KR100511793B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서스테인 펄스의 라이징 타임을 짧게 유지함과 아울러 주사전극 및 유지전극으로 균형적인 서스테인 펄스를 공급할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 서스테인 전압의 절반에 해당하는 전압을 공급하기 위한 초기전원 공급부와, 주사전극 및 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 초기전원 공급부 및 패널 커패시터의 사이에 접속되어 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급하기 위한 제 1승압부와, 제 1승압부와 패널 커패시터 사이에 접속되어 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급하기 위한 제 2승압부와, 패널 커패시터로 서스테인 전압을 공급하기 위한 전원부를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법{Apparatus and Method of Driving Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로 특히, 서스테인 펄스의 라이징 타임을 짧게 유지함과 아울러 주사전극 및 유지전극으로 균형적인 서스테인 펄스를 공급할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(28Y) 및 유지전극(29Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다.
주사전극(28Y)과 유지전극(29Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y,12Z)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(28Y)과 유지전극(29Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(14)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(20X)은 주사전극(28Y) 및 유지전극(29Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22)과 격벽(24)이 형성된다. 하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체층(26)이 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기·발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이와 같이 구동되는 교류 면방전 PDP의 어드레스 방전 및 서스테인 방전에는 수백 볼트 이상의 고압이 필요하게 된다. 따라서, 어드레스 방전 및 서스테인 방전에 필요한 구동전력을 최소화하기 위하여 에너지 회수장치가 이용된다. 에너지 회수장치는 주사전극(28Y) 및 유지전극(29Z) 사이의 전압을 회수하여 다음 방전시의 구동전압으로 회수된 전압을 이용한다.
도 2를 참조하면, 'Weber(USP-5081400)'에 의해 제안된 PDP의 에너지 회수장치(30, 32)는 패널 커패시터(Cp)를 사이에 두고 서로 대칭적으로 설치된다. 여기서, 패널 커패시터(Cp)는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이다. 제 1 에너지 회수장치(30)는 주사전극(Y)에 서스테인 펄스를 공급한다. 제 2 에너지 회수장치(32)는 제 1 에너지 회수장치(30)와 교번되게 동작하면서 유지전극(Z)에 서스테인 펄스를 공급한다.
종래의 PDP의 에너지 회수장치(30, 32)의 구성을 제 1 에너지 회수장치(30)를 참조하여 설명하기로 한다. 제 1 에너지 회수장치(30)는 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속된 인덕터(L)와, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 1 및 제 3 스위치(S1, S3)와, 패널 커패시터(Cp)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 2 및 제 4 스위치(S2, S4)를 구비한다.
제 2 스위치(S2)는 서스테인 전압원(VS)에 접속되고, 제 4 스위치(S4)는 기저전압원(GND)에 접속된다. 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터(Cp)에 충전되는 전압을 회수하여 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)에 재공급한다. 이와 같은 소스 커패시터(Cs)에는 서스테인 전압원(Vs)의 절반값에 해당하는 Vs/2의 전압이 충전된다. 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 함께 공진회로를 형성한다. 제 1 내지 제 4 스위치(S1 내지 S4)는 전류의 흐름을 제어한다.
한편, 제 1 및 제 3 스위치(S1, S3)와 인덕터(L)의 사이에는 각각 설치된 제 5 및 제 6 다이오드(D5, D6)는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.
도 3은 제 1 에너지 회수장치 스위치들의 온/오프 타이밍과 패널 커패시터의 출력 파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도이다.
T1 기간 이전에 패널 커패시터(Cp)에는 0 볼트의 전압이 충전됨과 아울러 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전되어 있다고 가정하여 동작과정을 상세히 설명하기로 한다.
T1 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-온(Turn-on)되어 소스 커패시터(Cs)로부터 제 1 스위치(S1), 인덕터(L) 및 패널 커패시터(Cp)로 이어지는 전류 패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 소스 커패시터(Cs)에 충전된 전압이 패널 커패시터(Cp)로 공급된다. 이때, 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp)가 직렬 공진회로를 형성하기 때문에 패널 커패시터(Cp)에는 Vs 전압이 충전된다.
T2 기간에는 제 2스위치(S2)가 턴-온된다. 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs)의 전압이 주사전극(Y)으로 공급된다. 주사전극(Y)에 공급되는 서스테인 전압원(Vs)의 전압은 패널 커패시터(Cp)의 전압이 서스테인 전압원(Vs) 이하로 떨어지는 것을 방지하여 서스테인 방전이 정상적으로 일어나도록 한다. 한편, 패널 커패시터(Cp)의 전압은 T1기간에 Vs까지 상승하였기 때문에 서스테인 방전을 일으키기 위해 외부에서 공급해 주는 구동전력은 최소화된다.
