KR100632211B1 - 게이트 전류 특성이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널의구동 장치 - Google Patents

게이트 전류 특성이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널의구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위칭 소자 구동의 신속성 및 구동효율을 높이고 소자가 신속하게 포화영역에 도달하도록 하여 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피크 전류 억제 및 EMI 저감 효과도 함께 달성할 수 있는 PDP 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 복수개의 스캔 전극 라인, 복수개의 유지 전극 라인 및 복수개의 어드레스 전극 라인을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하기 위한 구동 장치이며, 게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하는 하나 이상의 스위칭 소자; 구동 파형에 의한 소정 타이밍에 따라 상기 하나 이상의 스위칭 소자를 구동하기 위한 신호를 발생시켜 상기 게이트 단자로 전송하는 하나 이상의 게이트 드라이버; 상기 게이트 드라이버와 상기 게이트 단자 사이의 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고, 상기 게이트 단자의 입력 전류를 제한하는 게이트 저항; 및 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고 상기 게이트 단자 입력 전류의 급격한 변화를 억제하는 게이트 인덕터를 포함한다.
PDP, FET, 게이트 저항, 게이트 인덕터, 다이오드

Description

게이트 전류 특성이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치{Driving apparatus of plasma display panel wherein characteristics of gate current are enhanced}
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 패널 구조를 예시한 개략도,
도 2는 AC PDP를 구동하기 위하여 사용되는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면,
도 3a 및 도 3b는 각각 상기 1 서브 필드 동안의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도,
도 4는 AC PDP 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 종래기술에 따른 데이터 구동 장치의 구성을 개략적으로 예시하는 도면,
도 6은 도 5의 데이터 구동 장치의 동작을 나타내는 타이밍도,
도 7a는 일반적인 스위칭 소자의 특성을 나타내며, 도 7b는 일반적인 스위칭 소자를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 9a는 게이트 인덕터가 없는 경우의 측정된 게이트 전류를 나타낸 도면이 며, 도 9b는 게이트 인덕터가 설계된 경우의 측정된 게이트 전류를 나타낸 도면,
도 10a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 다른 실시 예를 나타내며, 도 10b는 이를 이용한 FET의 구동 결과를 나타낸 그래프, 그리고
도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
201, 301, 401, 403 : 스위칭 소자
203, 303, 405, 407 : 게이트 저항
205, 305, 409, 411 : 게이트 인덕터
413 : 게이트 드라이버
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)의 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 게이트 저항을 줄여 소자의 구동 신속성 및 구동효율을 향상시키고 발열을 줄이면서도, 게이트 피크 전류를 억제하고 EMI(Electro-Magnetic Interference) 저감 효과도 얻을 수 있는 PDP 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법에 관한 것이다.
PDP는 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수 단의 주종을 이루던 CRT(Cathode Ray Tube)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다. 이와 같은 PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀이 화면상의 하나의 화소를 이루게 된다.
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 패널 구조를 예시한 개략도이다. 도면을 참조하면, AC PDP의 패널구조는 상판(1)과 하판(2)을 포함한다. 여기서, 상판(1)은 평판 유리 위에 대략 서로 평행하게 패터닝(patterning)된 복수개의 유지 전극(X) 및 스캔 전극(Y), 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적되는 상판 유전층(8), 및 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상판 유전층(8)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높이기 위한 보호층(9)을 포함한다. 또한, 하판(2)은 유지 전극(X) 및 스캔 전극(Y)과 교차하도록 배열된 어드레스 전극(A), 각 셀을 구분하기 위한 격벽(3), 어드레스 전극(A)과 평행하게 도포되고 격벽(3)의 측면 및 저면에 도포되어 가시광을 발생하는 형광막(4), 및 어드레스 전극(A) 위를 덮어 반사층 역할을 하는 하판 유전층(5)을 포함한다.
