CN1622145A

CN1622145A - 等离子体显示装置和等离子体显示板的驱动方法

Info

Publication number: CN1622145A
Application number: CNA2004100857209A
Authority: CN
Inventors: 李埈荣; 金镇成; 安正根
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2005-06-01
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: CN1322481C; US7379033B2; US20050116887A1; KR20050051824A; KR100550985B1; JP2005165262A

Abstract

在等离子体显示板的能量恢复电路中，在电感器中存储能量后，使用谐振和所存储的能量来对板电容器充电。在对板电容器放电之前能量存储在电感器中的第一时间周期长于在对板电容器充电之前能量存储在电感器中的第二时间周期，以便对能量恢复电容器充电高于保持－放电电压的一半的电压。另外，其中载荷比低的第一时间周期短于其中载荷比高的第一时间周期，以便可以降低施加到能量恢复电路的热应力。

Description

等离子体显示装置和等离子体显示板的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种等离子体显示板(PDP)的驱动方法和等离子体显示装置。具体而言，本发明涉及PDP的能量恢复电路。

背景技术

PDP是一种平板显示装置，它使用由气体放电产生的等离子体来显示字符或图像。它依赖于其大小而包括多于几十到几百万个以矩阵图案排列的像素。这样的PDP按照其放电单元结构和施加到其的驱动电压的波形而被分类为直流(DC)型或交流(AC)型。

DC PDP具有向放电空间暴露的电极以使得在施加电压时DC可以流过放电空间，因此需要用于限流的电阻。相反，AC PDP具有覆盖有介电层的电极，所述介电层形成电容器以限流，并且保护电极在放电期间不受离子的影响。因此，AC PDP一般具有比DC PDP更长的寿命。

图1是AC PDP的部分透视图。

扫描电极4和保持电极5的多个对被平行布置在第一玻璃基底1上，并且被介电层2和保护层3覆盖。在第二玻璃基底6上，布置了多个被覆盖有绝缘层7的地址电极8。阻挡条(barrier rib)9与地址电极8平行地形成在绝缘层7上，所述绝缘层7被内插在地址电极8之间。荧光材料10被形成在绝缘层7的表面上和在阻挡条9的两侧上。第一和第二玻璃基底1和6面对面地布置且在其间形成放电空间11，并且扫描电极4和保持电极5垂直于地址电极8设置。在地址电极8和扫描电极4与保持电极5的对之间的交叉处的放电空间形成放电单元12。

图2示出了在PDP中的电极的排列。

所述PDP具有由m×n个放电单元(或像素)构成的像素矩阵。在PDP中，地址电极A1-Am被布置在列中，扫描电极Y1-Yn和保持电极X1-Xn被交替地布置在行中。图2所示的放电单元12对应于图1的放电单元12。

一般，单个帧被划分为多个子场，所述子场在AC PDP中被驱动。每个子场包括关于时间操作变化的复位周期、寻址周期和保持周期。

复位周期用于启动每个单元的状态以便利寻址操作。寻址周期用于选择性地接通和切断单元并且向被接通的单元(即被寻址的单元)施加地址电压以积累壁电荷。保持周期用于施加保持脉冲，并且产生保持-放电以用于在被寻址的单元上显示图像。

在扫描和保持电极之间的和在地址电极一侧和扫描/保持电极一侧之间的放电空间作为电容负载(以下称为“板电容器”)，因此在板上存在电容。由于板电容器的电容，因此需要无功功率以便施加用于保持-放电的波形。因此，PDP驱动器电路包括功率恢复电路，用于恢复所述无功功率和重新使用它。

在L.F.Weber的美国专利第4,866,349和5,081,400中描述了这样的功率恢复电路的一个示例。

这个电路重复地使用在板电容器和电感器之间的谐振将板的能量传送到功率恢复电容器或者向所述板传送存储在功率恢复电容器中的能量，因此恢复有效功率。但是，在这个电路中，板电压的上升/下降时间依赖于由电感器的电感L和板电容器的电容C确定的时间常数LC。板电压的上升时间等于下降时间，因为时间常数LC是不变的。对于板电压的较快的上升时间，耦接到电源的开关不得不在板电压的上升期间被硬切换，在这种情况下，在所述开关上的应力增加。所述硬切换操作也引起功率损耗，并且增加了电磁干扰(EMI)的影响。

发明内容

本发明提供了一种PDP的驱动方法，它使得在虽然存在实际电路的寄生分量的情况下可以进行零电压切换，并且使得可以进行稳定的放电。

在本发明的一个方面，提供了一种等离子体显示装置，它包括多个第一电极和多个第二电极，通过第一电极和第二电极形成板电容器。等离子体显示装置包括：第一驱动器，所述第一驱动器包括其第一端耦接到第一电极的第一电感器和第二电感器，并且依次向第一电极施加第一电压和第二电压；控制器，用于根据视频信号计算载荷比，并且控制第一驱动器的操作。所述第一驱动器在通过第一电感器提高第一电极的电压之后向第一电极施加第一电压，在将第一电极维持在第一电压的同时在第一时间周期期间向第二电感器提供能量，并且在通过被提供能量的第二电感器降低第一电极的电压后向第一电极施加第二电压。所述控制器使得其中载荷比小于预定值情况的第一时间周期短于其中载荷比大于所述预定值的情况的第一时间周期。

在本发明的另一个方面，提供了一种等离子体显示装置，它具有：包括多个第一电极和多个第二电极的一个板；由第一电极和第二电极形成的板电容器。另外，所述器件包括：第一驱动器，用于依次向第一电极施加第一电压和第二电压；控制器，用于根据视频信号计算载荷比，并且控制第一驱动器的操作。所述第一驱动器包括：至少一个电感器，其第一端耦接到第一电极；第一开关，被耦接在第一电极和用于提供第一电压的第一电压源之间；第二开关，被耦接在第一电极和用于提供第二电压的第二电压源之间；电容器；至少一个第三开关，被耦接在所述电感器的第二端和所述电容器的第一端之间或在所述电感器的第一端和第一电极之间。所述控制器将当载荷比小于预定值时第一开关和第三开关都被接通的时间周期设置为短于当载荷比大于预定值时第一开关和第三开关都被接通的时间周期。

