CN1677463A - 驱动等离子体显示面板的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于驱动等离子体显示面板的装置和方法。在空闲周期，将最低电压施加到等离子体显示面板的驱动板的各个电路上，使开关驱动电路的自举电容进入可充电状态。因此，不但使各个电路的自举电容的电容量减小成为可能，而且还能有效地阻止当输入非正常图像时各个电路的非正常放电或非正常操作。

Description

驱动等离子体显示面板的装置和方法

本申请要求于2004年1月30日申请的、韩国专利申请号为10-2004-0005971的优先权和利益，为了各种目的在此结合其全部作为参考。

技术领域

本发明涉及一种驱动等离子体显示面板(PDP)的方法和装置，并且尤其涉及一种能提高维持放电效率的PDP驱动方法和装置。

背景技术

近来，平板显示器，如液晶显示器(LCDs)、场致发光显示器(FEDs)和PDPs得到了快速发展。PDPs具有更高的亮度、更高的发光效率以及更宽的视角。因此，可以认为对于尺寸大于40英寸的大屏幕显示器来说PDP是替代现有阴极射线管(CRTs)的首选。

通常地，PDPs利用气体放电产生的等离子体来显示符号和图像。根据其大小，他们可以包括几千到几百万个以矩阵格式排列的像素。根据其驱动电压波形和放电单元的结构，PDPs可以分为直流型(DC)和交流型(AC)。

DC PDP包括暴露在放电空间中的电极，从而当为DC PDP施加电压时，其使电流直接流过放电空间。DC PDP的一个缺点是其需要电阻来限制这种电流。另一方面，AC PDP具有覆盖了电绝缘层的电极，其在放电过程中自然地形成限制电流的电容部件并保护电极免受离子碰撞。因此，AC PDP比DC PDP具有更长的使用寿命。

图1是现有AC PDP的部分透视图。

如图1所示，将可以由电绝缘层2和保护膜3覆盖的扫描电极4和维持电极5成对平行地排列在第一玻璃基板1上。可以将多个被绝缘层7覆盖的地址电极8排列在第二玻璃基板6上。可以将隔离肋9平行形成在绝缘层7上，并形成在地址电极8之间。可以将磷层10覆盖在绝缘层7的表面以及隔离肋9的两面上。第一玻璃基板1和第二玻璃基板6彼此面对并在其间定义放电空间11，从而使地址电极8与扫描电极4和维持电极5垂直。在放电空间11中，将放电单元12分别形成在地址电极8和扫描电极4、维持电极5对之间的交叉处。

图2是一种现有PDP中典型的电极排列。

如图2所示，可以将PDP的电极排列在m×n矩阵中。详细讲，地址电极A₁-A_m可以沿列方向排列，并且扫描(Y)电极Y₁-Y_n和维持(X)电极X₁-X_n可以沿行方向交替排列。图2中的放电单元12与图1中的放电单元12对应。

图3是表示现有PDP的驱动波形的波形图。

在现有PDP驱动方法中，如图3所示，一帧可以分为多个子域，并且每个子域可以包括重置周期、地址周期和维持周期。

在重置周期中，擦除由前一维持放电形成的墙电荷，并且然后建立墙电荷以稳定地执行下一地址放电。在地址周期中，选择打开的单元和没有打开的单元，并且墙电荷堆积在打开的单元(如地址单元)上。在维持周期中，将维持放电脉冲交替施加到X和Y电极上以执行维持放电来在地址单元上实际显示图像。

此处，术语“墙电荷”表示形成在靠近放电单元的墙上(例如，电绝缘层)的电极内并存储在该电极内的电荷。因为电绝缘层覆盖电极所以墙电荷实际上并不接触电极本身。然而，为了描述简单，墙电荷在此处可以描述为“形成在”、“存储在”和/或“堆积在”电极上。

当逐帧地提供移动图像时，根据时间最短帧典型地设计驱动波形，这是因为从视频处理器输入的信号的各个帧的周期由于诸如图像类型等的各种因素可能不是恒定不变的。因此，如图3所示，在各帧之间存在空闲周期。

