CN1312649C - 驱动等离子体显示屏的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
在一种等离子体显示屏驱动器中,形成对于电压Vs的第一和第二信号线以及对于电压0V的第三和第四信号线。当平板电容器的Y和X电极保持为Vs和0V时,通过电感器从第一信号线到第四信号线形成第一电流通路,以便将第一方向的电流提供给所述电感器。通过电感器从Y电极到X电极形成第二电流通路,以便使用谐振来改变Y和X电极电压。当电极电压变成0V和Vs时,通过电感器从第三信号线到第二信号线形成第三电流通路,以便降低第一方向的电流。
Description
本申请要求2002年7月23日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2002-43254号的优先权,特此全文引用,以供参考。
技术领域
本发明涉及一种用于等离子体显示屏(PDP)的装置和方法。更具体地说,本发明涉及一种PDP保持放电电路。
背景技术
最近,液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、以及等离子体显示屏(PDP)已快速发展。在这些平板装置中,PDP与其它类型的平板装置相比具有高亮度和高发光效率,并且具有大视角。因此,在超过40英寸的大显示器上,PDP已成为替代传统阴极射线管(CRT)的公众关注的焦点。
PDP是一种平面板显示器,使用由气体放电处理而生成的等离子来显示字符或图像,根据它的大小,其包含好几百万个以矩阵排列的像素。根据所提供的驱动电压波形和放电单元结构,上述PDP分为:直流(DC)PDP和交流(AC)PDP。
由于DC PDP中的电极暴露于放电空间,当施加电压时,允许电流流经放电空间,因此需要电阻来限制电流。另一方面,由于AC PDP中的电极被绝缘层覆盖,自然地形成限制电流的电容,以保护电极在放电时不受离子的影响。这样,AC PDP的寿命长于DC PDP。
通常,驱动AC PDP的方法包括重置期间、寻址期间、和保持期间。在重置期间,为了平滑地寻址单元,各个单元的状态被重置。在寻址期间,选择面板上接通的单元和未接通的单元,并且在接通的单元(即寻址单元)上累积壁电荷。在保持期间,执行放电以真实地显示寻址单元上的图像。当在保持期间时,持续放电脉冲被交替地提供给扫描电极和保持电极,以便保持图像的显示。在擦除期间,单元的壁电荷被减小,以终止保持期间。
在AC PDP中,因为扫描电极和保持电极作为电容负载来操作,所以存在关于扫描电极和保持电极的电容,并且面板被等效地称作平板电容器(panelcapacitor)。为了将保持期间的波形施加给平板电容器,需要一个无功功率而不是放电功率。因此,保持放电电路包括一种用于恢复无功功率和重新使用无功功率的功率恢复电路。
L.F.Weber在U.S.专利号4866349和5081400中公开了一种保持放电电路。由Weber公开的保持放电电路包括一个功率恢复电容,因此平板电容器的能量被回收到功率恢复电容,或因为由平板电容器和电感器产生的谐振,充入功率恢复电容的能量被提供给平板电容器。
然而,在传统的功率恢复电路中,在光发射之后立即需要使用一半的保持放电电压来一直对功率恢复电容充电,并且当充电未完成时,当持续放电脉冲开始时可能产生一个非常大的涌入电流。而且,由于开关的接通损耗和电路本身的损耗,例如恢复处理期间开关的损耗,所以不可能恢复100%能量。因此,平板电容器的端电压不可能减小到保持放电电压或减小到地电压,并且因此,开关不能执行零电压切换,而执行硬开关,从而产生不必要的功率损耗和对开关增加压力。由于常规保持放电电路在平板电容器的端电压具有一段长的上升时间和下降时间,所以在平板电容器的端电压的上升或下降时间期间,可以产生放电。
发明内容
根据本发明提供一种用于降低元件的压力和也减小持续放电脉冲的上升时间和下降时间的PDP驱动电路。当平板电容器的端电压改变时,本发明在平板电容器的Y电极和X电极之间耦合一个电感器。
