KR20060004395A - 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 서스테인 방전을 위한 서스테인 구동회로를 포함하고, 상기 서스테인 구동회로는 패널에 서스테인 전압을 인가하기 위한 공통 서스테인 전압원부, 상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Y전극에 인가하기 위한 Y전극 전압 제어부,상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Z전극에 인가하기 위한 Z전극 전압 제어부, 및 상기 Y전극 전압 제어부 및 Z전극 전압 제어부에 공통으로 접속되어 전압을 회수하는 공통 에너지 회수부를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 구동장치{Device of driving for Plasma Display Panel}
도 1은 종래 Y전극 구동부와 Z 전극 구동부에 포함된 서스테인 구동회로를 나타낸 도.
도 2는 도 1에 도시된 Y전극 구동부에서 서스테인 구동회로의 구동파형을 나타낸 도.
도 3은 본 발명에 따른 서스테인 구동회로를 나타낸 도.
도 4는 본 발명에 따른 서스테인 구동회로의 스위칭 타이밍을 나타낸 도.
도 5는 본 발명에 따른 Y전극 서스테인 구동회로의 구동파형을 나타낸 도.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
10: 공통 서스테인 전압원부 20: Y전극 전압 제어부
30: Z전극 전압 제어부 40: 공통 에너지 회수부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 무효전력을 회수하기 위한 에너지 회수 회로부를 포함한 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고, 각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다.
한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동장치는 상기 서스테인 기간에 선택된 셀의 방전을 유지하기 위하여 교번된 서스테인 펄스를 Y전극 및 Z전극에 인가하는 서스테인 구동회로를 포함한다.
이러한 서스테인 구동회로는 Y전극 구동부와 Z전극 구동부에 각각 포함되는데, 각각의 구동부에 포함된 상기 서스테인 구동회로를 살펴보면 다음 도 1과 같다.
도 1은 종래 Y전극 구동부와 Z 전극 구동부에 포함된 서스테인 구동회로를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 종래 서스테인 구동회로는 패널 내에서 불필요하게 발생되는 에너지 즉, 무효전력을 회수하기 위하여 에너지 회수회로를 사용하고 있다. 이와 같이 각 구동부에 포함된 에너지 회수회로 중 Y전극 구동부에 포함된 에너지 회수회로의 구동방법을 도 2를 결부하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 상태(state 1)에서는 제1 스위치(Q1)가 턴온되고 제2 내지는 제4 스위치(Q2, Q3, Q4)는 턴오프 된다. 이에 따라 캐패시터(Css)에 저장되어 있던 에 너지가 패널(Cp)에 공급되면서 Vp가 상승한다. 상기 제1 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 인덕터(inductor)(L1)에 흐르는 전류가 캐패시터(Css)에서 패널(Cp)쪽으로 에너지가 공급되고 있으므로 +IL이 된다.
제2 상태(state 2)에서는 제1 스위치(Q1)와 제2 스위치(Q2)가 턴온되고 제3 스위치(Q3)와 제4 스위치(Q4)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 서스테인 전압(Vcc)이 된다. 제1 상태(state 1)가 끝나는 순간, 즉, t1에서 LC 공진에 의하여 Vp가 최대값(Vcc)이 되는 순간에 패널(Cp)에 Vcc 전압이 인가된다.
이 후, 제3 상태(state 3)에서는 제3 스위치(Q3)가 턴온되고, 제1 스위치, 제2 스위치 및 제4 스위치(Q1, Q2, Q4)는 턴오프된다. 이에 따라 패널(Cp)에 저장되어 있던 에너지가 캐패시터(Css)로 방전되면서 에너지가 회수되고 Vp는 강하한다. 제 3상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 패널(Cp)에서 캐패시터(Css)로 전류가 흐르므로 인덕터(L)에 흐르는 전류는 -IL이 된다.
마지막으로 제4 상태(state 4)에서는 제3 스위치(Q3)와 제4 스위치(Q4)가 턴온되고 제1 스위치 및 제2 스위치(Q1, Q2, Q3)는 턴오프된다. 이에 따라 Vp는 그라운드 레벨이 된다. 제3 상태(state 3)가 끝나는 순간, 즉, t2에서 Vp는 그라운드 레벨(ground level)로 유지된다.
