KR20070097198A - 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 동일한 크기의 양의 레벨과 음의 레벨의 유지방전 전압이 X 전극과 Y 전극에 교대로 인가되도록 함으로써, 별도의 에너지 회수용 커패시터 없이도 연속적인 전압 변화에 의한 패널 커패시터의 충방전 동작이 가능한 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법를 제공한다. 본 발명은, X 전극 라인 및 Y 전극 라인과 어드레스 전극 라인이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드가, 상기 모든 방전셀들을 초기화하는 리셋 주기, 상기 모든 방전셀들 중에서 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하는 어드레스 주기, 및 상기 선택된 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 유지방전 주기를 포함하며, 상기 유지방전 주기에는 상기 X 전극 라인 및 Y 전극 라인에 제1레벨과 제2레벨의 유지펄스 전압이 교대로 인가되고, 상기 제1레벨과 제2레벨이 크기는 동일하고 극성이 반대인 디스플레이 패널의 구동방법을 제공한다.

Description

디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법{Apparatus for driving plasma display panel and method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 구동장치가 적용되는 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 각 구동부에서 출력하는 구동신호의 일 실시예를 보여주는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 일 실시예로서, 전력회수회로를 포함하는 X 구동부를 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 다른 실시예로서, 전력회수회로를 포함하는 Y 구동부를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
22: 논리 제어부, 23: 어드레스 구동부,
24: X 구동부, 25: Y 구동부.
본 발명은 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기들이 존재하여 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치로서 대형 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)이 주목받고 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 방전현상을 이용하여 화상을 표현하는 디스플레이 장치인데, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 전압의 형태에 따라서 직류형과 교류형으로 나눌 수 있으며, 직류형의 경우 방전시간의 지연시간이 긴 단점으로 인하여 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 개발이 많이 이루어지고 있다.
교류형 플라즈마 디스플레이 패널로는 3전극을 구비하고 교류 전압에 의하여 구동되는 3전극 교류 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널이 대표적이다. 일반적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 다층의 판으로 이루어져 있으며, 종래의 화면표시장치인 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우면서도 넓은 화면을 제공할 수 있기에 공간적으로 유리하다.
통상의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예로서, 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동장치, 및 구동방법이 본 출원인의 미국 특허 제6,744,218호(명칭: Method of driving a plasma display panel in which the width of display sustain pulse varies)에 개시되어 있다. 상기 미국특허에 개시된 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동장치, 및 구동방법에 관한 사항은 본 명세서에 포함되는 것으로 하고, 그 자세한 설명은 생략한다.
플라즈마 디스플레이 패널은 유지 전극과 어드레스 전극이 교차되는 영역에 형성되는 다수개의 디스플레이 셀들을 구비하며, 하나의 디스플레이 셀은 세 개(적색, 녹색, 청색)의 방전셀들로 구성되며, 상기 방전셀들의 방전 상태를 조절함에 따라 화상의 계조를 표현한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 계조를 표현하기 위하여 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 하나의 프레임을 발광 횟수가 다른 8개의 서브필드들로 구성하여 256 계조를 표현할 수가 있다. 즉, 256 계조로 화상을 표시하고자하는 경우에 1/60초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어진다. 상기 각각의 서브-필드마다 리셋 주기, 어드레스 주기, 및 유지방전 주기들이 존재하여 플라즈마 디스플레이 패널이 구동된다.
상기 리셋 주기에는 모든 방전셀들을 초기화한다. 상기 어드레스 주기에는 표시하고자 하는 방전셀들을 선택한다. 상기 유지방전 주기에는 전체 방전셀들 중에서 상기 어드레스 주기에 선택된 방전셀들에서 표시방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널은 구동 시에 방전셀 내의 유지 전극들 사이에 방전 가스의 방전 개시 전압 이상의 고전압을 지속적으로 교대로 가해주어야 한다. 이때, 유지 전극 위에는 유전체가 도포되어 있으며, 이로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극인 X 전극과 Y 전극에는 일정량의 용량 성분인 패널 커패시 터(panel capacitor)가 존재한다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시에 유지전극 간에 양극(+)과 접지 전압에 의한 큰 전위차의 전압이 교대로 인가되기 위해서는 상기 패널 커패시터의 충방전 동작이 이루어져야 한다. 짧은 시간동안에 반복적으로 전압이 변화될 있도록 하기 위하여, 스위칭 소자에 의한 스위칭 동작이 수행된다. 이때, 스위칭 동작에 의하여 급격한 전압 변화가 발생하므로, 스위칭 소자가 불연속적인 하드 스위칭을 하게되어, 스위칭 소자가 소손되는 등 회로가 불안정해지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 동일한 크기의 양의 레벨과 음의 레벨의 유지방전 전압이 X 전극과 Y 전극에 교대로 인가되도록 함으로써, 별도의 에너지 회수용 커패시터 없이도 연속적인 전압 변화에 의한 패널 커패시터의 충방전 동작이 가능한 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터로부터 전력을 회수 또는 상기 패널 커패시터에 전력을 충전하면서, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 것으로, 접지단으로부터 상기 패널 커패시터로의 전력의 충전 또는 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부; 일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속되는 인덕터를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치를 제공한다.
