专利名称：等离子体显示板和驱动装置及其方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示板(PDP)驱动装置及方法。
背景技术：
除了PDP，诸如液晶显示器(LCD)和场致发光显示器(FED)的各种平板显示器已经得到发展。但是，与其它的平板显示器相比，PDP具有更高的分辨率，更高比率的发射效率，和更宽的视角。因此，超过40英寸的大尺寸显示器PDP已经被认为是传统的阴极射线管(CRT)的替代品或后继品。
PDP是利用气体放电产生的等离子体显示字符或图像的平板显示器，且包括矩阵格式排列的多于几十万到几百万的像素，其中像素的数量由PDP的尺寸决定。根据施加的驱动电压波形和其放电单元的结构，通常将PDP分为DC PDP或AC PDP。
DC PDP的电极暴露在放电空间中，且当施加电压时，在该放电空间流过电流。因此，提供用于电流限制的电阻是有问题的。
另一方面，AC PDP的电极覆盖有介电层，且由于电容元件的自然组成而限制了电流。由此，当放电时保护AC PDP电极不受离子冲击，且由此，AC PDP的寿命通常长于DC PDP的寿命。
图1示出了AC PDP的部分透视图。成对的扫描电极4和维持电极5平行地形成在玻璃基板1上，且扫描电极4和维持电极5覆盖有介电层2和保护膜3。多个地址电极8形成在第二玻璃基板6上，且地址电极8覆盖有介电层7。阻挡肋条9和地址电极8平行形成在地址电极8之间的介电层7上。磷光物质(phosphor)10形成在介电层7的表面上且位于阻挡肋9的两侧上。第一和第二玻璃基板1和6彼此面对，在玻璃基板1和6之间具有放电空间11使得扫描电极4和维持电极5可以分别与地址电极8交叉。地址电极8和一对扫描电极4和维持电极5的交叉部分之间的放电空间11形成放电单元12。
图2示意性的示出了PDP电极设置。如图2所示，PDP的电极具有m×n矩阵格式。地址电极A1到Am在列的方向设置，且n个扫描电极Y1到Yn和维持电极X1到Xn交替地在行的方向设置。下文中扫描电极将被称为“Y电极”以及维持电极被称为“X电极”。图2中的放电单元12对应于图1的放电单元12。
图3示出了传统的PDP驱动波形图。每一个子场(subfield)包括复位周期，寻址周期和维持周期。在复位周期内，擦除前一个维持放电的壁电荷，且建立壁电荷以便稳定地进行下一个寻址放电。在寻址周期中，选择接通和关断的单元，且将壁电荷累积到被打开的单元(即，寻址单元)。在维持周期，进行放电，该放电用于在被寻址的单元上充分地显示图像。
现在将描述复位周期中的传统的PDP驱动方法的操作。如图3所示，复位周期包括擦除周期I，Y斜升(ramp rising)周期II以及Y斜降(ramp falling)周期III。
(1)擦除周期I将从维持放电电压Vs逐渐下降到地电压的斜降电压施加给Y电极，同时X电极以预定的电压Vbias偏置，且消除在前一个维持周期中形成的壁电荷。
(2)Y斜升周期II将从电压Vs逐渐上升到电压Vset的斜坡电压(ramp voltage)施加给Y电极，同时将地址电极(A)和维持电极(X)维持在0V。在放电单元中产生从扫描电极(Y)对地址电极(A)和维持电极(X)的弱复位放电，同时斜坡电压上升。因此，(-)壁电荷积累到扫描电极(Y)上，(+)电荷同时累积到地址电极(A)和维持电极(X)上。
(3)Y斜降周期III将从电压Vs逐渐下降到地电压的斜坡电压施加给Y电极，同时X电极保持为恒定电压Vbias。在放电单元产生弱复位放电，同时斜坡电压下降。提供Y斜降周期III以便逐渐减少由Y斜升累积的壁电荷，且由此准确地控制被减少的壁电荷且随着斜降的时间的增加(即，当倾斜不太陡时)很好地进行寻址放电。因此，典型地确定大于80微秒的斜降周期。
提供用于擦除操作的擦除周期I的斜坡电压以擦除在维持放电中形成的壁电荷，且由于激发(priming)效应施加擦除波形短于施加的斜降周期。因此，通常确定擦除波形周期少于80微秒。
传统地，分别使用用于施加提供擦除周期I斜坡波形的电路和用于施加斜降周期III的波形的电路，因为擦除斜坡周期I波形的斜率和斜降周期III波形的斜率是不同确定的，因此，电路的成本增加。
发明内容
根据本发明提供一种具有低成本电路的等离子体显示板及其驱动装置。
根据本发明的一个方面，一种用于驱动等离子体显示板的方法，该等离子体显示板具有第一电极、第二电极和形成在第一电极和第二电极之间的平板电容器，该方法包括在复位周期内，(a)将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给第一电极，并擦除在在第一周期前一个维持放电中形成的壁电荷；(b)在第二周期将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给第一电极；以及(c)在第三周期将从第五电压下降到第六电压的第三电压波形施加给第一电极，该第六电压低于第二电压。
