2024年6月11日发(作者：翟凯捷)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.8

(22)申请日 2004.03.03

(71)申请人 富士通日立等离子显示器股份有限公司

地址 日本神奈川县

(72)发明人 小野泽诚 黄木英明 镰田雅树 椎崎贵史

(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人 王永刚

(51)

G09G3/28

权利要求说明书 说明书 幅图

(10)申请公布号 CN 1551067 A

(43)申请公布日 2004.12.01

(54)发明名称

等离子体显示设备

(57)摘要

在具有减小的放电电流引起的电压

波动和扩大的驱动裕度，并且在防止显示

特性退化方面成功的等离子体显示设备

中，用于将驱动电压供给到代表显示单元

的电容的Y电极驱动电路和X电极驱动电

路使用并联电路来构造，具有高速开关性

能的第一开关元件和具有低饱和电压性能

的第二开关元件并联于其中，使得具有低

饱和电压性能的第二开关元件至少在放电

电流在其间流动的周期中导通。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种等离子体显示设备，包括：

多个第一电极；

与所述多个第一电极近乎平行排列的多个第二电极，以便与它们一起构成显示单元，

并且以便在构成所述显示单元的它们自身与所述第一电极之间激活放电；

用于将放电电压施加到所述多个第一电极的第一电极驱动电路；以及

用于将放电电压施加到所述多个第二电极的第二电极驱动电路；其中

所述第一和第二电极驱动电路中至少任何一个包括并联电路，具有高速开关性能的

第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元件并联于其中。

2.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

3.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

4.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

5.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件至少在放电电流在

所述第一电极和所述第二电极之间流动的周期中导通。

6.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

7.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

8.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

9.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括用于输出保

持放电电压的保持电路，该保持放电电压用于激活与所述显示单元中的发光相关的

放电，

所述保持电路包括并联电路，所述第一开关元件和所述第二开关元件并联于其中。

10.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

11.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

12.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

13.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述保持电路还包括用于将与所述

保持放电电压相关的第一电势供给到构成所述显示单元的所述电极的较高电势侧开

关电路，以及用于供给与所述保持放电电压相关的、低于所述第一电势的第二电势

的较低电势侧开关电路；

所述较高电势侧开关电路和所述较低电势侧开关电路分别具有所述第一开关元件和

所述第二开关元件并联于其中的所述并联电路。

14.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

15.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

16.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

17.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括连接到构

成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

18.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收开关。

19.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件至少在放电电流

在所述第一电极和所述第二电极之间流动的周期中导通。

20.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

21.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

22.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

23.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件和所述第二开关

元件在它们的输入阈电压特性方面几乎彼此一致。

24.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件和所述第二开关

元件基于相同的驱动信号来驱动。

25.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件的开关时间比所

述第二开关元件的开关时间短。

26.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述较高电势侧开关电路被构造，

以便将与所述保持放电电压相关的正电势供给到构成所述显示单元的电极，并且所

述较低电势侧开关电路被构造，以便将与所述保持放电电压相关的负电势供给到构

成所述显示单元的电极。

27.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述正电势代表在地电平以上、等

于所述保持放电电压一半的电压，而所述负电势代表在地电平以下、等于所述保持

放电电压一半的电压。

28.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括连接到构

成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

29.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收开关。

30.根据权利要求29的等离子体显示设备，其中所述正电势代表在地电平以上、等

于所述保持放电电压一半的电压，而所述负电势代表在地电平以下、等于所述保持

放电电压一半的电压。

31.根据权利要求30的等离子体显示设备，其中所述功率回收开关的一个端子经由

所述线圈连接到构成所述显示单元的所述电极，而另一个端子连接到接地端子。

32.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中在所述复位电压供给到构成所述显

示单元的所述电极的周期中，用于初始化所述显示单元的复位电压叠加到所述较低

电势侧开关电路的参考电压。

33.根据权利要求32的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

34.根据权利要求33的等离子体显示设备，其中所述功率回收开关的一个端子经由

线圈连接到构成所述显示单元的所述电极，以及

在所述复位电压供给到构成所述显示单元的所述电极的周期中，与用于初始化所述

显示单元的所述复位电压同步的电压叠加到所述功率回收开关的另一个端子。

说 明 书

相关申请的交叉引用

本申请基于2003年5月9日提交的在先日本专利申请2003-131879号并要求其优

先权权益，在此引用其全部内容作为参考。

本发明涉及一种等离子体显示设备。

背景技术

在常规等离子体显示设备中，功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)已经

成为它们的保持电路的最普通输出元件。与此相反，等离子体显示设备的近来保持

电路的一些逐步转入IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的使用，其具有作为功率

MOSFET优点的输入特性，以及作为具有缩短的关断时间的双极型晶体管优点的

低饱和电压特性(例如，参看专利文献1(日本专利申请公开2000-330514号))。

另一个提议关于用于驱动等离子体显示器的并入IGBT的驱动器集成电路而提出，

其中功率MOSFET和IGBT以推拉输出电路连接的形式而连接(例如，参看专利文

献2(日本专利申请公开Hei 8-46053号))。

IGBT，其特征在于正如双极型晶体管一样的其传导性修改效应，可以将饱和电压

降低到电源以下。因此，IGBT可以通过关断时间的减少来实现作为等离子体显示

设备的保持电路的输出器件的基本操作。与常规的IGBT相比较，当前商品化的

IGBT关断时间确实减少，但是仍然次于功率MOSFET，因为它们在导通时间和关

断时间方面都较长，从而在开关损耗方面不利。

考虑到上面的情况，一个提议已经关于空调器的反相器而提出，其包括当施加有第

一驱动电压时达到导电状态的功率MOSFET，和当施加有与第一驱动电压具有不

同电平的第二驱动电压时达到导电状态的IGBT，其中功率MOSFET和IGBT关于

供给到负载的电流并联(例如，参看专利文献3(日本专利申请公开2002-16486号))。

在上述空调器的反相器中，当待供给到负载的电流相对小时，仅驱动功率

MOSFET的第一驱动电压施加到栅电极，而当待供给到负载的电流相对大时，主

要驱动IGBT并且比第一驱动电压大的第二驱动电压施加到栅电极。

在专利文献3中公开的技术中，在空调器等的反相器的大电流驱动(起动)过程中，

功率MOSFET和IGBT都被驱动。而在空调器等的反相器的小电流驱动(平稳驱动)

过程中，IGBT关断，而仅功率MOSFET被驱动，以便减少平稳驱动过程中的功率

损耗。

在专利文献3中公开的、应用于等离子体显示设备的电路在平稳驱动过程中操作，

以便关断IGBT而仅激活功率MOSFET，所以它可以保证仅小的驱动裕度，因为受

归因于放电电流的电压波动所影响。因此，这可能导致显示特性的退化，其由噪声

或闪烁的产生来代表。特别是，具有典型地42英寸或更大屏幕尺寸的等离子体显

示设备易于遭受可归因于放电电流的大的电压波动，从而高度地引起显示特性的退

化。

发明内容

本发明在考虑上述问题之后而设想，并且其目的在于通过减小可归因于放电电流的

电压波动来扩大驱动裕度，以及在于防止等离子体显示设备显示特性的退化。

本发明的等离子体显示设备包括多个第一电极；与多个第一电极几乎平行排列的多

个第二电极，以便与其一起构成显示单元，并且以便激活它们与构成显示单元的第

一电极之间的放电；用于将放电电压施加到多个第一电极上的第一电极驱动电路；

以及用于将放电电压施加到多个第二电极上的第二电极驱动电路。第一和第二电极

驱动电路中至少任何一个包括并联电路，具有高速开关性能的第一开关元件和具有

低饱和电压性能的第二开关元件并联于其中。

根据本发明，当放电电流在第一电极和第二电极之间流动时，与具有高速开关性能

的第一开关元件并联的、具有低饱和电压性能的第二开关元件达到导电状态，并且

这使得放电电流能够流过第二开关元件，可以成功地减小电压波动。因此，这扩大

了等离子体显示设备的驱动裕度并且防止显示特性的退化。

另一方面，具有高速开关性能的第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元

件都能够在保持脉冲的上升或下降时操作，以便将电流主要供给到具有快开关速度

的第一开关元件，并且这成功地减少保持脉冲上升或下降时的开关损耗。

附图说明

图1是根据第一实施方案的等离子体显示设备的典型构造的框图；

图2是显示根据第一实施方案的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图3是应用有图1中所示构造的等离子体显示设备的典型整体构造的框图；

图4A～4C是显示图3中所示的等离子体显示设备的显示单元的图；

图5是显示图3中所示的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图6是根据第二实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

图7是显示根据第二实施方案的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图8是根据第三实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

图9是根据第四实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；以及

图10是根据第五实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

具体实施方式

接下来的段落将参考附加附图具体地描述本发明的优选实施方案。

(第一实施方案)