由于其驱动特点，所以PDP通常具有高能耗，根据将要显示的帧的负载系数，可以应用控制能耗的方法。自动能量控制(APC)操作已经被建议为如能耗控制方法。当显示明亮图像时该方法可以减小维持放电的数量并且当显示较暗的图像时增加放电的数量。因此，在与显示明亮图像对应的帧和下一帧之间存在较长的空闲周期。

该空闲周期可以包含在上一帧的最后一个子域的维持周期和下一帧的第一子域的重置周期之间，或者在上一帧的最后一个子域的维持周期中。因此，在空闲周期中，X和Y电极上的电压可以保持在维持放电的最后状态。也就是说，X和Y电极的其中之一可能保持在维持放电电压，其是高电平电压，并且另一个保持在低电平电压。在图3的空闲周期中，将0V电压施加到X电极上并且将Vs电压施加到Y电极上。

一种产生驱动波形的现有PDP驱动电路，可以包括用于在重置周期中产生缓慢地上升和下降的波形的重置驱动器、在地址周期中将扫描脉冲施加到Y电极上的扫描驱动器和在维持周期中产生维持放电脉冲的维持驱动器。

在重置、扫描和维持驱动器中可以将晶体管用作开关。可以将利用期望电压预充电以提供期望电压的电容形成在重置和扫描驱动器中。上述电容(图7所示的Cset和Csc)可以通过重置驱动器和扫描驱动器中的开关利用期望电压充电，并且当将维持放电电压施加到Y电极上时缓慢放电。

可以将自举电容形成在用于驱动各个部分的各个开关的电路的电压源内。自举电容提供稳定的电压。

图4是表示驱动开关FET的现有电路的电路图。

如图4所示，为了驱动开关FET，可以应用包括自举电容Cboot和连接到门控制电压源Vg的晶体管Q1和Q2的推挽式电路。通过接通/关断晶体管Q1和Q2来驱动开关FET。当开关FET的源电压为低时，自举电容Cboot利用电压值为15V的电压Vcc充电。该充电电压用于驱动开关FET。此处，电压源Vg是晶体管Q1和Q2的偏置电压源。

如上所述，在空闲周期将电压Vs施加到Y电极上。如果空闲周期被加长，可以将电压Vs连续施加到开关FET的源极上，从而使自举电容Cboot放电。从而，当下一帧开始时，晶体管可能被非正常驱动，从而导致电容Cset和电容Csc充电到较低电压。

因此，可能不能提供正常的重置电压和正常的扫描电压。增加放电时间的大电容量电容可以解决上述问题，但这种方法并不是所期望的。

发明内容

本发明提供一种可以阻止驱动电路的非正常放电和非正常操作的PDP驱动方法和装置。

本发明的其他特点可以在下面的说明书中出现，并且部分在说明书中是显而易见的，或者可以通过本发明实践得到的。

本发明公开了一种驱动等离子体显示面板的方法，该等离子体面板包括多个第一电极、多个第二电极、多个与第一和第二电极交叉的第三电极、和由第一电极、第二电极和第三电极形成的放电单元。其中一帧分为多个子域，并且一个子域包括重置周期、地址周期和维持周期。在地址周期通过施加脉冲到第一电极上来选择放电单元。该方法包括在空闲周期，将在重置周期和地址周期施加到第一电极上的最低电压施加到第一电极上。

本发明还公开了一种通过将电压施加到第一电极和第二电极上来驱动等离子体显示面板的装置，该装置包括第一维持驱动器、扫描单元、第一开关、主电流路径、第二开关、和第三开关。第一维持驱动器将维持放电电压施加到第一电极上。扫描单元选择性地将来自于第一电压源的第一电压和来自于第二电压源的第二电压施加到第一电极上，并且第二电压低于第一电压。将第一开关耦合在第一电压源和第二电压源之间。将主电流路径通过扫描单元耦合到第一电极上。将第二开关耦合在主电流路径和提供用于维持放电的第三电压的第三电压源之间。将第三开关耦合在主电流路径和提供第四电压的第四电压源之间。在空闲周期，将第一开关接通以施加第二电压到第一电极上。

