KR20080032698A - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 및 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동방법에 관한 것으로, 특히 높은 구동 효율 및 향상된 방전 특성을 가지며 전체 구동 장치의 회로를 간단하게 구성할 수 있어 비용 절감이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는 복수의 스캔 전극 및 서스테인 전극 그리고 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 어드레스 전극을 구비하며, 상기 복수의 스캔 전극에, 리셋 구간 및 서스테인 방전 구간 동안 소정의 리셋 펄스 파형의 전압 및 기저전압을 각각 공급하고, 어드레스 구간 동안 라인 순차적으로 소정의 어드레스 펄스 파형의 전압을 공급하는 스캔 구동 장치; 및 상기 복수의 서스테인 전극에, 상기 리셋 구간 및 상기 어드레스 구간 동안 기저전압을 공급하고, 상기 서스테인 방전 기간 동안 서로 크기가 동일하고 극성이 다른 전압으로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 서스테인 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, PDP, 스캔 구동 장치, 리셋 파형

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로 및 구동 방법 {Driving Apparatus and Method for Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 PDP 구동 방법 중 대표적인 ADS 구동 방법의 계조 구현 방법을 예시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 PDP 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 구동 파형 중 스캔 전극(Y)에 인가되는 스캔 파형을 공급하기 위한 스캔 구동 장치의 일례를 나타낸다.
도 5는 도 3에 도시한 바와 같은 구동 파형 중 서스테인 전극(Z)에 인가되는 파형의 전압을 공급하기 위한 서스테인 구동 장치의 일례를 나타낸다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 도시한다
도 7은 도 6에 도시된 바와 같은 구동 파형을 공급하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캔 구동장치의 일례를 도시한다.
도 8a 내지 도 8d는 도 7에 도시된 바와 같은 스캔 구동 장치의 구체적인 동 작 과정을 설명하는 도면들이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동방법에 관한 것으로, 특히 높은 구동 효율 및 향상된 방전 특성을 가지며 전체 구동 장치의 회로를 간단하게 구성할 수 있어 비용 절감이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Pane: 이하 'PDP'라고도 함)은 가스 방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 가시광선이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다. PDP는 음극선관(CRT)에 비하여 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형 화면의 구현이 가능하다는 등의 장점이 있다. 일반적으로 PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 서브픽셀에 해당한다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 각 방전셀은 상부기판(1)상에 형성된 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z), 하부기판(9)상에 형성된 어드레스 전극(X)을 구비한다. 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)은 통상 투명한 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide: 이하 'ITO'라고도 함)로 이루어지며, 이들의 높은 저항 특성으로 인한 전압강하를 줄이기 위하여 이들 위에는 Ag, Cu, Cr 등의 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어진 버스전극(3)이 각각 형성된다.
스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)이 나란히 형성된 상부기판(1)에는 상부 유전체층(4)과 보호막(5)이 적층된다. 보호막(5)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(4)의 손상을 방지함과 동시에 2차 전자의 방출효율을 높이기 위하여 통상 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어진다.
어드레스 전극(X)이 형성된 하부기판(9) 상에는 하부 유전체층(8) 및 격벽(6)이 형성되며, 하부 유전체층(8)과 격벽(6) 표면에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 형광체(7)가 도포된다. 어드레스 전극(X)은 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)과 교차하는 방향으로 형성되며, 격벽(6)은 어드레스 전극(X)과 평행한 방향으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(7)는 플라즈마 방전 시 발생된 자외선에 의하여 여기되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부 기판(1) 및 하부 기판(9)과 격벽(6)에 의해 마련된 방전 공간에는 가스 방전을 위한 Ne+Xe 및 페닝 가스 등이 봉입된다.
상술한 구조의 PDP는 어드레스 전극(X)과 스캔 전극(Y) 간의 대향 방전에 의해 방전셀이 선택된 후 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 간의 면방전에 의해 상기 선택된 방전셀의 방전이 유지되게 한다. 이러한 방전셀에서는 서스테인 방전 시 발생되는 자외선에 의해 형광체(7)를 발광시킴으로써 가시광을 셀 외부로 방출시킨다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조정하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시할 수 있게 된다.