图1是根据本发明第一实施方案的等离子体显示设备的典型构造的框图。图1显示

等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。

在图1中，Cp代表电容负载，其用符号表示包括等离子体显示板的X电极和Y电

极的显示单元。将驱动电压供给到电容负载Cp一端的Y电极驱动电路101具有复

位电路102，Y保持电路104和扫描电路105。将驱动电压供给到电容负载Cp另一

端的X电极驱动电路具有X保持电路111。

复位电路102依赖于从复位信号端子Iw接收的控制信号输出从复位电压端子Vw

供给的复位电压。

Y保持电路104包括前置驱动电路P1～P4和开关元件Q1～Q4。Y保持电路104

供给有从源电压端子Vs通过二极管103供给的源电压。二极管103被提供，以便

防止当复位电压从复位电路102供给时电流的回流。

第一到第四前置驱动电路P1～P4是用于放大从第一到第四控制信号端子I1～I4接

收的控制信号的放大电路。第一到第四开关元件Q1～Q4响应从第一到第四前置驱

动电路P1～P4输出的控制信号(栅电压)VG1～VG4导通或关断(开或关)。第一到第

四开关元件Q1～Q4将随后详述。

扫描电路105供给有从Y保持电路104输出的驱动电压Yo，并且依赖于从扫描信

号端子Isc接收的控制信号将电压供给到电容负载Cp的一端。

第一和第二开关元件Q1，Q2是具有高速开关性能(由短的导通时间和短的关断时

间所代表的短的开关时间)的开关元件。另一方面，第三和第四开关元件Q3，Q4

是具有低饱和电压性能，也就是具有低于电源的开关元件输入和输出之间的小的电

势差的开关元件。图1显示典型情况，其中第一和第二开关元件Q1，Q2配置成N

通道功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)，而第三和第四开关元件Q3，

Q4配置成IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。

第i个(i是1～4的整数)开关元件Qi的栅极或基极连接到第i个前置驱动电路Pi的

输出侧。第一开关元件Q1的漏极和第三开关元件Q3的集电极共同地连接到二极

管103的阴极，并且复位电路102的输出端子连接到互连点。第二开关元件Q2的

源极和第四开关元件Q4的发射极连接到接地端子。第一开关元件Q1的源极，第

二开关元件Q2的漏极，第三开关元件Q3的发射极和第四开关元件Q4的集电极

共同地连接到扫描电路105的输入端子(信号线Yo)。

第一和第三开关元件Q1，Q3在这里构成用于供给随后所述的保持脉冲的高电平电

压的高压侧(较高电势侧)开关电路106，而第二和第四开关元件Q2，Q4构成用于

供给保持脉冲的低电平电压的低压侧(较低电势侧)开关电路107。换句话说，本实

施方案中的高压侧开关电路106和低压侧开关电路107各自包括具有高速开关性能

的开关元件(例如，功率MOSFET)和具有低饱和电压性能的开关元件(例如，IGBT)

的并联电路。

优选地，并联的具有高速开关性能的开关元件和具有低饱和电压性能的开关元件具

有几乎彼此相等的输入阈电压。输入阈电压在这里称作各个开关元件导通状态和关

断状态下的阈电压。

X保持电路111具有前置驱动电路P5～P8和开关元件Q5～Q8，与Y保持电路

104相类似。第五到第八前置驱动电路P5～P8是用于放大从第五到第八控制信号

端子I5～I8接收的控制信号的放大电路。第五到第八开关元件Q5～Q8响应从第

五到第八前置驱动电路P5～P8输出的控制信号(栅电压)VG5～VG8导通或关断。

第五和第六开关元件Q5，Q6是具有高速开关性能的开关元件，而第七和第八开关

元件Q7，Q8是具有低饱和电压性能的开关元件。图1显示典型情况，其中第五和

第六开关元件Q5，Q6配置成N通道功率MOSFET，而第七和第八开关元件Q7，

Q8配置成IGBT。

第j个(j是5～8的整数)开关元件Qj的栅极或基极连接到第j个前置驱动电路Pj的

输出侧。第五开关元件Q5的漏极和第七开关元件Q7的集电极共同地连接到源电

压施加到其上的源电压端子Vs，并且第六开关元件Q6的源极和第八开关元件Q8

的发射极连接到接地端子。第五开关元件Q5的源极，第六开关元件Q6的漏极，

第七开关元件Q7的发射极和第八开关元件Q8的集电极共同地连接到用于将驱动

电压供给到电容负载Cp另一端的信号线Xo。

第五和第七开关元件Q5，Q7在这里构成用于供给保持脉冲的高电平电压的高压侧

开关电路112，而第六和第八开关元件Q6，Q8构成用于供给保持脉冲的低电平电

压的低压侧(较低电势侧)开关电路113。换句话说，本实施方案中的高压侧开关电

路112和低压侧开关电路113各自包括具有高速开关性能的开关元件和具有低饱和

电压性能的开关元件的并联电路。优选地，并联的具有高速开关性能的开关元件和

具有低饱和电压性能的开关元件具有几乎彼此相等的输入阈电压。

图2是显示图1中所示的X电极驱动电路和Y电极驱动电路的操作的波形图，更

准确地说，显示等离子体显示设备的操作中保持周期(保持放电的期间)中的操作。

在保持周期中，复位电路102不激活，同时由分别从复位信号端子Iw和扫描信号

端子Isc接收的控制信号来控制，使得扫描电路105产生到各个Y电极的Y保持电

路104输出电压的并行输出。

在图2中，Yo代表Y电极驱动电路(Y保持电路104)的输出电压，而Xo代表X电

极驱动电路(X保持电路111)的输出电压。VG1～VG8代表从前置驱动电路P1～P8

输出的栅电压，其目的在于驱动各个开关元件Q1～Q8，其中这些栅电压VG1～

VG8的高电平导致开关元件Q1～Q8的导通状态(导电状态)。

在时间点t1，X保持电路111的开关元件Q6导通，同时使得除开关元件Q6以外

的所有开关元件关断。这使得X保持电路111的输出电压Xo达到低电平。另一方

面，具有浮动状态的Y保持电路104的输出电压Yo保持为低电平。

在时间点t2，Y保持电路104的开关元件Q1导通。这使得Y保持电路104的输出

电压Yo达到高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动预先确定的时期过去之后的时间点t3，Y保

持电路104的开关元件Q3和X保持电路111中的开关元件Q8导通。也就是，具

有低饱和电压性能并且分别与具有高开关速度性能且在时间点t3处于导电状态的

开关元件(功率MOSFET)Q1，Q6并联的开关元件(IGBT)Q3，Q8导通。应当指出，

放电电流在等离子体显示设备中流动的时间点典型地基于等离子体显示设备的结构

或驱动电压来适当地确定。

通过如上所述在放电电流流动时导通开关元件Q3，Q8，可归因于放电电流的保持

脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYH，ΔVXL可以减小，如图2中所示。应

当指出，为了参考和比较，图2也由虚线显示当开关元件Q3，Q8恒久地保持关断

(或不提供开关元件Q3，Q8)时，输出电压Yo，Xo的电压波动。

在时间点t4，开关元件Q3，Q8都关断。然后，开关元件Q1关断，从而Y保持电

路104的输出电压Yo保持为高电平(浮动状态)。

在时间点t5，开关元件Q2导通，而开关元件Q6关断。这使得Y保持电路104的

输出电压Yo保持为低电平。因为开关元件Q5～Q8关断，X保持电路111的输出

电压Xo也保持为低电平(浮动状态)。

在时间点t6，X保持电路111的开关元件Q5导通。这使得X保持电路111的输出

电压Xo达到高电平。

在放电电流流动预先确定的时期过去之后的时间点t7，Y保持电路104的开关元件

Q4和X保持电路111中的开关元件Q7导通。也就是，具有低饱和电压性能并且

分别与具有高开关速度性能且在时间点t7处于导电状态的开关元件(功率

MOSFET)Q2，Q5并联的开关元件(IGBT)Q4，Q7导通。这成功地减小可归因于放

电电流的保持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYL，ΔVXH。应当指出，为

了参考和比较，当开关元件Q4，Q7恒久地保持关断(或不提供开关元件Q4，Q7)

