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KR20030041469A - 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20030041469A
KR20030041469A KR1020010072271A KR20010072271A KR20030041469A KR 20030041469 A KR20030041469 A KR 20030041469A KR 1020010072271 A KR1020010072271 A KR 1020010072271A KR 20010072271 A KR20010072271 A KR 20010072271A KR 20030041469 A KR20030041469 A KR 20030041469A
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KR
South Korea
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scan
pulse
electrode lines
data pulse
switch element
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Application number
KR1020010072271A
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Inventor
최정필
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 주사펄스가 겹치는 인가되는 스캔 구동방법에 에너지 회수회로를 적용하여 구동효율을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법은 어드레스전극라인들에 '1'의 비디오신호에 대응하는 제1 데이터펄스가 인가되는 단계와, 제1 데이터펄스가 인가됨과 동시에 상기 제1 데이터펄스의 폭과 상이한 '1'의 비디오신호에 대응하는 제2 데이터펄스가 상기 제1 데이터펄스의 앞과 뒤에 인가되는 단계와, 어드레스전극라인들과 교차되는 방향으로 형성되는 주사전극라인들에는 상기 제1 데이터펄스 및 제2 데이터펄스와 동기되게 주사펄스가 공급되는 단계와, 주사펄스는 제2 데이터펄스가 공급시 에너지 회수장치에 의해 공진형 펄스가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 주사펄스가 중첩되게 인가시 에너지 회수회로를 이용함으로써 스캔 구동부의 내부 발열을 줄임과 동시에 소비전력을 줄일 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치{Method and Apparatus Driving For Scanning Of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 주사펄스가 겹치는 인가되는 스캔 구동방법에 에너지 회수회로를 적용하여 구동효율을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 대형패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 "PDP"라 함)이 주목받고 있다. PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 방전셀은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치된다. 도 2에서 방전셀(1)은 주사전극라인(Y1 내지 Ym), 유지전극라인(Z1 내지 Zm) 및 어드레스전극라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 주사전극라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되고, 유지전극라인(Z1 내지 Zm)은 공통적으로 구동된다. 어드레스전극라인들(X1 내지 Xn)은 기수번째 라인들과 우수번째 라인들로 분할되어 구동된다.
이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 다수개의 서브필드로 분리되어 구동되고, 각 서브필드기간에는 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지게 된다. 실례로, 8비트의 비디오 데이터를 이용하여 256 계조로 화상이 표시되는 경우 각 방전셀(1)에서의 1 프레임 표시기간(예를 들면, 1/60초=약 16.7msec)은 도 3에 도시된 바와 같이 8개의 서브필드(SF1 내지 SF8)로 분할된다. 각 서브필드(SF1 내지 SF8)는 다시 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 분할하고, 서스테인 기간에 1:2:4:8:…:128의 비율로 가중치를 부여하게 된다. 여기서, 리셋 기간은 방전셀을 초기화하는 기간이고, 어드레스 기간은 비디오데이터의 논리값에 따라 선택적인 어드레스방전이 발생하게 하는 기간이며, 서스테인 기간은 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀에서 방전이 유지되게 하는 기간이다. 리셋 기간과 어드레스 기간은 각 서브필드 기간에 동일하게 할당된다.
도 4는 종래의 PDP의 구동방법에 따른 파형도를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 우선 도시하지 않은 리셋 기간에서 모든 방전셀들에서 방전이 발생되게 함으로써 모든 방전셀들을 초기화하게 된다. 이러한 리셋 기간에 이어 어드레스 기간에서는 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 주사펄스(SP)를 공급함과 아울러 그 주사펄스(SP)에 동기되는 데이터펄스(DP)를 어드레스전극라인들(X1 내지 Xn)에 공급함으로써 선택적인 어드레스방전이 발생되게 한다. 이어서, 서스테인 기간에서 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)과 유지전극라인들(Z1 내지 Zm)에 교번적으로 유지펄스(SUSPy, SUSPz)를 공급함으로써 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀들에서 유지 방전이 소정의 기간동안 유지되게 한다.
