專利名稱：等離子體顯示面板功率回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體顯示裝置及其驅(qū)動方法。具體而言，本發(fā)明涉及等離子體顯示裝置的功率回收電路。
背景技術(shù)：
等離子體顯示裝置是一種使用氣體放電產(chǎn)生的等離子體來顯示字符或圖像的平板顯示器。等離子體顯示裝置包括等離子體顯示面板(PDP)，PDP根據(jù)其尺寸，以矩陣形式設有數(shù)十乃至數(shù)百萬個像素。
當一個PDP電極被施加維持放電脈沖，而另一電極用作電容性負載時，需要附加的無功功率以及用于維持放電的功率，以便將維持脈沖施加給這兩個電極。從而，維持放電電路通常包括用于回收和重新使用無功功率的功率回收電路。
不過，對于傳統(tǒng)的功率回收電路而言，極難回收100％的能量，這是由于在回收功率時，開關(guān)和電路會引起損耗，因而在功率回收操作期間，維持放電電壓不能增加到維持放電脈沖的高電平電壓，也不能減小到維持放電脈沖的低電平電壓。在此狀況下，當提供維持放電脈沖的高電平電壓或低電平電壓的開關(guān)被閉合時，該開關(guān)被硬切換，因而造成開關(guān)損壞，并引起電磁干擾(EMI)。因此，需要減小功率回收電路中的開關(guān)損耗。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，可提高與等離子體顯示面板的維持放電電極相連的功率回收電路的功率回收效率。當功率回收電路施加給維持放電電極的電壓增大時，將功率回收電路中第一功率回收電容器的電壓設定為高于維持放電電壓的一半，并且當功率回收電路施加給維持放電電極的電壓減小時，將功率回收電路中第二功率回收電容器的電壓設定為低于維持放電電壓的一半，第一功率回收電容器和第二功率回收電容器均與維持放電電極相連。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種示例性等離子體顯示裝置，包括復數(shù)個第一電極、一個第一晶體管、一個第二晶體管、至少一個電感器、一個第四電源、一個第三晶體管、一個第五電源和一個第四晶體管。第一晶體管連接在第一電源與復數(shù)個第一電極之間，第一電源提供高于基準電壓的第一電壓。第二晶體管連接在第二電源與復數(shù)個第一電極之間，并且第二電源提供基準電壓。所述的至少一個電感器具有與復數(shù)個第一電極相連的第一端。第四電源連接在第三電源的正極與負極之間，并且提供比第二電壓高的第三電壓，其中第二電壓與第一電壓與基準電壓之間的電壓差的一半相當。第三晶體管連接在所述至少一個電感器中的一個電感器的第二端與第四電源之間。第五電源連接在第三電源的正極與負極之間，并且提供比第二電壓低的第四電壓。第四晶體管連接在所述至少一個電感器中所述電感器的第二端與第五電源之間。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示例性驅(qū)動方法，驅(qū)動具有復數(shù)個第一電極的等離子體顯示裝置。在該驅(qū)動方法中，由第一電源提供第一電壓，所述第一電壓大于基準電壓。提供第二電源，該第二電源用于供給大于第一電壓的一半的第二電壓。提供第三電源，該第三電源用于供給小于第一電壓的一半的第三電壓。通過從第二電源經(jīng)由與第二電源相連的電感器向第一電極提供第二電壓，來增大提供給復數(shù)個第一電極的電壓。接著，第一電壓被施加給復數(shù)個第一電極。通過從第三電源經(jīng)由與第二電源相連的電感器向第一電極提供第三電壓，來減小提供給復數(shù)個第一電極的電壓。然后，基準電壓被提供給復數(shù)個第一電極。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的等離子體顯示裝置。
圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器的電路圖。
圖2B表示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器的各個模式的電流路徑。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器的電路圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器的電路圖。
具體實施例方式
參照圖1，等離子體顯示裝置包括PDP 100、尋址電極驅(qū)動器200、掃描電極驅(qū)動器320、維持電極驅(qū)動器340和控制器400。
