KR100753834B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 대한 것으로서, 특히 스캔 펄스 전압을 공급하기 위한 DC/DC 컨버터를 채용하지 않으면서도 스캔 펄스 전압을 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치는, 커패시터, 다이오드, 저항, 및 조정가능 전압 레귤레이터가 직렬로 연결되어 이루어진 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하여 이루어지고, 상기 스캔 펄스 전압 생성부는 서스테인 방전 기간에 상기 커패시터의 한쪽 단자로부터 서스테인 펄스 전압을 입력받아 리셋 기간 및 어드레스 기간에 패널에 공급될 스캔 펄스 전압을 상기 커패시터의 다른쪽 단자로부터 출력시키는 것을 특징으로 한다.
PDP, 스캔 구동 장치, 스캔 펄스 전압, 서스테인 펄스 전압

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 구동 방법{Scan Driving Apparatus and Driving Method of Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 PDP 구동 방법 중 대표적인 ADS 구동 방법의 계조 구현 방법을 예시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 PDP 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 구동 파형 중 스캔 전극(2Y)에 인가되는 스캔 파형을 공급하기 위한 스캔 구동 장치를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 따른 스캔 구동 장치에 의하여 스캔 전극(2Y)에 인가되는 파형의 일례를 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6에 도시된 파형이 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 경우 각 기간에서 스캔 펄스 전압 공급부(57)을 중심으로 한 전류 경로를 도시한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
2Y: 스캔 전극 2Z: 서스테인 전극
2X: 어드레스 전극 40, 50: 에너지 회수 회로
41, 51: 서스테인 펄스 공급부 42, 52: 스캔 기준 전압 공급부
43, 53: 스캔 펄스 전압 공급부 44, 54: 스캔 구동 IC
45, 55: 셋업 전압 공급부 46, 56: 셋다운 전압 공급부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 대한 것으로서, 특히 스캔 펄스 전압을 공급하기 위한 DC/DC 컨버터를 채용하지 않으면서도 스캔 펄스 전압을 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, 'PDP'라고도 함)은 가스 방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 가시광선이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다. PDP는 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형 화면의 구현이 가능하다는 등의 장점이 있다. 일반적으로 PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 서브픽셀에 해당한다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나 타내는 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 각 방전셀은 상부기판(1)상에 형성된 스캔 전극(2Y) 및 서스테인 전극(2Z), 하부기판(9)상에 형성된 어드레스 전극(2X)을 구비한다. 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z)은 통상 투명한 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide: 이하 'ITO'라고도 함)로 이루어지며, 이들의 높은 저항 특성으로 인한 전압강하를 줄이기 위하여 이들 위에는 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 이루어진 버스전극(3)이 각각 형성된다.
스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z)이 나란히 형성된 상부기판(1)에는 상부 유전체층(4)과 보호막(5)이 적층된다. 보호막(5)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(4)의 손상을 방지함과 동시에 2차 전자의 방출효율을 높이기 위하여 통상 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어진다.
어드레스 전극(2X)이 형성된 하부기판(9) 상에는 하부 유전체층(8) 및 격벽(6)이 형성되며, 하부 유전체층(8)과 격벽(6) 표면에는 형광체(7)가 도포된다. 어드레스 전극(2X)은 스캔 전극(2Y) 및 서스테인 전극(2Z)과 수직인 방향으로 형성되며, 격벽(6)은 어드레스 전극(2X)과 평행한 방향으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(7)는 플라즈마 방전 시 발생된 자외선에 의하여 여기되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부 기판(1) 및 하부 기판(9)과 격벽(6)에 의해 마련된 방전 공간에는 가스 방전을 위한 Ne+Xe 및 페닝 가스 등이 봉입된다.
상술한 구조의 PDP는 어드레스 전극(2X)과 스캔 전극(2Y) 간의 대향 방전에 의해 방전셀이 선택된 후 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z) 간의 면방전에 의해 상기 선택된 방전셀의 방전이 유지되게 한다. 이러한 방전셀에서는 서스테인 방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(7)를 발광시킴으로써 가시광을 셀 외부로 방출시킨다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조정하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시할 수 있게 된다.