在本发明的另一个方面，提供了一种驱动包括多个第一电极和多个第二电极的等离子体显示板的方法，并且由第一电极和第二电极形成板电容器。所述驱动方法包括：通过耦接到第一电极的第一电感器来对板电容器充电；向第一电极施加第一电压；在将第一电极维持在第一电压的同时在第一时间周期期间向耦接到第一电极的第二电感器提供电流；通过第二电感器将所述板电容器放电；并且向第一电极施加第二电压。其中要被接通的放电单元的数量小于预定值情况的第一时间周期短于其中要被接通的放电单元的数量大于所述预定值的情况的第一时间周期。

在本发明的另一个方面，一种等离子体显示装置，它包括多个第一电极和多个第二电极以及由第一电极和第二电极形成的板电容器，还包括：用于依次向第一电极施加第一电压和第二电压的机制；用于根据视频信号计算载荷比，并且控制第一驱动器的操作的机制。用于施加第一电压的机制在通过第一电感器提高第一电极的电压后向第一电极施加第一电压，在将第一电极维持在第一电压的同时在第一时间周期期间向第二电感器提供能量，并且在通过被提供能量的第二电感器降低第一电极的电压后向第一电极施加第二电压。所述用于计算的机制使得其中载荷比小于预定值情况的第一时间周期短于其中载荷比大于所述预定值的情况的第一时间周期。

本发明的另外一个示例实施例提供了一种等离子体显示装置，它具有：包括多个第一电极和多个第二电极的一个板；由第一电极和第二电极形成的板电容器；用于依次向第一电极施加第一电压和第二电压的机制；用于根据视频信号计算载荷比并且控制第一驱动器的操作的机制。所述用于计算的机制将当载荷比小于预定值时第一开关和第三开关都被接通的时间周期设置为短于当载荷比大于预定值时第一开关和第三开关都被接通的时间周期。

附图说明

图1是AC PDP的部分透视图。

图2示出了在AC PDP中的电极的布置。

图3是按照本发明的一个示例实施例的等离子体显示装置的示意方框图。

图4是按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路的示意电路图。

图5是按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路的驱动时序图。

图6A-6H是示出在按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的每个模式的电流路径的电路图。

图7是在按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的电容器的放电电流和充电电流的图。

图8是在按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的第二模式的等效电路图。

图9是按照本发明的第二示例实施例的能量恢复电路的示意电路图。

图10是按照本发明的第三示例实施例的能量恢复电路的示意电路图。

图11是按照本发明的第四示例实施例的能量恢复电路的驱动时序图。

图12示出了按照本发明的第五示例实施例的等离子体显示装置的控制器。

图13A示出了当载荷比高时的Y电极电压和电感器电流。

图13B示出了当载荷比低时的Y电极电压和电感器电流。

具体实施方式

在下面的详细说明中，已经示出和说明了本发明的示例实施例以图解由执行本发明的发明人考虑的最佳模式。可以明白，本发明能够在全部不背离本发明的情况下在各种明显的方面进行修改。因此，所述附图和说明在本质上被当作说明性的，而不是限定性的。

以下，将参照附图来详细说明按照本发明的一个示例实施例的等离子体显示装置和PDP的驱动方法。

按照本发明的示例实施例的等离子体显示装置包括：如图1所示的等离子体显示板100、地址驱动器200、扫描/保持驱动器300和控制器400。

等离子体显示板100包括在列方向延展的多个地址电极A1-Am和在行方向中交替延展的多个扫描电极(以下称为“Y电极”)Y1-Yn和保持电极(以下称为“X电极”)X1-Xn。X电极X1-Xn分别对应于Y电极Y1-Yn而形成。控制器400接收外部视频信号，产生地址驱动控制信号和保持控制信号，并且分别向地址驱动器200和扫描/保持驱动器300施加所产生的控制信号。

地址驱动器200从控制器400接收地址驱动控制信号，并且向每个地址电极施加显示数据信号，用于选择要被显示的放电单元。扫描/保持驱动器300从控制器400接收保持控制信号，并且交替地向Y和X电极施加保持脉冲。所施加的保持脉冲引起在所选择的放电单元上的保持-放电。

将参照图4详细说明按照本发明的第一示例实施例的扫描/保持驱动器300的能量恢复电路。

按照本发明的第一示例实施例能量恢复电路包括如图4所示的Y电极保持单元310、X电极保持单元320、Y电极充电/放电单元330和X电极充电/放电单元340。板电容器Cp连接在Y电极保持单元310和X电极保持单元320之间。

Y电极保持单元310包括开关Ys和Yg，X电极保持单元320包括开关Xs和Xg。Y电极充电/放电单元330包括电感器L1、开关Yr和Yf、与能量恢复电容器Cyer1和Cyer2。X电极充电/放电单元340包括电感器L2、开关Xr和Xf与能量恢复电容器Cxer1和Cxer2。在图4中，开关Ys、Yg、Xs、Xg、Yr、Yf、Xr和Xf被描述为具有在从源极到漏极的方向中形成的体二极管的n沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)，但是也可以是满足下列功能的任何其它开关。

开关Ys的第一端(诸如漏极)和开关Xs的第一端(诸如漏极)连接到提供保持-放电电压Vs的电压源。当在寻址周期中选择的放电单元的X电极和Y电极之间的电压差是保持-放电电压Vs的时候，在所选择的放电单元的X电极和Y电极之间发生保持-放电。开关Ys的第二端(诸如源极)和开关Yg的第一端(漏极)连接到Y电极，并且开关Xs的第二端(诸如源极)和开关Xg的第一端(漏极)连接到X电极。开关Yg的第二端(诸如源极)和Xg的第二端(诸如源极)连接到大约0V的地电压。这四个开关Ys、Yg、Xs和Xg的切换操作使得板电容器Cp的Y和X电极电压Vy和Vx维持在保持-放电电压Vs或大约0V的地电压。