根据本发明的一方面,一种用于驱动具有多个成对排列的第一电极和第二电极、以及一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器的等离子体显示屏的装置包括串接到用于分别提供第一电压和第二电压的第一电源和第二电源之间的第一开关和第二开关。第一开关和第二开关的节点连接到平板电容器的第一端。第三开关和第四开关串接到第一电源和第二电源之间。第三开关和第四开关的节点连接到平板电容器的第二端。一个电感器连接到平板电容器的第一端。第五开关和第六开关并联连接到电感器和平板电容器的第二端之间,其中,由于在第一电源、电感器、和第二电源中形成的通路,将电流提供给电感器,并且当电流提供给电感器时,由于由平板电容器和电感器产生的谐振,同时地改变平板电容器的两端的电压。
第一电压和第二电压之间的差是PDP保持放电所需的电压。
根据本发明的另一方面,一种用于驱动具有多个成对排列的第一电极和第二电极、以及一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器的等离子体显示屏的装置包括:一个连接到平板电容器的第一端的电感器、用于提供第一电压的第一信号线和第二信号线。第三信号线和第四信号线用于提供第二电压。通过电感器从第一信号线到第四信号线而形成的第一电流通路将第一方向的电流提供给电感器,同时平板电容器的第一端和第二端分别大致保持在第一电压和第二电压。第二电流通路是通过电感器从平板电容器的第一端到平板电容器的第二端而形成的,用于通过第一方向的电流以及在平板电容器和电感器之间提供的谐振,来改变平板电容器两端的电压。第三电流通路是以第三信号线、电感器和第二信号线的顺序而形成的,以致当平板电容器的第一端和第二端的电压分别变成第二电压和第一电压时用来减小第一方向的电流。
当平板电容器的第一端和第二端的电压分别变成第二电压和第一电压时,平板电容器的第一端和第二端分别连接到第三信号线和第二信号线。
根据本发明的又一方面,提供一种用于驱动PDP的方法,该PDP具有多个成对排列的第一电极和第二电极、一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器、一个连接到平板电容器的第一端的电感器、以及分别提供第一电压和第二电压的第一电源和第二电源。当平板电容器的第一端和第二端的电压分别大致保持为第一电压和第二电压时,通过第一电源和第二电源之间的电压差,提供第一方向的电流以便存储第一能量。通过使用流经电感器在从平板电容器的第一端到平板电容器的第二端形成的通路中产生的谐振,以及使用第一能量,将平板电容器的第一端和第二端的电压分别改变为第二电压和第一电压。将平板电容器的第一端和第二端分别大致保持为第二电压和第一电压,并且恢复到第一电源的保持在电感器中的能量。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的PDP;
图2示出了根据本发明一个实施例的PDP的保持放电电路;
图3A至3H分别示出了根据本发明一个实施例的保持放电电路中每种模式的电流通路;
图4示出了根据本发明一个实施例的保持放电电路的操作时序图;
图5示出了根据本发明另一个实施例的PDP保持放电电路;
图6示出了根据本发明又一个实施例的PDP保持放电电路。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的PDP,其包括等离子面板100、地址驱动器200、扫描和保持驱动器300、以及控制器400。
等离子面板100包括:多个纵向排列的地址电极Al到Am、多个横向交替排列的扫描电极Yl到Yn和保持电极Xl到Xn。地址驱动器200从控制器400接收一个地址驱动控制信号,并将一个用于选择将被显示的放电单元的显示数据信号提供给各个地址电极Al到Am。扫描和保持驱动器300包括一个用于从控制器400接收保持驱动控制信号的保持放电电路,并将持续放电脉冲交替地提供给扫描电极Yl到Yn和保持电极Xl到Xn,以便保持所选择的放电单元。控制器400外部地接收视频信号,产生一个地址驱动控制信号和一个保持驱动控制信号,并将它们分别提供给地址驱动器200以及扫描和保持驱动器300。
