KR100586605B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운구동장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치에 관한 것으로서, 출력노드의 전압이 일정 레벨까지 떨어지면 셋다운 스위치를 오프시키도록 구성되어 별도의 독립전원이나 MOS FET 등의 오버헤드를 줄이면서도 셋다운 동작시의 최종전압과 어드레스 동작시의 스캔 로우 전압이 일정 차이를 유지할 수 있도록 하도록 한다. 이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 구성하는 비용을 절감할 수 있고, 부품 수를 줄여 보드의 자유도를 향샹시킬 수 있게 된다.
PDP, 스캔전극, 구동회로, 셋다운

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치{ Apparatus for set down operation of a circuit driving scan terminals of Plasma Display Panels }
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널 구동회로의 예,
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널 구동회로의 동작 파형에 관한 예,
도 3은 본 발명에 따른 셋다운 구동장치의 일 실시예이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11: 에너지 회수부 12: 셋업 구동부
13: 셋다운 구동부 14: 스캔펄스 공급부
15: 스캔기준전압 공급부 16: 스캔 드라이버
31: 셋다운 오프 스위치 32: 제어부
Q33: 셋다운 스위치 Q31: PNP 바이폴라 트랜지스터
Q32: NPN 바이폴라 트랜지스터 Dz: 제너 다이오드
R1,Rb: 저항, 32-1: 전원공급부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치에 관한 것으로서, 특히 별도의 독립전원이나 MOS FET 등의 오버헤드를 줄이면서도 셋다운(Set Down) 동작시의 최종전압과 어드레스 동작시의 스캔 로우(Scan Low) 전압 차이를 유지할 수 있도록 해주기 위한 것이다.
도 1을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel)의 스캔전극 구동회로에 관한 하나의 예를 설명하기로 한다.
에너지 회수부(11)는 인덕터 L1과 캐패시터 C1과의 공진을 통해 패널(Cp)에 에너지를 공급하거나 회수하고, 유지 전압인 서스테인 전압 Vs나 기저전압(GND)을 공급한다. 셋업 구동부(12)는 에너지 회수부(11)가 패널(Cp)에 서스테인 전압 Vs를 인가하는 동안 셋업 전압 Vsetup까지 상승하는 상승 램프 파형을 형성하는 역할을 수행한다.
셋다운 구동부(13)는 셋업 구동부(12)가 패널(Cp)에 상승 램프 파형의 전압을 공급한 후 하강 램프 파형을 형성하는 역할을 수행하며, 스캔기준전압 공급부(15)는 스캔 과정에서 스캔되지 않는 스캔전극에 스캔기준전압 Vsc를 공급한다.
스캔펄스 공급부(14)는 선택된 스캔전극상에 위치한 셀을 선택하기 위한 스캔펄스를 공급하는 역할을 수행하고, 스캔 드라이버(16)는 각종 파형의 전압을 패널(Cp)에 직접 인가한다. 이 때, 셋다운 구동부(13)에서의 하강 램프 파형의 최종전압(-Vd)은 스캔펄스의 로우전압(-Vw)과 일정 차이를 가진다.
도 2에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로에서 나타나는 출력파형을 참조하여 도 1에 도시한 구동회로의 동작 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
셋업구간 동안 스위치 Q5와 스위치 Q7이 턴-온된다. 이 때, 에너지 회수부(11)로부터 서스테인 전압 Vs가 공급된다. 에너지 회수부(11)로부터 공급된 서스테인 전압 Vs는 스위치 Q6의 내부 다이오드, 스위치 Q7 및 스캔 드라이버(16)의 스위치 Q15를 경유하여 각 스캔전극으로 공급된다. 따라서, 각 스캔전극의 전압은 서스테인 전압 Vs까지 급격히 상승한다.
