KR20090050690A - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극 및 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극에 의해 정의되는 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널 및 제1 전극을 구동하는 구동부를 포함하며, 구동부는, 제1 전극과 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되는 스위치, 스위치를 턴 온 시켜, 제1 전극의 전압을 제2 전압에서 제2 전압보다 높은 제3 전압까지 점진적으로 상승시키는 제1 스위치 구동부 및 스위치를 턴 온 시켜, 제1 전극에 제1 전압을 공급하는 제2 스위치 구동부를 포함하는 플라즈마 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 부품 수를 감소시켜 구현 비용을 절감할 수 있음은 물론, 회로 설계를 용이하게 할 수 있다.
Figure P1020070117273
PDP, 리셋, 유지, 스위치

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING APPARATUS THEREOF}
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치에 관한 것으로, 특히 부품 수를 감소시켜 회로를 간소화 시킬 수 있는 플라즈마 표시 장치, 그 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치이다. 플라즈마 표시 장치의 표시 패널에는 복수의 방전 셀(이하 "셀"이라 함)이 매트릭스(matrix)형태로 배열되어 있다.
이러한 플라즈마 표시 장치는 한 프레임을 각각의 계조 가중치를 갖는 복수의 서브필드로 분할하여 구동한다. 이때, 셀의 휘도는 복수의 서브필드 중 해당하는 셀이 발광하는 서브필드의 가중치를 합한 값에 의해 결정된다.
또한 각각의 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다. 리셋기간은 셀의 벽 전하 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 방전 셀 중 발광 셀과 비발광 셀을 선택하기 위해 어드레싱 동작을 수행하는 기간이다. 유지기간은 어드레스 기간에서 발광 셀로 설정된 셀을 해당 서브필드의 가 중치에 해당하는 기간 동안 유지 방전시켜 화상을 표시하는 기간이다.
일반적으로 리셋 기간에서 주사 전극에 점진적으로 상승하는 전압 파형(이하, "리셋 상승 파형"이라 함)을 인가한 후, 주사 전극에 점진적으로 하강하는 전압 파형을 인가하여, 각 전극 사이에 약 방전을 발생시켜 셀의 벽 전하 상태를 초기화시킨다. 또한 유지 기간에서 같은 방향으로 배열하는 주사 전극과 유지 전극에 반대 위상으로 유지 방전 펄스를 인가하여, 발광 셀로 설정된 셀에서 유지 방전을 일으킨다.
일반적으로, 플라즈마 표시 장치는 주사 전극에 리셋 상승 파형을 인가하는 회로와 유지 방전 펄스를 인가하는 회로를 별도로 구성한다.
즉, 리셋 상승 파형에 필요한 전압(이하, "리셋 상승 전압"이라 함)과 유지 방전 펄스에 필요한 전압(이하, "유지 전압"이라 함)을 다른 전압 레벨로 설정하며, 리셋 상승 전압을 공급하는 전원과 유지 전압을 공급하는 전원을 별도로 구성한다. 또한 주사 전극에 리셋 상승 전압을 인가하는 스위치와 주사 전극에 유지 전압을 인가하는 스위치는 별도로 구성한다.
그러나, 리셋 상승 전압과 유지 전압이 다른 전압 레벨로 설정되므로, 리셋 상승 전압을 공급하는 전원 또는 유지 전압을 공급하는 전원으로 향하는 전류 경로가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 별도의 소자를 추가적으로 구성하여야 하고, 이로 인해 회로의 간소화에 한계가 있는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 회로를 간소화 시킬 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는, 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 의해 정의되는 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널 및 상기 제1 전극을 구동하는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 제1 전극과 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되는 스위치, 상기 스위치를 턴 온 시켜, 상기 제1 전극의 전압을 제2 전압에서 상기 제2 전압보다 높은 제3 전압까지 점진적으로 상승시키는 제1 스위치 구동부 및 상기 스위치를 턴 온 시켜, 상기 제1 전극에 상기 제1 전압을 공급하는 제2 스위치 구동부를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 장치는, 복수의 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치로서, 상기 복수의 전극에 전기적으로 연결되도록 형성되어 있는 노드와 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되는 제1 스위치, 리셋 기간의 상승 기간에, 상기 제1 스위치를 턴 온 시켜, 상기 복수의 전극의 전압을 제2 전압에서 상기 제2 전압보다 높은 제3 전압까지 점진적으로 상승시키는 제1 스위치 구동부 및 유지 기간에, 상기 제1 스위치를 턴 온 시켜, 상기 복수의 전극에 상기 제1 전압을 공급하는 제2 스위치 구동부를 포함한다.
