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KR100649193B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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KR100649193B1
KR100649193B1 KR1020050042938A KR20050042938A KR100649193B1 KR 100649193 B1 KR100649193 B1 KR 100649193B1 KR 1020050042938 A KR1020050042938 A KR 1020050042938A KR 20050042938 A KR20050042938 A KR 20050042938A KR 100649193 B1 KR100649193 B1 KR 100649193B1
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voltage
electrode
capacitor
switch
electrodes
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이토카즈히로
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 방법은, 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이만큼 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 유지 기간에서, 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이에 해당하는 제4 전압을 충전하고 있는 커패시터의 양극의 전압을 상기 제1 전압으로 변경시키고 상기 커패시터의 음극을 통하여 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가한다. 이렇게 하면, 상기 제3 전압을 인가하기 위한 별도의 전원을 사용하지 않아도 된다.
PDP, 통합 보드, 임피던스, 전극, 전력회수, 커패시터, 전원, 전력

Description

플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주사전극 구동부의 유지방전 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동 회로의 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주사전극 구동부의 유지방전 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 구동 회로의 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 6에 도시된 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널을 이용한 표시 장치이다. 이러한 플라즈마 표시 패널에는 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소(방전 셀)가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
이러한 플라즈마 표시 장치의 표시 패널은 한 프레임이 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 그리고 각 서브필드는 리셋 기간(reset period), 어드레스 기간(address period) 및 유지 기간(sustain period)으로 이루어진다. 리셋 기간은 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 방전 셀을 초기화하는 기간이다. 어드레스 기간은 표시 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하는 기간이다. 그리고 유지 기간은 켜지는 셀에 대해서 실제로 화상을 표시하기 위한 유지방전을 수행하는 기간이다.
이러한 동작을 하기 위해서 유지 기간에서는 주사 전극과 유지 전극에 교대로 유지방전 펄스가 인가되고, 리셋 기간과 어드레스 기간에서는 주사 전극에 리셋 파형과 주사 파형이 인가된다. 따라서 주사 전극을 구동하기 위한 주사 구동 보드와 유지 전극을 구동하기 위한 유지 구동 보드가 별개로 존재하여야 한다. 이와 같이 구동 보드가 따로 존재하면 샤시 베이스에 구동 보드를 실장하는 문제점이 있으며, 두 개의 구동 보드로 인해서 단가가 증가한다.
따라서 두 구동 보드를 하나로 통합하여 주사 전극의 한쪽 끝에 형성하고, 유지 전극의 한쪽 끝을 길게 연장하여 통합 보드에 연결하는 방법이 제안되었다. 그런데 이와 같이 두 구동 보드를 통합하면 길게 연장된 유지 전극에서 형성되는 임피던스 성분이 크게 된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제2003-90370호에는 유지 기간에서 주사 전극에만 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스를 인가하고 유지 전극은 접지 전압으로 바이어스하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 유지 방전 펄스를 인가하기 위한 유지방전 구동 회로는, 무효 전력을 회수하여 재사용하는 전력 회수 회로를 사용한다.
즉, 유지방전 구동 회로는 이 전력 회수 회로에서 스위치의 온오프 동작을 통하여 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp)의 공진을 이용하여 주사 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 인가한다.
그런데, 이와 같이 유지 기간에서 주사 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 인가하는 경우, 주사 전극에 인가되는 최대 전압(Vs)과 최소 전압(-Vs)의 차가 2Vs가 되며, 이 때의 전력 손실은 1/2Cp(2Vs)2이 된다. 한편, 유지 전극과 주사 전극에 교대로 Vs 전압을 인가하는 경우의 전력 손실은 1/2Cp(Vs)2+1/2Cp(Vs)2이 된다. 따라서 유지 기간에서 주사 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 인가하면, 유지 전극과 주사 전극에 교대로 Vs 전압을 인가하는 경우에 비해 전력 손실이 2배로 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유지 기간에서 전력 손실을 줄이고 전원 회로의 구성을 간단하게 할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 그리고 상기 복수의 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서, 상기 복수의 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이만큼 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 구동 회로를 포함하는 플라즈마 표시 장치가 제공된다. 이때, 상기 구동 회로는, 상기 복수의 제2 전극에 제1단이 연결되어 있는 제1 스위치, 상기 제2 전압을 공급하는 제1 전원에 제1단이 연결되어 있고, 상기 복수의 제2 전극에 제2단이 연결되어 있는 제2 스위치, 그리고 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이에 해당하는 제2 전압을 충전하고 있는 커패시터의 양극의 전압을 상기 제1 전압으로 변경시키고, 상기 커패시터의 음극의 전압을 상기 제1 스위치에 연결하여 상기 커패시터의 음극을 통하여 상기 복수의 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 스위칭부를 포함한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 상기 제1 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이만큼 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 단계, 상기 제2 전극의 전압을 상기 제2 전압에서 감소시키는 단계, 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이에 해당하는 제4 전압을 충전하고 있는 커패시터의 양극을 상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 전기적으로 연결하고 상기 커패시터의 음극을 통하여 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 제2 전극의 전압을 상기 제3 전압에서 증가시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극에 의해 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 상기 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서, 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 유지 기간에서, 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계는, 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 패널 커패시터의 공진을 통해 상기 제2 전극의 전압을 변경시키는 단계, 그리고 상기 제2 전압을 공급하는 제1 전원에 전기적으로 연결되어 상기 제2 전압을 충전하고 있는 커패시터를 이용하여 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.
