WO2010090358A1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 Download PDF

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심민섭
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Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a three-electrode alternating current (AC) plasma display panel (PDP), and more particularly, to reduce noise, power consumption, and heat generation of a driving circuit by improving efficiency of the driving circuit.
  • the present invention relates to a method of driving a plasma display panel to improve image quality.
  • a plasma display panel is a display element in which vacuum ultraviolet rays generated by gas discharge inside a cell excite phosphors on the inner wall of a cell to generate visible light and display contrast.
  • Plasma display panels are classified into alternating current (AC) type and direct current (DC) type according to the discharge method.
  • AC type three-electrode surface discharge plasma display panels are currently mainly adopted among AC type plasma display panels, and alternately apply a high frequency high voltage between scan electrode (Y) and sustain electrode (X) in a sustain discharge section. Thereby inducing gas discharge and light emission of the cell.
  • a low-cost model is being developed as a method of using a multi-sided technique, a mass production technique by process improvement, or a cheap and efficient material.
  • the driving circuit it is corresponding to the development of a more simplified driving waveform, the application of a large capacity device, and the development of a simple driving circuit.
  • the driving waveform in one subfield includes a reset section including a ramp up section in a first step, a ramp down section in a second step, and a third waveform. It consists of an address section of the step, a sustain section of the fourth step, and an erase section of the fifth step.
  • the sustain pulse is alternately applied to the scan electrode (Y electrode) and sustain electrode (X electrode) in the sustain period of the fourth step, display discharge occurs in the cells selected in the address period.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a driving circuit for implementing the Y driving waveform of FIG. 1.
  • the driving circuit 20 for implementing the Y driving waveform includes an energy recovery and sustain circuit unit 21, a ramp-up circuit unit 23, a pass circuit unit 25, and a scan circuit unit ( 27), a ramp down circuit section 29 is configured.
  • the energy recovery and sustain circuit section 21 and the pass circuit section 25 include a switching element involved in the generation of the sustain waveform and a switching element involved in the output.
  • the sustain pulses generated by the switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4 of the energy recovery and sustain circuit section 21 are generated by the pass circuit section 25 that is responsible for the output during the sustain section. It is applied to the Y electrode through the switching elements Q6 and Q9 which are pass switches. At this time, the sustain pulse is output in the forward direction through the switching element Q9, and is output through the switching element Q6 maintaining the turn-on state.
  • the driving circuit 30 for implementing the X driving waveform includes an energy recovery and sustain circuit unit 33 and a bias circuit unit 31.
  • the sustain pulse generated by the energy recovery and sustain circuit section 33 is applied to the X electrode alternately with the Y sustain pulse during the sustain period.
  • the DC-DC converter 40 includes a controller 41.
  • the controller 41 receives an input voltage V-IN, and feeds back the divided voltage distributed by the external resistors R2 and R3, that is, the voltage across the resistor R3.
  • V-OUT an output voltage
  • V_GATE the gate voltage
  • time-division driving is performed by dividing one frame into a plurality of subfields having different emission counts.
  • the time of 16.67 ms corresponding to the frame period corresponding to 1/60 second is divided into eight subfields SF1 to SF8.
  • an object of the present invention is to provide a method of driving a plasma display panel which improves the image quality while reducing noise, power consumption and heat generation of the driving circuit by improving the efficiency of the driving circuit.
  • a frame is divided into a plurality of subfields, and a reset period for discharging the wall charges of all cells is selected for each subfield.
  • the sustain period may vary depending on a subfield.
  • a corresponding control step of each subfield is selected from a pre-created lookup table according to each subfield to output a digital signal, and the output digital signal is converted into a feedback control voltage by a D / A converter.
  • the output voltage of the DC-DC converter generated by applying the feedback control voltage to the feedback input terminal of the DC-DC converter is applied as the gate voltage of the switching element.
  • the driving method of the plasma display panel according to the present invention can reduce switching loss and conduction loss by increasing the gate voltage of the switching element related to the generation and output of the sustain pulse in the sustain period. Therefore, the present invention can solve the problem of lowering reliability on the driving circuit such as noise reduction, power consumption reduction and heat generation reduction by improving the efficiency of the driving circuit of the plasma display panel, and also reducing the image quality by smoothly performing sustain discharge. This can solve the problem.
