KR100730153B1 - 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는디스플레이 패널의 구동장치 - Google Patents

디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는디스플레이 패널의 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초기 기동 시에도 정상적으로 작동할 수 있는 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 디스플레이 패널의 전력회수장치는, 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전하는 것으로, 에너지 저장부; 에너지 회수 스위칭부; 인덕터; 및 충전전원 공급부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 에너지 저장부는 패널 커패시터로부터 전하를 회수 및 충전한다. 상기 에너지 회수 스위칭부는 에너지 저장부로부터 상기 패널 커패시터로의 전하의 충전 및 회수를 제어한다. 상기 인덕터는 일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속된다. 상기 충전전원 공급부는 에너지 저장부에 전원을 공급한다.

Description

디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치{Energy recovery circuit of display panel and driving apparatus therewith}
도 1은 본 발명의 구동장치에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3의 각 구동부에서 출력하는 구동신호의 일 실시예를 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 전력회수장치의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 전력회수장치의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 일 실시예로서, 제1 실시예의 전력회수장치를 구비하는 X 구동부를 도시한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 다른 실시예로서, 제2 실시예의 전력회수장치를 구비하는 Y 구동부를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12: 논리 제어부, 14: Y 구동부,
18, 500: X 구동부, 16, 600: 어드레스 구동부,
520, 620: 전력회수장치, 300, 400: 충전전원 공급부,
521, 621: 에너지 저장부, 522, 622: 에너지 회수 스위칭부,
L1, L2: 인덕터.
본 발명은 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 기동 시에도 정상적으로 작동할 수 있는 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치로서 대형 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)이 주목받고 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 방전현상을 이용하여 화상을 표현하는 디스플레이 장치인데, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 전압의 형태에 따라서 직류형과 교류형으로 나눌 수 있으며, 직류형의 경우 방전시간의 지연시간이 긴 단점으로 인하여 교류형 플라즈마 디 스플레이 패널의 개발이 많이 이루어지고 있다.
교류형 플라즈마 디스플레이 패널로는 3전극을 구비하고 교류 전압에 의하여 구동되는 3전극 교류 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널이 대표적이다. 일반적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 다층의 판으로 이루어져 있으며, 종래의 화면표시장치인 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우면서도 넓은 화면을 제공할 수 있기에 공간적으로 유리하다.
통상의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예로서, 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동장치, 및 구동방법이 본 출원인의 미국 특허 제6,744,218호(명칭: Method of driving a plasma display panel in which the width of display sustain pulse varies)에 개시되어 있다. 상기 미국특허에 개시된 플라즈마 디스플레이 패널과 그 구동장치, 및 구동방법에 관한 사항은 본 명세서에 포함되는 것으로 하고, 그 자세한 설명은 생략한다.
플라즈마 디스플레이 패널은 구동 시에 방전셀 내의 유지 전극들 사이에 방전 가스의 방전 개시 전압 이상의 고전압을 지속적으로 교대로 가해주어야 한다. 이때, 유지 전극 위에는 유전체가 도포되어 있으며, 이로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극인 X 전극과 Y 전극에는 일정량의 용량 성분인 패널 커패시터(panel capacitor)가 존재한다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시에 유지전극 간에 양극(+)과 음극(-)의 고전압이 교대로 인가되기 위해서는 상기 패널 커패시터의 충방전 동작이 이루어져야 한다. 이때, 상기 패널 커패시터는 충방전 동작 시에 상당한 무효 전력 을 소모하고, 디스플레이 패널의 크기에 비례하여 패널 커패시터가 커져 그 전력 소모량이 더욱 증가된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 미국특허 제4,866,349호에서는 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 발생되는 전력 손실을 절감하기 위한 전력회수장치를 구동 장치에 적용하고 있다.
하지만, 초기 기동 시에는 전력회수장치가 정상적으로 작동되지 못하고, 하드 스위칭이 발생하고, 그로 인하여 구동보드가 소손될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초기 기동 시에도 정상적으로 작동할 수 있는 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 패널의 전력회수장치는, 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전하는 것으로, 에너지 저장부; 에너지 회수 스위칭부; 인덕터; 및 충전전원 공급부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지 저장부는 패널 커패시터로부터 전하를 회수 및 충전한다. 상기 에너지 회수 스위칭부는 에너지 저장부로부터 상기 패널 커패시터로의 전하의 충전 및 회수를 제어한다. 상기 인덕터는 일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속된다. 상기 충전전원 공급부는 에너지 저장부에 전원을 공급한다.
