KR100760290B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에너지 회수 경로 내의 일부 스위치들 및 외부 커패시터들을 사용하지 않도록 에너지 회수 회로를 구현함으로써 그 제조 비용을 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 장치는, 푸시풀 형태로 접속되며 상기 제 1 전극에 소정의 전압 파형을 공급하기 위한 경로를 선택적으로 형성하는 제 1 스위치 및 제 2 스위치로 이루어진 스캔 구동 IC; 상기 제 1 전극의 전압이 제 1 전압에서 제 2 전압으로 상승하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 1 스위치와 폐루프를 형성하는 제 1 에너지 회수회로; 및 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 2 전압에서 상기 제 1 전압으로 하강하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 2 스위치와 폐루프를 형성하는 제 2 에너지 회수회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, PDP, 에너지 회수 회로, 스위치

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법{DRIVING APPARATUS OF PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 3전극 교류 면방전형 PDP의 구동장치, 전체적인 전극라인 및 방전셀의 배치구조를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스캔 구동회로(22) 및 서스테인 구동회로(23)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 회수 회로를 포함하는 스캔 전극 구동 장치 및 서스테인 전극 구동 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다
도 5는 도 4에 도시된 각 스위치들의 온오프 타이밍과 패널 커패시터(Cp)의 양단에 나타나는 출력파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 바와 같은 스위치들의 온오프 시의 전류 경로를 나타내는 도면이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 효율적인 에너지 회수 회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Pane: 이하 'PDP'라고도 함)은 가스 방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 가시광선이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다. PDP는 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형 화면의 구현이 가능하다는 등의 장점이 있다. 일반적으로 PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 서브픽셀에 해당한다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 각 방전셀은 상부기판(1)상에 형성된 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z), 하부기판(9)상에 형성된 어드레스 전극(X)을 구비한다. 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)은 통상 투명한 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide: 이하 'ITO'라고도 함)로 이루어지며, 이들의 높은 저항 특성으로 인한 전압강하를 줄이기 위하여 이들 위에는 Ag, Cu, Cr 등의 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어진 버스전극(3)이 각각 형성된다.
스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)이 나란히 형성된 상부기판(1)에는 상부 유전체층(4)과 보호막(5)이 적층된다. 보호막(5)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(4)의 손상을 방지함과 동시에 2차 전자의 방출효율을 높이기 위하여 통상 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어진다.
어드레스 전극(X)이 형성된 하부기판(9) 상에는 하부 유전체층(8) 및 격벽(6)이 형성되며, 하부 유전체층(8)과 격벽(6) 표면에는 형광체(7)가 도포된다. 어드레스 전극(X)은 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)과 수직인 방향으로 형성되며, 격벽(6)은 어드레스 전극(X)과 평행한 방향으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(7)는 플라즈마 방전 시 발생된 자외선에 의하여 여기되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부 기판(1) 및 하부 기판(9)과 격벽(6)에 의해 마련된 방전 공간에는 가스 방전을 위한 Ne+Xe 및 페닝 가스 등이 봉입된다.
상술한 구조의 PDP는 어드레스 전극(X)과 스캔 전극(Y) 간의 대향 방전에 의해 방전셀이 선택된 후 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 간의 면방전에 의해 상기 선택된 방전셀의 방전이 유지되게 한다. 이러한 방전셀에서는 서스테인 방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(7)를 발광시킴으로써 가시광을 셀 외부로 방출시킨다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조정하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시할 수 있게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 3전극 교류 면방전형 PDP의 구동장치, 전체적인 전극라인 및 방전셀의 배치구조를 도시한 평면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 구동장치는 m×n 개의 방전셀(20)이 스캔 전극라인들(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극라인들(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)에 연결되도록 매트릭스 형태로 배치된 PDP(21)와, 스캔 전극 라인 들(Y1 내지 Ym)을 구동하기 위한 스캔 구동회로(22)와, 서스테인 전극라인들(Z1 내지 Zm)을 구동하기 위한 서스테인 구동회로(23)와, 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xn)을 구동하기 위한 어드레스 구동회로(24)와, 외부로부터의 표시 데이터(D), 수평 동기 신호(H), 수직 동기 신호(V), 클록신호 등을 기초로 하여 각 구동회로에 제어신호를 공급하는 제어 회로(25)를 포함한다.
