等离子体显示装置及其驱动方法.pdf

本发明提供一种等离子体显示装置及其驱动方法。该等离子体显示装置包括：执行显示操作的电极；具有第一端和第二端的电感器，所述第二端与供给第一电压的第一电源相连；在所述电感器的第一端与所述电极之间串联连接的第一开关和第二开关；具有与第二电源相连的第一端和与所述电极相连的第二端的第三开关，所述第二电源供给高于所述第一电压的第二电压；以及在所述第一开关和第二开关的节点与第三电源之间连接的第四开关，所述第三电源供给低于所述第一电压的第三电压。

1、  一种等离子体显示装置，包括：
执行显示操作的电极；
具有第一端和第二端的电感器，所述第二端与供给第一电压的第一电源相连；
在所述电感器的所述第一端与所述电极之间串联连接的第一开关和第二开关；
具有与第二电源相连的第一端和与所述电极相连的第二端的第三开关，所述第二电源供给高于所述第一电压的第二电压；以及
在所述第一开关和所述第二开关的节点与第三电源之间连接的第四开关，所述第三电源供给低于所述第一电压的第三电压。

2、  根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其中：
所述第一开关包括第一晶体管和第一体二极管；
所述第二开关包括第二晶体管和第二体二极管；以及
所述第一体二极管的阳极和所述第二体二极管的阳极被连接至所述第一开关与所述第二开关的所述节点。

3、  根据权利要求2所述的等离子体显示装置，其中：
当所述第一晶体管接通时，通过所述电感器、所述第一晶体管和所述第二体二极管，用于增加所述电极的电压的通路被形成；以及
当所述第二晶体管接通时，通过所述第二晶体管、所述第一体二极管和所述电感器，用于减小所述电极的电压的通路被形成。

4、  根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其中：
所述第三开关包括第三晶体管和第三体二极管；
所述第四开关包括第四晶体管和第四体二极管；
所述第三体二极管的阴极被连接至所述第二电源；以及
所述第四体二极管的阴极被连接至所述第一开关与所述第二开关的所述节点。

5、  根据权利要求4所述的等离子体显示装置，其中：
当所述第三开关接通时，所述第二电压被施加到所述电极；以及
当所述第二开关和所述第四开关接通时，所述第三电压被施加到所述电极。

6、  根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述第一电源包括电容器。

7、  根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述第一电压是所述第二电压与所述第三电压的平均值。

8、  一种等离子体显示装置的驱动方法，所述等离子体显示装置包括执行显示操作的电极以及与所述电极串联连接的第一晶体管和第二晶体管，所述驱动方法包括：
通过所述第一晶体管和所述第二晶体管的体二极管，增加所述电极的电压；
向所述电极施加第一电压；
通过所述第二晶体管和所述第一晶体管的体二极管，减小所述电极的电压；以及
通过所述第一晶体管与所述第二晶体管的节点向所述电极施加低于所述第一电压的第二电压。

9、  根据权利要求8所述的等离子体显示装置的驱动方法，其中所述施加第一电压包括接通在供给所述第一电压的电源与所述电极之间连接的第三晶体管。

10、  根据权利要求8所述的等离子体显示装置的驱动方法，其中所述施加第二电压包括接通第四晶体管和所述第二晶体管，所述第四晶体管被连接在所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述节点与供给所述第二电压的电源之间。

11、  根据权利要求8所述的等离子体显示装置的驱动方法，其中：
所述增加所述电极的电压包括通过所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述体二极管，在电感器与所述电极之间形成谐振，所述电感器被连接在供给第三电压的电源与所述第一晶体管之间，其中所述第三电压在所述第一电压与所述第二电压之间；以及
所述减少所述电极的电压包括通过所述第二晶体管和所述第一晶体管的所述体二极管，在所述电感器与所述电极之间形成谐振。

12、  根据权利要求11所述的等离子体显示装置的驱动方法，其中所述第三电压由电容器供给。

13、  根据权利要求11所述的等离子体显示装置的驱动方法，其中所述第三电压是所述第一电压和所述第二电压的平均值。

14、  一种等离子体显示装置，包括：
包括执行显示操作的电极的等离子体显示面板；以及
包括与所述电极串联连接的第一晶体管和第二晶体管的驱动电路，其中
所述第一晶体管包括第一体二极管，所述第二晶体管包括第二体二极管，以及
所述驱动电路在通过所述第一晶体管和所述第二体二极管增加所述电极的电压之后向所述电极施加第一电压，通过所述第二晶体管和所述第一体二极管减少所述电极的电压，并通过所述第一晶体管与所述第二晶体管的节点向所述电极施加低于所述第一电压的第二电压。