본 발명에서 벽 전하란 셀의 벽(예를 들어, 유전체층) 상에서 각 전극에 가깝게 형성되는 전하를 말한다. 그리고 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명한다. 또한 벽 전압은 벽 전하에 의해서 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사전극 구동부(400) 및 유지전극 구동부(500)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)이 배열된 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼ Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am)과 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 전극 구동 제어 신호, 유지 전극 구동 제어 신호 및 주사 전극 구동 제어 신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
주사전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 주사 전극 구동 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.
유지전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 유지 전극 구동 제어 신호를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.
다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 대해서 상세하게 설명한다. 아래에서는 설명의 편의상 하나의 셀을 형성하는 주사 전극(이하, “Y 전극”이라 함), 유지 전극(이하, “X 전극”이라 함) 및 어드레스 전극(이하, “A 전극”이라 함)에 인가되는 구동 파형에 대해서만 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 도 2에서는 유지 기간에서의 구동 파형만을 도시하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 유지 기간에서는 A 전극과 X 전극을 접지 전압으로 바이어스한 상태에서 Y 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 가지는 유지방전 펄스를 인가한다. 이와 같이 하면, 유지 방전 펄스가 주사 전극 구동부(400)에서만 공급되므로 유지 방전 펄스가 인가되는 경로에서의 임피던스가 일정해질 수 있다.
일반적으로, 어드레스 기간(도시하지 않음)에서 켜지는 셀로 선택된 셀에서는 Y 전극의 전위가 X 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwxy)이 형성되어 있다. 따라서, 유지 기간에서는 A 전극 및 X 전극에 0V 전압을 인가한 상태에서 Y 전극에 먼저 Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하여 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지 방전을 일으킨다. 이때, Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다는 낮고 (Vs+Vwxy) 전압이 방전 개시 전압보다 높도록 설정된다. 유지 방전의 결과 Y 전극에 (-) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (+) 벽 전하가 형성되어, X 전극의 전위가 Y 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwyx)이 형성된다.
이어서 Y 전극에 -Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스가 인가되어 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지 방전이 일어난다. 그 결과 Y 전극에 (+) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (-) 벽 전하가 형성되어 Y 전극에 Vs 전압이 인가될 때 유지 방전이 일어날 수 있는 상태로 된다. 이후, Y 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압의 유지방전 펄스를 교대로 인가하는 과정이 해당 서브필드가 표시하는 가중치에 대응하는 횟수만큼 반복된다.
다음으로, 도 3 내지 도 5b를 참조하여 유지 기간에서 유지방전 펄스를 인가하기 위한 구동 회로에 대해서 상세하게 설명한다. 아래에서 사용되는 스위치는 바디 다이오드를 가지는 n채널 전계 효과 스위치(FET)로 이루어질 수 있으며, 동일 또는 유사한 기능을 하는 다른 스위치로 이루어질 수 있다. 그리고 X 전극과 Y 전극에 의해 형성되는 용량성 성분을 패널 커패시터(Cp)로 도시하였고 패널 커패시터(Cp)의 유지 전극(X)에는 접지 전압이 인가되는 것으로 도시하였다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주사전극 구동부의 유지방전 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주사전극 구동부(400)의 유지방전 구동 회로는 전력 회수 회로(410) 및 유지펄스 생성부(420)를 포함한다.
