驱动等离子体显示板和等离子体显示设备的方法和电路的制作方法

专利名称：驱动等离子体显示板和等离子体显示设备的方法和电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体显示板(PDP)驱动方法和被开发用于产生且施加适当驱动电压的电路。
背景技术：
等离子体显示设备是使用由气体放电过程产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器。根据PDP的尺寸，它包括具有以矩阵形式提供的几十至几百万像素的PDP。PDP按照它的放电单元结构和施加的驱动电压波形，可以分类成DC PDP或AC PDP。
DC PDP具有暴露在放电空间内的电极，从而在提供电压的同时允许电流流入放电空间。因此，DC PDP需要用于限制电流的晶体管。另一方面，AC PDP电极覆盖有介电层，介电层形成电容器来限制电流，并且在放电期间保护电极不受离子撞击。因此，AC PDP具有比DC PDP更长的寿命。
PDP的一帧被定义为板内所有像素都被寻址的时间周期。一帧分成多个子场，并且每个子场包括复位周期、寻址周期和维持周期。复位周期是用于初始化每个放电单元的状态以便于对放电单元的寻址操作。寻址周期是用于选择导通/截止单元，它们是必须要导通或截止的单元，并且用于将壁电荷聚积在被寻址导通的导通单元上。维持周期是用于使这些单元要么继续放电以便在寻址单元上显示图像，要么保持非激活状态。
为了执行上述操作和显示图像，在维持周期期间，维持脉冲交替施加到扫描电极和维持电极，而在复位周期和寻址周期期间，复位波形和扫描波形施加到扫描电极。因此，分别需要用于驱动扫描电极的扫描驱动板和用于驱动维持电极的维持驱动板。在底板上安装这两个单独驱动板可能产生问题和增加设备总成本。
为了将这两个驱动板组合成单个组合板，已经提出了将单个组合板耦合到扫描电极并延伸维持电极到达组合板的方案。然而，当两个驱动板这样组合时，在延长的维持电极上产生的阻抗分量增加。

发明内容
本发明提供一种PDP，其具有能驱动扫描电极和维持电极的组合板。另外，本发明提供适合于这种组合板的驱动波形和用来产生这些驱动波形的电路。
根据本发明的实施例，当驱动波形被施加到扫描电极时，维持电极被以一恒定电压偏置。
提出一种用于驱动PDP的示例性方法。所述PDP包括以矩阵形式排列的扫描电极、维持电极和寻址电极，所述扫描电极和维持电极平行成对地形成，所述寻址电极垂直于所述扫描电极和维持电极延伸，在帧期间驱动PDP，每个帧具有子场，每个子场具有复位周期，后面是寻址周期，再后面是维持周期，所述复位周期包括上升周期和下降周期，所述示例性方法包括在每个子场的所有周期期间，以第一电压偏置维持电极；在寻址周期期间，将负第二电压施加到所述扫描电极的未选择电极，并且将比所述第二电压更负的第三电压施加到所述扫描电极的选择电极；在寻址周期的结束和维持周期的开始时，将所述扫描电极的电压从负第二电压增加到正第四电压；和在维持周期期间，将负第五电压和所述正第四电压交替施加到所述扫描电极。
在另一实施例中，在维持周期的结束和下一子场的复位周期的开始时，将所述负第五电压施加到所述扫描电极之后，将正第六电压施加到所述扫描电极；和在下一子场的复位周期的上升周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第六电压逐渐增加到第七电压。
在另一实施例中，在下一子场的复位周期的下降周期开始时，将所述扫描电极的电压从所述第七电压降低到正第八电压；和在下一子场的复位周期的下降周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第八电压逐渐降低到负第九电压。
在维持周期的结束和下一子场的复位周期的开始时，将所述负第五电压施加到所述扫描电极之后，将正第六电压施加到所述扫描电极；和在下一子场的复位周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第六电压逐渐降低到负第七电压。
所述正第六电压等于所述正第四电压。所述正第四电压的绝对值等于所述负第五电压的绝对值。所述第一电压是地电压。在寻址周期期间，将正电压的寻址脉冲施加到所述寻址电极。在复位周期的至少部分上升周期期间，高于所述扫描电极的偏置电压的恒定电压可以施加到所述寻址电极。
根据本发明一个实施例的示例性等离子体显示设备可以包括PDP，该PDP包括排列成矩阵的扫描电极、维持电极和寻址电极，所述扫描电极和维持电极平行成对地形成，所述寻址电极垂直于所述扫描电极和维持电极。在帧期间驱动所述PDP，每个帧具有子场，每个子场具有复位周期，后面是寻址周期，再后面是维持周期，所述复位周期包括上升周期和下降周期。所述等离子体显示设备也包括底板，包括把驱动波形施加到所述扫描电极和寻址电极的驱动板，用于在所述等离子体显示板上显示图像，以及在显示图像期间以第一电压偏置所述维持电极。
所述驱动板可以包括耦合所述扫描电极的多个选择电路，以便将扫描电压选择地施加到选择扫描电极和将非扫描电压选择地施加到非选择扫描电极；第一开关，具有耦合到提供扫描电压的第一电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子；第二开关，具有耦合到提供正第二电压的第二电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子；以及第三开关，具有耦合到提供负第三电压的第三电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子。在寻址周期期间，非扫描电压施加到所述扫描电极之后，所述第一开关截止以便非扫描电压不再施加到所述扫描电极，并且所述第二开关导通以便所述正第二电压施加到所述扫描电极，和在维持周期期间，所述第二开关截止而所述第三开关导通，以便所述负第三电压施加到所述扫描电极，并且所述第二开关和所述第三开关导通和截止，以便将所述正第二电压和负第三电压交替施加到所述扫描电极。
