CN101334964A - 等离子显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所述一种等离子显示装置，包括形成多数扫描电极及维持电极的等离子显示板；及向上述扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路；扫描驱动电路包括，和基板的电容形成共振电路的传感器；为扫描电极提供维持电压而被打开的第1开关；为扫描电极提供标准电压而被打开的第2开关；及分别控制向扫描电极的能量供应及回收的第3，4开关；经过第3开关的能量供应路径和经过第4开关的能量回收路径互相分离，第1，2开关分别与上述能量供应路径和能量回收路径连接。根据本发明，采用能量回收电路向等离子显示板提供驱动信号时，通过分解能量供应路径和能量回收路径，可以减少基板驱动电路配备的元件个数，提高基板驱动电路的稳定性。

Description

等离子显示装置
技术领域
本发明为等离子显示装置相关发明，更具体地说，是向等离子显示板提供驱动信号的驱动电路相关发明。
背景技术
等离子显示板(PlasmaDisplayPanel，以下称为PDP)通过惰性混合气体放电时产生的真空紫外线(VUV)激发荧光体使其发光，由此显示图像。这种PDP不仅容易进行大型化和薄膜化，结构也简单容易制造，同时与其他平面显示装置相比，具有亮度发光效率高的优点。尤其是交流面放电型3电极等离子显示板，保护电极，免受放电时积累在表面而通过放电发生的溅射影响，因此具有低电压驱动和长寿命等优点。等离子显示板为了体现图像色调，可以划分为初始化所有串的重置(Reset)期间，选择串的寻址期间(Address)和，在被选的串内引起显示放电的维持期间(Sustain)后，进行时分驱动。为使驱动电路向等离子显示板提供驱动信号，需要多数切换元件及箝位二极管，因此存在零部件数量增加引起的费用增加及尺寸增大等问题，再者由于多数电路零部件，存在大量消耗基板驱动电路的消耗电力的问题。
发明内容
发明目的：本发明希望实现的目的，提供等离子显示装置配备的基板驱动电路中，配备降低制造费用能够提高稳定性的驱动电路的等离子显示装置。
本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种等离子显示装置以包括：形成多数扫描电极及维持电极的等离子显示板；及向上述扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路；上述扫描驱动电路包括，与上述基板的电容形成共振电路的传感器；为向上述扫描电极提供维持电压而被打开的第1开关；为了向上述扫描电极提供标准电压而被打开的第2开关；分别控制向上述扫描电极的能量供应及回收的第3，4开关；经过上述第3开关的能量供应路径和经过上述第4开关的能量回收路径互相分离，上述第1，2开关分别与上述能量供应路径和能量回收路径连接。
有益效果：根据具有上述结构的本发明，利用能量回收电路向等离子显示板提供驱动信号时，可以通过分解能量供应路径和能量回收路径，减少基板驱动电路配备的元件个数，提高基板驱动电路的稳定性。
附图说明
图1为显示等离子显示板的结构的一实例的斜视图。
图2为显示等离子显示板的电极配置的一实例的截面图。
图3为显示将一个帧分为多个子字段时分驱动等离子显示板的方法的一实例的时序图。
图4为时驱动等离子显示板的驱动信号的一实例的时序图。
图5为显示向等离子显示板的扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路组成的电路图
图6显示向等离子显示板提供的维持信号波形的一实例的截面图。
图7至图11为显示本发明的扫描驱动电路的组成的实例的电路图。
图12为显示本发明的扫描/维持驱动电路组成的一实例的电路图。
具体实施方式
以下，参照附加的图片具体介绍本发明的等离子显示装置。
