KR100713650B1 - 패널 용량 부하 저감을 위한 플라즈마 디스플레이 패널구동 장치, 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

패널 용량 부하 저감을 위한 플라즈마 디스플레이 패널구동 장치, 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두 개의 싱글 서스테이너 회로를 유지 전극 구동 회로 및 스캔 전극 구동 회로에 각각 채용하여 구동 전압을 낮추고, PDP 패널 상의 복수 개의 스캔 전극들 및 그에 대향하는 유지 전극들을 2 이상의 군으로 나누어, 각각 시점을 달리하여 구동함으로써 패널 커패시턴스 부하를 경감하고 소비 전력 및 피크 전류를 감소시키는 것이 가능한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 PDP 구동 장치는, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치이며, 상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 나누어, 유지 구간 동안 상기 N개의 군 각각에 대하여 인가되는 유지 펄스가 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, PDP, 구동 회로, 싱글 서스테이너, 스캔 전극, 유지 전극

Description

패널 용량 부하 저감을 위한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치, 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY PANEL DRIVING APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING PANEL CAPACITANCE LOAD AND PLASMA DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 종래의 교류형 3전극 면방전 PDP의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 일반적인 AC PDP 패널의 구동 방법을 예시하는 개략도이다.
도 3은 1 서브 필드 동안의 일반적인 구동 방법을 설명하는 파형도이다.
도 4는 일반적인 AC PDP 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 종래기술의 싱글 서스테이너(single sustainer) 구동 회로의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 5의 싱글 서스테이너 구동 회로의 출력 전압을 도시하는 개략도이다.
도 7은 종래 기술의 싱글 서스테이너 구동 회로를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 구성을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 11은 상술한 본 발명의 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 작동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 12는 도 11의 타이밍에 따라 스캔 전극 및 유지 전극으로 출력되는 파형을 도시하는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 작동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 14는 도 13의 타이밍에 따라 스캔 전극 및 유지 전극으로 출력되는 파형을 도시하는 개략도이다.
도 15는 상술한 본 발명의 제2 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 작동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 16은 도 15의 타이밍에 따라 스캔 전극 및 유지 전극으로 출력되는 파형을 도시하는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 PDP 구동 방법의 바람직한 실시예를 도시하는 흐름도이다.
<도면의 부호에 대한 간략한 설명>
10 : 플라즈마 디스플레이 패널
20, 120, 220 : 스캔 전극 구동 회로
30, 130, 230 : 유지 전극 구동 회로
50 : 제어 회로
100 : 데이터 전극 구동 회로
500 : 플라즈마 디스플레이 패널
Cp : 패널 커패시턴스
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 'PDP'라 한다)의 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, PDP 구동 시의 용량 부하를 경감하여 소비 전력 및 피크 전류 등을 개선할 수 있는 단순화된 회로 구성의 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 제안하고자 하는 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 PDP(10)의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도시된 종래의 PDP(10)는 전면판(1)과, 상기 전면판(1)에 평행하게 위치한 배면판(2)의 접합으로 구성된다.
상기 전면판(1)은 유리 기판상에 평행하게 배열된 한 쌍의 표시 전극, 즉, 유지 전극 및 스캔 전극(Z, Y)을 포함하며, 상기 배면판(2)은 유리 기판상에 상기 표시 전극(Z, Y)에 수직인 방향으로 배열된 어드레스 전극(A)을 포함하고 있다. 상 기 전면판(1) 및 배면판(2)에는 복수 개의 상기 표시 전극(Z, Y)쌍과 어드레스 전극(A)이 행과 열로 배열되어 있다.
도 2는 통상의 AC PDP 패널을 구동하기 위하여 사용되는 한 방법을 예시한다. AC PDP 패널을 구동하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 단위 화상을 나타내는 1 TV 필드 동안 밝기가 각기 다른 복수개(예를 들어, 8개)의 서브 필드(SF1 내지 SF8)를 두며, 각각의 서브 필드는 초기화 기간(R), 어드레스 기간(또는 기입 기간)(W) 및 방전 유지 기간(S)으로 구성된다. 예를 들어, 상기 각각의 서브 필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27에 해당하는 만큼의 방전 유지 기간의 길이를 갖고, 이들 서브 필드의 조합으로 구현하고자 하는 계조(예를 들어, 256=28) 의 표현이 가능하게 된다.