상기 에너지 저장부는, 상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하여 충전하고, 충전된 전하를 상기 패널 커패시터로 충전하는 커패시터로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 에너지 회수 스위칭부는, 일단이 상기 에너지 저장부에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속되는 제1 제어스위치, 상기 제1 제어스위치와 병렬로 연결되는 제2 제어스위치, 상기 제1 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 제1 제어스위치로부터 상기 인덕터 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제1 다이오드, 및 상기 제2 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 인덕터로부터 상기 제2 제어스위치 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제2 다이오드를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 인덕터는 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키는 것이 바람직하다.
상기 충전전원 공급부는, 전원으로부터 접지 단자로 2 이상의 임피던스 소자를 직렬 연결하여 이루어지고, 상기 임피던스 소자에 의한 전압 분배에 의하여 상기 에너지 저장부에 전압을 인가하는 것이 바람직하다.
상기 임피던스 소자는 저항인 것이 바람직하다.
상기 임피던스 소자는 커패시터인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이 패널의 구동장치는, 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전한다. 상기 디스플레이 패널의 구동장치는, 전원 공급단에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전하는 유지 구동부와; 상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하고, 상기 패널 커패시터에 전하를 충전하는 것으로, 상기 패널 커패시터가 초기 기동 시에도 상기 패널 커패시터에 전하를 충전할 수 있는 에너지 회수부를 구비하는 것으로 특징으로 한다.
상기 에너지 회수부가, 상기 패널 커패시터로부터 전하를 회수 및 충전하는 에너지 저장부, 상기 에너지 저장부로부터 상기 패널 커패시터로의 전하의 충전 및 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부, 일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속되는 인덕터, 및 상기 에너지 저장부에 전원을 공급하는 충전전원 공급부를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 전력회수장치가 초기 기동 시에도 정상적으로 작동할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 구동장치에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 제1 기판(100) 및 제2 기판(106) 사이에는, A 전극들(A1, ...,Am), 제1 및 제2 유전체층(102,110), Y 전극들(Y1, ...,Yn), X 전극들(X1, ...,Xn), 형광체층(112), 격벽(114) 및 일산화마그네슘 (MgO) 보호층(104)이 마련되어 있다.
A 전극들(A1, ...,Am)은 제1 기판(100) 방향으로 제2 기판(106) 상에 일정한 패턴으로 형성된다. 제2 유전체층(110)은 A 전극들(A1, ...,Am)을 덮도록 도포된다. 제2 유전체층(110) 위에는 격벽(114)들이 A 전극들(A1, ...,Am)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(114)들은 각 방전셀의 방전 영역을 구획하고, 각 방전셀 사이의 광학적 간섭을 방지하는 기능을 한다. 형광체층(112)은 격벽(114)들 사이에서 A 전극들(A1, ...,Am) 상의 제2 유전체층(110)의 상에 도포되며, 순차적으로 적색발광 형광체층, 녹색발광 형광체층, 청색발광 형광체층이 배치된다.