스캔 구동회로(22)는, 스캔 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 전 방전셀의 초기 상태를 균일하게 하기 위한 리셋 펄스, 방전셀을 선택하기 위한 스캔(또는 어드레스) 펄스 및 방전 횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 펄스를 순차적으로 공급하여 방전셀(20)들이 라인 단위로 순차적으로 주사되게 함과 아울러 m×n 개의 방전셀(20)들 각각에서의 방전을 지속되게 한다. 서스테인 구동 회로(23)는 서스테인 전극라인들(Z1 내지 Zm) 모두에 스캔 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 공급되는 서스테인 펄스와 교번하는 서스테인 펄스를 공급하여 선택된 셀에 대하여 서스테인 방전을 일으킨다. 어드레스 구동 회로(24)는 스캔 전극라인들(Y1 내지 Ym)에 공급되는 스캔 펄스에 동기화된 어드레스 펄스를 공급하여 방전될 셀을 선택하는 역할을 한다.
도 3은 도 2에 도시된 스캔 구동회로(22) 및 서스테인 구동회로(23)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 스캔 전극(Y)에 스캔 파형의 전압을 공급하기 위한 스캔 구동장치(22)는, 에너지 회수 회로(30), 서스테인 펄스 전압 공급부(31), 스캔 기준 전압 공급부(32) 및 스캔 펄스 전압 공급부(33), 스캔 구동 IC(34), 셋업 전압 공급부(35) 및 셋다운 전압 공급부(36)를 포함하여 이루어지고, 상기 스캔 구동장치(22)에 의한 서스테인 펄스 전압 파형과 교번적인 전압 파형을 서스테인 전극(Z)에 공급하기 위한 서스테인 구동 장치(23)는 에너지 회수 회로(40') 및 서스테인 펄스 공급부(33')을 포함하여 이루어진다. 상기 도면에서 패널 커패시터(Cp)는 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이 방전 가스가 봉입된 방전 공간, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 및 상부 기판(1)에 각각 존재하는 용량성 부하의 합을 등가적으로 나타낸다.
서스테인 펄스 전압 공급부(31)는 서스테인 방전 기간에 공급되는 제어신호에 따라 스캔 전극(Y)에 서스테인 방전에 필요한 전압을 공급하기 위한 제 13 및 제 14 스위치(S13, S14)를 포함하여 이루어진다. 본 명세서에서 사용되는 스위치라는 용어는 달리 표현하는 경우를 제외하고는 일반적으로 바디 다이오드를 포함하는 트랜지스터를 간략하게 표현함에 유의한다.
스캔 기준 전압 공급부(32)는 스캔 기준 전압(Vsc)를 공급하는 전압원과 스캔 펄스 전압 공급부(33) 사이에 직렬로 접속되는 제 13 다이오드(D13), 제 16 스위치(S16) 및 제 17 스위치(S17), 그리고 직렬 연결된 상기 제 16 및 제 17 스위치(S16, S17)와 병렬로 연결된 제 11 커패시터(C11)을 구비한다. 상기 제 16 스위치(S16)는 어드레스 기간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 스캔 기준 전압(Vsc)을 스캔 구동 IC(34)에 공급하는 역할을 한다. 이 때 상기 제 13 다이오드(D13)를 거쳐 스캔 기준 전압(Vsc)을 공급하는 전압원과 그 한쪽 단자가 연결되고 다른쪽 단자가 스캔 펄스 전압 공급부(33)에 연결된 제 11 커패시터(C11)는 스캔 기준 전압(Vsc)을 충전하여 충전된 전압을 플로팅 레벨로 유지하면서 다른 전압 레벨을 만들 수 있도록 한다. 상기 제 17 스위치(S17)는 제어신호에 응답하여 스캔 구동 IC(34)에 공급되는 스캔 기준 전압(Vsc)을 절환시키는 역할을 한다.
스캔 펄스 전압 공급부(33)는 스캔 구동 IC(34)와 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하는 전압원 사이에 직렬로 연결된 제 20 스위치(S20)를 구비한다. 상기 제 20 스위치(S20)는 어드레스 기간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 스캔 전극(Y)에 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하는 역할을 한다.
