JP2005331956A5 - - Google Patents
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Description
本発明はプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法に関する。
一般的にプラズマディスプレイパネル(PLaSma DiSpLaY PaNeL:以下"PDP"だとする)はHe+XeまたはNe+Xe不活性混合ガスの放電の時発生する147nmの紫外線によって蛍光体を発光させることで文字またはグラフィックを含んだ画像を表示するようになる。
図1は、従来マトリックス形態に配列された放電セル構造を持つ3電極交流面放電型PDPの構造を示す斜視図である。
図1を参照すれば、3電極交流面放電型PDP100は上部基板10上に形成されたスキャン電極11a及びサステイン電極12aと、下部基板20上に形成されたアドレス電極22とを備える。スキャン電極11aとサステイン電極12aそれぞれは、透明電極、例えば、インジウムティンオキサイド(Indium−Tin−OXide:ITO)により形成される。スキャン電極11aとサステイン電極12aそれぞれには、抵抗を減らすための金属バス電極(11b、12b)が形成される。スキャン電極11aとサステイン電極12aが形成された上部基板10には上部誘電体層13aと保護膜14とが積層される。上部誘電体層13aには、プラズマ放電の時発生された壁電荷が蓄積される。保護膜14は、プラズマ放電の時発生されたスパッタリング(Sputtering)による上部誘電体層13aの損傷を防止することと同時に、2次電子の放出効率を高めるようになる。保護膜14には通常酸化マグネシウム(MGO)が利用される。
一方、アドレス電極22が形成された下部基板20上には、下部誘電体層13b、隔壁21が形成されて、下部誘電体層13bと隔壁21の表面には蛍光体層23が塗布される。アドレス電極22は、スキャン電極11a及びサステイン電極12aと交差される方向に形成される。隔壁21は、アドレス電極22と並んで形成され、放電によって生成された紫外線及び可視光が接した放電セルに漏洩することを防止する。蛍光体層23は、プラズマ放電の時発生された紫外線によって励起されて、赤色(R)、緑(G)または青色(B)中何れか一つの可視光線を発生するようになる。上部基板10と下部基板20との間において隔壁21によって区画された放電セルの放電空間には、放電のためのHe+XeまたはNe+Xeなどの不活性混合ガスが注入される。このような構造を持つ従来PDPの駆動方法をよく見れば図2のようである。
図2は、従来のPDPの駆動方法を説明するための駆動波形である。図2をよく見れば、従来PDPは全画面を初期化させるためのリセット期間、セルを選択するためのアドレス期間、及び、選択されたセルの放電を維持させるためのサステイン期間で分けられて駆動される。
先ず、リセット期間は、セットアップ期間(SU)とセットダウン期間(SD)とに分けられて駆動され、セットアップ期間(SU)にはすべてのスキャン電極(Y)に上昇ランプ波形(Ramp−up)が同時に印加される。この上昇ランプ波形によって全画面のセル内には放電が起きる。このセットアップ放電によってアドレス電極(X)とサステイン電極(Z)上には正極性壁電荷が積もるようになって、スキャン電極(Y)上には負極性の壁電荷が積もるようになる。上昇ランプ波形が供給された後、セットダウン期間(SD)には、上昇ランプ波形のピーク電圧より低い正極性電圧から落ち始めて基底電圧(GND)または負極性の特定電圧レベルまで落ちる下降ランプ波形(Ramp−down)がセル内に微弱な消去放電を起こすことで、過度に形成された壁電荷を一部消去させるようになる。このセットダウン放電によってアドレス放電が安定に起きることができるほどの壁電荷がセル内に均一に残留される。
アドレス期間は、負極性スキャンパルス(Scan)がスキャン電極(Y)に順に印加されることと同時に、スキャンパルスに同期されてアドレス電極(X)に正極性のデータパルス(data)が印加される。このスキャンパルスとデータパルスとの電圧差と、リセット期間に生成された壁電圧とが加わりながら、データパルスが印加されるセル内にはアドレス放電が発生される。アドレス放電によって選択されたセル内にはサステイン電圧が印加される時に放電が起きることができるようにする程度の壁電荷が形成される。サステイン電極(Z)には、セットダウン期間及びアドレス期間の間には、スキャン電極(Y)との電圧差を減らしてスキャン電極(Y)との誤放電が起きないようにするために、正極性直流電圧(Zdc)が供給される。
サステイン期間は、スキャン電極(Y)とサステイン電極(Z)に交互にサステインパルス(sus)が印加される。アドレス放電によって選択されたセルは、セル内の壁電圧とサステインパルスとが加わりながら、毎サステインパルスが印加される毎にスキャン電極(Y)とサステイン電極(Z)の間にサステイン放電すなわち、表示放電が起きるようになる。また、サステイン放電が完了する後には、パルス幅と電圧レベルが小さなランプ波形(Ramp−eRS)がサステイン電極(Z)に供給されて全画面のセル内に残る壁電荷を消去させるようになる。
