專利名稱：等離子體顯示面板的能量恢復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示面板，特別是等離子體顯示面板的能量恢復(fù)維持裝置，該裝置包含適于被耦合到該顯示面板以在維持時(shí)段之后進(jìn)行能量恢復(fù)時(shí)段的能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置。
此外，本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)顯示面板，特別是等離子體顯示面板(PDP)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備包含上述能量恢復(fù)維持裝置。另外，本發(fā)明涉及用于顯示圖像的顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備包含顯示面板(特別是等離子體顯示面板(PDP))以及這種能量恢復(fù)維持裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在需要大尺寸顯示面板的同時(shí)也需要薄的顯示設(shè)備。等離子體顯示面板(下文中簡(jiǎn)稱為PDP)預(yù)計(jì)將成為替代傳統(tǒng)陰極射線管的下一代最重要的顯示裝置之一，因?yàn)镻DP可以容易地實(shí)現(xiàn)面板厚度和重量的減小，并能提供平整的屏幕形狀和大的屏幕表面。
在發(fā)生表面放電的PDP中，在前玻璃基板的內(nèi)表面上形成電極對(duì)，并在該面板內(nèi)填充稀有氣體。當(dāng)在這些電極上施加電壓時(shí)，在形成于電極表面上的保護(hù)層和介電層的表面發(fā)生表面放電，由此產(chǎn)生紫外線。在背玻璃基板的內(nèi)表面上涂敷紅、綠、藍(lán)三基色的熒光材料，通過響應(yīng)于紫外線激發(fā)熒光材料發(fā)光而形成彩色顯示。
PDP包含多個(gè)列電極(尋址電極)和被設(shè)置成與這些列電極相交的多個(gè)行電極。每個(gè)行電極對(duì)和列電極被介電層覆蓋，從而與放電空間分隔開，且其具有這樣的結(jié)構(gòu)在行電極對(duì)與列電極的交點(diǎn)上形成對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素的放電室。由于PDP提供了利用放電現(xiàn)象的光發(fā)射顯示，每個(gè)放電單元僅具有兩個(gè)狀態(tài)，即進(jìn)行光發(fā)射的狀態(tài)以及不進(jìn)行光發(fā)射的狀態(tài)。
通過調(diào)整由放電室構(gòu)成的像素的列電極和行電極之間的電壓而實(shí)現(xiàn)放電。放電得到的光量發(fā)生改變，以調(diào)整放電室內(nèi)放電數(shù)。通過以矩陣的方式驅(qū)動(dòng)用于將數(shù)字視頻信號(hào)輸入到各放電室的列電極和行電極的寫脈沖、掃描用于維持放電的維持脈沖的掃描脈沖、以及用于終止放電室的放電的擦除脈沖，獲得整個(gè)屏幕。
因此在PDP中，不同的時(shí)間階段被用于創(chuàng)建(運(yùn)動(dòng)的)圖像。一般說來，共有三種階段，即用于擦除整個(gè)顯示面板的擦除/準(zhǔn)備階段，用于編程待顯示圖像的編程/尋址階段，以及用于在顯示面板上顯示該圖像的維持階段。為了在PDP上顯示實(shí)時(shí)視頻，由擦除階段、尋址階段、以及維持階段建立子域。在維持階段，由PDP產(chǎn)生真實(shí)的光線，用相對(duì)高的電壓驅(qū)動(dòng)該P(yáng)DP，因此涉及到大的高頻電流峰值。就電路成本和EMI(電磁干擾)而言，絕大部分集中在維持階段中。
由于顯示面板的主要是電容性的特征，采用適當(dāng)?shù)哪芰炕謴?fù)維持電路可大幅降低盲目的功耗。該能量恢復(fù)維持電路通?；谶@樣的電路其中外部電感器和面板電容形成諧振環(huán)路。
已經(jīng)有人建議用能量恢復(fù)維持電路驅(qū)動(dòng)PDP(見Weber，L.F.和M.B.Wood，“Energy Recovery Sustain Circuit for the AC PlasmaDisplay”，SID 87 Digest，第92至95頁，1987年)。在這種能量恢復(fù)維持電路中，提供和全橋驅(qū)動(dòng)器電路并聯(lián)的另外的電路，通過該另外的電路恢復(fù)面板電容中所存儲(chǔ)的能量。圖1示出了稱為Weber布局的恢復(fù)能量布局的原理圖。
在Weber布局中，在圖1中被示成其電容Cpanel的顯示面板通過開關(guān)c1連接到維持電壓源Vsustain，通過開關(guān)c2在公共側(cè)CS接地，通過開關(guān)s1連接到維持電壓源Vsustain，并通過開關(guān)s2在掃描側(cè)SS接地。此外，該顯示面板通過開關(guān)e1和e2連接到公共側(cè)處的第一能量恢復(fù)電感器Lrecover，并通過開關(guān)e3和e4連接到掃描側(cè)處的第二能量恢復(fù)電感器Lrecover。這兩個(gè)能量恢復(fù)電感器Lrecover分別連接到緩沖電容器Cbuffer，該電容器又接地。因此在顯示面板的每側(cè)，即在掃描側(cè)和公共側(cè)設(shè)有能量恢復(fù)電感器Lrecover，使得使用兩個(gè)能量恢復(fù)電感器Lrecover。