时的输出电压Yo，Xo的电压波动用虚线来显示。

在时间点t8，开关元件Q4，Q7都关断。然后，开关元件Q5关断，从而X保持电

路111的输出电压Xo保持为高电平(浮动状态)。而且此后，开关元件Q2关断。

上述操作将依赖于保持周期中保持脉冲施加的次数而在此后重复。

如在上面已经描述的，等离子体显示设备可以通过导通具有低饱和电压性能的开关

元件(IGBT)，来减小当放电电流流动时可归因于放电电流的电压波动ΔVYH，

ΔVYL，ΔVXH，ΔVXL，从而可以扩大等离子体显示设备的驱动裕度。另一方面，

在保持脉冲上升或下降时，具有高速开关性能并且与具有低饱和电压性能的开关元

件并联的开关元件(功率MOSFET)能够操作，并且，与单独使用具有低饱和电压性

能的开关元件的情况相比较，这在减小与保持脉冲的变化相关联的开关损耗方面更

加成功。

图2中所示的等离子体显示设备被构造，使得仅当放电电流在等离子体显示设备中

流动时，导通具有低饱和电压性能的开关元件(IGBT)，其中仅要求，该元件至少当

放电电流在等离子体显示设备中流动时导通，而其在任何其他周期中的导通状态将

不被禁止。

图2仅显示典型情况，其中输出电压Yo，Xo被改变，使得它们中的任何一个从高

电平改变降至低电平，而此后另一个从低电平改变升至高电平，其中输出电压Yo，

Xo改变的时序可能与图2中所示的相同，或者可能与图2中所示的相反。

图3是应用有图1中所示驱动电路的等离子体显示设备的典型构造的框图。图3中

所示的复位电路301，Y保持电路302，扫描电路303和X保持电路304分别对应

于图1中所示的复位电路102，Y保持电路104，扫描电路105和X保持电路111。

复位电路301，Y保持电路302和扫描电路303构成Y电极驱动电路308，而X保

持电路304构成X电极驱动电路309。

控制电路306基于外部供给的未说明的时钟信号，水平同步信号，垂直同步信号，

显示数据等等来产生控制信号。然后控制电路306将这样产生的控制信号输出到复

位电路301，Y保持电路302，扫描电路303，X保持电路304和地址电路305。

X保持电路304的输出端子共同地连接到X电极X1，X2，...，以便如由控制信号

所控制地驱动它们。Y电极驱动电路308包括复位电路301，Y保持电路302和扫

描电路303。Y电极驱动电路308如由控制信号所控制地驱动Y电极Y1，Y2，...。

地址电路305如由控制信号所控制地驱动地址电极A1，A2，...。

显示板(等离子体显示板：PDP)307被构造，使得X电极X1，X2，...和Y电极Y1，

Y2，...几乎彼此平行地交替排列，而地址电极A1，A2，...垂直于这些电极而排列，

从而形成二维矩阵。与图1中所示的电容负载Cp相对应的每个显示单元(象

素)CLij包括一个X电极Xi，一个Y电极Yi和一个地址电极Aj。

图4A是图3中所示的显示单元CLij的构造的横截面视图。X电极Xi和Y电极Yi

在前玻璃衬底411上形成。用于保证与放电空间417绝缘的介电材料层412在其上

沉积，并且MgO(氧化镁)保护膜413进一步在其上形成。

另一方面，地址电极Aj在配置以与前玻璃衬底411相对的后玻璃衬底414上形成，

介电材料层415在其上沉积，并且荧光体进一步在其上沉积。MgO保护膜413和

介电材料层415之间的放电空间417典型地用Ne+Xe彭宁气体填充。

图4B是用于说明AC驱动等离子体显示设备的电容CL的示意图。Ca代表X电极

Xi和Y电极Yi之间的放电空间417的电容，Cb代表介电材料层412的电容，并

且Cc代表X电极Xi和Y电极Yi之间的前玻璃衬底411的电容。电极Xi和Yi之

间的电容CL由这些电容Ca，Cb和Cc的总和来确定。

图4C是用于说明AC驱动等离子体显示设备的发光的示意图。条纹图案的肋状物

被排列，其中每个肋状物具有涂敷在其内表面上的红，绿和蓝荧光材料418的任何

一个，以便使得荧光材料418当由在X电极Xi和Y电极Yi之间激活的放电激励

时能够发出光421。

图5是显示图3中所示的等离子体显示设备的操作波形的波形图。

X电极驱动电路309中的X保持电路304将在保持周期Ts中产生的保持脉冲504

输出到X电极Xi。Y电极驱动电路308中的Y保持电路302将在保持周期Ts中产

生的Y保持脉冲505输出到Y电极Yi。

Y电极驱动电路308中的复位电路301将在复位周期Tr中产生的复位脉冲501输

出到Y电极Yi。Y电极驱动电路308中的扫描电路303将在寻址周期Ta中产生的

扫描脉冲503输出到Y电极Yi。地址电路305将在寻址周期Ta中产生的寻址脉冲

502输出到地址电极Aj。

在复位周期Tr中，电荷的全屏写入和全屏擦除通过将复位脉冲501施加到Y电极

Yi而执行，从而通过擦除先前时间的显示内容来形成预先确定的壁电荷。

接下来在寻址周期Ta中，正寻址脉冲502施加到地址电极Aj，然后负扫描脉冲

503由顺序的扫描施加到期望的Y电极。这激活地址电极Aj和Y电极Yi之间的地

址放电，从而指定显示单元的地址。

接下来在保持周期(保持放电的期间)Ts中，保持脉冲504，505交替地施加到各个

X电极Xi和各个Y电极Yi，以便在这些电极之间施加保持放电电压Vs。这激活

与其地址在寻址周期Ta中指定的显示单元相对应的X电极Xi和Y电极Yi之间的

放电，从而引起发光。

如在上面已经描述的，第一实施方案的等离子体显示设备的X和Y电极驱动电路

使用并联电路来构造，具有高速开关性能的开关元件(功率MOSFET，例如)和具有

低饱和电压性能的开关元件(IGBT，例如)并联于其中。当放电电流流动时，等离子

体显示设备可以导通具有低饱和电压性能的开关元件，并且可以使得电流能够流过

它们，这成功地减小可归因于放电电流的电压波动ΔVYH，ΔVYL，ΔVXH，

ΔVXL。因此，等离子体显示设备在通过减小可归因于放电电流的电压波动来扩大

驱动裕度方面，以及在防止等离子体显示设备的显示特性的退化方面是成功的。

当保持脉冲上升或下降时，设备可以导通与具有低饱和电压性能的开关元件并联的、

具有高速开关性能的开关元件，并且可以使得电流能够主要通过具有高速开关性能

的开关元件而流动。与单独使用具有低饱和电压性能的开关元件的情况相比较，这

在减少导通时间和关断时间中可能产生的开关损耗方面更加成功。

下面的段落将描述其他实施方案。

图3和4中先前显示的等离子体显示设备的构造和操作是例如应用有前述第一实施

方案的那些，并且其本质也将应用于接下来描述的第二到第五实施方案，除了仅Y

电极驱动电路308和X电极驱动电路309的构造将依赖于这些实施方案的需求而

适当地修改，所以基本的构造和操作将不详述。

(第二实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第二实施方案。

图6是根据本发明第二实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图6显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1中先前所示的组成部分类似的功能的图6中所示的组成部分将由相同的参考数字

来表示，而因此省略重复的说明。

如图6中所示，第二实施方案不同于图1中所示的第一实施方案仅在于，第二实施

方案的Y电极驱动电路和X电极驱动电路的每个还包括功率回收电路。

Y电极驱动电路601包括复位电路102，二极管103，Y保持电路104，扫描电路

105和Y电极驱动电路的功率回收电路602。X电极驱动电路611包括X保持电路

111和X电极驱动电路的功率回收电路612。

功率回收电路602包括前置驱动电路P10和P11，开关元件Q10和Q11，二极管

D1和D2，线圈L1和L2，和用于功率回收的电容器C1，C2。

电容器C1，C2在源电压端子Vs和接地端子之间串联。前置驱动电路P10，P11是

用于放大从控制信号端子I10，I11接收的控制信号的放大电路。开关元件Q10，

Q11被控制，以便响应控制信号(栅电压)VG10，VG11导通或关断。开关元件Q10，

Q11典型地由具有高速开关性能的开关元件，例如功率MOSFET来配置。

开关元件Q10被构造，使得其栅电极连接到前置驱动电路P10的输出侧，而其漏

极连接到电容器C1和C2的互连点。其源极连接到二极管D1的阳极。二极管D1

的阴极连接到线圈L1的一端，其中线圈L1的另一端连接到信号线Yo。

开关元件Q11被构造，使得其栅电极连接到前置驱动电路P11的输出侧，而其源

极连接到电容器C1和C2的互连点。其漏极连接到二极管D2的阴极。二极管D2

的阳极连接到线圈L2的一端，其中线圈L2的另一端连接到信号线Yo。

功率回收电路612包括前置驱动电路P12和P13，开关元件Q12和Q13，二极管

D3和D4，线圈L3和L4，和用于功率回收的电容器C3，C4。功率回收电路612

将不在下面详述，因为它与功率回收电路602类似地构造，并且它的组成部分前置

驱动电路P12，P13，开关元件Q12，Q13，二极管D3，D4，线圈L3，L4，和用

于功率回收的电容器C3，C4分别与前置驱动电路P10，P11，开关元件Q10，Q11，

二极管D1，D2，线圈L1，L2，和用于功率回收的电容器C1，C2相对应。

图7是显示图6中所示的X电极驱动电路611和Y电极驱动电路601的操作波形

的波形图，更准确地说，说明等离子体显示设备的操作中保持周期(保持放电的期

间)中的操作。在保持周期中，复位电路102如由分别从复位信号端子Iw和扫描信

号端子Isc接收的控制信号所控制地不操作，而扫描电路105引起到各个Y电极的

Y保持电路104输出电压的并行输出。

在图7中，Yo代表Y电极驱动电路601的输出电压，而Xo代表X电极驱动电路

611的输出电压。VG1～VG8代表从前置驱动电路P1～P8输出的栅电压，其目的

在于驱动各个开关元件Q1～Q8，而VG10～VG13代表从前置驱动电路P10～P13

输出的栅电压，其目的在于驱动各个开关元件Q10～Q13。当栅电压VG1～VG8

和VG10～VG13保持为高电平时，开关元件Q1～Q8和Q10～Q13达到导通状态

(导电状态)。

在输出电压Xo降至低电平的时间点t11，用于激活X电极驱动电路611的开关元

件Q13的脉冲产生，从而开关元件Q6在预先确定的时期过去之后导通。这使得输

出电压Xo从高电平降至低电平，而与该变化相关联的功率由功率回收电路612回

收。

在输出电压Yo升至高电平的时间点t12，用于激活Y电极驱动电路601的开关元

件Q10的脉冲产生，从而开关元件Q1导通。这成功地利用作为用于改变输出电压

Yo的电功率的一部分而回收的电功率，以便使得输出电压Yo能够从低电平改变

升至高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动的预先确定时期过去之后的时间点t13，Y

电极驱动电路601的开关元件Q3和X电极驱动电路611的开关元件Q8导通，与

图2中的时间点t3时相类似。换句话说，具有低饱和电压性能并且分别与具有高

开关速度性能且在时间点t13处于导电状态的开关元件Q1，Q6并联的开关元件

Q3，Q8导通。这在抑制可归因于放电电流的保持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压

波动ΔVYH，ΔVXL方面是成功的。

应当指出，为了参考和比较，图7也由虚线显示当开关元件Q3，Q8恒久地保持关

断时输出电压Yo，Xo的电压波动。放电电流流动的时间点依赖于等离子体显示设

备的结构和驱动电压来适当地确定。

在时间点t14，开关元件Q3，Q8都关断。然后，开关元件Q1关断，从而Y电极

驱动电路601的输出电压Yo保持为高电平。

在输出电压Yo变成低电平的时间点t15，用于激活Y电极驱动电路601的开关元

件Q11的脉冲产生，从而开关元件Q2在预先确定时期过去之后导通。这使得输出

电压Yo从高电平降至低电平，而与该变化相关联的功率由功率回收电路602回收。

在输出电压Xo变成高电平的时间点t16，用于激活X电极驱动电路611的开关元

件Q12的脉冲产生，从而开关元件Q5导通。这成功地利用作为用于改变输出电压

Xo的电功率的一部分而回收的电功率，以便使得输出电压Xo能够从低电平改变

升至高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动的预先确定时期过去之后的时间点t17，具

有低饱和电压性能并且分别与具有高开关速度性能且在时间点t13处于导电状态的

开关元件Q2，Q5并联的开关元件Q4，Q7导通。这在抑制可归因于放电电流的保

持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYL，ΔVXH方面是成功的。应当指出，

虚线表示当开关元件Q4，Q7恒久地保持关断时输出电压Yo，Xo的波动。

在时间点t18，开关元件Q4，Q7都关断。然后，开关元件Q5关断，从而X电极

驱动电路611的输出电压Xo保持为高电平。此后，开关元件Q2关断。

上述操作将依赖于保持周期中保持脉冲施加的次数而在此后重复。

如在上面已经描述的，第二实施方案可以保证与前述第一实施方案等效的效应。另

外，在保持脉冲的上升或下降时，具有高速开关性能并且与具有低饱和电压性能的

开关元件并联的开关元件能够在功率回收电路602，612被激活(适当地导通功率回

收电路602，612中的开关元件Q10～Q13)之后操作，并且这在减少与保持脉冲的

上升和下降相关联的开关损耗方面更加成功。

图7中所示的等离子体显示设备被构造，使得仅当放电电流在等离子体显示设备中

流动时，导通具有低饱和电压性能的开关元件(IGBT)，但是仅要求，该元件至少当

放电电流在等离子体显示设备中流动时导通，而其在任何其他周期中的导通状态将

不被禁止。

图7仅显示典型情况，其中输出电压Yo，Xo被改变，使得它们中的任何一个从高

电平改变降至低电平，而此后另一个从低电平改变升至高电平，其中输出电压Xo，

Yo改变的时序可能与图2中所示的相同，或者可能与图2中所示的相反。

(第三实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第三实施方案。

图8是根据本发明第三实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图8显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1和6中先前所示的组成部分类似的功能的图8中所示的组成部分将由相同的参考