  • FIG. 1 is a waveform diagram showing a driving waveform of a typical three-electrode alternating current (AC) plasma display panel.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a driving circuit for implementing the Y driving waveform of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a driving circuit for implementing the X driving waveform of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a driving circuit of a general DC-DC converter.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a gate voltage control circuit applied to a method of driving a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a lookup table applied to a method of driving a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a gate voltage control circuit applied to a method of driving a plasma display panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a circuit for gate voltage control applied to a method of driving a plasma display panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a gate voltage control circuit applied to a method of driving a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a part less relevant to the gist of the present invention will be omitted so that the present invention can be easily understood.
  • the gate voltage control circuit of the present invention includes a data processing unit 50 and a DC-DC converter circuit unit 60.
  • the data processing unit 50 is a microcomputer such as a data processing controller, and includes a sustain section recognition function of the sustain section recognition unit 51, a subfield identification function of the subfield identification unit 53, and a control step selector 55. Is configured to process software control step selection function, lookup table function of lookup table 57, and digital-to-analog conversion functions of digital / analog converter 59. .
  • the DC-DC converter circuit unit 60 is configured to include a DC-DC converter 61.
  • the DC-DC converter 61 includes a controller 161.
  • the controller 161 generates an output voltage V-OUT by inputting and varying the input voltage V-IN, outputs it as a gate voltage V_GATE, and directly inputs a control voltage output from the data processor 50. To be used as the feedback control voltage.
  • the data processing unit 50 receives the driving signal input to the X, Y driving unit 50. Subsequently, the sustain section recognition unit 51 of the data processing unit 50 inputs the driving signal to determine whether the address section ends, and recognizes the sustain section and the other sections separately. As shown in FIG. 1, since the sustain period starts after the address period ends, the gate voltage of the switching elements constituting the X, Y driving circuits 30 and 20 shown in FIGS. To determine if there is a need for control. Since the gate voltage of the switching device does not need to be controlled in the ramp-up period, the address period, and the erasing period shown in FIG. Directly to the part 55.
  • the subfield identification unit 53 sequentially lists each subfield according to the number of sustain pulses and identifies the subfield to be output in the recognized sustain section. Subsequently, the control step selector 55 performs a signal change so as to select a control step and outputs information on the changed subfield.
  • control step selector 55 inputs the signals output from the sustain period recognition unit 51 and the subfield identification unit 53, and then a pre-created lookup of the lookup table unit 57.
  • the control step of the corresponding subfield is selected with reference to the table, and then the output signal of the control step is converted into a digital signal usable for the D / A converter 59 and output.
  • the lookup table may be configured as shown in FIG. 6.
  • the subfield is divided into, for example, eight subfields SF1 to SF8, and the control step corresponds to eight control steps (control steps 1 to 8) corresponding to each of the subfields SF1 to SF8.
  • the output signal is divided into eight digital output signals corresponding to each of the eight control steps (control steps 1 to 8), that is, three bits of binary data 111 to 000.
  • the control step may be divided into eight groups in which the number of control steps and the number of subfields are the same, but in fact, the number of control steps may be divided into any number smaller than the number of subfields.
  • the digital-to-analog (D / A) converter 59 converts the digital output signal of the control step into an analog voltage for use as a feedback voltage to direct the DC-DC converter circuit unit 60. Output to DC converter 61.
  • the controller 161 of the DC-DC converter 61 receives the feedback voltage output from the data processing unit 50 to determine the gate voltage V_GATE of the switching device shown in FIGS. 2 and 3. To control. At this time, the switching elements of which the gate voltage V_GATE is controlled are Q1, Q2, Q3, Q4, Q6 of the Y electrode driving circuits involved in the generation and output of the sustain pulses, and Q17, Q18, Q23, Q24 of the X electrode driving circuits.
  • the turn-on time of the transistor decreases, thereby reducing the switching loss of the switching device and draining the transistor even when the turn-on state is maintained.
  • the conduction loss of the transistor can be reduced by decreasing the saturation voltage between the source and the source. Accordingly, there is an effect that can reduce the loss of the switching element.