상기 에너지 회수 스위칭부가, 일단이 상기 접지단에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속되는 제1 제어스위치, 상기 제1 제어스위치와 병렬로 연결되는 제2 제어스위치, 상기 제1 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 제1 제어스위치로부터 상기 인덕터 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제1 다이오드, 및 상기 제2 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 인덕터로부터 상기 제2 제어스위치 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 인덕터가 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키는 것이 바람직하다.
디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드가, 상기 모든 방전셀들을 초기화하는 리셋 주기, 상기 모든 방전셀들 중에서 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하는 어드레스 주기, 및 상기 선택된 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 유지방전 주기를 포함하는 것이 바람직하다.
일단이 제1레벨의 전압을 공급하는 제1 전원 공급단에 접속되고, 다른 일단이 제2레벨의 전압을 공급하는 제2 전원 공급단에 접속되어, 상기 유지방전 주기에 상기 전극 라인에 상기 제1레벨과 제2레벨의 전압이 교대로 인가되는 유지 구동부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1레벨과 제2레벨이 크기는 동일하고 극성이 반대인 것이 바람직하다.
상기 전극 라인들이 X 전극 라인과 Y 전극 라인을 포함하고, 상기 전극 라인이 X 전극 라인을 포함하고, 상기 유지 구동부가 X 구동부를 포함하는 것이 바람직 하다.
상기 전극 라인이 Y 전극 라인을 더 포함하고, 상기 유지 구동부가 Y 구동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유지방전 주기가, 상기 X 전극 라인에 제1레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제2레벨의 전원이 인가되는 제1기간, 및 상기 X 전극 라인에 제2레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제1레벨의 전원이 인가되는 제1기간을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유지방전 주기에 상기 제1기간과 제2기간이 교대로 반복되는 것이 바람직하다.
X 전극 라인 및 Y 전극 라인과 어드레스 전극라인이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 표시하고자 하는 영상신호에 따라 X 구동제어신호, Y 구동제어신호, 및 A 구동제어신호를 포함하는 구동제어신호를 발생시키는 논리 제어부, 상기 X 구동제어신호를 처리하여 상기 X 전극라인들에 인가하는 X 구동부, 상기 Y 구동제어신호를 처리하여 상기 Y 전극라인들에 인가하는 Y 구동부, 및 상기 A 구동제어신호를 처리하여 상기 어드레스 전극라인들에 인가하는 어드레스 구동부를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은, X 전극 라인 및 Y 전극 라인과 어드레스 전극 라인이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드가, 상기 모든 방전셀들을 초기화하는 리셋 주기, 상 기 모든 방전셀들 중에서 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하는 어드레스 주기, 및 상기 선택된 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 유지방전 주기를 포함하며, 상기 유지방전 주기에는 상기 X 전극 라인 및 Y 전극 라인에 제1레벨과 제2레벨의 유지펄스 전압이 교대로 인가되고, 상기 제1레벨과 제2레벨이 크기는 동일하고 극성이 반대인 디스플레이 패널의 구동방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 동일한 크기의 양의 레벨과 음의 레벨의 유지방전 전압이 X 전극과 Y 전극에 교대로 인가되도록 함으로써, 별도의 에너지 회수용 커패시터 없이도 연속적인 전압 변화에 의한 패널 커패시터의 충방전 동작이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도면을 참조하면, 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(10, 13) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(AR1∼ABm), 유전층(11, 15), Y 전극 라인들(Y1∼Yn), X 전극 라인들(X1∼Xn), 형광층(16), 격벽(17) 및 보호층으로서의 일산화마그네슘(MgO)층(12)이 마련되어 있다.