X 전극들(X1, ...,Xn)과 Y 전극들(Y1, ...,Yn)은 A 전극들(A1, ...,Am)과 직교되도록 제2 기판(106) 방향으로 제1 기판(100) 상에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 방전셀을 설정한다. 각 X 전극들(X1, ...,Xn)과 각 Y 전극들(Y1, ...,Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극(Xna,Yna))과 전도도를 높이기 위한 금속전극(Xnb,Ynb)이 결합되어 형성될 수 있다. 제1 유전체층(102)은 X 전극들(X1, ...,Xn)과 Y 전극들(Y1, ...,Yn)을 덮도록 (全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널을 보호하기 위한 보호층(104) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 제1 유전체층(102)을 덮도록 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(108)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
한편, 본 발명의 구동장치에 의해 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치를 간략히 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, Y 전극들(Y1, ...,Yn)과 X 전극들(X1, ...,Xn)이 평행하게 나란히 배치되며, A 전극들(A1, ...,Am)은 Y 전극들(Y1, ...,Yn) 및 X 전극들(X1, ...,Xn)에 교차하도록 배치되며, 교차되는 영역은 방전셀(Ce)을 구획한다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 영상처리부(10), 논리제어부(12), Y 구동부(14), 어드레스 구동부(16), X 구동부(18) 및 플라즈마 표시 패널(1)을 구비한다. 영상처리부(10)는 외부로부터의 외부 영상신호를 변환하여 내부 영상신호로 출력하고, 논리제어부(12)는 내부 영상신호를 입력받아 각각, 어드레스 구동 제어신호(SA), Y 구동 제어신호(SY) 및 X 구동 제어신호(SX)를 출력하며, Y 구동부(14), 어드레스 구동부(16) 및 X 구동부(18)는 각각 구동 제어신호를 입력받아 플라즈마 표시 패널(1)의 Y 전극들, A 전극들 및 X 전극들 각각에 구동신호를 출력한다.
도 4는 도 3의 각 구동부에서 출력하는 구동신호의 일 실시예를 보여주는 타이밍도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 일단 플라즈마 디스플레이 패널(도 3의 1)을 구동하기 위한 단위 프레임은 복수개의 서브필드로 나뉘며, 각 서브필드(SF)는 리셋 기간(PR), 어드레스 기간(PA) 및 유지 기간(PS)으로 나뉜다.
먼저 리셋 기간(PR)에는 Y 전극들(Y1, ...,Yn)에 상승펄스와 하강펄스로 이루어진 리셋펄스가 인가되고, X 전극들(X1, ...,Xn)에는 하강펄스 인가시부터 제2 전압(바이어스전압)이 인가되어 리셋 방전이 수행된다. 리셋 방전에 의해 전체 방전셀을 초기화된다. 상승펄스는 유지방전전압(Vs)에서 상승전압(Vset)만큼 상승하여 최종적으로 상승최고전압(Vset+Vs)에 도달하고, 하강펄스는 유지방전전압(Vs)에서 하강하여 최종적으로 하강최저전압(Vnf)에 도달한다.
어드레스 기간(PA)에는 Y 전극들(Y1, ...,Yn)에 주사펄스가 순차적으로 인가되고, A 전극들(A1, ...,Am)에는 상기 주사펄스에 맞춰 표시 데이터 신호가 인가되어 어드레스 방전이 수행된다. 어드레스 방전에 의해 유지 기간(PS)에서 발생하는 유지방전이 수행될 방전셀이 선택된다. 주사펄스는 스캔하이전압(Vsch)을 가지다가 순차적으로 스캔하이전압(Vsch)보다 전압이 작은 스캔로우전압(Vscl)을 가지며, 표시 데이터 신호는 주사펄스의 스캔로우전압(Vscl) 인가시에 맞춰 정극성의 어드레 스전압(Va)을 갖는다.
유지 기간(PS)에서는 X 전극들(X1, ...,Xn)과 Y 전극들(Y1, ...,Yn)에 유지펄스가 교호하게 인가되어 유지방전이 수행된다. 유지방전에 의해 각 서브필드마다 할당된 계조 가중치에 따라 휘도가 표현된다. 유지펄스는 유지방전전압(Vs)과 그라운드 전압(Vg)를 교대로 갖는다.
한편, 도 4에서 도시된 바와 다른 구동신호가 도 3의 각 구동부에서 출력되는 것이 가능하며 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 전력회수장치의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 전력회수장치의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전력회수장치(520, 620)는 도 1에 도시된 바와 같은 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터(Cp)가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터(Cp)의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전한다. 전력회수장치(520, 620)는 에너지 저장부(521, 621), 에너지 회수 스위칭부(522, 622), 인덕터(L1, L2), 및 충전전원 공급부(300, 400)를 구비한다.
상기 에너지 저장부(521, 621)는 패널 커패시터(Cp)로부터 전하를 회수 및 충전한다. 상기 에너지 회수 스위칭부(522, 622)는 에너지 저장부(521, 621)로부터 패널 커패시터(Cp)로의 전하의 충전 및 회수를 제어한다. 상기 인덕터(L1, L2)는 일단이 에너지 회수 스위칭부(522, 622)에 접속되고, 타단이 패널 커패시터(Cp)에 접속된다. 상기 충전전원 공급부(300, 400)는 에너지 저장부(521, 621)에 전원을 공급한다.