이상에서 보는 바와 같이, 종래 에너지 회수회로로 구성되는 서스테인 구동회로는 Y전극 및 Z전극을 구동하기 위한 많은 회로소자들이 필요로 하고, 또한, 상기 Y전극 및 Z전극에 인가되는 수백 볼트(V) 전압에 따라 내전압 특성이 높은 스위칭 소자를 사용하여야 함을 알 수 있다. 이러한 스위칭 소자 및 회로소자는 플라즈 마 디스플레이 패널 구동장치를 제조하는데 있어서 제조비용을 증가시키는 문제점이 한다.
또한, Y전극 및 Z전극에 서스테인 펄스를 공급하기 위하여 각각의 에너지 회수회로를 포함한 각각의 구동보드를 형성시킴으로써 생산수율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 서스테인 방전을 위한 서스테인 구동회로를 개선한 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 서스테인 방전을 위한 서스테인 구동회로를 포함하고, 상기 서스테인 구동회로는 패널에 서스테인 전압을 인가하기 위한 공통 서스테인 전압원부, 상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Y전극에 인가하기 위한 Y전극 전압 제어부, 상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Z전극에 인가하기 위한 Z전극 전압 제어부, 및 상기 Y전극 전압 제어부 및 Z전극 전압 제어부에 공통으로 접속되어 전압을 회수하는 공통 에너지 회수부를 포함한다.
공통 서스테인 전압원부는 서스테인 방전을 위한 서스테인 전압원과 제 1스위치를 포함하며, 상기 제 1스위치의 일단은 상기 서스테인 전압원에 연결되고, 상기 제 1스위치의 타단은 상기 Y전극 전압 제어부와 상기 Z전극 전압 제어부가 연결된 공통단에 연결된다.
Y전극 전압 제어부는 상기 Y전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 2 스위치와 상기 Y전극에 기저 전압을 갖도록 하기 위한 제 3 스위치를 포함하며, 상기 제 2스위치의 타단과 상기 제 3스위치의 일단이 연결된 공통단이 상기 Y전극 단에 연결된다.
Z전극 전압 제어부는 상기 Z전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 4 스위치와 상기 Z전극에 기저 전압을 갖도록 하기 위한 제 5 스위치를 포함하며, 상기 제 4스위치의 타단과 상기 제 5스위치의 일단이 연결된 공통단이 상기 Z전극 단에 연결된다.
공통 에너지 회수부는 패널로부터 전압을 회수하는 캐패시터와 LC공진을 위한 인덕터를 포함하며, 상기 인덕터의 일단은 상기 캐패시터에 접속되고, 상기 인덕터의 타단은 상기 Y전극 전압 제어부와 상기 Z전극 전압 제어부에 공통으로 접속된다.
상기 공통 에너지 회수부는 상기 캐패시터와 인덕터 사이에 제 6스위치가 더 접속된다.
상기 제 2스위치는 상기 패널의 정전용량에 따라 스위칭 타이밍이 조절된다.
상기 제 4스위치는 상기 패널의 정전용량에 따라 스위칭 타이밍이 조절된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 서스테인 구동회로를 나타낸 것이다. 도 3을 살펴보기 전에 먼저 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치는 리셋방전, 어 드레싱 방전, 서스테인 방전을 위한 각각의 구동회로를 포함한다. 특히, 상기 서스테인 방전을 위한 서스테인 구동회로는 도시된 바와 같이, 공통 서스테인 전압원부(10), Y전극 전압 제어부(20), Z전극 전압 제어부(30), 공통 에너지 회수부(40)를 포함한다.
공통 서스테인 전압원부(10)는 서스테인 방전을 위한 서스테인 전압원(Vs)과 제 1스위치(Q1)를 포함하며, 상기 제 1스위치(Q1)의 일단은 상기 서스테인 전압원(Vs)에 연결되고, 상기 제 1스위치(Q1)의 타단은 Y전극 전압 제어부(20)와 Z전극 전압 제어부(30)가 연결된 공통단에 연결되어 패널(Cp)에 서스테인 전압을 공급한다.
