CN100593183C - 等离子体显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种等离子体显示装置及在寻址期期间驱动该等离子体显示装置的方法。该等离子体显示装置具有用于接收寻址脉冲的寻址电极和电容器。该寻址脉冲具有包括第一电压和大于第一电压的第二电压的状态。该电容器存储第三电压，第三电压处于第一电压和第二电压之间。该方法包括：通过电感器将电容器连接到寻址电极；采用存储在电容器中的第三电压通过电感器对寻址电极进行第一激励；采用第一电压对寻址电极进行第二激励；采用寻址电极上的电压通过电感器对电容器进行第三激励；采用第二电压对寻址电极进行第四激励。经LC谐振引起的无功功率传递有助于第一激励和第三激励期间的有功功率传递。

Description

等离子体显示装置及其驱动方法
技术领域
实施例涉及一种等离子体显示装置及其驱动方法。
背景技术
等离子体显示装置可以是通过利用气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器，根据等离子体显示装置的尺寸按照矩阵形式在等离子体显示装置上布置几百万个至数亿个像素。
等离子体显示装置中的帧(1个TV场(field))被分成加权的并被相应地驱动的多个子场。每个子场具有相对于时间的重置期、寻址期和维持期。
重置期用于对每个放电室的状态进行初始化，以便于对放电室进行寻址操作，寻址期用于将寻址电压施加到将要选通的室(被寻址的室)并在所述室中积聚壁电荷。即，在寻址期，扫描脉冲被顺序地施加到多个扫描电极，寻址脉冲被施加到寻址电极。在这种情况下，在同时施加扫描脉冲和寻址脉冲的室产生寻址放电。在维持期，在将要选通的给定室中对应于相应子场的权重的数量产生维持放电，从而显示图像。
当执行寻址操作时，除了从等离子体显示面板(PDP)释放寻址电压之外，会需要大量的无功功率(reactive power)来为表现为电容性负载的PDP提供参考电压。在这种情况下，当为了将寻址数据施加到寻址电极而对开关进行多次切换时，消耗额外的寻址能量。
发明内容
因此，本发明的实施例涉及一种基本上克服了现有技术的一个或多个缺点的等离子体显示装置及其驱动方法。
因此，本发明的实施例的特征在于等离子体显示装置，该等离子体显示装置表现出在寻址期期间减小能耗的优点。
因此，本发明的实施例的特征在于提供一种具有增大能耗效率的优点的等离子体显示装置及其驱动方法。
可以通过提供一种等离子体显示装置来实现实施例的以上和其它特征及优点中的至少一个，该等离子体显示装置包括电极、印刷电路板、驱动电路、电容器和电感器。电极接收脉冲，脉冲具有包括第一电压和大于第一电压的第二电压的状态。驱动电路包括连接在印刷电路板和电极之间的多个开关，并将脉冲施加到电极，驱动电路设置在印刷电路板上。电容器存储第三电压，第三电压处于第一电压和第二电压之间，电容器设置在印刷电路板上。电感器连接驱动电路和电容器，通过印刷电路板上的至少一个线图案来设置电感器。
可以通过提供一种用于在寻址期期间驱动等离子体显示装置的方法来实现实施例的以上和其它特征及优点中的至少一个。该等离子体显示装置包括用于接收寻址脉冲的寻址电极和连接到寻址电极的电容器。该寻址脉冲具有第一电压和比第一电压小的第二电压。该电容器存储处于第一电压和第二电压之间的第三电压。该方法包括：通过电感器将电容器连接到等离子体显示装置的寻址电极，电感器可以实现为多基底层的印刷电路板的至少一层基底层上的线图案；采用存储在电容器中的第三电压通过电感器对寻址电极进行第一激励，经LC谐振引起的无功功率传递有助于第一激励期间的有功功率(real power)传递；第一激励之后，通过将用于第一电压的电源连接到寻址电极，采用第一电压对寻址电极进行第二激励；第二激励之后，采用寻址电极上的电压通过电感器对电容器进行第三激励，经LC谐振引起的无功功率传递有助于第三激励期间的有功功率传递；第三激励之后，通过将用于第二电压的电源连接到寻址电极，采用第二电压对寻址电极进行第四激励。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例实施例，本发明的以上和其它特征及优点对本领域普通技术人员来讲将变得更加清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明示例实施例的等离子体显示装置的俯视平面图。
