KR20050051859A - 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 구동방법에 관한 것이다. 본 발명은 플라즈마 디스플레이 구동회로 중 주사 전압을 인가하는 구동회로에 전력 회수회로를 추가하여 이전 주사 펄스를 인가하는데 사용된 전력을 회수하여 다음 주사 펄스를 인가하는데 사용한다. 이와 같이 하면, 소비전력을 저감할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동 방법 {PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 구동 회로에 관한 것으로, 특히 어드레싱 전압을 인가하기 위한 어드레스 구동 회로에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 디스플레이 패널로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 전극의 방전 공간이 절연되지 않은 채 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전 공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 삽입해야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 전극을 유전체층이 덮고 있어 커패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1) 위(도 1에서는 하측)에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 유리 기판(6) 위에는 절연체층(7)으로 덮인 복수의 어드레스 전극(8)이 설치된다. 인접한 어드레스 전극(8) 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 유리 기판(1, 6)은 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)에 대해서 어드레스 전극(8)이 직교하도록 방전 공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스 전극(8)과 쌍을 이루는 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀(12)을 형성한다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 n×m의 매트릭스 형태를 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스 전극(A1~Am)이 뻗어 있고 행 방향으로는 주사 전극(Y1∼Yn) 및 유지 전극(X1∼Xn )이 뻗어 있다. 도 2에 도시된 방전 셀(12)은 도 1에 도시된 방전 셀(12)에 대응한다.
일반적으로 이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간, 유지 기간, 소거 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레싱 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 구별하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 유지방전 전압 펄스를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이며, 소거 기간은 셀의 벽전하를 감소시켜 유지 방전을 종료시키는 기간이다.
이들 각 동작을 실행할 때, 주사 전극과 유지 전극 사이, 어드레스 전극이 형성된 면과 주사 및 유지 전극이 형성된 면 사이의 방전 공간 등은 용량성 부하(이하, "패널 커패시터"라 함)로 작용하기 때문에 패널에는 커패시턴스가 존재하게 된다. 그러므로 어드레싱을 위한 파형을 인가하기 위해서는 어드레스 방전을 위한 전력 이외에 커패시턴스에 소정의 전압을 발생시키는 전하 주입용 무효 전력이 많이 필요하다. 소비 전력이 높은 경우에 어드레스 전극의 구동 IC의 부하가 증가하여 발열이 증가하고 이에 따라 구동 IC가 파괴될 수 있어서, 어드레스 구동 IC에는 무효 전력을 회수하여 재사용하는 전력 회수 회로가 일반적으로 사용된다. 이러한 전력 회수 회로로서 L.F. Weber에 의해 제안된 회로(미국특허 제4,866,349호 및 제5,081,400호)가 있다.
한편, 주사선의 개수가 증가할 수록 어드레스 기간이 길어지고 서브필드 수가 증가하기 때문에 유지방전을 위하여 할당되는 유지 기간은 그만큼 감소한다. 따라서, 고해상도 패널일수록 무효전력이 늘어나서 전체 휘도를 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 고해상도 표시를 위하여 서브필드 수가 증가되는 만큼 유지방전 펄스 뿐만 아니라 Y 전극에 순차적으로 인가되는 스캔 펄스의 주파수도 높아지기 때문에 패널의 용량성 부하로 인한 무효전력이 더욱 증가한다. 이에 따라, 주사 동작을 행하는 스위치로서 전류 용량이 큰 스위치를 사용해야 할 뿐만 아니라 소비전력도 그만큼 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 디스플레이 패널의 소비 전력을 줄일 수 있는 주사 구동 회로를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 Y 전극에 주사 펄스를 인가하는 회로의 전력 회수 회로의 동작을 제어한다.
본 발명의 특징에 따른 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제1 전극을 포함하는 패널; 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터, 커패시터 및 스위칭부를 포함하며, 상기 스위칭부의 스위칭 동작과 상기 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 상기 제1 전극에 인가하는 제1 구동회로; 및 상기 제1 전극의 전압이 실질적으로 제1 전압에 도달할 때 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압으로 유지하고, 상기 제1 전극의 전압이 실질적으로 제2 전압에 도달할 때 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 제2 구동회로를 포함한다.