一方、上述したサステイン期間の間、スキャン電極またはサステイン電極に印加されるサステインパルスを発生させるためのエネルギー回収回路部をよく見れば図3のようである。
図3は従来プラズマディスプレイ装置に含まれたエネルギー回収回路部を示す図である。図3を参照すれば、エネルギー回収回路部の動作は4段階からなる。
先ず、第1段階では、第1スイッチ(S1)がターンオンされて、第2乃至は第4スイッチ(S2、S3、S4)はターンオフされる。このようにスイッチが作動すればLC共振が発生して、キャパシター(Cs)に貯蔵されたエネルギーがインダクター(L)を通じてプラズマディスプレイパネルのキャパシター(Cp)に充電される。
この後、第2段階では、第3スイッチ(S3)がターンオンされて、第1、第2及び第4スイッチ(S1、S2、S4)はターンオフされる。このようにスイッチが作動すればターンオンされた第3スイッチを通じて、サステイン電圧であるVsがプラズマディスプレイパネルのキャパシター(Cp)に供給される。
第3段階では、第2スイッチ(S2)がターンオンされて、第1、第3及び第4スイッチ(S1、S3、S4)がターンオフされる。このようにスイッチが作動すれば、キャパシター(Cp)のエネルギーがインダクター(L)を通じてキャパシター(Cs)で放電してエネルギーが回収される。
最後に第4段階では、第4スイッチ(S4)がターンオンされて第1乃至第3スイッチ(S1、S2、S3)はターンオフされる。このようにスイッチが作動すればキャパシター(Cp)の電位はグラウンドレベルに落ちる。
このような過程を通じて従来のエネルギー回収回路部はサステインパルスを供給する。
このような従来エネルギー回収回路部は、サステインパルスの下降期間にエネルギーを回収した後、上昇期間に回収したエネルギーを利用してサステインパルスを供給することで消費電力を減らす。
このような従来エネルギー回収回路部は、サステインパルスの下降期間にエネルギーを回収した後、上昇期間に回収したエネルギーを利用してサステインパルスを供給することで消費電力を減らす。
しかしこのような従来のエネルギー回収回路部は、回収されるエネルギーがVs/2より小さいか同等、即ちVs/2以下であるから、エネルギー効率を上昇させることに限界がある。
本発明は、前記のような問題点を解決するために、その目的はエネルギー効率を進める同時に輝度を進めることができるプラズマディスプレイ装置及びその駆動方法を提供するのである。
本発明によるプラズマディスプレイ装置はプラズマディスプレイパネルと前記プラズマディスプレイパネルにサステインパルスが供給される時、一つのサステインパルスによって複数の放電が発生するように第1エネルギー貯蔵部と第2エネルギー貯蔵部が備えたエネルギー回収回路を含んだスキャン駆動部及びサステイン駆動部を含む。
本発明によるプラズマディスプレイ装置の駆動方法はプラズマディスプレイパネルにサステインパルス供給の時一つのサステインパルスにピーキングパルスを含んで複数の放電が発生するようにすることを特徴とする。
前記エネルギー回収回路では前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーをプラズマディスプレイパネルに供給して、前記プラズマ表示パネルに供給されたエネルギーを前記第1エネルギー貯蔵部に回収して貯蔵されるようにするエネルギー回収スイッチング部;前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーをプラズマディスプレイパネルに供給した後、前記第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーを前記プラズマ表示パネルに供給するピーキングパルス印加部;前記ピーキングパルス印加部によって前記第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーが前記プラズマ表示パネルに印加される時ピーキングパルスを発生させる共振部;及び前記ピーキングパルス発生以後、サステイン電圧で維持されて前記プラズマ表示パネルに供給されたエネルギーが前記第1エネルギー貯蔵部に回収された後前記プラズマディスプレイパネルがグラウンドレベルになるようにするサステイン駆動部を含むことを特徴とする。
前記エネルギー回収スイッチング部は第1スイッチング素子と第2スイッチング素子を含み、前記第1スイッチング素子のボディーダイオードと前記第2スイッチング素子のボディーダイオードは逆方向を持つことを特徴とする。
前記第1スイッチング素子は前記プラズマディスプレイパネルに前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーが供給される時ターンオンされて、前記第2スイッチング素子は前記プラズマ表示パネルに供給されたエネルギーが前記第1エネルギー貯蔵部に回収されて貯蔵される時ターンオンされることを特徴とする。
