KR20070105619A - 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법 및 구동장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법 및 구동장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 중, 셋다운 스위치에 인가되는 전압 스트레스를 경감하여 부품 단가를 줄일 수 있고, 셋다운 스위치의 전압 스윙 범위를 감소시켜 회로의 전력 소모와 발열을 감소시킬 수 있으며, 셋다운 동작에 할당되는 시간을 줄여 효율적 구동이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 구동 방법은, 플라즈마 디스플레이 패널의 초기화 구간 중의 스캔 전극 구동 방법이며, 상기 스캔 전극에 제1 기울기를 갖는 제1 하강 램프 파형을 인가하는 단계; 및 상기 스캔 전극에 제2 기울기를 갖는 제2 하강 램프 파형을 인가하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기와 상이한 것임을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 스캔 전극 구동 장치, 구동 파형, 셋업, 셋다운, 램프 파형, 패스바텀 스위치, 스캔 구동 IC, 전하 펌핑

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법 및 구동 장치{METHOD AND DEVICE FOR DRIVING SCAN ELECTRODE OF PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 예시한 개략도이다.
도 2는 종래 기술의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위하여 사용되는 한 방법을 예시한다.
도 3은 종래 기술의 스캔 전극 구동 전압 파형을 예시한다.
도 4는 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 종래 기술의 PDP 구동 방법 및 장치에 있어서, 셋다운 스위치에 인가되는 전압 스트레스를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 PDP 구동 장치(특히, 스캔 전극 구동 장치)의 한 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 7은 도 4에 도시된 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치의 출력 구동 전압 파형의 일부를 나타낸다.
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 스캔 전극 구동 장치의 출력 구동 전압 파형의 일부를 나타낸다.
도 9a내지 도 9e는 본 발명의 실시예에 따른 스캔 전극 구동 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a내지 도 10e는 본 발명의 실시예에 따른 스캔 전극 구동 장치의 작동과 출력 구동 파형의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 스캔 전극 구동 장치 및 방법에 의해 얻어지는 구동 전압 파형과, 이때, 셋다운 스위치 및 스캔 로우 스위치 양단에 인가되는 전압 스트레스를 나타낸다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법 및 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 스위칭 소자에 인가되는 전압 스트레스를 경감하여 부품 단가를 줄이고, 회로의 전력 소모와 발열을 감소시키며, 구동에 필요한 기간을 줄여 효율적 구동이 가능하도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 패널 구조를 예시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 일반적인 AC PDP 패널은: 평판 유리 위에 대략 서로 평행하게 패터닝(patterning)된 복수개의 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z), 이들을 덮는 상판 유전층(8), 상판 유전층(8) 위를 덮는 보호층(9)을 포함하는 상판(1)과; 상기 스캔 전극(Y) 및 유지 전극(Z)과 교차하도록 배열된 어드레스 전극(X)과, 상기 어드레스 전극(X) 위를 덮어 반사층 역할을 하는 하판 유전층(5), 각 셀을 구분하기 위한 격벽(3), 상기 어드레스 전극(X)과 평행하게 도포되고 상기 격벽(3)의 측면 및 저면에 도포되어 가시광을 내는 형광막(4)이 형성된 하판(2)으로 이루어진다.
접합된 상판(1)과 하판(2) 사이를 진공 배기한 후, 상판(1)과 하판(2) 사이에 정의되는 방전 공간에는 제논(Xe) 가스를 포함하는 2원 또는 3원의 불활성 가스가 채워지며, 상판(1)의 스캔 전극(Y) 및 유지 전극(Z)과, 하판(2)의 어드레스 전극(X)이 서로 교차하는 부위에 단위 방전 셀(cell)이 형성되고, 컬러 이미지 표시를 위해 각각 적색, 녹색, 청색을 내는 세 개의 셀이 결합되어 하나의 화소(pixel)를 이룬다.
도 2는 종래 기술의 AC PDP 패널을 구동하기 위하여 사용되는 한 방법을 예시한다. AC PDP 패널을 구동하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 단위 화상을 나타내는 1 TV 필드 동안 밝기가 각기 다른 복수개(예를 들어, 8개)의 서브 필드를 두며, 각각의 서브 필드는 초기화 기간(R), 어드레스 기간(또는 기입 기간)(W) 및 방전 유지 기간(S)으로 구성된다. 예를 들어, 상기 각각의 서브 필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27에 해당하는 만큼의 방전 유지 기간의 길이를 갖고, 이들 서브 필드의 조합으로 구현하고자 하는 계조(예를 들어, 256=28)의 표현이 가능하게 된다.
