JP2006330663A - プラズマ表示装置及びその電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はプラズマ表示装置に係り、特に、プラズマ表示装置を駆動させるための電圧を供給する電源装置に関するものである。
【解決手段】本発明によるプラズマ表示装置及びその電源装置は、電源装置に使用される電源の個数を減らすために、一部の電源を備えなくても電圧分配法則により、可変抵抗を利用して、備えられない電源に該当する電圧を生成する。したがって、電源装置に使用される電源の個数を減らすことによって低価で電源装置を構成することができ、駆動装置の負担を減らすことができ、素子の焼損を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明はプラズマ表示装置に係り、特に、プラズマ表示装置を駆動させるための電圧を供給する電源装置に関するものである。

プラズマ表示装置は、気体放電により生成されたプラズマを利用して文字又は映像を表示する表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素（放電セル）がマトリックス形態に配列されている。このようなプラズマ表示装置は、印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって直流型と交流型とに区分される。

直流型プラズマ表示装置のパネルは、電極が放電空間にそのまま露出されていて、電圧が印加される間に電流が放電空間にそのまま流れるようになり、そのために、電流制限のための抵抗を形成しなければならない短所がある。反面、交流型プラズマ表示装置のパネルは、電極を誘電体層が覆っていて自然にキャパシターンス成分が形成されて電流が制限され、放電時にイオンの衝撃から電極が保護されるので、直流型に比べて寿命が長いという長所がある。

このようなプラズマ表示装置では、一つのフレームが各々の加重値を有する複数のサブフィールドに分割されて駆動され、各サブフィールドは、リセット期間、アドレス期間、及び維持期間からなる。リセット期間は、アドレス放電を安定的に行うために放電セルの状態を初期化する期間であり、アドレス期間は、複数の放電セルのうちの点灯されるセルと点灯されないセルを選択する期間である。そして、維持期間は、実際に画像を表示するために点灯されるセルに対して維持放電を遂行する期間である。

このような動作を行うためにプラズマ表示装置は、通常、プラズマ放電に必要な多様な電圧（Ｖｓ、Ｖｓｅｔ、Ｖｅ、Ｖａ、Ｖｎｆ、ＶｓｃＨ、ＶｓｃＬなど）を駆動回路に供給し、また他の回路部、つまり、イメージプロセシング部、ファン、オーディオ部、制御回路部などに電圧を供給する電源装置を備える。

しかし、このようなＶｓ、Ｖｅ、Ｖａなどの電圧を各々生成する別途の電源を備える場合、電源装置の価格が上昇する。
本発明が目的とする技術的課題は、電源の個数を減らすプラズマ表示装置及びその電源装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の特徴によるプラズマ表示装置の電源装置は、複数の電圧を生成する電源装置において、第１電圧を生成して供給する第１電源；前記第１電源にドレーンが電気的に連結されるトランジスター；第１端が前記第１電源に連結され、第２端が前記トランジスターのゲートに電気的に連結される第１抵抗；第１端が前記第１抵抗の第２端に連結され、第２端が前記第１電圧より低い第２電圧を供給する第２電源の間に電気的に連結される第２抵抗；第１端が前記第１トランジスターのソースに連結され、第２端が前記第２電源と電気的に連結されるキャパシター；を含み、前記キャパシターの第１端の電圧の第３電圧を外部に供給する。この時、前記第１抵抗又は前記第２抵抗のうちのいずれか一つでも可変抵抗であることを特徴とする。

本発明の他の特徴によるプラズマ表示装置は、複数の第１電極及び第２電極、前記複数の第１電極及び第２電極に交差する方向に形成される複数の第３電極、並びに複数の放電セルを含み、隣接する前記第１電極、第２電極、及び第３電極によって放電セルが形成されるプラズマ表示パネル；リセット期間で、前記複数の第２電極の電圧を第１電圧まで漸進的に下降させ、アドレス期間で、前記複数の放電セルのうちの表示しようとする放電セルを選択し、維持期間で、前記複数の第１電極と前記複数の第２電極とに第２電圧を交互に印加し、前記リセット期間の電圧下降期間と前記アドレス期間の間、前記複数の第１電極に第３電圧をバイアスさせる駆動部；及び前記駆動部に複数の電圧を供給する電源部；を含む。この時、前記電源部は、前記第２電圧を前記複数の第１及び第２電極に供給する第１電源；前記第１電源にドレーンが電気的に連結されるトランジスター；第１端が前記第１電源に連結され、第２端が前記トランジスターのゲートに電気的に連結される第１抵抗；第１端が前記第１抵抗の第２端に連結され、第２端が、前記第２電圧より低い第４電圧を供給する第２電源の間に電気的に連結される第２抵抗；第１端が前記第１トランジスターのソースに連結され、第２端が前記第２電源と電気的に連結されるキャパシター；を含み、前記キャパシターの第１端の電圧の前記第３電圧を前記複数の第１電極に供給する。この時、前記第１抵抗又は前記第２抵抗のうちのいずれか一つでも可変抵抗であることを特徴とする。

