KR20060026620A - 플라즈마 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유지방전 펄스 전압이 인가되는 X 전극과 Y 전극 사이에 중간전극을 형성한다. 그리고, 중간전극에 리셋파형 및 스캔 펄스 전압을 인가한다. 본 발명에 따르면, 유지 방전 기간의 초기 기간에는 X 전극과 중간 전극 사이에 숏갭 방전을 수행한 후에, 정상적인 유지방전 기간에서는 X 전극과 Y 전극 사이에 롱갭 방전을 수행한다. 따라서, 안정적인 방전을 수행할 수 있다. 또한, X 전극 구동회로와 Y 전극 구동회로를 하나로 통합하고 전력 회수 회로와 유지 방전 펄스 인가 회로를 공통으로 사용함으로써 회로를 단순화하고 제작 비용을 줄일 수 있다. 또한, 유지 구동 보드와 주사 구동 보드를 하나의 보드로 통합하여 샤시 베이스의 우측에 배치하여 구동 보드로부터 Y 전극으로 연결되는 패턴의 길이를 줄임으로써 기생 성분에 의한 파형 왜곡 및 전력 소모를 저감할 수 있다.
중간전극, 구동 보드, 전력 소모

Description

플라즈마 표시 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래 플라즈마 표시 장치의 전극 배열도이다.
도 2는 종래 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 전극 배열도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 구동파형에 기초한 벽전하 분포도이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 전극 배열을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 회로의 구동 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(pixel)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 표시 장치는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.
직류형 플라즈마 표시 장치는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 표시 장치에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
도 1은 종래 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 플라즈마 표시 패널의 전극은 m×n의 매트릭스 구성을 가지고 있다. 열 방향으로 어드레스 전극(A1~Am)이 배열되어 있고 행방향으로 n행의 Y 전극(Y1~Yn) 및 X 전극(X1~Xn)이 교대로 배열되어 있다. 도 3에 도시된 방전셀(20)은 도 1에 도시된 방전셀(19)에 대응한다.
도 2는 종래의 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이다.
도 2에 도시한 플라즈마 표시 장치의 구동방법에 따르면 각 서브필드는 리셋기간, 어드레스 기간, 유지기간으로 구성된다.
리셋기간은 이전의 유지 방전의 벽전하 상태를 소거하고, 다음의 어드레스 방전을 안정적으로 수행하기 위해 벽전하를 셋업(setup) 하는 역할을 한다.
어드레스 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다.
유지 기간은 X 전극 및 Y 전극에 유지방전 전압을 교대로 인가하여, 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
그런데, 종래의 플라즈마 표시 장치에 의하면 어드레스 기간 후 첫 번째 유지 방전 펄스 인가시 방전 셀 내에 충분한 프라이밍 전하(priming particle)가 생성되어 있지 않기 때문에, 방전 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 유지 방전 기간에서는 X 전극 및 Y 전극에 동일한 유지방전 전압을 교대로 인가하여, 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 유지 방전을 수행한다. 이때, 유지 방전 기간에 X 전극 및 Y 전극에 인가되는 파형은 대칭적인 파형이 인가되는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 플라즈마 표시 장치에 의하면 리셋 기간에 Y 전극(Y 전극에는 리셋 및 스캔을 위한 파형이 추가적으로 인가됨)에 인가되는 파형과 X 전극에 인가되는 파형이 다르기 때문에, Y 전극을 구동하기 위한 회로와 X 전극을 구동하기 위한 회로가 다르다. 이에 따라, X 전극 및 Y 전극의 구동회로가 임피던스 매칭이 되지 않아, 유지 방전 기간에서 X 전극 및 Y 전극에 교대로 인가되는 파형이 왜곡되어, 방전 불량이 발생하는 문제점이 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방전 불량을 방지하기 위한 플라즈마 표시 장치와 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는 제1 전압과 제2 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스가 각각 인가되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널 및 상기 제1 내지 제3 전극을 구동하기 위한 신호를 출력하는 구동회로를 포함하며,
상기 구동회로는,
상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 제1단이 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제1 전극에 연결되는 제2 스위치 및 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제2 전극에 연결되는 제3 스위치를 포함하는 제1 구동부 및 제1 단이 상기 제3 전극에 연결되어 선택된 상기 제3 전극에 선택적으로 주사전압을 인가하는 제4 스위치와 제2 단이 상기 제3 전극에 연결되어 선택되지 않은 상기 제3 전극에 비주사전압을 공급하는 제5 스위치를 각각 포함하는 복수의 선택회로를 포함하는 제2 구동부를 포함하며,
유지 기간에 상기 제2 스위치를 턴 온한 상태에서 상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극에 상기 제1 전압을 인가하고, 상기 제3 스위치를 턴 온한 상태 에서 상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제2 전극에 상기 제1 전압을 인가한다.