本发明的等离子体显示设备的另一实施例也可以包括第四开关，具有耦合到提供第四电压的第四电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子，所述第四电压高于所述第二电压，所述第四开关操作成这样，就是所述扫描电极的电压从所述正第二电压逐渐增加到所述第四电压。在下一子场的复位周期期间，所述第三开关截止而所述第二开关导通，以便将所述第二电压施加到所述扫描电极，然后，所述第二开关截止而所述第四开关导通，以便将所述第四电压施加到所述扫描电极。
在所述等离子体显示设备的另一实施例中，所述第四开关可以包括充电到所述第四电压的电容器，所述电容器具有耦合到所述第四电源的第一板和与所述第二开关和第三开关的连接节点耦合的第二板；和晶体管，具有耦合到所述电容器第一板的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子。在维持周期期间，所述第三开关导通以便所述第三电压施加到所述扫描电极。在复位周期的第一部分期间，所述第三开关截止而所述第二开关导通，以便将所述正第二电压施加到所述扫描电极，随后，在复位周期期间，所述第四开关导通以便将所述第四电压施加到所述扫描电极，并且将所述扫描电极的电压从所述正第二电压逐渐增加到所述正第二电压和所述第四电压之和。
在本发明的等离子体显示设备中，所述第四电源提供等于所述负第三电压和所述第四电压之和的电力，并且，通过导通所述第三开关而截止所述第二开关和所述第四开关，所述电容器充电到所述第四电压。所述第一电压是地电压。
本发明的另一实施例提出一种用于产生驱动波形的扫描驱动电路，用于驱动由等离子体显示板的相邻维持和扫描电极构成的板式电容器，其中所述维持电极接地，而所述扫描电极耦合到所述驱动电路，所述扫描驱动电路包括维持放电部分，用于将正维持放电电压和负维持放电电压交替施加到所述扫描电极；耦合到所述维持放电部分的上升复位部分，用于向所述扫描电极提供上升电压斜坡；耦合到所述上升复位部分的下降复位部分，用于向所述扫描电极提供下降电压斜坡；和耦合到所述下降复位部分的扫描驱动器部分，用于将扫描电压施加到选择的扫描电极和将非扫描电压施加到未选择的扫描电极。
所述扫描驱动电路的另一实施例可以包括参考电压供给器部分，其耦合到所述维持放电部分和所述上升复位部分，用于提供参考电压。所述扫描驱动器部分可以包括选择电路，用于选择要选择的扫描电极。所述下降复位部分可以包括晶体管，它们操作成允许小电流从它们的漏极流向它们的源极，以便所述扫描电极的电压可以在导通这些晶体管时逐渐降低。所述上升复位部分可以包括第一晶体管，所述第一晶体管操作成允许小电流从所述第一晶体管的漏极流向所述第一晶体管的源极，以便所述扫描电极的电压可以在导通这个晶体管时逐渐增加。所述上升复位部分还可以包括电容器，其中一个板耦合到所述第一晶体管的漏极，所述晶体管操作成在充电时逐渐增加所述扫描电极的电压；和耦合在所述第一晶体管和所述电容器之间的第二晶体管，所述第二晶体管操作为所述下降复位部分和所述维持放电部分之间的开关。


图1表示传统AC PDP的局部透视图。
图2表示传统AC PDP的示例性驱动波形。
图3表示依据本发明示例性实施例的PDP的分解透视图。
图4表示依据本发明示例性实施例的PDP的布置图。
图5表示依据本发明示例性实施例的底板的平面图。
图6表示依据本发明第一示例性实施例的驱动波形。
图7表示依据本发明第二示例性实施例的驱动波形。
图8表示用于产生图7的驱动波形的驱动电路。
图9表示依据本发明第三示例性实施例的驱动波形。
图10表示用于产生图9的驱动波形的驱动电路。
图11A和11B表示用于在图10的驱动电路中的维持周期期间产生驱动波形的电流路径。
图12A和12B表示用于在图10的驱动电路中的复位周期期间产生驱动波形的电流路径。
图13表示用于产生图9的驱动波形的另一示例性驱动电路。
图14表示用于产生图9的驱动波形的第三示例性驱动电路。
图15表示依据本发明第三实施例的驱动波形。
具体实施例方式
如图1中所示，PDP包括一对分开布置但彼此面对的衬底1和6。多个扫描(Y)电极4和维持(X)电极5平行成对地形成在玻璃衬底1上。扫描电极4和维持电极5由介电层2和保护层3覆盖。多个寻址(A)电极8形成在玻璃衬底6上，并且由绝缘层7覆盖。在绝缘层7上，阻挡肋9形成在两个相邻的寻址电极8之间。另外，荧光体13形成在绝缘层7的表面和阻挡肋9的两侧上。玻璃衬底1和6排列成彼此面对且插入放电空间，以便扫描电极4和维持电极5垂直于寻址电极8。放电单元(下文中简称为单元)12通过放电空间11形成在寻址电极8和一对扫描及维持电极4，5的交叉区场上。
图2表示AC PDP的传统驱动波形。每个子场具有复位周期、寻址周期和维持周期。复位周期是用于消除由前一维持放电形成的壁电荷，并且用于初始化每个放电单元的状态，以便促进对放电单元的寻址操作。寻址周期也称为扫描周期或写入周期，用于选择板内的导通/截止单元，并且将壁电荷聚积到导通单元。导通/截止单元是在寻址周期期间要导通或截止的单元；导通单元是在本周期期间要寻址的单元。维持周期是用于引起放电以便在寻址单元上显示图像。
为了执行上述操作，在维持周期期间，维持脉冲交替地施加到扫描电极4和维持电极5。在随后的擦除周期期间，逐渐增加的斜坡电压施加到维持电极5。在随后的复位周期内，复位波形施加到扫描电极4，同时以参考电压偏置寻址电极8，以恒定电压偏置维持电极4。另外，在用于选择导通单元的寻址周期期间，寻址波形施加到寻址电极8，同时扫描电极4和维持电极5保持在预定电压上。