도 2는 종래 기술의 PDP 구동 방법 중 대표적인 ADS 구동 방법의 계조 구현 방법을 예시하는 도면이다. 도 2를 참조하면 ADS 구동방식에서는 계조 표현을 위해(예를 들어 256 계조) 화상을 나타내는 1 TV 필드(통상, 16.67ms) 동안 밝기가 각기 다른, 즉 발광 기간의 길이가 각각 다른, 다수 개(예를 들어, 8개)의 서브필드(SF)를 두는 것이 일반적이며, 각각의 서브필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27의 가중치에 해당하는 만큼의 서스테인 방전 기간의 길이를 갖고, 이들 서브필드의 조합으로 256(=28) 계조의 표현이 가능하게 된다. 각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 방전 기간으로 이루어진다.
도 3은 도 2에 도시된 PDP 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에는 모든 스캔 전극(2Y)들에 대략 서스테인 펄스 전압(Vs)의 크기에서부터 셋업 전압(Vsetup)까지 상승하는 상승 램프 파형(Ramp-up)이 동시에 공급된다. 이와 동시에, 서스테인 전극(2Z)과 어 드레스 전극(2X)에는 기저전압(GND)이 공급된다. 상기 상승 램프 파형(Ramp-up)에 의해 전화면의 방전셀들 내에서 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z) 및 어드레스 전극(2X) 사이에는 약방전으로 셋업 방전이 일어나며, 이 셋업 방전에 의하여 어드레스 전극(2X)과 서스테인 전극(2Z) 상에는 정극성의 벽전하가 쌓이게 되고, 스캔 전극(2Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
리셋 기간의 셋다운 기간(SD)에는 대략 서스테인 펄스 전압(Vs)의 크기에서부터 스캔 펄스 전압(-Vy)까지 하강하는 하강 램프 파형(Ramp-down)이 스캔 전극(2Y)들에 공급된다. 하강 램프 파형(Ramp-down)이 공급되는 동안, 서스테인 전극(2Z)에는 정극성의 직류 전압(Vdc)(일반적으로 서스테인 펄스 전압(Vs)과 동일한 값임)이 공급되고, 어드레스 전극(2X)에는 기저전압(GND)이 공급된다. 상기 도면에서는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 스캔 펄스 전압(-Vy)까지 하강하는 것으로 도시하였으나, 이 경우 모든 방전셀에 대해 어드레스 방전에 필요한 상부 기판의 벽전하들이 균일하게 남게 하는 소거동작이 적절하게 이루어지기가 어려울 가능성이 있으므로, 상기 하강 램프 파형(Ramp-down)은 경우에 따라서는 스캔 펄스 전압(-Vy)보다 낮은 전압까지 하강할 수도 있다. 하강 램프 파형(Ramp-down)에 의해 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z) 및 어드레스 전극(2X) 사이에는 약방전으로 셋다운 방전이 일어나며, 이 셋다운 방전에 의하여 셋업 방전시에 형성된 벽전하들 중에서 어드레스 방전에 불필요한 과도한 벽전하들이 소거된다.
어드레스 기간에는 스캔 기준 전압(Vsc)이 공급되다가 일반적으로 부극성의 스캔 펄스 전압(-Vy)이 스캔 전극(2Y)들에 순차적으로 공급됨과 동시에 상기 스캔 펄스 전압(-Vy)의 인가와 동기되어 어드레스 전극(2X)에 정극성의 데이터 펄스 전압(Va)이 공급된다. 스캔 펄스 전압(-Vy)과 데이터 펄스 전압(Va)의 전압차와 리셋 기간에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스 전압(Va)이 인가되는 셀 내에서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 방전 기간에서 서스테인 펄스 전압(Vs)이 공급될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 상기 어드레스 기간 동안 서스테인 전극(2Z)에는 정극성의 직류 전압(Vdc)(일반적으로 서스테인 펄스 전압(Vs)과 동일한 값임)이 공급된다.
서스테인 방전 기간에는 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z)에 교번적으로 서스테인 펄스 전압(Vs)이 공급된다. 매 서스테인 펄스 전압(Vs)이 인가될 때마다 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스 전압(Vs)이 더해지면서 스캔 전극(2Y)과 서스테인 전극(2Z) 사이에 서스테인 방전, 즉 표시 방전이 발생된다.
