KR20000074625A - 플라즈마 디스플레이 장치의 구동회로 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치의 구동회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유지펄스의 전압을 가변시켜 줌으로써 고정세(高靜細), 고휘도(高輝度)를 구현할 있는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 관한 것이다.
본 발명은 하나의 프레임을 다수의 서브 필드으로 분할하여 구동하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 외부로부터 인가되는 수직동기신호를 입력하여 선택신호를 발생하는 선택신호 발생수단과; 외부로부터 인가되는 전압신호를 입력하여 다수의 유지전압을 발생하기 위한 유지전압 발생수단과; 상기 선택신호 발생수단으로부터 발생된 선택신호에 따라 상기 유지전압 발생수단으로부터 발생된 다수의 유지전압중 해당하는 하나를 선택하여 각 서브 필드에 대응하는 유지전압으로 제공하기 위한 유지전압 선택수단으로 이루어진다.

Description

플라즈마 디스플레이장치의 구동회로{DRIVING CIRCUIT FOR PDP}
본 발명은 플라즈마 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각 서브필드마다 유지펄스의 전압을 가변시켜 줌으로써 고휘도 및 고정세화를 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이장치의 구동방법에 관한 것이다.
점차적으로, 플라즈마 표시장치(PDP)는 대면적화 및 고정세화되어 가고 있으며, 이러한 대면적 및 고정세의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 경우에 있어서, 스캔라인의 수가 증가하게 되고, 이에 따라 유지기간이 감소하여 휘도가 저하되므로 인하여 데이터의 계조를 표현하는 데 충분한 시간을 얻지 못하는 문제점이 있었다.
종래의 플라즈마 디스플레이 장치는 서브필드 주사방식을 이용하여 구동하였는데, 이 서브필드 주사방식은 한 프레임을 다수의 서브필드, 예를 들면 8 서브필드로 나누고, 데이터 가중치에 대한 표현을, 즉 계조표면을 시간변조(time modulation)를 통해 구현하였다.
그러나, 플라즈마 디스플레이장치가 대화면, 고정세화되어감에 따라 스캔라인의 수가 증가하여 각 서브필드의 계조표현시간이 감소되어 패널구동시 휘도가 저하되는 문제점이 있었다.
상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여, 스캔라인을 기수 및 서수로 분할하여 구동하는 방법이 제시되었으나, 이러한 분할구동방식은 구동회로의 설계가 복잡한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 서브필드마다 유지펄스의 전압을 가변시켜 줌으로써 고휘도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 고정세화가 가능한 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로의 블록도,
도 3는 도 2의 플라즈마 디스플레이장치에 있어서, 선택신호 발생수단의 상세도,
도 4는 도 2의 플라즈마 디스플레이장치에 있어서, 유지전압 발생수단의 상세도,
도 5는 도 2의 플라즈마 디스플레이장치에 있어서, 유지전압 선택수단의 상세도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치의 구동에 사용되는 유지전압의 펄스 파형도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 선택신호 발생수단 20 : 유지전압 발생수단
30 : 유지전압 선택수단 40 : 유지전압 인가수단
50 : 접지전압 유지수단 60 : 스위칭수단
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 프레임을 다수의 서브 필드으로 분할하여 구동하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 외부로부터 인가되는 수직동기신호를 입력하여 선택신호를 발생하는 선택신호 발생수단과; 외부로부터 인가되는 전압신호를 입력하여 다수의 유지전압을 발생하기 위한 유지전압 발생수단과; 상기 선택신호 발생수단으로부터 발생된 선택신호에 따라 상기 유지전압 발생수단으로부터 발생된 다수의 유지전압중 해당하는 하나를 선택하여 각 서브 필드에 대응하는 유지전압으로 제공하기 위한 유지전압 선택수단으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 선택신호 발생수단은 외부로부터 인가되는 수직동기신호를 입력하여 카운트하는 카운터와; 상기 카운터의 출력을 디코딩하여 각 서브 필드에 따른 유지전압을 선택하기 위한 선택신호를 상기 유지전압 선택수단으로 제공하는 디코더로 이루어진다.