数字来表示，而因此省略重复的说明。

如图8中所示，第三实施方案不同于图6中所示的第二实施方案仅在于Y电极驱

动电路801中的Y保持电路802和X电极驱动电路811中的X保持电路812的构

造。

Y保持电路802被构造，使得第一开关元件Q1的栅极和第三开关元件Q3的基极

连接到第一前置驱动电路P1的输出侧，并且使得第二开关元件Q2的栅极和第四

开关元件Q4的基极连接到第二前置驱动电路P2的输出侧。X保持电路812被构

造，使得第五开关元件Q5的栅极和第七开关元件Q7的基极连接到第五前置驱动

电路P5的输出侧，并且使得第六开关元件Q6的栅极和第八开关元件Q8的基极连

接到第六前置驱动电路P6的输出侧。

换句话说，在第三实施方案中，Y保持电路802被构造，使得从前置驱动电路P1

输出的完全相同的控制信号(栅电压)VG1用于驱动开关元件Q1，Q3，并且使得从

前置驱动电路P2输出的完全相同的单个控制信号(栅电压)VG2用于驱动开关元件

Q2，Q4，其中不提供前置驱动电路P3，P4。类似地，X保持电路812被构造，使

得从前置驱动电路P5输出的完全相同的控制信号(栅电压)VG5用于驱动开关元件

Q5，Q7，并且使得从前置驱动电路P6输出的完全相同的单个控制信号(栅电

压)VG6用于驱动开关元件Q6，Q8，其中不提供前置驱动电路P7，P8。

如从上面的描述中显而易见，在开关操作周期中主要激活具有高速开关性能的开关

元件Q1，Q2，Q5，Q6，而至少在放电电流流动的周期中激活具有低饱和电压性

能的开关元件Q3，Q4，Q7，Q8是必要的。在第三实施方案中，Y电极驱动电路

和X电极驱动电路使用开关元件Q1～Q8来构造，其中开关元件Q1，Q2，Q5，

Q6的输入阈电压等于或低于与其并联的开关元件Q3，Q4，Q7，Q8的输入阈电压。

阈电压在这里意思是各个开关元件导通状态和关断状态下的阈电压。

图8中所示的X电极驱动电路811和Y电极驱动电路801的操作与图7中所示的

第二实施方案中类似，除了不使用栅电压VG3，VG4，VG7，VG8，其中当放电

电流在等离子体显示设备中流动时，具有低饱和电压性能的开关元件Q3，Q4，Q7，

Q8可以导通。

如在上面已经描述的，第三实施方案可以保证与前述第一和第二实施方案等效的效

应。另外，电路结构，其中开关元件的并联对Q1和Q3，Q2和Q4，Q5和Q7，

Q6和Q8分别由从前置驱动电路P1，P2，P5，P6输出的控制信号(栅电压)来驱动，

在减小电路规模方面和在简化外部控制方面是成功的。

典型地在图8中所示的Y电极驱动电路801和X电极驱动电路811分别提供有功

率回收电路602，612，其中功率回收电路602，612也是可省略的。

(第四实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第四实施方案。

在第四实施方案中，分别具有相对于地(零电势)的、等于保持放电电压Vs一半的

电压值的正源电压(Vs/2)和负源电压(-Vs/2)，代替图8中所示的第三实施方案中的

保持电路的源电压Vs和地，用作保持电路的源电压。

图9是根据本发明第四实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图9显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1，6和8中先前所示的组成部分类似的功能的图9中所示的组成部分将由相同的

参考数字来表示，而因此省略重复的说明。

如图9中所示，Y保持电路802′供给有从源功率端子VsH通过二极管103供给的

正源电压(Vs/2)。第一开关元件Q1的漏极和第三开关元件Q3的集电极共同地连接

到二极管103的阴极。第二开关元件Q2的源极和第四开关元件的发射极共同地连

接到负源电压(-Vs/2)施加到其上的源电压端子VsL。Y保持电路802′的构造中的其

他特征与图8中所示的Y保持电路802相类似。

X保持电路812′被构造，使得第五开关元件Q5的漏极和第七开关元件Q7的集电

极共同地连接到正源电压(Vs/2)供给到其上的源电压端子VsH，而第六开关元件

Q6的源极和第八开关元件Q8的发射极共同地连接到负源电压(-Vs/2)供给到其上的

源电压端子VsL。X保持电路812′的构造中的其他特征与图8中所示的X保持电路

812相类似。

C91和C93代表连接在源电压端子VsH和接地端子之间的旁路电容器，而C92和

C94代表连接在源电压端子VsL和接地端子之间的旁路电容器。

通过使用正和负源电压作为保持电路的源电压，如图9中所示构造的Y电极驱动

电路901和X电极驱动电路911可以使用通常提供到电源线上的通路电容器C91～

C94，代替使用在前述第二和第三实施方案的功率回收电路中使用的功率回收电容

器C1～C4。因此，功率回收电路602′，612′可以被构造，而不使用功率回收电容

器C1～C4。

功率回收电路602′与功率回收电路602类似地构造，其中唯一的差别在于，开关元

件Q10的漏极和开关元件Q11的源极连接到接地端子。功率回收电路612′也与功

率回收电路612类似地构造，其中唯一的差别在于，开关元件Q12的漏极和开关

元件Q13的源极连接到接地端子。应当指出，为了说明的方便而在图9中独立显

示的接地端子实际上电连接，以便代表单个实体。

因此，第四实施方案不仅在保证与前述第一到第三实施方案等效的效应方面，而且

在进一步减小电路规模方面是成功的，因为提供功率回收电容器C1～C4到功率回

收电路602’，612’不再是必要的。

(第五实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第五实施方案。

图10是根据本发明第五实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图10

显示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与

图1和9中先前所示的组成部分类似的功能的图10中所示的组成部分将由相同的

参考数字来表示，而因此省略重复的说明。

在第五实施方案中，其特征在于，Y电极驱动电路1001被构造，使得从复位电路

102输出的复位电压Vw施加到Y保持电路802’中的开关元件Q2的源极端子和开

关元件Q4的发射极端子。下面的段落将描述Y电极驱动电路1001，同时省略与

第四实施方案中描述的具有相同构造的X电极驱动电路911的说明。

图10中所示的复位电路102包括前置驱动电路P14，P15，开关元件Q14，Q15，

和电容器Cw。

前置驱动电路P14，P15是用于放大从控制信号端子Iw1，Iw2接收的控制信号的

放大电路。

开关元件典型地使用功率MOSFET来构造。开关元件Q14，Q15被构造，使得其

栅极分别连接到前置驱动电路P14，P15的输出侧，以便依赖于输出打开或关断它

们。开关元件Q14的漏极连接到复位电压端子Vw，并且开关元件Q15的源极连

接到接地端子。开关元件Q14的源极和开关元件Q15的漏极共同地连接到电容器

Cw。

电容器Cw的另一端连接到Y保持电路的开关元件Q2的源极和开关元件Q4的发

射极，并且通过电容器Cs也连接到Y保持电路的开关元件Q1的漏极和开关元件

Q3的集电极。因此，除了在源电压端子VsH和复位电路102的输出侧(电容Cw的

另一端)之间提供的二极管103之外，在源电压端子VsL和复位电路102之间提供

二极管1002是必要的，以便防止当电压从复位电路102供给时电流的回流。

前述第四实施方案必须使用具有(Vw+Vs)的耐电压性(额定电压)的元件来构成开关

元件Q2，Q4。与此相反，如图10中所示构造的第五实施方案的Y电极驱动电路

使得能够使用具有仅小至[Vs/2-(-Vs/2)]＝Vs的耐电压性的元件来构成开关元件Q2，

Q4。因此，第五实施方案不仅在获得与前述第一到第四实施方案中类似的效应方

面，而且在对于开关元件Q2，Q4使用低耐电压性元件从而减少生产成本方面是成

功的。

另外，如图10中所示电容器Cw的一端与功率回收电路602’的开关元件Q10的漏

极和开关元件Q11的源极的连接使得能够与来自复位电路102的输出同步地施加

电压，并且这使得能够对于开关元件Q11使用具有小耐电压性的元件。

应当理解，前述实施方案仅是用于实施本发明的实例的一部分，不应当基于其而做

本发明技术范围的任何限制性说明。换句话说，本发明可以不背离其技术本质和或

本质特征而以各种修改的形式来实践。

根据本发明，当放电电流在第一电极和第二电极之间流动时，与具有高速开关性能

的第一开关元件并联的、具有低饱和电压性能的第二开关元件达到导电状态，并且

这使得放电电流能够流过第二开关元件，并且可以成功地减小电压波动。

另一方面，具有高速开关性能的第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元

件都能够在保持脉冲的上升或下降时操作，以便将电流主要供给到具有快开关速度

的第一开关元件，并且这成功地减少保持脉冲上升或下降时的开关损耗。

2024年6月11日发(作者：翟凯捷)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.8

(22)申请日 2004.03.03

(71)申请人 富士通日立等离子显示器股份有限公司

地址 日本神奈川县

(72)发明人 小野泽诚 黄木英明 镰田雅树 椎崎贵史

(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人 王永刚

(51)