AC PDP의 패널구조는 접합된 상판(1)과 하판(2) 사이를 진공 배기한 후, 상판(1)과 하판(2) 사이에 마련되는 방전공간에는 제논(Xe) 가스를 포함하는 2원 또는 3원의 불활성 가스가 채워진다. 또한, AC PDP의 패널구조는, 상판(1)의 유지 전극(X) 및 스캔 전극(Y)과, 하판(2)의 어드레스 전극(A)이 서로 교차하는 부위에 단위 방전 셀(cell)이 형성되며, 컬러 이미지 표시를 위해 각각 적색, 녹색, 청색을 내는 세 개의 셀이 결합되어 하나의 화소(pixel)를 이룬다.
도 2는 AC PDP를 구동하기 위하여 사용되는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, AC PDP를 구동하기 위하여 일반적으로 단위 화상을 나타내는 1TV 필드(1 프레임) 동안 밝기가 각각 다른 복수개(예를 들어, 8개)의 서브 필드를 두며, 각각의 서브 필드는 다시 초기화 기간(R), 어드레스 기간(또는 기입 기간)(W), 및 방전 유지 기간(S)으로 분할된다. 예를 들어, 각각의 서브 필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 에 해당하는 만큼의 방전 유지 기간의 길이를 갖고, 이들 서브 필드의 조합으로 구현하고자 하는 계조(예를 들어, 256=28)의 표현이 가능하게 된다. 구체적으로는 제1 서브필드(SF1)의 어드레스 기간에는 최하위 비트의 데이터들이, 제2 서브필드(SF2)의 어드레스 기간에는 차하위 비트의 데이터들이, 그리고 제8 서브필드(SF8)의 어드레스 기간에는 최상위 비트의 데이터들이 인가된다. 또한, 각 서브필드(SF1~SF8)의 방전 유지 기간에서는 어드레스 방전이 발생된 방전셀에서만 방전을 유지시키게 된다. 이 경우, 각 서브필드(SF1~SF8)의 방전 유지 기간에 1:2:4:8:....:128의 비율로 가중치를 부여하여 그 가중치에 해당하는 계조표시가 행해지게 된다. 그리고 한 TV 필드 기간의 각 서브필드에서 표시된 계조를 조합하여 256 레벨 중 하나의 계조를 구현하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 각각 상기 1 서브 필드 동안의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 먼저, 초기화 기간(R)은 모든 셀의 벽전하(wall charge) 상태를 동일하게 하는 과정으로 직전 이미지의 정보를 지워주는 역할 이외에, 모든 셀의 초기 조건을 동일하게 하여 이어지는 어드레스 방전이 동일한 초기 조건에서 일어날 수 있게끔 해주는 역할을 수행한다.
어드레스 기간(W)에서는, 이어지는 방전 유지 기간(S)에서 영상 신호에 대응되어 켜질 셀과 꺼질 셀에 대한 선택을 행하기 위해, 각각의 셀에서 서로 직교하는 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이에 방전을 일으켜 원하는 벽전하를 각각 형성하는 동작을 수행한다.
이어지는 방전 유지 기간(S)에 있어서는, 방전 개시 전압보다 낮은 방전 유지 전압을 스캔 전극(Y)과 유지 전극(X)사이에 가해주어, 어드레스 기간(W)에서 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이의 방전이 발생되어 벽전하가 형성되어 있던 셀에서만 유지방전이 지속되도록 한다.
도 4는 AC PDP 장치(또는 '세트')의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도시된 AC PDP 장치(500)는 PDP 패널(10)과, PDP 패널(10)에 형성된 다수의 유지 전극(X1, X2, ... Xn), 다수의 스캔 전극(Y1, Y2, ... Yn) 및 다수의 어드레스 전극(A1, A2, ... An)을 각각 구동하는 유지 구동 장치(20), 스캔 구동 장치(30) 및 데이터 구동 장치(100)를 포함한다. 또한, 수신된 영상 데이터에 따라 각각의 구동 장치(20, 30, 100)를 제어하는 제어부(50)가 구비되어 있으며, 제어부(50)의 제어에 따라 각각의 구동 장치(20, 30, 100)는 도 3a 및 도 3b에 예시된 구동 파형에 부합하도록 작동하게 된다.