본 발명의 특징에 따르면, 부품 수를 감소시켜 구현 비용을 절감할 수 있음은 물론, 회로 설계를 용이하게 할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기재한 벽 전하란 용어는 셀의 벽(예를 들어, 유전체 층) 상에서 각 전극에 가깝게 형성되는 전하를 의미한다. 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명하며, 벽 전압은 벽 전하에 의해서 셀의 벽에 형성되는 전위 차를 말한다.
또한, 본 명세서에서 전압을 유지한다는 표현은 특정 2점간의 전위 차가 시 간 경과에 따라 변화하여도 그 변화가 설계 상 허용될 수 있는 범위 내이거나 변화의 원인이 당업자의 설계 관행에서는 무시되고 있는 기생 성분에 의한 경우를 포함한다. 또한 방전 전압에 비해 반도체 소자(트랜지스터, 다이오드 등)의 문턱 전압이 매우 낮으므로 문턱 전압을 0V로 간주하고 근사 처리한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(400), 유지 전극 구동부(500) 및 전원 공급부(600)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)이 배열된 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am), 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 셀을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어부(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스 전극 구동 제어 신호(Sa), 유지 전극 구동 제어신호(Sx) 및 주사 전극 구동 제어신호(Sy)를 출력한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 어드레스 전극 구동 제어신호(Sa)를 수신하여 발광 셀들 중에서 비발광 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
주사 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 주사 전극 구동 제어신호(Sy)를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.
유지 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 유지 전극 구동 제어신호(Sx)를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.
전원 공급부(600)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 제어부(200) 및 각 구동부(300, 400, 500)에 공급한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 도시한 도면이다.
도 2에서는 편의상 복수의 서브필드 중 하나의 서브필드만을 나타내었으며, 하나의 셀을 형성하는 주사 전극(Y), 유지 전극(X) 및 어드레스 전극(A)에 인가되는 구동 파형에 대해서만 설명한다.
먼저, 리셋 기간에 대하여 설명한다. 리셋 기간은 상승 기간과 하강 기간으로 이루어진다. 상승 기간에서는 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)을 기준 전압(도 2에서는 0V로 나타내었음, 이하 동일함)으로 유지한 상태에서, 주사 전극(Y)의 전압을 ΔV1 전압에서 ΔV1+Vs 전압까지 점진적으로 상승시킨다. 이때 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이 및 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서의 미약한 방전(이하, "약 방전"이라 함)이 발생되고, 이로 인해, 주사 전극(Y)에는 (-) 벽 전하가 형성되고, 유지 전극(X) 및 어드레스 전극(A)에는 (+) 벽 전하가 형성된다. 리셋 기간에서 모든 셀의 상태는 초기화되어야 하므로, ΔV1+Vs 전압은 모든 조건의 셀에서 방전이 일어날 수 있을 정도의 높은 전압으로 설정된다.
하강 기간에서는 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)을 각각 기준 전압 및 Ve 전압으로 유지시킨 상태에서 주사 전극(Y)의 전압을 기준 전압에서 Vnf 전압까지 점진적으로 감소시킨다. 이때 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이 및 주사 전극(Y)과 어드레스 전극(A) 사이에서의 약 방전이 발생하고, 이로 인해 상승 기간 동안 주사 전극(Y)에 형성되었던 (-) 벽 전하 및 유지 전극(X)과 어드레스 전극(A)에 형성된 (+) 벽 전하가 소거된다. 일반적으로 (Vnf-Ve) 전압의 크기는 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 사이의 방전 개시 전압(Vf) 근처로 설정되고, 이로 인해 주사 전 극(Y)과 유지 전극(X) 사이의 벽 전압의 차가 거의 0V에 가깝게 되어 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 셀이 유지 기간에서 오방전하는 것을 방지한다.
