KR100522709B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100522709B1
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 온도를 효율적으로 저감하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 입력전원을 변압하여 출력전압을 발생하는 변압기; 변압기의 PWM 제어를 위한 스위치; 스위치와 접지 사이에 연결되고, 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 저항; 저항에 의해 검출되는 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과를 제어신호로서 출력하는 비교기; 비교기에서 출력되는 제어신호에 의해 팬 모터를 스위칭 하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 효율적으로 온도를 저감하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면 방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 통상적인 면 방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(100, 106) 사이에는, 어드레스전극 라인들(A1, A2, ... , Am), 유전층(102, 110), Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn), X 전극 라인들(X1, ... , Xn), 형광층(112), 격벽(114) 및 보호층으로서 예컨대 일산화마그네슘(MgO)층(104)이 마련되어 있다.
어드레스전극 라인들(A1, A2, ... , Am)은 뒤쪽 글라스 기판(106)의 앞쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 아래쪽 유전층(110)은 어드레스전극 라인들(A1, A2 , ... , Am)의 앞쪽에 도포된다. 아래쪽 유전층(110)의 앞쪽에는 격벽(114)들이 어드레스전극 라인들(A1, A2, ... , Am)과 평행한 방향으로 형성된다. 이 격벽(114)들은 각 디스플레이 셀의 방정 영역을 구획하고, 각 디스플레이 셀 사이의 광학적 간섭을 방지하는 기능을 한다. 형광층(112)은, 격벽(114)들 사이에서 형성된다.
X 전극 라인들(X1, ... , Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn )은 어드레스전극 라인들(A1, A2, ... , Am)과 직교되도록 앞쪽 글라스 기판(100)의 뒤쪽에 일정한 패턴으로 형성된다. 각 교차점은 상응하는 디스플레이 셀을 설정한다. 각 X전극 라인(X1, ... , Xn)과 각 Y 전극 라인(Y1, ... , Yn)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재질의 투명 전극 라인(Xna, Yna)과 전도도를 높이기 위한 금속 전극 라인(Xnb, Ynb)이 결합되어 형성될 수 있다. 앞쪽 유전층(102)은 X 전극 라인들(X1, ... , Xn)과 Y 전극 라인들(Y1, ... , Yn)의 뒤쪽에 전면(全面) 도포되어 형성된다. 강한 전계로부터 패널(1)을 보호하기 위한 보호층(104) 예를 들어, 일산화마그네슘(MgO)층은 앞쪽 유전층(102)의 뒤쪽에 전면 도포되어 형성된다. 방전 공간(108)에는 플라즈마 형성용 가스가 밀봉된다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널에 일반적으로 적용되는 구동 방식은, 초기화, 어드레스 및 디스플레이 유지 단계가 단위 서브-필드에서 순차적으로 수행되게 하는 방식이다. 초기화 단계에서는 구동될 디스플레이 셀들의 전하상태가 균일하게 된다. 어드레스 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들의 전하 상태와 선택되지 않을 디스플레이 셀들의 전하 상태가 설정된다. 디스플레이 유지 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들의 전하 상태가 설정된다. 디스플레이 유지 단계에서는, 선택될 디스플레이 셀들에서 디스플레이 방전이 수행된다. 이때, 디스플레이 방전을 수행하는 디스플레이 셀들의 플라즈마 형성용 가스로부터 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마로부터의 자외선 방사에 의하여 상기 디스플레이 셀들의 형광층(112)이 여기되어 빛이 발생된다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구동 장치를 보여준다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 통상적인 구동 장치는 영상 처리부(200), 제어부(202), 어드레스 구동부(206), X 구동부(208) 및 Y 구동부를 포함한다. 영상 처리부(200)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8비트의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 어드레스 구동부(206)는, 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스전극 라인들에 인가한다. X 구동부(208)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(204)는 제어부(202)로부터의 구동 제어 신호들(SA,SY,SX)중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.
상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제 5541618호에 개시되어 있다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널구동방법의 일예로서 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리(Address-Display Separation) 구동 방법을 보여준다.
