等離子體顯示板驅動裝置和方法
2023-05-26 00:26:46
專利名稱：等離子體顯示板驅動裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體顯示板(PDP)驅動裝置和方法。
背景技術：
通常來講，在平板顯示器中，PDP被認為具有更好的亮度和發光效率，以及更寬的視角。因此，在大於40英寸的大型顯示器中，等離子體顯示器被認為是常規的陰極射線管的主要替代物。
等離子體顯示器利用通過氣體放電處理所產生的等離子來顯示字符或圖像，並且根據其尺寸，可以以矩陣模式提供幾萬至幾百萬的像素。等離子體顯示器可依據所提供的驅動電壓波形和放電單元結構，分類為直流(DC)等離子體顯示器和交流(AC)等離子體顯示器。
由於DC等離子體顯示器具有暴露於放電空間的電極，用以當被提供電壓時允許電流在放電空間流動，因此需要用於限流的電阻。另一方面，由於AC等離子體顯示器具有由電介質層覆蓋的電極，自然的形成了限制電流的電容，並且該電介質層還保護電極避免由於放電遭受離子的碰撞。因此，AC等離子體顯示器比DC等離子體顯示器具有更長的壽命。
圖1示出了傳統的AC PDP的透視圖。
如圖1所示，在第一玻璃基底1的下層表面上提供了並行成對的掃描電極4和維持電極5，其上覆蓋有電介質層2和保護薄膜3。在第二玻璃基底6的上層表面上形成了多個尋址電極8，其上覆蓋有絕緣層7。柵欄肋條9與尋址電極8並行形成在絕緣層7上，並且各柵欄肋條9處於各尋址電極8之間，螢光材料層10形成於絕緣層7的表面上的柵欄肋條9旁邊。第一和第二玻璃基底1和6被密封在一起，以在它們之間形成放電空間11，並且，掃描電極4和維持電極5對尋址電極8相互垂直。在尋址電極8和掃描電極4與維持電極5對的交叉部分的放電空間中形成放電單元12。
圖2示出了典型的PDP電極排列。
如圖所示，PDP電極具有m×n矩陣結構。尋址電極A1至Am在列方向上排列，而掃描電極Y1至Yn(Y電極)和維持電極X1至Xn(X電極)在行方向上交替排列。
圖3示出了常規的PDP驅動波形。
每個子場包括一個復位周期、一個尋址周期和一個維持周期。
復位周期擦除先前維持的壁電荷狀態，並建立壁電荷，以便穩定地執行下一個尋址操作。在尋址周期中，將要導通的單元被選擇，並且壁電荷被聚集到那些被選擇的單元。在維持周期中，執行放電以在PDP上實際顯示圖像。
下面描述常規的復位周期的操作。如圖3所示，常規的復位周期可以包括擦除周期、Y斜坡上升周期、和Y斜坡下降周期。
(1)擦除周期在最後的維持放電結束之後，正電荷在X電極上聚集，負電荷在Y電極上聚集。在這種狀態下，對X電極施加擦除斜坡電壓，該電壓平緩的從0V上升至+Ve電壓，從而消除在X和Y電極上形成的壁電荷。
(2)Y斜坡上升周期在這個周期中，尋址電極和X電極保持在0V，對Y電極施加從Vs電壓逐漸上升到Vset電壓的斜坡電壓。當斜坡電壓上升時，對從Y電極到尋址電極和X電極的所有放電單元產生第一次弱復位放電。因此，負壁電荷聚集到Y電極，並且正壁電荷聚集到尋址電極和X電極。
(3)Y斜坡下降周期在復位周期的後半部分，在X電極維持在Ve電壓的同時，對Y電極施加從Vs電壓逐漸下降到0V的斜坡電壓。在斜坡電壓下降的同時，在所有的放電單元中產生第二次弱復位放電。
根據圖3所示的常規的復位方法，在Y斜坡上升周期和Y斜坡下降周期中產生復位放電，以控制在單元中的壁電荷的數量，因此，在隨後的尋址周期中執行精確的尋址操作。
