專利名稱：槽形等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及應用于槽型等離子體顯示板的圖象顯示驅動方法，尤其是采用了高電壓掃描方式的驅動電路，以提高槽型等離子體顯示板的氙氣體濃度，提高了槽型等離子體顯示板的發光亮度。
背景技術：
20世紀90年代初興起的等離子體平板顯示器(PDP)，以其數字化，大屏幕，高分辨率，高清晰度，寬視角以及厚度薄，重量輕等優點受到廣泛關注。
目前現有的PDP屏都采用三電極交流等離子體平板顯示器(AC-PDP)，3個電極呈正交狀分布于前后基板上，放電則在兩個基板之間進行，前基板上水平分布著維持電極(X電極)和掃描電極(Y電極)，兩者一起被稱為顯示電極，在后基板上豎直分布著尋址電極(A電極)，X電極和Y電極相互平行并與A電極正交。在AC-PDP顯示中，在維持期，X電極和Y電極交替加上高壓，使在尋址期積累了壁電荷的單元產生放電。從而實現圖像的顯示。
東南大學顯示技術研究中心自主開發的槽型等離子體顯示板(CM-PDP)中，三個電極分別是前基板上的維持電極(X電極)；后基板上的尋址電極(A電極)以及中間蔭罩組成的共公電極，X電極和A電極正交，在CM-PDP顯示中，在維持期，只在X電極上加正負交替的高壓使尋址期積累了壁電荷的單元產生放電，從而實現圖像顯示。
發明內容
技術問題本發明的目的是針對上述的槽型等離子體顯示板(CM-PDP)，提供一種實現CM-PDP的圖像的顯示的槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路及其驅動方法。
技術方案槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路結構主要由電壓控制驅動電路、掃描期電壓控制電路、正電壓維持電壓脈沖發生器、正電壓能量恢復保持電路、負電壓維持電壓脈沖發生器、負電壓能量恢復保持電路、擦除電壓電路、PDP高壓行驅動IC芯片、槽型等離子體顯示板(SMPDP屏)和PDP列驅動IC芯片組成。
本發明的槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路中的電壓控制驅動電路的輸出端分別接掃描期電壓控制電路、正電壓維持電壓脈沖發生器、正電壓能量恢復保持電路、負電壓維持電壓脈沖發生器、負電壓能量恢復保持電路、擦除電壓電路、PDP高壓行驅動IC芯片、槽型等離子體顯示板的輸入端；負電壓能量恢復保持電路的輸出端接負電壓維持電壓脈沖發生器的輸入端；正電壓能量恢復保持電路的輸出端接正電壓維持電壓脈沖發生器；電壓控制驅動電路、掃描期電壓控制電路、正電壓能量恢復保持電路、負電壓維持電壓脈沖發生器、擦除電壓電路的輸出端分別接PDP高壓行驅動IC芯片的輸入端；PDP高壓行驅動IC芯片、PDP列驅動IC芯片的輸出端分別接槽型等離子體顯示板的輸入端。
掃描期電壓控制電路中的場效應管M6的輸出端直接與PDP行高壓驅動IC芯片中的場效應管T2的輸入端相接；掃描期電壓控制電路中的場效應管M11的輸出端接快恢復二極管D8的正極，快恢復二極管D8的負極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路中的場效應管M12的輸出端接快恢復二極管D9的負極，快恢復二極管D9的正極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路中的場效應管M5的輸出端接場效應管M3的控制端，場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接，快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端；場效應管M3的輸出端接PDP行高壓驅動IC芯片中的場效應管T1的輸入端；負電壓能量恢復保持電路中的場效應管M9、M10的輸出端分別接快恢復二極管D5、D6的正極，快恢復二極管D5、D6的負極極接電感L2，電感L2的另一端接PDP行高壓驅動IC芯片中的場效應管T2的輸入端；正電壓能量恢復保持電路中的場效應管M7的輸出端接快恢復二極管D3的負極，場效應管M8的輸出端接快恢復二極管D4的正極，快恢復二極管D4的負極和快恢復二極管D3的正極接電感L1，電感L1的另一端接場效應管M2；正電壓維持電壓脈沖發生器、正電壓能量恢復保持電路、擦除電壓電路共用的場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端。
