KR100762141B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 언벨런스드 서스테인을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로에 관한 것이다.
본 발명은 어드레스 방전과 서스테인 방전에 의해 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로에 있어서, 하기 제 1전원과 하기 제 2전원의 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타내는 패널 커패시터; 상기 패널 커패시터를 제 1극성의 서스테인 전압으로 충전시키는 제 1전원; 상기 패널 커패시터를 상기 제 1극성과 다른 극성이고 절대값이 다른 서스테인 전압으로 충전시키는 제 2전원; 및 제 1,2 에너지 회수 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로의 제조비용이 절감되고, 상기 구동회로가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
PDP, 에너지 회수 회로, 언밸런스드 서스테인(unbalanced sustain)

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법{A driving circuit and a method of Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 회로의 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 회로에 따른 출력 파형.
도 3은 본 발명에 따른 언밸런스드 서스테인 및 에너지 회수회로의 블럭도.
도 4는 도 3에 도시된 에너지 회수회로의 동작을 통해 얻어진 전압을 게이트 전압원으로 활용한 회로의 일실시예의 블럭도.
도 5a 내지 5b는 본 발명에 따른 구동회로의 초기 기동시 에너지 캐퍼시터 양단 전압의 출력 파형과 서스테인 출력 파형을 나타낸 도면.
도 6a 내지 6b는 본 발명에 따른 구동회로의 정상상태에서의 에너지 캐퍼시터 양단 전압의 출력 파형과 서스테인 출력 파형을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 40 : 에너지 회수 회로 Cs : 소스 커패시터
Cp : 패널 커패시터 Vsus : 서스테인 전압원
본 발명은 멀티 미디어 시대의 새로운 화상 표시 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. PDP는 자체 발광형인 CRT와 비교하여 10cm 이하로 얇게 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 스타일(style)이나 디자인(design)면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다. PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가능하고, 구조가 간단하며 대화면 평면 디스플레이(display)를 쉽게 제작할 수 있어, 일찍부터 HDTV(High Definition Television)의 적격 판정을 받아왔다.
대표적인 PDP로는 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 있으며, 하부기판상에 형성된 어드레스 전극과 상부기판상에 형성된 스캔 전극(X) 및 서스테인 전극(Z)을 구비한다. 상기 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 어드레스 전극과 스캔 전극 사이의 대향 방전에 의해 선택된 후, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 되며, 이 때 PDP 방전셀들에서 발생되는 자외선에 의해 형광체를 발광시켜 가시광선이 외부로 발광하게 된다.
상기 PDP는 화상의 계조(Gray level)을 유지하기 위해, 한 프레임을 방전횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하는 ADS(Address and Display period Seperated) 방식으로 구동되며, 각 서브필드는 다시 방전을 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다.
상기와 같이 구동되는 교류 면방전형 PDP의 어드레스 방전 및 서스테인 방전에는 수백 볼트 이상의 고압이 필요하여, 어드레스 방전 및 서스테인 방전에 필요한 구동전력을 최소화하기 위하여 에너지 회수장치가 사용되는데, 에너지 회수장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극 사이의 전압을 회수하여 다음 방전시의 구동전압으로 회수된 전압을 이용한다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치를 나타내는 회로의 블럭도이다. 종래의 도 1을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치를 설명하면 다음과 같다.