이를 위하여 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 'PDP'라 약술한다)의 스캔 전극(Y), 유지 전극(Z) 및 어드레스 전극(X)에는 각각 소정의 구동 파형이 인가되는데, 도 3에는 종래 기술의 스캔 전극 구동 전압 파형을 예시하였다. 또한, 도 4에는 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)의 구성을 나타낸다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 종래 기술의 스캔 전극 구동 방법 및 구동 장치에 관하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 초기화 기간 동안의 셋업 기간에는 모든 스캔 전극(Y)들에 대략 유지 전압(Vs)에서부터 셋업 전압(Vsetup)만큼 상승하는 상승 램프 파형(RU, Ramp-Up)이 공통으로 공급된다. 이와 동시에, 유지 전극(Z)과 어드레스 전극(X)에는 기저전압(GND)이 공급된다. 상기 상승 램프 파형(RU)에 의해 전 화면의 방전셀들 내에서 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전인 셋업 방전이 일어나며, 이 셋업 방전에 의하여 어드레스 전극(X)과 유지 전극(Z) 상에는 정극성의 벽전하가 쌓이게 되고, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
초기화 기간의 셋다운 기간 동안에는 대략 유지 전압(Vs)에서부터 셋다운 전압(-Vy)까지 하강하는(경우에 따라, 셋다운 전압까지 하강하도록 하지 않고 스위칭 시간을 제한하여 소정의 최종 전압까지만 하강하도록 조정할 수도 있다) 하강 램프 파형(RD, Ramp-Down)이 스캔 전극(Y)들에 공급된다. 하강 램프 파형(RD)이 공급되 는 동안, 유지 전극(Z)에는 정극성의 직류 전압(Vdc)[일반적으로 유지 펄스 전압(Vs)과 동일한 값임]이 공급되고, 어드레스 전극(X)에는 기저전압(GND)이 공급된다. 이때, 모든 방전셀에 대해 어드레스 방전에 필요한 벽전하들이 균일하게 남게 하는 소거동작이 적절하게 이루어지도록 하기 위하여, 셋다운 전압(-Vy)은 도시된 것보다 더 낮아질 수도 있다. 하강 램프 파형(RD)에 의해 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전인 셋다운 방전이 일어나며, 이 셋다운 방전에 의하여 셋업 방전시에 형성된 벽전하들 중에서 어드레스 방전에 불필요한 과도한 벽전하들이 소거된다.
어드레스 기간에는, 스캔 전극(Y)에 스캔 기준 전압(Vsc)이 공급되다가 일반적으로 부극성인 스캔 펄스(SC)가 스캔 전극(Y)들에 순차적으로 공급되면서 스캔 전극 라인의 순차적인 선택이 일어나며, 상기 스캔 펄스(SC)의 인가와 동기시켜 어드레스 전극(X)에 정극성의 데이터 펄스 전압(Va)을 공급한다. 스캔 펄스 전압(일반적으로, 셋다운 전압인 -Vy)과 데이터 펄스 전압(Va)의 전압차와 리셋 기간에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스 전압(Va)이 인가되는 셀 내에서 어드레스 방전이 발생한다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는, 이후의 유지 방전 기간에서 유지 펄스(SU)가 공급될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 상기 어드레스 기간 동안, 유지 전극(Z)에는 정극성의 직류 전압(VB)[일반적으로 유지 펄스 전압(Vs)과 동일한 값임]이 공급된다.
유지 기간에는 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z)에 교번적으로 Vs의 크기를 갖는 유지 펄스(SU)가 공급된다. 매 유지 펄스(SU)가 인가될 때마다 이전의 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스 전압(Vs)이 더해지면서 스캔 전극(Y)과 유지 전극(Z) 사이에 유지 방전, 즉, 표시 방전이 발생한다.
필요에 따라, 유지 구간의 유지 방전이 완료된 후에는 소거기간이 이어질 수도 있다. 소거 기간에는 펄스폭과 전압레벨이 작은 소거 펄스 파형(Ramp-er)이, 예를 들면, 유지 전극(Z)에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽전하를 소거시키게 된다.