도 2는 종래 기술의 PDP 구동 방법 중 대표적인 ADS 구동 방법의 계조 구현 방법을 예시하는 도면이다. 도 2를 참조하면 ADS 구동방식에서는 계조 표현을 위해 화상을 나타내는 1 TV 필드(통상, 16.67ms) 동안 밝기가 각기 다른, 즉 발광 기간의 길이가 각각 다른, 다수 개의 서브필드(SF)를 두는 것이 일반적이며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 8개의 서브필드를 두는 경우 각각의 서브필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27의 가중치에 해당하는 만큼의 서스테인 방전 구간의 길이를 갖고, 이들 서브필드의 조합으로 256(=28) 계조의 표현이 가능하게 된다. 각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 구간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 구간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 방전 구간으로 이루어진다.
도 3은 도 2에 도시된 PDP 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 리셋 구간의 셋업 구간(SU)에는 소정 기울기를 갖고 정극성의 소정 전압에서부터 셋업 전압(Vsetup)까지 상승하는 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압이 모든 스캔 전극(Y)들에 동시에 공급된다. 이와 동시에, 서스테인 전극(Z)과 어드레스 전극(X)에는 기저 전압(GND)이 공급된다. 상기 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압에 의해 전화면의 방전셀들 내에서 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전으로 셋업 방전이 일어나며, 이 셋업 방전에 의하여 어드레스 전극(X)과 서스테인 전극(Z) 상에는 정극성의 벽전하가 쌓이게 되고, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
리셋 구간의 셋다운 구간(SD)에는, 셋업 전압(Vsetup)에서 정극성의 소정 전압으로 하강한 후 소정 기울기를 갖고 부극성의 셋다운 전압(Vsetdown)으로 하강하는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 스캔 전극(Y)들에 공급된다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 공급되는 동안, 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X)에는 각각 소정의 정극성의 바이어스 전압(Vds) 및 기저전압(GND)이 공급된다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압에 의해 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전으로 셋다운 방전이 일어나며, 이 셋다운 방전에 의하여 셋업 방전 시에 형성된 벽전하들 중에서 어드레스 방전에 불필요한 과도한 벽전하들이 소거된다. 상기 셋다운 구간(SD)에서의 벽전하 변화를 살펴보면, 어드레스 전극(X) 상의 벽전하 변화는 거의 없으며, 셋업 방전 시에 형성되었던 스캔 전극(Y) 상의 부극성의 벽전하들은 셋다운 방전에 의하여 일부 감소되는 한편, 이 감소분만큼 서스테인 전극(Z) 상에 부극성의 전하가 쌓이게 된다.
어드레스 구간에는 소정의 베이스 전압(Vdsc)이 공급되는 중에 일정 기간 부극성의 스캔 펄스 전압(Vy)이 공급됨으로써 베이스 전압(Vdsc)과 스캔 펄스 전압(Vy)의 차이만큼의 크기(Vsc)를 갖는 스캔 펄스 파형의 전압이 스캔 전극(Y)들에 라인 순차적으로 공급된다. 상기 도면에서는 스캔 펄스 전압(Vy)의 크기가 셋다운 전압(Vsetdown)의 크기와 동일한 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 스캔 펄스 전압(Vy)의 공급과 동기되어 어드레스 전극(X)에 정극성의 데이터 펄스 전압(Va)이 공급된다. 스캔 펄스 전압(Vy)과 데이터 펄스 전압(Va)의 전압차와 리셋 구간에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스 전압(Va)이 인가되는 셀 내에서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 방전 구간에서 서스테인 펄스가 공급될 때 서스테인 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 어드레스 구간 동안 서스테인 전극(Z)에는 상기 바이어스 전압(Vds)이 계속 공급된다.
서스테인 방전 구간에는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 교번적으로 서스테인 펄스 파형의 전압이 공급된다. 매 서스테인 펄스가 인가될 때마다 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스 전압(Vs)이 더해지면서 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전, 즉 표시 방전이 발생된다. 여기서 스캔 전극에 인가되는 서스테인 펄스 중 첫번째 서스테인 펄스는 서스테인 방전이 안정되게 개시될 수 있도록 다른 서스테인 펄스의 폭보다 넓은 펄스가 사용되기도 한다.
도 4는 도 3에 도시한 구동 파형 중 스캔 전극(Y)에 인가되는 스캔 파형을 공급하기 위한 스캔 구동 장치의 일례를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 종래 기술에 따라 PDP 패널에 스캔 파형을 공급하기 위한 스캔 구동 장치는, 서스테인 펄스 공급부(41), 베이스 전압 공급부(42) 및 스캔 펄스 전압 공급부(43), 스캔 구동 IC(44), 셋업 전압 공급부(45) 및 셋다운 전압 공급부(46)를 포함하여 이루어진다.
