KR100738587B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널과 서스테인 전극에 어드레스 기간 동안 바이어스 전압을 공급하는 바이어스 전압 공급부와 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 기저 전압을 공급하는 기저 전압 공급부 및 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 부극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압 공급부와 기저전압 공급부의 일단과 바이어스 전압 공급부 및 서스테인 전압 공급부의 공통단 사이에 접속된 단락 방지부를 포함한다.
본 발명은 네가티브 서스테인 전극 구동회로의 손실을 줄이는 효과와 함께 낮은 임피던스로 인하여 패널 양단에 걸리는 전압이 종래보다 높게 되어 외부에서 인가하는 서스테인 방전 전압을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 안정된 방전 특성과 구동 회로 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 단락 방지부의 스위칭 소자의 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 구동회로를 나타낸 도.
도 3은 본 발명은 서스테인 전극의 네가티브 서스테인 구동회로를 나타낸 도.
도 4는 본 발명의 네가티브 서스테인 구동장치의 구동파형을 나타낸 도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 서스테인 전극의 네가티브 서스테인구동회로의 전류 루프를 설명한 도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 서스테인 전극의 네가티브 서스테인 구동회로의 전류 루프를 설명한 도.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
310 : 에너지 저장부 320 : 에너지 공급 제어부
330 : 에너지 회수 제어부 340 : 인턱터부
350 : 기저 전압 공급부 360 : 서스테인 전압 공급부
370 : 단락 방지부 380 : 바이어스 전압 공급부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display panel Apparatus}에 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 ray)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이되는 표시면인 전면 기판(101)에 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극이 배열된 전면 패널(100) 및 배면을 이루는 후면 기판(111) 상에 전술한 복수의 유지 전극과 교차 되도록 복수의 데이터 전극(113, X)이 배열된 후면 패널(110)이 소정의 간격으로 이격되어 평행으로 합착된다.
전면 패널(100)은 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 방전 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102, Y) 및 서스테인 전극(103, Z), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극 (102, Y) 및 서스테인 전극(103, Z)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102, Y) 및 서스테인 전극(103, Z)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 패널(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 데이터 전극(113, X)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(110)의 상측 면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 데이터 전극(113, X)과 형광체(114) 사이에는 데이터 전극(113, X)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이와 같은 구조를 갖는 종래 플라즈마 디스플레이 패널은 복수의 서브필드가 각각 리셋기간, 어드레스기간, 서스테인 기간으로 나뉘어 각 기간에 소정의 구동신호가 스캔, 서스테인 및 어드레스 전극들에 인가되어 구동된다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동회로를 나타낸 이다.
도 2를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널은 리셋기간의 셋 다운 기간과 어드레스기간 동안 서스테인(미도시) 전극에 바이어스 전압(Vbias)이 인가되어 구동된다. 이러한 바이어스 전압은 플라즈마 디스플레이 패널로 전류 패스를 형성하 지만 도시된 바와 같이 네가티브 서스테인 구동을 할 경우 기저전압원 방향으로 전류 패스를 형성하게 된다.
이 경우, 플라즈마 디스플레이 패널의 서스테인 전극이 셋다운 기간이나 어드레스 기간동안 바이어스 전압으로 유지되어 안정된 어드레스 방전을 하기 위하여는 바이어스 전압으로 인하여 형성된 기저전압원 방향으로의 전류 패스를 차단할 필요가 있다. 즉, 기저전압원 방향으로의 역전류를 차단할 수 있는 스위칭 소자가 필요하다.
그러나 이러한 스위칭 소자는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 여러 전류 패스 경로를 이루고, 이에 따라 내전압 특성이 높아야 하는 단점을 가지고 있다. 또한, 이러한 내전압 특성으로 인해 스위칭 소자에 걸리는 임피던스의 영향으로 안정된 방전특성을 갖는데도 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치의 구동회로를 개선하여 방전특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 서스테인 전극에 어드레스 기간 동안 바이어스 전압을 공급하는 바이어스 전압 공급부, 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 기저 전압을 공급하는 기저 전압 공급부, 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 부극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압 공급부 및 기저전압 공급부의 일단, 바이어스 전압 공급부 및 서스테인 전압 공급부의 공통단 사이에 접속된 단락 방지부를 포함한다.
