KR20070024029A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공진전류를 형성하는 에너지 회수부의 인덕터를 복수개로 채용하여 충전경로 및 방전경로를 분리하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 패널 커패시터와 공진전류를 형성하는 제 1 인덕터 및 제 2 인덕터를 포함하여 구성되는 에너지 회수부와, 상기 제 1 인덕터에 의해 형성된 제 1 공진전류 경로를 통해 최고 서스테인 신호를 인가하고, 제 2 인덕터에 의해 형성된 제 2 공진전류 경로를 통해 최저 서스테인 신호를 인가하는 서스테인신호 인가부를 포함하여 구성됨에 따라, 회로에 실장되는 스위치 소자의 수가 감소된다는 효과가 있다.
PDP, 서스테인, 공진전류, 에너지 회수, 인덕터

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display panel device}
도 1 은 종래 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로,
도 2 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로,
도 3 은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 에너지 회수부 20: 서스테인신호 인가부
30su,30su': 셋업신호 인가부 30sd: 셋다운신호 인가부
40sb: 스캔바이어스신호 인가부 40sp: 스캔펄스 인가부
본 발명은 공진전류를 형성하는 에너지 회수부의 인덕터를 복수개로 채용하여 충전경로 및 방전경로를 분리함으로써 스위치 소자의 수를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 개발되는 평면 표시장치에는 액정 표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계방출 표시장치(field emission display; FED), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP) 등이 있다. 이 중, PDP는 다른 평면 표시장치에 비하여 휘도 및 발광효율이 높고 시야각이 넓어 대형 표시장치로 각광받고 있다.
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 도시한 것으로서, 패널 커패시터로부터 회수한 무효 전류를 재사용하기 위하여 패널 커패시터와 공진전류를 형성하는 인덕터를 포함하여 구성되는 에너지 회수부(1)와, 서스테인 펄스를 공급하는 서스테인신호 인가부(2)를 포함하여 구성된다.
또한, 램프형태로 상승하는 셋업신호 및 램프형태로 하강하는 셋다운 신호를 공급하는 리셋신호 인가부(3)와, 스캔 바이어스 신호 및 데이터 펄스에 동기적으로 하강하는 스캔펄스를 공급하는 스캔신호 인가부(4)로 구성된다.
이때, 상기 패널 커패시터(Cp)를 향해 공진전류가 흐르는 경로상에 노드 1(n1)이 형성되고, 상기 셋업 신호는 노드 1을 통해 패널 커패시터로 공급되는바, 리셋 구간 또는 어드레스 구간 중에 셋다운 신호 또는 스캔 펄스가 상기 패널 커패시터를 향해 공급되도록 상기 전류경로상의 서스테인신호 인가부(2) 측으로의 다른 경로를 차단하는 제 1 경로차단용 스위치(Q12)가 구비된다.
그리고, 리셋 구간 중에 상기 패널 커패시터로 공급되는 셋업 신호가 서스테인신호 인가부(2) 측으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 제 2 경로차단용 스위치(Q13)가 구비된다.
즉, 상기 제 1 경로차단용 스위치(Q12) 및 제 2 경로차단용 스위치(Q13)는 상기 에너지 회수부(1) 및 서스테인신호 인가부(2)가 동작됨에 따라 공진전류/방전전류를 형성하고, 이는 노드 1(n1)이 존재하는 전류경로를 통해 상기 패널 커패시터(Cp)로 공급된다.
이와 같이 공진전류 및 방전전류가 흐르는 경로상에 접속되는 제 1 경로차단용 스위치(Q12) 및 제 2 경로차단용 스위치(Q13)는 대용량 소자가 요구되어, 제조비용의 부담이 있었다.
이를 위해 회로 설계자들은 FET 등의 스위치 소자를 다수개 병렬 연결하여 스위치 용량을 증가시켰으나, 전류가 동시에 다수개의 스위치 소자를 통과하기 어려우므로 신호 왜곡이 발생하고, 스위칭 동작의 효율성이 저하되었으며, 회로에 실장되는 스위치 소자의 개수가 증가함에 따라 보드 사이즈의 증가 및 제조비용의 부담이 있었다.