도 4는 종래 기술의 스캔 구동 장치(20)를 나타낸다. 종래 기술의 스캔 구동 장치(20)는, Y-유지 구동부(26), 스캔 기준 전압 공급부(24) 및 스캔 펄스 전압 공급부(25), 스캔 구동 IC(21), 셋업 구동부(22) 및 셋다운 구동부(23), 각 기간별로 적절히 선로를 온/오프 하기 위한 패스바텀 스위치(PASS_bottom) 및 패스탑 스위치(PASS_TOP)를 포함하여 이루어진다.
Y-유지 구동부(26)는 패널(10)에서 공급되는 에너지로 충전됨과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위한 스토리지 커패시터(Cs), 상기 스토리지 커패시터(Cs)의 충방전 경로를 제어하기 위한 전력 회수 스위치들(ER_UP, ER_DOWN)과, 역방향 전류를 차단하기 위한 제3 및 제4 다이오드(D3, D4), 직렬 LC 공진 회로를 구성하는 공진 인덕터(L), 스캔 전극(Y)에 유지 전압(Vs) 및 기저 전압(GND)을 공급하기 위한 스위치들(SUS_UP, SUS_DOWN)을 포함한다.
셋업 구동부(22)는 상승 램프 파형(RU)의 전압을 공급하기 위해 셋업 전 압(Vset_up)을 공급하는 전압원, 유지 기간 동안에 셋업 전압(Vset_up)으로 충전되는 셋업 커패시터(Cset), 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R_up)에 의하여 기울기가 세팅되는 상승 램프 파형(Ramp-up)을 출력하는 셋업 스위치(SET_UP)를 포함한다.
셋다운 구동부(23)는 하강 램프 파형(RD)의 전압을 공급하기 위해 셋다운 전압(-Vy)을 공급하는 전압원, 게이트 단자에 연결된 가변 저항(R_DN)에 의하여 기울기가 세팅되는 하강 램프 파형(RD, Ramp-down)을 출력하는 셋다운 스위치(SET_DN)를 포함한다.
스캔 기준 전압 공급부(24)는 스캔 기준 전압(Vsc)를 공급하는 전압원 및 전류 경로의 제어를 위한 제2 다이오드(D2)를 구비한다. 스캔 펄스 전압 공급부(25)는 스캔 구동 IC(21)와 스캔 펄스 전압을 공급하는 전압원(-Vy) 사이에 직렬로 연결된 스캔로우 스위치(SCN_LOW)를 구비한다.
스캔 구동 IC(21)는, 상측 입력단 및 하측 입력단에 각각 연결되어 푸시풀 형태로 동작하는 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)를 구비한다.
상술한 종래 기술의 PDP 구동 장치 및 구동 방법에서는, PDP의 구동을 위한 각 기간 중, 약방전을 이용하여 소거 작용을 수행하는 하강 램프 파형(RD)에 할애되는 시간이 지나치게 길어 어드레스 기간 및 유지 기간 등 타 기간에 할당되는 시간을 제한하게 되는 문제점이 존재하였다. 특히, 1 TV 필드 중 모든 서브필드에서 수행될 필요가 없는 셋업 동작에 비하여, 셋다운 동작은 거의 모든 서브필드에서 수행되도록 하는 것이 일반적이기 때문에 더욱 문제로 되며, 따라서, 셋다운 동작에 할당되는 시간을 줄일 수 있다면, 예컨대 유지 기간을 더 길게 하여 계조 표시 능력을 더욱 강화할 수도 있게 된다.
또한, 도 5는 종래 기술의 PDP 구동 방법 및 장치에 있어서, 셋다운 스위치(SET_DN)에 인가되는 전압 스트레스를 나타낸다. 종래 기술의 PDP 구동 방법 및 장치에서, 셋다운 스위치(SET_DN)에 인가되는 전압 스트레스(Vmax)는 유지 펄스의 전압 크기에 해당하는 유지 전압과, 셋업 전압, 그리고 셋다운 전압의 크기를 합한(Vs+Vset_up+Vy) 크기의 전압으로서 상당히 큰 전압이 되며, 이러한 전압 스트레스를 견디기 위하여 셋다운 스위치(SET_DN)로는 보통 700~800V 이상의 내압을 가진 것들이 사용되어야 하므로, 부품 단가가 매우 높아진다는 문제가 있다.