상기 각각의 구동 장치(20, 30, 100)는 다수의 FET 등 스위칭 소자로 이루어지는데, 도 5는 이들 중에서 데이터 구동 장치(100)의 구성을 개략적으로 예시하는 도면이다. 예시된 데이터 구동 장치(100)는, 제1 데이터 스위치(Q1, 142) 및 제2 데이터 스위치(Q2, 144)가 내장된 일반적인 데이터 구동 IC(140)의 후단에 전력 회수 구동부(120)를 설치한 것인데, 제1 데이터 스위치(142)에 접속된 데이터 구동 IC(140)의 하이(high) 단자(또는 '상측 입력단자')에 전력 회수 구동부(120)의 출력단(Vp)을 접속한 회로 구성으로 이루어진다.
도 5에 도시된 데이터 구동 장치(100)의 동작은, 도 6에 개략적으로 도시한 바와 같은 타이밍에 따라 이루어진다. 우선, 제1 구동 스위치(S1, 104)가 턴온(turn on)되어 저장 커패시터(Cs, 102)에 저장되어 있던 전하가 제1 다이오드(D1), 공진 인덕터(L1, 108) 및 제1 데이터 스위치(142)를 통하여 패널(10)의 어드레스 전극에 공급되며, 이 때 공진 인덕터(108)에는 도 5에 도시된 바와 같은 충전 전류(IL1)가 흐른다.
패널(10)의 충전에 의하여 전력 회수 구동부(120) 출력단(Vp)의 전위가 어드레스 전압(Va)까지 상승하면, 제1 구동 스위치(104)는 턴오프(turn off)되고, 제3 구동 스위치(S3, 110)가 턴온되어 어드레스 전극은 전원 전압(Va)으로 유지된다.
이후, 패널(10)의 방전 시에는, 제3 구동 스위치(S3, 110)가 턴오프되고, 제2 구동 스위치(S2, 106)가 턴온되어, 제1 데이터 스위치(142), 공진 인덕터(108) 및 제2 다이오드(D2)를 통하여 방전 전류가 저장 커패시터(102)로 회수된다. 패널(10)의 방전으로 인하여 전력 회수 구동부(120) 출력단의 전위가 충분히 하강하면 제4 구동 스위치(S4, 112)를 턴온하고 제2 구동 스위치(106)를 턴오프함으로써, 어드레스 전극의 전위는 기저(GND)전위로 유지된다.
상술한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 위한 회로 내에는 다수의 스위칭 소자가 포함되어, 소정의 타이밍에 따라 스위칭을 반복함으로써 방전셀들을 구동하여 시간에 따라 패널에 화상을 표시한다.
일반적인 PDP 구동 회로의 FET(S1~S4)는, 도 7b에 도시한 바와 같이, 게이트(gate) 입력단에 저항(RG)(이하, '게이트 저항'이라 함)을 직렬로 연결하여 사용하는데, 이는 게이트에 입력되는 전류를 제한하여 급격한 전류변화를 방지하기 위한 것이다. 급격한 전류 변화는 게이트 드라이버에 무리를 주게 될 뿐 아니라, 일반적으로 PDP 구동 회로가 많은 수의 스위칭 소자로 이루어져 있음을 감안하면 각 스위칭 소자에서 일어나는 순간적인 급격한 게이트 전류가 중첩될 경우 무시할 수 없는 양이 되고, 이러한 급격한 게이트 전류 변화는 링잉(ringing) 등을 수반하여 EMI(Electro-magnetic Interference) 문제를 일으킬 수 있기 때문이다.