에너지 회수장치(10,40)는 패널 커패시터(Cp)를 사이에 두고 대칭적으로 설치되는데, 상기 패널 커패시터(Cp)는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이다. 제 1에너지 회수장치(10)는 스캔 전극에 서스테인 펄스를 공급하고, 제 2에너지 회수장치(40)는 상기 제 1에너지 회수 장치(10)와 교번되게 동작하면서 서스테인 전극에 서스테인 펄스를 공급한다. 상기 제 1에너지 회수장치(10)는 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속된 인덕터(L)와, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 1및 제 3 스위치(S1,S3)와 패널 커패시터(Cp)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 2및 제 4스위치(S2,S4)를 포함하여 이루어진다. 상기 제 2스위치(S2)는 서스테인 전압원 (Vsus)에 접속되고, 상기 제 4스위치(S4)는 기저전압원에 접속되며, 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터(Cp)에 충전되는 전압을 회수하여 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)에 재공급한다. 따라서, 도 2와 같이 소스 커패시터(Cs)에는 서스테인 전압원(Vs)의 절반값에 해당하는 Vs/2의 전압이 충전된다. 또한, 상기 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 함께 공진회로를 형성하고, 상기 제 1내지 제 4스위치는 전류의 흐름을 제어하며, 상기 제 1, 2 다이오드(D1,D2)는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.
도 2는 도 1에 도시된 회로에 따른 출력 파형을 도시한 도면이다. 도 2에서 서스테인 전원과 스캔 전원은 각각 점선과 실선으로 도시된 전압을 출력하게 되어 결과적으로 상호 교번한다.
그러나, 상술한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 별도의 게이트(Gate) 전압원이 필요하므로 비용이 증가한다.
둘째, 별도의 게이트 전압원이 필요하므로 보드 스페이스(board space)가 증가한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 게이트 전압원을 사용하지 않고 플라즈마 디스플레이 패널의 전력 회수동작을 실시하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 별도의 게이트 전압원을 사용하지 않아서, 비용이 절 감되고 보드 스페이스가 축소되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 어드레스 방전과 서스테인 방전에 의해 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로에 있어서, 하기 제 1전원과 하기 제 2전원의 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타내는 패널 커패시터; 상기 패널 커패시터를 제 1극성의 서스테인 전압으로 충전시키는 제 1전원; 상기 패널 커패시터를 상기 제 1극성과 다른 극성이고 절대값이 다른 서스테인 전압으로 충전시키는 제 2전원; 및 제 1,2 에너지 회수 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 제공한다.
상기 구동회로는 상기 패널 커패시터와 상기 제 1에너지 회수 회로의 사이에 병렬로 접속되는 제 2,4 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동회로는 상기 패널 커패시터와 상기 제 2에너지 회수 회로의 사이에 병렬로 접속되는 제 2,4 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1,2에너지 회수 회로는 각각, 서스테인 방전시 패널 커패시터에 충전되는 전압을 회수하여 충전하고, 상기 충전된 전압을 패널 커패시터에 재공급하는 소스 커패시터; 상기 패널 커패시터와 소스 커패시터 사이에 접속되어, 상기 패널로부터 회수되는 에너지를 저장하는 인덕터; 상기 소스 커패시터와 인덕터 사이에 병렬로 접속된 제 1,3 스위치; 및 상기 제 1스위치와 제 3스위치의 사이에 구비되어, 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지하는 제 1, 2 다이오드를 포함하여 이루 어지는 것이 바람직하다.
상기 소스 커패시터는, 절대 그라운드로 결선된 것이 바람직하다.
