专利名称：等离子显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示面板，尤其是涉及一种能够减小负载效应并提高发光效率和放电效率的等离子显示面板及其驱动方法。
背景技术：
近来，已经开发出各种平板显示器，它们通常比阴极射线管重量更轻、尺寸更小。这些平板显示器包括液晶显示器(以下‘LCD’)、场发射显示器(以下‘FED’)、等离子显示面板(以下‘PDP’)和电致发光EL显示器。
特别是PDP，应用气体放电并且它具有能够容易制造成大尺寸面板的优点。图1示出普通的三电极AC表面放电PDP，其采用三个电极并且由AC电压驱动。
参照图1，该三电极AC表面放电PDP的放电单元包括形成于上基板10的扫描电极Y和维持电极Z，形成于下基板18的寻址电极X。扫描电极Y和维持电极Z两者都包括透明电极12Y、12Z和金属总线电极13Y、13Z，其中金属总线电极具有比透明电极窄的宽度。此外，如示，金属总线电极在透明电极的一侧边缘处形成。
在相关技术中，透明电极12Y、12Z是由氧化铟锡(ITO)在上基板10上形成的。金属总线电极13Y、13Z是由金属例如铬(Cr)在透明电极12Y、12Z上形成的，并且它们减小由透明电极12Y、12Z的高电阻引起的电压降。介电层14和钝化膜16沉积在平行地形成有扫描电极Y和维持电极Z的上基板10上。作为等离子放电的结果而产生的壁电荷在上介电层14上积累。钝化膜16防止因与等离子放电有关的溅射引起的上介电层14的损耗。这增加了二次电子的发射效率。在相关技术中，钝化膜16由氧化镁(MgO)制成。
下介电层22在形成有寻址电极X的下基板18上形成，并且磷光体层26在阻挡条24和下介电层22的整个表面扩散。寻址电极X沿与扫描电极Y和维持电极Z交叉的方向(也即垂直方向)形成。阻挡条24与寻址电极X平行地形成，以防止因放电引起的紫外线和可见光漏进相邻的放电单元内。磷光体层26在产生于等离子放电的紫外线作用下激发，从而根据放电单元所涂覆的磷光体的类型产生红色、绿色和蓝色可见光任何一种。将惰性气体混合物注入到上/下基板10、18和阻挡条24之间的放电空间内。
用于三电极AC表面放电PDP的每个显示时间帧分为多个子场，其中与每个子场相关的光发射成比例地相差，由此实现了用于显示图象的各个灰度等级。每个子场又分为复位周期、寻址周期、维持周期和擦除周期。
这里，复位周期是这样一个周期，在该周期内，在放电单元中形成均匀的壁电荷。寻址周期是这样一个周期，在该周期内，选择性的寻址放电根据视频数据的逻辑值而产生，因而选择或者不选择各个放电单元以在那个子场内进行照明。而维持周期是这样一个周期，在该周期内，放电在那些在寻址周期内所选择的放电单元内维持着。擦除周期是这样一个周期，在该周期内，消除了在维持周期内所产生的维持放电。
在如上所述驱动的AC表面放电PDP中，需要不小于几百伏的高电压来实现寻址放电和维持放电。因而，要使用能量恢复(recovery)单元以使为实现寻址放电和维持放电所需要的能量最小化。该能量恢复单元恢复扫描电极12Y和维持电极12Z之间的电压，并且利用所恢复的电压作为下一次放电的驱动电压。
图2绘出如美国专利5,081,400所提出的PDP中的能量恢复单元30、32。如图所示，能量恢复单元30、32对于电容性负载Cp对称地安装，也即其间有一个面板电容器。该面板电容器Cp等效地代表形成于扫描电极Y和维持电极Z之间的电容。第一能量恢复单元30向扫描电极Y供应维持电压，而第二能量恢复单元32向维持电极Z供应维持电压。第一能量恢复单元30和第二能量恢复单元32相对彼此交替工作。
现在参照第一能量恢复单元30描述相关技术PDP的能量恢复单元30、32的各组件。另外，第一和第二能量恢复单元30、32是相同的。第一能量恢复单元30包括连接在面板电容器Cp和源电容器Cs之间的电感器L；并联连接在源电容器Cs和电感器L之间的第一和第三开关S1、S3；连接在维持电压源Vs和位于面板电容器Cp和电感器L之间的第一节点N1之间的第二开关S2；和连接在第一节点N1和接地电压源GND之间的第四开关S4。
源电容器Cs在维持放电期间恢复在面板电容器Cp中所存储的能量，并且它向面板电容器Cp再次供应电压。与维持电压Vs的半值对应的电压Vs/2对源电容器Cs充电。电感器L连同面板电容器Cp一起形成谐振电路。为了实现这一点，第一至第四开关S1至S4控制电流的流动。另一方面，各自装在第一和第二开关S1、S2和电感器L之间的第五和第六二极管D5、D6防止电流反向流动。
图3是用于表示面板电容器Cp的输出波形以及第一能量恢复单元30的第一至第四开关S1至S4对应的开关状态的时序图和波形图。
在周期T1之前，假设面板电容器Cp具有0伏的电荷，并且源电容器Cs具有Vs/2伏的电荷。现在详细描述第一能量恢复单元30的操作。
在周期T1期间，第一开关S1导通，形成一条从源电容器Cs经第一开关S1和电感器L到面板电容器Cp的电流路径。因而，存储在单元电容器Cs中的电压Vs/2就供应到面板电容器Cp。这时，电感器L和面板电容器Cp形成串联的谐振电路，因而维持电压Vs(是源电容器Cs的电压Vs/2的两倍)对面板电容器Cs充电。
在周期T2期间，第一开关S1维持在导通状态，并且第二开关S2导通。当第二开关S2导通时，来自维持电压源的维持电压Vs就供应到扫描电极Y。供应给扫描电极Y的维持电压Vs防止面板电容器Cp的电压下降到维持电压Vs以下，因而使得维持放电能够以正常的方式产生。因为在周期T1内面板电容器Cp充电到维持电压Vs，所以从外部供给需要产生维持放电的驱动能量的量得以最小化。
在周期T3的开始，第一开关S1关闭。在周期T3期间，扫描电极Y维持为维持电压Vs。
在周期T4的开始，第二开关S2关闭并且第三开关导通。当第三开关S3导通时，形成一条从面板电容器Cp经电感器L和第三开关到源电容器Cs的电流路径，从而恢复存储在面板电容器Cp内的电压。这时，源电容器Cs充电到电压Vs/2。
在周期T5的开始，第三开关S3关闭并且第四开关S4导通。当第四开关S4导通时，在面板电容器Cp和接地电压源GND之间形成一条电流路径，因而面板电容器Cp的电压下降到0V。
在周期T6期间，开关S1至S4的状态和存储在面板电容器Cp中的0V维持不变。通过以预定的间隔重复前述切换顺序，就实现了向扫描电极Y供应AC驱动脉冲。