图2示出了根据本发明示例实施例的寻址电极驱动器的电路图。
图3示出了根据本发明示例实施例的寻址驱动电路用于产生施加到寻址电极的驱动波形的信号时序图。
图4A和图4B示出了通过图2中示出的寻址电极驱动器进行的寻址能量回收(power recovery)操作。
图5示出了根据本发明示例实施例的寻址电极驱动器的电路图。
图6示出了根据本发明示例实施例的寻址电极驱动器。
图7A和图7B示出了根据本发明示例实施例的用于寻址电极驱动器中的改变了线图案的电感器L的印刷电路板的局部透视图。
图8示出了(根据本发明示例实施例)用于图6中示出的寻址电极驱动器中的电感器L的线图案的印刷电路板的分解透视图。
图9示出了根据本发明示例实施例的寻址驱动电路用于产生施加到寻址电极的驱动波形的信号时序图。
图10A和图10B示出了通过图5中示出的寻址电极驱动器进行的寻址能量回收操作。
具体实施方式
在这里通过引用完全包含于2006年11月2日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0107744号名称为“Plasma Display and Driving Method Thereof(等离子体显示器及其驱动方法)”的韩国专利申请。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例实施例。
在下面的详细描述中，仅简单地通过举例说明的方式示出和描述了本发明的特定示例实施例。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本发明的精神或范围的所有情况下，可以以各种不同的方式修改描述的示例实施例。为了简化附图，省略了与描述不相关的部分，整个说明书中相同或相似的部分具有相同或相似的标号。
现在，将参照附图描述根据本发明示例实施例的等离子体显示装置及驱动方法。
图1示出了根据本发明示例实施例的等离子体显示装置的俯视平面图。
如图1所示，等离子体显示装置可包括等离子体显示面板(PDP)100、控制器200、寻址电极驱动器300、扫描电极驱动器400和维持电极驱动器500。
等离子体显示面板(PDP)100可包括沿着列方向的多个寻址电极A1-Am以及沿着行方向的成对的多个维持电极X1-Xn和扫描电极Y1-Yn。维持电极X1-Xn可以设置成对应于各个扫描电极Y1-Yn，维持电极X1-Xn和扫描电极Y1-Yn在维持期执行用于显示图像的显示操作。寻址电极A1-Am可以布置成与维持电极X1-Xn和扫描电极Y1-Yn交叉。在这种情况下，在寻址电极A1-Am与扫描电极Y1-Yn和维持电极X1-Xn的交叉区域处的放电空间形成室12。上述等离子体显示面板(PDP)100仅仅是一个示例，可以应用连续驱动法(subsequent driving method)的不同构造的面板可以应用于本发明。
控制器200可接收视频信号，输出寻址电极驱动控制信号、维持电极驱动控制信号和扫描电极驱动控制信号。控制器200可将帧分成多个子场，并驱动子场。每个子场可具有相对于时间的重置期、寻址期和维持期。
寻址电极驱动器300可从控制器200接收寻址电极驱动控制信号，并将用于选择将要显示的放电室的显示数据信号施加到相应的寻址电极。
扫描电极驱动器400可从控制器200接收扫描电极驱动控制信号，并将驱动电压施加到扫描电极。
维持电极驱动器500可从控制器200接收维持电极驱动控制信号，并将驱动电压施加到维持电极。
