KR100912294B1 - 다중 기능의 게이팅을 갖는 고전압 게이트 드라이버 ｉｃ - Google Patents

다중 기능의 게이팅을 갖는 고전압 게이트 드라이버 ｉｃ Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 게이트 드라이버 회로는 제 1 출력 전압 신호를 제공하는 제 1 드라이버와, 제 2 출력 전압 신호를 제공하는 제 2 드라이버와, 상기 제 2 출력 전압신호를 처리하여 상기 제 1 출력 전압신호와는 다른 특성을 갖는 처리된 출력 전압신호를 제공하는 내부회로와, 그리고 상기 제 1 출력 전압 신호와 상기 처리된 출력전압 신호중 하나를 게이트 구동 신호로서 선택하는 선택회로를 포함한다. 상기 고전압 게이트 드라이버 회로는 또한 상기 선택회로에 연결되는 단일의 외부 파워 스위치를 더 포함하며, 상기 게이트 구동신호가 상기 외부 파워 스위치의 게이트에 제공되어 필요에 따라 상기 외부 파워 스위치가 턴온 및 턴오프하게 한다.
Figure R1020070088614
고전압 게이트 드라이버, 내부회로, 외부보조회로, 선택회로, 플라즈마 디스플레이 패널. 외부 파워 스위치.

Description

다중 기능의 게이팅을 갖는 고전압 게이트 드라이버 ＩＣ{HIGH VOLTAGE GATE DRIVER IC WITH MULTI-FUNCTION GATING}
관련 대응 출원
본 출원은 발명의 명칭이 HIGH VOLTAGE GATE DRIVER IC(HVIC)인 미국 가 특허출원번호 제 60/824,335호(2006년 9월 1일 출원)의 우선권을 주장하는 것으로서 이의 모든 내용은 여기에 참조로서 합체된다.
본 발명은 개선된 고전압 게이트 드라이버 회로에 관한 것으로, 보다 특별하게는 다중 기능의 게이팅 (Multi-Function Gating)을 제공하면서도 외부 파워 스위치 및 기타 외부 소자(컴포넌트)들의 수를 줄일 수 있는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 이용되는 드라이버 회로에 관한 것이다.
도 1은 PDP에 이용되는 종래의 고전압 게이트 드라이버 집적회로(HVIC)(10)를 도시한 것이다. PDP들은 전형적으로 셀들의 메트릭스를 포함하며, 이들 셀 각각은 셀에 전압을 인가하는 것에 의해 플라즈마로 전환되는 가스를 내포하고 있다. 흑백(모노크롬) 플라즈마 디스플레이 패널들에서, 이온화 가스는 자체적으로 이온화 전압을 인가하는데 이용되는 전극들중 하나에 흐르는 하전 입자로서 광자(photon)들을 방출한다. 칼러 플라즈마 디스플레이 패널들에서, 셀의 표면들중 한 표면에 형광체 코팅(phosphor coating)이 적용되며, 이 형광체 코팅은 상기 이온화 가스에 의해 방출된 광자들에 의해 자극을 받아 칼러의 빛을 발하게 된다. 도 1의 회로에서, 외부 파워 스위치(14a, 14b)는 PDP에 제공되는 전압을 제어하는데 이용된다.
특히, 고전압 게이트 드라이버 집적회로(HVIC)(10)는 2 개의 개별 드라이버(12a, 12b)를 포함하는데, 이들 각각은 스위치(Q1a, Q2a)와 스위치(Q1b, Q2b)를 제어하여 출력 전압(Vouta, Voutb)를 제공하는데 이용되며, 출력 전압(Vouta, Voutb)은 각각 파워 스위치(14a, 14b)의 게이트를 제어하는데 이용된다. 파워 스위치(14a, 14b) 각각은 이온화 전압 즉, 도 1에서 Vscan으로 표시된 스캐닝 전압을 제공하는데 이용된다. 추가의 기능을 제공하기 위해 외부 보조 회로(16)가 또한 제공될 수 있다. 예컨대, 외부 보조 회로(16)는 필요시 집적회로(10)에 의해 상기 PDP에 제공되는 전압의 dv/dt를 제어하는데 사용된다.
