等离子体显示面板的驱动装置和方法

专利名称：等离子体显示面板的驱动装置和方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示面板(PDP)的驱动装置和方法及等离子体显示器件。
背景技术：
PDP是用于使用由气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器，并且根据PDP尺寸在PDP上以矩阵形式设置了几十到几百万的像素。根据施加的驱动电压的波形和放电单元的构造，PDP分为DC PDP或ACPDP。
通常，根据暂时的操作变量，AC PDP驱动方法使用复位周期、寻址周期和维持周期。在复位周期期间，由预先维持形成的壁电荷消除，并且使每个单元复位，以便流畅地进行下一个寻址操作。在寻址周期期间，选择导通的单元和没有导通的单元，并且在导通的单元(即，寻址单元)上聚集壁电荷。在维持周期期间，为了显示图像执行向寻址单元的放电。当维持周期开始时，对扫描电极和维持电极交替地施加维持脉冲，从而进行该图像维持和显示。
按照惯例，如US专利No.5,745,086中所公开的，在复位周期中对扫描电极施加一斜坡波形，从而建立壁电荷。即，对扫描电极施加逐渐上升的上升斜坡波形，并且向其施加逐渐下降的下降斜坡波形。由于壁电荷的控制精度很大地依赖于斜坡的倾斜度而变化，因此在预定时间帧内不会精细地控制壁电荷。

发明内容
在本发明中，提供了一种用于驱动PDP以精确控制壁电荷的驱动装置和方法。例如，一种实现方式是通过重复一重复降低电极的电压然后浮置该电极来控制壁电荷。
在本发明的一个方面中，提供了具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动装置。在复位周期中，驱动方法的一个实施例包括通过第一电压改变第一电极的电压，从而使放电空间放电；在第一周期期间，通过第一电压改变第一电极的电压之后，浮置第一电极；在第一周期之后，在第一电压的相反方向通过第二电压改变第一电极的电压；通过第二电压改变第一电极的电压之后，在第二周期期间浮置第一电极。根据本发明的代表性实施例，该驱动方法重复预定次数。
在本发明的另一个方面中，提供其中具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动方法。该驱动方法包括将形成放电空间的电极的第一电极的电压改变第一电压；浮置第一电极；以及将第一电极的电压改变第二电压。
在本发明的另一个方面，提供其中具有由至少两个充当电容负载的电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动方法。该驱动装置包括第一驱动电路，其使形成电容负载的电极中的第一电极的电压降低了第一电压，然后浮置第一电极；以及第二驱动电路，其使第一电极的电压升高了第二电压，然后浮置第一电极，其中交替运行第一驱动方法和第二驱动电路。
根据本发明的代表性实施例，第一驱动电路包括第一晶体管，该第一晶体管具有与第一电极连接的第一端和与第一电源连接的第二端，该第一电源提供第三电压。第二驱动电路包括第二晶体管，该第二晶体管具有与第二电源连接的第一端和与第一电极连接的第二端，该第二电源提供高于第三电压的第四电压。在第二驱动电极处，在某一周期内第一电极的电压在第三电压和第四电压之间。
根据本发明的另一个代表性实施例，在第一周期期间，第二晶体管截止，而第一晶体管导通，使得第一电极的电压降低到第一电压，然后截止第一晶体管；以及在第二周期期间，第一晶体管截止，而第二晶体管导通，使得第一电极的电压增大到第二电压，然后截止第二晶体管；重复第一周期和第二周期。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通。第一驱动电路还包括电容器和放电通道，该电容器连接在第一晶体管的第二端和第一电源之间，并且在第一晶体管导通时，接收来自第一电极的电荷，响应控制信号的第二电平，该放电通道放出至少部分充入电容器中的电荷。当第一电极的电压降低了第一电压并且对电容器充入了预定电荷时，第一晶体管截止。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第二晶体管导通。第二驱动电路还包括电容器和放电通道，该电容器连接在第二晶体管的第二端和第一电极之间，并且在第二晶体管导通时，接收来自第二电源的电荷，响应控制信号的第二电平，该放电通道放出至少部分充入电容器中的电荷；以及当第一电极的电压升高了第二电压并且对电容器充入了预定电荷时，第二晶体管截止。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通。第一驱动电路还包括电容器、电阻器和放电通道。该电容器连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间。该电阻器形成在包括输入端、电容器和第一晶体管的控制端的通道中。响应控制信号的第二电平，该放电通路释放出给电容器充入的电压。以及当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第一晶体管截止。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第二晶体管导通。第二驱动电路还包括电容器、电阻器和放电通道，该电容器连接在输入控制信号的输入端和第二晶体管的控制端之间。该电阻器形成在包括输入端、电容器和第二晶体管的控制端的通道中。响应控制信号的第二电平，该放电通路释放出给电容器充入的电压。当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第二晶体管截止。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通。第一驱动电路还包括连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间的电容器。在包括输出端、电容器和第一晶体管的控制端的通道中的电阻器和电感器中的至少一个元件。当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第一晶体管截止。