어드레스 전극 라인들(AR1∼ABm)은 뒤쪽 글라스 기판(13)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(15)은 어드레스 전극 라인들(AR1∼ABm)의 앞쪽에서 전면(全面) 도포된다. 아래쪽 유전층(15)의 앞쪽에는 격벽(17)들이 어드레스 전극 라인들(AR1∼ABm)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(17)들은 각 방전셀(14)의 방전 영역을 구획하고 각 방전셀(14) 사이의 광학적 간섭(cross talk)을 방지하는 기능을 한다. 형광층(16)은 뒤쪽 글라스 기판(13)위에 형성되는 아래쪽 유전층(15)과 격벽(17)들 사이에 형성되는 공간의 내면에 형성된다.
X 전극 라인들(X1∼Xn)과 Y 전극 라인들(Y1∼Yn)은 어드레스 전극 라인들(AR1 ∼ABm)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(10)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 방전셀(14)을 설정한다. 각 X 전극 라인(X1∼Xn)과 각 Y 전극 라인(Y1 ∼Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인이 결합되어 형성된다. 여기서, X 전극 라인들(X1∼Xn)은 각각의 방전셀(14)에서 유지 전극이 되고, Y 전극 라인들(Y1∼Yn)은 각각의 방전셀(14)에서 주사 전극이 되고, 어드레스 전극 라인들(AR1 ∼ABm) 각각의 방전셀(14)에서 어드레스 전극이 된다.
이때, 상기 Y 전극 라인들이 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하기 위하여 스캔 펄스가 순차적으로 인가되는 주사(scan) 전극이 된다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 표시 패널(1)의 구동 장치(20)는 영상 처리부(21), 논리 제어부(22), 어드레스 구동부(23), X 구동부(24), 및 Y 구동부(25)를 포함한다. 영상 처리부(21)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호들을 발생시킨다. 내부 영상 신호는 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호 등이 될 수 있다. 논리 제어부(22)는 영상 처리부(21)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다.
이때, 어드레스 구동부(23), X 구동부(24) 및 Y 구동부(25) 등의 구동부에서 상기 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)로부터 입력받아 각각의 구동 신호들을 발생시키고, 발생된 구동 신호를 각각의 전극 라인들에 인가한다.
즉, 어드레스 구동부(23)는, 논리 제어부(22)로부터 입력되는 어드레스 신호(SA)에 따른 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. X 구동부(24)는 논리 제어부(22)로부터 입력되는 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여, X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(25)는 논리 제어부(22)로부터 입력되는 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여, Y 전극 라인들에 인가한다.
도 3은 도 2의 각 구동부에서 출력하는 구동신호의 일 실시예를 보여주는 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 일단 플라즈마 디스플레이 패널(도 3의 1)을 구동하기 위한 단위 프레임은 복수개의 서브필드로 나뉘며, 각 서브필드(SF)는 리셋 기간(PR), 어드레스 기간(PA) 및 유지 기간(PS)으로 나뉜다.
먼저 리셋 기간(PR)에는 Y 전극들(Y1~Yn)에 상승펄스와 하강펄스로 이루어진 리셋펄스가 인가되고, X 전극들(X1~Xn)에는 하강펄스 인가시부터 제2 전압(바이어스전압)이 인가되어 리셋 방전이 수행된다. 리셋 방전에 의해 전체 방전셀을 초기화된다. 상승펄스는 유지방전전압(Vs)에서 상승전압(Vset)만큼 상승하여 최종적으로 상승최고전압(Vset+Vs)에 도달하고, 하강펄스는 유지방전전압(Vs)에서 하강하여 최종적으로 하강최저전압(Vnf)에 도달한다.
어드레스 기간(PA)에는 Y 전극들(Y1, ...,Yn)에 주사펄스가 순차적으로 인가되고, A 전극들(A1, ...,Am)에는 상기 주사펄스에 맞춰 표시 데이터 신호가 인가되어 어드레스 방전이 수행된다. 어드레스 방전에 의해 유지 기간(PS)에서 발생하는 유지방전이 수행될 방전셀이 선택된다. 주사펄스는 스캔하이전압(Vsch)을 가지다가 순차적으로 스캔하이전압(Vsch)보다 전압이 작은 스캔로우전압(Vscl)을 가지며, 표시 데이터 신호는 주사펄스의 스캔로우전압(Vscl) 인가시에 맞춰 정극성의 어드레스전압(Va)을 갖는다.