Y전극 전압 제어부(20)는 플라즈마 디스플레이 패널의 Y전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 2 스위치(Q2)와 상기 Y전극에 기저 전압을 갖도록 하기 위한 제 3 스위치(Q3)를 포함하며, 상기 제 2스위치(Q2)의 타단과 상기 제 3스위치(Q3)의 일단이 연결된 공통단이 상기 Y전극 단에 연결된다. 또한, 상기 제 3 스위치(Q3)의 타단과 공통단 사이 제 1다이오드(D1)가 접속되어 상기 Y전극에 공급되는 전압을 제어한다.
Z전극 전압 제어부(30)는 플라즈마 디스플레이 패널의 Z전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 4 스위치(Q4)와 상기 Z전극에 기저 전압을 갖도록 하기 위한 제 5 스위치(Q5)를 포함하며, 상기 제 4스위치(Q4)의 타단과 상기 제 5스위치(Q5)의 일단이 연결된 공통단이 상기 Z전극 단에 연결된다. 또한, 상기 제 4 스위치(Q4)의 타단과 공통단 사이 제 2다이오드(D2)가 접속되어 Z전극에 공급되는 전압 을 제어한다.
공통 에너지 회수부(40)는 패널로부터 전압을 회수하는 회수용 캐패시터(C)와 LC공진을 위한 인덕터(L)를 포함하며, 상기 인덕터(L)의 일단은 상기 회수용 캐패시터(C)에 접속되고, 상기 인덕터(L)의 타단은 상기 Y전극 전압 제어부(30)와 상기 Z전극 전압 제어부(40)에 공통으로 접속되어 서스테인 방전시 상기 Y전극 및 Z전극으로부터 전압을 회수한다.
이와 같이 본 발명에 따른 서스테인 구동회로는 종래 서스테인 구동회로에 비하여 회로소자들이 많이 줄어들게 되어 재료비를 절감할 수 있게 된다.
상기 본 발명에 따른 서스테인 구동회로는 다음과 같이 6단계의 스위칭 타이밍에 따라 동작된다.
도 4는 본 발명에 따른 서스테인 구동회로의 스위칭 타이밍을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 Y전극 서스테인 구동회로의 구동파형을 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 서스테인 구동회로는 먼저, 제 1단계로 제 2스위치(Q2)와 제 5스위치(Q5)가 턴온되고, 나머지 제 1스위치(Q1), 제 3스위치(Q3), 제 4스위치(Q4)는 턴오프 된다. 따라서 회수용 캐패시터(C)에 저장되어 있던 에너지(전압)가 패널의 Y전극에 공급되면서 ER-up파형을 그리고 패널의 Z전극은 기저 전압을 유지하게 된다. 상기 에너지 공급의 경로는 상기 회수용 캐패시터(C)로부터 인덕터(L)와 제 2스위치(Q2)를 거쳐 공급된다.
이 후, 제 2단계에서는 상기 제 1단계를 유지한 상태에서 제 1 스위치(Q1)가 턴온 된다. 이에 따라 서스테인 전압원으로부터 서스테인 전압이 상기 패널의 Y전 극에 공급되어 서스테인 전압을 유지하게 된다. 다만 이 때, 상기 회수용 캐패시터에 안정적인 전압을 유지할 수 있도록 상기 회수용 캐패시터(C)와 인덕터(L) 사이에 제 6스위치를 접속하여 턴오프 상태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이 후, 제 3단계에서는 제 1스위치(Q1)가 턴오프 되고, 제 2스위치(Q2), 제 5스위치(Q5)는 제 2단계에서와 같이 턴온 상태로 유지된다. 이 때, 상기 제 2스위치(Q2)의 스위칭 타이밍은 패널의 정전 용량에 따라 조절하여 서스테인 펄스의 ER-down 파형을 형성한다.
이 후, 제 4단계에서는 제 3스위치(Q3) 및 제 4스위치(Q4)가 턴온되고, 나머지 제 1스위치(Q1), 제 2스위치(Q2), 제 5스위치(Q5)는 턴 오프 된다. 따라서 회수용 캐패시터(C)에 저장되어 있던 에너지(전압)가 패널의 Z전극에 공급되면서 ER-up파형을 그리고 패널의 Y전극은 기저 전압을 유지하게 된다. 이 때, 동시에 패널 Y전극에 저장되어 있던 에너지는 회수용 캐패시터(C)로 회수된다. 상기 에너지 공급의 경로는 상기 회수용 캐패시터(C)로부터 인덕터(L)와 제 4스위치(Q4)를 거쳐 공급된다.