根据本发明的另一代表性实施例，响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通。第一驱动电路还包括连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间的电容器。在包括输出端、电容器和第一晶体管的控制端的通道中的电阻器和电感器中的至少一个元件。当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第二晶体管截止。


图1示出根据本发明代表性实施例的PDP的简图。
图2示出根据本发明代表性实施例的PDP的驱动波形图。
图3示出根据本发明代表性实施例的PDP的下降波形和放电电流。
图4A示出由维持电极和扫描电极形成的放电单元的模型图。
图4B示出图4A的等效电路图。
图4C示出在图4A中的放电单元中没有发生放电时的情况。
图4D示出在图4A中的放电单元中发生放电时施加电压的状态。
图4E示出在图4A中的放电单元中发生放电时浮置的状态。
图5示出第二代表性实施例的等离子体显示面板的下降波形。
图6示出第三代表性实施例的等离子体显示面板的下降波形。
图7示出根据本发明代表性实施例的等离子体显示面板的上升波形。
图8示出根据本发明代表性实施例的驱动电路的简要电路图。
图9示出用于驱动图8驱动电路的驱动波形图。
图10、11、13、14、15和16分别示出根据本发明其它代表性实施例的驱动电路的简要电路图。
图12示出图11的电路中控制信号和电容器的电压之间的关系。
具体实施例方式
在下面的详细描述中，通过说明，仅示出和描述了本发明的某些代表性实施例。正如本领域技术人员将意识到的，可以对描述的代表性实施例以不同方式进行修改，而不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述将被当作本质说明，而不是限制。
图1示出根据本发明代表性实施例的等离子体显示器件的简图。如图1中所示，等离子体显示器件包括PDP100，控制器200，寻址驱动器300，维持电极驱动器(此后称作X电极驱动器)400和扫描电极驱动器(此后称为Y电极驱动器)500。
PDP100包括沿列方向延伸的多个寻址电极A1到Am、沿行方向延伸的多个维持电极(此后称为X电极)X1到Xn和沿行方向延伸的多个扫描电极(此后称为Y电极)Y1到Yn。分别对应于Y电极Y1到Yn而形成X电极X1到Xn，并且它们的末端连接在一起。在寻址电极A1到Am以及X和Y电极X1到Xn和Y1到Yn的交叉点上的放电空间形成放电单元。
控制器200外部地接收视频信号，并且输出寻址驱动控制信号、X电极驱动控制信号和Y电极驱动控制信号。而且，控制器200将信号祯分成多个子场并且驱动它们，根据暂时的操作变量，每个子场包括复位周期、寻址周期和维持周期。
寻址驱动器300从控制器200接收寻址驱动控制信号，并且向各自的寻址电极A1到Am施加显示数据信号用于选择所希望的放电单元。X电极驱动器400从控制器200接收X电极驱动控制信号，并且向X电极X1到Xn施加驱动电压，并且Y电极驱动器500从控制器200接收Y电极驱动控制信号，并且向Y电极Y1到Yn施加驱动电压。
参考图2和3，将描述对于每个子场施加给寻址电极A1到Am、X电极X1到Xn和Y电极Y1到Yn的驱动波形。下面将描述由寻址电极、X电极和Y电极形成的放电单元。图2示出根据本发明第一代表性实施例的PDP的驱动波形，以及图3示出根据本发明第一代表性实施例的电极的电压和由驱动波形得到的放电电流。
参考图2，单个子场包括复位周期Pr、寻址周期Pa和维持周期Ps，并且复位周期Pr包括上升周期Pr1和下降周期Pr2。
在复位周期Pr的上升周期Pr1中X电极维持在0V时，向Y电极施加从Vs电压到Vset电压的升高波形。从Y电极向寻址电极和X电极产生微弱的复位放电，并且在Y电极上聚集了负电荷，在寻址电极和X电极上聚集了正电荷。
并且如图2和3所示，在复位周期Pr的下降周期Pr2中X电极维持在电压Ve时，施加下降/浮置电压，并且重复这个过程施加给Y电极的电压通过从Vs电压到Vn电压的预定电压被降低，并且浮置Y电极。即，在使施加给Y电极的电压被快速降低了预定数量之后，通过在Tf周期期间停止施加给Y电极的电压而使Y电极浮置。并且反复这个过程。
在反复这个过程的同时，当X电极上的电压Vx和Y电极上的电压Vy之间的电压差变得大于放电点火电压Vf时，在X和Y电极之间发生放电。即，放电电流在放电空间流动。在X和Y电极之间的放电开始之后Y电极被浮置时，在X和Y电极中形成的壁电荷减少，并且放电空间的间隔电压快速降低，从而在放电空间中发生强烈的放电猝熄。接下来，在通过给Y电极施加下降电压而产生放电之后，使Y电极浮置时，壁电荷减少并且如上述情况在放电空间中发生强烈的放电猝熄。当施加降低电压和浮置电压反复预定次数时，在X和Y电极上形成了所希望数量的壁电荷。
参考图4A到4E，下面将参考放电单元中的X和Y电极，详细描述由浮置引起的强烈放电猝熄，因为放电通常发生在X和Y电极之间。
图4A示出由维持电极和扫描电极形成的放电单元的模型图，图4B示出图4A的等效电路图，图4C示出在图4A的放电单元中没有发生放电时的情况，图4D示出在图4A的放电单元中发生放电时施加电压的状态，以及图4E示出在图4A的放电单元中发生放电时浮置的状态。为了描述容易，在图4A中的初期阶段中在Y和X电极10和20上分别形成了电荷-σw和+σw。在电极的介电层上形成了电荷，但是为了说明容易，描述为在电极上形成电荷。