电容器Cyer1的第一端连接到提供保持-放电电压Vs的电压源，电容器Cyer1的第二端连接到电容器Cyer2的第一端。电容器Cyer2的第二端连接到地电压。电感器L1的第一端连接到Y电极。开关Yr的第一端(诸如漏极)连接到电容器Cyer2的第一端，并且开关Yr的第二端(诸如源极)连接到电感器L1的第二端。开关Yf的第一端(诸如漏极)连接到电感器L1的第二端，并且开关Yf的第二端(诸如源极)连接到电容器Cyer2的第一端。另外，Y电极充电/放电单元330还可以包括二极管Dy1和Dy2，用于防止可能由开关Yr和Yf的体二极管分别形成的电流路径。二极管Dy1形成在电容器Cyer2的第一端、开关Yr和电感器L1的第二端的路径上，而二极管Dy2形成在电感器L1的第二端、开关Yf和电容器Cyer2的第一端的路径上。

同样，电容器Cxer1的第一端连接到保持-放电电压Vs，并且电容器Cxer1的第二端连接到电容器Cxer2的第一端。电容器Cxer2的第二端连接到地电压。电感器L2的第一端连接到X电极。开关Xr的第一端(诸如漏极)连接到电容器Cxer2的第一端，并且开关Xr的第二端(诸如源极)连接到电感器L2的第二端。开关Xf的第一端(诸如漏极)连接到电感器L2的第二端，并且开关Xf的第二端(诸如源极)连接到电容器Cxer2的第二端。另外，X电极充电/放电单元340还可以包括二极管Dx1和Dx2，用于防止分别由开关Xr和Xf的体二极管可能形成的电流路径。二极管Dx1形成在电容器Cxer2的第一端、开关Xr、和电感器L2的第二端的路径上，而二极管Dx2形成在电感器L2的第二端、开关Xf、和电容器Cxer2的第一端的路径上。

另外，可以改变电感器L1、开关Yr和Yf、与二极管Dy1和Dy2的连接顺序，并且可以改变电感器L2、开关Xr和Xf、与二极管Dx1和Dx2的连接次序。即，电感器L1可以被连接在电容器Cyer2的第一端与开关Yr的第一端和开关Yf的第二端的公共节点之间，而电感器L2可以被连接在电容器Cxer2的第一端与开关Xr的第一端和开关Xf的第二端的公共节点之间。

Y电极充电/放电单元330将板电容器的Y电极充电到保持-放电电压Vs或将这样的电压放电到地电压。另外，X电极充电/放电单元340将板电容器的X电极充电到保持-放电电压Vs或将这样的电压放电到地电压。

接着将参照图5、6A-6H、7和8来说明按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路的顺序操作。在此，所述操作以16个模式M1-M16的次序进行，所述16个模式通过操纵开关来改变。在此被称为“谐振”的现象不是连续的振荡，而是当开关Yr、Yf、Xr或Xf被接通时由电感器L1或L2和板电容器Cp引起的电压和电流的变化。另外，在图5所示的开关的驱动波形中，低电平表示开关的切断状态，高电平表示开关的接通状态。

图5是按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路的驱动时序图。图6A-6H是示出按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的每个模式的电流路径的电路图。图7是在按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的电容器的放电电流和充电电流的图。图8是在按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路中的第二模式的等效电路图。

在按照本发明的第一示例实施例的操作之前，开关Yg和Xg被接通，因此板电容器Cp的Y和X电极电压Vy和Vx都被维持在大约0V。电容器Cyer1、Cyer2、Cxer1和Cxer2被分别以电压V1、V2、V3和V4充电。

在第一模式M1中，如图5和6A所示，当开关Yg和Xg接通时开关Yr接通。然后，流向电感器L1的电流IL1通过依序包括电容器Cyer2、开关Yr、电感器L1和开关Yg的电流路径以Vs/2L1的斜率上升。即，能量被存储(充电)在电感器L1中。

在第二模式M2中，如图5所示，当开关Yr和Xg接通时开关Yg切断。然后，如图6B所示，形成依序包括电容器Cyer2、开关Yr、电感器L1、板电容器Cp和开关Xg的电流路径，由此引起LC谐振。由于所述谐振，板电容器Cp的Y电极电压Vy升高。即板电容器Cp被充电。

因为在第一模式M1中能量被存储在电感器L1中，因此即使当在能量恢复电路中存在寄生的分量时，仍有可能将Y电极电压Vy升高到保持-放电电压Vs。

在第三模式M3中，如图5所示，当开关Yr接通和开关Xf切断时，开关Ys被接通。

Y电极电压Vy由于开关Ys的体二极管而不能超过Vs。当Y电极Vy超过Vs时，开关Ys的体二极管被自动接通。另外，在第三模式M3中，开关Ys也被接通。因此，开关Ys可以在它们的漏极和源极之间的电压为0时被接通。换句话说，当它们执行零电压切换时，没有接通切换损耗。当开关Ys被接通时，Y电极电压Vy被维持在保持-放电电压Vs，如图6C所示。因此，板电容器Cp的两端电压(以下称为“板电压”)(Vy-Vx)被维持在保持-放电电压Vs，以便发生放电。

另外，如图6C所示，依序包括开关Yr、电感器L1、开关Ys的体二极管、和电容器Cyer1的电流路径上，流向电感器L1的电流IL1的幅度被降低到大约0A。即，在电感器L1中存储的能量被恢复到电容器Cyer1。当电容器Cyer1的电压被这个电流改变时，电流被提供到电容器Cyer2。