图1以斜视图显示了等离子显示板的结构的一实例。如图1所示，等离子显示板包括形成在上部基板10上的作为维持电极对的扫描电极11及维持电极12和，形成在下部基板20上的寻址电极22。
上述维持电极对1l，12通常包括由铟锡氧化物(Indium-Tin-Oxide；ITO)组成的透明电极11a，12a和总线电极11b，12b。上述总线电极11b，12b可以采用银(Ag)，铬(Cr)等的金属或铬/铜/铬(Cr/Cu/Cr)的层积型或铬/铝/铬(Cr/Al/Cr)的层积型。总线电极11b，12b形成在透明电极11a，12a上，起到减少电阻较高的透明电极11a，12a引起的电压下降的作用。
根据本发明的一个实例，维持电极对11，12不仅可以采用层积透明电极11a、12a和总线电极11b，12b的结构，也可以不设透明电极11a，12a只以总线电极11b，12b组成。这种结构不采用透明电极11a，12a，因此具有降低基板制造单价的优点。用在这种总线电极11b，12b除了上述列举的材料之外也可以采用感光性材料等多种材料。
扫描电极11及维持电极12的透明电极11a，12a和总线电极11b，11c之间排列了吸收上部基板10外部产生的外部光线，减少反射，具有切断光线功能和提高上部基板10的色饱和度(purity)和，对比度的黑色矩阵(BlackMatrix，BM)。
本发明的一实例的黑色矩阵15形成在上部基板10上，可以由形成在与障壁21重叠的位置上的第1黑色矩阵15和，形成在透明电极11a，12a和总线电极11b，12b之间的第2黑色矩阵11c，12c组成。其中，第1黑色矩阵15和被称为黑色层或黑色电极层的第2黑色矩阵11c，12c可以在形成过程同时形成而物理连接，也可以不同时形成和不进行物理连接。
而且，物理连接形成时，第1黑色矩阵15和第2黑色矩阵11c，12c是由相同材质形成，物理性分离而形成时则可以有不同的材质形成。
扫描电极11和维持电极12并排的上部基板10上层积上部电介质层13和保护膜14。上部电介质层13上积累通过放电产生的荷电粒子，可以起到保护维持电极对11，12的功能。保护膜14保护上部电介质层13避免受到气体放电时产生的荷电粒子的溅射影响，提高2次电子的释放效率。
而且，寻址电极22与扫描电极11及维持电极12和交叉形成。而且，形成寻址电极22的下部基板20上形成下部电介质层24和障壁21。
而且，下部电介质层24和障壁21的表面形成荧光体层23。障壁21是由纵向障壁21a和横向障壁21b封闭而成，物理划分放电串，防止放电引起的紫外线和可见光泄露到邻接的放电串上。
本发明的一实例中不仅可以采用图1所示的障壁结构，也可以采用多种形状的障壁21结构。例如，纵向障壁21a和横向障壁21b的高度不同的差分型障壁结构，在纵向障壁21a或横向障壁21b当中至少任一个以上障壁形成可作为排气通道的频道(Channel)的频道型障壁结构，纵向障壁21a或横向障壁21b当中至少任一个以上障壁形成槽(Hollow)的槽形障壁结构。
其中，如果采用差分型障壁则最好横向障壁21b的高度更高，采用频道型障壁结构或槽型障壁结构，则最好在横向障壁21b形成频道或槽。
再者，本发明的一个实例中图示和介绍了R，G及B放电串分别在同一个线上的例子，但是也可以采用其他方式排列。比如说，R，G及B放电串可以采取三角形排列的三角洲(Delta)型的排列。放电串的形状也同样，不仅可以采取四角形，也可以采取五角形，六角形等多种多角形状。
而且，荧光体层23通过气体放电时产生的紫外线而发光，产生红色(R)，绿色(G)或蓝色中的任一个可见光。此时，在上部/下部基板10，20和障壁21之间的放电空间内注入引起放电的He+Xe，Ne+Xe及He+Ne+Xe等惰性混合气体。