이러한 서브필드 구동방법에서 서스테인 기간은 화상을 표시하는 기간으로 적절한 휘도를 내기 위해서는 어느 정도의 시간을 확보하여야 한다. 그런데, 고 해상도화 되거나 화면의 크기가 증가하게 되면 PDP의 주사전극라인(Y) 수가 증가하게 된다. 이에 따라, 어드레스 기간이 증가하게 되므로 자연히 서스테인 기간이 짧아지게 되어 휘도가 낮아지는 문제가 발생하게 된다. 이로 인하여, 어드레스 전극라인을 분할하여 멀티-어드레스를 하는 경우에는 그 만큼 구동 IC가 추가되어 제조 원가가 증가하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 어드레스방전을 위한 펄스폭을 줄여야하나 펄스폭을 줄이는 경우 방전이 불안정하게 되어 어드레스 실패확률이 증가하게 된다. 이러한 어드레스 실패를 없애기 위해서는 보조 전극라인들을 추가하여 어드레스 방전이 일어나기 전에 프라이밍 입자를 제공해주는 방법과 기존의 3전극 구조에서 어드레스 펄스의 재구성 및 최적화에 의한 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 보조전극라인에 의한 프라이밍 입자의 생성은 패널의 제작공정이 복잡해지고 구동이 어려운 단점이 있다. 따라서, 기존의 3전극 구조에서 어드레스 펄스를 개선하는 방법이 최선의 방법이라고 할 수 있다. 그러나, 주사전극라인(Y) 수가 증가하게 되면 라인당 1㎲ 정도의 매우 짧은 기간동안 어드레스 방전이 발생하여야 하는데 종래의 1㎲ 펄스로는 어드레스가 불가능하다고 알려져 있다. 이는 1㎲ 동안에는 방전이 충분히 성숙되지 못하고 끝나기 때문에 어드레스방전시 방전유지에 필요한 충분한 벽전하를 주사전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z) 상에 형성하지 못하기 때문이다. 또한, 방전셀마다 공간전하의 상태가 다르고 인접 셀에 의한 영향에 의해 어드레스가 불안정해진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 5와 같은 구동파형이 제안되었다.
도 5를 참조하면, 종래의 구동파형의 어드레스 기간에 주사전극라인(Y)에는 순차적으로 주사펄스(Vs)가 인가되고, 어드레스전극라인(X)에는 주사전극라인(Y)에 공급되는 주사펄스(Vs)에 동기되어 보조 데이터펄스(ADP) 및 메인 데이터펄스(MDP)가 공급된다. 어드레스전극라인(X)에 논리값이 '1'인 데이터펄스(DP)가 공급될 경우 작은 폭(Td)을 가지는 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되고, 데이터의 논리값이 '0'인 경우 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되지 않는다. 또한, 메인 데이터펄스(MDP)가 인가될 때 메인 데이터펄스(MDP)의 앞 및 뒤에는 메인 데이터펄스(MDP)의 폭(Td)보다 작은 폭(Tad)을 가지는 보조 데이터펄스(ADP)가 인가된다. 그리고, 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 인가되는 주사펄스(Vs, SP)는메인 데이터펄스(MDP) 및 보조 데이터펄스(ADP)의 폭(Tad+Td=Ts)을 가지는 메인 주사펄스(MSP)와 보조 데이터펄스(ADP) 폭(Tad=Tas)을 가지는 보조 주사펄스(ASP)로 나뉘어진다. 메인 주사펄스(MSP)는 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 인가되고 보조 주사펄스(ASP)는 메인 주사펄스(MSP)에 선행되어 인가된다. 주사전극라인들(Y)에 순차적으로 공급되는 주사펄스(Vs)는 보조 주사펄스(ASP)의 폭(Tas) 만큼씩 중첩되게 인가된다.
이러한 종래의 구동파형의 인가과정을 상세히 설명하면, 먼저 도 5의 A와 같이 제1 어드레스전극라인(X1)에 제1 메인 데이터펄스(MDP1)가 인가되는 경우 하나의 보조 데이터펄스(ADP)가 인가된다. 또한, 제2 어드레스전극라인(X2) 이후의 방전셀에서 제1 메인 데이터펄스(MDP1)보다 작은 폭의 제2 메인 데이터펄스(MDP2)가 인가되는 경우 도 5의 B 및 C와 같이 제2 메인 데이터펄스(MDP)의 앞 및 뒤에 보조 데이터펄스(ADP)가 인가된다. 또한, 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되지 않는 경우 보조 데이터펄스(ADP)도 인가되지 않는다.
결과적으로, 종래의 구동파형에서는 메인 데이터펄스(MDP)가 공급되는 방전셀에서 어드레스 방전은 Tad+Td+Tad의 시간동안 방전이 일어나게 되어 어드레스 방전시간을 늘려준 효과가 발생된다. 또한, 주사전극라인(Y)에 공급되는 주사펄스(Vs)가 소정 시간만큼 중첩되게 함으로써 중첩되는 시간만큼 어드레스 시간을 짧게 할 수 있다.
그러나 종래 기술에서의 주사펄스(Vs)가 중첩되는 시간은 보조 데이터펄스(ADP)가 중첩되는 부분으로 한정되므로 어드레스 시간을 줄이는 데는 한계가 있게 된다.
도 6은 종래 기술에 따른 다른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 기간에 구동되는 구동파형을 나타내는 파형도로서, 이는 한국특허출원2001-47705호로서 본 출원인인 선출원한 기술이다.