下面描述中提到的壁电荷指的是形成和聚积在壁上的电荷，即靠近放电单元电极的介电层。尽管壁电荷不实际接触电极，但壁电荷将描述为“形成”或“聚积”在电极上。此外，壁电压指的是由形成在壁上的壁电荷在放电单元的壁之间产生的电势差。
图3表示依据本发明示例性实施例的PDP的分解透视图。图4表示依据本发明示例性实施例的PDP的示意布置图。图5表示依据本发明示例性实施例的底板的示意平面图。
如图3中所示，等离子体显示设备包括PDP 10、底板20、前壳30和后壳40。底板20耦合到与PDP 10的图像显示侧相对的PDP 10上。前壳30和后壳40分别耦合到底板20的前部和后部。PDP 10的图像显示侧耦合到前壳30，而底板20耦合到后壳40。所有这些部件一起形成等离子体显示设备。
如图4中所示，PDP 10包括在垂直方向上延伸的多个寻址电极A1-Am以及各自在水平方向上延伸的多个扫描电极Y1-Yn和多个维持电极X1-Xn。各个维持电极X1-Xn与各个扫描电极Y1-Yn对应。
PDP 10也包括其上形成有X和Y电极的绝缘衬底以及其上形成A电极的另一绝缘衬底。这两个绝缘衬底排列成彼此面对且在它们之间具有放电空间。A电极与Y电极和X电极相交，并且垂直于这两组Y电极和X电极。放电空间形成在A电极与X电极和Y电极相交的区场上，这样的放电空间形成单元12。
如图5中所示，驱动板100，200，300，400和500形成在底板20上用于驱动PDP 10。底板20的上部和下部中所示的寻址缓冲板100可以形成为单个板或多个板。图4图解用双驱动方法驱动的等离子体显示设备。在用单驱动方法驱动的等离子体显示设备的情况下，寻址缓冲板100位于底板20的上端和下端。这样的寻址缓冲板100从图像处理控制板400中接收寻址驱动控制信号，并且将用于选择导通放电单元12的电压施加到A电极。
扫描驱动板200位于底板20的左侧，并且通过扫描缓冲板300与Y电极耦合。扫描驱动板200从图像处理控制板400中接收驱动信号，并且将驱动电压施加到Y电极。以恒定电压偏置X电极。
扫描缓冲板300在寻址周期期间将电压施加到Y电极用于顺序选择这些电极。在图5中，扫描驱动板200和扫描缓冲板300图示成位于底板20的左侧。然而，这些驱动板可以位于该板的右侧。另外，扫描缓冲板300和扫描驱动板200可以形成在一起作为一个部件。
图像处理控制板400接收图像信号，产生用于驱动A电极的控制信号和用于驱动Y电极及X电极的控制信号，并且将接收的信号施加到寻址驱动板100和扫描驱动板200。电源板500提供电力用于驱动等离子体显示设备。图像处理控制板400和电源板500可以位于底板20的中心区场内。
图6表示依据本发明第一实施例的PDP驱动波形。在下列书面描述中，为了更好地理解和便于描述，只结合一个单元来描述施加到Y电极、X电极和A电极的驱动波形。另外，在图6所示的驱动波形中，施加到Y电极的电压来自于扫描驱动板200和扫描缓冲板300，而施加到A电极的电压来自于寻址缓冲板100。因为以恒定参考电压偏置X电极，在图6所示的实例中它是地电压，所以不再更详细地描述施加到X电极的电压。
如图6中所示，子场包括复位周期Pr、寻址周期Pa和维持周期Ps，复位周期Pr包括上升周期Pr1和下降周期Pr2。上升周期Pr1是用于在扫描电极Y、维持电极X和寻址电极A上形成壁电荷，而下降周期Pr2是用于部分擦除在上升周期Pr1内形成的壁电荷，从而促进寻址放电。寻址周期Pa是用于选择放电单元，在维持周期Ps期间将在该单元中产生维持放电。维持周期Ps是用于将维持放电脉冲施加到Y电极和X电极，以便在选择的放电单元内产生维持放电。
PDP与扫描/维持驱动电路耦合，用于在复位周期Pr、寻址周期Pa和维持周期Ps期间将驱动电压施加到Y电极和X电极。PDP与寻址驱动电路耦合，用于将驱动电压施加到A电极。
在复位周期Pr的上升周期Pr1期间，从Vs逐渐上升到Vset的斜坡电压施加到Y电极，同时A电极和X电极保持在参考电压(图6中为0V)。当Y电极的电压增加时，在Y电极和X电极之间以及Y电极和A电极之间出现弱放电。因此，负(-)壁电荷形成在Y电极上，正(+)壁电荷形成在X电极和A电极上。如图6中所示，当维持电极Y的电压逐渐变化时，出现在单元内的弱放电形成壁电荷，以便外部施加的电压和壁电荷之和可以保持在放电点火电压。
电压Vset是足够高的电压以便能在任何条件的单元内点火放电，因为每个单元在复位周期期间必须要初始化。另外，电压Vs等于在维持周期Ps期间施加到Y电极的电压，并且小于Y电极和X电极之间的点火放电电压。
在下降周期Pr2期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐下降到电压Vnf，同时使A电极保持在参考电压。当Y电极的电压降低时，在Y电极和X电极之间以及Y电极和A电极之间出现弱放电。因此，消除了形成在Y电极上的负(-)壁电荷和形成在X电极及A电极上的正(+)壁电荷。电压Vnf通常设定为接近Y电极和X电极之间的放电点火电压。然后，Y电极和X电极之间的壁电压变为接近0V，因此，可以防止在寻址周期期间还没有经历寻址放电的放电单元在维持周期内不点火。另外，Y电极和A电极之间的壁电压由电压Vnf的电平确定，因为A电极保持在参考电压。
随后，在用于选择导通单元的寻址周期期间，负电压VscL的扫描脉冲和正电压Va的寻址脉冲分别施加到导通单元的Y电极和A电极。没有选择的Y电极被以比电压VscL更高的电压VscH偏置，并且参考电压施加到截止单元的A电极，截止单元是要截止的单元。为了这样的操作，扫描缓冲板300在扫描电极Y1-Yn中选择要被施加扫描脉冲VscL的Y电极。例如，在单驱动方法中，可以根据Y电极在垂直方向上的排列顺序来选择Y电极。当选择了Y电极时，寻址缓冲板100在形成在所选Y电极上的单元之中选择导通单元。也就是，寻址缓冲板100在寻址电极A1-Am中选择被施加电压Va的寻址脉冲的A电极。