G09G3/28

权利要求说明书 说明书 幅图

(10)申请公布号 CN 1551067 A

(43)申请公布日 2004.12.01

(54)发明名称

等离子体显示设备

(57)摘要

在具有减小的放电电流引起的电压

波动和扩大的驱动裕度，并且在防止显示

特性退化方面成功的等离子体显示设备

中，用于将驱动电压供给到代表显示单元

的电容的Y电极驱动电路和X电极驱动电

路使用并联电路来构造，具有高速开关性

能的第一开关元件和具有低饱和电压性能

的第二开关元件并联于其中，使得具有低

饱和电压性能的第二开关元件至少在放电

电流在其间流动的周期中导通。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种等离子体显示设备，包括：

多个第一电极；

与所述多个第一电极近乎平行排列的多个第二电极，以便与它们一起构成显示单元，

并且以便在构成所述显示单元的它们自身与所述第一电极之间激活放电；

用于将放电电压施加到所述多个第一电极的第一电极驱动电路；以及

用于将放电电压施加到所述多个第二电极的第二电极驱动电路；其中

所述第一和第二电极驱动电路中至少任何一个包括并联电路，具有高速开关性能的

第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元件并联于其中。

2.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

3.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

4.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

5.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件至少在放电电流在

所述第一电极和所述第二电极之间流动的周期中导通。

6.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

7.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

8.根据权利要求5的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

9.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括用于输出保

持放电电压的保持电路，该保持放电电压用于激活与所述显示单元中的发光相关的

放电，

所述保持电路包括并联电路，所述第一开关元件和所述第二开关元件并联于其中。

10.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

11.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

12.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

13.根据权利要求9的等离子体显示设备，其中所述保持电路还包括用于将与所述

保持放电电压相关的第一电势供给到构成所述显示单元的所述电极的较高电势侧开

关电路，以及用于供给与所述保持放电电压相关的、低于所述第一电势的第二电势

的较低电势侧开关电路；

所述较高电势侧开关电路和所述较低电势侧开关电路分别具有所述第一开关元件和

所述第二开关元件并联于其中的所述并联电路。

14.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

15.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

16.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

17.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括连接到构

成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

18.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收开关。

19.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件至少在放电电流

在所述第一电极和所述第二电极之间流动的周期中导通。

20.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET。

21.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第二开关元件是IGBT。

22.根据权利要求18的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件是功率MOSFET，

并且所述第二开关元件是IGBT。

23.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件和所述第二开关

元件在它们的输入阈电压特性方面几乎彼此一致。

24.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件和所述第二开关

元件基于相同的驱动信号来驱动。

25.根据权利要求1的等离子体显示设备，其中所述第一开关元件的开关时间比所

述第二开关元件的开关时间短。

26.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中所述较高电势侧开关电路被构造，

以便将与所述保持放电电压相关的正电势供给到构成所述显示单元的电极，并且所

述较低电势侧开关电路被构造，以便将与所述保持放电电压相关的负电势供给到构

成所述显示单元的电极。

27.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述正电势代表在地电平以上、等

于所述保持放电电压一半的电压，而所述负电势代表在地电平以下、等于所述保持

放电电压一半的电压。

28.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括连接到构

成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

29.根据权利要求26的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收开关。

30.根据权利要求29的等离子体显示设备，其中所述正电势代表在地电平以上、等

于所述保持放电电压一半的电压，而所述负电势代表在地电平以下、等于所述保持

放电电压一半的电压。

31.根据权利要求30的等离子体显示设备，其中所述功率回收开关的一个端子经由

所述线圈连接到构成所述显示单元的所述电极，而另一个端子连接到接地端子。

32.根据权利要求13的等离子体显示设备，其中在所述复位电压供给到构成所述显

示单元的所述电极的周期中，用于初始化所述显示单元的复位电压叠加到所述较低

电势侧开关电路的参考电压。

33.根据权利要求32的等离子体显示设备，其中所述电极驱动电路还包括经由线圈

连接到构成所述显示单元的所述电极的功率回收电路。

34.根据权利要求33的等离子体显示设备，其中所述功率回收开关的一个端子经由

线圈连接到构成所述显示单元的所述电极，以及

在所述复位电压供给到构成所述显示单元的所述电极的周期中，与用于初始化所述

显示单元的所述复位电压同步的电压叠加到所述功率回收开关的另一个端子。

说 明 书

相关申请的交叉引用

本申请基于2003年5月9日提交的在先日本专利申请2003-131879号并要求其优

先权权益，在此引用其全部内容作为参考。

本发明涉及一种等离子体显示设备。

背景技术

在常规等离子体显示设备中，功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)已经

成为它们的保持电路的最普通输出元件。与此相反，等离子体显示设备的近来保持

电路的一些逐步转入IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的使用，其具有作为功率

MOSFET优点的输入特性，以及作为具有缩短的关断时间的双极型晶体管优点的

低饱和电压特性(例如，参看专利文献1(日本专利申请公开2000-330514号))。

另一个提议关于用于驱动等离子体显示器的并入IGBT的驱动器集成电路而提出，

其中功率MOSFET和IGBT以推拉输出电路连接的形式而连接(例如，参看专利文

献2(日本专利申请公开Hei 8-46053号))。

IGBT，其特征在于正如双极型晶体管一样的其传导性修改效应，可以将饱和电压

降低到电源以下。因此，IGBT可以通过关断时间的减少来实现作为等离子体显示

设备的保持电路的输出器件的基本操作。与常规的IGBT相比较，当前商品化的

IGBT关断时间确实减少，但是仍然次于功率MOSFET，因为它们在导通时间和关

断时间方面都较长，从而在开关损耗方面不利。

考虑到上面的情况，一个提议已经关于空调器的反相器而提出，其包括当施加有第

一驱动电压时达到导电状态的功率MOSFET，和当施加有与第一驱动电压具有不

同电平的第二驱动电压时达到导电状态的IGBT，其中功率MOSFET和IGBT关于

供给到负载的电流并联(例如，参看专利文献3(日本专利申请公开2002-16486号))。

在上述空调器的反相器中，当待供给到负载的电流相对小时，仅驱动功率

MOSFET的第一驱动电压施加到栅电极，而当待供给到负载的电流相对大时，主

要驱动IGBT并且比第一驱动电压大的第二驱动电压施加到栅电极。

在专利文献3中公开的技术中，在空调器等的反相器的大电流驱动(起动)过程中，

功率MOSFET和IGBT都被驱动。而在空调器等的反相器的小电流驱动(平稳驱动)

过程中，IGBT关断，而仅功率MOSFET被驱动，以便减少平稳驱动过程中的功率

损耗。

在专利文献3中公开的、应用于等离子体显示设备的电路在平稳驱动过程中操作，

以便关断IGBT而仅激活功率MOSFET，所以它可以保证仅小的驱动裕度，因为受

归因于放电电流的电压波动所影响。因此，这可能导致显示特性的退化，其由噪声

或闪烁的产生来代表。特别是，具有典型地42英寸或更大屏幕尺寸的等离子体显

示设备易于遭受可归因于放电电流的大的电压波动，从而高度地引起显示特性的退

化。

发明内容

本发明在考虑上述问题之后而设想，并且其目的在于通过减小可归因于放电电流的

电压波动来扩大驱动裕度，以及在于防止等离子体显示设备显示特性的退化。

本发明的等离子体显示设备包括多个第一电极；与多个第一电极几乎平行排列的多

个第二电极，以便与其一起构成显示单元，并且以便激活它们与构成显示单元的第

一电极之间的放电；用于将放电电压施加到多个第一电极上的第一电极驱动电路；

以及用于将放电电压施加到多个第二电极上的第二电极驱动电路。第一和第二电极

驱动电路中至少任何一个包括并联电路，具有高速开关性能的第一开关元件和具有

低饱和电压性能的第二开关元件并联于其中。

根据本发明，当放电电流在第一电极和第二电极之间流动时，与具有高速开关性能

的第一开关元件并联的、具有低饱和电压性能的第二开关元件达到导电状态，并且

这使得放电电流能够流过第二开关元件，可以成功地减小电压波动。因此，这扩大

了等离子体显示设备的驱动裕度并且防止显示特性的退化。

另一方面，具有高速开关性能的第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元

件都能够在保持脉冲的上升或下降时操作，以便将电流主要供给到具有快开关速度

的第一开关元件，并且这成功地减少保持脉冲上升或下降时的开关损耗。

附图说明

图1是根据第一实施方案的等离子体显示设备的典型构造的框图；

图2是显示根据第一实施方案的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图3是应用有图1中所示构造的等离子体显示设备的典型整体构造的框图；

图4A～4C是显示图3中所示的等离子体显示设备的显示单元的图；

图5是显示图3中所示的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图6是根据第二实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

图7是显示根据第二实施方案的等离子体显示设备的操作波形的波形图；

图8是根据第三实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

图9是根据第四实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；以及

图10是根据第五实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图；

具体实施方式

接下来的段落将参考附加附图具体地描述本发明的优选实施方案。

(第一实施方案)