  • the controller 161 of FIG. 5 outputs the gate voltage used for general driving in a section other than the sustain section or in the subfield with the low number of sustain pulses, so that the DC-DC converter 61 required when generating the gate voltage is used.
  • the controller 161 increases the gate voltage as the number of sustain pulses increases while maintaining the power consumption constant, thereby reducing switching loss and conduction loss of the switching element.
  • the present invention can solve the problem of reliability deterioration on the driving circuit such as noise reduction, power consumption reduction, and heat generation reduction by improving the efficiency of the driving circuit of the plasma display panel, and also deteriorating image quality by smoothly performing sustain discharge. This can solve the problem.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a gate voltage control circuit applied to a method of driving a plasma display panel according to another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as the configuration and operation of the part of FIG. 5.
  • the gate voltage control circuit of the present invention includes a data processing unit 50 and a DC-DC converter circuit unit 70.
  • the DC-DC converter circuit unit 70 distributes the output voltage of the controller 161 of the DC-DC converter 61 by the resistors R2 and R3 and at the same time outputs the D / A converter 59.
  • the DC-DC converter 61 uses a voltage generated at both ends of the resistor R3 as a feedback voltage by inputting a control voltage, which is a voltage, to a switching element connected in parallel with the resistor R3, for example, the base of the transistor SW1. Except for controlling the gate voltage, which is an output voltage of N, it is configured similarly to the DC-DC converter circuit 60 of FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a circuit for gate voltage control applied to a method of driving a plasma display panel according to another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same parts as the configuration and operation of the part of FIG. 5.
  • the gate voltage control circuit of the present invention includes the data processing unit 150 and the DC-DC converter circuit unit 60, and the D / A converter of the data processing unit 150 is omitted so that the DC-DC converter 61 can be used. Except that the controller 161 receives the feedback signal in the form of a pulse width modulation (PWM) signal directly from the control step selector 55 without passing through the D / A converter to control the output voltage. It is comprised similarly to the gate voltage control circuit of 5. Here, the transistor SW1 is controlled to be driven in the active region.
  • PWM pulse width modulation
  • the driving method of the plasma display panel according to the present invention can reduce switching loss and conduction loss by increasing the gate voltage of the switching element related to the generation and output of the sustain pulse in the sustain period. Therefore, the present invention can solve the problem of lowering reliability on the driving circuit such as noise reduction, power consumption reduction and heat generation reduction by improving the efficiency of the driving circuit of the plasma display panel, and also lowering the image quality by smoothly performing sustain discharge. This can solve the problem.

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 개시한다. 이에 따르면, 서스테인 구간에서 서스테인 펄스의 발생 및 출력에 관련된 트랜지스터와 같은 스위칭 소자의 게이트 전압을 상승시킴으로써 스위칭 손실 및 전도 손실을 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 노이즈 감소, 소비전력 감소 및 발열 감소 등과 같은 구동회로 상의 신뢰성 저하의 문제점을 해소할 수 있고, 또한 서스테인 방전을 원활히 수행함으로써 화질의 저하와 같은 문제점을 해소할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법
본 발명은 3전극 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP)의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 구동회로의 노이즈, 소비전력 및 발열을 감소시키고 아울러 화질을 향상시키도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은, 셀 내부에서의 가스 방전에 의하여 발생한 진공자외선이 셀 내벽의 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시키고 명암을 나타내는 디스플레이 소자이다. 플라즈마 디스플레이 패널은 방전방식에 따라 교류(AC)형과 직류(DC)형으로 구분된다. 교류형 3 전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 현재, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 중에서 주로 채용되고 있는 것으로서, 유지방전 구간에 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(X) 사이에 고 주파수의 고 전압을 교번으로 인가하여 셀의 가스 방전 및 발광을 유도한다.
최근, 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 대량 생산되면서 저가격 모델의 개발이 중요한 개발 목표가 되고 있다. 상기 패널의 측면에서는 다면취 기술이나 공정 개선에 의한 양산 기술이나 값싸고 효율 좋은 재료를 사용하는 방법으로서, 저가격 모델을 개발하고 있다. 구동회로의 측면에서는 보다 간소화된 구동 파형의 개발, 대용량 소자의 적용 및 간단한 구동회로의 개발 등으로 대응되고 있다.
