KR20050036611A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명은 하강 램프 구동 회로에서 스위칭 소자의 게이트에 연결된 커패시터가 충전되는 경로상의 저항성분을 크게 설정한다. 이와 같이 하면, 유지방전 구간에 유지방전 전압펄스에 의하여 하강 램프 구동 회로의 스위칭 소자가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법{DRIVING APPARATUS AND METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.
일반적으로 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다.
리셋 기간은 이전의 서스테인 방전에 의해 형성된 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이다. 어드레싱 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 서스테인 기간은 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간으로, 서스테인 기간이 되면 주사 전극과 유지 전극에 서스테인 펄스가 교대로 인가되어 서스테인 방전이 행하여져 영상이 표시된다.
한편, 종래에는 리셋 기간에서 벽 전하를 설정하기 위해 미국특허 5,745,086호에 기재된 바와 같이 램프 파형을 주사 전극에 인가하였다. 즉, 주사 전극에 천천히 상승하는 상승 램프 파형을 인가한 후에 천천히 하강하는 하강 램프 파형을 인가하였다.
도 1은 종래의 하강 램프 파형을 인가하기 위한 구동회로를 나타낸 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 하강 램프 파형 구동 회로는 트랜지스터(M1), 커패시터(C1), 저항(R1, R2, R3), 다이오드(D1) 및 제어 신호 전압원(Vg)을 포함한다.
트랜지스터(M1)의 드레인은 패널 커패시터(Cp)의 제1 단에 연결되고 소스는 접지단에 연결되어 있다. 트랜지스터(M1)의 게이트 단에는 커패시터(C1)가 연결되어 있다. 제어 신호 전압원(Vg)은 트랜지스터(M1)의 게이트와 접지단(0) 사이에 연결되어 트랜지스터(M1)에 제어 신호(Vg)를 공급한다. 또한, 트랜지스터(M1)의 드레인과 커패시터(C1) 사이에는 다이오드(D1)와 저항(R2)이 연결되어 커패시터(C1)가 방전될 수 있는 방전 경로를 형성한다.
이러한 구동회로의 동작을 살펴보면, 상승 램프에 의하여 패널 커패시터(Cp)가 충전된 상태에서 하강 램프 파형을 인가하기 위하여 제어 신호 전압원(Vg)을 통하여 트랜지스터(M1)의 게이트에 신호를 인가하면, 트랜지스터(M1)가 온 되고 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압이 트랜지스터(M1)의 드레인-소스를 통하여 방전된다. 또한, 커패시터(C1)에 충전된 전압은 저항(R2)-다이오드(D1)-트랜지스터의 드레인-소스 경로를 통하여 방전된다.
한편, 도 1에는 도시하지 않았지만 패널 커패시터(Cp)의 제1 단에는 하강 램프 구동회로 이외에 유지방전 구간에서 유지방전 신호를 인가하기 위한 회로가 연결되어 있다. 유지방전 구간에서는 트랜지스터(M1)가 오프 상태이므로 원칙적으로는 드레인과 소스의 전압이 동일해야 한다. 그런데, 유지방전 구간에서 패널 커패시터(Cp)의 제1 단에 유지방전 펄스가 인가되면 트랜지스터(M1)의 드레인의 전압이 큰 폭으로 급변하게 된다.
이때, 저항(R1, R2)은 약 100Ω 정도로 아주 작은 값이므로 전류가 흐르는 데 거의 영향을 미치지 못한다. 따라서, 유지방전 전압에 의하여 저항(R1)-저항(R2) 경로를 통하여 전류가 흐르게 되어 커패시터(C1)가 충전되어 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간에 노이즈가 발생한다. 이러한 노이즈에 의하여 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간 전압차가 문턱전압을 넘어서게 되면 트랜지스터(M1)가 오동작하여 파손될 우려가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하강 램프 인가 회로에서 발생하는 노이즈를 감소시켜서 스위칭 소자를 보호하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는 패널 커패시터에 하강하는 램프 펄스 형태의 리셋 구동 파형을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치로서,
상기 패널 커패시터의 일단과 접지단 사이에 제1 주 전극이 전기적으로 연결되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되며 상기 트랜지스터를 제어하는 신호를 출력하는 전원; 상기 트랜지스터의 게이트 전극에 일단이 연결되는 커패시터; 상기 커패시터의 타단과 상기 트랜지스터의 제1 주전극 사이에 직렬 연결되는 제1 저항 소자와 다이오드; 및 상기 다이오드와 병렬 연결되는 제2 저항 소자를 포함하며,
상기 제2 저항 소자의 저항 크기가 상기 제1 저항 소자의 저항 크기보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 커패시터는,
상기 제1 저항 소자-제2 저항 소자의 경로를 통하여 충전되고, 상기 제2 저항 소자-다이오드의 경로를 통하여 방전된다.