상기 유지전압 발생수단은 콘트롤러로부터 인가되는 펄스에 따라 가변되는 전압을 발생하여 피이드백신호로 제공하기 위한 가변전압 발생수단과; 상기 가변전압 발생수단으로부터 발생되는 피이드백신호를 피이드백단자의 입력신호로 하여 외부로부터 인가되는 입력신호를 가변시켜 각 서브 프레임에 대응하는 복수개의 유지전압을 상기 유지전압 선택수단으로 발생하는 DC-DC 변환기로 이루어진다.
상기 유지전압 발생수단의 가변전압 발생수단은 전원단자와 접지단자사이에 직렬연결되고, 그의 공통연결노드에 인가되는 콘트롤러로부터 펄스신호에 의해 상기 공통노드의 전압이 가변되는 제1 및 제2저항과; 상기 제1 및 제2저항의 공통노드의 전압을 비반전단자(+)의 입력신호로 하고 기준전압을 반전단자(-)의 입력신호로 하여 그의 출력신호를 상기 DC-DC 변환기의 피이드백단자로 제공하는 것을 증폭기로 이루어진다.
상기 유지전압 선택수단은 상기 유지전압 발생수단으로부터 제공되는 복수개의 유지전압을 상기 선택신호 발생수단으로부터 제공되는 선택신호에 따라 스위칭하기위한 스위칭수단과; 상기 스위칭수단에 연결되어 상기 스위칭수단을 통해 전류가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지수단으로 이루어진다.
상기 스위칭수단은 일단에 복수개의 유지전압이 각각 인가되고 타단이 상기 역류방지수단에 연결되어 상기 선택신호 발생수단으로부터 출력되는 선택신호에 의해 상기 유지전압을 상기 스위칭수단으로 제공하기 위한 복수개의 스위치로 이루어지고, 상기 역류방지수단은 출력단과 상기 스위칭수단의 스위치사이에 각각 연결되는 복수개의 다이오드로 이루어진다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치의 구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치의 구동방법을 살펴보면, 각 프레임을 다수의 서브필드(SF1 - SFn)로 분할하여 구동하고, 각 서브필드에서는 도 1에 도시된 바와같이, 유지기간에 인가되는 유지펄스의 전압(V1, V2, ..., Vn)을 가변시켜 인가하는 것이다.
즉, 일반적인 플라즈마 디스플레이장치의 계조표현을 위한 데이터 가중치를 표현하는 경우에는 유지방전시 발생하는 빛의 세기를 일정시간 유지시켜 줌으로써 사람의 시각을 통해 각각 적분시켜 데이터를 표현하도록 하는 방법이다. 대화면에 의한 스캔라인의 수가 증가하는 경우에는 상대적으로 데이터를 유지시키기 위한 유지기간이 시간이 줄어들게 되어 원하는 데이터를 표현하는 것이 어렵다. 이를 위해서 본 발명에서는 각 서브 필드에서의 방전의 세기를 가변시켜 줌으로써, 방전시 발생하는 빛의 세기를 선택적으로 증가시켜 스캔라인의 증가로 인한 유지시간의 제약에 관계없이 데이터 표현을 원할하게 할 수 있도록 한다.
이를 위한 구동회로가 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치를 구동하기 위한 구동회로의 개략도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이장치는 외부로부터 인가되는 수직동기신호(Vsync)를 입력하여 n 비트의 선택신호(SEL)를 발생하는 선택신호 발생수단(10)과; 외부로부터 인가되는 전압신호(Vin)을 입력하여 다수의 유지전압(V1-Vn)을 발생하기 위한 유지전압 발생수단(20)과; 상기 선택신호 발생수단(10)으로부터 발생된 선택신호(SEL)에 따라 상기 유지전압 발생수단(20)으로부터 발생된 다수의 유지전압(V1-Vn)중 해당하는 하나의 유지전압을 선택하기 위한 유지전압 선택수단(30)과, 상기 유지전압 선택수단(30)을 통해 선택된 유지전압을 출력단(OUT)으로 제공하기 위한 유지전압 인가수단(40) 및 접지전압 인가수단(50) 및 스위칭다이오드로 이루어진 스위칭수단(60)을 구비한다.
상기한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부로부터 수직동기신호(Vsync)가 인가되면, 선택신호 발생수단(10)은 각 서브 필드에 따라 설정된 유지전압(Vs)을 선택하기 위한 n 비트의 선택신호를 상기 유지전압 선택수단(30)으로 발생하게 된다.