15、  根据权利要求14所述的等离子体显示装置，其中所述驱动电路进一步包括在所述第一晶体管与第三电源之间连接的电感器，所述第三电源供给低于所述第一电压并高于所述第二电压的第三电压，并且所述驱动电路通过所述电感器与所述电极之间的谐振增加或减小所述电极的电压。

16、  根据权利要求15所述的等离子体显示装置，其中所述第三电源包括电容器。

17、  根据权利要求15所述的等离子体显示装置，其中所述第三电压是所述第一电压与所述第二电压的平均值。

18、  根据权利要求14所述的等离子体显示装置，其中所述驱动电路进一步包括在所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述节点与供给所述第二电压的电源之间连接的第三晶体管，所述第二晶体管和所述第三晶体管被接通以便向所述电极施加所述第二电压。

19、  根据权利要求14所述的等离子体显示装置，其中所述第一体二极管的阳极和所述第二体二极管的阳极被连接至所述第一晶体管与所述第二晶体管的所述节点。

等离子体显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明各实施例涉及等离子体显示装置及其驱动方法。
背景技术
等离子体显示装置是使用等离子体显示面板(PDP)的显示装置，该PDP利用气体放电产生的等离子体显示文本或图像。该PDP包括以矩阵格式布置的多个放电单元。
通常，通过将一帧分成多个子段来驱动等离子体显示装置，其中每个子段都具有亮度权重值。在每个子段中，通过重置周期中的重置放电来重置放电单元，通过寻址周期中的寻址放电来选择发光单元和不发光单元。另外，对应于维持周期中的相应子段的权重值，产生维持放电，从而显示图像。
为了该操作，向在维持周期期间产生维持放电的电极交替施加高电平电压和低电平电压。在这种情况下，产生维持放电的两个电极作为电容组件使用，因此需要无功功率以便向该电极施加高电平电压或低电平电压。因此，等离子体显示装置的维持放电电路包括用于恢复和再使用无功功率的能量恢复电路(ERC)。
ERC具有复杂的结构，它包括与执行维持放电的电极相连的电感器、传输高电平电压或低电平电压的晶体管、驱动该晶体管的驱动电路、阻止反向电流的二极管以及与电感相连并用于阻止电压超出允许电压范围的箝位二极管。
因为具有这样复杂的结构，所以ERC的每个组成元件都可能出现问题，例如晶体管的电压降、二极管的电压降、电感器的漏电分量以及驱动电路的寄生漏电阻抗等等。这些问题中的任何一个都可以导致维持放电不稳定。
该背景部分公开的上述信息仅用于提高对本发明背景的理解，因此它可以包含不形成已为本国的本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
因此，本发明各实施例指向一种等离子体显示装置及其驱动方法，以克服现有技术的一或多个缺点。
一实施例的特征在于提供一种具有简化的能量恢复电路的等离子体显示装置及其驱动方法。
一实施例的另一特征在于提供一种具有减少的制造成本的等离子体显示装置及其驱动方法。
一实施例的又一特征在于提供一种具有更稳定施加的维持脉冲的等离子体显示装置及其驱动方法。
上述和其它特征和优点中的至少一个可以通过提供如下一种等离子体显示装置来实现。所述等离子体显示装置包括：执行显示操作的电极；具有第一端和第二端的电感器，所述第二端与供给第一电压的第一电源相连；在所述电感的第一端与所述电极之间串联连接的第一开关和第二开关；具有与第二电源相连的第一端和与所述电极相连的第二端的第三开关，所述第二电源供给高于所述第一电压的第二电压；以及在所述第一开关和第二开关的节点与第三电源之间连接的第四开关，所述第三电源供给低于所述第一电压的第三电压。
上述和其它特征和优点中的至少一个可以通过提供如下一种用于驱动等离子体显示装置的驱动方法来实现，所述等离子体显示装置包括执行显示操作的电极以及与所述电极串联连接的第一晶体管和第二晶体管。所述驱动方法可以包括：通过所述第一晶体管和所述第二晶体管的体二极管，增加所述电极的电压；向所述电极施加第一电压；通过所述第二晶体管和所述第一晶体管的体二极管，减小所述电极的电压；以及通过所述第一晶体管与所述第二晶体管的节点向所述电极施加低于所述第一电压的第二电压。
