KR20100057353A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널 및 상기 패널에 구동 신호를 공급하는 구동회로를 포함하며, 구동회로는 서스테인 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 턴온되는 제1 스위치, 그라운드 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 각각 턴온되는 제2 스위치 및 제3 스위치를 포함하고, 제2 스위치는 제3 스위치와 제1 스위치의 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 회로에서 대용량의 패스 스위치를 제거함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 구동 회로의 발열을 감소시켜 플라즈마 디스플레이 장치의 신뢰성을 높이고 에너지 소모를 줄일 수 있다.
Figure P1020080116358
플라즈마 디스플레이 장치, pdp, 구동 회로

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이(Plasma Display) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 장치에 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널(Panel)의 구동 회로에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위해, 패널에 형성된 각각의 전극에 구동 신호를 공급하기 위한 구동들이 필요하다.
구동 신호의 제어를 위해 패널 구동 회로는 다수의 스위치들을 포함하고, 대용량의 스위치들이 사용됨에 따라 스위칭시 열이 발생하며, 상기 발열에 의해 불필 요한 에너지가 소모되는 문제가 있었다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 있어, 구동 회로의 안정성을 향상시키고 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있는 구동 회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널 및 상기 패널에 구동 신호를 공급하는 구동회로를 포함하며, 구동회로는 서스테인 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 턴온되는 제1 스위치, 그라운드 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 각각 턴온되는 제2 스위치 및 제3 스위치를 포함하고, 제2 스위치는 제3 스위치와 제1 스위치의 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 회로에서 대용량의 패스 스위치를 제거함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 구동 회로의 발열을 감소시켜 플라즈마 디스플레이 장치의 신뢰성을 높이고 에너지 소모를 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일실시예를 사시도로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(10) 상에 형성되는 유지 전극 쌍인 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12), 하부기판(20) 상에 형성되는 어드레스 전극(22)을 포함한다.
상기 유지 전극 쌍(11, 12)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide;ITO)로 형성된 투명전극(11a, 12a)과 버스 전극(11b, 12b)을 포함하며, 상기 버스 전극(11b, 12b)은 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 크롬/구리/크롬(Cr/Cu/Cr)의 적층형이나 크롬/알루미늄/크롬(Cr/Al/Cr)의 적층형으로 형성될 수 있다. 버스 전극(11b, 12b)은 투명전극(11a, 12a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명전극(11a, 12a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 유지 전극쌍(11, 12)은 투명전극(11a 12a)과 버스 전극(11b, 12b)이 적층된 구조 뿐만 아니라, 투명 전극(11a, 12a)이 없이 버스 전극(11b, 12b)만으로도 구성될 수 있다. 이러한 구조는 투명 전극(11a, 12a)을 사용하지 않으므로, 패널 제조의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조에 사용되는 버스 전극(11b, 12b)은 위에 열거한 재료 이외에 감광성 재료등 다양한 재료가 가능할 것이다.
스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)의 투명전극(11a, 12a)과 버스전극(11b, 11c)의 사이에는 상부 기판(10)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 상부 기판(10)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM, 15)가 배열된다.
본 발명의 일실시예에 따른 블랙 매트릭스(15)는 상부 기판(10)에 형성되는 데, 격벽(21)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙 매트릭스(15)와, 투명전극(11a, 12a)과 버스전극(11b, 12b)사이에 형성되는 제2 블랙 매트릭스(11c, 12c)로 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 블랙층 또는 블랙 전극층이라고도 하는 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 형성 과정에서 동시에 형성되어 물리적으로 연결될 수 있고, 동시에 형성되지 않아 물리적으로 연결되지 않을 수도 있다.
또한, 물리적으로 연결되어 형성되는 경우, 제 1 블랙 매트릭스(15)와 제 2 블랙 매트릭스(11c, 12c)는 동일한 재질로 형성되지만, 물리적으로 분리되어 형성되는 경우에는 다른 재질로 형성될 수 있다.
스캔 전극(11)과 서스테인 전극(12)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(13)과 보호막(14)이 적층된다. 상부 유전체층(13)에는 방전에 의하여 발생된 하전입자들이 축적되고, 유지 전극 쌍(11, 12)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호막(14)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스피터링으로부터 상부 유전체층(13)을 보호하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.
또한, 어드레스 전극(22)은 스캔 전극(11) 및 서스테인 전극(12)과 교차되는 방향으로 형성된다. 또한, 어드레스 전극(22)이 형성된 하부기판(20) 상에는 하부 유전체층(23)과 격벽(21)이 형성된다.