도 3은 각각 상기 1 서브 필드 동안의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 먼저, 초기화 기간(R)은 전 셀의 벽전하(wall charge) 상태를 동일하게 하여 이어지는 어드레스 방전이 동일한 초기 조건에서 일어날 수 있게끔 해주는 역할을 수행한다. 또한, 어드레스 기간(W)에는, 이어지는 방전 유지 기간(S)에서 영상 신호에 대응되어 켜질 셀과 꺼질 셀에 대한 선택을 행하기 위해, 상기 각각의 셀에서 서로 직교하는 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이에 방전을 일으켜 원하는 벽전하를 형성하는 동작을 수행한다. 이어지는 방전 유지 기간(S)에서는, 상기 어드레스 기간에서 켜진(ON) 셀에 대해서만 유지 방전이 지속되도록 방전 개시 전압보다 낮은 방전 유지 전압을 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z)사이에 가해주어, 상기 어드레스 기간에서 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이의 방전이 발생되어 벽전하가 형성되어 있던 셀에서만 유지방전이 발생되도록 한다.
도 4는 AC PDP 장치 또는 세트(500)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도시된 AC PDP 장치(500)는 PDP 패널(10)과, 상기 PDP 패널(10)에 형성된 다수의 유지 전극(Z1, Z2, ... Zn), 다수의 스캔 전극(Y1, Y2, ... Yn) 및 다수의 어드레스 전극(A1, A2, ... An)을 각각 구동하는 유지 전극 구동 회로(30), 스캔 전극 구동 회로(20) 및 데이터 전극 구동 회로(100)를 포함한다. 또한, 수신된 영상 데이터에 따라 상기 각각의 구동 회로(20, 30, 100)를 제어하는 제어 회로(50)가 구비되어 있으며, 상기 제어 회로(50)의 제어에 따라 상기 각각의 구동 회로(20, 30, 100)는 도 3에 예시된 구동 파형에 부합하도록 작동한다.
도 5는 종래 기술의 스캔 구동 회로(20) 내에 싱글 서스테이너 회로를 채용한 경우의 구성을 나타내는 개략도이다. 도시된 싱글 서스테이너 회로는, 에너지 회수부(22), 제1 구동 스위치(Q1), 제2 구동 스위치(Q2) 및 환류 다이오드(fD1, fD2)로 이루어진다. 공개특허공보 10-2004-90079호에는 싱글 서스테이너 회로의 기본 동작이 설명되어 있다.
에너지 회수부(22)의 제1 스위치(S1)는 소정 기간 동안 턴온되어 제1다이오드(D1)를 통하여 PDP(10)로 충전 전류를 공급한다. 이때, 공진 인덕터(L)의 작용에 의해 PDP(10)의 표시 전극 전압은 -Vs에서 +Vs로 상승한다. 유지 전극 전압이 +Vs로 상승한 후, 제1 스위치(S1)는 턴오프되고, 제1구동 스위치(Q1)가 턴온되어 유지 전극의 전압은 일정 기간 동안 +Vs로 유지된다. 이후, 제2 스위치(S2)가 턴온되어 공진 인덕터(L)를 통한 방전에 의해 유지 전극 전압은 +Vs에서 -Vs로 하강하고, 일정 기간 동안 제2구동 스위치(Q2)가 턴온되어 유지 전극의 전압은 -Vs로 유지된다. 환류 다이오드(fD1, fD2)는 제1 스위치(S1) 및 제2 스위치(S2) 턴오프 시, 공진 인덕터(L)에 축적된 에너지를 전원 측으로 회수하는 역할을 하여 회로의 효율 상승에 기여한다.
이와 같은 작동에 의해, 도 5의 구동 회로는 도 6과 같이 +Vs 및 -Vs로 극성이 반전되는 전압 파형을 PDP(10)로 출력한다. 도 7에는 스캔 구동 회로(20)에 싱글 서스테이너 회로를 채용한 경우의 유지 구간 동안의 회로 구성을 간략하게 도시한다. 도시된 바와 같이 유지 구간 동안에 패널(10)의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zn)은 기저 전위(GND)로 유지되고, 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Yn)에는 극성이 교대로 반전되는 펄스가 인가되어, 결과적으로 도 3의 경우와 동일한 전위차가 스캔 전극(Y1, Y2, ..., Yn) 및 유지 전극(Z1, Z2, ..., Zn) 사이에 인가되어 유지 방전이 일어나게 된다.
최근 PDP 패널의 대형화 및 고정세(High Definition)화에 따라, 패널 상의 방전 셀 수 및 패널 크기가 증가하여 패널의 커패시턴스(capacitance)가 현저히 커지게 된다. 한편, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로는 다수의 스위칭 소자로 이루어져 있어, 스위칭에 의한 동적 전력 소모가 전체 소비 전력에서 높은 비중을 차지하며, 여기서 스위칭에 의한 동적 전력 소모는 Ploss∝Cp·V2·fs와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, Ploss는 동적 전력 소모, Cp는 부하의 커패시턴스, V는 스위칭 시의 전압 변화 폭(즉, 스위칭 전압 레벨의 폭), fs는 스위칭 빈도(frequency)를 의미한다.