어드레스 기간에서는 발광할 셀을 선택하기 위해서, 유지 전극(X)에 Ve 전압을 인가한 상태에서 복수의 주사 전극(Y1~Yn)에 순차적으로 VscL 전압(주사 전압)을 가지는 주사 펄스를 인가한다. 이와 동시에, VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 복수의 셀 중에서 발광할 셀을 통과하는 어드레스 전극(A)에 어드레스 전압(Va)을 인가한다. 이로 인해, 어드레스 전압(Va)이 인가된 어드레스 전극(A)과 VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y) 사이 및 VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y)과 VscL 전압이 인가된 주사 전극(Y)에 대응하는 유지 전극(X) 사이에서 어드레스 방전이 일어난다. 이로 인해 주사 전극(Y)에 (+) 벽 전하가 형성되고, 어드레스 전극(A) 및 유지 전극(X)에 각각 (-) 벽 전하가 형성된다. 이때, VscL 전압은 Vnf 전압과 같거나 또는 Vnf 전압보다 소정 전압(ΔV2) 낮은 레벨로 설정된다. 한편, VscL 전압이 인가되지 않는 주사 전극(Y)에는 VscL 전압보다 높은 VscH 전압(비주사 전압)이 인가되고, 선택되지 않는 방전 셀의 어드레스 전극(A)에는 기준 전압이 인가된다.
유지 기간에서는 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 하이 레벨 전압(도 2에서는 Vs 전압)과 로우 레벨 전압(도 2에서는 0V 전압)을 교대로 가지는 유지방전 펄스를 반대 위상으로 인가한다. 이로 인해, 주사 전극(Y)에 Vs 전압이 인가될 때 유지 전극(X)에 0V 전압이 인가되고, 유지 전극(X)에 Vs 전압이 인가될 때 주사 전극(Y) 에 0V 전압이 인가되고, 어드레스 방전에 의해 주사 전극(Y)과 유지 전극(X) 간에 형성된 벽 전압과 Vs 전압에 의해 주사 전극(Y)과 유지 전극(Y)에서 방전이 일어난다. 이후, 주사 전극(Y)과 유지 전극(X)에 유지 방전 펄스를 인가하는 과정은 해당 서브필드가 표시하는 가중치에 대응하는 횟수만큼 반복된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 도 3을 참조하여 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)는 도 2로 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 구현하기 위한 다수의 구동 회로를 포함하나, 도 3에서는 그 일부만을 도시하였다. 그리고, 도 3에서는, 스위치를 바디 다이오드(미도시함)를 가지는 N 채널 전계 효과 트랜지스터(FET)로 도시하였으나, 동일 또는 유사한 기능을 하는 다른 스위치로 이루어질 수 있음은 물론이다. 또한, 유지 전극(X)과 주사 전극(Y)에 의해 형성되는 용량성 성분을 패널 커패시터(Cp)로 도시하였다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)는 유지 구동부(410), 리셋 구동부(420), 주사 구동부(430) 및 경로 스위치(Ynp)를 포함한다.
주사 구동부(430)는 스위치(Yfr), 제너 다이오드(ZD1), 커패시터(CscH), 다이오드(DscH) 및 주사회로(432)를 포함한다.
다이오드(DscH)는 애노드가 VscH 전압을 공급하는 전원(VscH)에 연결되고, 커패시터(CscH)의 일단은 다이오드(DscH)의 캐소드에 연결된다. 스위치(Yfr)의 소 스는 VscL 전압을 공급하는 전원(VscL)에 연결된다. 제너 다이오드(ZD1)의 애노드는 스위치(Yfr)의 드레인에 연결되고, 캐소드는 커패시터(CscH)의 타단과 스위치(YscL)의 접점에 연결된다.
참고로, 리셋 기간의 상승 기간에 커패시터(CscH)에 충전되어 있는 전압이 도 2에 나타낸 ΔV1 전압, 즉 VscH 전압과 VscL 전압의 차이며, 스위치(YscL)이 턴 온 될 때 커패시터(CscH)에는 (VscH-VscL) 전압, 즉 ΔV1 전압이 충전된다.
