專利名稱：等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示面板(PDP)的驅(qū)動裝置，具體地講，本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動PDP的掃描電極的電路。
背景技術(shù)：
通常，PDP利用通過氣體放電產(chǎn)生的等離子體來顯示字符或圖像，它可以包含多于幾萬到上百萬、以矩陣形式排列的像素。根據(jù)驅(qū)動電壓波形和放電單元結(jié)構(gòu)，可以把PDP分成直流(DC)型或交流(AC)型。
當(dāng)驅(qū)動AC PDP時，可以將單位幀劃分為多個用于時分灰度顯示的子場，并且每個子場可以包含復(fù)位周期、尋址周期和維持周期。
在復(fù)位周期，可以清除由以前的維持放電形成的壁電荷(wall charge)，并且初始化每個單元以穩(wěn)定地進(jìn)行隨后的尋址操作。在尋址周期，將每個單元被選擇成為開啟(turned on)或關(guān)閉(turned off)，并且壁電荷聚集在選擇為開啟的單元(例如，尋址單元)。在維持周期，維持放電波形可以交替地施加到掃描電極和維持電極以產(chǎn)生在尋址單元上顯示圖像的放電。
按照常規(guī)，可以將斜坡波形施加到掃描電極以在復(fù)位周期形成壁電荷，如圖1所示以及在美國專利No.5,745,086所公開的。換句話說，可以將逐步上升的斜坡波形施加到掃描電極，隨后是逐步下降的斜坡波形。在這種情況下，由于精確控制壁電荷的能力基本上取決于斜坡的傾斜度，在預(yù)定的時間幀里可能不能精確地控制壁電荷。
此外，盡管斜坡下降波形的最終電壓Vnf和在尋址周期施加到所選的掃描電極的電壓Vscl可能相同，但是也可以為傳送電壓Vnf和Vscl分別使用分離的晶體管。換言之，驅(qū)動器可能必須連接到掃描電極的觸點(contact)和連接到晶體管，其可能不能施加脈沖型電壓Vnf。因此必需分離的晶體管一個用于傳送電壓Vnf，另一個用于傳送電壓Vscl。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種驅(qū)動裝置以在一段預(yù)定的時間內(nèi)控制壁電荷。
此外，本發(fā)明可以在復(fù)位周期和維持周期使用相同的晶體管。
本發(fā)明另外的特性將在隨后的描述中闡明，從該描述將會部分地明白，或可以通過發(fā)明的實施認(rèn)識到。
本發(fā)明公開了一種具有由至少由兩個電極形成的電容性負(fù)載的等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置包括具有連接到所述電容性負(fù)載的第一電極的第一主端的第一晶體管，和具有連接到第一晶體管的第二主端的第一端和連接到提供第一電壓的第一電源的第二端的電容，當(dāng)?shù)谝痪w管開啟時，從電容性負(fù)載接收電荷。第二晶體管連接在第一晶體管的第二主端和提供第二電壓的第二電源之間。在復(fù)位周期，通過反復(fù)開啟和關(guān)閉第一晶體管而使第一電極的電壓降低。在尋址周期，開啟第一晶體管和第二晶體管，以便施加第二電壓到第一電極。
本發(fā)明還公開了一種具有由至少兩個電極形成的電容性負(fù)載的等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置包括具有連接到所述電容性負(fù)載的第一電極的第一主端的第一晶體管，連接在第一晶體管的控制端、第二主端和提供第一電壓的第一電源之間的驅(qū)動器，和連接在第一晶體管的第二主端和提供第二電壓的第二電源之間的第二晶體管。驅(qū)動器控制第一晶體管的操作以在復(fù)位周期逐步降低第一電極的電壓。在尋址周期，當(dāng)開啟第一晶體管和第二晶體管時，第二電壓被施加到第一電極。
應(yīng)該理解到前述的概括描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，是想要提供如本發(fā)明所要求保護(hù)的更進(jìn)一步的說明。


所包括以提供對本發(fā)明更深理解的、加到其內(nèi)并組成本說明書一部分的附圖，顯示了本發(fā)明的實施例并結(jié)合描述用以說明本發(fā)明的原理。
圖1顯示了PDP的常規(guī)驅(qū)動波形。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的PDP的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的PDP的驅(qū)動波形。
圖4顯示了對應(yīng)圖3的驅(qū)動波形的電極電壓和放電電流。
圖5A是顯示由維持電極和掃描電極形成的放電單元的模擬圖。
圖5B顯示了圖5A的等效電路。
圖5C顯示了當(dāng)放電沒有發(fā)生在圖5A的放電單元內(nèi)時施加電壓的狀態(tài)。
圖5D顯示了當(dāng)在圖5A的放電單元內(nèi)發(fā)生放電時施加電壓的狀態(tài)。