在本发明的另一方面，一种用于驱动等离子体显示板的方法，该等离子体显示板具有扫描电极、维持电极和形成在扫描电极和维持电极之间的平板电容，该方法包括在复位周期内，(a)将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给扫描电极，并擦除维持放电周期中形成的壁电荷；(b)将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给扫描电极，在放电单元中产生弱复位放电并产生壁电荷；以及(c)将从第五电压下降到第六电压且具有对应于第一电压波形的斜率的第三电压波形施加给扫描电极，且擦除(b)中形成的壁电荷。
根据本发明的另一方面，一种用于等离子体显示板的装置，该等离子体显示板包括扫描电极、维持电极以及形成在扫描电极和维持电极之间的平板电容，该装置包括维持放电电压波形发生器，其包括串联连接在第一电压和第二电压之间的第一和第二晶体管，第一和第二晶体管的节点连接到扫描电极，以及维持放电电压波形发生器，其将第一和第二电压之一施加给扫描电极；以及擦除波形和斜降波形发生器，其包括连接在扫描电极和第三电压之间的第三晶体管，且响应于第三晶体管的开关操作将从第一电压下降到第四电压的擦除波形和从第一电压下降到第四电压的斜降波形施加给扫描电极，其中第四电压高于第三电压。
根据本发明的特征的等离子体显示板包括等离子体板，其具有多个在列的方向设置的地址电极，和交替在行的方向设置的扫描电极和维持电极；以及扫描驱动器，其用于将扫描电极和维持放电电压施加给扫描电极。在复位周期内，该扫描驱动器将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给扫描电极并擦除在维持放电周期中形成的壁电荷；将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给扫描电极，在放电单元中产生弱复位放电，产生壁电荷；且将从第五电压下降到第六电压且具有对应于第一电压波形的斜率的第三电压波形施加给扫描电极，并擦除由第二电压波形形成的壁电荷。
图1示出了传统的AC等离子体显示板的部分透视图。
图2示出了传统的AC等离子体显示板的电极设置。
图3示出了传统的等离子体显示板驱动波形图。
图4示出了根据本发明的示范性实施例的等离子体显示板的方框图。
图5示出了根据本发明的示范性实施例的等离子体显示板的驱动波形图。
图6示出了根据本发明的示范性实施例的等离子体显示板的示意性图。
具体实施例方式
参考图4，根据本发明的示范性实施例的PDP包括等离子体板100、地址驱动器200、Y电极驱动器300、X电极驱动器400和控制器500。
等离子体板100包括在列的方向设置的多个地址电极(A1-Am)，以及在行的方向交替设置的扫描电极(Y1-Yn)和维持电极(X1-Xn)。
地址驱动器200接收来自控制器500的寻址驱动控制信号SA且将用于选择需显示的放电单元的显示数据信号施加给每一个地址电极。
Y电极驱动器300和X电极驱动器400分别从控制器500接收Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并将Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX施加给X电极和Y电极。
控制器500接收外部图像信号，产生寻址驱动控制信号SA、Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并将它们分别传输到地址驱动器200，Y电极驱动器300和X电极驱动器400。
根据本发明的示范性实施例确定用于擦除的擦除波形和斜降波形的斜率以便彼此对应。因此，由于在一个电路中实现擦除波形和斜坡波形，所以减少了电路成本。
因为基于与斜降的斜率对应确定擦除波形和斜降波形的斜率，因此增加复位周期将成为问题。因此，虽然擦除斜坡波形和斜降波形的斜率对应确定，确定擦除波形的最低电压高于斜降波形的最低电压一ΔV。将X电极的偏置电压增加ΔV，因此，在本发明的示范性实施例中进行擦除操作。
图5示出了根据本发明的示范性实施例分Y电极驱动器300和X电极驱动器400的驱动波形的图。如图5所示，根据本发明的示范性实施例的复位周期包括擦除周期W1、Y斜升周期W2和Y斜降周期W3。
