KR20060001683A - 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 X전극을 구동하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
데이터 드라이버 IC에 의하여 데이터 전압이 인가되기 위한 X전극과 스캔을 위한 Y전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 하나의 Y 전극이 스캔될 때 하나의 X전극의 전위와 다음번 Y전극의 스캔될 때 하나의 X전극의 전위의 상태가 변할 때 X전극의 전위가 데이터 전압에서 플로팅 상태로 변하는 경우 또는 플로팅 상태에서 데이터 전압으로 변하는 경우 중 하나인 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 X전극의 전위가 데이터 전압과 플로팅 상태를 반복함으로써 변위 전류의 크기를 최소화하고 데이터 드라이버 IC를 보호할 수 있다.

Description

플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법{Device and Method for Driving Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구동장치의 간략한 회로도이다.
도 3은 플라즈마 표시 패널에서 발생하는 변위 전류가 최대가 되는 영상 신호의 파형도이다.
도 4는 플라즈마 표시 패널에서 변위 전류가 최대가 되는 영상 데이터로 인해 표시되는 화상을 나타낸 것이다.
도 5는 플라즈마 표시 패널에서 화질의 향상을 위한 디더링 과정에 사용되는 4/8 레벨의 디더 마스크를 나타낸 것이다.
도 6은 격자 무늬 패턴에 해당하는 영상 데이터가 입력될 때 하나의 X전극의 전위 변화를 나타낸 것이다.
도 7a 내지는 도 7c는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 포함된 데이터 드라이버 IC의 동작 모드를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 포함된 데이터 드라이버 IC의 동작 모드에 따른 하나의 X전극의 전위 변화를 나타낸 것이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 X전극을 구동하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다.
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 표시 패널은 상부기판(10) 상에 형성되어진 Y전극(12A) 및 Z전극(12B)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 X전극(20)을 구비한다.
Y전극(12A)과 Z전극(12B) 각각은 투명전극 및 버스전극을 포함한다. 투명전극은 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 형성된다. 버스전극은 저항을 줄이기 위한 금속으로 형성된다.
Y전극(12A)과 Z전극(12B)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체 층(14)과 보호막(16)이 적층된다.
상부 유전체 층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체 층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)은 통상 산화 마그네슘(MgO)으로 형성된다.
한편, X전극(20)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체 층(22), 격벽(24)이 형성된다. 하부 유전체 층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체 층(26)이 도포된다.
X전극(20)은 Y전극(12A) 및 Z전극(12B)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 X전극(20)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.
형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
도 2는 일반적인 플라즈마 표시 패널의 구동장치의 간략한 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스캔 과정에서 첫 번째 Y전극(Y1)에 해당하는 채널이 선택되면, 나머지 Y전극(Y2, Y3,……,Yn)에 해당하는 채널은 선택되지 않는다.
이와 같이 채널이 선택되면, 선택된 채널에 해당하는 첫 번째 스캔 드라이버(210-1)의 제2 스위칭 소자(213-1)가 턴온되고 스캔용 스위칭 소자(220)가 턴온된다.
이와 동시에, 선택되지 않은 채널에 해당하는 스캔 드라이버(210-2 내지는 210-n)의 제1 스위칭 소자(211-2 내지는 211-n)와 그라운드용 스위칭 소자(230)가 턴온된다.
이와 같이 스위칭 소자들이 동작하고 데이터 드라이버 IC(300)의 제1 데이터 스위칭 소자(310-1 내지는 310-m) 또는 제2 데이터 스위칭 소자(320-1 내지는 320-m)의 동작에 의해 X전극(X1 내지는 Xm)에 데이터 전압(+Vd 또는 0V)이 인가되면 첫 번째 라인에 위치하는 셀에 쓰기 동작이 이루어진다.
또한, 데이터 펄스는 나머지 Y전극(Y2 내지는 Yn)에 해당하는 스캔 드라이버(210-2 내지는 210-n)의 제1 스위칭 소자(211-2 내지는 211-n)와 그라운드용 스위칭 소자(230)를 거쳐 그라운드된다.
이와 같은 과정이 모든 Y전극에서 이루어지면 스캔 과정이 끝난다.
스캔 과정 이후에 제1 서스테인용 스위칭 소자(240), 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)의 제2 스위칭 소자(213-2 내지는 213-n) 및 그라운드용 스위칭 소자(260)가 턴온한다.
이에 따라 제1 서스테인 전압(+Vsy), 제1 서스테인용 스위칭 소자(240), 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)의 제2 스위칭 소자(213-2 내지는 213-n), 각 Y전극(Y1 내지는 Yn), Z전극(Z1 내지는 Zn) 및 그라운드용 스위칭 소자(260)가 루프(loop)를 형성하여 Y전극(Y1 내지는 Yn)에 서스테인 전압(+Vsy)이 인가된다.
다음으로, 제2 서스테인용 스위칭 소자(240), 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)의 제1 스위칭 소자(211-2 내지는 211-n) 및 그라운드용 스위칭 소자(230)가 턴온한다.