도 6을 참조하면, 종래 기술에서의 구동파형의 어드레스 기간에 주사전극라인(Y)에는 주사펄스(Vs)가 인가되고, 어드레스전극라인(X)에는 주사전극라인(Y)에 공급되는 주사펄스(Vs)에 동기되어 보조 데이터펄스(ADP) 및 메인 데이터펄스(MDP)가 공급된다. 이때 주사펄스(Vs)는 주사전극라인(Y)에 Y1,Y2,Y3,…와 같이 순차적으로 공급되는 것이 아니라, VGA급의 경우 480개의 주사전극라인(Y)을 상부 주사전극라인들(Y1 내지 Y240)과 하부 주사전극라인들(Y241 내지 Y480)로 나누고 상/하부 주사전극라인들(Y1 내지 Y480) 내에서 주사펄스(Vs)가 서로 겹치지 않도록 구동시키게 한다. 예를 들면, 주사전극라인들(Y1 내지 Y480)에 주사펄스(Vs)가 Y1,Y241,Y2,Y242,Y3,Y243,…순으로 진행된다.
어드레스전극라인(X)에 논리값이 '1'인 데이터펄스(DP)가 공급될 경우 작은 폭(Td)을 가지는 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되고, 데이터의 논리값이 '0'인 경우 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되지 않는다. 또한, 메인 데이터펄스(MDP)가 인가될 때 메인 데이터펄스(MDP)의 앞 및 뒤에는 메인 데이터펄스(MDP)의 폭(Td)보다 작은 폭(Tad)을 가지는 보조 데이터펄스(ADP)가 인가된다. 그리고, 상/하부 주사전극라인들(Y1 내지 Y480)에 인가되는 주사펄스(Vs)는 메인 데이터펄스(MDP) 및 보조 데이터펄스(ADP)의 폭(Tad+Td=Ts)을 가지는 메인 주사펄스(MSP)와 보조데이터펄스(ADP) 폭(Tad=Tas)을 가지는 보조 주사펄스(ASP)로 나뉘어진다. 메인 주사펄스(MSP)는 상/하부 주사전극라인들(Y1 내지 Y480)을 교번하며 순차적으로 인가되고 보조 주사펄스(ASP)는 메인 주사펄스(MSP)에 선행되어 인가된다. 주사전극라인들(Y1 내지 Y480)에 교번하며 순차적으로 공급되는 주사펄스(Vs)는 보조 주사펄스(ASP)의 폭(Tas) 만큼씩 중첩되게 인가된다.
도 7은 도 6에서의 주사펄스를 구동하기 위한 구동회로를 나타내는 도면이다, 도 8은 도 7에서의 구동회로에 따른 스위치 동작 및 구동파형을 상세히 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 종래 기술에 PDP의 스캔 구동장치는 제1 스위치 소자(Q1), 스캔 구동부(40), 주사펄스용 에너지 회수회로(이하, "E/R"라 함) 구동부(41) 및 제2 스위치 소자(Q2)를 구비한다.
제1 스위치 소자(Q1)는 스캔전압원(Vsc)과 스캔 구동부(40) 사이에 접속되어 어드레스 기간에 공급되는 제어신호(SC)에 응답하여 절환됨으로써 스캔전압원(Vsc)이 공급되게 한다.
스캔 구동부(40)는 제1 스위치 소자(Q1)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이에 직렬 접속되어 순차적으로 주사펄스(SP)를 출력한다. 또한 스캔 구동부(40)는 스위칭 작용을 위해 직렬 접속의 제3 스위치 소자(Q3) 및 제4 스위치 소자(Q4)를 구비한다. 제3 스위치 소자(Q2)가 턴온시에는 주사펄스(SP)가 하이 전압을 갖고, 제4 스위치 소자(Q3)가 턴온시에는 로우 전압을 갖게 된다.
주사펄스용 E/R 구동부(41)는 스캔구동부(40)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이의제1 노드(n1)로부터 도출되어 접속된다. 주사펄스용 E/R 구동부(41)는 기저 전압원에 접속된 캐패시터(C)와, 캐패시터(C)에 병렬로 접속된 제1 및 제2 스위치(S1,S2)와, 제1 및 제2 스위치(S1,S2)에 각각 직렬 접속된 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)와, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속된 인덕터(L)를 구비한다.
제2 스위치 소자(Q2)는 스캔구동부(40)와 기저전압원 사이에 접속되어 주사펄스(SP)가 인가될 때 OV가 인가되게 한다.
도 8을 결부하여 동작을 설명하면, 제1 스위치 소자(Q1)는 주사전극라인(Y)에 스캔전압을 공급하는 기능이므로, PDP를 구동하는 어드레스기간 동안 항상 온 상태이다. 제3 스위치 및 제4 스위치 소자(Q3,Q4)는 스캔 구동부(40) 내부의 스위치로서 한 채널을 나타내고 있다.