상기 제1 구동부는,
상기 제1 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 제2단이 연결되는 제6 스위치 및 상기 제2 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전원에 제2단이 연결되는 제7 스위치를 더 포함하며,
상기 유지 기간에 상기 제2 스위치가 턴 온될 때 상기 제7 스위치를 턴 온하여 상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하고, 상기 제3 스위치가 턴 온될 때 상기 제6 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압을 인가한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는 제1 전압과 제2 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스가 각각 인가되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 제3 전극으로 이루어진 패널 커패시터를 포함하는 패널부 및 상기 패널부의 구동에 필요한 보드가 형성되는 샤시 베이스를 포함하고,
상기 샤시 베이스는,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 상기 에 유지방전 펄스를 인가하는 회로 및를 포함하는 유지주사 구동 보드, 어드레스 기간에 상기 제3 전극에 주사 전압을 인가하는 회로를 포함하는 중간 구동 보드 및 상기 제3 전극에 상기 주사전압이 인가되도록 상기 제3 전극을 선택하는 선택회로를 포함하는 스캔 버퍼 보드를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 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. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치에 대하여 도 3과 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널의 전극 배열도를 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은 열 방향으로 어드레스 전극(A1~Am)이 평행하게 배열되어 있고, n/2 + 1행의 Y 전극(Y1~Yn/2+1), X 전극(X1~Xn/2+1) 및 n 행의 중간 전극(이하 'M 전극')이 배열되어 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면 Y 전극 및 X 전극의 중간에 M 전극이 배열되어 있으며, Y 전극, X 전극, M 전극 및 어드레스 전극이 하나의 방전 셀(30)을 이루는 4 전극 구조를 가진다.
이때, 본 발명의 실시예에 따르면 X 전극 및 Y 전극은 주로 유지 방전 전압파형을 인가하기 위한 전극의 역할을 하며, M 전극은 주로 리셋 파형 및 스캔 펄스 전압을 인가하기 위한 역할을 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형도이며, 도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시한 구동 파형에 따른 벽전하 분포를 나타내는 도면이 다.
이하에서는 도 4, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 구동방법을 설명한다.
도 4에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동방법에 의하면, 각 서브필드는 리셋기간, 어드레스 기간, 유지기간으로 구성된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면 리셋 기간은 소거 기간, M 전극 상승파형 기간 및 M 전극 하강파형 기간으로 이루어진다.
(1-1) 소거 기간 (I)
이 기간은 이전의 유지방전 기간에 형성된 벽전하를 소거하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 유지방전 기간의 마지막 시점에 X 전극에 유지방전 전압 펄스가 인가되고, Y 전극에는 X 전극에 인가된 전압보다 낮은 전압(예컨대, 접지 전압)이 인가되었다고 가정한다. 그러면, 도 5a와 같이, Y 전극 및 어드레스 전극에는 (+) 벽전하가 형성되고, X 전극 및 M 전극에는 (-) 벽전하가 형성된다.
소거 기간에서는 M 전극을 전압 Vs로 바이어스 시킨 상태에서, Y 전극에 접지 전압에서 Ve 전압까지 점진적으로 상승하는 파형(예를 들어, 램프 파형 또는 로그 파형)을 인가한다. 그러면, 도 5a에 도시한 바와 같이 유지 방전 기간시 형성된 벽전하는 소거된다.
(1-2) M 전극 상승 파형기간 (Ⅱ)
이 기간 동안에는 X 전극 및 Y 전극을 접지전압으로 바이어스 시킨 상태에서, M 전극에 전압 Vs에서 Vs+Vset으로 점진적으로 상승하는 파형(예를 들어, 램프 파형 또는 로그 파형)을 인가한다. 이 상승 파형이 인가되는 동안, 모든 방전 셀에서는 M 전극으로부터 어드레스 전극, X 전극 및 Y 전극으로 각각 미약한 리셋 방전이 일어난다. 그 결과, 도 5b에 도시한 바와 같이, M 전극에 (-) 벽전하가 축적되고, 동시에 어드레스 전극, X 전극 및 Y 전극에는 (+) 벽전하가 축적된다.