상기 스위칭부는,
상기 인덕터의 제1단과 상기 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함한다.
상기 제1 구동회로는,
상기 제1 스위치에 병렬 연결되는 제1 다이오드; 및 상기 제2 스위치에 병렬 연결되는 제2 다이오드를 더 포함할 수 있으며,
상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 구동회로는,
상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제3 다이오드; 및 상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제4 다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 구동회로는,
상기 제1 전원과 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 및 상기 제2 전원과 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극 그룹과 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제2 전극 그룹을 포함하는 패널; 상기 제1 전극 그룹에 순차적으로 주사 펄스를 인가하며, 상기 제1 전극 그룹에 속한 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진에 의하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 제1 구동 회로; 및 상기 제2 전극 그룹에 순차적으로 주사 펄스를 인가하며, 상기 제2 전극 그룹에 속한 제1 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진에 의하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 제2 구동 회로를 포함한다.
상기 제1 구동 회로는,
상기 제1 인덕터의 제1단과 상기 제1 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치; 상기 제1 스위치에 병렬 연결되는 제1 다이오드; 상기 제2 스위치에 병렬 연결되는 제2 다이오드; 상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 상기 제1 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 및 상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원과 제1 전극 그룹에 속하는 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함하며,
상기 제2 구동 회로는,
상기 제2 인덕터의 제1단과 상기 제2 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제5 및 제6 스위치; 상기 제5 스위치에 병렬 연결되는 제3 다이오드; 상기 제6 스위치에 병렬 연결되는 제4 다이오드; 상기 제1 전원과 상기 제2 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제7 스위치; 및 상기 제2 전원과 제2 전극 그룹에 속하는 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제8 스위치를 포함한다.
이때, 상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되며, 상기 제3 다이오드와 상기 제4 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 구동회로는,
상기 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제5 다이오드; 및 상기 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제6 다이오드를 더 포함할 수 있으며,
상기 제2 구동회로는,
상기 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 제 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제7 다이오드; 및 상기 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 제2 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제8 다이오드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 그룹은 홀수 번째 열의 제1 전극을 포함하며, 상기 제2 전극 그룹은 짝수 번째 열의 제1 전극을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 복수의 제1 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법으로서,
a) 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하는 단계; b) 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계; c) 상기 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 단계; 및 d) 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압을 유지하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 복수의 제1 전극 중 상기 주사 펄스가 인가되는 전극을 제외한 나머지 전극의 전압은 상기 제1 전압으로 유지한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 인접하는 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가하는 방법으로서,
a) 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하며, 상기 제1 전극에 공급되는 전력을 저장하는 단계; b) 상기 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하고, 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압으로 유지하는 단계; c) 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제2 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제2 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계; d) 상기 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제2 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하고, 상기 제2 전극의 전압을 상기 제1 전압을 유지하는 단계; 및 e) 상기 a) 단계에서 저장된 전력을 이용하여 상기 제3 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제3 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치와 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 개념도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함한다. 도 3에서는 주사·유지 구동부(300)를 하나의 블록으로 도시하였지만, 일반적으로 주사 구동부와 유지 구동부로 분리되어 형성되어 있으며, 하나로 통합되어 형성될 수도 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 열 방향으로 뻗어있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어있는 복수의 주사 전극(Y1 ∼Yn) 및 복수의 유지 전극(X1∼Xn)을 포함한다. 어드레스 구동부(200)는 제어부(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 신호를 각 어드레스 전극(A1∼Am)에 인가한다. 주사·유지 구동부(300)는 제어부(400)로부터 유지방전 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y1∼Yn)과 유지 전극(X 1∼Xn)에 유지방전 펄스를 번갈아 입력함으로써 선택된 방전 셀에 대하여 유지방전을 수행한다. 제어부(400)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호와 유지방전 제어 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동부(200)와 주사·유지 구동부(300)에 인가한다.