緩沖電容器Cbuffer設(shè)成用于存儲(chǔ)在下一個(gè)維持時(shí)段中重新使用的能量。由于采用能量恢復(fù)，面板上的電壓在兩個(gè)連續(xù)的步驟中被反轉(zhuǎn)。這些步驟如圖2a至2d所示，圖2e中示出了該電路中相應(yīng)的電流和電壓擺幅。
第一維持脈沖施加于面板的掃描側(cè)。圖2a示出了這個(gè)情形。通過激勵(lì)(閉合)開關(guān)s1和c2，PDP內(nèi)的等離子體室激發(fā)并發(fā)射光脈沖。和光脈沖相對(duì)應(yīng)，相當(dāng)高的電流峰值流過該面板。
在圖2b中，去激勵(lì)(斷開)開關(guān)s1而開關(guān)c2仍被激勵(lì)，面板電容Cpanl的掃描側(cè)被放電并存儲(chǔ)于設(shè)在PDP的這一側(cè)的緩沖電容器Cbuffer中。隨后由位于PDP的這一側(cè)的緩沖電容器Cbuffer對(duì)面板電容Cpanel的公共側(cè)充電，其中去激勵(lì)(斷開)開關(guān)c2，且開關(guān)s2被激勵(lì)(閉合)(圖2c)。
這個(gè)諧振周期結(jié)束之后，通過激勵(lì)開關(guān)c1和s2維持該公共側(cè)(圖2d)。在該維持時(shí)段的第二半段內(nèi)，面板電容內(nèi)的能量被放電，并用相反方式再次充電。電荷從面板電容Cpanel傳輸?shù)骄彌_電容器Cbuffer，反之亦然。
該電流的正常工作需要相當(dāng)大的緩沖電容器。如果實(shí)際情況如此，緩沖電容器Cbuffer上的電壓漲落可以忽略，并穩(wěn)定在維持電壓的一半。
US 5,670,974示范了恢復(fù)PDP的面板電容中所存儲(chǔ)能量的另一個(gè)傳統(tǒng)但更為直接的方法。圖3示出了稱為Ohba布局的這種布局的原理圖。和上述Weber布局的大的差異在于不存在緩沖電容器。和上述Weber布局的另一個(gè)差異在于只使用了一個(gè)能量恢復(fù)電感器Lrecover，該電感器通過開關(guān)e1和e2和該顯示面板并聯(lián)連接。因此，面板電容Cpanel中的電荷不存儲(chǔ)在緩沖電容器中，而是直接使用與面板電容Cpanel并聯(lián)的能量恢復(fù)電感器Lrecover進(jìn)行恢復(fù)。圖4a至4c示出了這種布局的工作，圖4d示出了該電路中相應(yīng)電流和電壓擺幅。
通過激勵(lì)(閉合)圖4a中的開關(guān)s1和c2，面板電容Cpanel被充電到維持電壓。去激勵(lì)(斷開)當(dāng)s1和c2時(shí)，面板電容Cpanel是浮置的，而面板電容Cpanel內(nèi)的電荷保持。通過閉合開關(guān)e2(圖4b)，電感器Lrecover和面板電容Cpanel串連連接。開始流過正弦波電流，并在面板電容Cpanel上出現(xiàn)余弦形狀電壓(見圖4d)。
緊挨著圖4b示出了能量恢復(fù)期間的流動(dòng)電流和面板電壓。該布局利用了諧振現(xiàn)象的半時(shí)段。當(dāng)完成半個(gè)正弦波時(shí)，電流Irecover通過零交叉點(diǎn)。通過在該諧振環(huán)路中插入二極管，禁止電流Irecover變?yōu)樨?fù)值(圖4d)。此時(shí)，面板電容Cpanel上的電壓反向最大，且該電壓電平由于電流受到阻斷而保持不變。可去激勵(lì)開關(guān)e2，由此結(jié)束能量恢復(fù)周期。激勵(lì)開關(guān)c1和s2(圖4c中)情況下，補(bǔ)償了諧振路徑中不可避免的損耗并達(dá)到恰當(dāng)?shù)木S持脈沖。
此時(shí)完成了維持時(shí)段的一半。第二半段和第一半段非常相似，但現(xiàn)在是用相反的方式恢復(fù)能量。之后，可再次維持PDP的掃描側(cè)，又如圖4a所示。
擦除階段和尋址階段和上述Weber布局中的相同。
US 5642018公開了用于驅(qū)動(dòng)具有面板電極和面板電容的顯示面板的能量驅(qū)動(dòng)電路。這個(gè)已知的電路包含耦合到面板電極的電感器裝置裝置；驅(qū)動(dòng)電壓源；用于提供幅度大于驅(qū)動(dòng)電壓的電源電壓的電壓源；以及響應(yīng)于上升的輸入信號(hào)躍遷而選擇性將驅(qū)動(dòng)電壓耦合到電感器的第一開關(guān)。該輸入信號(hào)躍遷起動(dòng)第一狀態(tài)，其中第一電流流過該電感器而對(duì)面板電容充電。該電感器使面板電極上升到超過驅(qū)動(dòng)電壓的電壓，此時(shí)第一電流達(dá)到零。提供第二開關(guān)裝置，用于選擇性地將電壓源耦合到電感器和面板電極。開關(guān)控制響應(yīng)于電感器內(nèi)的電流，并可在第一狀態(tài)內(nèi)操作以初始地將第二開關(guān)裝置保持在斷開的狀態(tài)，且之后響應(yīng)于得自電感器的信號(hào)而在當(dāng)?shù)谝浑娏鬟_(dá)到零時(shí)使得所述第二開關(guān)裝置能夠完全導(dǎo)電的時(shí)刻使該第二開關(guān)裝置閉合，由此電源電壓源在隨后的第二狀態(tài)期間向面板電極提供電流并向所述電感器提供回掃電流。相似的電路可以類似地工作于下降的輸入信號(hào)躍遷。