然而，在Y下降斜坡周期，並不產生放電，直到Y電極的電壓達到一個預定電壓為止。如圖3所示，在Y斜坡下降周期期間，Y電極的電壓下降至Vs電壓，並且在逐漸上升之前維持該電壓一個短周期。
然而，用來實際產生第二次放電的電壓可能比Vs電壓要低。因此，可能在施加Y斜坡下降脈衝之後提供一個沒有放電產生的無用周期，這樣就增加了復位周期的長度和總的驅動時間。
發明內容
本發明提供了一種PDP驅動器，可以減小復位周期的時間周期。
本發明的另外的特徵將在下面的描述中體現出來，其中一部分是從描述中明顯易知的，或者也可以通過在實踐本發明的過程中體會到。
本發明提供了一種PDP驅動器，向平板電容器提供斜坡脈衝格式的復位驅動波形，包括一個電晶體，其第一電極連接在所述平板電容器的第一端子和一電源之間；一個電容器，其第一端子連接到所述電晶體的控制電極。第一電阻、二極體及齊納二極體並聯連接在所述電容器的第二端子和所述電晶體的所述第一電極之間。
本發明還提供了一種等離子體顯示板驅動器，用於向平板電容器提供斜坡脈衝格式的復位驅動波形，包括一個電晶體，其第一電極連接在所述平板電容器的第一端子和一電源之間；以及一個電容器，其第一端子連接到所述電晶體的控制電極。所述電容器的第二端子串聯連接到一個齊納二極體，並且一個第一電阻和一個二極體並聯連接在所述第一電極和所述齊納二極體之間。
應當理解，上面的總體描述以及下面的詳細描述都是示範性和舉例性的，並用於進一步解釋所要求保護的發明。
所包括的附圖是用於提供對本發明的進一步理解，這些附圖包括在說明書中並組成說明書的一部分，圖示了本發明的各個實施例，並且與說明書一起用於解釋本發明的原理。附圖中圖1示出了傳統的AC PDP的部分透視圖；圖2示出了典型的PDP電極排列；圖3示出了常規的PDP驅動波形；圖4示出了根據本發明第一示範實施例的PDP；圖5示出了根據本發明第一示範實施例的PDP的Y電極驅動電路；
圖6示出了根據本發明第一示範實施例的下降斜坡驅動電路；圖7示出了根據本發明第一示範實施例的PDP驅動波形；圖8示出了根據本發明第二示範實施例的下降斜坡驅動電路；以及圖9示出了根據本發明第一和第二示範實施例的PDP驅動波形。
具體實施例方式
在以下的詳細描述中，僅僅通過舉例說明本發明人實施本發明預期的最優方式，示出並描述了本發明的優選實施例。應該認識到，本發明能夠在不脫離本發明的情況下，在各個明顯的方面進行修改。因此，實際上附圖和描述僅被認為是舉例說明而非限定。為了闡明本發明，省略了在本說明書中沒有描述的部分，並為相似的描述部分提供相同的參照數字。
參考附圖4至6，將詳細的描述根據本發明第一示範實施例的PDP驅動方法。
圖4示出了根據本發明第一示範實施例的PDP。
如圖所示，所述PDP包括等離子體面板100、地址驅動器200、Y電極驅動器320、X電極驅動器340及控制器400。
所述等離子體面板100包括在列方向上排列的多個尋址電極A1至Am，及在行方向上交替排列的多個Y電極Y1至Yn和多個X電極X1至Xn。
控制器400接收外部視頻信號，並且產生地址驅動控制信號SA、Y電極驅動信號SY、以及X電極驅動信號SX，並且將它們發送到地址驅動器200、Y電極驅動器320和X電極驅動器340。
地址驅動器200接收地址驅動控制信號SA，並施加顯示數據信號到相應的尋址電極，以便選擇要被選擇的放電單元。
Y電極驅動器320和X電極驅動器340接收Y電極驅動信號SY和X電極驅動信號SX，並將他們施加到Y和X電極。
