KR100705279B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 캐패시터를 이용하여 Y,Z 통합 구동 회로를 구현한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 패널의 Y전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 1에너지 회수회로부; 상기 패널의 Z전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 2에너지 회수회로부; 상기 제 1에너지 회수회로부 및 상기 제 2에너지 회수회로부에 공통으로 연결되어 에너지를 저장하는 에너지 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 에너지 저장부는, 네거티브 서스테인 전압과 그라운드 사이에 접속된 적어도 하나 이상의 캐패시터로 이루어진다. 또한, 본 발명은 네거티브 서스테인 전압 방식으로 구동되며, 상기 패널의 전극들은 롱갭 구조인 것이 바람직하다. 따라서, 하나의 캐패시터를 이용하여 에너지를 회수하고 공급하는 Y,Z 통합 구동 회로를 구현함으로써, 회로를 단순화하고 저가격화를 이루며 또한, 네거티브 서스테인 전압으로 구동할 경우에도 캐패시터 전압이 그라운드로 초기화 되어 있기 때문에 초기 구동시 -Vs에서 그라운드 전원을 이용하여 Y, Z 양단 모두 에너지 회수를 할 수 있다.
플라즈마, 패널, 캐패시터, 통합, 구동, 에너지 회수, 네거티브, 서스테인

Description

플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치{Device for Driving Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 에너지 회수회로를 나타낸 회로도.
도 2는 종래 에너지 회수회로의 구동 파형 및 전류 특성을 나타낸 파형도.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 네거티브 서스테인 구동에 따른 에너지 회수회로를 나타낸 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 네거티브 서스테인 구동에 따른 에너지 회수회로를 나타낸 회로도.
도 5는 본 발명의 Y, Z 서스테인 파형과 캐패시터의 전류파형을 나타낸 그래프.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 에너지 저장부
110 : 제 1에너지 회수회로부
120 : 제 2에너지 회수회로부
M1~M8 : FET
L1, L2 : 인덕터
C1 : 캐패시터
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 캐패시터를 이용하여 Y,Z 통합 구동 회로를 구현한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치에 관한 것이다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는 선택된 셀의 방전을 유지하기 위하여 교번되게 서스테인 펄스를 Y전극과 Z전극에 인가하는 서스테인 구동 회로를 포함한다. 이와 같은 서스테인 구동 회로는 Y전극 구동부와 Z전극 구동부에 각각 포함되며, 현재 플라즈마 디스플레이 패널의 서스테인 구동 회로는 에너지 회수회로가 사용되고 있다.
상술한 에너지 회수회로는 플라즈마 디스플레이 패널에 공급된 에너지를 회수하고 이를 다시 플라즈마 디스플레이 패널에 공급함으로써 에너지의 사용 효율을 높인다.
도 1은 종래의 에너지 회수회로를 나타낸 회로도이고, 도 2는 종래 에너지 회수회로의 구동 파형 및 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이, 종래의 에너지 회수회로는 패널(Cp)에 연결되는 제 1 내지 제 4스위치(S1, S2, S3, S4)와, 캐패시터(Cs) 및 인덕터(inductor)(L)로 구성되며, 그 동작상태는 다음에서 설명하는 4단계로 이루어진다.
먼저, 제 1상태(state 1)에서는 제 1스위치(S1)만 턴온되고, 제 2 내지는 제 4스위치(S2, S3, S4)는 턴오프된다. 이에 따라 캐패시터(Cs)에 저장되어 있던 에너지가 패널(Cp)에 공급되면서 Vp 전압이 점차 상승한다. 제 1상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 인덕터(L)에 흐르는 전류가 캐패시터(Cs)에서 패널(Cp)쪽으로 에너지가 공급되고 있으므로 +IL이 된다.
다음으로 제 2상태(state 2)에서는 제 1스위치(S1)와 제 2스위치(S2)가 함께 턴온되고 제 3스위치(S3)와 제 4스위치(S4)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 제 2스위치(S2)로부터 공급되는 제 1기준전압, 즉 서스테인 전압(Vs)이 된다.