그 결과, 패널 대형화 및 고정세화 추세를 감안하여 볼 때, 종래 기술과 같은 구동 방식으로는 패널 커패시턴스 증가에 의해 소비 전력이 높아지게 되고, 피크 전류(peak current) 또한 지나치게 커지게 되어, 회로의 발열 문제 및 신뢰성 문제를 피할 수 없는 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 극복하기 위한 것으로, 두 개의 싱글 서스테이너 회로를 유지 전극 구동 회로 및 스캔 전극 구동 회로에 각각 채용하여 구동 전압을 낮춤으로써 저 전력 구동이 가능하도록 하기 위한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 PDP 패널 상의 복수 개의 스캔 전극들 및 그에 대향하는 유지 전극들을 2 이상의 군으로 나누어, 각각 시점을 달리하여 구동함으로써 패널 커패시턴스 부하를 경감하고 소비 전력 및 피크 전류를 감소시키는 것이 가능한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 제공하기 위한 것이다.
나아가서, 본 발명은 이온 충격에 의한 형광체의 손상을 방지하여, 패널의 수명을 연장시키는 것이 가능하고, 노이즈나 EMI 면에서도 유리한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 PDP 구동 장치는, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치이며, 상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 나누어, 유지 구간 동안 상기 N개의 군 각각에 대하여 인가되는 유지 펄스가 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 상기 유지 구간 동안, 상기 복수 개의 스캔 전극을 구동하기 위하여 양의 펄스 및 음의 펄스를 교대로 출력하는 제1 싱글 서스테이너 회로를 갖는 스캔 전극 구동 회로; 및 상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하는 제2 싱글 서스테이너 회로를 갖는 유지 전극 구동 회로를 포함한다.
또한, 상기 스캔 전극 구동 회로는, 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 N개의 스캔 전극 군으로 분배하는 제1 스위칭부를 더 포함하며, 상기 유지 전극 구동 회로는, 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 N개의 스캔 전극 군에 대응되는 상기 N개의 유지 전극 군으로 분배하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력에 공통 접속되고 상기 N개의 스캔 전극 군에 대한 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력 경로를 각각 온 오프하는 N개의 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제2 스위칭부는, 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력에 공통 접속되고 상기 N개의 유지 전극 군에 대한 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력 경로를 각각 온 오프하는 N개의 스위칭 소자를 포함하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 N개의 스캔 전극 군과 그에 대응하는 N개의 유지 전극 군에 할당된 스위칭 소자들은 서로 동기화되며, 각각 다른 군에 할당된 스위칭 소자들은 서로 다른 턴 온 타이밍을 갖도록 구동되는 것일 수 있다.
또한, 상기 서로 다른 시 구간들은, 상기 유지 구간을 N의 k배수(k는 1 이상의 정수)개로 분할한 서브 구간들이며, 각각의 상기 서브 구간 동안에, 상기 스캔 전극 및 유지 전극의 N개 군 각각에 대하여 순차적으로 유지 펄스를 인가하는 것일 수 있다.
여기서, 유지 구간 동안, 상기 서브 구간 중 어느 한 서브 구간 동안에, 그 서브 구간에 할당된 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 인가되었던 최종 펄스의 극성은, 동일 유지 구간 중, 동일 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 재차 할당된 바로 다음의 서브 구간에서 인가되는 최초 펄스의 극성과는 서로 반대 극성으로 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 의한 PDP 구동 장치는, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 스캔 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치이며, 상기 스캔 전극 구동 회로는 양의 펄스 및 음의 펄 스를 교대로 출력하는 제1싱글 서스테이너 회로를 포함하고, 상기 유지 전극 구동 회로는 상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하는 제2 싱글 서스테이너 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 특징에 의한 PDP 구동 방법은, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 유지 구간 동안 구동하기 위한 방법이며, 상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 분할하는 단계; 및 상기 유지 구간 동안에 상기 제1 군으로부터 상기 제N 군에 이르기까지 순차적으로 유지 펄스를 인가하되, 유지 펄스가 각각의 군에 대하여 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 특징에 의한 PDP 장치는, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및 상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 나누어, 유지 구간 동안 상기 N개의 군 각각에 대하여 인가되는 유지 펄스가 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 특징에 의한 PDP 장치는, 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및 유지 구간 동안, 상기 복수 개의 스캔 전극을 구동하기 위하여 양의 펄스 및 음의 펄스를 교대로 출력하는 제1 싱글 서스테이너 회로를 갖는 스캔 전극 구동 회로와, 상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하 는 제2 싱글 서스테이너 회로를 갖는 유지 전극 구동 회로를 구비하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예인 PDP 구동 장치 및 이를 이용한 PDP 장치(세트)의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다(설명에 불필요한 부분은 도시를 생략함). 도시된 블록도는 적어도 유지 구간 동안의 전기적 접속 상태를 설명하기 위한 것이다.