本発明によれば、プラズマ表示装置の電源装置で電源の個数を減らすことができる。したがって、低価で電源装置を構成することができ、素子の焼損を防止することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相違した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。図面においては、本発明を明確に説明するために説明上不要な部分は省略した。明細書全体を通じて類似な部分については同一図面符号を付けた。

まず、本発明の実施例によるプラズマ表示装置の概略的な構造について、図１を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例によるプラズマ表示装置を示す図である。
図１に示したように、本発明の実施例によるプラズマ表示装置は、プラズマ表示パネル１００、制御部２００、アドレス駆動部３００、走査電極駆動部４００、維持電極駆動部５００、及び電源部６００を含む。

プラズマ表示パネル１００は、列方向に延びている複数のアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）、そして、行方向に互いに対を成して延びている複数の維持電極（Ｘ１〜Ｘｎ）及び走査電極（Ｙ１〜Ｙｎ）を含む。Ｘ電極（Ｘ１〜Ｘｎ）は各Ｙ電極（Ｙ１〜Ｙｎ）に対応して形成され、一般的に、その一端が互いに共通で連結されている。そして、プラズマ表示パネル１００は、維持電極及び走査電極（Ｘ１〜Ｘｎ、Ｙ１〜Ｙｎ）が配列された基板（図示せず）とアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）が配列された基板と（図示せず）からなる。両基板は、走査電極（Ｙ１〜Ｙｎ）とアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）、及び維持電極（Ｘ１〜Ｘｎ）とアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）が各々直交するように、放電空間を隔てて対向して配置される。この時、アドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）と維持電極及び走査電極（Ｘ１〜Ｘｎ、Ｙ１〜Ｙｎ）の交差部にある放電空間が放電セルを形成する。

制御部２００は、外部から映像信号を受信して、アドレス駆動制御信号、維持電極（Ｘ）駆動制御信号、及び走査電極（Ｙ）駆動制御信号を出力する。そして、制御部２００は、一つのフレームを複数のサブフィールドに分割して駆動し、各サブフィールドを時間的な動作変化で表現すれば、リセット期間、アドレス期間、及び維持期間からなる。

アドレス駆動部３００は、制御部２００からアドレス駆動制御信号を受信して、表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極（Ａ）に印加する。

走査電極駆動部４００は、制御部２００から走査電極（Ｙ）駆動制御信号を受信して、走査電極（Ｙ）に駆動電圧を印加する。

維持電極駆動部５００は、制御部２００から維持電極（Ｘ）駆動制御信号を受信して、維持電極（Ｘ）に駆動電圧を印加する。

電源部６００は、プラズマ表示装置の駆動に必要な電源を制御部２００及び各駆動部３００、４００、５００に供給する。

以下では、図２を参照して、各サブフィールドでアドレス電極（Ａ１〜Ａｍ）及び維持電極（Ｘ１〜Ｘｎ）及び走査電極（Ｙ１〜Ｙｎ）に印加される駆動波形について説明する。そして、以下では、一つのアドレス電極、維持電極、及び走査電極によって形成される放電セルを基準に説明する。

図２は、本発明によるプラズマ表示装置の駆動波形図である。図２では、複数のサブフィールドのうちの一つのサブフィールドのみを図示した。
図２に示したように、サブフィールドは、リセット期間、アドレス期間、及び維持期間からなり、リセット期間は、上昇期間及び下降期間を含む。

まず、第１サブフィールドのリセット期間の上昇期間では、維持電極（Ｘ）を０Ｖに維持した状態で、走査電極（Ｙ）にＶｓ電圧からＶｓｅｔ電圧まで増加する上昇波形を印加する。そうすると、走査電極（Ｙ）からアドレス電極（Ａ）及び維持電極（Ｘ）へ各々弱いリセット放電が起こりながら、Ｙ電極に（−）の壁電荷が蓄積され、アドレス電極（Ａ）及び維持電極（Ｘ）に（＋）の壁電荷が蓄積される。