그리고, 유지전압 발생수단(20)은 외부로부터 인가되는 전압신호(Vin)를 가변시켜 각 서브 필드에 대한 다수의 유지전압(V1-Vn)을 발생하게 된다. 이때, 한 프레임이 다수의 서브필드, 예를 들면 8개의 서브필드로 나뉘어지면 선택신호(SEL)는 8비트로 구성되고, 상기 유지전압 발생수단(20)은 8개의 서로 다른 레벨을 갖는 유지전압(V1-V8)을 각 서브 필드에 대응하여 발생하게 된다. 이때, 상기 유지전압 발생수단(20)으로부터 발생되는 복수개의 유지전압은 매 서브필드마다 유지방전구간동안 공급되는 것으로서 그의 전압 레벨을 가변시켜 줌으로써 시간변조의 기준이 되는 빛의 세기를 바꾸도록 하는 것이다.
상기한 바와같이, 선택신호 발생수단(10)으로부터 발생된 선택신호(SEL)와 전압발생수단(20)으로부터 발생된 유지전압(V1-Vn)이 유지전압 선택수단(30)으로 인가되면, 유지전압 선택수단(30)은 상기 선택신호(SEL)에 의해 다수의 유지전압(V1-Vn)중 해당하는 하나의 유지전압을 선택하고, 선택된 유지전압을 유지전압 인가수단(40), 접지전압 인가수단(50) 및 스위칭수단(60)을 통해 해당하는 서브 필드의 유지전압으로서 출력단(OUT)으로 출력하게 된다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로의 각 부의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 선택신호 발생수단(10)의 상세도를 도시한 것이다. 선택신호 발생수단(10)은 외부로부터 인가되는 수직동기신호(Vsync)를 입력하여 카운트하는 n진 카운터(11)와, 상기 n 진 카운터(11)의 출력을 디코딩하여 각 서브 필드에 따른 유지전압을 선택하기 위한 선택신호(SEL)를 발생하는 디코더(12)로 이루어진다.
상기한 바와같은 선택신호 발생수단(10)은 외부로부터 수직동기신호(Vsync)가 인가되면, 이 수직동기신호(Vsync)를 카운터(11)를 통해 카운트하고, 디코더(12)는 카운터(11)의 출력신호를 디코딩하여 각 서브 필드에 대응하는 유지전압을 선택하기 위한 선택신호를 발생하게 된다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 유지전압 발생수단(20)의 상세도를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 유지전압 발생수단(20)은 콘트롤러(21)로부터 인가되는 펄스에 따라 가변되는 전압을 발생하여 DC-DC 변환기(24)의 피이드백단자로 제공하기 위한 가변전압 발생수단으로서, 전원단자(Vcc)와 접지단자사이에 직렬연결되고 그의 공통연결노드에 콘트롤러(21)로부터 펄스신호가 제공되는 저항(22, 23)과, 상기 저항(22, 23)의 공통노드의 전압을 비반전단자(+)의 입력신호로 하고 기준전압(Vref)을 반전단자(-)의 입력신호로 하는 증폭기(23)와, 상기 증폭기(23)의 출력신호를 피이드백단자(FB)의 입력신호로 하여 외부로부터 인가되는 입력신호(Vin)를 가변시켜 각 서브 필드에 대응하는 복수개의 유지전압(V1-Vn)을 발생하는 DC-DC 변환기(24)로 이루어진다.
상기한 바와같은 유지전압 발생수단(20)은 외부로부터 전압신호(Vin)이 인가되면, DC-DC 변환기(24)는 내부에 내장된 PWM 콘트롤러(도면상에는 도시되지 않음)의 피이드백단자(FB)로 제공되는 피이드백신호에 의해 입력전압신호(Vin)의 레벨을 가변시켜 각 서브필드에 해당하는 복수개의 유지전압(V1-Vn)을 발생하여 상기 유지전압 선택수단(30)으로 제공한다. 이때, 복수개의 유지전압(V1-Vn)은 서로 다른 레벨을 갖으며, V1<V2< .... <Vn-1<Vn의 전압레벨을 갖는다.