도 1은 일반적인 3전극 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형을 나타낸 파형도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 1개의 서브필드 내의 구동파형은, 제1단계의 램프 업(ramp up) 구간, 제2단계의 램프 다운(ramp down) 구간으로 이루어지는 리셋(reset)구간, 제3단계의 어드레스(address)구간, 제4단계의 서스테인(sustain) 구간, 및 제5단계의 소거(erase) 구간으로 구성된다. 제4단계의 서스테인 구간에서 주사전극(Y전극)과 유지전극(X전극)에 교번으로 서스테인 펄스가 인가됨에 따라 어드레스 구간에서 선택된 셀들에서 디스플레이 방전이 발생한다.
도 2는 도 1의 Y 구동파형을 구현하기 위한 구동회로를 나타낸 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, Y 구동파형을 구현하기 위한 구동회로(20)는, 에너지 회수 및 서스테인 회로부(21), 램프 업 회로부(23), 패스(pass) 회로부(25), 스캔 회로부(27), 램프 다운 회로부(29)를 포함하여 구성된다. 또한 에너지 회수 및 서스테인 회로부(21)와 패스 회로부(25)는, 서스테인 파형의 생성에 관여하는 스위칭 소자와 출력에 관여하는 스위칭 소자를 포함하고 있다. 서스테인 구간에서, 에너지 회수 및 서스테인 회로부(21)의 스위칭소자(Q1),(Q2),(Q3),(Q4)에 의해 생성된 서스테인 펄스는 서스테인 구간 동안에 출력을 담당하는 패스 회로부(25)의 패스 스위치인 스위칭소자(Q6),(Q9)를 통하여 Y 전극으로 인가된다. 이때 상기 서스테인 펄스는, 스위칭소자(Q9)를 통하여 순방향으로 출력되고, 턴 온 상태를 유지하는 스위칭소자(Q6)를 통하여 출력된다.
도 3은 도 1의 X 구동파형을 구현하기 위한 구동회로를 나타낸 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, X 구동파형을 구현하기 위한 구동회로(30)는 에너지 회수 및 서스테인 회로부(33) 및 바이어스 회로부(31)를 포함하여 구성된다. 여기서, 에너지 회수 및 서스테인 회로부(33)에서 생성된 서스테인 펄스는 서스테인 구간 동안에 Y 서스테인 펄스와 교번으로 X 전극으로 인가된다.
도 4는 일반적인 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)의 구동회로를 나타낸 회로도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 직류-직류 컨버터(40)는 콘트롤러(41)를 포함하여 구성된다. 콘트롤러(41)는, 입력전압(V-IN)을 입력받고, 외부 저항(R2),(R3)에 의해 분배된 분배전압, 즉 저항(R3) 양단의 전압을 피드백(feed back: FB) 제어 전압으로 사용하여 피드백 제어 전압에 따라 가변되는 출력전압(V-OUT)을 생성하는 것으로, 이렇게 생성된 출력전압(V-OUT)을 게이트 전압(V_GATE)으로서 출력한다.
그런데 종래의 3전극 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널은, 화상의 계조를 구현하기 위하여, 하나의 프레임(frame)을 발광회수가 다른 복수개의 서브필드(subfield)로 나누어 시분할 구동한다. 화상을 256 계조로 표시할 경우, 1/60초에 해당하는 프레임 기간에 해당하는 16.67ms의 시간은 8개의 서브필드(SF1~SF8)로 분할된다. 각각의 서브필드(SF1~SF8)에 대한 램프 리셋 기간, 어드레스 기간 및 소거 기간이 각각의 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간이 각각의 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가한다.
그러나 서스테인 펄스의 출력 때, 높은 계조를 표현하기 위하여 서스테인 펄스를 증가시키면, 도 2의 에너지 회수 및 서스테인 회로부(21)와 도3의 에너지 회수 및 서스테인 회로부(33)에서 스위칭 소자들의 스위칭 손실이 증가한다. 또한 도2의 패스 회로부(25)의 스위칭소자(Q6)가 턴 온 상태를 유지하므로 증가한 서스테인 전류에 의해 전도 손실이 증가한다. 그러므로 구동회로 상의 전력손실 및 발열이 증가하고, 구동펄스 파형이 왜곡되는 등과 같은 구동회로의 신뢰성이 저하된다. 또한 서스테인 방전이 원활하게 이루어지지 못함으로써 화질이 저하된다.