그리고 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)는 일반적으로 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 형태로 제작되어 샤시 베이스(도시하지 않음)에 장착된다. 그리고 샤시 베이스는 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 결합된다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동되며, 각 서브필드의 어드레스 기간에서 복수의 방전 셀 중 방전될 방전 셀이 선택된다. 이때, 방전 셀을 선택하기 위해서 어드레스 기간에서는, 주사 전극에 순차적으로 주사 전압을 인가하고 주사 전압이 인가되지 않는 주사 전극을 양의 전압으로 바이어스한다. 그리고 주사 전압이 인가된 주사 전극에 의해 형성되는 복수의 방전 셀 중에서 선택하고자 하는 방전 셀을 통과하는 어드레스 전극에 어드레싱을 위한 전압(이하, "어드레스 전압"이라 함)을 인가하고, 선택하지 않는 어드레스 전극에는 기준 전압을 인가한다. 일반적으로 어드레스 전압은 양의 전압을 사용하고 주사 전압은 접지 전압 또는 음의 전압을 사용하여, 어드레스 전압이 인가된 어드레스 전극과 주사 전압이 인가된 주사 전극에서 방전이 일어나서 해당 방전 셀이 선택된다. 그리고 기준 전압으로 접지 전압이 많이 사용된다.
아래에서는 선택하는 주사 전극에 인가되는 주사 전압과 선택하지 않는 어드레스 전극에 인가되는 기준 전압을 각각 접지 전압으로 가정하여 주사·유지 구동부(300)에 포함된 주사 구동 회로에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동 회로를 포함하는 주사·유지 구동부(300)를 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사·유지 구동부(300)는 Y 전극 유지 구동부(310), X 전극 유지 구동부(330) 및 주사 구동부(320)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동부(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 배치되며, 전력 회수용 커패시터(Csc)와 인덕터(Lsc), 각각 전원(Vsc)과 접지단에 연결되어 전압을 클램핑하는 클램핑 다이오드(D1, D2), 패널 커패시터(Cp)의 전압을 커패시터(Csc)로 회수하는 전류의 방향을 설정하는 다이오드(DT2)와 스위치(T1), 커패시터(Csc)에 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)로 공급하는 전류의 방향을 설정하는 다이오드(DT1)와 스위치(T2) 및 전원(Vsc)과 접지단 사이에 연결되어 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극에 Vsc 전압 또는 0V 전압을 인가하는 스위치(T3, T4)를 포함한다.
여기서, 패널 커패시터(Cp)는 X 전극과 Y 전극 사이의 커패시턴스 성분을 등가적으로 나타낸 것이다.
다음, 도 5, 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로의 어드레스 구간에서의 시계열적 동작 변화를 설명한다. 여기서, 동작 변화는 4개의 모드(M1∼M4)로 일순하며, 모드 변화는 스위치의 조작에 의해 생긴다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로의 동작 타이밍도이며, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에서는 모드 1(M1)이 시작되기 전에 패널 커패시터(Cp)에는 전압(Vsc)이 인가되어 있다.
① 모드 1(M1) - 도 6a 참조
도 5의 M1을 보면, 모드 1 구간에서는 스위치(T1)가 턴온되고 스위치(T2, T3, T4)는 턴오프된다. 그러면, 도 6a에 도시한 바와 같이 패널 커패시터(Cp), 다이오드(DT2), 스위치(T1), 인덕터(Lsc), 커패티서(Csc)로 전류 경로가 형성되어, 인덕터(Lsc)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 공진이 발생한다.
이 공진에 의해 도 5에 도시한 바와 같이 인덕터(Lsc)에 흐르는 전류(IL)는 -V/Lsc의 기울기를 가지고 선형적으로 감소하다가 V/Lsc의 기울기를 가지고 증가한다. 또한, 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압은 커패시터(Csc)로 회수되고, 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 전압(Vy)은 전압(Vsc)에서 0V로 서서히 감소한다.