更详细地，首先，电压VscL的扫描脉冲施加到第一行扫描电极Y1，同时，电压Va的寻址脉冲施加到第一行内导通单元上的A电极。然后，在第一行的Y电极(Y1)和被施加电压Va的A电极之间产生放电，因此，正(+)壁电荷形成在Y电极上，负(-)壁电荷形成在A电极和X电极上。结果，壁电压Vwxy形成在X电极和Y电极之间，以便Y电极的电势变得比X电极的电势更高。随后，电压Va的寻址脉冲施加到第二行内导通单元的A电极，同时电压VscL的扫描电压施加到第二行内的Y电极Y2。然后，在与接收电压Va的A电极和第二行内的Y电极相交的单元内产生寻址放电，因此，壁电荷以上述方式形成在相应单元内。关于其他行内的Y电极，壁电荷以上述相同方式形成在导通单元内，即，通过将寻址脉冲Va施加到导通单元上的A电极，同时将扫描脉冲VscL顺序施加到Y电极。
在这样的寻址周期Pa期间，电压VscL通常设定为等于或小于电压Vnf，而电压Va通常设定为大于参考电压。将结合VscL等于Vnf的情况，描述通过将电压Va施加到A电极而产生寻址放电。当在复位周期期间施加电压Vnf时，A电极和Y电极之间的壁电压与A电极和Y电极之间的外电压Vnf之和达到A电极和Y电极之间的放电点火电压Vfay。当在寻址周期Pa内给A电极施加0V和给Y电极施加电压VscL(＝Vnf)时，电压Vfay形成在A电极和Y电极之间，因此可以认为产生放电。然而，在这种情况下，没有产生放电，因为放电延时大于扫描脉冲和寻址脉冲的宽度。然而，如果电压Va施加到A电极，同时电压VscL(＝Vnf)施加到Y电极，则比电压Vfay更大的电压形成在A电极和Y电极之间，以便放电延时减小到小于扫描脉冲的宽度。在这种情况下，可以产生放电。此时，通过将电压VscL设定成小于电压Vnf可以促进寻址放电的产生。
随后，在维持周期Ps期间，通过最初将电压Vs的脉冲施加到Y电极，在Y电极和X电极之间引发维持放电。在寻址周期Pa期间已经经历寻址放电的单元中，形成壁电压Vwxy以便Y电极的电势高于X电极的电势。在这种情况下，设定电压Vs以便它低于放电点火电压Vfxy且电压值Vs+Vwxy高于电压Vfxy。作为这种维持放电的结果，负(-)壁电荷形成在Y电极上，而正(+)壁电荷形成在X电极和A电极上，以便X电极的电势高于Y电极的电势。
现在，由于形成壁电压Vwxy以至于Y电极的电势变成高于X电极，因此负电压-Vs的脉冲施加到Y电极来点火随后的维持放电。因此，正(+)壁电荷形成在Y电极上，而负(-)壁电荷形成在X电极和A电极上，以便通过将电压Vs施加到Y电极可以点火另一维持放电。随后，将电压Vs和-Vs的维持脉冲交替施加到Y电极的过程重复相当于相应子场加权值的次数。
如上所述，根据本发明的第一实施例，通过将驱动波形只施加到Y电极，同时以恒定电压偏置X电极，可以执行复位、寻址和维持操作。因此，不需要用于驱动X电极的驱动板，并且X电极可以简单地以参考电压偏置。
如图6中所示，根据第一实施例，在复位周期的下降周期Pr2内施加到Y电极的最后电压设定成电压Vnf，最后电压Vnf可以接近Y电极和X电极之间的放电点火电压。然而，在下降周期的最后电压Vnf上，Y电极关于A电极的壁电势可以设定成正电压，因为扫描电极Y和维持电极A之间的放电点火电压Vfay通常小于Y电极和X电极之间的放电点火电压Vfxy。下一个子场的复位周期开始，同时在单元内保持上述壁电荷状态，因为在还没有经历寻址放电的单元内不产生维持放电。在上述单元状态下，Y电极关于X电极的壁电势大于Y电极关于A电极的壁电势。因此，当Y电极的电压在复位周期Pr的上升周期Pr1期间增加时，在A电极和Y电极之间的电压已经超过放电点火电压Vfay不久之后，X电极和Y电极之间的电压可以超过放电点火电压。
在复位周期Pr的上升周期Pr1内，Y电极操作为正电极，而A电极和X电极操作为负电极，因为高电压施加到Y电极。当在称为“γ过程”的过程中正离子撞着负电极时，从负电极发射的二次电子量确定单元内的放电。在PDP中，X电极和Y电极典型地覆盖有高二次电子发射系数的材料，用于增加维持放电性能，而A电极覆盖有用于彩色显示的荧光体。MgO膜可以用作这种高二次电子发射系数的材料。然而，在上升周期期间，在A电极和Y电极之间可以延迟放电，因为当A电极和Y电极之间的电压超过放电点火电压Vfay时，覆盖有荧光体的A电极操作为负电极。由于放电延迟，当在A电极和Y电极之间实际产生放电时，A电极和Y电极之间的电压大于放电点火电压。因此，通过由放电延迟引起的高电压，可以在A电极和Y电极之间产生强放电而不是弱放电。通过A电极和Y电极之间的强放电，可以在维持电极X和扫描电极A之间产生另一强放电。因此，与由正常上升周期Pr1产生的正壁电荷相比，更多的正壁电荷形成在单元内，并且产生更大量的点火粒子。
因此，通过壁电荷和点火粒子可以在下降周期Pr2期间产生强放电，并且不可能完全消除X电极和Y电极之间的壁电荷。在这种情况下，当复位周期结束时，在单元内的X电极和Y电极之间形成高壁电压。因此，在维持周期期间通过高壁电压可以在X电极和Y电极之间产生不点火。将参考图7描述用于防止这个不点火放电的实施例。
图7表示依据本发明第二实施例的驱动波形。尽管依据本发明第二实施例的驱动波形类似于第一实施例的驱动波形，但在第二实施例中，A电极在复位周期Pr的上升周期Pr1期间被以高于参考电压的恒定电压偏置。