실시예의 구동 장치는, 스캔 전극 구동 회로(120) 및 유지 전극 구동 회로(130)를 구비하며, 도시하지 않은 제어 회로 및 데이터 전극 구동 회로를 더 포함한다. 스캔 전극 구동 회로(120)에는, 제1 싱글 서스테이너(single sustainer) 회로(122) 및 제1 스위칭부 회로(124)가 구비되어 있고, 유지 전극 구동 회로(130)에는 제2 싱글 서스테이너 회로(132) 및 제2 스위칭부 회로(134)가 구비되어 있다.
제1 싱글 서스테이너 회로(122) 및 제2 싱글 서스테이너 회로(132)는 도시된 스위칭 소자들(Q1, Q2, Q3, Q4) 이외에, 도시를 생략한 상기 스위칭 소자들을 구동하기 위한 구동 신호 생성 회로 및 전력 회수 회로(energy recovery circuit) 등을 더 포함할 수 있다. 제1 싱글 서스테이너 회로(122) 및 제2 싱글 서스테이너 회로(132)는 각각 도 6에 도시된 바와 같은 상하 양방향으로 극성이 반전되는 펄스를 출력한다.
패널(10) 상에 형성된 복수 개의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Yn) 및 각각에 대응하는 복수 개의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zn)은 도 8에 도시된 바와 같이 패널 상하에 위치한 2 개의 군(YG1, YG2, ZG1, ZG2)으로 각각 나누어져 있다. 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Ym)은 유지 구간 동안 스캔 전극 구동 회로(120) 내에서 제1 스캔 스위칭 소자(SY1)에 공통 접속되고, 제2 군의 스캔 전극들(Ym+1, Y2m+2, ..., Yn)은 유지 구간 동안 제2 스캔 스위칭 소자(SY2)에 공통 접속된다.
제1 스위칭부 회로(124)를 이루는 제1 스캔 스위칭 소자(SY1) 및 제2 스캔 스위칭 소자(SY2)는, 제1 싱글 서스테이너 회로(122)의 출력단에 공통 접속되어, 유지 구간 동안 패널(10) 상의 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Ym) 및 제2 군의 스캔 전극들(Ym+1, Y2m+2, ..., Yn)에 대한 유지 펄스의 출력 경로를 온/오프한다.
또한, 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zm)은 유지 구간 동안 유지 전극 구동 회로(130) 내에서 제1 유지 스위칭 소자(SZ1)에 공통 접속되고, 제2 군의 유지 전극들(Zm+1, Z2m+2, ..., Zn)은 유지 구간 동안 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)에 공통 접속된다.
제2 스위칭부 회로(134)를 이루는 제1 유지 스위칭 소자(SZ1) 및 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)는, 유지 구간 동안 제2 싱글 서스테이너 회로(132)의 출력단에 공통 접속되어, 패널(10) 상의 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zm) 및 제2 군의 유지 전극들(Zm+1, Z2m+2, ..., Zn)에 대한 유지 펄스의 출력 경로를 온/오프한다.
제1 싱글 서스테이너 회로(122) 및 제2 싱글 서스테이너 회로(132)의 기본 동작은 도 6에 도시한 종래 기술의 싱글 서스테이너 회로의 동작과 큰 차이가 없으나, 단, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 싱글 서스테이너 회로(122) 및 제2 싱글 서스테이너 회로(132)의 출력 펄스는 서로 위상이 180도 반대가 되도록 각각의 스위칭 소자들(Q1, Q2, Q3, Q4)에 스위칭 신호가 공급된다. 즉, 제1 싱글 서스테이너 회로(122)의 출력 펄스가 양일 경우에는 제2 싱글 서스테이너 회로(132)의 출력 펄스가 반대로 음이 되도록 제어하며, 이와 같이 함으로써 펄스의 크기가 유지 전압의 1/2만큼(Vs/2)이 되더라도 패널(10)의 유지 전극과 스캔 전극 사이에는 유지 전압(Vs) 만큼의 전압이 인가되어 정상적인 유지 방전이 발생할 수 있게 된다. 또한, 제1 싱글 서스테이너 회로(122)와 제2 싱글 서스테이너 회로(132) 내부의 상/하측 전원은 도 5의 경우에 비하여 1/2의 전원 전압(+Vs/2, -Vs/2)만 공급하면 된다.