따라서, 도 1의 HVIC가 다중 기능의 게이팅을 제공하기 위해서는 이 HVIC는 다중채널 드라이버(12a, 12b), 외부 보조회로(16) 및 2개의 외부 파워 스위치(14a, 14b)를 필요로 한다. 결과적으로, 이러한 종래의 게이트 드라이버 집적회로는 충분한 공간을 필요로 하며, 높은 생산원가가 든다.
그러므로, 이러한 문제점들을 피할 수 있는 고전압 게이트 드라이버 집적회로를 제공할 수 있다면 이는 큰 이득이 될 것이다.
본 발명의 목적은 필요한 외부 소자들의 수를 감소시킨, 다중 기능의 게이팅을 갖는 고전압 게이트 드라이버 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 게이트 드라이버 회로는 제 1 출력 전압 신호를 제공하는 제 1 드라이버와, 제 2 출력 전압 신호를 제공하는 제 2 드라이버와, 상기 제 2 출력 전압신호를 처리하여 상기 제 1 출력 전압신호와는 다른 특성을 갖는 처리된 출력 전압신호를 제공하는 내부회로와, 그리고 상기 제 1 출력 전압 신호와 상기 처리된 출력전압 신호중 하나를 게이트 구동 신호로서 선택하는 선택회로를 포함한다. 상기 고전압 게이트 드라이버 회로는 또한 상기 선택회로에 연결되는 단일의 외부 파워 스위치를 더 포함하며, 상기 게이트 구동신호가 상기 외부 파워 스위치의 게이트에 제공되어 필요에 따라 상기 외부 파워 스위치가 턴온 및 턴오프하게 한다.
따라서, 본 발명의 고전압 게이트 드라이버 회로(20)는 필요한 외부 소자들의 수를 감소시키면서, 상이한 게이팅 특성들을 갖는 드라이버들(22, 24)을 이용하여 다중 기능의 게이팅을 제공한다. 결과적으로, 본 발명의 고전압 게이트 드라이버 회로(20)는 다중 기능의 게이팅을 구현하는 데에 필요한 공간을 감소시키며, 또한 소자의 수를 줄임으로써 비용을 감소시킨다.
본 발명의 기타 특징 및 장점은 첨부도면을 참조로 한 하기의 발명의 상세한 설명을 통해 분명하게 될 것이다.
본 발명은 감소된 수의 외부 소자들을 이용하여 다중 기능의 게이팅을 제공하는 고전압 게이트 드라이버 회로에 관한 것이다. 결과적으로, 높은 기능성(high functionality)을 유지하면서도, 회로에 의해 요구되는 복잡성 및 공간을 감소시킬 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 게이트 드라이버 회로(20)에 대해 보다 상세히 설명한다. 바람직하게는, 드라이버 회로(20)는 각각 출력 신호들(Vout1 및 Vout2)을 제공하는 제 1 드라이버(22) 및 제 2 드라이버(24)를 포함한다. 제 1, 2 드라이버들(22, 24)은 바람직하게는 상이한 게이팅 특성을 제공한다. 제 1 드라이버(22)는 바람직하게는 구형파(square wave) 입력 신호가 제공되는 버퍼 증폭기(32)를 포함하는바, 이는 직렬 연결된 스위치들(Q1, Q2)의 제어 전극들 또는 단자들에 제 1 제어 신호들을 제공한다. 제 1 출력 전압 신호(Vout1)는 이러한 스위치들의 ON/OFF 상태에 기초하여 스위치들(Q1, Q2) 간의 노드(A)로부터 제공된다. 따라서, 스위치들(Q1, Q2)은 원하는 제 1 출력 전압 신호(Vout1)를 제공하도록 제 1 제어 신호들에 의해 제어된다.