圖5E顯示了當(dāng)在圖5A的放電單元內(nèi)發(fā)生放電時的浮動狀態(tài)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施例的示意電路圖。
圖7是用于圖6的驅(qū)動電路的驅(qū)動波形圖。
圖8和圖9分別是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三典型實施例的示意電路圖。
圖10和圖11分別是根據(jù)本發(fā)明的第四和第五典型實施例的掃描電極驅(qū)動電路圖。
具體實施例方式
在以下詳細(xì)的描述里，通過例圖，顯示和描述了本發(fā)明的典型實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到可以以各種形式修改本發(fā)明的典型實施例，但所有的都沒有脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此附圖和描述實際上應(yīng)該被視為是例證性的，而不是限定性的。
在圖里，為了更清楚地描述本發(fā)明的主題而省略了與本發(fā)明無關(guān)的部件的說明。在說明書中，壁電荷是指聚集在電極并在放電單元的壁(例如電介質(zhì)層)上接近各個電極形成的電荷。壁電荷實際不接觸電極本身，但可以把它們在此處描述為“形成在”、“存儲在”、和/或“聚集在”電極上。
后面將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明一個典型實施例的PDP的驅(qū)動裝置。
圖2示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的等離子體顯示設(shè)備。
參考圖2，等離子體顯示設(shè)備可以包括等離子體顯示面板(PDP)100、控制器200、尋址驅(qū)動器300、維持(X)電極驅(qū)動器400、和掃描(Y)電極驅(qū)動器500。
PDP 100可以包括以列方向排列的尋址電極A1到Am，以行方向交替排列的、成對的維持電極X1到Xn和掃描電極Y1到Y(jié)n。每個維持電極X1到Xn的末端可以連接在一起。此外，PDP 100可以包含維持電極和掃描電極排列在其上的基片(未示出)，和尋址電極排列在其上的基片(未示出)。這些基片密封在一起并在其間限定了一個放電空間，尋址電極A1到Am可以垂至于掃描電極Y1到Y(jié)n和維持電極X1到Xn。放電單元可以形成在尋址電極與掃描和維持電極對的交叉點對應(yīng)的放電空間的一部分。
控制器200接收外部圖像信號并輸出維持電極驅(qū)動控制信號、掃描電極驅(qū)動控制信號、和尋址驅(qū)動控制信號。此外，控制器200可以將單個幀劃分成多個子場，其中子場針對在操作中的時間變化，可以包括復(fù)位周期、尋址周期、和維持周期。
尋址電極300從控制器200接收尋址驅(qū)動控制信號，并傳送數(shù)據(jù)信號到尋址電極A1到Am，以選擇所要的放電單元。X電極驅(qū)動器400和Y電極驅(qū)動器500從控制器200接收維持和掃描電極驅(qū)動控制信號，并分別施加驅(qū)動電壓到維持和掃描電極。
以下，將參考圖3和圖4描述可以施加到尋址電極A1到Am、維持電極X1到Xn、和掃描電極Y1到Y(jié)n的驅(qū)動波形。后面也將描述由尋址電極、維持電極、和掃描電極形成的放電單元。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例PDP的驅(qū)動波形，圖4顯示了對應(yīng)圖3的驅(qū)動波形的Y電極的電壓和放電電流。
如圖3所示，子場可以包括復(fù)位周期Pr、尋址周期Pa、和維持周期Ps，并且復(fù)位周期Pr可以包括上升周期Pr1和下降周期Pr2。
通常，在維持周期，當(dāng)最近的維持放電結(jié)束時，正電荷可以形成在維持電極上，負(fù)電荷可以形成在掃描電極上。在復(fù)位周期Pr的上升周期Pr1里，可以將逐步從電壓Vs上升到電壓Vset的波形施加到掃描電極，同時將維持電極加偏壓(biasing)到0V。在這個期間，從掃描電極到尋址電極和維持電極可以分別發(fā)生微弱的復(fù)位放電，因此在掃描電極上聚集正壁電荷，而在維持電極和掃描電極上聚集負(fù)壁電荷。
如圖3和圖4所示，在復(fù)位周期Pr的下降周期Pr2，施加到掃描電極的電壓可以降低一個預(yù)定的電壓，然后在周期Tr，通過停止施加到其電壓，可以使掃描電極浮動(floated)，同時將維持電極偏壓到電壓Ve。重復(fù)降低施加到掃描電極的電壓和浮動掃描電極的過程。
當(dāng)維持電極的電壓Vx與掃描電極的電壓Vy之間的差超過放電啟動電壓Vf時，則在維持和掃描電極之間將會發(fā)生放電。換句話說，放電電流Id流過放電空間。因為不從外部電源提供電荷的，在開始放電后使掃描電極浮動以基于壁電荷的量改變掃描電極的電壓。因此，改變的壁電荷的量可以減少放電空間內(nèi)的電壓，因此用少量的壁電荷抑制了放電。換句話說，在維持電極和掃描電極上形成的壁電荷可以迅速降低放電空間的電壓，以便可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電抑制。當(dāng)掃描電極在它的電壓降低后浮動以產(chǎn)生放電時，可以減少壁電荷并在放電空間內(nèi)可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電抑制。重復(fù)降低掃描電極的電壓并使其浮動可以在維持電極和掃描電極上形成所要的壁電荷。