서스테인 펄스 공급부(41)는 서스테인 방전 구간 동안 스캔 전극(Y)에 서스테인 펄스 전압(Vs) 및 기저 전압(GND)으로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급한다. 이를 위해 서스테인 펄스 공급부(41)는 서스테인 방전 구간에 공급되는 제어신호에 따라 스캔 전극(Y)에 서스테인 펄스 전압(Vs) 및 기저 전압(GND)을 각 각 공급하기 위한 두 개의 스위치(S43, S44)를 포함하여 이루어진다. 또한 서스테인 펄스 공급부(41)는, 패널에서 공급되는 에너지로 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널로 공급하기 위한 외부 커패시터(Cs)에 연결되며, 상기 외부 커패시터(Cs)의 충방전 경로를 형성하기 위한 두 개의 스위치(S41, S42)와 역방향 전류를 차단하기 위한 제 41 및 제 42 다이오드(D41, D42), 그리고 방전셀 내의 정전 용량인 패널 커패시터(Cp)와 함께 직렬 LC 회로를 구성하는 인덕터(Ls)를 더 구비한다. 본 명세서에서 사용되는 스위치라는 용어는 달리 표현하는 경우를 제외하고는 일반적으로 바디 다이오드를 포함하는 트랜지스터를 간략하게 표현함에 유의한다.
베이스 전압 공급부(42)는 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)를 공급하는 전압원과 스캔 펄스 전압 공급부(43) 사이에 직렬로 접속되는 제 43 다이오드(D43), 제 46 스위치(S46) 및 제 47 스위치(S47), 그리고 직렬 연결된 상기 제 46 및 제 47 스위치(S46, S47)와 병렬로 연결된 제 41 커패시터(C41)를 구비한다. 상기 제 46 스위치(S46)는 어드레스 구간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 베이스 전압(Vdsc)을 스캔 구동 IC(44)에 공급하는 역할을 하는데, 이 때 상기 제 43 다이오드(D43)를 거쳐 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)을 공급하는 전압원과 그 일측이 연결되고 타측이 스캔 펄스 전압 공급부(43)에 연결된 제 41 커패시터(C41)는 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)을 공급하는 전압원으로부터의 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)을 충전한다. 상기 제 47 스위치(S47)는 제어신호에 응답하여 스캔 구동 IC(44)에 공급되는 스캔 펄스 전압(Vy)과 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)의 합인 베이스 전압(Vdsc)를 절환시키는 역할을 한다.
스캔 펄스 전압 공급부(43)는 스캔 구동 IC(44)와 스캔 펄스 전압(Vy)을 공급하는 전압원 사이에 직렬로 연결된 제 48 스위치(S48)를 구비한다. 상기 제 48 스위치(S8)는 어드레스 구간에 공급되는 제어신호에 응답하여 절환됨으로써 패널에 스캔 펄스 전압(Vy)을 공급하는 역할을 한다.
스캔 구동 IC(44)는 푸시풀(push-pull) 형태로 접속되는 제 49 및 제 50 스위치(S49, S50)를 구비한다. 상기 제 49 및 제 50 스위치(S49, S50)는 서스테인 펄스 공급부(41), 베이스 전압 공급부(42), 스캔 펄스 전압 공급부(43), 그리고 후술하는 셋업 및 셋다운 전압 공급부(45, 46)로부터의 전압 신호를 선택적으로 패널의 스캔 전극(Y)에 공급한다.
셋업 전압 공급부(45)는 도 3에 도시된 바와 같은 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압을 공급하기 위해 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 44 다이오드(D44), 제 52 스위치(S52) 및 제 52 가변저항(R52)을 포함하여 이루어진다. 제 52 스위치(S52)의 제어단자, 즉 게이트 단자에 연결된 제 52 가변저항(R52)의 저항값을 조절함으로써 상승 램프 파형(Ramp-up)의 기울기가 조정된다.
셋다운 전압 공급부(46)는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압을 공급하기 위해 셋다운 전압(Vsetdown)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 저항(R') 및 제 53 스위치(S53)를 포함하여 이루어진다. 상기 하강 램프 파형(Ramp-down)의 기울기는 상기 제 53 스위치(S53)의 게이트 단자에 연결된 제 53 가변 저항(R53)의 저항값을 조절함으로써 조정된다.
