CN100407251C - 等离子显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括能够将驱动效率最大化的能量回收电路的等离子显示设备，及其驱动方法。本发明的等离子显示设备包括：具有电极的等离子显示面板；能量提供和回收单元，其用于将源电压源分压，来提供高于基准电压的第一电压的能量，以及低于基准电压的第二电压的能量；路径选择控制器，其用于建立路径使得第一电压的能量被通过谐振提供到电极，以及建立路径使得第二电压的能量被通过谐振从电极回收；以及电压维持单元，其用于在第一电压的能量被通过谐振提供至电极后将第三电压施加到电极，以及在第二电压的能量被通过谐振从电极回收后将第四电压施加到电极。根据本发明，能量提供和回收单元提供大于基准电压的能量，而回收低于基准电压的能量。因此，可以提高驱动效率。

Description

等离子显示设备及其驱动方法
交叉引用
本申请要求于2004年9月7日在韩国提交的专利申请No.2004-0071471的优先权，此处包括其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及等离子显示设备及其驱动方法，且更为具体的说涉及具有能量回收电路的等离子显示设备及其驱动方法。
背景技术
总的来说，等离子显示面板适于通过以在惰性混合气体He+Xe或Ne+Xe的放电期间产生的147nm紫外线发射荧光体来显示包括字符或图形的图像。
图1说明一般三电极AC表面放电型等离子显示面板的透视图。如图1中所示，该等离子显示面板包括形成在上基片上的扫描电极12A和维持电极12B，以及形成在下基片18上的寻址电极20。
每一扫描和维持电极12A和12B都包括透明电极和总线电极。使用铟锡氧化物(ITO)形成该透明电极。使用可以降低电阻的金属形成该总线电极。
将上介质层14和保护膜16层压在具有形成在其上的扫描电极12A和维持电极12B的上基片10上。
在上介质层14上累积在等离子体放电期间产生的壁电荷。保护膜16用来防止因在等离子放电期间产生的溅射而引起的对上介质层14的损害，并且还提高了次级电子的发射效率。保护膜16一般由氧化镁(MgO)形成。
同时，在具有形成在其中的寻址电极22的下基片18上形成下介质层22和阻挡条24。荧光层26覆盖在该下介质层22和阻挡条24的表面上。
在交叉扫描电极12A和维持电极12B的方向上形成寻址电极20。平行寻址电极22形成阻挡条24，该阻挡条24用来防止由放电产生的UV光和可见光泄漏到相邻的放电单元。
由在等离子放电期间产生的UV光激发荧光体26，来产生红、绿和蓝色可见光。用于放电的惰性混合气，如He+Xe或Ne+Xe，被注入进在上/下基片10、18和阻挡条24之间定义的放电单元的放电空间。
图2是现有的等离子显示设备的能量回收电路的电路图。图3说明现有的等离子显示设备能量回收电路的理想操作形成的电流的电压波形图。
现有的能量回收电路分四步操作以施加维持面板放电的维持脉冲。
在步骤1中，如果第一开关S1导通，而剩余的开关都关断，那么电容Css中充电的能量被通过与电感L的谐振提供到面板。因此，如图3中所示，该电感L的电流IL形成正的正弦波，并且面板的电压上升到维持电压Vs。
在步骤2中，第一开关S1保持导通，而第三开关S3导通。因而，将维持电压Vs提供到面板。此时，面板的电压保持在该维持电压Vs。
在步骤3中，第二开关S2导通，而剩余的开关都关断。因此，已经提供到面板的能量被通过与电感L的谐振回收到电容Css。因而，如图3中所示，电感L的电流IL形成负的正弦波，并且面板的电压从该维持电压Vs下降到地电平。
在步骤4中，第四开关S4导通，而将地电平的电压施加到面板。因此，如图3中所示，面板保持地电平。
此时，电容Css提供并回收对应0.5倍维持电压Vs的能量。由于能量的提供和回收是通过与电感L的谐振来进行的，所以由电容提供的能量是对应于维持电压Vs和地电平的中间值的能量。
如果该现有能量回收电路理想地操作，那么面板的电压从地电平(0V)上升至维持电压Vs，然后从维持电位Vs下降至地电平(0V)。在这种情况，能量回收电路的效率是100％。然而，能量回收电路的实际效率小于100％。
图4说明现有能量回收电路的理想操作的波形图。如图4中所示，面板的电压并没有上升到维持电压Vs，而仅上升至比维持电压低了Vd的电压。同样的方式，面板的电压并没有下降至地电平，而仅上升了与Vd’一样高的电压。
产生这种误差Vd、Vd’的原因是在安装的驱动电路和电路元件中产生了漏电功耗。因此，提高能量回收电路的效率意味着最小化Vd。
发明内容
因此，考虑到上述问题，做出本发明，并且本发明的目标是提供一种等离子显示设备及其驱动方法，该等离子显示设备包括能够将驱动效率最大化的能量回收电路。