본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 패널 커패시터의 일단과 접지단 사이에 제1 주 전극이 전기적으로 연결되는 트랜지스터, 상기 트랜지스터의 게이트 전극에 일단이 연결되는 커패시터, 상기 커패시터의 타단과 상기 트랜지스터의 제1 주전극 사이에 병렬로 형성되는 제1 및 제2 경로를 포함하며, 상기 패널 커패시터에 하강하는 램프 펄스 형태의 리셋 구동 파형을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법으로서,
상기 패널 커패시터가 충전된 상태에서 상기 제1 경로를 통하여 상기 커패시터가 충전되는 단계; 상기 트랜지스터의 제어 전극에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터를 온 시키는 단계; 및 상기 트랜지스터를 통하여 상기 패널 커패시터가 방전되면서 상기 제2 경로를 통하여 상기 커패시터에 충전된 전압이 방전되는 단계를 포함하며,
상기 제2 경로에 존재하는 저항 성분의 크기가 상기 제1 경로에 존재하는 저항 성분의 크기의 2배보다 큰 것을 특징으로 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 제어부(200), 어드레스 구동부(300), 유지 전극 구동부(이하 'X 전극 구동부'라 함)(400) 및 주사 전극 구동부(이하 'Y 전극 구동부'라 함)(500)를 포함한다.
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am), 그리고 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 유지 전극(이하 'X 전극'이라 함)(X1-Xn) 및 주사 전극(이하 'Y 전극'이라 함)(Y1-Yn)을 포함한다. X 전극(X1-Xn)은 각 Y 전극(Y1-Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 패널(100)은 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1-Am)이 배열된 유리 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 유리 기판은 Y 전극(Y1-Yn)과 어드레스 전극(A1-Am) 및 X 전극(X1-Xn)과 어드레스 전극(A1-Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1-Am)과 X 및 Y 전극(X1-Xn, Y1-Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호 및 Y 전극 구동 제어 신호를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간, 서스테인 기간으로 이루어진다.
어드레스 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. X 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동 제어 신호를 수신하여 X 전극(X1-Xn)에 구동 전압을 인가하고, Y 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동 제어 신호를 수신하여 Y 전극(Y1-Yn)에 구동 전압을 인가한다.
아래에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구동 회로의 동작에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 Y 전극 구동부(500)에 포함되는 하강 램프 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하강 램프 구동 회로는 트랜지스터(M1), 커패시터(C1), 저항(R1, R2, R4), 다이오드(D1) 및 제어 신호 전압원(Vg)을 포함한다. 이때, 저항값은 R4 ≫ R2 이다.
트랜지스터(M1)의 드레인은 패널 커패시터(Cp)의 제1 단에 연결되고 소스는 접지단에 연결되어 있다. 이때, 트랜지스터(M1)의 소스는 별도의 전원에 연결될 수 있다. 트랜지스터(M1)의 게이트 단에는 커패시터(C1)가 연결되어 있다. 제어 신호 전압원(Vg)은 트랜지스터(M1)의 게이트와 접지단(0) 사이에 연결되어 트랜지스터(M1)에 제어 신호(Vg)를 공급한다. 또한, 트랜지스터(M1)의 드레인과 커패시터(C1) 사이에는 다이오드(D1)와 저항(R2)이 연결되어 커패시터(C1)가 방전될 수 있는 방전 경로를 형성한다.
이러한 구동회로의 동작을 살펴보면, 패널 커패시터(Cp)에 상승램프가 인가되는 동안, 소정의 전원단에서 공급되는 전원에 의해 저항(R4)-저항(R2) 경로를 통하여 커패시터(C1)가 충전된다. 따라서, 커패시터(C1)가 충전되는 시간동안 패널 커패시터(Cp)의 전압은 일정하게 유지된다.
이후, 하강 램프 파형을 인가하기 위하여 제어 신호 전압원(Vg)을 통하여 트랜지스터(M1)의 게이트에 제어 신호를 인가하면, 트랜지스터(M1)가 온 되고 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압은 트랜지스터(M1)의 드레인-게이트 경로를 통하여 방전되며, 커패시터(C1)에 충전된 전압은 저항(R2)-다이오드(D1)-트랜지스터의 드레인-소스 경로를 통하여 방전된다.