針對槽型等離子體顯示板高電壓掃描維持驅動電路，槽型等離子體顯示屏由印有行電極的前基板、印有列電極的后基板和帶有大量網孔的金屬板或表面鍍有金屬導電層的介質板組成，顯示方式是在顯示一幀圖像的時間內安排若干個子場，每個子場由掃描期，維持期和擦除期組成，掃描期依次完成對全屏各像素點的點火，維持期采用了對槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路方案，利用維持驅動電路中兩個獨立的充電和放電電路，電路內部平板電容Cp和能量恢復電容Cs通過外部電感L串聯，維持驅動電路是利用Cp，L，Cs之間的串聯響應來給內部平板電容充放電的，即從能量恢復電容Cs中釋放的能量用于給內部平板電容Cp充電，從內部平板電容Cp中釋放的能量也暫時被存儲在能量恢復電容Cs中。實現能量恢復。并產生正負交替的脈沖波形，使在掃描期被點火的像素點保持氣體放電狀態并發光，擦除期利用一積分波形完成對放電空間帶電粒子的中和。維持期的長短有差別，不同子場的組合可以形成各種所需的灰度等級。擦除期利用行電極產生單個積分擦除脈沖，而列電極保持接地狀態的方式進行擦除。
維持驅動電路和雙極性能量恢復保持驅動電路在實際應用中將不少于四路。
有益效果提高了槽型等離子體顯示板的發光亮度，適用于高氙氣體濃度的槽型等離子體顯示板。我們設計出的槽型等離子體顯示板高電壓掃描維持驅動電路，應用于氙氣體濃度的槽型等離子體顯示板，使槽型等離子體顯示板的發光亮度提高了40％左右，確保了槽型等離子體整機的正常工作。
圖1是本發明槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路結構框圖。
其中有電壓控制驅動電路1、掃描期電壓控制電路2、正電壓維持電壓脈沖發生器3、正電壓能量恢復保持電路4、負電壓維持電壓脈沖發生器5、負電壓能量恢復保持電路6、擦除電壓電路7、PDP高壓行驅動IC芯片8、槽型等離子體顯示板9(SMPDP屏)、PDP列驅動IC芯片10。
圖2是本發明槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路的電原理圖。圖中VS是正維持電壓脈沖電壓；VXG是負維持電壓脈沖電壓；VF是場效應管驅動電壓；VLG是列芯片電源電壓；VXDD是懸浮電壓，VXXG是點火期行芯片電源端負高壓，VXXG電壓值大于VXG電壓值。
具體實施例方式
高電壓掃描維持驅動電路的實施方案如下電壓控制驅動電路1主要由可編程邏輯芯片IR2110或IR2113或SN75372或TCA426場效應管驅動芯片等組成的控制場效應管開啟的電壓脈沖信號XNEH、XNEL、XEFH、XEFL、XG1H、XG1L、XG2L、XAEH、XAEL、XP2L、XSU、XDD，分別對應接各場效應管“M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12”的柵極，根據不同的時間常數，控制場效應管的開啟與閉合時間，確保高電壓點火維持驅動電路功能的實現；掃描期電壓控制電路2主要包括場效應管M5、M6、M11、M12，快恢復二極管D7、D8、D9；正電壓維持電壓脈沖發生器3主要包括場效應管M1、M2、M3、M4，快恢復二極管D1、D2，電阻R1、R2，穩壓管ZD1；正電壓能量恢復保持電路4主要包括場效應管M7、M8、快恢復二極管D3、D4，電感L1、電容C1；負電壓維持電壓脈沖發生器5主要包括場效應管M2、M3、M4、M6、M11、M12、快恢復二極管D1、D2、D7、D8、D9，電阻R1、R2，穩壓管ZD1；負電壓能量恢復保持電路6主要包括場效應管M9、M10、快恢復二極管D5、D6、電感L2、電容C2；擦除電壓電路7主要包括場效應管M2、M3、M4、M13、快恢復二極管D1、D2、電阻R1、R2，穩壓管ZD1；PDP行高壓行驅動IC芯片8，目前的型號為“STV7617D”，其輸出極上的場效應管T1、T2的開啟與閉合，由電路1中可編程邏輯芯片控制，RD1和RD2分別是場效應管T1、T2的內置二極管；槽型等離子體顯示板9采用的是槽型等離子體顯示板，它的等效電容為Cp；PDP列驅動IC芯片10，其輸出極上的場效應管T3、T4的開啟與閉合，由電路1中可編程邏輯芯片控制，RD3和RD4分別是場效應管T1、T2的內置二極管。
