等离子体显示设备及其驱动方法
专利名称：等离子体显示设备及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示设备及其驱动方法。
背景技术：
通常，等离子体显示设备是具有采用由气体放电产生的等离子体来显示 文本或图像的等离子体显示屏(下文中称为"PDP，，)的显示设备。PDP包括 被驱动以产生动态画面的多个驱动电路部分。
通过把一帧划分成每个都具有权重值的多个子场来驱动等离子体显示设 备的PDP。每个子场划分成复位时段、寻址时段和维持时段。在寻址时段期 间，选择发光放电室(cell)和不发光放电室，而在维持时段期间，把维持放 电施加于所寻址的发光放电室，以实际显示图像。此外，根据子场的权重值 的组合来显示灰度级。
使在维持时段期间施加了维持脉冲的电极在容性负载下工作。为了把维 持脉沖施加于维持放电电路中的电极，除了为维持放电提供有功功率之外， 还为电荷注入提供无功功率。在维持放电电路中使用恢复和再使用无功功率 的能量恢复电路。
能量恢复电路可以使用电感器来把输入电压提升到用于维持脉沖的高电 压。然而，在维持脉冲的电压降低的维持脉冲的下降时段期间，把电压存储 在电感器中。通过耦合到接地端的晶体管使存储在电感器中的电压降低到接 地电压。因此，在维持脉冲的下降时段期间对电感器充电时，与接地端耦合 的晶体管执行硬切换。最近，已经通过增加存储在电感器中的电压以及通过 增加耦合到接地端的晶体管执行的硬切换量来增加能量恢复率，以减小所使 用的无功功率量。因此，增加了晶体管的功耗和热应力，从而经常导致晶体
管发生故障和发生电磁干扰(EMI)。
发明内容
因此，本发明的一些方面提供可以使晶体管的硬切换减到最少的一种等 离子体显示设备及其驱动方法。
根据本发明的一些方面，提供了一种等离子体显示设备，该设备包括 耦合到多个第一电极的电感器；耦合在多个第一电极和电感器的触点以及提 供第一电压的第一电源之间的第一晶体管；耦合在多个第一电极和电感器的 触点以及提供比第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管；耦合 在提供第三电压的第三电源和电感器之间的第三晶体管；与第三晶体管并联 耦合的第四晶体管；以及耦合在第二电源和多个第 一 电极之间以形成使存储 在电感器中的电压放电的放电通路的放电部分。
放电部分还可以包括耦合到多个第一电极的第五晶体管，以控制存储在 电感器中的电压的流动；耦合在第五晶体管和第二电源之间的电容器；以及 与电容器并联耦合的电阻器。第五晶体管可以在第二晶体管导通之前导通。
当第三晶体管导通时，增加第一电极的电压。当第一晶体管导通时，第 一电压施加于第一电极。当第四晶体管导通时，降低第一电极的电压。当第 五晶体管导通时，使存储在电感器中的电压放电。此外，当第二晶体管导通 时，第二电压施加于第一电极。
第三电源还可以包括阳极耦合到第三和第四晶体管的触点的电容器。第 三电源还可以包括耦合在电感器和第三晶体管之间的第一二极管，用于控制 电流的方向，以增加第一电极的电压。第三电源可以包括耦合在电感器和第 四晶体管之间的第二二极管，用于控制电流的方向，以降低第一电极的电压。 第二电压可以是接地电压。
根据本发明的一些方面，提供了一种等离子体显示设备的驱动方法，该 方法包括使用电感器增加多个第一电极的电压；把第一电源的第一电压施 加于多个第一电极；使用电感器降低多个第一电极的电压；使用耦合在提供 比第一电压低的第二电压的第二电源和多个第一电极之间的放电部分使存储 在电感器中的电压放电；以及把第二电压施加于多个第一电极。
使存储在电感器中的电压放电的操作可以包括使耦合在电感器的触点
和多个第一电极之间的晶体管导通；使用通过晶体管提供的、存储在电感器 中的电压对电容器充电；以及通过放电电阻器消耗存储在电容器中的电压。
本发明的另外的一些方面和/或优点将在随后的说明中得以部分地阐 明，并且，部分地通过该说明将变得显而易见，或可以通过本发明的实践来 认识到。
从下各实施例的说明连同附图，本发明的这些和/或其它方面和优点将
变得显而易见和更容易理解，其中
图1是示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的方框图2示出根据本发明的一些方面的子场配置；
图3示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的驱动波形；
图4是示出产生如图3所示的维持脉冲的维持脉冲发生电路的电路图5示出划分成多个时间间隔的、图3所示的维持脉冲以及晶体管根据
这些时间间隔的定时；以及
图6A到6E是示出如图5所示的相应时间间隔内的电流通路的视图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的各实施例，结合
其例子，其中，在整 个说明书中，相同的标号指相同的元件。下面参考附图来描述各个实施例以 说明本发明。
图1是示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的方框图。参考 图1，等离子体显示设备包括用于显示图像的等离子体显示屏(PDP) 106; 用于把数据提供给PDP 106的多个寻址电极(Al到Am)的寻址驱动器104; 用于驱动多个扫描电极(Yl到Yn)(或第一电极)的扫描驱动器102;用于 驱动多个维持电极(XI到Xn)的维持驱动器108;以及用于控制驱动器102、 104、和108的控制器110。
PDP 106使用以矩阵形式排列的多个放电室来显示图像。PDP 106包括在 列方向上延伸的多个寻址电极(Al到Am)，在行方向上延伸的多个扫描电 极(Yl到Yn)以及在行方向上延伸和与各个扫描电极(Yl到Yn)成对的多
个维持电极(XI到Xn)。寻址电极(Al到Ara)与扫描电极(Yl到Yn )和 维持电极(XI到Xn)相交。