또한, 하부 유전체층(23)과 격벽(21)의 표면에는 형광체층이 형성된다. 격벽(21)은 세로 격벽(21a)와 가로 격벽(21b)가 폐쇄형으로 형성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되 는 것을 방지한다.
본 발명의 일실시예에는 도 1에 도시된 격벽(21)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽(21)의 구조도 가능할 것이다. 예컨대, 세로 격벽(21a)과 가로 격벽(21b)의 높이가 다른 차등형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로 격벽(21b) 중 적어도 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로 격벽(21b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다.
여기서, 차등형 격벽 구조인 경우에는 가로 격벽(21b)의 높이가 높은 것이 더 바람직하고, 채널형 격벽 구조나 홈형 격벽 구조인 경우에는 가로 격벽(21b)에 채널이 형성되거나 홈이 형성되는 것이 바람직할 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 R, G 및 B 방전셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, R, G 및 B 방전셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이다. 또한, 방전셀의 형상도 사각형상 뿐만 아니라, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.
또한, 상기 형광체층은 가스 방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광을 발생하게 된다. 여기서, 상부/하부 기판(10, 20)과 격벽(21) 사이에 마련된 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 도시한 것 으로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 방전셀들은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 방전셀들은 각각 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되거나 동시에 구동될 수 있고, 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm)은 동시에 구동될 수 있다. 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn)은 기수 번째 라인들과 우수 번째 라인들로 분할되어 구동되거나 순차적으로 구동될 수 있다.
도 2에 도시된 전극 배치는 본 발명에 따른 플라즈마 패널의 전극 배치에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치 및 구동 방식에 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)들 중 2 개의 스캔 전극 라인이 동시에 스캐닝되는 듀얼 스캔(dual scan) 방식도 가능하다. 또한, 상기 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)은 패널의 중앙 부분에서 상, 하로 분할되어 구동될 수도 있다.
도 3은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드로 나누어 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 타이밍도로 도시한 것이다. 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정 개수 예컨대 8개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ...SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 서스테인 구간(S1, ..., S8)로 분할된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따르면 리셋 구간은 복수 개의 서브필드 중 적어도 하나에서 생략될 수 있다. 예컨대, 리셋 구간은 최초의 서브필드에서만 존 재하거나, 최초의 서브필드와 전체 서브필드 중 중간 정도의 서브필드에서만 존재할 수도 있다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극(X)에 표시 데이터 신호가 인가되고, 각 스캔 전극(Y)에 상응하는 스캔 펄스가 순차적으로 인가된다.
각 서스테인 구간(S1, ...,S8)에서는, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 서스테인 방전 구간(S1, ..., S8)내의 서스테인 방전 펄스 개수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 서스테인 펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1 구간, 서브필드3 구간 및 서브필드8 구간 동안 셀들을 어드레싱하여 서스테인 방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는, APC(Automatic Power Control)단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 즉, 도 3에서는 한 프레임을 8개의 서브필드로 분할하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 본 발명은 그에 한정되지 아니하며, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수를 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예를 들어, 한 프레임을 12 또는 16 서브필드 등과 같이, 8 서브필드 이상으로 분할하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시킬 수 있다.
또한 각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대, 서브필드 4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드 6 에 할당된 계조도를 32 에서 34 로 높일 수 있다.
도 4는 상기 분할된 하나의 서브필드에 대해, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 타이밍도로 도시한 것이다.
상기 서브필드는 스캔 전극들(Y) 상에 정극성 벽전하를 형성하고 서스테인 전극들(Z) 상에 부극성 벽전하를 형성하기 위한 프리 리셋(pre reset) 구간, 프리 리셋 구간에 의해 형성된 벽전하 분포를 이용하여 전 화면의 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋(reset) 구간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스(address) 구간 및 선택된 방전셀들의 방전을 유지시키기 위한 서스테인(sustain) 구간을 포함한다.
리셋 구간은 셋업(setup) 구간 및 셋 다운(setdown) 구간으로 이루어지며, 상기 셋업 구간에서는 모든 스캔 전극으로 상승 램프 파형(Ramp-up)이 동시 인가되어 모든 방전셀에서 미세 방전이 발생되고, 이에 따라 벽전하가 생성된다. 상기 셋다운 구간에는 상기 상승 램프 파형(Ramp-up)의 피크 전압보다 낮은 정극성 전압에서 하강하는 하강 램프파형(Ramp-down)이 모든 스캔 전극(Y)으로 동시에 인가되어 모든 방전셀에서 소거방전이 발생되고, 이에 따라 셋업 방전에 의해 생성된 벽전하 및 공간전하 중 불요 전하를 소거시킨다.
