KR20110054392A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극과 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 정극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압원과 스캔 전극 사이에 배치되는 제 1 스위치; 정극성 서스테인 전압원과 서스테인 전극 사이에 배치되는 제 2 스위치; 제 1 스위치와 스캔 전극 사이의 제 1 노드와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 3 스위치; 제 2 스위치와 서스테인 전극 사이의 제 2 노드와 접지 사이에 배치되는 제 4 스위치; 제 1 노드와 접지 사이에서 제 3 스위치와 병렬로 배치되는 제 1 인덕터; 및 제 2 노드와 접지 사이에서 제 4 스위치와 병렬로 배치되는 제 2 인덕터;를 포함한다.
플라즈마, 디스플레이, 에너지 회수 회로

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법{Plasma display apparatus and driving method thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널은 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형성된 형광체 층을 포함하고, 아울러 복수의 전극(Electrode)을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명은 에너지 회수 회로의 스위칭 소자 개수를 줄이는 개선된 에너지 회수 회로를 제안함으로써, 제조 비용이 절감되며, 보다 안정적인 서스테인 신호를 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일례에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극과 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 정극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압원과 스캔 전극 사이에 배치되는 제 1 스위치; 정극성 서스테인 전압원과 서스테인 전극 사이에 배치되는 제 2 스위치; 제 1 스위치와 스캔 전극 사이의 제 1 노드와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 3 스위치; 제 2 스위치와 서스테인 전극 사이의 제 2 노드와 접지 사이에 배치되는 제 4 스위치; 제 1 노드와 접지 사이에서 제 3 스위치와 병렬로 배치되는 제 1 인덕터; 및 제 2 노드와 접지 사이에서 제 4 스위치와 병렬로 배치되는 제 2 인덕터;를 포함한다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 노드 및 접지 사이에 배치되어 제 1 노드로부터 제 1 인덕터를 경유하여 접지로 흐르는 전류를 차단하는 제 1 다이오드; 및 제 2 노드 및 접지 사이에 배치되어 제 2 노드로부터 제 2 인덕터를 경유하여 접지로 흐르는 전류를 차단하는 제 2 다이오드;를 더 포함 할 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 노드 및 접지 사이에 배치되어 접지로부터 제 3 스위치를 경유하여 제 1 노드로 흐르는 전류를 차단하는 제 3 다이오드; 및 제 2 노드 및 접지 사이에 배치되어 접지로부터 제 4 스위치를 경유하여 제 2 노드로 흐르는 전류를 차단하는 제 4 다이오드;를 더 포함 할 수 있다.
또한, 서브필드의 서스테인 기간 중 제 1 기간 동안, 제 4 스위치가 턴 온되어 제 1 기간 동안 스캔 전극에는 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 제 1 인덕터와의 공진에 의해 점진적으로 상승하는 전압을 공급하고, 서스테인 전극에는 그라운드 레벨의 전압을 공급 할 수 있다.
또한, 제 4 스위치가 턴 온 되는 순간 스캔 전극의 전압은 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 공진없이 하강하고, 서스테인 전극의 전압은 정극성 서스테인 전압부터 그라운드 레벨의 전압까지 공진 없이 하강 할 수 있다.
여기서, 제 4 스위치의 턴 온에 의해 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압이 하강하는 순간 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압 차이는 부극성 서스테인 전압의 크기와 동일 할 수 있다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 장치에서 제 1 기간과 연속되는 제 2 기간 동안, 제 4 스위치는 턴 온을 유지한 상태에서 제 1 스위치가 턴 온 되어, 스캔 전극 은 정극성 서스테인 전압을 유지하고, 서스테인 전극은 그라운드 레벨의 전압을 유지 할 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 장치에서 제 2 기간 이후의 제 3 기간 동안, 제 3 스위치가 턴 온되어 제 3 기간 동안 스캔 전극에는 그라운드 레벨의 전압을 공급하고, 서스테인 전극에는 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 제 2 인덕터와의 공진에 의해 점진적으로 상승하는 전압을 공급 할 수 있다.
여기서, 제 3 스위치가 턴 온 되는 순간 스캔 전극의 전압은 정극성 서스테인 전압부터 그라운드 레벨의 전압까지 공진 없이 하강하고, 서스테인 전극의 전압은 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 공진없이 하강 할 수 있다.
여기서, 제 3 스위치의 턴 온에 의해 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압이 하강하는 순간 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압 차이는 정극성 서스테인 전압의 크기와 동일 할 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 장치에서 제 3 기간과 연속되는 제 4 기간 동안, 제 3 스위치는 턴 온을 유지한 상태에서 제 2 스위치가 턴 온 되어, 스캔 전극은 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 서스테인 전극은 정극성 서스테인 전압을 유지 할 수 있다.
또한, 제 2 기간 및 제 3 기간 사이의 기간 동안 제 1 내지 제 4 스위치는 턴 오프될 수 있다.
또한, 제 4 기간 및 제 1 기간 사이의 기간 동안 제 1 내지 제 4 스위치는 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법은 서브필드의 서스테인 기간 중 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 하나의 전극에 제 1 서스테인 신호를 공급하며, 제 1 서스테인 신호는 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압을 유지하고, 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하고, 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강한다.
이와 같은, 제 1 서스테인 신호에서, 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만할 수 있다.
또한, 제 1 서스테인 신호에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간보다 길 수 있다.