該驅動電路中的電壓控制驅動電路1的輸出端分別接掃描期電壓控制電路2、正電壓維持電壓脈沖發生器3、正電壓能量恢復保持電路4、負電壓維持電壓脈沖發生器5、負電壓能量恢復保持電路6、擦除電壓電路7、PDP高壓行驅動IC芯片8、槽型等離子體顯示板9的輸入端；負電壓能量恢復保持電路6的輸出端接負電壓維持電壓脈沖發生器5的輸入端；正電壓能量恢復保持電路4的輸出端接正電壓維持電壓脈沖發生器3；電壓控制驅動電路1、掃描期電壓控制電路2、正電壓能量恢復保持電路4、負電壓維持電壓脈沖發生器5、擦除電壓電路7的輸出端分別接PDP高壓行驅動IC芯片8的輸入端；PDP高壓行驅動IC芯片8、PDP列驅動IC芯片10的輸出端分別接槽型等離子體顯示板9的輸入端。
掃描期電壓控制電路2中的場效應管M6的輸出端直接與PDP行高壓驅動IC芯片8中的場效應管T2的輸入端相接；掃描期電壓控制電路2中的場效應管M11的輸出端接快恢復二極管D8的正極，快恢復二極管D8的負極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路2中的場效應管M12的輸出端接快恢復二極管D9的負極，快恢復二極管D9的正極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路2中的場效應管M5的輸出端接場效應管M3的控制端，場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接，快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端；場效應管M3的輸出端接PDP行高壓驅動IC芯片8中的場效應管T1的輸入端；負電壓能量恢復保持電路6中的場效應管M9、M10的輸出端分別接快恢復二極管D5、D6的正極，快恢復二極管D5、D6的負極極接電感L2，電感L2的另一端接PDP行高壓驅動IC芯片8中的場效應管T2的輸入端；正電壓能量恢復保持電路4中的場效應管M7的輸出端接快恢復二極管D3的負極，場效應管M8的輸出端接快恢復二極管D4的正極，快恢復二極管D4的負極和快恢復二極管D3的正極接電感L1，電感L1的另一端接場效應管M2；正電壓維持電壓脈沖發生器3、正電壓能量恢復保持電路4、擦除電壓電路7共用的場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端。
驅動方法為槽型等離子體顯示屏由印有行電極的前基板、印有列電極的后基板和帶有大量網孔的金屬板或表面鍍有金屬導電層的介質板組成，顯示方式是在顯示一幀圖像的時間內安排若干個子場，每個子場由掃描期，維持期和擦除期組成，掃描期依次完成對全屏各像素點的點火；在掃描期采用了行芯片高壓懸浮掃描電路，掃描期PDP行高壓驅動IC芯片8高壓懸浮，PDP行高壓驅動IC芯片8的電源端和地端分別施加負電壓VXDD和VXG，并且，VXG＞VXDD；由正電壓能量恢復保持電路4、負電壓能量恢復保持電路6組成雙極性能量恢復保持驅動電路，在維持期采用了對槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路方式，雙極性能量恢復保持驅動電路根據維持脈沖的正負極性，產生正負交替的脈沖波形，使在掃描期被點火的像素點保持氣體放電狀態并發光；在擦除期利用行電極和槽型等離子體顯示板等效電容為Cp，組成一個RC沖電電路，形成一個積分擦除波形，而列電極保持接地狀態的方式進行擦除。