例如，扫描电极驱动器400和维持电极驱动器500可形成在等离子体显示面板100的后部上的板(未示出)上。例如，寻址电极驱动器300的部分可以包含在连接所述板和等离子体显示面板100的载带封装集成电路(TCPIC)(例如，图6中的700)中。
图2示出了根据本发明示例实施例的寻址电极驱动器300的电路图。
如图2所示，寻址电极驱动器300可包括：多个寻址驱动电路310，连接到多个寻址电极；多个能量回收电容器C1，也连接到多个寻址电极。为了简化说明且便于描述，图2仅示出了分别连接到寻址电极的一个寻址驱动电路310和一个能量回收电容器C1。此外，扫描电极和寻址电极之间形成的电容分量(capacitance component)示出为图2中的面板电容器Cp。例如，Cp＜C1。多个寻址驱动电路310中的寻址驱动电路310的子集可以被制造成集成电路(IC)。
各个寻址驱动电路310可包括开关S1、S2、S3。在图2中，可以通过例如场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管来构造开关S1、S2、S3。在这种情况下，每个晶体管可具有例如体二极管。当开关S3具有体二极管时，例如，可以通过按照背对背形式连接的晶体管来构造开关S3，以减少(如果不能防止)体二极管引起的不期望的导电通路。
开关S1可连接在提供寻址电压Va的端子和面板电容器Cp的寻址电极(在图2中示出为节点A)之间。开关S2可连接在用于提供比寻址电压低的电压(例如，图2中的地电压)的电源和面板电容器Cp的寻址电极之间。
当导通数据信号(on data signal)被施加到寻址电极时，用于导通开关S1的信号可被施加到开关S1的控制端，当断开数据信号(off data signal)被施加到寻址电极时，用于导通开关S2的信号可被施加到开关S2的控制端。此外，开关S3可连接在面板电容器Cp的寻址电极和能量回收电容器C1之间。
至少一个电容器C1可共接到寻址电极A1-Am，例如，特定的能量回收电容器C1可连接到寻址电极的子集。能量回收电容器C1提供例如电压Va和0V之间的电压，例如，大约Va/2的电压。
现在将参照图3、图4A和图4B描述通过图2中的寻址电极驱动器300进行的操作。
图3示出了根据本发明示例实施例的寻址驱动电路310用于产生施加到寻址电极的驱动波形的信号时序图。图4A和图4B示出了通过图2中示出的寻址电极驱动器300进行的寻址能量回收操作。
在图3中示出的驱动波形中，假定寻址数据可连续地从0变为1，且可连续地从1变为0。
假定在时间段M1开始之前，开关S1和开关S3断开，开关S2可以导通，以将面板电容器Cp处的电压保持在0V，电容器C1可以预充有大约一半的寻址电压(≈Va/2)。
在时间段M1中，开关S1保持断开，开关S3可以导通，且开关S2可以断开。如图4A所示，通过电容器C1、开关S3和面板电容器Cp的寻址电极形成电流通路①。通过通路①，充在能量回收电容器C1中的电压被释放到面板电容器Cp，以将面板电容器Cp处的电压从0V增大为≈Va/2。在这种情况下，寻址电极驱动器300可将面板电容器Cp处的最大电压增大为充在电容器C1中的电压，即，≈Va/2。
在时间段M2中，开关S2保持断开，开关S3可以断开，且开关S1可以导通。如图4A所示，通过Va电源端、开关S1和面板电容器Cp的寻址电极形成电流通路②。通过通路②，电压Va通过硬切换(hard switching)被施加到面板电容器Cp的寻址电极。
在时间段M3中，开关S2保持断开，开关S1可以断开，且开关S3可以导通。如图4B所示，通过面板电容器Cp、开关S3和能量回收电容器C1形成电流通路③。通过通路③，存储在面板电容器Cp中的电压被释放到能量回收电容器C1，以将面板电容器Cp处的电压从基本上的Va减小至≈Va/2。在这种情况下，寻址电极驱动器300按照与增大面板电容器Cp处的电压的方式相同的方式将该电压减小至≈Va/2。
在时间段M4中，开关S1保持断开，开关S3可以断开，且开关S2可以导通。如图4B所示，通过面板电容器Cp、开关S2和地电压形成电流通路④。通过通路④，0V电压通过硬切换被施加到面板电容器Cp的寻址电极。