또한, 제 1 서스테인 신호에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 점진적으로 상승하고, 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간과 동일할 수 있다.
또한, 서브필드의 서스테인 기간 중 스캔 전극 및 서스테인 전극 중 나머지 하나의 전극에 제 2 서스테인 신호를 공급하며, 제 2 서스테인 신호는 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압을 유지 하고, 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하고, 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강 할 수 있다.
이와 같은 제 2 서스테인 신호에서, 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간 동안 제 1 서스테인 신호가 그라운드 레벨의 전압을 유지 할 수 있다.
또한, 제 2 서스테인 신호에서, 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법은 에너지 회수 회로의 스위칭 소자 개수를 줄이는 개선된 에너지 회수 회로를 제안함으로써, 제조 비용이 절감되며, 보다 안정적인 서스테인 신호를 공급할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(110)를 포함할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(Y1~Yn)과 서스테인 전극(Z1~Zn)을 포함하고, 아울러 스캔 전극(Y1~Yn) 및 서스테인 전극(Z1~Zn)과 교차하는 어드레스 전극(X1~Xm)을 포함할 수 있다. 아울러, 플라즈마 디스플레이 패 널(100)은 복수의 서브필드(Subfield)를 포함하는 프레임(Frame)으로 영상을 구현할 수 있다.
구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극(Y1~Yn), 서스테인 전극(Z1~Zn) 또는 어드레스 전극(X1~Xm) 중 적어도 하나로 구동신호를 공급하여, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에 영상이 구현되도록 할 수 있다.
여기, 도 1에서는 구동부(110)가 하나의 보드(Board) 형태로 이루어지는 경우만 도시하고 있지만, 본 발명에서 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성된 전극에 따라 복수 개의 보드 형태로 나누어지는 것도 가능하다. 예를 들면, 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극(Y1~Yn)을 구동시키는 제 1 구동부(미도시)와, 서스테인 전극(Z1~Zn)을 구동시키는 제 2 구동부(미도시)와, 어드레스 전극(X1~Xm)을 구동시키는 제 3 구동부(미도시)로 나누어질 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 이와 같은 구동부(110)에서 서브필드의 서스테인 기간 동안 서스테인 전극(Z1~Zn)과 스캔 전극(Y1~Yn)으로 서스테인 신호를 공급하는 에너지 회수 회로의 스위칭 소자 개수를 감소할 수 있는 개선된 에너지 회수 회로를 제공하며, 아울러 플라즈마 디스플레이 장치를 구동하기 위해 서브필드의 서스테인 기간 동안 서스테인 전극(Z1~Zn)과 스캔 전극(Y1~Yn)으로 공급되는 새로운 형태의 서스테인 신호를 제공한다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치에서 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 2를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 복수의 제 1 전극(202(Y), 203(Z))과 교차하는 복수의 제 2 전극(213, X)이 형성되는 후면 기판(211)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 전극(202, 203)은 서로 나란한 스캔 전극(Y1~Yn)(202, Y)과 서스테인 전극(Z1~Zn)(203, Z)을 포함할 수 있고, 제 2 전극(211)은 어드레스 전극(X1~Xm)이라고 할 수 있다.
스캔 전극(Y1~Yn)(202, Y)과 서스테인 전극(Z1~Zn)(203, Z)이 형성된 전면 기판(201)에는 스캔 전극(Y1~Yn)(202, Y) 및 서스테인 전극(Z1~Zn)(203, Z)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(Y1~Yn)(202, Y)과 서스테인 전극(Z1~Zn)(203, Z) 간을 절연시키는 상부 유전체 층(204)이 배치될 수 있다.
상부 유전체 층(204)이 형성된 전면 기판(201)에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(205)은 2차 전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
후면 기판(211) 상에는 어드레스 전극(X1~Xm)(213, X)이 형성되고, 이러한 어드레스 전극(X1~Xm)(213, X)이 형성된 후면 기판(211)의 상부에는 어드레스 전극(X1~Xm)(213, X)을 덮으며 어드레스 전극(X1~Xm)(213, X)을 절연시키는 하부 유전체 층(215)이 형성될 수 있다.
하부 유전체 층(215)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(212)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 전면 기판(201)과 후면 기 판(211)의 사이에서 적색(Red : R)광을 방출하는 제 1 방전 셀, 청색(Blue : B)광을 방출하는 제 2 방전 셀 및 녹색(Green : G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 등이 형성될 수 있다.
격벽(212)은 제 1 격벽(212b)과 제 2 격벽(212a)을 포함하고, 제 1 격벽(212b)의 높이와 제 2 격벽(212a)의 높이가 서로 다를 수 있다.
한편, 방전셀에서는 어드레스 전극(X1~Xm)(213)이 스캔 전극(Y1~Yn)(202) 및 서스테인 전극(Z1~Zn)(203)과 교차할 수 있다. 즉, 방전셀은 어드레스 전극(X1~Xm)(213)이 스캔 전극(Y1~Yn)(202) 및 서스테인 전극(Z1~Zn)(203)과 교차하는 지점에 형성되는 것이다.
격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 소정의 방전 가스가 채워질 수 있다.
아울러, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(214)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 적색 광을 발생시키는 제 1 형광체 층, 청색 광을 발생시키는 제 2 형광체 층 및 녹색 광을 발생시키는 제 3 형광체 층이 형성될 수 있다.