更详细地，在复位周期Pr的上升周期Pr1期间，Y电极的电压从电压Vs逐渐增加到电压Vset，同时A电极的电压被以高于参考电压的恒定电压偏置。因此，如果电压Va用作A电极的偏置电压，则不需要形成附加电压以给A电极施加偏置电压。当Y电极的电压增加而A电极以电压Va偏置时，A电极和Y电极之间的电压小于第一实施例中这两个电极之间的电压。因此，在A电极和Y电极之间的电压超过放电点火电压之前，X电极和Y电极之间的电压超过放电点火电压。然后，在X电极和Y电极之间产生弱放电，从而形成点火粒子，并且在这种情况下，A电极和Y电极之间的电压超过放电点火电压。通过点火粒子减小A电极和Y电极之间的放电延迟。因此，在A电极和Y电极之间产生弱放电而不是强放电，并且适当形成壁电荷。在复位周期Pr的下降周期Pr2期间也可以防止不点火，因为不产生强放电。
图8表示用于产生图7的驱动波形的驱动电路。每个晶体管可以具有耦合源极的阳极和耦合漏极的阴极以形成体二极管。扫描驱动板200包括上升复位部分211、下降复位部分212、扫描驱动器部分213、维持放电部分215和参考电压供给器部分214。为了更好地理解和便于描述，图8表示了仅仅一个Y电极和仅仅一个选择电路。由相邻的X电极和Y电极形成的电容元件用板式电容器Cp表示。作为实例，板式电容器Cp的X电极被以地电压偏置。
上升复位部分211包括二极管Dset、电容器Cset和晶体管YPP，Yrr，并且将从Vs上升到Vset的斜坡电压施加到Y电极。电容器Cset耦合在负晶体管Ypp的源极和晶体管Yrr的漏极之间。晶体管Ypp的漏极和晶体管Yrr的源极耦合到第二节点N2。在这种情况下，当晶体管Yg导通时，电容器Cset由电压Vset-Vs进行充电。晶体管Yrr在导通时操作以允许小电流从它的漏极流向它的源极，以便使板式电容器Cp以斜坡模式逐渐充电到电压Vset。
二极管Dset耦合在电压Vset-Vs的电源和晶体管Yrr的漏极连接电容器Cset的节点之间，并且截断电容器Cset-二极管Dset-电压Vset-Vs的电源的电流路径。
下降复位部分212包括晶体管Ynp，Yfr和Yer，并且将从Vs下降到Vnf的斜坡电压施加到电容器Cp。晶体管Yer和Yfr的漏极耦合在第一节点N1上，而晶体管Yer和Yfr的漏极耦合在电压Vnf的电源上。晶体管Yer和Yfr操作以允许小电流从它们的漏极流向它们的源极，以便在导通这两个晶体管时，Y电极的电压可以逐渐降低。此时，晶体管Ynp截止GND-晶体管Yg-晶体管Ypp-晶体管Ynp-晶体管Yfr的电流路径，这个电流路径可以在电压Vnf为负时形成。
扫描驱动器部分213包括选择电路310、二极管Dsch、电容器Csch和晶体管YscL，并且按顺序把扫描电压VscL提供给Y电极。通常，为了在寻址周期期间可以顺序选择多个扫描电极Y1-Yn，每个扫描电极Y1-Yn与形成为IC的选择电路310耦合。扫描驱动板200的驱动电路通过选择电路310与扫描电极Y1-Yn耦合。
选择电路310包括晶体管Sch和Scl，晶体管Sch的源极和晶体管Scl的漏极耦合到板式电容器Cp的Y电极，并且晶体管Scl的源极耦合到第一节点N1。
电容器Csch耦合在晶体管Sch的漏极和第一节点N1之间。二极管Dsch耦合在非扫描电压Vsch的电源和电容器Csch与晶体管Sch的漏极互连的节点之间。当晶体管YscL导通时，电容器Csch由电压Vsch-VscL进行充电。电容器Csch的第一节点耦合到晶体管Sch的漏极，而电容器的第二节点耦合到第一节点N1。晶体管YscL耦合在第一节点N1和扫描电压VscL的电源之间，并且将电压VscL提供给被选择的放电单元的Y电极。
在寻址周期Pa期间，晶体管Sch导通以把非扫描电压VscH施加到未选择的Y电极，同时晶体管Scl导通以把扫描电压VscL施加到选择的Y电极。
参考电压供给器部分214包括晶体管Yg。晶体管Yg耦合在第三节点N3和地电压0V的电压源之间，并且将地电压提供给Y电极。
维持放电部分215包括电感器L、晶体管Yh，Yl，Yr和Yf、二极管Dr和Df、以及电容器C1，并且在维持周期Ps期间把电压Vs或电压-Vs提供给Y电极。
晶体管Yh具有耦合电压Vs的电源的漏极和耦合第三节点N3的源极，而晶体管Yl具有耦合第三节点N3的漏极和耦合电压-Vs的电源的源极。电感器L具有耦合第三节点的第一端子和耦合晶体管Yr源极的第二端子。电容器C1具有耦合晶体管Yr漏极的第一端子。为了截止可能由晶体管Yr和Yf的体二极管形成的电流，二极管Dr和Df排列在与晶体管Yr和Yf的体二极管相反的方向上。电容器C1的第二节点与-Vs的电源耦合，并且充电到总计为电压Vs的电压。此外，二极管Dyh和Dyl可以分别形成在-Vs的电源和电感器L的第二端子之间以及Vs的电源和电感器L的第二端子之间，以便固定电感器L的电势。
因为在图7的波形中电压VscL低于电压Vnf，当晶体管YscL导通时，通过晶体管Yfr和Yer的体二极管可以形成电流路径。为了截止这个电流路径，如图6中所示，还可以形成晶体管Yfr1和Yer1，它们在与晶体管Yfr和Yer相反的方向上具有它们的体二极管。此外，二极管可以用来代替这样的晶体管Yfr1和Yer1。类似地，参考电压供给器214内的晶体管Yg和扫描驱动器部分213内的晶体管YscL可以由如图所示的两个晶体管串联来替换。每对晶体管之一相对于另一晶体管用作二极管，并且对抗流经这个另一晶体管的体二极管的电流。可以使用实际二极管来替换第二晶体管。
如上所述，根据本发明的第一和第二实施例，通过将驱动波形只施加到Y电极，同时X电极被以参考电压偏置，可以执行复位、寻址和维持操作。因此，不需要用于驱动X电极的驱动板，并且X电极可以简单地以参考电压偏置。
返回来参考图7，在复位周期Pr的上升周期Pr1期间或者维持周期Ps期间，地电压施加到Y电极。此时，驱动电路允许开关元件Yg导通，以便地电压施加到Y电极。然而，可以看出，在复位周期Pr的上升周期Pr1期间或者维持周期Ps期间，Y电极的电压可以不以地电压偏置。当Y电极的电压未被以地电压偏置时，不需要用于提供地电压的开关元件，从而对缩减电路制造成本有效。将在下文中参考图9和10详细描述这样的实施例。