한편, PDP 구동 회로에서는 보통 FET를 도 7a에 나타낸 바와 같은 포화영역(saturation area)에서 동작시키는데, 포화영역에 도달하려면 도시된 바와 같은 활성영역(active area)을 거쳐야 한다. FET 동작 중의 발열은 활성영역에서 동작시킬 경우가 포화영역에서 동작시킬 경우보다 크기 때문에, 가능하면 활성영역에 머무르는 시간을 줄이는 것이 발열 억제 측면에서는 바람직하다.
이러한 발열을 방지하기 위해서는 FET가 신속히 포화영역에 도달할 수 있도록 게이트를 통하여 충분한 전하가 신속히 유입되어야 하므로 상술한 게이트 저항값이 충분히 작아야 한다. 따라서 게이트 저항값을 작게 할수록 발열을 억제하고 FET 구동 속도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있지만, 보통 저항값이 작을수록 게이트 전류의 피크(peak)값, 즉, 순간 전류가 높아지게 되는 문제점이 수반된다. 또, 이를 피하기 위해서 저항값을 크게 하면 반대로 순간 전류는 작게 할 수 있지만 FET의 발열을 증가시킬 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점에 의하여 게이트 저항을 적절히 선택하여 발열 억제와 피크 전류의 억제라는 과제를 모두 해결하기는 매우 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소자 구동의 신속성 및 구동효율을 높이고 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피크 전류 억제 및 EMI 저감 효과도 함께 달성할 수 있는 PDP 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부품 간의 특성 편차에 따른 구동 회로의 불안정 및 오동작을 최소화할 수 있는 PDP 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 복수개의 스캔 전극 라인, 복수개의 유지 전극 라인 및 복수개의 어드레스 전극 라인을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하기 위한 구동 장치이며, 게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하는 하나 이상의 스위칭 소자; 구동 파형에 의한 소정 타이밍에 따라 상기 하나 이상의 스위칭 소자를 구동하기 위한 신호를 발생시켜 상기 게이트 단자로 전송하는 하나 이상의 게이트 드라이버; 상기 게이트 드라이버와 상기 게이트 단자 사이의 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고, 상기 게이트 단자의 입력 전류를 제한하는 게이트 저항; 및 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고 상기 게이트 단자 입력 전류의 급격한 변화를 억제하는 게이트 인덕터를 포함한다.
여기서, 상기 게이트 인덕터는 상기 게이트 저항과 직렬로 연결되는 것임이 바람직하며, 필요에 따라, 상기 게이트 저항에 병렬로 연결되는 다이오드를 더 포함하여 스위칭 소자의 턴온 시간 또는 턴오프 시간을 단축할 수 있도록 설계할 수 있다.
또한, 상기 게이트 저항은 상기 스위칭 소자의 특성 편차를 고려하여 특성 편차를 보상하기 위해 충분히 작은 저항 값을 갖도록 된 것일 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 회로 설계 방법은, 복수개의 스캔 전극 라인, 복수개의 유지 전극 라인 및 복수개의 어드레스 전극 라인을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하기 위한 구동 회로의 설계 방법에 있어서, 게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하는 복수개의 스위칭 소자를 배치하는 단계; 상기 게이트 단자의 입력 전류를 제한하는 게이트 저항을 배치하되, 상기 복수개 스위칭 소자의 특성 편차를 고려하여 상기 특성 편차에 반비례하는 저항 값을 갖는 게이트 저항이 상기 게이트 단자에 접속되도록 각각 배치하는 단계; 및 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고 상기 게이트 단자 입력 전류의 급격한 변화를 억제하는 게이트 인덕터를 상기 게이트 저항과 직렬로 상 기 게이트 단자에 접속되도록 각각 배치하는 단계를 포함한다.
이로써, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 소자의 구동효율을 높이고 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, EMI 저감 효과도 기대할 수 있게 된다.