서스테인 방전이 완료된 후에는 소거기간이 이어질 수도 있다. 소거 기간에는 펄스폭과 전압레벨이 작은 소거 팸프 파형(Ramp-er)이, 예를 들면 서스테인 전극(2Z)에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽전하를 소거시키게 된다.
도 4는 도 3에 도시한 구동 파형 중 스캔 전극(2Y)에 인가되는 스캔 파형을 공급하기 위한 스캔 구동 장치를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 종래 기술에 따라 PDP 패널에 스캔 파형의 전압을 공급하기 위한 스캔 구동 장치는, 에너지 회수 회로(40), 서스테인 펄스 공급부(41), 스캔 기준 전압 공급부(42) 및 스캔 펄스 전압 공급부(43), 스캔 구동 IC(44), 셋업 전압 공급부(45) 및 셋다운 전압 공급부(46)를 포함하여 이루어진다.
에너지 회수 회로(40)는 패널에서 공급되는 에너지로 충전됨과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위한 외부 커패시터(Cs), 상기 외부 커패시터(Cs)의 충방전 경로를 형성하기 위한 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)와 역방향 전류를 차단하기 위한 제 1 및 제 2 다이오드(D1, D2), 그리고 방전셀 내의 정전 용량인 패널 커패시터(Cp)와 함께 직렬 LC 회로를 구성하는 인덕터(Ls)로 구성된다. 본 명세서에서 사용되는 스위치라는 용어는 달리 표현하는 경우를 제외하고는 일반적으로 바디 다이오드를 포함하는 트랜지스터를 간략하게 표현함에 유의한다.
서스테인 펄스 공급부(41)는 서스테인 방전 기간에 공급되는 제어신호에 따라 스캔 전극(2Y)에 서스테인 펄스 전압(Vs) 및 기저 전압(GND)을 공급하기 위한 제 3 및 제 4 스위치(S3, S4)를 포함하여 이루어진다.
스캔 기준 전압 공급부(42)는 스캔 기준 전압(Vsc)를 공급하는 전압원과 스캔 펄스 전압 공급부(43) 사이에 직렬로 접속되는 제 3 다이오드(D3), 제 6 스위치(S6) 및 제 7 스위치(S7), 그리고 직렬 연결된 상기 제 6 및 제 7 스위치(S6, S7)와 병렬로 연결된 제 1 커패시터(C1)을 구비한다. 상기 제 6 스위치(S6)는 어드레스 기간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 스캔 기준 전압(Vsc)을 스캔 구동 IC(44)에 공급하는 역할을 한다. 이 때 상기 제 3 다이오드(D3)를 거쳐 스캔 기준 전압(Vsc)을 공급하는 전압원과 그 한쪽 단자가 연결되고 다른쪽 단자가 스캔 펄스 전압 공급부(43)에 연결된 제 1 커패시터(C1)는 스캔 기준 전압(Vsc)을 충전하여 충전된 전압을 플로팅 레벨로 유지하면서 다른 전압 레벨을 만들 수 있도록 한다. 상기 제 7 스위치(S7)는 제어신호에 응답하여 스캔 구동 IC(44)에 공급되는 스캔 기준 전압(Vsc)을 절환시키는 역할을 한다.
스캔 펄스 전압 공급부(43)는 스캔 구동 IC(44)와 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하는 전압원 사이에 직렬로 연결된 제 10 스위치(S10)를 구비한다. 상기 제 10 스위치(S10)는 어드레스 기간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 패널에 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하는 역할을 한다.
스캔 구동 IC(44)는 푸시풀 형태로 접속되는 제 8 및 제 9 스위치(S8, S9)를 구비한다. 상기 제 8 및 제 9 스위치(S8, S9)는 서스테인 펄스 공급부(41), 스캔 기준 전압 공급부(42), 스캔 펄스 전압 공급부(43), 그리고 후술하는 셋업 및 셋다운 전압 공급부(45, 46)로부터의 전압 신호를 선택적으로 패널의 스캔 전극(2Y)에 공급하는 역할을 한다.