주사펄스는 제3 스위치 소자(Q3)가 턴오프되고, 제4 스위치 소자(Q4)가 턴온될 때 출력파형이 발생하게 된다. 제4 스위치 소자(Q4)가 턴온됨과 동시에 주사펄스용 E/R 구동부(41)의 제2 스위치(S2)가 턴온됨으로써 스캔기준전압(Vsc)을 가지는 주사펄스가 하강 슬로프 형태를 가지는 출력파형을 발생하게 된다. 이 때 스캔기준전압원(Vsc)에 의한 스캔기준전압은 캐패시터(C)에 충전되게 된다.
이후 제2 스위치(S2)를 턴오프함과 동시에 제2 스위치 소자(Q2)를 턴온시키게 되면 스캔 구동장치 내부의 모든 전압을 기저전압원으로 흐르게 하여 주사펄스(SP)는 OV 인 상태를 제2 유지시간(T2) 동안 유지하게 된다. 제2 유지시간(T2)이 끝나고 제3 유지시간(T3)에는 제2 스위치 소자(Q2)를 턴오프시키고 제1스위치(S1)를 턴온시키게 한다. 이렇게 하면 캐패시터(C)에 충전된 전압은 제1 스위치(S1), 제1 다이오드(D1) 및 제4 스위치 소자(Q4)를 통해 출력된다. 이 때 출력되는 파형은 캐패시터(C)와 인덕터(L)의 LC 공진회로에 따른 공진형 펄스를 출력하게 된다.
또한 제2 스위치 소자(Q2)를 기저전압원(GND)인 아닌 부극성 전압원(-Vw)에 접속함으로써 부극성 주사펄스를 만들 수 있다.
그러나, 종래 기술에서와 구동시 에너지 회수회로를 사용하여 공진형 펄스 출력할 경우 많은 스위치 작용에 의해 소비전력이 많음과 아울러 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 단점이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 주사펄스가 중첩되게 공급되는 스캔펄스 구동회로 내에 에너지 회수회로를 구비하여 구동효율을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 스캔펄스 구동회로 내에 다른 형태의 에너지 회수회로를 구비함으로써 주사펄스가 중첩되도록 공급되지 않고도 구동효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 방전셀들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전체적인 전극 배치도.
도 3은 통상의 서브필드 구동방법을 설명하기 위한 한 프레임 구성도.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 파형도.
도 5는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 다른 구동방법을 나타내는 파형도.
도 6은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 기간에 구동되는 구동파형을 나타내는 파형도.
도 7은 도 6에서의 주사펄스를 구동하기 위한 구동회로를 나타내는 도면,
도 8은 도 7에서의 구동회로에 따른 스위치 동작 및 구동파형을 상세히 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 기간에 스캔펄스를 인가하기 위한 구동장치를 나타내는 도면.
도 10은 도 9에 도시된 구동장치를 구동하기 위한 스위칭 동작 및 구동파형을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치를 나타내는 도면.
도 12는 도 11에 도시된 스캔 구동장치에 따른 구동파형을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동파형을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 방전셀10 : 상부기판
12Y : 주사/서스인전극12Z : 유지전극
14,22 : 유전체층16 : 보호막
18 : 하부기판20X : 어드레스전극
24 : 격벽26 : 형광체층
40,45,47,50 : 스캔구동부41,46,48,51 : 주사펄스용 E/R 구동부
44,44' : 주사전극 구동수단
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔구동방법은 어드레스전극라인들에 '1'의 비디오신호에 대응하는 제1 데이터펄스가 인가되는 단계와, 상기 제1 데이터펄스가 인가됨과 동시에 상기 제1 데이터펄스의 폭과 상이한 '1'의 비디오신호에 대응하는 제2 데이터펄스가 상기 제1 데이터펄스의 앞과 뒤에 인가되는 단계와, 상기 어드레스전극라인들과 교차되는 방향으로 형성되는 주사전극라인들에는 상기 제1 데이터펄스 및 제2 데이터펄스와 동기되게 주사펄스가 공급되는 단계와, 상기 주사펄스는 제2 데이터펄스가 공급시 에너지 회수장치에 의해 공진형 펄스가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 주사전극라인들은 적어도 둘 이상의 주사전극라인 블록으로 분할되고, 상기 각각의 블록에 포함된 주사전극라인을 순차적으로 교번하며 상기 주사펄스가 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법은 어드레스전극라인들에 '1'의 비디오신호에 대응하는 데이터펄스가 인가되는 단계와, 상기 어드레스전극라인들과 교차되는 방향으로 형성되는 주사전극라인들이 2블록으로 분할되고, 상기 각각의 블록에 포함된 주사전극라인들에는 상기 데이터펄스와 동기되게 주사펄스가 교번하며 순차적으로 공급되는 단계와, 상기 주사펄스는 데이터펄스가 공급시 에너지 회수장치에 의해 공진형 펄스가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 스캔전압을 발생하기 위한 스캔전압원과, 상기 스캔전압원에 접속되어 어드레스 기간동안 상기 스캔전압원을 구동시키기 위한 제1 스위치 소자와, 상기 제1 스위치 소자에 접속되어주사전극에 주사펄스를 순차적으로 공급하기 위한 스캔구동부와, 상기 스캔구동부 및 기저전압원에 사이에 접속되어 상기 주사펄스가 기저전압이 공급되도록 하는 제2 스위치 소자와, 상기 스캔구동부와 제2 스위치 소자 사이로부터 도출되어 주사펄스의 생성시발생하는 에너지 손실을 줄이도록 한 주사펄스용 에너지 회수장치를 구비한다.