另一方面，第二能量恢复单元32向面板电容器Cp交替供应驱动电压。因而，面板电容器Cp接收具有不同极性的维持电压Vs。以这种方式，具有不同极性的维持电压Vs就供应到面板电容器Cp，因而在放电单元内就产生维持放电。
然而，与相关技术的能量恢复电压有关的放电效率、发光效率和能量消耗随PDP的负载效应(load effect)而改变。这是一个因为PDP的画面质量也随PDP的负载而改变的问题。例如，如果PDP负载较小，那么对一个维持脉冲产生一次放电；但是，另一方面，如果PDP负载相对较大，那么对一个维持脉冲可能出现两次放电。因而，需要一种与负载无关而增加PDP显示质量的PDP设计和方法。
发明内容
因而，本发明的一个目的是提供一种等离子显示面板及其驱动方法，其能够减小负载效应。
本发明的另一个目的是提供一种等离子显示面板及其驱动方法，其适用于提高发光效率和放电效率。
根据本发明的第一方面，这些和其它目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该面板包括电容性负载、源电容器、维持电压源、位于一条从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器；和位于一条从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器。此外，该等离子显示面板包括连接在该电容性负载和该维持电压源之间的第一开关；连接在第一电流路径上的第一节点和第二电流路径上的第二节点之间的第二开关；以及连接在该电容性负载和接地电压源之间的第三开关。该等离子显示面板还包括开关控制电路，其设置为控制所述开关，以在一个维持脉冲期间产生第一放电和第二放电。
根据本发明的第二方面，前述的和其它的目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该面板包括电容性负载、源电容器、维持电压源、位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器、以及位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器。此外，该等离子显示面板包括连接在该源电容器和第二电感器之间的第一开关、连接在该维持电压源和该电容性负载的第二开关、连接在该源电容器和位于第一电流路径上的第一电感器之间的第三开关、以及连接在该电容性负载和接地电压源之间的第四开关。另外，该等离子显示面板包括一个开关控制电路，其设置为控制所述这些开关，以在一个维持脉冲期间产生第一放电和第二放电。
根据本发明的第三方面，前述的和其它的目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该面板包括电容性负载、源电容器、维持电压源、位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器、以及位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器。此外，该等离子显示面板还包括连接在该电容性负载和该维持电压源之间的第一开关、连接在第一电流路径上的第一节点和第二电流路径上的第二节点之间的第二开关、和连接在该电容性负载和接地电压源之间的第三开关，其中第一电感器和第二电感器磁性耦合。
根据本发明的第四方面，前述的和其它的目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该面板包括电容性负载、源电容器、产生维持电压的维持电压源、位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器、以及位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器。此外，该等离子显示包括连接在该源电容器和第二电感器之间的第一开关；连接在该维持电压源和该电容性负载之间的第二开关、连接在该源电容器和位于第一电流路径上的第一电感器之间的第三开关；和连接在该电容性负载和接地电压源之间的第四开关，其中该第一电感器和第二电感器磁性耦合。
根据本发明的第五方面，前述的和其它的目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该等离子显示面板包括电容性负载、向该电容性负载的第一电极供应维持脉冲的第一驱动器、以及向该电容性负载的第二电极供应维持脉冲的第二驱动器。此外，第一和第二驱动器中的至少之一设置为产生维持脉冲，其显示出在电压上到达第一电压电平的第一上升、然后在电压上从第二电压电平到第三电压电平的第二上升，其中第二电压小于第一电压并且大于0V。
根据本发明第六方面，前述的和其它的目的是通过一种等离子显示面板来实现的，该等离子显示面板包括电容性负载、向该电容性负载的第一电极供应维持脉冲的第一驱动器、以及向该电容性负载的第二电极供应维持脉冲的第二驱动器。此外，该等离子显示面板还包括一个控制器，其设置为调制由第一驱动器和第二驱动器至少之一产生的维持脉冲，使得基于给定的子场内的显示数据量在一个维持脉冲周期内产生第一放电和第二放电。
根据本发明的第七方面，前述的和其它的目的是通过一种驱动等离子显示面板的方法来实现的。该驱动显示面板包括电容性负载、源电容器、维持电压源、位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器、位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器，第二电感器与第一电感器并联耦合，以及还包括维持电压源。该方法包括向该电容性负载供应接地电压电平、将来自该源电容器的能量存储在第二电感器中、以及通过向该电容性负载供应存储在第二电感器中的能量来对该电容性负载充电。该方法然后包括释放存储在该电容性负载的能量、并且从该维持电压源向该电容性负载供应维持电压。而且，该方法包括将来自该电容性负载的能量存储在第一电感器中、和通过向该源电容器供应存储在第一电感器中的能量来对该源电容器充电。