또한, 후면 기판(211) 상에 형성되는 어드레스 전극(X1~Xm)(213)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있을 것이다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있을 것이다.
스캔 전극(Y1~Yn)(202), 서스테인 전극(Z1~Zn)(203) 및 어드레스 전 극(X1~Xm)(213) 중 적어도 하나로 소정의 신호가 공급되면 방전셀 내에서는 방전이 발생할 수 있다. 이와 같이, 방전셀 내에서 방전이 발생하게 되면, 방전셀 내에 채워진 방전 가스에 의해 자외선이 발생할 수 있고, 이러한 자외선이 형광체층(214)의 형광체 입자에 조사될 수 있다. 그러면, 자외선이 조사된 형광체 입자가 가시광선을 발산함으로써 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에는 소정의 영상이 표시될 수 있는 것이다.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 3을 살펴보면 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 복수의 서브필드(Subfield, SF1~SF8)를 포함할 수 있다.
아울러, 복수의 서브필드는 방전이 발생하지 않을 방전셀을 선택하거나 혹은 방전이 발생하는 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(Address Period) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(Sustain Period)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 예컨대 하나의 프레임은 도 3과 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
또는, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 초기화를 위한 리셋 기간을 더 포함하는 것도 가능하다. 아울러, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 서스테인 기간을 포함하지 않을 수 있다.
한편, 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절하여 해당 서 브필드의 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 서스테인 기간을 이용하여 각각의 서브필드에 소정의 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드의 가중치를 20으로 설정하고, 제 2 서브필드의 가중치를 21로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 가중치가 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 설정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 가중치에 따라 각 서브필드의 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절함으로써 다양한 영상의 계조를 구현할 수 있다.
여기, 도 3에서는 하나의 영상 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
또한, 여기 도 3에서는 하나의 영상 프레임에서 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임에서 서브필드들이 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
도 4는 도 1에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(110)는 서브필드의 리셋 기간(RP) 중 셋 업 기간(SU)에서는 스캔 전극(Y)으로 그라운드 레벨에서 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호(RU)를 공급할 수 있다.
이와 같이, 서브필드(SF)의 셋 업 기간(SU)에서 스캔 전극(Y)에 상승 램프 신호(RU)가 공급되면, 상승 램프 신호(RU)에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋 업 방전이 일어난다. 이 셋 업 방전에 의해 방전 셀 내에는 벽 전하(Wall Charge)의 분포가 균일해질 수 있다. 여기의 도 4에서는 서브필드(SF)의 셋 업 기간(SU)에서 상승 램프 신호(RU)가 공급되는 것을 일례로 설명하였으나, 이와 다르게 상승 램프 신호(RU)대신 그라운드 레벨의 전압이 공급될 수 있다.
그리고, 서브필드의 리셋 기간(RP) 중 셋 다운 기간(SD)에서, 구동부(11O)는 스캔 전극(Y)으로 그라운드 레벨에서 점진적으로 하강하는 하강 램프 신호(RD)를 공급하여, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류될 수 있다. 또한, 구동부(110)은 서스테인 전극(Z)으로 서스테인 기준 전압(ZB)을 공급할 수 있다.
다음, 서브필드의 어드레스 기간(AP)에서, 구동부(110)는 스캔 전극(Y)으로 제 스캔 기준 전압(YB)을 공급하며 스캔 기준 전압(YB)에서 하강하는 스캔 신호(SC)를 복수 개의 방전셀에 공급하여 데이터 신호가 공급되는 경우 대향 방전인 어드레스 방전이 발생할 수 있도록 한다.
또한, 구동부(110)는 스캔 신호(SC)가 스캔 전극(Y)으로 공급될 때, 스캔 신호(SC)에 대응되게, 어드레스 전극(X)으로 데이터 신호(DATA)를 공급하여 턴 온(Turn On)될 방전셀과 턴 오프(Turn Off)될 방전셀을 선택할 수 있다. 이에 따라, 복수의 방전 셀 중 데이터 신호가 공급되는 방전셀은 스캔 신호(SC)와 데이터 신호(DATA) 간의 전압 차와 리셋 기간(RP)에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호(DATA)가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
아울러, 구동부(110)은 서스테인 전극(Z)으로, 서스테인 기준 전압(ZB)을 공급하여, 어드레스 방전이 발생하는 어드레스 기간(AP)에서 서스테인 전극(Z)에는 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(X) 사이에서 어드레스 방전이 더욱 효과적으로 발생하도록 할 수 있다.
다음, 서브필드(SF1, SF2)의 서스테인 기간(SP)에서, 구동부(110)는 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z) 중 적어도 하나에 제 1 서스테인 신호(SUS1) 와 제 2 서스테인 신호(SUS2)를 공급할 수 있다. 이와 같은 이러한 서스테인 신호가 공급되면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호(SUS1, SUS2)의 서스테인 전압(VS)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 서스테인 신호(SUS1, SUS2)는 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 LC공진없이 하강한 후 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 LC공진에 의해 점진적으로 상승하는 단계, 정극성 서스테인 전압을 유지하는 단계, 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 LC공진없이 하강한 후 그라운드 레벨의 전압을 유지하는 단계 및 그라운드 레벨의 전압을 유지하는 단계를 포함한다.