상기 소스 커패시터의 충전 전압은, 상기 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 활용되어, 내부 또는 외부 회로에 구성된 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 구동 전압원으로 동작하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로의 구동방법에 있어서, 제 1전원과 제 2전원 각각의 전압의 절대값을 상이하게 함으로써 외부 에너지 축전기의 양단에 전압원을 형성하여, 무효 전력을 회수 및 재생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 제공한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에서, 상기 외부 에너지 회수 축전기의 한 노드(node)는 절대 그라운드로 결선되어, 상기 외부 에너지 회수 축전기를 상기 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전압원은, 내부 또는 외부 회로에 구성된 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 구동 전압원으로 동작하는 것이 바람직하다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 언밸런스드 서스테인 및 에너지 회수회로의 블럭도이고, 도 4는 도 3에 도시된 에너지 회수회로의 동작을 통해 얻어진 전압을 게이트 전압원으로 활용한 회로의 일실시예의 블럭도이다. 도3 및 도4를 참조하여, 본 발 명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로는 패널 커패시터(Cp)와 제 1전원(+Vs)과 제 2전원(-Vs)과 제 1에너지 회수 회로 및 제 2에너지 회수 회로를 포함하여 이루어진다. 상기 패널 커패시터(Cp)는 상기 제 1전원(+Vs)과 상기 제 2전원(-Vs)의 사이에 형성되는 정전 용량을 등가적으로 나타내고, 상기 제 1전원(+Vs)은 상기 패널 커패시터터(Cp)를 제 1극성의 서스테인 전압으로 충전시키며, 상기 제 2전원(-Vs)은 상기 패널 커패시터터(Cp)를 상기 제 1전원(+Vs)과 반대 극성이고 절대값이 다른 서스테인 전압으로 충전시킨다. 즉, 상기 제 1전원(+Vs)이 (+)전압을 가지면 상기 제 2전원(-Vs)은 (-)전원을 가지며, 각각의 절대값은 상이하여 도 4에서는 일실시예로서 상기 제 1전원(+Vs)과 제 2전원(-Vs)이 각각 (+)120 볼트(V)와 (-)80(V)를 나타내고 있다. 상기 구동회로는 패널 커패시터(Cp)를 사이에 두고 1쌍의 에너지 회수회로(10,40)를 구비하는데, 상기 에너지 회수 회로(10,40)는 상호 교번되게 동작하면서 서스테인 전극쌍에 서스테인 펄스를 공급하는 역할을 한다. 상기 패널 커패시터(Cp)와 제 1,2에너지 회수 회로(10,40) 사이에는 제 2,4스위치(S2,S4)가 병렬로 접속되는데, 상기 제 2스위치(S2)는 제 1전원(+Vs)에 접속되고 상기 제 4스위치는 제 2전원(-Vs)에 접속되어 각각 전류의 흐름을 제어하는 역할을 한다.
상기 제 1,2 에너지 회수 회로(10,40)는 각각, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L)와 제 1,3 스위치(S1,S3) 및 제 1, 2 다이오드(D1,D2)를 포함하여 이루어진다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터에 충전되는 전압을 회수하여 충전하고 상기 충전된 전압을 패널 커패시터에 재공급하며,본원 발명에서는 절대 그라운드로 결선되어 외부 에너지 회수 축전기 즉, 소스 커패시터(Cs)를 상기 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 사용하게 한다. 상기 소스 커패시터(Cs)의 충전 전압은 상기 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 활용되어, 내부 또는 외부 회로에 구성된 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 구동 전압원으로 동작하게 된다. 상기 인덕터(L)는 상기 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속되어, 상기 패널로부터 회수되는 에너지를 저장하며, 상기 제 1,3 스위치(S1,S3)는 상기 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 제 1, 2 다이오드(D1,D2)는 상기 제 1스위치(S1)와 제 3스위치(S3)의 사이에 구비되어 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.
상술한 실시예에서 서스테인 전압인 제 1전압(+Vs)과 제 2전압(-Vs)을, 기존의 방전 전위는 유지하면서 각각의 절대값을 조절하면 외부 에너지 커패시터 즉 소스 커패시터(Cs)의 양단에는 유저(user)가 요구하는 전압원을 만들 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 에너지 회수 커패시터 즉 소스 커패시터(Cs)의 한 노드(node)를 +Vs 또는 -Vs 전원으로 연결하지 않고 절대 그라운드(ground)로 결선하여 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 활용할 수 있게 하였다. 도 3에 도시된 회로에서 외부 에너지 회수 커패시터 양단의 전압(Verc)은 다음과 같다.
Figure 112005054575645-pat00001
즉, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 상기 제 1전원(+Vs)와 상기 제 2전원(-Vs)의 절대값을 다르게 하여, 외부 에너지 축전기의 양단에 전압원을 형성하여 무효 전력을 회수 및 재생하여 별도의 전압원을 형성할 필요가 없다.