そして、第１サブフィールドのリセット期間の下降期間では、維持電極（Ｘ）をＶｅ電圧に維持させた状態で、走査電極（Ｙ）にＶｓ電圧からＶｎｆ電圧まで減少する下降波形を印加する。そうすると、走査電極（Ｙ）の電圧が減少する途中に、走査電極（Ｙ）と維持電極（Ｘ）との間、及び走査電極（Ｙ）とアドレス電極（Ａ）との間で弱いリセット放電が起こりながら、走査電極（Ｙ）に形成された（−）壁電荷と維持電極（Ｘ）及びアドレス電極（Ａ）に形成された（＋）壁電荷とが消去される。

次に、アドレス期間で点灯されるセルを選択するために、走査電極（Ｙ）及びアドレス電極（Ａ）に、各々ＶｓｃＬ電圧を有する走査パルス及びＶａ電圧を有するアドレスパルスを印加する。そして、選択されない走査電極（Ｙ）は、ＶｓｃＬ電圧より高いＶｓｃＨ電圧にバイアスさせ、点灯されないセルのアドレス電極には基準電圧を印加する。そうすると、アドレス電圧（Ｖａ）と走査電圧（ＶｓｃＬ）の差、及びアドレス電極（Ａ）及び走査電極（Ｙ）に形成された壁電荷による壁電圧によってアドレス放電が起こる。その結果、走査電極（Ｙ）には（＋）壁電荷が形成され、維持電極（Ｘ）には（−）壁電荷が形成される。また、アドレス電極（Ａ）にも（−）壁電荷が形成される。

次いで、第１サブフィールドの維持期間では、走査電極（Ｙ）と維持電極（Ｘ）に順にＶｓ電圧の維持放電パルスを印加する。そうして、アドレス期間で、アドレス放電により走査電極（Ｙ）と維持電極（Ｘ）との間に壁電圧が形成されていれば、壁電圧とＶｓ電圧とにより、走査電極（Ｙ）と維持電極（Ｘ）で放電が起こる。その後、走査電極（Ｙ）にＶｓ電圧の維持放電パルスを印加する過程と、維持電極（Ｘ）にＶｓ電圧の維持放電パルスを印加する過程とを、当該サブフィールドが表示する加重値に対応する回数だけ反復する。このように第１サブフィールドの維持期間が終了すれば、第２サブフィールドが開始される。

以下、本発明の第１実施例では、図３を参照して、電源部６００で別途のＶｅ電源なしでＶｓ電源及び追加回路を利用してＶｅ電圧を生成する方法について説明する。

図３は、本発明の第１実施例によるプラズマ表示装置の電源部６００の出力端の一部を示す図である。
図３では、維持放電電圧（Ｖｓ）を供給する電源から、Ｖｅ電圧を維持電極（Ｘ）に供給することを例に挙げて示したが、必ずしもＶｓ電圧及びＶｅ電圧に限られるわけではない。

図３に示したように、プラズマ表示装置の電源部６００は、維持放電電圧（Ｖｓ）を供給する電源（以下、“Ｖｓ電源”とする）、固定抵抗（Ｒ１、Ｒ３）、可変抵抗（Ｒ２）、キャパシター（Ｃ１）、トランジスター（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を含む。

Ｖｓ電源は、負（−）の端子が接地電源に連結され、正（＋）の端子は抵抗（Ｒ１）の第１端に連結される。可変抵抗（Ｒ２）は、第１端が抵抗（Ｒ１）の第２端に連結され、第２端は接地電源に連結される。また、抵抗（Ｒ３）の第１端はＶｓ電源の正（＋）の端子に連結され、第２端はトランジスター（Ｍ１）のドレーンに連結される。

トランジスター（Ｍ１）のゲートは抵抗（Ｒ１）の第２端に連結され、ソースはトランジスター（Ｍ２）のドレーンに連結される。また、キャパシター（Ｃ１）の第１端はトランジスター（Ｍ１）のソースに連結され、第２端は接地電源に連結される。

トランジスター（Ｍ２）のソースとトランジスター（Ｍ３）のソースとは互いに連結され、トランジスター（Ｍ２）のゲートとトランジスター（Ｍ３）のゲートも、同様に互いに連結されてバックツバック（back to back）スイッチを形成する。ここで、トランジスター（Ｍ２、Ｍ３）は、図１でＶｅ電圧を供給するスイッチの役割を果たす。一方、図３では、Ｖｓ電圧がＶｅ電圧より高い場合に、Ｖｓ電圧がプラズマ表示パネル１００に供給される際にボディーダイオードを通してＶｅ電源に電流が流れることを防止するために、トランジスター（Ｍ２、Ｍ３）が相互バックツバックで連結されたことを例に挙げて示したが、そうでない場合には、一つのトランジスターを使用してスイッチを構成することができる。また、トランジスター（Ｍ３）のドレーンは、プラズマ表示パネル１００の維持電極（Ｘ１〜Ｘｎ）に連結されている。

