KR100579331B1 - 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 - Google Patents

플라즈마 표시 패널의 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 리셋 구동을 위한 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 관한 것이다.
리셋 구동에 의하여 벽전하의 분포를 균일하게 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 a) 셋업 전압원으로 정전류를 형성하고 정전류를 충방전하는 셋업용 캐패시터를 포함하는 리셋 펄스 형성부 및 b) 셋업용 캐패시터 양단의 전압에 따라 소정의 기울기로 셋업 전압까지 상승하는 리셋 펄스를 출력하는 리셋 펄스 출력부를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 포화 영역에서 작동하는 셋업용 스위치를 포함하여 열의 발생을 최소화하고 저가의 스위치 사용으로 인한 제조 원가를 절감할 수 있으며 최적의 방전 특성을 구현할 수 있고 서스테인 펄스의 영향을 최소화할 수 있다.
플라즈마, 패널, 구동, 셋업, 방전

Description

플라즈마 표시 패널의 구동 장치{Driving Apparatus of Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구동파형을 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 회로도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 리셋 구동을 위한 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구동파형을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 표시 패널은 전 화면을 초기화시키기 위한 초기화기간, 즉 리셋 기간, 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다.
리셋기간에 있어서, 모든 스캔 전극(Y)에는 리셋 펄스가 인가된다. 리셋 펄스는 램프 업 펄스(Ramp-up), 플랫 펄스(Flat) 및 램프 다운 펄스(Ramp-down)로 이 루어진다.
셋업(set-up) 기간(SU)에는 모든 스캔 전극들(Y)에 램프 업 펄스(Ramp-up)가 동시에 인가된다. 이 램프 업 펄스에 의해 전화면의 셀들 내에는 암방전이 일어난다. 이 암방전에 의해 어드레스전극(X)과 서스테인전극(Z)상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔전극(Y)상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋 다운기간(SD)에는 램프 다운 펄스(Ramp-down)가 인가된다. 램프 다운 펄스(Ramp-down)는 램프 업 펄스의 피크전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 기저전압(GND) 또는 부극성의 특정 전압레벨까지 떨어짐으로써 셀들 내에 과도하게 형성된 벽전하의 일부를 소거한다. 램프 다운 펄스(Ramp-down)에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류한다.
어드레스기간에는 스캔 펄스(Scan)가 스캔 전극들(Y)에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스(Scan)에 동기되어 어드레스 전극들(X)에 데이터펄스(data)가 인가된다.
스캔 펄스(Scan)와 데이터 펄스(data)의 전압 차와 초기화기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 데이터 펄스(data)가 인가되는 셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 전압이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다.
공통 서스테인 전극(Z)에는 셋다운 기간(SD)과 어드레스기간 동안에 스캔 전극(Y)과의 전압차를 줄여 스캔 전극(Y)과의 오방전이 일어나지 않도록 바이어스 전 압(Zdc)이 인가된다.
서스테인 기간에는 스캔 전극들(Y)과 공통 서스테인 전극들(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스(Sus)가 인가된다. 어드레스방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔 전극(Y)과 공통 서스테인 전극(Z)사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
상기 서스테인 방전이 완료된 후에는 펄스폭과 전압레벨이 작은 램프파형(Ramp-ers)이 공통 서스테인 전극(Z)에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽 전하를 소거시키게 된다.
도 2는 종래의 스캔 전극 구동부의 회로도이다. 이러한 구조를 갖는 종래 플라즈마 표시 패널의 스캔 전극 구동부는 초기화기간에 램프 업 펄스(Ramp-up) 및 램프 다운 펄스(Ramp-down)를 생성한다.
먼저 초기화 기간동안 셋업 스위치(Q5)와 제7 스위치(Q7)가 턴-온된다. 이때, 서스테이너(sustainer)(40)로부터 서스테인 전압(Vs)이 인가된다. 서스테인 전압(Vs)은 제 6스위치(Q6)의 바디 다이오드(body diode), 제 7스위치(Q7) 및 드라이브 집적회로(48)를 경유하여 스캔 전극들로 공급된다.