(1-3) M 전극 하강 파형기간 (Ⅲ)
이어서, 리셋기간의 후반에는 X 전극 및 Y 전극을 Vb로 바이어스 시킨 상태에서, M 전극에 전압 Vs부터 전압 Vnf를 향해 점진적으로 하강하는 파형(예를 들어, 램프 파형 또는 로그 파형)을 인가한다.
이 램프전압이 하강하는 동안 다시 모든 방전 셀에서는 미약한 리셋 방전이 일어난다. 이때, M 전극 하강 파형기간은 M 전극 상승 파형 기간에 의해 쌓인 벽전하를 천천히 감소시키기 위한 것이므로, 하강 파형의 시간을 길게 가지고 갈수록(즉, 기울기를 완만하게 할수록) 감소되는 벽전하량을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 어드레스 방전에 유리하다.
M 전극에 하강 파형을 인가한 결과, 모든 셀의 각 전극에 쌓였던 벽전하가 균등하게 소거되어, 도 5c에 도시된 바와 같이 어드레스 전극에는 (+) 벽전하가 축적되고, 동시에 X 전극, Y 전극 및 M 전극에는 (-) 벽전하가 축적된다.
(2) 어드레스 기간 (스캔 기간)
어드레스 기간에서는 다수의 M 전극을 Vsch 전압으로 바이어스 시킨 상태에서 M 전극에 순차적으로 스캔 전압(예컨대, 접지 전압)을 인가하여 스캔 펄스를 인가하고, 동시에 어드레스 전극에는 방전을 원하는 셀(즉, 켜지는 셀)에 어드레스 전압 Va를 인가한다. 이때, X 전극은 Vb 전압으로 바이어스 시키고, Y 전극은 접지 전압으로 유지한다. (즉, X 전극에 Y 전극의 전압보다 높은 전압을 인가한다.)
그러면, M 전극과 어드레스 전극 사이의 방전이 일어나면서, 방전이 X 전극 및 Y 전극으로 확장되고, 그 결과 도 5d에 도시한 바와 같이, Y 전극 및 M 전극에는 (+) 전하가 축적되고, X 전극 및 어드레스 전극에는 (-) 벽전하가 축적된다.
(3) 유지방전 기간
본 발명의 제1 실시예에 따른 유지 방전 기간에 의하면, M 전극을 유지 방전 전압 Vs로 바이어스 시킨 상태에서, X 전극 및 Y 전극에 유지방전 전압 펄스를 교대로 인가한다. 이와 같은 전압의 인가를 통해 어드레스 기간에서 선택된 방전 셀에는 유지방전이 일어나게 된다.
이때, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 유지 방전 초기와 정상 시점에서는 서로 다른 방전 메커니즘에 의해 방전이 생기게 된다. 이하에서는 설명의 편의상 유지 방전 초기에 발생하는 방전을 숏갭 방전(short-gap discharge) 기간이라 칭하고, 정상 시점의 방전을 롱갭 방전(long-gap discharge) 기간이라 칭한다.
(3-1) 숏갭 방전 기간
유지방전의 시작 기간에서는 도 5e의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, Y 전극에 (+) 전압 펄스가 인가되고 X 전극에 (-) 전압 펄스가 인가되지만(여기서, + 및 -의 부호는 X 전극에 인가된 전압과 Y 전극에 인가된 전압의 크기를 비교한 상대적인 개념으로서, Y 전극에 + 펄스 전압이 인가되었다는 의미는 Y 전극에 X 전극보다 큰 전압이 인가되었다는 것을 의미한다.), 동시에 M 전극에 (+) 전압펄스가 인가된 다. 따라서, X 전극 및 Y 전극 사이에서만 방전이 일어나는 종래와 달리, X 전극과 Y 전극뿐만 아니라 M 전극과 X 전극과의 방전이 일어나게 된다. 특히, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 X 전극과 Y 전극 사이의 거리보다 M 전극과 X 전극 사이의 거리가 더 가깝기 때문에, M 전극과 X 전극 사이에 인가되는 전계(electric field)가 더 크다. 따라서, M 전극과 X 전극 사이의 방전이 X 전극과 Y 전극 사이의 방전보다 주도적인 역할을 한다. 이처럼, 본 발명의 제1 실시예에서는 유지 방전 초기에 상대적으로 거리가 짧은 M 전극과 X 전극 사이의 방전이 주도적인 역할을 한다고 해서 이를 숏갭 방전이라 칭하는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 유지 방전 초기에 상대적으로 높은 전계가 인가되어 수행되는 숏갭 방전이 발생하기 때문에, 어드레스 기간 후 첫 번째 유지 방전 펄스 인가시 방전 셀 내에 충분한 프라이밍 전하(priming particle)가 생성되어 있지 않더라도, 충분한 방전을 수행할 수 있다.