PDP 100包括復數(shù)個沿列向延伸的尋址電極A1到Am，和復數(shù)個成對的沿行向延伸的維持電極X1到Xn和掃描電極Y1到Y(jié)n。下面，將尋址電極稱作A電極，將維持電極稱作X電極，將掃描電極稱作Y電極。
尋址電極驅(qū)動器200從控制器200接收尋址驅(qū)動控制信號SA，并將顯示數(shù)據(jù)信號施加給相應A電極，以選擇要顯示的放電單元。
掃描電極驅(qū)動器320和維持電極驅(qū)動器340分別從控制器200接收掃描電極驅(qū)動信號SY和維持電極驅(qū)動信號SX，并將驅(qū)動電壓分別施加給Y電極和X電極。
控制器400從外部接收視頻信號，產(chǎn)生尋址驅(qū)動控制信號SA，掃描電極驅(qū)動信號SY和維持電極驅(qū)動信號SX，并將信號SA，SY，SX分別傳送給尋址電極驅(qū)動器200、掃描電極驅(qū)動器320和維持電極驅(qū)動器340。
現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)和操作。
圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的掃描電極驅(qū)動器320的電路圖。掃描電極驅(qū)動器320可同時與復數(shù)個Y電極Y1到Y(jié)n相連，或者與Y電極部分地相連。
如圖2A中所示，掃描電極驅(qū)動器320包括晶體管Ys，Yg和二極管Ds，Dg。晶體管Ys具有與Vs電壓相連的漏極，和與平板電容器Cp的Y電極相連的源極。晶體管Yg具有與該Y電極相連的漏極，和與接地端相連的源極。二極管Ds連接在電感器L與Vs電壓之間，并且將電感器L的第一端處的電壓箝位在Vs電壓。二極管Dg連接在電感器L與接地端之間，并且將電感器L的第一端處的電壓箝位在接地電壓(在圖2A中為0V)。此外，用于回收和重新使用功率的功率回收電路包括電感器L、晶體管Yr，Yf、二極管Dr，Df、電容器Cer，Cr，Cf以及電阻器Rr1，Rr2，Rf1，Rf2。
平板電容器Cp等效地表示位于X電極與Y電極之間的電容元件，為了便于描述，將平板電容器Cp的X電極描述為與接地端相連。
電容器Cer的負極與接地端相連，電阻器Rr1，Rr2與電阻器Rf1，Rf2并聯(lián)連接在電容器Cer的正極與負極之間。電阻器Rr1，Rr2串聯(lián)連接，電阻器Rf1，Rf2串聯(lián)連接。此外，電阻器Rr2與電容器Cr并聯(lián)連接，電阻器Rf2與電容器Cf并聯(lián)連接。用Vs電壓對電容器Cer進行充電，并且在被電阻器Rr1，Rr2分壓的電壓中，電阻器Rr2處的電壓為電容器Cr充電，在被電阻器Rf1，Rf2分壓的電壓中，電阻器Rf2處的電壓為電容器Cf充電。此外，電容器Cer的正極可以與電源Vs相連，使充入電容器Cer的電壓保持為Vs電壓的水平。
晶體管Yr的漏極與電阻器Rr1，Rr2之間的節(jié)點相連，晶體管Yf的源極與電阻器Rf1，Rf2之間的節(jié)點相連。此外，在晶體管Yr，Yf中可分別形成體二極管(body diode)，從而各體二極管的正極與晶體管Yr，Yf的相應源極相連，各體二極管的負極與晶體管Yr，Yf的相應漏極相連。將二極管Dr，Df以阻擋電流流過體二極管的方向連接。
各個晶體管可由復數(shù)個并聯(lián)連接的晶體管構(gòu)成。
將參照圖2A和圖2B描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例，在維持周期內(nèi)驅(qū)動電路的時間變化操作。此處，從模式1(M1)到模式4(M4)順序執(zhí)行時間變化操作，并且可通過晶體管的操作從一種模式改變?yōu)榱硪环N。在下面的描述中，使用術(shù)語電感-電容(LC)諧振。應當理解的是，該術(shù)語并非必然表明振蕩的無限性。在下面的描述中，使用術(shù)語LC諧振表示在電壓增大或減小過程中，電壓的性質(zhì)所遵循的曲線或圖形。半導體元件(晶體管或二極管)的閾值電壓與放電電壓相比相當?shù)?，因此，在下面的描述中，該閾值電壓近似?V。
圖2B表示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例，在各個模式下Y電極驅(qū)動器所形成的電流路徑。
在第一示例性實施例中，假設在開始M1之前用Vs電壓給電容器Cer充電。從而，在由電阻器Rr1，Rr2分壓的電壓中，電阻器Rr2處的電壓對電容器Cr進行充電。即，電容器Cr處的電壓Vcr為VsRr2/(Rr1+Rr2)。