根据本发明的第八方面，前述的和其它的目的是通过等离子显示面板的驱动方法来实现的。该方法包括施加一个维持脉冲到电容性负载，其中该维持脉冲显示出这样的电压，该电压增加到第一电压电平并且从第二电压电平增加到第三电压电平，以及其中第二电压电平小于第一电压电平并且大于0V。
根据本发明的第八方面，前述的和其它的目的是通过等离子显示面板的驱动方法来实现的。该方法包括确定与给定子场对应的数据量。然后，基于与该子场对应的该数据量，调制维持脉冲，使得在一个维持脉冲周期内在电容性负载上产生至少两次放电。
本发明的这些和其它的目的将从下面参照附图对本发明的实施例进行的详细描述中变得清楚，其中图1是用于解释相关技术的三电极AC表面放电PDP的透视图；图2是用于解释相关技术的PDP的能量恢复单元的电路图；图3是用于表示面板电容器的输出波形以及图2所示的开关的开关状态的时序图和波形图；图4是用于解释依照本发明第一实施例的等离子显示面板的能量恢复单元的视图；图5A和5B是用于解释由图4的能量恢复单元所产生的放电电流和维持脉冲的波形图；图6是用于解释面板电容器的输出波形和图4所示的开关的开关状态时序和波形图；图7是用于解释在T0周期之前与图6所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图8是用于解释在T0周期内与图6所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；
图9是用于解释在T0和T3周期内与图6所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图10是用于解释在T1周期内与图6所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图11是用于解释在T2周期内与图6所示的这些开关的开关伏态一致的电流路径的电路图；图12是用于解释依照本发明第二实施例的等离子显示面板的能量恢复单元的视图；图13是用于表示面板电容器的输出波形以及图12所示的开关的开关状态的时序图和波形图；图14是用于解释在T0周期之前与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图15是用于解释在T0周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图16是用于解释在T1周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图17是用于解释在T2周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图18是用于解释在T3周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；图19是用于解释在T5周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图；以及图20是用于解释在T6周期内与图13所示的这些开关的开关状态一致的电流路径的电路图。
具体实施例方式
现在详细地讨论本发明的优选实施例，其例子适于附图中。以下将参照图4至图20详细描述本发明的优选实施例。
图4是用于解释依照本发明第一实施例的等离子显示面板的能量恢复单元的视图。参照图4，依照本发明的第一实施例的等离子显示面板的能量恢复单元包括包含扫描电极Y和维持电极Z面板的电容器Cp；和向面板电容器Cp的维持电极Z和扫描电极Y供应维持电压的第一和第二能量恢复单元80、82。
第一能量恢复单元80包括向面板电容器Cp供应维持电压Vs的维持电压源Vs；用于恢复存储在面板电容器中的能量的源电容器Cs；并联连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和源电容器Cs之间的第一和第二电感器L1、L2；连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和维持电压源Vs之间的第一开关S1；连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和接地电压源GND之间的第三开关S3；串联连接在第一电感器L1和源电容器Cs之间的第一和第三二极管D1和D3；串联连接在第二电感器L2和源电容器Cs之间的第二和第四二极管D2、D4；连接在第一节点N1和第二节点N2之间的第二开关S2，第一节点N1位于第一和第三二极管D1、D3之间，第二节点N2位于第二和第四二极管D2、D4之间；连接在第二节点N2和接地电压源GND之间的第五二极管D5；和连接在第一节点N1和维持电压源Vs之间的第六二极管D6。
面板电容器Cp等效地代表着形成于PDP的扫描电极Y和维持电极Z之间的电容。面板电容器Cp因维持电压而产生维持放电。
源电容器Cs向面板电容器Cp供应存储在其中的能量，以对面板电容器Cp充电，并且也用以恢复存储在面板电容器Cp内的能量。
第一和第二电感器L1、L2磁性上耦合。也即，第一和第二电感器L1、L2可以通过在一个铁心上缠绕两个线圈来实现。第一和第二电感器L1、L2并联连接在面板电容器Cp和源电容器Cs之间，并且它们根据第一、第二和第三开关S1、S2、S3的开关状态通过存储该能量的方式从面板电容器Cp恢复能量。它们还通过存储该已恢复的能量的方式从源电容器Cs恢复能量。当这个发生时，第一电感器L1向源电容器Cs供应能量，该能量是由与源电容器Cs一起形成的LC谐振所存储的，而第二电感器L2向面板电容器Cp供应能量，该能量是由与面板电容器一起形成的LC谐振所存储的。第一和第二电感器L1、L2可以具有相等的电感或者不等的电感。如果第一和第二电感器L1、L2具有相等的电感，那么对面板电容器Cp充电或者放电所需的时间是相等的。否则，如果第二电感器L2的电感大于第一电感器L1的电感，那么对面板电容器Cp充电所需的时间更快，并且放电时间更慢。因而，能够提高放电效率和能量恢复效率。