② 모드 2(M2) - 도 6b 참조
도 5의 M2를 보면, 모드 2 구간에서는 스위치(T1)가 턴온된 상태에서 인덕터(L)에 흐르는 전류(IL)가 0A까지 증가하면 스위치(T4)가 턴온되어, 패널 커패시터(Cp), 스위치(T4), 접지단의 경로를 따라 전류경로가 형성된다. 또한, 접지단, 스위치(T4), 다이오드(DT2), 스위치(T1), 인덕터(Lsc), 커패시터(Csc)의 경로를 따라 전류경로가 형성된다.
따라서, 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 전압(Vy)은 0V로 유지되고, 이 전압이 인가되는 해당 Y 전극이 선택된다. 또한, 인덕터(Lsc)에 저장된 에너지는 커패시터(Csc)로 회수된다.
③ 모드 3(M3) - 도 6c 참조
도 5의 M3을 보면, 모드 3 구간에서는 스위치(T2)가 턴온되고 스위치(T1, T3, T4)가 턴오프된다. 그러면, 도 6c에 도시한 바와 같이 커패시터(Csc), 인덕터(Lsc), 다이오드(DT1), 스위치(T2), 패널 커패시터(Cp)로 전류 경로가 형성되어, 인덕터(Lsc)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 공진이 발생한다.
이 공진에 의해 도 5에 도시한 바와 같이 인덕터(Lsc)에 흐르는 전류(IL)는 V/Lsc의 기울기를 가지고 선형적으로 증가하다가 -V/Lsc의 기울기를 가지고 감소한다. 또한, 패널 커패시터(Cp)가 충전되고, 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 전압(Vy)은 0V에서 전압(Vsc)까지 서서히 증가한다.
④ 모드 4 (M4) - 도 6d 참조
도 5의 M4를 보면, 모드 4 구간에서는 스위치(T2)가 턴온된 상태에서 인덕터(L)에 흐르는 전류(IL)가 0A까지 감소하면 스위치(T3)가 턴온되어, 전원(Vsc), 스위치(T3), 패널 커패시터(Cp) 경로를 따라 전류경로가 형성된다. 또한, 커패시터(Csc), 인덕터(Lsc), 다이오드(DT1), 스위치(T2), 스위치(T3), 전원(Vsc)의 경로를 따라 전류경로가 형성된다.
따라서 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 전압(Vy)은 전압(Vsc)을 유지하게 된다. 또한, 즉, 인덕터(Lsc)에 저장된 에너지는 커패시터(Csc)로 회수된다.
이와 같이, 모드 1 내지 4(M1∼M4)의 과정을 통해 패널 커패시터의 Y 전극에는 주사 전압(0V)이 인가된다.
그리고 해당 Y 전극에 대한 주사 동작이 종료되면 다음 주사라인에 대해 순차적으로 모드 1 내지 4(M1~M4)의 동작을 반복하여 Y 전극에 순차적으로 주사 전압을 인가한다. 이때, 이전 주사 전극에 주사 전압을 인가한 후에 커패시터(Csc)로 회수된 전력을 이용하여 다음 주사 전극에 주사 전압을 인가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동방법에 따라 Y 전극에 인가되는 주사 펄스와 주사 전극의 전압(Vy)을 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동부가 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극에 접속된 상태를 상세하게 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 Y 전극에는 전원(Vsc)과 접지단 사이에 직렬로 연결된 스위치(T3; T31, T32, …, T3n)와 스위치(T4; T41, T42, …, T4n)가 연결되어 있다. 또한, 모든 Y 전극에 공통으로 연결된 스위치(T1, T2)의 온오프 동작에 의하여 무효전력이 커패시터(Csc)로 회수되거나 회수된 전력이 재공급된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 전력 회수용 커패시터(Csc)의 전압(Vcsc)은 싸인파(sine wave) 형태로 충방전 동작을 반복한다. 그런데, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동방법은 싸인파에서 1/4 주기에 해당하는 파형만을 이용하기 때문에 Y 전극에 주사 펄스를 인가할 때 시간적으로 연속하여 인가할 수 없다. 그런데, 주사 기간에 할당되는 시간은 한계가 있기 때문에 주사 전압이 인가되는 펄스 폭이 감소하는 단점이 있으며, 이러한 현상은 고해상도의 플라즈마 디스플레이 패널로 갈수록 더욱 심화된다.