要实现上述目标，根据本发明的等离子显示设备包括：具有电极的等离子显示面板；能量提供和回收单元，其用于将源电压源分压，来提供高于基准电源的第一电压的能量，以及提供低于该基准电压的第二电压的能量；路径选择控制器，其用于建立路径使得第一电压的能量被通过谐振提供到电极，以及建立路径使得第二电压的能量被通过谐振从电极回收；以及电压维持单元，其用于在第一电压的能量被通过谐振提供至电极后，将第三电压施加到电极，以及用于在第二电压的能量被通过谐振从电极回收后，将第四电压施加到电极。
能量提供和回收单元可以具有三个或多个相互串联的电容，以将源电压源分压，来形成第一电压和第二电压。
能量提供和回收单元具有相互串联的第一电容、第二电容以及第三电容。此时，第一电容的一端与源电压源连接，第二电容的一端与第一电容的另一端连接，而第三电容的一端与第二电容的另一端连接。进而，可以在第一电容和第二电容的连接节点处形成第一电压，而在第二电容和第三电容的连接节点处形成第二电压。
这三个或更多电容的每一各都可以具有相同的电容值。
基准电压可以是对应于第三电压0.5倍的电压。
源电压源的电压和第三电压可以是相同的。
第四电压可以是地电平的电压。
路径选择控制器可以包括：第一开关，其用于形成对应于第一电压的能量的提供路径；第二开关，其用于形成对应于第二电压的能量的提供路径；以及电感，其用于将对应于第一电压的能量通过谐振提供到电极，该第一电压是通过导通的第一开关来施加的，该电感还用于通过谐振的方式回收对应于来自导通的第二开关的第二电压的能量。
根据本发明的等离子显示设备包括：能量提供和回收单元，其包括相互串联的三个或更多的电容，以将源电压源分压，其中该能量提供和回收单元提供高于基准电压的第一电压的能量，并回收低于基准电压的第二电压的能量；路径选择控制器，其用于建立路径使得第一电压的能量被通过谐振提供到电极，以及建立路径使得第二电压的能量被通过谐振从电极回收；以及电压维持单元，其用于在第一电压的能量被通过谐振提供至电极后，将第三电压施加到电极，以及用于在第二电压的能量被通过谐振从电极回收后，将第四电压施加到电极。
能量提供和回收单元可以具有三个或更多相互串联的电容，以将源电压源分压，来形成第一电压和第二电压。
能量提供和回收单元具有相互串联的第一电容、第二电容以及第三电容。在这个情况中，第一电容的一端与源电压源连接，第二电容的一端与第一电容的另一端连接，而第三电容的一端与第二电容的另一端连接。进而，可以在第一电容和第二电容的连接节点处形成第一电压，而在第二电容和第三电容的连接节点处形成第二电压。
这三个或更多电容的每一个都可以具有相同的电容值。
基准电压可以是对应于第三电压0.5倍的电压。
源电压源的电压和第三电压可以是相同的。
第四电压可以是地电平的电压。
根据本发明的包含电极的等离子面板的驱动方法包括以下步骤：通过谐振将高于基准电压的第一电压的能量提供到电极；将第三电压施加到电极；通过谐振将低于基准电压的第二电压的能量从电极回收到能量提供和回收单元；以及将第四电压施加到电极。
基准电压可以是对应于第三电压0.5倍的电压。
源电压源的电压和第三电压可以是相同的。
第四电压可以是地电平的电压。
附图说明
从随后的结合附图给出的详细说明中，可以更全面地理解本发明另外的目标和优点，在附图中：
图1是说明一般三电极AC表面放电型等离子显示面板的透视图；
图2是现有等离子显示设备的能量回收电路的电路图；
图3说明由现有等离子显示设备的能量回收电路的理想操作而形成的波形图；
图4说明由现有能量回收电路的理想操作而形成的波形图；
图5是说明根据本发明的等离子显示设备的结构的电路图；
图6说明根据本发明能量提供和回收单元的另一实施例；
图7说明取决于根据本发明的第一实施例的等离子显示设备的驱动方法的驱动波形；以及
图8说明取决于根据本发明的第二实施例的等离子显示设备的驱动方法的驱动波形。
具体实施方式
现将参考附图结合优选实施例详细说明本发明。
图5是说明根据本发明等离子显示设备的结构的电路图。如图5中所示，本发明的等离子显示设备包括：等离子显示面板、能量提供和回收单元300、路径选择控制器310以及电压维持单元320。
该等离子显示面板包括电极ELD。此时该电极ELD可以是扫描电极或维持电极。
能量提供和回收单元300提供高于基准电压的第一电压的能量，并回收低于基准电压的第二电压的能量。此时，基准电压可以对应于维持电压的0.5倍，该维持电压形成用于维持等离子显示面板放电的维持脉冲。因此，第一电压可以是高于0.5倍维持电压的电压，而第二电压可以是低于0.5倍维持电压的电压。
该能量提供和回收单元300包括第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3。该第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3相互串联。第一电容Cs1的一端与源电压源Vsource电气连接。第二电容Cs2的一端与第一电容Cs1的另一端电气连接，而第三电容Cs3的一端与第二电容Cs2的另一端电气连接。