图1是根据本发明第一实施方案的等离子体显示设备的典型构造的框图。图1显示

等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。

在图1中，Cp代表电容负载，其用符号表示包括等离子体显示板的X电极和Y电

极的显示单元。将驱动电压供给到电容负载Cp一端的Y电极驱动电路101具有复

位电路102，Y保持电路104和扫描电路105。将驱动电压供给到电容负载Cp另一

端的X电极驱动电路具有X保持电路111。

复位电路102依赖于从复位信号端子Iw接收的控制信号输出从复位电压端子Vw

供给的复位电压。

Y保持电路104包括前置驱动电路P1～P4和开关元件Q1～Q4。Y保持电路104

供给有从源电压端子Vs通过二极管103供给的源电压。二极管103被提供，以便

防止当复位电压从复位电路102供给时电流的回流。

第一到第四前置驱动电路P1～P4是用于放大从第一到第四控制信号端子I1～I4接

收的控制信号的放大电路。第一到第四开关元件Q1～Q4响应从第一到第四前置驱

动电路P1～P4输出的控制信号(栅电压)VG1～VG4导通或关断(开或关)。第一到第

四开关元件Q1～Q4将随后详述。

扫描电路105供给有从Y保持电路104输出的驱动电压Yo，并且依赖于从扫描信

号端子Isc接收的控制信号将电压供给到电容负载Cp的一端。

第一和第二开关元件Q1，Q2是具有高速开关性能(由短的导通时间和短的关断时

间所代表的短的开关时间)的开关元件。另一方面，第三和第四开关元件Q3，Q4

是具有低饱和电压性能，也就是具有低于电源的开关元件输入和输出之间的小的电

势差的开关元件。图1显示典型情况，其中第一和第二开关元件Q1，Q2配置成N

通道功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)，而第三和第四开关元件Q3，

Q4配置成IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。

第i个(i是1～4的整数)开关元件Qi的栅极或基极连接到第i个前置驱动电路Pi的

输出侧。第一开关元件Q1的漏极和第三开关元件Q3的集电极共同地连接到二极

管103的阴极，并且复位电路102的输出端子连接到互连点。第二开关元件Q2的

源极和第四开关元件Q4的发射极连接到接地端子。第一开关元件Q1的源极，第

二开关元件Q2的漏极，第三开关元件Q3的发射极和第四开关元件Q4的集电极

共同地连接到扫描电路105的输入端子(信号线Yo)。

第一和第三开关元件Q1，Q3在这里构成用于供给随后所述的保持脉冲的高电平电

压的高压侧(较高电势侧)开关电路106，而第二和第四开关元件Q2，Q4构成用于

供给保持脉冲的低电平电压的低压侧(较低电势侧)开关电路107。换句话说，本实

施方案中的高压侧开关电路106和低压侧开关电路107各自包括具有高速开关性能

的开关元件(例如，功率MOSFET)和具有低饱和电压性能的开关元件(例如，IGBT)

的并联电路。

优选地，并联的具有高速开关性能的开关元件和具有低饱和电压性能的开关元件具

有几乎彼此相等的输入阈电压。输入阈电压在这里称作各个开关元件导通状态和关

断状态下的阈电压。

X保持电路111具有前置驱动电路P5～P8和开关元件Q5～Q8，与Y保持电路

104相类似。第五到第八前置驱动电路P5～P8是用于放大从第五到第八控制信号

端子I5～I8接收的控制信号的放大电路。第五到第八开关元件Q5～Q8响应从第

五到第八前置驱动电路P5～P8输出的控制信号(栅电压)VG5～VG8导通或关断。

第五和第六开关元件Q5，Q6是具有高速开关性能的开关元件，而第七和第八开关

元件Q7，Q8是具有低饱和电压性能的开关元件。图1显示典型情况，其中第五和

第六开关元件Q5，Q6配置成N通道功率MOSFET，而第七和第八开关元件Q7，

Q8配置成IGBT。

第j个(j是5～8的整数)开关元件Qj的栅极或基极连接到第j个前置驱动电路Pj的

输出侧。第五开关元件Q5的漏极和第七开关元件Q7的集电极共同地连接到源电

压施加到其上的源电压端子Vs，并且第六开关元件Q6的源极和第八开关元件Q8

的发射极连接到接地端子。第五开关元件Q5的源极，第六开关元件Q6的漏极，

第七开关元件Q7的发射极和第八开关元件Q8的集电极共同地连接到用于将驱动

电压供给到电容负载Cp另一端的信号线Xo。

第五和第七开关元件Q5，Q7在这里构成用于供给保持脉冲的高电平电压的高压侧

开关电路112，而第六和第八开关元件Q6，Q8构成用于供给保持脉冲的低电平电

压的低压侧(较低电势侧)开关电路113。换句话说，本实施方案中的高压侧开关电

路112和低压侧开关电路113各自包括具有高速开关性能的开关元件和具有低饱和

电压性能的开关元件的并联电路。优选地，并联的具有高速开关性能的开关元件和

具有低饱和电压性能的开关元件具有几乎彼此相等的输入阈电压。

图2是显示图1中所示的X电极驱动电路和Y电极驱动电路的操作的波形图，更

准确地说，显示等离子体显示设备的操作中保持周期(保持放电的期间)中的操作。

在保持周期中，复位电路102不激活，同时由分别从复位信号端子Iw和扫描信号

端子Isc接收的控制信号来控制，使得扫描电路105产生到各个Y电极的Y保持电

路104输出电压的并行输出。

在图2中，Yo代表Y电极驱动电路(Y保持电路104)的输出电压，而Xo代表X电

极驱动电路(X保持电路111)的输出电压。VG1～VG8代表从前置驱动电路P1～P8

输出的栅电压，其目的在于驱动各个开关元件Q1～Q8，其中这些栅电压VG1～

VG8的高电平导致开关元件Q1～Q8的导通状态(导电状态)。

在时间点t1，X保持电路111的开关元件Q6导通，同时使得除开关元件Q6以外

的所有开关元件关断。这使得X保持电路111的输出电压Xo达到低电平。另一方

面，具有浮动状态的Y保持电路104的输出电压Yo保持为低电平。

在时间点t2，Y保持电路104的开关元件Q1导通。这使得Y保持电路104的输出

电压Yo达到高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动预先确定的时期过去之后的时间点t3，Y保

持电路104的开关元件Q3和X保持电路111中的开关元件Q8导通。也就是，具

有低饱和电压性能并且分别与具有高开关速度性能且在时间点t3处于导电状态的

开关元件(功率MOSFET)Q1，Q6并联的开关元件(IGBT)Q3，Q8导通。应当指出，

放电电流在等离子体显示设备中流动的时间点典型地基于等离子体显示设备的结构

或驱动电压来适当地确定。

通过如上所述在放电电流流动时导通开关元件Q3，Q8，可归因于放电电流的保持

脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYH，ΔVXL可以减小，如图2中所示。应

当指出，为了参考和比较，图2也由虚线显示当开关元件Q3，Q8恒久地保持关断

(或不提供开关元件Q3，Q8)时，输出电压Yo，Xo的电压波动。

在时间点t4，开关元件Q3，Q8都关断。然后，开关元件Q1关断，从而Y保持电

路104的输出电压Yo保持为高电平(浮动状态)。

在时间点t5，开关元件Q2导通，而开关元件Q6关断。这使得Y保持电路104的

输出电压Yo保持为低电平。因为开关元件Q5～Q8关断，X保持电路111的输出

电压Xo也保持为低电平(浮动状态)。

在时间点t6，X保持电路111的开关元件Q5导通。这使得X保持电路111的输出

电压Xo达到高电平。

在放电电流流动预先确定的时期过去之后的时间点t7，Y保持电路104的开关元件

Q4和X保持电路111中的开关元件Q7导通。也就是，具有低饱和电压性能并且

分别与具有高开关速度性能且在时间点t7处于导电状态的开关元件(功率

MOSFET)Q2，Q5并联的开关元件(IGBT)Q4，Q7导通。这成功地减小可归因于放

电电流的保持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYL，ΔVXH。应当指出，为

了参考和比较，当开关元件Q4，Q7恒久地保持关断(或不提供开关元件Q4，Q7)