因此，时间段M1用于将无功功率从能量回收电容器C1提供到面板电容器Cp，时间段M3用于将无功功率从面板电容器Cp回收到能量回收电容器C1。
因此，通过导通或断开开关S3以将能量回收到能量回收电容器C1，可以减小切换引起的寻址能耗，并可以减小等离子体显示装置的能耗。
图5示出了根据本发明示例实施例的寻址电极驱动器300’的电路图。虽然寻址电极驱动器300’与寻址电极驱动器300相似，但是寻址电极驱动器300’的不同之处至少在于在包括能量回收电容器C1和开关S3的通路上另外设置了电感器L。图6示出了根据本发明示例实施例的包含在TCP IC(再次说明，载带封装集成电路)700中的寻址电极驱动器300’。
如图5所示，寻址电极驱动器300’可包括：多个寻址驱动电路310’，连接到寻址电极；多个能量回收电容器C1，虽然经由多个电感器L但也连接到寻址电极。为了简化说明且便于描述，图5仅示出了连接到寻址电极中特定的一个寻址电极的一个寻址驱动电路310’，且仅示出了一个能量回收电容器C1和一个电感器L，其中，该能量回收电容器C1通过该电感器L连接到特定的寻址电极。与图2相似，寻址电极和扫描电极之间形成的电容分量在图6中示出为面板电容器Cp。多个寻址驱动电路310’中的寻址驱动电路310’的子集可以被制造成集成电路(IC)。
如图6所示，可以通过图案化的印刷电路板(PCB)600和TCP IC 700设置图5中示出的寻址电极驱动器300’，其中，TCP IC 700连接PCB 600和等离子体显示面板100。IC型寻址驱动电路310’可以包含在TCP IC 700中，IC型能量回收电容器C1也可以设置在PCB 600的基底层上。此外，图5中示出的电感器L可以采用各种线图案320形成在PCB 600上。在这种情况下，电感器L的线图案320可以形成为折叠的传输线，如果使该折叠的传输线变直，则该传输线比采用直线连接寻址驱动电路310’与电容器C1的距离(从点a至点b的距离)长。在图6中示出的电感器L的线图案320和电容器C1设置在同一基底层上，但是可选择地，它们可以设置在不同的基底层上。
图7A和图7B示出了根据本发明示例实施例的用于寻址电极驱动器300’中的改变了线图案的电感器L的印刷电路板的局部透视图。
如图7A和图7B所示，图6中示出的电感器L的线图案320可以可选择地分别实现为旋转图案或马蹄铁/Ω(希腊大写字母欧米伽)图案，电感分量根据它的厚度和长度而变化。由于能量回收效率可随着电感器L的电感的增大而增大，所以当电感器L的线图案320、320’、320”增厚和变长时，能量回收效率可以增大。
应该注意的是，电感器L的线图案不限于图7A中的旋转图案或图7B中的马蹄铁图案，且它们包括在PCB上可被图案化以控制电感的任何其它图案。
此外，图6、图7A和图7B中分别示出的电感器L的线图案320、320’、320”形成在PCB 600的基底层上。然而，例如如图8所示，可以跨过PCB 600的多重基底层分别形成这样的线图案的部分。
图8示出了(根据本发明的示例实施例)用于图6中示出的寻址电极驱动器300’中的改变了线图案的电感器L的印刷电路板的分解透视图。
如图8所示，虽然按照在PCB 600的各个层上形成线图案321-324从而可以增大相应通路的方式来实现线图案321-324，但是线图案321-324合起来表示的折叠线与线图案320相似。
现在将参照图9、图10A和图10B描述通过图5和图6中的寻址电极驱动器300’进行的操作。
图9示出了根据本发明示例实施例的寻址驱动电路310’用于产生施加到寻址电极的驱动波形的信号时序图。图10A和图10B示出了通过图5中示出的寻址电极驱动器300’进行的寻址能量回收操作。
在图9中，假定驱动波形具有点图案，所述点图案具有从0连续地变为1且从1连续地变为0的寻址数据。
假定在时间段T1开始之前，开关S1和开关S3断开，且开关S2导通，以将面板电容器Cp处的电压保持在大约0V，能量回收电容器C1预充有大约一半的寻址电压(≈Va/2)。