如图4A中所示，Y电极10通过开关SW与电流源Iin连接，并且X电极20与电压Ve连接。分别在Y和X电极10和20中形成介电层30和40。在介电层30和40之间注入放电气体(未示出)，并且在介电层30和40之间提供的区域形成放电空间50。
由于Y和X电极10和20、介电层30和40以及放电空间50形成了电容负载，所以如图4B中所示它们作为平板电容器Cp给出。定义介电层30和40的的介电常数为εr，放电空间50中的电压为Vg，介电层30和40的厚度均为d1，介电层30和40之间的距离(放电空间的宽度)为d2。
如等式1给出的，施加给平板电容器Cp的Y电极的电压Vy降低与开关SW接通的时间成比例。即，当开关SW接通时，对Y电极10施加下降电压。在图4A中，虽然通过电流源Iin给Y电极施加下降电压，但是可以直接地降低Y电极10的电压。
等式1Vy=Vy(0)-IinCpt]]>
其中Vy(0)为当开关SW接通时Y电极电压Vy，并且Cp为平板电容器Cp的电容。
参考图4C，计算在开关SW接通而不发生放电时，施加给放电空间50的电压Vg，假设施加给Y电极10的电压为Vin。
当给Y电极10施加电压Vin时，电荷-σt施加到Y电极10上，并且电荷+σt施加到X电极20上。通过应用高斯理论，如等式2和3给出介电层30和40内的电场E1和放电空间50内的电场E2。
等式2E1=σtϵrϵ0]]>其中σt为施加到Y和X电极上的电荷，以及ε0为放电空间内的介电常数。
等式3E2=σt+σwϵ0]]>根据电场和距离之间的关系，如等式4给出外部施加的电压(Ve-Vin)，以及如等式5给出放电空间50的电压Vg。
等式42d1E1+d2E2＝Ve-Vin等式5Vg＝d2E2从等式2-5中得出，分别如等式6和7给出施加到X或Y电极10或20上的电荷σt和放电空间50内的电压Vg。
等式6σt=Ve-Vin-d2ϵ0σwd2ϵ0+2d1ϵrϵ0=Ve-Vin-Vwd2ϵ0+2d1ϵrϵ0]]>其中Vw为放电空间50中壁电荷σw形成的电压。
等式7Vg=ϵrd2ϵrd2+2d1(Ve-Vin-Vw)+Vw=α(Ve-Vin)+(1-α)Vw]]>
事实上，由于放电空间50内的内部长度d2相对于介电层30和40的厚度d1来说非常大，α几乎达到1。即，从等式7中可知，外部施加的电压(Ve-Vin)施加到放电空间50上。
接下来，参考图4D，计算当因为外部施加的电压(Ve-Vin)引起的放电通过σw′的量猝熄了在Y和X电极10和20上形成的壁电荷时放电空间50内的电压Vg1。因为从电源Vin提供电荷以在形成壁电荷时维持电极的电位，所以施加给Y和X电极10和20的电荷增加到σt′。
在图4D中通过应用高斯理论，如等式8和9给出介电层30和40内的电场E1和放电空间50内的电场E2。
等式8E1=σt′ϵrϵ0]]>等式9E2=ϵt′+σw-σw′ϵ0]]>从等式8和9中得出，如图10和11给出施加到Y和X电极10和20上的电荷σt′和放电空间内的电压Vg1。
等式10σt′=Ve-Vin-d2ϵ0(σw-σw′)d2ϵ0+2d1ϵrϵ0=Ve-Vin-Vw+d2ϵ0σw′d2ϵ0+2d1ϵrϵ0]]>等式11Vg1=d2E2=α(Ve-Vin)+(1-α)Vw-(1-α)d2ϵ0σw′]]>由于在等式11中α几乎达到1，当在外部施加电压Vin以产生放电时，在放电空间50内产生了非常小的电压下降。因此，当由放电减少的壁电荷的量σw′非常大时，放电空间50内的电压Vg1降低，并且放电猝熄。
接下来参考图4E，计算因为外部施加的电压Vin引起的放电，通过σw′的量猝熄了在Y和X电极10和20上形成的壁电荷后，当开关SW断开(即，浮置放电空间50)时放电空间50内的电压Vg2。由于没有施加外部电荷，施加给Y和X电极10和20的电荷以与图4C相同的方式成为σt。通过应用高斯理论，如等式2和12给出介电层30和40内的电场E1和放电空间50内的电场E2。
等式12E2=σ1+σw-σw′ϵ0]]>从等式12和6中得出，如等式13给出放电空间50的电压Vg2。
等式13Vg1=d2E2=α(Ve-Vin)+(1-α)Vw-d2ϵ0σw′]]>由等式13可知，当开关SW断开(被浮置)时猝熄的壁电荷产生了大的电压下降。即，如从等式12和13所知的，在电极浮置状态中，由壁电荷引起的电压下降强度增加为施加电压状态的1/(1-α)倍。结果，由于在减少少量电荷时，在浮置状态中放电空间50内的电压显著地降低，所以电极之间的电压变得低于放电点火电压，并且放电急剧地猝熄。即，放电开始后浮置该电极的操作用作强烈的放电猝熄机制。如图3中所示，由于X电极固定在Ve电压上，所以当放电空间50内的电压下降时，浮置的Y电极上的电压Vy通过预定电压增大。
参考图3，在Y电极电压下降而引起放电的情况下，浮置Y电极时，根据放电猝熄机制，形成在Y和X电极上的壁电荷少量减少时，猝熄放电。通过重复这个操作，逐步消除了形成在Y和X电极上的壁电荷，由此控制壁电荷达到所希望的状态。即，在复位周期Pr的下降周期Pr2中，精确地控制壁电荷达到所希望的壁电荷状态。
在复位周期Pr的下降周期Pr1期间描述第一代表性实施例，但是并不局限于此，本发明适用于通过使用下降斜坡控制电荷的所有情况。还说明了电极电压下降和浮置电极的波形，然而，电极电压升高和浮置电极的波形也可以用于上述快速猝熄机制。即，在复位周期Pr的上升周期Pr1中，重复升高电极电压和浮置电极这个过程，而不是对Y电极施加上升斜坡电压。
在本发明的第一代表性实施例中，通过浮置Y电极降低了放电空间50中的电压，即，通过Y电极电压的上升猝熄了放电。在仅通过浮置Y电极不能猝熄放电的情况下，可以在直接猝熄放电中施加电压。下面参考图5说明这种代表性实施例。
图5示出第二代表性实施例的等离子体显示面板的下降波形。出于方便，未示出由浮置引起的Y电极的电压的升高。
如图5中所示，根据本发明第二代表性实施例的下降波形中，Y电极电压降低预定量V1，并且通过停止施加给Y电极的电压而浮置Y电极。然后Y电极电压升高预定量V2。并且重复上述过程。在这个时间内，电压V1大于电压V2。