스캔 구동 IC(34)는 푸시풀 형태로 접속되는 제 18 및 제 19 스위치(S18, S19)를 구비한다. 상기 제 18 및 제 19 스위치(S18, S19)는 서스테인 펄스 공급부(31), 스캔 기준 전압 공급부(32), 스캔 펄스 전압 공급부(33), 그리고 후술하는 셋업 및 셋다운 전압 공급부(35, 36)로부터의 전압 신호를 선택적으로 스캔 전극(Y)에 공급하는 역할을 한다.
셋업 전압 공급부(35)는 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압을 공급하기 위해 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 14 다이오드(D14) 및 제 21 스위치(S21)을 포함하여 이루어진다. 제 21 스위치(S21)의 제어단자, 즉 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R1)의 저항값을 조절함으로써 상승 램프 파형(Ramp-up)의 기울기가 조정된다. 제 14 다이오드(D14)는 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원 쪽으로 흐르는 역방향 전류를 차단하는 역할을 한다.
셋다운 전압 공급부(36)는 하강 램프 파형(Ramp-Down)의 전압을 공급하기 위해 셋다운 전압(-Vy)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 22 스위치(S22)를 포함하여 이루어진다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 기울기는 상기 제 22 스위치(S22)의 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R2)의 저항값을 조절함으로써 조정된 다. 상기 셋업 전압 공급부(35)와 상기 셋다운 전압 공급부(36) 사이에 접속되는 제 15 스위치(S15)는 스캔 전극(Y)에 상승 램프 파형(Ramp-up) 및 하강 램프 파형(Ramp-down)의 공급을 절환시키는 역할을 한다. 상기 도면에서는 셋다운 전압과 스캔 펄스 전압이 동일한 전압원으로부터 공급되는 경우를 도시하고 있으나, 서스테인 전극에 이미 형성된 전하를 보다 많이 소거시켜 어드레스 기간에 오방전 확률을 감소시키기 위하여 스캔 펄스 전압보다 더욱 낮은 셋다운 전압을 인가할 필요가 있는 경우에는 셋다운 전압을 공급하는 전압원과 스캔 펄스 전압을 공급하는 전압원은 별도로 제공될 수도 있다.
에너지 회수 회로(30)는 패널에서 공급되는 에너지로 충전됨과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위한 외부 커패시터(Cs), 상기 외부 커패시터(Cs)의 충방전 경로를 형성하기 위한 제 11 및 제 12 스위치(S11, S12)와 역방향 전류를 차단하기 위한 제 11 및 제 12 다이오드(D11, D12), 그리고 방전셀 내의 용량성 부하인인 패널 커패시터(Cp)와 함께 직렬 LC 회로를 구성하는 인덕터(Ls)로 구성된다.
상술한 바와 같은 종래의 스캔 구동 장치(22)의 에너지 회수 회로(30)의 동작을 서스테인 펄스 전압 공급부(31)와 관련하여 크게 4개의 단계로 이루어진다. 스캔 구동 장치(22)의 에너지 회수 회로(30)가 동작하는 경우, 서스테인 구동 장치(23)에서는 기저전압원에 연결되는 스위치(S14')만을 턴온시킴으로써 서스테인 전극(Z)에는 기저전압(GND)이 인가된다는 점에 유의한다.
먼저, 패널 커패시터(Cp)의 전압은 0V이고, 에너지 회수용 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전되어 있다고 가정한다. 제 1 단계에서 제 11 스위치(S11)가 턴 온되고 제 12 내지 제 14 스위치(S2, S3, S4)가 턴오프되면, 에너지 회수용 커패시터(Cs)로부터 제 11 스위치(S11), 제 11 다이오드(D11) 및 인덕터(Ls)로 이어지는 에너지 회수 경로가 형성된다. 이 때, 인덕터(Ls)와 패널 커패시터(Cp)는 직렬 공진회로를 형성하는데, 에너지 회수용 커패시터(Cs)에 Vs/2의 전압이 충전되어 있기 때문에, 상기 직렬 공진회로의 인덕터(Ls)의 충/방전에 의해 스캔 전극(Y)에 공급되는 전압은 에너지 회수용 커패시터(Cs)의 전압의 2배인 Vs까지 상승하게 된다.