如上所述，用少量的壁電荷可以抑制放電以便更精確地控制壁電荷。而且，施加逐步降低的斜坡波形的常規(guī)復(fù)位方法可以緩慢地降低掃描電極的電壓，以防止強(qiáng)烈的放電并控制壁電荷。由于斜坡波形的傾斜度可以控制放電強(qiáng)度，限制了可以接受的傾斜度值，這可以增加用于執(zhí)行復(fù)位操作的時間量。相反，根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的使用浮動狀態(tài)的復(fù)位方法，可以利用基于壁電荷的壓降控制放電強(qiáng)度，這會減少復(fù)位周期所需的時間。
用于降低掃描電極電壓的時間不應(yīng)太長，如果太長而引起過于劇烈的放電。因此，用于施加電壓到掃描電極的時間可以短于用于浮動掃描電極的時間。
參考圖5A、圖5B、圖5C、圖5D和圖5E，關(guān)于放電單元內(nèi)的維持和掃描電極，因為放電通常發(fā)生在其間，在下文中將描述可能由浮動引起的強(qiáng)烈放電抑制。
圖5A是顯示由維持電極和掃描電極形成的放電單元的模擬圖，圖5B顯示了圖5A的等效電路。圖5C顯示了當(dāng)在圖5A的放電單元內(nèi)沒有放電發(fā)生時的情況，圖5D顯示了當(dāng)在放電單元內(nèi)發(fā)生放電時施加電壓的狀態(tài)，圖5E顯示了當(dāng)在放電單元內(nèi)發(fā)生放電時的浮動狀態(tài)。為便于描述，在圖5A中較早的階段，在掃描電極和維持電極10和20分別形成電荷-σw和+σX。電荷形成在電極的電介質(zhì)層上，但為了便于說明，將其描述為電荷形成在電極上如圖5A所示，掃描電極10通過開關(guān)SW連接到電流源Iin，而維持電極20連接到電壓Ve。電介質(zhì)層30和40分別以覆蓋掃描電極10和維持電極20形成。電介質(zhì)層30和40之間注入的放電氣體(未示出)，和在電介質(zhì)層30和40之間提供的區(qū)域形成了放電空間50。
由于掃描和維持電極10和20、電介質(zhì)層30和40、和放電空間50形成了電容性負(fù)載，它們可以表示為面板電容Cp，如圖5B所示。在圖5A里，εr是電介質(zhì)層30和40的電介質(zhì)常量，Vg是放電空間50的電壓，d1是電介質(zhì)層30和40的厚度，d2是電介質(zhì)層30和40之間的距離(放電空間的寬度)。
如公式1給出的，當(dāng)開關(guān)SW開啟時，施加到面板電容Cp掃描電極的電壓Vy與時間成比例地下降。即當(dāng)開關(guān)SW開啟時，掃描電極的電壓Vy降低。在圖5A到5E中，通過利用電流源Iin降低掃描電極的電壓。然而通過直接施加所降低的電壓量到掃描電極或給面板電容Cp放電，可以降低掃描電極的電壓。
公式1Vy=Vy(0)-IinCpt]]>其中Vy(0)是當(dāng)開關(guān)SW開啟時的掃描電極電壓Vy，Cp是面板電容Cp的電容量。
參考圖5C，假設(shè)施加到掃描電極10的電壓是Vin，當(dāng)沒有發(fā)生放電而同時開關(guān)SW開啟時，可以計算施加到放電空間50的電壓Vg。
當(dāng)施加電壓Vin到掃描電極時，電荷-σw可以施加到掃描電極10，電荷+σw可以施加到維持電極20。通過應(yīng)用高斯法則(Gaussian theorem)，在電介質(zhì)層30和40內(nèi)的電場E1和在放電空間50內(nèi)的電場E2可以如公式2和3的給出。
公式2E1=σtϵrϵ0]]>其中σt是施加到掃描電極和維持電極的電荷，ε0是放電空間內(nèi)的介電常數(shù)(permittivity)。
公式3E2=σt+σwϵ0]]>施加到放電空間外的電壓(Ve-Vin)可以根據(jù)電場和距離之間的關(guān)系如公式4的給出，放電空間50的電壓Vg可以如公式5的給出。
公式42d1E1+d2E2＝Ve-Vin公式5Vg＝d2E2從公式2、3、4和5，施加到掃描電極10或維持電極20的電荷σt，放電空間50內(nèi)的電壓Vg，可以分別如公式6和7的給出。
公式6
σt=Ve-Vin-d2ϵ0σwd2ϵ0+2d1ϵrϵ0=Ve-Vin-Vwd2ϵ0+2d1ϵrϵ0]]>其中Vw是由壁電荷σw在放電空間50內(nèi)形成的電壓。
公式7Yg=ϵrd2ϵrd2+2d1(Ve-Vin-Vw)+Vw=α(Ve-Vin)+(1-α)Vw]]>事實上，由于放電空間50的寬度d2與電介質(zhì)層30和40的厚度d1相比是一個非常大的值，α幾乎達(dá)到1。即公式7表示可以將外部施加的電壓(Ve-Vin)施加到放電空間50。
參考圖5D，當(dāng)因為外部施加的電壓(Ve-Vin)引起的放電而使形成在掃描電極10和維持電極20的壁電荷抑制了量σw′時，可以計算放電空間50內(nèi)的電壓Vgl。當(dāng)形成壁電荷時，由于電源Vin提供電荷以維持電極的能量，施加到掃描電極10和維持電極20的電荷可以增加到σt′。