이에 따라 제2 서스테인 전압(+Vsz), Z전극(Z1 내지는 Zn), Y전극(Y1 내지는 Yn), 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)의 제1 스위칭 소자(211-2 내지는 211-n) 및 그라운드용 스위칭 소자(230)가 루프를 형성하여 Z전극(Z1 내지는 Zn)에 서스테인 전압(+Vsz)이 인가된다.
이와 같은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 스캔 기간에 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)와 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 포함된 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통하여 해당 전극에 스캔 전압(-Vyscan)과 데이터 전압(+Vd 또는 0V)을 인가하는데 이 과정에서 X전극을 통하여 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 변위 전류(Id)가 흐른다.
일반적인 플라즈마 표시 패널은 3전극 구조를 가지고 있기 때문에 도 2에서와 같이 X전극과 X전극 사이에 제1 등가 캐패시터(Cm1)와 X전극과 Y전극 또는 Z전극 사이에 제2 등가 캐패시터(Cm2)가 존재한다.
따라서, 스캔 과정에서 스캔 드라이버(210-1 내지는 210-n)와 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 포함된 스위칭 소자의 동작에 따라 전극에 인가되는 전압의 상태가 변하게 되므로 제1 등가 캐패시터(Cm1)와 제2 등가 캐패시터(Cm2)에 의하여 발생한 변위 전류(Id)가 X전극을 통하여 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 흐르게 된다.
그런데 이와 같은 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 흐르는 변위 전류와 이에 따른 전력의 크기는 X전극(X1 내지는 Xm)에 인가되는 영상 데이터에 따라 다르다.
이와 같은 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)에 흐르는 변위 전류의 크기는 다음의 수학식 1과 같다.
id=C× (dv/dt)× f
id는 하나의 X전극에 흐르는 변위 전류의 크기, C는 X전극 사이와 X전극과 Y전극 또는 X전극과 Z전극 사이의 캐패시턴스, dv/dt는 하나의 X전극에서의 시간에 대한 전압의 변화율이고 f는 하나의 X전극의 전압 변화 횟수를 의미한다.
도 3은 플라즈마 표시 패널에서 발생하는 변위 전류가 최대가 되는 영상 신호의 파형도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 상기의 수학식에 의하여 계산되는 변위 전류가 가장 클 경우는 하나의 Y전극이 스캔될 때 X전극에 인가되는 영상 데이터와 다음번 Y전극이 스캔될 때 X전극에 인가되는 영상 데이터의 위상이 1/2 주기 차이가 나는 경우이다.
즉, 이러한 영상 데이터가 인가될 때 하나의 X전극의 전위가 도 2의 데이터 전압(Vd)에서 그라운드 레벨로, 그라운드 레벨에서 데이터 전압(Vd)으로 각 Y전극이 스캔될 때마다 변한다. 이러한 경우, 수학식의 캐패시턴스 C와 f가 최대가 되므로 변위 전류(id)는 최대가 된다. 이와 같이 최대의 변위 전류(id)가 도 2의 데이터 드라이버 ic(300-1 내지는 300-m)에 흐를 경우 데이터 드라이버 ic(300-1 내지는 300-m)가 파손되는 문제점이 발생한다.
최대의 변위 전류가 데이터 드라이버 ic(300-1 내지는 300-m)에 흐르는 것을 막기 위하여 내압 특성이 뛰어난 데이터 드라이버 ic를 사용할 경우 제조 원가가 크게 증가하는 문제점이 발생한다.
도 4는 플라즈마 표시 패널에서 변위 전류가 최대가 되는 영상 데이터로 인 해 표시되는 화상을 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이 변위 전류가 최대가 되는 영상 데이터의 화상은 격자 무늬 패턴을 띤다.
따라서 격자 무늬 패턴의 영상 데이터가 입력되면 최대의 변위 전류(id)가 발생한다. 도 5에 도시된 바와 같이 격자 무늬 패턴은 화질의 향상을 위한 디더링(dithering) 과정에 사용되는 4/8 레벨의 디더 마스크에 사용된다. 따라서, 디더링을 이용하여 화질을 향상하는 모든 플라즈마 표시 패널에서 최대의 변위 전류가 발생하므로 데이터 드라이버 ic의 파손이 보다 빈번하게 일어난다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 변위 전류의 크기를 최소화하여 데이터 드라이버 ic의 파손을 막을 수 있는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 데이터 드라이버 IC에 의하여 데이터 전압이 인가되기 위한 X전극과 스캔을 위한 Y전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 하나의 Y 전극이 스캔될 때 하나의 X전극의 전위와 다음번 Y전극의 스캔될 때 하나의 X전극의 전위의 상태가 변할 때 X전극의 전위가 데이터 전압에서 플로팅 상태로 변하는 경우 또는 플로팅 상태에서 데이터 전압으로 변하는 경우 중 하나인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 6은 격자 무늬 패턴에 해당하는 영상 데이터가 입력될 때 하나의 X전극의 전위 변화를 나타낸 것이다. 도 3의 격자 무늬 패턴에 해당하는 영상 데이터가 X전극에 인가되면 하나의 X전극의 전위 변화는 하나의 Y전극이 스캔될 때마다 데이터 전압(Vd)과 그라운드 레벨(0V)이 변하는 것이다.