时的输出电压Yo，Xo的电压波动用虚线来显示。

在时间点t8，开关元件Q4，Q7都关断。然后，开关元件Q5关断，从而X保持电

路111的输出电压Xo保持为高电平(浮动状态)。而且此后，开关元件Q2关断。

上述操作将依赖于保持周期中保持脉冲施加的次数而在此后重复。

如在上面已经描述的，等离子体显示设备可以通过导通具有低饱和电压性能的开关

元件(IGBT)，来减小当放电电流流动时可归因于放电电流的电压波动ΔVYH，

ΔVYL，ΔVXH，ΔVXL，从而可以扩大等离子体显示设备的驱动裕度。另一方面，

在保持脉冲上升或下降时，具有高速开关性能并且与具有低饱和电压性能的开关元

件并联的开关元件(功率MOSFET)能够操作，并且，与单独使用具有低饱和电压性

能的开关元件的情况相比较，这在减小与保持脉冲的变化相关联的开关损耗方面更

加成功。

图2中所示的等离子体显示设备被构造，使得仅当放电电流在等离子体显示设备中

流动时，导通具有低饱和电压性能的开关元件(IGBT)，其中仅要求，该元件至少当

放电电流在等离子体显示设备中流动时导通，而其在任何其他周期中的导通状态将

不被禁止。

图2仅显示典型情况，其中输出电压Yo，Xo被改变，使得它们中的任何一个从高

电平改变降至低电平，而此后另一个从低电平改变升至高电平，其中输出电压Yo，

Xo改变的时序可能与图2中所示的相同，或者可能与图2中所示的相反。

图3是应用有图1中所示驱动电路的等离子体显示设备的典型构造的框图。图3中

所示的复位电路301，Y保持电路302，扫描电路303和X保持电路304分别对应

于图1中所示的复位电路102，Y保持电路104，扫描电路105和X保持电路111。

复位电路301，Y保持电路302和扫描电路303构成Y电极驱动电路308，而X保

持电路304构成X电极驱动电路309。

控制电路306基于外部供给的未说明的时钟信号，水平同步信号，垂直同步信号，

显示数据等等来产生控制信号。然后控制电路306将这样产生的控制信号输出到复

位电路301，Y保持电路302，扫描电路303，X保持电路304和地址电路305。

X保持电路304的输出端子共同地连接到X电极X1，X2，...，以便如由控制信号

所控制地驱动它们。Y电极驱动电路308包括复位电路301，Y保持电路302和扫

描电路303。Y电极驱动电路308如由控制信号所控制地驱动Y电极Y1，Y2，...。

地址电路305如由控制信号所控制地驱动地址电极A1，A2，...。

显示板(等离子体显示板：PDP)307被构造，使得X电极X1，X2，...和Y电极Y1，

Y2，...几乎彼此平行地交替排列，而地址电极A1，A2，...垂直于这些电极而排列，

从而形成二维矩阵。与图1中所示的电容负载Cp相对应的每个显示单元(象

素)CLij包括一个X电极Xi，一个Y电极Yi和一个地址电极Aj。

图4A是图3中所示的显示单元CLij的构造的横截面视图。X电极Xi和Y电极Yi

在前玻璃衬底411上形成。用于保证与放电空间417绝缘的介电材料层412在其上

沉积，并且MgO(氧化镁)保护膜413进一步在其上形成。

另一方面，地址电极Aj在配置以与前玻璃衬底411相对的后玻璃衬底414上形成，

介电材料层415在其上沉积，并且荧光体进一步在其上沉积。MgO保护膜413和

介电材料层415之间的放电空间417典型地用Ne+Xe彭宁气体填充。

图4B是用于说明AC驱动等离子体显示设备的电容CL的示意图。Ca代表X电极

Xi和Y电极Yi之间的放电空间417的电容，Cb代表介电材料层412的电容，并

且Cc代表X电极Xi和Y电极Yi之间的前玻璃衬底411的电容。电极Xi和Yi之

间的电容CL由这些电容Ca，Cb和Cc的总和来确定。

图4C是用于说明AC驱动等离子体显示设备的发光的示意图。条纹图案的肋状物

被排列，其中每个肋状物具有涂敷在其内表面上的红，绿和蓝荧光材料418的任何

一个，以便使得荧光材料418当由在X电极Xi和Y电极Yi之间激活的放电激励

时能够发出光421。

图5是显示图3中所示的等离子体显示设备的操作波形的波形图。

X电极驱动电路309中的X保持电路304将在保持周期Ts中产生的保持脉冲504

输出到X电极Xi。Y电极驱动电路308中的Y保持电路302将在保持周期Ts中产

生的Y保持脉冲505输出到Y电极Yi。

Y电极驱动电路308中的复位电路301将在复位周期Tr中产生的复位脉冲501输

出到Y电极Yi。Y电极驱动电路308中的扫描电路303将在寻址周期Ta中产生的

扫描脉冲503输出到Y电极Yi。地址电路305将在寻址周期Ta中产生的寻址脉冲

502输出到地址电极Aj。

在复位周期Tr中，电荷的全屏写入和全屏擦除通过将复位脉冲501施加到Y电极

Yi而执行，从而通过擦除先前时间的显示内容来形成预先确定的壁电荷。

接下来在寻址周期Ta中，正寻址脉冲502施加到地址电极Aj，然后负扫描脉冲

503由顺序的扫描施加到期望的Y电极。这激活地址电极Aj和Y电极Yi之间的地

址放电，从而指定显示单元的地址。

接下来在保持周期(保持放电的期间)Ts中，保持脉冲504，505交替地施加到各个

X电极Xi和各个Y电极Yi，以便在这些电极之间施加保持放电电压Vs。这激活

与其地址在寻址周期Ta中指定的显示单元相对应的X电极Xi和Y电极Yi之间的

放电，从而引起发光。

如在上面已经描述的，第一实施方案的等离子体显示设备的X和Y电极驱动电路

使用并联电路来构造，具有高速开关性能的开关元件(功率MOSFET，例如)和具有

低饱和电压性能的开关元件(IGBT，例如)并联于其中。当放电电流流动时，等离子

体显示设备可以导通具有低饱和电压性能的开关元件，并且可以使得电流能够流过

它们，这成功地减小可归因于放电电流的电压波动ΔVYH，ΔVYL，ΔVXH，

ΔVXL。因此，等离子体显示设备在通过减小可归因于放电电流的电压波动来扩大

驱动裕度方面，以及在防止等离子体显示设备的显示特性的退化方面是成功的。

当保持脉冲上升或下降时，设备可以导通与具有低饱和电压性能的开关元件并联的、

具有高速开关性能的开关元件，并且可以使得电流能够主要通过具有高速开关性能

的开关元件而流动。与单独使用具有低饱和电压性能的开关元件的情况相比较，这

在减少导通时间和关断时间中可能产生的开关损耗方面更加成功。

下面的段落将描述其他实施方案。

图3和4中先前显示的等离子体显示设备的构造和操作是例如应用有前述第一实施

方案的那些，并且其本质也将应用于接下来描述的第二到第五实施方案，除了仅Y

电极驱动电路308和X电极驱动电路309的构造将依赖于这些实施方案的需求而

适当地修改，所以基本的构造和操作将不详述。

(第二实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第二实施方案。

图6是根据本发明第二实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图6显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1中先前所示的组成部分类似的功能的图6中所示的组成部分将由相同的参考数字

来表示，而因此省略重复的说明。

如图6中所示，第二实施方案不同于图1中所示的第一实施方案仅在于，第二实施

方案的Y电极驱动电路和X电极驱动电路的每个还包括功率回收电路。

Y电极驱动电路601包括复位电路102，二极管103，Y保持电路104，扫描电路

105和Y电极驱动电路的功率回收电路602。X电极驱动电路611包括X保持电路

111和X电极驱动电路的功率回收电路612。

功率回收电路602包括前置驱动电路P10和P11，开关元件Q10和Q11，二极管

D1和D2，线圈L1和L2，和用于功率回收的电容器C1，C2。

电容器C1，C2在源电压端子Vs和接地端子之间串联。前置驱动电路P10，P11是

用于放大从控制信号端子I10，I11接收的控制信号的放大电路。开关元件Q10，

Q11被控制，以便响应控制信号(栅电压)VG10，VG11导通或关断。开关元件Q10，

Q11典型地由具有高速开关性能的开关元件，例如功率MOSFET来配置。

开关元件Q10被构造，使得其栅电极连接到前置驱动电路P10的输出侧，而其漏

极连接到电容器C1和C2的互连点。其源极连接到二极管D1的阳极。二极管D1

的阴极连接到线圈L1的一端，其中线圈L1的另一端连接到信号线Yo。

开关元件Q11被构造，使得其栅电极连接到前置驱动电路P11的输出侧，而其源

极连接到电容器C1和C2的互连点。其漏极连接到二极管D2的阴极。二极管D2

的阳极连接到线圈L2的一端，其中线圈L2的另一端连接到信号线Yo。

功率回收电路612包括前置驱动电路P12和P13，开关元件Q12和Q13，二极管

D3和D4，线圈L3和L4，和用于功率回收的电容器C3，C4。功率回收电路612

将不在下面详述，因为它与功率回收电路602类似地构造，并且它的组成部分前置

驱动电路P12，P13，开关元件Q12，Q13，二极管D3，D4，线圈L3，L4，和用

于功率回收的电容器C3，C4分别与前置驱动电路P10，P11，开关元件Q10，Q11，

二极管D1，D2，线圈L1，L2，和用于功率回收的电容器C1，C2相对应。

图7是显示图6中所示的X电极驱动电路611和Y电极驱动电路601的操作波形

的波形图，更准确地说，说明等离子体显示设备的操作中保持周期(保持放电的期

间)中的操作。在保持周期中，复位电路102如由分别从复位信号端子Iw和扫描信

号端子Isc接收的控制信号所控制地不操作，而扫描电路105引起到各个Y电极的

Y保持电路104输出电压的并行输出。

在图7中，Yo代表Y电极驱动电路601的输出电压，而Xo代表X电极驱动电路

611的输出电压。VG1～VG8代表从前置驱动电路P1～P8输出的栅电压，其目的

在于驱动各个开关元件Q1～Q8，而VG10～VG13代表从前置驱动电路P10～P13

输出的栅电压，其目的在于驱动各个开关元件Q10～Q13。当栅电压VG1～VG8

和VG10～VG13保持为高电平时，开关元件Q1～Q8和Q10～Q13达到导通状态

(导电状态)。

在输出电压Xo降至低电平的时间点t11，用于激活X电极驱动电路611的开关元

件Q13的脉冲产生，从而开关元件Q6在预先确定的时期过去之后导通。这使得输

出电压Xo从高电平降至低电平，而与该变化相关联的功率由功率回收电路612回

收。

在输出电压Yo升至高电平的时间点t12，用于激活Y电极驱动电路601的开关元

件Q10的脉冲产生，从而开关元件Q1导通。这成功地利用作为用于改变输出电压

Yo的电功率的一部分而回收的电功率，以便使得输出电压Yo能够从低电平改变

升至高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动的预先确定时期过去之后的时间点t13，Y

电极驱动电路601的开关元件Q3和X电极驱动电路611的开关元件Q8导通，与

图2中的时间点t3时相类似。换句话说，具有低饱和电压性能并且分别与具有高

开关速度性能且在时间点t13处于导电状态的开关元件Q1，Q6并联的开关元件

Q3，Q8导通。这在抑制可归因于放电电流的保持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压

波动ΔVYH，ΔVXL方面是成功的。

应当指出，为了参考和比较，图7也由虚线显示当开关元件Q3，Q8恒久地保持关

断时输出电压Yo，Xo的电压波动。放电电流流动的时间点依赖于等离子体显示设

备的结构和驱动电压来适当地确定。

在时间点t14，开关元件Q3，Q8都关断。然后，开关元件Q1关断，从而Y电极

驱动电路601的输出电压Yo保持为高电平。

在输出电压Yo变成低电平的时间点t15，用于激活Y电极驱动电路601的开关元

件Q11的脉冲产生，从而开关元件Q2在预先确定时期过去之后导通。这使得输出

电压Yo从高电平降至低电平，而与该变化相关联的功率由功率回收电路602回收。

在输出电压Xo变成高电平的时间点t16，用于激活X电极驱动电路611的开关元

件Q12的脉冲产生，从而开关元件Q5导通。这成功地利用作为用于改变输出电压

Xo的电功率的一部分而回收的电功率，以便使得输出电压Xo能够从低电平改变

升至高电平。

在放电电流在等离子体显示设备中流动的预先确定时期过去之后的时间点t17，具

有低饱和电压性能并且分别与具有高开关速度性能且在时间点t13处于导电状态的

开关元件Q2，Q5并联的开关元件Q4，Q7导通。这在抑制可归因于放电电流的保

持脉冲(输出电压Yo，Xo)的电压波动ΔVYL，ΔVXH方面是成功的。应当指出，

虚线表示当开关元件Q4，Q7恒久地保持关断时输出电压Yo，Xo的波动。

在时间点t18，开关元件Q4，Q7都关断。然后，开关元件Q5关断，从而X电极

驱动电路611的输出电压Xo保持为高电平。此后，开关元件Q2关断。

上述操作将依赖于保持周期中保持脉冲施加的次数而在此后重复。

如在上面已经描述的，第二实施方案可以保证与前述第一实施方案等效的效应。另

外，在保持脉冲的上升或下降时，具有高速开关性能并且与具有低饱和电压性能的

开关元件并联的开关元件能够在功率回收电路602，612被激活(适当地导通功率回

收电路602，612中的开关元件Q10～Q13)之后操作，并且这在减少与保持脉冲的

上升和下降相关联的开关损耗方面更加成功。

图7中所示的等离子体显示设备被构造，使得仅当放电电流在等离子体显示设备中

流动时，导通具有低饱和电压性能的开关元件(IGBT)，但是仅要求，该元件至少当

放电电流在等离子体显示设备中流动时导通，而其在任何其他周期中的导通状态将

不被禁止。

图7仅显示典型情况，其中输出电压Yo，Xo被改变，使得它们中的任何一个从高

电平改变降至低电平，而此后另一个从低电平改变升至高电平，其中输出电压Xo，

Yo改变的时序可能与图2中所示的相同，或者可能与图2中所示的相反。

(第三实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第三实施方案。

图8是根据本发明第三实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图8显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1和6中先前所示的组成部分类似的功能的图8中所示的组成部分将由相同的参考