유지 기간(PS)에서는 X 전극들(X1~Xn)과 Y 전극들(Y1~Yn)에 유지펄스가 교호하게 인가되어 유지방전이 수행된다. 유지방전에 의해 각 서브필드마다 할당된 계조 가중치에 따라 휘도가 표현된다. 유지펄스는 제1레벨의 유지방전전압(Vs)과 제2레벨의 유지방전전압(-Vs)을 교대로 갖는다. 이때, 제1레벨의 전압(Vs)과 제2레벨의 전압(-Vs)은 크기는 동일하고 그 극성이 반대가 된다.
즉, 유지방전 주기(PS)가, X 전극 라인에 제1레벨의 전압(Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제2레벨의 전압(-Vs)이 인가되는 제1기간(PS1)과, X 전극 라인에 제2레벨의 전압(-Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제1레벨의 전압(Vs)이 인가되는 제1기간을 포함한다. 또한, 유지방전 주기(PS)에는 제1기간(PS1)과 제2기간(PS2)이 계조 표현을 위한 개수만큼 교대로 반복된다.
이때, 제1레벨의 전압(Vs)과 제2레벨의 전압(-Vs)의 전압차(2Vs)의 1/2이 0V 즉 접지레벨이 된다. 따라서, 제1레벨의 전압(Vs)과 제2레벨의 전압(-Vs)의 인가를 위하여 상승 및 하강하는 구간에서, 별도의 에너지 회수 커패시터 없이도 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다.
한편, 도 3에서 도시된 바와 다른 구동신호가 도 2의 각 구동부에서 출력되는 것이 가능하며 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 일 실시예로서, 전력회수회로를 포함하는 X 구동부를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 유지펄스 인가부(510)와, 제2 전압 인가부(505)와, 에너지 회수부(520)와, 및 스위칭부(507)를 구비한다.
유지펄스 인가부(510)는 X 전극들(Cp의 제1단)에 구동신호를 출력하기 위하여, 제1 전압(Vs)을 출력하는 제1 전압 인가부(511) 및 제11 전압(-Vs)을 출력하는 제11 전압 인가부(512)를 포함한다. 제2 전압 인가부(505)는 제2 전압(Vb)을 출력 한다. 에너지 회수부(520)는 패널 내에 전하를 축적하거나 패널 내의 전하를 저장한다.
제1 전압 인가부(511)는 일단이 제1 전압원(Vs)에 접속되고, 타단이 스위칭부(507)에 접속된 제1 스위칭 소자(S1)를 구비한다. 제11 전압 인가부(512)는 일단이 제11 전압원(-Vs)에 접속되고, 타단이 스위칭부(507)에 접속된 제2 스위칭 소자(S2)를 구비한다. 제1 전압 인가부(511) 및 제11 전압 인가부(512)를 구비하는 유지펄스 인가부(510)는 유지펄스를 발생하기 위하여 제1 스위칭 소자(S1) 및 제2 스위칭 소자(S2)가 교대로 턴 온 된다.
유지 기간(PS)에 X 전극들(X1~Xn)과 Y 전극들(Y1~Yn)에 유지펄스가 교호하게 인가되어 유지방전이 수행된다. 유지방전에 의해 각 서브필드마다 할당된 계조 가중치에 따라 휘도가 표현된다. 유지펄스는 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)을 교대로 갖는다. 이때, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)은 크기는 동일하고 그 극성이 반대가 된다.
즉, 유지방전 주기에, X 전극 라인에 제1전압(Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제11전압(-Vs)이 인가된 후, 다음으로 X 전극 라인에 제11전압(-Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제1전압(Vs)이 인가된다. 또한, 유지방전 주기(PS)에는 X 전극들(X1~Xn)과 Y 전극들(Y1~Yn)에 각각 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)이 계조 표현을 위한 개수만큼 교대로 반복된다.
이때, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 전압차(2Vs)의 1/2이 0V 즉 접지레벨 이 된다. 따라서, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 인가를 위하여 상승 및 하강하는 구간에서, 별도의 에너지 회수 커패시터 없이도 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다.