通过把一帧划分成多个子场来驱动控制器110。每个子场包括与随时间改 变的工作相对应的复位时段、寻址时段和维持时段。控制器110接收垂直/ 水平同步信号和产生用于各个驱动器102、 104和108的寻址控制信号、扫 描控制信号和维持控制信号。把所产生的控制信号提供给相关的驱动器102、 104和108， 乂人而控制器110控制驱动器102、 104和108。
寻址驱动器104响应于从控制器110输出的寻址控制信号把数据信号提 供给各个寻址电极(Al到Am)来选择要放电的放电室。扫描驱动器102响 应于从控制器110输出的扫描控制信号把驱动电压施加于扫描电极(Yl到 Yn)。维持驱动器108响应于从控制器110输出的维持控制信号把驱动电压 施加于维持电极(XI到Xn)。
图2根据本发明的一些方面示出在等离子体显示设备上显示图像的单位 帧。参考图2,把单位帧划分成8个子场(SF1到SF8)以显示时分灰度级。 把子场分别划分成复位时段(PR1到PR8)、寻址时段(PA1到PA8)以及维 持时段(PS1到PS8 )。
等离子体显示屏的亮度与单位帧的维持时段(PS1到PS8)的长度成比例。 维持时段(PS1到PS8)的组合长度是255T (规定T为单位时间)。这样， 对于第n个子场(SFn)的维持时段(PSn),设置与2"相关的时间。因此， 可以显示包括在任何子场期间都不显示的O灰度级的256个不同的灰度级。
从第一子场(SF1)到第八子场(SF8)分别分配与子场的灰度电平相关 的权重值，如1T, 2T，.，.，和128T,然而，这只是一个例子，这里的教导不局 限于此。换言之，单位帧的子场的数量可以大于或小于8，并且可以根据不 同的设计规格来改变对各个子场的权重值分配。
图3详细示出在图2所示的复位时段、寻址时段和维持时段期间提供的 驱动波形。参考图3， PDP 106通过一般在一个子场(SF)期间依次执行复 位时段、寻址时段和维持时段来显示预定图像。
在复位时段的上升时段期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐增加到电压 Vset。 X电极保持在参考电压0V。在Y电极的电压增加的同时，Y电极和 X电极之间以及Y电极和A电极之间分别发生弱放电。在Y电极中形成负壁电荷，而在X电极和A电极中形成正壁电荷。
在复位时段的下降时段期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐降低到电压 Vnf。把电压Ve施加于电极X。在Y电极的电压降低的同时，Y电极和X电 极之间以及Y电极和A电极之间发生弱放电。在Y电极中保持负壁电荷， 并且从X和A电极中消除正壁电荷，从而使放电室初始化。通常，把电压I Vnf-Ve I的值设置为近似Y和X电极之间的点火电压。Y和X电极之间的 壁电压接近OV,以防止在寻址时段期间未曾放电的放电室的不点火，以使得 这些放电室在维持时段期间放电。
在寻址时段期间，可以通过施加各种电压于一个或多个放电室而选择这 些放电室用于随后发射。例如，为了选择放电室C，在寻址时段期间把电压 Ve施加于XI电极，接着把具有电压VscL的扫描脉沖施加于Yl电极。通过 所选中的方文电室C ^巴电压Va施加于Al电极。然后，在Al电极和Yl电极 之间以及在Yl和X电极之间发生寻址放电，从而在Yl电极中形成正壁电 荷，并且分别在A1和X1电极中形成负壁电荷。可以把电压VscL设置成与 电压Vnf相同或小于电压Vnf。此外，在没有施加电压VscL的Y电极中， 施加比电压VscL高的电压VscH，并且把参考电压(图3中的OV)施加于未 选中的放电室的A电极。
为了在寻址时段期间选择放电室，扫描驱动器102在Y电极(Yl到Yn) 中选择将要施加具有电压VscL的扫描脉沖的一个Y电极。例如，在驱动单 个放电室时，可以按垂直方向排列的次序来选择Y电极。 一旦选中了一个Y 电极，寻址驱动器104就在包括所选中的Y电极的放电室中选择要使其导 通的放电室。换言之，寻址驱动器104在A电极(Al到Am)中选择将要被 施加电压Va的寻址脉冲的一个放电室。
在维持时段期间，把具有高电压(图3中的电压Vs)和低电压(图3中 的OV)的维持脉沖交替施加于Y和X电极，从而在所选中的放电室的Y和 X电极之间发生维持放电。根据各个子场的权重值来选择维持脉冲的数量。
图4是示出产生如图3所示的维持脉冲的维持脉沖发生电路的电路图。 图4中的面板电容器(panel capacitor) ( Cp )等效地示出X电极和Y电极 之间的电容分量。为了方便起见，面板电容器(Cp)的X电极表示为耦合到 接地端Gl,而X电极实际上耦合到维持电极驱动器108。
在整个说明书中和下述权利要求书中，当把一个元件描述为"耦合"到 另一个元件时，该元件可以是"直接耦合，，到另一个元件或通过第三元件"电 耦合"到其它元件。例如，可以通过导线或其它电连接把该元件连接到其它 元件。在整个说明书中和下述权利要求书中，当把第一元件描述为"耦合在" 第二和第三元件"之间"时，第一元件可以具有与第二元件耦合的第一触点， 并且第一元件可以具有与第三元件耦合的第二触点。在一些情况中，"耦合 在"第二和第三元件"之间"的第一元件可以指串联连接，第一元件串联耦 合在第二和第三元件之间。这里所使用的"触点，，是指电连接或节点。例如， 耦合到触点(该触点耦合到电极和电容器)的晶体管可以指连接到晶体管的 导线和连接到电极和电容器的导线之间的连接。每根导线都可以继续延伸和 连接到其它元件。
图4所示的维持脉沖发生电路400包括恢复电容器(Cerc)、电感器(L)、 晶体管(Sr、 Sf 、 Ss和Sg ) 、 二极管(Dr和Df )以及放电部分120。这里， 晶体管Ss称为第一晶体管，晶体管Sg称为第二晶体管，晶体管Sr称为第 三晶体管，晶体管Sf称为第四晶体管，二极管Dr称为第一二极管，而二 极管Df称为第二二极管。
恢复电容器(Cerc)耦合到面板电容器(Cp),并且提供或恢复预定的 电荷。恢复电容器(Cerc)的阴极耦合到接地端G3，并且恢复电容器(Cerc ) 的阳极耦合到第三和第四晶体管(Sr和Sf )之间的触点。恢复电容器(Cerc ) 可以被称为第三电源。