T3 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-오프(Turn-off)된다. 이때, 제 1 전극(Y)은 T3의 기간동안 서스테인 전압원(Vs)의 전압을 유지한다.
T4 기간에는 제 2 스위치(S2)가 턴-오프됨과 아울러 제 3 스위치(S3)가 턴-온된다. 제 3 스위치(S3)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)로부터 인덕터(L) 및 제 3 스위치(S3)를 통해 소스 커패시터(Cs)로 이어지는 전류 패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압이 소스 커패시터(Cs)로 회수된다. 이때, 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전된다.
T5 기간에는 제 3 스위치(S3)가 턴-오프됨과 아울러 제 4 스위치(S4)가 턴-온된다. 제 4 스위치(S4)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)와 기저전압원(GND)간의 전류패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)의 전압이 0볼트로 하강한다. T6 기간에는 T5 상태를 일정 시간동안 유지한다. 실제로, 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)에 공급되는 교류 구동펄스는 T1 내지 T6 기간이 주기적으로 반복되면서 얻어지게 된다.
한편, 제 2 에너지 회수장치(32)는 제 1 에너지 회수장치(30)와 교번적으로 동작하면서 패널 커패시터(Cp)에 구동전압을 공급하게 된다. 따라서, 패널 커패시터(Cp)에는 서로 반대 극성을 가지는 서스테인 펄스전압(Vs)이 공급되게 된다. 이와 같이 패널 커패시터(Cp)에 서로 반대 극성을 가지는 서스테인 펄스전압(Vs)이 공급됨으로써 방전셀들에서 서스테인 방전이 일어나게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 에너지 회수장치(30,32)들로부터 패널 커패시터(Cp)로 공급되는 서스테인 펄스는 많은 라이징 시간(즉, T1의 시간)이 필요하게 된다. 이를 상세히 설명하면, 종래의 에너지 회수장치(30,32)에서는 소스 커패시터(Cs)에 충전된 전압을 공진을 이용하여 패널 커패시터(Cp)로 공급하기 때문에 소정의 상승시간이 필요하게 되고, 이 상승시간이 서스테인 펄스의 라이징 시간으로 작용하게 된다. 실제로, 서스테인 펄스의 라이징 시간동안은 서스테인 방전이 일어나지 않기 때문에 가능한한 라이징 시간을 짧게 유지하여야 높은 휘도의 PDP를 생성할 수 있다.
아울러, 종래의 에너지 회수장치(30,32)는 패널 커패시터(Cp)의 양단에 각각 접속된 에너지 회수장치(30,32)를 교번적으로 동작시켜 서스테인 펄스를 생성하게 된다. 여기서, 에너지 회수장치(30,32)에서 각각 패널 커패시터(Cp)로 서스테인 펄스를 공급하게 되면 서스테인 펄스가 불균일하게 된다. 다시 말하여, 제 1에너지 회수장치(30)에서 공급되는 서스테인 펄스와 제 2에너지 회수장치(32)에서 공급되는 서스테인 펄스간에 소정의 전압차가 발생됨과 아울러 라이징 시간이 상이해짐과 같은 불균일 현상이 발생되고, 이 불균일 현상에 의하여 오방전이 발생될 염려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 서스테인 펄스의 라이징 타임을 짧게 유지함과 아울러 주사전극 및 유지전극으로 균형적인 서스테인 펄스를 공급할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 서스테인 전압의 절반에 해당하는 전압을 공급하기 위한 초기전원 공급부와, 주사전극 및 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 초기전원 공급부 및 패널 커패시터의 사이에 접속되어 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급하기 위한 제 1승압부와, 제 1승압부와 패널 커패시터 사이에 접속되어 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급하기 위한 제 2승압부와, 패널 커패시터로 서스테인 전압을 공급하기 위한 전원부를 구비한다.
상기 제 1승압부 및 제 2승압부는 교번적으로 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 대략 서스테인 전압으로 승압하여 패널 커패시터로 공급한다.
상기 초기전원 공급부는 서스테인 전압의 절반에 해당하는 전압을 가지는 초기 전압원과, 초기전압원에 접속되어 제 1 및 제 2승압부로 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 1스위치를 구비한다.