도면을 참조하면, 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정개수 예컨대 8개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ...SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 유지방전 구간(S1, ..., S8)로 분할된다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스전극 라인들에 표시데이터 신호가 인가됨과 동시에 각 Y 전극 라인(Y1, ..., Yn)에 상응하는 주사 펄스가 순차적으로 인가된다.
각 유지방전 구간(S1, ...,S8)에서는, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 디스플레이 방전용 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 표시방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 유지방전 구간(S1, ..., S8)내의 유지방전 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 유지펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1 기간, 서브필드3 기간 및 서브필드8 기간 동안 셀들을 어드레싱하여 유지방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는, APC(Automatic Power Control)단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 또한 각 서브필드에 할당되는 유지방전 수는 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대 서브필드 4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드6에 할당된 계조도를 32에서 34로 높일 수 있다. 또한, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수도 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다.
도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도로서, AC PDP의 ADS(Address Display Separation) 구동방식에서 한 서브필드(SF)내에 어드레스전극(A), 유지전극(X) 및 주사전극(Y1~Yn)에 인가되는 구동신호를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 하나의 서브필드(SF)는 리셋 기간(PR), 어드레스 기간(PA) 및 유지방전 기간(PS)를 구비한다.
리셋 기간(PR)은 모든 그룹의 주사라인에 대해 리셋펄스를 인가하여, 강제로 기입방전을 수행함으로써, 전체 셀의 벽전하 상태를 초기화한다. 어드레스 기간(PA)에 들어가기 전에 리셋 기간(PR)이 수행되며, 이는 전 화면에 걸쳐 수행하므로, 상당히 고르면서도 원하는 분포의 벽전하 배치를 만들 수 있다. 리셋 기간(PR)에 의해 초기화된 셀들은, 셀 내부의 벽전하 조건이 모두 비슷하게 형성된다. 리셋 기간(PR)이 수행된 후에 어드레스 기간(PA)이 수행된다. 이 때 어드레스 기간(PA)에는, 유지전극(X)에 바이어스 전압(Ve)이 인가되고, 표시되어야 할 셀 위치에서 주사전극(Y1~Yn)과 어드레스전극(A1~Am)을 동시에 턴온시킴으로써 표시 셀을 선택한다. 어드레스 기간(PA)이 수행된 후에, 유지전극(X)과 주사전극(Y1~Yn)에 유지펄스(Vs)를 교대로 인가하여, 유지방전 기간(PS)이 수행된다. 유지방전 기간(PS)중에 어드레스전극(A1~Am)에는 로우레벨의 전압(VG)이 인가된다. PDP에서 휘도는 유지방전 펄스 수에 의하여 조정된다. 하나의 서브필드 또는 하나의 TV 필드에서의 유지방전 펄스수가 많으면 휘도가 증가한다.
종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 내부회로부의 온도를 저감하기 위해 통상 상부에 냉각 팬을 사용하여 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 냉각 팬을 항상 동작시켜 내부 온도를 저감하는 방법을 사용하여 왔다. 또한 상부에 큰 냉각 팬을 설치하여 위에서 아래로 일률적으로 공기를 냉각하는 방식을 사용하여 왔다. 이는 실제 부하율이 높지 않은 화면에서도 냉각 팬이 항상 동작하므로, 소모 전력이 높아진다. 또한 냉각 팬의 동작시 항상 소음이 발생하며, 팬의 크기로 인해 소음의 정도는 높아지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 효율적으로 온도를 저감하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 입력전원을 변압하여 출력전압을 발생하는 변압기; 변압기의 PWM 제어를 위한 스위치; 스위치와 접지 사이에 연결되고, 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 저항; 저항에 의해 검출되는 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과를 제어신호로서 출력하는 비교기; 비교기에서 출력되는 제어신호에 의해 팬 모터를 스위칭 하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 스위칭부는 상기 비교기의 출력단과 접지 사이에 연결된 커패시터; 커패시터에 일단이 연결된 제 2저항; 제 2저항의 타단과 접지 사이에 연결된 제 3저항; 및 제 3저항에 연결된 트랜지스터를 구비할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 전원공급장치에서 전압을 감지하여 팬 모터를 제어하는 회로를 구비한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 간략하게 도시한 도면이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 변압기(501)와 스위치(503)와 비교기(505)와 스위칭부(507)와 팬 모터(509)를 구비한다.