제 2 단계에서는 제 11 스위치(S11)가 턴오프됨과 동시에 제 13 스위치(S13)가 턴온되고 제 12 스위치(S12) 및 제 14 스위치(S14)가 턴오프 상태를 유지한다. 이에 따라 스캔 전극(Y)에 공급되는 전압은 서스테인 전압(Vs)이 된다. 상기 제 1 단계가 끝나는 순간에, 즉 LC 공진에 의하여 패널 스캔 전극(Y)의 전압값이 서스테인 전압(Vs)과 동일한 값이 되는 순간에 패널 커패시터(Cp)에는 서스테인 전압 공급원(도시하지 않음)으로부터의 서스테인 전압(Vs)이 인가되고, 그 후 상기 제 2 단계의 일정 시간 동안 상기 서스테인 전압(Vs)으로 유지된다.
이후, 제 3 단계에서는 제 13 스위치(S13)이 턴오프됨과 동시에 제 12 스위치(S12)가 턴온되고, 제 11 스위치 및 제 14 스위치(S11, S14)는 턴오프 상태를 유지한다. 이에 따라 패널 커패시터(Cp)에 저장되어 있던 에너지가 에너지 회수용 커패시터(Cs)로 방전되면서 에너지가 회수되고 스캔 전극(Y)에 인가되는 전압은 하강한다. 상기 제 3 단계에서는 패널 커패시터(Cp)에서 인덕터(Ls), 제 12 다이오드(D12) 및 에너지 회수용 커패시터(Cs)로 이어지는 에너지 회수 경로가 형성된다.
마지막으로 제 4 단계에서는 제 12 스위치(S12)가 턴오프됨과 동시에 제 14 스위치(S14)가 턴온되고 제 11 스위치(S11) 및 제 13 스위치(S3)가 턴오프 상태를 유지한다. 이에 따라 스캔 전극(Y)에 인가되는 전압은 기저 전압(GND) 레벨이 된다. 상기 제 3 단계가 끝나는 순간에, 즉 LC 공진에 의하여 스캔 전극(Y)에 인가되는 전압값이 기저 전압(GND)과 동일한 값이 되는 순간에 스캔 전극(Y)에는 기저 전압 공급원(도시하지 않음)으로부터의 기저 전압(GND)이 인가되고, 그 후 상기 제 4 단계의 일정 시간 동안 상기 기저 전압(GND)으로 유지된다.
실제로는 스캔/서스테인 전극라인들(Y1 내지 Ym)이나 공통 서스테인 전극라인들(Z1 내지 Zm)에 공급되는 서스테인 펄스들이 상기한 바와 같은 4개의 단계의 과정을 주기적으로 반복되면서 얻어지게 되며, 따라서 에너지 회수 회로에 의하여 서스테인 기간 동안의 소비전력을 줄일 수 있게 된다.
서스테인 구동 장치(23)의 에너지 회수 회로(30') 및 서스테인 펄스 공급부(31')의 구성은 상술한 스캔 구동 장치(22)의 에너지 회수 회로(30) 및 서스테인 펄스 공급부(31)의 구성과 동일하므로 이하 자세한 설명은 생략한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 스캔 구동 장치(22) 및 서스테인 구동 장치(23)에 의하여 서스테인 펄스 파형을 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 공급하기 위해서는, 스캔 구동 IC와 여러 개의 스위치(S11 내지 S15 및 S11' 내지 S14')를 사용하여야 하기 때문에 구동 회로의 제조 비용이 상승한다고 하는 문제점이 있다. 또한 에너지 회수 회로들 내의 외부 커패시터(Cs, Cs')는 서스테인 방전에 필요한 전압(Vs)의 절반값에 해당하는 전압을 충전할 수 있어야 하기 때문에 매우 큰 정전 용량을 가져야 하므로 이를 사용하는 경우 PDP 제조 비용이 더욱 상승하게 된 다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에너지 회수 경로 내의 일부 스위치들 및 외부 커패시터들을 사용하지 않도록 에너지 회수 회로를 구현함으로써 그 제조 비용을 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 장치는, 푸시풀 형태로 접속되며 상기 제 1 전극에 소정의 전압 파형을 공급하기 위한 경로를 선택적으로 형성하는 제 1 스위치 및 제 2 스위치로 이루어진 스캔 구동 IC; 상기 제 1 전극의 전압이 제 1 전압에서 제 2 전압으로 상승하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 1 스위치와 폐루프를 형성하는 제 1 에너지 회수회로; 및 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 2 전압에서 상기 제 1 전압으로 하강하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 2 스위치와 폐루프를 형성하는 제 2 에너지 회수회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 에너지 회수 회로는 제 1 인덕터 및 상기 제 1 인덕터와 직렬로 연결되어 역방향 전류의 흐름을 방지하는 제 1 다이오드를 포함하여 이루어지고, 상기 제 2 에너지 