参考图2到4,将描述根据本发明一个实施例的保持放电电路。图2示出了PDP的保持放电电路。图3A至3H分别示出了保持放电电路中每种模式的电流通路。图4示出了保持放电电路的操作时序图。
如图2所示,保持放电电路包括Y电极驱动器310、X电极驱动器320、和谐振器330。Y电极驱动器310和X电极驱动器320连接到平板电容器Cp的Y电极和X电极。Y电极驱动器310包括开关Ys和Yg,X电极驱动器320包括开关Xs和Xg。谐振器330包括电感器L和开关Xa和Ya。参考图2,开关Ys、Yg、Ya、Xs、Xg、和Xa代表MOSFET,但并不限于此。也可以使用执行相同或相似功能的任何开关。开关Ys、Yg、Ya、Xs、Xg、和Xa最好具有本体二极管。
开关Ys和Yg连接在用于提供Vs电压的电源Vs以及地之间,开关Ys和Yg的节点连接到平板电容器Cp的Y电极。开关Xs和Xg串联连接在电源Vs以及地之间,并且开关Xs和Xg的节点连接到平板电容器Cp的X电极。电感器L连接到平板电容器Cp的Y电极,并且开关Xa和Ya并联连接在电感器L和平板电容器Cp的X电极之间。在这个示例中,可以在电感器L和开关Xa和Ya之间分别可以进一步增加二极管D1和D2。由于开关Xa和Ya的本体二极管,二极管D1和D2切断可能流过的电流。由于实际的电路具有一个寄生组件,所以提供一个用于将在电感器和开关Xs和Xg之间的电压箝位到Vs的电压或0V的二极管(未示出)。
在图2中,电感器L连接到平板电容器Cp的Y电极,并且,电感器L还可以连接到平板电容器Cp的X电极,在这种情况下,开关Xa和Ya连接到平板电容器Cp的Y电极。
参考图3A至3H以及图4,将详细描述保持放电电路的上述操作。
参考图3A和4,在模式1(M1),接通开关Ys和Xg,以便将平板电容器Cp的Y和X电极电压分别保持为Vs和0V。在这个状态中,接通开关Ya,以便以电源Vs、开关Ys、电感器L、二极管D2、开关Ya和Xg、和地的顺序形成一条电流通路。由于该电流通路,流入电感器L的电流IL具有一个Vs/L的斜率,并线性地增加以将能量存储在电感器L中。
接着,在模式2(M2),断开开关Ys和Xg,同时接通开关Ya。如图3B所示,然后流入电感器L的电流IL流经电感器L、二极管D2、开关Ya、和平板电容器Cp的通路,以便形成电感器L和平板电容器Cp之间的谐振。该谐振降低了在平板电容器Cp的Y电极的电压Vy,并且增加了在X电极的电压Vx。如图4所示,由于谐振流入电感器L的电流IL上升到最大值1pk,并且然后减小。在这种情况中,由于在模式1(M1)中能量被预先充入电感器L的同时产生谐振,所以在Y和X电极的电压Vy和Vx可以分别改变为0V和Vs。
在模式3(M3),接通开关Yg和Xs的本体二极管,以致平板电容器Cp的Y和X电极的电压Vy和Vx分别变成0V和Vs。如图3C所示,流入电感器L的电流IL以开关Yg的本体二极管、电感器L、二极管D2、开关Ya、和开关Xs的本体二极管的顺序流过,并且因此,电流IL以-Vs/L的斜率线性地减小。即,流入电感器L的电流被恢复到电源Vs。接通开关Yg和Xs,以便将平板电容器Cp的Y和X电极的电压Vy和Vx分别维持为0V和Vs。在这种情况中,由于开关Yg和Xs接通时执行零电压切换,同时漏极和源极之间的电压是0V,所以不产生开关Yg和Xs的接通损耗。
在模式4(M4),当流入电感器L的电流IL变成0A时,接通开关Ya。由于开关Yg和Xs被连续接通,所以平板电容器Cp的Y和X电极的电压被分别维持为0V和Vs,如图3D所示。
参考图3E和4,在模式5(M5)中,当平板电容器Cp的Y和X电极的电压被分别维持为0V和Vs时,接通开关Xa,以便以电源Vs、开关Xs和Xa、二极管D1、电感器L、开关Yg、和地的顺序形成一条电流通路。由于该电流通路,流入电感器L的电流IL以模式1(M1)的相反方向流动,并且以Vs/L的斜率线性地增加,从而将能量充入电感器L。