따라서 본 발명의 목적은, 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 구동회로의 노이즈, 소비전력 및 발열을 감소시키고 아울러 화질을 향상시키도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 하나의 프레임을 다수개의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드마다 전체 셀의 벽전하를 초기화하는 리셋구간, 방전 셀을 선택하는 어드레스 구간, 상기 선택된 셀을 유지방전하는 서스테인 구간을 할당하여 계조표시를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 상기 서스테인 방전을 수행하는 구동파형을 생성 및 출력하는 회로의 스위칭소자의 게이트 전압이 상기 서스테인 구간에서 서브필드에 따라 가변하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 각 서브필드에 따라 사전 작성된 룩업 테이블에서 각 서브필드의 해당 제어단계를 선택하여 디지털 신호를 출력하고, 상기 출력된 디지털 신호를 D/A컨버터에 의해 피드백 제어용 전압으로 변환하고, 상기 피드백 제어용 전압을 상기 DC-DC 컨버터의 피드백 입력단에 인가하여 생성되는 DC-DC 컨버터의 출력 전압이 상기 스위칭소자의 게이트 전압으로 인가되도록 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 서스테인 구간에서 서스테인 펄스의 발생 및 출력에 관련된 스위칭 소자의 게이트 전압을 상승시킴으로써 스위칭 손실 및 전도 손실을 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 노이즈 감소, 소비전력 감소 및 발열 감소 등과 같은 구동회로 상의 신뢰성 저하의 문제점을 해소할 수 있고, 또한 서스테인 방전을 원활히 수행함으로써 화질의 저하와 같은 문제점을 해소할 수 있다.
도 1은 일반적인 3전극 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형을 나타낸 파형도이다.
도 2는 도 1의 Y 구동파형을 구현하기 위한 구동회로를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 X 구동파형을 구현하기 위한 구동회로를 나타낸 블록도이다.
도 4는 일반적인 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)의 구동회로를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어 회로를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 룩업 테이블(lookup table)을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어 회로를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어를 위한 회로를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어 회로를 나타낸 블록도이다. 설명의 편의상 본 발명을 쉽게 이해할 수 있도록 본 발명의 요지와 관련성이 적은 부분을 생략하기로 한다.
본 발명의 게이트 전압 제어 회로는, 데이터 처리부(50)와 DC-DC 컨버터 회로부(60)를 포함하여 구성된다.
여기서, 데이터 처리부(50)는, 데이터 처리 콘트롤러와 같은 마이크로컴퓨터로서, 서스테인 구간 인식부(51)의 서스테인 구간 인식 기능, 서브필드 식별부(53)의 서브필드 식별 기능, 제어단계 선택부(55)의 제어단계 선택 기능, 룩업 테이블(look up table)부(57)의 룩업 테이블 기능 및 디지털/아날로그 컨버터부(D/A converter)(59)의 디지털 아날로그 변환 기능들을 소프트웨어적으로 처리하도록 구성된다.
또한 DC-DC 컨버터 회로부(60)는 직류-직류 컨버터(61)를 포함하여 구성된다. 또한 직류-직류 컨버터(61)는 콘트롤러(161)를 포함하여 구성된다. 콘트롤러(161)는, 입력전압(V-IN)을 입력하여 가변함으로써 출력전압(V-OUT)을 생성하여 게이트 전압(V_GATE)으로서 출력하고, 데이터 처리부(50)로부터 출력되는 제어전압을 직접 입력하여 피드백 제어전압으로서 사용한다.
이와 같이 구성되는 게이트 전압 제어회로를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하면, 데이터 처리부(50)가 X, Y 구동부(50)에 입력되는 구동신호를 입력받는다. 이어서 데이터 처리부(50)의 서스테인 구간 인식부(51)가 상기 구동신호를 입력하여 어드레스 구간의 종료 여부를 판별함으로써 서스테인 구간과 그 외의 구간을 구분하여 인식한다. 이는, 도 1에 도시된 바와 같이, 어드레스 구간이 종료된 후 서스테인 구간이 시작되므로 도 2 및 도 3에 도시된 X, Y 구동회로(30),(20)를 구성하는 스위칭 소자의 게이트 전압을 제어하는 것에 대한 필요 여부를 판별하기 위함이다. 도 1에 도시된 램프업 구간, 어드레스 구간, 소거 구간에서는 상기 스위칭소자의 게이트 전압을 제어할 필요가 없으므로 일반적인 구동에 사용되는 게이트 전압을 출력할 수 있도록 가장 낮은 서브필드와 동일한 신호를 제어단계 선택부(55)로 직접 인가한다.