本发明还公开了一种通过施加电压到第一电极和第二电极来驱动等离子体显示面板的装置，该装置包括第一维持驱动器、扫描单元、和第二维持驱动器。第一维持驱动器将维持放电电压施加到第一电极上，并且扫描单元选择性地将扫描电压施加到第一电极上。第二维持驱动器包括第一开关和第二开关。将第一开关耦合在第二电极和提供用于维持放电的第一电压的第一电压源之间。将第二开关耦合在第二电极和提供第二电压的第二电压源之间。在空闲周期，将第二开关接通以将第二电压施加到第二电极上。

可以理解的是前面概括性的描述和下面详细的描述都是示意性和解释性的并且如所声明的用于提供对本发明的进一步解释。

附图说明

用于进一步帮助理解本发明以及作为本发明说明书的一部分的附图，图解了本发明的实施例并且其与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是现有AC PDP的部分透视图；

图2是一种现有PDP中典型的电极排列；

图3是表示现有PDP的驱动波形的波形图；

图4是表示现有开关驱动电路的电路图；

图5是表示根据本发明的示例性实施例的PDP的结构；

图6是表示根据本发明的示例性实施例的PDP的驱动波形的波形图；

图7是表示根据本发明的示例性实施例中的产生PDP的驱动波形的X和Y电极驱动器的详细电路图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，根据附图仅示出和描述了本发明的一种示例性实施例。本领域的普通技术人员可以确认，描述的示例性实施例可以按照各种没有脱离本发明的实质或范围的方式修改。因此，附图和说明书可以自然的看作是示意性的，而不是限制性的。在附图中，为了防止本发明的主题不清楚，将省略对与本发明无关的元件的描述。在说明书中，相同或相似的元件可以用相同的附图标记表示，虽然其在不同的附图中。

图5是表示根据本发明的示例性实施例的PDP的结构。

参考附图5，PDP可以包括等离子体面板100、地址驱动器200、Y电极驱动器320、X电极驱动器340和控制器400。

等离子体面板100可以包括多个沿列方向排列的地址电极A₁-A_m，和多个沿行方向交替排列的扫描(Y)电极Y₁-Y_n和维持(X)电极X₁-X_n。

地址驱动器200从控制器400接收地址驱动控制信号S_A并且施加显示数据信号到地址电极A₁-A_m以选择期望放电单元。

Y电极驱动器320和X电极驱动器340分别从控制器400接受Y电极驱动信号S_Y和X电极驱动信号S_X并且分别将驱动电压施加到Y电极和X电极。

控制器400接受视频信号，产生地址驱动控制信号S_A、Y电极驱动信号S_Y和X电极驱动信号S_X，并且将上述产生的信号分别传送到地址驱动器200、Y电极驱动器320和X电极驱动器340。

图6是表示根据本发明的示例性实施例的PDP的驱动波形的波形图，并且图7是表示根据本发明的示例性实施例中PDP驱动电路的电路图。

在本发明示例性实施例中的PDP中，即使空闲周期被加长，驱动电路的自举电容可以在空闲周期充电从而使电路可以正常地操作。因为当向驱动电路的各个部分施加最低电压时自举电容被充电，所以本发明可以在空闲周期为驱动电路的各个部分施加最低电压。

也就是说，如图6所示，在空闲周期中，可以将扫描电压Vscl施加到Y电极并且将0V电压施加到X电极。

图7是表示本发明示例性实施例中的产生PDP驱动波形的X和Y电极驱动器的详细电路图。

如图7所示，PDP的驱动电路可以包括X电极驱动器340和Y电极驱动器320(图5)，该Y电极驱动器包括重置驱动器321、扫描驱动器322、和维持驱动器323。

重置驱动器321可以包括在重置周期产生上升重置波形的上升斜坡发生器。该上升斜坡发生器可以包括提供电压Vset-Vs的电压源Vset-Vs、用浮置(float)电压操作的电容Cset、斜坡开关Yrr、和阻止反向电流的开关Ypp。可以将开关Ypp形成在主电流路径上，沿着该路径可以将维持驱动器323产生的维持放电电压施加到面板电容Cp内。重置驱动器321可以进一步包括在重置周期产生下降重置波形的下降斜坡发生器。该下降斜坡发生器可以包括耦合到扫描驱动器322的电压源VscL的斜坡开关Yfr和阻止反向电流的开关Ypn。可以将开关Ypn形成在主电流路径上。