上述和其它特征和优点的至少一个可以通过提供如下一种等离子体显示装置来实现。所述等离子体显示装置包括：包括执行显示操作的电极的等离子体显示面板(PDP)；以及包括与所述电极串联连接的第一晶体管和第二晶体管的驱动电路。所述第一晶体管可以包括第一体二极管，所述第二晶体管可以包括第二体二极管，并且所述驱动电路可以在通过所述第一晶体管和所述第二体二极管增加所述电极的电压之后向所述电极施加第一电压，可以通过所述第二晶体管和所述第一体二极管减小所述电极的电压，以及可以通过所述第一晶体管与所述第二晶体管的节点向所述电极施加低于所述第一电压的第二电压。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，上述和其它特征和优点对于本领域普通技术人员来说将更加明显，其中：
图1图示说明根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置；
图2图示说明根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置的驱动波形；
图3示意性地图示说明根据本发明示例性实施例的维持放电电路；
图4图示说明根据本发明示例性实施例的维持放电电路的信号时序；以及
图5A至图5D分别图示说明根据图4的信号时序的维持放电电路的电流通路。
具体实施方式
下文中，将参照附图更完整地描述示例性实施例。然而，这些实施例可以用不同的形式实施，而不应解释为是对此处提出的实施例的限制。而且，提供这些实施例以便该公开是充分和完全的，将向本领域技术人员充分地传递本发明的范围。同样的附图标记始终表示同样的元件。
另外，除非明确描述为相反，否则词“包括”和诸如“包含”或“组成”之类的变体将被理解为暗示包括所陈述的元件但不排除其它任何的元件。
另外，下列描述所提及的壁电荷指的是形成并聚集在接近于放电单元的电极的壁(例如，电介质层)上的电荷。尽管壁电荷实际上并不接触电极，但是壁电荷将被描述为“形成”或“聚集”在该电极上。壁电压是通过壁电荷形成在放电单元的壁上的电势差。
现将参照附图更详细地描述根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置及其驱动方法。
图1图示说明根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置。图2图示说明根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置的驱动波形。
如图1所示，等离子体显示装置可以包括等离子显示面板(PDP)100、控制器200、寻址电极驱动器300、维持电极驱动器400以及扫描电极驱动器500。
PDP 100可以包括沿着列方向延伸的多个寻址电极A1至Am，以及沿着行方向延伸的成对出现的多个维持电极X₁至X_n和多个扫描电极Y₁至Y_n。下文中，寻址电极、维持电极和扫描电极将分别被称为A电极、X电极和Y电极。通常，维持电极X₁至X_n对应于各个扫描电极Y₁至Y_n形成，X电极X₁至X_n和Y电极Y₁至Y_n在维持周期执行显示操作以用于显示图像。Y电极Y₁至Y_n和X电极X₁至X_n垂直交叉A电极A1至Am。这里，在A电极A1至Am、X电极X₁至X_n和Y电极Y₁至Y_n的交叉区域形成的放电空间形成放电单元110。这是PDP 100的示例性结构，实施例可以使用具有其它结构的PDP。
控制器200可以接收外部视频信号并且输出A电极驱动控制信号、X电极驱动控制信号和Y电极驱动控制信号。另外，控制器200可以将一帧分成多个子段，并且可以驱动该子段。相对于时间，每个子段可以包括重置周期、寻址周期和维持周期。
重置周期可以重置多个放电单元110。在寻址周期期间，可以选择发光单元和不发光单元。在维持周期期间，对应于发光单元中的相应子段的权重值，可以产生多次维持放电。这里，每个单元的灰度级由子段的权重的组合确定。多个子段中的某些子段可以不包括重置周期。
控制器200可以将视频信号变换成表示每个子段中的发光状态的子段数据，并且根据每个子段中的子段数据和维持放电产生的次数，产生A电极驱动控制信号、Y电极驱动控制信号和X电极驱动控制信号。