电感器(L)的一端耦合到第一和第二二极管(Dr和Df )之间的触点， 而另一端耦合到面板电容器(Cp)。电感器(L)和面板电容器(Cp)使得 在它们之间发生谐振。
第一晶体管(Ss)包括:耦合到用于提供第一电压即Vs电压的第一电源 (Pl)的漏极；耦合到面板电容器(Cp)的源极；以及耦合到输入低电平或 高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。第二晶体管(Sg)包括 耦合到面板电容器(Cp)的漏极；耦合到用于提供第二电压即接地电压的第 二电源即接地端G2的源极；以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控 制信号端(未示出)的栅极。第三晶体管(Sr)包括耦合到第三电源即恢 复电容器(Cerc)的漏极；耦合到第一二极管(Dr )的源极；以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。第四晶体管(Sf ) 包括耦合到第二二极管(Df )的漏极；耦合到恢复电容器(Cerc)的源极； 以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。
设置第一和第二二极管(Dr和Df )以使流自耦合到第三和第四晶体管(Sr 和Sf )的体二极管(未示出)的电流截止。第一二极管(Dr)的阳极耦合到 第三晶体管(Sr),而第一二极管(Dr)的阴极耦合到电感器(L)。第二 二极管(Df)的阳极耦合到电感器(L)，而第二二极管(Df)的阴极耦合 到第四晶体管(Sf )。除了第一和第二二极管(Dr和Df )之外，可以在提 供Vs电压的第一电源Pl和电感器(L)之间耦合一个二极管(未示出)， 以把电感器(L)另一端的电压限制在Vs电压上。可以在接地端G2和电感 器(L)之间耦合一个二极管(未示出)，以把电感器(L)另一端的电压限 制在0V。
放电部分120包括晶体管(Ssf )、旁路电容器(Cf )和放电电阻器(R)。 晶体管(Ssf )称为第五晶体管。第五晶体管(Ssf )包括耦合到面板电容 器(Cp)的漏极；耦合到放电电阻器(R)的触点和耦合到电容器即旁路电 容器(Cf )的源极；以及耦合到从其输入低电平或高电平控制信号的控制信 号端(未示出)的栅极。对第五晶体管(Ssf )进行切换以在第二晶体管(Sg) 导通之前把存储在电感器(L)中的电压提供给旁路电容器(Cf )。同样， 通过第五晶体管(Ssf )使存储在电感器(L)中的电压最小化，从而可以使 第二晶体管(Sg)的硬切换最小化。
如果通过第五晶体管(Ssf )而输入高频分量，则旁路电容器(Cf )使电 感器(L)中的电压充电的高频分量由于阻抗的减小而通过接地端G2旁路。 此外，如果通过第五晶体管(Ssf)而输入存储在电感器(L)中的电压的低 频分量，则旁路电容器(Cf)由于阻抗的增加而存储低频分量。旁路电容器 (Cf)的一端耦合到接地端G2，而另一端则耦合到第五晶体管(Ssf)。
如果第五晶体管(Ssf )截止，则放电电阻器(R)通过接地端G2消耗存 储在旁路电容器(Cf )中的电感器(L)的电压。放电电阻器(R)与旁路电 容器(Cf )并联耦合。
图5示出使用图4所示的电路的维持时段的工作时序。图6A到6E示出 如图5所示的各个时段的电流通路。 参考图5,在时间间隔Tl期间，当把高电平控制信号施加于第三晶体管 (Sr)时，第三晶体管(Sr)导通。然后，参考图6A，形成从恢复电容器(Cerc ) 通过第三晶体管(Sr)、第一二极管(Dr)、电感器(L)到面板电容器(Cp ) 的电流通路，从而在电感器(L)和面板电容器(Cp)之间发生谐振。通过 上述谐振，把存储在恢复电容器(Cerc)中的电流移动到和存储在面板电容 器(Cp)中。面板电容器(Cp)的Y电极的电压从0V逐渐增大。
在时间间隔T2期间，把低电平控制信号施加于第三晶体管(Sr)，并且 把高电平控制信号施加于第一晶体管(Ss),从而第一晶体管(Ss)导通。 然后，参考图6B,形成从Vs电源通过第一晶体管(Ss)到面板电容器(Cp) 的电流通路。因此，通过第一晶体管(Ss)而将Vs电压施加于面板电容器 (Cp)的Y电极。
在时间间隔T3期间，把低电平控制信号施加于第一晶体管(Ss)，并且 把高电平控制信号施加于第四晶体管(Sf )，从而第四晶体管(Sf )导通。 然后，参考图6C，形成从面板电容器(Cp)通过电感器(L)、第二二极管
(Df)、第四晶体管(Sf)到恢复电容器(Cerc)的电流通路，从而在电感 器(L)和面板电容器(Cp)之间发生谐振。通过上述谐振，把存储在面板 电容器(Cp)中的电流移动到和存储在恢复电容器(Cerc)中，并且面板电 容器(Cp)的Y电极的电压从Vs电压逐渐降低。
在时间间隔T4期间，把低电平控制信号施加于第四晶体管(Sf )，并且 把高电平控制信号施加于第五晶体管(Ssf )，从而第五晶体管(Ssf )导通。 此时，第五晶体管(Ssf)的导通时段比第四晶体管(Sf)的导通时段短。 然后，参考图6D，形成从电感器(L)通过第五晶体管(Ssf )到旁路电容器
(Cf )的电流通路。存储在电感器(L)中的电压通过第五晶体管(Ssf )施 加到旁路电容(Cf)。这样，把包括在存储于电感器(L)中的电压中的约30 到100 MHz的高频分量施加于旁路电容器(Cf ),旁路电容器(Cf )由于阻 抗的减小而保持在短路状态。因此，通过第五晶体管(Ssf)和旁路电容器
(Cf )在第二电压即接地电压下感生出存储于电感器(L)中的电压。此外， 把包括在存储于电感器(L)中的电压中的小于30 MHz的频率分量施加于旁 路电容器(Cf ),并且由于阻抗的增加，旁路电容器(Cf )由电感器(L) 充电到一个电压。
在时间间隔T5期间，把低电平控制信号施加于第五晶体管(Ssf ),并
且把高电平控制信号电平施加于第二晶体管(Sg),从而第二晶体管(Sg) 导通。然后，参考图6E，形成从面板电容器(Cp)通过第二晶体管(Sg)到 接地端G3的电流通路。然后把接地电压施加于面板电容器(Cp)的Y电极。 通过放电电阻器(R)感生出处于接地电压的，存储在旁路电容器中的电压。