전력 회수 회로(410)는 스위치(Yr1, Yr2, Yf1, Yf2), 인덕터(L1, L2), 다이오드(Dr1, Dr2, Df1, Df2) 및 커패시터(Cer1, Cer2)를 포함한다.
스위치(Yr1)의 드레인과 스위치(Yf1)의 소스 및 스위치(Yr2)의 드레인과 스위치(Yf2)의 소스에 전력회수용 커패시터(Cer1, Cer2)가 연결된다. 그리고 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극에 제1단이 각각 연결된 인덕터(L1, L2)의 제2단이 스위치(Yr1, Yr2)의 소스와 스위치(Yf1, Yf2)의 드레인에 연결되어 있다. 그리고 스위치(Yr1, Yr2, Yf1, Yf2)에 각각 다이오드(Dr1, Dr2, Df1, Df2)가 직렬로 연결된다.
그리고 스위치(Yr1)의 소스와 인덕터(L1) 사이에 다이오드(Dr1)가 연결되어 있고, 트랜지스터(Yf1)의 드레인과 인덕터(L1) 사이에 다이오드(Df1)가 연결되어 있다. 또한 트랜지스터(Yr2)의 소스와 인덕터(L2) 사이에 다이오드(Dr2)가 연결되고, 트랜지스터(Yf2)의 드레인과 인덕터(L2) 사이에 다이오드(Df2)가 연결되어 있다. 이때, 커패시터(Cer1)에는 Vs/2 전압이 충전되고 커패시터(Cer2)에는 -Vs/2 전압이 충전되어 있다.
다이오드(Dr1, Dr2)는 스위치(Yr1, Yr2)가 바디 다이오드를 가질 경우 패널 커패시터(Cp)의 전압을 증가시키는 상승 경로를 설정하기 위한 것이고, 다이오드(Df1, Df2)는 스위치(Yf1, Yf2)가 바디 다이오드를 가질 경우 Y 전극의 전압을 하강시키는 하강 경로를 설정하기 위한 것이다. 이때, 스위치(Yr1, Yr2, Yf1, Yf2)가 바디 다이오드를 가지지 않는다면 다이오드(Dr1, Df1, Dr2, Df2)가 제거될 수도 있다. 이와 같이 연결된 전력 회수 회로(410)는 인덕터(L1, L2)와 패널 커패시터(Cp)의 공진을 이용하여 Y 전극의 전압을 증가시키거나 감소시킨다.
그리고 전력 회수부(410)에서 인덕터(L1), 다이오드(Df1) 및 스위치(Yf1) 사이의 연결 순서는 바뀔 수 있으며, 인덕터(L1), 다이오드(Dr1) 및 스위치(Yr1) 사이의 연결 순서도 바뀔 수 있다. 예를 들어 인덕터(L1)가 스위치(Yr1, Yf1)의 접점과 전력 회수용 커패시터(Cer1) 사이에 연결될 수도 있다. 마찬가지로, 전력 회수부(410)에서 인덕터(L2), 다이오드(Df2) 및 스위치(Yf2) 사이의 연결 순서는 바뀔 수 있으며, 인덕터(L2), 다이오드(Dr2) 및 스위치(Yr2) 사이의 연결 순서도 바뀔 수 있다.
또한 도 3에서는 인덕터(L1)가 스위치(Yr1, Yf1)의 접점에 연결되었지만, 스위치(Yr1)에 의해 형성되는 상승 경로 및 스위치(Yf1)에 의해 형성되는 하강 경로 상에 각각 인덕터가 연결될 수도 있다.
유지펄스 생성부(420)는 두 개의 스위치(Ys1, Yg1)를 포함한다. 스위치(Ys1)는 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)과 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 사이에 연결되며, 스위치(Yg1)는 -Vs 전압을 공급하는 전원(-Vs)과 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극 사이에 연결된다. 이 스위치(Ys1, Yg1)는 Y 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 각각 공급한다.
다음, 도 4 내지 도 5b를 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 유지방전 구동 회로의 유지 기간에서의 시계열적 동작 변화에 대해 상세하게 설명한다. 여기서 동작 변화는 6개의 모드(M1∼M6)로 일순하며, 모드 변화는 스위치의 조작에 의해 생긴다. 그리고 아래에서 LC 공진으로 칭하고 있는 현상은 연속적 발진은 아니며 스위치(Yr1, Yr2, Yf1, Yf2)의 턴온 시에 생기는 인덕터(L1, L2)와 패널 커패시터(Cp)의 조합에 의한 전압 및 전류의 변화 현상이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동 회로의 구동 타이밍을 나타낸 도면이고 도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타낸 도면이다.