도 11 및 도 12는 도 8의 제1 실시예의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 싱글 서스테이너 회로(122)와 제2 싱글 서스테이너 회로(132)의 출력 펄스(Y SUS out, Z SUS out)는 서로 위상이 반대가 되도록 제어되며, 이때, 제1 스캔 스위칭 소자(SY1)와 제1 유지 스위칭 소자(SZ1)는 서로 동기화되어 도시된 일정 시 구간 동안만 턴온되어 유지 펄스를 통과시키도록 제어된다. 제1 스캔 스위칭 소자(SY1)와 제1 유지 스위칭 소자(SZ1)가 턴온되면, 패널(10) 상 의 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Ym) 및 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zm)에 대하여 도 12에 도시한 바와 같은 유지 펄스(YG1, ZG1)가 인가된다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 스캔 스위칭 소자(SY2)와 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)도 서로 동기화되어, 상술한 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Ym) 및 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zm)에 대해 유지 펄스가 인가되는 시 구간을 제외한, 다른 일정 시 구간 동안만 유지 펄스를 통과시키도록 턴온된다. 제2 스캔 스위칭 소자(SY2)와 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)가 턴온되면, 패널(10) 상의 제2 군의 스캔 전극들(Ym+1, Ym+2, ..., Yn) 및 제2 군의 유지 전극들(Zm+1, Zm+2, ..., Zn)에 대하여 도 12에 도시한 바와 같은 유지 펄스(YG2, ZG2)가 인가된다.
이와 같이 구성함으로써, 패널(10) 상의 모든 스캔 전극들 및 유지 전극들에 대해 유지 펄스가 동시에 인가되지 않게 되므로, 피크 전류(peak current)를 억제할 수 있게 된다. 또한, 구동 전압이 종래의 단일한 싱글 서스테이너 회로를 사용하는 도 5의 경우에 비해 1/2로 줄어들게 되고, 동시에 구동하여야 할 패널 커패시턴스 부하 역시 1/2로 되므로, 전력 소비가 줄어들게 된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같은 종래 기술의 구동 파형에 따를 경우, 유지 전극 또는 스캔 전극에 항상 데이터 전극의 전압에 비하여 높은 전압이 인가되게 되므로, 데이터 전극은 항상 상대적으로 음의 전위에 위치하게 되며, 그에 따라, 데이터 전극 표면으로는 항상 양의 전하를 띄는 이온이 끌려오게 되어 데이터 전극 상에 형성된 형광체 층에 대한 이온 충격(ion bombardment)에 의해 유발되는 형광체 층의 손상(damage)이 문제되었다.
그러나 본 발명을 적용할 경우, 유지 전극과 스캔 전극에 음과 양의 극성을 가지는 펄스들이 교대로 인가되므로, 데이터 전극의 전위도 상대적으로 변화하여 시 평균적으로 이온과 전자가 균일하게 끌려오게 되어 형광체 층의 손상을 방지할 수 있고, 형광체 층상에서 플라즈마 중의 하전 입자가 균일하게 소모됨으로써 방전 전압 등 방전 특성의 개선이 이루어질 수 있다.
또한, 스캔 전극 및 유지 전극에 서로 다른 극성의 펄스를 인가하므로 국부적으로 유발되는 공간 전위차가 시간에 따라 교번하게 되고, 시 평균적으로는 공간 전위차가 보상되어, 노이즈나 EMI를 고려하더라도 보다 양호한 특성을 얻을 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예인 PDP 구동 장치 및 이를 이용한 PDP 장치(세트)의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다(설명에 불필요한 부분은 도시를 생략함). 도시된 블록도는 적어도 유지 구간 동안의 전기적 접속 상태를 설명하기 위한 것이다.
도시된 제2 실시예는 패널(10) 상의 스캔 전극들 및 대응되는 유지 전극들을 3개의 군으로 분할하여 구동하는 예이다. 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Yj) 및 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zj)은 각각 제1 스위칭부 회로(224)의 제1 스캔 스위치(SY1)와, 제2 스위칭부 회로(234)의 제1 유지 스위치(SZ1)를 통하여 제1 싱글 서스테이너 회로(222)와 제2 싱글 서스테이너 회로(232)에 각각 접속되어 있다.