도 5는 도 4에 도시된 서스테인 신호를 공급하기 위한 에너지 회수 회로의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 6은 본 발명과 비교하기 위한 종래의 에너지 회수 회로이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 회수 회로의 일례는 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2), 제 3 스위치(S3), 제 4 스위치(S4), 제 1 인덕터(L1) 및 제 2 인덕터(L2)를 포함한다. 여기서, 제 1 스위치(S1) 내지 제 4 스위치(S4)는 전계 효과 트랜 지스터(FET) 또는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 등 여러 가지 스위칭 소자가 사용될 수 있다.
제 1 스위치(S1)는 정극성 서스테인 전압(VS)을 공급하는 서스테인 전압원(Vs)과 스캔 전극(Y) 사이에 배치되어, 스캔 전극(Y)에 서스테인 전압을 공급하는 기능을 한다.
제 2 스위치(S2)는 정극성 서스테인 전압원(Vs)과 서스테인 전극(Z) 사이에 배치되고, 서스테인 전극(Z)에 정극성 서스테인 전압(VS)을 공급하는 기능을 한다.
제 3 스위치(S3)는 제 1 스위치(S1)와 스캔 전극(Y) 사이의 제 1 노드(N1)와 접지(GND)(GND) 사이에 배치되며, 제 2 인덕터(L2)와의 공진에 의해 서스테인 전극(Z)의 전압을 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승시키며, 스캔 전극(Y)의 전압을 그라운드 레벨의 전압(GND)으로 유지시키는 기능을 한다.
제 4 스위치(S4)는 제 2 스위치(S2)와 서스테인 전극(Z) 사이의 제 2 노드(N2)와 접지(GND) 사이에 배치되며, 제 1 인덕터(L1)와의 공진에 의해 스캔 전극(Y)의 전압이 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승시키며, 서스테인 전극(Z)의 전압을 그라운드 레벨의 전압(GND)으로 유지시키는 기능을 한다.
그리고, 제 1 인덕터(L1)는 제 1 노드(N1)와 접지(GND) 사이에서 제 3 스위치(S3)와 병렬로 배치되고, 제 2 인덕터(L2)는 제 2 노드(N2)와 접지(GND) 사이에서 제 4 스위치(S4)와 병렬로 배치되며, 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)과 공진을 형성하여 스캔 전극(Y) 또는 서스테인 전극(Z)의 전압이 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승하도록 하는 기능을 한다.
또한, 본 발명에 따른 에너지 회수 회로는 역전류를 방지하기 위한 제 1 다이오드 내지 제 4 다이오드(D1~D4)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 제 1 다이오드(D1)는 제 1 노드(N1) 및 접지(GND) 사이에 배치되어 제 1 노드(N1)로부터 제 1 인덕터(L1)를 경유하여 접지(GND)로 흐르는 전류를 차단하며, 제 2 다이오드(D2)는 제 2 노드(N2) 및 접지(GND) 사이에 배치되어 제 2 노드(N2)로부터 제 2 인덕터(L2)를 경유하여 접지(GND)로 흐르는 전류를 차단할 수 있다. 도 5에서는 제 1 다이오드(D1)가 제 1 인덕터(L1)와 접지(GND) 사이에 배치되는 것을 일례로 도시하였으나, 이와 다르게 제 1 노드(N1)와 제 1 인덕터(L1) 사이에 배치될 수도 있다. 제 2 다이오드(D2)도 도 5에서는 제 2 인덕터(L2)와 접지(GND) 사이에 배치되는 것을 일례로 도시하였으나, 이와 다르게 제 2 노드(N2)와 제 2 인덕터(L2) 사이에 배치될 수 있는 것이다.
또한, 제 3 다이오드(D3)는 제 1 노드(N1) 및 접지(GND) 사이에 배치되어 접지(GND)로부터 제 3 스위치(S3)를 경유하여 제 1 노드(N1)로 흐르는 전류를 차단하고, 제 4 다이오드(D4)는 제 2 노드(N2) 및 접지(GND) 사이에 배치되어 접지(GND)로부터 제 4 스위치(S4)를 경유하여 제 2 노드(N2)로 흐르는 전류를 차단할 수 있다. 도 5에서는 일례로 제 3 다이오드(D3)가 제 1 노드(N1)와 제 3 스위치(S3) 사이에 배치되는 것을 일례로 하였으나, 이와 다르게 제 3 스위치(S3)와 접지(GND) 사이에 배치될 수 있으며, 제 4 다이오드(D4)도 제 2 노드(N2)와 제 4 스위치(S4) 사이에 배치되는 것을 일례로 하였으나, 이와 다르게 제 4 스위치(S4)와 접지(GND) 사이에 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 에너지 회수 회로를 도 6과 같은 종래의 에너지 회수 회로와 비교하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같은 종래의 에너지 회수 회로의 경우, 스캔 전극(Y)이나 서스테인 전극(Z)의 전압을 공진에 의하여 상승시키기 위한 별도의 Y_ER 스위치나 Z_ER 스위치를 구비하여 구동하였으나, 본 발명에 따른 에너지 회수 회로의 경우, 스캔 전극(Y)이나 서스테인 전극(Z)의 전압을 공진에 의해 상승시키기 위한 별도의 스위치를 구비하지 아니하고, 제 3 스위치(S3)가 스캔 전극(Y)의 전압을 그라운드 레벨의 전압(GND)으로 유지하는 동안, 제 2 인덕터(L2)와 패널(Cp)의 공진에 의해 서스테인 전극(Z)의 전압이 점진적으로 상승하도록 하거나, 제 4 스위치(S4)가 서스테인 전극(Z)의 전압을 그라운드 레벨의 전압(GND)으로 유지하는 동안, 제 1 인덕터(L1)와 패널(Cp)의 공진에 의해 스캔 전극(Y)의 전압이 점진적으로 상승하도록 함으로써, 에너지 회수 회로 전체적으로 스위칭 소자의 개수를 감소시키는 효과가 있다.