数字来表示，而因此省略重复的说明。

如图8中所示，第三实施方案不同于图6中所示的第二实施方案仅在于Y电极驱

动电路801中的Y保持电路802和X电极驱动电路811中的X保持电路812的构

造。

Y保持电路802被构造，使得第一开关元件Q1的栅极和第三开关元件Q3的基极

连接到第一前置驱动电路P1的输出侧，并且使得第二开关元件Q2的栅极和第四

开关元件Q4的基极连接到第二前置驱动电路P2的输出侧。X保持电路812被构

造，使得第五开关元件Q5的栅极和第七开关元件Q7的基极连接到第五前置驱动

电路P5的输出侧，并且使得第六开关元件Q6的栅极和第八开关元件Q8的基极连

接到第六前置驱动电路P6的输出侧。

换句话说，在第三实施方案中，Y保持电路802被构造，使得从前置驱动电路P1

输出的完全相同的控制信号(栅电压)VG1用于驱动开关元件Q1，Q3，并且使得从

前置驱动电路P2输出的完全相同的单个控制信号(栅电压)VG2用于驱动开关元件

Q2，Q4，其中不提供前置驱动电路P3，P4。类似地，X保持电路812被构造，使

得从前置驱动电路P5输出的完全相同的控制信号(栅电压)VG5用于驱动开关元件

Q5，Q7，并且使得从前置驱动电路P6输出的完全相同的单个控制信号(栅电

压)VG6用于驱动开关元件Q6，Q8，其中不提供前置驱动电路P7，P8。

如从上面的描述中显而易见，在开关操作周期中主要激活具有高速开关性能的开关

元件Q1，Q2，Q5，Q6，而至少在放电电流流动的周期中激活具有低饱和电压性

能的开关元件Q3，Q4，Q7，Q8是必要的。在第三实施方案中，Y电极驱动电路

和X电极驱动电路使用开关元件Q1～Q8来构造，其中开关元件Q1，Q2，Q5，

Q6的输入阈电压等于或低于与其并联的开关元件Q3，Q4，Q7，Q8的输入阈电压。

阈电压在这里意思是各个开关元件导通状态和关断状态下的阈电压。

图8中所示的X电极驱动电路811和Y电极驱动电路801的操作与图7中所示的

第二实施方案中类似，除了不使用栅电压VG3，VG4，VG7，VG8，其中当放电

电流在等离子体显示设备中流动时，具有低饱和电压性能的开关元件Q3，Q4，Q7，

Q8可以导通。

如在上面已经描述的，第三实施方案可以保证与前述第一和第二实施方案等效的效

应。另外，电路结构，其中开关元件的并联对Q1和Q3，Q2和Q4，Q5和Q7，

Q6和Q8分别由从前置驱动电路P1，P2，P5，P6输出的控制信号(栅电压)来驱动，

在减小电路规模方面和在简化外部控制方面是成功的。

典型地在图8中所示的Y电极驱动电路801和X电极驱动电路811分别提供有功

率回收电路602，612，其中功率回收电路602，612也是可省略的。

(第四实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第四实施方案。

在第四实施方案中，分别具有相对于地(零电势)的、等于保持放电电压Vs一半的

电压值的正源电压(Vs/2)和负源电压(-Vs/2)，代替图8中所示的第三实施方案中的

保持电路的源电压Vs和地，用作保持电路的源电压。

图9是根据本发明第四实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图9显

示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与图

1，6和8中先前所示的组成部分类似的功能的图9中所示的组成部分将由相同的

参考数字来表示，而因此省略重复的说明。

如图9中所示，Y保持电路802′供给有从源功率端子VsH通过二极管103供给的

正源电压(Vs/2)。第一开关元件Q1的漏极和第三开关元件Q3的集电极共同地连接

到二极管103的阴极。第二开关元件Q2的源极和第四开关元件的发射极共同地连

接到负源电压(-Vs/2)施加到其上的源电压端子VsL。Y保持电路802′的构造中的其

他特征与图8中所示的Y保持电路802相类似。

X保持电路812′被构造，使得第五开关元件Q5的漏极和第七开关元件Q7的集电

极共同地连接到正源电压(Vs/2)供给到其上的源电压端子VsH，而第六开关元件

Q6的源极和第八开关元件Q8的发射极共同地连接到负源电压(-Vs/2)供给到其上的

源电压端子VsL。X保持电路812′的构造中的其他特征与图8中所示的X保持电路

812相类似。

C91和C93代表连接在源电压端子VsH和接地端子之间的旁路电容器，而C92和

C94代表连接在源电压端子VsL和接地端子之间的旁路电容器。

通过使用正和负源电压作为保持电路的源电压，如图9中所示构造的Y电极驱动

电路901和X电极驱动电路911可以使用通常提供到电源线上的通路电容器C91～

C94，代替使用在前述第二和第三实施方案的功率回收电路中使用的功率回收电容

器C1～C4。因此，功率回收电路602′，612′可以被构造，而不使用功率回收电容

器C1～C4。

功率回收电路602′与功率回收电路602类似地构造，其中唯一的差别在于，开关元

件Q10的漏极和开关元件Q11的源极连接到接地端子。功率回收电路612′也与功

率回收电路612类似地构造，其中唯一的差别在于，开关元件Q12的漏极和开关

元件Q13的源极连接到接地端子。应当指出，为了说明的方便而在图9中独立显

示的接地端子实际上电连接，以便代表单个实体。

因此，第四实施方案不仅在保证与前述第一到第三实施方案等效的效应方面，而且

在进一步减小电路规模方面是成功的，因为提供功率回收电容器C1～C4到功率回

收电路602’，612’不再是必要的。

(第五实施方案)

接下来的段落将描述本发明的第五实施方案。

图10是根据本发明第五实施方案的等离子体显示设备的典型构造的电路图。图10

显示等离子体显示设备的Y电极驱动电路和X电极驱动电路。应当指出，具有与

图1和9中先前所示的组成部分类似的功能的图10中所示的组成部分将由相同的

参考数字来表示，而因此省略重复的说明。

在第五实施方案中，其特征在于，Y电极驱动电路1001被构造，使得从复位电路

102输出的复位电压Vw施加到Y保持电路802’中的开关元件Q2的源极端子和开

关元件Q4的发射极端子。下面的段落将描述Y电极驱动电路1001，同时省略与

第四实施方案中描述的具有相同构造的X电极驱动电路911的说明。

图10中所示的复位电路102包括前置驱动电路P14，P15，开关元件Q14，Q15，

和电容器Cw。

前置驱动电路P14，P15是用于放大从控制信号端子Iw1，Iw2接收的控制信号的

放大电路。

开关元件典型地使用功率MOSFET来构造。开关元件Q14，Q15被构造，使得其

栅极分别连接到前置驱动电路P14，P15的输出侧，以便依赖于输出打开或关断它

们。开关元件Q14的漏极连接到复位电压端子Vw，并且开关元件Q15的源极连

接到接地端子。开关元件Q14的源极和开关元件Q15的漏极共同地连接到电容器

Cw。

电容器Cw的另一端连接到Y保持电路的开关元件Q2的源极和开关元件Q4的发

射极，并且通过电容器Cs也连接到Y保持电路的开关元件Q1的漏极和开关元件

Q3的集电极。因此，除了在源电压端子VsH和复位电路102的输出侧(电容Cw的

另一端)之间提供的二极管103之外，在源电压端子VsL和复位电路102之间提供

二极管1002是必要的，以便防止当电压从复位电路102供给时电流的回流。

前述第四实施方案必须使用具有(Vw+Vs)的耐电压性(额定电压)的元件来构成开关

元件Q2，Q4。与此相反，如图10中所示构造的第五实施方案的Y电极驱动电路

使得能够使用具有仅小至[Vs/2-(-Vs/2)]＝Vs的耐电压性的元件来构成开关元件Q2，

Q4。因此，第五实施方案不仅在获得与前述第一到第四实施方案中类似的效应方

面，而且在对于开关元件Q2，Q4使用低耐电压性元件从而减少生产成本方面是成

功的。

另外，如图10中所示电容器Cw的一端与功率回收电路602’的开关元件Q10的漏

极和开关元件Q11的源极的连接使得能够与来自复位电路102的输出同步地施加

电压，并且这使得能够对于开关元件Q11使用具有小耐电压性的元件。

应当理解，前述实施方案仅是用于实施本发明的实例的一部分，不应当基于其而做

本发明技术范围的任何限制性说明。换句话说，本发明可以不背离其技术本质和或

本质特征而以各种修改的形式来实践。

根据本发明，当放电电流在第一电极和第二电极之间流动时，与具有高速开关性能

的第一开关元件并联的、具有低饱和电压性能的第二开关元件达到导电状态，并且

这使得放电电流能够流过第二开关元件，并且可以成功地减小电压波动。

另一方面，具有高速开关性能的第一开关元件和具有低饱和电压性能的第二开关元

件都能够在保持脉冲的上升或下降时操作，以便将电流主要供给到具有快开关速度

的第一开关元件，并且这成功地减少保持脉冲上升或下降时的开关损耗。