어드레스 구간에는 스캔 전극으로 부극성의 스캔 신호(scan)가 순차적으로 인가되고, 이와 동시에 상기 어드레스 전극(X)으로 정극성의 데이터 신호(data)가 인가된다. 이러한 상기 스캔 신호(scan)와 데이터 신호(data) 간의 전압 차와 상기 리셋 구간 동안 생성된 벽전압에 의해 어드레스 방전이 발생 되어 셀이 선택된다. 한편, 상기 셋다운 구간과 어드레스 구간 동안에 상기 서스테인 전극에는 서스테인 전압을 유지하는 신호가 인가된다.
상기 서스테인 구간에는 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 펄스가 인가되어 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 면방전 형태로 서스테인 방전이 발생된다.
도 4에 도시된 구동 파형들은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 신호들에 대한 일실시예로서, 상기 도 4에 도시된 파형들에 의해 본 발명은 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 프리 리셋 구간이 생략될 수 있으며, 도 4에 도시된 구동 신호들의 극성 및 전압 레벨은 필요에 따라 변경이 가능하고, 상기 서스테인 방전이 완료된 후에 벽전하 소거를 위한 소거 신호가 서스테인 전극에 인가될 수도 있다. 또한, 상기 서스테인 신호가 스캔 전극(Y)과 서스테인(Z) 전극 중 어느 하나에만 인가되어 서스테인 방전을 일으키는 싱글 서스테인(single sustain) 구동도 가능하다.
도 5는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
구동 회로는 에너지회수부, 서스테인구동부, 리셋 구동부 및 스캔 IC를 포함하여 이루어진다.
서스테인 구동부는 서스테인 구간 동안 고전위 서스테인 전압(Vs)을 공급하 는 서스테인 전압 전원(Vs)과, 서스테인 전압(Vs)이 스캔 전극에 인가되도록 턴온되는 서스-업 스위치(Sus-UP)와, 스캔 전극에 인가되는 전압을 그라운드 전압까지 하강하도록 턴온되는 서스-다운 스위치(Sus-DN)를 포함한다.
또한, 구동 회로는 서스테인구동부의 출력을 패널에 공급하기 위해 턴온되는 대용량의 패스(PASS) 스위치, 공진을 위한 인덕터(L1)를 포함한다.
에너지 회수부는 스캔 전극에 공급된 에너지을 회수 및 공급하는 소스 커패시터(C1), 커패시터(C1)에 회수되어 소스 커패시터(C1)에 저장된 에너지가 스캔 전극에 공급되도록 턴온되는 에너지 공급 스위치(ER-UP) 및 스캔 전극으로부터 에너지가 회수되도록 턴온되는 에너지 회수 스위치(ER-DN)를 포함한다.
리셋 구동부는 점진적으로 상승하는 셋업 신호를 스캔 전극에 공급하기 위해 턴온되는 셋-업 스위치(Set-UP), 부극성 전압까지 하강하는 셋다운 신호를 스캔 전극에 공급하기 위해 턴온되는 셋-다운 스위치(Set-DN)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 셋-업 스위치는 드레인(Drain)이 서스테인 전압 전원(Vs)에 연결되고, 소스(Source)가 스캔 IC에 연결되며, 게이트(Gate)가 가변 저항(미도시)과 연결되며, 상기 가변 저항의 저항값이 변함에 따라 점진적으로 상승하는 상기 셋업 신호가 생성된다.
스캔 IC는 스캔 전극에 스캔 전압(Vsc)을 인가하기 위해 턴온되는 스캔-업 스위치, 스캔 전극에 그라운드 전압 또는 부극성 전압을 인가하기 위해 턴온되는 스캔-다운 스위치를 포함한다.
주 방전 경로에는 패스(PASS) 스위치가 스위칭되어 패널에 다양한 구동 파형 을 공급하게 된다. 상기 패스(PASS) 스위치는 상기 구동회로에는 다양한 전압원이 포함되고, 셋다운 또는 스캔 동작이 음의 바이어스 레벨에서 실시되는 경우가 존재하므로, 역으로 흐르는 전류경로를 차단하거나 주 방전 경로 형성을 위해 필요하게 된다. 하지만 상기 패스(PASS) 스위치는 대용량이므로, 그 영향으로 파형을 왜곡시키고, 전압의 오버슈트(overshoot)등에 의해 유지 전압의 마진에 영향을 주는 문제점이 발생한다.