参见图5和6D，在第四模式M4中，在流向电感器L1的电流LL1变为0A后，开关Yr被切断。因为开关Ys和Xg被接通，因此板电容器Cp的Y和X电极电压Vy和Vx分别被维持在Vs和0V。

在第五模式M5中，如图5所示，当开关Ys和Xg接通时开关Yf接通。然后，形成依序包括开关Ys、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的电流路径，如图6E所示。因此，降低了流向电感器L1的电流IL1(即电流IL1的幅值提高)。即，能量被存储在电感器L1中。

在第六模式M6中，如图5所示，当开关Yf和Xg接通时开关Ys切断。然后，如图6F所示，形成依序包括开关Xg的体二极管、板电容器Cp、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的电流路径，由此引起LC谐振。由于所述LC谐振，降低了板电容器Cp的Y电极电压Vy。即，板电容器被放电。

在第七模式M7中，如图5所示，当开关Yf和Xg接通时开关Yg接通。

Y电极电压Vy由于开关Yg的体二极管而不能超过0V。当Y电极Vy超过大约0V时，开关Yg的体二极管被自动接通。另外，在第七模式M7中，开关Yg也被接通。因此，当在它们的漏极和源极之间的电压是零时，开关Yg可以接通。换句话说，当它们执行零电压切换时，没有接通切换损耗。当开关Yg接通时，Y电极电压Vy被维持在大约0V，如图6G所示。

另外，如图6G所示，依序包括开关Yg的体二极管、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的电流路径上，流向电感器L1的电流IL1升高(即电流IL1的幅值降低)。即，在电感器L1中存储的能量通过开关Yf被恢复到电容器Cyer2。

参见图5和6H，在第八模式M8中，在流向电感器L1的电流LL1变为大约0A时，开关Yf被切断。因为开关Yg和Xg被接通，因此板电容器Cp的Y和X电极电压Vy和Vx都被维持在大约0V。

在第一到第八模式M1-M8中，板电压(Vy-Vx)在大约0V和Vs之间摇摆。如图5所示，在第九到第十六模式M9-M16中的开关Xs、Xg、Xr和Xf与开关Ys、Yg、Yr和Yf分别以与在第一到第八模式M1-M8中的开关Ys、Yg、Yr和Yf与开关Xs、Xg、Xr和Xf相同的方式操作。在第九到第十六模式M9-M16中的板电容器Cp的X电极电压Vx具有与在第一到第八模式M1-M8中的Y电极电压Vy相同的波形。因此，在第九到第十六模式M9-M16中的板电压Vy-Vx在0V和-Vs之间摇摆。在第九到第十六模式M9-M16中，按照本发明的第一示例实施例的能量恢复电路的操作对于本领域内的技术人员是公知的，将不详细说明。

如图5和7所示，在第一示例实施例中，第一模式M1的时段Δt1短于第五模式M5的时段Δt5，以便电容器Cyer2的电压V2变得高于电容器Cyer1的电压V1。即，开关Yr和Yg都接通的时间短于开关Ys和Yf都接通的时间。因此，如图7所示，电容器Cyer2的放电电流(即能量)变得小于电容器Cyer2的充电电流(即能量)。通过重复这个操作，在稳定状态下，电容器Cyer2的电压V2被维持在高于电容器Cyer1的电压V1的电压。即，电容器Cyer2的电压V2维持在高于Vs/2的电压。

通过假定当模式1M1结束时流向电感器L1的电流IL1是Ip1来如图8所示模拟在第二模式M2中的电路状态，电容器Cyer2是提供V2的电源。在图8中，分别通过式1和2来给出流向电感器L1的电流IL1和Y电极电压Vy。

[式1]

I_{L 1} (t) = I_{p 1} \cos ωt + \sqrt{\frac{C_{p}}{L_{1}}} V_{2} \sin ωt = \sqrt{I_{p 1}^{2} + \frac{C_{p}}{L_{1}} V_{2}^{2}} \sin (ωt + θ_{1})

[式2]

V_{y} (t) = V_{2} (1 - \cos ωt) + \sqrt{\frac{L_{1}}{C_{p}}} I_{p 1} \sin ωt = V_{2} - \sqrt{V_{2}^{2} + \frac{L_{1}}{C_{p}} I_{p 1}^{2}} \cos (ωt + θ_{1})

在式1和2中，θ₁和ω分别由式3和4给出。

[式3]

θ_{1} = \tan^{- 1} \frac{\sqrt{\frac{L_{1}}{C_{p}}} I_{p 1}}{V_{2}}

[式4]

ω = \frac{1}{\sqrt{L_{1} C_{p}}}

参见式1，电流IL1的幅度在时间tpk变为最大，其中sin(ωt+θ₁)是1，即(ωt+θ₁)是π/2。因此，Y电极电压Vy在时间tpk变为大于Vs/2的电压V2，其中电流IL1的幅度是最大。参见式2，因为Y电极电压Vy超过保持-放电电压Vs，因此，即使当在能量恢复电路中存在寄生分量的时候，仍有可能将Y电极电压Vy提高到保持-放电电压Vs。因此，开关Ys执行零电压切换。

另外，因为当电感器L1的电流IL1的幅度达到峰点时Y电极电压Vy大于Vs/2，因此如果从电流IL1的幅度最大时过去很少时间，则Y电极电压Vy变为保持-放电电压Vs。因此，Y电极电压(板电压)的上升时间变短。

同样，如图5所示，在Y电极电压Vy上升的第二模式的后半部分，在电感器L1中保留很多电流(能量)。当按照放电单元状态在板电压的上升期间发生放电时，如果存储在电感器中的能量不够则不能保持放电。但是，在本发明的第一示例实施例中，可以从电感器L1提供放电电流，因为存储在电感器中的能量在第二模式中足够。因此，可以稳定地保持放电，直到开关Ys在第三模式中接通以提供保持-放电电压Vs。