此时，通过第一电容Cs1和第二电容Cs2的连接节点提供对应于第一电压V1的能量。而且，通过第二电容Cs2和第三电容Cs3的连接节点回收对应于第二电压V1的能量。当然，如图6中所示，能量提供和回收单元300’可以具有三个或更多的电容Cs1至Cs4。也就是说，施加至构成该能量提供和回收单元300’的每一电容的电压值是根据各电容的电容值将该第一电压源分压的结果。因此，如果第一电容Cs1和第二电容Cs2的连接节点的第一电压V1高于基准电压，而第三电容Cs3和第四电容Cs4的连接节点的第二电压V1低于基准电压，那么图6的能量提供和回收单元300’和图5的能量提供和回收单元300执行相同的操作。
路径选择控制器310将从能量提供和回收单元300接收的第一电压的能量，通过谐振提供给电极ELD，并且通过谐振将从电极ELD接收的第二电压的能量提供给能量提供和回收单元。
该路径选择控制器310包括第一开关S1、第二开关S2以及电感L。第一开关S1形成对应于由能量提供和回收单元300提供的第一电压V1的能量的提供路径。第二开关S2形成对应于被回收到能量提供和回收单元300的第二电压V1的能量的回收路径。电感L通过谐振将对应于通过导通的第一开关S1提供的第一电压V1提供给电极ELD，并且通过导通的第二开关S2回收对应于第二电压V2的能量。
在电压维持单元320中，路径选择控制器310通过谐振将第一电压V1的能量施加到电极ELD，并且然后将第三电压V3施加到电极。能量提供和回收单元300通过谐振从电极ELD回收第二电压V2的能量，并且将该回收的电压应用为第四电压V4。此时，第三电压可以是维持电压Vs，而第四电压可以是地电平的电压。
现将参考余下的附图详细说明本发明的驱动方法。
图7说明基于根据本发明的第一实施例的等离子显示设备的驱动方法的驱动波形。
如果第一开关S1导通，而剩余的开关都关断，那么能量提供和回收单元300通过与电感L的谐振，将对应于高于基准电压的第一电压V1的能量提供给电极ELD。
举例来说，如果第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3的电容值相同，那么施加到第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3的每一个的电压是从源电压源Vsource施加的电压的1/3。因此，当由源电压源所提供的电压是维持电压Vs，而基准电压是0.5倍的维持电压Vs时，在第一电容Cs1和第二电容Cs2的连接节点的第一电压V1是维持电压Vs的2/3倍，其高于0.5倍维持电压。如上所述，由于将对应于高于基准电压的第一电压V1的能量通过谐振提供给电极ELD，所以电极ELD的电压可以充分接近维持电压Vs。因此，图4中所示的Vd可以被最小化或消失。
此后，当第三开关S3导通时，第三电压(V3＝Vs)被施加到电极ELD。因而，电极ELD的电压保持于该第三电压(V3＝Vs)。
下面，如果第二开关S2导通，而剩余的开关都关断，那么能量提供和回收单元300通过与电感L的谐振从电极ELD提供对应于低于基准电压的第二电压V2的能量。
举例来说，如果第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3的电容值是相同的，那么施加到该第一电容Cs1、第二电容Cs2以及第三电容Cs3的每一个的电压是从源电压源Vsource施加的电压的1/3。因此，当由源电压源Vsource所提供的电压是维持电压Vs，而基准电压是0.5倍的维持电压Vs时，在第二电容Cs2和第三电容Cs3的连接节点的第二电压V2是维持电压Vs的1/3倍，其低于0.5倍维持电压。如上所述，由于通过谐振从电极ELD回收对应于低于基准电压的第二电压V2的能量，所以电极ELD的电压可以充分接近维持电压Vs。因此，图4中所示的Vd’可以被最小化或消失。
此后，由于第四开关S4导通，第四电压(V4＝Vs)被施加到电极ELD。因此，电极ELD的电压被保持于地电平。
图7的第一实施例对应于能量提供和回收单元300的每个电容的电容值相同的情况或构成该能量提供和回收单元300的三个或更多个电容中的一个或多个的电容值与余下的电容的电容值不同的情况。
图8说明基于根据本发明的第二实施例的等离子显示设备的驱动方法的驱动波形。参考图8，三个电容Cs1、Cs2和Cs3中的一个或多个的电容值与余下的电容的电容值不同。举例来说，第二电容Cs2的电容值可以大于余下的电容Cs1、Cs3的电容值。即使在这种情况，在提供能量的情况下，电极ELD的电压也可以充分上升至维持电压Vs(即，第三电压)。在回收能量的情况下，电极ELD的电压可以充分下降至地电平(即，第四电压)。
如上所述，根据本发明，能量提供和回收单元提供大于基准电压的能量，而回收小于基准电压的能量。因此，可以提高驱动效率。
虽然已参考特定解释性实施例说明本发明，但是本发明并不受实施例的限制，而仅受限于所附权利要求。将意识到，本领域的技术人员可以变化或修改该实施例而不背离本发明的范围和精神。