圖5示出了根據本發明第一示範實施例的Y電極驅動器320的詳細圖，圖6示出了根據本發明第一示範實施例的下降斜坡驅動，以及圖7示出了通過本發明第一示範實施例的所述下降斜坡驅動電路施加到Y電極的復位驅動波形。
如圖5所示，Y電極驅動器320包括在維持放電電壓Vs和地電壓之間串聯連接的電晶體M1和M2，並且，電晶體M3連接在電晶體M1和M2的節點和平板電容器Cp的Y電極之間。在這種情況下，平板電容器Cp表示在X和Y電極之間的一個電容部件。此外，為了易於描述，圖中示出所述平板電容器Cp的X電極連接到接地端子，但實際上它可以連接到X電極驅動器340。
電容器C1的第一端子連接到電晶體M1和M2的節點，並且，二極體D1在(Vset-Vs)電壓和電容器C1的第二端子之間連接。電晶體M4用來為Y電極施加上升斜坡電壓，該電晶體M4形成在對應於Y電極的平板電容器Cp的第一端子和電容器C1的第二端子之間。電晶體M4連接到斜坡開關，該斜坡開關包括形成在漏極和柵極之間的電容器，以在源極和漏極之間提供恆定電流。
下降斜坡驅動電路321包括用來向Y電極施加下降斜坡電壓的電晶體M5，該下降斜坡驅動電路321連接在相應於Y電極的平板電容器Cp的第一端子和地電壓之間。電晶體M5連接到一個斜坡開關，該斜坡開關包括形成在漏極和柵極之間的電容，以在源極和漏極之間提供恆定電流。
如圖6所示，下降斜坡驅動電路321包括並聯連接在電容器C2的第一端子和電晶體M5的漏極之間的電阻R1、二極體D2和齊納二極體D3。此外，電阻R2串聯連接到齊納二極體D3。電阻R1形成電容器C2的充電路徑，二極體D2形成其放電路徑，並且齊納二極體D3作為擊穿區域中的恆壓源操作。電阻R2阻止在電容器C2中充電的電壓被在齊納二極體D3用作普通二極體的區域中放電。
參照圖5、圖6和7，將更加詳細的描述根據本發明第一示範實施例的驅動方法。
在時間t1，電晶體M2、M3和M5截止，電晶體M1和M4導通。電壓Vs被施加到電容器C1的第一端子，並且由於電容器C1在時間t1之前用(Vset-Vs)電壓充電，因此電容器C1的第二端子的電壓達到電壓Vset。電壓Vset還通過電晶體M4提供給平板電容器Cp的Y電極。在時間t1和t2之間，由於在電晶體M4的源極和漏極之間流過恆定電流，從第二電壓Vs上升到第三電壓Vset的斜坡電壓提供給平板電容器Cp的Y電極。
在時間t1和t2期間，電容器C2被用從Vs電壓源提供的電壓通過電阻R1充電，齊納二極體D3保持在截止狀態，直到電阻R1的電壓達到齊納二極體D3的擊穿電壓。一旦電阻R1達到擊穿電壓，齊納二極體D3就導通，電阻R1的隨後固定在該擊穿電壓，並且電容器C2被以第三電壓Vc充電，該第三電壓Vc等於電容器Cp的Y電極上的電壓和齊納二極體D3的擊穿電壓之間的差值。
電壓Vc可以是產生弱復位放電的電壓，並且可以通過控制齊納二極體D3的擊穿電壓來控制。
在時間t2，電晶體M2、M3和M5導通，電晶體M1和M4截止，電壓Vc被施加到Y電極。在時間t2，由於電晶體M1截止而電晶體M3和M5導通，反向電流流經齊納二極體D3，此時齊納二極體D3象一個普通二極體一樣操作。因此，平板電容器Cp的Y電極的電壓立即下降至電容器C2上的充電電壓Vc。由於電容器C2的影響，有恆定電流在電晶體M5的漏極和源極之間流動，因此電容器Cp的Y電極的電壓以斜坡方式從電壓Vc下降至地電壓。此外，由於電阻R2串聯連接到齊納二極體D3，電容器C2中被充電的電壓Vc通過二極體D2和電晶體M5的漏-源路徑放電。