第一开关S1根据第一开关信号而开关，以使维持电压源Vs和面板电容器Cp的扫描电极Y电连接。因而，维持电压源Vs的维持电压Vs就供应到面板电容器Cp的扫描电极Y。第二开关S2根据第二开关信号而开关，以使第一节点N1和第二节点N2电连接。因而，存储在源电容器Cs的能量不仅供应到面板电容器Cp的扫描电极Y，而且存储在面板电容器Cp的能量也供应到源电容器Cs。当向扫描电极Y供应维持电压时，第二开关信号维持在高电平状态不少于1/4周期。第三开关S3根据第三开关信号来开关，以使面板电容器Cp的扫描电极Y与接地电压源GND电连接。因而，接地电压源GND就供应到面板电容器Cp的扫描电极Y。第一至第三开关S1至S3根据第一至第三信号导通或者关闭来用于控制电流的流动，其中第一至第三开关S1至S3中的每一个是由半导体开关器件例如MOSFET、IGBT、SCR、BJT中任何一种构成。
连接第一至第四二极管D1至D4以形成一个围绕第二开关S2的桥，其中二极管D1至D4在第一开关S1导通或者关闭时还形成第一环路和第二环路。该第一环路用于向面板电容器Cp供应存储在源电容器Cs中的能量，而第二环路用于向源电容器Cs供应存储在面板电容器Cp中的能量。关于第一环路，第一二极管D1连接在第一电感器L1和作为第二开关S2一端的第一节点N1之间，而第二二极管D2连接在源电容器Cs和作为第二开关S2的另一端的第二节点N2之间。此外，第三二极管D3连接在源电容器Cs和第一节点N1之间，而第四二极管D4连接在第二节点N2和第二电感器L2之间。第五二极管D5连接在接地电压源GND和第二节点N2之间，以维持第二节点N2的电压。第六二极管D6连接在第一节点N1和维持电压源Vs之间，以防止来自维持电压源Vs的电流反向流入第一节点N1。
第二能量恢复单元82可以配置为与第一能量恢复单元80一样的方式，或者配置为与相关技术中的电路一样的方式。另一方面，第一能量恢复单元80可以配置为与相关技术中的电路一样的方式，而第二能量恢复单元82可以配置为与图4的第一能量恢复单元80一样。
图4的第一能量恢复单元80，如图5A和5B所示，首先它增加了向着维持电压Vs的维持脉冲的电压，从而导致第一放电。第二，它增加了电压到维持电压Vs上，从而导致第二放电。因而，在图4中扫描电极Y是由第一能量恢复单元80驱动以及维持电极Z是由相同的能量电路配置驱动的情况下，在每个维持脉冲循环内产生四次放电，如图5A所示。然而，如果扫描电极Y是由图4的第一能量恢复单元80驱动而维持电极Z是由相关技术的维持驱动电路驱动，如图5B所示，在每个维持脉冲循环内产生三次放电。这里，每个维持脉冲循环包括从一个维持脉冲的上升沿的起点到下一个维持脉冲的上升沿的起点的一个周期的时间，如图5A和5B所示。在向扫描电极Y和维持电极Z交替地施加维持脉冲之处，在每个维持脉冲循环期内，一个扫描脉冲施加到扫描电极Y，以及将一个维持脉冲施加到维持电极Z。
图6是用于解释在给出图4所示的开关的开关状态时电感器上的电流和施加到面板电容器的电压的时序和波形图。这里，假设维持电压Vs存储在源电容器Cs中。
参照图6，第三开关S3首先在第三开关信号的控制下在T0周期之前导通。因而，从接地电压源GND经面板电容器Cp和第三开关S3到接地电压源GND形成一条环路。因为此，接地电压GND就被供应到面板电容器Cp的扫描电极Y，因而面板电容器Cp维持为接地电压GND电平。
在T0期间，第三开关S3关闭(也即转换到低状态)，而第二开关导通(也即转换到高状态)。之后，第二开关信号维持在高状态不少于一个将面板电容器Cp一直充电到Vs的周期的1/4周期。也即，第二开关S2在当第二电感器L2中流动的电流变成0时的那一时间点之后还维持为导通状态。因而，如果第二开关信号维持为高状态一直到该周期的1/4，那么，如图8所示，就形成一条从源电容器Cs经第三二极管D3、第一节点N1、第二开关S2、第二节点N2、第四二极管D4和第二电感器L2到面板电容器Cp的扫描电极Y的电流路径。这使得在源电容器Cs、第二电感器L2和面板电容器Cp中形成一个谐振环路。由此，源电容器Cs供应能量，该能量是存储在第二电感器L2中的。因而，正(+)电流流进第二电感器L2中，如图6所示。这时，如果存储在电感器L2中的能量变为最大，也即流进第二电感器L2中的电流是最大的，那么第二电感器L2就向面板电容器Cp供应由该LC谐振所存储其中的该能量。因而，面板电容器Cp被充电到具有从接地电压GND上升到维持电压Vs的电压，并且流进第二电感器L2中的电流减小。如果第二开关信号维持在高状态不少于该周期的1/4，也即在当流进第二电感器L2中的电流为0的那个时间点之后，那么如图9所示，就形成一条从面板电容器Cp经第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1、第二开关S2、第二节点N2和第二二极管D2到源电容器Cs的电流路径。这时，面板电容器Cp与第一电感器L1一起形成谐振环路，因而它向第一电感器L1供应由LC谐振所存储的能量。因而，正(+)电流流进与第二电感器L2磁性耦合的第一电感器L1中。第二开关信号维持为高状态的时间没有长到足以使存储在面板电容器Cp中的所有的能量都供应到第一电感器L1中，因而相比于第二电感器L2，只有少量的电流流过电感器L1，如图6所示。因而，面板电容器Cp仅仅释放出存储在其中的给定量的能量。
在T1期间，第二开关S2根据第二开关信号的低状态而关闭。因而，如图10所示，形成一条从接地电压源GND经面板电容器Cp、第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1和第六二极管D6到维持电压源Vs的电流路径。结果，面板电容器Cp在T0周期之后将其中存储的一部分能量供应到第一电感器L1。面板电容器Cp上的电压降低，并且在第一电感器L1中流动的正(+)电流恢复到维持电压源Vs，因而流进第一电感器L1中的电流减小，如图6所示。
在T2期内，第一开关S1根据第一开关信号的高状态导通。这时，第一开关S1从第二开关S2关闭的那个时间(例如100ns到500ns)起导通。因而，如图11所示，形成一条从维持电压源Vs经第一开关S1到面板电容器Cp的扫描电极Y的电流路径，由此，面板电容器Cp维持为正(+)维持电压Vs。