회수 회로는 제 2 인덕터 및 상기 제 2 인덕터와 직렬로 연결되어 역방향 전류의 흐름을 방지하는 제 2 다이오드를 포함하여 이루어지는 것 이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 에너지 회수 회로는, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전극에 공급하기 위한 제 3 스위치 및 상기 제 1 스위치의 접속점에 한쪽 단자가 연결되고, 상기 제 2 전극에 다른쪽 단자가 연결되며, 상기 제 2 에너지 회수 회로는, 상기 제 1 전압을 상기 제 1 전극에 공급하기 위한 제 4 스위치 및 상기 제 2 스위치의 접속점에 한쪽 단자가 연결되고, 상기 제 2 전극에 다른쪽 단자가 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 장치는 상기 제 2 전압을 상기 제 2 전극에 공급하기 위한 제 5 스위치; 및 상기 제 1 전압을 상기 제 2 전극에 공급하기 위한 제 6 스위치를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극이 상기 제 2 전압으로 상승된 후에는 상기 제 3 스위치 및 상기 제 1 스위치를 경유하여 상기 제 2 전압이 일정 기간 상기 제 1 전극에 공급되고 상기 제 1 전압이 상기 제 6 스위치를 경유하여 상기 제 2 전극에 공급될 수 있으며, 상기 제 1 전극이 상기 제 1 전압으로 하강된 후에는 상기 제 4 스위치 및 상기 제 2 스위치를 경유하여 상기 제 1 전압이 일정 기간 상기 제 1 전극에 공급되고 상기 제 2 전압이 상기 제 5 스위치를 경유하여 상기 제 2 전극에 공급될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압의 크기는 서스테인 방전에 필요한 전압의 대략 1/2의 크기를 갖고 반대의 부호를 갖거나, 상기 제 1 전압은 기저전압이고, 상기 제 2 전압은 서스테인 방전에 필요한 전압의 크기를 갖는 것일 수 있 다.
또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징에 따른, 상술한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 구동하는 방법은, 상기 제 1 에너지 회수회로, 상기 제 1 스위치 및 상기 용량성 부하로 이루어지는 폐루프에 의해 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 1 전압에서 상기 제 2 전압으로 상승하는 제 1 단계; 및 상기 제 2 에너지 회수회로, 상기 제 2 스위치 및 상기 용량성 부하로 이루어지는 폐루프에 의해 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 2 전압에서 상기 제 1 전압으로 하강하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방법은, 상기 제 1 단계 후에, 상기 제 1 에너지 회수회로와 상기 제 1 스위치의 접속점에 연결된 제 3 스위치를 통하여 상기 제 1 전극에 상기 제 2 전압이 일정 기간 공급됨과 동시에 상기 제 2 전극에 연결된 제 6 스위치를 통하여 상기 제 1 전압이 상기 제 2 전극에 공급되는 단계; 및 상기 제 2 단계 후에, 상기 제 2 에너지 회수회로와 상기 제 2 스위치의 접속점에 연결된 제 4 스위치를 통하여 상기 제 1 전극에 상기 제 1 전압이 일정기간 공급됨과 동시에 상기 제 2 전극에 연결된 제 5 스위치를 통하여 상기 제 2 전압이 상기 제 2 전극에 공급되는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 회수 회로를 포함하는 스캔 전극 구동 장치 및 서스테인 전극 구동 장치를 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 3에 도시된 종래의 기술과 다른 구성만을 중심으로 설명하나, 당업자라면 도 4에서 생략된 구성은 도 3에 도시된 종래의 기술과 동일하도록 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 스캔 전극 구동 장치 및 서스테인 전극 구동 장치는, 스캔 구동 IC(41), 스캔 전극(Y)에 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 제 1 서스테인 펄스 전압 공급부(42) 및 제 1 에너지 회수 회로(44), 그리고 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 제 2 서스테인 펄스 전압 공급부(43) 및 제 2 에너지 회수 회로(45)를 포함하여 이루어진다.