在M1期間，晶體管Yr導通。從而，如圖2B中所示，形成通過電容器Cr、晶體管Yr、二極管Dr、電感器L和平板電容器Cp的電流路徑①，因而，在電感器L與平板電容器Cp之間產(chǎn)生LC諧振。由于LC諧振而充入電容器Cr中的電荷移動到平板電容器Cp，從而將平板電容器Cp充電，使得Y電極的電壓從0V逐漸增大。
不過，由于在各個元件中形成的寄生成分，Y電極的電壓不能達到Vs電壓。從而，將充到電容器Cr上的電壓設定為高于Vs電壓的一半，從而將Y電極的電壓增大到幾乎為Vs電壓。即，電容器Cr被充電為具有電壓Vcr(Vcr＝VsRr2/(Rr1+Rr2))，因此應當滿足VsRr2/(Rr1+Rr2)＞Vs/2。因此，將電阻器Rr2的阻值設定為大于電阻器Rr1的阻值。
在M2期間，晶體管Yr截止，晶體管Ys導通。從而，如圖2B中所示，形成通過電源Vs、晶體管Ys和平板電容器Cp的電流路徑②，由電源Vs提供的Vs電壓通過晶體管Ys施加給平板電容器Cp的Y電極。
不過，在M1期間Y電極的電壓已經(jīng)增大到Vs電壓，當M2期間晶體管Ys導通時，不會發(fā)生硬切換。
在M3期間，晶體管Ys截止，晶體管Yf導通，形成通過平板電容器Cp、電感器L、二極管Df、晶體管Yf和電容器Cf的電流路徑③，如圖2B中所示。因而，在電感器L與平板電容器Cp之間產(chǎn)生LC諧振。充入平板電容器Cp的電荷在LC諧振作用下移動到電容器Cf，從而對電容器Cf進行充電，而平板電容器Cp的Y電極的電壓從Vs電壓逐漸減小。
不過，如上所述，由于各個元件中形成的寄生成分，Y電極的電壓不會減小到0V。從而，將充入電容器Cf的電壓設定為低于Vs電壓的一半，因此Y電極的電壓幾乎減小到0V。即，電容器Cf被充電成具有Vcf電壓(Vcf＝VsRf2/(Rf1+Rf2))，因而應當滿足VsRf2/(Rf1+Rf2)＜Vs/2。從而，將電阻器Rf2的阻值設定為小于電阻器Rf1的阻值。
在M4期間，晶體管Yf截止，晶體管Yg導通。從而，如圖2B所示，形成通過電容器Cp、晶體管Yg和接地端的電流路徑④，因而，平板電容器Cp的Y電極被施加接地電壓。
不過，Y電極的電壓在M3期間已經(jīng)減小到0V，從而當晶體管Yg在M4期間導通時，不會發(fā)生硬切換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明該示例性實施例的功率回收電路執(zhí)行高于電壓Vs/2的電勢的上升操作，并執(zhí)行低于電壓Vs/2的電勢的下降操作，從而借助功率回收操作可使Y電極的電壓增大到Vs電壓或減小到0V。
從M1到M4，Y電極的電壓可在0V與Vs電壓之間擺動。此外，在完成M4之后重復M1到M4中的操作。
另外，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例，串聯(lián)連接的電阻器與電容器Cer并聯(lián)連接，并且電容器與串聯(lián)電阻器中的一個電阻器相連。不過，串聯(lián)連接的各個電阻器可以與各自電容器相連。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的Y電極驅(qū)動器320的電路圖。
如圖3中所示，Y電極驅(qū)動器320與本發(fā)明第一示例性實施例的Y電極驅(qū)動器相同，不過Y電極驅(qū)動器320還包括電容器Cr1，Cf1。
更詳細而言，彼此串聯(lián)連接并且與電容器Cer并聯(lián)連接的電阻器Rr1，Rr2，分別與電容器Cr1和電容器Cr2并聯(lián)連接。與電阻器Rr1，Rr2類似，彼此串聯(lián)連接并且與電容器Cer并聯(lián)連接的電阻器Rf1，Rf2，分別與電容器Cf1，Cf2并聯(lián)連接。
在此情形中，與本發(fā)明第一示例性實施例類似，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例，在功率回收操作的電壓上升周期期間通過使用電容器Cr2提供的電荷來增大Y電極的電壓，并通過使用電容器Cf2提供的電荷來減小Y電極的電壓。
在第二示例性實施例中，通過將電阻器Rr2的阻值設定為大于電阻器Rr2的阻值，為電容器Cr2充電的電壓Vcr2變得大于電壓Vs的一半；通過將電阻器Rf2的阻值設定為小于電阻器Rf1的阻值，為電容器Cf2充電的電壓Vcf2變得小于電壓Vs的一半。