상기 셋업 전압 공급부(45)와 상기 서스테인 펄스 공급부(41) 사이에 접속되 는 제 54 스위치(S54)는, 셋업 구간(SD) 중 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압이 인가되는 기간에 턴오프되어 셋업 전압(Vsetup)을 인가하는 전압원에서 스캔 구동 IC(44)로 흐르는 전류가 서스테인 펄스 공급부(41)로 흘러 단락되는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편 상기 셋업 전압 공급부(45)와 상기 셋다운 전압 공급부(46) 사이에 접속되는 제 55 스위치(S55)는 셋다운 구간(SD)과 어드레스 구간에 턴오프되어 셋다운 구간(SD)과 어드레스 구간에 부극성의 전압(Vy 또는 Vsetdown)이 스캔 구동 IC(44)에 공급되는 경우 서스테인 펄스 공급부(41)의 기저전압원에 연결된 제 44 스위치(S44)를 통하여 그라운드와 단락됨을 방지하는 역할을 한다. 상기 제 54 스위치(S54) 및 제 55 스위치(S55)는 또한 서스테인 방전 구간 동안 턴온되어 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 경로를 형성하게 되는데, 이 경우 일반적으로 서스테인 펄스 전압(Vs)이 180V 이상의 고전압이기 때문에 이러한 고전압을 통과시킬 수 있는 고내압의 스위치로서 여러 개의 FET가 바디 다이오드와 함께 사용되고 있다.
도 5는 도 3에 도시한 바와 같은 구동 파형 중 서스테인 전극(Z)에 인가되는 파형의 전압을 공급하기 위한 서스테인 구동 장치의 일례를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서스테인 펄스 공급부(41')는 도 3에 도시된 바와 같이 스캔 전극(Y)에 공급되는 서스테인 펄스와 교번적으로 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하기 위한 것으로서, 그 구성은 상술한 스캔 구동 장치의 서스테인 펄스 공급부(41)의 구성과 동일하므로, 그 자세한 설명은 이하 생략한다.
서스테인 구동 장치는 또한 바이어스 전압 공급부(47)를 포함하는데, 바이어 스 전압 공급부(47)는 도 3에 도시된 바와 같이 리셋 구간 및 어드레스 구간에서 서스테인 전극(Z)에 소정의 바이어스 전압(Vds)을 공급하기 위한 전압원과 연결된 두 개의 스위치(S56, S57)을 포함하여 이루어진다. 상기 도면에서는 바이어스 전압(Vdc)의 크기가 서스테인 펄스 전압(Vs)의 크기와 상이한 것으로 도시되었으나, 베이스 전압(Vdsc) 등과 관계에 따라 서스테인 펄스 전압(Vs)의 크기와 동일한 전압이 공급되도록 구성될 수도 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 따르면, 특히 스캔 전극(Y)에 셋업 전압(Vsetup), 셋다운 전압(Vsetdown), 서스테인 펄스 전압(Vs) 등의 서로 다른 크기의 여러 전압을 인가하기 위한 여러 개의 DC/DC 컨버터들을 포함하는 전원 공급 장치가 필요하므로 구동 장치 내의 회로가 복잡해지고 비용적인 측면에서 비효율적이 된다는 문제점이 있다.
또한 스캔 전극(Y)에 서스테인 펄스를 인가하기 위해서는 스캔 구동 장치 내에 포함된 스캔 IC(44)를 거쳐야 하기 때문에 이로 인해 에너지 손실이 발생하여 스캔 구동 장치의 구동효율이 떨어지며, 스캔 구동 장치와 서스테인 구동 장치 내에 각각 서스테인 펄스 공급부(41, 41')가 별도로 형성되어야 하기 때문에 전체 구동 장치의 부피가 커진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위해 스캔 전극에 공급되어야 하는 전압의 종류를 감소시키고, 스캔 전극용 서스테인 펄스 공급부를 서스테인 전극용 서스테인 펄스 공급 부에 포함시켜 그 구성을 간단히 함으로써 전체 구동 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있고 구동 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, 복수의 스캔 전극 및 서스테인 전극 그리고 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 어드레스 전극을 구비하며, 상기 복수의 스캔 전극에, 리셋 구간 및 서스테인 방전 구간 동안 소정의 리셋 펄스 파형의 전압 및 기저전압을 각각 공급하고, 어드레스 구간 동안 라인 순차적으로 소정의 어드레스 펄스 파형의 전압을 공급하는 스캔 구동 장치; 및 상기 복수의 서스테인 전극에, 상기 리셋 구간 및 상기 어드레스 구간 동안 기저전압을 공급하고, 상기 서스테인 방전 기간 동안 서로 크기가 동일하고 극성이 다른 전압으로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 서스테인 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 리셋 펄스 파형의 전압은 정극성의 소정 전압에서 제 1 전압까지 소정의 기울기를 가지고 상승하는 상승 램프 파형 및 기저 전압에서 부극성의 제 2 전압까지 소정의 기울기를 가지고 하강하는 하강 램프 파형을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 어드레스 펄스 파형의 전압은 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압 및 상기 제 2 전압과 크기가 같은 부극성의 전압으로 이루어진 단일 펄스 파형의 전압인 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징에 따른 플라즈마 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는, 푸시풀 형태로 접속된 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 