이다. 또한, 리셋 기간의 하강 기간에 제너 다이오드(ZD1)의 애노드와 캐소드 간의 전압차가 도 2에 나타낸 ΔⅤ2 전압, 즉 VscL 전압과 Vnf 전압의 차이다.
주사회로(432)는 스위치(Sch) 및 스위치(Scl)를 포함한다.
스위치(Sch)는 드레인이 다이오드(DscH)와 커패시터(CscH)의 접점에 연결되고 소스가 주사 전극(Y)에 연결된다. 트랜지스터(Scl)는 드레인이 주사 전극(Y)에 연결되고, 소스가 커패시터(CscH)와 제너 다이오드(ZD1)의 접점에 연결된다.
주사회로(432)는 어드레스 기간에서 켜질 방전 셀을 선택하기 위해서 주사 전극(Y)에 VscL 전압을 인가하고, 켜지지 않을 방전 셀의 주사 전극(Y)에 VscH 전압을 인가하도록 동작한다. 일반적으로 어드레스 기간에서 복수의 주사 전극(Y1∼Yn)을 순차적으로 선택할 수 있도록 각각의 주사 전극(Y1∼Yn)에 주사회로(432)가 IC 형태로 연결되어 있으며, 이러한 선택 회로(432)를 통하여 주사 전극 구동부(400)의 구동 회로가 주사 전극(Y1-Yn)에 공통으로 연결된다. 도 3에서는 하나의 주사 전극(Y)과 이에 대응하는 하나에 주사회로(432)만을 도시하였다.
경로 스위치(Ynp)는 노드(N1)과 스위치(Scl)의 소스 사이에 연결된다. 경로 스위치(Ynp)는 리셋 기간의 상승 기간 및 유지 기간에 턴 온 상태를 유지하고, 이로 인해 리셋 기간의 상승 기간 및 유지 기간에 노드(N1)에 인가되는 전압이 경로 스위치(Ynp)를 통해 주사 전극(Y)에 인가된다.
유지 구동부(410)는 커패시터(Crec), 스위치(Syr, Syf, Syg, Yset), 다이오드(D1, D2, D3, D4, D5), 인덕터(L1) 및 게이트 드라이버(412)를 포함한다.
스위치(Yset)는 드레인이 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)에 연결되고, 소스가 노드(N1)에 연결된다. 게이트 드라이버(412)의 기준 전압 입력단(-)은 스위치(Yset)의 소스에 연결된다. 다이오드(D5)는 캐소드가 스위치(Yset)의 제어전극에 연결되고, 애노드는 게이트 드라이버(412)의 출력단(+)에 연결된다. 스위치(Syg)는 드레인이 노드(N1)에 연결되고, 소스가 접지단에 연결된다. 다이오드(D4)는 애노드가 스위치(Syg)의 소스에 연결된다. 인덕터(L1)는 일단이 노드(N1)에 연결되고, 타단이 다이오드(D4)의 캐소드에 연결된다. 다이오드(D3)의 애노드는 인덕터(L1)의 타단에 연결되고 캐소드는 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)에 연결된다. 스위치(Syf)의 드레인은 인덕터(L1)의 타단에 연결되고, 다이오드(D1)의 캐소드는 스위치(Syf)의 드레인에 연결된다. 다이오드(D2)의 애노드는 스위치(Syf)의 소스에 연결되고, 스위치(Syr)의 소스는 다이오드(D1)의 애노드에 연결된다. 그리고, 커패시터(Crec)는 일단이 스위치(Syr)의 드레인과 다이오드(D2)의 캐소드의 접점에 연결되고, 타단은 접지단에 연결된다.
리셋 구동부(420)는 스위치(Yset, Ynp, YscL), 저항(R1, R2, R3), 다이오드(D6, D7), 커패시터(C1), 스위치(Yset, Ynp, YscL) 및 게이트 드라이버(422)를 포함한다.