图3为显示将一个帧(frame)分为多个子字段(subfield)时分驱动等离子显示板的方法的一实例的时间图。单位帧为了显示时分色调，可以分为一定个数，例如8个子字段SF1，…，SF8。而且，各子字段SF1，…，SF8分为重置区间(图中未显示)和，寻址区间A1，…，A8及，维持区间S1，…，S8。
在此，根据本发明的一实例，多个子字段当中的至少一个子字段中可以省略重置区间。比如，只在最开始的子字段中存在重置区间，或只在最初的子字段和整个子字段的中间左右的子字段中存在。
在各寻址区间A1，…，A8内，向寻址区间电极X施加数据信号，各扫描电极Y中依次施加与其对应的扫描脉冲。
在各维持区间S1，…，S8内，向扫描电极Y和维持电极Z交互施加维持脉冲，在寻址区间A1，…，A8内被选的各放电串中发生维持放电。
等离子显示板的亮度与单位帧占据的维持放电区间S1，…，S8内的维持放电次数成比例。组成1图像的一个帧以8个子字段和256色调体现时，各子字段中可以依次以1，2，4，8，16，32，64，128的比率分配互不相同的维持脉冲数。或者，为了获得133色调的亮度，在子字段1区间，子字段3区间及子字段8区间内，访问各个串后维持放电即可。
分配到各个子字段的维持放电次数是可以根据APC(Automatic PowerControl)阶段的各子字段的加权值可变调整。即，图3中举例介绍一个帧分为8个子字段的例子，但本发明并不限于此，可以根据设计规格多样变化组成一个帧的子字段的个数。例如，将一个分为12或16子字段等8子字段以上的子字段驱动等离子显示板。
而且，可以考虑伽马特性或嵌板特性，灵活变更分配到各个子字段的维持放电次数。例如，将分配到子字段4的色调度从8降低到6，将分配到子字段6的色调度从32提高为34。
图4以时序图显示了针对上述被分割的一个子字段，驱动等离子显示板的驱动信号。。
上述子字段包括在扫描电极Y上形成阳极性壁电荷，在维持电极Z上形成负极性壁电荷的预重置(prereset)区间，利用预重置区间内形成的壁电荷分布，初始化全画面的放电串的重置(reset)区间，选择放电串的寻址(address)区间及维持被选放电串的放电的维持(sustain)区间。
重置区间由创建(setup)区间及记忆(setdown)区间组成。在上述创建区间内向所有扫描电极同时施加上斜波(Ramp-up)，所有放电串内将产生微细放电，由此生成壁电荷。在上述记忆区间中，向所有扫描电极Y同时施加从低于上述上斜波(Ramp-up)的峰值电压的阳极性电压开始下降的下斜波(Ramp-down)而在所有放电串发生消除放电，由此消除通过创建放电生成的壁电荷及空间电荷中的多余电荷。
寻址区间向扫描电极依次施加具有负极性的扫描信号(scan)，与此同时向上述寻址电极X施加具有阳极性的数据信号(data)。通过上述扫描信号(scan)和数据信号(data)之间的电压差和上述重置区间内生成的壁电压产生寻址放电，由此选择放电串。同时，在上述记忆区间和寻址区间内，向上述维持电极施加维持电压的信号。
上述维持区间内，向扫描电极和维持电极交替施加具有维持电压Vs的维持脉冲，因此在扫描电极和维持电极之间发生面放电形式的维持放电。
图4所示的驱动波形是驱动本发明的等离子显示板的信号的一实例，本发明并不限于上述图4所示的波形。例如，可以省略上述预重置区间，可以根据需要变更图4所示的各驱动信号的极性及电压电平，在结束上述维持放电后向维持电极施加消除壁电荷的消除信号。而且，也可以采用只向扫描电极Y和维持Z电极当中的任一个施加上述维持信号而引起维持放电的单独维持(singlesustain)驱动。
图5以电路图显示了向等离子显示板的扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路组成，上述扫描驱动电路包括能量回收部20、维持驱动部30、重置驱动部40及扫描IC50。