图9表示依据本发明第三实施例的驱动波形，而图10表示用于产生图9的驱动波形的驱动电路。
如图9中所示，依据本发明第三实施例的驱动波形类似于第一实施例。然而，根据本实施例，就在寻址周期Pa的末端之后，以及同样就在维持周期Ps的末端之后，Y电极的电压都立即增加到电压Vs，在寻址周期Pa的末端时，电压VscH施加到Y电极，在维持周期Ps的末端时，电压-Vs施加到Y电极。
更详细地，在维持周期Ps期间，Y电极的电压立即从电压VscH增加到电压Vs，然后，在电压Vs和-Vs之间振荡的维持放电脉冲施加到Y电极。在复位周期Pr期间，Y电极的电压从维持周期Ps的电压-Vs立即增加到电压Vs，然后，从电压Vs逐渐增加到电压Vset。
另一方面，图10中所示的用于产生图9波形的驱动电路类似于图8中用于产生图7波形的驱动电路。然而，在图10的电路中，电容器Cset通过路径①充电到Vset，同时拆除用于供应地电压的晶体管Yg。另外，电容器Cset的两个端子与电压Vset-2Vs的电源耦合。
在图8的驱动电路中，当晶体管Yg导通时，电容器Cset充电到电压Vset-Vs。然而，在图10的驱动电路中，拆除了晶体管Yg，并且当晶体管Yl导通时(称为路径①)，电容器Cset从-Vs的电源充电到电压Vset。由于这个方案，在没有晶体管Yg的情况下，可以实现图9中第三实施例的驱动波形。
图11A，11B，12A和12B表示一种用于在维持周期Ps和复位周期Pr期间产生驱动波形的方法。图11A和11B表示用于在图10的驱动电路中的维持周期Ps期间产生驱动波形的电流路径。图12A和12B表示用于在图10的驱动电路中的复位周期Pr期间产生驱动波形的电流路径。
如图11A中所示，在维持周期Ps期间，晶体管Sch截止而晶体管Yh，Ypp，Ynp和Scl导通，以便从某一状态下增加Y电极的电压直到电压Vs(路径②)，在所述状态下，非扫描电压Vsch施加到在寻址周期Pa期间未被选择的电极Y。在截止晶体管Sch之前，当晶体管Sch在寻址周期Pa期间是导通(路径①)时，Y电极的电压是Vsch。在截止晶体管Sch之后，晶体管Yh截止而晶体管Yl导通，以便Y电极的电压降低到-Vs(路径③)。通过重复这样的操作(即路径②和路径③)，在电压Vs和电压-Vs之间振荡的维持放电脉冲施加到Y电极。
通过图11A内的硬切换，LC谐振可以用来改变Y电极的电压，代替施加到Y电极的电压Vs或-Vs。如图11B中所示，晶体管Yr，Ypp，Ynp和Scl导通以在电感器L和板式电容器Cp之间产生谐振，以便从某一状态下增加Y电极的电压直到电压Vs(路径②)，在所述状态下，通过导通晶体管Sch(路径①)，非扫描电压Vsch施加到在寻址周期Pa期间未被选择的电极Y。随后，晶体管Yr截止而晶体管Yh导通，以便使Y电极的电压保持在电压Vs。
然后，由于Y电极的电压保持在电压Vs的状态，晶体管Yf导通以便电流沿着与路径②相反的路径流动，并且通过在电感器L和板式电容器Cp之间产生谐振(路径③)，Y电极的电压降低到-Vs。随后，晶体管Yf截止而晶体管Yl导通，以便使Y电极的电压保持在电压-Vs。
如图12A中所示，由于某一状态，其中最后维持放电脉冲在维持周期期间施加到Y电极(路径①)，晶体管Yl截止而晶体管Yh导通，以便使Y电极的电压增加到电压Vs(路径②)。随后，晶体管Yrr导通而晶体管Ypp截止，以便将从电压Vs逐渐增加到电压Vset的电压施加到Y电极(路径③)。此时，通过电压Vs的电源和带有电压Vset-Vs的电容器Cset，Y电极的电压增加到Vset。
为了使Y电极的电压从某一状态增加到Vs，在所述状态下，-Vs电压的最后维持脉冲施加到Y电极，代替图12A中路径②的硬切换，LC谐振可以用来改变Y电极的电压(图12B的路径②)。
如图12B中所示，由于某一状态，其中最后维持放电脉冲的电压-Vs施加到Y电极(路径①)，晶体管Yr导通，以便通过电感器L和板式电容器Cp之间的谐振(路径②)，使Y电极的电压增加到电压Vs。随后，晶体管Yr截止而晶体管Yh导通，以便Y电极的电压保持在电压Vs(路径③)。
在图10、图11A、图11B、图12A和图12B所示的驱动电路中，通过在复位周期Pr期间跨越电容器Cset产生的电压，Y电极的电压从电压Vs逐渐增加到电压Vset。然而，如图13中所示，可以拆除电容器Cset。
图13表示用于产生图9的驱动波形的第二示例性驱动电路。除了在图13中电压Vset的电源通过晶体管Yrr耦合到N2和拆除了电容器Cset之外，图13中所示的驱动电路类似于图10中所示的驱动电路。在本实施例中，在复位周期Pr期间电压Vs施加到Y电极之后，开关元件Yr或Yh之一截止而开关元件Yrr导通，以便把电压Vset提供给Y电极(路径③)。
如图10、11A、11B、12A、12B和13中所示，尽管驱动电路设计成电力恢复电路以便回收和再使用板式电容器Cp的电力，但本发明可以选择放弃这样的电力恢复功能。也就是，可以消除电容器C1。没有这种电容器C1的实施例将图示在图14中。
图14表示用于产生图9的驱动波形的第三示例性驱动电路。本驱动电路类似于图10中所示的驱动电路。然而，晶体管Yr的漏极和晶体管Yf的源极之间的连导通过拆除电容器C1而接地。换句话说，驱动电路可以如上所述进行操作。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过将驱动波形只施加到Y电极，同时X电极被以恒定电压偏置，可以执行复位操作、寻址操作和维持放电操作。因此，不是必须要用于驱动X电极的驱动板。此外，因为用于维持放电的脉冲只提供给扫描驱动板300，所以在被施加维持放电脉冲的路径中，阻抗可以变得均匀。
而且，尽管在每个复位周期Pr内可以包括上升周期Pr1和下降周期Pr2，但能看出，某些复位周期Pr可以只形成有下降周期Pr2而没有上升周期Pr1。图15中图示了这样的实施例，其中复位周期Pr只形成有下降周期Pr2。