前記ピーキングパルスの電圧は前記サステイン電圧より大きいことを特徴とする。
前記プラズマディスプレイパネルにサステインパルス供給は第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーをプラズマディスプレイパネルに供給する段階;前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーをプラズマディスプレイパネルに供給した後、第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーを前記プラズマ表示パネルに供給してピーキングパルスを発生させる段階;及び前記ピーキングパルス発生以後、前記プラズマディスプレイパネルがサステイン電圧で維持された後グラウンドレベルになる段階を含むことを特徴とする。
前記複数放電の回収は2回であることを特徴とする。
前記ピーキングパルスの電圧は前記サステイン電圧より大きいことを特徴とする。
このような本発明はプラズマディスプレイパネルにサステインパルス供給の時ピーキングパルスを利用して複数放電が起きるようにしてエネルギー効率と輝度を進めることができる。
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図4は本発明によるプラズマディスプレイ装置を概略的に示す図である。
図4で見るように、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネル100と、プラズマディスプレイパネル100の下部基板(未図示)に形成されたアドレス電極(X1乃至Xm)にデータを供給するためのデータ駆動部122と、スキャン電極(Y1乃至Yn)を駆動するためのスキャン駆動部123と、共通電極であるサステイン電極(Z)を駆動するためのサステイン駆動部124と、プラズマディスプレイパネル駆動の時データ駆動部122、スキャン駆動部123、サステイン駆動部124を制御するためのタイミングコントロール部121と、それぞれの駆動部(122、123、124)に必要な駆動電圧を供給するための駆動電圧発生部125とを含む。
プラズマディスプレイパネル100は、上部基板(未図示)と下部基板(未図示)が一定な間隔を置いて合着されて、上部基板には複数の電極、例えば、スキャン電極(Y1乃至Yn)及びサステイン電極(Z)が対を成して形成されて、下部基板にはスキャン電極(Y1乃至Yn)及びサステイン電極(Z)と交差されるようにアドレス電極(X1乃至Xm)が形成される。
データ駆動部122には、図示しない逆ガンマ補正回路、誤差拡散回路等によって逆ガンマ補正及び誤差拡散されたた後、サブフィールドマッピング回路によって各サブフィールドにマッピングされたデータが供給される。このようなデータ駆動部122は、タイミングコントロール部121からのタイミング制御信号(CTRX)に応答して、データをサンプリングしてラッチした後、そのデータをアドレス電極(X1乃至Xm)に供給する。
スキャン駆動部123は、タイミングコントロール部121の制御の下に、リセット期間の間、上昇ランプ波形(Ramp−up)と下降ランプ波形(Ramp−down)をスキャン電極(Y1乃至Yn)に供給する。また、スキャン駆動部123は、タイミングコントローラ121の制御の下にアドレス期間の間、スキャン電圧(−VY)のスキャンパルス(Sp)をスキャン電極(Y1乃至Yn)に順次に供給して、サステイン期間の間には、内部に備えたエネルギー回収回路部によって発生されたサステインパルスをスキャン電極に供給する。この時、一つのサステインパルスは、ピーキングパルスを含んでおり、複数回の放電が起きるようになる。
サステイン駆動部124は、タイミングコントロール部121の制御の下に、下降ランプ波形(Ramp−down)が発生される期間及びアドレス期間の間、サステイン電圧(Vs)のバイアス電圧をサステイン電極(Z)に供給する。また、サステイン期間の間、サステイン駆動部124の内部に備えたサステイン駆動回路が、スキャン駆動部123の内部に備えたサステイン駆動回路と交互に動作して、サステインパルス(sus)をサステイン電極(Z)に供給する。この時も、一つのサステインパルスはピーキングパルスを含み、複数回の放電が起きるようになる。
一方、上述したように、スキャン駆動部やサステイン駆動部に含まれたエネルギー回収回路部によって、発生されたすべてのサステインパルスにピーキングパルスが含まれるようにして、スキャン電極やサステイン電極ともに供給することができるが、場合によってはスキャン電極にだけあるいはサステイン電極にだけ供給することができ、前記エネルギー回収回路部によって発生されたすべてのサステインパルスではない一部のサステインパルスにだけピーキングパルスを包含させて、スキャン電極またはサステイン電極に供給することができる。