根據如上所述的第一示範實施例的復位驅動方法，在Y斜坡上升周期中，齊納二極體D3控制在電容器C2中的充電電壓，由此將Y斜坡下降周期中的初始化電壓降低到產生弱復位放電的電壓，從而縮短復位周期的長度。
在第一示範實施例中，串聯連接的齊納二極體D3和電阻R2並行連接到二極體D2和電阻R1。如圖8所示，它們也可以串聯連接在電容器C2和二極體D2與電阻R1之間，其中二極體D2與電阻R1並聯連接。
圖8示出了根據本發明第二示範實施例的Y下降斜坡驅動電路的電路圖。
關於Y電極驅動器320的操作，在上升斜坡周期中，電容器C2通過以電阻R1、齊納二極體D3和電阻R2依次形成的路徑充電。
與第一示範實施例相類似，齊納二極體D3保持在截止狀態，直到其達到擊穿電壓。當達到其擊穿電壓時，齊納二極體D3變為導通並維持固定在擊穿電壓，電容器C2被用電壓Vc充電，該電壓Vc是電容器Cp的Y電極的電壓與齊納二極體D3的擊穿電壓之間的差值。
此外，在下降斜坡周期中，隨著電晶體M1截止和電晶體M3與M5導通，反向電流流經齊納二極體D3，齊納二極體D3像普通二極體一樣操作。因此，平板電容器Cp的Y電極上的電壓立即下降至電容器C2的充電電壓Vc。由於電容器C2的影響，有恆定電流在電晶體M5的源極和漏極之間流動，電容器Cp的Y電極的電壓以斜坡方式從Vc電壓下降至地電壓。電容器C2中被充電的電壓Vc通過電阻R2、齊納二極體D3、二極體D2和電晶體M5的漏-源通路進行放電。
當將一個場分為八個子場來驅動它們時，可以在第一個子場的復位周期中在上升斜坡脈衝之後施加下降斜坡脈衝。另一方面，如在美國專利No.6,294,875中所公開的，在第二到第八子場中，可以在復位周期中在沒有上升斜坡脈衝的情況下施加下降斜坡脈衝。雖然本發明的第一和第二示範實施例描述了適用於第一子場的下降斜坡脈衝，本發明也適用於第二至第八子場的下降斜坡脈衝。
如圖9的「A」所示，當在先前子場的維持放電周期的後半部分施加維持放電電壓之後，下降斜坡被施加，而不需要在第二至第八子場的復位周期中施加上升斜坡脈衝。然而，在施加下降斜坡脈衝之後的一段時間之前，不產生復位放電，並且，由於電容器C2在施加下降斜坡之前充分充電，在電容器C2被充電的時間t1過程中，Y電極的電壓可以維持在維持放電電壓Vs。
然而，當利用按照本發明第一和第二示範實施例的下降斜坡電路時，如圖9的「B」所示，由於電容器C2被以電壓Vc充電，該電壓Vc為電容器Cp的Y電極的電壓和齊納二極體D3的擊穿電壓之間的差值，因此用來給電容器C2充電的時間下降至t2時間。
此外，與第一和第二示範實施例類似，當電晶體M5在下降斜坡周期中導通時，電容器Cp的Y電極電壓可能立即下降至電容器C2的充電電壓Vc，並且之後電容器Cp的Y電極電壓從電壓Vc下降至地電壓。因此，可以縮短下降斜坡周期的時間長度。
正如所描述的，通過利用齊納二極體控制在Y斜坡上升周期中的電容器中被充電的電壓，Y斜坡下降周期的初始電壓可以下降至產生弱復位放電的一個電壓，由此消除在Y斜坡下降周期的初始部分中沒有放電產生的不需要的時間，並縮短復位周期的時間。並且，縮短復位時間縮短總的驅動時間。
很明顯，對於本領域技術人員來講，可以在不偏離本發明的精神和範圍的情況下對本發明進行各種修改和變化。因此，只要這些修改和變化形式是處於所附的權利要求書及其等效物的範圍之內，本發明就應當覆蓋這些修改和變化形式。
權利要求