JP 10268831A示出了等離子體顯示面板的電力恢復(fù)電路。在該已知電路中，由電容器和電阻器構(gòu)成的RC電路和電力恢復(fù)線圈并聯(lián)連接，用于從電力恢復(fù)電容器輸出電壓，由此在電力恢復(fù)線圈中產(chǎn)生的峰值電壓有效地被吸收，并暫時(shí)防止產(chǎn)生大電壓和高頻電流。因此，振蕩衰減，然而這耗散能量。此外，至少在硬切換期間仍然發(fā)生一些電壓階躍。
US 2002/0047577A1公開了用于交流等離子體顯示面板的能量恢復(fù)維持電路，該電路包括結(jié)合了X和Y電極的能量恢復(fù)維持電路。該電路包含負(fù)載電容器、將該負(fù)載電容器充電到預(yù)定正電壓的第一和第四切換元件、將該負(fù)載電容器充電到預(yù)定負(fù)電壓的第二和第三切換元件、在特定時(shí)間段內(nèi)將外部電壓施加到該負(fù)載電容器從而持續(xù)維持該負(fù)載電容器內(nèi)的預(yù)定正電壓或負(fù)電壓的第五開關(guān)元件、用于產(chǎn)生特定的正電壓或負(fù)電壓從而對(duì)該負(fù)載電容器充電的電感器、以及對(duì)流過該電感器的電流進(jìn)行充電和放電的第一和第二電容器。該布局提供了所有階段的完整電路。然而，難以對(duì)靠近該面板的半橋的電壓進(jìn)行退耦。此外，在維持階段的等離子體放電期間存在至少一個(gè)額外與電壓源及面板串聯(lián)的MOSFET。
US 2002/0033806A1提出了平板顯示中驅(qū)動(dòng)器電路的能量恢復(fù)，其中包含四個(gè)可控開關(guān)的全橋驅(qū)動(dòng)器電路在平板顯示的第一和第二電極之間供應(yīng)極性交變的電壓，其中第一電極和第二電極之間電容、一電感器、以及二極管的串聯(lián)排列和這些開關(guān)之一并聯(lián)。設(shè)置二極管的極性使其在諧振階段是導(dǎo)電的，其中控制電路閉合所述開關(guān)之一，使得該電感器和電容形成一諧振電路，從而以能量有效的方式反轉(zhuǎn)該電壓的極性而無需除了形成全橋驅(qū)動(dòng)器電路的開關(guān)之外的任何其它可控開關(guān)。然而，就EMI而言，該方案的EMI友好性稍差。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的布局中會(huì)出現(xiàn)特定的損耗。特別地，在上述Weber和Ohba布局中，面板電容和電感器之間的諧振環(huán)路遭受特定的損耗，通常只能恢復(fù)約80％的能量。能量恢復(fù)周期結(jié)束之后，通過對(duì)被恢復(fù)的面板電壓添加電壓階躍以補(bǔ)償該損耗。然而，斜率非常陡的這種附加電壓階躍被認(rèn)為對(duì)EMI是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供更為EMI友好的能量恢復(fù)維持布局。本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求定義。附屬權(quán)利要求定義優(yōu)選實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的示范，在相應(yīng)的能量恢復(fù)時(shí)段之前對(duì)能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行預(yù)充電，其中該能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置在該能量恢復(fù)時(shí)段中被再次放電。通過對(duì)能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行預(yù)充電，可以不需要提供附加電壓階躍，并由此得到改善的EMI圖。特別地，在恢復(fù)面板電容內(nèi)所存儲(chǔ)的能量時(shí)可以獲得全電壓擺幅。
本發(fā)明布局的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，執(zhí)行能量恢復(fù)維持周期所需的開關(guān)比現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)少。因此，開關(guān)數(shù)目的減少使得整個(gè)裝置的構(gòu)造更加便宜。
優(yōu)選地，該能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置包含電感器裝置，該電感器裝置適于和顯示面板的電容形成諧振電路，從而在能量恢復(fù)時(shí)段期間形成諧振周期。通常，該電感器裝置和顯示面板并聯(lián)耦合。