在重置周期前，电容Cset可以利用电压Vset-Vs充电，该电压可以在接通开关Yg时由电压源Vset-Vs提供。在重置周期开始时，可以接通开关Ys以向面板电容Cp的Y电极施加电压Vs。接下来，当接通开关Yrr时，由于电容Cset的充电电压，面板电容Cp的Y电极上的电压逐渐上升到电压Vset。

此后，接通开关Ys，并关断开关Yrr以向Y电极施加电压Vs。当关断开关Ys并接通开关Yfr时，Y电极上的电压可以逐渐下降到电压VscL。

在地址周期产生扫描脉冲的扫描驱动器322可以包括电压源VscL、电压源VscH-VscL、电容Csc、开关YscL、和扫描IC。扫描IC可以包括开关SCH和SCL。开关SCH的源极和开关SCL的漏极共同耦合到面板电容Cp的Y电极上。

在地址周期开关YscL保持接通。当Y电极被选择时，接通开关SCL以向Y电极施加电压VscL。然而，当Y电极没有被选择时，可以通过开关SCH将通过电压源VscH-VscL为电容Csc充电的电压施加到Y电极上。

在维持周期产生维持放电放电脉冲的维持驱动器323可以包括耦合在电压源Vs和接地端GND之间的开关Ys和Yg、电容Cyr、用于能量恢复的开关Yr和Yf、电感Ly、和二极管YDr、YDf、YDCH和YDCL。

可以在维持周期前利用电压Vs/2充电电容Cyr。在维持周期，当接通开关Yr时，可以在电感Ly和面板电容Cp之间产生谐振，从而为面板电容Cp充电。此后，可以通过开关Ys将电压Vs提供到面板电容Cp。同时，当接通开关Yf时，可以在电感Ly和面板电容Cp之间产生谐振，从而使面板电容Cp放电。此后，面板电容Cp的电压可以通过开关Yg保持在0V。

可以将二极管YDr和YDf分别沿着与开关Yr和Yf的主体二极管方向相反的方向排列以阻止主体二极管产生的电流。二极管YDCH和YDCL分别钳制(clamp)电压Vs和电感Ly的次极电压。

X电极驱动器340可以包括在重置周期向面板电容Cp的X电极施加擦除脉冲的电压源Vb和开关Xb、耦合在电压源Vs和接地端GND之间以在维持周期提供维持放电脉冲的开关Xs和Xg、电容Cxr、用于能量恢复的开关Xr和Xf、电感Lx、二极管XDr、XDf、XDCH和XDCL。

X电极驱动器340的开关Xs和Xg、电容Cxr、开关Xr和Xf、电感Lx和二极管XDr、XDf、XDCH和XDCL可以与Y电极驱动器320的维持驱动器323中的开关Ys和Yg、电容Cyr、开关Yr和Yf、电感Ly和二极管YDr、YDf、YDCH和YDCL起到相同的功能。因此，将省略对其的描述。

此处，面板电容Cp等同于X和Y电极对之间的电容部件。

在图7中，为了示意性的描述各个部分的开关是n沟道MOSFETs，并且它们可以包括主体二极管。

上述的驱动电路可以按下面的方式在空闲周期中将图6中的波形施加到X和Y电极。

因为在空闲周期可以将0V电压施加到X电极，如图6所示，因此可以将图7中的X电极驱动器340内的开关Xg接通并且将其他开关关断。

同样，因为可以在空闲周期将电压VscL施加到Y电极上，所以将扫描驱动器322内扫描IC的开关YscL和开关SCL接通并且使开关Ypn关断。结果是，可以沿着从开关SCL到开关YscL的路径将电压VscL施加到Y电极上，并且开关Ypn的源电压也变成电压VscL。因此，在空闲周期可以利用电压VscH为电容Csc充电。

进一步，通过接通开关Yg和开关Ypp向维持驱动器323和重置驱动器321施加最低电压0V，从而使维持驱动器323和重置驱动器321进入空闲状态。

因此，可以在空闲周期利用电压Vset为电容Cset充电。

更进一步，因为可以将开关Ys、Ypp、Yrr和Ypn的源电压保持在低电压(例如0V或电压VscL)，所以在空闲周期，图4中开关驱动电路的自举电容Cboot可以被充电。