(1)擦除周期W1将从维持放电电压Vs逐渐下降到高于地电压ΔV的电压的斜降施加给Y电极，同时用预定的电压Vbias+ΔV偏置X电极，且擦除在前一个维持周期中形成的壁电荷。
(2)Y斜升周期W2将从电压Vs逐渐上升到电压Vset的斜坡电压施加给Y电极，同时将地址电极和X电极维持在0V。在放电单元中产生从Y电极到地址电极和X电极的弱复位放电，同时升高斜坡电压。因此，在Y电极上累积(-)壁电荷，且在地址电极和X电极(X)上累积(+)电极。
(3)Y斜降周期W3将从电压Vs逐渐下降到地电压的斜坡电压施加给Y电极，同时用电压Vbias+ΔV偏置X电极。Y斜降周期W3的波形的斜率对应于擦除周期W1波形的斜率。在放电单元中产生弱复位放电同时斜坡电压下降。
图6示出了根据本发明的示范性实施例的Y电极驱动器300的详细电路图。根据本发明的示范性实施例的Y电极驱动器300包括维持放电电压波形发生器320、Y斜升波形发生器340，擦除波形和Y斜降波形发生器360和扫描IC380。
维持放电波形发生器320包括晶体管Yr，Yf，Ys，Yg，二极管Dr，Df，Ds，Dg，电感器L1和电容器C1。晶体管Ys，Yg串联连接在电压Vs和地电压之间，该电压Vs为维持放电电压，并且是分别将电压Vs和地电压提供给平板电容器Cp的开关。电容器C1、电感器L1和晶体管Yr，Yf形成能量回收电路，并以电压Vs对平板电容器Cp的电压充电或对平板电容器Cp的电压放电到地电压。
扫描IC380包括连接到扫描电极(平板电容器的一端)晶体管Ysch和晶体管Yscl，且随后将扫描电压施加给等离子体显示板的扫描电极(Y电极)。
Y斜升波形发生器340包括电容器Cset、斜升晶体管Yrr以及主路径(mainpath)晶体管Ypp，且将从电压Vs上升到电压Vset的斜升电压施加给平板电容器Cp。将电容器Cset连接在晶体管Ys，Yg和晶体管Yrr的漏极之间的节点。主路径晶体管Ypp连接在晶体管Ys，Yg和晶体管Yrr的源极的节点之间。
擦除波形和Y斜降波形发生器360包括晶体管Yfr和二极管Dfr，且将从电压Vs下降到电压ΔV的擦除周期W1波形和从电压Vs下降到地电压的斜降周期W3波形施加给平板电容器Cp。
根据如图6所示的本发明的示范性实施例的驱动电路，因为用相同的电路360实现了擦除波形和Y斜降波形，所以减少了电路的成本。在该例子中，因为的节点Y斜降波形发生器不是用完全开路的场效应晶体管(FET)元件来操作，所以对于FET元件产生了足够的热。因此，为了更好的减少热需要通过在驱动电路板提供擦除波形和Y斜降波形发生器360的电路来减少元件的温度。
将参考附图5和6描述根据本发明的示范性实施例的驱动方法。首先，假设用电压Vset-Vs对电容器Cset充电，这可以通过导通晶体管Yg容易地进行。将晶体管Ypp，Yrr关断且将晶体管Yfr导通，同时将维持电压Vs施加给Y电极。将从电压Vs逐渐下降的擦除周期W1波形施加给平板电容器的第一端(Y电极)。这时，因为晶体管Yfr是通过其在源极和漏极之间流过预定的电流的斜坡开关(ramp switch)，所以擦除波形将变为斜降波形。当Y电极的电压达到ΔV时，晶体管Yfr关断且晶体管Ys，Ypp导通。
将晶体管Ypp关断并将晶体管Yrr导通，同时将晶体管Y3导通。将电压Vs提供给电容器C1的第一端，且因为用电压Vset-Vs对电容器C1预充电，因此电容器C1的第二端的电压变为Vset。通过晶体管Yrr将电容器C1的第二端的电压Vset提供给Y电极。因此，将斜升波形W2施加给Y电极。
然后将晶体管Yrr关断且将晶体管Yfr导通。将从电压Vs下降到地电压的斜降周期W3波形施加给Y电极。
如上所述，根据本发明由于擦除波形和斜坡波形在一个电路中实现，所以电路成本降低。
虽然已经结合认为是实际的实施例对本发明进行了描述，但是应当理解本发明并不局限于公开的实施例，而是，相反地，意在覆盖了包含在提交的权利要求的精神和范围内的各种修改和相应的设置。
权利要求
1.一种用于驱动等离子体显示板的方法，该等离子体显示板包括第一电极、第二电极和形成在第一电极和第二电极之间的平板电容器，该方法包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，该方法包括在复位周期内(a)在第一周期将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给第一电极，且擦除在维持放电周期中形成的壁电荷；(b)在第二周期将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给第一电极；以及(c)在第三周期将从第五电压下降到第六电压的第三电压波形施加给第一电极，其中第六电压低于第二电压。