同样，在时间间隔T3期间，在存储于电感器(L)中的电压已经通过放 电部分120降低之后，根据本发明的一些方面的等离子体显示设备100使 得耦合到接地端G2的第二晶体管(Sg)导通。因此，与现有技术相比，使 第二晶体管(Sg)的硬切换减至最少，减少了相关联的EMI,并且使第二晶 体管(Sg)产生的热减少约5到10度。如上所述，根据本发明的一些方面 的等离子体显示设备使耦合到地的晶体管的硬切换最少，从而降低了晶体管 的热应力和来自其的电磁干扰。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是熟悉本领域的技术人 员可以理解，可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下对实施例作出修 改，本发明的范围由权利要求书及其等效来限定。
权利要求
1.一种包括多个电极的等离子体显示设备，包括耦合到多个电极的电感器；耦合在与所述多个电极和所述电感器耦合的触点以及提供第一电压的第一电源之间的第一晶体管；耦合在与所述多个电极和所述电感器耦合的触点以及提供比所述第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管；耦合在所述电感器和提供第三电压的第三电源之间的第三晶体管；与所述第三晶体管并联耦合的第四晶体管；以及耦合在所述第二电源和所述多个电极之间的放电部分，以形成对存储在所述电感器中的电压进行放电的放电通路。
2. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述放电部分包括 耦合到所述多个电极的第五晶体管，以控制存储在所述电感器中的电压的流动；耦合在所述第五晶体管和所述第二电源之间的第一电容器；以及 与所述第一电容器并联耦合的电阻器。
3. 如权利要求2所述的等离子体显示设备，其中，所述第五晶体管在所 述第二晶体管导通之前导通。
4. 如权利要求3所述的等离子体显示设备，其中 当所述第三晶体管导通时，增加所述多个电极的电压； 当所述第一晶体管导通时，所述第一电压施加于所述多个电极； 当所述第四晶体管导通时，降低所述多个电极的电压； 当所述第五晶体管导通时，使存储在所述电感器中的电压放电；以及 当所述第二晶体管导通时，将所述第二电压施加于所述多个电极。
5. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述第三电源包括具 有耦合到与所述第三和第四晶体管耦合的触点的阳极的电容器。
6. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述等离子体显示设 备还包括第一二极管，耦合在所述电感器和所述第三晶体管之间，用于控制电流的方向以增加所述多个电极的电压；以及第二二极管，耦合在所述电感器和所述第四晶体管之间，用于控制电流的 方向以降低所述多个电极的电压。
7. 如权利要求6所述的等离子体显示设备，其特征在于，所述第二电压 是接地电压。
8. —种包括多个电极的等离子体显示设备的驱动方法，所述方法包括 使用电感器来增加施加于所述多个电极的电压；把第 一电源的第 一电压提供给所述多个电极； 使用所述电感器来降低所述多个电极的电压；使用耦合在提供比所述第一电压低的第二电压的第二电源和所述多个电极 把所述第二电压施加于所述多个电极。
9. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，使存储在 所述电感器中的电压放电包括导通耦合在所述电感器和所述多个第 一 电极的触点之间的晶体管； 通过所述晶体管，把存储在所述电感器中的电压转移到所述电容器；以及 使用放电电阻器来消耗存储在所述电容器中的电压。
10. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，所述第二 电压是接地电压。
11. 一种等离子体显示设备的驱动方法，包括从恢复电容器，通过电感器，把增加电压施加于连接到多个电极的面板电 容器；把第 一 电压从电源施加到所述面板电容器； 通过所述电感器，把电荷从所述面板电容器转移到恢复电容器； 通过连接到接地端的放电部分使所述电感器放电；以及 使所述面板电容器向所述接地端放电。
12. 如权利要求11所述的驱动方法，其中，从所述面板电容器转移电荷 包括在所述面板电容器和所述电感器之间产生谐振。
13. 如权利要求11所述的驱动方法，其中，所述施加增加电压包括在所 述恢复电容器和所述电感器之间产生谐振。
14. 如权利要求11所述的驱动方法，其中所述放电部分包括并联耦合到晶体管和所述接地端的电阻器和旁路电容器，以及所述晶体管与耦合到所述电感器和所述面板电容器的触点相耦合；并且所述电感器的放电包括 导通所述晶体管； 对所述旁路电容器充电；以及 使所述旁路电容器通过所述电阻器向所述接地端放电。
15. 如权利要求14所述的驱动方法，其中，所述旁路电容器存储从所述 电感器放电的电压的低频分量。
16. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述电极是Y电极。
17. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，所述电极 是Y电极。
全文摘要
一种等离子体显示设备及其驱动方法。等离子体显示设备包括耦合到多个电极的电感器，耦合在多个电极和电感器的触点以及提供第一电压的第一电源之间的第一晶体管，耦合在与多个电极和电感器耦合的触点以及提供比第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管，耦合在提供第三电压的第三电源和电感器之间的第三晶体管，与第三晶体管并联耦合的第四晶体管，以及耦合在第二电源和多个电极之间的放电部分，以形成使存储在电感器中的电压放电的放电通路。
文档编号G09G3/296GK101192367SQ20071019327