タイミングコントロール部121は、垂直/水平同期信号とクロック信号の入力を受けて、リセット期間、アドレス期間、サステイン期間で各駆動部(122、123、124)の動作タイミングと同期化とを制御するためのタイミング制御信号(CTRX、CTRY、CTRZ)を発生して、そのタイミング制御信号(CTRX、CTRY、CTRZ)を該当の駆動部(122、123、124)に供給することで各駆動部(122、123、124)を制御する。
一方、データ制御信号(CTRX)には、データをサンプリングするためのサンプリングクロック、ラッチ制御信号、サステイン駆動回路と駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。スキャン制御信号(CTRY)には、スキャン駆動部123内のサステイン駆動回路と駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。サステイン制御信号(CTRZ)には、サステイン駆動部124内のサステイン駆動回路と駆動スイッチ素子のオン/オフタイムを制御するためのスイッチ制御信号が含まれる。
駆動電圧発生部125は、セットアップ電圧(Vsetup)、スキャン共通電圧(Vscan−com)、スキャン電圧(−VY)、サステイン電圧(Vs)、データ電圧(Vd)などを発生する。このような駆動電圧は、放電ガスの組成や放電セル構造によって変わることができる。
このような構造を持つプラズマディスプレイ装置では、スキャン駆動部及びサステイン駆動部に含まれたエネルギー回収回路部と、エネルギー回収回路部の動作によって発生されたサステインパルスの波形図とが、それぞれ、図5及び図6のようになる。
図5は本発明によるエネルギー回収回路部の回路図であり、図6は本発明のエネルギー回収回路部の動作による波形図である。
本発明によるエネルギー回収回路部は、図5に示されたようにピーキングパルスを印加するためのピーキングパルス印加部215、エネルギー回収スイッチング部230及び第1エネルギー貯蔵部210を含み、パネル(Cp)の充放電の時、第1エネルギー貯蔵部210の第1キャパシター(Cs1)と第2エネルギー貯蔵部235の第2キャパシター(Cs2)にエネルギーを貯蔵させた後、再度パネル(Cp)を駆動するのに使用する。この時、エネルギー回収スイッチング部230は、二つのFETスイッチング素子を含む。
先ず、エネルギー回収スイッチング部230の第4スイッチ(Q4)がターンオンすれば、第1エネルギー貯蔵部210の第1キャパシター(Cs1)は貯蔵されたエネルギーを、第4スイッチ(Q4)と、第3スイッチ(Q3)のボディーダイオード(DER1)と、インダクタLとを通じて、パネル(Cp)に供給する。
次に、ピーキングパルス印加部215のピーキングパルス用スイッチ(Qp)がターンオンすれば、第2エネルギー貯蔵部235の第2キャパシター(Cs2)に貯蔵されていたエネルギーが共振部220のコイル(L)とスキャン電極を通じてパネル(Cp)に注入されながら、LC共振によってサステイン電圧より大きいピーキングパルスがスキャン電極に印加される。
このように、ピーキングパルス印加部215のピーキングパルス用スイッチ(Qp)がターンオンされれば第1エネルギー貯蔵部210の第1キャパシター(Cs1)は貯蔵されたエネルギーをピーキングパルス印加部215のピーキングパルス用スイッチ(Qp)を通じて第2キャパシター(Cs2)方向に供給する。
すなわち、第1エネルギー貯蔵部210が所定の電圧をパネル(Cp)に加えた後、ピーキングパルス印加部215のピーキングパルス用スイッチ(Qp)がターンオンすることでパネル(Cp)に瞬間的に加えられるピーク電流をある程度緩和させる。
したがって、高電圧及び高電流のピーク電流によって発生されるノイズ成分が除去されることで、波形が安定化されて実際のサステイン駆動過程で発熱が殆ど発生しない。
次に、ピーキングパルスの電圧が最高値に到逹した時、サステイン駆動回路225の第1スイッチ(Q1)がターンオンして、ピーキングパルス用スイッチ(Qp)と、エネルギー回収スイッチング部230の第3スイッチ(Q3)とがターンオフする。これに従って、サステイン電圧(Vs)がスキャン電極に印加される同時に、ピーキングパルス用スイッチ(Qp)のボディーダイオード(Dp)を通じて第2エネルギー貯蔵部235の第2キャパシター(Cs2)が充電される。
この過程で二度のサステイン放電が起きる。すなわち、ピーキングパルスが印加される時点でサステイン放電が起き、サステイン電圧がY電極に印加される時もう一度サステイン放電が発生する。
次に、エネルギー回収スイッチング部230の第3スイッチ(Q3)がターンオンされれば、パネル(Cp)に充電された電荷が第3スイッチ(Q3)と第4スイッチ(Q4)のボディーダイオード(DER2)を通じて第1エネルギー貯蔵部210の第1キャパシター(Cs1)に充電されて、次のサステインパルス上昇の時に再使用される。
すなわち、本発明によるエネルギー回収回路部は、パネル(Cp)充電時には、第1エネルギー貯蔵部210及び第2エネルギー貯蔵部235のエネルギーをすべて利用するが、パネル(Cp)放電の時には、パネル(Cp)に充電された電荷が再びエネルギー回収スイッチング部230の第3スイッチ(Q3)を通じて第1エネルギー貯蔵部210の第1キャパシター(Cs1)にだけエネルギーが貯蔵される。