접속점이 스캔 전극에 연결되는 스캔 IC; 그 게이트 단자에 제 1 가변 저항이 연결되고 상기 스캔 전극에 소정의 정극성의 전압에서부터 소정 기울기를 가지고 제 1 전압까지 상승하는 파형의 전압을 공급하기 위한 제 3 스위치; 상기 제 2 스위치와 연결되고 그 게이트 단자에 제 2 가변 저항이 연결되어 상기 스캔 전극에 기저전압으로부터 제 2 전압까지 하강하는 파형의 전압을 공급하기 위한 제 4 스위치; 상기 제 2 스위치 및 상기 제 5 스위치의 접속점에 연결되고 상기 스캔 전극에 기저전압을 공급하기 위한 제 5 스위치; 및 상기 제 1 스위치와 상기 제 3 스위치의 접속점 및 상기 제 2 스위치와 상기 제 4 스위치의 상기 접속점 사이에 연결되어 상기 스캔 전극에 스캔 펄스 파형의 전압을 공급하기 위하여 직렬로 연결된 전압원 및 다이오드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치에 의하면 어드레스 구간 동안 상기 제 1 스위치 및 상기 제 4 스위치만을 턴온시키는 도중에 일정 기간 상기 제 1 스위치를 턴오프시킴과 동시에 상기 제 2 스위치를 턴온시킴으로써 상기 스캔 펄스 파형의 전압이 공급될 수 있다.
또한 상기 제 1 스위치 및 상기 제 4 스위치만을 턴온시키는 도중에 상기 스캔 전극에는 상기 전압원이 공급하는 전압으로 인하여 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압이 공급되고, 상기 일정 기간 상기 스캔 전극에는 상기 제 2 전압과 동일한 크기의 전압이 공급될 수도 있으며, 서스테인 방전 구간 동안 상기 제 2 스위치 및 상기 제 5 스위치만을 턴온시킴으로써 상기 스캔 전극에 기저전압이 공급될 수도 있다.
본 발명에 따르면 서스테인 전극에는 상기 서스테인 방전 기간 동안 크기가 같고 극성이 다른 전압들이 반복되어 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하고, 그 이외의 기간에는 기저전압을 공급하기 위한 서스테인 구동 장치를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 의하면, 서스테인 방전 구간 동안 스캔 전극에 기저 전압을 공급하고, 서스테인 전극에 크기가 같고 극성이 다른 전압들이 반복되어 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계; 및 리셋 및 어드레스 구간 동안 상기 스캔 전극에 소정의 리셋 펄스 및 어드레스 펄스 파형의 전압을 각각 공급하고, 상기 서스테인 전극에 기저 전압을 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 리셋 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계는, 정극성의 소정 전압에서 제 1 전압까지 소정의 기울기를 가지고 상승하는 상승 램프 파형의 전압을 공급하는 단계 및 기저 전압에서 부극성의 제 2 전압까지 소정의 기울기를 가지고 하강하는 하강 램프 파형의 전압을 공급하는 단계를 포함하여 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 어드레스 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계는, 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압이 공급되는 도중에 일정 기간 상기 제 2 전압과 크기가 같은 부극성의 전압이 공급되는 단계를 포함하여 이루어질 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법에 따른 구동 파형의 일례를 도시한다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형의 리셋 구간의 셋업 구간(SU)에는, 종래 기술과 마찬가지로 소정 기울기를 갖고 정극성의 소정 전압에서부터 셋업 전압(Vsetup)까지 상승하는 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압이 모든 스캔 전극(Y)들에 동시에 공급된다. 이와 동시에, 서스테인 전극(Z)과 어드레스 전극(X)에는 기저 전압(GND)이 공급된다. 상기 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압에 의해 전화면의 방전셀들 내에서 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전으로 셋업 방전이 일어나며, 이 셋업 방전에 의하여 어드레스 전극(X)과 서스테인 전극(Z) 상에는 정극성의 벽전하가 쌓이게 되고, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
리셋 구간의 셋다운 구간(SD)에는, 셋업 전압(Vsetup)에서 기저 전압(GND)으로 하강한 후 소정 기울기를 갖고 부극성의 셋다운 전압(Vsetdown)으로 하강하는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 스캔 전극(Y)들에 공급된다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압이 공급되는 동안, 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X)에는 셋업 구간(SU)에서와 같이 기저전압(GND)이 계속 공급된다. 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압에 의해 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 및 어드레스 전극(X) 사이에는 약방전으로 셋다운 방전이 일어나며, 이 셋다운 방전에 의하여 셋업 방전시에 형성된 벽전하들 중에서 어드레스 방전에 불필요한 과도한 벽전하들이 소거된다.