該顯示面板包含第一端子裝置和第二端子裝置，其中通常該第一端子裝置為公共端子裝置，第二端子裝置為掃描端子裝置。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該電感器裝置包含第一端子裝置和第二端子裝置，顯示面板的第一端子裝置和該電感器裝置的第一端子裝置都可連接到第一節(jié)點(diǎn)，顯示面板的第二端子裝置和該電感器裝置的第二端子裝置都可連接到第二節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)連接到第一電壓電平，第二節(jié)點(diǎn)設(shè)成連接到第二電壓電平或者接地，或者從第二電壓電平斷開或從地?cái)嚅_。第二電壓電平相對(duì)于地電勢(shì)而言應(yīng)高于第一電壓電平。
通常，由第一電壓源裝置產(chǎn)生第一電壓電平。該第一電壓源裝置應(yīng)連接在第一節(jié)點(diǎn)和地之間。
此外，通常由第二電壓源產(chǎn)生第二電壓電平，其中第二節(jié)點(diǎn)可以通過第一開關(guān)連接到第二電壓源，該開關(guān)在維持時(shí)段閉合，在能量恢復(fù)時(shí)段斷開。此外，第二節(jié)點(diǎn)可以通過第二開關(guān)連接地，該第二開關(guān)在維持時(shí)段閉合，在能量恢復(fù)時(shí)段斷開。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一開關(guān)或者第二開關(guān)在維持時(shí)段內(nèi)閉合，而第一開關(guān)和第二開關(guān)在能量恢復(fù)時(shí)段都斷開。特別地，應(yīng)該以交替的方式閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，從而在能量恢復(fù)時(shí)段產(chǎn)生全電壓擺幅。即，此時(shí)，在第一維持時(shí)段內(nèi)第一開關(guān)閉合而第二開關(guān)斷開，在隨后的第一能量恢復(fù)時(shí)段內(nèi)第一開關(guān)和第二開關(guān)都斷開，在隨后的第二維持周持內(nèi)第一開關(guān)斷開而第二開關(guān)閉合，在隨后的第二能量恢復(fù)時(shí)段內(nèi)第一開關(guān)和第二開關(guān)再次斷開，其中重復(fù)包含第一維持時(shí)段、第一能量恢復(fù)時(shí)段、第二維持時(shí)段、和第二能量恢復(fù)時(shí)段的順序。
以全電壓擺幅反轉(zhuǎn)面板電壓對(duì)第一開關(guān)和第二開關(guān)而言是有利的，特別是當(dāng)這些開關(guān)由MOSFET構(gòu)成時(shí)。即當(dāng)激勵(lì)(閉合)這種開關(guān)時(shí)，其漏-源電壓為零。由于在被激勵(lì)時(shí)這種開關(guān)上沒有電壓，可大幅降低其損耗。這反過來對(duì)功耗、EMI、以及能量恢復(fù)效率是有利的。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二電壓源包含高電勢(shì)端子和低電勢(shì)端子，該高電勢(shì)端子連接到第二開關(guān)，低電勢(shì)端子連接到第一節(jié)點(diǎn)。因此，該第一電壓源和第二電壓源級(jí)聯(lián)耦合。這產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)第二電壓源無需產(chǎn)生相對(duì)于地電勢(shì)的全電壓電平，而只需產(chǎn)生第一電壓電平和第二電壓電平之差，該優(yōu)點(diǎn)使得構(gòu)造更加簡(jiǎn)單。


在下文中，將參考附圖基于優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，其中圖1示意性示出了傳統(tǒng)的Weber布局的基本電路圖；圖2a至2d示出了圖1的布局的不同工作模式，圖2e示出了反轉(zhuǎn)顯示面板的電壓時(shí)面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形；圖3示意性示出了傳統(tǒng)的Ohba布局的基本電路圖；圖4a至4c示出了圖3的布局的不同工作模式，圖4d示出了反轉(zhuǎn)顯示面板的電壓時(shí)面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形；圖5示意性示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的布局的基本電路圖；圖6a至6d示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的布局的不同工作模式，圖6e示出了反轉(zhuǎn)顯示面板的電壓時(shí)面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形；圖7為示出了圖5的電路中電流和電壓波形的另一個(gè)曲線圖；圖8a和8b示意性示出了擦除顯示面板時(shí)不同工作模式下根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的布局的基本電路圖；圖9示意性示出了尋址顯示面板時(shí)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的布局的基本電路圖；圖10a至10c示意性示出了三種工作模式下根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的布局的基本電路圖，圖10d示出了維持時(shí)段的第一半段期間面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形；圖11a至11c示意性示出了三種工作模式下根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的布局的基本電路圖，圖11d示出了維持時(shí)段的第二半段期間面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形。