또한, 상기 공진 전류경로 상에 스위치 소자가 다수 접속되어 있는 경우, 스위치 소자에 의한 전압강하로 인해 상기 에너지 회수부(1)에 의한 회수율이 감소하여 플라즈마 디스플레이 장치의 소비전력이 증가할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 공진전류를 형성하는 에너지 회수부의 인덕터를 복수개로 채용하여 최고 서스테인 신호 및 최저 서스테인 신호의 공급경로를 분리함으로써 스위치 소자의 수를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 패널 커패시터와 공진전류를 형성하는 제 1 인덕터 및 제 2 인덕터를 포함하여 구성되는 에너지 회수부와, 상기 제 1 인덕터에 의해 형성된 제 1 공진전류 경로를 통해 최고 서스테인 신호를 인가하고, 제 2 인덕터에 의해 형성된 제 2 공진전류 경로를 통해 최저 서스테인 신호를 인가하는 서스테인신호 인가부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 서스테인신호 인가부는 상기 제 1 공진전류 경로를 통해 최고 서스테인 신호가 인가되도록 상기 제 1 인덕터와 동일노드(노드 1)에 접속되는 제 1 스위치와, 상기 제 2 공진전류 경로를 통해 최저 서스테인 신호가 인가되도록 상기 제 2 인덕터와 동일노드(노드 2)에 접속되는 제 2 스위치를 포함하여 구성된다.
이때, 셋업 스위치는 상기 제 1 공진전류 경로 상에 접속되어 셋업 신호를 인가하고, 셋다운 스위치는 상기 셋업 스위치와 동일 노드에 접속되어 셋다운 신호를 인가한다.
또한, 셋업신호가 제 1 경로를 통해 패널 커패시터로 인가되도록 상기 노드 1 측으로의 경로를 차단하는 경로차단용 소자가 노드 1 및 셋업 스위치 사이에 연결된다.
스캔 스위치는 스캔 IC와 연결되어 어드레스 구간 동안 패널 커패시터로 스 캔 바이어스 신호를 인가하고, 스캔펄스 스위치 역시 상기 스캔 IC 와 연결되고, 데이터 펄스와 동기적으로 스캔펄스를 인가한다.
상보스캔 스위치는 상기 노드 2 및 스캔 스위치 사이에 연결되어 상기 최저 서스테인 신호가 흐르는 제 2 공진전류 경로를 형성하기 위해 도통된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로도이고, 도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로에서 출력되는 파형도이다. 이를 참고로 하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
먼저, 에너지 회수부(10)는 서스테인 구간동안에 패널 커패시터(Cp)를 서스테인 전압까지 충전시키고, 이를 다시 방전시킴에 따라 발생되는 무효전력에 의한 손실을 최소화하기 위한 회로이다.
본 발명의 에너지 회수부(10)는 상기 패널 커패시터(Cp)와 함께 제 1 공진전류 및 제 2 공진전류를 형성하는 제 1 인덕터(L1) 및 제 2 인덕터(L2)를 구비한다. 그리고, 각 인덕터와 연결되는 스위치(Q1,Q2), 상기 패널 커패시터로부터의 무효전력이 저장되는 소스 커패시터를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 패널 커패시터(Cp)는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이며, 상기 제 1 인덕터(L1)를 지나 패널 커패시터로 향하는 전류경로를 제 1 공진전류 경로라 하고, 제 2 인덕터(L2)를 지나 패널 커패시터로 향하는 전류경로를 제 2 공진전류 경로라 한다.
상기 서스테인신호 인가부(20)는 최고 서스테인 신호를 인가하는 제 1 스위치(Q3)가 상기 제 1 공진전류 경로상에 접속되며, 접속된 노드를 노드 1(n1)이라 한다. 또한, 상기 제 1 스위치와 교번적으로 도통되어, 최저 서스테인 신호를 인가하는 제 2 스위치(Q4)가 상기 제 2 공진전류 경로상에 접속되며, 접속된 노드를 노드 2(n2)라 한다.
즉, 최고 서스테인 신호는 노드 1(n1) 및 제 1 공진전류 경로를 거쳐 공급되고, 최저 서스테인 신호는 노드 2(n2) 및 제 2 공진전류 경로를 거쳐 공급되며, 상기 에너지 회수부(10)에 의해 패널 커패시터로 충전되는 전류는 제 1 공진전류 경로를 통해 공급되고, 상기 패널 커패시터로부터 방전되는 전류는 제 2 공진전류 경로를 통해 회수된다.
이때, 상기 최고 서스테인 신호의 외부전압원(Vsus)은 정극성 전압인 것으로 예시하고, 최저 서스테인 신호의 전압원은 그라운드 레벨인 것으로 예시한다. 다만, 상기 노드 1의 전압을 어느 레벨로 설정하느냐에 따라 회로상 공급되는 외부전원의 레벨이 상이해지는바, 본 실시예에서 제시된 전압레벨에 의해 본 발명의 기술사상은 한정되지 않음을 명시한다.