维持驱动部30包括：维持区间内提供高电位维持电压Vsus的维持电压电源Vsus和，为向扫描电极10施加维持电压Vsus而被启动的维持启动开关(Sus_up)和，为了使施加倒扫描电极10的电压下降到接地电压而被打开的维持降低开关(Sus_dn)。即，维持驱动部30中，维持启动开关(Sus_up)与维持电压电源Vsus连接，维持降低开关(Sus_dn)与维持启动开关(Sus_up)及接地连接。
能量回收部20包括，回收供应倒扫描电极10的能量之后进行存储的源极电容Cs，为了将存储在源极电容Cs的能量提供倒扫描电极10而打开的能量供应开关(ER_up)及，为了从扫描电极10回收能量而被打开的能量回收开关(ER_dn)。源极电容Cs与传感器L形成共振电路，实现通过扫描电极10的能量供应及回收。
重置驱动部40包括为了向扫描电极10提供逐渐上升的创建信号而被打开的创建开关(Set_up)；与电压源Vy连接，为了向扫描电极10提供逐渐下降至负极性电压-Vy的记忆信号而被打开的记忆开关(Set_dn)及，与扫描电极10形成电流通过路径的路径开关(Pass_sw)。
如图5所示，创建开关(Set_up)中漏极(Drain)与维持电压电源连接，源极(Source)与路径开关(Pass_sw)连接，闸极(Gate)与可变电阻(图中没有显示)连接，生成随着上述可变电阻的电阻值的变化组建上升的上述创建信号。
记忆开关(Set_dn)中，漏极(Drain)与扫描IC50连接，源极(Source)与负极性电压-Vy连接，闸极(Gate)与可变电阻(图中没有显示)连接，生成随着可变电阻(图中没有显示)电阻值的变化逐渐下降的记忆信号。
扫描IC50包括，为了向扫描电极10施加扫描电压Vsc而被打开，并与扫描电压电源连接的扫描-上升开关Q1；为了向扫描电极10施加接地电压而被打开的扫描-下降开关Q2。
图6显示向等离子显示板提供的维持信号波形的一实例。
参照图5及图6，则能量供应区间(ER_up)内，通过源极电容Cs向扫描电极10提供能量，向扫描电极10施加的维持信号的电压逐渐上升。为此，能量供应区间(ER_up)内，可以打开扫描-下降开关Q2，路径开关(Pass_sw)及能量供应开关(ER_up)。
维持电压维持区间(SUS_up)内，能量供应开关(ER_up)被关闭，扫描-下降开关Q2，路径开关(Pass_sw)及维持启动开关(Sus_up)被打开，向扫描电极10施加的维持信号的电压保持维持电压Vs。
能量回收区间(ER_down)内，将扫描电极10的能量回收至能量回收部20的源极电容Cs，形成扫描电极10到源极电容Cs方向的电流流动，由此向扫描电极10施加的重置信号电压，从维持电压Vs逐渐下降。
能量回收区间(ER_down)内，为了形成上述电流流动，可以打开扫描-下降开关Q2，路径开关(Pass_sw)及能量回收开关(ER_dn)。
而且，接地电压维持区间(SUS_dn)中，能量回收开关(ER_dn)被关闭，扫描-下降开关Q2、路径开关(Pass_sw)及维持降低开关(Sus_dn)被打开，向扫描电极10施加的维持信号电压维持标准电压GND例如接地电压。
图7至图11以电路图显示本发明的扫描驱动电路的组成的实例。
参照图7，本发明的等离子显示装置配备的扫描驱动电路，不包括图5所示的路径开关(Pass_sw)，最好经由能量供应开关(ER_up)到扫描电极的能量供应路径a和，经由能量回收开关(ER_dn)到扫描电极的能量回收路径b互相分解。
而且，如图7所示，维持启动开关(Sus_up)可以与能量供应路径a连接，维持降低开关(Sus_dn)可以与能量回收路径b连接。
如上所述，通过分解能量供应路径a和能量回收路径b，将维持启动开关(Sus_up)和维持降低开关(Sus_dn)分别连接至能量供应路径a和能量回收路径b，能够消除大容量的路径开关(Pass_sw)，简单化向扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路控制。