상기 에너지 저장부(521, 621)는 패널 커패시터(Cp)로부터 전하를 회수 및 충전는 것으로, 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전하를 회수하여 충전하고, 충전된 전하를 패널 커패시터(Cp)로 충전하는 커패시터(C2, C5)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 에너지 회수 스위칭부(522, 622)는 에너지 저장부(521, 621)로부터 패널 커패시터(Cp)로의 전하의 충전 및 회수를 제어하는 것으로, 제1 제어스위치(S4, S13), 제2 제어스위치(S5, S14), 제1 다이오드(D1, D3), 및 제2 다이오드(D2, D4)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1 제어스위치(S4, S13)는 일단이 상기 에너지 저장부(521, 621)에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속된다. 상기 제2 제어스위치(S5, S14)는 제1 제어스위치(S4, S13)와 병렬로 연결된다. 상기 제1 다이오드(D1, D3)는 제1 제어스위치(S4, S13)와 인덕터(L1, L2) 사이에, 제1 제어스위치(S4, S13)로부터 인덕터(L1, L2) 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 연결된다. 상기 제2 다이오드(D2, D4)는 제2 제어스위치(S5, S14)와 인덕터(L1, L2) 사이에, 인덕터(L1, L2)로부터 제2 제어스위치(S5, S14) 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 연결된다.
상기 인덕터(L1, L2)는 일단이 에너지 회수 스위칭부(522, 622)에 접속되고, 타단이 패널 커패시터(Cp)에 접속되는 것으로, 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 충전전원 공급부(300, 400)는 에너지 저장부에 전원을 공급하는 것으로, 초기 기동 시에 패널 커패시터(Cp)가 최초 충전되기 전에도 패널 커패시터에 전하를 충전할 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 충전전원 공급부(300, 400)는 전원(Vs)으로부터 접지 단자(0)로 2 이상의 임피던스 소자(R1, R2, C01, C02)를 직렬 연결하여 이루어지고, 상기 임피던스 소자(R1, R2, C01, C02)에 의한 전압 분배에 의하여 에너지 저장부(521, 621)에 전압을 인가한다.
이때, 상기 에너지 저장부(521, 621)에는 패널 커패시터(Cp)에서의 발광을 위하여 공급되는 전원 전압(Vs)의 1/2에 해당하는 전압(Vs/2)이 인가되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 임피던스의 소자(R1, R2, C01, C02)의 소자값이 동일한 임피던스를 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 임피던스 소자들은 도 5에서의 실시예에서와 같이 저항(R1, R2)이 될 수 있으며, 다른 실시예로서는 도 6에서의 실시예에서와 같이 커패시터(C01, C02)가 될 수 있다. 이때, 패널 커패시터(Cp)에서의 발광을 위하여 공급되는 전원 전압(Vs)의 1/2에 해당하는 전압(Vs/2)이 인가되도록 하기 위해서, 저항이 적용되는 경우에는 저항(R1, R2)의 저항값이 동일하고, 커패시터가 적용되는 경우에 커패시터(C01, C02)의 커패시턴스가 동일한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터 에 충방전 전력을 회수 및 충전한다. 이를 위하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 전원 공급단에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전하는 유지 구동부와; 상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하고, 상기 패널 커패시터에 전하를 충전하는 것으로, 상기 패널 커패시터가 최초 충전되기 전에도 상기 패널 커패시터에 전하를 충전할 수 있는 에너지 회수부를 구비한다.
상기 유지 구동부 및 에너지 회수부가 도 7 및 도 8에 도시된 X 구동부(500)와 Y 구동부(600)를 형성할 수 있다. 다만, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는 주로 X 구동부(500) 및 Y 구동부(600)에 전력회수장치(Energy Recovery Circuit, ERC)가 구비되는 실시예를 중심으로 기술하고 있으나, 본 발명에 따른 전력회수장치 및 구동장치는 이에 한정되지 아니하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 구동부(도 3의 16)에 전력회수장치가 구비되는 실시예를 포함한 다양한 다른 실시예에도 적용 가능하다.