변압기(501)는 입력전원(VIN)을 변압기(501)의 권선비에 따라 변압하여 출력전원(VOUT)으로 출력한다. 입력전원(VIN)은 교류전원이 될 수 있으며, 교류전원이 정류기를 통해 정류되어 리플성분을 갖고 있는 정류전압이 될 수도 있으며, 역률이 보상된 역률 보상 전압이 될 수도 있다. 출력전원(VOUT)은 플라즈마 디스플레이 패널의 영상처리부(200), 논리제어부(202), 구동부에 바로 공급될 수 있다. 즉 출력전원(VOUT)은 플라즈마 디스플레이 패널에 전원을 공급하는 전원공급장치의 출력단이 된다. 한편 상기 변압기(501)의 권선비에 따라 유지방전 전압, 어드레스 전압, 바이어스 전압 등 다양한 출력전원이 공급된다.
스위치(503)는 스위치 제어신호(Ss)에 의해 스위칭 동작을 수행하며, 이에 의해 PWM 제어를 하여 변압기(501)를 동작시킨다. 스위치(503)로는 MOSFET 등이 사용될 수 있다.
저항(R)은 스위치(503)와 접지사이에 연결된다. 상기 스위치(503)가 온 상태이면 입력전원(VIN)이 공급되며, 스위치(503)를 통해 전류가 저항(R)으로 흐르게 된다. 스위치(503)가 오프 상태이면 입력전원(VIN)은 공급되지 않으며, 저항(R)에 전류가 흐르지 않게 된다. 저항(R)에 흐르는 전류에 의해 저항(R) 양단에 검출전압(Vd)이 검출된다.
비교기(505)는 상기 검출전압(Vd)과 기준전압(Vref)과 비교를 하여 제어신호(Sc)를 출력한다. 기준전압(Vref)보다 검출전압(Vd)이 크다면, 비교기(505)는 스위칭부(507)를 온 상태로 만드는 제어신호(Sc)를 출력하게 된다. 기준전압(Vref)보다 검출전압(Vd)이 작다면, 비교기(505)는 스위칭부(507)를 오프 상태로 만드는 제어신호(Sc)를 출력하게 된다.
스위칭부(507)는 상기 제어신호(Sc)에 의해 동작한다. 검출전압(Vd)이 기준전압(Vref)보다 높은 경우 스위칭부(507)는 제어신호(Sc)에 의해 온 상태가 될 것이며, 검출전압(Vd)이 기준전압(Vref)보다 낮다면 스위칭부(507)는 제어신호(Sc)에 의해 오프 상태가 될 것이다.
팬 모터(509)는 스위칭부(507)의 온/ 오프 상태에 따라 동작한다. 스위칭부(507)가 온 상태이면 팬 모터(509)는 동작하게 되며, 오프 상태이면 팬 모터(509)는 동작하지 않게 된다.
도 5에 도시된 도면은 특히 플라즈마 디스플레이 패널에서 전류의 흐름이 큰경우인 역률 보상하는 경우와 유지전압, 어드레스 전압을 발생하는 경우에 바람직하게 적용될 수 있다.
스위칭부에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5의 스위칭부를 구체적인 회로로 도시한 도면이다.
스위칭부(507)는 상기 비교기(505)의 출력단과 접지 사이에 연결된 커패시터(C)와, 커패시터(C)에 일단이 연결된 제 2저항(R2)과, 제 2저항(R2)의 타단과 접지 사이에 연결된 제 3저항(R3)과, 제 3저항(R3)에 연결된 트랜지스터(T2)를 구비할 수 있다.
