KR100542235B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 메인 스위치를 제거하는 대신 상승 램프 전압을 인가하기 위한 트랜지스터를 스캔 IC의 상부 트랜지스터에 연결킨다.
이러한 본 발명에 따르면, 회로 임피던스를 최소화함으로써 서스테인 전압 파형의 왜곡을 감소시킬 수 있으며, 메인 경로상에 다수의 FET가 병렬로 연결되어 구성되는 메인 스위치를 제거하기 때문에, 회로 부품수가 줄어들고 회로 보드의 크기가 줄어드는 장점이 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 메인 스위치, 임피던스, 스캔 IC

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 구동장치{A PLASMA DISPLAY PANEL AND A DRIVING APPARATUS OF THE SAME}
도1은 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도이다.
도3은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도이다.
도4는 도3에 도시한 구동파형을 구현하기 위한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP) 및 이의 구동장치에 관한 것이다.
최근 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display; FED), PDP 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 PDP는 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, PDP가 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 CRT(cathode ray tube)를 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다.
PDP는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.
직류형 PDP는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 PDP에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
도 1은 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 유리기판(1) 위에는 유전체층(2) 및 보호막(3)으로 덮인 주사전극(4)과 유지전극(5)이 쌍을 이루어 평행하게 설치된다. 제2 유리기판(6) 위에는 복수의 어드레스 전극(8)이 설치되며, 어드레스 전극(8)은 절연체층(7)에 의해 덮혀 있다. 어드레스전극(8)들 사이에 있는 절연체층(7) 위에는 어드레스 전극(8)과 평행하게 격벽(9)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(7)의 표면 및 격벽(9)의 양측면에 형광체(10)가 형성되어 있다. 제1 유리기판(1)과 제2 유리기판(6)은 주사전극(4)과 어드레스전극(8) 및 유지전극(5)과 어드레스전극(8)이 직교하도록 방전공간(11)을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 어드레스전극(8)과, 쌍을 이루는 주사전극(4)과 유지전극(5)과의 교차부분에 있는 방전공간이 방전셀(12)을 형성한다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도2에 도시한 바와 같이, PDP 전극은 m × n의 매트릭스 구성을 가지고 있으며, 구체적으로 열 방향으로는 어드레스전극(A1~Am)이 배열되어 있고 행방향으로는 n행의 주사전극(Y1~Yn) 및 유지전극(X1~Xn)이 지그재그로 배열되어 있다. 이하에서는 주사전극을 "Y 전극", 유지전극을 "X 전극"이라 칭한다. 도 2에 도시된 방전셀(12)은 도 1에 도시된 방전셀(12)에 대응한다.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도이다.
도3에 도시한 PDP의 구동방법에 따르면 각 서브필드는 리셋구간, 어드레스 구간, 유지구간으로 구성된다.
리셋구간은 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다.
어드레스 구간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다.
유지 구간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
이하에서는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법의 리셋구간의 동작을 보다 상세히 설명한다. 도3에 도시한 바와 같이, Y 램프 상승구간 및 Y 램프 하강구간으로 이루어진다.
(1) Y 램프 상승구간
이 구간 동안에는 어드레스 전극 및 X 전극을 0V로 유지하고, Y 전극에 전압 Vs로부터 전압 Vset을 향하여 완만하게 상승하는 램프전압을 인가한다. 이 램프전압이 상승하는 동안 모든 방전 셀에서는 Y 전극으로부터 어드레스 전극 및 X 전극으로 각각 첫 번째의 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, Y 전극에 (-) 벽전하가 축적되고, 동시에 어드레스 전극 및 X 전극에는 (+) 벽전하가 축적된다.
(2) Y 램프 하강 구간
이어서, 리셋기간의 후반에는 X 전극을 정전압 Ve로 유지한 상태에서, Y 전극에 전압 Vs로부터 음의 전압인 전압 Vnf를 향해 완만하게 하강하는 램프전압을 인가한다. 이 램프전압이 하강하는 동안 다시 모든 방전 셀에서는 두 번째의 미약한 리셋 방전이 일어난다.
