KR20070056356A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20070056356A
KR20070056356A KR1020050114890A KR20050114890A KR20070056356A KR 20070056356 A KR20070056356 A KR 20070056356A KR 1020050114890 A KR1020050114890 A KR 1020050114890A KR 20050114890 A KR20050114890 A KR 20050114890A KR 20070056356 A KR20070056356 A KR 20070056356A
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타쿠야 와타나베
한정관
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 스캔전극 또는 서스테인 전극을 포함하는 상부기판 및 상기 전극에 대향하여 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 하부기판으로 구성된 패널과, 상기 어드레스 전극으로 데이터 펄스를 인가하여 주는 어드레스 구동부를 포함하여 구성되고, 상기 어드레스 구동부는 상기 데이터펄스의 상승구간에서 상기 패널로부터 회수된 전압의 위상을 이동시켜주는 에너지 회수부가 구비되어, P-MOSFET(Positive MOSFET)와 다이오드 대신 양방향 스위치의 상보적으로 연결된 N-MOSFET(Negative MOSFET)로 상기 패널의 에너지 회수회로를 구현함으로서, 상기 데이터 IC의 열을 감소시키고 생산비용을 줄일 수 있음과 동시에 제품 생산을 위한 회로의 구현을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 데이터 IC 구동부, P-MOSFET, N-MOSFET

Description

플라즈마 디스플레이 장치 {Plasma display apparasute}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 어드레스 구동부의 구조를 도시한 회로도,
도 2는 도 1의 A부분의 구조와 파형을 도시한 회로도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 어드레스 구동부의 구조를 도시한 회로도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 어드레스 구동부의 구조를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 에너지 회수부 200: 데이터 IC
300: 패널커패시터 400: 어드레스 구동부
500: 제 1전압원
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 데이터펄스를 입력하는 어드레스 구동부의 에너지회수부가 상보적인 결합을 가지는 하나이상의 스위치를 구비하여, 상기 어드레스 구동부의 데이터 IC의 발열을 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 패널 내부의 가스를 방전시켜 발생하는 진공자외선(VUV)이 패널내부의 형광체와 충돌하여 빛을 발생시키는 표시장치로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판에 구비되는 스캔전극, 서스테인 전극과 하부기판에 구비되는 어드레스 전극으로 적절하게 인가하여 방전을 발생시켜 화면을 표시한다.
상기와 같이 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치는 화상을 표시하기 위하여 하나의 프레임이 발광 횟수가 다른 여러 서브필드로 나뉘어 시분할 구동된다. 상기 각 서브필드는 리셋 기간(R), 어드레스 기간(A), 서스테인 기간(S)으로 이루어진다.
상기 리셋 기간(R)동안에는 램프 파형의 신호를 공급하여 리셋 방전을 발생시켜 방전셀을 초기화시키고, 어드레스 기간(A)에는 상기 스캔 전극과 어드레스 전극으로 반대 극성을 가지는 펄스를 인가하여 어드레스 방전을 발생시킨다.
서스테인 기간(S)동안 스캔전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스가 공급되어, 상기 스캔전극 및 서스테인 전극간 서스테인 방전이 발생되어 화상이 표시된다.
그 이유는 종래 기술에 의한 패널은 그 사이즈가 40인치 미만으로 상기 어드레스 구동부에서 데이터 펄스를 공급하는데 소비되는 전력이 크게 문제가 되지 않았기 때문이다. 그러나, 최근 패널의 사이즈가 대형화되고 싱글스캔 등의 방법으로 어드레스 기간동안 순차적으로 인가되는 데이터 펄스(dp)의 개수가 증가되어 어드레스 구동부에서의 소비 전력이 증가된다는 문제점이 있다.
도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 어드레스 구동부(40)는 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 정극성의 전압레벨(Va)까지 상승하도록 도통되는 스위치(S3)를 포함하는 전원 공급부와, 푸쉬풀 형태로 접속된 양방향 스위치(S4, S5)로 구성된 데이터 IC(20)를 포함하여 구성된다.
상기 데이터 IC(20)의 양방향 스위치(S4, S5) 사이에는 패널(30)이 연결되므로, 상기 스위치(S3) 및 상측 양방향 스위치(S4)가 도통됨에 따라 정극성의 전압레벨까지 상승하는 데이터 펄스가 공급되고, 상기 스위치(S3) 및 상측 양방향 스위치(S4)가 차단되고 하측 양방향 스위치(S5)가 도통됨에 따라 상기 데이터 펄스(dp)가 그라운드 레벨까지 하강한다.