在时间段T1中，开关S1保持断开，开关S3可以导通，且开关S2可以断开。如图10A所示，通过电容器C1、电感器L、开关S3和面板电容器Cp的寻址电极形成电流通路①。通过通路①，充在能量回收电容器C1中的电压被释放到面板电容器Cp，使得面板电容器Cp处的电压从大约0V增大为接近Va(在下文中为Va’)，其中，Va’落在范围 ( ≈ Va 2 ) ≤ Va ′ ≤ ( Va - δ ) 内，其中，δ表示不可忽略的量，从而(Va-δ)表示这样一个差，该差的大小比Va小不可忽略的量。
在时间段T2中，开关S2保持断开，开关S3可以断开，且开关S1可以导通。如图10A所示，通过Va电源、开关S1和面板电容器Cp的寻址电极形成电流通路②。通过通路②，电压Va被施加到面板电容器Cp的寻址电极，将面板电容器Cp的寻址电极上的电压从Va’增大至Va。
在时间段T3中，开关S2保持断开，开关S1可以断开，且开关S3可以导通。如图10B所示，通过面板电容器Cp、开关S3、电感器L和能量回收电容器C1形成电流通路③，其中，电感器L和能量回收电容器C1合起来可以视为LC谐振电路。通过通路③，存储在面板电容器Cp中的电压可被释放到能量回收电容器C1，使得面板电容器Cp处的电压可从电压Va减小至大约0V。在寻址驱动电路310’中，相对于通过例如寻址电极驱动器300可回收的电压(即，≈Va/2)，更大的电压(大约Va)可被回收到能量回收电容器C1。
在时间段T4中，开关S1保持断开，开关S3可以断开，且开关S2可以导通。如图10B所示，通过面板电容器Cp、开关S2和地电压形成电流通路④。通过通路④，0V电压被施加到面板电容器Cp的寻址电极。
因此，与例如寻址驱动电路310相比，寻址驱动电路310’可以获得更大的能量回收效率。即，通过在能量回收电容器C1和面板电容器Cp之间包含作为电流通路的一部分的电感器L，通过在时间段T1和T3期间利用LC谐振在能量回收电容器C1和面板电容器Cp之间进行的无功功率传递(reactivepower transfer)，有助于能量回收电容器C1和面板电容器Cp之间的有功功率传递(real power transfer)。
此外，通过导通或断开开关S3而将能量回收或提供到能量回收电容器C1，可以减小开关引起的寻址能耗，并可以减小等离子体显示装置的能耗。
如上所述，通过利用无功功率传递例如电感器和面板电容器之间的LC谐振(其中，例如电感器可以实现为PCB上的线图案)，有助于对寻址电极施加寻址电压，可以减小寻址期中的能耗，并可以增大等离子体显示装置的能量效率。
虽然已经描述了图2和图5中示出的驱动电路310和310’分别可应用于寻址电极驱动器300和300’，但是图2和图5中示出的驱动电路310和310’还可以分别应用于扫描电极驱动器400和/或维持电极驱动器500。
在这里已经公开了本发明的示例实施例，虽然使用了特定术语，但是仅以普通的和描述性的含义来使用和解释这些特定术语，而不出于限制的目的来使用和解释这些特定术语。因此，本领域技术人员应该理解，在不脱离如权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (17)

1、一种等离子体显示装置，包括：
电极，用于接收脉冲，脉冲具有包括第一电压和大于第一电压的第二电压的状态；
印刷电路板；
驱动电路，包括连接在印刷电路板和电极之间的多个开关，并将脉冲施加到电极；
电容器，用于存储第三电压，第三电压处于第一电压和第二电压之间，电容器设置在印刷电路板上；
电感器，用于连接驱动电路和电容器，通过印刷电路板上的至少一个线图案来设置电感器。
2、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，以弯曲的波形形式或马蹄铁形式来布置电感器的至少一个线图案。
3、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中：