서스테인 구간이 인식되고 나면, 서브필드 식별부(53)가 각 서브필드를 서스테인 펄스 개수에 따라 순차적으로 나열하고 상기 인식된 서스테인 구간에서 출력될 서브필드를 식별한다. 이어서 제어단계 선택부(55)가 제어단계를 선택할 수 있도록 신호 변화를 실시하고 그 변화된 서브필드의 정보를 출력한다.
서브필드가 식별되고 나면, 제어단계 선택부(55)가, 서스테인 구간 인식부(51)와 서브필드 식별부(53)로부터 출력되는 신호를 입력한 후, 룩업 테이블부(57)의 미리 작성된 룩업 테이블을 참조하여 해당 서브필드의 제어단계를 선택하고 나서 해당 제어단계의 출력신호를 D/A 컨버터(59)에 사용 가능한 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
상기 룩업 테이블은 도 6에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 6에서, 서브필드가 예를 들어 8개의 서브필드(SF1~SF8)로 구분되고, 제어단계가 서브필드(SF1~SF8)의 각각에 해당하는 8개의 제어단계(제어단계1~제어단계8)로 구분되고, 출력신호가 8개의 제어단계(제어단계1~제어단계8)의 각각에 해당하는 8개의 디지털 출력신호, 즉 3비트의 2진 데이터(111~000)로 구분된다. 상기 제어단계는, 제어단계의 개수와 서브필드의 개수가 동일한 8개로 구분되어 있지만, 실제로는 제어단계의 개수가 서브필드의 개수보다 작은 임의의 개수로 구분될 수 있다.
제어단계가 선택되고 나면, 디지털/아날로그(D/A) 컨버터(59)가, 해당 제어단계의 디지털 출력신호를 피드백전압으로 사용하기 위한 아날로그 전압으로 변환하여 DC-DC 컨버터 회로부(60)의 직류-직류 컨버터(61)로 출력한다.
피드백전압이 출력되고 나면, 직류-직류 컨버터(61)의 콘트롤러(161)가 데이터 처리부(50)에서 출력된 피드백전압을 입력받아 도 2 및 도 3에 도시된 스위칭소자의 게이트 전압(V_GATE)을 제어한다. 이때 게이트 전압(V_GATE)이 제어되는 스위칭 소자는 서스테인 펄스의 생성과 출력에 관여하는 Y전극 구동회로의 Q1, Q2, Q3, Q4, Q6 및 X전극 구동회로의 Q17, Q18, Q23, Q24 이다.
한편, 스위칭 소자 즉, FET 또는 IGBT와 같은 트랜지스터의 게이트 전압이 상승하면 트랜지스터의 턴 온 시간이 감소하므로 스위칭 소자의 스위칭 손실이 감소할 수 있을 뿐만 아니라, 턴 온 상태의 유지 때에도 트랜지스터의 드레인(drain)-소스(source) 간 포화전압이 감소하여 트랜지스터의 전도 손실이 감소할 수 있다. 이에 따라 스위칭 소자의 손실을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명에서는, 서스테인 구간 이외의 구간 또는 서스테인 펄스 수가 적은 서브필드에서 도 5의 콘트롤러(161)가 일반적인 구동에 사용되는 게이트 전압을 출력함으로써 게이트 전압 생성 때에 소요되는 직류-직류 컨버터(61)의 소비전력을 일정하게 유지시키는 한편 서스테인 펄스 수가 증가함에 따라 콘트롤러(161)가 게이트 전압을 증가시키므로 스위칭 소자의 스위칭 손실 및 전도 손실을 감소시킬 수 있다.