這樣，通過功率回收操作，能夠?qū)電極的電壓增大到Vs電壓，并且能夠?qū)⑵錅p小到0V。從而，當晶體管Ys和晶體管Yg導通時，不會發(fā)生硬切換。此外，充入電容器Cer的電荷被同時充電到兩對電容器Cr1，Cr2和Cf1，Cf2中，因此，與本發(fā)明的第一示例性實施例相比，可減小將電容器Cr2，Cf2充電的時間。
另外，通過將齊納二極管和電容器與電容器Cer相連，可將電壓上升期間功率的大小與電壓下降期間功率的大小設定成彼此不同。
圖4為根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的Y電極驅(qū)動器320的電路圖。
如圖4中所示，電阻器Rr、齊納二極管Dzr和電容器Cr串聯(lián)連接，電阻器Rf、齊納二極管Dzf和電容器Cf串聯(lián)連接。此外，每組串聯(lián)連接的電阻器、齊納二極管和電容器都與電容器Cer并聯(lián)連接。在功率回收操作期間，電容器Cr用作使Y電極的電壓增大的電源，電容器Cf用作使Y電極的電壓減小的電源。
更詳細而言，電容器Cer被充電為具有Vs電壓，從而電容器Cr被充電為具有(Vs-Vdzr)電壓(即，從Vs電壓減小齊納二極管Dzr的擊穿電壓Vdzr的電壓)，并且電容器Cf被充電為具有(Vs-Vdzf)電壓(即，從Vs電壓減小齊納二極管Dzf的擊穿電壓Vdzf的電壓)。
此時，將(Vs-Vdzr)電壓設定為大于Vs電壓的一半，將(Vs-Vdzf)電壓設定為小于Vs電壓的一半。即，將齊納二極管Dzr，Dzf的擊穿電壓設定為滿足Vdzr＜Vs/2和Vdzf＞Vs/2。
因而，通過功率回收操作，可將Y電極的電壓增大到Vs電壓和減小到0V，從而防止當晶體管Ys，Yg導通時發(fā)生硬切換。
根據(jù)本發(fā)明該示例性實施例，設定晶體管Yr，Yf，Ys，Yg為NMOS晶體管，從而可形成體二極管，不過它們也可由其他晶體管來取代。
此外，根據(jù)本發(fā)明該示例性實施例，二極管Dr連接在晶體管Yr與電感器L之間，二極管Df連接在晶體管Yf與電感器L之間，不過，二極管Dr的正極可以與晶體管Yr的漏極相連，二極管Df的正極可以與晶體管Yf的源極相連。
此外，根據(jù)本發(fā)明該示例性實施例，一個電感器與Y電極相連，從而交替地形成通過該電感器的充電路徑和放電路徑，不過也可使用兩個電感器將充電路徑與放電路徑分開。另外，當使用兩個電感器時，一個電感器連接在電容器Cr與晶體管Yr之間，另一電感器連接在電容器Cf與晶體管Yf之間。
此外，本發(fā)明該示例性實施例描述了掃描電極驅(qū)動器的功率回收電路，不過，上述示例性實施例可應用于維持電極驅(qū)動器和尋址電極驅(qū)動器的功率回收電路。
如上所述，在功率回收電路中，在電壓上升周期期間將功率回收電容器的電壓設定為大于維持放電電壓的一半，并且在電壓下降周期期間將功率回收電容器的電壓設定為小于維持放電電壓的一半。即，在平板電容器的電壓增大到Vs電壓或減小到0V之后，使用于提供維持放電電壓的開關(guān)閉合，從而防止開關(guān)硬切換時產(chǎn)生的浪涌電流(inrush current)，并且減小開關(guān)上的應力。
盡管結(jié)合目前認為實際的實施例描述了本發(fā)明，不過應當理解的是，本發(fā)明不限于所披露的實施例，相反，認為其涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的多種變型和等效結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示裝置，包括復數(shù)個第一電極；連接在第一電源與所述復數(shù)個第一電極之間的第一晶體管，其中所述第一電源提供高于基準電壓的第一電壓；連接在第二電源與所述復數(shù)個第一電極之間的第二晶體管，其中所述第二電源提供該基準電壓；至少一個電感器，具有與所述復數(shù)個第一電極相連的第一端；連接在第三電源的正極與負極之間的第四電源，其提供高于第二電壓的第三電壓，所述第二電壓與第一電壓和基準電壓之間的電壓差的一半相當；連接在所述至少一個電感器中的一個電感器的第二端和所述第四電源之間的第三晶體管；連接在第三電源的正極與負極之間的第五電源，其提供低于第二電壓的第四電壓；以及連接在所述至少一個電感器中一個電感器的第二端與所述第五電源之間的第四晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，其中所述第四電源包括在第三電源的正極與負極之間串聯(lián)連接的第一電阻器和第二電阻器，和與第二電阻器并聯(lián)連接的第一電容器，其經(jīng)由第一電阻器與第二電阻器之間的節(jié)點提供第三電壓，其中所述第五電源包括在第三電源的正極與負極之間串聯(lián)連接的第三電阻器和第四電阻器，和與第四電阻器并聯(lián)連接的第二電容器，其經(jīng)由第三電阻器與第四電阻器之間的節(jié)點提供第四電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的等離子體顯示裝置，其中第二電阻器的阻值大于第一電阻器的阻值，第四電阻器的阻值小于第三電阻器的阻值。
