KR100556730B1 - 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방전 소거가 정확하게 일어나도록 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치는 고주파 신호를 발생하는 고주파 발생기와, 교류의 데이터 및 스캔 펄스를 각각 발생하는 데이터 및 스캔 펄스 발생기와, 상기 고주파 신호와 상기 데이터 및 스캔 펄스의 기준 레벨을 정합시키는 레벨정합수단을 구비한다.
이와 같은 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치는 교류 소거 신호의 기준 레벨을 고주파 신호의 기준 레벨과 일치되도록 하여 효과적인 방전 소거가 일어나도록 한다.

Description

고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치{Apparatus for Driving Plasma Display Panel Drived with Radio Frequency}
도 1은 고주파 플라즈마 표시 패널의 셀 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 고주파 플라즈마 표시 패널의 전체적인 전극 배치 구조를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 고주파 플라즈마 표시 패널을 구동하기 위한 회로 구성을 나타낸 도면.
도 4는 고주파 플라즈마 표시 패널을 구동하기 위해 각각의 전극에 공급되는 전압 파형을 나타낸 파형도.
도 5는 도 3의 구동회로에서 고주파전극과 스캔전극에 공급되는 신호 파형을 비교하여 나타낸 파형도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 플라즈마 표시 패널을 구동하기 위한 회로 구성을 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20 : 하부기판 22 : 데이터전극
24 : 유전층 26 : 스캔전극
28 : 격벽 30 : 형광체
32 : 상부기판 34 : 고주파전극
36 : 방전영역 60 : 플라즈마 표시 패널
62 : 데이터펄스 발생기 64 : 스캔펄스 발생기
66 : 고주파 발생기 68 : 저역통과필터
70 : 커패시터 80 : 레벨정합부
본 발명은 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치에 관한 것으로, 특히 방전 소거가 정확하게 일어나도록 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치에 관한 것이다.
플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시켜 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점과 넓은 시야각을 갖는다는 점등의 장점이 있다. PDP에서는 유지방전의 횟수를 조절함에 의해 화상표시에 필요한 단계적인 밝기, 즉 그레이 스케일(Gray Scale)을 구현한다. 실제 교류 구동 방식의 PDP에서는 유지방전을 수행하기 위해 통상 10㎑ ~ 100㎑의 구형펄스를 방전유지전극에 주기적으로 인가한다. 교류 구동 방식의 PDP에서 방전은 하나의 구형펄스에 대해서 극히 짧은 순간에 한 번씩만 발생하고 대부분의 방전 시간은 벽전하 형성 및 다음 방전을 위한 준비 단계로 소비되어 방전효율이 낮아진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 고주파(Radio Frequency)에 의해 방전이 일어나는 PDP(이하 "RF PDP"라 함)가 제안되고 있다. RF PDP에서는 고주파 신호에 의해 진동운동을 하는 전자가 방전영역 내의 방전가스를 연속적으로 이온화시킴으로써 거의 대부분의 방전시간동안 연속적인 방전이 이루어진다.
도 1은 RF PDP의 셀구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, RF PDP는 하부기판(20) 상에 형성된 데이터전극(22)과, 상기 하부기판(20) 및 데이터전극(22) 상에 형성된 유전층(24)과, 상기 데이터전극(22)과 직교하도록 유전층(24) 상에 형성된 스캔전극(26)과, 상기 유전층(24) 상에 수직으로 형성되어 각각의 방전셀을 구분하는 격벽(28)과, 상기 격벽(28)의 내벽에 도포된 형광체(30)와, 일정한 공간을 사이에 두고 스캔전극(26)과 나란한 방향으로 상부기판(32)의 배면에 형성된 고주파전극(34)과, 상기 상부기판(32)과 하부기판(20) 및 격벽(28)에 둘러싸여 형성되는 방전영역(36)을 구비한다.
RF PDP의 방전 과정을 개략적으로 설명하면, 데이터전극(22)과 스캔전극(26) 사이에 교류 구동 신호가 공급되어 두 전극 간에 어드레스 방전이 일어난다. 이 과정에서 방전영역(36)에는 전자 및 하전입자가 형성된다. 이 때 고주파전극(34) 에 공급되는 고주파 신호에 의해 전자가 진동운동을 하게 된다. 진동운동을 하는 전자는 방전영역(36) 내의 방전가스를 여기시키게 된다. 방전가스가 여기된 후 천이되는 과정에서 자외선이 발생되고, 이 자외선이 형광체(30)를 여기시킴으로써 가시광선을 발생시키게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 방전셀들로 구성되는 RF PDP의 전체적인 전극배치 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 세로방향으로 배치된 어드레스전극 라인들에 수직한 방향으로 스캔전극 및 고주파전극 라인들이 배치된다. 이러한 어드레스전극 라인들과 스캔전극 및 고주파전극 라인들의 교차지점마다 방전셀이 마련되게 된다. 고주파전극들은 도면상에 도시되지 않은 고주파 신호원에 공통으로 접속되어 있어 모든 방전셀에 고주파 신호를 동시에 공급한다.