어드레스 구간에는 부극성의 베이스 전압(Vdsc)이 공급되는 중에 일정 기간 이보다 크기가 작은 스캔 펄스 전압(Vy)이 스캔 전극(Y)들에 라인 순차적으로 공급되고, 상기 스캔 펄스 전압(Vy)의 인가와 동기되어 어드레스 전극(X)에 일반적으로 정극성의 데이터 펄스 전압(Va)이 공급된다. 상기 도면에서는 스캔 펄스 전압(Vy)의 크기가 셋다운 전압(Vsetdown)의 크기와 동일한 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 스캔 펄스 전압(Vy)과 데이터 펄스 전압(Va)의 전압차와 리셋 구간에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스 전압(Va)이 인가되는 셀 내에서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 방전 구간에서 서스테인 펄스가 공급될 때 서스테인 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 어드레스 구간 동안 서스테인 전극(Z)에는 기저전압(GND)이 계속 공급된다.
서스테인 방전 구간에는 스캔 전극(Y)에 기저전압이 계속 공급됨과 동시에 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스 전압(Vs)와 동일한 크기를 가지며 극성이 서로 반대인 전압들로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압이 공급된다. 서스테인 전극(Z)에 매 서스테인 펄스가 인가될 때마다 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스 전압(Vs)이 더해지면서 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전, 즉 표시 방전이 발생된다.
도 7은 도 6에 도시된 바와 같은 구동 파형을 공급하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캔 구동장치의 일례를 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캔 구동 장치는, 종래의 기술과 마찬가지로 스캔 전극(Y)에 후술하는 바와 같은 각종 전압 신호를 선택적으로 패널의 스캔 전극(Y)에 공급하는 역할을 하도록 푸시풀(push-pull) 형태로 접속된 제 1 스위치 및 제 2 스위치(S71, S72)를 포함하여 이루어지는 스캔 구동 IC(70)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캔 구동 장치는 또한, 소정의 정극성의 전압에서부터 셋업 전압(Vsetup)까지 소정의 기울기를 가지고 상승하는 상승 램프 파형(Ramp-up)의 전압을 스캔 전극(Y)에 공급하기 위해 셋업 전압(Vsetup)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 3 스위치(S73) 및 이의 게이트 단자에 연결된 제 1 가변저항(R73)을 포함한다.
또한 기저전압으로부터 소정의 기울기를 가지고 하강하는 하강 램프 파형(Ramp-down)의 전압을 스캔 전극(Y)에 공급하기 위해 부극성의 소정의 전압(Vy)을 공급하는 전압원과 직렬로 연결된 제 4 스위치(S74) 및 이의 게이트 단자에 연결된 제 2 가변저항(R74)을 포함하여 이루어지고, 상기 스캔 전극(Y)에 베이스 전압(Vds)을 공급하는데 사용되는 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)이 공급되는 전압원(71) 및 다이오드(D), 및 상기 스캔 전극(Y)에 기저전압(GND)을 공급하기 위한 제 5 스위치(S75)를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캔 구동 장치에 의하면, 상기 스캔 펄스 크기의 전압(Vsc)을 공급하는데 사용되는 전압원(71)의 (-) 단자는 상기 제 2 스위치(S72), 상기 제 4 스위치(S74) 및 상기 제 5 스위치(S75)의 접속 노드에 연 결되도록 구성되며, 상기 스캔 펄스 크기의 전압을 공급하는데 사용되는 전압원(71)의 (+) 단자에 다이오드(D)의 애노드가 직렬로 연결되고, 상기 제 1 스위치(R71) 및 제 3 스위치(S73)의 접속 노드에 다이오드(D)의 캐소드가 연결되도록 구성된다.