도4는 도3에 도시한 구동파형을 구현하는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로도이다.
도4에 도시한 종래의 구동회로에 따르면, Y 램프 상승 구간(스위치 Yrr이 온되어 패널 캐패시터에 인가되는 전압이 Vs로부터 Vset까지 상승하는 구간)에서 인가되는 전압을 전압 Vs와 분리시키기 위해, 메인 스위치(Ypp)가 필요하다. 그런데, 메인 스위치(Ypp)는 메인 방전 경로 상에 위치하기 때문에, 실제로는 병렬로 연결 된 다량의 FET(field effect transistor)가 필요하다. 따라서, 종래의 구동회로에 따르면 회로의 임피던스와 부품수가 증가하기 때문에, 전체 보드 사이즈와 코스트가 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 구동회로에 따르면 메인 경로상의 임피던스가 증가하기 때문에, 유지방전시 방전 마진에 좋지 않은 영향을 주는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회로 부품수와 메인 경로상의 임피던스를 줄이기 위한 플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 구동장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는
주사 전극, 유지 전극 및, 상기 주사 전극 및 상기 유지 전극 사이에 형성되는 패널 캐패시터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치로서,
접점이 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 스캔 전압을 상기 주사 전극에 공급하기 위한 스캔 IC;
제1 전압과 제2 전압 사이에 직렬로 연결되고 접점이 상기 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 트랜지스터를 포함하며, 상기 주사 전극에 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압을 인가하는 유지방전 전압 생성부; 및
상기 제3 트랜지스터와 상기 제4 트랜지스터의 접점에 일단이 연결되는 제1 캐패시터, 상기 제1 캐패시터의 타단과 상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하며, 제3 전압부터 제4 전압까지 상승하는 상승 램프 전압을 상기 주사 전극에 인가하는 상승 램프 전압 생성부를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은
열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극, 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 주사전극 및 유지 전극을 포함하는 플라즈마 패널; 및
상기 주사전극에 스캔 전압 및 유지 방전 전압을 공급하기 위한 주사 구동부를 포함한다.
이때, 상기 주사 구동부는
접점이 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 스캔 전압을 상기 주사 전극에 공급하기 위한 스캔 IC;
제1 전압과 제2 전압 사이에 직렬로 연결되고 접점이 상기 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 트랜지스터를 포함하며, 상기 주사 전극에 제1 전압 또는 제2 전압을 인가하는 유지방전 전압 생성부; 및
상기 제3 트랜지스터와 상기 제4 트랜지스터의 접점에 일단이 연결되는 제1 캐패시터, 상기 제1 캐패시터의 타단과 상기 스캔 IC의 상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하는 상승 램프 전압 생성부를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 나타내는 도면이다.
도5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 PDP는 플라즈마 패널(100), 어드레스 구동부(200), Y 전극 구동부(300), X 전극 구동부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 제1 유지전극(Y1~Yn) 및 제2 유지전극(X1~Xn)을 포함한다.
어드레스 구동부(200)는 제어부(500)로부터 어드레스 구동 제어 신호(SA)를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
Y 전극 구동부(300) 및 X 전극 구동부(400)는 제어부(500)로부터 각각 Y 전극 구동신호(SY)와 X 전극 구동신호(SX)를 수신하여 X 전극과 Y전극에 인가한다.
제어부(500)는 외부로부터 영상신호를 수신하여, 어드레스 구동제어신호(SA), Y 전극 구동신호(SY) 및 X 전극 구동신호(SX)를 생성하여 각각 어드레스 구동부(200), Y 전극 구동부(300) 및 X 전극 구동부(400)에 전달한다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 Y 전극 구동부(300)의 상세 회로도이다.
본 발명의 실시예에 따른 Y 전극 구동부는 유지방전 전압 생성부(320), Y 상승 램프 전압 생성부(340), Y 램프 하강 전압 생성부(360), 스캔전압 생성부(370) 및 스캔 IC (380)를 포함한다.