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月27日 优先权日2006年11月27日
发明者吕宰英 申请人:三星Sdi株式会社
技术领域：
本发明涉及等离子体显示设备及其驱动方法。
背景技术：
通常，等离子体显示设备是具有采用由气体放电产生的等离子体来显示 文本或图像的等离子体显示屏(下文中称为"PDP，，)的显示设备。PDP包括 被驱动以产生动态画面的多个驱动电路部分。
通过把一帧划分成每个都具有权重值的多个子场来驱动等离子体显示设 备的PDP。每个子场划分成复位时段、寻址时段和维持时段。在寻址时段期 间，选择发光放电室(cell)和不发光放电室，而在维持时段期间，把维持放 电施加于所寻址的发光放电室，以实际显示图像。此外，根据子场的权重值 的组合来显示灰度级。
使在维持时段期间施加了维持脉冲的电极在容性负载下工作。为了把维 持脉沖施加于维持放电电路中的电极，除了为维持放电提供有功功率之外， 还为电荷注入提供无功功率。在维持放电电路中使用恢复和再使用无功功率 的能量恢复电路。
能量恢复电路可以使用电感器来把输入电压提升到用于维持脉沖的高电 压。然而，在维持脉冲的电压降低的维持脉冲的下降时段期间，把电压存储 在电感器中。通过耦合到接地端的晶体管使存储在电感器中的电压降低到接 地电压。因此，在维持脉冲的下降时段期间对电感器充电时，与接地端耦合 的晶体管执行硬切换。最近，已经通过增加存储在电感器中的电压以及通过 增加耦合到接地端的晶体管执行的硬切换量来增加能量恢复率，以减小所使 用的无功功率量。因此，增加了晶体管的功耗和热应力，从而经常导致晶体
管发生故障和发生电磁干扰(EMI)。
发明内容
因此，本发明的一些方面提供可以使晶体管的硬切换减到最少的一种等 离子体显示设备及其驱动方法。
根据本发明的一些方面，提供了一种等离子体显示设备，该设备包括 耦合到多个第一电极的电感器；耦合在多个第一电极和电感器的触点以及提 供第一电压的第一电源之间的第一晶体管；耦合在多个第一电极和电感器的 触点以及提供比第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管；耦合 在提供第三电压的第三电源和电感器之间的第三晶体管；与第三晶体管并联 耦合的第四晶体管；以及耦合在第二电源和多个第 一 电极之间以形成使存储 在电感器中的电压放电的放电通路的放电部分。
放电部分还可以包括耦合到多个第一电极的第五晶体管，以控制存储在 电感器中的电压的流动；耦合在第五晶体管和第二电源之间的电容器；以及 与电容器并联耦合的电阻器。第五晶体管可以在第二晶体管导通之前导通。
当第三晶体管导通时，增加第一电极的电压。当第一晶体管导通时，第 一电压施加于第一电极。当第四晶体管导通时，降低第一电极的电压。当第 五晶体管导通时，使存储在电感器中的电压放电。此外，当第二晶体管导通 时，第二电压施加于第一电极。
第三电源还可以包括阳极耦合到第三和第四晶体管的触点的电容器。第 三电源还可以包括耦合在电感器和第三晶体管之间的第一二极管，用于控制 电流的方向，以增加第一电极的电压。第三电源可以包括耦合在电感器和第 四晶体管之间的第二二极管，用于控制电流的方向，以降低第一电极的电压。 第二电压可以是接地电压。
根据本发明的一些方面，提供了一种等离子体显示设备的驱动方法，该 方法包括使用电感器增加多个第一电极的电压；把第一电源的第一电压施 加于多个第一电极；使用电感器降低多个第一电极的电压；使用耦合在提供 比第一电压低的第二电压的第二电源和多个第一电极之间的放电部分使存储 在电感器中的电压放电；以及把第二电压施加于多个第一电极。
使存储在电感器中的电压放电的操作可以包括使耦合在电感器的触点
和多个第一电极之间的晶体管导通；使用通过晶体管提供的、存储在电感器 中的电压对电容器充电；以及通过放电电阻器消耗存储在电容器中的电压。
本发明的另外的一些方面和/或优点将在随后的说明中得以部分地阐 明，并且，部分地通过该说明将变得显而易见，或可以通过本发明的实践来 认识到。
从下各实施例的说明连同附图，本发明的这些和/或其它方面和优点将
变得显而易见和更容易理解，其中
图1是示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的方框图2示出根据本发明的一些方面的子场配置；
图3示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的驱动波形；
图4是示出产生如图3所示的维持脉冲的维持脉冲发生电路的电路图5示出划分成多个时间间隔的、图3所示的维持脉冲以及晶体管根据
这些时间间隔的定时；以及
图6A到6E是示出如图5所示的相应时间间隔内的电流通路的视图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的各实施例，结合
其例子，其中，在整 个说明书中，相同的标号指相同的元件。下面参考附图来描述各个实施例以 说明本发明。
图1是示出根据本发明的一些方面的等离子体显示设备的方框图。参考 图1，等离子体显示设备包括用于显示图像的等离子体显示屏(PDP) 106; 用于把数据提供给PDP 106的多个寻址电极(Al到Am)的寻址驱动器104; 用于驱动多个扫描电极(Yl到Yn)(或第一电极)的扫描驱动器102;用于 驱动多个维持电极(XI到Xn)的维持驱动器108;以及用于控制驱动器102、 104、和108的控制器110。
PDP 106使用以矩阵形式排列的多个放电室来显示图像。PDP 106包括在 列方向上延伸的多个寻址电极(Al到Am)，在行方向上延伸的多个扫描电 极(Yl到Yn)以及在行方向上延伸和与各个扫描电极(Yl到Yn)成对的多
个维持电极(XI到Xn)。寻址电极(Al到Ara)与扫描电极(Yl到Yn )和 维持电极(XI到Xn)相交。
通过把一帧划分成多个子场来驱动控制器110。每个子场包括与随时间改 变的工作相对应的复位时段、寻址时段和维持时段。控制器110接收垂直/ 水平同步信号和产生用于各个驱动器102、 104和108的寻址控制信号、扫 描控制信号和维持控制信号。把所产生的控制信号提供给相关的驱动器102、 104和108， 乂人而控制器110控制驱动器102、 104和108。