여기서, 종래 어드레스 구동부(40)는 상기 스위치(S3)가 도통됨에 따라 전압원(Va)으로부터 패널로 전압을 일시에 공급하고, 상기 하측 양방향 스위치(S5)가 도통됨에 따라 상기 전압의 공급을 일시에 차단하는 하드 스위칭(hard switching)을 통해 데이터 펄스를 공급하였고, 이러한 하드 스위칭에 의해 스위치 소자(S3, S4, S5) 또는 이를 포함하는 데이터 IC(20)에 걸리는 내압이 상승과 더불어 상기 데이터 IC(20)에 열이 과도하게 발생하게 된다.
따라서, 종래 어드레스 구동부(40)에 구비되는 에너지 회수부(10)에는 공진을 발생하는 커패시터 및 인덕터가 연결되고, 상기 커패시터 앞단에 상기 데이터 IC(20)에 발생된 열을 감소시켜주기 위하여 회수된 전압의 위상을 이동시켜주는 회로를 추가하여 회로를 구성하게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 상기 에너지 회수부(10)의 회로는 수개의 다이오드와 스위칭 소자인 P-MOS(Positive-MOSFET)로 구성되는 바, 이때 상기 P-MOS (Positive-MOSFET)소자의 제조비용의 증가로 인하여 작업효율이 감소하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 장치의 어드레스 구동부에 위치하는 에너지회수부에 양방향의 상보적인 결합을 가지는 스위칭소자인 N-MOS(NMOS)를 연결하여줌으로서 상기 장치 제조비용을 절감함과 아울러 장치 효율을 향상시켜줄 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔전극 또는 서스테인 전극을 포함하는 상부기판 및 상기 전극에 대향하여 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 하부기판으로 구성된 패널과, 상기 어드레스 전극 으로 데이터 펄스를 인가하여 주는 어드레스 구동부를 포함하여 구성되고, 상기 어드레스 구동부는 상기 데이터펄스의 상승구간에서 상기 패널로부터 회수된 전압의 위상을 이동시켜주는 에너지 회수부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 에너지 회수부는 상기 패널로부터 회수된 전압이 충전되는 커패시터와, 상기 커패시터에 연결되어 충전된 상기 커패시터의 전압의 위상을 이동시켜주는 제 1스위치 및 제 2스위치와, 상기 커패시터와 연결되어 공진전류를 형성하는 인덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1스위치 및 제 2스위치는 P-MOSFET(Positive MOSFET) 및 N-MOSFET(Negative MOSFET)일 수도 있고, 상기 제 1스위치 및 제 2스위치는 N-MOSFET(Negative MOSFET)가 연결될 수도 있다.
상기 어드레스 구동부는 상기 패널과 연결되는 데이터 IC와, 상기 데이터펄스의 상승전압을 인가하여 주는 제 1전압원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 어드레스 구동부의 구조를 도시한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 어드레스 구동부의 구조를 도시한 회로도이다.
먼저, 패널(Cp)은 전면기판 및 배면기판이 결합되어 형성되며, 각 기판에 형 성된 전극 사이에서 커패시턴스가 형성되는바, 이를 패널 커패시터라 한다.
상기 전면기판에 형성된 스캔전극(Y)은 스캔 구동부에 의해 구동신호가 공급되고, 상기 전면기판에 형성된 서스테인 전극(Z)은 서스테인 구동부에 의해 구동신호가 공급된다.
아울러, 상기 배면기판에 형성된 어드레스 전극(X)은 어드레스 구동부에 의해 구동신호가 공급되는바, 본 발명은 상기 어드레스 구동부에 관한 구성 및 상기 어드레스 구동부에서 발생하는 데이터 IC의 발열량 감소에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 화상을 표시하여 주기 위하여 하나의 프레임이 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나뉘어 시분할 구동되게 되는데, 사익 서브필드는 리셋구간, 어드레스구간, 서스테인구간으로 이루어지게 된다.
상기 리셋 기간(R)동안에는 램프 파형의 신호를 공급하여 리셋 방전을 발생시켜 방전셀을 초기화시키고, 어드레스 기간(A)에는 상기 스캔 전극과 어드레스 전극으로 반대 극성을 가지는 펄스를 인가하여 어드레스 방전을 발생시킨다.
서스테인 기간(S)동안 스캔전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스가 공급되어, 상기 스캔전극 및 서스테인 전극간 서스테인 방전이 발생되어 화상이 표시된다.
이때, 상기 서스테인 펄스의 고전위 전압과 저전위 전압간의 차이를 서스테인 전압(Vs)이라고 하는 바, 상기 서스테인 전압은 100V 이상의 고전압으로서, 상기 서스테인 펄스는 고전위가 반복적으로 스위칭되어 형성되므로, 하나의 프레임동안 서스테인 펄스수가 증가할수록 패널의 소비전력이 증가한다.
이와 같이 반복적인 서스테인 펄스를 형성함에 있어 패널의 소비전력을 감소시키기 위하여 커패시터 및 인덕터가 구비된 에너지 회수부가 적용된다.