在这个情况下，Y电极的电压减少电压V1而发生放电，并浮置Y电极，以及通过使Y电极的电压升高电压V2而快速地停止放电。因此，在第一代表性实施例期间可以通过使Y电极的电压升高电压V2来猝熄放电，可以扩大Y电极电压V1的下降范围。而且，由于通过使Y电极的电压升高电压V2必定可以猝熄放电，所以与第一代表性实施例相比，可以更稳定地进行复位操作。
而且，在图5中通过电压V2升高Y电极的电压，然后在预定周期内维持该电极电压，然而，可以以不同方式升高Y电极的电压以及浮置Y电极。下面参考图6详细说明这种代表性实施例。
图6示出根据本发明第三代表性实施例的等离子体显示面板的下降波形。出于方便，没有示出浮置引起的Y电极电压的升高。
如图6中所示，在本发明第三代表性实施例的下降波形中Y电极电压升高至V2，并且在Tf2周期内浮置电极。同样地，与第一代表性实施例相比，在使Y电极电压升高电压V2之后通过浮置Y电极可以更稳定地抑制放电。即，通过浮置可以避免在Y电极电压升高之后在预定周期期间内由维持电压产生的强放电。
而且，虽然图5和6仅说明了如图4的下降波形，但是本发明实际也可以使用上升波形。图7示出根据本发明代表性实施例的等离子体显示面板的上升波形。如图7中所示，Y电极的电压升高预定量V3，并且在Tf3周期期间通过停止施加给Y电极的电压而使Y电极浮置，然后在浮置Y电极之后，Y电极电压降低预定量V4，然后在Tf4周期期间浮置Y电极。并且重复上述过程。在这里，电压V3大于电压V4。因此，如在上述下降波形中所说明的，通过在产生放电之后快速地抑制放电，可以精确地控制壁电荷。
此后，参考图8-15详细说明可以产生上面说明的波形的驱动电路。驱动电路可以形成在Y电极驱动器500上。
首先，参考图8和9说明可以产生在图3中示出的下降波形的驱动电路。
图8为根据第四代表性实施例的驱动电路的电路简图；图9为用于驱动图8的驱动电路的驱动波形图。如图4A中所示平板电容器Cp为形成在Y电极和X电极之间的电容负载，假定对X电极和平板电容器Cp的第二端施加接地电压，和假定对平板电容器充入预定电荷。
如图8中所示，根据第一代表性实施例的驱动电路包括晶体管SW1、电容器Cd1、电阻器Rx二极管D11、D12和控制信号电压源Vg1。晶体管SW1的漏极与平板电容器Cp的第一端(Y电极)连接，并且源极与电容器Cd1的第一端连接。电容器Cd1的第二端与地0(ground 0)连接。控制信号电压源Vg1连接在晶体管SW1的栅极和地0之间，并且给晶体管SW1的栅极提供控制信号Sg。
二极管D11和电阻器R11连接在电容器Cd1的第一端和控制信号电压源Vg1之间，并且形成允许电容器Cd1放电的放电通道。二极管D2连接在地0和晶体管SW1的栅极之间，并且夹紧(clamp)晶体管SW1的栅极电压。而且，电阻器(未示出)可以额外地连接在控制信号电压源Vg1和晶体管SW1之间，并且电阻器(未示出)也可以连接在晶体管SW1和地0之间。
接下来，将参考图9描述图8的驱动电路的操作。
如图9中所示，由控制信号电压源Vg1提供的控制信号Sg交替具有用于导通晶体管SW1的高电平电压Vcc，和用于截止晶体管SW1的低电平电压Vss。
首先，当控制信号Sg变成高电平电压以导通晶体管SW1时，聚集在平板电容器Cp上的电荷移动到电容器Cd1上。当电容器Cd1充电时，电容器Cd1的第一端电压升高，使得晶体管SW1的源极电压升高。在这时，晶体管SW1的栅极电压维持在导通晶体管SW1时的电压，但是电容器Cd的第一端电压升高了。因此，晶体管SW1的源极电压相对于晶体管SW1的栅极电压来说升高了。当晶体管SW1的源极电压升高到预定电压时，晶体管SW1的栅极和源极之间的电压(此后称为栅极-源极电压)低于晶体管SW1的阈值电压(thresholdvoltage)Vt，使得晶体管SW1截止。
即，当控制信号Sg的高电平电压和晶体管SW1的源极电压之差低于晶体管M1的阈值电压Vt时，晶体管SW1截止。当晶体管SW1截止时，停止施加给电容器Cp的电压，致使平板电容器浮置。并且，当晶体管SW1截止时，如等式14给出聚集在电容器Cd上的电荷量ΔQi。在这时，可以立即使平板电容器Cp的电压减少预定电压，从而浮置平板电容器Cp，因为在晶体管SW1导通的同时，发生电荷从平板电容器Cp到电容器Cd的移动。当控制信号为低电平时，晶体管SW1仍是截止的。
等式14ΔQi＝Cd(Vcc-Vt)其中Vt为晶体管SW1的阈值电压，并且Cd为电容器Cd1的电容。
并且，由于电容器Cd1中充入的电荷ΔQI是提供自平板电容器Cp，因此如等式15给出平板电容器Cp的电压下降量ΔVpi。
等式15ΔVpi=ΔQiCp=CdCp(Vcc-Vt)]]>其中Cp为平板电容器Cp的电容。
接下来，当控制信号变为低电平时，由于电容器Cd1的第一端电压高于控制信号电压源Vg1的正极电压，所以电容器Cd1通过通道放电，该通道包括电容器Cd1、二极管D11、电阻器R11和控制信号电压源Vg1。因为在电容器Cd1充到(Vcc-Vt)电压的状态时电容器Cd1放电，所以如等式16给出由放电引起的电容器Cd1的下降电压量ΔVd。
等式16ΔVd=(Vcc-Vt)e1R1Cdt]]>其中R1为电阻器R11的电阻。
此外，根据控制信号的低电平时间Toff，如等式17给出从电容器Cd中放电的电荷量ΔQd。因此，如等式18给出电容器Cd1中剩余的电荷Qd量。
等式17ΔQd=Cd(Vcc-Vt)-Cd(Vcc-Vt)e1R1CdToff=Cd(Vcc-Vt)(1-e1R1CdToff)]]>等式18
Qd＝ΔQi-ΔQd接下来，当控制信号再次变为高电平电压时，晶体管SW1导通，使得电荷从平板电容器Cp移动到电容器Cd1。如上所述，当电容器Cd1充入电荷ΔQi时，晶体管SW1截止。因此，当电荷ΔQi从平板电容器Cp移动到电容器Cd1时，晶体管SW1截止。结果，如等式19给出平板电容器Cp下降的电压量ΔVp。