寻址电极驱动器300可以从控制器200接收A电极驱动控制信号，并且向A电极A1至Am的每个施加显示数据信号以用于选择发光单元和不发光单元。维持电极驱动器400可以从控制器200接收X电极驱动控制信号，并且向X电极施加驱动电压。扫描电极驱动器500可以从控制器200接收Y电极驱动控制信号，并且向Y电极施加驱动电压。
更详细地说，在每个子段的寻址周期期间，寻址电极驱动器300、维持电极驱动器400和扫描电极驱动器500在对应子段中从多个单元110中选择发光单元和不发光单元。在每个子段的维持周期期间，如图2所示，扫描电极驱动器500根据相应子段的权重值，向Y电极Y₁至Y_n多次施加高电平电压Vs和低电平电压0V交替出现的维持放电脉冲。维持电极驱动器400向X电极X₁至X_n施加维持脉冲，其中该维持脉冲具有与向Y电极Y₁至Y_n施加的维持脉冲的相位相反的相位。因此，Y电极Y₁至Y_n的每个和X电极X₁至X_n的每个的电压差在电压Vs与电压-Vs之间交替。因此，维持放电重复发生在发光单元，其发生次数与预定次数一样多。
维持脉冲的高电平电压和低电平电压可以被设置成除了上述Vs电压和0V电压之外的电压。在这种情况下，施加于一个电极(例如，X电极)的高电平电压与施加于另一个电极(例如，Y电极)的低电平电压之间的电压差应该是能够产生维持放电的电压(例如，Vs电压)。
作为另一个替代，高电平电压和低电平电压交替出现的维持脉冲可以仅仅施加于Y电极，而X电极X₁至X_n被偏压而具有基准电压(例如，地电压)。这里，高电平电压比基准电压高Vs电压，而低电平电压比基准电压低Vs电压。作为又一个替代，维持脉冲可以仅仅施加于X电极X₁至X_n，而Y电极Y₁至Y_n被偏压而具有基准电压。
下文中，将参照图3描述向Y电极Y₁至Y_n供给维持脉冲的维持放电电路。图3示意性地图示说明根据本发明示例性实施例的维持放电电路。
图3中，为了更好的理解和描述的简洁，一个Y电极Y和一个X电极X被图示说明，由Y电极Y和X电极X形成的电容组件作为电容器Cp被示出。另外，图3中，诸如晶体管Ys、Yf、Yg和Yr的开关分别作为n沟道场效应晶体管，具体作为n沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管被示出。晶体管Ys、Yf、Yg和Yr中的每个可以具有沿着其源极到漏极方向形成的体二极管。另外，具有相同或类似功能的其它晶体管也可以被用作晶体管Ys、Yf、Yg和Yr以代替NMOS晶体管。进一步，尽管晶体管Ys、Yf、Yg和Yr都在图3中作为单晶体管示出，但是它们分别都可以由并联连接的多个晶体管形成。
如图3所示，根据本发明示例性实施例的等离子体显示装置的维持放电电路可以包括Y电极维持放电电路510和X电极维持放电电路410。维持放电电路510和410可以作为能量恢复电路运行。Y电极维持放电电路510可以与Y电极Y1至Yn相连，并且可以形成在图1的扫描电极驱动器500中。X电极维持放电电路410可以与X电极X₁至X_n相连，并且可以形成在图1的维持电极驱动器400中。在该具体的示例中，Y电极维持放电电路510和X电极维持放电电路410可以包括相同的组成元件。
在扫描电极驱动器500中，可以提供预定元件(例如，晶体管)以便在重置周期和/或寻址周期期间向Y电极施加波形。在这种情况下，Y电极维持放电电路510可以通过预定元件与Y电极Y相连。
Y电极维持放电电路510可以包括电感器Ly、晶体管Ys、Yf、Yg和Yr以及电容器Cy。晶体管Ys的漏极可以与供给高电平电压Vs的电源Vs相连，晶体管Ys的源极可以与Y电极Y相连。晶体管Ys的体二极管的阴极可以与电源Vs相连。晶体管Yf的漏极可以与Y电极Y相连，晶体管Yf的源极可以与晶体管Yr的源极相连。换句话说，两个晶体管Yr和Yf可以采用背对背的方式连接，两个晶体管Yr和Yf的体二极管的阳极可以彼此相连。
晶体管Yg的漏极可以与晶体管Yr和Yf的节点相连，即晶体管Yg的漏极可以与晶体管Yr和Yf的源极相连，晶体管Yg的源极可以与供给低电平电压(0V)的电源(例如，地)相连。晶体管Yg的体二极管的阴极可以与两个晶体管Yr和Yf的节点相连。
电感器Ly的第一端可以与晶体管Yr的漏极相连，电感器Ly的第二端可以与电容器Cy相连。电容器Cy可以供给高电平电压Vs与低电平电压0V之间的电压，例如两个电压Vs和0V之间的中间电压Vs/2。