具體實(shí)施例方式
圖5示意性示出了根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的布局的基本電路圖。在圖5所示的能量恢復(fù)維持布局中，不是采用全橋驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造，而是采用了半驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造。其結(jié)果為，該驅(qū)動(dòng)器的電源電壓必須翻倍。在圖5的實(shí)施例中，堆疊了兩個(gè)170V的維持電壓源，由此面板的公共側(cè)連接在這兩個(gè)源的中間。因此，所使用的開關(guān)必須承受兩倍的維持電壓，即340V。
由和該顯示面板并聯(lián)的電感器Lrecover形成諧振路徑(resonantpath)。在該布局中，電感器Lrecover與面板電容Cpanel并聯(lián)，而未使用任何額外開關(guān)。如圖5所示，顯示面板(僅用其電容Cpanel表示)的第一端子和能量恢復(fù)電感器Lrecover的第一端子在公共側(cè)連接在一起而形成連接到第一電壓源的高電勢(shì)端的第一節(jié)點(diǎn)，而該第一電壓源的低電勢(shì)端接地。另外，顯示面板的第二端子和能量恢復(fù)電感器的第二端子在掃描側(cè)連接在一起而形成第二節(jié)點(diǎn)，該第二節(jié)點(diǎn)通過開關(guān)s1耦合到第二電壓源的高電勢(shì)端并通過開關(guān)s2接地。第二電壓源的低電勢(shì)端連接到第一節(jié)點(diǎn)。因此，兩個(gè)電壓源串聯(lián)連接，其中每個(gè)電壓源均產(chǎn)生維持電壓Vsustain。在圖5的實(shí)施例中，每個(gè)電壓源所產(chǎn)生的維持電壓為170V。
將指出，根據(jù)該新的布局，只采用兩個(gè)開關(guān)s1和s2即可維持PDP的恢復(fù)能量。此外將指出，不再需要任何陡峭的電壓階躍以補(bǔ)償該共振路徑內(nèi)的損耗。
圖6a至6d示意性示出了圖5的電路的4種不同工作模式，圖6e示出了面板電流、恢復(fù)電流、及面板電壓的相應(yīng)波形。
在圖6a中，激勵(lì)，即閉合開關(guān)s1。顯示面板的掃描側(cè)SS被牽引(pull)到維持電壓的兩倍，即340V的電壓，而顯示面板的公共側(cè)CS保持在和單個(gè)維持電壓相對(duì)應(yīng)的電壓，即170V。用170V維持電壓驅(qū)動(dòng)該面板，點(diǎn)燃等離子體放電室并發(fā)射光脈沖。圖6e中同時(shí)示出了面板電壓和等離子體電流中相應(yīng)的峰值。只要等離子體電流正在流動(dòng)(通常約為1.25μs)，開關(guān)s1保持被激勵(lì)。用170V驅(qū)動(dòng)該面板的同時(shí)，也以170V驅(qū)動(dòng)能量恢復(fù)電感器Lrecover。因此，流過該電感器的電流將線性增大(VL＝L·di/dt)。
松開，即斷開開關(guān)s1，面板電容和Lrecover現(xiàn)在形成諧振路徑。由于帶電的電感器位于能量恢復(fù)周期的起點(diǎn)，所以該電流不是正弦波形。通過電感器Lrecover(和面板電容Cpanel)的電流“彎曲”到最大值并再次減小。和所有諧振路徑相同的是，這里也存在恢復(fù)能量的某些損耗。然而，由于通過Lrecover的電流的線性增大，該電感器中存在特定數(shù)量的能量。有可能將和諧振路徑中的損耗能量等量的能量存儲(chǔ)在Lrecover中。此時(shí)，面板電壓達(dá)到170V的全擺幅。圖6b中示出了根據(jù)這一新布局的恢復(fù)能量，圖6e示出了流動(dòng)的電流和面板電壓。
當(dāng)能量恢復(fù)周期結(jié)束時(shí)(比較圖6c)，開關(guān)s2被激勵(lì)(閉合)并維持約1.25μs。面板的掃描側(cè)由此被牽引至地電勢(shì)，而公共側(cè)保持在170V。點(diǎn)燃適當(dāng)?shù)牡入x子體放電室，通過Lrecover的電流再次線性增大。松開(斷開)開關(guān)s2，用相反的方式恢復(fù)能量。圖6d中示出了再次將面板電壓反轉(zhuǎn)回來。由此，完成了該能量恢復(fù)維持布局的完整維持時(shí)段。
如前所述，在恢復(fù)能量時(shí)達(dá)到全電壓擺幅。這對(duì)維持開關(guān)s1和s2又是有利的。在其漏-源電壓為零時(shí)先激勵(lì)開關(guān)s1再激勵(lì)s2。此時(shí)，“開關(guān)損耗”得到大幅降低，而且功耗也更少。此外，驅(qū)動(dòng)器和PDP的EMI圖更佳。