스위치(Yset)의 소스는 노드(N1)에 연결되고, 드레인은 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)에 연결된다. 저항(R3)은 일단이 스위치(Yset)의 드레인에 연결되고, 저항(R2)의 일단은 저항(R3)의 타단에 연결된다. 다이오드(D6)의 애노드는 저항(R2)과 저항(R3)의 접점에 연결되고, 캐소드는 저항(R3)의 일단에 연결된다. 커패시터(C1)는 일단이 저항(R2)의 타단에 연결되고, 타단이 스위치(Yset)의 제어 전극에 연결된다. 저항(R1)은 일단이 스위치(Yset)의 제어 전극에 연결되고, 타단이 게이트 드라이버(422)의 출력단(+)에 연결된다. 다이오드(D7)는 애노드가 저항(R1)의 일단에 연결되고, 캐소드가 저항(R1)의 타단에 연결된다. 게이트 드라이버(422)의 기준 전압 입력단(-)은 스위치(Yset)의 소스에 연결된다. 그리고, 스위치(YscL)는 드레인이 경로 스위치(Ynp)와 스위치(Scl)의 접점에 연결되고, 소스가 VscL 전압을 공급하는 전원(VscL)에 연결된다.
도 3으로 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)는 하나의 스위치(Yset)를 유지 구동부(410) 및 리셋 구동부(420)에서 공통으로 사용하고, 이를 통해 리셋 기간에 주사 전극(Y)의 전압을 ΔV1 전압에서 ΔV1+Vs 전압까지 상승시키거나 또는 유지 기간에 주사 전극(Y)의 전압을 Vs 전압으로 유지시킨다. 이로 인해, 유지 구동부(410) 및 리셋 구동부(420)에 각각 별도의 스위치를 포함하는 일반적인 플라즈마 표시 장치에 비해 부품 수 감소로 인한 구현 비용의 저감은 물론, 회로 설계가 용이해진다.
이하, 도 3에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이 용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 리셋 기간의 상승 기간에 주사 전극(Y)의 구동 파형을 구현하기 위한 전류 경로를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 리셋 기간의 상승 기간에 주사 전극(Y)의 구동 파형을 구현하기 위한 제1 및 제2 전류 경로(①, ②)를 도시한 도면이다.
먼저, 리셋 기간의 상승 기간에, 주사 전극(Y)의 전압을 기준 전압에서 ΔV1 전압으로 상승시키기 위해, 스위치(Syg, Sch, Ynp)를 턴 온 시킨다.
스위치(Syg, Sch)가 턴 온 됨에 따라, 접지단으로부터 스위치(Syg, Ynp), 커패시터(CscH) 및 스위치(Sch)를 경유하여 주사 전극으로 형성되는 제1 전류 경로(①)를 통해 전류가 흐르게 된다. 이로 인해 커패시터(CscH)에 충전되어 있던 전압, 즉 VscH 전압과 VscL 전압의 차인 ΔV1 전압이 주사 전극(Y)에 인가되어 주사 전극(Y)의 전압이 기준 전압에서 ΔV1 전압까지 상승한다.
한편, 제1 전류 경로(①)를 통해 전류를 흘려주어 주사 전극(Y)의 전압을 기준 전압에서 ΔV1 전압까지 상승시키는 동안, 게이트 드라이버(422)는 로우 레벨 신호를 출력하여 스위치(Yset)를 턴 오프 상태로 유지한다. 이때, Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)으로부터 저항(R3), 저항(R2), 커패시터(C1), 다이오드(D7) 및 게이트 드라이버(422)를 경유하여 스위치(Yset)의 소스로 형성되는 경로를 통해 전류가 흐르고, 이로 인해 커패시터(C1)에 소정 전압이 충전된다.
주사 전극(Y)의 전압이 ΔV1 전압에 도달하면, 스위치(Syg)를 턴 오프 시키고, 스위치(Yset)를 턴 온 시킨다. 여기에서, 스위치(Yset)의 턴 온은 게이트 드 라이버(422)의 제어에 의한 것이며, 이로 인해 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)으로부터 스위치(Yset), 스위치(Ynp), 커패시터(CscH) 및 스위치(Sch)를 경유하여 주사 전극(Y)으로 형성되는 제2 전류 경로(②)를 통해 전류가 흐르게 된다. 이때, 주사 전극(Y)의 전압은 ΔV1 전압에서 ΔV1+Vs 전압까지 램프 파형으로 상승한다.