즉, 패널의 전압을 회수하여 서스테인 펄스의 하강파형이 형성되고, 회수된 전압은 상기 에너지 회수부의 커패시터에 충전되며, 상기 커패시터에 충전된 전압이 상기 인덕터를 거쳐 두배 가량 증폭되어 상기 패널로 공급됨으로써 서스테인 펄스의 상승파형이 형성된다.
이와 같이, 상기 에너지 회수부는 서스테인 펄스를 공급하는 스캔 구동부 또는 서스테인 구동부에 적용되어 패널의 소비전력을 감소시켜주게 된다.
상기 본 발명에서는 최근 패널의 사이즈가 대형화되고 싱글스캔 등의 방법으로 어드레스 기간동안 순차적으로 인가되는 데이터 펄스(dp)의 개수가 증가되어 어드레스 구동부에서의 소비 전력이 증가됨으로 인하여 상기 어드레스 구동부에 위치하는 데이터 IC에 발생한 과도한 열을 감소시키는 어드레스 구동부내의 에너지회수부에 관한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 스캔전극 또는 서스테인 전극을 포함하는 상부기판 및 상기 전극에 대향하여 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 하부기판으로 구성된 패널(300)과, 상기 어드레스 전극으로 데이터 펄스를 인가하여 주는 어드레스 구동부(400)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 어드레스 구동부(400)는 상기 데이터펄스의 상승구간에서 상기 패널(300)로부터 회수된 전압의 위상을 이동시켜주는 에너지 회수부(100)를 포함하 여 구성된다.
한편, 상기 에너지 회수부(100)는 상기 패널(300)로부터 회수된 전압이 충전되는 커패시터(Cs)와, 상기 커패시터(Cs)에 연결되어 충전된 상기 커패시터(Cs) 전압의 위상을 이동시켜주는 제 1스위치(S10) 및 제 2스위치(S20)와, 상기 커패시터(Cs)와 연결되어 공진전류를 형성하는 인덕터(L)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 에너지 회수부(100)의 입력단에 다이오드와 전압위상을 이동시켜주는 회로를 구성하지 않고, 서로 상보적으로 연결된 N-MOS(Negative-MOSFET) 스위칭 소자로 구성되어 진다.
상기 에너지 회수부(100)는 상기 패널(300)에 전원을 공급하여주는 제 1전압원(500)에 연결되며, 상기 에너지 회수부(100)와 상기 제 1전압원(500)에서 공급되는 전압은 데이터 IC(200)를 통하여 상기 패널(300)로 인가된다.
상기 제 1전압원(500)은 상기 패널(300)로 최고 전압을 공급하여주는 전압원(500)과, 상기 전압원(500)과 연결되는 제 3스위치(S30)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 패널(300)에 연결되는 데이터 IC(200)는 푸쉬풀 형태로 접속되는 양방향 스위치로 구성되고, 이때 각각의 양방향스위치는 상보적으로 온/오프되며 그 사이에 상기 패널(300)이 연결되게 된다.
이와 같이 구성되는 상기 어드레스 구동부(400)에서 상기 패널(300)로 공급하는 데이터 펄스는 패널사이즈의 대형화와 싱글스캔 방식등의 사용으로 인하여 상기 데이터 펄스의 개수가 증가하게 되고, 이로 인하여 소비전력이 증가하게 된다.
상기 데이터 펄스는 상기 제 3스위치(S30)가 도통되어 상기 제 1전압원(500) 의 최고전압까지 상승하게 되고, 상기 커패시터(Cs)로 상기 패널(300)의 전압의 절반(Va/2)이 회수되게 된다.
상기 회수된 전압은 다시 인덕터(L)를 통해 공진되며, 상기 커패시터(Cs)에 저장된 전압(Va/2)의 약 두배가 되는 전압(Va)만큼 공급되므로 상기 패널전압은 Va까지 상승한다.
그리고, 상기 Va전압을 유지한 후에 상기 제 3스위치(S30)가 차단되면 상기 패널(300)의 전압이 회수되어 상기 패널전압이 하강하게 된다.
또한, 상기 데이터 IC(200)의 하측 양방향 스위치가 도통됨에 따라 상기 패널(300)의 전압은 그라운드 레벨(GND)까지 하강한다.
이와 같이 상기 데이터 펄스를 공급하는 상기 어드레스 구동부(400)는 상기 제 1전압원(500) 및 상기 에너지 회수부(100)에 의해 상기 데이터 펄스의 최고전압이 공급되는데, 이는 대형화와 싱클스캔 방식에 의할 경우에는 상기 전압보다 높은 전압을 요구하기 때문에 상기 어드레스 구동부(400)의 데이터 IC(200)에 과도한 열이 발생하게 된다.