제 1승압부는 초기전원 공급부로부터 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치와, 초기 전압원의 전압이 공급될 때 전류를 충전하기 위한 인덕터를 구비한다.
상기 전원부는 패널 커패시터의 유지전극측과 서스테인 전압원 사이에 접속되는 제 3스위치와, 패널 커패시터의 주사전극측과 기저전압원 사이에 접속되는 제 4스위치를 구비한다.
상기 제 1승압부에서 인덕터에 전류를 충전하는 기간은 제 3 및 제 4스위치가 턴-온되는 기간 중 일부기간과 중첩된다.
상기 제 4스위치가 턴-오프될 때 인덕터에 역전압이 유기되고, 인덕터에 유기된 역전압은 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급된다.
상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 인덕터에 유기된 역전압이 공급된 후 전원부로부터 서스테인 전압이 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급된다.
제 2승압부는 초기전원 공급부로부터 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치와, 초기 전압원의 전압이 공급될 때 전류를 충전하기 위한 인덕터를 구비한다.
상기 전원부는 패널 커패시터의 주사전극측과 서스테인 전압원 사이에 접속되는 제 3스위치와, 패널 커패시터의 유지전극측과 기저전압원 사이에 접속되는 제 4스위치를 구비한다.
상기 제 2승압부에서 인덕터에 전류를 충전하는 기간은 제 3 및 제 4스위치가 턴-온되는 기간 중 일부기간과 중첩된다.
상기 제 4스위치가 턴-오프될 때 인덕터에 역전압이 유기되고, 인덕터에 유기된 역전압은 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급된다.
상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 인덕터에 유기된 역전압이 공급된 후 전원부로부터 서스테인 전압이 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급된다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 서스테인 전압의 절반에 해당하는 초기 전압값을 승압하여 주사전극과 유지전극의 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터로 공급하는 제 1단계와, 패널 커패시터로 서스테인 전압을 공급하는 단계하는 제 2단계를 포함한다.
상기 제 1단계는 제 1인덕터를 포함하는 제 1승압부에서 초기 전압값을 승압하여 패널 커패시터의 주사전극 측으로 공급하고, 제 2인덕터를 포함하는 제 2승압부에서 초기 전압값을 승압하여 패널 커패시터의 유지전극 측으로 공급한다.
상기 제 1 및 제 2승압부는 교번적으로 동작한다.
상기 제 2단계에서는 제 1승압부 또는 제 2승압부로부터 승압된 전압을 공급받은 패널 커패시터의 주사전극측 또는 유지전극측으로 서스테인 전압을 공급한다.
상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 서스테인 전압이 공급되는 기간 중 일부동안 제 2승압부에서 승압동작이 행해지고, 패널 커패시터의 유지전극측으로 서스테인 전압이 공급되는 기간 중 일부기간동안 제 1승압부에서 승압동작이 행해진다.
상기 제 1단계에서 초기 전압값은 대략 서스테인 전압과 동일한 전압까지 승압된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 4 내지 도 6d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 PDP의 구동장치(에너지 회수장치)는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타내는 패널 커패시터(Cp)와, 패널 커패시터(Cp)와 접속되도록 설치되는 전원 공급부(40), 제 1승압부(42) 및 제 2승압부(43)와, 제 1 및 제 2승압부(42,43)와 접속되도록 설치되는 초기전원 공급부(44)를 구비한다.
제 1승압부(42)는 패널 커패시터(Cp)에 병렬로 접속되고, 제 2승압부(43)는 제 1승압부(42)와 패널 커패시터(Cp)의 사이에 설치된다. 여기서, 제 1승압부(42)는 제 1인덕터(L1) 및 제 5스위치(S5)를 구비한다. 제 1인덕터(L1)는 초기전원 공급부(44)로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 공급한다.
제 2승압부(43)는 제 2인덕터(L2) 및 제 6스위치(S6)를 구비한다. 제 2인덕터(L2)는 초기전원 공급부(44)로부터 공급되는 전압을 승압하여 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 공급한다.
전원 공급부(40)는 패널 커패시터(Cp)에 서스테인 전압(Vs) 및 기저전압(GND)을 공급한다. 이를 위해, 전원 공급부(70)는 서스테인 전압원(Vs)에 접속된 제 1스위치(S1) 및 제 2스위치(S2)와, 기저전압원(GND)에 접속된 제 3스위치(S3) 및 제 4스위치(S4)를 구비한다.