Ｖｓ電源は、リセット期間には、走査電極（Ｙ）にＶｓ電圧を印加するために供給される電源であり、維持期間には、維持電極（Ｘ）と走査電極（Ｙ）とに交互にＶｓ電圧パルスを印加するために供給される電源である。

以下では、図３を参照して、別途のＶｅ電源なしでＶｓ電源及び追加回路を利用してＶｅ電圧を生成する方法について説明する。
図３のように、Ｖｓ電源は抵抗（Ｒ１）及び可変抵抗（Ｒ２）に連結されているので、抵抗（Ｒ１）の第２端と可変抵抗（Ｒ２）の第１端とに連結されたトランジスター（Ｍ１）のゲート電圧（Ｖｇ）と維持電圧（Ｖｓ）の関係は、電圧分配法則により、下記の数式１の通りになる。

数式１に示したように、抵抗（Ｒ１）と抵抗（Ｒ２）の値によって、トランジスター（Ｍ１）のゲート電圧（Ｖｇ）が決定される。特に、可変抵抗（Ｒ２）は抵抗値が変わるので、可変抵抗（Ｒ２）によりトランジスター（Ｍ１）のゲート電圧（Ｖｇ）を調節することができる。そして、Ｖｓ電源とトランジスター（Ｍ１）のドレーンとの間には、瞬間的な電流の突入を防止するために抵抗（Ｒ３）が連結されることもできる。

本発明によれば、別途のＶｅ電源を使用せずに、キャパシター（Ｃ１）の第１端に充電された電圧（Ｖｅ）がリセット期間の下降期間及びアドレス期間に維持電極（Ｘ）にそのまま印加される。この時、キャパシター（Ｃ１）の第２端が接地電源に連結されているので、キャパシター（Ｃ１）に充電された電圧はトランジスター（Ｍ１）のソース電圧（Ｖｅ）と同じ電圧レベルを有している。

まず、キャパシター（Ｃ１）に電圧が充電されていないと仮定する。この時、キャパシター（Ｃ１）は接地電源に連結されており、電圧はまだ充電されていない状態であるので、トランジスター（Ｍ１）のソースの電圧（Ｖｅ）もまた０Ｖの電圧レベルを有する。この時Ｖｓ電圧を印加すれば、トランジスター（Ｍ１）のゲートには所定のＶｇ電圧が印加され、この時、トランジスター（Ｍ１）のゲート−ソース電圧が敷居電圧（Threshold voltage、以下、Ｖｔｈとする）より大きいため、トランジスター（Ｍ１）は導通する。つまり、前記数式１に示したように、抵抗（Ｒ１）と可変抵抗（Ｒ２）の値を調整することによって、トランジスター（Ｍ１）のゲートに必要とするＶｇ電圧を印加することができる。

したがって、トランジスター（Ｍ１）が導通しながらトランジスター（Ｍ１）のソースに電流が流れ、キャパシター（Ｃ１）に電圧が充電され始める。キャパシター（Ｃ１）に電圧が充電されるに伴い、トランジスター（Ｍ１）のソース電圧（Ｖｅ）も同じ電圧レベルの大きさに上昇する。

トランジスター（Ｍ１）のソース電圧（Ｖｅ）が所定の電圧のレベルまで上昇すれば、トランジスターのゲート電圧（Ｖｇ）は可変抵抗（Ｒ２）によって固定されているので、トランジスター（Ｍ１）のゲート−ソース電圧が敷居電圧（Ｖｔｈ）より低くなる瞬間に、トランジスター（Ｍ１）は遮断される。

また、トランジスター（Ｍ１）が遮断されるまでに生成されたＶｅ電圧は、リセット期間の下降期間及びアドレス期間に維持電極（Ｘ）に印加されて、プラズマ表示装置を駆動させる時に使用される。

一般的に、プラズマ表示装置の駆動のために必要な電圧は、Ｖｓ電圧の場合１７５〜２１０Ｖであり、Ｖｅ電圧の場合約１００Ｖである。
したがって、プラズマ表示装置を駆動させるために必要なＶｅ電圧が１００Ｖであると仮定すれば、Ｖｓ電圧の印加時に、ランジスター（Ｍ１）のゲート電圧（Ｖｇ）の電圧レベルの大きさが（１００＋Ｖｔｈ）Ｖになるように、抵抗（Ｒ１）と可変抵抗（Ｒ２）を調節する。

