KR100785315B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 어드레스 기간에 스캔 IC 내부의 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 턴 오프하여 플로팅(Floating) 시킨 후 소정 전압 만큼 낮추어 스캔 전극으로 공급함으로써, 스캔 업 스위치의 양단 전압을 동일하게 하여, 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치의 스위칭 동작에 따른 피킹(Peaking) 전류를 방지함으로써, 스캔 IC의 부품 수명이 연장 및 스캔 구동부의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
스캔 IC, 스캔 바이어스 전압, 다이오드

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Panel divice}
도 1 은 종래 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 신호가 도시된 타이밍도,
도 2 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동회로가 도시된 회로도,
도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 신호가 도시된 타이밍도,
도 4a 내지 도 4c 는 어드레스 기간동안 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 신호에 대한 스캔 구동부의 전류 흐름도를 나타낸 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 스캔 전극 20: 에너지 회수부
30: 서스테인 구동부 40: 리셋 구동부
50: 스캔 IC
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상세하게는 스캔 전극과 연결되는 스캔 IC는 내부에 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 구비하고, 어드레스 구간에서 동시에 턴 오프되어 도통되지 않는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 방전공간에 설치된 전극들에 소정의 전압을 인가하여 방전을 일으키고 가스 방전 시 발생하는 플라즈마가 형광체를 여기 시킴으로써 화상을 표시하는 장치이다.
이러한, 플라즈마 디스플레이 패널은 대형화와 박막화가 용이할 뿐만 아니라 구조가 단순해짐으로 제작이 용이해지고 아울러 다른 평면 표시장치에 비하여 휘도 및 발광 효율이 높다는 장점을 가진다.
현재 가장 널리 채택되고 있는 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔전극(Y 전극), 서스테인 전극(Z 전극), 및 어드레스 전극(X 전극)에 인가되는 전압에 의한 플라즈마 방전을 이용하여 화상을 구현한다.
특히, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 화상을 표시하기 위하여, 모든 셀을 초기화하기 위한 셋업 기간과 셋다운 기간으로 이루어지는 리셋(Reset) 구간, 셀을 선택하기 위한 어드레스(Address) 구간과 선택된 셀에서 표시방전을 일으키는 서스테인(Sustain) 구간으로 시분할 구동된다.
도 1 은 종래 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 신호가 도시된 타이밍도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 어드레스 기간에는 셋다운 신호가 부극성 전압(-Vy)까지 점진적으로 하강하고 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 상승 된 구동신호가 인가된다.
이때, 플라즈마 디스플레이 장치의 스캔 구동회로(미도시)는 스캔 전극으로 상기 구동 신호가 공급되도록 제어하는 스캔 IC(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 스캔 IC는 상보적으로 동작하는 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 구비하고, 상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치의 스위칭 동작에 따라 상기 스캔 전극으로 구동 신호를 공급한다.
만약, 상기 셋다운 신호는 상기 부극성 전압(-Vy)까지 점진적으로 하강하고 유지되는 동안 상기 스캔 업 스위치가 턴 오프되고, 상기 스캔 다운 스위치가 턴 온되어 상기 스캔 전극으로 공급된다.
또한, 어드레스 구간이 시간되면 상기 부극성 전압(-Vy)에서 상기 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 상승되도록 상기 스캔 업 스위치는 턴 온되고, 상기 스캔 다운 스위치는 턴 오프된다.
그러나, 상기 스캔 업 스위치가 턴 오프에서 턴 온으로 전환되고 동시에 상기 스캔 다운 스위치가 턴 온에서 턴 오프로 전환됨에 따라, 상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치 중 하나로 기생 커패시터에 의해 원치않는 피 킹(Peaking) 전류가 공급되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 스캔 IC의 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치의 스위칭 동작시, 기생 커패시터로 인해 순간 단락으로 인한 피킹(Peaking) 전류가 발생되지 않도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 스캔 전극 및 스캔 구동부를 포함하고, 상기 스캔 구동회로는 상보적으로 동작하는 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 구비하는 스캔 IC를 포함하고, 상기 스캔 구동부는 어드레스 기간 동안 패널로부터 회수된 서스테인 전압(Vsus)만큼 순차적으로 상승시키고, 상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치를 턴 오프 시켜 스캔 바이어스 전압(Vsc)만큼 하강시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 구동부가 도시된 회로도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 인가되는 구동 신호가 도시된 타이밍도이고, 도 4a 내지 도 4c 는 어드레스 기간동안 플라즈마 디 스플레이 패널에 인가되는 구동 신호에 대한 스캔 구동부의 전류 흐름도를 나타낸 회로도이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 스캔 전극(10), 에너지 회수부(20), 서스테인 구동부(30), 리셋 구동부(40) 및 스캔 IC(50)를 포함한다.