나아가서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법에 의하여, 부품 간의 특성 편차에 따른 구동 회로의 불안정 및 오동작을 최소화하고, 정확한 구동 회로의 구현이 가능하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 턴온 및 턴오프를 반복하는 FET 등의 스위칭 소자(201), 상기 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동신호를 발생시키는 게이트 드라이버(도시하지 않음), 스위칭 소자(201)의 게이트 입력단에 연결되어 스위칭 소자(201)의 게이트 전류를 제한하여 순간 전류를 억제하기 위한 게이트 저항(203) 및 게이트 저항(203)을 통과하는 전류의 순간적인 변화를 억제하는 게이트 인덕터(205)를 포함한다.
여기서, 게이트 인덕터(205)는 게이트 단자에 전달되는 전류의 급격한 변화를 억제한다. 인덕터는 전류의 미분에 비례하는 역기전력(e=-L*di/dt)이 유기됨에 따라 전류의 급격한 변화를 억제하는 특성을 갖는 수동 소자이며, 게이트 인덕터 (205)는 이러한 특성을 이용한다.
도 9a 및 도 9b는 각각 게이트 인덕터(205)를 사용하지 않은 경우와 게이트 인덕터(205)를 사용한 경우의 게이트 구동 전류의 변화를 나타낸다. 각 도면에서, 상단의 작은 원 내부는 게이트 턴온 시의 게이트 전류를 나타내며, 하단의 작은 원 내부는 게이트 턴오프 시의 게이트 전류를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 게이트 인덕터(205)를 장착한 경우에는 도 9a의 그렇지 않은 경우에 비하여, 피크 전류 값이 상당히 감소함이 관측되었다. 또한, 그 외에도 게이트 인덕터(205)를 장착하지 않은 도 9a의 경우에는 전류의 급격한 변화에 따른 링잉(ringing) 발생이 현저하게 관측되었는데, 게이트 인덕터(205)를 장착한 경우 이러한 링잉 발생이 관측되지 않았으며, 게이트 전류 공급 기간 중 전체적으로 시간에 따라 전류가 골고루 분포하는 결과를 얻을 수 있었다.
이러한 결과는, PDP의 스위칭 소자 구동의 관점에서는 매우 긍정적인 것이다. 왜냐하면, 게이트 인덕터(205)의 도입에 의해 게이트 전류 공급 기간 중 비교적 전류가 균일하게 되도록 함으로써 충분한 전하를 게이트에 공급하여 신속한 스위칭 소자의 구동이 가능하도록 하고, 소자가 신속히 포화영역에 진입하도록 하여 발열을 줄일 수 있으면서도, 전류의 피크 값도 억제할 수 있어 순간적인 과다 게이트 전류도 막을 수 있기 때문이다.
또한, 게이트 인덕터(205)는 게이트 저항(203)을 지나는 전류 중의 링잉 등 불규칙한 피크 전류 및 링잉(ringing) 성분을 제거하는 기능을 수행하므로, EMI 방지 측면에서도 매우 유리하게 된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는 게이트 저항(RG)을 작게 함으로써 스위칭 소자(201)가 활성영역에 머무르는 시간을 줄일 수 있으며, 그에 따라 부수적으로 일어나는 피크 전류의 증가 및 링잉은 게이트 인덕터(205)를 통해 제거할 수 있게 되는 것이다.
이때, 게이트 저항(RG)의 값은 필요한 게이트 전류와 스위칭 소자의 활성영역 특성을 감안하여 적절한 값으로 설정되어야 하며, 게이트 인덕터(205)와 함께 사용할 때, 약 50Ω 이하로 설정되는 것이 가장 좋은 결과를 얻을 수 있다.
이와 같은 게이트 인덕터(205) 및 게이트 저항(203)을 스위칭 소자의 게이트 단자에 직렬 연결한 플라즈마 디스플레이 구동 장치는 턴온 및 턴오프가 빈번하게 발생되는 유지 전극 구동 장치, 스캔 전극 구동 장치 및 데이터 전극 구동 장치 등에 다양하게 사용될 수 있다.