주사 전극(Y)의 전압이 ΔV1 전압에서 ΔV1+Vs 전압까지 램프 파형으로 상승하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
게이트 드라이버(422)가 스위치(Yset)를 턴 온 시키기 위해 하이 레벨 신호를 스위치(Yset)의 제어 전극으로 인가함에 따라, 저항(R1)과 커패시터(C1) 및 스위치(Yset)의 게이트 드레인 및 게이트 소스 사이의 기생 커패시턴스 성분 간의 공진 파형으로 인해 스위치(Yset)의 제어 전극의 전압이 상승하여 스위치(Yset)의 문턱 전압을 넘으면, 스위치(Yset)가 턴 온 된다. 스위치(Yset)가 턴 온 됨에 따라 전류가 제2 전류 경로(②)를 통해 흐르게 되고, 이로 인해 주사 전극(Y)의 전압이 상승하여 스위치(Yset)의 소스측의 전압이 높아진다. 이때 커패시터(C1)와 스위치(Yset)의 게이트 드레인 사이의 기생 커패시턴스 성분으로 인해 스위치(Yset)의 제어 전극의 전압이 스위치(Yset)의 문턱 전압 이하로 하강하고, 이로 인해 게이트 드라이버(422)가 여전히 하이 레벨 신호를 스위치(Yset)의 제어 전극으로 인가하고 있음에도 불구하고 스위치(Yset)는 턴 오프 된다. 이때, 스위치(Yset)가 턴 오프 됨에 따라 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)으로부터 저항(R3) 및 저항(R2)를 통해 커패시터(C1)로 형성되는 경로를 통해 전류가 흐르고, 이로 인해 커패시터(C1)에 전압이 충전됨은 물론이다. 한편, 게이트 드라이버(422)가 여전히 하이 레벨 신호를 스위치(Yset)의 제어 전극으로 인가하고 있으므로, 스위치(Yset)의 제어 전극의 전압이 스위치(Yset)의 문턱 전압 보다 높아지게 되어 스위치(Yset)는 다시 턴 온 되고, 이로 인해 전류가 다시 제2 전류 경로(②)를 통해 흐르게 된다.
이러한 스위치(Yset)의 온/오프는 스위치(Yset)의 소스측 전압이 Vs 전압에도달할 때까지 반복되고, 이로 인해, 주사 전극(Y)의 전압은 ΔV1 전압에서 ΔV1+Vs 전압까지 램프 파형으로 상승하게 된다.
참고로, 이때 커패시터(C1)는 느리게 충전되고 빠르게 방전 되어야 하므로, 이를 위해 저항(R3)의 저항값은 저항(R2)의 저항값에 비해 매우 높게 설정되어야 함은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 유지 기간의 주사 전극(Y)의 구동 파형을 구현하기 위한 전류 경로를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 유지 기간의 주사 전극(Y)의 구동 파형을 구현하기 위한 제3 내지 제6 전류 경로(③ ~ ⑥)를 도시한 도면이다. 참고로, 도 5에서, 제3 전류 경로(③) 및 제6 전류 경로(⑥)는 점선으로 나타내었으며, 제4 전류 경로(④) 및 제5 전류 경로(⑤)는 실선으로 나타내었다.
먼저, 제3 전류 경로(③)는 스위치(Syr, Ynp, Scl)를 턴 온 시킴에 따라 접지단으로부터 커패시터(Cerc), 스위치(Syr), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 스위치(Ynp) 및 스위치(Scl)를 경유하여 주사 전극(Y)으로 형성되는 전류 경로이다. 제3 전류 경로(③)로 전류가 흐름에 따라 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 공진이 발생하고, 이로 인해 주사 전극(Y)의 전압은 기준 전압에서 Vs 전압까지 상승한다.