셋업 전압 공급부(45)는 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압을 공급하기 위해 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 4 다이오드(D4) 및 제 11 스위치(S11)을 포함하여 이루어진다. 제 11 스위치(S11)의 제어단자, 즉 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R1)의 저항값을 조절함으로써 상승 램프 파형(Ramp-up)의 기울기가 조정된다. 제 4 다이오드(D4)는 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원 쪽으로 흐르는 역방향 전류를 차단하는 역할을 한다.
상기 셋업 전압 공급부(45)와 상기 서스테인 펄스 공급부(41) 사이에 접속되는 제 5 스위치(S5)는 서스테인 방전 기간 동안 턴온되어 상기 서스테인 펄스 공급 부(41)로부터 스캔 구동 IC(44)에 서스테인 펄스를 공급하는 경로를 형성하는 역할을 한다. 상기 제 5 스위치(S5)는, 일반적으로 서스테인 펄스 전압(Vs)이 180V 이상의 고전압이기 때문에 이러한 고전압을 통과시킬 수 있는 고내압의 스위치로서 여러 개의 FET가 바디 다이오드와 함께 사용되고 있다.
셋다운 전압 공급부(46)는 하강 램프 파형(Ramp-Down)의 전압을 공급하기 위해 셋다운 전압(-Vy)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 12 스위치(S12)를 포함하여 이루어진다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 기울기는 상기 제 12 스위치(S12)의 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R2)의 저항값을 조절함으로써 조정된다. 상기 셋업 전압 공급부(45)와 상기 셋다운 전압 공급부(46) 사이에 접속되는 제 13 스위치(S13)는 스캔 전극(2Y)에 상승 램프 파형(Ramp-up) 및 하강 램프 파형(Ramp-down)의 공급을 절환시키는 역할을 한다. 상기 도면에서는 셋다운 전압과 스캔 펄스 전압이 동일한 전압원으로부터 공급되는 경우를 도시하고 있으나, 서스테인 전극에 이미 형성된 전하를 보다 많이 소거시켜 어드레스 기간에 오방전 확률을 감소시키기 위하여 스캔 펄스 전압보다 더욱 낮은 셋다운 전압을 인가할 필요가 있는 경우에는 셋다운 전압을 공급하는 전압원과 스캔 펄스 전압을 공급하는 전압원은 별도로 제공될 수도 있다.
상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 PDP 구동 장치를 구동함에 있어서는, 서스테인 펄스 전압(Vs), 셋업 전압(Vsetup), 스캔 펄스 전압(-Vy), 스캔 기준 전압(Vsc) 등의 여러 레벨을 가지는 전압을 공급할 필요가 있었으며, 이들 여러 레벨의 전압을 공급하기 위해서 스캔 전극 구동 보드(Y SUS B/D)나 서스테인 전극 구동 보드(Z SUS B/D) 또는 별도의 전원 공급 보드에서 필터, DC/DC 컨버터 등을 포함하여 이루어지는 스위칭 모드 전원 공급장치(Switching Mode Power Supply; 이하 "SMPS"라 함)를 설계하여 구동회로에 공급하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.