따라서, 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 에너지 회수 회로를 구비하기 위한 비용을 절감하는 효과가 있으며, 공정 작업시 회로 조립을 보다 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 도 6과 같은 종래의 에너지 회수 회로의 경우, 패널(Cp)과의 공진을 위한 인덕터를 연결하는 라인이 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)의 뒤쪽으로 배치되어 연결되는 구조였으나, 본 발명의 경우, 이와 같은 라인을 생략하고, 접지(GND)를 프레임에 연결시킴으로써, 공진시에 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 의한 외부 노이즈를 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 6과 같은 종래의 에너지 회수 회로는 공진시 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)의 뒤쪽으로 배치되는 라인에 인덕터가 연결되므로, 인덕턴스 매칭(Inductance Matching)시에 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 의한 노이즈를 고려하여야 하는 난점이 있었으나, 본 발명에 따른 에너지 회수 회로는 인덕턴스 매칭(Inductance Matching)시에 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 의한 노이즈를 고려할 필요가 없으므로 인덕턱스 허용 범위(inductance tolerance)를 저감하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 구동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 7은 도 6에 도시된 에너지 회수 회로를 구동하는 스위칭 타이밍도의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 8 내지 도 11은 각 스위칭 타이밍에 따른 에너지 회수 회로의 동작을 도시한 도이고, 도 12는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 공급되는 서스테인 신호의 전압 차이를 도시한 도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 회수 회로의 동작은 제 1 기간(P1) 내지 제 4 기간(P4)을 하나의 주기로 하며, 제 1 기간(P1) 내지 제 4 기간(P4)이 주기적으로 반복된다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 에너지 회수 회로는 서브필드의 서스테인 기간(SP) 중 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z) 중 하나의 전극에 제 1 서스테인 신호(SUS1)를 공급하며, 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z) 중 나머지 하나의 전극에 제 2 서스테인 신호(SUS2)를 공급하되, 제 1 서스테인 신호(SUS1)는 제 2 서스테인 신호(SUS2)와 1/2 주기의 위상차를 가질 수 있다.
여기서, 제 1 서스테인 신호(SUS1)과 제 2 서스테인 신호(SUS2)를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 서스테인 신호(SUS1)는 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하고, 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 하강하고, 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하고, 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 하강한다.
이와 같은 제 1 서스테인 신호(SUS1)에서, 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만할 수 있다.
또한, 제 1 서스테인 신호(SUS1)에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간(D2)은 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하는 기간(D3)보다 길 수 있다.
또한, 제 1 서스테인 신호(SUS1)에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간(D2)은 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승하고, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하는 기간(D1)과 동일할 수 있다.
또한, 제 2 서스테인 신호(SUS2)는 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하고, 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 하강하고, 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하고, 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 하강할 수 있다.
이와 같은 제 2 서스테인 신호(SUS2)에서, 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만할 수 있다.
또한, 제 2 서스테인 신호(SUS2)에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하는 기간보다 길 수 있다.
또한, 제 2 서스테인 신호(SUS2)에서, 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승하고, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하는 기간과 동일할 수 있다.
그리고, 제 2 서스테인 신호(SUS2)에서, 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 상승하고, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하는 기간 동안 제 1 서스테인 신호(SUS1)가 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지할 수 있다.
도 7 내지 도 12에서는 이와 같은 일례로, 스캔 전극(Y)에는 제 1 서스테인 신호(SUS1), 서스테인 전극(Z)에는 제 2 서스테인 신호(SUS2)가 공급되는 것을 보여준다.
먼저, 본 발명의 일례에 따른 에너지 회수 회로가 공급하는 제 1, 2서스테인 신호(SUS1, 2)를 도 7과 도 12를 일례로 들어 설명하면 다음과 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 서스테인 신호(SUS1)는 서스테인 기간(SP) 중 제 1 기간(P1) 동안, 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 LC공진없이 하강한 후, 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 LC공진에 의해 점진적으로 상승하고, 제 1 기간(P1)과 연속되는 제 2 기간(P2) 동안, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하며, 제 2 기간(P2)과 연속되는 제 3 기간(P3) 동안, 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까 지 LC공진없이 하강한 후 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하고 또한, 제 3 기간(P3)과 연속되는 제 4 기간(P4) 동안, 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하는 단계를 포함한다.
또한, 제 2 서스테인 신호(SUS2)는 서스테인 기간(SP) 중 제 3 기간(P3) 동안, 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 LC공진없이 하강한 후, 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 LC공진에 의해 점진적으로 상승하고, 제 4 기간(P4) 동안, 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하며, 제 4 기간(P4)과 연속되는 제 1 기간(P1) 동안, 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 LC공진없이 하강한 후 유지하고, 또한, 제 2 기간(P2) 동안, 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 기간(P1)에서, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)가 LC공진없이 하강하는 시점은 일치할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 기간(P1)의 시작점인 t1시점에서 제 1 서스테인 신호(SUS1)는 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 LC공진 없이 하강할 수 있으며, 제 2 서스테인 신호(SUS2)는 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 LC공진없이 하강할 수 있는 것이다.