또한, 에너지 공급 스위치(ER-UP), 에너지 회수 스위치(ER-DN) 뿐만 아니라서스-업 스위치(Sus-UP), 서스-다운 스위치(Sus-DN) 역시 패스(PASS) 스위치의 드레인(drain)단에 연결되어 있으며, 모든 서스테인 전류를 패스 스위치를 거쳐서 전극(패널)로 공급된다. 따라서, 패스 스위치는 도통 저항에 따른 발열이 수반되며, 이를 감소시키기 위해 개수를 늘리거나 대형 히트싱크(heat sink)를 체결하였으나, 이는 제조 비용의 상승으로 연결되는 문제점이 있다.
도 6은 본 발명에 따른 구동 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다. 구동 회로는 에너지회수부, 서스테인구동부, 리셋 구동부 및 스캔 IC를 포함하여 이루어진다.
서스테인 구동부는 서스테인 구간 동안 고전위 서스테인 전압(Vs)을 공급하는 서스테인 전압 전원(Vs)과, 서스테인 전압(Vs)이 스캔 전극에 인가되도록 턴온되는 제1 스위치(SW1)와, 스캔 전극에 인가되는 전압을 그라운드 전압까지 하강하도록 턴온되는 제2 스위치(SW2)와 제3 스위치(SW3)를 포함한다. 상기 제2 스위치는 상기 제3 스위치와 제1 스위치의 사이에 연결된다. 상기 제2 스위치와 제3 스위치 는 서로 반대 방향으로 연결된 바디 다이오드를 가질 수 있다.
에너지 회수부는 공진을 위한 인덕터(L1), 스캔 전극에 공급된 에너지을 회수 및 공급하는 소스 커패시터(C1), 커패시터(C1)에 회수되어 소스 커패시터(C1)에 저장된 에너지가 스캔 전극에 공급되도록 턴온되는 에너지 공급 스위치(ER-UP) 및 스캔 전극으로부터 에너지가 회수되도록 턴온되는 에너지 회수 스위치(ER-DN)를 포함한다. 상기 인덕터는 상기 소스 커패시터의 일단에 직접 연결될 수 있다.
리셋 구동부는 점진적으로 상승하는 셋업 신호를 스캔 전극에 공급하기 위해 턴온되는 셋-업 스위치(Set-UP), 부극성 전압원(-Vy), 부극성 전압까지 하강하는 셋다운 신호를 스캔 전극에 공급하기 위해 턴온되는 셋-다운 스위치(Set-DN)를 포함한다. 셋-업 스위치(Set-UP)와 셋-다운 스위치(Set-DN)는 게이트(Gate)단에 가변 저항(미도시)이 연결되어, 상기 가변 저항의 저항값이 변함에 따라 점진적으로 변화하는 신호를 생성할 수 있다.
또한, 도 6에서와 같이 부극성 전압원(-Vy)과 연결되는 별도의 스위치를 더 포함하여 스캔 펄스와 같이 급격히 부극성 전압으로 변경하기 위해 턴온되도록 구성할 수 있다.
스캔 IC는 스캔 전극에 스캔 전압(Vsc)을 인가하기 위해 턴온되는 스캔-업 스위치, 스캔 전극에 그라운드 전압 또는 부극성 전압을 인가하기 위해 턴온되는 스캔-다운 스위치를 포함한다.
다른 스위치들의 동작은 도 6를 참조하여 상기에서 설명한 바와 같으므로, 이하에서는 상기 제3 스위치와 제1 스위치의 사이에 연결된 제2 스위치(SW2)의 동 작을 중심으로 설명하기로 한다.
서스테인 전압을 패널에 공급하는 경우에는 제1 스위치(SW1)과 제2 스위치(SW2)는 턴온되고, 제3 스위치(SW3)는 턴오프되고 되어 그라운드 전압으로부터의 경로는 차단되고 패널로 서스테인 전압이 공급된다.
패널의 전압을 그라운드 전압이 되게 하는 경우에는, 제3 스위치(SW3)는 턴온되고 제1 스위치(SW1)과 제2 스위치(SW2)는 턴오프되어 패널에 공급되는 신호로부터 서스테인 전압이 제거된다. 이 경우에 제2 스위치(SW2)의 바디 다이오드를 통해 패널은 그라운드 전원에 연결되어, 패널에 공급되던 서스테인 전압이 제거되고, 그라운드 전압이 된다.
기존의 구동 회로와 달리, 제2 스위치(SW2)의 소스(source)단에 에너지 공급 스위치(ER-UP)와 제1 스위치(SW1)가 연결된다. 즉, 패널로 흐르는 전류의 절반 이상을 차지하는 에너지 회수 회로의 에너지 공급시의 전류와 고준위의 서스테인 전류는 제2 스위치(SW2)를 거치지 않고, 직접 스캔전극(패널)로 흐르게 된다.