因而，即使在结束了空闲周期后下一帧开始被驱动时，驱动电路的开关可以正常的操作并且使电容Cset和Csc充分地充电。

虽然在空闲周期将最低电压施加到Y电极上已经在本发明的示例性实施例中描述过了，但本发明并不限于此。例如，在空闲周期也可以以相同的方式将最低电压施加到X电极。

相据本发明的示例性实施例，上面的描述都是显而易见的，在空闲周期，可以将最低电压施加到PDP的驱动板的各个电路从而使开关驱动电路的自举电容进入充电状态。因此，不但使各个电路的自举电容的电容量减小成为可能，而且还能有效地阻止当输入非正常图像时各个电路的非正常放电或非正常操作。

尽管已参照本发明的确定优选实例表示和描述了本发明，但本领域内的普通技术人员将理解的是，可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围的前提下对本发明进行各种形式和细节上的修改。

Claims (11)

1.一种驱动等离子体显示面板的方法，该等离子体面板包括多个第一电极、多个第二电极、多个与第一和第二电极交叉的第三电极、和由第一电极、第二电极和第三电极形成的放电单元，其中一帧分为多个子域，并且每个子域包括重置周期、地址周期、和维持周期，其中在地址周期通过将脉冲施加到第一电极上选择放电单元，该方法包括以下步骤：

在空闲周期，将在重置周期或地址周期施加到第一电极上的最低电压施加到第一电极上。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

在重置周期将从第一电压下降到第二电压的波形施加到第一电极上，

其中最低电压是第二电压。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

在地址周期将从第三电压变到第四电压的扫描脉冲施加到第一电极上，

其中最低电压是第四电压。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括如下步骤：

在重置周期将从第一电压下降到第二电压的波形施加到第一电极上，

其中第二电压等于第四电压。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

在空闲周期，将在重置周期或地址周期施加到第二电极上的最低电压施加到第二电极上。

6.一种通过将电压施加到第一电极和第二电极驱动等离子体显示面板的装置，包括：

将维持放电电压施加到第一电极上的第一维持驱动器；

选择性地将来自于第一电压源的第一电压和来自于第二电压源的第二电压施加到第一电极上的扫描单元；

耦合在第一电压源和第二电压源之间的第一开关；

通过扫描单元耦合到第一电极上的主电流路径；和

耦合在主电流路径和提供用于维持放电的第三电压的第三电压源之间的第二开关；

耦合在主电流路径和提供第四电压的第四电压源之间的第三开关，

其中第二电压比第一电压低；和

其中，在空闲周期，将第一开关接通以施加第二电压到第一电极上。

7.根据权利要求6所述的装置，其中扫描单元包括第一电容；并且

其中将第一开关接通为第一电容充电。

8.根据权利要求6所示的装置，进一步包括：

耦合在第二、第三开关的一个节点和扫描单元间的重置驱动器，

其中重置驱动器包括用第五电压充电的第二电容，和将缓慢上升的重置波形施加到第一电极的第四开关；和

其中，在空闲周期，将第三开关接通为第二电容充电。

9.根据权利要求6所述的装置，进一步包括：

布置在主电流路径上的第五开关；

其中，在空闲周期，关断第五开关以切断主电流路径。

10.根据权利要求6所述的装置，进一步包括：

第二维持驱动器，该第二维持驱动器包括：

耦合在第二电极和提供第六电压的第五电压源之间的第六开关，和

耦合在第二电极和提供第七电压的第六电压源之间的第七开关，

其中第六电压是用于维持放电的电压；和

其中，在空闲周期，将第七开关接通已将第七电压施加到第二电极。

11.一种通过施加电压到第一电极和第二电极驱动等离子体显示面板的装置，包括：

将维持放电电压施加到第一电极上的第一维持驱动器；

选择性地将扫描电压施加到第一电极上的扫描单元；和

第二维持驱动器，该第二维持驱动器包括：

耦合在第二电极和提供第一电压的第一电压源之间的第一开关，和

耦合在第二电极和提供第二电压的第二电压源之间的第二开关，

其中第一电压是用于维持放电的电压；并且

其中，在空闲周期，将第二开关接通以将第二电压施加到第二电极上。

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