通過應(yīng)用如圖5D的高斯法則，在電介質(zhì)層30和40內(nèi)的電場E1和在放電空間50內(nèi)的電場E2可以如公式8和9的給出。
公式8E1=σltϵrϵ0]]>公式9E2=σt′σw-σw′ϵ0]]>從公式8和9，施加到掃描電極10和維持電極20的電荷σt′，放電空間內(nèi)的電壓Vg1，可以如公式10和11的給出。
公式10σt′=Ve-Vin-d2ϵ0(σw-σw′)d2ϵ0+2d1ϵrϵ0=Ve-Vin-Vw+d2ϵ0σw′d2ϵ0+2d1ϵrϵ0]]>公式11Vgl=d2E2=α(Ve-Vin)+(1-α)Vw-(1-α)d2ϵ0σw′]]>由于在公式11中α幾乎為1，當(dāng)施加電壓Vin以產(chǎn)生放電時，在放電空間50內(nèi)可能產(chǎn)生小的電壓下降。因此，當(dāng)由放電減少的壁電荷的量σw′為高時，降低放電空間50內(nèi)的電壓Vg1，而抑制了放電。
參考圖5E，可以計算放電空間50內(nèi)的電壓Vg2。這里，因為由外部施加的電壓Vin引起的放電，而使形成在掃描電極10和維持電極20的壁電荷抑制了量σw′之后，開關(guān)SW關(guān)閉(例如使放電空間50為浮動)。由于沒有施加外部電荷，施加到掃描和維持電極10和20的電荷以圖5C相同的方式變?yōu)棣襱。通過應(yīng)用高斯法則，在電介質(zhì)層30和40內(nèi)的電場E1和在放電空間50內(nèi)的電場E2可以如公式2和12的給出。
公式12E2=σt+σw+σw′ϵ0]]>從公式12和6，放電空間50內(nèi)的電壓Vg2可以如公式13的給出。
公式13Vg2=d2E2=α(Ve-Vin)+(1-α)Vwd2ϵ0σw′]]>公式13表明當(dāng)開關(guān)SW關(guān)閉(浮動)時被抑制的壁電荷可以產(chǎn)生顯著的電壓下降。即如公式12和13表示的，由在電極的浮動狀態(tài)中的壁電荷引起的電壓下降強(qiáng)度可以比對于應(yīng)用狀態(tài)的大1/(1-α)倍。從而，當(dāng)少量電荷減少時，在浮動狀態(tài)里由于放電空間50內(nèi)的電壓可以充分的降低，電極之間的電壓變得小于放電啟動電壓，放電可以得到急劇地抑制。即在啟動放電后使電極浮動的操作可以作為強(qiáng)烈放電抑制機(jī)制起作用。當(dāng)放電空間50內(nèi)的電壓降低時，如圖4所示，因為維持電極固定在電壓Ve，在浮動的掃描電極的電壓Vy以一個預(yù)定的電壓增加。
參考圖4，當(dāng)掃描電極電壓下降而引起放電時使掃描電極浮動，根據(jù)放電抑制機(jī)制，用在掃描和維持電極形成的壁電荷的少量減少來抑制放電。重復(fù)這個操作可以逐步清除形成在掃描和維持電極的壁電荷，因而控制壁電荷達(dá)到所需的狀態(tài)。也就是說，在復(fù)位周期Pr的下降周期Pr2，可以精確地控制壁電荷，以達(dá)到所需的壁電荷的狀態(tài)。
描述了在復(fù)位周期Pr的下降周期Pr2的本發(fā)明的典型實施例，但本發(fā)明不限于此。通過使用下降波形控制壁電荷的情況也是適用的。
參考圖6和圖7，將描述用于產(chǎn)生下降波形的驅(qū)動電路。該電路可以形成圖2的Y電極驅(qū)動器500的一部分。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施例的電路簡圖，圖7是顯示了可以施加到圖6的驅(qū)動電路的驅(qū)動信號的驅(qū)動波形圖。參考圖6，面板電容Cp表述如圖5A所示的掃描和維持電極之間的電容性負(fù)載。假定將地電壓施加到面板電容Cp的第二末端(例如維持電極)，給面板電容Cp充上預(yù)定量的電荷。
如圖6所示，根據(jù)第一典型實施例的驅(qū)動電路可以包括晶體管Yfr和Yrc、電容Cd、電阻R1、二極管D1和D2、和控制信號電壓源Vg。電容Cd、電阻R1、二極管D1和D2、和控制信號電壓源Vg可以由驅(qū)動晶體管Yfr的驅(qū)動器驅(qū)動，如圖3和圖4所示，掃描電極的電壓可以通過驅(qū)動器的操作而降低。
在圖6中，晶體管Yfr和Yrc被描繪為n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。然而，可以使用執(zhí)行類似功能的其它開關(guān)元件代替晶體管Yfr和Yrc。作為晶體管Yfr的兩個主端之一的漏極，可以連接到掃描電極，其是面板電容Cp的第一端，作為晶體管Yfr的另一個主端的源極可以連接到電容Cd的第一端。電容Cd的第二端可以連接到提供電壓Vnf的電源Vnf?？刂菩盘栯妷涸碫g可以連接到作為晶體管Yfr控制端的柵極與電源Vnf之間，其提供控制信號Sg到晶體管Yfr。
二極管D1和電阻R1可以連接到電容Cd的第一端和控制信號電壓源Vg之間，它們可以為電容Cd形成放電路徑。二極管D2可以連接到電源Vnf和晶體管Yfr的柵極之間，并且其鉗位(clamp)晶體管Yfr的柵極電壓。換句話說，晶體管Yfr可以平行地連接到電容Cd。此外，可以將電阻(未示出)連接在控制信號電壓源Vg和晶體管Yfr之間，也可以將電阻(未示出)連接在晶體管Yfr的柵極和電源Vnf之間。