모드 1(M1)이 시작되기 전에 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 접지 전압(0V)으로 유지되어 있는 것으로 한다.
모드 1(M1)에서는 스위치(Yr1)가 턴온된다. 그러면 도 5a에 나타낸 바와 같 이, 커패시터(Cer1), 스위치(Yr1), 다이오드(Dr1), 인덕터(L1), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로 전류 경로가 형성된다(①). 이 경로(①)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생된다. 이때, 커패시터(Cer1)에는 Vs/2 전압이 충전되어 있으므로 LC 공진에 의해 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 Vs 전압 근처까지 증가한다.
모드 2(M2)에서는 스위치(Ys1)가 턴온되고 스위치(Yr1)가 턴오프된다. 그러면 도 5a에 나타낸 바와 같이 전원(Vs), 스위치(Ys1), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로 전류 경로가 형성된다(②). 이때, 경로(②)에 의해 Y 전극에 Vs 전압이 인가된다.
모드 3(M3)에서는 스위치(Ys1)가 턴오프되고 스위치(Yf1)가 턴온된다. 그러면 도 5a에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 인덕터(L1), 다이오드(Df1), 스위치(Yf1), 커패시터(Cer1)로의 전류 경로가 형성된다(③). 이 경로(③)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생된다. 이 LC 공진에 의해 패널 커패시터(Cp)에 충전되어 있던 전압이 방전되어 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 0V 전압 근처까지 감소한다.
모드 4(M4)에서는 스위치(Yf1)가 턴오프되고 스위치(Yf2)가 턴온된다. 그러면 도 5b에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 인덕터(L2), 다이오드(Df2), 스위치(Yf1), 커패시터(Cer2)로의 전류 경로가 형성된다(④). 이 경로(④)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생된다. 이 LC 공 진에 의해 패널 커패시터(Cp)에 충전되어 있던 전압이 방전되어 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 -Vs 전압 근처까지 감소한다.
모드 5(M5)에서는 스위치(Yg1)가 턴온되고 스위치(Yf2)가 턴오프된다. 그러면 도 5b에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 스위치(Yg1), 전원(-Vs)으로의 전류 경로가 형성된다(⑤). 이 경로에 의해 Y 전극에 -Vs 전압이 인가된다.
모드 6(M6)에서는 스위치(Yg1)가 턴오프되고 스위치(Yr2)가 턴온된다. 그러면 도 5b에 나타낸 바와 같이 커패시터(Cer2), 스위치(Yr2), 다이오드(Dr2), 인덕터(L2), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로의 전류 경로가 형성된다(⑥). 이 경로(⑥)에 의해 인덕터(L2)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생된다. 이때, 커패시터(Cer1)에는 -Vs/2 전압이 충전되어 있으므로 LC 공진에 의해 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 0V 전압 근처까지 증가한다.
이와 같은 모드(M1∼M6)의 반복으로 Y 전극의 전압은 Vs 전압에서 -Vs 전압 사이를 스윙할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동 회로에 따르면, 전력 회수 회로를 두 개로 분리하여 구성함으로써, 이 때의 전력 손실은 1/2Cp(Vs)2+1/2Cp(Vs)2이 된다. 따라서 종래 주사 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 인가하는 경우의 전력 손실(1/2Cp(2Vs)2)에 비해 전력 손실을 줄일 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유지방전 구동 회로는 유지 기간에서 주사 전극에 Vs 전압과 -Vs 전압이 교대로 인가하기 위해 Vs 전압을 공급하기 위한 전원(Vs)과 -Vs 전압을 공급하기 위한 전원(-Vs)을 사용한다. 이와 같이 극성이 다른 전원을 사용하면 전원 회로의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다. 아래에서는 전원 회로의 구성을 간단하게 할 수 있는 실시 예에 대해서 도 6 내지 도 8c를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주사전극 구동부의 유지방전 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주사전극 구동부(400)의 유지방전 구동 회로는 스위칭부(430) 및 커패시터(C1)가 추가된다는 점을 제외하면 제1 실시 예와 동일한 구조를 가진다. 구체적으로, 스위칭부(430)는 스위치(Y, Y2, Y3)를 포함하며, 전원(Vs)과 접지 전압 사이에 스위치(Y1, Y2)가 직렬 연결되어 있으며, 스위치(Y1, Y2)의 접점에 커패시터(C1)의 양극이 연결되고 커패시터(C2)의 음극에 스위치(Y3)가 연결되며 스위치(Y3)의 드레인이 접지 전압에 연결된다. 그리고 도 3과 달리 스위치(Yg1)의 소스는 접지 전압에 연결되어 있다. 이때, 스위치(Y1, Y2, Y3) 및 커패시터(C1)는 -Vs 전압을 공급하기 위한 전원(-Vs)의 역할을 수행한다.