한편, 캐패시터 C2의 부극성 단자로 서스테인 전압 Vs가 공급되기 때문에 캐패시터 C2는 'Vs+Vsetup'의 전압을 스위치 Q5로 공급한다. 스위치 Q5는 가변저항 VR1에 의하여 채널폭이 조절되면서 캐패시터 C2로부터 공급되는 전압을 소정 기울기를 가지고 노드 n1에 공급한다.
노드 n1에 소정 기울기를 가지고 인가되는 전압은 스위치 Q7 및 스캔 드라이버(16)의 스위치 Q15를 경유하여 각 스캔전극으로 공급된다. 이 때, 각 스캔전극에는 상승 램프 파형(Ramp-up)이 공급된다.
각 스캔전극으로 상승 램프 파형(Ramp-up)이 공급된 후 스위치 Q5는 턴-오프된다. 스위치 Q5가 턴-오프되면 에너지 회수부(11)로부터 공급되는 Vs의 전압만이 노드 n1에 인가되고, 이에 따라 각 스캔전극의 전압은 Vs로 급격히 하강한다.
이후, 도 2에 도시된 셋다운 구간에 스위치 Q7이 턴-오프됨과 동시에 스위치Q10이 턴-온된다.
스위치 Q10은 가변저항 VR2에 의하여 채널폭이 조절되면서 노드 n2의 전압을 쓰기 스캔전압(-Vw: 스캔 로우 전압)으로 소정의 기울기를 가지고 하강시킨다. 이 때, 각 스캔전극에는 하강 램프 파형(Ramp-down)이 공급된다.
여기서, 스위치 Q7은 스위치 Q6과 서로 다른 방향의 내부 다이오드를 구비하여 노드 n2에 인가되는 전압이 스위치 Q6의 내부 다이오드 및 스위치 Q4의 내부 다이오드를 경유하여 기저전위(GND)로 공급되는 것을 방지하게 된다.
이와 같은 상승 램프 파형과 하강 램프 파형은 스위치 Q5와 스위치 Q10의 게이트와 드레인 간에 설치되어 충전된 미러 캐패시터 Cm1과 미러 캐패시터 Cm2의 방전에 의하여 형성된다.
이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 하강 램프 파형의 최종 전압(-Vd)은 쓰기 스캔전압인 스캔 로우 전압(-Vw)보다 작다. 따라서, 다이오드 Dbreak1은 전압 -Vd가 스위치 Q10을 통하여 스위치 Q11로 인가되는 것을 차단한다.
한편, 최근 플라즈마 디스플레이 패널의 품위 향상 및 HD급 플라즈마 디스플레이 패널의 수요가 늘어나면서 고속 어드레싱(addressing)과 안정된 어드레스 방전이 중요한 문제로 떠오르고 있다. 이를 위한 하나의 방법이 위에서 설명한 바와 같이 셋다운 동작시의 최종 전압 -Vd와 어드레스 동작시의 스캔 로우 전압 -Vw를 다르게 설계하는 것이다.
그러나, 회로의 관점에서는 셋다운 동작시의 최종 전압 -Vd와 어드레스 동작시의 스캔 로우 전압 -Vw의 차이, 즉 델타(delta) 전압이 존재하기 때문에 독립 전압원이 추가 되어야 하는 단점이 있다. 또한, 두 독립 전원의 차이 때문에 높은 쪽 전위의 MOS FET에는 양방향 제어와 클램핑 방지를 위해 별도의 MOS FET가 사용되어야 한다. 이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 구성하는 비용이 높아지고, 보드의 자유도가 떨어져 보드 활용도가 낮아지는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동회로에 사용되어 독립전원이나 MOS FET 등의 오버헤드를 줄이면서도 셋다운(Set Down) 동작시의 최종전압과 어드레스 동작시의 스캔 로우(Scan Low) 전압간 차이를 유지할 수 있는 셋다운 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치는, 스캔 로우(Scan Low) 전압원과 출력노드의 사이에 위치하여 셋다운 제어신호에 따라 온/오프되는 셋다운 스위치; 상기 셋다운 스위치를 오프시키기 위한 셋다운 오프 스위치; 및 상기 출력노드의 전압이 일정 레벨까지 떨어지면 상기 셋다운 오프 스위치를 제어하여 상기 셋다운 스위치를 오프시키는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 셋다운 스위치는 MOS FET 소자를 이용하여 구성할 수 있다.