따라서, 제 1 기간(P1) 중, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)가 LC 공진없이 하강하는 순간인 t1시점에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)의 전압 차이(Y-Z)는 부극성 서스테인 전압(-VS)의 크기와 동일할 수 있다.
또한, 제 3 기간(P3)에서, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)가 LC공진없이 하강하는 시점은 일치할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 3 기간(P3)의 시작점인 t3시점에서, 제 1 서스테인 신호(SUS1)는 정극성 서스테인 전압(VS)에서 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 LC공진없이 하강할 수 있으며, 제 2 서스테인 신호(SUS2)는 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 LC공진없이 하강할 수 있는 것이다.
따라서, 제 3 기간(P3) 중, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)가 LC 공진없이 하강하는 순간인 t3시점에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)의 전압 차이(Y-Z)는 정극성 서스테인 전압(VS)의 크기와 동일할 수 있다.
다음, 전술한 제 1 서스테인 신호(SUS1)와 제 2 서스테인 신호(SUS2)를 구현하기 위한 에너지 회수 회로의 동작을 도 7 내지 도 11을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 도 7에 도시된 바와 같이, 서브필드의 서스테인 기간(SP) 중 제 1 기간(P1) 동안, 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On) 되면, 도 8과 같이, GND → D1 → L1 → N1 → Cp → N2 → D4 → S4 → GND 와 같은 전류 패스가 형성된다.
이와 같은 전류 패스가 형성되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On) 되는 순간에서는 스캔 전극(Y)의 전압은 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 LC공진없이 하강하고, 서스테인 전극(Z)의 전압은 정극성 서스테인 전압(VS)부터 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 LC공진 없이 하강하게 되며, 하강 직후부터 제 1 기간(P1) 동안, 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On)되어 제 1 기간(P1) 동안 스캔 전극(Y)에는 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 제 1 인덕터(L1)와의 공진에 의해 점진적으로 상승하는 전압이 공급되고, 서스테인 전극(Z)에는 그라운드 레벨의 전압(GND)이 공급된다.
보다 구체적으로, 인덕터는 특성상 인덕터를 경유하는 전류가 순간적으로 변화할 수 없으나, 인덕터 양단의 전압 차이는 순간적으로 변화할 수 있고, 커패시터는 특성상 커패시터 각 단의 전압이 순간적으로 변화하더라도 커패시터 양단의 전압 차이가 순간적으로 변화할 수는 없다.
따라서, 제 1 인덕터(L1) 양단의 전압 차이는 순간적으로 변화할 수 있고, 제 1 노드(N1)에 연결된 스캔 전극(Y)의 전압과 제 2 노드(N2)에 연결된 서스테인 전극(Z)의 전압 각각은 순간적으로 변화할 수 있는 상태가 된다.
따라서, 제 2 노드(N2)는 제 4 스위치(S4)의 턴 온(Turn On)에 의해 순간적으로 그라운드 레벨의 전압(GND)이 되며, 서스테인 전극(Z)의 전압도 정극성 서스테인 전압(VS)에서 순간적으로 그라운드 레벨의 전압(GND)이 된다. 이때, 서스테인 전극(Z)의 순간적인 전압하강은 LC공진과는 무관한 전압하강이 된다.
이때, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)은 등가 커패시터와 동일하므로, 플라즈마 디스플레이 패널(Cp) 양단의 전압 차이(Y-Z)는 순간적으로 변화할 수 없다.
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(Cp) 양단의 전압 차이(Y-Z)는 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On) 되기 직전의 순간(도 12에서 t1-)과 동일해야 하므로, 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On) 되기 직전의 플라즈마 디스플레이 패널(Cp) 양단의 전압 차이(Y-Z)인 부극성 서스테인 전압(-VS)의 크기를 유지해야 한다.
이에 따라, 서스테인 전극(Z)의 전압이 순간적으로 하강함에 따라 플라즈마 디스플레이 패널(Cp) 양단의 전압 차이(Y-Z)를 유지하기 위해 스캔 전극(Y)의 전압도 LC공진과는 무관하게 순간적으로 그라운드 레벨의 전압(GND)에서 부극성 서스테인 전압(-VS)으로 하강하게 되는 것이다.
이와 같이, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)의 전압이 LC공진 없이 순간적으로 동시에 하강한 직후(도 12에서 t1+)부터, 제 1 인덕터(L1)와 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)은 LC공진을 시작한다.
이때, 서스테인 전극(Z)은 접지(GND)와 연결되어 있으므로 그라운드 레벨의 전압(GND)을 지속적으로 공급받게 되며, 스캔 전극(Y)에는 LC공진에 의해 부극성 서스테인 전압(-VS)부터 정극성 서스테인 전압(VS)까지 점진적으로 상승하는 전압이 공급되는 것이다.
두 번째로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 기간(P1)과 연속되는 제 2 기간(P2) 동안, 제 4 스위치(S4)는 턴 온(Turn On)을 유지한 상태에서, 제 1 스위치(S1)가 턴 온(Turn On) 되면, 도 9에 도시된 바와 같이, VS → S1 → N1 → Cp → N2 → D4 → S4 와 같은 전류 패스가 형성된다.