將參照圖7描述圖6的驅(qū)動電路的操作。為便于描述，圖7顯示了沒有放電發(fā)生的波形圖。在放電發(fā)生的情況下，如圖4的波形所示，將給出圖7的波形，以致在浮動周期面板電容Cp的電壓Vp增加。
參考圖7，從控制信號電壓源Vg提供的控制信號Sg在開啟晶體管Yfr的高電平電壓(high level voltage)和用于關(guān)閉晶體管Yrc的低電平電壓之間交替。
當(dāng)控制信號Sg具有用于開啟晶體管Yfr的高電平電壓時，聚集在面板電容Cp的電荷移動到電容Cd。當(dāng)電容Cd充電時，它的第一端電壓和晶體管Yfr的源極電壓增加。在這里，晶體管Yfr的柵極電壓可以被保持在使它開啟的電壓，但電容Cd的第一端電壓增加。因此，晶體管Yfr的源極電壓相比于它的柵極電壓增加。當(dāng)晶體管Yfr的源極電壓增加到一個預(yù)定的電壓，在晶體管Yfr的柵極和源極之間的電壓(柵極-源極電壓)變?yōu)樾∮诰w管Yfr的門限電壓Vt，因此關(guān)閉晶體管Yfr。
換句話說，當(dāng)控制信號Sg的高電平電壓與它的源極電壓之間的差值小于它的門限電壓Vt時，晶體管Yfr關(guān)閉。當(dāng)晶體管Yfr關(guān)閉時，提供給面板電容Cp的電壓被切斷，由此使面板電容Cp浮動。因此，在電容Cd內(nèi)充電的電荷量ΔQi可以如公式14給出。在這里，面板電容Cp的電壓可以以預(yù)定的電壓迅速降低，因為電荷迅速從面板電容Cp移動到電容Cd。因此，這樣浮動面板電容Cp可以比通過控制控制信號Sg的電平而使面板電容Cp浮動的情況更快。此外，由于當(dāng)控制信號Sg處于低電平電壓時，晶體管Yfr仍然關(guān)閉，浮動周期Tf可以壁電壓施加周期更長。
公式14ΔQi＝Cd(Vcc-Vt)其中Vcc是控制信號Sg的高電平電壓，Cd是電容Cd的電容值。
此外，因為從面板電容Cp提供在電容Cd內(nèi)充電的電荷ΔQi，面板電容Cp的電壓變量ΔVpi可以如公式15給出。
公式15ΔVpi=ΔQiCp=CdCp(Vcc-Vt)]]>當(dāng)控制信號Sg變?yōu)榈碗娖綍r，由于電容Cd的第一端電壓高于控制信號電壓源Vg，電容Cd可以通過包括電容Cd、二極管D1、電阻R1、和控制信號電壓源Vg的路徑放電。在這里，電容Cd可以在其中電容Cd充電到電壓(Vcc-Vt)的狀態(tài)下放電，因此電容Cd通過放電降低的電壓量ΔVd可以如公式16給出。
公式16ΔVd=(Vcc-Vt)e-1R1Cdt]]>其中R1是電阻R1的阻值。
此外，從電容Cd放電的電荷量ΔQd可以根據(jù)控制信號Sg的低電平時間Toff如公式17給出。因此，維持在電容Cd內(nèi)的電荷量Qd可以如公式18給出。
公式17ΔQd=Cd(Vcc-Vt)-Cd(Vcc-Vt)e1R1CdToff=Cd(Vcc-Vt)(1-e1R1CdToff)]]>公式18Qd＝ΔQi-ΔQd當(dāng)控制信號Sg重新變?yōu)楦唠娖诫妷簳r，晶體管Yfr開啟并且電荷從面板電容Cp移動到電容Cd。如上所述，當(dāng)電容Cd充電到電荷ΔQi時，晶體管Yfr關(guān)閉。因此，當(dāng)電荷ΔQi從面板電容Cp移動到電容Cd時，晶體管Yfr關(guān)閉。從而，面板電容Cp的降低的電壓量ΔVp可以如公式19給出。
公式19ΔVp=ΔQdCp=CdCp(Vcc-Vt)(1-e1R1CdToff)]]>如上所述，當(dāng)面板電容Cp的電壓降低ΔVp電壓時，電容Cd的電壓增加，以致晶體管Yfr關(guān)閉。當(dāng)控制信號Sg變?yōu)榈碗娖诫妷簳r，電容Cd放電，晶體管Yfr保持它的關(guān)閉狀態(tài)。因此，重復(fù)響應(yīng)于高電平控制信號Sg減少面板電容Cp的電壓和響應(yīng)于電容Cd電壓的增加使面板電容Cp浮動。即重復(fù)降低電極電壓和使電極浮動。
下面將描述圖6的驅(qū)動電路里晶體管Yrc的操作。在圖6的驅(qū)動電路里，當(dāng)面板電容Cp的電壓降低到低于一個預(yù)定電壓時，從面板電容Cp移動到電容Cd的電荷量減少，電容Cd的電壓變?yōu)榈陀陔妷?Vcc-Vt)。結(jié)果，因為由電容Cd的電壓沒有關(guān)閉晶體管Yfr，浮動周期Toff縮短。此外，當(dāng)電容Cd的電壓低于電壓(Vcc-Vt)時，從電容Cd放電的電壓也如公式16所述的降低。因此，當(dāng)晶體管Yfr開啟時，從面板電容Cp移動到電容Cd的電荷量降低?？紤]到如圖7所示的減少的電壓量在下降波形的末端區(qū)域降低，面板電容Cp的電壓在給定的時間里可能沒有下降到所要的電壓。
當(dāng)面板電容Cp的電壓低于預(yù)定電壓，并且因而從面板電容Cp移動到電容Cd的電荷量降低時，用于開啟晶體管Yrc的信號可以施加到柵極，其是晶體管Yrc的控制端。然后，晶體管Yrc開啟并且電容Cd的電壓通過晶體管Yrc放電到電源Vnf。從而，由于在面板電容Cp內(nèi)充電的電壓可以在晶體管Yrc開啟前放電，因此面板電容Cp的電壓可以迅速降到所要的電壓。