커패시터(C)는 비교기(505)를 통해 출력된 제어신호(Sc)를 충전하는 기능을 한다. 상기 스위치(503)의 온 오프 상태에 따라 제 3저항 양단의 검출전압(Vd)은 변하게 되며, 기준전압(Vref)과의 비교를 통해 제어신호(Sc)도 변하게 된다. 이런 변화를 커패시터(C)를 이용하여 충전하고 또한 방전한다. 커패시터(C) 양단의 전압은 제 2저항(R2)과 제 3저항(R3)에서 전력소모가 된다. 특히 제 2 저항(R2)과 제 3저항(R3)의 전압분배에 의한 제 3저항(R3) 양단의 전압은 트랜지스터(T2)의 동작을 제어한다. 제 3 저항(R) 양단에 걸리는 전압이 트랜지스터(T2)를 동작시키기 위한 0.7V 이상이라면 트랜지스터(T2)는 동작하게 되며, Vcc전원으로부터 트랜지스터(T2)로 전류가 흐르게 된다. 따라서 트랜지스터(T2)에 연결된 팬 모터(509)는 동작하게 된다. 제 3 저항(R3) 양단에 걸리는 전압이 0.7V 미만이라면 트랜지스터(T2)는 동작하지 않으며 따라서 팬 모터(509)도 동작하지 않게 된다.
본 발명의 효율적으로 온도를 저감하는 플라즈마 디스플레이 패널은 변압기(501)에 연결된 스위치(503)를 통해 흐르는 전류의 크기를 감지하기에 위해, 저항(R)을 이용하여 전압을 검출한다. 검출전압(Vd)을 기준전압(Vref)과 비교하여 그 결과에 의해 스위칭부(507)를 통해 팬 모터(509)를 동작시킨다. 따라서 전류의 흐름에 따라 팬 모터(509)는 동작되며, 팬 모터(509)의 동작으로 효율적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 온도를 저감할 수 있게 된다. 한편, 본 발명은 전류의 흐름이 큰 역률보상부와, 유지전압과 어드레스 전압을 공급하는 전원공급장치에서 전류의 흐름을 감지하여 팬 모터의 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 플라즈마 디스플레이 패널 내에서 전류를 감지하여 팬 모터의 동작을 제어하므로, 종래의 지속적인 냉각 팬 동작에 비해 소비전력 및 소음이 저감되며,따라서 플라즈마 디스플레이 패널의 온도를 효율적으로 저감할 수 있다.
둘째, 플라즈마 디스플레이 패널내에서 전류의 흐름이 큰 곳에서만 전류를 감지하여 팬 모터의 동작을 제어할 수 있어 국부적인 냉각이 가능하며, 큰 냉각 팬을 사용하지 않아도 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면 방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 통상적인 구동 장치를 보여준다.
도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널구동방법의 일예로서 Y 전극 라인들에 대한 통상적인 어드레스-디스플레이 분리 구동방법을 보여준다.
도 4는 도 1에 도시된 패널의 구동 신호의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 전원공급장치에서 전압을 감지하여 팬 모터를 제어하는 회로를 구비한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 간략하게 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 스위칭부를 구체적인 회로로 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
501...변압기
503...스위치
505...비교기
507...스위칭부
509...팬 모터
VIN...입력전원
VOUT...출력전원
Ss...스위치 제어신호
Sc...제어신호
Vref...기준전압
Vd...검출전압

Claims (2)

  1. 입력전원을 변압하여 출력전압을 발생하는 변압기;
    상기 변압기의 PWM 제어를 위한 스위치;
    상기 스위치와 접지 사이에 연결되고, 상기 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 저항;
    상기 저항에 의해 검출되는 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과를 제어신호로서 출력하는 비교기;
    상기 비교기에서 출력되는 제어신호에 의해 팬 모터를 스위칭 하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭부는
    상기 비교기의 출력단과 접지 사이에 연결된 커패시터;
    상기 커패시터에 일단이 연결된 제 2저항;
    상기 제 2저항의 타단과 접지 사이에 연결된 제 3저항; 및
    상기 제 3저항에 연결된 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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