그러나 상술한 종래 기술에 따른 SMPS는 PDP가 구동되는 동안 회로기판에 많은 전자기 간섭(electromagnetic interference; 이하 "EMI"라 함)이나 노이즈를 발생시키는 소스(source)로 작용할 뿐만 아니라, 상기 SMPS 내의 DC/DC 컨버터는 신뢰성 측면에서 취약하며 불량 발생 가능성이 많다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서스테인 펄스 전압(Vs)을 이용하여 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급할 수 있도록 함으로써 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하기 위한 별도의 DC/DC 컨버터를 채용할 필요가 없어 구동 회로의 EMI가 감소되고 신뢰성 및 불량 발생 면에서 현저히 개선된 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치는, 커패시터, 다이오드, 저항, 및 조정가능 전압 레귤레이터가 직렬로 연결되어 이루어진 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하여 이루어지고, 상기 스캔 펄스 전압 생성부는 서스테인 방전 기간에 상기 커패시터의 한쪽 단자로부터 서스테인 펄스 전압을 입력받아 리셋 기간 및 어드레스 기간에 패널에 공급될 스캔 펄스 전압을 상기 커패시터의 다른쪽 단자로부터 출력시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치는 상기 커패시터의 상기 한쪽 단자는 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로에도 연결되고 상기 커패시터의 상기 다른쪽 단자는 상기 다이오드의 애노드에도 연결되며, 상기 저항의 한쪽 단자는 상기 다이오드의 캐소드에 연결되고 다른쪽 단자는 상기 조정가능 전압 레귤레이터를 거쳐 접지되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치는 상기 커패시터의 상기 한쪽 단자와 스캔 구동 IC 사이에 연결되어 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로의 일부를 형성하는 스위치를 더 포함하고, 상기 스캔 펄스 전압이 출력되는 동안 상기 커패시터에 연결된 상기 스위치의 한쪽 단자는 접지됨과 동시에 상기 스위치는 턴오프되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치는 상기 서스테인 펄스 전압을 이용하여 기저전압에서부터 서스테인 펄스 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 파형을 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로와 동일한 경로를 통해 상기 패널에 공급하고, 스캔 기준 전압을 이용하여 상기 서스테인 펄스 전압에서부터 상기 스캔 기준 전압을 더한 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 셋업 전압 공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 여기서 상기 제 1 및 제 2 상승 램프 파형의 기울기는 동일하도록 조정되는 것이 바람직하다.
상술한 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치를 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 서스테인 방전 기 간 또는 리셋 기간의 셋업 기간에 상기 커패시터를 소정의 전압까지 충전시키는 단계; 및 리셋 기간의 셋다운 기간 및 어드레스 기간에 상기 커패시터에 충전된 상기 소정의 전압을 이용하여 상기 패널에 하강 램프 파형 및 스캔 펄스 파형을 각각 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동 방법은 상기 리셋 기간의 제 1 셋업 기간 동안에 상기 서스테인 펄스 전압을 이용하여 기저전압에서부터 서스테인 펄스 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 단계; 및 상기 리셋 기간의 제 2 셋업 기간 동안에, 스캔 기준 전압을 이용하여 상기 서스테인 펄스 전압에서부터 상기 스캔 기준 전압을 더한 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 PDP의 스캔 구동 장치는, 에너지 회수 회로(50), 서스테인 펄스 공급부(51), 스캔 기준 전압 공급부(52), 스캔 펄스 전압 공급부(53), 스캔 구동 IC(54), 셋업 전압 공급부(55), 셋다운 전압 공급부(56), 스캔 펄스 전압 생성 회로부(57)를 포함하여 이루어진다.