等式19ΔVp=ΔQdCp=CdCp(Vcc-Vt)(1-e1R1CdToff)]]>如上所述，当平板电容器Cp的电压降低ΔVp电压时，电容器Cd1的电压升高，使得晶体管SW1截止。当控制信号Sg变为低电平电压时，电容器Cd1放电，并且晶体管SW1维持截止状态。因此，重复响应于控制信号Sg的高电平而降低平板电容器Cp的电压和响应于电容器Cd1的电压升高而浮置平板电容器Cp。即，可以对电极施加下降斜坡电压(falling ramp voltage)，从而该电压降低并且电极被浮置。
而且在与本发明第四代表性实施例对比中，放电通道不能与控制信号电压源Vg连接，而是可以通过不同的通道形成。例如，开关元件连接在电容器Cp的第一端和地0之间以形成放电通道。在这种情况，在电容器Cp的放电时间Toff期间内，开关元件导通。
而且，参考等式19，由于由电阻器R11和控制信号Sg的低电平周期Toff确定平板电容器Cp的下降电压，所以可以通过控制控制信号Sg的负荷比来控制平板电容器Cp的下降电压量。同时，可以使用可变电阻器R11控制平板电容器Cp的下降电压量。
而且，电阻器或电感器可以连接在平板电容器Cp和晶体管SW1之间以限制从平板电容器Cp放电的电流量。
在图8和9中，说明了用于放出在平板电容器Cp中充入的电压以产生图3的下降波形的过程。但是，这个过程适用于用于给平板电容器Cp充入电压以产生上升波形的过程。此后，将参考图10说明这个代表性实施例。
图10示出根据第五代表性实施例的驱动电路的电路简图。如图10中所示，与图5相对比，在根据第五代表性实施例的驱动电路中，晶体管SW2的漏极与提供高电压Vset的电源连接，电容器Cd2连接在晶体管SW2的源极和平板电容器Cp的第一端之间。当通过控制信号电压源Vg2的高电平控制信号Sg导通晶体管SW2导通时，用Vset电压给电容器Cd2和平板电容器Cp充电。在这时，由于电容器Cd2和平板电容器Cp串联连接，所以电容器Cd2和平板电容器Cp中充入的电压是由Cd2和平板电容器Cp的值确定的。如上述说明的，通过电容器Cd2中充入的电压，电容器Cd2和平板电容器Cp中充入的电压足以截止晶体管SW2。接下来，低电平控制信号Sg使电容器Cd2放电。当控制信号Sg是高电平时，重复这个操作，使得可以将电压升高和浮置电极交替进行的上升波形提供给Y电极。从图8和9的说明中可以容易地理解图10中示出的电路操作，因此省略了图10中所示的电路操作的详细说明。
在图8到10中示出了使用电容器Cd1，Cd2反复浮置的波形；然而可以限制提供给晶体管SW1，SW2的控制端的电流。在此之后，将参考图11到13详细地说明这种代表性实施例。
图11示出根据第六代表性实施例的驱动电路的电路简图。图12示出图11中控制信号和电容器电压之间的关系。
如图11中所示，根据第六代表性实施例的驱动电路包括晶体管SW1、电容器C11、电阻器R11、二极管D11和控制信号源Vg1。晶体管SW1为双极晶体管，其中一个主端集电极与平板电容器Cp的第一端(Y电极)连接，并且另一主端发射极与标准电压连接。图11假定标准电压为地电压。并且平板电容器Cp的第二端也与地电压连接。基极、晶体管SW1的控制端与电容器C11的第一端连接，并且电容器C11的第二端与电阻器R11连接。可以交换电容器C11和电阻器R11的位置。控制信号源Vgc连接在电阻器R11和标准电压之间以向晶体管SW1提供控制信号Sg。并且二极管D11连接在标准电压和晶体管SW1的基极之间以形成电容器C11可以放电的放电通道。而且，电阻器R21可以插入包括D11的通道中。
接下来，将参考图12详细说明图11的驱动电路的操作。出于方便，假设图11的波形中没有发生放电。如果发生放电，图11的波形与图3的波形一致，在图3的波形中在浮置周期期间电压升高。
如图12中所示，由控制信号源Vg1提供的控制信号Sg交替地具有用于晶体管SW1导通的高电平电压Vcc和用于晶体管SW1截止的低电平电压Vss。
在一实施例中，当由控制信号源Vg1提供高电平控制信号Sg时，电流提供给晶体管SW1的基极并且晶体管SW1导通。然后相应于供给晶体管SW1的基极电流的电流通过晶体管SW1从平板电容器Cp放电到地电压，因此降低了平板电容器Cp的电压。并且如图12中所示，由高电平控制信号Sg给电容器C11充电。提供给晶体管SW1的基极的电流很小，并且当电容器C11中充入的电压V1实质上与控制信号Sg的高电平电压Vcc相等时，晶体管SW1截止。在这种情况下，由电容器C11和电阻器R11的值确定充入电容器C11的电压保持与电压Vcc相等的时间。同样的，当晶体管SW1截止时，平板电容器Cp的第二端和Y电极浮置。
并且，当适当设置电容器C11的电容量和/或电阻器R11的值时，可以控制平板电容器Cp的电压下降的周期Tr短于控制信号Sg持在高电平的周期Ton。即，在控制信号Sg的低电平之前，可以截止晶体管SW1和浮置平板电容器Cp。而且，当控制信号Sg为高电平时，电容器C11的电压持续维持在高电平电压Vcc。并且，当控制信号Sg为低电平时，经由二极管D11形成的放电通道，电容器C11中充入的电压放电。因此如图12所示电容器C11的电压V1下降。而且，当电容器C11的电压V1放电时，并不向晶体管SW1的基极提供电流，从而晶体管SW1的状态持续截止。
接下来，当控制信号Sg再次是高电平时，晶体管SW1导通，并且平板电容器Cp放电。当电容器C11充电到控制信号Sg的高电平电压Vcc时，晶体管SW1截止并且平板电容器Cp浮置。并且，当控制信号Sg是低电平时，电容器C11在晶体管SW1截止的状态下放电。同样的，当控制信号Sg在高电平和低电平之间变换时，平板电容器Cp反复降低电压和浮置状态。
即，在根据第六代表性实施例的驱动电路中，响应于控制信号Sg的高电平电容器Cp的电压降低，响应于电容器C11的充电电压平板电容器Cp被浮置，响应于控制信号Sg的低电平平板电容器C11放电，因此可以产生如图3的波形。