상기 셋다운 오프 스위치는 콜렉터가 상기 셋다운 스위치의 게이트에 연결되고, 에미터가 상기 스캔 로우 전압원에 연결되며, 게이트는 일정 전류제한용 저항 Rb를 통해 상기 제어부와 연결되는 NPN 트랜지스터를 이용하여 구성할 수 있다.
상기 제어부는 상기 출력노드에 일단이 연결된 전류제한용 저항 R1; 상기 저항 R1의 타 일단에 캐소드가 연결되고 상기 스캔 로우 전압원에 캐소드가 연결되는 제너 다이오드; 게이트가 상기 제너 다이오드의 캐소드에 연결되고, 콜렉터는 상기 저항 Rb에 연결되는 PNP 트랜지스터; 및 상기 PNP 트랜지스터의 에미터와 상기 스캔 로운 전압원의 사이에 일정 직류 전압을 공급하는 전원공급부를 포함하여 구성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하여 본 발명에 따른 셋다운 구동회로를 설명하자면, 셋다운 스위치 Q33은 출력노드 n2와 스캔 로우 전압(-Vw)의 사이에 위치하여 셋다운 제어신호에 따라 온/오프된다. 셋다운 스위치 Q33은 MOS FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 이용하여 바람직하게 구성할 수 있다.
이 때, 셋다운 스위치 Q33의 게이트로 셋다운 제어신호가 입력되며, 셋다운 스위치 Q33은 셋다운 제어신호에 따라 온/오프된다. 보다 구체적으로 설명하자면, 셋다운 제어신호에 의해 셋다운 스위치 Q33이 서서히 온되면서 출력노드 n2의 전압은 하강 램프 파형을 가지게 된다.
셋다운 오프 스위치(31)는 셋다운 스위치 Q33을 강제로 오프시키기 위한 역할을 수행한다.
이 때, 셋다운 오프 스위치(31)는 콜렉터가 셋다운 스위치 Q33의 게이트에 연결되고, 에미터가 스캔 로우 전압(-Vw)에 연결되며, 게이트는 일정 전류제한용 저항 Rb를 통해 제어부(32)와 연결되는 NPN 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 구성할 수 있다.
제어부(32)는 셋다운 제어신호에 따라 셋다운 스위치 Q33이 계속 온되어 출력노드 n2의 전압이 일정 레벨까지 떨어지면 셋다운 오프 스위치(31)를 제어하여 셋다운 스위치 Q33을 오프시키도록 한다.
셋다운 오프 스위치(31)가 위에서 설명한 바와 같이 NPN 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 구성된다면, 제어부(32)는 출력노드 n2에 일단이 연결된 전류제한용 저항 R1, 저항의 타 일단과 스캔 로우 전압(-Vw)의 사이에 연결되는 제너 다이오드 Dz, 게이트가 제너 다이오드 Dz의 캐소드에 연결되고 콜렉터는 저항 Rb에 연결되는 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31, PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31의 에미터와 스캔 로우 전압(-Vw)의 사이에 위치하여 에미터 단에 일정 DC 전압 Vg를 공급하는 전원공급부(32-1)로 이루어질 수 있다.
또한, 이러한 실시예의 셋다운 구동장치를 안정적으로 동작시키기 위하여 회로 설계시 필요로 하는 역전류 방지용 다이오드(D)나 전류제한용 저항(R) 등의 구성요소가 사용될 수도 있음은 물론이다.
위에서 설명한 셋다운 구동장치의 동작 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.