유지방전 전압 생성부(320)는 트랜지스터(M1, M2, M3, M4), 다이오드(D1, D2, D3, D4), 인턱터(L1) 및 캐패시터(C1)을 포함한다. 트랜지스터(M3, M4)는 유지 방전 전압인 전압 Vs와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되어, 전압 Vs 및 접지 전압을 각각 패널 캐패시터(Cp)에 공급하기 위한 스위칭 소자이다. 캐패시터(C1), 인덕터(L1), 트랜지스터(M1, M2)는 전력 회수 회로(energy recovery circuit)를 구성하여, 패널 캐피시터(Cp)의 전압을 전압 Vs로 충전시키거나 접지 전압으로 방전시키기는 역할을 한다.
스캔 IC(380)는 점점이 주사전극(패널 캐패시터의 일단)에 연결되는 트랜지스터(M10, M11)를 포함하며, 플라즈마 디스플레이 패널의 주사전극(Y 전극)에 순차적으로 스캔 전압(Vsc)을 공급하는 역할을 한다.
스캔 전압 생성부(370)는 다이오드(D6, D7), 캐패시터(C2), 트랜지스터(M9)를 포함한다. 스캔전압 생성부(370)는 스캔 전압(Vsc)을 다이오드 (D6, D7), 트랜지스터(M9)를 통해 스캔 IC(380)의 트랜지스터(M10)의 드레인에 공급한다.
Y 상승 램프 전압 생성부(340)는 다이오드(D5), 캐패시터(Cset) 및 트랜지스터(M5)를 포함하며, 패널 캐패시터(Cp)에 전압 Vs부터 전압 Vset까지 상승하는 상승 램프 전압을 인가한다. 캐패시터(Cset)는 트랜지스터(M3, M4) 사이의 접점과 트랜지스터(M5)의 드레인에 연결되며, 트랜지스터(M5)의 소스는 스캔 IC(380)의 상부 트랜지스터(M10)에 연결된다.
Y 하강 램프 전압 생성부(360)는 트랜지스터(M6, M7, M8)를 포함하면, 패널 캐패시터(Cp)에 전압 Vs부터 음의 전압인 Vnf까지 하강하는 하강 램프 전압을 인가한다. 트랜지스터(M6)는 트랜지스터(M3, M4) 사이의 접점과 스캔 IC(380)의 하부 트랜지스터(M11)에 연결된다. 트랜지스터(M7, M8)는 전압(Vnf)과 스캔 IC(380)의 하부 트랜지스터(M11)에 연결된다.
도6에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 구동회로에 따르면, 도4에 도시한 메인 스위치(Ypp)를 제거하는 대신, 상승 램프 전압을 인가하기 위한 트랜지스터(M5)를 스캔 IC(380)의 상부 트랜지스터(M10)에 연결시킨다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 트랜지스터(M5)는 메인 방전 경로 상에 존재하지 않기 때문에, 하나의 FET를 이용하여 구현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 메인 경로상에 존재하던 종래의 메인 스위치(Ypp)를 제거하기 때문에, 회로 임피던스를 최소화함으로써 서스테인 전압 파형의 왜곡을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시에에 따르면 메인 경로상에 다수의 FET가 병렬로 연결되어 구성되는 메인 스위치(Ypp)를 제거하기 때문에, 회로 부품수가 줄어들고 회로 보드의 크기가 줄어드는 장점이 있다.
다음에는 도6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구동방법을 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 캐패시터(Cset)에 전압(Vset-Vs)이 충전되어 있다고 가정한다. 이와 같은 전압의 충전은 트랜지스터(M4)를 온시킴으로써 쉽게 수행할 수 있다.
트랜지스터(M3)를 온시킨 상태에서 트랜지스터(M4, M6, M7, M8, M9, M11)를 오프로 하고 트랜지스터(M5, M10)를 온으로 한다. 그러면, 캐패시터(C1)의 제1 단자에 전압(Vs)이 공급되고, 캐패시터(C1)에는 전압(Vset-Vs)이 미리 충전되어 있기 때문에, 캐패시터(C1)의 제2 단자의 전압은 Vset으로 된다. 그리고, 캐패시터(C1) 의 제2 단자의 전압(Vset)은 트랜지스터(M5)와 스캔 IC(380)의 상부 트랜지스터(M10)를 통해 패널 캐패시터(Cp)의 제1 단자(Y 전극)에 공급된다. 이때, 트랜지스터(M5)는 소스-드레인 사이에 일정한 전류를 흐르게 하는 램프 스위치이기 때문에, 캐패시터(Cp)의 제1 단자(Y 전극)에는 전압(Vs)부터 전압(Vset)까지 램프로 상승하는 전압이 인가된다.