제2 전압 인가부(505)는 일단이 제2 전압원(Vb)에 접속되고, 타단이 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단) 및 스위칭부(507)에 접속되는 제3 스위칭 소자(S3)를 구비한다. 제3 스위칭 소자(S3)가 턴 온 되어 제2 전압(Vb)이 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단)에 출력된다.
에너지 회수부(520)는 접지단으로부터 패널 커패시터(Cp)로의 전력의 충전 또는 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부(522)와 일단이 에너지 회수 스위칭부(522)에 접속되고, 타단이 패널 커패시터(Cp)에 접속되는 인덕터(L1)를 구비한다.
에너지 회수 스위칭부(522)는 일단이 접지단에 접속되고 타단이 인덕터(L1)에 접속된 제4 스위칭 소자(S4)와 제5 스위칭 소자(S5)를 구비하며, 제4 스위칭 소자(S4)와 제5 스위칭 소자(S5) 사이에 방향이 다른 두개의 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)가 접속될 수 있다.
에너지 회수부(520)의 동작을 설명하면, 에너지 회수 스위칭부(522) 중 제5 스위칭 소자(S5)가 턴온되면, 패널 내의 전하가 인덕터(L1)와, 제2 다이오드(D2)와, 제5 스위칭 소자(S5)를 거쳐 접지단을 통하여 전류가 흐른다. 에너지 회수 스위칭부(522) 중 제4 스위칭 소자(S4)가 턴 온 되면, 접지단으로부터 전하가 제4 스위칭 소자(S4)와, 제1 다이오드(D1)와, 인덕터(L1)를 거쳐 패널(Cp) 내에 축적된다.
따라서, 유지 전압이 제1전압(Vs)으로부터 제11전압(-Vs)으로 변경될 때에는, 먼저 패널 커패시터(Cp)로부터 접지단으로 인덕터(L1)와 패널 커패시터에 의한 공진 전류가 흐르면서, 연속적으로 전압이 변경된다. 또한, 유지 전압이 제11전압(-Vs)으로부터 제1전압(Vs)으로 변경될 때에는, 먼저 접지단으로부터 패널 커패시터(Cp)로 인덕터(L1)와 패널 커패시터에 의한 공진 전류가 흐르면서, 연속적으로 전압이 변경된다.
즉, 유지방전 주기에 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 스위칭 소자들(S1, S2)의 하드 스위칭에 의한 스위칭 소자의 소손과 회로에 주는 부담을 줄일 수 있다.
특히, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 전압차(2Vs)의 1/2이 0V 즉 접지레벨이 된다. 따라서, 제1레벨의 전압(Vs)과 제2레벨의 전압(-Vs)의 인가를 위하여 상승 및 하강하는 구간에서, 별도의 에너지 회수 커패시터 없이도 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다.
스위칭부(507)는 일단이 유지펄스 인가부(510)에 접속되고, 타단이 제2 전압 인가부(505) 및 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단)과 접지 사이에 접속되며, 제6 스위칭 소자(S6)를 구비한다. 스위칭부(507)는 유지펄스 인가부(510)로부터 출력되는 유지펄스를 패널의 X 전극들에 인가하기 위하여 스위칭 동작을 수행하고, 제2 전압 인가부(505)로부터 출력되는 제2 전압(Vb)이 유지펄스 인가부(510)로 흐르지 못하 도록 스위칭 동작을 수행한다. 즉, 제6 스위칭 소자(S6)는 유지펄스를 패널의 X 전극들(Cp의 제1단)에 인가하기 위하여 턴 온 되고, 제2 전압(Vb)이 유지펄스 인가부(510)로 흐르지 못 하도록 턴 오프 된다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 다른 실시예로서, 전력회수회로를 포함하는 Y 구동부를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 유지펄스 인가부(610), 제1 스위칭부(605), 제2 스위칭부(617), 제3 전압 인가부(607), 제4 전압 인가부(609), 주사 스위칭부(601), 제5 전압 인가부(603), 제6 전압 인가부(615), 및 에너지 회수부(620)를 구비한다.
상기 유지펄스 인가부(610)는 제1 전압 인가부(611)와 제11 전압 인가부(612)를 포함한다. 상기 제1 전압 인가부(611)는 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 구동신호를 출력하기 위하여, 제1 전압(Vs)을 제1 노드(N1)에 출력한다. 상기 제11 전압 인가부(612)는 제11 전압(-Vs)을 제1 노드(N1)에 출력한다.