또한, 도 7에는 X 구동부(500)에 도 5에 도시된 전력회수장치(300)가 적용되는 실시예를 기술하였으나, X 구동부(500)에 도 6에 도시된 전력회수장치(400)가 적용되는 실시예도 가능하다. 또한, 도 8에는 Y 구동부(600)에 도 6에 도시된 전력회수장치(400)가 적용되는 실시예를 기술하였으나, Y 구동부(600)에 도 5에 도시된 전력회수장치(300)가 적용되는 실시예도 가능하다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 일 실시예로서, 제1 실시예의 전력회수장치를 구비하는 X 구동부를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 X 전극들(Cp의 제1단)에 구동신호를 출력하기 위하여, 제1 전압(Vs)을 출력하는 제1 전압 인가부(511) 및 접지 전압(Vg)을 출력하는 접지 전압 인가부(512)를 포함하는 유지펄스 인가부(510)와, 제2 전압(Vb)을 출력하는 제2 전압 인가부(505)와, 패널 내에 전하를 축적하거나 패널 내의 전하를 저장하는 에너지 회수부(520)와, 및 스위칭부(507)를 구비한다. 이때, 도 5 및 도 6의 전력회수장치(300, 400)가 상기 에너지 회수부(520)가 된다.
제1 전압 인가부(511)는 일단이 제1 전압원(Vs)에 접속되고, 타단이 스위칭부(507)에 접속된 제1 스위칭 소자(S1)를 구비한다. 접지 전압 인가부(512)는 일단이 접지에 접속되고, 타단이 스위칭부(507)에 접속된 제2 스위칭 소자(S2)를 구비한다. 제1 전압 인가부(511) 및 접지 전압 인가부(512)를 구비하는 유지펄스 인가부(510)는 유지펄스를 발생하기 위하여 제1 스위칭 소자(S1) 및 제2 스위칭 소자(S2)가 교대로 턴 온 된다.
제2 전압 인가부(505)는 일단이 제2 전압원(Vb)에 접속되고, 타단이 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단) 및 스위칭부(507)에 접속되는 제3 스위칭 소자(S3)를 구비한다. 제3 스위칭 소자(S3)가 턴 온 되어 제2 전압(Vb)이 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단)에 출력된다.
에너지 회수부(520)는 패널(Cp) 내의 전하를 저장하는 에너지 저장부(521)와, 에너지 저장부(521)에 접속되고 에너지 저장부(521)에 저장된 전하를 패널(Cp) 내에 축적하거나 패널(Cp) 내의 전하를 에너지 저장부(521)에 저장하는 것을 제어하는 에너지 회수 스위칭부(522)와, 일단이 에너지 회수 스위칭부(522)에 접속되고 타단이 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단)에 접속된 인덕터(L1)를 구비한다.
에너지 저장부(521)는 패널 내의 전하를 저장하도록 커패시터(C2)를 구비할 수 있다. 에너지 회수 스위칭부(522)는 일단이 에너지 저장부(521)에 접속되고 타단이 인덕터(L1)에 접속된 제4 스위칭 소자(S4)와 제5 스위칭 소자(S5)를 구비하며, 제4 스위칭 소자(S4)와 제5 스위칭 소자(S5) 사이에 방향이 다른 두개의 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)가 접속될 수 있다.
에너지 회수부(520)의 동작을 설명하면, 에너지 회수 스위칭부(522) 중 제5 스위칭 소자(S5)가 턴온되면, 패널 내의 전하가 인덕터(L1)와, 제2 다이오드(D2)와, 제5 스위칭 소자(S5)를 거쳐 제2 커패시터(C2)에 저장된다. 에너지 회수 스위칭부(522) 중 제4 스위칭 소자(S4)가 턴 온 되면, 제2 커패시터(C2)에 저장된 전하가 제4 스위칭 소자(S4)와, 제1 다이오드(D1)와, 인덕터(L2)를 거쳐 패널(Cp) 내에 축적된다.