본 발명에서의 주사펄스용 에너지 회수장치는 상기 스캔전압원으로부터 공급된 전압을 충방전하게 되는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 충전된 전압으로 구동되어 상기 캐패시터와 함께 직렬 공진회로를 구성함으로써 상기 주사펄스의 충방전시 주사전극라인에 공진파형을 공급하는 인덕터와, 상기 캐패시터에 접속되어 상기 캐패시터와 상기 인덕터의 신호 온/오프를 제어하는 스위치를 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 기간에 스캔펄스를 인가하기 위한 구동장치를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9에 도시된 구동장치를 구동하기 위한 스위칭 동작 및 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치는 제1 스위치 소자(Q1), 제1 내지 제n 스캔 구동부(50a,50b,50c), 주사펄스용 E/R 구동부(51) 및 제2 스위치 소자(Q2)를 구비한다.
제1 스위치 소자(Q1)는 스캔전압원(Vsc)과 제1 내지 제n 스캔 구동부(50a,50b,50c) 사이에 접속되어 어드레스 기간에 공급되는 제어신호(SC)에 응답하여 절환됨으로써 스캔전압원(Vsc)이 공급되게 한다.
제1 내지 제n 스캔 구동부(50a,50b,50c)는 제1 스위치 소자(Q1)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이에 직렬 접속되어 순차적으로 각 주사전극라인(Y1 내지 Ym)에 주사펄스(SP1 내지 SPn)를 각각 출력한다. 또한 스캔 구동부(50a,50b,50c)는 스위칭 작용을 위해 직렬 접속의 제3 스위치 소자(QHk) 및 제4 스위치 소자(QLk)를 구비한다. 제3 스위치 소자(QHk)가 턴온시에는 주사펄스(SP)가 하이 전압을 갖고, 제4 스위치 소자(QLk)가 턴온시에는 로우 전압을 갖게 된다.
주사펄스용 E/R 구동부(51)는 스캔 구동부(50a,50b,50c)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이의 제1 노드(n1)로부터 도출되어 접속된다. 주사펄스용 E/R 구동부(51)는 기저 전압원에 접속된 캐패시터(C)와, 캐패시터(C)와 제1 노드(n1) 사이에 접속되어 캐패시터(C)와 더불어 공진파형을 만들도록 하는 인덕터(L)와, 캐패시터(C)와 인덕터(L) 사이에 접속되어 에너지 회수의 스위칭 동작을 제어하는 스위치(S)를 구비한다.
제2 스위치 소자(Q2)는 스캔구동부(50a,50b,50c)와 기저전압원 사이에 접속되어 주사펄스(SP)가 인가될 때 OV가 인가되게 한다.
도 9 및 도 10을 결부하여 동작을 설명하면, 제1 스위치 소자(Q1)는 주사전극라인(Y)에 스캔전압을 공급하는 기능이므로, PDP를 구동하는 어드레스기간 동안 항상 온 상태이다. 제3 스위치 및 제4 스위치 소자(QHk,QLk)는 제1 및 제2 스캔구동부(50a,50b,50c) 내부의 스위치로서 한 채널을 나타내고 있다.