여기서, 도 7에는, 도 6에 도시된 바와 같이 스캔 펄스 전압(Vy)이 셋다운 전압(Vsetdown)과 동일한 크기의 전압이 공급되는 경우에 동일한 전압원으로부터 스캔 펄스 전압(Vscan)과 셋다운 전압(Vsetdown)이 공급되고 있는 스캔 구동 장치의 일례를 도시하고 있으나, 스캔 펄스 전압이 셋다운 전압과 크기가 서로 다른 경우에는 별도의 스캔 펄스 전압 공급부에 의해 스캔 펄스 전압(Vy)이 상기 스캔 전극(Y)에 공급되도록 하는 구성이 채택될 수 있음에 유의한다.
도 8a 내지 도 8d는 도 7에 도시된 바와 같은 스캔 구동 장치의 구체적인 동작 과정을 설명하는 도면들이다.
먼저, 셋업 구간에서 제 1 스위치(S71) 및 제 3 스위치(S73)를 턴온시키고, 나머지 스위치들을 턴오프시키면, 도 8a의 화살표로 도시된 바와 같이 제 1 스위치(S71) 및 제 3 스위치(S73)를 경유하여 소정 기울기를 갖고 셋업 전압(Vsetup)까지 상승하는 상승 램프 파형의 전압이 스캔 전극(Y)에 공급된다.
이후 셋다운 구간에서는 제 2 스위치(S72) 및 제 4 스위치(S74)를 턴온시킴과 동시에 나머지 스위치들을 턴오프시키면, 도 8b의 화살표로 도시된 바와 같이 제 2 스위치(S72) 및 제 4 스위치(S74)를 경유하여 셋다운 전압인 Vy까지 하강하는 하강 램프 파형의 전압이 스캔 전극(Y)에 공급된다. 여기서는 상기 셋업 구간과 셋 다운 구간에서의 상승 램프 파형 및 하강 램프 파형의 기울기는 각각 상기 제 1 저항(R73)및 상기 제 2 저항(R74)의 저항값의 조절에 의해 조절된다.
어드레스 구간에서는 먼저 제 1 스위치(S71) 및 제 4 스위치(S74)만을 턴온시키면, 도 8c의 화살표로 도시된 바와 같은 경로를 통하여 Vy+Vsc의 크기를 갖는 베이스 전압(Vdsc)이 스캔 전극(Y)에 공급된다. 이후 스캔 펄스 전압이 인가되어야 하는 경우에는 상기 셋다운 구간에 있어서의 경로와 마찬가지로 상기 제 2 스위치(S72) 및 상기 제 4 스위치(S74)만을 턴온시키면 도 8b의 화살표로 도시된 바와 동일한 경로를 통하여 스캔 펄스 전압으로서 Vy의 전압이 스캔 전극(Y)에 공급된다.
마지막으로 서스테인 구간에서는 제 2 스위치(S72) 및 제 5 스위치(S75)만을 턴온시켜 스캔 전극(Y)을 기저 전압으로 유지시킴과 동시에, 그 자세한 도시는 생략하였으나 서스테인 구동 장치에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 서스테인 전극(Z)에 정극성 및 부극성의 서스테인 펄스 전압이 교대로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급한다. 정극성의 서스테인 펄스 전압(Vs)이 서스테인 전극(Z)에 공급되면, 상기 스캔 구동 장치는 전류 싱크(current sink)의 역할을 하게 되고, 부극성의 서스테인 펄스 전압(-Vs)이 서스테인 전극(Z)에 공급되는 경우에는 전류 소스(current source)역할을 하게 되어, 각각 도 8d의 경로 81 및 82를 통해 도 5에 도시된 바와 같은 서스테인 펄스 파형의 전압이 패널에 공급될 수 있게 된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하였으나, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널, 이의 구동 장치 및 구동 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형태의 변형 및 응용이 가능하다. 예를 들면, 비록 도 6에 도시된 실시예에서는 베이스 전압이 부극성의 전압인 경우를 예로 들고 있으나, 각 전극에 인가되는 파형의 종류에 따라 정극성의 베이스 전압이 인가될 수도 있다. 결국, 상기 실시예들과 도면들은 본 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 스캔 전극(Y)에 공급하는 전압의 종류을 감소시키고, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동 장치에서 필요로 하였던 서스테인 펄스 공급부 및 서스테인 펄스를 공급하는 경로 상에 배치되는 스위치(도 4의 도면부호 S54)를 생략할 수가 있기 때문에, 전체 구동 장치 내의 회로가 간단해져서 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 스캔 구동 장치 내에 포함된 서스테인 펄스를 공급하는 경로 상에 배치되는 스위치들(도 4의 도면부호 S54 및 S55) 및 스캔 IC(44)를 거치지 않고 패널에 서스테인 펄스를 인가할 수 있기 때문에 이로 인해 에너지 손실 및 서스테인 펄스 파형의 왜곡이 개선되어 방전 특성 및 구동효율이 향상된다는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 스캔 전극 및 서스테인 전극 그리고 이들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 어드레스 전극을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    상기 복수의 스캔 전극에, 리셋 구간 및 서스테인 방전 구간 동안 소정의 리셋 펄스 파형의 전압 및 기저전압을 각각 공급하고, 어드레스 구간 동안 라인 순차적으로 소정의 어드레스 펄스 파형의 전압을 공급하는 스캔 구동 장치; 및