而且，在第六代表性实施例中可以控制浮置周期而不管控制信号Sg的频率，因为控制信号Sg高电平时晶体管SW1截止，和因为由电阻器R11和电容器C11的值确定晶体管SW1的导通周期。当控制信号Sg维持在低电平时，通过控制周期Toff可以控制从电容器C11的放电量，因此可以控制电容器C11充电到V电压并且晶体管SW导通的周期。而且，在由二极管D11形成的放电通道中，通过控制电阻器R21的值可以控制从电容器C11的放电量。
并且，第六代表性实施例的放电通道可以在其它通道中形成，而不与控制信号源Vg1的阴极连接。
而且，第六代表性实施例说明了平板电容器Cp的电压下降过程，然而图11的驱动电路也适用于平板电容器Cp的电压上升过程。
图13示出根据第七代表性实施例的驱动电路的电路简图。如图13中所示，根据第七代表性实施例的驱动电路具有除了晶体管SW2的连接状态之外的与图11相似的结构。详细地，晶体管SW2的集电极与Vset电压连接并且晶体管SW2的发射极与平板电容器的第一端连接。
当控制信号源Vg2的控制信号Sg为高电平并且晶体管SW2导通时，Vset电压给平板电容器Cp充电，使得平板电容器Cp的电压升高。当电容器C12的电压V1近似地达到高电平V1时，晶体管SW2截止并且平板电容器Cp浮置。并且，当控制信号Sg为低电平时，电容器C12的电压放电。然后当控制信号Sg再次是高电平时，晶体管SW2导通，并且重复上述操作。
同样的，根据图13的驱动电路，可以产生升高电极电压之后的浮置波形。从图11和12中可以容易地理解图13的驱动电路的详细操作及其驱动波形图，因而省略了对其的详细说明。
图11和13中示出了作为晶体管SW1和SW2的NPN型双极晶体管，然而可以使用PNP双极型晶体管作为晶体管SW1和SW2，并且本领域普通技术人员可以容易地理解其电路结构；因此省略了详细的说明。而且可以使用其它开关元件，其根据施加给双极型晶体管的控制端的电流而确定导通/截止。
然而，在图11～13中通过由电容器C1控制施加给晶体管的控制端的电流而产生反复浮置的波形，另外，可以控制晶体管SW1的栅极电压。此后，将参考图12、14和15详细地说明这种代表性实施例。
图14示出根据第八代表性实施例的驱动电路的电路简图。
如图14中所示，第八代表性实施例的驱动电路包括晶体管SW1、电容器C11、电阻R11和控制信号源Vg1。控制信号源Vg1给晶体管SW1提供控制信号Sg，其连接在晶体管SW1的栅极和晶体管SW1的源极之间。晶体管SW1的漏极与平板电容器的第一端连接，并且源极与地(0)连接，形成寄生电容元件Cg。电容器C11连接在晶体管SW1的栅极和控制信号源Vg1之间，电阻器R11连接在电容器C11和晶体管SW1的源极之间。电容器C11和电阻器R11形成RC电路并且用作控制晶体管SW1栅极电压的栅极电压控制电路。
而且，电阻器R21还可以连接在电容器C1和晶体管SW1之间。二极管D11可以连接在晶体管SW1的源极和栅极之间，并且可以夹住晶体管SW1的栅极电压，使得晶体管SW1的栅极电压不会降落在控制信号源Vg1的标准电压以下。而且，二极管D21可以形成为与电容器C11平行，并且可以夹住晶体管SW1的栅极电压，使得晶体管SW1的栅极电压不会升高超过控制信号源的电压。
接下来，将参考图12详细说明图15驱动电路的操作。图15的电路中没有说明电阻器R21和二极管D11及D21，因为它们已在前面说明。
如图12所示，从栅极电压源Vg提供的控制信号Sg交替地具有导通晶体管SW1的高电平电压Vcc和截止晶体管SW1的低电平电压Vss。
首先，当控制信号Sg为高电平电压Vcc以导通晶体管SW1时，由电容器C11、电阻器R11、晶体管SW1的电容元件Cg和晶体管SW1的栅极电压V2(t)给出等式20。
等式20C1dV2(t)dt+V2(t)R1+CgV2(t)dt=0]]>这里，C1和Cg每个为电容器C11和电容元件Cg的电容，R1为电阻器R11的电阻值。
一旦控制信号Sg为高电平时，即，t＝0，晶体管SW1的栅极电压V2(0)与Vcc相等，因此如从等式20中得出的等式21给出栅极电压V2(t)。
等式21V2(t)=C1C1+CgVcce-1R1(C1+Cg)t]]>当栅极-源极电压大于晶体管SW1的阈值电压Vt时，晶体管SW1导通。晶体管SW1的源极与地连接，因此晶体管SW1的栅极-源极电压等于栅极电压V2(t)。因此，由晶体管SW1的栅极电压V2(t)和阈值电压(Vt)给出等式22，从而如等式23给出晶体管导通时的周期Tr。
等式22C1C1+CgVcce-1R1(C1+Cg)t>Vt]]>
等式23Tr=R1(C1+Cg)lnC1VccVt(C1+Cg)]]>这里，在周期Tr期间，晶体管SW1导通，平板电容器Cp放电并且平板电容器Cp的电压降低。即，平板电容器Cp的电压下降周期与晶体管SW1导通的周期Tr相同。并且，根据晶体管SW1导通的周期Tr，确定平板电容器Cp的电压下降量(ΔVp)。对于精确地控制壁电荷的量来说，电压的短降低周期Tr是优选的。与控制信号的高电平周期Ton相比，可以缩短晶体管SW1导通的周期Tr。
并且，当经过Tr时间时，晶体管SW1的栅极电压V2(t)小于阈值电压Vt，使得晶体管SW1截止，即使控制信号Sg为高电平电压Vcc。而且，当控制信号Sg为低电平电压Vss时，晶体管SW1维持在截止状态。同样的，在晶体管SW1截止时，平板电容器Cp的第一端浮置。即，浮置时间Tf定义为从晶体管SW1的栅极电压V2(t)小于阈值电压Vt的时间到控制信号Sg维持在低电平电压Vss的时间。
接下来，当控制信号Sg再次是高电平电压Vcc时，晶体管SW1导通并且平板电容器Cp的电压下降。当晶体管SW1的栅极电压下降为与等式21一样并且小于阈值电压时，晶体管SW1截止。并且，当控制信号Sg为低电平电压Vss时，晶体管SW1维持在截止状态。同样的，当响应于控制信号Sg的高电平电压Vcc，平板电容器Cp的电压降低时，连续地重复周期Tr；和当根据晶体管SW1的栅极电压V2的降低，浮置平板电容器Cp时，连续地重复周期Tf。因此，可以对电极施加反复降低电压和浮置的下降斜坡电压。