먼저 첫번째 주사펄스(SP1)는 제3 스위치 소자(QH1)가 턴오프되고, 제4 스위치 소자(QL1)가 턴온될 때 출력파형이 발생하게 된다. 제4 스위치 소자(QL1)가 턴온된 경우에 주사펄스용 E/R 구동부(51)의 스위치(S)는 이미 턴온 상태이므로 스캔기준전압(Vsc)은 인덕터와 캐패시터의 공진회로에 의해 하강 슬로프 형태의 출력파형을 발생하게 된다. 하강 슬로프 형태의 출력파형이 끝나는 시점에서 스위치(S)를 턴오프시킴과 동시에 제2 스위치 소자(Q2)를 턴온시키게 되면, 스캔 구동장치 내부의 모든 전압을 기저전압원으로 흐르게 하여 첫번째 주사펄스(SP1)는 OV 인 상태를 제2 구간(T2) 동안 유지하게 된다. 제2 구간(T2)이 끝나고 제3 구간(T3)에는 제2 스위치 소자(Q2)를 턴오프시키고 스위치(S)를 턴온시키게 한다. 이렇게 하면 캐패시터(C)에 충전된 전압은 스위치(S)를 통해 출력된다. 이 때 출력되는 파형은 캐패시터(C)와 인덕터(L)의 LC 공진회로에 따른 공진형 펄스를 출력하게 된다.
제2 스위치 소자(Q2)를 턴오프시키고 스위치(S)를 턴온된 제4 구간(T4)에서는 제3 및 제4 스위치 소자는 턴온(QH1,QL2) 및 턴오프(QL1,QH2) 시킨다. 이 경우에는 제1 스캔 구동부(50a)가 아닌 제2 스캔 구동부(50b)를 통하여 출력 파형이 발생하게 된다. 즉, 제1 스캔 구동부(50a)의 제4 스위치 소자(QL2)에는 로우입력신호가 입력됨으로 인하여 턴오프 되고, 제2 스캔 구동부(50b)의 제4 스위치 소자(QL2)에 하이입력신호가 입력됨으로 인하여 다시 스캔기준전압(Vsc)을 가지는 주사펄스가 하강 슬로프 형태를 가지는 출력파형을 발생하게 된다. 이 때 스캔기준전압원(Vsc)에 의한 스캔기준전압은 캐패시터(C)에 충전되게 된다.
이후 스위치(S)를 턴오프함과 동시에 제2 스위치 소자(Q2)를 턴온시키게 되면 스캔 구동장치 내부의 모든 전압을 기저전압원으로 흐르게 하여 두번째 주사펄스(SP2)는 0V인 상태를 제5 구간(T5) 동안 유지하게 된다. 제5 구간(T5)이 끝나고 제6 구간(T6)에는 제2 스위치 소자(Q2)를 턴오프시키고 스위치(S)를 턴온시키게 한다. 이렇게 하면 캐패시터(C)에 충전된 전압은 스위치(S) 및 제4 스위치 소자(QL2)를 통해 출력된다. 이 때 출력되는 파형은 캐패시터(C)와 인덕터(L)의 LC 공진회로에 따른 공진형 펄스를 출력하게 된다. 첫번째와 두번째 주사전극라인(Y1,Y2)에 인가되는 주사펄스는 모든 주사전극라인을 통하여 같은 방법으로 출력된다.
또한 제2 스위치 소자(Q2)를 기저전압원(GND)인 아닌 부극성 전압원(-Vw)에 접속함으로써 부극성 주사펄스를 만들 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스캔 구동장치는 도 9에서와 구동장치 및 구동파형은 동일하나 상부 주사전극라인들(G1)과 하부 주사전극라인들(G2)에 주사펄스를 공급하는 스캔 구동장치를 분리하여 구비하도록 하는 것이다. 이때 상부 주사전극라인들(G1)과 하부 주사전극라인들(G2)에 주사펄스를 보내는 스캔 구동장치의 동작이 분리되어 있으므로 서로에 영향을 끼치지 아니한다.
본 발명에 따른 PDP의 스캔 구동장치는 제1 스위치소자(Q1), 상부 주사전극라인 구동부(54) 및 하부 주사전극라인 구동부(54')를 구비한다.
제1 스위치 소자(Q1)는 스캔전압원(Vsc)과 상부 주사전극라인 구동부(54) 및 하부 주사전극라인 구동부(54') 사이에 접속되어 어드레스 기간에 공급되는 제어신호(SC)에 응답하여 절환됨으로써 스캔전압원(Vsc)이 공급되게 한다.
상부 주사전극라인 구동부(54)는 제1 스캔 구동부(60), 제1 주사펄스용 E/R 구동부(62) 및 제2 스위치 소자(Q2)를 구비하고, 하부 주사전극라인 구동부(54')도 제2 스캔 구동부(60'), 제2 주사펄스용 E/R 구동부(62') 및 제2 스위치 소자(Q2')를 구비한다.
제1 스캔 구동부(60)는 제1 스위치 소자(Q1)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이에 직렬 접속되어 상부 주사전극라인들(Y1 내지 Y240)에 순차적으로 주사펄스(SP)를 출력한다. 또한 제1 스캔 구동부(60)는 스위칭 작용을 위해 직렬 접속의 제3 스위치 소자(QH) 및 제4 스위치 소자(QL)를 구비한다. 제3 스위치 소자(QH)가 턴온시에는 주사펄스(SP)가 하이 전압을 갖고, 제4 스위치 소자(QL)가 턴온시에는 로우 전압을 갖는다.