이와 더불어, 셋다운 스위치(SET_DN)는 초기화 기간 중 전압 스윙(swing) 범위가 매우 크기 때문에, 스위칭에 의한 동적 전력 소모(dynamic power dissipation)가 매우 크며, 이는 회로의 발열을 증가시키는 문제점을 동반한다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 셋다운 스위치에 인가되는 전압 스트레스를 경감하여 부품 단가를 줄일 수 있는 PDP 구동 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 셋다운 스위치의 전압 스윙 범위를 감소시켜 회로의 전력 소모와 발열을 감소시킬 수 있는 PDP 구동 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
나아가서, 본 발명은 셋다운 동작에 할당되는 시간을 줄여, 타 기간을 더욱 확보할 수 있도록 하는 등 PDP 구동을 위한 각 기간을 보다 효율적으로 구성할 수 있는 PDP 구동 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 셋다운 동작 중의 회로의 자유도 및 제어 능력을 향상시켜 보다 효율적인 구동이 가능하도록 하는 PDP 구동 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 제1특징에 의한 플라즈마 디스플레이 구동 방법은, 플라즈마 디스플레이 패널의 초기화 구간 중의 스캔 전극 구동 방법이며, 상기 스캔 전극에 제1 기울기를 갖는 제1 하강 램프 파형을 인가하는 단계; 및 상기 스캔 전극에 제2 기울기를 갖는 제2 하강 램프 파형을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기와 상이한 것임을 특징으로 한다.
상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기에 비하여 큰 것이거나, 또는, 제2 기울기가 상기 제1 기울기에 비하여 큰 것일 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치는, 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 상승 램프 파형을 출력하 는 셋업 구동부; 상기 초기화 기간 중, 상기 스캔 전극 측으로 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 구동부; 및 상기 셋다운 구동부와 상기 셋업 구동부의 출력단 사이에 개재되며, 상기 셋다운 구동부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극 측에 연결되는 경로를 개폐하는 스위칭 소자를 포함한다.
바람직하게는, 상기 스위칭 소자는 패스바텀 스위치일 수 있다.
또한, 상기 셋업 구동부는 스캔 전극 구동 IC의 한 입력단에 접속된 것일 수 있다.
이때, 상기 스위칭 소자가 게이트 단자에 연결된 가변 저항에 의하여 세팅되는 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극 측으로 출력하도록 할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 제1 기울기는 상기 셋다운 구동부에서 출력되는 하강 램프 파형의 기울기인 제2 기울기와는 상이한 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 셋다운 구동부는, 셋다운 전원, 상기 셋다운 전원 방향으로 접속된 다이오드, 상기 다이오드를 사이에 두고 상기 셋다운 전원에 접속된 커패시터를 포함하고, 셋다운 스위치의 소스와 드레인 사이에 인가되는 최대 전압은, 상기 커패시터 양단에 충전되는 전압으로 제한되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 최대 전압은 유지 전압과 상기 셋다운 전원 전압의 크기를 합한 것일 수 있다.
본 발명의 제3 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 초기 화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 제2 기울기의 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 구동부; 및 상기 셋다운 구동부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극에 이르는 경로를 개폐하도록 설치되며, 상기 셋다운 구동부의 동작에 앞서, 게이트 단자에 연결된 가변 저항에 의하여 세팅되는 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극 측으로 출력하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기와는 다른 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 소정 기울기의 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 스위치; 및 상기 초기화 기간 중 상기 셋다운 스위치가 턴오프되어 있는 기간 동안에, 상기 셋다운 스위치 양단에 인가되는 전압이 일정하도록 하는 전하 펌핑 회로를 포함하는 셋다운 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전하 펌핑 회로는, 전류 방향 제어 다이오드를 통하여 상기 셋다운 스위치의 입력단에 접속된 셋다운 전원; 및 상기 다이오드를 사이에 두고 상기 셋다운 전원에 한 단이 연결되고, 다른 한 단이 유지 구동부의 출력단에 접속된 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터는 상기 유지 구동부의 출력 전압 및 상기 셋다운 전원 전압의 차이에 의하여 충전되는 것일 수 있다.