したがって、トランジスター（Ｍ１）は、導通されれば、トランジスター（Ｍ１）のソース電圧（Ｖｅ）が約１００Ｖになるまでに導通状態が維持される。このように本発明の実施例によれば、別途のＶｅ電源がなくても、キャパシター（Ｃ１）の第１端に印加される電圧（Ｖｅ）に生成された約１００Ｖの電圧は維持電極（Ｘ）に印加され、プラズマ表示装置を駆動させる場合に使用される。

本発明の実施例で、抵抗（Ｒ１）と可変抵抗（Ｒ２）の位置は変わっても差し支えない。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。

本発明の実施例によるプラズマ表示装置を示す図である。 本発明によるプラズマ表示装置の駆動波形図である。 本発明の実施例によるプラズマ表示装置の電源部６００の一部回路を示す図である。

符号の説明

１００ プラズマ表示パネル
２００ 制御部
３００ アドレス駆動部
４００ 走査電極駆動部
５００ 維持電極駆動部
６００ 電源部

Claims (12)

1. 複数の電圧を生成する電源装置において、
   第１電圧を生成して供給する第１電源；
   前記第１電源にドレーンが電気的に連結されるトランジスター；
   第１端が前記第１電源に連結され、第２端が前記トランジスターのゲートに電気的に連結される第１抵抗；
   第１端が前記第１抵抗の第２端に連結され、第２端が前記第１電圧より低い第２電圧を供給する第２電源の間に電気的に連結される第２抵抗；
   第１端が前記第１トランジスターのソースに連結され、第２端が前記第２電源と電気的に連結されるキャパシター；を含み、
   前記キャパシターの第１端の電圧の第３電圧を外部に供給する、プラズマ表示装置の電源装置。
2. 前記第１抵抗又は前記第２抵抗のうちのいずれか一つでも可変抵抗である、請求項１に記載のプラズマ表示装置の電源装置。
3. 前記第１電源と前記第１トランジスターのドレーンとの間に連結される第３抵抗をさらに含む、請求項１又は２に記載のプラズマ表示装置の電源装置。
4. 前記第１トランジスターが導通する時、前記キャパシターに前記第３電圧が充電される、請求項１に記載のプラズマ表示装置の電源装置。
5. 前記第２電圧は接地電圧である、請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載のプラズマ表示装置の電源装置。
6. 複数の第１電極及び第２電極、前記複数の第１電極及び第２電極に交差する方向に形成される複数の第３電極、並びに複数の放電セルを含み、隣接する前記第１電極、第２電極、及び第３電極によって放電セルが形成されるプラズマ表示パネル；
   リセット期間で、前記複数の第２電極の電圧を第１電圧まで漸進的に下降させ、アドレス期間で、前記複数の放電セルのうちの表示しようとする放電セルを選択し、維持期間で、前記複数の第１電極と前記複数の第２電極とに第２電圧を交互に印加し、前記リセット期間の電圧下降期間と前記アドレス期間の間、前記複数の第１電極に第３電圧をバイアスさせる駆動部；及び
   前記駆動部に複数の電圧を供給する電源部；を含み、
   前記電源部は、
   前記第２電圧を前記複数の第１及び第２電極に供給する第１電源；
   前記第１電源にドレーンが電気的に連結されるトランジスター；
   第１端が前記第１電源に連結され、第２端が前記トランジスターのゲートに電気的に連結される第１抵抗；
   第１端が前記第１抵抗の第２端に連結され、第２端が、前記第２電圧より低い第４電圧を供給する第２電源の間に電気的に連結される第２抵抗；
   第１端が前記第１トランジスターのソースに連結され、第２端が前記第２電源と電気的に連結されるキャパシター；を含み、
   前記キャパシターの第１端の電圧の前記第３電圧を前記複数の第１電極に供給する、プラズマ表示装置。
7. 前記第１抵抗又は前記第２抵抗のうちのいずれか一つでも可変抵抗である、請求項６に記載のプラズマ表示装置。
8. 前記第１電源と前記第１トランジスターのドレーンとの間に連結される第３抵抗をさらに含む、請求項６に記載のプラズマ表示装置。
9. 前記第１トランジスターが導通する時、前記キャパシターに前記第３電圧が充電される、請求項６に記載のプラズマ表示装置。
10. 前記第４電圧は接地電圧である、請求項６に記載のプラズマ表示装置。
11. 前記第１電圧は前記第４電圧より低いレベルを有する、請求項６又は１０に記載のプラズマ表示装置。
12. 前記第３電圧は前記第４電圧より高いレベルを有する、請求項６又は１０に記載のプラズマ表示装置。

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