高電壓掃描維持驅動電路的工作原理如下首先在掃描期，槽型等離子體顯示板的列電極IC芯片上對應圖象信號輸出正脈沖圖象信號，同時要求給行芯片的電源端和地端分別施加負電壓VXG和VXDD。在掃描期前，打開場效應管M2、M3、M4，使行芯片的電源端和地端分別接地，這時行芯片IC兩端的電壓是零伏；隨后關閉M2、M3、M4，同時打開M11、M12、M6，這時行芯片IC兩端的電壓是負的VXG；馬上關閉M11、M12，同時打開M5，負電壓VXDD通過二極管D7加到行芯片IC的地端，點火期需要的行芯片IC兩端電壓已經形成，進入掃描期。
掃描期結束后，打開場效應管M2、M3、M4，使行芯片的電源端和地端分別接地，這時行芯片IC兩端的電壓又恢復到零伏。
這時電路進入維持期。在維持期，列電極IC芯片通過控制場效應管T3、T4的開啟與閉合，使列電極IC芯片得輸出端和電源地相連。維持期里采用了雙極性能量恢復維持驅動電路，使得槽型等離子體顯示板圖像顯示時的功耗得以降低。
維持驅動包含有兩個獨立的充電和放電過程。電路內部平板電容Cp和能量恢復電容Cs通過外部電感L串聯，維持驅動電路是利用Cp，L，Cs之間的串聯響應來給內部平板電容充放電的，即從能量恢復電容Cs中釋放的能量用于給內部平板電容Cp充電，從內部平板電容Cp中釋放的能量也暫時被存儲在能量恢復電容Cs中。就是利用這種方法來實現能量恢復。
雙極性能量恢復維持驅動電路的工作過程如下
對正電壓能量恢復維持驅動電路對Cp充放電被分為4個過程在T1前，控制IC的輸出端與IC的高壓電源地相通，M2、M3、M4打開，而其他Mos開關都被關掉。Vp等于0。
在T1過程中，首先M2被關掉，M3、M4、M7被打開，而其他Mos開關都被關掉，這樣就形成了一個LC回路。電容C1上的電壓等于Vs/2，處于等待狀態，在T1過程最后Vp被充電到Vs。在Vp等于Vs后，M1打開，M7關掉。
在T3過程中，Cp放電，開關M1關掉，M8打開。Cp的放電電流流經M3、L1，二極管D3和M8到達C1，這樣C1就被充電。Cp一直放電直到Vp等于0。
在T4過程中，M2打開，M8關掉。
對負電壓能量恢復維持電路對Cp充放電同樣被分為4個過程在T5前，控制IC的輸出端與IC的高壓電源相通，M2、M3、M4打開，而其他Mos開關都被關掉。Vp等于0。
在T5過程中，首先M2、M3、M4被關掉，M6、M10被打開，而其他Mos開關都被關掉，這樣就形成了一個LC回路。電容C2上的電壓等于VXG/2，處于等待狀態，在T6過程最后Vp被充電到VXG。在Vp等于VXG后，M5打開，M10關掉。
在T7過程中，Cp放電，開關M5、M6關掉，M9打開。Cp的放電電流流經L2，二極管D4和M9到達C2，這樣C2就被充電。Cp一直放電直到Vp等于0。
在T8過程中，M8關掉，M2、M3、M4打開，而其他Mos開關都被關掉。Vp等于0。
電路將進入擦除期。在擦除期，列電極IC芯片通過控制場效應管T3、T4的開啟與閉合，使列電極IC芯片得輸出端和電源地相連。場效應管M3、M4、M13，利用電阻R3和槽型等離子體顯示板等效電容為Cp，組成一個RC沖電電路，形成一個積分擦除波形。調整電阻R3，可以改變積分波形的斜率。擦除期結束后，關閉場效應管M13，打開場效應管M2，使行芯片IC的兩端通過M2、M3和D1接地。
權利要求
1.一種槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路，其特征在手該驅動電路中的電壓控制驅動電路(1)的輸出端分別接掃描期電壓控制電路(2)、正電壓維持電壓脈沖發生器(3)、正電壓能量恢復保持電路(4)、負電壓維持電壓脈沖發生器(5)、負電壓能量恢復保持電路(6)、擦除電壓電路(7)、PDP高壓行驅動IC芯片(8)、槽型等離子體顯示板(9)的輸入端；負電壓能量恢復保持電路(6)的輸出端接負電壓維持電壓脈沖發生器(5)的輸入端；正電壓能量恢復保持電路(4)的輸出端接正電壓維持電壓脈沖發生器(3)；電壓控制驅動電路(1)、掃描期電壓控制電路(2)、正電壓能量恢復保持電路(4)、負電壓維持電壓脈沖發生器(5)、擦除電壓電路(7)的輸出端分別接PDP高壓行驅動IC芯片(8)的輸入端；PDP高壓行驅動IC芯片(8)、PDP列驅動IC芯片(10)的輸出端分別接槽型等離子體顯示板(9)的輸入端。