在圖6的驅(qū)動電路里，形成放電路徑以重復(fù)地降低電極電壓和使電極浮動。然而，當(dāng)在單一時間里降低電極電壓和使電極浮動時，可以去除放電路徑。此外，可以有區(qū)別地形成放電路徑。例如，可以通過連接電容Cd的第一端和電源Vnf之間的開關(guān)元件形成放電路徑。這樣，在時間Toff期間，可以開啟開關(guān)元件用來使電容Cd放電。
而且，參考公式19，由于面板電容Cp的降低的電壓是由電阻R1和控制信號Sg的低電平周期Toff決定的，可以通過控制控制信號Sg的占空率(dutyratio)來控制面板電容Cp的降低的電壓量。也可以通過調(diào)節(jié)平行地連接到電阻R1的可變電阻的阻值來控制面板電容Cp的降低的電壓量。
另外，電阻可以連接到面板電容Cp和晶體管Yfr之間以限制從面板電容Cp放電的電流?？商鎿Q地，任何能夠限制從面板電容Cp放電的電流的其它元件，諸如感應(yīng)器(未示出)，可以用來取代電阻。
在圖6的驅(qū)動電路里，由于當(dāng)電容Cd充電到預(yù)定的電壓時，晶體管Yfr關(guān)閉，從電容Cd的第一端流到它的第二端的電流可以由晶體管Yfr的柵極-源極電壓控制。然而，因為體二極管(body diode)可以沿著從源極到漏極的方向在晶體管Yfr內(nèi)形成，當(dāng)它是MOSFET時，當(dāng)面板電容Cp的電壓低于電容Cd連接到的電壓源的電壓(電壓源是圖6中的電源Vnf)時，電流可以從電容Cd的第二端流到它的第一端。此外，因為在圖6的驅(qū)動電路中沒有用于控制電流的裝置(means)，因此電容Cd可以持續(xù)充電。然后，電容Cd的第二端的電壓通過充電到其中的電壓而高于它的第一端的電壓。因而，晶體管Yfr的柵極電壓高于電容Cd的第一端的電壓，即由充電到電容Cd內(nèi)的電壓產(chǎn)生的晶體管Yfr的源極電壓。從而，可以通過充電到電容Cd內(nèi)的電壓增加晶體管Yfr的柵極-源極電壓，而如果這個電壓高于它能承受的電壓，就有可能損壞晶體管。
在下文中，將參考圖8和圖9描述驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以通過從電容Cd的第二端流到它的第一端的電流來防止對晶體管Yfr的損害。
圖8和圖9分別是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三典型實施例的顯示驅(qū)動電路的電路示意圖。為便于描述，晶體管Yfr的體二極管示于圖8和圖9。
參考圖8，除了平行地連接到電容Cd的二極管D3，第二典型實施例的驅(qū)動電路與圖6的驅(qū)動電路相同。二極管D3的陽極可以連接到電容Cd的第二端，并且它的陰極可以連接到電容Cd的第一端。然后，當(dāng)電容Cd的第二端的電壓高于面板電容Cp的電壓時，由晶體管Yfr的體二極管產(chǎn)生的電流可以流過二極管D3。因此，電容Cd不會由該電流充電。從而，晶體管Yfr的柵極-源極電壓不會超過它的能承受電壓。
此外，如圖9所示，除了連接到面板電容Cp和晶體管Yfr之間的二極管D4，第三典型實施例的驅(qū)動電路與圖6的驅(qū)動電路相同。二極管D4的陽極可以連接到面板電容Cp的第一端，并且它的陰極可以連接到晶體管Yfr的漏極。然后，由于該二極管是沿著晶體管的體二極管相對(opposite)的方向形成，由晶體管Yfr的體二極管產(chǎn)生的電流被截斷。在圖9中，二極管D4連接到面板電容Cp和晶體管Yfr之間，但它可以形成在包含面板電容Cp、晶體管Yfr、和電容Cd的路徑上的任何位置。
下文將參考圖10和圖11描述在復(fù)位周期Pr的下降周期Pr2里用于產(chǎn)生下降波形的掃描電極驅(qū)動電路，其可以使用本發(fā)明的第一到第三典型實施例所描述的驅(qū)動電路。圖10和圖11分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四和第五典型實施例的掃描電極驅(qū)動電路圖。
典型地，選擇電路510作為集成電路連接到各掃描電極Y1到Y(jié)n，以在尋址周期順序地選擇掃描電極Y1到Y(jié)n。為便于描述，圖10和圖11顯示了Y電極和選擇電路510。此外，面板電容Cp是在Y電極和靠近Y電極的X電極之間的電容性負(fù)載。此外，維持電極驅(qū)動電路連接到X電極。
參考圖10，根據(jù)本發(fā)明的第四典型實施例的掃描電極驅(qū)動電路可以包含選擇電路510、電容Csch、下降波形提供裝置520、上升波形提供裝置530、和維持放電波形提供裝置540。使用電壓Vsch給電容Csch充電，并可以由連接到它的第一端的電源(未示出)充電。
選擇電路510可以包含兩個晶體管Ysch和Yscl，體二極管可以沿著從源極到漏極的方向在這些晶體管的每一個中形成。晶體管Ysch的源極和晶體管Yscl的漏極可以連接到面板電容Cp的Y電極。電容Csch的第一端可以連接到晶體管Ysch的漏極，電容Csch的第二端可以連接到晶體管Yscl的源極。此外，晶體管Yscl的源極可以與下降波形提供裝置520、上升波形提供裝置530、和維持放電波形提供裝置540連接。