상기 제1 스위칭부(605)는 일단이 제1 노드(N1)에 접속되고 타단은 제2 노드(N2)에 접속된 제7 스위칭 소자(S7)를 포함한다. 상기 제2 스위칭부(617)는 일단이 제2 노드(N2)에 접속되고 타단은 제3 노드(N3)에 접속된 제15 스위칭 소자(S15)를 포함한다.
상기 제3 전압 인가부(607)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되고 제1 전압(Vs)을 제3 전압(Vset)만큼 서서히 상승시켜 제2 노드(N2)에 출력한다. 상기 제4 전압 인가부(609)는 제3 노드(N3)에 접속되고 제1 전압(Vs)을 제4 전압 (Vnf)까지 서서히 하강시켜 제3 노드(N3)에 출력한다.
상기 주사 스위칭부(601)는 서로 직렬 접속된 제1 주사 스위칭 소자(SC1) 및 제2 주사 스위칭 소자(SC2)를 구비한다. 이때, 제1 주사 스위칭 소자(SC1)와 제2 주사 스위칭 소자(SC2)의 사이에 형성된 제4 노드(N4)가 패널의 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 접속된다. 주사 스위칭부(601)는 Y 전극 라인들에 대한 전원의 인가를 제어할 수 있는 스캔 IC로 이루어질 수 있다. 이때, 모든 Y 전극 라인들이 복수개의 블록으로 나뉘고, 각각의 블록에 대하여 하나의 스캔 IC가 연결될 수 있도록, 주사 스위칭부(601)가 복수개의 스캔 IC로 이루어질 수 있다.
상기 제5 전압 인가부(603)는 제5 전압원(Vsch)을 구비하고 제1 주사 스위칭 소자(SC1)에 접속되어 제1 주사 스위칭 소자(SC1)로 제5 전압(Vsch)을 출력한다. 상기 제6 전압 인가부(615)는 제3 노드(N3) 및 제2 주사 스위칭 소자(SC2)에 접속되어 제6 전압(Vscl)을 출력한다.
상기 에너지 회수부(620)는 패널(Cp) 내에 전하를 축적하거나 패널(Cp) 내의 전하를 저장한다.
제1 전압 인가부(611)는 일단이 제1 전압원(Vs)에 접속되고, 타단이 제1 노드(N1)에 접속된 제8 스위칭 소자(S8)를 구비한다. 제11 전압 인가부(612)는 일단이 제11 전압원(-Vs)에 접속되고, 타단이 제1 노드(N1)에 접속된 제9 스위칭 소자(S9)를 구비한다. 유지펄스 인가부(610)는 유지펄스를 발생하기 위하여 제8 스위칭 소자(S8)와 제9 스위칭 소자(S9)를 교대로 턴 온 시킨다.
유지 기간(PS)에 X 전극들(X1~Xn)과 Y 전극들(Y1~Yn)에 유지펄스가 교호하게 인가되어 유지방전이 수행된다. 유지방전에 의해 각 서브필드마다 할당된 계조 가중치에 따라 휘도가 표현된다. 유지펄스는 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)을 교대로 갖는다. 이때, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)은 크기는 동일하고 그 극성이 반대가 된다.
즉, 유지방전 주기에, X 전극 라인에 제1전압(Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제11전압(-Vs)이 인가된 후, 다음으로 X 전극 라인에 제11전압(-Vs)이 인가되면서 Y 전극 라인에는 제1전압(Vs)이 인가된다. 또한, 유지방전 주기(PS)에는 X 전극들(X1~Xn)과 Y 전극들(Y1~Yn)에 각각 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)이 계조 표현을 위한 개수만큼 교대로 반복된다.
이때, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 전압차(2Vs)의 1/2이 0V 즉 접지레벨이 된다. 따라서, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 인가를 위하여 상승 및 하강하는 구간에서, 별도의 에너지 회수 커패시터 없이도 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다.
제3 전압 인가부(607)는 제4 커패시터(C4)와 제10 스위칭 소자(S10)를 구비한다. 상기 제4 커패시터(C4)는 일단이 제1 노드(N1)에 접속되고 타단은 제3 전압원(Vset)에 접속된다. 상기 제10 스위칭 소자(S10)는 제3 전압원(Vset)과 제2 노드(N3) 사이에 접속된다.