(3-2) 롱갭 방전 기간
유지 방전의 첫 번째 유지방전 펄스를 인가한 후에는, M 전극의 전압이 일정 전압(Vs)으로 바이어스 되기 때문에, M 전극과 X 전극 사이의 방전 또는 M 전극과 Y 전극 사이의 방전(즉, 숏갭 방전)은 방전에 기여하는 정도가 작아져서 주 방전은 X 전극 및 Y 전극 사이의 방전이 되고, 결국 X 전극 및 Y 전극에 교대로 인가되는 방전 펄스 수에 의해 입력된 영상을 표시할 수 있게 된다.
즉, 도 5e의 (d)에 도시하였듯이, 정상상태의 유지 방전 기간에서는 M 전극에는 (-) 벽전하가 계속 축적되고, X 전극 및 Y 전극에는 (-) 벽전하와 (+) 벽전하 가 교대로 축적된다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 유지 방전 초기에는 X 전극과 M 전극(또는 Y 전극과 M 전극 사이)의 숏갭 방전에 의해 방전을 수행하기 때문에 프라이밍 파티클이 적은 상태에서도 충분한 방전을 수행하고, 정상적인 상태에서는 X 전극 및 Y 전극 사이의 롱갭 방전에 의해 방전을 수행하기 때문에 안정적인 방전을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, X 전극과 Y 전극에 거의 대칭적인 전압 파형이 인가되기 때문에, X 전극 및 Y 전극을 구동하기 위한 회로를 거의 동일하게 설계할 수 있다. 따라서, X 전극 및 Y 전극 사이의 회로 임피던스의 차를 거의 없앨 수 있기 때문에, 유지방전 기간에서 X 전극 및 Y 전극에 인가되는 펄스 파형의 왜곡을 감소시켜 안정적인 방전을 도모할 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 본 발명의 실시예에 따르면 X 전극과 Y 전극의 파형은 서로 뒤바뀌어도 구동이 가능하며, 또한 어드레스 기간에서 X 전극과 Y 전극과의 파형이 서로 바뀌어도 구동이 가능하다.
위에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법에 따르면, M 전극에는 주로 리셋 파형 및 스캔 펄스 파형이 인가되고, X 전극 및 Y 전극에는 주로 유지 전압 파형이 인가된다. 이때, M 전극에 인가되는 리셋 파형은 도 4에 도시한 리셋 파형뿐만 아니라 3 전극 구조에서 사용되는 다양한 형태의 리셋 파형이 인가될 수 있다.
이러한 다양한 형태의 리셋 파형을 본 발명의 실시예에 따른 4 전극 구조에 적용하는 것은 위에서 설명한 내용으로부터 당업자가 용이하게 알 수 있는 것이므로, 이하에서는 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(110), 어드레스 구동부(120), Y 전극 구동부(130), X 전극 구동부(140), M 전극 구동부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(110)은 열 방향으로 배열되어 있는 다수의 어드레스 전극(A1~Am), 행 방향으로 배열되어 있는 다수의 Y 전극(Y1~Yn), X 전극(X1~Xn) 및 Mij 전극을 포함한다. 이때, Mij 전극은 Yi 전극 및 Xj 전극 사이에 형성되는 전극을 의미한다.
어드레스 구동부(120)는 제어부(160)로부터 어드레스 구동 제어 신호(SA)를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
Y 전극 구동부(130) 및 X 전극 구동부(140)는 제어부(160)로부터 각각 Y 전극 구동신호(SY)와 X 전극 구동신호(SX)를 수신하여 Y 전극과 X 전극에 인가한다.
M 전극 구동부(150)는 제어부(160)로부터 M 전극 구동신호(SM)를 수신하여 M 전극에 인가한다. 이때, M 전극 구동부(150) 및 X 전극 구동부(140)를 동일한 인쇄회로기판(printed circuit board; 이하 'PCB'라 함)에 설치한다면, 회로 구성을 컴팩트하게 할 수 있어 바람직하다.