다음으로, 도 7 내지 도 8c를 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 유지 기간에서의 유지방전 구동 회로의 시계열적 동작 변화에 대해 상세하게 설명한다.
도 7은 도 6에 도시된 구동 회로의 구동 타이밍을 나타낸 도면이고 도 8a 내지 도 8c는 도 6에 도시된 구동 회로의 각 모드에서의 전류 경로를 나타낸 도면이 다.
모드(M1)가 시작되기 전에 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 접지 전압(0V)으로 유지되어 있는 것으로 한다. 그리고 커패시터(Cer1, Cer2)에는 각각 Vs/2, -Vs/2의 전압이 충전되어 있는 것으로 가정한다.
모드 1(M1)에서는 스위치(Yg1, Y3)가 턴오프되고 스위치(Yr1)가 턴온된다. 그러면 도 8a에 나타낸 바와 같이, 커패시터(Cer1), 스위치(Yr1), 다이오드(Dr1), 인덕터(L1), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로 전류 경로가 형성된다(①). 이 경로(①)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생하여 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 Vs 전압 근처까지 증가한다.
모드 2(M2)에서는 스위치(Ys1, Y1, Y3)가 턴온되고 스위치(Yr1)가 턴오프된다. 그러면 도 8a에 나타낸 바와 같이 전원(Vs), 스위치(Ys1), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로 전류 경로 및 전원(Vs), 스위치(Y1), 커패시터(C1), 스위치(Y3), 접지단(0)으로의 전류 경로가 동시에 형성된다(②, ②´). 이때, 경로(②)에 의해 Y 전극에 Vs 전압이 인가되며, 경로(②´)에 의해 커패시터(C1)에는 Vs 전압이 충전된다.
모드 3(M3)에서는 스위치(Yf1)가 턴온되고 스위치(Ys1, Y1, Y3)가 턴오프된다. 그러면 도 8b에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 인덕터(L1), 다이오드(Df1), 스위치(Yf1), 커패시터(Cer1)로의 전류 경로가 형성된다(③). 이 경로(③)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생하여 패 널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 0V 전압 근처까지 감소한다.
모드 4(M4)에서는 스위치(Yf2, Y2)가 턴온되고 스위치(Yf1)가 턴오프된다. 그러면 도 8b에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 인덕터(L2), 다이오드(Df2), 스위치(Yf1), 커패시터(Cer2)로의 전류 경로가 형성된다(④). 이 경로(④)에 의해 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생하여 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 -Vs 전압 근처까지 감소한다.
그리고 스위치(Y2)가 턴온되므로 커패시터(C1)의 일단 즉, 커패시터(C1)의 양극에 0V 전압이 인가되므로 커패시터(C2)의 타단 즉, 커패시터(C1)의 음극의 전압이 -Vs 전압으로 된다.
모드 5(M5)에서는 스위치(Yg1)가 턴온되고 스위치(Yf2)가 턴오프된다. 그러면 도 8c에 나타낸 바와 같이 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극, 스위치(Yg1), 커패시터(C1), 스위치(Y2)로의 전류 경로가 형성된다(⑤). 이 경로(⑤)에 의해 커패시터(C1)의 음극을 통하여 Y 전극에 -Vs 전압이 인가된다.
모드 6(M6)에서는 스위치(Yr2)가 턴온되고 스위치(Yg1, Y2)가 턴오프된다. 그러면 도 8c에 나타낸 바와 같이 커패시터(Cer2), 스위치(Yr2), 다이오드(Dr2), 인덕터(L2), 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극으로의 전류 경로가 형성된다(⑥). 이 경로(⑥)에 의해 인덕터(L2)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 LC 공진이 발생하여 패널 커패시터(Cp)의 Y 전극의 전압이 0V 전압 근처까지 증가한다.