에너지 회수 회로(50)의 구성은 도 4에 도시된 종래 기술에 따른 PDP 스캔 구동 회로의 에너지 회수 회로(40)와 구성이 동일하며, 서스테인 펄스 공급부(51), 스캔 기준 전압 공급부(52), 스캔 펄스 전압 공급부(53) 및 셋다운 전압 공급부 (56)의 자세한 구성 및 역할 또한 도 4에 도시된 종래 기술에 따른 PDP 스캔 구동 회로의 경우와 동일하므로, 그 자세한 설명은 이하 생략한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 셋업 전압 공급부(55)는 도 4에 도시된 셋업 전압 공급부(45)와 동일한 구성을 가질 수도 있으나, 도 5에 도시된 셋업 전압 공급부(55)는 서스테인 펄스 전압(Vs)를 공급하는 전압원과 제 1 노드(n1) 사이에 연결된 제 14 스위치(S14)를 포함하며, 제 14 스위치(S14)의 제어단자, 즉 게이트 단자에 연결된 RC 시정수 회로의 RC 시정수값의 조절, 즉 가변저항(R14)의 저항값 조절에 의하여 서스테인 펄스가 공급되는 경로 내의 제 1 노드(n1)에 걸리는 전압의 기울기가 조절된다. 도 5에 도시된 실시예의 셋업 전압 공급부(55)는 또한 스캔 기준 전압(Vsc)을 공급하는 전압원과 스캔 구동 IC(54) 사이에 접속된 제 6 스위치(S6)와 병렬연결된 제 15 스위치(S15) 및 스캔 기준 전압(Vsc)을 공급하는 전압원과 제 2 노드(n2) 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명에 바람직한 일실시예에 따른 스캔 펄스 전압 공급부(57)는 제 1 노드(n1)에서 스캔 펄스 전압 공급용 커패시터(C57), 다이오드(D57) 및 저항(R57)이 조정가능 전압 레귤레이터(adjustable voltage regulator)(U57)를 거쳐 접지되도록 직렬연결되어 구성된다. 상기 스캔 펄스 전압 공급용 커패시터(C57)는 한쪽 단자가 제 1 노드(n1)에 연결되고 다른쪽 단자가 상기 스캔 펄스 전압 공급용 다이오드(D57)의 애노드에 연결되며, 상기 커패시터(C57)의 상기 다른쪽 단자, 즉 제 4 노드(n4)로부터 셋다운 전압 공급부(56) 및 스캔 펄스 전압 공급부(53)에 스캔 펄스 전압(-Vy)를 공급하도록 구성된다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 따른 스캔 구동 장치에 의하여 스캔 전극(2Y)에 인가되는 파형의 일례를 도시하며, 도 7a 내지 도 7d는 도 6에 도시된 파형이 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 경우 각 기간에서 스캔 펄스 전압 공급부(57)을 중심으로 한 전류 경로를 도시한다. 이하에서는 도 6 및 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 도 5에 도시된 본 발명의 바람직한 일실시예의 스캔 구동 장치의 동작에 대해서 살펴본다.
먼저 이전 서브필드의 서스테인 방전 기간 동안 제 5 스위치(S5)가 턴온되고 제 3 스위치(S3) 및 제 4 스위치(S4)의 절환에 의해 서스테인 펄스 전압(Vs)과 기저전압(GND)이 스캔 구동 IC(54)를 거쳐 스캔 전극(2Y)에 공급된다. 서스테인 펄스 전압(Vs)이 스캔 전극(2Y)에 공급되는 동안에는 제 3 스위치(S3) 및 제 5 스위치(S5)가 턴온되어 제 1 노드(n1) 및 제 2 노드(n2)를 거치는 서스테인 펄스 공급 경로가 형성됨과 동시에, 도 7a에 도시된 바와 같이 스캔 펄스 전압 생성부(57)를 통과하는 전류 경로가 형성된다. 이 경우에 스캔 펄스 전압 생성부(57)의 출력단자, 즉 제 4 노드(n4)에는 조정가능 전압 레귤레이터(U57)의 전압(이하, 이를 V57이라 한다)이 걸리게 되고, 상기 커패시터(C57)의 양단에 걸리는 전압(이하, 이를 V14라고 한다)은 Vs-V57이 된다.
여기서 상기 스캔 펄스 전압 생성부(57)는 스캔 펄스 전압 생성용 커패시터(C57)가 스캔 펄스 전압 공급용 다이오드(D57)의 애노드에 연결되도록 구성되어 있기 때문에, 서스테인 펄스 전압(Vs)이 공급된 후 제 3 스위치(S3)가 턴오프되고 제 4 스위치(S4)가 턴온되어 제 1 노드(n1)의 전압이 기저전압(GND)으로 떨어지더라도 상기 커패시터(C57)의 양단에 걸리는 전압(V14)은 Vs-V57로 그대로 유지되어 도 7b에 도시한 바와 같은 전류 경로가 형성되고, 따라서, 서스테인 펄스 전압(Vs)이 공급된 후에 기저전압(GND)이 패널에 공급되는 경우 제 1 노드(n1)에는 기저전압(GND)이, 제 4 노드(n4)에는 -(Vs-V57)의 전압이 걸리게 된다.