按照本发明的第一示例实施例，因为电容器Cyer2的电压Vs大于Vs/2，有可能将板电压升高到保持-放电电压Vs。同样，可以在保持-放电中使用存储在电感器中的能量。另外，按照第一示例实施例以独立的方式来改变Y电极电压和X电极电压。

在本发明的第一示例实施例中，在Y电极充电/放电单元330中使用两个电容器Cyer1和Cyer2。与此不同，可以去除电容器Cyer1。此时，可以将电流恢复到在第三模式M3中的保持-放电电压。同样，可以使用除了电容器Cyer2之外的电源用来提供电压V2。

在本发明的第一示例实施例中，保持-放电电压Vs被施加到一个电极，而地电压0V被施加到另一个电极。与此不同，Vs/2和-Vs/2可以分别被施加到一个电极和另一个电极，以便在所述两个电极之间的电压差是保持-放电电压Vs。现在参照图9来详细说明这个示例实施例。

如图9所示，与图4所示的能量恢复电路不同，开关Ys和Xs的第一端连接到提供对应于保持-放电电压Vs的一半的电压Vs/2的电压源，并且开关Yg和Xg的第二端连接到提供电压-Vs/2的电压源。另外，图4的电容器Cyer1和Cxer1被消除。因为可以从图4所示的电路的说明容易地明白图5所示的能量恢复电路的详细结构，因此不提供进一步的说明。

在图9所示的电路中，开关Ys、Yg、Yr、Yf、Xs、Xg、Xr、Xf的驱动时序与图5所示的那些相同。另外，第一模式M1的时间短于第五模式M5的时间，因此电容器Cyer2的放电能量小于电容器Cyer2的充电能量。结果，电容器Cyer2和Cxer2的电压V2和V4大于对应于电压Vs/2和-Vs/2的平均值的大约0V，并且低于电压Vs/2。

然后，板电压(Vy-Vx)通过第一到第八模式M1-M8来在0V和Vs之间摇摆，板电压(Vy-Vx)通过第九到第十六模式M9-M16在0V和-Vs之间摇摆。即，电压Vs/2和-Vs/2依序被施加到Y电极和X电极，以便发生保持-放电。因为可以容易地从第一示例实施例的说明明白按照第二示例实施例的能量恢复电路的详细操作，因此将不提供进一步的说明。

同样，在第二示例实施例中，电压Vs/2和-Vs/2被依序施加到Y电极和X电极。与此不同，具有电压差Vs的两个电压Vh和(Vh-Vs)可以被依序施加到Y电极和X电极。在这种情况下，电容器Cyer2可以被充电到大于(2Vh-Vs)/2的电压。

虽然在本发明的第一和第二示例实施例中同一电感器L1用于升高和降低Y电极电压Vy，但是也可用使用独立的电感器来提高和降低Y电极电压Vy。下面参照图10来详细说明这个示例实施例。

如图10所示，与第一示例实施例不同，在按照第三示例实施例的能量恢复电路中，取代电感器L1，两个电感器L11和L12连接到板电容器Cp的Y电极，并且取代电感器L2，两个电感器L21和L22连接到板电容器Cp的X电极。即，电感器L11连接在Y电极和开关Yr之间，并且电感器L12连接在Y电极和开关Yf之间。可以改变电感器L11和开关Yr的连接次序，并且可以改变电感器L12和开关Yf的连接次序。同样，电感器L21连接在X电极和开关Xr之间，并且电感器L22连接在X电极和开关Xf之间。可以改变电感器L21和开关Xr的连接次序，并且可以改变电感器L22和开关Xf的连接次序。

然后，在第一到第三模式M1-M3中，电流流入电感器L11中，并且在第五到第七模式M5-M7中，电流流入电感器L12中。同样，在第九到第十一模式M9-M11中，电流流入电感器L21中，在第十三到第十五模式M13-M15中，电流流入电感器L12中。

按照本发明的第三示例实施例，因为在一个电感器中流动一个方向的电流，降低了功耗。

虽然在本发明的第一到第三示例实施例中独立地改变了Y电极电压Vy和X电极电压Vx，但是也可以同时改变电压Vy和Vx。下面参照图11来详细说明这个示例实施例。

如图11所示，按照第四示例实施例的能量恢复电路的驱动时序与按照第五示例实施例的能量恢复电路的不同。详细而言，图5的第一和第十三模式M1和M13、第二和第十四模式M2和M14、第三和第十五模式M3和M15、第五和第九模式M5和M9、第六和第十模式M6和M10、第七和第十一模式M7和M11分别重叠。这些分别对应于图11的第一、第二、第三、第五、第六和第七模式N1、N2、N3、N5、N6和N7。同样，图5的第八和第十六模式M8和M16被去除，图5的第四和第十二模式M4和12对应于图11的第四和第八模式N4和N8。接着，将参照图5和11来说明按照本发明的第四示例实施例的能量恢复电路的顺序操作。

参见图11的N1，在第一模式N1中，当开关Yg和Xs接通时开关Xf被首先接通。然后形成依序包括开关Xs、电感器L2、开关Xf和电容器Cxer2的电流路径。在开关Xf接通时，开关Yr被接通，以便形成依序包括电容器Cyer2、开关Yr、电感器L1和开关Yg的电流路径。如图11所示，流向电感器L1和L2的电流IL1和IL2的幅值分别以斜率V2/L1和斜率(Vs-V4)/L2升高。即，能量被存储(充电)在电感器L1和L2中。

参见图11的N2，在第二模式N2中，当开关Yr和Xf接通时开关Yg和Xs切断。因此，形成依序包括电容器Cyer2、开关Yr、电感器L1、板电容器Cp、电感器L2、开关Xf和电容器Cxer2的电流路径，由此引起LC谐振。由于谐振，板电容器Cp的Y电极电压Vy升高，并且X电极电压Vx降低。如上所述，因为电容器Cyer2的电压V2高于电压Vs/2，因此Y电极电压Vy在电流IL1的幅度最大时高于电压Vs/2。