在T3期内，根据第一开关信号的低状态和第二开关信号的高状态，第一开关S1关闭，而第二开关S2导通。因而，如图9所示，形成一条从面板电容器Cp的扫描电极Y经第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1、第二开关S2、第二节点N2和第二二极管D2到源电容器Cs的电流路径。因而，面板电容器Cp、第一电感器L1和源电容器Cs形成谐振环路。这样，面板电容器Cp就向第一电感器L1供应由该LC谐振所存储的能量。因而，正(+)电流流进与第二电感器L2耦合的第一电感器L1。当存储在第一电感器L1中的能量变成最大时，也即流进第一电感器L1的电流成为最大时，第一电感器L1将存储在LC谐振中的能量供应到源电容器Cs。因而，存储在面板电容器Cp中的能量就恢复到源电容器Cs，并且流进第一电感器L1的电流减小。然后重复进行如上所述的这个由周期T0至T3中的开关状态所限定的操作过程。
另一方面，第二能量恢复单元82与第一能量恢复电路80交替地工作，以向面板电容器Cp供应驱动电压。因而，具有相反极性的维持电压Vs就交替地供应到面板电容器Cp上。因而，在放电单元内产生维持放电。
在这个交替中，如果PDP的屏幕负载大，那么可以省去T1周期。在这种情况下，由于负载效应，例如，作为省去T1周期的结果，即使没有二次上升维持脉冲，也可能会自然地产生双放电，如图5A所示。
根据本发明的第一实施例，该能量恢复单元的第一到第三开关S1到S3在维持周期内全部关闭，以实现双放电，由此提高了发光效率，因而PDP的负载效应减小到能够更好地显示图象。此外，第二电感器L2的电感大于第一电感器L1的电感，使得面板电容器Cp的充电时间更快并且放电时间更慢，由此提高了放电效率和能量恢复效率。
图12是用于解释依照本发明第二实施例的等离子显示面板的能量恢复单元的视图。如图12所示，用于依照第二实施例的等离子显示面板的能量恢复单元包括具有扫描电极Y和维持电极Z的面板电容器Cp；和向面板电容器Cp的维持电极Z和扫描电极Y供应维持电压的第一和第二能量恢复单元130、132。
第一能量恢复单元130包括向面板电容器Cp供应维持电压Vs的维持电压源Vs；恢复存储在面板电容器中的能量的源电容器Cs；并联连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和源电容器Cs之间的第一和第二电感器L1、L2；连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和维持电压源Vs之间的第二开关S2；连接在面板电容器Cp的扫描电极Y和接地电压源GND之间的第四开关S4；串联连接在第一电感器L1和源电容器Cs之间的第一二极管D1和第三开关S3；串联连接在第二电感器L2和源电容器Cs之间的第一开关S1和第二二极管D2；连接在维持电压源Vs和第一节点N1之间的第三二极管D3，该第一节点N1位于第一二极管D1和第三开关S3之间；连接在接地电压源GND和第二节点N2之间的第四二极管D4，该第二节点N2位于第一开关S1和第二二极管D2之间。
面板电容器Cp等效地代表形成于PDP的扫描电极Y和维持电极Z之间的电容。该面板电容器Cp产生具有极性相反的交变维持电压的维持放电。
源电容器Cs将存储在其中的能量供应给面板电容器，从而对该面板电容器Cp充电。然后源电容器使存储在面板电容器Cp中的能量恢复。
第一和第二电感器L1、L2并联连接在面板电容器Cp和源电容器Cs之间，使得它们磁性上耦合。根据第一至第四开关S1到S4的开关状态，第一和第二电感器L1、L2通过存储该恢复的能量的方式从面板电容器Cp恢复能量。它们还从源电容器Cs恢复能量。第一电感器通过向源电容器Cs供应能量而从面板电容器Cp恢复能量，该能量是由与源电容器Cs一起形成的LC谐振存储的。第二电感器L2通过向该面板电容器Cp供应能量而从源电容器Cs恢复能量，该能量是由与与面板电容器一起形成的LC谐振存储的。第一和第二电感器L1、L2可以具有相同的电感或者不同的电感。这里，如果第一和第二电感器L1、L2具有相同的电感，那么面板电容器Cp的充电时间和放电时间就相同或者基本相同。相反，如果第二电感器L2的电感大于第一电感器L1的电感，那么面板电容器Cp的充电时间变快并且放电时间变慢，因而放电效率和能量恢复效率得到提高。
通常，第一开关S1根据第一开关信号而开关，以使源电容器Cs电连接到第二节点N2。因而，存储在源电容器Cs中的能量就通过第二电感器L2供应到面板电容器Cp。第二开关S2根据第二开关信号来开关，以使维持电压源Vs电连接到面板电容器Cp的扫描电极Y。这样，来自维持电压源Vs的维持电压Vs就供应到面板电容器Cp的扫描电极Y。第三开关S3根据第三开关信号来开关，以使第一节点N1与源电容器Cs电连接。因而，存储在面板电容器Cp中的能量就经过第一电感器L1供应到源电容器Cs。第四开关S4根据第四开关信号而开关，以使接地电压源GND与面板电容器Cp的扫描电极Y电连接。因而，接地电压GND就供应到面板电容器Cp的扫描电极Y。第一至第四开关S1至S4分别根据第一至第四开关信号而导通或者关闭，以根据第二实施例的方法控制电流的流动。第一至第四开关S1至S4每个都由半导体开关器件例如MOSFET、IGBT、SCR和BJT中的任何一种构成。
第一二极管D1连接在第一电感器L1和第一节点N1之间，以防止来自源电容器Cs的反向电流的流动。第二二极管D2连接在第二节点N2和第二电感器L2之间，以防止来自面板电容器Cp的反向电流的流动。此外，第三二极管D3连接在第一节点N1和维持电压源Vs之间，以防止来自维持电压源Vs的反向电流的流动，以及第四二极管D4连接在接地电压源GND和第二节点N2之间，以维持第二节点N2的电压为GND。
第二能量恢复单元132可以配置为与第一能量恢复单元130相同的方式，或者它可以配置为如相关技术的电路一样。另一方面，第一能量恢复单元130可以配置为如相关技术的电路一样，而第二能量恢复单元132可以配置为与图12所示的第一能量恢复单元130一样。
图13是用于解释第一和第二电感器L1和L2中的电流和施加到面板电容器Cp的电压的时序和波形图，其给定开关S1至S4的导通/关闭状态，如图13所示。
这里，假设维持电压Vs存储在源电容器Cs中。
现在参照图13，首先，第四开关S4在T0周期之前根据转换到高状态的第四开关信号而导通。因而，形成一条从接地电压源GND经面板电容器Cp和第四开关S4到接地电压源GND的环路，如图14所示。因为此，接地电压GND就供应到面板电容器Cp的扫描电极Y，并且面板电容器Cp维持为接地电压GND。