또한, 본 실시예에서 예시된 외부전원의 공용여부, 단독사용 여부는 제한되지 않으며, 각 스위치는 이와 푸쉬풀(push pull)로 연결되는 스위치가 더 연결될 수 있다.
리셋신호 인가부는 리셋구간 중에 셋업 신호를 인가하는 셋업신호 인가부 (30su)와, 셋다운 신호를 인가하는 셋다운신호 인가부(30sd)를 포함하여 구성된다.
먼저, 셋업신호 인가부(30su)는 상기 제 1 공진전류 경로상에 접속된 셋업 스위치(Q5)가 도통되어 셋업 전압원(Vsu)까지 상승하는 램프형태의 셋업신호를 패널 커패시터(Cp)로 인가한다. 상기 셋업 스위치의 제어단자에는 상기 램프파형의 기울기 조정을 위한 가변저항(VR1)이 연결된다.
또한, 상기 셋다운신호 인가부(30sd)는 상기 제 1 공진전류 경로상에 접속된 셋다운 스위치(Q6)가 도통되어 셋다운 전압원(-Vy)까지 하강하는 램프형태의 셋다운 신호를 패널 커패시터로 공급한다. 상기 셋다운 스위치의 제어단자에는 상기 램프파형의 기울기 조정을 위한 가변저항(VR2)이 연결된다.
즉, 상기 셋업 스위치(Q5) 및 셋다운 스위치(Q6)가 접속된 제 1 공진전류 경로와 제 2 스위치가 접속된 제 2 공진전류 경로가 분리됨에 따라, 셋다운 스위치에 의해 패널 커패시터(Cp)의 전압레벨이 하강되는 셋다운 구간동안 서스테인신호 인가부(20) 측으로의 전류경로를 차단하는 종래의 제 1 경로차단용 스위치가 제거될 수 있다.
그리고, 상기 셋업신호가 제 1 공진전류 경로를 통해 패널 커패시터로 인가되도록 상기 노드 1(n1) 측으로의 경로를 차단하는 경로차단용 소자(Q13)가 상기 노드 1 및 셋업 스위치(Q5) 사이에 연결된다.
스캔신호 인가부는 어드레스 구간 중에 스캔 바이어스 신호를 인가하는 스캔바이어스신호 인가부(40sb)와 스캔펄스를 인가하는 스캔펄스 인가부(40sp)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 스캔바이어스신호 인가부(40sb)는 어드레스 구간에서 패널 커패시터(Cp)로 스캔 바이어스 신호를 인가하는 스캔 스위치(Q7)를 포함하여 구성되며, 상기 스캔 스위치는 스캔 IC와 연결된다.
또한, 상기 스캔펄스 인가부(40sp)는 상기 스캔 IC와 스캔전압원과 연결되는 스캔펄스 스위치(Q8)를 포함하여 구성되며, 상기 스캔펄스 스위치가 도통됨에 따라, 상기 스캔 바이어스 전압에서 스캔펄스 전압까지 하강하는 스캔펄스가 인가되어 어드레스 방전을 일으킨다. 이때, 상기 스캔펄스 전압원은 셋다운 전압원(-Vy)과 공용 가능하다.
그리고, 상기 스캔바이어스신호 인가부(40sb)는 상기 스캔 스위치(Q7)와 상보적으로 동작되는 상보스캔 스위치(Q11)가 상기 제 2 공진전류 경로상에 연결되며, 상기 상보스캔 스위치에 제어단자가 공통되도록 연결되는 스위치(Q12)가 연결될 수 있으며, 이로써 양방향 제어가 가능하다.
따라서, 서스테인 구간 중에 제 1 공진전류 경로를 통해 패널 커패시터로 최저 서스테인 신호가 인가되도록 상기 상보스캔 스위치(Q11)가 도통되고, 이외의 구간, 특히 셋다운 신호 또는 스캔펄스가 인가됨에 따라 패널 커패시터의 전압이 하강하는 구간에서는 상기 상보스캔 스위치가 차폐되어 경로를 차단한다.
그리고, 스캔전압원(-Vy)과 제 1 노드(n1) 사이에 푸쉬풀 형태로 접속되는 하이사이드 스위치(high side, Q9)및 로우 사이드 스위치(low side, Q10)가 스캔 IC를 이룬다. 각 스위치 사이의 출력단자는 패널 커패시터(Cp)와 접속되므로, 상기 스캔 IC를 이루는 스위치의 도통 여부에 따라 스캔 바이어스 신호, 제 1 공진전류 상의 신호, 제 2 공진전류 상의 신호 등이 인가되고, 상기 패널 커패시터의 충전전압이 방전된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 회로에 있어서, 단위 서브필드를 이루는 구간에서의 전류경로를 도 2를 참조하여 살펴보고, 각 구간에서의 파형을 도 3을 참조하여 살펴본다.