따라서 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 노이즈 감소, 소비전력 감소 및 발열 감소 등과 같은 구동회로 상의 신뢰성 저하의 문제점을 해소할 수 있고, 또한 서스테인 방전을 원활히 수행함으로써 화질의 저하와 같은 문제점을 해소할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어 회로를 나타낸 블록도이다. 도 5의 부분의 구성 및 작용과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 발명의 게이트 전압 제어 회로는, 데이터 처리부(50)와 DC-DC 컨버터 회로부(70)를 포함하여 구성된다.
여기서, DC-DC 컨버터 회로부(70)는, 직류-직류 컨버터(61)의 콘트롤러(161)의 출력전압을 저항(R2),(R3)에 의해 분배하고 아울러 D/A 컨버터(59)의 출력전압인 제어전압을, 저항(R3)과 병렬 연결된 스위칭 소자, 예를 들어 트랜지스터(SW1)의 베이스에 입력함으로써 저항(R3)의 양단에 생성된 전압을 피드백전압으로서 사용하여 직류-직류 컨버터(61)의 출력전압인 게이트 전압을 제어하는 점을 제외하면 도 5의 DC-DC 컨버터 회로부(60)와 동일하게 구성된다.
이와 같이 구성되는 게이트 전압 제어 회로를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 도 5에 관련한 구동방법과 유사하므로 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위하여 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용된 게이트 전압 제어를 위한 회로를 나타낸 블록도이다. 도 5의 부분의 구성 및 작용과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 발명의 게이트 전압 제어 회로는, 데이터 처리부(150)와 DC-DC 컨버터 회로부(60)를 포함하여 구성되고, 데이터 처리부(150)의 D/A 컨버터가 생략됨으로써 직류-직류 컨버터(61)의 콘트롤러(161)가 펄스 폭 변조(pulse width modulation: PWM) 신호 형태의 피드백 신호를 D/A 컨버터를 거치지 않고 곧바로 제어단계 선택부(55)로부터 인가받아서 출력전압을 제어하는 점을 제외하면, 도 5의 게이트 전압 제어 회로와 동일하게 구성된다. 여기서, 트랜지스터(SW1)는 활성 영역에서 구동되도록 제어받는다.
이와 같이 구성되는 게이트 전압 제어 회로를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 도 5에 관련한 구동방법과 유사하므로 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위하여 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은, 서스테인 구간에서 서스테인 펄스의 발생 및 출력에 관련된 스위칭 소자의 게이트 전압을 상승시킴으로써 스위칭 손실 및 전도 손실을 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로의 효율을 향상시킴으로써 노이즈 감소, 소비전력 감소 및 발열 감소 등과 같은 구동회로 상의 신뢰성 저하의 문제점을 해소할 수 있고, 또한 서스테인 방전을 원활히 수행함으로써 화질의 저하와 같은 문제점을 해소할 수 있다.

Claims (3)

  1. 하나의 프레임을 다수개의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드마다 전체 셀의 벽전하를 초기화하는 리셋구간, 방전 셀을 선택하는 어드레스 구간, 상기 선택된 셀을 유지방전하는 서스테인 구간을 할당하여 계조표시를 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 서스테인 방전을 수행하는 구동파형을 생성 및 출력하는 회로의 스위칭소자의 게이트 전압이 상기 서스테인 구간에서 서브필드에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 각 서브필드에 따라 사전 작성된 룩업 테이블에서 각 서브필드의 해당 제어단계를 선택하여 디지털 신호를 출력하고, 상기 출력된 디지털 신호를 D/A컨버터에 의해 피드백 제어용 전압으로 변환하고, 상기 피드백 제어용 전압을 상기 DC-DC 컨버터의 피드백 입력단에 인가하여 생성되는 DC-DC 컨버터의 출력 전압이 상기 스위칭소자의 게이트 전압으로 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터의 컨트롤러가 펄스 폭 변조 (Pulse Width Modulation : PWM) 신호 형태의 피드백 제어 신호를 사용할 경우 상기 D/A컨버터를 거치지 않고 상기 디지털 신호가 상기 DC-DC 컨버터의 피드백 입력단에 직접 인가되어 피드백 제어신호로 사용되고 이에 의해 생성되는 상기 DC-DC 컨버터의 출력 전압이 상기 스위칭소자의 게이트 전압으로 입력되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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