제2 군의 스캔 전극들(Yj+1, Yj+2, ..., Yk) 및 제2 군의 유지 전극들(Zj+1, Zj+2, ..., Zk)은 각각 제1 스위칭부 회로(224)의 제2 스캔 스위치(SY2)와, 제2 스위칭부 회로(234)의 제2 유지 스위치(SZ2)를 통하여 제1 싱글 서스테이너 회로(222)와 제2 싱글 서스테이너 회로(232)에 각각 접속되어 있다.
또한, 제3 군의 스캔 전극들(Yk+1, Yk+2, ..., Yn) 및 제3 군의 유지 전극들(Zk+1, Zk+2, ..., Zn)은 각각 제1 스위칭부 회로(224)의 제3 스캔 스위치(SY3)와, 제2 스위칭부 회로(234)의 제3 유지 스위치(SZ3)를 통하여 제1 싱글 서스테이너 회로(222)와 제2 싱글 서스테이너 회로(232)에 접속되어 있다.
이하에서는 도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 제2 실시예의 구동 회로의 작동에 관하여 설명한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1 싱글 서스테이너 회로(222)와 제2 싱글 서스테이너 회로(232)의 출력 펄스(Y SUS out, Z SUS out)는 서로 위상이 반대가 되도록 제어되며, 이때, 제1 스캔 스위칭 소자(SY1)와 제1 유지 스위칭 소자(SZ1)는 서로 동기화되어 일정 시 구간 동안만 유지 펄스를 통과시키도록 제어된다. 제1 스캔 스위칭 소자(SY1)와 제1 유지 스위칭 소자(SZ1)가 턴온되면, 패널(10) 상의 제1 군의 스캔 전극들(Y1, Y2, ..., Yj) 및 제1 군의 유지 전극들(Z1, Z2, ..., Zj)에 대하여 도 16에 도시한 바와 같은 유지 펄스(YG1, ZG1)가 인가된다.
또한, 도 15에 도시한 바와 같이, 제2 스캔 스위칭 소자(SY2)와 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)도 서로 동기화되어, 일정 시 구간 동안에 상술한 제2 군의 스캔 전극들(Yj+1, Yj+2, ..., Yk) 및 제2 군의 유지 전극들(Zj+1, Zj+2, ..., Zk)에 대하여 도 16과 같이 유지 펄스(YG2, ZG2)를 통과시키도록 제어된다.
나아가서, 역시 동기화된 제3 스캔 스위칭 소자(SY3)와 제3 유지 스위칭 소자(SZ3)가 턴온되면, 패널(10) 상의 제3 군의 스캔 전극들(Yk+1, Yk+2, ..., Yn) 및 제3 군의 유지 전극들(Zk+1, Zk+2, ..., Zn)에 대하여 도 16에 도시한 바와 같은 유지 펄스(YG3, ZG3)가 인가된다.
이상에서는 패널 상의 패널(10) 상의 스캔 전극 및 유지 전극들을 2개 및 3개의 군으로 분할하여 구동하는 경우에 관하여 예시하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 그대로 적용하여, 그 이상의 개수를 갖는 군(예를 들어, N개의 군)으로 분할하여 구동함으로써, 피크 전류 분산 및 패널 커패시턴스 부하 경감 효과를 높이는 것도 가능하다. 이때, 각각의 군에 대응되는 N 개의 스캔 스위칭 소자 및 N 개의 유지 스위칭 소자가 스캔 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로 내에 구비되는 것이 바람직하며, 유지 구간을 N의 k배수 개의 서브 구간들로 분할하여, 각각의 서브 구간에서 상기 N개의 그룹에 대해 순차적으로 유지 펄스들이 인가되도록 구동할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 유지 구간 동안의 회로 구성을 나타내는 개략도이다. 도시된 제3 실시예는, 상술한 제1 실시예와 유사한 구성의 스캔 전극 구동 회로(320) 및 유지 전극 구동 회로(330)를 구비하는데, 스캔 전극 구동 회로(320)에는, 제1 싱글 서스테이너(single sustainer) 회로(322) 및 제1 스위칭부 회로(324)가 구비되어 있고, 유지 전극 구동 회로(330)에는 제2 싱글 서스테이너 회로(332) 및 제2 스위칭부 회로(334)가 구비되어 있다.
패널(10)의 스캔 전극들 및 유지 전극들은 도 8에 도시한 제1 실시예의 경우와는 달리, 패널(10) 상하로 단순 분할되지 않고, 패널(10)의 수직 축을 따라 번갈아가면서 제1 그룹 및 제2 그룹에 속하도록 분할되어 있다. 이와 같이, 패널(10) 상의 스캔 전극들 및 유지 전극들은 다양한 방법으로 분할될 수 있으며, 이상에서 예시를 생략한 다양한 경우가 더 있을 수 있음이 당업자에게는 자명하다. 도 10에 도시한 제3 실시예의 구동 과정은 도 11 및 도 12를 기초로 이미 설명한 제1 실시예의 경우와 유사하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 작동을 설명하기 위한 타이밍도이며, 도 14는 도 13의 타이밍에 따라 스캔 전극 및 유지 전극으로 출력되는 파형을 도시하는 개략도이다.