도 10a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 다른 실시 예를 나타내며, 도 10b는 이를 이용한 FET의 구동을 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는 스위칭 소자(301), 게이트 드라이버(도시하지 않음), 게이트 저항(303), 게이트 인덕터(305), 및 다이오드(307)를 포함한다. 여기서, 스위칭 소자(301), 게이트 저항(303), 및 게이트 인덕터(305)의 구성 및 동작은 도 8의 실시예를 기초로 상술한 바와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
다이오드(307)는 게이트 저항(303)과 병렬로 연결되어 스위칭 소자(301)의 신속한 턴온/턴오프를 결정한다. 즉, 도 10a에 도시한 바와 같이 다이오드(307)가 스위칭 소자(301)와 반대방향으로(즉, 게이트 단자에 대하여 역방향으로) 접속되도록 설계된 경우는 스위칭 소자(301)의 턴오프 구동을 신속하게 하기 위한 것이다.
일반적으로 도 10b에 나타낸 바와 같은 게이트 전압(VG)의 상승 및 하강의 신속 정도는, 스위칭 소자를 통해 구동되는 유지펄스 상승, 유지펄스 하강, 소거펄스 상승 및 소거펄스 하강 등의 과정을 결정하게 되므로, 이들 펄스가 서로 겹치도록 되어 있거나 아주 짧은 시간(수십 ns) 간격을 두고 분리되는 등 그다지 시간상의 여유가 없어 매우 정밀한 제어가 필요한 부분이다.
따라서 PDP 구동 회로의 설계 시에는 이러한 점을 고려하여 필요한 경우, 선택적으로 스위칭 소자의 턴온 또는 턴오프를 신속하게 조정할 필요가 있게 되는데, 도면과 같이 다이오드(307)를 게이트 저항(303)에 병렬 연결함으로써 스위칭 소자(301)의 게이트 단자에는 도 9b와 같은 큰 전류(도면 하단의 원 내에 있는 음의 방향의 전류)가 흐르게 되어 턴온 동작에 비하여 빠른 턴오프 동작을 수행하도록 할 수 있게 된다.
다이오드(307)의 방향을 반대로 설계하는 경우에는, 역으로 스위칭 소자(301)의 턴온 동작을 턴오프 동작에 비해 빠르게 할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸다. 도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 동일한 신호에 의해 턴온 및 턴오프를 반복하며 어드레스 전극으로 입력되는 전원공급 의 유지/방전을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자(401, 403), 각각의 스위칭 소자(401, 403)의 게이트 입력단에 연결되어 스위칭 소자(401, 403)에 흐르는 전류를 억제하기 위한 복수의 게이트 저항(405, 407), 게이트 저항(405, 407)을 지나는 전류의 급격한 변화를 억제하여 피크 전류를 낮추고 링잉을 제거하는 복수의 게이트 인덕터(409, 411), 및 각각의 스위칭 소자(401, 403)에 구동 신호를 출력하는 게이트 드라이버(413)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널이 설계된 대로 구동되기 위해서는, 구동 회로는 동일한 구동 신호에 대하여 동일하게 동작되는 복수개의 스위칭 소자(401, 403)로 이루어져 있어야 할 것이다. 따라서 도시한 스위칭 소자 Q1 및 Q2(401, 403)는 동일한 신호가 입력될 경우, 동일하게 동작해야 하지만, 반도체 소자인 스위칭 소자들은 제조 과정 중의 공정 오차 등 부품 특성의 편차에 의해 스위칭 시간이 달라질 수 있을 뿐만 아니라, 게이트 단자에 연결된 게이트 저항(405, 407)의 제조 과정에 따른 특성 편차에 의해서도 스위칭 시간이 달라질 수 있다.
따라서 이러한 부품 편차를 고려하면 게이트 저항(405, 407)은 작은 값으로 설정됨이 바람직하다. 게이트 저항값의 편차(예를 들어, ±0.1%)는 게이트 저항값을 기준으로 한 오차 값의 비율을 나타내므로, 동일한 편차를 갖더라도, 저항 값이 작을수록 편차의 절대 값은 작아지고, 스위칭 소자(401, 403)의 스위칭 시간이 길면 길수록, 스위칭 소자 자체의 특성 편차에 의한 소자 간 스위칭 시간 등 특성 차이는 커지기 때문에, 구동 전류를 충분히 공급하여 스위칭 시간을 줄임으로써 이러한 편차의 영향을 최소화하기 위해서는 게이트 저항 값이 충분히 작도록 설계하는 것이 바람직하다.