이러한 단점을 보완하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에서는 짝수 번째 주사 전극과 홀수 번째 주사 전극에 각각 별도의 전력회수 회로를 공급한다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 구동 회로와 주사 구동 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 구동부가 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극에 접속된 상태를 상세하게 나타낸 것이며, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 구동방법에 따라 Y 전극에 인가되는 주사 펄스와 홀수 번째 주사전극의 전압(Vy1) 및 짝수 번째 주사 전극의 전압(Vy2)을 나타낸 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 Y 전극에는 전원(Vsc)과 접지단 사이에 직렬로 연결된 스위치(T3; T31, T32, …, T3n)와 스위치(T4; T41, T42, …, T4n)가 연결되어 있다.
홀수 번째 Y 전극(Y1, Y3, …, Yn-1)에는 전력회수용 커패시터(Csc1), 인덕터(Lsc1), 클램핑 다이오드(D11, D12), 스위치(T11, T12) 및 다이오드(DT11, DT12)를 포함하는 전력회수회로가 공통으로 연결되어 있으며, 스위치(T11, T12)의 온오프 동작에 의하여 이전 홀수 번째 Y 전극에 주사 전압을 인가할 때 발생하는 무효전력이 커패시터(Csc1)로 회수되거나 회수된 전력이 다음 홀수 번째 Y 전극에 주사 전압을 인가할 때 재공급된다.
마찬가지로, 짝수 번째 Y 전극(Y2, Y2, …, Yn)에도 전력회수용 커패시터(Csc2), 인덕터(Lsc2), 클램핑 다이오드(D21, D22), 스위치(T21, T22) 및 다이오드(DT21, DT22)를 포함하는 전력회수회로가 공통으로 연결되어 있으며, 스위치(T21, T22)의 온오프 동작에 의하여 이전 짝수 번째 Y 전극에 주사 전압을 인가할 때 발생하는 무효전력이 커패시터(Csc2)로 회수되거나 다음 짝수 번째 Y 전극에 주사 전압을 인가할 때 회수된 전력이 재공급된다.
각각의 Y 전극에 주사 펄스를 인가하는 동작은 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 모드1~모드4의 동작과 동일하므로 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 짝수 번째 Y 전극과 홀수 번째 Y 전극의 전력회수회로를 별도로 둠으로써, 도 10에 도시한 바와 같이 Y 전극에 시간적으로 연속된 주사 펄스를 인가할 수 있다. 따라서, 고속 주사 동작을 필요로 하는 고해상도의 플라즈마 디스플레이 패널에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 주사 전압을 0V로 가정하여 설명하였으나 주사 전압으로서 음의 전압을 인가할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 플라즈마 디스플레이 구동회로 중 주사 전압을 인가하는 구동회로에 전력 회수회로를 추가하여 이전 주사 펄스를 인가하는데 사용된 전력을 회수하여 다음 주사 펄스를 인가하는데 사용함으로써 소비전력을 저감할 수 있다.
또한, 홀수 열과 짝수 열의 주사 전극에 적용되는 전력 회수 회로를 별도로 형성함으로써 고해상도 패널에 대하여 고속 주사를 수행할 수 있다.
도 1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동 회로를 포함하는 주사·유지 구동부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로의 동작 타이밍도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동방법에 따라 Y 전극에 인가되는 주사 펄스와 전력회수용 커패시터의 전압을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 구동부가 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극에 접속된 상태를 상세하게 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 구동부가 플라즈마 디스플레이 패널의 Y 전극에 접속된 상태를 상세하게 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 구동방법에 따라 Y 전극에 인가되는 주사 펄스와 전력회수용 커패시터의 전압을 나타낸 도이다.