제어부(160)는 외부로부터 영상신호를 수신하여, 어드레스 구동제어신호 (SA), Y 전극 구동신호(SY), X 전극 구동신호(SX) 및 M 전극 구동신호(SM)를 생성하여 각각 어드레스 구동부(120), Y 전극 구동부(130), X 전극 구동부(140) 및 M 전극 구동부(150)에 전달한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따르면, Y 전극 구동부(130)와 X 전극 구동부(140)는 플라즈마 표시 패널을 기준으로 반대 측면에 배치되어 있으며, M 전극 구동부(150)는 플라즈마 표시 패널의 한쪽 면(도 6에서는 X 전극 구동부쪽)에 배치되어 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면 모든 M 전극이 플라즈마 표시 패널의 한쪽 면에 위치한 M 전극 구동부(150)에 연결되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전극 배열 구조를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, Y 전극과 X 전극 사이에 각각 M 전극이 배열되어 있다. 도 7에서는 편의상, X 전극, Y 전극 및 M 전극을 각각 구동하기 위한 구동부가 위치하는 곳에 도면 부호를 기재하였다.
즉, 도 7에 따르면, Y 전극을 구동하기 위한 구동부가 왼쪽부분에 배치되어 있기 때문에 Y 전극의 왼쪽 부분에 도면부호를 붙였고, X 전극 및 M 전극을 구동하기 위한 구동부가 오른쪽 부분에 배치되어 있기 때문에, X 전극 및 M 전극의 오른쪽 부분에 도면부호를 붙였다.
이와 같은 전극 배열 구조에서 어드레스 기간 중 M 전극의 스캔 순서는 싱글 스캔의 경우(스캔방향이 패널의 위에서 아래쪽으로 진행한다고 가정할 때) M1,M2,M3,…,MM1,MM2,MM3 순으로 스캔된다. 그리고, 듀얼 스캔의 경우에는 (M1,MM1),(M2,MM2),(M3,MM3) 순서로 스캔된다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구조에 대해서 도 8 및 도 9를 참조하여 자세하게 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(210), 샤시 베이스(220), 전면 케이스(230) 및 후면 케이스(240)를 포함한다. 샤시 베이스(220)는 플라즈마 표시 패널(210)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 표시 패널(210)과 결합된다. 전면 및 후면 케이스(230, 240)는 플라즈마 표시 패널(210)의 전면 및 샤시 베이스(220)의 후면에 각각 배치되어, 플라즈마 표시 패널(210) 및 샤시 베이스(220)와 결합되어 플라즈마 표시 장치를 형성한다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 샤시 베이스(220)에는 플라즈마 표시 패널(210)의 구동에 필요한 보드(310-370)가 형성되어 있다. 어드레스 버퍼 보드(310)는 샤시 베이스(220)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있으며, 단일 보드로 이루어질 수도 있으며 복수의 보드로 이루어질 수도 있다. 도 9에서는 듀얼 구동을 하는 플라즈마 표시 장치를 예를 들어 설명하고 있지만, 싱글 구동의 경우에 어드레스 버퍼 보드(310)는 샤시 베이스(220)의 상부 및 하부 중 어느 한 곳에 배치된다. 이러한 어드레스 버퍼 보드(310)는 화상 처리 및 로직 보드(350)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 전압을 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다.
중간 구동 보드(370)와 주사 구동 보드(320)는 샤시 베이스(220)의 좌측에 배치되어 있고, 유지 구동 보드(330)는 샤시 베이스(220)의 우측에 배치되어 있다. 중간 구동 보드(370)와 주사 구동 보드(320)는 스캔 버퍼 보드(340)를 거쳐 중간 전극(M1-Mn)과 주사 전극(Y1-Yn)에 각각 전기적으로 연결되어 있다. 스캔 버퍼 보드(340)는 중간 전극(M1-Mn)의 스캔에 필요한 동작을 한다. 주사 및 유지 구동 보드(320, 330)는 화상 처리 및 로직 보드(350)로부터 유지 방전 신호를 수신하여 주사 및 유지 전극(Y1-Yn, X1-Xn)에 유지방전 펄스를 번갈아 입력한다. 그러면 입력된 유지방전 펄스에 의해 선택된 방전 셀에서 유지 방전이 일어난다.