또한, 상기 스캔 전극 구동 장치는, 상기 초기화 기간 중, 상기 스캔 전극에 셋업 구동이 이루어지고 있는 동안 상기 스캔 전극과 상기 셋다운 구동부 사이의 경로를 차단하는 스위칭 소자를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 제5 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은, 초기화 구간 중, 스캔 전극에 상승 램프 파형을 인가하면서, 상기 스캔 전극으로부터 셋다운 구동부에 이르는 경로를 차단하는 단계; 상기 셋다운 구동부에 이르는 경로를 턴온 하면서, 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극에 인가하는 단계; 및 상기 셋다운 구동부를 작동시켜 상기 제1 기울기와는 상이한 제2 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제6 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 상승 램프 파형을 출력하는 셋업 구동부; 어드레스 기간 중, 상기 스캔 전극 측으로 스캔 펄스 전압을 출력하는 스캔 펄스 전압 공급부; 및 상기 스캔 펄스 전압 공급부와 상기 셋업 구동부의 출력단 사이에 개재되며, 상기 스캔 펄스 전압 공급부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극 측에 연결되는 경로를 개폐하는 스위칭 소자를 포함한다.
본 발명의 제7 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 어드레스 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 스캔 펄스 전압을 출력하는 스캔 로우 스위치; 및 상기 스캔 로우 스위치가 턴오프되어 있는 기간 동안에, 상기 스캔 로우 스위치 양단에 인가되는 전압이 유지 전압과 셋다운 전압 크기 의 합을 넘지 않도록 제한하는 전하 펌핑 회로 및 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 PDP 구동 장치(특히, 스캔 전극 구동 장치)의 한 바람직한 실시예를 나타낸다. 도시된 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, Y-유지 구동부(126), 스캔 기준 전압 공급부(124) 및 스캔 구동 IC(121)의 회로 구성 및 배치는 도 4에 도시된 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
우선, 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에서는, 셋업 구동부(122), 셋다운 구동부(123) 및 스캔 펄스 전압 공급부(125)의 위치가 도 4의 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)의 그것과는 상이하다. 셋업 스위치(SET_UP)의 출력단에 연결되는 셋업 구동부(122)의 출력단은 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단에 바로 접속되어 있고, 셋다운 구동부(123)의 출력단은 패스바텀 스위치(PASS_bottom)를 거쳐 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단과 연결되어 있다.
또한, 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)과 비교하면, 스캔 구동 IC(121)의 위치를 기준으로 볼 때, 패스탑 스위치(PASS_TOP)와 패스바텀 스위치(PASS_bottom)의 순서가 바뀌어 있다. 그리고, 패스바텀 스위치(PASS_bottom)는 게이트에 가변 저항(R_DN1)이 접속되어, 램프 전압 파형을 출력할 수 있도록 되어 있다.
실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)의 셋다운 구동부(123)는, 가변 저항(R_DN2)이 접속되어 램프 전압 파형을 출력할 수 있도록 되어 있는 셋다운 스위치(SET_DN)와, 셋다운 전원(-Vy) 외에도, 다이오드(DD) 및 제1 커패시터(C1)를 더 포함하며, 제1 커패시터(C1) 및 다이오드(DD)는 유지 구동부(126)와 셋다운 전원(-Vy) 사이에서 전하 펌핑(charge pumping) 회로를 이룬다.
또한, 실시예의 스캔 펄스 전압 공급부(125)는 스캔 로우 스위치(SCN_LOW)를 포함하는 점 및 셋다운 스위치(SET_DN)와 병렬로 되어 있다는 점은 도 4의 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)의 경우와 동일하나, 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단에 바로 접속되어 있지 않다는 차이가 있다.
도 7 및 도 8은 각각, 도 4에 도시된 종래 기술의 스캔 전극 구동 장치(20)의 출력 구동 전압 파형과 도 6에 실시예로 도시된 스캔 전극 구동 장치(120)의 출력 구동 전압 파형의 일부를 나타낸다. 셋다운을 위한 하강 램프 파형의 최종 도달 전압(-Vfn)은 셋다운 전압(-Vy)과 상이할 수 있으며, 이는 셋다운 기간을 제어함으로써 제어할 수 있다. 도 7 및 도 8을 비교하면, 본 발명의 스캔 전극 구동 장치(120)에서는 셋다운 기간 동안 2 단계의 기울기를 갖는 하강 램프 파형(RD1, RD2)을 출력할 수 있다는 차이가 있다.