Y电极维持放电电路510可以通过利用电感器Ly和面板电容器Cp的谐振来增加或减小面板电容器Cp的Y电极的电压。另外，Y电极维持放电电路510可以根据晶体管Ys和Yg的开关操作向Y电极Y施加Vs电压或0V电压。
现将参照图4和图5A至图5D更详细地描述图3的维持放电电路的操作。图4图示说明根据本发明示例性实施例的维持放电电路的信号时序。图5A至图5D分别图示说明根据图4的信号时序的维持放电电路的电流通路。
首先，假定0V电压在模式1M1开始之前被施加于Y电极Y。参照图4和图5A，在模式1M1中，晶体管Yr接通，电容器Cy、电感器Ly、晶体管Yr、晶体管Yf的体二极管以及面板电容器Cp的电流通路被形成。此时，在电感器Ly与面板电容器Cp之间产生谐振。然后，Y电极Y的电压Vy通过电感器Ly和面板电容器Cp的谐振增加。在这种情况下，如果电容器Cy被充有Vs/2电压，并且没有寄生组件存在于Y电极Y的电压Vy的上升通路，那么Y电极Y的电压Vy可以增加至Vs电压。然而，如果寄生组件存在或者电容器Cy的电压不同于Vs/2电压，那么Y电极Y的电压Vy可以只增加至接近Vs电压。
如图4所示，在模式2M2中，晶体管Yr断开，并且晶体管Ys接通以便电源Vs、晶体管Ys和面板电容器Cp的电流通路被形成，如图5B所示。然后，Vs电压被施加于Y电极Y，并且Y电极Y的电压Vy被保持在Vs电压。
参照图4和图5C，在模式3M3中，晶体管Ys断开，并且晶体管Yf接通以便面板电容器Cp、晶体管Yf、晶体管Yr的体二极管、电感器Ly以及电容器Cy的电流通路被形成。在这种情况下，在电感器Ly与面板电容器Cp之间产生谐振。然后，由于电感器Ly和面板电容器C  p的谐振而导致Y电极Y的电压Vy从Vs减小。此时，如前所述，如果电容器Cy被充有Vs/2电压并且没有寄生组件存在于Y电极Y的电压Vy的下降通路中，那么Y电极Y的电压Vy可以减小至0V。然而，如果寄生组件存在或者电容器Cy的电压不同于Vs/2电压，那么Y电极Y的电压Vy可以只减小至接近0V电压。
如图4所示，在模式4M4中，晶体管Yf被保持在接通状态，并且晶体管Yg接通以便面板电容器Cp、晶体管Yf以及晶体管Yg的电流通路被形成，如图5D所示。然后，0V电压被施加于Y电极Y以便Y电极Y的电压Vy被保持在0V电压。
通过在维持周期期间根据与相应子段的权重值对应的次数，重复模式1M1至模式4M4的操作，Y电极维持放电电路510可以向Y电极Y施加低电压0V和高电压Vs交替出现的维持脉冲。进一步，X电极维持放电电路410可以向X电极X施加低电压0V和高电压Vs交替出现的维持脉冲，该维持脉冲的相位与施加于Y电极Y的维持脉冲的相位相反。
在Y电极维持放电电路510中，由晶体管Yr的体二极管形成的反向电流可以被断开的晶体管Yf阻塞，由晶体管Yf的体二极管形成的反向电流被断开的晶体管Yr阻塞。因此，与常规的电路比较，用于阻塞由晶体管Yr和Yf的体二极管形成的反向电流的二极管可以被去除。
另外，在Y电极Y的电压Vy增加的同时，当电感器Ly的第一端的电压高于高电压Vs时，通过电感器Ly、晶体管Yr、晶体管Yf的体二极管以及晶体管Ys的体二极管的电流通路，Y电极Y的电压Vy可以被阻止高于允许的电压范围，也就是高电压Vs。另外，在Y电极的电压Vy减小的同时，当电感器Ly的第一端的电压低于0V电压时，通过晶体管Yg的体二极管和晶体管Yr的体二极管的电流通路，Y电极Y的电压Vy可以被阻止低于允许的电压范围，也就是低电压0V。换句话说，因为晶体管Yr、Yf、Ys和Yg可以利用它们的体二极管执行箝位功能，所以在常规电路中需要的钳位二极管可以被去除。
如上所述，根据实施例的ERC可以是更简单的，从而减少制造成本。进一步，复杂结构所产生的问题可以被阻止。
另外，如前所述，当维持脉冲具有除了Vs电压和/或0V电压之外的高电平电压和/或低电平电压时，相应的高电平电压和低电平电压可以被使用来代替图3中的Vs电压和0V电压。
本发明示例性实施例已在此处公开，尽管使用了特定的术语，但是它们只在一般和描述意义上被使用和被解释，并不是为了限制的目的。因此，本领域普通技术人员将理解的是，可以在形式和细节上做出各种改变，而不违背在所附权利要求书中提出的本发明的精神和范围。