圖7中示出了圖5的電路中PDP驅(qū)動(dòng)電壓和流動(dòng)電流的示波圖片。t＝0時(shí)，開關(guān)s1被激勵(lì)。流過Lrecover的電流線性地增大，這完全和預(yù)期相一致。開關(guān)s1被激勵(lì)1.25μs，之后該電感器被充電至恰當(dāng)?shù)乃?。去激?lì)開關(guān)s1，則開始能量恢復(fù)周期ER。面板電壓在1μs內(nèi)被反轉(zhuǎn)，這對(duì)應(yīng)于Lrecover和Cpanel之間0.5MHz的諧振頻率。面板電壓達(dá)到零，且開關(guān)s2被激勵(lì)以將PDP鉗位在Vsus和地電勢(shì)之間。點(diǎn)燃等離子體放電室，測(cè)量到約為1A(對(duì)應(yīng)于光脈沖)的電流峰值。同時(shí)，電感器被充電至適當(dāng)?shù)碾娏魉?，以用于即將到來的能量恢?fù)周期。1.25μs之后，去激勵(lì)開關(guān)s2，用相反的方式恢復(fù)能量。由此完成了一個(gè)完整的維持時(shí)段。
能量恢復(fù)時(shí)間設(shè)定為1μs時(shí)，在點(diǎn)燃等離子體放電室之前激勵(lì)適當(dāng)?shù)拈_關(guān)(先激勵(lì)s1再激勵(lì)s2)。由此，從電源提取等離子體電流，并不從諧振電路提取等離子體電流。雖然分別將開關(guān)s1和s2激勵(lì)(閉合)1.25μs，但是在電感器內(nèi)只充上剛好足夠的能量以補(bǔ)償能量恢復(fù)周期中的損耗。由此，整個(gè)面板上達(dá)到全電壓擺幅。一個(gè)完整的維持時(shí)段持續(xù)4.5μs，這對(duì)應(yīng)于220kHz的頻率。同樣，該頻率似乎適于維持PDP。
在圖5的實(shí)施例中，能量恢復(fù)電感器直接與該面板并聯(lián)。在擦除階段，以340V驅(qū)動(dòng)掃描側(cè)SS，公共側(cè)CS接地。按照這個(gè)方式驅(qū)動(dòng)PDP約12μs。之后，PDP的兩側(cè)均接地，這就完成了擦除階段。恢復(fù)電感器Lrecover直接和面板電容Cpanel并聯(lián)時(shí)，其也應(yīng)在該擦除階段被驅(qū)動(dòng)。在12μs內(nèi)，流過電感器的電流可能增大得太高。對(duì)于尋址階段，可以進(jìn)行類似的推斷。為了尋址PDP，在PDP的公共側(cè)CS所有的行被連接到一起(例如圖5中的右手側(cè))，并通常以60V驅(qū)動(dòng)這些行。在一種簡(jiǎn)單的尋址方案中，一行接一行地、每次一行地對(duì)PDP尋址，即第1行、第2行、第3行、第4行等。在掃描側(cè)SS(即圖5中的左側(cè))通常以-160V驅(qū)動(dòng)待尋址的行，而其它行通常保持在-60V。該電壓電平(即公共側(cè)為60V，掃描側(cè)依次為-60V和-160V)對(duì)應(yīng)于目前市場(chǎng)上PDP的適當(dāng)?shù)膶ぶ冯娖?。在尋址階段期間尋址PDP中的所有行耗時(shí)約1ms。由于該尋址時(shí)間相對(duì)較長，電感器在該時(shí)間里應(yīng)該被斷開。
因此，為了避免在擦除和尋址階段中都驅(qū)動(dòng)該電感器，可以提供額外的開關(guān)，由此將該電感器和PDP斷開。圖8示意性地示出了根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的布局的基本電路圖，其中能量恢復(fù)電感器Lrecover通過開關(guān)e1和e2與顯示面板并聯(lián)連接，從而與其面板電容Cpanel并聯(lián)。從圖8可以看出，開關(guān)e1和e2串聯(lián)到能量恢復(fù)電感器Lrecover。
在清除PDP時(shí)，利用了開關(guān)s1。連接到為維持電壓兩倍的電壓源(340V)，該電壓高到足以擦除該P(yáng)DP。為了維持和擦除該P(yáng)DP，均激勵(lì)開關(guān)s1，可以節(jié)省用于擦除的單獨(dú)開關(guān)。圖8a中示出了如何使用340V脈沖擦除該P(yáng)DP。隨后，在圖8b中，PDP的兩側(cè)都接地，由此結(jié)束擦除階段。
從表示擦除階段的圖8可明確地看出，趨于流過能量恢復(fù)電感器的電流被阻斷。在擦除該P(yáng)DP之后，通過激勵(lì)開關(guān)s2a、s2b、和c2將兩側(cè)都接地。根據(jù)圖8b中電流的方向，激勵(lì)開關(guān)s2b和c2是足夠的。
尋址該P(yáng)DP時(shí)，正向地(60V)驅(qū)動(dòng)該公共側(cè)，而負(fù)向地(從-60V到-160V)驅(qū)動(dòng)該掃描側(cè)。流過電感器的電流再次被阻斷，只有該P(yáng)DP被相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)以尋址該P(yáng)DP，如圖9所示。當(dāng)所有的行被掃描且適當(dāng)?shù)姆烹娛乙虼吮粚ぶ窌r(shí)，PDP的兩側(cè)均按相同的方式接地，如圖8b所示。