また、第2エネルギー貯蔵部235の第2キャパシター(Cs2)は、サステイン駆動部225の第1スイッチ(Q1)がターンオンされてサステイン電圧が印加される時点に、ピーキングパルス用スイッチ(Qp)のボディーダイオード(Dp)を通じて充電されて、第1スイッチ(Q1)のスイッチング時には、殆ど消費するエネルギーがなくなるので消費電力が減少する。
このような本発明のエネルギー回収回路部は、第1エネルギー貯蔵部210に貯蔵されたエネルギーを利用するので、図6の斜線の部分のように放電領域が拡がって明るさが上昇するようになる。
Claims (9)
- プラズマディスプレイパネルと、
前記プラズマディスプレイパネルにサステインパルスが供給される時、一つのサステインパルスによって複数の放電が発生するように第1エネルギー貯蔵部と第2エネルギー貯蔵部とを備えたエネルギー回収回路を含んだスキャン駆動部及びサステイン駆動部と、
を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 前記エネルギー回収回路では、
前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給して、前記プラズマディスプレイパネルに供給されたエネルギーを前記第1エネルギー貯蔵部に回収して貯蔵されるようにするエネルギー回収スイッチング部と、
前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給した後、前記第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給するピーキングパルス印加部と、
前記ピーキングパルス印加部によって前記第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーが前記プラズマディスプレイパネルに印加される時、ピーキングパルスを発生させる共振部と、前記ピーキングパルス発生以後、サステイン電圧で維持されて前記プラズマディスプレイパネルに供給されたエネルギーが前記第1エネルギー貯蔵部に回収された後、前記プラズマディスプレイパネルがグラウンドレベルになるようにするサステイン駆動回路を含むことを特徴とする、請求項1記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記エネルギー回収スイッチング部は第1スイッチング素子と第2スイッチング素子を含み、
前記第1スイッチング素子のボディーダイオードと前記第2スイッチング素子のボディーダイオードとはグランドに対して逆方向に接続されていることを特徴とする、請求項2記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1スイッチング素子は、前記プラズマディスプレイパネルに前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーが供給される時ターンオンされて、
前記第2スイッチング素子は、前記プラズマディスプレイパネルに供給されたエネルギーが前記第1エネルギー貯蔵部に回収されて貯蔵される時、ターンオンされることを特徴とする、請求項3記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記ピーキングパルスの電圧は前記サステイン電圧より大きいことを特徴とする、請求項2記載のプラズマディスプレイ装置。
- プラズマディスプレイパネルにサステインパルスを供給する時、一つのサステインパルスにピーキングパルスを含んで複数の放電が発生するようにすることを特徴とする、プラズマディスプレイ装置の駆動方法。
- 前記プラズマディスプレイパネルへのサステインパルス供給は、
第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給する段階と、
前記第1エネルギー貯蔵部に貯蔵されたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給した後、第2エネルギー貯蔵部に貯蔵されていたエネルギーを前記プラズマディスプレイパネルに供給してピーキングパルスを発生させる段階と、
前記ピーキングパルス発生以後、前記プラズマディスプレイパネルがサステイン電圧で維持された後、グラウンドレベルになる段階と、
を含むことを特徴とする請求項6記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記複数放電の回収は2回であることを特徴とする、請求項6記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
- 前記ピーキングパルスの電圧は前記サステイン電圧より大きいことを特徴とする、請求項7記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
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