2.根据权利要求1的方法，其中第一电压波形和第三电压波形的斜率是斜降波形的斜率。
3.根据权利要求2的方法，其中将第一电压波形和第三电压波形的斜率彼此对应确定。
4.根据权利要求1的方法，其中第一电压是维持放电电压。
5.根据权利要求4的方法，其中第三电压和第五电压对应于第一电压。
6.根据权利要求1的方法，其中第四电压是地电压。
7.一种用于驱动等离子体显示板的方法，该等离子体显示板包括扫描电极、维持电极和形成在扫描电极和维持电极之间的平板电容器，该方法包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，该方法包括在复位周期内(a)将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给扫描电极，且擦除在维持放电周期中形成的壁电荷；(b)将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给扫描电极，在放电单元中产生弱复位放电，并产生壁电荷；以及(c)将从第五电压下降到第六电压且具有对应于第一电压波形的斜率的第三电压波形施加给扫描电极，且擦除形成在(b)中的壁电荷。
8.根据权利要求7的方法，其中第二电压高于第四电压。
9.根据权利要求7的方法，其中第一电压是维持放电电压。
10.根据权利要求9的方法，其中第三电压和第五电压对应于第一电压。
11.一种用于驱动等离子体显示板的装置，该等离子体显示板具有扫描电极，维持电极和形成在扫描电极和维持电极之间的平板电容器，该装置包括维持放电电压波形发生器，其包括串联连接在第一电压和第二电压之间的第一晶体管和第二晶体管，连接在扫描电极的第一和第二晶体管的节点，以及将第一和第二电压之一施加给该扫描电极的维持放电电压波形发生器；以及擦除波形和斜降波形发生器，其包括连接在扫描电极和第三电压之间的第三晶体管，以及为响应于第三晶体管的开关操作将从第一电压下降到第四电压的擦除波形和从第一电压下降到第四电压的斜降波形施加给扫描电极，其中第四电压高于第三电压。
12.根据权利要求11的驱动装置，进一步包括斜升波形发生器，其包括第一电容器，该第一电容器的第一端连接在第一晶体管和第二晶体管之间的节点；第四晶体管，其连接在第一电容器的第二端；以及第五晶体管，其连接在扫描电极和第一晶体管和第二晶体管之间的节点，且将从第五电压上升到第六电压的斜升电压施加给扫描电极。
13.根据权利要求12的装置，其中擦除波形和斜降波形彼此对应确定。
14.根据权利要求11的装置，其中第一电压是维持放电电压且第二电压是地电压。
15.根据权利要求11的装置，其中擦除波形和斜降波形发生器设置在驱动板的下面。
16.一种等离子体显示板，包括等离子体板，其具有设置在列方向的多个地址电极，和交替地设置在行的方向的扫描电极和维持电极；以及扫描驱动器，其用于将扫描电压和维持放电电压提供给扫描电极；其中该扫描驱动器，在复位周期内，将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给扫描电极且擦除在维持放电周期中形成的壁电荷，将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给扫描电极，在放电单元中产生弱复位放电，且产生壁电荷；以及将从第五电压下降到第六电压的第三电压波形施加给扫描电极且具有对应于第一电压波形的斜率，并擦除由第二电压波形形成的壁电荷。
17.根据权利要求16的等离子体显示板，其中第二电压高于第四电压。
18.根据权利要求16的等离子体显示板的驱动方法，其中第一电压是维持放电电压。
19.根据权利要求18的等离子体显示板，其中第三电压和第五电压对应于第一电压。
全文摘要
一种用于驱动等离子体显示板的方法，该等离子体显示板具有第一电极、第二电极和形成在第一电极和第二电极之间的平板电容器。该方法包括复位周期，寻址周期和维持放电周期。在复位周期内，在第一周期将从第一电压下降到第二电压的第一电压波形施加给第一电极。擦除在维持放电周期中形成的壁电荷。在第二周期将从第三电压上升到第四电压的第二电压波形施加给第一电极。在第三周期将从第五电压下降到第六电压的第三电压波形施加给第一电极，其中第六电压低于第二电压。
文档编号G09G3/298GK1619617SQ200410103848
公开日2005年5月25日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月24日
发明者孙晋釜 申请人:三星Sdi株式会社