在結(jié)合圖5至7所解釋的電路中，PDP和電感器在維持階段同時(shí)被驅(qū)動(dòng)。1.25μs的時(shí)間足以使電感器Lrecover充上剛好足以達(dá)到能量恢復(fù)時(shí)全電壓擺幅的能量。在更多的常規(guī)驅(qū)動(dòng)方案中，PDP維持約2μs。代替同時(shí)驅(qū)動(dòng)電感器和PDP，稍后驅(qū)動(dòng)電感器可能是有利的。在對(duì)開關(guān)e1和e2進(jìn)行適當(dāng)計(jì)時(shí)的時(shí)候，可以將PDP維持2μs，驅(qū)動(dòng)電感器1.25μs。
圖10a至10c示意性地示出了三種工作模式下根據(jù)第二實(shí)施例的布局的基本電路圖，圖10d示出了維持時(shí)段的第一半段內(nèi)面板電流、恢復(fù)電流、以及面板電壓的相應(yīng)波形。
在圖10a中，維持PDP的掃描側(cè)，而電感器被斷開。以170V驅(qū)動(dòng)該P(yáng)DP，引起等離子體放電室點(diǎn)燃，電流峰值由此流過該面板。等離子體電流中的相應(yīng)峰值如圖10d所示。
在特定的時(shí)間，激勵(lì)開關(guān)e1，從而使用恰當(dāng)?shù)碾娏鞒潆娔芰炕謴?fù)電感器(圖10b)。由于電壓源和掃描集成電路(掃描IC)并聯(lián)，所以以270V(＝340V-100V-170V)驅(qū)動(dòng)該電感器。流過電感器Lrecover的電流線性地增大，如圖10d所示。當(dāng)正確的值增大至達(dá)到能量恢復(fù)中的全電壓擺幅時(shí)，開關(guān)s1和c1被去激勵(lì)。因此，面板電容Cpanel中所存儲(chǔ)的能量被恢復(fù)，面板電流和面板電壓如圖10d。此時(shí)，完成了半個(gè)維持時(shí)段，將用相反的方式維持該P(yáng)DP。
在點(diǎn)燃被尋址的等離子體放電室之前，開關(guān)s2b和c1必須被激勵(lì)(閉合)。因此用170V的維持電壓驅(qū)動(dòng)公共側(cè)(圖11a)。圖11d中示出了流過面板的相應(yīng)的等離子體電流。和第一個(gè)半維持時(shí)段中的做法相類似，能量恢復(fù)電感器Lrecover在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候被充電。現(xiàn)在開關(guān)e2被激勵(lì)(閉合)(圖11b)，電感器電流線性增大。掃描IC的100V電源再次被設(shè)成與電感器的驅(qū)動(dòng)電壓串聯(lián)。由此以270V(170V+100V)驅(qū)動(dòng)電感器Lrecover。電感器Lrecover中的充電電流達(dá)到正確值之后，開關(guān)s2b和c1都被去激勵(lì)。能量得到恢復(fù)，并且通過充電的能量恢復(fù)電感器Lrecover再次獲得面板電壓的全擺幅。在圖11c中，維持時(shí)段已經(jīng)結(jié)束，整個(gè)順序再次從圖10a所示的工作模式開始。
在維持和恢復(fù)PDP中能量的情形中，涉及到大電流。掃描IC中的背柵二極管能夠比其伴有的MOS晶體管處理更大的電流。因此，優(yōu)選將掃描IC設(shè)置成“三態(tài)”模式。在所討論的維持時(shí)段的所有階段中，掃描IC中的開關(guān)保持在其三態(tài)模式，由背柵二極管傳導(dǎo)電流。
盡管已經(jīng)結(jié)合附圖所示的實(shí)例描述了本發(fā)明，顯然本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可在所附權(quán)利要求公開的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變化。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)內(nèi)的任何參考符號(hào)不應(yīng)被理解為限制該權(quán)利要求。措詞“包含”不排除存在除了權(quán)利要求中所羅列的元件或步驟之外的其它元件或步驟。元件前的措詞“一”或者“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這種元件。通過包含若干完全不同的元件的硬件并通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在列舉多種方法的裝置權(quán)利要求中，可通過一個(gè)相同的硬件實(shí)現(xiàn)多種這些方法。