寻址驱动器104响应于从控制器110输出的寻址控制信号把数据信号提 供给各个寻址电极(Al到Am)来选择要放电的放电室。扫描驱动器102响 应于从控制器110输出的扫描控制信号把驱动电压施加于扫描电极(Yl到 Yn)。维持驱动器108响应于从控制器110输出的维持控制信号把驱动电压 施加于维持电极(XI到Xn)。
图2根据本发明的一些方面示出在等离子体显示设备上显示图像的单位 帧。参考图2,把单位帧划分成8个子场(SF1到SF8)以显示时分灰度级。 把子场分别划分成复位时段(PR1到PR8)、寻址时段(PA1到PA8)以及维 持时段(PS1到PS8 )。
等离子体显示屏的亮度与单位帧的维持时段(PS1到PS8)的长度成比例。 维持时段(PS1到PS8)的组合长度是255T (规定T为单位时间)。这样， 对于第n个子场(SFn)的维持时段(PSn),设置与2"相关的时间。因此， 可以显示包括在任何子场期间都不显示的O灰度级的256个不同的灰度级。
从第一子场(SF1)到第八子场(SF8)分别分配与子场的灰度电平相关 的权重值，如1T, 2T，.，.，和128T,然而，这只是一个例子，这里的教导不局 限于此。换言之，单位帧的子场的数量可以大于或小于8，并且可以根据不 同的设计规格来改变对各个子场的权重值分配。
图3详细示出在图2所示的复位时段、寻址时段和维持时段期间提供的 驱动波形。参考图3， PDP 106通过一般在一个子场(SF)期间依次执行复 位时段、寻址时段和维持时段来显示预定图像。
在复位时段的上升时段期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐增加到电压 Vset。 X电极保持在参考电压0V。在Y电极的电压增加的同时，Y电极和 X电极之间以及Y电极和A电极之间分别发生弱放电。在Y电极中形成负壁电荷，而在X电极和A电极中形成正壁电荷。
在复位时段的下降时段期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐降低到电压 Vnf。把电压Ve施加于电极X。在Y电极的电压降低的同时，Y电极和X电 极之间以及Y电极和A电极之间发生弱放电。在Y电极中保持负壁电荷， 并且从X和A电极中消除正壁电荷，从而使放电室初始化。通常，把电压I Vnf-Ve I的值设置为近似Y和X电极之间的点火电压。Y和X电极之间的 壁电压接近OV,以防止在寻址时段期间未曾放电的放电室的不点火，以使得 这些放电室在维持时段期间放电。
在寻址时段期间，可以通过施加各种电压于一个或多个放电室而选择这 些放电室用于随后发射。例如，为了选择放电室C，在寻址时段期间把电压 Ve施加于XI电极，接着把具有电压VscL的扫描脉沖施加于Yl电极。通过 所选中的方文电室C ^巴电压Va施加于Al电极。然后，在Al电极和Yl电极 之间以及在Yl和X电极之间发生寻址放电，从而在Yl电极中形成正壁电 荷，并且分别在A1和X1电极中形成负壁电荷。可以把电压VscL设置成与 电压Vnf相同或小于电压Vnf。此外，在没有施加电压VscL的Y电极中， 施加比电压VscL高的电压VscH，并且把参考电压(图3中的OV)施加于未 选中的放电室的A电极。
为了在寻址时段期间选择放电室，扫描驱动器102在Y电极(Yl到Yn) 中选择将要施加具有电压VscL的扫描脉沖的一个Y电极。例如，在驱动单 个放电室时，可以按垂直方向排列的次序来选择Y电极。 一旦选中了一个Y 电极，寻址驱动器104就在包括所选中的Y电极的放电室中选择要使其导 通的放电室。换言之，寻址驱动器104在A电极(Al到Am)中选择将要被 施加电压Va的寻址脉冲的一个放电室。
在维持时段期间，把具有高电压(图3中的电压Vs)和低电压(图3中 的OV)的维持脉沖交替施加于Y和X电极，从而在所选中的放电室的Y和 X电极之间发生维持放电。根据各个子场的权重值来选择维持脉冲的数量。
图4是示出产生如图3所示的维持脉冲的维持脉沖发生电路的电路图。 图4中的面板电容器(panel capacitor) ( Cp )等效地示出X电极和Y电极 之间的电容分量。为了方便起见，面板电容器(Cp)的X电极表示为耦合到 接地端Gl,而X电极实际上耦合到维持电极驱动器108。
在整个说明书中和下述权利要求书中，当把一个元件描述为"耦合"到 另一个元件时，该元件可以是"直接耦合，，到另一个元件或通过第三元件"电 耦合"到其它元件。例如，可以通过导线或其它电连接把该元件连接到其它 元件。在整个说明书中和下述权利要求书中，当把第一元件描述为"耦合在" 第二和第三元件"之间"时，第一元件可以具有与第二元件耦合的第一触点， 并且第一元件可以具有与第三元件耦合的第二触点。在一些情况中，"耦合 在"第二和第三元件"之间"的第一元件可以指串联连接，第一元件串联耦 合在第二和第三元件之间。这里所使用的"触点，，是指电连接或节点。例如， 耦合到触点(该触点耦合到电极和电容器)的晶体管可以指连接到晶体管的 导线和连接到电极和电容器的导线之间的连接。每根导线都可以继续延伸和 连接到其它元件。
图4所示的维持脉沖发生电路400包括恢复电容器(Cerc)、电感器(L)、 晶体管(Sr、 Sf 、 Ss和Sg ) 、 二极管(Dr和Df )以及放电部分120。这里， 晶体管Ss称为第一晶体管，晶体管Sg称为第二晶体管，晶体管Sr称为第 三晶体管，晶体管Sf称为第四晶体管，二极管Dr称为第一二极管，而二 极管Df称为第二二极管。
恢复电容器(Cerc)耦合到面板电容器(Cp),并且提供或恢复预定的 电荷。恢复电容器(Cerc)的阴极耦合到接地端G3，并且恢复电容器(Cerc ) 的阳极耦合到第三和第四晶体管(Sr和Sf )之间的触点。恢复电容器(Cerc ) 可以被称为第三电源。
电感器(L)的一端耦合到第一和第二二极管(Dr和Df )之间的触点， 而另一端耦合到面板电容器(Cp)。电感器(L)和面板电容器(Cp)使得 在它们之间发生谐振。