리셋 기간의 제 1 셋업 기간(SU1) 동안에는 제 3 스위치(S3) 및 제 4 스위치(S4)가 턴오프되고 제 5 스위치(S5)가 턴온된 상태에서 제 14 스위치(S14)를 턴온시키면 도 7c에 도시된 바와 같은 전류 경로가 형성되고, 제 1 노드(n1) 및 제 2 노드(n2)에는 기저전압(GND)에서부터 서스테인 펄스 전압(Vs)까지 상승하는 제 1 상승 램프 파형(Ramp-up1)이 인가되어 스캔 구동 IC(54)에 공급된다. 상기 제 1 상승 램프 파형(Ramp-up1)의 전압이 제 1 노드(n1) 및 제 2 노드(n2)를 통하여 스캔 구동 IC(64)에 공급되는 동안, 스캔 펄스 전압 공급용 커패시터(C57)의 존재로 인하여 스캔 펄스 전압 공급부(57)의 제 4 노드(n4)에는 -(Vs-V57)에서부터 -(Vs-V57)+Vs=V57의 전압까지 상승하는 파형의 전압이 인가된다. 상기 제 1 상승 램프 파형(Ramp-up1)의 기울기는 제 14 스위치(S14)의 게이트단자에 연결된 가변저항(R14)의 저항값을 적절히 조정될 수 있다.
제 1 노드(n1)의 전압이 서스테인 펄스 전압까지 상승한 후 리셋기간의 제 2 셋업 기간(SU2)에 제 14 스위치(S14)를 턴오프시키고 제 15 스위치(S15)를 턴온시키면, 제 2 노드(n2)에는 서스테인 펄스 전압(Vs)이 인가되어 있기 때문에, 제 2 커패시터(C2)에 의하여 제 3 노드(n3)의 전압은 서스테인 펄스 전압(Vs)과 스캔 기 준 전압(Vsc)의 합의 전압까지 상승하게 되어, 스캔 구동 IC(54)에는 서스테인 펄스 전압(Vs)에서부터 스캔 기준 전압(Vsc)을 더한 값의 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 파형(Ramp-up2)의 전압이 공급될 수 있다. 한편, 제 1 노드(n1) 및 제 2 노드(n2)의 전압은 Vs의 전압으로, 스캔 펄스 전압 생성용 커패시터(C57)의 양단의 전압(V14)은 Vs-V57의 전압으로, 제 4 노드(n4)는 V57의 전압으로 계속 유지된다. 상기 제 15 스위치(S15)의 게이트단자에 연결된 가변저항(R15)의 저항값을 적절히 조정하게 되면 상기 제 2 상승 램프 파형(Ramp-up2)의 기울기가 조정될 수 있으며, 상기 제 14 스위치(S14)의 가변저항(R14)의 저항값 조절과 연동시켜 상기 제 1 상승 램프 파형(Ramp-up1)의 기울기와 동일하도록 조정될 수도 있다.
이어서, 리셋기간의 셋다운 기간(SD)에 제 15 스위치(S15) 및 제 5 스위치(S5)를 턴오프시킴과 동시에 제 4 스위치(S4) 및 제 12 스위치(S12)를 턴온시키면 도 7d에 도시된 바와 같은 전류 경로가 형성되며, 스캔 펄스 전압 생성용 커패시터(C57)의 양단의 전압(V14)은 Vs-V57로 계속 유지되어 있으므로, 스캔 펄스 전압 공급부(57)의 출력단자인 제 4 노드(n4)에는 스캔 펄스 전압(-Vy)으로서 -(Vs-V57) = -Vs+V57의 전압이 걸리게 되고, 따라서 셋다운 전압 공급부(56)를 통해 스캔 구동 IC(54)에 서스테인 펄스 전압(Vs)에서 이 전압(-Vs+V57)까지 하강하는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 공급된다. 상기 하강 램프 파형의 기울기는 상기 제 12 스위치(S12)의 가변저항(R12)의 저항값 조절에 의해 조정될 수 있다.