상술한 바와 같이 RF PDP는 어드레스방전을 일으키기 위한 교류 신호와 유지방전을 일으키는 고주파 신호에 의해 구동된다. 따라서 RF PDP의 구동 회로는 주파수가 서로 다른 두 신호가 혼재하는 회로로 이루어진다.
도 3은 종래의 RF PDP를 구동하기 위한 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, RF PDP의 구동장치는 고주파전극(34)과 스캔전극(26) 및 데이터전극(22)을 구비한 PDP(60)와, 상기 데이터전극(22)에 데이터펄스를 공급하기 위한 데이터펄스 발생기(62)와, 상기 스캔전극(26)에 스캔펄스를 공급하기 위한 스캔펄스 발생기(64)와, 상기 고주파전극(34)에 고주파 신호를 공급하기 위한 고주파 발생기(66)와, 상기 데이터펄스 발생기(62)나 스캔펄스 발생기(64)로 유기되는 고주파 신호를 차단하기 위한 저역통과필터(Low-Pass Filter : 이하 "LPF"라 함)(68)와, 유지방전시 고주파 신호를 통과시키기 위한 커패시터(70)를 구비한다.
도 3에서 노드 A는 PDP(60)의 스캔전극(26) 지점이다. 노드 B는 데이터펄스 발생기(62)와 스캔펄스 발생기(64)의 공통 접지점이다. 노드 C는 고주파 발생기(66)의 접지점이다. 노드 B와 노드 C는 서로 연결되어 있지 않다. 실제 접지점은 노드 C에만 연결되어 있고, 노드 B는 플로팅(Floating) 상태에 있다. 노드 A와 노드 B 사이에 스캔펄스 발생기(64)가 연결된다. 또한 노드 A와 스캔펄스 발생기(64) 사이에는 LPF(68)가 연결된다. 마찬가지로 데이터전극(22)과 노드 B 사이에 데이터펄스 발생기(62)가 연결되고, 데이터전극(22)과 데이터펄스 발생기(62) 사이에는 LPF(68)가 연결된다. 고주파전극(34)과 노드 C 사이에는 고주파 발생기(66)가 연결된다. 노드 A와 노드 C 사이에는 커패시터(70)가 연결된다. 도 3의 구동회로에서 각각의 신호 발생기로부터 발생된 신호들이 서로 다른 타이밍에 PDP의 각 전극에 공급됨으로써 어드레스 방전, 유지방전 및 방전소거 과정이 수행된다.
도 4는 도 3의 구동회로에 의해 RF PDP의 각 전극에 공급되는 신호 파형을 나타낸 파형도이다. 도 4를 참조하면, 우선적으로 도 3의 고주파전극(34)에는 수십 ㎒ 이상의 고주파 신호가 연속적으로 공급된다. 이와 같이 고주파전극(34)에만 고주파 신호가 공급되고 있는 a 구간에서는 PDP 셀의 방전영역에 하전입자가 생성되지 않으므로 방전이 일어나지 않게 된다.
데이터전극(22)에 데이터펄스가 공급됨과 아울러 스캔전극(26)에 스캔펄스가 공급되는 b 구간에서는 데이터전극(22)과 스캔전극(26) 간에 어드레스 방전이 일어난다. 데이터전극(22) 및 스캔전극(26)에 공급되는 펄스 신호는 주파수가 수십 ㎑ ~ 수백 ㎑인 교류 신호이다. 이 때 PDP 셀의 방전영역에는 전자 및 하전입자가 발생하고, 유전층(24)에는 벽전하가 형성된다. 상기 유전층(24)에 형성된 벽전하는 유지방전시의 방전전압을 낮추는 역할을 한다.