이와 같은 전류 패스에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 스캔 전극(Y)은 정극성 서스테인 전압(VS)원(Vs)과 연결되어 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하고, 서스테인 전극(Z)은 접지(GND)와의 연결상태를 유지하므로 지속적으로 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하게 된다.
이후, 제 2 기간(P2) 및 제 3 기간(P3) 사이의 기간 동안 제 1 내지 제 4 스위치(S4)(S1~S4)는 모두 턴 온(Turn On)프 되어 에너지 회수 회로는 플로팅(Floating) 상태가 된다.
이와 같은 에너지 회수 회로가 플로팅 상태가 되는 기간을 둠으로써, 제 1 스위치(S1) 및 제 4 스위치(S4)가 턴 오프 된 이후 소정의 기간 이후에 제 3 스위치(S3)가 턴 온(Turn On) 되도록 하여 구동의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
세 번째로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 기간(P2) 이후의 제 3 기간(P3) 동안, 제 3 스위치(S3)가 턴 온(Turn On) 되면, 도 10에 도시된 바와 같이, GND → D2 → L2 → N2 → Cp → N1 → D3 → S3 → GND 와 같은 전류 패스가 형성된다.
이와 같은 전류 패스가 형성되면, 제 1 기간(P1)에서 설명한 인덕터와 커패시터의 전압 변화 특성 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 3 스위치(S3)가 턴온되는 순간 스캔 전극(Y)의 전압은 정극성 서스테인 전압(VS)부터 그라운드 레벨의 전압(GND)까지 공진 없이 하강하고, 서스테인 전극(Z)의 전압은 그라운드 레벨의 전압(GND)부터 부극성 서스테인 전압(-VS)까지 공진없이 하강하게 된다.
여기서, 제 3 스위치(S3)의 턴 온(Turn On)에 의해 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)의 전압이 하강하는 순간 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)의 전압 차이(Y-Z)는 정극성 서스테인 전압(VS)의 크기와 동일하게 된다.
이후, 마지막 네 번째로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 3 기간(P3)과 연속되는 제 4 기간(P4) 동안, 제 3 스위치(S3)는 턴 온(Turn On)을 유지한 상태에서 제 2 스위치(S2)가 턴 온(Turn On) 되면, 도 11에 도시된 바와 같이, VS → S2 → N2 → Cp → N1 → D3 → S3 와 같은 전류 패스가 형성된다.
이와 같은 전류 패스에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 스캔 전극(Y)은 그라운드 레벨의 전압(GND)을 유지하고, 서스테인 전극(Z)은 정극성 서스테인 전압(VS)을 유지하게 되는 것이다.
이후, 제 4 기간(P4) 및 제 1 기간(P1) 사이의 기간 동안 제 1 내지 제 4 스위치(S4)(S1~S4)는 모두 턴 온(Turn On)프 되어 에너지 회수 회로는 플로팅(Floating) 상태가 된다.
이와 같은 에너지 회수 회로가 플로팅 상태가 되는 기간을 둠으로써, 제 2 스위치(S2) 및 제 3 스위치(S3)가 턴 오프 된 이후 소정의 기간 이후에 제 4 스위치(S4)가 턴 온(Turn On) 되도록 하여 구동의 안정성을 확보할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 에너지 회수 회로에서 스위칭 소자의 개수를 줄임으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 비용을 절감하고, 에너지 회수 회로에서 플라즈마 디스플레이 후면으로 연결되어 공진을 위 한 인덕터가 연결되는 연결 라인을 생략함으로써, 외부 노이즈에 의한 영향을 최소화함으로써 보다 안정적인 서스테인 신호를 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)로 공급하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법은 스위칭 소자의 개수가 최소화된 에너지 회수 회로를 이용하여 서스테인 신호를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 구동을 보다 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 대해 설명하기 위한 도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치에서 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 영상 프레임(Frame)의 일례를 설명하기 위한 도.
도 4는 도 1에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법의 일례를 설명하기 위한 도.
도 5는 도 4에 도시된 서스테인 신호를 공급하기 위한 에너지 회수 회로의 일례를 설명하기 위한 도,
도 6은 본 발명과 비교하기 위한 종래의 에너지 회수 회로.
도 7은 도 6에 도시된 에너지 회수 회로를 구동하는 스위칭 타이밍도의 일례를 설명하기 위한 도.
도 8 내지 도 11은 각 스위칭 타이밍에 따른 에너지 회수 회로의 동작을 도시한 도.
도 12는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 공급되는 서스테인 신호의 전압 차이를 도시한 도.