마지막으로 어드레스 기간에는 제 4 스위치(S4)를 계속하여 턴온시키고 제 12 스위치(S12)를 턴오프시킴과 동시에 제 10 스위치(S10)를 턴온시키면, 스캔 펄 스 전압 생성용 커패시터(C57)의 양단의 전압(V14)이 Vs-V57로 계속 유지되어 있으므로, -(Vs-V57) = -Vs+V57의 전압이 스캔 펄스 전압(-Vy)으로서 스캔 구동 IC(54)에 공급될 수 있다. 상술한 바와 같이 서로 다른 값의 셋다운 전압과 스캔 펄스 전압을 공급할 필요가 있는 경우에는, 필요한 소정의 전압이 인가되어야 할 때와 동기시켜 상기 조정가능 전압 레귤레이터(U57)의 전압값(V57)을 조정하여 셋다운 전압 공급부(56) 및 서스테인 펄스 전압 공급부(53)에 공급되는 전압의 크기를 개별적으로 조정하면 된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치 및 구동 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형태의 변형 및 응용이 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 스캔 펄스 전압 공급부는 도 4에 도시된 종래 기술에 의한 셋업 전압 공급부와 함께 사용되더라도 상술한 목적을 달성할 수 있다. 결국, 상기 실시예들과 도면들은 본 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
본 발명에 따르면, 서스테인 펄스 전압(Vs)을 이용하여 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급할 수 있어, 스캔 펄스 전압(-Vy)을 공급하기 위한 별도의 DC/DC 컨버터를 채용할 필요가 없어 구동 회로의 EMI가 감소되고 신뢰성 및 불량 발생률이 현저히 향상될 뿐만 아니라, 가격면에서도 종래의 SMPS에 비하여 저가격화가 가능하게 되 는 효과를 가진다.

Claims (8)

  1. 커패시터, 다이오드, 저항, 및 조정가능 전압 레귤레이터가 직렬로 연결되어 이루어진 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하여 이루어지고, 상기 스캔 펄스 전압 생성부는 서스테인 방전 기간에 상기 커패시터의 한쪽 단자로부터 서스테인 펄스 전압을 입력받아 리셋 하강기간 및 어드레스 기간에 패널에 공급될 스캔 펄스 전압을 상기 커패시터의 다른쪽 단자로부터 출력시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터의 상기 한쪽 단자는 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로에도 연결되고 상기 커패시터의 상기 다른쪽 단자는 상기 다이오드의 애노드에도 연결되며, 상기 저항의 한쪽 단자는 상기 다이오드의 캐소드에 연결되고 다른쪽 단자는 상기 조정가능 전압 레귤레이터를 거쳐 접지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터의 상기 한쪽 단자와 스캔 구동 IC 사이에 연결되어 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로의 일부를 형성하는 스위치를 더 포함하고, 상기 스캔 펄스 전압이 출력되는 동안 상기 커패시터에 연결된 상기 스위치의 한쪽 단자 는 접지됨과 동시에 상기 스위치는 턴오프되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스테인 펄스 전압을 이용하여 기저전압에서부터 서스테인 펄스 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 파형을 서스테인 펄스가 상기 패널로 공급되는 경로와 동일한 경로를 통해 상기 패널에 공급하고, 스캔 기준 전압을 이용하여 상기 서스테인 펄스 전압에서부터 상기 스캔 기준 전압을 더한 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 셋업 전압 공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 상승 램프 파형의 기울기는 동일하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  6. 커패시터, 다이오드, 저항, 및 조정가능 전압 레귤레이터가 직렬로 연결되어 이루어지며, 서스테인 펄스 전압 및 상기 커패시터의 충/방전전압의 경로를 제어하여 리셋 기간 및 어드레스 기간에 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극에 인가될 스캔 펄스 전압을 생성시키는 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치.
  7. 제 1 항에 따른 스캔 펄스 전압 생성부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    서스테인 방전 기간 또는 리셋 기간의 셋업 기간에 상기 커패시터를 소정의 전압까지 충전시키는 단계; 및
    리셋 기간의 셋다운 기간 및 어드레스 기간에 상기 커패시터에 충전된 상기 소정의 전압을 이용하여 상기 패널에 하강 램프 파형 및 스캔 펄스 파형을 각각 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 리셋 기간의 제 1 셋업 기간 동안에 상기 서스테인 펄스 전압을 이용하여 기저전압에서부터 서스테인 펄스 전압까지 상승하는 제 1 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 단계; 및
    상기 리셋 기간의 제 2 셋업 기간 동안에, 스캔 기준 전압을 이용하여 상기 서스테인 펄스 전압에서부터 상기 스캔 기준 전압을 더한 전압까지 상승하는 제 2 상승 램프 파형을 상기 패널에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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