2.根據權利要求1所述的槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路，其特征在于掃描期電壓控制電路(2)中的場效應管M6的輸出端直接與PDP行高壓驅動IC芯片(8)中的場效應管T2的輸入端相接；掃描期電壓控制電路(2)中的場效應管M11的輸出端接快恢復二極管D8的正極，快恢復二極管D8的負極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路(2)中的場效應管M12的輸出端接快恢復二極管D9的負極，快恢復二極管D9的正極接場效應管M3的控制端，掃描期電壓控制電路(2)中的場效應管M5的輸出端接場效應管M3的控制端，場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接，快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端；場效應管M3的輸出端接PDP行高壓驅動IC芯片(8)中的場效應管T1的輸入端；負電壓能量恢復保持電路(6)中的場效應管M9、M10的輸出端分別接快恢復二極管D5、D6的正極，快恢復二極管D5、D6的負極極接電感L2，電感L2的另一端接PDP行高壓驅動IC芯片(8)中的場效應管T2的輸入端；正電壓能量恢復保持電路(4)中的場效應管M7的輸出端接快恢復二極管D3的負極，場效應管M8的輸出端接快恢復二極管D4的正極，快恢復二極管D4的負極和恢復二極管D3的正極接電感L1，電感L1的另一端接場效應管M2；正電壓維持電壓脈沖發生器(3)、正電壓能量恢復保持電路(4)、擦除電壓電路(7)共用的場效應管M4的輸出端接電阻R1，電阻R1的另一端接快恢復二極管D2的正極，快恢復二極管D2的負極接場效應管M3的控制端。
3.一種如權利要求1所述的槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路的驅動方法，其特征在于槽型等離子體顯示屏由印有行電極的前基板、印有列電極的后基板和帶有大量網孔的金屬板或表面鍍有金屬導電層的介質板組成，顯示方式是在顯示一幀圖像的時間內安排若干個子場，每個子場由掃描期，維持期和擦除期組成，掃描期依次完成對全屏各像素點的點火；在掃描期采用了行芯片高壓懸浮掃描電路，掃描期PDP行高壓驅動IC芯片(8)高壓懸浮，PDP行高壓驅動IC芯片(8)的電源端和地端分別施加負電壓VXDD和VXG，并且，VXG＞VXDD；由正電壓能量恢復保持電路(4)、負電壓能量恢復保持電路(6)組成雙極性能量恢復保持驅動電路，在維持期采用了對槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路方式，雙極性能量恢復保持驅動電路根據維持脈沖的正負極性，產生正負交替的脈沖波形，使在掃描期被點火的像素點保持氣體放電狀態并發光；在擦除期利用行電極和槽型等離子體顯示板等效電容為Cp，組成一個RC沖電電路，形成一個積分擦除波形，而列電極保持接地狀態的方式進行擦除。
全文摘要
槽型等離子體顯示板的高電壓掃描維持驅動電路及其驅動方法涉及應用于槽型等離子體顯示板的圖象顯示驅動電路，電壓控制驅動電路的輸出端分別接掃描期電壓控制電路、正電壓維持電壓脈沖發生器、正電壓能量恢復保持電路、負電壓維持電壓脈沖發生器、負電壓能量恢復保持電路、擦除電壓電路、PDP高壓行驅動IC芯片、槽型等離子體顯示板的輸入端；負電壓能量恢復保持電路的輸出端接負電壓維持電壓脈沖發生器的輸入端；正電壓能量恢復保持電路的輸出端接正電壓維持電壓脈沖發生器；電壓控制驅動電路、掃描期電壓控制電路、正電壓能量恢復保持電路、負電壓維持電壓脈沖發生器、擦除電壓電路的輸出端分別接PDP高壓行驅動IC芯片的輸入端。
文檔編號G09G3/28GK1588512SQ200410064950
公開日2005年3月2日 申請日期2004年10月14日 優先權日2004年10月14日
發明者鄭姚生 申請人:東南大學