第一晶体管(Ss)包括:耦合到用于提供第一电压即Vs电压的第一电源 (Pl)的漏极；耦合到面板电容器(Cp)的源极；以及耦合到输入低电平或 高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。第二晶体管(Sg)包括 耦合到面板电容器(Cp)的漏极；耦合到用于提供第二电压即接地电压的第 二电源即接地端G2的源极；以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控 制信号端(未示出)的栅极。第三晶体管(Sr)包括耦合到第三电源即恢 复电容器(Cerc)的漏极；耦合到第一二极管(Dr )的源极；以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。第四晶体管(Sf ) 包括耦合到第二二极管(Df )的漏极；耦合到恢复电容器(Cerc)的源极； 以及耦合到输入低电平或高电平控制信号的控制信号端(未示出)的栅极。
设置第一和第二二极管(Dr和Df )以使流自耦合到第三和第四晶体管(Sr 和Sf )的体二极管(未示出)的电流截止。第一二极管(Dr)的阳极耦合到 第三晶体管(Sr),而第一二极管(Dr)的阴极耦合到电感器(L)。第二 二极管(Df)的阳极耦合到电感器(L)，而第二二极管(Df)的阴极耦合 到第四晶体管(Sf )。除了第一和第二二极管(Dr和Df )之外，可以在提 供Vs电压的第一电源Pl和电感器(L)之间耦合一个二极管(未示出)， 以把电感器(L)另一端的电压限制在Vs电压上。可以在接地端G2和电感 器(L)之间耦合一个二极管(未示出)，以把电感器(L)另一端的电压限 制在0V。
放电部分120包括晶体管(Ssf )、旁路电容器(Cf )和放电电阻器(R)。 晶体管(Ssf )称为第五晶体管。第五晶体管(Ssf )包括耦合到面板电容 器(Cp)的漏极；耦合到放电电阻器(R)的触点和耦合到电容器即旁路电 容器(Cf )的源极；以及耦合到从其输入低电平或高电平控制信号的控制信 号端(未示出)的栅极。对第五晶体管(Ssf )进行切换以在第二晶体管(Sg) 导通之前把存储在电感器(L)中的电压提供给旁路电容器(Cf )。同样， 通过第五晶体管(Ssf )使存储在电感器(L)中的电压最小化，从而可以使 第二晶体管(Sg)的硬切换最小化。
如果通过第五晶体管(Ssf )而输入高频分量，则旁路电容器(Cf )使电 感器(L)中的电压充电的高频分量由于阻抗的减小而通过接地端G2旁路。 此外，如果通过第五晶体管(Ssf)而输入存储在电感器(L)中的电压的低 频分量，则旁路电容器(Cf)由于阻抗的增加而存储低频分量。旁路电容器 (Cf)的一端耦合到接地端G2，而另一端则耦合到第五晶体管(Ssf)。
如果第五晶体管(Ssf )截止，则放电电阻器(R)通过接地端G2消耗存 储在旁路电容器(Cf )中的电感器(L)的电压。放电电阻器(R)与旁路电 容器(Cf )并联耦合。
图5示出使用图4所示的电路的维持时段的工作时序。图6A到6E示出 如图5所示的各个时段的电流通路。 参考图5,在时间间隔Tl期间，当把高电平控制信号施加于第三晶体管 (Sr)时，第三晶体管(Sr)导通。然后，参考图6A，形成从恢复电容器(Cerc ) 通过第三晶体管(Sr)、第一二极管(Dr)、电感器(L)到面板电容器(Cp ) 的电流通路，从而在电感器(L)和面板电容器(Cp)之间发生谐振。通过 上述谐振，把存储在恢复电容器(Cerc)中的电流移动到和存储在面板电容 器(Cp)中。面板电容器(Cp)的Y电极的电压从0V逐渐增大。
在时间间隔T2期间，把低电平控制信号施加于第三晶体管(Sr)，并且 把高电平控制信号施加于第一晶体管(Ss),从而第一晶体管(Ss)导通。 然后，参考图6B,形成从Vs电源通过第一晶体管(Ss)到面板电容器(Cp) 的电流通路。因此，通过第一晶体管(Ss)而将Vs电压施加于面板电容器 (Cp)的Y电极。
在时间间隔T3期间，把低电平控制信号施加于第一晶体管(Ss)，并且 把高电平控制信号施加于第四晶体管(Sf )，从而第四晶体管(Sf )导通。 然后，参考图6C，形成从面板电容器(Cp)通过电感器(L)、第二二极管
(Df)、第四晶体管(Sf)到恢复电容器(Cerc)的电流通路，从而在电感 器(L)和面板电容器(Cp)之间发生谐振。通过上述谐振，把存储在面板 电容器(Cp)中的电流移动到和存储在恢复电容器(Cerc)中，并且面板电 容器(Cp)的Y电极的电压从Vs电压逐渐降低。
在时间间隔T4期间，把低电平控制信号施加于第四晶体管(Sf )，并且 把高电平控制信号施加于第五晶体管(Ssf )，从而第五晶体管(Ssf )导通。 此时，第五晶体管(Ssf)的导通时段比第四晶体管(Sf)的导通时段短。 然后，参考图6D，形成从电感器(L)通过第五晶体管(Ssf )到旁路电容器
(Cf )的电流通路。存储在电感器(L)中的电压通过第五晶体管(Ssf )施 加到旁路电容(Cf)。这样，把包括在存储于电感器(L)中的电压中的约30 到100 MHz的高频分量施加于旁路电容器(Cf ),旁路电容器(Cf )由于阻 抗的减小而保持在短路状态。因此，通过第五晶体管(Ssf)和旁路电容器
(Cf )在第二电压即接地电压下感生出存储于电感器(L)中的电压。此外， 把包括在存储于电感器(L)中的电压中的小于30 MHz的频率分量施加于旁 路电容器(Cf ),并且由于阻抗的增加，旁路电容器(Cf )由电感器(L) 充电到一个电压。
在时间间隔T5期间，把低电平控制信号施加于第五晶体管(Ssf ),并
且把高电平控制信号电平施加于第二晶体管(Sg),从而第二晶体管(Sg) 导通。然后，参考图6E，形成从面板电容器(Cp)通过第二晶体管(Sg)到 接地端G3的电流通路。然后把接地电压施加于面板电容器(Cp)的Y电极。 通过放电电阻器(R)感生出处于接地电压的，存储在旁路电容器中的电压。