제4 전압 인가부(609)는 일단이 제3 노드(N3)에 접속되고, 타단이 제4 전압 원(Vnf)에 접속된 제11 스위칭 소자(S11)를 구비한다. 제1 전압 인가부(611)의 제8 스위칭 소자(S8), 제1 스위칭부(605)의 제7 스위칭 소자(S7), 제2 스위칭부(617)의 제15 스위칭 소자(S15) 및 제4 전압 인가부(609)의 제11 스위칭 소자(S11)가 턴 온 됨으로써, 제1 전압(Vs)에서 제4 전압(Vnf)까지 서서히 하강한 전압이 제3 노드(N3)에 출력된다.
제6 전압 인가부(615)는 제3 노드(N3)와 제6 전압원(Vscl) 사이에 접속된 제12 스위칭 소자(S12)를 구비한다. 제12 스위칭 소자(S12)가 턴 온 되어 제3 노드(N2)에 제6 전압(Vscl)을 출력한다.
주사 스위칭부(601)의 제1 주사 스위칭 소자(SC1)가 턴 온 되고 제2 주사 스위칭 소자(SC2)가 턴 오프 되면, 제5 전압(Vsch)이 제4 노드(N4)를 거쳐 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 출력된다. 반면에 주사 스위칭부(601)의 제1 주사 스위칭 소자(SC1)가 턴 오프 되고 제2 주사 스위칭 소자(SC2)가 턴 온 되면, 제3 노드(N3)에 출력된 각 전압, 즉 제1 전압(Vs), 접지 전압(Vg), 제4 전압(Vnf), 제6 전압(Vscl)이 제4 노드(N4)를 거쳐 Y 전극들(Cp의 제2단)에 출력된다.
에너지 회수부(620)는 에너지 회수 스위칭부(622) 및 인덕터(L2)를 구비한다. 상기 에너지 회수 스위칭부(622)는 접지단으로부터 패널 커패시터(Cp)로의 전력의 충전 또는 회수를 제어한다. 상기 인덕터(L2)는 일단이 에너지 회수 스위칭부(622)에 접속되고 타단이 제1 노드(N1)에 접속된다.
에너지 회수 스위칭부(622)는 일단이 접지단에 접속되고 타단이 인덕터(L2)에 접속된 제13 스위칭 소자(S13)와 제14 스위칭 소자(S14)를 구비한다. 또한, 제 13 스위칭 소자(S13)와 제14 스위칭 소자(S14) 사이에 방향이 다른 두개의 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)가 접속될 수 있다.
에너지 회수부(620)의 동작을 설명하면, 에너지 회수 스위칭부(622) 중 제14 스위칭 소자(S14)가 턴온되면, 패널 내의 전하가 인덕터(L2)와, 제4 다이오드(D4)와, 제14 스위칭 소자(S14)를 거쳐 접지단을 통하여 전류가 흐른다. 에너지 회수 스위칭부(622) 중 제4 스위칭 소자(S13)가 턴 온 되면, 접지단으로부터 전하가 제13 스위칭 소자(S13)와, 제3 다이오드(D3)와, 인덕터(L2)를 거쳐 패널(Cp) 내에 축적된다.
따라서, 유지 전압이 제1전압(Vs)으로부터 제11전압(-Vs)으로 변경될 때에는, 먼저 패널 커패시터(Cp)로부터 접지단으로 인덕터(L1)와 패널 커패시터에 의한 공진 전류가 흐르면서, 연속적으로 전압이 변경된다. 또한, 유지 전압이 제11전압(-Vs)으로부터 제1전압(Vs)으로 변경될 때에는, 먼저 접지단으로부터 패널 커패시터(Cp)로 인덕터(L1)와 패널 커패시터에 의한 공진 전류가 흐르면서, 연속적으로 전압이 변경된다.
즉, 유지방전 주기에 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 스위칭 소자들(S1, S2)의 하드 스위칭에 의한 스위칭 소자의 소손과 회로에 주는 부담을 줄일 수 있다.