1) 셋다운 동작이 이루어지기 전에는 출력노드 n2의 전압이 스캔 로우 전압(-Vw) 보다 높으므로 제너 다이오드 Dz와 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31의 베이스는 정전압으로 유지된다. 이에 따라 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31과 NPN 바이폴라 트랜지스터 Q32는 오프상태를 유지한다. 이 때, 유지되는 정전압은 제너 다이오드 Dz의 특성에 의존한다
2) 셋다운 스위치 Q33의 게이트를 온시키는 셋다운 제어신호가 인가되면서 셋다운 스위치 Q33이 서서히 켜지기 시작한다. 이 때도 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31과 NPN 바이폴라 트랜지스터 Q32는 오프상태를 유지한다.
3) 셋다운 동작이 계속 진행되면서 출력노드 n2의 전압도 하강 램프 파형에 따라 계속 감소하고, 이에 따라 제너 다이오드 Dz에 흘러 들어가는 전류(Iz)가 감소하면서 제너 다이오드 Dz과 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31의 베이스에 인가된 정전압이 무너진다. 아직 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31과 NPN 바이폴라 트랜지스터 Q32는 오프상태를 유지한다.
4) 제너 다이오드 Dz의 애노드 전압이 게이트 구동전압 Vg 보다 작아지게 되면 PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31이 턴-온(turn on)된다. PNP 바이폴라 트랜지스터 Q31이 턴-온(turn on)되면서 NPN 바이폴라 트랜지스터 Q32의 베이스에 전류가 공급되고 NPN 바이폴라 트랜지스터 Q32가 턴-온(turn on)된다. 그러면, 셋다운 스위치 Q33이 턴-오프(turn off)된다.
이에 따라 출력노드 n2의 전압은 스캔 로우 전압(-Vw)까지 하강하지 않고 중지되어 도 2에 도시한 바와 같이 셋다운 동작시의 최종전압(-Vd)과 스캔 로우 전압(-Vw)은 일정 차이(델타전압)를 유지할 수 있게 된다.
이 때, 델타 전압(Delta V)은 다음의 수학식 1과 같이 표시될 수 있다.
Delta V = R1 * Iz_min + Vg - Vbe(Q31)
(Iz_min : 제너 효과가 무너지고 트랜지스터 Q31이 턴-온되는 시점의 전류)
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동회로에 대하여 독립전원이나 MOS FET 등의 오버헤드를 줄이면서도 셋다운 동작시의 최종전압과 어드레스 동작시의 스캔 로우(Scan Low) 전압이 일정 차이를 유지할 수 있도록 한다. 이에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 구성하는 비용이 절감할 수 있고, 부품 수를 줄여 보드의 자유도를 향샹시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동회로에 사용되어 셋다운 구간에서의 파형을 발생시키는 셋다운 구동회로에 있어서,
    스캔 로우(Scan Low) 전압원과 출력노드의 사이에 위치하여 셋다운 제어신호에 따라 온/오프되는 셋다운 스위치;
    상기 셋다운 스위치를 오프시키기 위한 셋다운 오프 스위치; 및
    상기 출력노드의 전압이 일정 레벨까지 떨어지면 상기 셋다운 오프 스위치를 제어하여 상기 셋다운 스위치를 오프시키는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셋다운 스위치는 MOS FET 소자를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 셋다운 오프 스위치는 콜렉터가 상기 셋다운 스위치의 게이트에 연결되고, 에미터가 상기 스캔 로우 전압원에 연결되며, 게이트는 일정 전류제한용 저항 Rb를 통해 상기 제어부와 연결되는 NPN 트랜지스터를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 출력노드에 일단이 연결된 전류제한용 저항 R1;
    상기 저항 R1의 타 일단에 캐소드가 연결되고 상기 스캔 로우 전압원에 캐소드가 연결되는 제너 다이오드;
    게이트가 상기 제너 다이오드의 캐소드에 연결되고, 콜렉터는 상기 저항 Rb에 연결되는 PNP 트랜지스터; 및
    상기 PNP 트랜지스터의 에미터와 상기 스캔 로운 전압원의 사이에 일정 직류 전압을 공급하는 전원공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극 구동을 위한 셋다운 구동장치.
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