参见图11的N3，在第三模式N3中，当开关Yr和Xf接通时开关Ys和Xg接通，以便Y和X电极电压Vy和Vx被分别维持在保持-放电电压Vs和大约0V的地电压。另外，流向电感器L1的电流IL1被恢复到依序包括开关Yr、电感器L1、开关Ys的体二极管和电容器Cyer1的路径。流向电感器L2的电流IL2被恢复到依序包括开关Xg的体二极管、电感器L2、开关Xf和电容器Cxer2的路径。

参见图11的N4，在第四模式N4中，在流向电感器L2的电流LL2变为0A后开关Xf首先切断。在开关Xf切断后，当流向电感器L1的电流LL1变为大约0A时开关Yr切断。

参见图11的N5，在第五模式N5中，当开关Ys和Xg接通时开关Yf首先接通。因此，形成依序包括开关Ys、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的电流路径。在开关Yf接通后，开关Xr接通，以便形成依序包括电容器Cxer2、开关Xr、电感器L2和开关Xg的电流路径。然后，能量被存储(充电)在电感器L1和L2中。

参见图11的N6，在第六模式N6中，当开关Yf和Xr接通时开关Ys和Xg切断。因此，形成依序包括电容器Cxer2、开关Xr、电感器L2、板电容器Cp、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的电流路径，由此引起LC谐振。由于所述谐振，降低了板电容器Cp的Y电极电压Vy，并且提高了X电极电压Vx。另外，因为电容器Cxer2的电压V4高于电压Vs/2，因此X电极电压Vx在电流IL2的幅度最大时高于电压Vs/2。

参见图11的N7，在第七模式N7中，当开关Yf和Xr被接通的时候，开关Yg和Xs被接通，以便Y和X电极电压Vy和Vx被分别维持在地电压大约0V和保持-放电电压Vs。另外，流向电感器L1的电流IL1被恢复到依序包括开关Yg的体二极管、电感器L1、开关Yf和电容器Cyer2的路径。流向电感器L2的电流IL2被恢复到依序包括开关Xr、电感器L2、开关Xs的体二极管和电容器Cxer1的路径。

参见图11的N8，在第八模式N8中，在流向电感器L1的电流LL1变为大约0A后，开关Yf首先被切断。在开关Yf被切断后，当流向电感器L2的电流LL2变为大约0A时开关Xr被切断。

通过在第四示例实施例中的第一到第八模式M1-M8，板电压(Vy-Vx)在-Vs和Vs之间摇摆。另外，在第一模式N1中都接通开关Yr和Yg的时间短于在第五模式N5中开关Ys和Yf都被接通的时间，以便电容器Cyer2的放电能量小于电容器Cyer2的充电能量。然后，电容器Cyer2的电压V2高于Vs/2。同样，在第一模式N1中开关Xf和Xs都接通的时间长于在第五模式N5中开关Xr和Xg都被接通的时间，以便电容器Cxer2的充电能量大于电容器Cxer2的放电能量。因此，电容器Cxer2的电压V2高于Vs/2。

在本发明的示例实施例中说明了连接到所述板的Y电极的能量恢复电路。但是，如上所述，这个能量恢复电路可以被施加到X电极。同样，当改变所施加的电压时，这个电路可以被施加到地址电极。

在第一到第四示例实施例中，因为被充电到能量恢复电容器Cyer1和Cyer2的电压V2和V4高于Vs/2，并且当电流流向电感器L1和L2时发生谐振，因此当Y电极电压Vy和X电极电压Vx升高时流过大电流。一般，因为当要放电的放电单元的数目增加时等离子体显示板的功耗增大，因此在等离子体显示装置中使用自动功率控制方法，以便限制功耗。通过所述自动功率控制方法，可以按照在等离子体显示板上要放电的放电单元的数量(载荷比)来控制保持脉冲的数量。即，当载荷比增大时，减少保持脉冲的数量，以便限制功耗。

但是，在本发明的第一到第四示例实施例中，因为当载荷比低时保持脉冲的数量多并且按照保持脉冲的数量来重复大电流的流动，因此更大的热应力可能会施加到能量恢复电路。将参照图12、13A和13B，和图3-6H所示的等离子体显示装置和能量恢复电路来说明可以降低热应力的示例实施例。

图12示出了按照本发明的第五示例实施例的等离子体显示装置的控制器。图13A示出了当载荷比高时的Y电极电压和电感器电流，图13B示出了当载荷比低时的Y电极电压和电感器电流。

如图12所示，按照本发明的第五示例实施例的等离子体显示装置的控制器400包括数据处理器410、载荷比估计器420和下降重叠时间确定器430。

数据处理器410在每个子场中将外部视频信号转换为通/断数据。假定一个帧(即一个TV场)被划分为8个子场1SF到8SF，它们分别具有权重1、2、4、8、16、32、64和128来作为保持周期的长度，则数据处理器410将(例如)100灰度级的视频信号转换为8比特数据“00100110”。在“00100110”中的数字“0”和“1”分别对应于在放电单元(点)中的8个子场1SF-8SF的通/断状态。即，“0”表示放电单元在对应的子场中将不被放电(断)，“1”表示放电单元(点)在对应的子场中将被放电(通)。

载荷比估计器420根据在数据处理器410中被转换为通/断数据的视频信号，估计将在每个子场中被接通的放电单元的数量。下降重叠时间确定器430按照在每个子场中要被接通的放电单元的数量来确定第五模式M5的时间。第五模式M5是开关Yr和Yg都接通以便在降低Y电极电压Vy之前向电感器L1提供电流的时间。以下，模式M5的时间被称为“下降重叠时间”。当很多个放电单元将被接通、即载荷比高时，下降重叠时间确定器430将下降重叠时间设置为长。当少数放电单元将被接通、即载荷比低时，下降重叠时间确定器430将下降重叠时间设置为短。另外，下降重叠时间确定器430确定在各个子场中的下降重叠时间。而且，按照载荷比的下降重叠时间可以以查找表的形式被存储到存储器(未示出)中，或者可以被计算。