이러한 전위의 변화는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터 드라이버 IC(300-1 내지는 300-m)의 제1 데이터 스위칭 소자(310-1 내지는 310-m)와 제2 데이터 스위칭 소자(330-1 내지는 330-n)의 동작에 의하여 이루어진다.
즉, 하나의 Y전극이 스캔될 때 하나의 X전극을 담당하는 데이터 드라이버 IC의 제1 데이터 스위칭 소자와 제2 데이터 스위칭 소자가 각각 턴온, 턴오프되어 하나의 X전극에 데이터 전압(Vd)이 인가되고 다음번 Y전극이 스캔될 때 하나의 X전극을 담당하는 데이터 드라이버 IC의 제1 데이터 스위칭 소자 및 제2 데이터 스위칭 소자가 각각 턴오프 및 턴온되어 그라운드 레벨이 인가된다.
따라서 변위 전류의 크기를 최소화하기 위해서는 데이터 드라이버 ic의 스위칭 횟수를 줄이는 것이 관건이다.
도 7a 내지는 도 7c는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 포함된 데이터 드라이버 IC의 동작 모드를 나타낸 것이다.
종래의 데이터 드라이버 IC의 동작 모드는 단지 두 가지 뿐이었다. 즉, 하나의 X전극에 데이터 전압(Vd)을 인가하는 경우와 하나의 X전극에 그라운드 레벨을 인가하는 경우이다. 이렇게 두가지 동작 모드를 가지면 격자 무늬 패턴에서 스위칭 횟수가 증가할 수밖에 없다.
따라서, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 포함된 데이터 드라이버 IC는 세 가지의 동작 모드를 갖는다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 같이 하나의 X전극에 데이터 전압(Vd)이 인가되는 경우, 도 7b에 도시된 바와 같이 하나의 X전극에 그라운드 레벨이 인가되는 경우 그리고 도 7C에 도시된 바와 같이 X전극을 플로팅 상태(floating)로 만드는 경우이다. 플로팅 상태에서는 어드레싱 방전이 일어나지 않는다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 포함된 데이터 드라이버 IC의 동작 모드에 따른 하나의 X전극의 전위 변화를 나타낸 것이다.
즉, 하나의 X전극의 전위가 데이터 전압(Vd)에서 그라운드 레벨로 변하는 것이 아니라 플로팅 상태가 된다. 따라서, 종래에는 X전극의 전위가 데이터 전압(Vd)에서 그라운드 레벨로 변하기 위하여 제1 데이터 스위칭 소자(310-1 내지는 310-m)와 제2 데이터 스위칭 소자(330-1 내지는 330-m)가 반복해서 스위칭 동작을 한다.
이에 비하여 본 발명에 포함된 데이터 드라이버 IC는 제1 데이터 스위칭 소자(310-1 내지는 310-m)만 스위칭 동작하고 제2 데이터 스위칭 소자(330-1 내지는 330-m)는 턴오프 상태를 유지하게 됨으로써 스위칭 동작 횟수가 최소화된다. 따라서 변위 전위의 크기는 최소화된다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 X전극의 전위가 데이터 전압과 플로팅 상태를 반복함으로써 변위 전류의 크기를 최소화하고 데이터 드라이버 IC를 보호할 수 있다.

Claims (4)

  1. 데이터 드라이버 IC에 의하여 데이터 전압이 인가되기 위한 X전극과 스캔을 위한 Y전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    하나의 Y 전극이 스캔될 때 하나의 X전극의 전위와 다음번 Y전극의 스캔될 때 상기 하나의 X전극의 전위의 상태가 변할 때 상기 X전극의 전위가 데이터 전압에서 플로팅 상태로 변하는 경우 또는 플로팅 상태에서 데이터 전압으로 변하는 경우 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버 IC는 데이터 전압 인가 모드, 그라운드 레벨 인가 모드 및 플로팅 상태 모드에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버 IC는 상기 데이터 전압의 인가를 제어하는 제1 데이터 스위칭 소자 및 상기 그라운드 레벨의 인가를 제어하는 제2 데이터 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 제1 데이터 스위칭 소자와 상기 제2 데이터 스위칭 소자가 턴오프되어 상기 플로팅 상태를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장 치.
  4. 데이터 드라이버 IC에 의하여 데이터 전압이 인가되기 위한 X전극과 스캔을 위한 Y전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    하나의 Y 전극이 스캔될 때 하나의 X전극의 전위와 다음번 Y전극의 스캔될 때 상기 하나의 X전극의 전위의 상태가 변할 때 상기 X전극의 전위가 데이터 전압에서 플로팅 상태로 변하는 경우 또는 플로팅 상태에서 데이터 전압으로 변하는 경우 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법.
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