스위칭부(507)는 일단이 유지펄스 인가부(510)에 접속되고, 타단이 제2 전압 인가부(505) 및 패널의 X 전극들(Cp의 제1 단)과 접지 사이에 접속되며, 제6 스위칭 소자(S6)를 구비한다. 스위칭부(507)는 유지펄스 인가부(510)로부터 출력되는 유지펄스를 패널의 X 전극들에 인가하기 위하여 스위칭 동작을 수행하고, 제2 전압 인가부(505)로부터 출력되는 제2 전압(Vb)이 유지펄스 인가부(510)로 흐르지 못하도록 스위칭 동작을 수행한다. 즉, 제6 스위칭 소자(S6)는 유지펄스를 패널의 X 전 극들(Cp의 제1단)에 인가하기 위하여 턴 온 되고, 제2 전압(Vb)이 유지펄스 인가부(510)로 흐르지 못 하도록 턴 오프 된다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 다른 실시예로서, 제2 실시예의 전력회수장치를 구비하는 Y 구동부를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, Y 전극들(Cp의 제2 단)에 구동신호를 출력하기 위하여, 제1 전압(Vs)을 제1 노드(N1)에 출력하는 제1 전압 인가부(611) 및 접지 전압(Vg)을 제1 노드(N1)에 출력하는 접지 전압 인가부(613)를 포함하는 유지펄스 인가부(610)와, 일단이 제1 노드(N1)에 접속되고 타단은 제2 노드(N2)에 접속된 제7 스위칭 소자(S17)를 포함하는 제1 스위칭부(605)와, 일단이 제2 노드(N2)에 접속되고 타단은 제3 노드(N3)에 접속된 제15 스위칭 소자(S15)를 포함하는 제2 스위칭부(617)와, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되고 제1 전압(Vs)을 제3 전압(Vset)만큼 서서히 상승시켜 제2 노드(N2)에 출력하는 제3 전압 인가부(607)와, 제3 노드(N3)에 접속되고 제1 전압(Vs)을 제4 전압(Vnf)까지 서서히 하강시켜 제3 노드(N3)에 출력하는 제4 전압 인가부(609)와, 서로 직렬 접속된 제1 주사 스위칭 소자(SC1) 및 제2 주사 스위칭 소자(SC2)를 구비하고, 제1 주사 스위칭 소자(SC1)와 제2 주사 스위칭 소자(SC2)의 사이인 제4 노드(N4)가 패널의 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 접속된 주사 스위칭부(601)와, 제5 전압원(Vsch)을 구비하고 제1 주사 스위칭 소자(SC1)에 접속되어 제1 주사 스위칭 소자(SC1)로 제5 전압(Vsch)을 출력하는 제5 전압 인가부(603)와, 제3 노드(N3) 및 제2 주사 스위칭 소자(SC2)에 접속되어 제6 전압(Vscl)을 출력하는 제6 전 압 인가부(615) 및 패널(Cp) 내에 전하를 축적하거나 패널(Cp) 내의 전하를 저장하는 에너지 회수부(620)를 구비한다. 이때, 도 5 및 도 6의 전력회수장치(300, 400)가 에너지 회수부(620)가 된다.
제1 전압 인가부(611)는 일단이 제1 전압원(Vs)에 접속되고, 타단이 제1 노드(N1)에 접속된 제8 스위칭 소자(S8)를 구비한다. 접지 전압 인가부(613)는 일단이 접지에 접속되고, 타단이 제1 노드(N1)에 접속된 제9 스위칭 소자(S9)를 구비한다. 제1 전압 인가부(611)와 접지 전압 인가부(613)를 구비하는 유지펄스 인가부(610)는 유지펄스를 발생하기 위하여 제8 스위칭 소자(S8)와 제9 스위칭 소자(S9)가 교대로 턴 온 된다.
제3 전압 인가부(607)는 일단이 제1 노드(N1)에 접속되고 타단은 제3 전압원(Vset)에 접속된 제4 커패시터(C4)와, 제3 전압원(Vset)과 제2 노드(N3) 사이에 접속된 제10 스위칭 소자(S10)를 구비한다. 제1 스위칭부(605)의 제7 스위칭 소자(S7)가 턴 오프 되며, 제2 스위칭부(617)의 제15 스위칭 소자가 턴 온 되고, 제1 전압 인가부(611)의 제8 스위칭 소자(S8) 및 제3 전압 인가부(607)의 제10 스위칭 소자(S10)가 턴 온 되어 제1 전압(Vs)에서 제3 전압(Vset)만큼 서서히 상승하여 최종적으로 상승최고전압(Vset+Vs)이 제3 노드(N3)에 출력된다.