参见图13A和13B，当载荷比低时的下降重叠时间t1短于当载荷比高时的下降重叠时间th。例如，下降重叠时间th可以被设置为保持-放电变得稳定时的时间，并且下降重叠时间t1可以比下降重叠时间th短多于一个作为控制器400的内部时钟的时钟。

如在式1中所示，通过在谐振开始时的电容器Cyer2的电压V2和电感器电流Ip1来确定当Y电极电压Vy升高时流向电感器L1的电流。但是，因为当下降重叠时间变短时在第五和第六模式M5和M6中充电到电容器Cyer2的能量变小，因此电容器Cyer2的电压V2变得较低。因为在下面的第一模式M1中提供到电感器L1的电流与电容器Cyer2的电压V2成比例，因此当谐振开始时的电感器电流Ip1变小。结果，因为电感器电流Ip1变小并且电容器Cyer2的电压V2变得较小，因此由于谐振而流向电感器L1的电流在第二模式M2中变小。

即，如图13B所示，当下降重叠时间t1短时，流向电感器L1的电流IL1小于图13A的。因此，当载荷比变小并且保持脉冲的数量变多时，发生保持-放电时的电流变小，以便降低施加到能量恢复电路的热应力。

在本发明的第五示例实施例中，将载荷比与一个预定值相比较，但是所述载荷比也以与许多预定值相比较。例如，当与两个预定值相比较时，载荷比高于第一预定值的情况、载荷比在第一预定值和第二预定值之间的情况和载荷比小于第二预定值的情况下的下降重叠时间可能不同。

在本发明的第五示例实施例中，根据在每个子场中要接通的放电单元的数量来估计载荷比，并且确定下降重叠时间。与此不同，可以根据对应于一个帧的视频信号来估计载荷比，并且可以在每个帧确定下降重叠时间。即，根据对应于一个帧的视频信号的灰度级来估计载荷比。如在式5中所示，数据处理器410计算在一个帧期间外部视频信号的平均信号电平ASL。载荷比估计器420可以确定当平均信号电平ASL高时载荷比高、当平均信号电平ASL低时载荷比低。下降重叠时间确定器430可以按照载荷比来确定对应的帧的下降重叠时间。

式5

ASL = (\underset{V}{Σ} R_{n} + \underset{V}{Σ} G_{n} + \underset{V}{Σ} B_{n}) / 3 N

其中Rn、Gn和Bn是R、G和B视频信号的信号电平，V是一个帧，3N是在一个帧期间输入的R、G和B视频信号的数量。

如上所述，按照本发明，虽然存在实际电路的寄生分量，但是板电容器被充电到保持-放电电压，因此，执行零电压切换，并且执行稳定的保持-放电。另外，当载荷比低时，执行保持-放电时的电流可能小，以便可以降低能量恢复电路的热应力。

虽然已经结合当前被认为最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应当明白，本发明不限于所公开的实施例，而是意欲覆盖在所附的权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等效布置。

本申请要求2003年11月28日提交的韩国专利申请第10-2003-0085481号的优先权。其内容以引用方式被整体包含在此。

Claims

1.一种等离子体显示装置，它包括多个第一电极和多个第二电极，和由所述第一电极和所述第二电极形成的板电容器，所述等离子体显示装置包括：

第一驱动器，所述第一驱动器包括其第一端耦接到所述第一电极的第一电感器和其第一端耦接到所述第一电极的第二电感器，并且依次向所述第一电极施加第一电压和第二电压；以及

控制器，用于根据视频信号计算载荷比，并且控制第一驱动器的操作，

其中所述第一驱动器在通过所述第一电感器升高所述第一电极的电压之后向所述第一电极施加所述第一电压，在将所述第一电极维持在所述第一电压的同时在第一时间周期期间向所述第二电感器提供能量，并且在通过被提供能量的所述第二电感器降低所述第一电极的电压后向所述第一电极施加所述第二电压；以及

所述控制器使得其中所述载荷比小于所述预定值情况的所述第一时间周期短于其中所述载荷比大于所述预定值的情况的所述第一时间周期。

2.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，通过在至少一个子场中要接通的所述放电单元的数量来确定所述载荷比。

3.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，通过在至少一个帧中输入的所述视频信号的信号电平来确定所述载荷比。

4.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，在所述第一电压和所述第二电压之间的差是保持-放电电压。

5.按照权利要求4的等离子体显示装置，还包括第二驱动器，用于依序向所述第二电极施加第一电压和第二电压，

其中，当所述第一驱动器向所述第一电极施加所述第一电压时，所述第二驱动器向所述第二电极施加所述第二电压，当所述第一驱动器向所述第一电极施加所述第二电压时，所述第二驱动器向所述第二电极施加所述第一电压。

6.按照权利要求5的等离子体显示装置，其中，所述第二电压是所述地电压。

7.按照权利要求5的等离子体显示装置，其中，所述第一电压和所述第二电压的平均值是所述地电压。

8.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，所述第一驱动器还包括电容器，它通过至少一个开关耦接到所述第一电感器的所述第二端和所述第二电感器的所述第二端，

所述电容器的放电能量包括用于升高所述第一电极的电压的能量，

所述电容器的充电能量包括在所述第一时间周期期间通过所述第二电感器提供的能量和当降低所述第一电极的电压时提供的能量。

9.按照权利要求8的等离子体显示装置，其中，所述电容器的充电能量大于所述电容器的放电能量。

10.按照权利要求9的等离子体显示装置，其中，在升高所述第一电极的电压之前，在将所述第一电极维持在所述第二电压的同时，所述第一驱动器在第二时间周期期间向所述第一电感器提供能量，