따라서, 상기 에너지 회수부(100)에 추가되는 발열 감소를 위한 회로는 N-MOS(Negative-MOSFET)로 구성된 하나이상의 스위칭 소자를 상보적으로 연결되게 된다.
상기 N-MOS(Negative-MOSFET)소자는 P-MOS(Positive-MOSFET)소자와 함께 전압을 제어하는 소자로서, 각각 입력된 펄스를 바탕으로 전류를 감소시키는 기능을 한다. 이때, 상기 P-MOS(Positive-MOSFET)소자는 전류를 증가시키는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 소스커패시터(Cs)에 회수충전된 고전압을 상기 두 개의 N-MOS(Negative-MOSFET)소자를 상보적으로 연결하여 상기 전압을 제어해줌으로서 상기 데이터IC(200)에서 발생되는 열을 감소시켜주게 된다.
한편, 상기 제 1실시예에 의한 상기 어드레스 구동부(400)에 입력되는 펄스는 고전류를 감소시켜주어 입력펄스의 위상을 이동시켜 주는 N-MOS(Negative- MOSFET)를 이용하여 상보적인 회로를 구성하므로 0V ~ (+)V값을 가지는 신호를 필요로 하게 된다.
이때, 상기 제 1실시예에 의한 상기 어드레스 구동부(400)는 다른 회로 구성을 가질수 있는 바, 도 4를 참조하여 제 2실시예에 의한 본 발명의 어드레스 구동부를 살펴본다.
여기서, 상기 제 2실시예에 의한 어드레스 구동부(400)에 포함되는 데이터 IC(200) 및 제 1전압원(500)의 구성은 상기 제 1실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 상기한 바로 대체한다.
다만, 상기 제 2실시예에 의한 에너지 회수부(100)는 상기 제 1실시예의 스위칭 소자인 N-MOS(Negative-MOSFET)의 직렬배치가 아닌 P-MOS(Positive-MOSFET)와 N-MOS(Negative-MOSFET)의 순서적인 배열을 가진다.
여기서, 상기 P-MOS(Positive-MOSFET)소자는 입력되는 펄스에 대해 상기 소자를 흐르는 전압을 증가시켜주는 기능하는 소자로서, 상기 N-MOS(Negative-MOSFET)의 상보적인 연결을 요하는 상기 제 1실시예와는 달리 고전류를 감소시켜주 어 입력펄스의 위상을 변화시켜주도록, 입력되는 펄스값이 -aV ~ 0V의 값을 필요로 하게 된다.
상기와 같이 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치의 어드레스 구동부(400)는 상기 어드레스 구동부(400)의 데이터 IC(200)에 발생하는 열을 감소시켜주기 위해 상기 에너지 회수부(100)의 전단에 연결되는 스위칭소자를 입력되는 펄스의 형태에 따라 N-MOS(Negative-MOSFET)의 상보적 배치 또는 P-MOS(Positive-MOSFET) 및 N-MOS(Negative-MOSFET)의 순서로 배치하게 된다.
따라서, 상기와 같은 소자배치를 통하여 상기 데이터 IC(200)의 발명을 감소시켜줌과 동시에 P-MOS(Positive-MOSFET)에 비해 상대적으로 저비용인 N-MOS(Negative-MOSFET)소자를 사용함으로서 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 제조비용을 줄일 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 P-MOSFET(Positive-MOSFET)와 다이오드 대신 양방향 스위치의 상보적으로 연결된 N-MOSFET(Negative-MOSFET)로 상기 패널의 에너지 회수회로를 구현함으로서, 상기 데 이터 IC의 열을 감소시키고 생산비용을 줄일 수 있음과 동시에 제품 생산을 위한 회로의 구현을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 스캔전극 또는 서스테인 전극을 포함하는 상부기판 및 상기 전극에 대향하여 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 하부기판으로 구성된 패널과,
    상기 어드레스 전극으로 데이터 펄스를 인가하여 주는 어드레스 구동부를 포함하여 구성되고,
    상기 어드레스 구동부는 상기 데이터펄스의 상승구간에서 상기 패널로부터 회수된 전압의 위상을 이동시켜주는 에너지 회수부가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지 회수부는 상기 패널로부터 회수된 전압이 충전되는 커패시터와,상기 커패시터에 연결되어 충전된 상기 커패시터의 전압의 위상을 이동시켜주는 제 1스위치 및 제 2스위치와,
    상기 커패시터와 연결되어 공진전류를 형성하는 인덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 어드레스 구동부는 상기 패널과 연결되는 데이터 IC와,
    상기 데이터펄스의 상승전압을 인가하여 주는 제 1전압원을 포함하여 구성되 는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1스위치 및 제 2스위치는 P-MOSFET(Positive MOSFET) 및 N-MOSFET(Negative MOSFET)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1스위치 및 제 2스위치는 N-MOSFET(Negative MOSFET)가 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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