而且，参考等式23，由电阻器R11和电容器C11的值确定晶体管SW1导通的周期Tf，因此通过电阻器R11和电容器C11可以控制导通周期Tr。尤其地，可以使用可变电阻器作为电阻器R11来设置导通周期Tr。例如，当电阻器R11大时，晶体管SW1的导通周期Tr扩大，并且平板电容器Cp的电压降低量(ΔVp)扩大。并且，代替电阻器R11，可以使用电感器控制晶体管SW1的栅极电压。而且，电阻器或电感器可以连接在晶体管SW1的漏极和平板电容器Cp之间以限制从平板电容器Cp中放电的电流。
同样的，第八代表性实施例示出产生具有反复降低电压和浮置的下降斜坡电压的驱动电路。另外，将参考图15详细的说明产生反复升高电压和浮置的上升斜坡电压的驱动电路，图15示出根据第九代表性实施例的驱动电路的电路简图。
如图15中所示，在晶体管SW2和平板电容器Cp之间的连接方面，第九代表性实施例的驱动电路不同于第八代表性实施例。即，晶体管SW2的源极与平板电容器Cp的第一端连接，并且地(0)与平板电容器Cp的第二端连接。另外，晶体管SW2的漏极与电源连接，该电源提供比平板电容器Cp第一端高的电压Vset。其他如第八代表性实施例那样连接。
正如在第八代表性实施例中说明的，在周期Tr中由Vset电压给平板电容器Cp充电，当控制信号源Vg2的控制信号Sg为高电平电压Vcc时，晶体管SW2导通。在这时，增加的电压电荷量ΔVp与晶体管SW2的导通周期Tr成比例。并且，当通过包括电容器C12和电阻器R12的RC电路使晶体管SW2的栅极电压V2(t)降低时，晶体管SW2的栅极-源极电压小于晶体管SW2的阈值电压Vt，使得晶体管SW2截止。接下来，当控制信号Sg为低电平电压Vss时，晶体管SW2维持在截止状态。
同样的，图8～15示出产生图3的波形的驱动电路和如图3的上升波形。如上面所述，在电压下降了预定电压之后，产生下降波形的电路可以反复浮置操作电压；在升高电压到预定电压之后，产生上升波形的电路可以反复浮置操作电压；因此使用两个电路可以产生图6和7的波形。此后将参考图16详细地说明这种代表性实施例，图16示出第十代表性实施例的驱动电路的电路简图。
如图16中所示，第十代表性实施例的驱动电路包括下降波形产生电路(510)和上升波形产生电路(520)。图16示出作为下降波形产生电路(510)的图8的电路和作为上升波形产生电路(520)的图10的电路。
参考图16，平板电容器Cp的第一端与下降波形产生电路(510)中的晶体管SW1的漏极连接并且与上升波形产生电路(520)中的电容器Cd2的第二端连接。其他连接具有与图8和10的电路相同的结构，因此不再详细说明。
此后，将说明通过使用图16的电路产生图6和7的波形的方法。
当晶体管SW2截止时，控制信号电压源Vg1使晶体管SW1导通。然后，当平板电容器Cp的电压下降时，电压充入电容器Cd1。当预定电压充入电容器Cd1时，晶体管SW1截止，并且平板电容器Cp浮置。即，操作下降电压和浮置。
接下来，控制信号源Vg2使晶体管SW2导通。然后，Vset电压使平板电容器Cp的电压升高，电压充入到电容器Cd2。当预定电压充入电容器Cd2时，晶体管SW2截止，并且平板电容器Cp浮置。即，操作上升电压和浮置。
同样的，在从晶体管SW1导通到晶体管SW2导通的周期期间，操作下降电压和浮置，并且在从晶体管SW2导通到晶体管SW1导通的周期期间，操作上升电压和浮置。因此，通过重复这样的操作可以产生图6和7的波形。
在这时，当平板电容器Cp的下降电压的幅度大于通过控制电容器Cdl和Cd2的值而上升电压的幅度时，产生图6的下降波形；当平板电容器Cp下降电压的幅度小于上升电压的幅度时，产生图7的上升波形。
同样的，通过重复运行下降波形产生电路(510)和上升波形产生电路(520)，可以产生图6和7的波形。虽然参考图8和10的电路说明图16，但是也可以使用上述说明过的电路或具有相似功能的其他电路构成图16的电路。
在上述记录的本发明的代表性实施例中主要描述了浮置扫描电极的方法，然而本发明可以用于浮置包括扫描电极、维持电极和寻址电极的放电单元中的一种电极的所有方法。
根据本发明，通过在放电之后反复浮置电极的操作，可以精确地控制形成在放电单元中的壁电荷。
在结合目前认为是最实用且具有代表性的实施例来描述本发明时，应该认识到本发明并不局限于所公开的实施例，相反地，而是要覆盖包括在所述权利要求的精神和范围内的各种修改和等价设置。
权利要求
1.具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动方法，包括在复位周期中将第一电极的电压改变第一电压，从而使放电空间放电；在将第一电极的电压改变第一电压之后，在第一周期期间浮置第一电极；在第一周期之后将第一电极的电压改变与第一电压方向相反的第二电压；在将第一电极的电压改变为第二电压之后，在第二周期期间浮置第一电极。
2.根据权利要求1的驱动方法，还包括重复该驱动方法预定次数。
3.根据权利要求1的驱动方法，其中第一电压的绝对值大于第二电压的绝对值。
4.根据权利要求1的驱动方法，其中第一电极的电压升高第一电压，以及第一电极的电压降低第二电压。
5.根据权利要求1的驱动方法，其中第一电极的电压降低第一电压，以及第一电极的电压升高第二电压。
6.具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动方法，包括将形成放电空间的电极的第一电极的电压改变第一电压；浮置第一电极；以及将第一电极的电压改变第二电压。
7.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电压的绝对值大于第二电压的绝对值。
8.根据权利要求7的驱动方法，还包括重复该驱动方法预定次数。
9.根据权利要求7的驱动方法，还包括在将第一电极的电压改变第二电压之后，浮置第一电极。
10.根据权利要求9的驱动方法，还包括重复该驱动方法预定次数。