이는, 패스바텀 스위치(PASS_bottom)의 게이트에 가변 저항(R_DN1)이 접속되 어, 소정 기울기를 갖는 램프 전압 파형을 출력할 수 있도록 되어 있기 때문인데, 이러한 구성을 통하여, 동일한 최종 도달 전압(-Vfn)을 갖더라도, 제1 하강 램프 파형(RD1)의 기울기나 제2 하강 램프 파형(RD2)의 기울기를 보다 크게 하여 전체적인 셋다운 기간을 단축할 수 있다. 셋다운 기간을 단축함으로써, 초기화 기간을 단축하여, 어드레스 기간 또는 유지 기간 등의 타 기간에 좀 더 여유를 확보할 수 있어 구동의 효율화를 도모할 수 있게 된다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 실시예에 따른 스캔 전극 구동 장치(120)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 10a 내지 도 10e는 스캔 전극 구동 장치(120)의 작동과 출력 구동 파형의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, 초기화 기간 중의 셋업 동작을 나타낸다. 가변 저항(R_UP)을 통해, 셋업 스위치(SET_UP)의 게이트 단자에 구동 신호가 입력되면, 셋업 스위치(SET_UP)의 컨덕턴스(conductance)가 서서히 증가하여, 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단을 통해 스캔 전극에는 상승 램프 전압이 나타난다(경로 A). 이때, 셋업 커패시터(Cs)에 의해, 셋업 스위치(SET_UP)의 출력 전압은 유지 전압(Vs)에 셋업 전압(Vset_up)이 합하여진 전압까지 상승한다(도 10a의 구동 파형의 실선 부분에 해당).
도 9b는 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, 셋업 작동을 마치고, 전위가 하강하는 과정을 나타낸다. 이때, 유지 구동부(126)의 하측 스위치(SUS_DOWN)가 턴온하여, 스캔 전극의 전위는 스캔 구동 IC(121)와 셋업 스위치(SET_UP)의 바디 다이오드(body diode)를 거쳐(경로 B), 셋업 커패시터(Cset)에 충전된 전위만큼 하강한다(대략 유지 전압 Vs와 동일 레벨)(도 10b).
도 9c는 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, 제1 하강 램프 파형(RD1)이 출력되는 과정을 나타낸다. 가변 저항(R_DN1)을 통해, 패스바텀 스위치(PASS_bottom)의 게이트 단자에 구동 신호가 입력되면, 패스바텀 스위치(PASS_bottom)의 컨덕턴스(conductance)가 서서히 증가하여, 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단을 통해 스캔 전극에는 제1 기울기의 하강 램프 전압이 나타난다(경로 C). 이때, 패스바텀 스위치(PASS_bottom)는 패스탑 스위치(PASS_YOP) 및 유지 구동부(126)의 하측 스위치(SUS_DOWN)를 통하여 기저 전위(GND)에 접속되어 있으므로, 제1 기울기의 하강 램프 파형은 기저 전위(GND)까지 하강할 수 있다(도 10c).
도 9d는 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, 제2 하강 램프 파형(RD2)이 출력되는 과정을 나타낸다. 가변 저항(R_DN2)을 통해, 셋다운 스위치(SET_DN)의 게이트 단자에 구동 신호가 입력되면, 셋다운 스위치(SET_DN)의 컨덕턴스(conductance)가 서서히 증가하여, 패스바텀 스위치(PASS_bottom) 및 스캔 구동 IC(121)의 하측 입력단을 통해 스캔 전극에는 제2 기울기의 하강 램프 전압이 나타난다(경로 D). 이때, 이전의 유지 기간 동안에 제1 커패시터(C1)는 유지 전 압(Vs)과 셋다운 전압(-Vy)의 차이(Vs+Vy)만큼의 전압 크기로 충전되어 있고(경로 E), 제1 커패시터(C1)의 일단은 유지 구동부(126)의 하측 스위치(SUS_DOWN)를 통하여 기저 전위(GND)에 접속되어 있으므로, 제2 기울기의 하강 램프 파형은 -(Vs+Vy)까지 하강할 수 있다(도 10d).