c 구간에서는 방전영역에 생성된 전자가 고주파전극(34)에 공급되고 있는 고주파 신호에 의해 진동운동을 하게 된다. 이렇게 진동운동을 하는 전자들은 방전영역 내의 방전가스를 연속적으로 이온화시킴으로써 거의 대부분의 방전시간동안 연속적인 유지방전을 일으킨다. 유지방전 기간 중에 발생한 자외선이 방전영역 내에 도포된 형광체를 여기시키고, 이 때 형광체로부터 가시광선이 발생됨으로써 PDP의 화상을 구현하게 된다. 한편 이 과정에서 도 3에 도시된 바와 같이 유지방전기간 중에 고주파전극(34)의 상대전극을 마련해 주기 위하여 노드 C가 노드 A에 연결되도록 회로가 설계된다. 이 때 노드 C와 노드 A 사이에 연결된 커패시터(70)는 스캔펄스 신호를 차단하고, 고주파 신호는 통과시키기 위한 목적으로 사용된다. 이에 따라 노드 A에 연결된 스캔전극(26)은 어드레스 방전시 스캔펄스를 인가함과 아울러 유지방전시 고주파전극(34)에 대한 접지전극 역할을 겸하게 된다. 결국 유지방전이 고주파전극(34)과 스캔전극(26) 간에 발생하게 됨으로써 교류 어드레스 방전과 고주파 유지 방전을 3전극으로 발생시킬 수 있게 된다. 유지방전시 스캔전극(26)으로 유기되는 고주파 신호는 고주파 방지용 LPF(68)에 의해 차단되어 스캔펄스 발생기(64)에는 영향을 주지 않는다. 이와는 반대로 어드레스 방전시의 스캔펄스는 고주파 신호보다는 상대적으로 주파수가 낮으므로 LPF(68)를 통과하여 각각 의 스캔전극(26) 라인들에 공급된다. LPF(68)는 유지방전을 일으키는 고주파 신호와 어드레스 방전을 일으키는 교류 신호의 두 주파수에 따라 적절한 임피던스 값을 갖는 인덕터(Inductor)로써 구현되어진다. 이러한 LPF(68)는 데이터전극부에도 동일한 목적에 의해 설계된다.
유지방전을 멈추게 하기 위해서는 데이터전극(22) 또는 스캔전극(26)에 소거펄스를 공급한다. 소거펄스는 방전영역 내의 전자가 더 이상 진동운동을 하지 못하고 한 쪽 전극으로 끌어당겨지도록 방전셀 내에 전계를 발생시킨다. 이에 따라 방전영역 내에서 전자가 소멸됨으로써 유지방전이 멈추게 된다. 이와 같은 방전 소거 기간은 도 4의 d 구간이 된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 어드레스 방전을 일으키는 교류 신호들(데이터펄스와 스캔펄스)의 공통 접지점인 노드 B는 실제 접지점이 아니다. 실제 접지점은 노드 C로서 고주파 발생기(66)에 연결되어 있다. 데이터펄스와 스캔펄스는 플로팅(Floating) 상태로 데이터전극(22) 및 스캔전극(26)에 공급된다. PDP(60)의 방전영역에 전자 및 하전입자를 형성시키는 어드레스 방전은 데이터전극(22)과 스캔전극(26) 간에 발생하므로 데이터펄스와 스캔펄스가 플로팅 상태로 각 전극에 공급되더라도 별 문제를 일으키지 않는다. 하지만 고주파 신호에 의해 방전영역 내에서 진동운동을 하고 있는 전자들을 끌어당겨 소거하기 위해 소거펄스가 데이터전극(22)이나 스캔전극(26)에 공급되는 경우에는 소거펄스가 플로팅 상태로 공급됨으로 인해 문제가 발생한다. 도 5는 도 3의 구동회로에서 스캔전극(26)에 소거펄스가 공급될 때 고주파전극(34)과 노드 A의 파형을 비교하여 나타낸 파형도이다. 노 드 A의 파형에서 굵은 선으로 표시된 파형이 Vs의 전압을 갖는 교류 소거펄스이고, 소거펄스를 기준전위로 하여 소진폭으로 진동하는 파형이 패널을 거쳐 접지점으로 유기되는 소량의 고주파 신호이다. 고주파 신호의 기준 레벨과 소거펄스의 기준 레벨은 서로 달라 독립적으로 동작한다. 이에 따라 고주파 신호에 의해 진동운동을 하는 전자의 관점에서 보았을 때는 교류 소거 신호와 고주파 신호의 크기를 견주어 비교할만한 비교기준이 모호하다. 따라서 고주파 신호보다 더 큰 전압을 갖는 소거펄스가 스캔전극에 공급된다 하더라도 그 힘이 전자에 효과적으로 전달될 수 없게 된다. 달리 말하면 도 5의 노드 A 파형에 나타난 바와 같이 고주파 신호의 관점에서 보았을 때, 고주파 신호의 접지점인 노드 C로 연결된 스캔전극(26)에 공급되는 소거펄스는 고주파 신호의 접지 레벨만을 변화시키는 효과를 나타내게 된다. 데이터전극(22)과 스캔전극(26) 양쪽 모두에 소거펄스를 공급하는 경우에 있어서도 효과적인 소거동작이 발생할 수 없다. 두 전극 각각에 정극성(+) 펄스를 공급한다고 한다면 패널에 공급된 정극성 펄스들의 기준 레벨이 고주파 신호의 기준 레벨과는 다르므로 고주파 신호에 의해 진동운동을 하는 전자에 힘을 효과적으로 가할 수 없다. 또한 한 전극에는 정극성(+) 펄스를 공급하고 다른 한 전극에는 부극성(-) 펄스를 공급하는 경우에는 두 신호의 전압차에 의해 방전을 일으킬 수는 있다. 