图15表示依据本发明第四示例性实施例的驱动波形。为了更好地理解和便于描述，本图只表示两个子场，它们表示为第一和第二子场。第一子场的复位周期Pr形成有上升周期Pr1和下降周期Pr2，在上升周期Pr1内，Y电极的电压从Vs逐渐增加到Vset，而在下降周期Pr2内，Y电极的电压从Vs逐渐下降到Vnf。第二子场的复位周期Pr(Pr2)只形成有下降周期Pr(Pr2)，在下降周期Pr2期间，Y电极的电压从Vs逐渐下降到Vnf。因此，在第二子场的复位周期Pr(Pr2)期间，只施加下降斜坡波形，而在第一子场的复位周期Pr期间，在下降斜坡波形之前施加上升波形。
当在第一子场或子场1的维持周期Ps期间已经产生维持放电时，负(-)壁电荷形成在Y电极上，而正(+)壁电荷形成在A电极和X电极上。与形成在单元内的壁电压相加的Y电极的电压超过放电点火电压，同时Y电极的电压逐渐降低，并且产生的弱放电类似于在第一子场的下降周期Pr2期间产生的弱放电。此外，因为Y电极的最后电压Vnf与第一子场的下降周期Pr2的最后电压Vnf相同，所以壁电荷在第二子场的下降周期Pr(Pr2)结束时的状态相当于壁电荷在第一子场的下降周期Pr2结束时的状态。
当在第一子场的维持周期Ps期间没有出现维持放电时，因为在寻址周期Pa期间没有出现寻址放电，所以壁电荷状态保持在与第一子场的下降周期Pr2结束时的电平相等的恒定电平。当与施加的电压相加时，第一子场的下降周期Pr2结束时的壁电压接近放电点火电压。因此，当Y电极的电压下降到电压Vnf时，不产生放电。结果，在第二子场的复位周期Pr(Pr2)期间不产生放电，并且保持在第一子场的复位周期Pr期间形成的壁电荷。
如上所述，关于只有下降周期的子场，当在前一子场内产生维持放电时，产生复位放电，并且当在前一子场内产生维持放电时，不产生复位放电。因此，当帧内首次出现的子场设计成图15的第一子场，包括上升周期Pr1和下降周期Pr2，并且随后的子场设计成图15的第二子场，只包括下降周期Pr(Pr2)时，在显示0灰度(黑灰度)的情况下，只有在第一子场期间可以出现复位放电(弱放电)。也就是，在显示黑灰度的情况下，防止在随后的子场期间出现复位放电，从而提高对比度。
如上所述，根据本发明的实施例，用于驱动X电极的板可以变成不必要的，因为驱动波形可以只施加到Y电极，而X电极被以恒定电压偏置。也就是，可以使用单个组合板，并且可以消除驱动电路的驱动开关，从而降低制造成本。
当Y电极和X电极由单独驱动板驱动时，不同的阻抗形成在扫描驱动板和维持驱动板内，因为复位周期Pr和寻址周期Pa内的驱动波形主要来自于扫描驱动板。因此，在维持周期Ps期间施加到Y电极的维持放电脉冲和施加到X电极的维持放电脉冲可以变得不同。然而，根据本发明的实施例，阻抗可以保持均匀，因为用于维持放电的脉冲只由扫描驱动板提供。
虽然已经结合目前认为实用的示例性实施例描述了本发明，但应该理解，本发明不局限于公开的实施例，而相反，旨在覆盖包含在附属权利要求书的本质和范围内的各种修改和等效布置。
权利要求
1.一种用于驱动等离子体显示板的方法，所述等离子体显示板包括以矩阵形式排列的扫描电极、维持电极和寻址电极，所述扫描电极和维持电极平行成对地形成，所述寻址电极垂直于所述扫描电极和维持电极延伸，所述方法在多个帧期间驱动等离子体显示板，每个帧具有多个子场，每个子场具有复位周期，后面是寻址周期，再后面是维持周期，所述复位周期包括上升周期，后面是下降周期，所述方法包括在每个子场的所有周期期间，以第一电压偏置维持电极；在寻址周期期间，将负第二电压施加到所述扫描电极的未被选择电极，并且将比所述第二电压更负的第三电压施加到所述扫描电极的选择电极；在寻址周期结束和开始维持周期处，将所述扫描电极的电压从负第二电压增加到正第四电压；和在维持周期期间，将负第五电压和所述正第四电压交替施加到所述扫描电极。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在维持周期的结束和下一子场的复位周期的开始处，在将所述负第五电压施加到所述扫描电极之后，将正第六电压施加到所述扫描电极；和在下一子场的复位周期的上升周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第六电压逐渐增加到第七电压。
3.如权利要求2所述的方法，还包括在下一子场的复位周期的下降周期开始处，将所述扫描电极的电压从所述第七电压降低到正第八电压；和在下一子场的复位周期的下降周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第八电压逐渐降低到负第九电压。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在维持周期的结束和下一子场的复位周期的开始处，在将所述负第五电压施加到所述扫描电极之后，将正第六电压施加到所述扫描电极；和在下一子场的复位周期期间，将所述扫描电极的电压从所述正第六电压逐渐降低到负第七电压。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述正第六电压等于所述正第四电压。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述正第四电压的绝对值等于所述负第五电压的绝对值。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一电压是地电压。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在寻址周期期间，将正电压的寻址脉冲施加到所述寻址电极。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在复位周期的至少部分上升周期期间，所述寻址电极的电压高于所述维持电极的电压。