스캔 구동 IC(41)는, 상술한 종래 기술과 마찬가지로, 푸시풀 형태로 접속되는 2개의 스위치인 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)를 구비한다. 상기 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)는 그 접속점이 스캔 전극(Y)에 연결되어 서스테인 펄스 공급부(42), 그리고 도시 생략한 스캔 기준 전압 공급부, 스캔 펄스 전압 공급부, 및 셋업 및 셋다운 전압 공급부로부터의 전압 신호를 선택적으로 스캔 전극(Y)에 공급하는 역할을 한다.
제 1 및 제 2 서스테인 펄스 전압 공급부(42, 43)도, 상술한 종래 기술과 마찬 가지로, 제 3 스위치 내지 제 6 스위치(S3 내지 S6)의 절환에 의하여 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)에 각각 소정의 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 역할을 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스캔 전극 구동 장치 및 서스테인 전극 구동 장치와 도 3에 도시된 종래 기술과 다른 점은, 스캔 전극 및 서스테인 전극용 에너지 회수회로들(44, 45)이 각각 인덕터와 다이오드만으로 이루어지고, 스캔 전극용 제 1 에너지 회수 회로(44)는 스캔 구동 IC(41) 내의 제 1 스위치(S1)와 제 3 스위치(S3)의 접속점과 서스테인 전극(Z) 사이에 연결되며, 서스테인 전극용 제 2 에너지 회수회로(45)는 스캔 구동 IC(41) 내의 제 2 스위치(S2)와 제 4 스위치(S4)의 접속점과 서스테인 전극(Z) 사이에 연결된다는 점이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제 1 에너지 회수회로(44)는, 한쪽 단자가 서스테인 전극(Z)에 연결되는 제 1 인덕터(L1)와, 상기 제 1 인덕터(L1)의 다른쪽 단자에 애노드가 연결되고 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치의 접속점에 캐소드가 연결된 제 1 다이오드(D1)를 포함하여 이루어진다. 또한 제 2 에너지 회수회로(45)는, 한쪽 단자가 서스테인 전극(Z)에 연결되는 제 2 인덕터(L2)와, 상기 제 2 인덕터(L2)의 다른쪽 단자에 캐소드가 연결되고 상기 제 2 스위치(S2) 및 상기 제 4 스위치(S4)의 접속점에 애노드가 연결된 제 2 다이오드(D2)를 포함하여 이루어진다. 상기 제 1 및 제 2 다이오드(D1, D2)는 후술하는 바와 같이 이전 서스테인 방전시 패널의 용량성 부하인 패널 커패시터(Cp)에 충전된 에너지를 회수하여 재이용하기 위한 전류 경로를 형성하는 경우 역방향 전류의 흐름을 방지하는 역할을 한다.
도 5는 도 4에 도시된 각 스위치들의 온오프 타이밍과 패널 커패시터(Cp)의 양단에 나타나는 출력파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도이고, 도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 바와 같은 스위치들의 온오프 시의 전류 경로를 나타내는 도면이 다.
도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참조로 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동 장치의 동작과정을 이하에 상세히 설명한다.
먼저, T1 기간 이전에 스캔 전극(Y)에는 -Vs/2의 전압이, 서스테인 전극(Z)에는 Vs/2의 전압이 인가되어 있어 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전에 필요한 전압(Vs)이 충전되어 있다고 가정한다. T1 기간에 제 1 스위치(S1)만을 턴온시키면, 도 6a에 도시된 바와 같이 패널의 용량성 부하인 패널 커패시터(Cp), 제 1 인덕터(L1), 제 1 다이오드(D1) 및 제 1 스위치(S1)로 이어지는 폐루프가 형성된다. 이때 제 1 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp)는 직렬 공진회로를 형성하고, 제 1 스위치(S1)가 턴온되어 있기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 서스테인 전극(Z)에 충전된 전하가 스캔 전극(Y)으로 회수되면서, 서스테인 전극(Z)에 인가되는 전압은 Vs/2에서부터 -Vs/2로 하강함과 동시에 스캔 전극(Y)에 인가되는 전압은 -Vs/2에서부터 Vs/2의 전압까지 상승한다.