상기 DC-DC 변환기(24)의 피이드백단자(FB)로 피이드백신호를 제공하는 가변전압 발생수단은 콘트롤러(21)로부터 펄스가 직렬의 저항(22, 23)의 공통노드에 인가되는데, 이 콘트롤러(21)로부터 펄스를 가변시켜 인가하면 공통노드의 전압이 가변되고, 이에 따라 증폭기(23)를 통해 피이드백단자(FB)로 인가되는 피이드백신호로 가변되게 된다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 유지전압 선택수단(30)의 상세도를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 유지전압 선택수단(30)은 유지전압 발생수단(20)으로부터 제공되는 복수개의 유지전압(V1-Vn)을 선택신호 발생수단(10)으로부터 제공되는 선택신호(SEL)에 따라 스위칭하기위한 스위칭수단(31)과, 상기 스위칭수단(31)에 연결되어 상기 스위칭수단(31)을 통해 전류가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지수단(32)으로 이루어진다.
상기 스위칭수단(31)은 일단에 복수개의 유지전압(V1-Vn)이 각각 인가되고 타단이 상기 역류방지수단(32)에 연결되어 상기 선택신호 발생수단(10)으로부터 출력되는 선택신호(SEL)에 의해 상기 유지전압(V1-Vn)을 스위칭수단(32)으로 제공하기 위한 복수개의 스위치(T1 - Tn)으로 이루어지고, 역류방지수단(32)은 출력단과 상기 스위칭수단(31)의 스위치(T1 - Tn)사이에 각각 연결되는 다이오드(D1 - Dn)으로 이루어진다.
상기한 바와같은 구성을 갖는 유지전압 선택수단(30)은 상기 선택신호 발생수단(10)으로부터 선택신호가 인가되고, 상기 유지전압 발생수단(20)으로부터 발생된 유지전압(V1-Vn)이 인가되면, 도 6의 구간(1)에서는 유지전압(V1)보다 높고 유지전압(Vn)보다는 낮은 유지전압이 해당하는 서브필드에 인가되어진다.
따라서, 선택신호(SEL)에 의해 상기 스위칭수단(31)의 스위치(T1 - Tn-2) 및 (Tn)은 모두 오프되어지고, 스위치(Tn-1)만이 구동되게 된다. 그러므로, 스위치(Tn-1)중 스위치(Tn-1-1)를 온시키고 스위치(Tn-1-2)는 오프시켜 상기 역류방지수단(32)의 다이오드(Dn-1-1)를 통해 해당 서브 필드에 해당하는 유지전압(Vn-1)이 선택 출력되고, 이 선택된 유지전압(Vn-1)이 출력단(OUT)을 통해 플라즈마 표시장치로 제공되어진다.
구간(2)에서는 선택신호(SEL)에 의해 상기 스위칭수단(31)의 스위치(T1 - Tn-1)은 모두 오프되어지고, 스위치(Tn)만이 구동되게 된다. 그러므로, 스위치(Tn)를 온시켜 역류방지수단(32)의 다이오드(Dn-1-1)를 통해 해당 서브 필드에 해당하는 유지전압(Vn-1)이 선택 출력되고, 이 선택된 유지전압(Vn-1)이 출력단(OUT)을 통해 플라즈마 표시장치로 제공되어진다.
다음 구간(3)에서는 선택신호(SEL)에 의해 상기 스위칭수단(31)의 스위치(T2 - Tn)는 모두 오프되어지고, 스위치(T1)만이 구동되게 된다. 그러므로, 스위치(T1-1)를 온시키고 스위치(T1-2)는 오프시켜 상기 역류방지수단(32)의 다이오드(D-1)를 통해 해당 서브 필드에 해당하는 유지전압(V1)이 선택 출력되고, 이 선택된 유지전압(V1)이 출력단(OUT)을 통해 플라즈마 표시장치로 제공되어진다.
이때, 구간(3)에서와 같이, 유지전압(Vn)을 인가한 다음 이보다 상대적으로 낮은 유지전아(V1)을 선택출력하는 경우에는, 유지전압(Vn)을 선택출력하기 위한 스위칭수단(31)의 스위치(Tn)가 오프되어도 Vn 의 레벨을 갖는 출력(Vs)의 전위가 입력으로 제공되는 유지전압(V1)보다 높으므로 다이오드(D1-1)은 역바이어스가 갈려 오프되므로, 스위치(T1-1)가 턴온되어도 유지전압(V1)을 출력할 수 없게 된다.