여기서, 서스테인 구동부(30)는 서스테인 기간 동안 고전위 서스테인 전압(Vsus)을 공급하는 제 1 전원(Vsus)과, 서스테인 전압(Vsus)이 스캔 전극(10)으로 공급되도록 동작하는 업 스위치(Sus_up)와, 스캔 전극(10)의 전압이 그라운드까지 하강하도록 동작하는 다운 스위치(Sus_dn)를 포함한다.
에너지 회수부(20)는 스캔 전극(10)에 공급된 서스테인 전압(Vsus)을 회수 및 공급하는 커패시터(Cs)와, 스캔 전극(10)에서부터 커패시터(Cs)로 서스테인 전압(Vsus)이 회수되도록 스위칭 되는 회수 스위치(ER_dn)와, 커패시터(Cs)에 회수된 전압을 스캔 전극(10)으로 공급되도록 스위칭 되는 공급 스위치(ER_up)를 포함한다.
리셋 구동부(40)는 스캔 전극(10)으로 점진적으로 상승하는 셋업신호를 공급하는 셋업 스위치(Set_up)와, 부극성의 소정 전압(-Vy)와 연결되어 부극성의 소정 전압(-Vy)까지 점진적으로 하강하는 셋다운 신호를 공급하는 셋다운 스위치(Set_dn)와, 스캔 전극(10)과 전류 패스 경로를 형성하는 패스 스위치(Pass_sw)를 포함한다.
여기서, 셋업 스위치(Set_up)는 드레인이 서스테인 전압(Vsus)을 공급하는 제 1 전원(Vsus)과 연결되고, 소오스가 패스 스위치(Pass_sw)와 연결되며, 게이트 로 가변저항(미도시)이 연결되며, 상기 가변저항의 저항값이 변함에 따라 점진적으로 상승하는 셋업 신호가 생성된다.
또한, 셋다운 스위치(Set_dn)는 드레인이 스캔 IC(50)와 연결되고, 소오스가 부극성의 소정 전압(-Vy)과 연결되고, 게이트로 가변 저항(미도시)가 연결되며, 상기 가변저항의 저항값이 변함에 따라 점진적으로 하강하는 셋다운 신호가 생성된다.
스캔 IC(50)는 스캔 전압(Vsc)를 공급하는 제 2 전원(Vsc)과 연결된 스캔 업 스위치(Q1)과, 스캔 업 스위치(Q1)와 연결되는 스캔 다운 스위치(Q2)와, 스캔 업 스위치(Q1)과 스캔 다운 스위치(Q2) 사이에 스캔 전극(10)이 연결된다.
여기서, 상기 스캔 IC(50)는 스캔 업 스위치(Q1)과 병렬 연결되는 제 1 다이오드(D1)와, 스캔 다운 스위치(Q2)와 병렬 연결되는 제 2 다이오드(D2)를 포함한다.
여기서, 제 1 다이오드(D1)는 스캔 업 스위치(Q1)와 병렬연결되며, 캐소드가 스캔 업 스위치(Q1)의 드레인에 연결되고, 애노드가 소오스와 연결되며, 제 2 다이오드(D2)는 스캔 다운 스위치(Q2)와 병렬연결되며, 캐소드가 스캔 다운 스위치(Q2)의 드레인과 연결되고, 애노드가 소오스와 연결된다.
이때, 본 발명에 따른 스캔 IC(50)의 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)는 상보적으로 동작 될 뿐만 아니라 둘다 소정 시간 동안 턴 오프 상태로 유지하며 스캔 전극(10)으로 전압을 공급한다.
여기서, 소정 시간은 대략 8us 내지 12us 범위이며, 에너지 회수부(20)의 커패시터(Cs) 용량에 따라 가변 된다.
도 3 은 플라즈마 디스플레이 패널로 인가되는 구동신호를 나타내며, 종래 문제점이 되었던 어드레스 기간의 개시시점을 중심으로 본 발명을 설명한다.
도 4a 내지 4c 는 각 구간에서의 스캔 IC 내부의 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3 에 도시되는 바와 같이, 어드레스 기간 이전의 리셋 기간에는 부극성 전압(-Vy)까지 점진적으로 하강하는 셋다운 신호가 인가된다. 이때 스캔 IC(50)는 스캔 업 스위치(Q1)가 턴 온되고, 스캔 다운 스위치(Q2)가 턴 오프로 동작된다.
