动器412不同，在扫描电极驱动电路410的维持驱动器412’中，电感器Lf的第一端连接到晶体管Ynp的源极。因此，在维持期期间，当晶体管Yf导通时，由于通过由Y电极Y、晶体管Scl、电感器Lf、二极管Df、晶体管Yf和电容器Cer组成的路径产生谐振，因此Y电极的电压降低。也就是说，与图4中示出的电流路径不同，该电流路径不包括晶体管Ynp。因此，在图5的实施例中，避免了由电流流过晶体 管Ynp引起的电压降。 

尽管已经结合目前认为的实际实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于公开的实施例，反之，本发明要覆盖包括在公开的实施例的精神和范围内的各种修改和等效方案。 

Claims (19)

1.一种等离子体显示器，包括：

电极；

第一晶体管(Ynp)，包括连接到所述电极的第一端；

第二晶体管(Yg)，连接在所述第一晶体管的第二端与被配置为提供第一电压的第一电源之间；

第三晶体管(Ysc1)，连接在所述第一晶体管的第一端与被配置为提供第二电压的第二电源之间，其中，所述第二电压低于所述第一电压；

第四晶体管(Ys)，连接在所述第一晶体管(Ynp)的第一端与被配置为提供第四电压的第三电源之间，其中，所述第四电压高于所述第一电压，

电容器(Cer)，利用高于所述第一电压的第三电压来充电；以及

第一路径，连接在所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间，所述第一路径被配置为：在所述第四晶体管(Ys)被导通之前，在维持期期间改变所述电极的电压。

2.如权利要求1所述的等离子体显示器，

其中，所述第三电压基本上为所述第四电压与所述第一电压的平均值。

3.如权利要求2所述的等离子体显示器，还包括第二路径，连接在所述电容器与所述第一晶体管的第二端之间，所述第二路径被配置为：在所述第二晶体管(Yg)被导通之前，在维持期期间改变在所述电极的电压。

4.如权利要求3所述的等离子体显示器，其中：

所述第一路径包括第一电感器(Lr)、第一二极管(Dr)和串行连接在所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间的第五晶体管(Yr)；以及

所述第二路径包括第二电感器(Lf)、第二二极管(Df)和串行连接在所述电容器与所述第一晶体管的第二端之间的第六晶体管(Yf)。

5.如权利要求2所述的等离子体显示器，还包括位于所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间的第二路径，该第二路径被配置为：在所述第二晶体管(Yg)被导通之前，在维持期期间改变所述电极的电压。

6.如权利要求5所述的等离子体显示器，其中：

所述第一路径包括第一电感器、第一二极管和串行连接在所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间的第五晶体管(Yr)；以及

所述第二路径包括第二电感器、第二二极管和串行连接在所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间的第六晶体管(Yf)。

7.如权利要求3所述的等离子体显示器，还包括一个二极管，该二极管包括连接到所述第一晶体管的第一端的阳极和连接到所述第一晶体管的第二端的阴极，其中，所述第一晶体管为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

8.如权利要求3所述的等离子体显示器，其中，所述第一晶体管包括沿着从第一端到第二端的方向形成的体二极管。

9.如权利要求1所述的等离子体显示器，其中，所述电极包括扫描电极。

10.一种等离子体显示器，包括：

电极；

第一路径，包括连接在能量回收电源与所述电极之间的第一电感器(Lr)，所述第一路径被配置为给所述电极提供电压，并且通过所述第一电感器增加所述电极的电压；以及

第二路径，包括连接在能量回收电源与所述电极之间的第二电感器(Lf)，所述第二路径被配置为通过所述第二电感器降低所述电极的电压，

其中，包括在所述第一路径中的电路元件的数量小于包括在所述第二路径中的电路元件的数量，

其中，所述第二电流路径包括第一晶体管(Ynp)，该第一晶体管包括连接到所述第二电感器的第一端和连接到所述电极的第二端，并且

第一电流路径不包括第一晶体管。

11.如权利要求10所述的等离子体显示器，还包括

第二晶体管(Yg)，连接在所述第一晶体管的第一端与用于提供第一电压的第一电源之间；

第三晶体管(Yscl)，连接在所述第一晶体管的第二端与用于提供第二电压的第二电源之间，其中，所述第二电压低于所述第一电压；以及

第四晶体管(Ys)，连接在所述第一晶体管的第二端与用于提供第三电压的第三电源之间，其中所述第三电压高于所述第一电压。

12.如权利要求11所述的等离子体显示器，其中，

所述第一路径还包括第五晶体管(Yr)，该第五晶体管连接在所述能量回收电源与所述第一电感器之间，或者连接在所述第一电感器与所述电极之间，并且

所述第二路径还包括第六晶体管(Yf)，该第六晶体管连接在所述能量回收电源与所述第二电感器之间，或者连接在所述第二电感器与所述第一晶体管的第一端之间。

13.如权利要求10所述的等离子体显示器，其中，所述电极包括扫描电极。

14.如权利要求10所述的等离子体显示器，其中，所述能量回收电源包括电容器。

15.一种包括电极的等离子体显示器的驱动器，该驱动器包括：

电容器；

第一晶体管(Ynp)，包括各自连接在所述电容器与所述电极之间的第一端和第二端；

第一电感器(Lf)，连接在所述电容器与所述第一晶体管的第一端之间；

第二电感器(Lr)，连接在所述电容器与所述第一晶体管的第二端之间；

第二晶体管(Yf)，连接所述电容器与所述第一电感器，并且形成用于降低所述电极处的电压的路径；

第三晶体管(Yr)，连接所述电容器与所述第二电感器，并且形成用于增加所述电极处的电压的路径。

16.如权利要求15所述的驱动器，还包括第四晶体管(Ys)，连接在用于提供第一电压的第一电源与所述第一晶体管的第二端之间。

17.如权利要求16所述的驱动器，还包括：

第五晶体管(Yg)，连接在被配置为提供第二电压的第二电源与所述第一晶体管的第一端之间，其中，所述第二电压低于所述第一电压；以及

第六晶体管(Yscl)，连接在被配置为提供第三电压的第三电源与所述第一晶体管的第二端之间，其中，所述第三电压低于所述第二电压。

18.如权利要求17所述的驱动器，还被配置为：在维持期期间给所述电极施加所述第一电压和所述第二电压，在寻址期期间给所述电极施加所述第三电压，并且，将处在所述第一电压与所述第二电压之间的充电电压施加到所述电容器。

19.如权利要求15所述的等离子体显示器，其中，所述电极包括扫描电极。

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