1.一種等離子體顯示板驅動器，用於向平板電容器提供斜坡脈衝格式的復位驅動波形，包括電晶體，其第一電極連接在所述平板電容器的第一端子和一電源之間；電容器，其第一端子連接到所述電晶體的控制電極；和第一電阻、二極體、及齊納二極體，連接在所述電容器的第二端子和所述電晶體的所述第一電極之間，其中，所述第一電阻、二極體和齊納二極體相互並聯連接。
2.如權利要求1所述的等離子體顯示板驅動器，其中當所述電晶體導通時，利用所述齊納二極體的擊穿電壓來降低所述平板電容器的電壓。
3.如權利要求1所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述電容器被一電壓充電，該電壓比施加到所述平板電容器的所述第一端子的電壓低所述齊納二極體的擊穿電壓的量。
4.如權利要求1所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述電晶體的第二電極連接到用於提供下降斜坡復位脈衝驅動波形的最終電壓的電源。
5.如權利要求1所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述第一電極為漏極電極，所述第二電極為源極電極，以及所述控制電極為柵極電極。
6.如權利要求1所述的等離子體顯示板驅動器，還包括與所述齊納二極體串聯連接的第二電阻，其中，所述第二電阻和所述齊納二極體並聯連接到所述二極體和所述第一電阻。
7.一種等離子體顯示板驅動器，用於向平板電容器提供斜坡脈衝格式的復位驅動波形，包括電晶體，其第一電極連接在所述平板電容器的第一端子和一電源之間；電容器，其第一端子連接到所述電晶體的控制電極；所述電容器的第二端子，串聯連接到一個齊納二極體；以及第一電阻和二極體，連接在所述齊納二極體和所述第一電極之間，其中，所述第一電阻和所述二極體相互並聯連接。
8.如權利要求7所述的等離子體顯示板驅動器，其中當所述電晶體導通時，利用所述齊納二極體的擊穿電壓來降低所述平板電容器的電壓。
9.如權利要求7所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述電容器被一電壓充電，該電壓比施加到所述平板電容器的所述第一端子的電壓低所述齊納二極體的擊穿電壓的量。
10.如權利要求7所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述電晶體的第二電極連接到用於提供下降斜坡復位脈衝驅動波形的最終電壓的電源。
11.如權利要求7所述的等離子體顯示板驅動器，其中所述第一電極為漏極電極，所述第二電極為源極電極，以及所述控制電極為柵極電極。
12.如權利要求7所述的等離子體顯示板驅動器，還包括一第二電阻，串聯連接所述電容器的第二端子和所述齊納二極體之間。
全文摘要
本發明公開了一種等離子體顯示板驅動器，為下降斜坡驅動電路提供齊納二極體，並降低下降斜坡驅動的初始電壓至預定的導致放電的電壓。所述等離子體顯示板驅動器包括電晶體，其第一電極連接在所述平板電容器的第一端子和一電源之間；電容器，其第一端子連接到所述電晶體的控制電極；和第一電阻、二極體、及齊納二極體，並聯連接在所述電容器的第二端子和所述電晶體的所述第一電極之間。
文檔編號G09G3/291GK1658259SQ200410099
公開日2005年8月24日 申請日期2004年10月15日 優先權日2003年10月16日
發明者蔡升勳, 鄭宇埈, 金鎮成, 姜京湖, 金泰城 申請人:三星Sdi株式會社