11.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电极为扫描电极。
12.根据权利要求6的驱动方法，其中形成放电空间的其余电极由恒定电压偏置。
13.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电压为正电压，以及第二电压为负电压。
14.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电压为负电压，以及第二电压为正电压。
15.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电压为恒定电压。
16.根据权利要求6的驱动方法，其中第一电压为随时间变化的电压。
17.具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动装置，其中至少两个电极充当电容负载，该驱动装置包括第一驱动电路，其使形成电容负载的电极中第一电极的电压降低第一电压，然后浮置第一电极；以及第二驱动电路，其使第一电极的电压升高第二电压，然后浮置第一电极，其中交替运行第一驱动电路和第二驱动电路。
18.根据权利要求17的驱动装置，其中第一电压的绝对值大于第二电压的绝对值。
19.根据权利要求17的驱动装置，其中第二电压的绝对值大于第一电压的绝对值。
20.根据权利要求17的驱动装置，其中第一驱动电路包括第一晶体管，该第一晶体管具有与第一电极连接的第一端和与第一电源连接的第二端，该第一电源提供第三电压；以及其中第二驱动电路包括第二晶体管，该第二晶体管具有与第二电源连接的第一端和与第一电极连接的第二端，该第二电源提供高于第三电压的第四电压，其中在给定时间周期内第一电极的电压在第三电压和第四电压之间。
21.根据权利要求20的驱动装置，其中在第一周期期间，第二晶体管截止，而第一晶体管导通，使得第一电极的电压降低到第一电压，然后截止第一晶体管；以及其中在第二周期期间，第一晶体管截止，而第二晶体管导通，使得第一电极的电压升高到第二电压，然后截止第二晶体管，并且重复第一周期和第二周期。
22.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通；和其中第一驱动电路还包括一连接在第一晶体管的第二端和第一电源之间的电容器，并且在第一晶体管导通时，接收来自第一电极的电荷；以及一放电通道，响应控制信号的第二电平，放出至少部分充入电容器中的电荷，其中当第一电极的电压降低了第一电压并且对电容器充入了预定电荷时，第一晶体管截止。
23.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第二晶体管导通；和其中第二驱动电路还包括一连接在第二晶体管的第二端和第一电极之间的电容器，并且在第二晶体管导通时，接收来自第二电源的电荷；和放电通道，响应控制信号的第二电平，放出至少部分充入电容器中的电荷，其中当第一电极的电压升高了第二电压并且对电容器充入了预定电荷时，第二晶体管截止。
24.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通；和其中第一驱动电路还包括一连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间的电容器；一形成在包括输入端、电容器和第一晶体管的控制端的通道中的电阻器；和一放电通道，响应控制信号的第二电平，释放出给电容器充入的电压，以及其中当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第一晶体管截止。
25.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第二晶体管导通；和其中第二驱动电路还包括一连接在输入控制信号的输入端和第二晶体管的控制端之间的电容器；一形成在包括输入端、电容器和第二晶体管的控制端的通道中的电阻器；和一放电通道，响应控制信号的第二电平，释放出给电容器充入的电压，其中当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第二晶体管截止。
26.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第一晶体管导通；和其中第一驱动电路还包括连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间的电容器；和形成在包括输入端、电容器和第一晶体管的控制端的通道中的电阻器和电感器中的至少一个元件，其中当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第一晶体管截止。
27.根据权利要求21的驱动装置，其中响应交替具有第一电平和第二电平的控制信号的第一电平，第二晶体管导通；和其中第二驱动电路还包括连接在输入控制信号的输入端和第一晶体管的控制端之间的电容器；和形成在包括输入端、电容器和第二晶体管的控制端的通道中的电阻器和电感器中的至少一个元件，其中当控制信号的第一电平给电容器充入预定电压时，第二晶体管截止。
全文摘要
公开了具有由至少两个电极形成的放电空间的等离子体显示面板的驱动方法。在复位周期中，该方法包括将第一电极的电压改变第一电压，从而使放电空间放电；在将第一电极的电压改变第一电压之后，在第一周期期间浮置第一电极；在第一周期之后将第一电极的电压改变与第一电压方向相反的第二电压；和在将第一电极的电压改变第二电压之后，在第二周期期间浮置第一电极。可以重复这些步骤。
文档编号G09G3/296GK1627347SQ200410104
公开日2005年6月15日 申请日期2004年10月18日 优先权日2003年10月16日
发明者金镇诚, 李柄学, 蔡升勋 申请人:三星Sdi株式会社