제1 주사펄스용 E/R 구동부(62)는 제1 스캔구동부(60)와 제2 스위치 소자(Q2) 사이의 제1 노드(n1)로부터 도출되어 접속된다. 주사펄스용 E/R 구동부(62)는 기저 전압원에 접속된 외부 캐패시터(C1)와, 외부 캐패시터(C1)와 제1 노드(n1) 사이에 접속된 제1 인덕터(L1)와, 외부 캐패시터(C1)와 제1 인덕터(L1) 사이에 접속되어 에너지 회수동작을 제어하는 제1 스위치(S1)를 구비한다.
제2 스캔 구동부(60')는 제1 스위치 소자(Q1')와 제2 스위치 소자(Q2') 사이에 직렬 접속되어 하부 주사전극라인들(Y241 내지 Y480)에 순차적으로 주사펄스(SP)를 출력한다. 또한 제2 스캔 구동부(60')는 스위칭 작용을 위해 직렬 접속의 제3 스위치 소자(QH') 및 제4 스위치 소자(QL')를 구비한다. 제3 스위치 소자(QH')가 턴온시에는 주사펄스(SP)가 하이 전압을 갖고, 제4 스위치 소자(QL')가 턴온시에는 로우 전압을 갖는다.
제2 주사펄스용 E/R 구동부(62')는 제2 스캔구동부(60')와 제2 스위치 소자(Q2') 사이의 제1 노드(n1)로부터 도출되어 접속된다. 제2 주사펄스용 E/R 구동부(62')는 기저 전압원에 접속된 외부 캐패시터(C2)와, 외부 캐패시터(C2)와 제1 노드(n1) 사이에 접속된 제1 인덕터(L1)와, 외부 캐패시터(C2)와 제1 인덕터(L1) 사이에 접속되어 에너지 회수동작을 제어하는 제1 스위치(S1)를 구비한다.
제2 스위치 소자(Q2,Q2')는 제1 및 제2 스캔구동부(60,60')와 기저전압원 사이에 접속되어 주사펄스(SP)가 인가될 때 OV가 인가되게 한다.
도 12에 도시된 구동파형을 통하여 동작을 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동파형의 어드레스 기간에 상부 및 하부 주사전극라인(Y)에는 순차적으로 주사펄스(Vs)가 인가되고, 어드레스전극라인(X)에는 주사전극라인(Y)에 공급되는 주사펄스(Vs)에 동기되어 보조 데이터펄스(ADP) 및 메인 데이터펄스(MDP)가 공급된다. 어드레스전극라인(X)에 논리값이 '1'이 데이터펄스(DP)가 공급될 경우 작은 폭(Td)을 가지는 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되고, 논리값이 '0'인 경우 메인 데이터펄스(MDP)는 인가되지 않는다.
또한, 메인 데이터펄스(MDP)가 인가될 때 메인 데이터펄스(MDP)의 앞 및 뒤에는 메인 데이터펄스(MDP)의 폭(Td)보다 작은 폭(Tad)을 가지는 보조 데이터펄스(ADP)가 인가된다. 그리고, 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 인가되는 주사펄스(Vs)는 메인 데이터펄스(MDP) 및 보조 데이터펄스(ADP)의 폭(Tad+Td=Ts)을 가지는 메인 주사펄스(MSP)와 보조 데이터펄스(ADP) 폭(Tad=Tas)을 가지는 보조 주사펄스(ASP)로 나뉘어진다. 메인 주사펄스(MSP)는 주사전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 인가되고 보조 주사펄스(ASP)는 메인 주사펄스(MSP)에 선행되어 인가된다. 상부 및 하부 주사전극라인들(Y)에 순차적으로 공급되는 주사펄스(Vs)는 보조 데이터펄스(ADP)의 폭(Tad) 만큼씩 중첩되도록 교번되게 인가된다.
이로써, 본 발명에 따를 경우, 구동파형에서는 메인 데이터펄스(MDP)가 공급되는 방전셀에서 어드레스 방전은 Tad+Td+Tad의 시간동안 방전이 일어나게 되어 어드레스 방전시간을 늘려준 효과가 발생된다. 또한, 주사전극라인(Y)에 공급되는 주사펄스(Vs)가 소정 시간만큼 중첩되게 함으로써 중첩되는 시간만큼 어드레스 시간을 짧게 할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 스캔 구동파형은 주사펄스(Vs)가 주사전극라인(Y)에 Y1,Y2,Y3,…와 같이 순차적으로 공급되는 것이 아니라, 도 12에서와 같이 VGA급의 480개의 주사전극라인(Y)을 상부 주사전극라인들(Y1 내지 Y240)과 하부 주사전극라인들(Y241 내지 Y480)로 나누고 상/하부 주사전극라인들(Y1 내지Y480) 내에서 주사펄스(Vs)가 서로 겹치지 않도록 구동시키게 한다. 예를 들면, 주사전극라인들(Y1 내지 Y480)에 주사펄스(Vs)가 Y1,Y241,Y2,Y242,Y3,Y243,…순으로 진행된다.