在T0期间，根据转换到低状态的第四开关信号和转换到高状态的第一开关信号，第四开关S4关闭，而第一开关S1导通。第一开关信号维持在高状态不少于面板电容器Cp在充电到维持电压Vs的那个时间周期的1/4。因而，如图15所示，形成一条从源电容器Cs经第一开关S1、第二节点N2、第二二极管D2和第二电感器L2到面板电容器Cp的扫描电极Y的电流路径。结果，源电容器Cs、第二电感器L2和面板电容器Cp形成一条谐振环，由此源电容器Cs将能量供应到第二电感器L2，该能量是由与第二电感器L2形成的LC谐振所存储的。因此，正(+)电流流进第二电感器L2，如图13所示。也即，第二电感器L2存储从源电容器Cs供应的能量。当存储在第二电感器L2的能量达到最大时，也即流进第二电感器L2中的电流达到最大时，第二电感器L2将能量供应给面板电容器Cp，该能量是由与面板电容器Cp的LC谐振存储其中的。因此，面板电容器Cp在一个从接地电压GND上升到维持电压Vs的电压作用下充电，并且流进第二电感器L2的电流减小。
在T1周期期间，第三开关S3根据转换到高状态的第三开关信号导通。第三开关信号在维持循环的1/4时间周期之前(也即，在第二电感器L2中的电流为0之前)从低状态转换到高状态。第三开关信号可以在与第一开关信号同一时间点转换到高状态。此外，第三开关信号在1/4时间周期之后维持导通状态，也即在流进第二电感器L2的电流为0的时间点之后。因此，形成一条从源电容器Cs经第一开关S1、第二节点N2、第二二极管D2和第二电感器L2到面板电容器Cp的扫描电极Y的第一电流路径，如图15所示，并且形成一条从面板电容器Cp的扫描电极Y经第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1和第三开关S3到源电容器Cs的第二电流路径，如图16所示。作为第二电流路径的结果，面板电容器Cp、第一电感器L1和源电容器Cs形成一条谐振环路。当出现这个谐振环路时，面板电容器Cp向第一电感器L1供应由与第一电感器L1一起形成的该LC谐振所存储的能量。因此，正(+)电流流进第一电感器L1，如图13所示。也即，第一电感器L1存储由面板电容器Cp所供应的能量。第三开关信号在如下周期内不维持在高状态，即当存储在面板电容器Cp的能量供应到第一电感器L1时这个周期内。因而流进第一电感器L1的电流小于流进第二电感器L2的电流，如图13所示。因而，面板电容器Cp仅仅将存储在其中的能量中的一个给定能量释放出。
在T2周期内，第三开关S3根据转换到低状态的第三开关信号关闭。因而，形成一条从源电容器Cs经第一开关S1、第二节点N2、第二二极管D2和第二电感器L2到面板电容器Cp的扫描电极Y的第一电流路径，并且形成一条从接地电压源GND经面板电容器Cp、第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1和第三二极管D3到维持电压源Vs的第二电流路径，如图17所示。作为第二电流路径的结果，流进第一电感器L1的正(+)电流就恢复到维持电压源Vs，因而流进第一电感器L1的电流减少了。
在T3期间，第三开关S3维持关闭，并且第二开关S2根据从低状态转换到高状态的第二开关信号导通。第二开关信号在第三开关信号转换到低状态后的一个给定的时间例如100ns到500ns之后转换到高状态。当第二开关S2导通时，形成一条从源电容器Cs经第一开关S1、第二节点N2、第二二极管D2和第二电感器L2到面板电容器Cp的扫描电极Y的第一电流路径，并且形成一条从维持电压源Vs经第二开关S2到面板电容器Cp的扫描电极Y的第二电流路径。作为第二电流路径的结果，该面板电容器维持为正(+)维持电压Vs。
在T4周期期间，第一开关S1根据转换到低状态的第一开关信号关闭，同时第二开关S2维持为高状态。因而保留了一条从维持电压源Vs经第二开关S2到面板电容器Cp的扫描电极Y的电流路径，如图18所示，因而面板电容器Cp仍然维持为正(+)维持电压Vs，同T3周期期间的方式相同。
在T5周期内，根据转换到低状态的第二开关信号和转换到高状态的第三开关信号，第二开关S2关闭，而第三开关S2导通。因而，形成一条从面板电容器Cp的扫描电极Y经第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1和第三开关S3到源电容器Cs的电流路径，如图19所示。结果，面板电容器Cp、第一电感器L1和源电容器Cs形成一条谐振环路。这样，面板电容器Cp将能量供应给第一电感器L1，该能量是由与第一电感器L1的LC谐振所存储的。因此，正(+)电流流进与第二电感器L2耦合的第一电感器L1，如图13所示。当存储在第一电感器L1的能量达到最大时，也即流进第一电感器L1的电流达到最大时，第一电感器L1向源电容器Cs供应由与源电容器Cs一起形成的LC谐振所存储的能量。因而，存储在面板电容器Cp的能量就恢复到源电容器Cs，并且流进第一电感器L1的电流减小了。
在T6周期内，第四开关S4根据转换到高状态的第四开关信号导通。因而，形成一条从面板电容器Cp的扫描电极Y经第一电感器L1、第一二极管D1、第一节点N1和第三开关S3到源电容器Cs的第一电流路径，并且形成一条从接地电压源GND经面板电容器Cp和第四开关S4到接地电压源的第二电流路径。作为第二电流路径的结果，面板电容器Cp维持为接地电压GND。
在T6周期之后，第三开关S3根据转换到低状态的第三开关信号关闭。因而，这条从接地电压源GND经面板电容器Cp和第四开关S4到接地电压源的电流路径仍然维持，并且面板电容器Cp维持为接地电压GND，与T6周期内的方式相同。如果在第三开关信号转换到低状态时第四开关信号转换到高状态，前述在T6周期内所形成的第一电流路径就不会形成，并且T6周期被省去，并且开关状态就如前述的恰好在T0周期之前一样。于是操作根据T0周期至T6周期而重复。
第二能量恢复单元132与第一能量恢复130轮流工作，以向面板电容器Cp供应驱动电压。因而，具有交变、相反极性的维持电压Vs就轮流供应到面板电容器Cp上。因而在放电单元内产生维持放电。