이 후, 제 5단계에서는 상기 제 4단계를 유지한 상태에서 제 1스위치(Q1)가 턴온 된다. 이에 따라 서스테인 전압원으로부터 서스테인 전압이 상기 패널의 Z전극에 공급되어 서스테인 전압을 유지하게 된다.
마지막으로 제 6단계에서는 제 1스위치(Q1)가 턴오프 되고, 제 3스위치(Q3), 제 4스위치(Q4)는 제 5단계에서와 같이 턴온 상태로 유지된다. 이 때, 상기 제 5스위치(Q5)의 스위칭 타이밍은 패널의 정전 용량에 따라 조절하여 서스테인 펄스의 ER-down 파형을 형성한다.
이와 같은 방법으로 동작되는 본 발명의 서스테인 구동회로는 도 5에서 보는 바와 같이 종래와 거의 동일한 서스테인 펄스파형을 갖는다. 다만, 상기 서스테인 펄스의 ER-down시 나타나는 특정한 파형은 서스테인 방전시 오 방전을 일으키는 원인이 되는데, 이는 패널의 정전용량에 따라 달리 나타나게 된다. 이와 같은 오 방전을 방지하기 위하여는 상술한 바와 같이, 상기 본 발명의 Y전극 전압 제어부나 Z전극 전압 제어부에 포함된 제 2스위치, 제 4 스위치 중 어느 하나의 스위칭 타이밍을 조절하면 해결가능하게 된다.
이상에서 보는 바와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 회로소자를 줄임과 동시에 종래와 동일한 서스테인 방전을 하도록 서스테인 구동회로를 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치 제조에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 서스테인 방전을 위한 서스테인 구동회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치에 있어서,
    상기 서스테인 구동회로는
    패널에 서스테인 전압을 인가하기 위한 공통 서스테인 전압원부;
    상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Y전극에 인가하기 위한 Y전극 전압 제어부;
    상기 서스테인 전압을 제어하여 패널의 Z전극에 인가하기 위한 Z전극 전압 제어부; 및
    상기 Y전극 전압 제어부 및 Z전극 전압 제어부에 공통으로 접속되어 전압을 회수하는 공통 에너지 회수부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공통 서스테인 전압원부는
    서스테인 방전을 위한 서스테인 전압원과 제 1스위치를 포함하며,
    상기 제 1스위치의 일단은 상기 서스테인 전압원에 연결되고,
    상기 제 1스위치의 타단은 상기 Y전극 전압 제어부와 상기 Z전극 전압 제어부가 연결된 공통단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구 동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 Y전극 전압 제어부는
    상기 Y전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 2 스위치와 상기 Y전극에 기저 전압을 인가하기 위한 제 3 스위치를 포함하며,
    상기 제 2스위치의 타단과 상기 제 3스위치의 일단이 연결된 공통단이 상기 Y전극 단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 Z전극 전압 제어부는
    상기 Z전극에 서스테인 전압을 인가하기 위한 제 4 스위치와 상기 Z전극에 기저 전압을 갖도록 하기 위한 제 5 스위치를 포함하며,
    상기 제 4스위치의 타단과 상기 제 5스위치의 일단이 연결된 공통단이 상기 Z전극 단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공통 에너지 회수부는
    패널로부터 전압을 회수하는 회수용 캐패시터와 LC공진을 위한 인덕터를 포함하며, 상기 인덕터의 일단은 상기 회수용 캐패시터에 접속되고, 상기 인덕터의 타단은 상기 Y전극 전압 제어부와 상기 Z전극 전압 제어부에 공통으로 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공통 에너지 회수부는
    상기 회수용 캐패시터와 인덕터 사이에 접속된 제 6스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2스위치는 상기 패널의 정전용량에 따라 스위칭 타이밍이 조절되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 4스위치는 상기 패널의 정전용량에 따라 스위칭 타이밍이 조절되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101143608B1 (ko) * 2006-04-20 2012-05-11 페어차일드코리아반도체 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지회수 및 방전유지를위한 파워모듈

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