먼저, 리셋구간(R)은 이전의 서스테인 방전에 의해 형성된 벽 전하 상태를 소거하고, 각 셀의 상태를 초기화시키는 구간이며, 상승하는 셋업신호가 공급되는 셋업구간(SU)과, 램프다운(ramp down) 파형의 셋다운 신호가 공급되는 셋다운 구간(SD)으로 구분된다.
본 발명에서 셋업신호는 셋업 전압원에서 셋업 스위치-제 1 공진전류 경로-스캔 IC(제 8 스위치)를 거쳐 공급되고, 셋다운 신호는 셋다운 전압원에서 셋다운 스위치-스캔 IC(제 8 스위치)를 거쳐 공급된다.
어드레스 구간(A)은 방전하고자 하는 셀을 선택하는 구간으로서, 스캔 바이어스 신호는 스캔 바이어스 전압원에서 스캔 스위치-스캔 IC(제 7 스위치)를 거쳐 공급되고, 스캔펄스는 데이터 펄스와 동기되는 순간에 스캔펄스 전압원에서 스캔펄스 스위치-스캔 IC(제 8 스위치)를 거쳐 공급된다.
또한, 서스테인 구간(S)은 스캔전극 및 서스테인 전극에 펄스를 교대로 인가하는 구간으로서, 최고 서스테인 신호는 최고 서스테인 전압원에서 제 1 스위치-노드 1-경로차단용 스위치-제 1 공진전류 경로-스캔 IC(제 8 스위치)를 거쳐 공급( ⓐ)되고, 최저 서스테인 신호는 최저 서스테인 전압원에서 제 2 스위치-노드 2-제 2 공진전류 경로-상보스캔 스위치-스캔 IC(제 7 스위치)를 거쳐 공급(ⓑ)되며, 이로써 서스테인 방전이 발생된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치에 관하여 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용이 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 공진전류를 형성하는 에너지 회수부의 인덕터를 1개 이상 채택하여 충전전류 및 방전전류의 경로를 분리하여, 경로 차단을 위해 종래 실장하였던 대용량의 스위치 소자를 생략할 수 있어 제조비용을 절감시킬 수 있는 한편, 보드 사이즈를 축소시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 공진전류 경로상에 연결된 스위치 소자로 인한 신호 왜곡을 방지할 수 있으며, 에너지 회수부에 의한 회수율 또한 증가하여 전력 효율이 향상된다는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 패널 커패시터와 공진전류를 형성하는 제 1 인덕터 및 제 2 인덕터를 포함하여 구성되는 에너지 회수부와,
    상기 제 1 인덕터에 의해 형성된 제 1 공진전류 경로를 통해 최고 서스테인 신호를 인가하고, 제 2 인덕터에 의해 형성된 제 2 공진전류 경로를 통해 최저 서스테인 신호를 인가하는 서스테인신호 인가부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 서스테인신호 인가부는 상기 제 1 공진전류 경로를 통해 최고 서스테인 신호가 인가되도록 상기 제 1 인덕터와 동일노드(노드 1)에 접속되는 제 1 스위치와, 상기 제 2 공진전류 경로를 통해 최저 서스테인 신호가 인가되도록 상기 제 2 인덕터와 동일노드(노드 2)에 접속되는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 청구항 2에서,
    리셋구간동안 상기 패널 커패시터로 셋업신호가 인가되도록 상기 제 1 공진전류 경로 상에 셋업 스위치가 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 청구항 2에서,
    리셋구간동안 상기 패널 커패시터로 셋다운 신호가 인가되도록 상기 제 1 공진전류 경로 상에 셋다운 스위치가 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 청구항 4에서,
    셋업신호가 제 1 공진전류 경로를 통해 패널 커패시터로 인가되도록 상기 노드 1 측으로의 경로를 차단하는 경로차단용 소자가 노드 1 및 셋업 스위치 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 청구항 2에서,
    어드레스 구간 동안 패널 커패시터로 스캔 바이어스 신호를 인가하는 스캔 스위치가 스캔 IC와 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 청구항 4에서,
    어드레스 구간동안 데이터 펄스와 동기적으로 스캔펄스를 인가하는 스캔펄스 스위치가 스캔 IC와 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 청구항 2에서,
    상기 최저 서스테인 신호가 인가되는 제 2 공진전류 경로를 형성하기 위해 도통되고, 스캔 스위치와 상보적으로 동작하는 상보스캔 스위치가 상기 노드 2 및 스캔 스위치 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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