印刷电路板包括多层基底层；
电感器的至少一个线图案设置在印刷电路板的基底层中的至少一层基底层上。
4、如权利要求3所述的等离子体显示装置，其中，通过设置在印刷电路板的多层基底层中的至少两层基底层上的至少两个线图案来设置电感器，结合相应层的至少两个线图案。
5、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，驱动电路包括：
第一开关，连接在第一电源和电极之间；
第二开关，连接在第二电源和电极之间；
第三开关，具有连接到电极的第一端和连接到电容器的第二端。
6、如权利要求5所述的等离子体显示装置，其中，第三电压通过第三开关充在电容器中。
7、如权利要求5所述的等离子体显示装置，还包括面板电容器，其中，关于脉冲，
在寻址期期间的第一时间段中，第三开关导通；
电极处的电压从第一电压增大至第三电压，面板电容器和电感器之间的谐振有助于所述增大，
在第一时间段之后的第二时间段中，第一开关导通，以将电极处的电压从第三电压增大至第二电压，
在第二时间段之后的第三时间段中，第三开关导通，电极处的电压从第二电压减小至第三电压，面板电容器和电感器的谐振有助于所述减小，
在第三时间段之后的第四时间段中，第二开关导通，以保持电极处的电压为第一电压。
8、如权利要求7所述的等离子体显示装置，其中：
第一电压是大约地电压；
第二电压是寻址电压Va；
第三电压具有范围 ( ≈ Va 2 ) ≤ V 3 ≤ ( Va - δ ) ,
其中，V3是第三电压，
其中，δ表示不可忽略的量，
其中，(Va-δ)表示这样一个差，该差的大小比Va小不可忽略的量。
9、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，所述电极包括多个寻址电极，电容器通过电感器连接到所述多个寻址电极中的至少两个寻址电极。
10、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，以集成电路实现驱动电路。
11、如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，驱动电路安装在连接电极和印刷电路板的载带封装集成电路中。
12、如权利要求11所述的等离子体显示装置，其中，驱动电路作为集成电路安装在载带封装集成电路中。
13、如权利要求11所述的等离子体显示装置，其中，通过折叠的线图案设置电感器，使得如果所述折叠的线图案展开，则所述线图案的长度比驱动电路和电容器之间的最短距离大。
14、一种用于在寻址期期间驱动等离子体显示装置的方法，等离子体显示装置包括用于接收寻址脉冲的寻址电极和电容器，寻址脉冲具有包括第一电压和较小的第二电压的状态，电容器存储处于第一电压和第二电压之间的第三电压，所述方法包括：
通过电感器将电容器连接到等离子体显示装置的寻址电极，电感器实现为多基底层的印刷电路板的至少一层基底层上的线图案；
采用存储在电容器中的第三电压通过电感器对寻址电极进行第一激励；
第一激励之后，通过将用于第一电压的电源连接到寻址电极，采用第一电压对寻址电极进行第二激励；
第二激励之后，采用寻址电极上的电压通过电感器对电容器进行第三激励；
第三激励之后，通过将用于第二电压的电源连接到寻址电极，采用第二电压对寻址电极进行第四激励；
经LC谐振引起的无功功率传递有助于第一激励和第三激励期间的有功功率传递。
15、如权利要求14所述的方法，其中，在印刷电路板的一层基底层上实现电感器的线图案。
16、如权利要求14所述的方法，其中，在印刷电路板的相应基底层上实现电感器的线图案，所述层的线图案彼此连接。
17、如权利要求14所述的方法，其中，代表电感器的线图案是折叠的线图案，使得如果所述折叠的线图案展开，则所述线图案的长度比驱动电路和电容器之间的最短距离大，其中，电容器通过所述电感器连接到等离子体显示装置的寻址电极。
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