在如圖3所示的復(fù)位周期Pr的下降周期Pr2里，下降波形提供裝置520給Y電極提供下降波形?？梢詫D6、圖8、和圖9的驅(qū)動電路應(yīng)用到那里。在圖10里，將圖8的驅(qū)動電路用于下降波形提供裝置520。在復(fù)位周期Pr的上升周期Pr1，上升波形提供裝置530給Y電極提供上升波形，并且以典型的斜坡形狀提供上升電壓的電路也可以用于其上。在如圖3所示維持周期Ps，維持放電波形提供裝置540給Y電極提供維持放電波形。
下文將描述在圖3的尋址周期Pa期間提供電壓到Y(jié)電極的方法，假設(shè)選擇電壓Vscl和下降周期Pr2的最終電壓Vnf相等。
當(dāng)沒有選擇Y電極時，開啟晶體管Yfr、Yrc、和Ysch，并且關(guān)閉晶體管Yscl，由此通過晶體管Ysch施加電壓Vsch。即可以將沒有被選擇的Y電極偏壓在電壓Vsch。
為了選擇Y電極，晶體管Ysch關(guān)閉，晶體管Yscl開啟同時晶體管Yfr和Yrc開啟。然后，Y電極的電壓經(jīng)過晶體管Yscl下降到電壓Vnf。換句話說，選擇電壓Vnf施加到所選的Y電極，如圖3所示，假設(shè)選擇電壓Vscl等于電壓Vnf。當(dāng)選擇另一個Y電極時，晶體管Ysch開啟，晶體管Yscl關(guān)閉，因而將Y電極偏壓到電壓Vsch。
根據(jù)本發(fā)明的第四典型實施例，下降波形提供裝置520可以在尋址周期施加選擇電壓到Y(jié)電極。因此，可以去除用于提供選擇電壓的晶體管。
此外，盡管在第四典型實施例中假設(shè)在尋址周期Pa里的選擇電壓和下降周期Pr2的最終電壓Vnf相等，但選擇電壓Vscl可能小于最終電壓Vnf。
參考圖11，根據(jù)本發(fā)明的第五典型實施例，下降波形提供裝置520可以包含圖10所示的下降波形提供裝置520所包含的，并且它還可以包含一個齊納二極管Dnf。在這種情況下，電容Cd的第二端可以連接到齊納二極管Dnf的陰極，齊納二極管Dnf的陽極可以連接到提供選擇電壓Vscl的電源。假設(shè)齊納二極管Dnf的擊穿電壓Vz是電壓(Vnf-Vscl)，其是最終電壓Vnf和選擇電壓Vscl之間的差值。這樣，在尋址周期Pa，開啟晶體管Yfr和Yrc，以傳送選擇電壓Vscl。在復(fù)位周期Pr的上升周期Pr2，在電容Cd的第二端的電壓通過齊納二極管Dnf實質(zhì)變?yōu)殡妷篤nf，因此在下降周期Pr2的最終電壓可以是電壓Vnf。此外，可以開啟晶體管Yrc，以使電容Cd通過包含電容Cd、晶體管Yrc、和齊納二極管Dnf的路徑放電。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例，圖10和圖11的掃描電極驅(qū)動電路使用提供下降波形的晶體管以提供選擇電壓。而且，本發(fā)明還可以在以下情況應(yīng)用，即下降波形提供裝置520逐漸降低掃描電極的電壓而不使用產(chǎn)生斜坡信號的驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例，在復(fù)位周期可以將壁電荷迅速、穩(wěn)定地清除，可以通過在尋址周期再次使用在復(fù)位周期使用的晶體管來減少晶體管的數(shù)量。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可以進(jìn)行各種改動和變化。因此，本發(fā)明意圖覆蓋了本發(fā)明的改動和變化，只要它們落入所附的權(quán)利要求和它們的等效的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有由至少由兩個電極形成的電容性負(fù)載的等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置，包括具有連接到電容性負(fù)載的第一電極的第一主端的第一晶體管；電容，包括連接到第一晶體管第二主端的第一端，和連接到提供第一電壓的第一電源的第二端；和第二晶體管，連接在第一晶體管的第二主端和提供第二電壓的第二電源之間，其中當(dāng)?shù)谝痪w管開啟時，所述電容從所述電容性負(fù)載接收電荷；其中在復(fù)位周期，通過重復(fù)開啟和關(guān)閉第一晶體管的過程使第一電極的電壓降低；其中在尋址周期，第一晶體管和第二晶體管開啟以施加第二電壓到第一電極。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其中當(dāng)?shù)谝痪w管開啟時，由于電荷從電容性負(fù)載移動到所述電容，而使第一電極的電壓降低，并且當(dāng)預(yù)定量的電荷移動到所述電容時，第一晶體管關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動裝置，其中由于第一晶體管的第二主端電壓和控制端電壓之間的差值，第一晶體管關(guān)閉；并且該差值是由預(yù)定量的電荷移動到所述電容而產(chǎn)生的。