제 2 드라이버(24)는 입력 신호(23')가 제공되는 제 2 버퍼 증폭기(34)를 포함한다. 제 2 버퍼 증폭기(34)는 바람직하게는 직렬 연결된 스위치들(Q3, Q4)을 제어하기 위해 제 2 제어 신호들을 제공한다. 제 2 출력 전압 신호(Vout2)는 스위치들(Q3, Q3) 간에 위치하는 노드(B)로부터 제공되며, 이러한 스위치들의 ON/OFF 상태에 기초한다. 따라서, 스위치들(Q3, Q4)은, 원하는 제 2 출력 전압 신호(Vout2)를 제공하도록 제 2 제어 신호들에 의해 제어된다. 대안적으로, 제 2 드라이버(24)가 입력 신호(23)를 수신하고, 제 1 드라이버(22)가 신호(23')를 수신하거나, 또는 어느 하나의 드라이버가, 요구되는 경우, 입력으로서 신호들(23 및 23')의 결합을 수신할 수 있다.
제 2 드라이버(24)는 또한 내부 회로(34)를 포함하는 것이 바람직한 바, 이 내부 회로는, 요구되는 경우, 제 2 출력 전압 신호(Vout2)의 부가적인 처리를 제공하는데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 내부 회로(34)는 피드백 제어를 동작시키는 데에 이용될 수 있다. 결과로서, 외부 파워 스위치(36)를 경유하여 PDP에 제공되는 전압의 dv/dt는 요구되는 dv/dt를 제한함으로써 제어될 수 있다. 내부 회로(34)가 dv/dt 제어에 이용되기는 하지만, 본 발명은 이러한 실시예로만 한정되지 않고, 내부 회로(34)는 임의의 다른 부가 기능을 제공하는 데에 이용될 수 있다. 따라서, 내부 회로(34)의 출력은, 궁극적으로 제 2 드라이버(24)의 출력인, 처리된 출력 전압 신호(Vout2')를 제공한다. 이에 따라, 내부 회로(34)는 처리된 출력 전압 신호(Vout2')에 의해 제공되는 게이팅 특성이 제 1 출력 전압 신호(Vout1)에 의해 제공되는 게이팅 특성과 다르게 하는데에 이용될 수 있다.
또한, 드라이버 회로(20)는 바람직하게는 선택 회로(38)를 포함하는 바, 이 선택 회로(38)에는 제 1 드라이버(22)로부터의 제 1 출력 전압 신호(Vout1) 및 제 2 드라이버(24)의 내부 회로(34)로부터의 처리된 출력 전압 신호(Vout2')가 모두 제공된다. 선택 회로(38)는 하나의 외부 파워 스위치(36)의 게이트에 제공될 게이트 드라이브 신호로서, 제 1 출력 전압 신호(Vout1)와 처리된 출력 전압 신호(Vout2') 중에서 하나를 선택한다. 게이트 드라이브 신호는 외부 파워 스위치(36)의 ON/OFF 상태를 제어하며, 이에 따라 이온화 전압 또는 스캐닝 전압이 PDP에 제공된다.
따라서, 본 발명의 고전압 게이트 드라이버 회로(20)는 하나의 외부 파워 스위치(36)를 이용하여 다중 기능의 게이팅을 제공한다. 결과적으로, 또 다른 외부 파워 스위치를 제공할 필요가 없게 된다. 도 2에 예시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 제 1, 2 드라이버들(22, 24), 내부 회로(34) 및 선택 회로(38)는 단일 집적 회로로 구현되는 것이 바람직하다. 따라서, 고전압 게이트 드라이버 회로(20)는 도 1을 참조하여 상기 설명된 통상의 HVIC(10)에서 이용되는 외부 보조 회로(16)를 제거한다. 또한, 드라이버들(22, 24) 모두가 공통의 접지 연결을 통해 공통의 접지 전압을 공유하는 것이 바람직하다. 또한, 선택 회로(38)로부터 외부 파워 스위치(36)에 제공되는 게이트 드라이브 신호로서 하나의 게이트 드라이브 출력이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 선택 회로(38)에 의해 행해지는 선택은 제 1, 2 입력 신호들(23, 23')중 적어도 하나에 기초한다. 대안적으로, 선택 회로(38)에 의해 행해지는 선택은 임의의 적절한 논리 회로에 의해 제어될 수 있다.