어드레스 기간은 상기 셋다운 신호가 부극성의 소정 전압(-Vy)에서 서스테인 전압(Vsus)만큼 상승하는 제 1 구간과, 서스테인 전압(Vsus)에서 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 하강하는 제 2 구간과, 스캔 신호가 인가되기 전까지 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)을 유지하는 제 3 구간으로 구분된다.
여기서, 상기 제1 구간을 도 4a 의 전류 패스 경로로 살펴보면, ①의 전류 패스 경로는 상기 셋다운 신호가 부극성의 소정 전압(-Vy)로 유지된 후, 에너지 회수부(20)의 공급 스위치공급 스위치(ER_up)가 턴 온되어 커패시터(Cs)에 회수된 서스테인 전압(Vsus)이 공급되어 점진적으로 상승한다.
즉, 커패시터(Cs)는 스캔 전극(10)으로 형성된 ①의 전류 패스 경로로 서스테인 전압(Vsus)을 방전하여 스캔 전극(10)의 전압을 상승시킨다.
또한, ②의 전류 패스 경로는 ①의 전류 패스 경로에 의해 스캔 전극(10)으로 공급된 서스테인 전압(Vsus)을 유지하기 위하여 에너지 회수부(20)의 공급 스위치공급 스위치(ER_up)가 턴 오프된 후, 서스테인 구동부(30)의 업 스위치(Sus_up)가 턴 온되어 제 1 전원(Vsus)을 통하여 서스테인 전압(Vsus)이 스캔 전극(10)으로 인가되는 패스 경로이다.
여기서, 상기 제 1 구간의 전위차는 부극성 소정 전압(-Vy)와 비교하면, 서 스테인 전압(Vsus)이다.
종래에는 스캔 IC(50)는 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)가 상보적으로 턴 온 및 턴 오프로 바뀌어 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 상승되었지만, 본 발명에서의 스캔 IC(50)는 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)의 스위칭 동작이 변화하지 않고 에너지 회수부(20)의 커패시터(Cs)에 저장된 서스테인 전압(Vsus) 만큼 스캔 전극(10)이 상승한다.
결과적으로, 어드레스 기간의 시작 시점에는 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)보다 높은 전압이 인가되는데 이때 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 낮추기 위하여, 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)가 동시에 턴 오프 되는 것을 상기 제 2 구간에서 설명한다.
또한, 상기 제 2 구간을 도 4b 의 전류 패스 경로로 살펴보면, 상기 제 1 구간에서 ②의 전류 패스 경로에 따라 스캔 전극(10)으로 서스테인 구동부(30)의 업 스위치(Sus_up)가 턴 온되어 제 1 전원(Vsus)을 통하여 서스테인 전압(Vsus)이 공급된 후, 스캔 전극(10)의 전압을 에너지 회수부(20)의 회수 스위치(ER_dn)를 턴 온 시켜 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 하강하도록 ③의 전류 패스 경로를 형성한다.
여기서, 스캔 IC(50)의 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)가 소정 시간 동안 턴 오프되는 플로팅을 유지하며, 상기 소정 시간은 스캔 전극(10)에 공급되는 전압이 서스테인 전압(Vsus)만큼 상승 된 전압에서 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 하강되는 시간으로써, 커패시터(Cs)의 회수에 따라 대략 8us 에서 12us 이내의 범위를 기준으로 한다.
또한, 상기 제 2 구간의 전위차는 부극성 소정 전압(-Vy)와 비교하면, 스캔 전압(Vsc)과 동일하다.
상기 제 3 구간은 상기 제 2 구간의 ③의 전류패스 경로에서 스캔 업 스위치(Q1)가 턴 온되며, 스캔 전극(10)의 전압이 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 하강되고 유지 중, ④의 전류 패스 경로로 변환하여 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)이 안정되게 유지시키는 구간이다.
여기서, 상기 제 3 구간의 ④의 전류 패스 경로는 스캔 업 스위치(Q1) 및 셋 다운 스위치(Set_dn)을 턴 온 시키고, 서스테인 구동부(30)의 다운 스위치(Sus_dn)를 턴 온 시켜 그라운드와 연결되는 경로이며, 스캔 전극(10)에 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)을 유지시킨다.