根据本发明的一实例，能量供应开关(ER_up)一端连接维持启动开关(Sus_up)，另一端可以连接传感器L。而且，能量回收开关(ER_dn)一端可以连接维持降低开关(Sus_dn)，另一端连接传感器L。
参照图8，则与源极电容Cs形成共振电路的传感器，可以包括与能量供应开关(ER_up)串联的第1传感器L1及，与能量回收开关(ER_dn)串联的第2传感器L2。
图9为以电路图形式显示本发明的扫描驱动电路组成的实例，在图9所示的扫描驱动电路组成当中，将省略已通过参照图7及图8介绍的内容和重复的内容。
参照图9，则为了防止能量供应路径a和能量回收路径b当中电流在各个路径内沿着反方向流动，可以在传感器L和能量供应开关(ER_up)之间或传感器L和能量回收开关(ER_dn)之间，连接二极管D1，D2。
进一步具体介绍，则第1二极管D1的阳极(anode)端子与传感器L连接，阴极(cathode)端子与能量供应开关(ER_up)连接，从而防止能量供应路径a中电流从扫描电极流向源极电容Cs方向。而且，第2二极管D1的阴极(cathode)端子与传感器L连接，阳极(anode)端子与能量回收开关(ER_dn)连接，从而防止能量回收路径b中电流从源极电容Cs流向扫描电极方向。
同时，维持电压维持区间(SUS_up)中，传感器L一端的电压回沿着维持电压Vs以高频率共振，因此传感器L一端中产生维持电压Vs以上的高峰(peak)电压，回产生电磁波干扰(EMI)，产生不必要的共振现象，从而损伤传感器。而且，标准电压维持区间(SUS_dn)中，传感器L一端的电压也会沿着标准电压GND以高频率共振，因此会出现相同的问题。
通过上述操作，会瞬间增加能量回收电路中流动的循环电流大小，因此会加大开关发热，降低能量效率。
为了改善上述问题，本发明的扫描驱动电路中，传感器L一端可以连接箝位(clamping)二极管。
例如，如图9所示，通过在维持电压源Vs和传感器L之间连接第1箝位二极管D3，防止传感器L一端的电压大幅共振至维持电压以上的电压。而且，通过在标准电压源GND和传感器L之间连接第2箝位二极管D4，防止传感器L一端电压大幅共振至标准电压以下的电压。
可以将第1，2箝位二极管D3，D4改变为图9位置不同的位置。
参照图10，重置驱动部当中，生成记忆信号的记忆驱动部中可以改变记忆开关(Set_dn)和电压源Vy的连接位置。
例如，记忆开关(Set_dn)与能量回收开关(ER_dn)及扫描IC的扫描-上升开关Q1连接，电压源Vy与能量供应开关(ER_up)及扫描IC的扫描-下降开关Q2连接。
通过图10所示的记忆驱动部的连接位置的变更，能够消除包含在记忆驱动部的浮充(floating)电源。
而且，可以将生成记忆信号的电压源和生成扫描信号的电压源，同时作为扫描电压源Vsc使用。
例如，如图11所示，去除连接到扫描IC的扫描电压源Vsc，将包括在记忆驱动部的电压源变更为扫描电压源Vsc，减少扫描驱动电路配备的电压源个数。
图12以电路图形式显示了本发明的扫描/维持驱动电路组成的一实例，图12所示的扫描/维持驱动电路组成当中，将省略已通过图7至图11介绍的内容及重复的内容。
如图12所示，本发明的等离子显示装置中，以一个扫描/维持驱动电路，共同作为扫描电极和维持电极提供驱动信号的驱动电路使用。
此时，维持区间中向扫描电极和维持电极交替供应维持信号，因此为了向扫描电极提供维持信号，可以回收充入维持电极的能量后提供给扫描电极；相反为了向维持电极提供维持信号，回收充入扫描电极的后提供给维持电极。
参照图12，扫描电极的能量供应区间(ER_up)中能量供应开关(ER_up)被打开，回收经由能量供应路径a而充入维持电极的能量之后，提供至扫描电极。由此，向扫描电极提供的维持信号的电压逐渐上升，向维持电极提供的维持信号的电压会逐渐下降。
维持电压维持区间(SUS_up)中，第1维持启动开关(Sus_up1)及第2维持降低开关(Sus_dn2)被打开，向扫描电极施加的维持信号的电压保持维持电压Vs，向维持电极施加的电压维持标准电压GND。