도시된 본 발명의 제4 실시예는, 상술한 도 11에 예시된 제1 스캔 스위칭 소자(SY1), 제1 유지 스위칭 소자(SZ1), 제2 스캔 스위칭 소자(SY2) 및 제2 유지 스위칭 소자(SZ2)의 턴 온 타이밍으로부터 변형 구동하는 경우를 예시한다. 즉, 한 주기의 유지 펄스만이 각 군의 전극들에 대하여 번갈아 인가되도록 제어하는 경우를 예시한 도 11의 실시예와는 달리, 도 13에서는 2 주기의 유지 펄스가 각 군의 전극들에 대하여 번갈아 인가되도록 하는 경우를 예시하였다. 예시는 생략하나, 그 외에도 3 주기 또는 4 주기의 유지 펄스(일반적으로는 M 주기)들이 번갈아 가면서 각 서브 구간 동안에 각 군의 전극들에 인가되도록 하는 등의 다양한 변형이 있을 수 있음이 당업자에게는 극히 자명하다.
도 17은 본 발명의 PDP 구동 방법의 한 바람직한 실시예의 흐름을 도시한다. 실시예의 PDP 구동 방법은, 유지 구간 동안에, 패널 상의 유지 전극 및 스캔 전극을 N개의 군으로 분할하여(S10) 구동하며, 유지 구간을 N의 k배수인 서브 구간으로 분할(S20)하여 구동하고, 각각의 군에 연결된 스위칭 소자들을 온/오프하여 각각의 서브 구간 동안 상기 개의 전극 군에 대해 순차적으로 상하로 교번하는 유지 펄스를 인가(S30)한다.
여기서 유지 펄스는 스캔 구동 회로와 유지 구동 회로에 각각 구비된 제1 및 제2 싱글 서스테이너 회로로부터 발생된 극성이 교번하는 펄스임이 바람직하며, 제1 싱글 서스테이너 회로 및 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력 펄스는 서로 위상이 반대가 되도록 제어되는 것임이 바람직하다.
이상 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 본 발명을 예시한 것에 불과하며, 본 발명은 이러한 예시들로부터 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 그러므로 본 발명은 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것으로 이해되어서는 아니 되며, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 기술 사상과 그 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 적용하여, 두 개의 싱글 서스테이너 회로를 유지 전극 구동 회로 및 스캔 전극 구동 회로에 각각 채용하여 구동 전압을 낮춤으로써 저 전력 구동이 가능한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명을 적용하여, PDP 패널 상의 복수 개의 스캔 전극들 및 그에 대향하는 유지 전극들을 2 이상의 군으로 나누어, 각각 시점을 달리하여 구동함으로써 패널 커패시턴스 부하를 경감하고 소비 전력 및 피크 전류를 감소시키는 것이 가능하게 된다.
나아가서, 본 발명을 적용하여, 이온 충격에 의한 형광체의 손상을 방지할 수 있어, 패널의 수명을 연장시키는 것이 가능하고, 노이즈나 EMI 면에서도 유리한 PDP 구동 장치, 구동 방법 및 이를 이용한 PDP 장치를 구현할 수 있게 된다.