제4 전압 인가부(609)는 일단이 제3 노드(N3)에 접속되고, 타단이 제4 전압원(Vnf)에 접속된 제11 스위칭 소자(S11)를 구비한다. 제1 전압 인가부(611)의 제8 스위칭 소자(S8), 제1 스위칭부(605)의 제7 스위칭 소자(S7), 제2 스위칭부(617)의 제15 스위칭 소자(S15) 및 제4 전압 인가부(609)의 제11 스위칭 소자(S11)가 턴 온 되어 제1 전압(Vs)에서 제4 전압(Vnf)까지 서서히 하강한 전압이 제3 노드(N3)에 출력된다.
제6 전압 인가부(615)는 제3 노드(N3)와 제6 전압원(Vscl) 사이에 접속된 제12 스위칭 소자(S12)를 구비한다. 제12 스위칭 소자(S12)가 턴 온 되어 제3 노드(N2)에 제6 전압(Vscl)을 출력한다.
주사 스위칭부(601)의 제1 주사 스위칭 소자(SC1)가 턴 온 되고 제2 주사 스위칭 소자(SC2)가 턴 오프 되면, 제5 전압(Vsch)이 제4 노드(N4)를 거쳐 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 출력된다. 반면에 주사 스위칭부(601)의 제1 주사 스위칭 소자(SC1)가 턴 오프 되고 제2 주사 스위칭 소자(SC2)가 턴 온 되면, 제3 노드(N3)에 출력된 각 전압, 즉 제1 전압(Vs), 접지 전압(Vg), 상승최고전압(Vs+Vset), 제4 전압(Vnf), 제6 전압(Vscl)이 제4 노드(N4)를 거쳐 Y 전극들(Cp의 제2 단)에 출력된다.
에너지 회수부(620)는 패널(Cp) 내의 전하를 저장하는 에너지 저장부(621)와, 에너지 저장부(621)에 접속되고 에너지 저장부(621)에 저장된 전하를 패널(Cp) 내에 축적하거나 패널(Cp) 내의 전하를 에너지 저장부(621)에 저장하는 것을 제어하는 에너지 회수 스위칭부(622)와, 일단이 에너지 회수 스위칭부(622)에 접속되고 타단이 제1 노드(N1)에 접속된 인덕터(L2)를 구비한다.
에너지 저장부(621)는 패널 내의 전하를 저장하도록 커패시터(C5)를 구비할 수 있다. 에너지 회수 스위칭부(622)는 일단이 에너지 저장부(621)에 접속되고 타단이 인덕터(L2)에 접속된 제13 스위칭 소자(S13)와 제14 스위칭 소자(S14)를 구비 하며, 제13 스위칭 소자(S13)와 제14 스위칭 소자(S14) 사이에 방향이 다른 두개의 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)가 접속될 수 있다.
에너지 회수부(620)의 동작을 설명하기 위해, 일단 제1 스위칭부(605)의 제7 스위칭 소자(S7)와, 주사 스위칭부(601)의 제2 주사 스위칭 소자(Sc2)가 턴 온 된 상태라고 가정한다. 에너지 회수 스위칭부(622) 중 제14 스위칭 소자(S14)가 턴 온 되면, 패널(Cp) 내의 전하가 인덕터(L2)와, 제4 다이오드(D4)와, 제14 스위칭 소자(S14)를 거쳐 제5 커패시터(C5)에 저장된다. 에너지 회수 스위칭부(622) 중 제13 스위칭 소자(S13)가 턴 온 되면, 제5 커패시터(C5)에 저장된 전하가 제13 스위칭 소자(S13)와, 제3 다이오드(D3)와, 인덕터(L2)를 거쳐 패널(Cp) 내에 축적된다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널의 전력회수장치 및 이를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치에 의하면, 전력회수장치가 초기 기동 시에도 정상적으로 작동할 수 있다.