더욱 자세하게는, 제 1상태(state 1)가 끝나는 순간 즉, LC공진에 의하여 Vp가 최대값(Vs)이 되는 t1시점에서부터 패널(Cp)에 서스테인 전압(Vs)이 인가되는 것이다.
이후, 제 3상태(state 3)에서는 제 3스위치(S3)만 턴온되고, 제 1스위치(S1), 제 2스위치(S2) 및 제 4스위치(S4)는 턴오프된다. 이에 따라 패널(Cp)에 저장되어 있던 에너지가 캐패시터(Cs)로 방전되어 회수되고 Vp 전압은 점차 하강한다. 제 3상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 패널(Cp)에서 캐패시터(Cs)쪽으로 전류가 흐르므로 인덕터(L)에 흐르는 전류는 역방향, 즉 -IL이 된다.
마지막으로 제 4상태(state 4)에서는 제 3스위치(S3) 및 제 4스위치(S4)가 함께 턴온되고 제 1스위치(S1) 및 제 2스위치(S2)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 그라운드 레벨(ground level)의 전압이 된다.
더욱 자세하게는, 제 3상태(state 3)가 끝나는 순간 즉, t2시점에서부터 제 4상태(state 4)가 시작되어 패널(Cp)에 공급되는 전압 Vp는 그라운드 레벨로 유지된다.
한편, 최근에는 저전력을 이용한 PDP 구동 방식으로 네거티브 서스테인 전압 방식(negative sustain)이 적용되고 있다. 이와 같은 네거티브 서스테인 구동의 경우 Y전극과 Z전극의 면방전에 앞서 Y전극 또는 Z전극과 A전극 사이에 대향 방전이 발생한다. 상기 대향 방전에 의해 발생한 전하들이 시드(seed)가 되어 면방전으로 이어지게 되어 원활한 방전이 일어나게 된다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 네거티브 서스테인 구동에 따른 에너지 회수회로를 나타낸 회로도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 에너지 회수회로는 패널(Cp)에 연결되는 제 1 내지 제 4스위치(M1~M4)와, 캐패시터(Cs) 및 인덕터(inductor)(L)로 구성된다.
이와 같은 네거티브 서스테인 구동일 경우에도 에너지 회수용 캐패시터(Cs)를 -Vs와 연결하여 사용할 경우 -Vs/2 전압을 얻을 수 있고, 이를 통하여 패널(Cp)의 무효전력 에너지를 회수할 수 있다. 그리고 이는 Y, Z 구동회로 모두 같은 회로를 사용하여 구동하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 네거티브 서스테인 구동에 따른 에너지 회수회로는, 패널(Cp)의 Y전극 및 Z전극에 대응하는 Y 구동 회로와 Z구동 회로가 각각 형성됨으로써, 같은 회로의 중복 배치로 인하여 회로가 복잡해지고 가격이 상승하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 하나의 캐패시터를 이용하여 에너지를 회수하고 공급하는 Y,Z 통합 구동 회로를 구현함으로써, 회로를 단순화하고 저가격화를 이루는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 패널의 Y전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 1에너지 회수회로부; 상기 패널의 Z전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 2에너지 회수회로부; 상기 제 1에너지 회수회로부 및 상기 제 2에너지 회수회로부에 공통으로 연결되어 에너지를 저장하는 에너지 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지 저장부는, 네거티브 서스테인 전압과 그라운드 사이에 접속된 적어도 하나 이상의 캐패시터로 이루어진다.
또한, 본 발명은 네거티브 서스테인 전압 방식으로 구동되며, 상기 패널의 전극들은 롱갭 구조인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 네거티브 서스테인 구동에 따른 에너지 회수회로를 나타낸 회로도이고, 도 5는 본 발명의 Y, Z 서스테인 파형(a)과 캐패시터의 전류파형(b)을 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 에너지 저장부(100), 제 1에너지 회수회로부(110), 제 2에너지 회수회로부(120)로 구성된다.
에너지 저장부(100)는 적어도 하나 이상의 캐패시터(C1)를 포함하고, 제 1 및 제 2에너지 회수회로부(110)(120)는 다수의 스위칭(FET)(M1~M8) 및 인덕터(L1, L2)를 포함한다.