따라서, 제2 스위치(SW2)는 종래의 패스스위치의 대용량의 절반이하의 용량으로 구성할 수 있으며, 제2 스위치(SW2)에 흐르는 전류량이 감소하므로 그에 따라 스위치 소장에서의 발열량도 감소하므로 스위치 소자에 부착되던 히트싱크의 크기 및 제조 비용도 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 스위치(SW2)의 턴온,오프를 제어하여 전압원으로 역전류가 흐르는 것을 방지할 수 있고, 제2 스위치(SW2)에서의 에너지 손실량도 감소된다.
본 발명의 구동회로에서는 상기 제1 스위치는 설계사양에 따라 서스테인 전 압보다 큰 전압만큼의 내압을 견딜 수 있어야 한다. 고내압용 절연게이트형 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용하여 상기 사양을 만족시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치는 절연게이트형 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 구동 회로의 구성에 대한 다른 일실시예를 나타내는 회로도이다.
본웝 발명의 구동 회로는 상기 패널로부터 회수되는 전압을 충전하는 소스 커패시터(C1); 상기 패널의 커패시턴스와 함께 공진회로를 형성하는 인덕터(L1); 소스 커패시터(C1)에 충전된 전압을 상기 패널로 공급하기 위해 턴온되는 제4 스위치; 및 상기 패널에 충전된 전압을 회수하기 위해 턴온되며, 상기 구동 장치의 출력단에 연결되는 제5 스위치;를 더 포함하고, 상기 제5 스위치의 일단과 상기 제2 스위치의 일단이 연결될 수 있다.
또한, 도 6의 실시예와는 달리 제2 스위치(SW2)의 소스(source)단에 제5 스위치(SW5)와 제1 스위치(SW1)가 연결될 뿐만 아니라, 셋-업 스위치(Set-UP)도 연결될 수 있다.
또한, 상기 구동회로는 도 7과 같이 제2 커패시터와 그라운드 전압원 사이에 연결되어 부극성 전압을 상기 패널로 공급하기 위해 턴온(turn on)되는 제6 스위치를 더 포함할 수 있다.
제6 스위치(SW6)는 드레인(Drain)단이 제2 커패시터(C2)와 연결되고, 제2 커패시터(C2)의 타측 일단은 스캔 IC와 연결된다. 제6 스위치(SW6)의 소스(Source)단 은 그라운드 전압원과 연결되고, 게이트(Gate)단으로 동작전압(Vcc)이 공급된다.
제6 스위치(SW6)이 도통되어 제2 커패시터(C2)와의 사이의 노드B를 그라운드 전압으로 낮추면, 이 때 커패시터의 양단은 Vn의 전위차를 가지고 있고, 노드A는 커플링되어 -Vn까지 내려간다. 이 경우, Vn은 DC-DC 컨버터와 같은 전압공급부에서 공급받는 전압으로 커패시터에 충전되거나 직접 연결될 수 있다.
따라서 제6 스위치(SW6)는 소스단이 그라운드 전압으로 소스단이 그라운드 전압대비 음의 전압이 아니므로, 소스단이 음의 전압인 경우 기존회로에서 필요로 하는 별도의 게이트 드라이브 IC나 플로팅 전원회로가 필요하지 않다. 또한, 별도의 부극성 전압원이 불필요하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널 구조에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구동 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 구동 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.

Claims (6)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널 및 상기 패널에 구동 신호를 공급하는 구동회로를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 구동회로는 서스테인 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 턴온되는 제1 스위치, 그라운드 전압을 상기 패널에 인가하기 위해 각각 턴온되는 제2 스위치 및 제3 스위치를 포함하고,
    상기 제2 스위치는 상기 제3 스위치와 제1 스위치의 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스위치와 제3 스위치는 서로 반대 방향으로 연결된 바디 다이오드를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치는 절연게이트형 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 패널로부터 회수되는 전압을 충전하는 소스 커패시터;
    상기 패널의 커패시턴스와 함께 공진회로를 형성하는 인덕터;
    상기 소스 커패시터에 충전된 전압을 상기 패널로 공급하기 위해 턴온되는 제4 스위치; 및
    상기 패널에 충전된 전압을 회수하기 위해 턴온되며, 상기 구동 장치의 출력단에 연결되는 제5 스위치;를 더 포함하고,
    상기 제5 스위치의 일단과 상기 제2 스위치의 일단이 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인덕터는 상기 소스 커패시터의 일단에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동회로는 제2 커패시터와 그라운드 전압원 사이에 연결되어 부극성 전압을 상기 패널로 공급하기 위해 턴온(turn on)되는 제6 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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