또한, 단락 방지부는 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.
또한, 스위칭 소자는 전계효과 트랜지스터인 것을 특징으로 하고, 전계효과 트랜지스터의 내부 다이오드의 애노드는 기저전압 공급부의 일단에 접속되고, 캐소드는 바이어스 전압 공급부 및 서스테인 전압 공급부의 공통단에 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바이어스 전압은 정극성 전압인 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명은 서스테인 전극의 네가티브 서스테인 구동회로를 나타낸 도이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 패널(Cp)에 에너지를 공급하고 회수하는 에너지 회수 회로와 서스테인 전극에 어드레스 기간 동안 바이어스 전압을 공급하는 바이어스 전압 공급부(380), 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 기저 전압을 공급하는 기저 전압 공급부(350), 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압 공급부(360), 기저전압 공급부(350)의 일단과 바이어스 전압 공급부(380) 및 상기 서스테인 전압 공급부(360)의 공통단 사이에 접속된 단락 방지부(370)를 포함 한다.
도 4는 본 발명의 네가티브 서스테인 구동장치의 구동파형을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 서스테인 전극의 네가티브 서스테인구동회로의 전류 루프를 설명한 도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 서스테인 전극의 네가티브 서스테인 구동회로의 전류 루프를 설명한 도이다.
도 4 내지 도 6을 살펴보기 이전에 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 전 화면을 초기화시키기 위한 리셋기간, 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인 기간, 벽 전하를 소거시키는 소거구간으로 나뉘어 구동된다.
리셋 구간에 있어서, 셋 업 기간에는 모든 스캔 전극에 상승 램프 파형이 동시에 인가된다. 이 상승 램프 파형에 의해 전 화면의 셀 들 내에는 방전이 일어난다.
상기 셋 업 방전에 의해 데이터 전극과 서스테인 전극 상에는 양(+)극성 벽 전하가 쌓이게 되며, Y전극 상에는 음(-) 극성의 벽 전하가 쌓이게 된다.
셋 다운 구간에는 상승 램프 파형이 공급한 후, 상승 램프 파형의 피크전압 보다 낮은 정 극성 전압에서 떨어지기 시작하여 기저전압(GND) 또는 부 극성의 특정 전압레벨까지 떨어지는 하강램프 파형이 셀 들 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 과도하게 형성된 벽 전하를 일부 소거시키게 된다.
상기 셋 다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류 된다.
어드레스 구간에는 음(-) 극성 스캔 펄스(Scan)가 스캔 전극에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기 되어 데이터 전극에 양(+)극성의 데이터(Data)펄스가 인가된다.
도 4를 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널에 디스플레이 되는 표면부에 선택된 방전 셀의 방전을 유지시키기 위한 네가티브 서스테인 기간을 나타낸 것이다.
보다 더 상세하게는, 플라즈마 디스플레이 패널의 네가티브 서스테인 구동 특성상 서스테인에서 높은 전위는 그라운드(GND)를 말하고, 낮은 전위는 -Vs를 가진다. 따라서, 그라운드 보다 높은 전위를 갖는 서스테인 바이어스 전원의 역전류를 막기 위하여 기저 전압 공급 제어부의 소스 단자를 서스테인 및/또는 커먼(Common)으로 회로가 구비되어 구성된다.
도 4의 스테이트 1 (State 1)을 살펴보면, 상기 스캔 전극이 그라운드를 유지하고 있고, 서스테인 전극에서 네가티브 전위 (-Vs)로 하강 시 서스테인 방전이 발생하게 되고, 방전 시 발생하는 방전전류의 흐름은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 패널(Cp)로 부터 서스테인 전압 공급부(360)의 제 4 스위치(Q4)를 경유하여 전류가 흐른다.