특히, 제1전압(Vs)과 제11전압(-Vs)의 전압차(2Vs)의 1/2이 0V 즉 접지레벨이 된다. 따라서, 제1레벨의 전압(Vs)과 제2레벨의 전압(-Vs)의 인가를 위하여 상 승 및 하강하는 구간에서, 별도의 에너지 회수 커패시터 없이도 공진 인덕터에 의하여 하드 스위칭 없이 연속적인 증가 또는 감소에 의하여 패널 커패시터에 전압을 인가할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법에 의하면, 동일한 크기의 양의 레벨과 음의 레벨의 유지방전 전압이 X 전극과 Y 전극에 교대로 인가되도록 함으로써, 별도의 에너지 회수용 커패시터 없이도 연속적인 전압 변화에 의한 패널 커패시터의 충방전 동작이 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터로부터 전력을 회수 또는 상기 패널 커패시터에 전력을 충전하면서, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 것으로,
    접지단으로부터 상기 패널 커패시터로의 전력의 충전 또는 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부;
    일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속되는 인덕터를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 회수 스위칭부가,
    일단이 상기 접지단에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속되는 제1 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 병렬로 연결되는 제2 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 제1 제어스위치로부터 상기 인덕터 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제1 다이오드, 및
    상기 제2 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 인덕터로부터 상기 제2 제어스위치 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인덕터가 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키는 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고, 상기 각각의 서브-필드가, 상기 모든 방전셀들을 초기화하는 리셋 주기, 상기 모든 방전셀들 중에서 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하는 어드레스 주기, 및 상기 선택된 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 유지방전 주기를 포함하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    일단이 제1레벨의 전압을 공급하는 제1 전원 공급단에 접속되고, 다른 일단이 제2레벨의 전압을 공급하는 제2 전원 공급단에 접속되어, 상기 유지방전 주기에 상기 전극 라인에 상기 제1레벨과 제2레벨의 전압이 교대로 인가되는 유지 구동부를 더 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1레벨과 제2레벨이 크기는 동일하고 극성이 반대인 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전극 라인들이 X 전극 라인과 Y 전극 라인을 포함하고,
    상기 전극 라인이 X 전극 라인을 포함하고, 상기 유지 구동부가 X 구동부를 포함하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전극 라인이 Y 전극 라인을 더 포함하고, 상기 유지 구동부가 Y 구동부를 더 포함하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유지방전 주기가,
    상기 X 전극 라인에 제1레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제2레벨의 전원이 인가되는 제1기간, 및
    상기 X 전극 라인에 제2레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제1레벨의 전원이 인가되는 제1기간을 포함하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유지방전 주기에 상기 제1기간과 제2기간이 교대로 반복되는 디스플레이 패널의 구동장치.
  11. 제1항에 있어서,
    X 전극 라인 및 Y 전극 라인과 어드레스 전극라인이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고,
    표시하고자 하는 영상신호에 따라 X 구동제어신호, Y 구동제어신호, 및 A 구동제어신호를 포함하는 구동제어신호를 발생시키는 논리 제어부, 상기 X 구동제어신호를 처리하여 상기 X 전극라인들에 인가하는 X 구동부, 상기 Y 구동제어신호를 처리하여 상기 Y 전극라인들에 인가하는 Y 구동부, 및 상기 A 구동제어신호를 처리하여 상기 어드레스 전극라인들에 인가하는 어드레스 구동부를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  12. X 전극 라인 및 Y 전극 라인과 어드레스 전극 라인이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 디스플레이 주기로서의 프레임마다 시분할 계조 디스플레이를 위한 복수의 서브-필드들이 존재하고,
    상기 각각의 서브-필드가, 상기 모든 방전셀들을 초기화하는 리셋 주기, 상기 모든 방전셀들 중에서 표시하고자 하는 방전셀들을 선택하는 어드레스 주기, 및 상기 선택된 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 유지방전 주기를 포함하며,
    상기 유지방전 주기에는 상기 X 전극 라인 및 Y 전극 라인에 제1레벨과 제2 레벨의 유지펄스 전압이 교대로 인가되고, 상기 제1레벨과 제2레벨이 크기는 동일하고 극성이 반대인 디스플레이 패널의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유지방전 주기가,
    상기 X 전극 라인에 제1레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제2레벨의 전원이 인가되는 제1기간, 및
    상기 X 전극 라인에 제2레벨의 전원이 인가되면서 상기 Y 전극 라인에는 제1레벨의 전원이 인가되는 제1기간을 포함하는 디스플레이 패널의 구동방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유지방전 주기에 상기 제1기간과 제2기간이 교대로 반복되는 디스플레이 패널의 구동방법.
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