    상기 복수의 서스테인 전극에, 상기 리셋 구간 및 상기 어드레스 구간 동안 기저전압을 공급하고, 상기 서스테인 방전 기간 동안 서로 크기가 동일하고 극성이 다른 전압으로 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 서스테인 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 파형의 전압은 정극성의 소정 전압에서 제 1 전압까지 소정의 기울기를 가지고 상승하는 상승 램프 파형 및 기저 전압에서 부극성의 제 2 전압까지 소정의 기울기를 가지고 하강하는 하강 램프 파형을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 어드레스 펄스 파형의 전압은 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압 및 상기 제 2 전압과 크기가 같은 부극성의 전압으로 이루어진 단일 펄스 파형의 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  4. 푸시풀 형태로 접속된 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 접속점이 스캔 전극에 연결되는 스캔 IC;
    그 게이트 단자에 제 1 가변 저항이 연결되고 상기 스캔 전극에 소정의 정극성의 전압에서부터 소정 기울기를 가지고 제 1 전압까지 상승하는 파형의 전압을 공급하기 위한 제 3 스위치;
    상기 제 2 스위치와 연결되고 그 게이트 단자에 제 2 가변 저항이 연결되어 상기 스캔 전극에 기저전압으로부터 제 2 전압까지 하강하는 파형의 전압을 공급하기 위한 제 4 스위치;
    상기 제 2 스위치 및 상기 제 5 스위치의 접속점에 연결되고 상기 스캔 전극에 기저전압을 공급하기 위한 제 5 스위치; 및
    상기 제 1 스위치와 상기 제 3 스위치의 접속점 및 상기 제 2 스위치와 상기 제 4 스위치의 상기 접속점 사이에 연결되어 상기 스캔 전극에 스캔 펄스 파형의 전압을 공급하기 위하여 직렬로 연결된 전압원 및 다이오드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    어드레스 구간 동안 상기 제 1 스위치 및 상기 제 4 스위치만을 턴온시키는 도중에 일정 기간 상기 제 1 스위치를 턴오프시킴과 동시에 상기 제 2 스위치를 턴온시킴으로써 상기 스캔 펄스 파형의 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 4 스위치만을 턴온시키는 도중에 상기 스캔 전극에는 상기 전압원이 공급하는 전압으로 인하여 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압이 공급되고, 상기 일정 기간 상기 스캔 전극에는 상기 제 2 전압과 동일한 크기의 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    서스테인 방전 구간 동안 상기 제 2 스위치 및 상기 제 5 스위치만을 턴온시킴으로써 상기 스캔 전극에 기저전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    서스테인 전극에 상기 서스테인 방전 기간 동안 크기가 같고 극성이 다른 전압들이 반복되어 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하고, 그 이외의 기간에는 기저전압을 공급하기 위한 서스테인 구동 장치를 더 포함하여 이루어지는 것 을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  9. 서스테인 방전 구간 동안 스캔 전극에 기저 전압을 공급하고, 서스테인 전극에 크기가 같고 극성이 다른 전압들이 반복되어 이루어진 서스테인 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계; 및
    리셋 및 어드레스 구간 동안 상기 스캔 전극에 소정의 리셋 펄스 및 어드레스 펄스 파형의 전압을 각각 공급하고, 상기 서스테인 전극에 기저 전압을 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계는, 정극성의 소정 전압에서 제 1 전압까지 소정의 기울기를 가지고 상승하는 상승 램프 파형의 전압을 공급하는 단계 및 기저 전압에서 부극성의 제 2 전압까지 소정의 기울기를 가지고 하강하는 하강 램프 파형의 전압을 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 어드레스 펄스 파형의 전압을 공급하는 단계는, 상기 제 2 전압보다 큰 제 3 전압이 공급되는 도중에 일정 기간 상기 제 2 전압과 크기가 같은 부극성 의 전압이 공급되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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