따라서, 이전의 서브 필드에서 보다 상대적으로 낮은 유지전압을 출력하는 경우에는 선택신호에 의해 유지전압이 제대로 출력되지 않으므로, 이전의 서브 필드에서 출력된 유지전압(Vs)을 방전시켜 준다음 해당하는 서브 필드의 유지전압을 출력하게 된다.
즉, 이전의 서브 필드에서 유지전압을 발생한 다음에는 스위칭수단(31)의 스위치(T1 - Tn-1)중 해당하는 스위치(T1-2 - Tn-1-2)를 턴온시켜 줌으로써, 이전 서브 필드에서 발생된 유지전압을 상기 스위치 및 그에 연결된 다이오드를 통해 방전시켜 제거하여 준다. 이와같이 Vs 전압을 제거한 다음 선택신호(T1 - Tn-n)를 온시켜 해당하는 프레임의 원하는 전압을 출력하게 된다.
상기한 바와같은 방법으로 각 서브 필드마다 유지전압을 가변시켜 발생함으로써, 각 서브필드마다 서로 다른 레벨의 유지전압을 제공할 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이장치의 구동방법에 의하면, 대화면 및 고정세화에 따른 스캔라인증가에 의한 유지펄스의 인가시간 단축에 따른 휘도저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 고품위의 대화면을 갖는 플라즈마 디스플레이장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (8)

  1. 하나의 프레임을 다수의 서브 필드으로 분할하여 구동하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로에 있어서,
    외부로부터 인가되는 수직동기신호를 입력하여 선택신호를 발생하는 선택신호 발생수단과;
    외부로부터 인가되는 전압신호를 입력하여 다수의 유지전압을 발생하기 위한 유지전압 발생수단과;
    상기 선택신호 발생수단으로부터 발생된 선택신호에 따라 상기 유지전압 발생수단으로부터 발생된 다수의 유지전압중 해당하는 하나를 선택하여 각 서브 필드에 대응하는 유지전압으로 제공하기 위한 유지전압 선택수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유지전압 선택수단을 통해 선택된 유지전압을 출력단으로 제공하기 위한 유지전압 인가수단 및 접지전압 인가수단 및 스위칭다이오드로 이루어진 스위칭수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택신호 발생수단은
    외부로부터 인가되는 수직동기신호를 입력하여 카운트하는 카운터와;
    상기 카운터의 출력을 디코딩하여 각 서브 필드에 따른 유지전압을 선택하기 위한 선택신호를 상기 유지전압 선택수단으로 제공하는 디코더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 유지전압 발생수단은
    콘트롤러로부터 인가되는 펄스에 따라 가변되는 전압을 발생하여 피이드백신호로 제공하기 위한 가변전압 발생수단과;
    상기 가변전압 발생수단으로부터 발생되는 피이드백신호를 피이드백단자의 입력신호로 하여 외부로부터 인가되는 입력신호를 가변시켜 각 서브 프레임에 대응하는 복수개의 유지전압을 상기 유지전압 선택수단으로 발생하는 DC-DC 변환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유지전압 발생수단의 가변전압 발생수단은
    전원단자와 접지단자사이에 직렬연결되고, 그의 공통연결노드에 인가되는 콘트롤러로부터 펄스신호에 의해 상기 공통노드의 전압이 가변되는 제1 및 제2저항과;
    상기 제1 및 제2저항의 공통노드의 전압을 비반전단자(+)의 입력신호로 하고 기준전압을 반전단자(-)의 입력신호로 하여 그의 출력신호를 상기 DC-DC 변환기의 피이드백단자로 제공하는 것을 증폭기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유지전압 선택수단은
    상기 유지전압 발생수단으로부터 제공되는 복수개의 유지전압을 상기 선택신호 발생수단으로부터 제공되는 선택신호에 따라 스위칭하기위한 스위칭수단과;
    상기 스위칭수단에 연결되어 상기 스위칭수단을 통해 전류가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스위칭수단은 일단에 복수개의 유지전압이 각각 인가되고 타단이 상기 역류방지수단에 연결되어 상기 선택신호 발생수단으로부터 출력되는 선택신호에 의해 상기 유지전압을 상기 스위칭수단으로 제공하기 위한 복수개의 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 역류방지수단은 출력단과 상기 스위칭수단의 스위치사이에 각각 연결되는 복수개의 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이장치의 구동회로.
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