10.一种等离子体显示设备，包括等离子体显示板，包括排列成矩阵的扫描电极、维持电极和寻址电极，所述扫描电极和维持电极平行成对地形成，所述寻址电极垂直于所述扫描电极和维持电极，其中，在多个帧期间驱动所述等离子体显示板，每个帧具有多个子场，每个子场具有复位周期，后面是寻址周期，再后面是维持周期，所述复位周期包括上升周期，后面是下降周期；底板，包括把驱动波形施加到所述扫描电极和寻址电极的驱动板，用于在所述等离子体显示板上显示图像，以及在显示图像期间以第一电压偏置所述维持电极，其中，所述驱动板包括与所述扫描电极耦合以便将扫描电压有选择地施加到选择扫描电极和将非扫描电压由选择地施加到非选择扫描电极的多个选择电路；第一开关，具有耦合到提供扫描电压的第一电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子；第二开关，具有耦合到提供正第二电压的第二电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子；第三开关，具有耦合到提供负第三电压的第三电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子；其中，在寻址周期期间，在将非扫描电压施加到所述扫描电极之后，所述第一开关截止以便非扫描电压不再施加到所述扫描电极，并且所述第二开关导通以便所述正第二电压施加到所述扫描电极，和其中，在维持周期期间，所述第二开关截止而所述第三开关导通，以便所述负第三电压施加到所述扫描电极，且所述第二开关和所述第三开关导通和截止，从而将所述正第二电压和负第三电压交替地施加到所述扫描电极。
11.如权利要求10所述的等离子体显示设备，还包括第四开关，具有耦合到提供第四电压的第四电源的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子，所述第四电压高于所述第二电压，操作所述第四开关，以便使所述扫描电极的电压从所述正第二电压逐渐增加到所述第四电压，其中，在下一子场的复位周期期间，所述第三开关截止而所述第二开关导通，以便将所述第二电压施加到所述扫描电极，然后，所述第二开关截止而所述第四开关导通，以便将所述第四电压施加到所述扫描电极。
12.如权利要求10所述的等离子体显示设备，其中，所述第四开关包括充电到所述第四电压的电容器，所述电容器具有耦合到所述第四电源的第一板和与所述第二开关和第三开关的连接节点耦合的第二板；和晶体管，具有耦合到所述电容器第一板的第一端子，以及通过所述多个选择电路耦合到所述扫描电极的第二端子，其中，在维持周期期间，所述第三开关导通以便使所述第三电压被施加到所述扫描电极，其中，在复位周期的第一部分期间，所述第三开关截止而所述第二开关导通，以便将所述正第二电压施加到所述扫描电极，和其中，接着在复位周期期间，所述第四开关导通以便将所述第四电压施加到所述扫描电极，并且将所述扫描电极的电压从所述正第二电压逐渐增加到所述正第二电压和所述第四电压之和。
13.如权利要求11所述的等离子体显示设备，其中，所述第四电源提供等于所述负第三电压和所述第四电压之和的电力，和其中，通过导通所述第三开关而截止所述第二开关和所述第四开关，所述电容器充电到所述第四电压。
14.如权利要求10所述的等离子体显示设备，其中，所述第一电压是地电压。
15.一种用于产生驱动波形的扫描驱动电路，所述驱动波形用于驱动由等离子体显示板的相邻维持和扫描电极构成的板式电容器，其中，所述维持电极接地，而所述扫描电极耦合到所述驱动电路，所述扫描驱动电路包括维持放电部分，用于将正维持放电电压和负维持放电电压交替施加到所述扫描电极；耦合到所述维持放电部分的上升复位部分，用于向所述扫描电极提供上升电压斜坡；耦合到所述上升复位部分的下降复位部分，用于向所述扫描电极提供下降电压斜坡；和耦合到所述下降复位部分的扫描驱动器部分，用于将扫描电压施加到选择的扫描电极和将非扫描电压施加到未被选择的扫描电极。
16.如权利要求15所述的扫描驱动电路，还包括参考电压供给器部分，其耦合到所述维持放电部分和所述上升复位部分，用于提供参考电压。
17.如权利要求15所述的扫描驱动电路，其中，所述扫描驱动器部分包括选择电路，用于选择被选择的扫描电极。
18.如权利要求15所述的扫描驱动电路，其中，所述下降复位部分包括多个晶体管，它们操作以允许小电流从它们的漏极流向它们的源极，以便使所述扫描电极的电压可以在这些晶体管导通期间逐渐降低。
19.如权利要求15所述的扫描驱动电路，其中，所述上升复位部分包括第一晶体管，所述第一晶体管操作以允许小电流从所述第一晶体管的漏极流向所述第一晶体管的源极，以便使所述扫描电极的电压可以在这个晶体管导通期间逐渐增加。
20.如权利要求19所述的扫描驱动电路，其中，所述上升复位部分还包括电容器，具有耦合到所述第一晶体管的漏极的一个板，所述电容器工作以在充电时逐渐增加所述扫描电极的电压；和耦合在所述第一晶体管和所述电容器之间的第二晶体管，所述第二晶体管作为所述下降复位部分和所述维持放电部分之间的开关而工作。
全文摘要
根据本发明的等离子体显示板的示例性驱动方法，具有复位功能、寻址功能和维持放电功能的波形施加到扫描电极，同时维持电极被以地电压偏置。消除了用于驱动维持电极的板和用于提供地电压的开关，因此缩减了驱动板的制造成本。也提出了用于产生理想波形的各种电路和不折衷电路效力的简化。
文档编号G09G3/291GK1722205SQ2005100913
公开日2006年1月18日 申请日期2005年5月25日 优先权日2004年5月25日
发明者伊藤一裕, 金俊亨, 赵炳权 申请人:三星Sdi株式会社