T2 기간에 제 1 스위치(S1)를 계속하여 턴온시킨 상태에서 제 3 스위치(S3) 및 제 6 스위치(S6)를 턴온시키면, 도 6b에 도시된 바와 같이 제 3 스위치(S3), 제 1 스위치(S1), 패널 커패시터(Cp) 및 제 6 스위치(S6)로 이어지는 전류 경로가 형성되어, 스캔 전극(Y)에 Vs/2의 전압이 인가됨과 동시에 서스테인 전극(Z)에는 -Vs/2의 전압이 공급된다. T2 기간에는 스캔 전극(Y)에 공급되는 전압은 Vs/2의 전압으로 유지됨과 동시에, 서스테인 전극(Z)에 공급되는 -Vs/2의 전압으로 유지되기 때문에 서스테인 방전이 정상적으로 일어난다.
그 후 T3 기간에 제 1 스위치(S1), 제 3 스위치(S3) 및 제 6 스위치(S6)를 턴오프시킴과 동시에 제 2 스위치를 턴온시키면, 도 6c에 도시된 바와 같이 제 2 스위치(S2), 제 2 다이오드(D2) 및 제 2 인덕터(L2)로 이어지는 폐루프가 형성된다. 이때 제 2 인덕터(L2)와 패널 커패시터(Cp)는 직렬 공진회로를 형성하고, 제 2 스위치(S2)가 턴온되어 있기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 스캔 전극(Y)에 충전된 전하가 서스테인 전극(Z)으로 회수되면서, 스캔 전극(YZ)에 인가되는 전압은 Vs/2에서부터 -Vs/2로 하강함과 동시에 서스테인 전극(Z)에 인가되는 전압은 -Vs/2에서부터 Vs/2의 전압까지 상승한다.
마지막으로 T4 기간에 제 2 스위치(S2)를 계속하여 턴온시킨 상태에서 제 4 스위치(S4) 및 제 5 스위치(S5)를 턴온시키면, 도 6d에 도시된 바와 같이 제 5 스위치(S5), 패널 커패시터(Cp), 제 2 스위치(S2), 및 제 4 스위치(S4)로 이어지는 전류 경로가 형성되어, 스캔 전극(Y)에 -Vs/2의 전압이 인가됨과 동시에 서스테인 전극(Z)에는 Vs/2의 전압이 공급된다. T4 기간에는 스캔 전극(Y)에 공급되는 전압은 -Vs/2의 전압으로 유지됨과 동시에, 서스테인 전극(Z)에 공급되는 Vs/2의 전압으로 유지되기 때문에 서스테인 방전이 정상적으로 일어난다. 본 발명의 구동장치에서 서스테인 기간 중에 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)에 공급되는 실제 서스테인 전압 펄스 파형은 상기 T1 내지 T4 기간 동안의 동작 과정이 주기적으로 반복되면서 얻어지게 된다.
이상으로 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해 설명하였으나, 당업자에게 본 발명은 그 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 실시예에서는 스캔 전극(Y)에 인가되는 전압과 서스테인 전극(Z)에 인가되는 전압이 서스테인 방전에 필요한 전압의 1/2의 크기를 갖고 부호가 서로 반대인 경우에 대해서 상술하였으나, 본 발명은, 도 3에 도시된 바와 같이 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 인가되는 전압 파형이 서스테인 방전에 필요한 전압(Vs) 및 기저전압(GND)인 경우에도 적용될 수 있음은 자명하다. 결국 본 발명의 범위는 명세서의 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정할 것이 아니라 특허청구범위 및 그의 균등물에 의해 정해져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 의하면, 종래의 기술에서와 같이 에너지 회수 경로에 배치되던 스위치 대신에 스캔 구동 IC 내부의 MOSFET만을 에너지 회수 경로의 일부로 사용하고 있기 때문에, 전체 회로의 전체 스위칭 소자의 수를 감소시킬 수 있어 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치보다 제조 비용이 절감될 수 있다는 효과가 있을 뿐만 아니라, 에너지 회수 경로의 임피던스를 감소시킬 수 있어 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치보다 고효율의 에너지 회수 회로의 구현이 가능하게 된다.
또한, 외부 커패시터를 사용하지 않고도 에너지 회수 회로를 구현할 수 있기 때문에 종래보다 제조 비용이 더욱 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 패널에 충전된 전압을 충방전하는 경우 폐루프를 형성하도록 회로를 구현할 수 있어 전자기 간섭(Electromagnetic Inteference: EMI)을 최소화시킬 수 있는 효과도 있다 .