同样，在时间间隔T3期间，在存储于电感器(L)中的电压已经通过放 电部分120降低之后，根据本发明的一些方面的等离子体显示设备100使 得耦合到接地端G2的第二晶体管(Sg)导通。因此，与现有技术相比，使 第二晶体管(Sg)的硬切换减至最少，减少了相关联的EMI,并且使第二晶 体管(Sg)产生的热减少约5到10度。如上所述，根据本发明的一些方面 的等离子体显示设备使耦合到地的晶体管的硬切换最少，从而降低了晶体管 的热应力和来自其的电磁干扰。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是熟悉本领域的技术人 员可以理解，可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下对实施例作出修 改，本发明的范围由权利要求书及其等效来限定。
权利要求
1.一种包括多个电极的等离子体显示设备，包括耦合到多个电极的电感器；耦合在与所述多个电极和所述电感器耦合的触点以及提供第一电压的第一电源之间的第一晶体管；耦合在与所述多个电极和所述电感器耦合的触点以及提供比所述第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管；耦合在所述电感器和提供第三电压的第三电源之间的第三晶体管；与所述第三晶体管并联耦合的第四晶体管；以及耦合在所述第二电源和所述多个电极之间的放电部分，以形成对存储在所述电感器中的电压进行放电的放电通路。
2. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述放电部分包括 耦合到所述多个电极的第五晶体管，以控制存储在所述电感器中的电压的流动；耦合在所述第五晶体管和所述第二电源之间的第一电容器；以及 与所述第一电容器并联耦合的电阻器。
3. 如权利要求2所述的等离子体显示设备，其中，所述第五晶体管在所 述第二晶体管导通之前导通。
4. 如权利要求3所述的等离子体显示设备，其中 当所述第三晶体管导通时，增加所述多个电极的电压； 当所述第一晶体管导通时，所述第一电压施加于所述多个电极； 当所述第四晶体管导通时，降低所述多个电极的电压； 当所述第五晶体管导通时，使存储在所述电感器中的电压放电；以及 当所述第二晶体管导通时，将所述第二电压施加于所述多个电极。
5. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述第三电源包括具 有耦合到与所述第三和第四晶体管耦合的触点的阳极的电容器。
6. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述等离子体显示设 备还包括第一二极管，耦合在所述电感器和所述第三晶体管之间，用于控制电流的方向以增加所述多个电极的电压；以及第二二极管，耦合在所述电感器和所述第四晶体管之间，用于控制电流的 方向以降低所述多个电极的电压。
7. 如权利要求6所述的等离子体显示设备，其特征在于，所述第二电压 是接地电压。
8. —种包括多个电极的等离子体显示设备的驱动方法，所述方法包括 使用电感器来增加施加于所述多个电极的电压；把第 一电源的第 一电压提供给所述多个电极； 使用所述电感器来降低所述多个电极的电压；使用耦合在提供比所述第一电压低的第二电压的第二电源和所述多个电极 把所述第二电压施加于所述多个电极。
9. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，使存储在 所述电感器中的电压放电包括导通耦合在所述电感器和所述多个第 一 电极的触点之间的晶体管； 通过所述晶体管，把存储在所述电感器中的电压转移到所述电容器；以及 使用放电电阻器来消耗存储在所述电容器中的电压。
10. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，所述第二 电压是接地电压。
11. 一种等离子体显示设备的驱动方法，包括从恢复电容器，通过电感器，把增加电压施加于连接到多个电极的面板电 容器；把第 一 电压从电源施加到所述面板电容器； 通过所述电感器，把电荷从所述面板电容器转移到恢复电容器； 通过连接到接地端的放电部分使所述电感器放电；以及 使所述面板电容器向所述接地端放电。
12. 如权利要求11所述的驱动方法，其中，从所述面板电容器转移电荷 包括在所述面板电容器和所述电感器之间产生谐振。
13. 如权利要求11所述的驱动方法，其中，所述施加增加电压包括在所 述恢复电容器和所述电感器之间产生谐振。
14. 如权利要求11所述的驱动方法，其中所述放电部分包括并联耦合到晶体管和所述接地端的电阻器和旁路电容器，以及所述晶体管与耦合到所述电感器和所述面板电容器的触点相耦合；并且所述电感器的放电包括 导通所述晶体管； 对所述旁路电容器充电；以及 使所述旁路电容器通过所述电阻器向所述接地端放电。
15. 如权利要求14所述的驱动方法，其中，所述旁路电容器存储从所述 电感器放电的电压的低频分量。
16. 如权利要求1所述的等离子体显示设备，其中，所述电极是Y电极。
17. 如权利要求8所述的等离子体显示设备的驱动方法，其中，所述电极 是Y电极。
全文摘要
一种等离子体显示设备及其驱动方法。等离子体显示设备包括耦合到多个电极的电感器，耦合在多个电极和电感器的触点以及提供第一电压的第一电源之间的第一晶体管，耦合在与多个电极和电感器耦合的触点以及提供比第一电压低的第二电压的第二电源之间的第二晶体管，耦合在提供第三电压的第三电源和电感器之间的第三晶体管，与第三晶体管并联耦合的第四晶体管，以及耦合在第二电源和多个电极之间的放电部分，以形成使存储在电感器中的电压放电的放电通路。
文档编号G09G3/296GK101192367SQ20071019327
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月27日 优先权日2006年11月27日
发明者吕宰英 申请人:三星Sdi株式会社
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