도 4는 외부 에너지 캐퍼시터에 약 20볼트(V) 정도의 전압을 유지하게 하여 이 전압을 내부 펫 게이트 드라이브(Fet Gate Drive) 전압으로 활용한 실시예를 나타내고 있으며, 외부 에너지 캐퍼시터에 부가된 5볼트(V)의 전압원은 초기 기동시에 Fet turn-on을 위한 장치이다.
도 5a 내지 5b는 본 발명에 따른 구동회로의 초기 기동시 에너지 캐퍼시터 양단 전압의 출력 파형과 서스테인 출력 파형을 나타낸 도면이고, 도 6a 내지 6b는 본 발명에 따른 구동회로의 정상상태에서의 에너지 케퍼시터 양단 전압의 출력 파형과 서스테인 출력 파형을 나타낸 도면이다. 도 5a 내지 5b를 참조하여 상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 5a에서 본 PDP 구동회로의 초기 기동시에 에너지 커패시터 양단의 전압이 0볼트(V)부터 점차 증가하여 20볼트(V)에 가까워지고 있으며, 도 5b에서 서스테인 출력 파형은 각각 +120볼트(V)와 -80볼트(V)에서 진동하고 있다. 도 6a에서 본 PDP 구동회로의 정상상태에서 에너지 커패시터 양단의전압이 약 20볼트(V)로 일정하며, 서스테인 출력 파형은 각각 +120볼트(V)와 -80볼트(V)에서 진동하고 있다. 상기 도 5a 내지 6b에 도시된 바와 같이 유저(user)가 원하는 전압원을, 제 1전압(+Vs)과 제 2전압(-Vs)을 기존의 방전 전위는 유지하면서 각각의 절대값을 조절하여 얻을 수 있으므로 전압원의 자유도가 향상되며, 별도의 전압원의 제거를 통해서 비용 절감 및 보드 스페이스(board space)를 축소하는 효과를 볼 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로 및 구동방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 별도의 게이트 전압원을 사용하지 않고 플라즈마 디스플레이 패널의 전력 회수동작이 실시된다.
둘째, 별도의 게이트 전압원을 사용하지 않으므로, 비용이 절감되고 보드 스페이스가 축소된다.

Claims (9)

  1. 패널 커패시터를 제 1 극성의 서스테인 전압으로 충전시키는 제 1 전원과 상기 패널 커패시터를 상기 제 1 극성과 다른 극성이고 절대값이 다른 서스테인 전압으로 충전시키는 제 2 전원; 및
    서스테인 방전시 상기 패널 커패시터에 충전되는 전압을 회수하고 충전하여 상기 패널 커패시터에 재공급하며, 절대 그라운드로 결선된 소스 커패시터를 각각 포함하는 제 1,2 에너지 회수 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패널 커패시터는,
    상기 제1 전원과 상기 제 2 전원의 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타내는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1,2에너지 회수 회로는 각각,
    상기 패널 커패시터와 소스 커패시터 사이에 접속되어, 상기 패널로부터 회수되는 에너지를 저장하는 인덕터를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소스 커패시터와 인덕터 사이에 병렬로 접속된 제 1,3 스위치; 및
    상기 제 1스위치와 제 3스위치의 사이에 구비되어, 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지하는 제 1, 2 다이오드를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패널 커패시터와 상기 제 1 에너지 회수 회로의 사이에 병렬로 접속되는 제 2,4 스위치를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 패널 커패시터와 상기 제 2 에너지 회수 회로의 사이에 병렬로 접속되는 제 2,4 스위치를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 소스 커패시터의 충전 전압은,
    상기 절대 그라운드에 대비한 전압원으로 활용되어, 내부 또는 외부 회로에 구성된 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 구동 전압원으로 동작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로.
  8. 삭제
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010101400A (ko) * 1999-11-09 2001-11-14 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 구동 회로 및 표시 장치
KR20030080115A (ko) * 2002-04-03 2003-10-11 오리온전기 주식회사 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 회로

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