결국, 본 발명과 종래 발명을 비교하면, 종래 발명은 어드레스 기간이 개시됨에 따라 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)가 동시에 스위칭 동작이 전환됨에 따라 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2) 중 하나가 단락되어 피킹(Peaking) 전류가 발생되는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 어드레스 기간이 개시됨에 따라 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)가 스위칭 전환 없이 부극성 전압(-Vy)에서 서스테인 전압(Vsus) 만큼 상승시켜 기생 커패시터에 의한 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2) 중 하나가 단락되는 것을 방지하고, 스캔 업 스위치(Q1) 및 스캔 다운 스위치(Q2)를 턴 오프 시켜 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 하강되도록 하여 피킹 전류를 방지한다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 IC의 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치가 소정 시간 동안 턴 오프 됨으로써, 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치 중 어느 하나가 기생 커패시터에 따른 단락을 방지하고, 양단에 동일전압이 인가되도록 하여 피킹(Peaking)가 스캔 IC 내부로 인가되지 않도록 방지 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술상 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용이 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 어드레스 기간에 셋다운 신호의 부극성 전압(-Vy)에서 스캔 바이어스 전압(Vsc-Vy)까지 상승하는 경우, 스캔 IC 내부의 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 턴 오프 시켜, 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치의 양단에 동일한 전압이 인가되어 기생 커패시터가 단락되지 않도록 하여 피킹(Peaking) 전류를 방지함으로써, 스캔 IC 부품 수명의 연장 및 스캔 구동부의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 복수의 스캔 전극; 및
    상기 복수의 스캔 전극으로 점진적으로 하강하는 셋다운 신호를 출력하는 리셋 구동부와, 상기 스캔 전극에 공급된 상기 서스테인 전압을 회수 및 공급하는 커패시터, 상기 스캔 전극에서부터 상기 커패시터로 상기 서스테인 전압이 회수되도록 스위칭 되는 회수 스위치(ER_dn) 및 상기 커패시터에 회수된 전압을 상기 스캔 전극으로 공급되도록 스위칭 되는 공급 스위치(ER_up)를 포함하는 에너지 회수부 및 상기 셋다운 신호가 인가되도록 제어하는 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 포함하는 스캔 IC를 포함하는 스캔 구동회로를 포함하고,
    상기 스캔 구동회로는,
    상기 스캔 전극에 인가되는 상기 셋다운 신호 전압에서 어드레스 기간에 상기 서스테인 전압까지 상승되면, 상기 스캔 업 스위치 및 스캔 다운 스위치를 플로팅시키고 상기 회수 스위치를 턴온시켜 스캔 바이어스 전압까지 하강시키는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스캔 구동회로는
    서스테인 기간 동안 고전위 상기 서스테인 전압을 공급하는 제 1 전원;
    상기 서스테인 전압이 상기 스캔 전극으로 공급되도록 동작하는 업 스위치(Sus_up); 및
    상기 스캔 전극의 전압이 그라운드까지 하강하도록 동작하는 다운 스위치(Sus_dn)를 구비하는 서스테인 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 리셋 구동부는,
    상기 스캔 전극으로 점진적으로 상승하는 셋업 신호를 공급하는 셋업 스위치(Set_up); 및
    부극성의 소정 전압(-Vy)와 연결되어, 상기 부극성의 소정 전압까지 점진적으로 하강하는 상기 셋다운 신호를 공급하는 셋다운 스위치(Set_dn)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    어드레스 기간동안 상기 셋다운 신호의 부극성 전압에서 상기 공급 스위치가 턴 온되어, 상기 커패시터에 충전된 상기 서스테인 전압이 공급되도록 상기 스캔 다운 스위치가 턴 온되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    어드레스 기간 동안 상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치가 턴 오프 되고, 상기 회수 스위치가 턴 온되서 상기 커패시터로 회수되어 상기 스캔 바이어스 전압까지 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 IC의 상기 스캔 업 스위치는 상기 스캔 바이어스 전압을 상기 스캔 전극으로 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스캔 IC는 상기 스캔 업 스위치와 병렬로 연결된 제 1 다이오드; 및
    상기 스캔 다운 스위치와 병렬로 연결된 제 2 다이오드를 포함하고,
    상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치가 턴 오프되는 경우, 상기 제 1 다이오드를 통해 상기 스캔 바이어스 전압까지 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 업 스위치 및 상기 스캔 다운 스위치가 턴 오프 되는 플로팅 시간은 최소한 상기 스캔 업 스위치의 양단 전압이 동일하게 되는 시간인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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