Claims (20)

  1. 스캔 전극과 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    정극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압원과 상기 스캔 전극 사이에 배치되는 제 1 스위치;
    상기 정극성 서스테인 전압원과 상기 서스테인 전극 사이에 배치되는 제 2 스위치;
    상기 제 1 스위치와 상기 스캔 전극 사이의 제 1 노드와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 3 스위치;
    상기 제 2 스위치와 상기 서스테인 전극 사이의 제 2 노드와 상기 접지 사이에 배치되는 제 4 스위치;
    상기 제 1 노드와 상기 접지 사이에서 상기 제 3 스위치와 병렬로 배치되는 제 1 인덕터; 및
    상기 제 2 노드와 상기 접지 사이에서 상기 제 4 스위치와 병렬로 배치되는 제 2 인덕터;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 장치는
    상기 제 1 노드 및 상기 접지 사이에 배치되어 상기 제 1 노드로부터 상기 제 1 인덕터를 경유하여 상기 접지로 흐르는 전류를 차단하는 제 1 다이오드; 및
    상기 제 2 노드 및 상기 접지 사이에 배치되어 상기 제 2 노드로부터 상기 제 2 인덕터를 경유하여 상기 접지로 흐르는 전류를 차단하는 제 2 다이오드;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 장치는
    상기 제 1 노드 및 상기 접지 사이에 배치되어 상기 접지로부터 상기 제 3 스위치를 경유하여 상기 제 1 노드로 흐르는 전류를 차단하는 제 3 다이오드; 및
    상기 제 2 노드 및 상기 접지 사이에 배치되어 상기 접지로부터 상기 제 4 스위치를 경유하여 상기 제 2 노드로 흐르는 전류를 차단하는 제 4 다이오드;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    서브필드의 서스테인 기간 중 제 1 기간 동안, 상기 제 4 스위치가 턴 온되어 상기 제 1 기간 동안 상기 스캔 전극에는 상기 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상기 제 1 인덕터와의 공진에 의해 점진적으로 상승하는 전압을 공급하고, 상기 서스테인 전극에는 그라운드 레벨의 전압을 공급하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 4 스위치가 턴 온 되는 순간 상기 스캔 전극의 전압은 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 공진없이 하강하고, 상기 서스테인 전극의 전압은 상기 정극성 서스테인 전압부터 상기 그라운드 레벨의 전압까지 공진 없이 하강하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 스위치의 턴 온에 의해 상기 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압이 하강하는 순간 상기 스캔 전극과 상기 서스테인 전극의 전압 차이는 부극성 서스테인 전압의 크기와 동일한 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기간과 연속되는 제 2 기간 동안, 상기 제 4 스위치는 턴 온을 유지한 상태에서 상기 제 1 스위치가 턴 온 되어, 상기 스캔 전극은 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하고, 상기 서스테인 전극은 상기 그라운드 레벨의 전압을 유지하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 기간 이후의 제 3 기간 동안, 상기 제 3 스위치가 턴 온되어 상기 제 3 기간 동안 상기 스캔 전극에는 그라운드 레벨의 전압을 공급하고, 상기 서스테인 전극에는 상기 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압까지 상기 제 2 인덕터와의 공진에 의해 점진적으로 상승하는 전압을 공급하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 스위치가 턴 온 되는 순간 상기 스캔 전극의 전압은 상기 정극성 서스테인 전압부터 상기 그라운드 레벨의 전압까지 공진 없이 하강하고, 상기 서스테인 전극의 전압은 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 공진없이 하강하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 스위치의 턴 온에 의해 상기 스캔 전극과 서스테인 전극의 전압이 하강하는 순간 상기 스캔 전극과 상기 서스테인 전극의 전압 차이는 정극성 서스테인 전압의 크기와 동일한 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 기간과 연속되는 제 4 기간 동안, 상기 제 3 스위치는 턴 온을 유지한 상태에서 상기 제 2 스위치가 턴 온 되어, 상기 스캔 전극은 상기 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 상기 서스테인 전극은 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 기간 및 제 3 기간 사이의 기간 동안 상기 제 1 내지 제 4 스위치는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4 기간 및 제 1 기간 사이의 기간 동안 상기 제 1 내지 제 4 스위치는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 스캔 전극 및 상기 스캔 전극에 나란한 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    서브필드의 서스테인 기간 중 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극 중 하나의 전극에 제 1 서스테인 신호를 공급하며,
    상기 제 1 서스테인 신호는 부극성 서스테인 전압부터 정극성 서스테인 전압 까지 상승하고, 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하고, 상기 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하고, 상기 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 상기 그라운드 레벨의 전압부터 상기 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 서스테인 신호에서, 상기 부극성 서스테인 전압부터 상기 정극성 서스테인 전압까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 상기 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 상기 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만한 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 서스테인 신호에서, 상기 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간보다 긴 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 서스테인 신호에서, 상기 그라운드 레벨을 유지하는 기간은 상기 부극성 서스테인 전압부터 상기 정극성 서스테인 전압까지 점진적으로 상승하고, 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간과 동일한 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 서브필드의 상기 서스테인 기간 중 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극 중 나머지 하나의 전극에 제 2 서스테인 신호를 공급하며,
    상기 제 2 서스테인 신호는
    상기 부극성 서스테인 전압부터 상기 정극성 서스테인 전압까지 상승하고, 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하고, 상기 정극성 서스테인 전압에서 상기 그라운드 레벨의 전압까지 하강하고, 상기 그라운드 레벨의 전압을 유지하고, 상기 그라운드 레벨의 전압부터 상기 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 서스테인 신호에서, 상기 부극성 서스테인 전압부터 상기 정극성 서스테인 전압까지 상승하고, 상기 정극성 서스테인 전압을 유지하는 기간 동안 제 1 서스테인 신호가 상기 그라운드 레벨의 전압을 유지하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 서스테인 신호에서, 상기 부극성 서스테인 전압부터 상기 정극성 서스테인 전압까지 상승하는 신호의 상승 기울기는 상기 정극성 서스테인 전압에서 그라운드 레벨의 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기나 상기 그라운드 레벨의 전압부터 부극성 서스테인 전압까지 하강하는 신호의 하강 기울기보다 완만한 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법.
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