화상 처리 및 로직 보드(350)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 구동 제어 신호와 유지 방전 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동 보드(310)와 주사 구동 보드(320), 유지 구동 보드(330) 및 중간 구동 보드(370)에 인가한다. 전원 보드(360)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 화상 처리 및 로직 보드(350)와 전원 보드(360)는 샤시 베이스의 중앙에 배치된다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 회로도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, Y 전극 구동부(300)는 전압(Vs)을 공급하는 전원단(Vs)과 접지단(GND) 사이에 연결된 스위치(Ys, Yg)를 포함한다. 또한, Y 전극 구동부(300)는 전력 회수용 커패시터(Cyr), 인덕터(Ly), 충전 경로를 형성하는 스위치(Yr)와 다이오드(YDr), 방전 경로를 형성하는 스위치(Yf)와 다이오드(YDf) 및 클램핑 다이오드(YDCH, YDCL)를 포함한다.
클램핑 다이오드(YDCH)는 오버슈트 등에 의해 스위치(Yf)의 드레인 전압이 전압(Vs) 이상으로 올라가지 않도록 하며, 스위치(Yf)의 드레인과 전원(Vs) 사이에 연결된다. 또한, 클램핑 다이오드(YDCL)는 언더슈트 등에 의해 스위치(Yr)의 전압이 0V 이하로 내려가지 않도록 하며, 스위치(Yr)의 소스와 접지단(GND) 사이에 연결된다.
또한, Y 전극 구동부(300)는 전원(Ve)에 연결되며 소거 기간에 램프 형태로 점진적으로 상승하는 파형을 인가하는 램프 스위치(Yer)를 포함한다.
X 전극 구동부(400)는 전압(Vs)을 공급하는 전원단(Vs)과 접지단(GND) 사이에 연결된 스위치(Ys, Yg)와, 전력 회수용 커패시터(Cxr), 인덕터(Lx), 충전 경로를 형성하는 스위치(Xr)와 다이오드(XDr), 방전 경로를 형성하는 스위치(Xf)와 다이오드(XDf) 및 클램핑 다이오드(XDCH, XDCL)를 포함한다. 또한, 하강 리셋 기간 및 어드레스 기간에 Vb 전압을 인가하기 위한 전원(Vb)과 스위치(Xb)를 포함한다.
M 전극 구동부(500)는 전원단(Vs)과 접지단(GND) 사이에 연결된 스위치(Ms, Mg), 리셋 기간에서 점진적으로 상승하는 리셋 파형을 생성하는 상승 램프 스위치(Mrr), 점진적으로 하강하는 리셋 파형을 생성하는 하강 램프부 스위치(Mfr), 전원(Vset), 전압(Vset)을 충전하여 플로팅 전원으로 동작하는 커패시터(Cset) 및 전류의 역류를 방지하기 위하여 메인 패스에 형성되는 스위치(Mpp)를 포함한다.
또한, 어드레스 기간에서 주사펄스를 생성하며 선택되지 않는 M 전극에 인가되는 전압을 공급하는 전원(VscH)과 선택된 M 전극에 인가되는 전압을 공급하는 전원(VscL) 사이에 연결되어 전압(VscH-VscL)을 저장하고 있는 커패시터(Csc), 전압(VscL)을 공급하는 스위치(Msc) 및 M 전극에 각각 연결되는 다수의 스캔 드라이버 IC를 포함한다. 스캔 드라이버 IC는 M 전극에 고전압(VscH)과 저전압(VscL)을 각각 공급하는 두 개의 스위치(MH, ML)를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 Y 구동부(300)와 X 구동부(400)는 각각 별도의 전력 회수 회로를 구비한다. 그런데, Y 구동부(300)와 X 구동부(400)를 하나로 통합하고 전력 회수 회로를 공통으로 사용하면 소자의 개수를 줄일 수 있으므로 제작 비용을 저감할 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시예에서는 Y 구동부(300)와 X 구동부(400)를 하나로 통합하고 전력 회수 회로를 공통으로 사용하는 구동 회로를 제시한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 회로도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 XY 구동부(600)는 전력 회수용 커패시터(Cr), 인덕터(L), 충전 경로를 형성하는 스위치(Sr)와 다이오드(Dr), 방전 경로를 형성하는 스위치(Sf)와 다이오드(Df), 클램핑 다이오드(DCH, DCL) 및 전압(Vs)을 공급하는 전원단(Vs)에 연결된 스위치(Ss)를 포함한다. 또한, XY 구동부(600)는 소거 기간에 Y 전극에 상승 램프 파형을 인가하며 전원(Ve)에 연결된 램프 스위치(Yer)와 리셋 기간 및 어드레스 기간에 X 전극에 Vb 전압을 인가하기 위한 전원(Vb)과 스위치(Xb)를 포함한다.