이때, 바이어스 전압 공급부(380)의 제 6 스위치(Q6)에서 공급되는 전류는 전압 공급부의 공통단(Sus out)을 기점으로 단락 방지부(370)의 제 5 스위치(Q5)가 오프상태에서 애노드가 기저전압 공급부의 일단에 접속되고, 캐소드는 바이어스 전압 공급부 및 상기 서스테인 전압 공급부의 공통단에 접속된 전계효과 트랜지스터의 내부 다이오드에 의하여 전류가 역방향(a)으로 차단된다.
따라서, 바이어스 전압 공급부(380)의 제 6 스위치(Q6)과 기저 전압 공급부(350) 제 5 스위치(Q5)간의 단락을 방지할 수 있다.
상기 스테이트 1에서 전류 패스의 루프 경로에서 알 수 있는 사실은, 도 2 에 도시되 바와 같이 종래의 단락 방지부(270)를 지나서 서스테인 전압 공급부(260)을 경유하여 전류가 흐르기 때문에, 단락 방지부(270)의 제 5 스위치(Q5)에 내부저항으로 인해 회로손실이 발생되고, 서스테인 방전 경로의 높은 임피던스로 인하여 동일한 서스테인 전압 절대치를 인가할 경우 패널의 양단에 걸리는 전압이 낮게 되어 외부에서 인가하는 서스테인 방전 전압이 높아지는 문제점을 해결할 수 있다는 것이다.
도 4의 스테이트 2 (State 2)을 살펴보면, 상기 서스테인 전극이 그라운드를 유지하고 있을 때 스캔 전극이 네가티브 전위(-Vs)로 하강시 다시 서스테인 방전이 발생하게 되고, 방전 시 발생하는 방전전류의 흐름은 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 기저 전압 공급부(350)의 그라운드단에서 제 3 스위치(Q3)를 경유하여 단락 방지부(370)의 제 5 스위치(Q5)를 지나 전압 공급부의 공통단을 기점으로 페널(Cp)로 전류가 흐른다.
상술한 바와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 방전전류의 주요 경로인 전압 공급부의 공통단과 바이어스 전압 공급부(380)사이에 단락 방지부(370)의 위치에서, 상기 기저 전압 공급부(350)와 전압 공급부의 공통단 사이에 위치를 이동하여, 종래 회로보다 낮은 임피던스를 구현할 수 있다. 따라서, 서스테인 전압 공급부(360)를 통하여 흐르는 방전 전류인 경우 회로의 손실을 줄이는 효과와 함께 낮은 임피던스로 인하여 동일한 서스테인 전압 절대치를 인가 할 경우 패널 양단에 걸리는 전압이 종래보다 높게 되어 외부에서 인가하는 서스테인 방전 전압을 낮출 수 있다.
또한, 종래의 회로보다 안정된 방전 특성과 구동 회로 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로 부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 네가티브 서스테인 전극 구동회로의 손실을 줄이는 효과와 함께 낮은 임피던스로 인하여 패널 양단에 걸리는 전압이 종래보다 높게 되어 외부에서 인가하는 서스테인 방전 전압을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 회로보다 안정된 방전 특성과 구동 회로 효율을 향상시킬 수 있고, 단락 방지부의 스위칭 소자의 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 서스테인 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 서스테인 전극에 어드레스 기간 동안 바이어스 전압을 공급하는 바이어스 전압 공급부;
    상기 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 기저 전압을 공급하는 기저 전압 공급부;
    상기 서스테인 전극에 서스테인 기간 동안 부극성 서스테인 전압을 공급하는 서스테인 전압 공급부; 및
    상기 기저전압 공급부의 일단과 상기 바이어스 전압 공급부 및 상기 서스테인 전압 공급부의 공통단 사이에 접속된 단락 방지부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단락 방지부는 스위칭 소자인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 전계효과 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전계효과 트랜지스터의 내부 다이오드의 애노드는 상기 기저전압 공급부의 일단에 접속되고, 캐소드는 상기 바이어스 전압 공급부 및 상기 서스테인 전압 공급부의 공통단에 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은 정극성 전압인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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