Claims (19)

1.一种等离子显示设备，其包括：
等离子显示面板，其具有电极；
能量提供和回收单元，其用于将源电压源分压，以提供高于基准电压的第一电压的能量，和提供低于基准电压的第二电压的能量；
路径选择控制器，其用于建立路径使得第一电压的能量被通过谐振提供到电极，以及建立路径使得第二电压的能量被通过谐振从电极回收；以及
电压维持单元，其用于在第一电压的能量被通过谐振提供至电极后将第三电压施加到电极，以及用于在第二电压的能量被通过谐振从电极回收后将第四电压施加到电极。
2.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该能量提供和回收单元包括相互串联的三个或多个电容，以将源电压源分压，来形成第一电压和第二电压。
3.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该能量提供和回收单元包括相互串联的第一电容、第二电容以及第三电容，
第一电容的一端与源电压源连接，第二电容的一端与第一电容的另一端连接，而第三电容的一端与第二电容的另一端连接，以及
在第一电容和第二电容的连接节点处形成第一电压，而在第二电容和第三电容的连接节点处形成第二电压。
4.如权利要求2所述的等离子显示设备，其中，该三个或多个电容的每一个具有相同的电容值。
5.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该基准电压是对应于第三电压的0.5倍的电压。
6.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该源电压源的电压与第三电压是相同的。
7.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该第四电压是地电平的电压。
8.如权利要求1所述的等离子显示设备，其中，该路径选择控制器包括：第一开关，其用于形成对应于第一电压的能量的提供路径；第二开关，其用于形成对应于第二电压的能量的提供路径；以及电感，其用于将对应于第一电压的能量通过谐振提供到电极，该第一电压是通过导通的第一开关施加的，该电感还用于通过谐振的方式回收对应于来自导通的第二开关的第二电压的能量
9.一种等离子显示设备，其包括：
能量提供和回收单元，其包括相互串联的三个或更多的电容，以将源电压源分压，其中该能量提供和回收单元提供高于基准电压的第一电压的能量，并回收低于基准电压的第二电压的能量；
路径选择控制器，其用于建立路径使得第一电压的能量被通过谐振提供到电极，以及建立路径使得第二电压的能量被通过谐振从电极回收；以及
电压维持单元，其用于在第一电压的能量被通过谐振提供至电极后将第三电压施加到电极，以及在第二电压的能量被通过谐振从电极回收后将第四电压施加到电极。
10.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该能量提供和回收单元包括相互串联的三个或多个电容，以将源电压源分压，来形成第一电压和第二电压。
11.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该能量提供和回收单元包括相互串联的第一电容、第二电容以及第三电容，
第一电容的一端与源电压源连接，第二电容的一端与第一电容的另一端连接，而第三电容的一端与第二电容的另一端连接，以及
在第一电容和第二电容的连接节点处形成第一电压，而在第二电容和第三电容的连接节点处形成第二电压。
12.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该三个或多个电容的每一个具有相同的电容值。
13.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该基准电压是对应于0.5倍的第三电压的电压。
14.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该源电压源的电压与第三电压是相同的。
15.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该第四电压是地电平的电压。
16.一种包含电极的等离子显示面板的驱动方法，包括以下步骤：
通过谐振将高于基准电压的第一电压的能量提供到电极；
将第三电压施加到电极；
通过谐振将低于基准电压的第二电压的能量从电极回收到能量提供和回收单元；以及
将第四电压施加到电极。
17.如权利要求16所述的驱动方法，其中，该基准电压是对应于第三电压的0.5倍的电压。
18.如权利要求16所述的驱动方法，其中，该源电压源的电压和第三电压是相同的。
19.如权利要求16所述的驱动方法，其中，该第四电压是地电平的电压。
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