그리고 나서, 트랜지스터(M6, M11)를 온시키고 트랜지스터(M5, M10)를 오프시킨다. 그러면, Y 전극에 전압(Vs)이 인가된다.
그리고 나서, 트랜지스터(M6)를 오프시키고, 트랜지스터(M7, M8)를 온시킨다. 그러면, 패널 캐패시터(Cp)의 제1 단자(Y 전극)의 전압은 전압 Vs에서 음의 전압(Vnf)까지 램프로 하강한다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 메인 스위치(Ypp)를 제거하는 대신 상승 램프 전압을 인가하기 위한 트랜지스터를 스캔 IC의 상부 트랜지스터에 연결시키기 때문에, 회로 임피던스를 최소화함으로써 서스테인 전압 파형의 왜곡을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 메인 경로상에 다수의 FET가 병렬로 연결되어 구성되는 메인 스위치를 제거하기 때문에, 회로 부품수가 줄어들고 회로 보드의 크기가 줄어드는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 주사 전극, 유지 전극 및, 상기 주사 전극 및 상기 유지 전극 사이에 형성되는 패널 캐패시터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    접점이 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 스캔 전압을 상기 주사 전극에 공급하기 위한 스캔 IC;
    제1 전압과 제2 전압 사이에 직렬로 연결되고 접점이 상기 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 트랜지스터를 포함하며, 상기 주사 전극에 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압을 인가하는 유지방전 전압 생성부; 및
    상기 제3 트랜지스터와 상기 제4 트랜지스터의 접점에 일단이 연결되는 제1 캐패시터, 상기 제1 캐패시터의 타단과 상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하며, 제3 전압부터 제4 전압까지 상승하는 상승 램프 전압을 상기 주사 전극에 인가하는 상승 램프 전압 생성부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터의 접점과 상기 제2 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제6 트랜지스터, 제5 전압과 상기 제2 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제7 트랜지스터를 포함하며, 상기 제5 전압까지 하강하는 하강 램프 전압을 상기 주사 전극에 인가하는 하강 램프 전압 생성부를 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제8 트랜지스터를 포함하며, 상기 제8 트랜지스터를 통해 상기 스캔 전압을 상기 제1 트랜지스터에 공급하는 스캔 전압 생성부를 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전압은 유지 방전 전압이며, 상기 제2 전압은 접지 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 캐패시터에는 상기 제4전압과 상기 제3전압의 차에 해당하는 전압이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극, 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 주사전극 및 유지 전극을 포함하는 플라즈마 패널; 및
    상기 주사전극에 스캔 전압 및 유지 방전 전압을 공급하기 위한 주사 구동부를 포함하고,
    상기 주사 구동부는
    접점이 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 스캔 전압을 상기 주사 전극에 공급하기 위한 스캔 IC;
    제1 전압과 제2 전압 사이에 직렬로 연결되고 접점이 상기 주사 전극에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 트랜지스터를 포함하며, 상기 주사 전극에 제1 전압 또는 제2 전압을 인가하는 유지방전 전압 생성부; 및
    상기 제3 트랜지스터와 상기 제4 트랜지스터의 접점에 일단이 연결되는 제1 캐패시터, 상기 제1 캐패시터의 타단과 상기 스캔 IC의 상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하는 상승 램프 전압 생성부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터의 접점과 상기 제2 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제6 트랜지스터, 제3 전압과 상기 제2 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제7 트랜지스터를 포함하는 하강 램프 전압 생성부를 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 제8 트랜지스터를 포함하며, 상기 제8 트랜지스터를 통해 상기 스캔 전압을 상기 제1 트랜지스터에 공급하는 스캔 전압 생성부를 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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