비록 본 발명이 그 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 다른 많은 변형들, 수정들 및 다른 용도가 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 본원에서의 특정의 개시에 의해 한정되지 않는다.
도 1은 다중 기능의 게이팅을 제공하는 종래의 고전압 게이트 드라이버 집적 회로의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 게이트 드라이버 회로의 개략도.

Claims (10)

  1. 고전압 게이트 드라이버 회로로서,
    제 1 출력 전압 신호를 제공하는 제 1 드라이버와;
    제 2 출력 전압 신호를 제공하는 제 2 드라이버와;
    상기 제 2 출력 전압신호를 처리하여 상기 제 1 출력 전압신호와는 상이한 게이팅 특성을 갖는 처리된 출력 전압신호를 제공하는 내부회로와; 그리고
    상기 제 1 출력 전압 신호와 상기 처리된 출력전압 신호중 하나를 게이트 구동 신호로서 선택하는 선택회로
    를 포함하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택회로에 연결되는 외부 파워 스위치를 더 포함하며, 상기 게이트 구동신호가 상기 외부 파워 스위치의 게이트에 제공되어 상기 외부 파워 스위치가 턴온 또는 턴오프하게 되는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 드라이버는,
    제 1 입력 신호에 근거하여 제 1 제어 신호들을 제공하는 제 1 버퍼 증폭기와;
    제 1 하이측 스위치와; 그리고
    상기 제 1 하이측 스위치와 직렬 연결되는 제 l 로우측 스위치를 더 포함하며,
    상기 제 1 하이측 스위치와 상기 제 1 로우측 스위치는 상기 제 1 제어 신호들에 근거하여 제어되어, 상기 제 1 하이측 스위치와 상기 제 1 로우측 스위치 사이에 위치된 제 1 노드에 상기 제 1 출력 전압 신호를 제공하도록 된 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 2 드라이버는,
    제 2 입력 신호에 근거하여 제 2 제어신호들을 제공하는 제 2 버퍼 증폭기와;
    제 2 하이측 스위치와; 그리고
    상기 제 2 하이측 스위치와 직렬 연결되는 제 2 로우측 스위치를 더 포함하며,
    상기 제 2 하이측 스위치와 상기 제 2 로우측 스위치는 상기 제 2 제어 신호들에 근거하여 제어되어, 상기 제 2 하이측 스위치와 상기 제 2 로우측 스위치 사이에 위치된 제 2 노드에 상기 제 2 출력 전압 신호를 제공하도록 된 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 선택 회로는 상기 제 1 입력 신호와 상기 제 2 입력 신호중 하나에 근 거하여, 상기 제 1 출력 전압 신호와 상기 처리된 출력 전압 신호중 하나를 상기 게이트 구동 신호로서 선택하는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 내부 회로는 상기 처리된 출력 전압 신호를 제공하기 위해, 상기 제 2 출력 전압 신호에 피드백 제어를 가하는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선택회로는 상기 처리된 출력 전압 신호를 선택하며, 상기 외부 파워 스위치를 경유하여 상기 고전압 게이트 드라이버 회로에 의해 제공되는 전압의 dv/dt를 제어하기 위해 상기 처리된 출력 전압 신호를 상기 외부 파워 스위치의 게이트에 제공하는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 외부 파워 스위치는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캐닝 전압을 제어하도록 턴온 및 턴오프되는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제 1 드라이버, 상기 제 2 드라이버, 상기 내부 회로 및 상기 선택회로는 단일의 집적회로로 구현되는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 드라이버와 상기 제 2 드라이버는 상기 단일의 집적회로에서 공통 접지 연결 핀을 공유하는 것을 특징으로 하는 고전압 게이트 드라이버 회로.
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