제 1스위치(S1)는 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측에 접속되어 주사전극(Y)측에 서스테인전압(Vs)이 공급될 때 턴-온된다. 제 2스위치(S2)는 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측에 접속되어 유지전극(Z)측에 서스테인전압(Vs)이 공급될 때 턴-온된다. 제 3스위치(S3)는 제 2스위치(S2)와 동시에 턴-온되어 패널 커패새터(Cp)의 유지전극(Z)측에 서스테인전압(Vs)이 공급될 때 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 기저전압(GND)을 공급한다. 제 4스위치(S4)는 제 1스위치(S1)와 동시에 턴-온되어 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측에 서스테인전압(Vs)이 공급될 때 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 기저전압(GND)을 공급한다.
초기전원 공급부(44)는 제 1승압부(42) 및 제 2승압부(43)에 접속되도록 설치된다. 이와 같은 초기전원 공급부(44)는 제 1 및 제 2승압부(42,43)로 서스테인 전압(Vs)의 절반에 해당하는 전압(Vs/2)을 공급한다. 이를 위해, 초기전원 공급부(44)는 제 1 및 제 2승압부(42,43)에 접속되는 제 7스위치(S7)와, 제 7스위치(S7)와 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 Vs/2의 전압원을 구비한다.
도 5는 도 4에 도시된 구동장치의 스위칭 타이밍도 및 패널 커패시터로 공급되는 전압파형도를 나타내는 도면이다.
도 5에서 T1기간 이전에는 제 2 및 제 3스위치(S2,S3)가 턴-온되어 패널 커패시터(Cp)의 유지전극측(Z)에 서스테인 전압(Vs)이 충전되어 있다고 가정하기로 한다.
T1기간에는 제 5스위치(S5), 제 6스위치(S6) 및 제 7스위치(S7)가 턴-온된다. 제 5스위치(S5) 및 제 7스위치(S7)가 턴-온되면 도 6a와 같이 Vs/2전압원, 제 7스위치(S7), 제 5스위치(S5), 제 1인덕터(L1) 및 제 3스위치(S3)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이르는 전류패스가 형성된다. 이 T1기간 동안 Vs/2전압원으로부터 공급되는 전하에 의해 제 1인덕터(L1)에 전류가 충전되고, 충전되는 전류는 T1기간에 비례하여 증가하게 된다. 여기서, T1 기간은 제 1인덕터(L1)에 대략 Vs의 전압이 유도될 수 있도록 설정된다.(승압) 한편, T1 기간동안 제 6스위치(S6)가 턴-온되더라도 제 2인덕터(L1)는 전류가 충전되지 않는다. 즉, 제 6스위치(S6)가 턴-온되더라도 제 4스위치(S4)가 턴-오프상태를 유지하기 때문에 제 2인덕터(L2)는 전류패스를 형성하지 못한다.
T2기간에는 제 2스위치(S2), 제 3스위치(S3) 및 제 7스위치(S7)가 턴-오프된다. 제 7스위치(S7)가 턴-오프되면 도 6b와 같이 제 1인덕터(L1)에 역전압이 유기된다. 이때, 제 1인덕터(L1)의 일측단자로부터 패널 커패시터(Cp), 제 2인덕터(L2), 제 6스위치(S6) 및 제 5스위치(S5)를 경유하여 제 1인덕터(L1)의 다른측 단자로 이어지는 전류패스가 형성된다. 따라서, 제 1인덕터(L1)에 유기된 역전압은 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 공급된다. 결국, 제 1인덕터(L1)에 유기된 대략 Vs의 전압에 의하여 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측이 충전되게 된다. 여기서, 대략 Vs로 승압된 역전압이 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 공급되기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 충전되는 전압은 빠른 라이징 타임을 갖게된다. 한편, T2의 기간동안 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)에 충전된 일부전압도 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 공급된다.
T3기간에는 제 1스위치(S1) 및 제 4스위치(S4)가 턴-온됨과 아울러 제 5 및 제 6스위치(S5,S6)가 턴-오프된다. 제 1스위치(S1) 및 제 4스위치(S4)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs), 제 1스위치(S1), 패널 커패시터(Cp) 및 제 4스위치(S4)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 서스테인 전압(Vs)이 공급되고, 이 서스테인 전압(Vs)은 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측의 전압을 서스테인 전압(Vs)으로 유지하면서 안정적인 서스테인 방전이 일어나도록 한다.