接着,在模式6(M6)中,断开开关Yg和Xs,同时接通开关Xa。流入电感器L的电流IL流入顺序为电感器L、平板电容器Cp、开关Xa、和二极管D1的通路,如图3F所示,并且因此,在电感器L和平板电容器Cp之间产生谐振。由于该谐振,平板电容器Cp的Y电极的电压Vy增加,且X电极的电压Vx降低。如图4所示,流入电感器L的电流IL上升到最大值-1pk,并再次下降。由于在模式5(M5)中能量被存储在电感器L的同时产生了谐振,所以当保持放电电路具有一个寄生组件时,Y和X电极的电压Vy和Vx变成Vs和0V。
在模式7(M7),接通开关Ys和Xg的本体二极管,以致平板电容器Cp的Y和X电极的电压Vy和Vx分别变成Vs和0V。如图3G所示,流入电感器L的电流IL流经开关Xg的本体二极管、开关Xa、二极管D1、电感器L、以及开关Ys的本体二极管,并且因此,该电流以-Vs/L的斜率线性地减小。即,流入电感器L的电流被恢复到电源Vs。接通开关Ys和Xg,以便将平板电容器Cp的Y和X电极的电压Vy和Vx分别维持为Vs和0V。在这种情况中,由于开关Ys和Xg执行零电压切换,所以不产生由开关Ys和Xg引起的接通开关损耗。
当流入电感器L的电流IL变成0A时,在模式8(M8)接通开关Xa。由于接通开关Yg和Xs,平板电容器Cp的Y和X电极的电压分别维持在Vs和0V,如图3H所示。
通过重复模式1到模式8,可以将在Vs和0V之间摆动的持续放电脉冲施加到平板电容器Cp的Y和X电极。
由于在本发明实施例的模式5和8中能量被充入电感器的同时产生了谐振,所以当电路具有一个寄生组件时可以执行零电压切换。而且,由于电流流入电感器的同时产生谐振,所以平板电容器Cp的Y和X电极的电压的上升时间或下降时间变得更短。
在如图2所示的本发明的实施例中,为了使平板电容器Cp的Y和X电极的电压在Vs和0V之间摆动,将电压Vs和地电压用作电源。在本发明的另一个实施例中,如图5所示,使用用来提供电压VH的电源VH和用来提供电压VH-Vs的电源VL。开关Ys和Xs连接到电源VH,以及开关Yg和Xg连接到电源VL。因此,电压VH和VH-Vs被交替地施加到平板电容器Cp的Y和X电极,并且Y和X电极之间的电压差变成电压Vs,并且因此,可以将保持期间所需的电压提供给平板电容器Cp。
参考图2,模式1到3、以及5到7中流动的电流流经相同的电感器。然而,电流可以流经其它电感器。参考图6,当在平板电容器Cp的Y电极和开关Xa之间形成的电感器L2不同于在Y电极和开关Ya之间形成的电感器L1时,在模式1到3中电流流经电感器L1,和在模式5到7中电流流经电感器L2。
根据本发明,由于通过使用预先充入电感器的能量,可以将平板电容器的端电压变成Vs和0V,所以能够进行零电压切换,因此,降低了施加到开关的压力。而且,持续放电脉冲的上升时间和下降时间被减小,从而产生稳定的放电。并且,由于不需要功率恢复电容,所以在驱动期间没有产生突入电流。
虽然结合具体实施例描述了本发明,但应理解为本发明并不限于所披露的实施例,而且相反,各种修改和等效配置均包含在所附权利要求的精神和范围之内。
Claims (12)
1.一种用于驱动等离子体显示屏的装置,该等离子体显示屏具有多个成对排列的第一电极和第二电极,以及一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器,该装置包括:
第一开关和第二开关,串联连接在分别提供第一电压和第二电压的第一电源与第二电源之间,第一开关和第二开关的节点连接到平板电容器的第一端;
第三开关和第四开关,串联连接在第一电源和第二电源之间,第三开关和第四开关的节点连接到平板电容器的第二端;
一个连接到平板电容器的第一端的电感器;以及
第五开关和第六开关,并联连接在电感器与平板电容器的第二端之间;
其中,通过在第一电源、电感器、和第二电源中形成的通路,将电流提供给电感器,并且当电流提供给电感器时,通过由平板电容器和电感器产生的谐振来同时地改变平板电容器的两端的电压。
2.根据权利要求1所述的装置,还包括连接到第五开关和电感器之间的第一二极管,和连接到电感器和第六开关之间的第二二极管。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,第一电压和第二电压之间的差是等离子体显示屏保持放电所需的电压。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,第一开关、第二开关、第三开关和第四开关中的每一个都具有一个本体二极管。