이 때, 제 2커패시터(C2)의 부극성단자로 서스테인 전압(Vs)이 인가되기 때문에 제 2커패시터(C2)는 서스테인 전압과 셋업 전압의 합(Vs+Vst)을 셋업 스위치(Q5)로 공급한다.
셋업 스위치(Q5)는 액티브 영역(active region)에서 작동하여 자신의 앞단에 설치된 제1 가변저항(VR1)과 제3 캐패시터(C3) 의하여 제 2커패시터(C2)로부터 공 급되는 전압을 소정 기울기를 가지고 제 1노드점(n1)으로 공급한다.
제 1노드점(n1)으로 소정 기울기를 가지고 인가되는 전압은 제 7스위치(Q7) 및 드라이브 집적회로(48)를 경유하여 스캔 전극에 인가된다. 따라서, 스캔 전극들로 램프 업 펄스(Ramp-up)가 인가된다.
스캔 전극에 램프 업 펄스(Ramp-up)가 인가된 후 셋업 스위치(Q5)는 턴-오프된다. 셋업 스위치(Q5)가 턴-오프되면 서스테이너(40)로부터 공급되는 Vs의 전압만이 제 1노드점(n1)에 인가되고, 이에 따라 스캔 전극의 전압은 Vs로 급격히 하강한다.
이후, 셋다운 기간(SD)에 제 7스위치(Q7)가 턴-오프됨과 아울러 셋다운 스위치(Q10)가 턴-온된다. 셋다운 스위치(Q10)는 자신의 앞단에 설치된 제 2가변저항(VR2)에 의하여 채널폭이 조절되면서 제 2노드(n2)의 전압을 쓰기 스캔 전압(-Vyw)으로 소정의 기울기를 가지고 하강시킨다. 이때, 스캔 전극에 램프 다운 펄스(Ramp-down)가 인가된다.
이 때, 셋업 구간(SU)에서 스캔 전극들에 인가되는 셋업 전압(Vsetup)은 180V에서 200V로 그 크기가 크다. 더군다나 셋업 스위치(Q5)는 기울기를 가진 램프 업 펄스를 인가하기 위해 액티브 영역 작동한다.
이와 같이 셋업 스위치(Q5)가 액티브 영역에서 작동하면서 큰 전압과 큰 전류를 공급하기 때문에 셋업 스위치(Q5)에서는 큰 열이 발생하고 내전압 특성과 내전류 특성이 큰 고가의 스위칭 소자가 사용되어야 한다.
또한, 셋업 스위치(Q5)는 발생하는 열에 영향을 받기 때문에 램프 업 펄스의 기울기가 의도하지 않게 변하거나 램프 업 펄스의 특성이 달라지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 열의 발생을 최소화하고 제조원가를 낮출 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 리셋 구동에 의하여 벽전하의 분포를 균일하게 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 셋업 전압원으로 정전류를 형성하고 상기 정전류를 충방전하는 셋업용 캐패시터를 포함하는 리셋 펄스 형성부; 및 상기 셋업용 캐패시터 양단의 전압에 따라 소정의 기울기로 셋업 전압까지 상승하는 리셋 펄스를 출력하는 리셋 펄스 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 리셋 펄스 형성부는 포화 영역에서 작동하는 셋업용 스위치를 포함한다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 리셋 펄스 형성부는 상기 셋업용 캐패시터 양단의 전압 기울기를 제어하는 가변 저항을 더 포함한다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 가변 저항은 셋업용 스위치와 셋업용 캐패시터 사이에 접속된다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 리셋 펄스 형성부는 상기 셋업용 캐패시터에 충전된 전하를 방전하도록 타이밍 스위치를 더 포함한다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 타이밍 스위치는 상기 셋업용 캐패시터와 병렬로 접속된다.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 리셋 펄스 출력부는 제1 동작 스위치와 제2 동작 스위치를 포함하되, 상기 제1 동작 스위치와 상기 제2 동작 스위치는 상기 리셋 펄스 형성부의 상기 셋업 캐패시터 양단의 전압에 따라 푸쉬-풀 동작을 수행한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 리셋 펄스 형성부(310)와 리셋 펄스 출력부(320)를 포함한다.