4.如權(quán)利要求2所述的等離子體顯示裝置，其中所述第四電源還包括與第一電阻器并聯(lián)連接的第三電容器，所述第五電源還包括與第三電阻器并聯(lián)連接的第四電容器。
5.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，其中所述第四電源包括在第三電源的正極與負極之間串聯(lián)連接的第一齊納二極管和第一電容器，并且該第四電源經(jīng)由第一電容器與第一齊納二極管之間的節(jié)點提供第三電壓，并且所述第五電源包括在第三電源的正極與負極之間串聯(lián)連接的第二齊納二極管和第二電容器，并且該第五電源經(jīng)由第二電容器與第二齊納二極管之間的節(jié)點提供第四電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的等離子體顯示裝置，其中第一齊納二極管的擊穿電壓小于第二電壓，而第二齊納二極管的擊穿電壓大于第二電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，其中所述第三電源包括第五電容器，用于充入與第一電壓和基準電壓之間的電壓差相當?shù)碾妷?，并且該第五電容器具有與第二電源相連的負極。
8.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，還包括第一二極管，其電連接在所述至少一個電感器與第三晶體管之間，并且確定一個為第一電極充電的電流方向，和第二二極管，其電連接在所述至少一個電感器與第四晶體管之間，并且確定一個使第一電極放電的電流方向。
9.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，其中所述第一電極的電壓通過使第三晶體管導通來增大，并通過使第四晶體管導通來減小到第二電壓。
10.一種具有復數(shù)個第一電極的等離子體顯示裝置的驅(qū)動方法，該驅(qū)動方法包括由第一電源提供第一電壓，所述第一電壓大于基準電壓；提供第二電源，該第二電源用于供給大于第一電壓的一半的第二電壓；提供第三電源，該第三電源用于供給小于第一電壓的一半的第三電壓；通過從第二電源經(jīng)由與第二電源相連的電感器向第一電極供給第二電壓，來增大施加給所述復數(shù)個第一電極的電壓；將第一電壓施加給所述復數(shù)個第一電極；通過從第三電源經(jīng)由與第二電源相連的電感器向第一電極供給第三電壓，來減小施加給所述復數(shù)個第一電極的電壓；以及將基準電壓施加給所述復數(shù)個第一電極。
11.如權(quán)利要求10所述的驅(qū)動方法，其中所述第二電源包括第一電容器，該第一電容器具有與第一電源的一端相連的負極，所述第三電源包括第二電容器，該第二電容器具有與第一電源的一端相連的負極；所述提供第二電源的步驟包括，用由第一電源供給的電荷將第一電容器充電，并且所述提供第三電源的步驟包括，用由第一電源供給的電荷將第二電容器充電。
12.一種用于提高與等離子體顯示面板的維持放電電極相連的功率回收電路的功率回收效率的方法，包括當該功率回收電路施加給維持放電電極的電壓增大時，將功率回收電路中第一功率回收電容器的電壓設定為大于維持放電電壓的一半，其中所述第一功率回收電容器與維持放電電極相連；和當該功率回收電路施加給維持放電電極的電壓減小時，將功率回收電路中第二功率回收電容器的電壓設定為小于維持放電電壓的一半，其中所述第二功率回收電容器與維持放電電極相連。
全文摘要
在等離子體顯示裝置中，當功率回收電路的電壓增大時，將功率回收電容器的電壓設定為大于維持放電電壓的一半，并且當功率回收電路的電壓減小時，將功率回收電容器的電壓設定為小于維持放電電壓的一半。因而，可提高功率回收效率。
文檔編號H03K17/16GK1917007SQ20061011219
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者李東明 申請人:三星Sdi株式會社