扫描电极的能量回收区间(ER_dn)中，能量回收开关(ER_dn)被打开，回收经由能量回收路径b充入扫描电极的能量之后，提供至维持电极。由此，提供至扫描电极的维持信号的电压会逐渐下降，向维持电极提供的维持信号的电压会逐渐上升。
而且，扫描电极的标准电压维持区间(SUS_dn)中，第2维持启动开关(Sus_up2)及第1维持降低开关(Sus_dn1)被打开，向扫描电极施加的维持信号的电压会保持标准电压GND，向维持电极施加的电压会保持维持电压Vs。
图12中虽然没有显示，本发明的扫描/维持驱动电路可以再包括，与维持电极连接，提供偏置电压Vzb的z-偏置开关及偏置电压源Vz_bias。
以上，以本发明的驱动电路用于等离子显示装置为例进行了介绍，但是本发明并不限于此，除了等离子显示板之外，还可以用于生成提供至LCD，OLED等显示基板的驱动信号。
以上显示和介绍了本发明的最佳实例，但是本发明并不限于上述实力，显然在不脱离要求范围要求的本发明要旨的条件下，只要是在本发明所述领域具有基础知识的人员，就可以进行各种变形，这种变更也属于记载的要求范围内。

Claims (11)

1、一种等离子显示装置，其特征是，包括形成多数扫描电极及维持电极的等离子显示板；及向上述扫描电极提供驱动信号的扫描驱动电路；扫描驱动电路包括，和上述基板的电容形成共振电路的传感器；为向上述扫描电极提供维持电压而被打开的第1开关；为了向上述扫描电极提供标准电压而被打开的第2开关；及分别控制向上述扫描电极的能量供应及回收的第3、4开关；经过上述第3开关的能量供应路径和经过上述第4开关的能量回收路径互相分离，上述第1，2开关分别与上述能量供应路径和能量回收路径连接。
2、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，所述第1开关连接在上述第3开关的一端和维持电压源之间，上述第2开关连接在上述第4开关的一端和标准电压源之间。
3、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，所述第3开关上连接阴极端，上述传感器上连接第1二极管的阳极端。
4、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，所述第4开关上连接阳极端，还包含连接到上述传感器第2二极管的阳极端。
5、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，连接在上述传感器的一端和电压源之间的为箝位二极管。
6、根据权利要求5所述的等离子显示装置，其特征是，上述箝位二极管阴极端与维持电压源连接，阳极端与上述传感器一端连接。
7、根据权利要求5所述的等离子显示装置，其特征是，上述箝位二极管中，阳极端与标准电压源连接，阴极端与上述传感器一端连接。
8、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，包含分别与上述能量供应路径和能量回收路径连接的第5、6开关的扫描IC。
9、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，包括连接在上述能量回收路径和扫描IC之间，串联的第7开关及电压源的记忆驱动部。
10、根据权利要求9所述的等离子显示装置，其特征是，上述第7开关与上述第4开关连接，上述电压源与上述扫描IC连接。
11、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征是，上述扫描驱动电路回收充入上述维持电的能量之后，提供给上述扫描电极。
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