리셋 펄스 형성부(310)는 셋업용 스위치(Qs), 가변 저항(Rv), 셋업용 캐패시터(Csetup) 및 타이밍 스위치(Qt)를 포함한다.
셋업용 스위치(Qs)의 드레인단은 셋업 전압원(Vsetup)과 연결된다. 가변 저 항(Rv)의 한쪽 단은 셋업용 스위치(Qs)의 소오스단과 연결된다. 셋업용 캐패시터(Csetup)의 한쪽 단은 가변 저항(Rv)의 다른쪽 단과 연결된다. 타이밍 스위치(Qt)의 드레인단은 셋업용 캐패시터(Csetup)의 한쪽 단과 연결되고, 타이밍 스위치(Qt)의 소오스단은 셋업용 캐패시터(Csetup)의 다른쪽 단과 연결된다.
리셋 펄스 출력부(320)는 제1 동작 스위치(Qup)와 제2 동작 스위치(Qdown)를 포함한다.
제1 동작 스위치(Qup)의 드레인단은 셋업 전압원(Vsetup)과 연결된다. 제2 동작 스위치(Qdown)의 소오스 단은 제1 동작 스위치(Qup)의 소오스단과 연결된다. 제1 동작 스위치(Qup)와 제2 동작 스위치(Qdown) 각각의 게이트단은 서로 연결되어 셋업용 캐패시터(Csetup)의 한쪽 단과 연결된다.
종래의 셋업 스위치(Q5)는 액티브 영역에서 작동되도록 설정되어 있으나 본 발명에 포함된 셋업용 스위치(Qs)는 포화 영역에서 작동되도록 설정되어 있다.
본 발명의 셋업용 스위치(Qs)가 포화 영역에서 작동하기 때문에 셋업 전압원(Vsetup)과 셋업용 스위치(Qs)는 정전류원의 역할을 한다. 따라서, 셋업용 스위치(Qs)에서 발생하는 열은 액티브 영역에서 작동하는 종래의 셋업 스위치(Q5)에 비해 매우 작다. 이와 같이 셋업용 스위치(Qs)에서 발생하는 열이 작기 때문에 램프 업 펄스의 기울기가 의도하지 않게 변하거나 램프 업 펄스의 특성이 달라지는 문제점을 해결할 수 있다.
램프 업 펄스의 기울기는 가변 저항(Rv)과 셋업용 캐패시터(Csetup)에 의하여 형성된다. 즉, 셋업 전압원(Vsetup)과 포화 영역에서 작동하는 셋업용 스위치 (Qs)에 의하여 정전류가 가변 저항(Rv)을 통하여 셋업용 캐패시터(Csetup)로 흐르면서 셋업용 캐패시터(Csetup)에 충전이 이루어진다.
이와 같이 셋업용 캐패시터(Csetup)에서 충전이 이루어지면 셋업용 캐패시터(Csetup) 양단의 전압은 소정 기울기를 가지고 상승한다. 셋업용 캐패시터(Csetup) 양단의 전압이 소정의 기울기로 상승함에 따라 제1 동작 스위치(Qup)가 서서히 턴온되어 소정의 기울기로 셋업 전압(Vsetup)까지 상승하는 램프 업 펄스를 스캔 전극에 인가한다.
이 때, 가변 저항(Rv)의 크기가 변하면 가변 저항(Rv)과 셋업용 캐패시터(Csetup)의 시상수가 변하여 셋업용 캐패시터(Csetup)에 충전되는 속도가 변하므로 램프 업 펄스의 기울기가 조절될 수 있다.