Claims (10)

  1. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 용량성 부하가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 장치에 있어서,
    푸시풀 형태로 접속되며 상기 제 1 전극에 소정의 전압 파형을 공급하기 위한 경로를 선택적으로 형성하는 제 1 스위치 및 제 2 스위치로 이루어진 스캔 구동 IC;
    상기 제 1 전극의 전압이 제 1 전압에서 제 2 전압으로 상승하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 1 스위치와 폐루프를 형성하는 제 1 에너지 회수회로; 및
    상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 2 전압에서 상기 제 1 전압으로 하강하는 중에 상기 용량성 부하 및 상기 제 2 스위치와 폐루프를 형성하는 제 2 에너지 회수회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에너지 회수 회로는 제 1 인덕터 및 상기 제 1 인덕터와 직렬로 연결되어 역방향 전류의 흐름을 방지하는 제 1 다이오드를 포함하여 이루어지고,
    상기 제 2 에너지 회수 회로는 제 2 인덕터 및 상기 제 2 인덕터와 직렬로 연결되어 역방향 전류의 흐름을 방지하는 제 2 다이오드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에너지 회수 회로는, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전극에 공급하기 위한 제 3 스위치 및 상기 제 1 스위치의 접속점에 한쪽 단자가 연결되고, 상기 제 2 전극에 다른쪽 단자가 연결되며,
    상기 제 2 에너지 회수 회로는, 상기 제 1 전압을 상기 제 1 전극에 공급하기 위한 제 4 스위치 및 상기 제 2 스위치의 접속점에 한쪽 단자가 연결되고, 상기 제 2 전극에 다른쪽 단자가 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전압을 상기 제 2 전극에 공급하기 위한 제 5 스위치; 및
    상기 제 1 전압을 상기 제 2 전극에 공급하기 위한 제 6 스위치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극이 상기 제 2 전압으로 상승된 후에는 상기 제 3 스위치 및 상기 제 1 스위치를 경유하여 상기 제 2 전압이 일정 기간 상기 제 1 전극에 공급되고 상기 제 1 전압이 상기 제 6 스위치를 경유하여 상기 제 2 전극에 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극이 상기 제 1 전압으로 하강된 후에는 상기 제 4 스위치 및 상기 제 2 스위치를 경유하여 상기 제 1 전압이 일정 기간 상기 제 1 전극에 공급되고 상기 제 2 전압이 상기 제 5 스위치를 경유하여 상기 제 2 전극에 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압의 크기는 서스테인 방전에 필요한 전압의 대략 1/2의 크기를 갖고 반대의 부호를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압은 기저전압이고, 상기 제 2 전압은 서스테인 방전에 필요한 전압의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  9. 제 1항에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 에너지 회수회로, 상기 제 1 스위치 및 상기 용량성 부하로 이루어지는 폐루프에 의해 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 1 전압에서 상기 제 2 전압으로 상승하는 제 1 단계; 및
    상기 제 2 에너지 회수회로, 상기 제 2 스위치 및 상기 용량성 부하로 이루어지는 폐루프에 의해 상기 제 1 전극의 전압이 상기 제 2 전압에서 상기 제 1 전압으로 하강하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 단계 후에, 상기 제 1 에너지 회수회로와 상기 제 1 스위치의 접속점에 연결된 제 3 스위치를 통하여 상기 제 1 전극에 상기 제 2 전압이 일정 기간 공급됨과 동시에 상기 제 2 전극에 연결된 제 6 스위치를 통하여 상기 제 1 전압이 상기 제 2 전극에 공급되는 단계; 및
    상기 제 2 단계 후에, 상기 제 2 에너지 회수회로와 상기 제 2 스위치의 접속점에 연결된 제 4 스위치를 통하여 상기 제 1 전극에 상기 제 1 전압이 일정기간 공급됨과 동시에 상기 제 2 전극에 연결된 제 5 스위치를 통하여 상기 제 2 전압이 상기 제 2 전극에 공급되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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KR1020060049203A KR100760290B1 (ko) 2006-06-01 2006-06-01 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 그 구동 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050028528A (ko) * 2003-09-18 2005-03-23 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050028528A (ko) * 2003-09-18 2005-03-23 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 방법

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