제4 전류 경로(④)는 스위치(Yset, Ynp, Scl)를 턴 온 시킴에 따라 Vs 전압을 공급하는 전원(Vs)으로부터 스위치(Yset), 스위치(Ynp) 및 스위치(Scl)를 경유하여 주사 전극(Y)으로 형성되는 전류 경로이다. 제4 전류 경로(④)를 통해 전류가 흐름에 따라 주사 전극(Y)의 전압은 Vs 전압을 유지한다.
이때, 스위치(Yset)의 턴 온은 게이트 드라이버(412) 및 게이트 드라이버(422)를 통해 동시에 스위치(Yset)의 제어 전극에 하이 레벨 신호를 인가함에 따른 것이다. 여기에서, 게이트 드라이버(422)를 통해 스위치(Yset)의 제어 전극에 하이 레벨 신호를 인가하는 것은 게이트 드라이버(412)만을 이용하여 스위치(Yset)의 제어 전극에 하이 레벨 신호를 인가하는 경우, 스위치(Yset)의 제어 전극에 인가된 신호가 게이트 드라이버(422)의 일단(+)을 통해 입력되어 타단(-)을 통해 스위치(Yset)의 소스로 출력되는 것을 방지하기 위한 것이다.
제5 전류 경로(⑤)는 스위치(Scl, Ynp, Syf)를 턴 온 시킴에 따라 주사 전극(Y)으로부터 스위치(Scl, Ynp), 인덕터(L1), 스위치(Syf), 다이오드(D2), 및 커패시터(Cerc)를 경유하여 접지단으로 형성되는 전류 경로이다. 제5 전류 경로(⑤)를 통해 전류가 흐름에 따라 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp) 사이에서 공진이 발생하고, 이로 인해 주사 전극(Y)의 전압은 Vs 전압에서 기준 전압으로 하강한다.
제6 전류 경로(⑥)는 스위치(Scl, Ynp, Syg)를 턴 온 시킴에 따라 주사 전 극(Y)으로부터 스위치(Scl), 스위치(Ynp) 및 스위치(Syg)를 경유하여 접지단으로 형성되는 전류 경로이다. 제6 전류 경로(⑥)를 통해 전류가 흐름에 따라 주사 전극(Y)의 전압은 기준 전압을 유지한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)는 하나의 스위치(Yset)를 이용하여 리셋 기간 및 유지 기간에 주사 전극(Y)에 소정 전압을 인가함으로써, 부품 수 감소로 인한 구현 비용의 저감은 물론, 회로 설계가 용이해지는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 리셋 기간의 상승 기간에 주사 전극(Y)의 구동 파형을 구현하기 위한 제1 및 제2 전류 경로(①, ②)를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주사 전극 구동부(400)를 이용하여 도 2에 나타낸 구동 파형 중 유지 기간의 주사 전극(Y)의 구동 파형 중 Vs 전압 유지 기간을 구현하기 위한 제3 내지 제6 전류 경로(③ ~ ⑥)를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명>
100: 플라즈마 표시 패널 200: 제어부
300: 어드레스 전극 구동부 400: 주사 전극 구동부
410: 유지 구동부 420: 리셋 구동부
430: 주사 구동부 432: 주사회로
500: 유지 전극 구동부 600: 전원 공급부

Claims (15)

  1. 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 형성되는 제3 전극 및 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 의해 정의되는 방전 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널; 및
    상기 제1 전극을 구동하는 구동부를 포함하며,
    상기 구동부는,
    상기 제1 전극과 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되는 스위치;
    상기 스위치를 턴 온 시켜, 상기 제1 전극의 전압을 제2 전압에서 상기 제2 전압보다 높은 제3 전압까지 점진적으로 상승시키는 제1 스위치 구동부; 및
    상기 스위치를 턴 온 시켜, 상기 제1 전극에 상기 제1 전압을 공급하는 제2 스위치 구동부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    한 프레임을 복수의 서브 필드로 분할하여 구동하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 복수의 서브 필드 중 적어도 하나의 서브 필드는 상기 방전 셀을 초기화하는 리셋 기간, 상기 방전 셀을 발광 셀 또는 비발광 셀로 선택하는 어드레스 기간 및 상기 발광 셀을 유지 방전 시키는 유지 기간을 포함하며,
    상기 제1 스위치 구동부는 상기 리셋 기간 중 일부 기간 동안 상기 스위치를 턴 온 시키며,