도 9e는 실시예의 스캔 전극 구동 장치(120)에 있어, 어드레스 기간 동안의 구동 과정을 나타낸다. 스캔 기준 전압(Vsc)이 공급되는 과정은 도 4의 종래 기술의 경우와 동일하며(경로 F), 스캔 펄스 전압은 패스바텀 스위치(PASS_bottom) 및 스캔 로로우 스위치(SCN_LOW)를 통하여 인가된다(경로 G). 스캔 펄스 전압은 제1 커패시터(C1)에 충전된 전압에 의하여 결정된다(도 10e).
도 11은 본 발명의 스캔 전극 구동 장치 및 방법에 의해 얻어지는 구동 전압 파형(G1')과, 이때, 셋다운 스위치(SET_DN) 및 스캔 로우 스위치(SCN_LOW) 양단에 인가되는 전압 스트레스(G2')를 도시한다. 구동 전압 파형(G1')에는, 셋다운 기간 동안 제1 기울기의 하강 램프 파형(RD1)과 제2 기울기의 하강 램프 파형(RD2)이 나타나 있다. 여기서, 제1 기울기의 하강 램프 파형은 도 5의 종래 기술의 구동 파형에 비하여 기울기가 급하므로, 그에 따라 전체적으로 셋다운 기간이 줄어드는 효과를 얻을 수 있다. 셋다운 스위치(SET_DN)와 패스바텀 스위치(PASS_bottom)의 게이트 단에 연결된 가변 저항(R_DN1, R_DN2)의 크기를 각각 조정하여 파형의 제1 기울기 및 제2 기울기를 다양하게 제어할 수 있어 회로의 자유도가 증가한다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 유지 기간 동안과, 초기화 기간 중의 상승 램프 파형이 인가되는 기간, 그리고 제1 하강 램프 파형이 인가되는 기간 중에는 셋다운 스위치(SET_DN) 양단에는 일정한 전압이 인가되며, 이 전압의 크기는 유지 전압과 셋다운 전압 크기가 합하여진 전압이 된다(Vs+Vy). 이는, 유지 기간 중, 전하 펌핑 회로를 이루는 제1 커패시터(C1)의 양단에 충전된 전압이, 유지 기간 동안과, 초기화 기간 중의 상승 램프 파형이 인가되는 기간, 그리고 제1 하강 램프 파형이 인가되는 기간 동안에 셋다운 스위치(SET_DN)의 양단에 인가되기 때문이며, 결국, 도 5의 전압 스트레스와 비교할 때, 셋다운 스위치(SET_DN)의 양단에는 보다 낮은 전압 스트레스가 인가되어, 셋다운 스위치(SET_DN) 및 스캔로우 스위치(SCN_LOW)에 있어서의 소자 필요 내압이 감소하고, 전압 스윙 범위 감소를 통한 동적 전력 소모 감소 효과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 PDP 구동 방법 및 구동 장치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하다. 예를 들어, 실시예에서 설명한 스위칭 소자들로써는 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하는 것이 바람직하나, 필요에 따라, 공지된 다른 스위칭 소자로도 대체될 수 있으며, 실시예로 제시된 회로 각부의 구체적인 구성 및 세부 결선 역시 다양하게 변형될 수 있다. 결국, 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위뿐 만이 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
본 발명의 PDP 구동 방법 및 장치를 적용하여, 셋다운 스위치 등에 인가되는 전압 스트레스를 경감함으로써 부품 단가를 줄이는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하여, 셋다운 스위치의 전압 스윙 범위를 감소시켜 회로의 전력 소모와 발열을 감소시킬 수 있는 PDP 구동 방법 및 장치를 얻을 수 있다.
나아가서, 본 발명에 의하여, 셋다운 동작에 할당되는 시간을 줄여, 타 구동 기간에 여유를 확보하는 등 PDP 구동을 위한 각 기간을 보다 효율적으로 구성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하여, 셋다운 동작 중의 회로의 자유도 및 제어 능력을 향상시켜 보다 효율적인 구동이 가능하게 된다.

Claims (17)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널의 초기화 구간 중의 스캔 전극 구동 방법에 있어서,
    상기 스캔 전극에 제1 기울기를 갖는 제1 하강 램프 파형을 인가하는 단계; 및
    상기 스캔 전극에 제2 기울기를 갖는 제2 하강 램프 파형을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기와 상이한 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기에 비하여 큰 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기울기는 상기 제1 기울기에 비하여 큰 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 방법.