依照本发明第二实施例的等离子显示面板通过在第一开关S1维持导通的部分周期内导通和关闭第三开关S3对存储在面板电容器中的能量中的一部分放电(也即双放电(double-discharge))。然而，如果PDP的屏幕负载大，那么第三开关S3在第一开关S1维持导通的时候可以不导通。
依照本发明第二实施例的等离子显示面板控制第一至第四开关S1至S4的开关定时，以实现双放电，由此提高了发光效率，并且减小了PDP的负载效应，以更好地显示图象。此外，第二电感器L2的电感比第一电感器L1的电感制造得更大，使得面板电容器Cp的充电时间更快，而放电时间更慢，由此提高了放电效率和能量恢复效率。
依照本发明第三实施例的等离子显示面板及其驱动方法根据视频数据量计算与每个子场相关的负载。如果算出给定子场的负载为一个20％到50％之间的值，那么如前述实施例中所述，就会产生双放电维持脉冲。另一方面，依照本发明的该显示设备及其驱动方法在子场的负载量不少于50％时会按照相关技术产生维持脉冲。另一方面，如果子场的负载是100％，那么它意味着屏幕内所有的单元都被对应子场内的寻址放电所选择，从而产生维持放电。
如上所述，依照本发明的等离子显示面板及其驱动方法能够通过在一个维持脉冲期内对放电单元进行至少两次放电而减小放电电流，并且提高放电效率和发光效率。此外，依照本发明的等离子显示面板及其驱动方法通过以与在PDP负载大时自然产生的双放电相同的方式调制维持脉冲而实现双放电，因而它能够减小PDP的负载效应。此外，将控制着PDP的电容性负载的充电时间的电感器的电感设置得大于控制着放电时间的电感器的电感，因此充电时间更快而放电时间更慢，由此提高了等离子显示面板的放电效率和能量恢复效率。
尽管通过如图所示的实施例对本发明进行了如上解释，本领域普通技术人员应该理解，本发明不限于这些实施例，相反，其可以具有各种不脱离本发明精神的变化和修改。因此，本发明的范围应该仅由所附权利要求及其等效物所确定。
权利要求
1.一种等离子显示面板，包括电容性负载；源电容器；维持电压源，其产生维持电压；第一电感器，其位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径；第二电感器，其位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径；第一开关，其连接在该电容性负载和该维持电压源之间；第二开关，其连接在第一电流路径上的第一节点和第二电流路径上的第二节点之间；第三开关，其连接在该电容性负载和接地电压源之间；和开关控制电路，其设置为控制所述开关，以在一个维持脉冲期间产生第一放电和第二放电。
2.如权利要求1所述的等离子显示面板，还包括第一二极管，其连接在第一电感器和第一节点之间；第二二极管，其连接在第二节点和该源电容器之间；第三二极管，其连接在该源电容器和第一节点之间；第四二极管，其连接在第二节点和第二电感器之间；第五二极管，其连接在该接地电压源和第二节点之间；和第六二极管，其连接在第一节点和该维持电压源之间。
3.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中第二开关在一个维持脉冲期内在流入第二电感器的电流变为0之后还维持为导通状态。
4.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中与第一电感器相关的电流在流入第二电感器的电流变为0之后因该电容性负载所存储的能量而发生改变。
5.如权利要求4所述的等离子显示面板，其中第一和第三开关在电流流入第一电感器的同时维持为关闭状态。
6.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中在一个维持脉冲期内，第一开关在第二开关关闭一个指定的时间之后导通。
7.如权利要求6所述的等离子显示面板，其中该指定时间在100ns到500ns之间。
8.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中该第一和第二电感器具有相同的电感。
9.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中该第一电感器具有与第二电感器不同的电感。
10.如权利要求9所述的等离子显示面板，其中该第二电感器具有比第一电感器的电感大的电感。
11.如权利要求1所述的等离子显示面板，其中与第一电感器相关的线圈和与第二电感器相关的线圈缠绕在一个铁心上。
12.一种等离子显示面板，包括电容性负载；源电容器；维持电压源，其产生维持电压；第一电感器，其位于从该电容性负载到该源电容器的第一电流路径；第二电感器，其位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径；第一开关，其连接在该源电容器和第二电感器之间；第二开关，其连接在该维持电压源和该电容性负载之间；第三开关，其连接在该源电容器和位于第一电流路径上的第一电感器之间；第四开关，其连接在该电容性负载和接地电压源之间；和开关控制电路，其设置为控制所述开关，以在一个维持脉冲期间产生第一放电和第二放电。
13.如权利要求12所述的等离子显示面板，进一步包括第一二极管，其连接在第一电感器和第三开关之间；第二二极管，其连接在第一开关和第二电感器之间；第三二极管，其连接在该维持电压源和位于第三开关和第一节点之间的第一节点之间；和第四二极管，其连接在该接地电压源和位于第一开关和第二二极管之间的第二节点之间。
14.如权利要求12所述的等离子显示面板，其中该第一开关在电流流入第二电感器的时候维持导通状态，并且其中第一开关在该流入第二电感器的电流变为0之后还维持导通状态。
15.如权利要求14所述的等离子显示面板，其中该第三开关在第一开关处于导通状态的时候导通。
16.如权利要求15所述的等离子显示面板，其中该第三开关在该电容性负载和该源电容器之间形成一条电流路径。
17.如权利要求15所述的等离子显示面板，其中该第三开关在流入第二电感器的电流变为0的那个时间点之后导通。
18.如权利要求12所述的等离子显示面板，其中该第二开关在该维持电压源和该电容性负载之间形成一条电流路径。
19.如权利要求18所述的等离子显示面板，其中该第二开关在第三开关关闭一个指定的时间之后导通。