Claims (14)

  1. 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제1 전극을 포함하는 패널;
    상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터, 커패시터 및 스위칭부를 포함하며, 상기 스위칭부의 스위칭 동작과 상기 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 상기 제1 전극에 인가하는 제1 구동회로; 및
    상기 제1 전극의 전압이 실질적으로 제1 전압에 도달할 때 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압으로 유지하고, 상기 제1 전극의 전압이 실질적으로 제2 전압에 도달할 때 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 제2 구동회로
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 인덕터의 제1단과 상기 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동회로는,
    상기 제1 스위치에 병렬 연결되는 제1 다이오드; 및
    상기 제2 스위치에 병렬 연결되는 제2 다이오드
    를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동회로는,
    상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제3 다이오드; 및
    상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제4 다이오드; 및
    를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동회로는,
    상기 제1 전원과 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 및
    상기 제2 전원과 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함하는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극 그룹과 순차적으로 주사 펄스가 인가되는 복수의 제2 전극 그룹을 포함하는 패널;
    상기 제1 전극 그룹에 순차적으로 주사 펄스를 인가하며, 상기 제1 전극 그룹에 속한 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진에 의하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 제1 구동 회로; 및
    상기 제2 전극 그룹에 순차적으로 주사 펄스를 인가하며, 상기 제2 전극 그룹에 속한 제1 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진에 의하여 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형과, 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 제2 구동 회로
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로는,
    상기 제1 인덕터의 제1단과 상기 제1 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치;
    상기 제1 스위치에 병렬 연결되는 제1 다이오드;
    상기 제2 스위치에 병렬 연결되는 제2 다이오드;
    상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 상기 제1 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 및
    상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원과 제1 전극 그룹에 속하는 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함하며,
    상기 제2 구동 회로는,
    상기 제2 인덕터의 제1단과 상기 제2 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 직렬로 연결되는 제5 및 제6 스위치;
    상기 제5 스위치에 병렬 연결되는 제3 다이오드;
    상기 제6 스위치에 병렬 연결되는 제4 다이오드;
    상기 제1 전원과 상기 제2 전극 그룹에 속하는 제1 전극 사이에 전기적으로 연결된 제7 스위치; 및
    상기 제2 전원과 제2 전극 그룹에 속하는 상기 제1 전극 사이에 전기적으로 연결되는 제8 스위치를 포함하는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되며,
    상기 제3 다이오드와 상기 제4 다이오드는 동일한 전극이 전기적으로 연결되는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 구동회로는,
    상기 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제5 다이오드; 및
    상기 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 제1 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제6 다이오드
    를 더 포함하며,
    상기 제2 구동회로는,
    상기 제1 전원에 캐소드가 전기적으로 연결되고, 상기 제 인덕터의 제1 단에 애노드가 전기적으로 연결되는 제7 다이오드; 및
    상기 제2 전원에 애노드가 전기적으로 연결되고, 상기 제2 인덕터의 제1 단에 캐소드가 전기적으로 연결되는 제8 다이오드
    를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 그룹은 홀수 번째 열의 제1 전극을 포함하며, 상기 제2 전극 그룹은 짝수 번째 열의 제1 전극을 포함하는
    플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 복수의 제1 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    a) 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하는 단계;
    b) 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계;
    c) 상기 인덕터와 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하는 단계; 및
    d) 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압을 유지하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극 중 상기 주사 펄스가 인가되는 전극을 제외한 나머지 전극의 전압은 상기 제1 전압으로 유지하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  14. 인접하는 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가하는 방법에 있어서,
    a) 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제1 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하며, 상기 제1 전극에 공급되는 전력을 저장하는 단계;
    b) 상기 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하고, 상기 제1 전극의 전압을 상기 제1 전압으로 유지하는 단계;
    c) 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제2 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제2 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계;
    d) 상기 제2 인덕터와 제2 커패시터의 공진을 이용하여 상기 제2 전극에 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압까지 상승하는 파형을 인가하고, 상기 제2 전극의 전압을 상기 제1 전압을 유지하는 단계; 및
    e) 상기 a) 단계에서 저장된 전력을 이용하여 상기 제3 전극에 제1 전압에서 제2 전압까지 하강하는 파형을 인가하고, 상기 제3 전극의 전압을 상기 제2 전압으로 유지하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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KR1020030085523A KR20050051859A (ko) 2003-11-28 2003-11-28 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8223092B2 (en) 2007-09-28 2012-07-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Plasma display panel and method of driving the same

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