5.一种用于驱动等离子体显示屏的装置,该等离子体显示屏具有多个成对排列的第一电极和第二电极、以及一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器,该装置包括:
一个连接到平板电容器的第一端的电感器;
第一信号线和第二信号线,用于提供第一电压;
第三信号线和第四信号线,用于提供第二电压;
第一电流通路,通过电感器从第一信号线到第四信号线而形成,将第一方向的电流提供给电感器,同时平板电容器的第一端和第二端分别实质上保持为第一电压和第二电压;
第二电流通路,通过电感器从平板电容器的第一端到平板电容器的第二端而形成,通过第一方向的电流以及在平板电容器和电感器之间提供的谐振,来改变平板电容器两端的电压;以及
第三电流通路,以第三信号线、电感器和第二信号线的顺序而形成,以致当平板电容器的第一端和第二端的电压分别变成第二电压和第一电压时用来减小第一方向的电流。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,当平板电容器的第一端和第二端的电压分别变成第二电压和第一电压时,平板电容器的第一端和第二端分别连接到第三信号线和第二信号线。
7.根据权利要求5所述的装置,还包括:
第四电流通路,通过电感器从第二信号线到第三信号线而形成,用于将第二方向的电流提供给电感器,同时平板电容器的第一端和第二端的电压分别实质上保持为第二电压和第一电压,第二方向与第一方向相反;
第五电流通路,通过电感器从平板电容器的第二端到平板电容器的第一端而形成,通过第二方向的电流以及在平板电容器和电感器之间提供的第二谐振,来改变平板电容器第一端和第二端的电压;以及
第六电流通路,以第四信号线、电感器和第一信号线的顺序而形成,以致当平板电容器的第一端和第二端的电压分别变成第一电压和第二电压时用来减小第二方向的电流。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,当平板电容器的第一端和第二端分别变成第一电压和第二电压时,平板电容器的第一端和第二端分别连接到第一和第四信号线。
9.根据权利要求5所述的装置,其中,第一电压和第二电压之间的电压差是等离子体显示屏保持放电所需的电压。
10.一种用于驱动等离子体显示屏的方法,该等离子体显示屏具有多个成对排列的第一电极和第二电极、一个在第一电极和第二电极之间形成的平板电容器、一个连接到平板电容器的第一端的电感器、以及分别提供第一电压和第二电压的第一电源和第二电源,该方法包括下列步骤:
当平板电容器的第一端和第二端的电压分别实质上保持为第一电压和第二电压时,通过第一电源和第二电源之间的电压差,提供第一方向的电流以便存储第一能量;
使用通过电感器在从平板电容器的第一端到平板电容器的第二端形成的通路中产生的谐振,以及使用第一能量,将平板电容器的第一端和第二端的电压分别改变为第二电压和第一电压;以及
将平板电容器的第一端和第二端分别实质上保持为第二电压和第一电压,并且将电感器中剩余的能量恢复到第一电源。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,第一电压和第二电压之间的电压差是等离子体显示屏保持放电所需的电压。
12.根据权利要求10所述的方法,还包括步骤:
当平板电容器的第一端和第二端分别实质上保持为第二电压和第一电压时,使用第一电源和第二电源之间的电压差,将第二方向的电流提供给电感器,以便存储第二能量,第二方向与第一方向相反;
使用通过电感器在从平板电容器的第二端到平板电容器的第一端形成的通路中产生的第二谐振,以及使用第二能量,将平板电容器的第一端和第二端的电压分别改变为第一电压和第二电压;以及
将平板电容器的第一端和第二端的电压分别实质上保持为第一电压和第二电压,并且将电感器中保持的能量恢复到第一电源。
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