20.如权利要求19所述的等离子显示面板，其中该指定的时间在100ns到500ns之间。
21.如权利要求12所述的等离子显示面板，其中该第一电感器具有与第二电感器不同的电感。
22.如权利要求21所述的等离子显示面板，其中该第二电感器的电感大于第一电感器的电感。
23.如权利要求12所述的等离子显示面板，其中与第一电感器相关的线圈和与第二电感器相关的线圈缠绕在一个铁心上。
24.一种等离子显示面板，包括电容性负载；第一驱动器，其向该电容性负载的第一电极供应维持脉冲；第二驱动器，其向该电容性负载的第二电极供应维持脉冲；和控制器，其设置为调制由第一驱动器和第二驱动器至少之一产生的维持脉冲，使得基于给定的子场内的显示数据量在一个维持脉冲周期内产生第一放电和第二放电。
25.如权利要求24所述的等离子显示面板，其中该控制器进一步设置为调制该维持脉冲，如果在该子场内的数据量位于20％到50％之间，使得该维持脉冲显示出在电压上到达第一电压电平的第一上升和在电压上从第二电压电平到第三电压电平的第二上升，其中第二电压小于第一电压并且大于0V。
26.一种等离子显示面板的驱动方法，该等离子显示面板包括电容性负载、源电容器、维持电压源、位于从该电容性负载和该源电容器的第一电流路径上的第一电感器、和位于从该源电容器到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器，该第二电感器与第一电感器并联耦合，所述方法包括向该电容性负载供应接地电压电平；将来自该源电容器的能量存储在第二电感器中；通过向该电容性负载供应存储在第二电感器中的能量对该电容性负载充电；释放存储在该电容性负载的能量；从该维持电压源向该电容性负载供应维持电压；将来自该电容性负载的能量存储在第一电感器中；以及通过向该源电容器供应存储在第一电感器中的能量对该源电容器充电。
27.如权利要求26所述的驱动方法，其中向该电容性负载供应接地电压电平的步骤包括步骤通过导通连接在该接地电压源和该电容性负载之间的开关而使该电容性负载与接地电压源相连。
28.如权利要求26所述的驱动方法，其中将来自该源电容器的能量存储在第二电感器的步骤包括步骤通过导通连接在该源电容器和第二电感器之间的开关而在该源电容器和该电容性负载之间形成一条电流路径。
29.如权利要求28所述的驱动方法，其中该开关在流入第二电感器的电流变为0之后还维持导通状态。
30.如权利要求26所述的驱动方法，还包括步骤将来自该电容性负载的能量存储在第一电感器中；和向该维持电压源供应存储在第一电感器中的能量。
31.如权利要求26所述的驱动方法，其中向该电容性负载供应维持电压的步骤包括步骤通过导通连接在该维持电压源和该电容性负载之间的开关而在维持电压源和该电容性负载之间形成一条电流路径。
32.如权利要求31所述的驱动方法，其中该开关在将位于该源电容器和第一电感器之间的第二开关关闭一个指定的时间之后导通。
33.如权利要求32所述的驱动方法，其中该指定的时间在100ns到500ns之间。
34.如权利要求26所述的驱动方法，其中将来自该电容性负载的能量存储在第一电感器中和通过向该源电容器供应第一电感器中的能量而对该源电容器充电的步骤包括步骤通过导通位于第一电感器和该源电容器之间的开关而在该电容性负载和该源电容器之间形成一条电流路径。
35.如权利要求26所述的驱动方法，其中将来自该源电容器的能量存储在第二电感器和通过向该电容性负载供应存储在第二电感器中的能量而对该电容性负载充电的步骤包括步骤通过导通连接在该源电容器和第二电感器之间的开关而在该源电容器和该电容性负载之间形成一条电流路径。
36.如权利要求26所述的驱动方法，其中释放存储在该电容性负载中的能量的步骤包括步骤将来自该电容性负载的能量中的一部分存储在第一电感器中；和通过向该源电容器供应第一电感器中的能量而对该源电容器充电。
37.如权利要求36所述的驱动方法，其中将来自该电容性负载的能量中的一部分存储在第一电感器中的步骤和通过向该源电容器供应第一电感器中的能量而对该源电容器充电的步骤包括步骤通过导通连接在该源电容器和第一电感器之间的开关而在该电容性负载和该源电容器之间形成一条电流路径。
38.如权利要求37所述的驱动方法，其中该开关维持导通状态直到在流入第二电感器的电流变为0之后。
39.一种等离子显示面板的驱动方法，包括步骤施加一个维持脉冲到电容性负载，其中该维持脉冲显示出这样的电压，该电压增加到第一电压电平并且从第二电压电平增加到第三电压电平，其中第二电压电平小于第一电压电平并且大于0V。
40.如权利要求39所述的驱动方法，其中施加一个维持脉冲到该电容性负载的步骤包括在一个维持脉冲周期内在该电容性负载上产生至少两次放电。
41.如权利要求39所述的驱动方法，其中施加一个维持脉冲到该电容性负载的步骤包括在一个维持脉冲周期内在该电容性负载上产生至少三次放电。
42.如权利要求39所述的驱动方法，其中施加一个维持脉冲到该电容性负载的步骤包括在一个维持脉冲周期内在该电容性负载上产生至少四次放电。
43.一种等离子显示面板的驱动方法，包括步骤确定与给定子场对应的数据量；和基于与该子场对应的该数据量，调制维持脉冲，使得在一个维持脉冲周期内在电容性负载上产生至少两次放电。
44.如权利要求43所述的驱动方法，其中该调制维持脉冲的步骤包括步骤使该维持脉冲电压增加到第一电压电平，并且如果与该子场对应的数据量位于20％和50％之间，则使该维持脉冲电压从第二电压电平增加到第三电压电平，其中第二电压小于第一电压电平并且大于0V。
全文摘要
一种等离子显示面板及其驱动方法，其能够减小负载效应并且提高发光效率和放电效率。该等离子显示面板包括电容性负载；源电容器；产生维持电压的维持电压源；形成于一条其中电流从该电容性负载流到该源电容器的第一电流路径上的第一电感器；形成于一条其中电流从该源电容器流到该电容性负载的第二电流路径上的第二电感器；开关配置和开关控制电路，该开关控制电路控制该开关配置的开关操作使得在一个维持脉冲周期内产生至少两次放电。
文档编号G09G3/298GK1797514SQ200510134170
公开日2006年7月5日 申请日期2005年12月27日 优先权日2004年12月31日
发明者尹源植, 李良根, 金垣淳, 赵张焕 申请人:Lg电子株式会社