도 1의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극의 전위가 셋업 전압(Vsetup)에서 하강해야 하므로 타이밍 스위치(Qt)와 제2 동작 스위치(Qdown)가 턴온하여 셋업용 캐패시터(Csetup)의 방전이 이루어진다.
이 때, 타이밍 스위치(Qt)의 턴온과 턴오프를 제어하는 타이밍 신호의 펄스폭에 따라 도 1의 플랫 펄스(Flat)의 폭이 결정된다. 즉, 타이밍 스위치(Qt)의 턴오프 시간이 길어지면 셋업용 캐패시터(Csetup) 양단의 전압은 소정의 기울기로 증가하다가 어느 시점에서 일정한 전압을 유지한다.
따라서, 제1 동작 스위치(Qup)의 턴온에 따라 스캔 전극의 전압은 소정의 기울기로 상승하다가 셋업 전압(Vsetup)을 유지한다. 이후 타이밍 스위치(Qt)의 턴온하면 셋업용 캐패시터(Csetup)의 방전이 일어나므로 플랫 펄스가 끝이 난다.
그러므로 타이밍 스위치(Qt)의 턴오프 시간에 따라 플랫 펄스(Flat)의 폭이 결정되므로 타이밍 스위치(Qt)의 턴오프 시간을 결정하는 타이밍 신호의 펄스 폭에 따라 플랫 펄스(Flat)의 폭이 결정된다.
이와 같이 램프 업 펄스의 기울기와 플랫 펄스의 폭을 조절할 수 있음으로써 방전 특성을 극대화할 수 있다.
리셋 펄스를 출력하는 제1 동작 스위치(Qup)와 제2 동작 스위치(Qdown)는 푸쉬-풀(push-pull) 회로를 형성한다. 이와 같이 푸쉬-풀 회로를 형성하는 제1 동작 스위치(Qup)와 제2 동작 스위치(Qdown)는 서스테이너(40)에 의하여 출력되는 고주파 고전압의 서스테인 펄스가 리셋 펄스에 영향을 막는다.
즉, 제1 동작 스위치(Qup)와 제2 동작 스위치(Qdown)로 이루어진 푸쉬-풀 회로는 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮기 때문에 서스테이너(40)와 격리되어 고주파 고전압의 서스테인 펄스의 영향을 적게 받는다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 포화 영역에서 작동하는 셋업용 스위치를 포함하여 열의 발생을 최소화하고 저가의 스위치 사용으로 인한 제조 원가를 절감할 수 있으며 최적의 방전 특성을 구현할 수 있고 서스테인 펄스의 영향을 최소화할 수 있다.

Claims (9)

  1. 리셋 구동에 의하여 벽전하의 분포를 균일하게 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    셋업 전압원으로 정전류를 형성하고 상기 정전류를 충방전하는 셋업용 캐패시터를 포함하는 리셋 펄스 형성부; 및
    상기 셋업용 캐패시터 양단의 전압에 따라 소정의 기울기로 셋업 전압까지 상승하는 리셋 펄스를 출력하는 리셋 펄스 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 형성부는 포화 영역에서 작동하는 셋업용 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 형성부는 상기 셋업용 캐패시터 양단의 전압 기울기를 제어 하는 가변 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가변 저항은 셋업용 스위치와 셋업용 캐패시터 사이에 접속된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 형성부는 상기 셋업용 캐패시터에 충전된 전하를 방전하도록 타이밍 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 스위치는 상기 셋업용 캐패시터와 병렬로 접속된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 출력부는 제1 동작 스위치와 제2 동작 스위치를 포함하되,
    상기 제1 동작 스위치와 상기 제2 동작 스위치는 상기 리셋 펄스 형성부의 상기 셋업 캐패시터 양단의 전압에 따라 푸쉬-풀 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  9. 삭제
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