Claims (14)

  1. 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 나누어, 유지 구간 동안 상기 N개의 군 각각에 대하여, 유지 펄스가 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하고, 상기 유지 펄스로서 서로 반대 위상의 양의 펄스 및 음의 펄스가 스캔 전극과 유지 전극에 교대로 각각 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지 구간 동안, 상기 복수 개의 스캔 전극을 구동하기 위하여 양의 펄스 및 음의 펄스를 교대로 출력하는 제1 싱글 서스테이너 회로를 갖는 스캔 전극 구동 회로; 및
    상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하는 제2 싱글 서스테이너 회로를 갖는 유지 전극 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스캔 전극 구동 회로는, 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 N개의 스캔 전극 군으로 분배하는 제1 스위칭부를 더 포함하며,
    상기 유지 전극 구동 회로는, 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 N개의 스캔 전극 군에 대응되는 상기 N개의 유지 전극 군으로 분배하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력에 공통 접속되고 상기 N개의 스캔 전극 군에 대한 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력 경로를 각각 온 오프하는 N개의 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 제2 스위칭부는, 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력에 공통 접속되고 상기 N개의 유지 전극 군에 대한 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력 경로를 각각 온 오프하는 N개의 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 N개의 스캔 전극 군과 그에 대응하는 N개의 유지 전극 군에 할당된 스위칭 소자들은 서로 동기화되며,
    각각 다른 군에 할당된 스위칭 소자들은 서로 다른 턴 온 타이밍을 갖도록 구동되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서로 다른 시 구간들은, 상기 유지 구간을 N의 k배수(k는 1 이상의 정수)개로 분할한 서브 구간들이며,
    각각의 상기 서브 구간 동안에, 상기 스캔 전극 및 유지 전극의 N개 군 각각에 대하여 순차적으로 유지 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    유지 구간 동안, 상기 서브 구간 중 어느 한 서브 구간 동안에, 그 서브 구간에 할당된 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 인가되었던 최종 펄스의 극성은,
    동일 유지 구간 중, 동일 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 재차 할당된 바로 다음의 서브 구간에서 인가되는 최초 펄스의 극성과는 서로 반대 극성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  8. 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 스캔 전극 구동 회로 및 유지 전극 구동 회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 스캔 전극 구동 회로는 양의 펄스 및 음의 펄스를 교대로 출력하는 제1싱글 서스테이너 회로를 포함하고,
    상기 유지 전극 구동 회로는 상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하는 제2 싱글 서스테이너 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극은 하나 이상의 군으로 분할되고,
    상기 스캔 전극 구동 회로는, 유지 구간 동안 상기 제1 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 하나 이상의 스캔 전극 군으로 분배하기 위한, 하나 이상의 스위칭 소자를 더 포함하며,
    상기 유지 전극 구동 회로는, 상기 유지 구간 동안 상기 제2 싱글 서스테이너 회로의 출력을 상기 하나 이상의 유지 전극 군으로 분배하기 위한, 하나 이상의 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치.
  10. 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 유지 구간 동안 구동하기 위한 방법에 있어서,
    상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 분할하는 단계; 및
    상기 유지 구간 동안에 상기 N개의 군에 포함된 제1 군으로부터 제N 군에 이르기까지 순차적으로 유지 펄스를 인가하되, 유지 펄스가 각각의 군에 대하여 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 단계를 포함하고,
    상기 유지 펄스로서 서로 반대 위상의 양의 펄스 및 음의 펄스가 스캔 전극과 유지 전극에 교대로 각각 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서로 다른 시 구간들은, 상기 유지 구간을 N의 k배수(k는 1 이상의 정수)개로 분할한 서브 구간들이며,
    상기 유지 펄스를 인가하는 단계는, 각각의 상기 서브 구간 동안에, 상기 스캔 전극 및 유지 전극의 N개의 군 각각에 대하여 순차적으로 유지 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유지 구간 중, 상기 서브 구간 중 어느 한 서브 구간 동안에, 그 서브 구간에 할당된 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 인가되었던 최종 펄스의 극성은,
    동일 유지 구간 중, 동일 스캔 전극 및 유지 전극에 대하여 재차 할당된 바로 다음의 서브 구간에서 인가되는 최초 펄스의 극성과는 서로 반대 극성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
  13. 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    상기 복수 개의 스캔 전극 및 유지 전극을 N개의 군(N은 2 이상의 정수)으로 나누어, 유지 구간 동안 상기 N개의 군 각각에 대하여 유지 펄스가 서로 다른 시 구간에 인가되도록 구동하는 구동 장치를 포함하고,
    상기 구동 장치는 상기 유지 펄스로서 서로 반대 위상의 양의 펄스 및 음의 펄스를 스캔 전극과 유지 전극에 교대로 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 복수 개의 스캔 전극 및 그 각각에 대응되는 복수 개의 유지 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    유지 구간 동안, 상기 복수 개의 스캔 전극을 구동하기 위하여 양의 펄스 및 음의 펄스를 교대로 출력하는 제1 싱글 서스테이너 회로를 갖는 스캔 전극 구동 회로와, 상기 스캔 전극 구동 회로와는 반대 위상으로 음의 펄스 및 양의 펄스를 교대로 출력하는 제2 싱글 서스테이너 회로를 갖는 유지 전극 구동 회로를 구비하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH064039A (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 Fujitsu Ltd Ａｃ型プラズマディスプレイパネル及びその駆動回路
KR20040098850A (ko) * 2003-05-16 2004-11-26 삼성에스디아이 주식회사 어드레스기간과 유지기간의 혼합 방식으로 동작하는패널구동방법 및 그 장치

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