이와 같은 모드(M1∼M6)의 반복으로 Y 전극의 전압은 Vs 전압에서 -Vs 전압 사이를 스윙할 수 있게 된다.
한편, 스위치(Y1, Y2, Y3)의 구동 타이밍이 도 7에 도시된 구동 타이밍과 다르게 할 수도 있다. Y 전극에 제3 전압을 인가하기 전까지 즉, 스위치(Yg1)이 턴온되기 전까지 스위치(Y1, Y3)가 턴온되어 있을 수 있으며, 또한 커패시터(C1)에 전압이 충전된 후 스위치(Y2)가 계속 턴온되어 있을 수도 있다.
그리고, 스위칭부(430)에서 스위치(Y3) 대신 커패시터(C1)에 애노드가 연결되고 접지 전압에 캐소드가 연결되는 다이오드를 사용할 수 있다. 이와 같이 다이오드를 사용하여도 스위치(Y1)가 턴온될 때, 스위치(Y1), 커패시터(C1), 다이오드의 경로를 통하여 커패시터(C1)에 Vs 전압을 충전시킬 수 있다.
또한, 스위칭부(430)에서 스위치(Y1)를 스위치(Ys1)로 대신 사용할 수도 있다. 즉, 스위치(Y1)가 없어지고 스위치(Y2)와 커패시터(C1)의 접점을 스위치(Ys1)와 인덕터(L1)의 접점에 연결할 수도 있다. 이렇게 하여도 스위치(Ys1), 커패시터(C1), 스위치(Y3)의 경로를 통하여 커패시터(C1)에 Vs 전압을 충전시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따르면, 커패시터(C1)에 Vs 전압을 충전한 후에 커패시터(C1)에 충전된 전압을 이용하여 Y 전극에 -Vs 전압을 인가할 수 있다. 이렇게 하면, Y 전극에 -Vs 전압을 인가하기 위한 전원(-Vs)이 없어도 되므로 전원 회로의 구성이 간단해진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 유지 기간에서 주사 전극 또는 유지 전극 중 어느 하나에만 Vs 전압과 -Vs 전압을 교대로 인가하는 데 있어, 전력 회수 회로를 2개로 분리함으로써 전력 손실이 반감된다. 또한 -Vs 전압을 공급하는 별도의 전원(-Vs)을 사용하지 않고도 -Vs 전압을 인가할 수 있어 전원(-Vs)을 제거해도 되므로 전원 회로의 구성을 간단하게 할 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 그리고
    상기 복수의 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서, 상기 복수의 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이만큼 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로는,
    상기 복수의 제2 전극에 제1단이 연결되어 있는 제1 스위치,
    상기 제2 전압을 공급하는 제1 전원에 제1단이 연결되어 있고, 상기 복수의 제2 전극에 제2단이 연결되어 있는 제2 스위치, 그리고
    상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이에 해당하는 제2 전압을 충전하고 있는 커패시터의 양극의 전압을 상기 제1 전압으로 변경시키고, 상기 커패시터의 음극의 전압을 상기 제1 스위치에 연결하여 상기 커패시터의 음극을 통하여 상기 복수의 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 스위칭부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 커패시터의 양극과 상기 제1 전압을 공급하는 제2 전원 사이에 전기적으로 연결되어 상기 커패시터의 양극의 전압을 상기 제1 전압으로 변경시키는 제3 스위치를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 제1 전원과 상기 커패시터의 양극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치, 그리고
    상기 커패시터의 음극과 상기 제2 전원 사이에 전기적으로 연결되는 제5 스위치를 더 포함하며,
    상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치가 턴온되어 상기 커패시터에 상기 제4 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 제1 전원과 상기 커패시터의 양극 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치, 그리고
    상기 커패시터의 음극에 애노드가 연결되고 상기 제2 전원에 캐소드가 연결되는 다이오드를 더 포함하며,
    상기 제4 스위치의 턴온 시에 상기 커패시터에 상기 제4 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 커패시터의 음극과 상기 제2 전원 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 더 포함하며,
    상기 제2 스위치의 제2단이 상기 커패시터의 양극에 연결되며,
    상기 제2 스위치의 턴온 시에 상기 커패시터에 상기 제4 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 커패시터의 음극에 애노드가 연결되고 상기 제2 전원에 캐소드가 연결되는 다이오드를 더 포함하며,
    상기 제2 스위치의 턴온 시에 상기 커패시터에 상기 제4 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전압은 크기는 동일하고 부호는 반대인 플라즈마 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 복수의 제2 전극에 각각 제1단이 연결되어 있는 제1 및 제2 인덕터,
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이의 제5 전압을 충전하고 있는 제1 커패시터,
    상기 제1 인덕터의 제2단과 상기 제1 커패시터 사이에 연결되어 상기 복수의 제2 전극의 전압이 증가하도록 동작하는 제6 스위치,
    상기 제1 인덕터의 제2단과 상기 제1 커패시터 사이에 연결되어 상기 복수의 제2 전극의 전압이 감소하도록 동작하는 제7 스위치,
    상기 제1 전압과 상기 제3 전압 사이의 제6 전압을 충전하고 있는 제2 커패시터,