在互不相同的附屬權(quán)利要求中敘述某些措施的事實(shí)并不表示不能有利地利用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種能量恢復(fù)維持裝置，用于顯示面板，特別是等離子體顯示面板，其包括能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置(Lrecover)，適于耦合至該顯示面板以在維持時(shí)段之后執(zhí)行能量恢復(fù)時(shí)段，以及用于在所述維持時(shí)段內(nèi)對(duì)所述能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置(Lrecover)進(jìn)行充電的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述能量恢復(fù)存儲(chǔ)裝置包含用于和顯示面板的電容(Cpanel)一起形成諧振電路從而在所述能量恢復(fù)時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生諧振周期的電感器裝置(Lrecover)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述電感器裝置(Lrecover)設(shè)成與該顯示面板并聯(lián)耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中該顯示面板包含第一顯示端子裝置和第二顯示端子裝置，且所述電感器裝置(Lrecover)包含第一電感器端子裝置和第二電感器端子裝置，其中所述第一顯示端子裝置和所述第一電感器端子裝置均可連接到第一節(jié)點(diǎn)，所述第二顯示端子裝置和所述第二電感器端子裝置均可連接到第二節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)連接到第一電壓電平，且所述第二節(jié)點(diǎn)設(shè)成連接到第二電壓電平或者接地或者從所述第二電壓電平或地?cái)嚅_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中第一顯示端子裝置為公共端子裝置，第二顯示端子裝置為掃描端子裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中所述第二電壓電平相對(duì)于地電勢(shì)而言高于所述第一電壓電平。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中所述第一電壓電平由連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和地之間的第一電壓源裝置產(chǎn)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中所述第二電壓電平由第二電壓源產(chǎn)生，且所述第二節(jié)點(diǎn)通過第一開關(guān)(s1)連接到所述第二電壓源，其中該第一開關(guān)在維持時(shí)段閉合，在能量恢復(fù)時(shí)段斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中所述第二節(jié)點(diǎn)通過第二開關(guān)(s2)接地，其中該第二開關(guān)在維持時(shí)段被閉合，在能量恢復(fù)時(shí)段被斷開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中在維持時(shí)段期間，所述第一開關(guān)(s1)或所述第二開關(guān)(s2)被閉合，且在能量恢復(fù)時(shí)段期間所述第一和第二開關(guān)都斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中在第一維持時(shí)段中，所述第一開關(guān)(s1)閉合，且所述第二開關(guān)(s2)斷開，在隨后的第一能量恢復(fù)時(shí)段中，所述第一和第二開關(guān)(s1、s2)都斷開，在隨后的第二維持時(shí)段中，所述第一開關(guān)(s1)斷開，且所述第二開關(guān)(s2)閉合，并且在隨后的第二能量恢復(fù)時(shí)段中，所述第一和第二開關(guān)(s1、s2)都斷開，其中重復(fù)包含所述第一維持時(shí)段、所述第一能量恢復(fù)時(shí)段、所述第二維持時(shí)段、和第二能量恢復(fù)時(shí)段的順序。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中所述第二電壓源包含高電勢(shì)端子和低電勢(shì)端子，所述高電勢(shì)端子連接到所述第二開關(guān)，且所述低電勢(shì)端子連接到所述第一節(jié)點(diǎn)。
13.一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備，用于驅(qū)動(dòng)顯示面板，特別是等離子體顯示面板，包含根據(jù)權(quán)利要求1的能量恢復(fù)維持裝置。
14.一種用于顯示圖像的顯示設(shè)備，包含顯示面板，特別是等離子體顯示面板，以及根據(jù)權(quán)利要求1的能量恢復(fù)維持裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于顯示面板，特別是等離子體顯示面板中恢復(fù)能量的能量恢復(fù)裝置，其中能量恢復(fù)存儲(chǔ)單元(L
文檔編號(hào)G09G3/296GK1781134SQ200480011457
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者F·J·沃斯森, S·德克森 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司