또한, XY 구동부(600)는 Y 전극에 접지 전압을 공급하는 스위치(Yg)와 X 전극에 접지 전압을 공급하는 스위치(Xg)를 포함하며, 전력 회수회로와 각 전극을 연결시키거나 단절시키기 위한 패스 스위치(Yp, Xp)가 각 전극에 연결된다.
이때, X 전극 및 Y 전극에 접지 전압을 인가하기 위한 스위치를 하나의 스위치로 사용할 수 있으나, 이 경우 각 전극에 접지 전압을 인가하기 위한 패스 스위 치를 추가하여야 하므로 스위치의 개수가 오히려 늘어난다. 따라서 도 11과 같이 접지 전압을 공급하는 스위치(Yg, Xg)는 각각 별도로 형성하는 것이 좋다.
M 전극 구동부(500)는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성을 가지므로 설명을 생략한다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 회로의 동작에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 파형 및 구동 회로의 스위치의 구동 타이밍도이다. 도 11에서 M 전극의 파형 및 스위치의 구동 타이밍도는 생략한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 어드레스 기간 후반에 스위치(Xp)를 턴 온한 상태에서 스위치(Xb)를 턴 온하여 X 전극에 Vb 전압을 인가하며, 스위치(Yg)를 턴 온하여 Y 전극에는 접지 전압을 인가한다.
이후, 유지 기간에서 스위치(Xp, Xb)를 턴 오프하고 스위치(Yp)를 턴 온한 상태에서 스위치(Sr)를 턴 온한다. 그러면 인덕터(L)와 Y 전극에 의해 공진이 발생하며 Y 전극 전압이 서서히 증가한다. 다음, 스위치(Yp)를 턴 온한 상태에서 스위치(Sr)를 턴 오프하고 스위치(Ss)를 턴 온하여 Y 전극에 Vs 전압을 인가한다. 다시 스위치(Ss)를 턴 오프하고 스위치(Sf)를 턴 온하면 인덕터(L)와 Y 전극에 의해 공진이 발생하며 Y 전극 전압이 서서히 감소한다. 이 때에도 스위치(Yp)는 계속 턴 온된 상태를 유지한다. 또한, Y 전극에 첫 번째 유지 방전 펄스가 인가되는 동안 스위치(Xg)를 턴 온하여 X 전극에는 0V를 인가한다.
다음, 스위치(Yp)를 턴 오프하고 스위치(Xp)를 턴 온한 상태에서 스위치(Sr) 를 턴 온한다. 그러면 인덕터(L)와 X 전극에 의해 공진이 발생하며 X 전극 전압이 서서히 증가한다. 다음, 스위치(Xp)를 턴 온한 상태에서 스위치(Sr)를 턴 오프하고 스위치(Ss)를 턴 온하여 X 전극에 Vs 전압을 인가한다. 다시 스위치(Ss)를 턴 오프하고 스위치(Sf)를 턴 온하면 인덕터(L)와 X 전극에 의해 공진이 발생하며 Y 전극 전압이 서서히 감소한다. 이 때에도 스위치(Xp)는 계속 턴 온된 상태를 유지한다. 또한, X 전극에 두 번째 유지 방전 펄스가 인가되는 동안 스위치(Yg)를 턴 온하여 Y 전극에는 0V를 인가한다.
이와 같은 과정을 반복하면서 X 전극과 Y 전극에 교대로 유지 방전 펄스를 인가한다.
한편, 도 10에 도시한 본 발명의 제2 실시예와 같은 구동회로를 적용할 경우에는 유지 구동 보드와 주사 구동 보드를 하나의 보드로 구성할 수 있다.
도 12는 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 스캔 버퍼 보드(340)의 우측에는 중간 구동 보드(370)가 배치되며, 유지 구동 보드와 주사 구동 보드는 하나의 보드(380)로 통합되어 샤시 베이스(220)의 우측에 배치된다.