4.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動裝置，還包括用于使在所述電容中充電的預(yù)定量電荷的至少一部分放電的放電路徑。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其中在電容放電后，當(dāng)?shù)谝痪w管開啟時，電荷從所述電容性負(fù)載移動到所述電容。
6.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其中具有第一電平和第二電平的控制信號施加到第一晶體管的控制端；其中響應(yīng)于第一電平，開啟第一晶體管；和其中響應(yīng)于第二電平，形成放電路徑。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動裝置，其中控制信號由一個控制信號電壓源提供，而該控制信號電壓源連接在第一晶體管的控制端和所述電容的第二端之間。
8.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其中放電路徑包括一個電阻和一個二極管，該二極管斷開沿著為電容充電的方向流動的電流。
9.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，還包括沿著斷開電流的方向形成的一個二極管，該電流已經(jīng)通過第一晶體管的體二極管流到所述電容。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動裝置，其中所述二極管的陽極連接到所述電容的第二端，所述二極管的陰極連接到所述電容的第一端。
11.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動裝置，其中所述二極管的陽極連接到第一電極，所述二極管的陰極連接到第一晶體管的第一主端。
12.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其中第一電壓和第二電壓相同。
13.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，還包括齊納二極管，連接在所述電容的第二端和第二電源之間，其中第一電壓是第二電壓和齊納二極管的擊穿電壓之和。
14.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其中在復(fù)位周期，當(dāng)?shù)谝浑姌O的電壓下降到第三電壓時開啟第二晶體管；和其中第三電壓高于第一電壓。
15.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，還包括第二電容；第三晶體管；和第四晶體管，其中第一晶體管的第一主端連接到第二電容的第二端和第三晶體管的源極的結(jié)點；其中第二電容的第一端連接到第四晶體管的漏極；并且其中電容性負(fù)載的第一電極連接到第四晶體管的源極和第三晶體管的漏極。
16.一種具有由至少兩個電極形成的電容性負(fù)載的等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置，包括具有連接到電容性負(fù)載的第一電極的第一主端的第一晶體管；驅(qū)動器，連接在第一晶體管的控制端、第二主端和提供第一電壓的第一電源之間；和第二晶體管，連接在第一晶體管的第二主端和提供第二電壓的第二電源之間，其中在復(fù)位周期，驅(qū)動器控制第一晶體管的操作以逐步降低第一電極的電壓；其中在尋址周期，當(dāng)開啟第一晶體管和第二晶體管時，第二電壓被提供到第一電極。
17.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其中控制器重復(fù)開啟第一晶體管以降低第一電極的電壓，和關(guān)閉第一晶體管以使第一電極浮動來逐步降低第一電極的電壓。
18.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，還包括齊納二極管，連接在所述驅(qū)動器和第二電源之間，其中第一電壓是第二電壓和齊納二極管的擊穿電壓之和。
19.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其中在復(fù)位周期，當(dāng)?shù)谝浑姌O的電壓下降到第三電壓時，開啟第二晶體管；并且其中第三電壓高于第一電壓。
全文摘要
等離子體顯示面板的驅(qū)動裝置。在掃描電極驅(qū)動電路里，第一晶體管的漏極連接到掃描電極，第一晶體管的驅(qū)動器連接到第一晶體管的柵極和源極。在復(fù)位周期，驅(qū)動器開啟第一晶體管并降低掃描電極的電壓，然后關(guān)閉第一晶體管以便通過使掃描電極浮動來逐步降低掃描電極的電壓。此外，在尋址周期，通過開啟第一和第二晶體管可以施加選擇電壓到掃描電極。因此在復(fù)位周期使用的晶體管可以在尋址周期使用。
文檔編號G09F9/313GK1674070SQ200510071669
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者金鎮(zhèn)成, 鄭宇埈, 蔡升勛 申請人:三星Sdi株式會社