T4기간에는 제 5스위치(S5), 제 6스위치(S6) 및 제 7스위치(S7)가 턴-온된다. 제 6스위치(S6) 및 제 7스위치(S7)가 턴-온되면 도 6c와 같이 Vs/2전압원(Vs/2), 제 7스위치(S7), 제 6스위치(S6), 제 2인덕터(L2) 및 제 4스위치(S4)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이 T4기간동안 Vs/2전압원(Vs/2)으로부터 공급되는 전하에 의해 제 2인덕터(L2)에 전류가 충전되고, 충전되는 전류는 T4기간에 비례하여 증가하게 된다. 여기서, T4 기간은 제 2인덕터(L2)에 대략 Vs의 전압이 유도될 수 있도록 설정된다.(승압)(예를 들어, T1과 T4의 기간은 동일하게 설정될 수 있다) 한편, T4기간동안 제 5스위치(S5)가 턴-온되더라도 제 3스위치(S3)가 턴-오프상태를 유지하기 때문에 제 1인덕터(L1)는 전류패스를 형성하지 못한다. 아울러, 제 2인덕터(L2)에 전류가 충전되는 T4기간은 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 서스테인 전압(Vs)이 공급되는 기간과 중첩되게 된다. 따라서, 본 발명에서는 제 2인덕터(L2)(또는 제 1인덕터(L1))에 전류를 충전하기 위하여 추가적인 시간이 낭비되지 않는다.
T5 기간에는 제 1스위치(S1), 제 4스위치(S4) 및 제 7스위치(S7)가 턴-오프된다. 제 7스위치(S7)가 턴-오프되면 도 6d와 같이 제 2인덕터(L2)에 역전압이 유기된다. 이때, 제 2인덕터(L2)의 일측단자로부터 패널 커패시터(Cp), 제 1인덕터(L1), 제 5스위치(S5) 및 제 6스위치(S6)를 경유하여 제 2인덕터(L2)의 다른측단자로 이어지는 전류패스가 형성된다. 따라서, 제 2인덕터(L2)에 유기된 역전압은 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 공급된다. 결국, 제 2인덕터(L2)에 유기된 대략 Vs의 전압에 의하여 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측이 충전되게 된다. 여기서, 대략 Vs로 승압된 역전압이 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Y)측으로 공급되기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 충전되는 전압은 빠른 라이징 타임을 갖게된다. 한편, T5의 기간동안 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)에 충전된 일부전압도 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 공급된다.
T6기간에는 제 2스위치(S2) 및 제 3스위치(S3)가 턴-온됨과 아울러 제 5 및 제 6스위치(S5,S6)가 턴-오프된다. 제 2 및 제 3스위치(S2,S3)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs), 제 2스위치(S2), 패널 커패시터(Cp) 및 제 3스위치(S3)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측으로 서스테인 전압(Vs)이 공급되고, 이 서스테인 전압(Vs)은 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측의 전압을 서스테인 전압(Vs)으로 유지하면서 안정적인 서스테인 방전이 일어나도록 한다.
실제, 본 발명의 에너지 회수장치는 T1 내지 T6의 기간을 반복하면서 패널 커패시터(Cp)의 전압을 충/방전하게 된다. 한편, 본 발명에서 초기전원 공급부(44)는 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)측으로 균일한 서스테인 파형이 공급되록 한다. 예를 들어, 본 발명에서는 초기전원 공급부(44)없이 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압을 제 1 및 제 2승압부(42,43)를 경유하여 충/방전하면서 구동될 수 있다. 하지만, 이와 같이 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압을 제 1 및 제 2승압부(42,43)를 경유하여 충/방전하게 되면 실험적으로 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)으로 공급되는 서스테인펄스의 파형이 불균일하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 Vs/2의 전압을 가지는 초기전원 공급부(44)를 제 1 및 제 2승압부(42,43)와 접속되도록 하고, 초기전원 공급부(44)의 전압을 제 1 또는 제 2승압부(42,43)로 공급하여 전압이 승압되도록 함으로써 서스테인 펄스를 균일하게 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 의하면 인덕터에 유기된 역전압을 패널 커패시터로 공급하기 때문에 서스테인 펄스의 라이징 시간을 짧게 유지할 수 있다. 아울러, 본 발명에서는 패널 커패시터의 주사전극측 및 유지전극측 각각으로 공급될 전압을 승압하기 위한 제 1 및 제 2인덕터로 Vs/2 전압원의 전압을 각각 공급하기 때문에 서스테인 펄스의 균일성을 확보할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 에너지 회수회로를 나타내는 회로도.
도 3은 도 2에 도시된 에너지 회수장치 스위치들의 온/오프 타이밍과 패널 커패시터의 출력 파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 회로도.