所述第二时间周期短于所述第一时间周期。

11.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，当流向所述第一电感器的电流的幅值升高时，所述第一电极的电压从所述第二电压上升到第三电压，

所述第三电压在对应于所述第一电压和所述第二电压的平均值的第四电压和所述第一电压之间。

12.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，所述第一电感器是所述第二电感器。

13.按照权利要求1的等离子体显示装置，其中，所述第一电感器是与所述第二电感器不同的电感器。

14.一种等离子体显示装置，包括：

包括多个第一电极和多个第二电极的板，和由第一电极和第二电极形成的板电容器；

第一驱动器，用于依次向所述第一电极施加第一电压和第二电压；和

控制器，用于根据视频信号计算载荷比，并且控制所述第一驱动器的操作，

其中，所述第一驱动器包括：

至少一个电感器，其第一端耦接到所述第一电极；

第一开关，耦接在所述第一电极和用于提供所述第一电压的第一电压源之间；

第二开关，耦接在所述第一电极和用于提供所述第二电压的第二电压源之间；

电容器；以及

至少一个第三开关，耦接在所述电感器的第二端和所述电容器的第一端之间、或在所述电感器的第一端和所述第一电极之间，以及

所述控制器将当载荷比小于预定值时所述第一开关和所述第三开关都被接通的时间周期设置为短于当所述载荷比大于所述预定值时所述第一开关和所述第三开关都被接通的时间周期。

15.按照权利要求14的等离子体显示装置，其中，在所述第一电极的电压通过所述第三开关的接通而升高后，通过所述第一开关的接通来向所述第一电极施加所述第一电压，通过接通所述第一开关和所述第三开关两者来向所述电感器提供电流，在所述第一电极的电压通过所述第三开关的接通而降低后，通过所述第二开关的接通来向所述第一电极施加所述第二电压。

16.按照权利要求15的等离子体显示装置，其中，当所述第一电压被施加到所述第一电极时所述第二电压被施加到所述第二电极，并且在所述第一电压和所述第二电压之间的差是保持-放电电压。

17.按照权利要求16的等离子体显示装置，其中，在升高所述第一电极的电压之前通过接通所述第二开关和所述第三开关两者来向所述电感器提供电流，以及

所述第一开关和所述第三开关都接通的时间长于所述第二开关和所述第三开关都接通的时间周期。

18.按照权利要求14的等离子体显示装置，其中，至少一个所述电感器包括第一电感器和第二电感器，以及

从至少一个电感器的所述第二端流向所述第一端的电流通过所述第一电感器，并且从至少一个电感器的所述第一端流向所述第二端的电流通过所述第二电感器。

19.按照权利要求14的等离子体显示装置，其中，通过在至少一个子场中要接通的所述放电单元的数量来确定所述载荷比。

20.一种等离子体显示板的驱动方法，所述等离子体显示板包括多个第一电极和多个第二电极，及由所述第一电极和所述第二电极形成的板电容器，所述驱动方法包括：

通过耦接到所述第一电极的第一电感器来对所述板电容器充电；

向所述第一电极施加第一电压；

在将所述第一电极维持在所述第一电压的同时在第一时间期间向耦接到所述第一电极的第二电感器提供电流；

通过所述第二电感器将所述板电容器放电；并且

向所述第一电极施加第二电压，

其中，要被接通的所述放电单元的数量小于所述预定值情况的所述第一时间周期短于要被接通的所述放电单元的数量大于所述预定值的情况的所述第一时间周期。

21.按照权利要求20的驱动方法，其中，在向所述第一电极施加所述第一电压的同时向所述第二电极施加所述第二电压，以及

在所述第一电压和所述第二电压之间的差是保持-放电电压。

22.按照权利要求21的驱动方法，还包括：

在对所述板电容器充电之前在第二时间期间向所述第一电感器提供电流，

其中，被提供到所述第一电感器的电流的方向与当对所述板电容器充电时流向所述第一电感器的电流的方向相同，以及

提供到所述第二电感器的电流的方向与当对所述板电容器放电时流向所述第二电感器的电流的方向相同。

23.按照权利要求22的驱动方法，其中，所述第一时间周期长于所述第二时间周期。

24.按照权利要求20的驱动方法，其中，与当对所述板电容器充电时流向所述第一电感器的电流具有相同方向的电流是从电容器放电的电流，以及

与当对所述板电容器放电时流向所述第二电感器的电流具有相同方向的电流是充电到电容器的电流。

25.按照权利要求20的驱动方法，其中，所述第一电感器是所述第二电感器。

26.一种等离子体显示装置，它包括多个第一电极和多个第二电极，以及由所述第一电极和所述第二电极形成的板电容器，所述等离子体显示装置包括：

用于依次向所述第一电极施加第一电压和第二电压的装置；

用于根据视频信号计算载荷比，并且控制所述第一驱动器的操作的装置，

其中，用于施加第一电压的装置在通过第一电感器升高所述第一电极的电压后向所述第一电极施加所述第一电压，在将所述第一电极维持在所述第一电压的同时在第一时间周期期间向第二电感器提供能量，并且在通过被提供能量的所述第二电感器降低所述第一电极的电压后向所述第一电极施加所述第二电压；以及

所述用于计算的装置使得所述载荷比小于所述预定值情况的所述第一时间周期短于所述载荷比大于所述预定值的情况的所述第一时间周期。

27.一种等离子体显示装置，包括：

包括多个第一电极和多个第二电极的板，及由第一电极和第二电极形成的板电容器；

用于依次向所述第一电极施加第一电压和第二电压的装置；

用于根据视频信号计算载荷比并且控制所述第一驱动器的操作的装置，

其中，所述用于计算的装置将当载荷比小于预定值时所述第一开关和所述第三开关都被接通的时间周期设置为短于当所述载荷比大于所述预定值时所述第一开关和所述第三开关都被接通的时间周期。