따라서, 초기 기동시의 하드 스위칭으로 인한 구동 보드의 소손을 방지할 수 있다.
또한, 전력회수장치에 의하여 패널 커패시터로부터 무효전력을 회수하고, 회수된 에너지로 패널 커패시터를 충전할 수 있어, 전력 손실을 절감할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라 서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전하는 디스플레이 패널의 전력회수장치에 있어서,
    상기 패널 커패시터로부터 전하를 회수 및 충전하는 에너지 저장부;
    상기 에너지 저장부로부터 상기 패널 커패시터로의 전하의 충전 및 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부;
    일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속되는 인덕터; 및
    상기 에너지 저장부에 전원을 공급하는 충전전원 공급부를 구비하고,
    상기 충전전원 공급부가, 전원으로부터 접지 단자로 2 이상의 임피던스 소자를 직렬 연결하여 이루어지고, 상기 임피던스 소자에 의한 전압 분배에 의하여 상기 에너지 저장부에 전압을 인가하고,
    상기 임피던스 소자가 커패시터이고,
    상기 에너지 회수 스위칭부가,
    일단이 상기 에너지 저장부에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속되는 제1 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 병렬로 연결되는 제2 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 제1 제어스위치로부터 상기 인덕터 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제1 다이오드, 및
    상기 제2 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 인덕터로부터 상기 제2 제어스위치 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제2 다이오드를 구비하는 디스플레이 패널의 전력회수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 저장부가, 상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하여 충전하고, 충전된 전하를 상기 패널 커패시터로 충전하는 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 전력회수장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인덕터가 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 전력회수장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전전원 공급부가, 상기 에너지 저장부에 상기 패널 커패시터에서의 발광을 위하여 공급되는 전원 전압의 1/2에 해당하는 전압을 인가하는 디스플레이 패널의 전력회수장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 2 이상의 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 상기 패널 커패시터에 충방전 전력을 회수 및 충전하는 것으로,
    전원 공급단에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전하는 유지 구동부와;
    상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하고, 상기 패널 커패시터에 전하를 충전하는 것으로, 상기 패널 커패시터가 초기 기동 시에도 상기 패널 커패시터에 전하를 충전할 수 있는 에너지 회수부를 구비하고,
    상기 에너지 회수부가,
    상기 패널 커패시터로부터 전하를 회수 및 충전하는 에너지 저장부,
    상기 에너지 저장부로부터 상기 패널 커패시터로의 전하의 충전 및 회수를 제어하는 에너지 회수 스위칭부,
    일단이 에너지 회수 스위칭부에 접속되고, 타단이 상기 패널 커패시터에 접속되는 인덕터, 및
    상기 에너지 저장부에 전원을 공급하는 충전전원 공급부를 구비하고,
    상기 충전전원 공급부가, 전원으로부터 접지 단자로 2 이상의 임피던스 소자를 직렬 연결하여 이루어지고, 상기 임피던스 소자에 의한 전압 분배에 의하여 상기 에너지 저장부에 전압을 인가하고,
    상기 임피던스 소자가 커패시터이고,
    상기 에너지 회수 스위칭부가,
    일단이 상기 에너지 저장부에 접속되고, 타단이 상기 인덕터에 접속되는 제1 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 병렬로 연결되는 제2 제어스위치,
    상기 제1 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 제1 제어스위치로부터 상기 인덕터 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제1 다이오드, 및
    상기 제2 제어스위치와 상기 인덕터 사이에, 상기 인덕터로부터 상기 제2 제어스위치 방향으로 전류가 흐르도록 연결되는 제2 다이오드를 구비하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 에너지 저장부가, 상기 패널 커패시터에 충전된 전하를 회수하여 충전하고, 충전된 전하를 상기 패널 커패시터로 충전하는 커패시터로 이루어지는 디스플레이 패널의 구동장치.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 인덕터가 상기 패널 커패시터의 충방전 동작 시에 공진을 일으키는 디스플레이 패널의 구동장치.
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 충전전원 공급부가, 상기 에너지 저장부에 상기 유지 전압의 1/2에 해당하는 전압을 인가하는 디스플레이 패널의 구동장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
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