이와 같이, 유지 구동 보드와 주사 구동 보드를 하나의 보드로 통합하면 샤시 베이스(220)의 배치를 단순화 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 유지/주사 구동 보드(380)가 스캔 버퍼 보드(340)를 거치지 않고 샤시 베이스(220)의 우측으로 Y 전극과 곧바로 연결되므로 유지/주사 구동 보드(380)로부터 Y 전극으로 연결되는 패턴이 짧아진다. 따라서 패턴에 형성되는 기생 성분에 의한 파형 왜곡 및 전력 소모를 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변형이나 변경이 가능하다. 즉, 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, X 전극과 Y 전극 사이에 중간 전극을 형성하고 중간 전극에 리셋 파형 및 스캔 파형을 인가하고, X 전극 및 Y 전극에 유지 방전 전압 파형을 인가함으로써, 방전 불량을 방지할 수 있다.
또한, X 전극 구동회로와 Y 전극 구동회로를 하나로 통합하고 전력 회수 회로와 유지 방전 펄스 인가 회로를 공통으로 사용함으로써 회로를 단순화하고 제작 비용을 줄일 수 있다.
또한, 유지 구동 보드와 주사 구동 보드를 하나의 보드로 통합하여 샤시 베이스의 우측에 배치하여 구동 보드로부터 Y 전극으로 연결되는 패턴의 길이를 줄임으로써 기생 성분에 의한 파형 왜곡 및 전력 소모를 저감할 수 있다.

Claims (7)

  1. 제1 전압과 제2 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스가 각각 인가되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널; 및
    상기 제1 내지 제3 전극을 구동하기 위한 신호를 출력하는 구동회로를 포함하며,
    상기 구동회로는,
    상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 제1단이 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제1 전극에 연결되는 제2 스위치 및 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제2 전극에 연결되는 제3 스위치를 포함하는 제1 구동부; 및
    제1 단이 상기 제3 전극에 연결되어 선택된 상기 제3 전극에 선택적으로 주사전압을 인가하는 제4 스위치와 제2 단이 상기 제3 전극에 연결되어 선택되지 않은 상기 제3 전극에 비주사전압을 공급하는 제5 스위치를 각각 포함하는 복수의 선택회로를 포함하는 제2 구동부를 포함하며,
    유지 기간에 상기 제2 스위치를 턴 온한 상태에서 상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극에 상기 제1 전압을 인가하고, 상기 제3 스위치를 턴 온한 상태에서 상기 제1 스위치를 턴 온하여 상기 제2 전극에 상기 제1 전압을 인가하는
    플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부는,
    상기 제1 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 제2단이 연결되는 제6 스위치 및 상기 제2 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전원에 제2단이 연결되는 제7 스위치를 더 포함하며,
    상기 유지 기간에 상기 제2 스위치가 턴 온될 때 상기 제7 스위치를 턴 온하여 상기 제2 전극에 상기 제2 전압을 인가하고, 상기 제3 스위치가 턴 온될 때 상기 제6 스위치를 턴 온하여 상기 제1 전극에 상기 제2 전압을 인가하는
    플라즈마 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전압이 상기 제2 전압보다 높은 전압인 플라즈마 표시 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 구동부는,
    리셋 기간에 상기 제3 전극에 리셋 전압을 인가하는 제8 스위치를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제1 전압과 제2 전압을 교대로 가지는 유지 방전 펄스가 각각 인가되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성되는 제3 전극으로 이루어진 패널 커패시터를 포함하는 패널부 및 상기 패널부의 구동에 필요한 보드가 형성되는 샤시 베이스를 포함하고,
    상기 샤시 베이스는,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 상기 에 유지방전 펄스를 인가하는 회로 및를 포함하는 유지주사 구동 보드, 어드레스 기간에 상기 제3 전극에 주사 전압을 인가하는 회로를 포함하는 중간 구동 보드 및 상기 제3 전극에 상기 주사전압이 인가되도록 상기 제3 전극을 선택하는 선택회로를 포함하는 스캔 버퍼 보드를 포함하는
    플라즈마 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중간 구동 보드는,
    리셋 기간에 상기 제3 전극에 리셋 전압을 인가하는 플라즈마 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유지주사 구동 보드는,
    상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 제1단이 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제1 전극에 연결되는 제2 스위치, 상기 제1 스위치의 제2단에 제1단이 연결되고 제2단이 상기 제2 전극에 연결되는 제3 스위치, 상기 제1 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 제2단이 연결되는 제4 스위치 및 상기 제2 전극에 제1단이 연결되고 상기 제2 전원에 제2 단이 연결되는 제5 스위치를 포함하는
    플라즈마 표시 장치.
KR1020040075435A 2004-09-21 2004-09-21 플라즈마 표시 장치 KR20060026620A (ko)

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