이때, 커패시터(C1)에 충전된 전압에 의하여 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간 전압이 일정하게 유지되어 패널 커패시터(Cp)의 전압이 일정한 기울기를 가지고 하강한다.
한편, 유지방전 구간에서는 트랜지스터(M1)가 오프 상태이며, 패널 커패시터(Cp)에는 유지방전을 위한 전압펄스가 계속해서 인가된다. 따라서, 유지방전 구간에서 패널 커패시터(Cp)의 제1 단에 유지방전 펄스가 인가되면 트랜지스터(M1)의 드레인의 전압이 큰 폭으로 급변하게 되고, 이러한 전압에 의해 저항(R3)-저항(R2)-커패시터(C1) 경로를 통하여 전류가 흐르게 되어 트랜지스터(M1)의 게이트 전압에 영향을 주게 된다.
그런데, 본 발명의 실시예에 따른 하강 램프 구동 회로에서 저항(R4)은 2㏀ 정도로 저항(R2, 약 100Ω)에 비하여 매우 큰 값이며, 저항(R4)이 커패시터(C1)와 직렬 연결되므로 순간적으로는 커패시터 성분이 존재하지 않게 되고, 커패시터(C1)가 충전되는 시간도 그만큼 지연된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 하강 램프 구동 회로에서는 유지방전 구간에서 유지방전 펄스가 인가되더라도 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간 전압이 비교적 일정하게 유지되어 트랜지스터(M1)가 오동작되어 파손될 우려가 없다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 하강 램프 구동 회로에서 커패시터(C1)에 충전된 전압은 저항(R2)-다이오드(D1)를 통하여 방전되므로 저항(R4)의 값이 크더라도 커패시터(C1)의 방전 경로에는 영향을 미치지 않는다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하강 램프 구동 회로에서 스위칭 소자의 게이트에 연결된 커패시터가 충전되는 경로상의 저항성분을 크게 설정함으로써, 유지방전 구간에 유지방전 전압펄스에 의하여 하강 램프 구동 회로의 스위칭 소자가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 하강 램프 파형을 인가하기 위한 구동회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하강 램프 구동 회로를 나타낸 도면이다.

Claims (5)

  1. 패널 커패시터에 하강하는 램프 펄스 형태의 리셋 구동 파형을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    상기 패널 커패시터의 일단과 접지단 사이에 제1 주 전극이 전기적으로 연결되는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터의 제어전극에 연결되며 상기 트랜지스터를 제어하는 신호를 출력하는 전원;
    상기 트랜지스터의 제어전극에 일단이 연결되는 커패시터;
    상기 커패시터의 타단과 상기 트랜지스터의 제1 주전극 사이에 직렬 연결되는 제1 저항 소자와 다이오드; 및
    상기 다이오드와 병렬 연결되는 제2 저항 소자를 포함하며,
    상기 제2 저항 소자의 저항 크기가 상기 제1 저항 소자의 저항 크기보다 큰 것을 특징으로 하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    상기 제1 저항 소자-제2 저항 소자의 경로를 통하여 충전되고, 상기 제2 저항 소자-다이오드의 경로를 통하여 방전되는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터의 제2 주전극은 상기 하강 램프 리셋 펄스 구동 파형의 최종 전압을 공급하는 전원에 전기적으로 연결되는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 전계효과트랜지스터(FET)이고,
    상기 제1 주전극은 드레인 전극이고, 상기 제2 주전극은 소스 전극이며, 상기 제어전극은 게이트 전극인 것을 특징으로 하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  5. 패널 커패시터의 일단과 접지단 사이에 제1 주 전극이 전기적으로 연결되는 트랜지스터, 상기 트랜지스터의 제어전극에 일단이 연결되는 커패시터, 상기 커패시터의 타단과 상기 트랜지스터의 제1 주전극 사이에 병렬로 형성되는 제1 및 제2 경로를 포함하며, 상기 패널 커패시터에 하강하는 램프 펄스 형태의 리셋 구동 파형을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 패널 커패시터가 충전된 상태에서 상기 제1 경로를 통하여 상기 커패시터가 충전되는 단계;
    상기 트랜지스터의 제어 전극에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터를 온 시키는 단계; 및
    상기 트랜지스터를 통하여 상기 패널 커패시터가 방전되면서 상기 제2 경로를 통하여 상기 커패시터에 충전된 전압이 방전되는 단계를 포함하며,
    상기 제2 경로에 존재하는 저항 성분의 크기가 상기 제1 경로에 존재하는 저항 성분의 크기의 2배보다 큰 것을 특징으로 하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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