하지만 이 경우 방전은 스캔전극(26)과 데이터전극(22) 간에 일어나므로 방전영역에서 고주파 신호에 의해 진동운동을 하는 전자들을 효과적으로 끌어당겨 소거시킬 수는 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전 소거가 정확하게 일어나도록 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치는 고주파 신호를 발생하는 고주파 발생기와, 교류의 데이터 및 스캔 펄스를 각각 발생하는 데이터 및 스캔 펄스 발생기와, 상기 고주파 발생기의 고주파 신호와 상기 데이터 및 스캔 펄스 발생기의 교류의 데이터 및 스캔 펄스의 기준 레벨을 정합시키는 레벨정합수단을 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RF PDP를 구동하기 위한 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면 본 발명의 구동장치에서는 데이터펄스 발생기(62) 및 스캔펄스 발생기(64)의 공통 기준 레벨이 레벨정합부(80)에 의해 고주파 발생기(66)의 기준 레벨에 정합된다. 그 외의 도 6에 나타난 다른 구성요소들과 구성요소들의 연결관계, 그리고 각 구성요소의 기능들은 도 3에 보인 바와 같은 종래의 구동장치에서의 경우와 동일하다.
본 발명에 따른 RF PDP의 구동장치에 있어서 레벨정합부(80)는 교류 펄스 신 호의 기준 레벨을 통과시켜 고주파 신호의 기준 레벨과 상호 단락되도록 하는 기능을 수행한다. 그리고 고주파 신호가 데이터펄스 발생기(62)나 스캔펄스 발생기(64)에는 영향을 주지 못하도록 고주파 신호를 차단한다. 이러한 레벨정합부(80)에 의해 교류 소거 펄스의 기준 레벨과 고주파 신호의 기준 레벨이 일치된 상태에서 데이터전극(22)이나 스캔전극(26)에 교류 소거펄스가 공급된다. 이 때 방전영역에서 진동운동을 하는 전자의 관점에서는 동일한 접지 레벨을 갖는 고주파 신호와 소거 펄스의 두 신호의 크기를 비교할 수 있게 된다. 전자는 두 신호의 크기를 비교하여 더 큰 전압을 갖는 신호에 영향을 받게 된다. 이에 따라 더 큰 전압을 갖는 소거펄스는 고주파 신호에 의해 진동운동을 하고 있는 전자들에 더 큰 힘을 가하여 효과적인 소거동작을 수행할 수 있게 된다. 이와 같이 고주파 신호와 교류 소거 신호의 접지 레벨을 정합하는 기능을 갖는 레벨정합기(80)는 바이어스 코일(Bias Coil) 내지는 인덕터(Inductor)로써 구현될 수 있다. 또한 저역통과필터의 기능을 수행하는 회로들로도 구현이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 RF PDP의 구동장치는 교류 소거 신호의 기준 레벨을 고주파 신호의 기준 레벨과 일치되도록 하여 교류 소거펄스를 효과적으로 패널에 공급할 수 있는 장점이 있다. 고주파 신호와 동일한 기준 레벨을 갖는 소거펄스는 고주파 신호에 의해 진동운동을 하고 있는 전자들에 힘을 가해 끌어당길 수 있어 효과적인 소거동작을 수행할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 유지 방전용의 고주파 신호와 교류의 데이터 및 스캔 펄스를 모두 사용하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치에 있어서,
    상기 고주파 신호를 발생하는 고주파 발생기와,
    상기 교류의 데이터 및 스캔 펄스를 각각 발생하는 데이터 및 스캔 펄스 발생기와,
    상기 고주파 신호와 상기 교류의 데이터 및 스캔 펄스의 기준 레벨을 정합시키는 레벨정합수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 신호에 의해 패널의 유지 방전이 일어나고, 상기 교류의 데이터 및 스캔 소거 펄스에 의해 상기 유지 방전이 소거되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨정합수단이 상기 고주파 발생기의 접지단과 상기 데이터 및 스캔 펄스 발생기의 접지단 사이에 접속된 저역통과필터인 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨정합수단이 상기 고주파 발생기의 접지단과 상기 데이터 및 스캔 펄스 발생기의 접지단 사이에 직렬로 접속된 바이어스 코일인 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치.
KR1019990020300A 1999-06-02 1999-06-02 고주파 플라즈마 표시 패널의 구동장치 KR100556730B1 (ko)

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