어드레스전극라인(X)에 논리값이 '1'인 데이터펄스(DP)가 공급될 경우 작은 폭(Td)을 가지는 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되고, 데이터의 논리값이 '0'인 경우 메인 데이터펄스(MDP)가 인가되지 않는다. 먼저 어드레스전극라인(X)에 제1 데이터펄스(D1)가 인가되면 제1 주사전극라인(Y1)에 주사펄스(Vs)가 제1 데이터펄스가 동기되도록 인가된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법 및 그 장치에 의하면 주사펄스가 중첩되게 인가시 에너지 회수회로를 이용함으로써 스캔 구동부의 내부 발열을 줄임과 동시에 소비전력을 줄일 수 있게 된다.
또한 본 발명의 스캔 구동장치를 이용시 주사전극라인의 구동순서를 달리함으로써 데이터펄스가 중첩되게 인가되지 않게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 어드레스전극라인들에 '1'의 비디오신호에 대응하는 제1 데이터펄스가 인가되는 단계와,
    상기 제1 데이터펄스가 인가됨과 동시에 상기 제1 데이터펄스의 폭과 상이한 '1'의 비디오신호에 대응하는 제2 데이터펄스가 상기 제1 데이터펄스의 앞과 뒤에 인가되는 단계와,
    상기 어드레스전극라인들과 교차되는 방향으로 형성되는 주사전극라인들에는 상기 제1 데이터펄스 및 제2 데이터펄스와 동기되게 주사펄스가 공급되는 단계와,
    상기 주사펄스는 제2 데이터펄스가 공급시 에너지 회수장치에 의해 공진형 펄스가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 데이터펄스의 펄스 폭은 상기 제1 데이터펄스의 펄스 폭 보다 좁게 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극라인들은 적어도 둘 이상의 주사전극라인 블록으로 분할되고, 상기 각각의 블록에 포함된 주사전극라인을 순차적으로 교번하며 상기 주사펄스가공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극라인들에 공급되는 주사펄스의 형태, 기울기 및 중첩되는 시간은 가변되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  5. 어드레스전극라인들에 '1'의 비디오신호에 대응하는 데이터펄스가 인가되는 단계와,
    상기 어드레스전극라인들과 교차되는 방향으로 형성되는 주사전극라인들이 2블록으로 분할되고, 상기 각각의 블록에 포함된 주사전극라인들에는 상기 데이터펄스와 동기되게 주사펄스가 교번하며 순차적으로 공급되는 단계와,
    상기 주사펄스는 데이터펄스가 공급시 에너지 회수장치에 의해 공진형 펄스가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 주사전극라인들에 공급되는 주사펄스의 형태, 기울기 및 중첩되는 시간은 가변되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동방법.
  7. 스캔전압을 발생하기 위한 스캔전압원과,
    상기 스캔전압원에 접속되어 어드레스 기간동안 상기 스캔전압원을 구동시키기 위한 제1 스위치 소자와,
    상기 제1 스위치 소자에 접속되어 주사전극에 주사펄스를 순차적으로 공급하기 위한 스캔구동부와,
    상기 스캔구동부 및 기저전압원에 사이에 접속되어 상기 주사펄스가 기저전압이 공급되도록 하는 제2 스위치 소자와,
    상기 스캔구동부와 제2 스위치 소자 사이로부터 도출되어 주사펄스의 생성시발생하는 에너지 손실을 줄이도록 한 주사펄스용 에너지 회수장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스캔구동부는 상기 주사전극에 하이 전압의 주사펄스를 공급하게 하는 제3 스위치 소자와,
    상기 제3 스위치 소자에 접속되어 상기 주사전극에 로우 전압의 주사펄스를 공급하게 하는 제4 스위치 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 주사펄스용 에너지 회수장치는 상기 스캔전압원으로부터 공급된 전압을 충방전하게 되는 캐패시터와,
    상기 캐패시터에 충전된 전압으로 구동되어 상기 캐패시터와 함께 직렬 공진회로를 구성함으로써 상기 주사펄스의 충방전시 주사전극라인에 공진파형을 공급하는 인덕터와,
    상기 캐패시터에 접속되어 상기 캐패시터와 상기 인덕터의 신호 온/오프를 제어하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동장치.
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