  4. 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 상승 램프 파형을 출력하는 셋업 구동부;
    상기 초기화 기간 중, 상기 스캔 전극 측으로 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 구동부; 및
    상기 셋다운 구동부와 상기 셋업 구동부의 출력단 사이에 개재되며, 상기 셋다운 구동부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극 측에 연결되는 경로를 개폐하는 스위칭 소자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 패스바텀 스위치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 셋업 구동부는 스캔 전극 구동 IC의 한 입력단에 접속된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 게이트 단자에 연결된 가변 저항에 의하여 세팅되는 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극 측으로 출력하는 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기울기는 상기 셋다운 구동부에서 출력되는 하강 램프 파형의 기울기인 제2 기울기와는 상이한 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 셋다운 구동부는,
    셋다운 전원, 상기 셋다운 전원 방향으로 접속된 다이오드, 상기 다이오드를 사이에 두고 상기 셋다운 전원에 접속된 커패시터를 포함하고,
    셋다운 스위치의 소스와 드레인 사이에 인가되는 최대 전압은, 상기 커패시터 양단에 충전되는 전압으로 제한되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 최대 전압은 유지 전압과 상기 셋다운 전원 전압의 크기를 합한 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  11. 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 제2 기울기의 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 구동부; 및
    상기 셋다운 구동부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극에 이르는 경로를 개폐 하도록 설치되며, 상기 셋다운 구동부의 동작에 앞서, 게이트 단자에 연결된 가변 저항에 의하여 세팅되는 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극 측으로 출력하는 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기와는 다른 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  12. 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 소정 기울기의 하강 램프 파형을 출력하는 셋다운 스위치; 및
    상기 초기화 기간 중 상기 셋다운 스위치가 턴오프되어 있는 기간 동안에, 상기 셋다운 스위치 양단에 인가되는 전압이 일정하도록 하는 전하 펌핑 회로를 포함하는
    셋다운 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전하 펌핑 회로는,
    전류 방향 제어 다이오드를 통하여 상기 셋다운 스위치의 입력단에 접속된 셋다운 전원; 및
    상기 다이오드를 사이에 두고 상기 셋다운 전원에 한 단이 연결되고, 다른 한 단이 유지 구동부의 출력단에 접속된 커패시터를 포함하고,
    상기 커패시터는 상기 유지 구동부의 출력 전압 및 상기 셋다운 전원 전압의 차이에 의하여 충전되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 스캔 전극 구동 장치는,
    상기 초기화 기간 중, 상기 스캔 전극에 셋업 구동이 이루어지고 있는 동안 상기 스캔 전극과 상기 셋다운 구동부 사이의 경로를 차단하는 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  15. 초기화 구간 중, 스캔 전극에 상승 램프 파형을 인가하면서, 상기 스캔 전극으로부터 셋다운 구동부에 이르는 경로를 차단하는 단계;
    상기 셋다운 구동부에 이르는 경로를 턴온 하면서, 제1 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극에 인가하는 단계; 및
    상기 셋다운 구동부를 작동시켜 상기 제1 기울기와는 상이한 제2 기울기의 하강 램프 파형을 상기 스캔 전극에 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이의 구동 방법.
  16. 초기화 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 상승 램프 파형을 출력하는 셋업 구동부;
    어드레스 기간 중, 상기 스캔 전극 측으로 스캔 펄스 전압을 출력하는 스캔 펄스 전압 공급부; 및
    상기 스캔 펄스 전압 공급부와 상기 셋업 구동부의 출력단 사이에 개재되며, 상기 스캔 펄스 전압 공급부의 출력단으로부터 상기 스캔 전극 측에 연결되는 경로를 개폐하는 스위칭 소자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
  17. 어드레스 기간 중, 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 측으로 스캔 펄스 전압을 출력하는 스캔 로우 스위치; 및
    상기 스캔 로우 스위치가 턴오프되어 있는 기간 동안에, 상기 스캔 로우 스위치 양단에 인가되는 전압이 유지 전압과 셋다운 전압 크기의 합을 넘지 않도록 제한하는 전하 펌핑 회로 및 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극 구동 장치.
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