    상기 제2 스위치 구동부는 상기 유지 기간 중 일부 기간 동안 상기 스위치를 턴 온 시키는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전압은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 합에 대응하는 플라즈마 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위치 구동부는,
    상기 제1 전원과 상기 스위치의 제어 전극 사이에 연결되는 커패시터;
    기준 전압 입력단이 상기 스위치의 일단에 연결되는 제1 게이트 드라이버; 및
    상기 제1 게이트 드라이버의 출력단과 상기 스위치의 제어 전극 사이에 연결되는 제1 저항;
    을 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스위치 구동부는,
    상기 제1 전원과 상기 스위치의 제어 전극 사이에서 상기 커패시터에 직렬로 연결되는 제2 및 제3 저항; 및
    상기 제2 저항에 병렬로 연결되어 상기 커패시터로부터 상기 전원으로의 전류 경로를 형성하는 다이오드
    를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 저항은 상기 제3 저항의 저항값보다 큰 저항값을 가지는 플라즈마 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 스위치 구동부는,
    캐소드가 상기 스위치의 제어 전극에 연결되는 다이오드; 및
    출력단이 상기 다이오드의 애노드에 연결되고, 기준 전압 입력단이 상기 스위치의 일단에 연결되는 제2 게이트 드라이버
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  8. 복수의 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치에 있어서,
    상기 복수의 전극에 전기적으로 연결되도록 형성되어 있는 노드와 제1 전압을 공급하는 제1 전원 사이에 연결되는 제1 스위치;
    리셋 기간의 상승 기간에, 상기 제1 스위치를 턴 온 시켜, 상기 복수의 전극 의 전압을 제2 전압에서 상기 제2 전압보다 높은 제3 전압까지 점진적으로 상승시키는 제1 스위치 구동부; 및
    유지 기간에, 상기 제1 스위치를 턴 온 시켜, 상기 복수의 전극에 상기 제1 전압을 공급하는 제2 스위치 구동부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 스위치 구동부는,
    상기 제1 전원과 상기 제1 스위치의 제어 전극 사이에 연결되는 커패시터;
    기준 전압 입력단이 상기 제1 스위치의 일단에 연결되는 제1 게이트 드라이버; 및
    상기 제1 게이트 드라이버의 출력단과 상기 제1 스위치의 제어 전극 사이에 연결되는 제1 저항;
    을 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 스위치 구동부는,
    상기 제1 전원과 상기 제1 스위치의 제어 전극 사이에서 상기 커패시터에 직렬로 연결되는 제2 및 제3 저항; 및
    상기 제2 저항에 병렬로 연결되어 상기 커패시터로부터 상기 전원으로의 전 류 경로를 형성하는 다이오드
    를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 저항은 상기 제3 저항의 저항값보다 큰 저항값을 가지는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 스위치 구동부는,
    캐소드가 상기 제1 스위치의 제어 전극에 연결되는 다이오드;
    출력단이 상기 다이오드의 애노드에 연결되고, 기준 전압 입력단이 상기 제1 스위치의 일단에 연결되는 제2 게이트 드라이버
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 상기 제2 전압만큼 높은 전압인 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    어드레스 기간에 상기 복수의 전극에 순차적으로 주사 전압을 인가하며, 상 기 복수의 전극 중 상기 주사 전압이 인가되지 않는 전극에 비주사 전압을 인가하는 주사 구동부를 더 포함하며,
    상기 제2 전압은 상기 비주사 전압과 상기 주사 전압의 차에 대응하는 플라즈마 표시 장치의 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 노드와 상기 제1 전압보다 낮은 제4 전압을 공급하는 제2 전원 사이에 연결되고, 유지 기간에 턴 온 되어 상기 복수의 전극에 상기 제4 전압을 공급하는 제2 스위치를 더 포함하며,
    유지 기간에, 상기 복수의 전극에 상기 제1 및 제4 전압을 교번으로 공급되는 플라즈마 장치의 구동 장치.
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