이 때, 게이트 저항 값이 작아짐에 따라 수반되는 피크 전류 증가 및 링잉 등의 문제는 게이트 인덕터(409, 411)를 삽입해서 보상한다. 이때 사용되는 게이트 저항(405, 407)은 500Ω 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 실시예와 같은 플라즈마 디스플레이 패널 구동 회로 설계 방법에 의하여 부품 간의 특성 편차에 따른 구동 회로의 불안정 및 오동작을 최소화하고, 정확한 구동 회로의 구현이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따르면, 스위칭 소자의 게이트 입력단에 게이트 저항과 게이트 인덕터를 직렬로 연결하여 설계함으로써, 게이트 저항값을 낮추어 스위칭 소자가 활성영역에 머무르는 시간을 줄여 발열을 억제하고, 이때 수반되는 피크 전류의 증가 및 링잉은 게이트 인덕터를 통하여 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법에 의하여, 스위칭 소자의 구동효율을 높이고 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아 니라, EMI 저감 효과도 얻을 수 있게 된다.
나아가서, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 및 구동 회로 설계 방법을 적용하여, 부품 간의 특성 편차에 따른 구동 회로의 불안정 및 오동작을 최소화하고, 정확한 구동 회로의 구현이 가능하게 된다.

Claims (10)

  1. 복수개의 스캔 전극 라인, 복수개의 유지 전극 라인 및 복수개의 어드레스 전극 라인을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하기 위한 구동 장치에 있어서,
    게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하는 하나 이상의 스위칭 소자;
    구동 파형에 의한 소정 타이밍에 따라 상기 하나 이상의 스위칭 소자를 구동하기 위한 신호를 발생시켜 상기 게이트 단자로 전송하는 하나 이상의 게이트 드라이버;
    상기 게이트 드라이버와 상기 게이트 단자 사이의 상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고, 상기 게이트 단자의 입력 전류를 제한하는 하나 이상의 게이트 저항; 및
    상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고 상기 게이트 단자 입력 전류의 급격한 변화를 억제하는 하나 이상의 게이트 인덕터가 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 인덕터는 상기 게이트 저항과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 게이트 저항에 병렬로 연결되는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다이오드는 상기 스위칭 소자의 턴온 시간을 단축시키도록 상기 게이트 단자에 대하여 정극성으로 연결된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다이오드는 상기 스위칭 소자의 턴오프 시간을 단축시키도록 상기 게이트 단자에 대하여 부극성으로 연결된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 저항은 50Ω이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 저항은 상기 스위칭 소자의 특성 편차를 고려하여 그에 반비례하는 저항 값을 갖도록 한 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 게이트 저항은 500Ω이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  9. 복수개의 스캔 전극 라인, 복수개의 유지 전극 라인 및 복수개의 어드레스 전극 라인을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 화상을 표시하기 위한 구동 회로의 설계 방법에 있어서,
    게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하는 복수개의 스위칭 소자를 배치하는 단계;
    상기 게이트 단자의 입력 전류를 제한하는 게이트 저항을 배치하되, 상기 복수개 스위칭 소자의 특성 편차를 고려하여 상기 특성 편차에 반비례하는 저항 값을 갖는 게이트 저항이 상기 게이트 단자에 접속되도록 각각 배치하는 단계; 및
    상기 구동 신호 전달 경로에 설치되고 상기 게이트 단자 입력 전류의 급격한 변화를 억제하는 게이트 인덕터를 상기 게이트 저항과 직렬로 상기 게이트 단자에 접속되도록 각각 배치하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 설계 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 게이트 저항은 500Ω이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 설계 방법.
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