도 5는 도 4에 도시된 구동장치 스위치들의 온/오프 타이밍과 패널 커패시터의 출력파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 타이밍도에 의하여 구동장치가 동작되는 과정을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Y,12Z : 투명전극
13Y,13Z : 버스전극 14,22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
20X : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체층 28Y : 주사전극
29Z : 유지전극 30,32 : 에너지 회수장치
40 : 전원 공급부 42,43 : 승압부
44 : 초기전원 공급부

Claims (19)

  1. 서스테인 전압의 절반에 해당하는 전압을 공급하기 위한 초기전원 공급부와,
    주사전극 및 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와,
    상기 초기전원 공급부 및 패널 커패시터의 사이에 접속되어 상기 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급하기 위한 제 1승압부와,
    상기 제 1승압부와 상기 패널 커패시터 사이에 접속되어 상기 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 승압하여 상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급하기 위한 제 2승압부와,
    상기 패널 커패시터로 서스테인 전압을 공급하기 위한 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1승압부 및 제 2승압부는 교번적으로 상기 초기전원 공급부로부터 공급되는 전압을 대략 상기 서스테인 전압으로 승압하여 상기 패널 커패시터로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초기전원 공급부는
    상기 서스테인 전압의 절반에 해당하는 전압을 가지는 초기 전압원과,
    상기 초기전압원에 접속되어 상기 제 1 및 제 2승압부로 상기 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 1스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    제 1승압부는
    상기 초기전원 공급부로부터 상기 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치와,
    상기 초기 전압원의 전압이 공급될 때 전류를 충전하기 위한 인덕터를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전원부는
    상기 패널 커패시터의 유지전극측과 상기 서스테인 전압원 사이에 접속되는 제 3스위치와,
    상기 패널 커패시터의 주사전극측과 기저전압원 사이에 접속되는 제 4스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1승압부에서 상기 인덕터에 전류를 충전하는 기간은 상기 제 3 및 제 4스위치가 턴-온되는 기간 중 일부기간과 중첩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 4스위치가 턴-오프될 때 상기 인덕터에 역전압이 유기되고, 상기 인덕터에 유기된 역전압은 상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 상기 인덕터에 유기된 역전압이 공급된 후 상기 전원부로부터 상기 서스테인 전압이 상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    제 2승압부는
    상기 초기전원 공급부로부터 상기 초기 전압원의 전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치와,
    상기 초기 전압원의 전압이 공급될 때 전류를 충전하기 위한 인덕터를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전원부는
    상기 패널 커패시터의 주사전극측과 상기 서스테인 전압원 사이에 접속되는 제 3스위치와,
    상기 패널 커패시터의 유지전극측과 기저전압원 사이에 접속되는 제 4스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2승압부에서 상기 인덕터에 전류를 충전하는 기간은 상기 제 3 및 제 4스위치가 턴-온되는 기간 중 일부기간과 중첩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4스위치가 턴-오프될 때 상기 인덕터에 역전압이 유기되고, 상기 인덕터에 유기된 역전압은 상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 상기 인덕터에 유기된 역전압이 공급된 후 상기 전원부로부터 상기 서스테인 전압이 상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  14. 서스테인 전압의 절반에 해당하는 초기 전압값을 승압하여 주사전극과 유지전극의 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터로 공급하는 제 1단계와,
    상기 패널 커패시터로 상기 서스테인 전압을 공급하는 단계하는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1단계는
    제 1인덕터를 포함하는 제 1승압부에서 상기 초기 전압값을 승압하여 상기 패널 커패시터의 주사전극 측으로 공급하고,
    제 2인덕터를 포함하는 제 2승압부에서 상기 초기 전압값을 승압하여 상기 패널 커패시터의 유지전극 측으로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2승압부는 교번적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2단계에서는 상기 제 1승압부 또는 제 2승압부로부터 상기 승압된 전압을 공급받은 패널 커패시터의 주사전극측 또는 유지전극측으로 상기 서스테인 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 패널 커패시터의 주사전극측으로 상기 서스테인 전압이 공급되는 기간 중 일부동안 상기 제 2승압부에서 승압동작이 행해지고, 상기 패널 커패시터의 유지전극측으로 상기 서스테인 전압이 공급되는 기간 중 일부기간동안 상기 제 1승압부에서 승압동작이 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1단계에서 상기 초기 전압값은 대략 상기 서스테인 전압과 동일한 전압까지 승압되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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