    상기 제2 인덕터의 제2단과 상기 제2 커패시터 사이에 연결되어 상기 복수의 제2 전극의 전압이 증가하도록 동작하는 제8 스위치, 그리고
    상기 제2 인덕터의 제2단과 상기 제2 커패시터 사이에 연결되어 상기 복수의 제2 전극의 전압이 감소하도록 동작하는 제9 스위치
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 제2 전극이 실질적으로 상기 제3 전압으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 제8 스위치가 턴온되어 상기 복수의 제2 전극의 전압을 증가시키고 상기 제6 스위치가 턴온되어 상기 복수의 제2 전극의 전압을 더 증가시킨 후, 상기 복수의 제2 전극에 상기 제2 전압이 인가되는 플라즈마 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 제2 전극이 실질적으로 상기 제2 전압으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 제7 스위치가 턴온되어 상기 복수의 제2 전극의 전압을 감소시키고, 상기 제9 스위치가 턴온되어 상기 복수의 제2 전극의 전압을 더 감소시킨 후, 상기 제2 전극의 전압에 상기 제3 전압이 인가되는 플라즈마 표시 장치.
  12. 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 상기 제1 전극을 제1 전압으로 유지한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이만큼 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 단계,
    상기 제2 전극의 전압을 상기 제2 전압에서 감소시키는 단계,
    상기 제2 전압과 상기 제1 전압의 차이에 해당하는 제4 전압을 충전하고 있는 커패시터의 양극을 상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 전기적으로 연결하고 상기 커패시터의 음극을 통하여 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 제2 전극의 전압을 상기 제3 전압에서 증가시키는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 전극에 상기 제2 전압이 인가될 때, 상기 커패시터에 상기 제4 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13에 있어서,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전압의 크기는 동일하고 부호는 반대인 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 전극의 전압이 상기 제2 전압에서 상기 제3 전압, 상기 제3 전압에서 상기 제2 전압으로 변경되는 단계는, 상기 복수의 제2 전극에 연결된 인덕터에 의해 형성되는 공진 경로에서 수행되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 전극의 전압이 상기 제2 전압에서 상기 제3 전압으로 변경되는 단계는,
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터를 통해 상기 제2 전극의 전압을 감소시키는 단계, 그리고
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터를 통해 상기 제2 전극의 전압을 감소시키는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 전극의 전압이 상기 제3 전압에서 상기 제2 전압으로 변경되는 단계는,
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제1 인덕터를 통해 상기 제2 전극의 전압을 증가시키는 단계, 그리고
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 인덕터를 통해 상기 제2 전극의 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제1 전극 및 제2 전극에 의해 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 제1 전극의 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서, 상기 제2 전극에 상기 제1 전압보다 높은 제2 전압과 상기 제1 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하는 유지 기간에서,
    상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계는,
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 인덕터와 상기 패널 커패시터의 공진을 통해 상기 제2 전극의 전압을 변경시키는 단계, 그리고
    상기 제2 전압을 공급하는 제1 전원에 전기적으로 연결되어 상기 제2 전압을 충전하고 있는 커패시터를 이용하여 상기 제2 전극에 상기 제3 전압을 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 전극에 상기 제2 전압이 인가될 때, 상기 커패시터에 상기 제2 전압이 충전되는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 단계는,
    상기 인덕터와 상기 패널 커패시터의 공진을 통해 상기 제2 전극의 전압을 변경시키는 단계, 그리고
    상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
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KR20010007548A (ko) * 1999-06-30 2001-01-26 아끼구사 나오유끼 구동 장치, 구동 방법, 플라즈마 디스플레이 장치 및플라즈마 디스플레이 패널의 전원 회로

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