제 1에너지 회수회로부(110)는 패널(Cp)의 Y전극에 에너지를 공급하고 회수한다.
제 2에너지 회수회로부(120)는 패널(Cp)의 Z전극에 에너지를 공급하고 회수한다.
에너지 저장부(100)는 상기 제 1에너지 회수회로부(110) 및 상기 제 2에너지 회수회로부(120)에 공통으로 연결되어 에너지를 저장한다.
상기 에너지 저장부(100)는, 네거티브 서스테인 전압(-Vs)과 그라운드(GND) 사이에 접속된 적어도 하나 이상의 캐패시터(C1)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회수 회로의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1에너지 회수회로부(110)의 작용을 살펴보면, 제 1상태(state 1)에서는 제 1스위치(M1)만 턴온되고, 제 2 내지는 제 4스위치(M2~M4)는 턴오프된다. 이에 따라 에너지 저장부(100)의 캐패시터(C1)에 저장되어 있던 에너지가 패널(Cp)에 공급되면서 Vp 전압이 점차 상승한다.
다음으로 제 2상태(state 2)에서는 제 1스위치(M1)와 제 2스위치(M2)가 함께 턴온되고 제 3스위치(M3)와 제 4스위치(M4)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 제 2스위치(M2)로부터 공급되는 그라운드 전압(GND)이 된다.
이후, 제 3상태(state 3)에서는 제 3스위치(S3)만 턴온되고, 제 1스위치(M1), 제 2스위치(M2) 및 제 4스위치(M4)는 턴오프된다. 이에 따라 패널(Cp)에 저장되어 있던 에너지가 에너지 저장부(100)의 캐패시터(C1)로 방전되어 회수되고 Vp 전압은 점차 하강한다.
마지막으로 제 4상태(state 4)에서는 제 3스위치(M3) 및 제 4스위치(M4)가 함께 턴온되고 제 1스위치(M1) 및 제 2스위치(M2)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 네거티브 서스테인 전압(-Vs)이 된다.
제 2에너지 회수회로부(120)의 작용도 상기 제 1에너지 회수회로부(110)의 작용과 대동소이하므로 이에 대한 세세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 Y, Z간 방전 유지 모드에서 패널의 무효전력을 회수하는 통합회로에서 회수용 캐패시터(C1)를 단일화하였으므로, 회수용 캐패시터(C1)에서의 Y, Z 무효전력이 시뮬레이션 결과와 같이 에너지 저장부(100)의 단일 캐패시터(C1)에서 회수되고 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 구조상 서스테인 갭이 넓은(100um~400um)의 롱갭(long gap) 구조에서도 적용 가능한 파형이다.
또한, 네거티브 전압으로 서스테인을 구동할 경우에도 캐패시터 전압이 그라운드(GND)로 초기화되어 있기 때문에 초기 구동시 -Vs에서 그라운드(GND)전원을 이용하여 Y, Z 양단 모두 에너지 회수를 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명 의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 이와 같은 변경 또는 변형된 실시형태는 당연히 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 함이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치에 의하면, 하나의 캐패시터를 이용하여 에너지를 회수하고 공급하는 Y,Z 통합 구동 회로를 구현함으로써, 회로를 단순화하고 저가격화를 이루는 효과가 있다.
또한, 네거티브 서스테인 전압으로 구동할 경우에도 캐패시터 전압이 그라운드로 초기화 되어 있기 때문에 초기 구동시 -Vs에서 그라운드 전원을 이용하여 Y, Z 양단 모두 에너지 회수를 할 수 있는 효과도 있다.

Claims (4)

  1. 패널의 Y전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 1에너지 회수회로부;
    상기 패널의 Z전극에 에너지를 공급하고 회수하는 제 2에너지 회수회로부;
    상기 제 1에너지 회수회로부 및 상기 제 2에너지 회수회로부에 공통으로 연결되어 에너지를 저장하는 에너지 저장부를 포함하며,
    상기 에너지 저장부는,
    네거티브 서스테인 전압과 그라운드 사이에 접속된 적어도 하나 이상의 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    네거티브 서스테인 전압 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패널의 전극들은 롱갭 구조인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
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