KR20060121018A - 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운전압을 조절하는 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운전압을 조절하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 변경하여 플라즈마 디스플레이 패널을 안정적으로 구동하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치는 방전을 일으키기 위한 제1 및 제2 서스테인 전극들과 어드레스 전극의 교차부에 형성된 화소셀들이 매트릭스 형태로 배열된 플라즈마 디스플레이 패널과 리셋 기간의 셋-다운시 제1 서스테인전극에 리셋-다운펄스를 공급하기 위한 셋-다운 신호발생부와 셋-다운 신호발생부로부터 리셋-다운펄스의 전압을 검출하고 미리 설정된 기준전압과 비교하여 스캔구동제어신호를 인가하는 셋-다운전압 비교검출부와 셋-다운전압 비교검출부로부터의 스캔구동제어신호에 응답하여 어드레스 방전을 수행하도록 하는 스캔구동부를 포함하는 하여 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치에 있어서, 셋-다운전압 비교검출부는 온도센서의 비트 제어신호를 입력받아 가변적으로 저항성분을 가감하는 가변저항과 부극성 스캔전압(-Vy)보다 소정 전압(△V)만큼 높고 온도변화에 따라 가변저항에 의해 분압된 셋-다운전압(Vd)과 스캔구동부에 의해 어드레싱 동작을 수행하기 위한 기설정된 기준전압(Vr)을 비교하기 위한 비교기를 포함되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 비교기, 온도, 디지털저항, 셋-다운

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치{DEVICE WHICH CONTROLS SET-DOWN VOLTAGE WHEN IT FOLLOWS IN CHANGE OF TEMPERATURE OF PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전압 중 스캔 전극(Y)의 구동 파형을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전압 중 온도변화에 의하여 변동되도록 하는 스캔 전극(Y)의 구동 파형을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 셋-다운전압 비교검출부의 회로도이다.
본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 변경하여 플라즈마 디스플레이 패널을 안정적으로 구동하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전압 중 스캔 전 극(Y)의 구동 파형을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 스캔 전극의 구동 파형은 플라즈마 디스플레이 패널의 전화면을 초기화시키기 위한 초기화(reset) 기간, 셀을 선택하기 위한 어드레스(address) 기간 및 선택된 셀의 방전을 유지시키기 위한 서스테인(sustain) 기간으로 나누어 구동된다.
교류 플라즈마 디스플레이 패널 구동 파형은 기본적으로 어드레스 방전 이전에 동일한 조건으로 만들어 주기 위한 "RESET" 구간, 선택된 스캔 라인에 영상 데이터를 어드레싱하기 위한 "SCAN" 구간으로 표현되었다.
리셋 구간은 플라즈마 디스플레이 패널의 모든 셀 들을 초기화시키는 구간이다.
초기화를 시킨다는 의미는 ON 셀 이나 OFF 셀 들에 대해서 이전 방전에서 발생한 모든 벽전하를 이후 방전이 정상적으로 진행될 수 있도록 동일한 조건으로 만들어주는 것이다.
이 구간에서는 모든 셀 들이 방전에 영향을 받게 되므로, 명암비(contrast)를 향상시켜 주기 위해서는 빛 발생을 가능한 한 억제해주어야 한다.
리셋 구간에서의 빛 발생을 억제하기 위하여 교류 플라즈마 디스플레이 패널에서 현재 가장 많이 사용되고 있는 방법은 전압 램프(voltage ramp)를 이용한 dark discharge reset 이다.
리셋 구간은 "셋-업" 구간과 "셋-다운" 구간으로 구성되어 있다.
셋-업 구간에서는 전압 램프가 Y전극에 인가되고 X전극과 Z전극은 0V로 유지 시켰다.
셋-다운 구간에서는 Y전극에 down-ramp가 인가되며, Z전극에는 Vs가, X전극에는 0V가 인가된다.
셋-다운 ramp의 마지막 부분에서 X전극에 0V, Z전극에 Vs, Y전극에 -Vy+△Vy가 인가될 때 Y-Z 및 X-Y전극 사이의 방전공간 전압(gap voltage)이 방전개시 전압 부근에 있었으므로, 이들 전압으로부터 방전공간 전압을 증가시키는 방향으로 외부 전압의 변화가 발생할 경우 강한 normal glow discharge가 발생할 수 있다.
△Vy=0인 경우에는 스캔 펄스의 전압이 셋-다운 ramp의 마지막 전압과 동일하므로 스캔 펄스 만에 의해서도 X-Y방전공간 전압은 방전개시 전압 부근에 있게 된다.
△Vy>0인 경우에는 스캔 펄스 만에 의한 X-Y 방전공간 전압은 dark discharge와 glow discharge를 발생시킬 수 있는 중간영역(transition region)에 있게 되어 Vd를 더욱 감소시킬 수 있다.
△Vy가 너무 클 경우에는 스캔 펄스 만에 의해서도 X-Y 및 Y-Z전극 사이에 오방전이 발생할 수 있다.
따라서, 최적화된 파형에서는 △Vy가 Y-Z 사이의 오방전을 발생시키지 않으면서도 X-Y전극간 방전의 중간영역에 위치되도록 설정된다.
스캔 구간의 전압 설정은 플라즈마 디스플레이 패널의 고온 및 저온 특성에 영향을 미치는 주요 인자이다.
초기화(reset) 기간에 있어서, 셋-업 기간에는 모든 스캔 전극들에 상승 램 프파형(Ramp-up)이 동시에 인가된다.
이 상승 램프 파형에 의해 전화면의 셀(cell)들 내에는 방전이 일어난다.
이 셋업 방전에 의해 어드레스 전극과 공통 서스테인 전극 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
셋-다운 기간에는 상승 램프 파형이 공급된 후, 상승 램프 파형의 피크 전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지는 하강 램프 파형(Ramp-down)이 스캔 전극들에 동시에 인가된다.
하강 램프 파형은 셀들 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 과도하게 형성된 벽전하를 일부 소거시키게 된다.
이 셋-다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 셀들 내에 균일하게 잔류 된다.
어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스(scan pulse)가 스캔 전극들에 순차적으로 인가됨과 동시에 스캔 펄스에 동기 되어 어드레스 전극들에 정극성의 데이터 펄스(data pulse)가 인가된다.
이 스캔 펄스와 데이터 펄스의 전압 차와 초기화 기간에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터 펄스가 인가되는 셀 내에는 어드레스 방전이 발생한다.
어드레스방전에 의해 선택된 셀들 내에는 서스테인 전압이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다.
공통 서스테인 전극에는 셋-다운 기간과 어드레스 기간 동안에 정극성 직류전압이 공급된다.
이 직류전압은 셋-다운 기간에 공통 서스테인 전극과 스캔 전극 사이에 셋-다운 방전이 일어나게 함과 아울러 어드레스 기간에 스캔 전극과 어드레스 전극 사이에서 발생한 어드레스 방전이 스캔 전극과 공통 서스테인 전극 사이의 면방전으로 전이되도록 한다.
서스테인 기간에는 스캔 전극들과 공통 서스테인 전극들에 교번적으로 서스테인 펄스(sus)가 인가된다.
어드레스 방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때마다 스캔 전극과 공통 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
마지막으로, 서스테인 방전이 완료된 후에는 펄스폭과 전압 레벨이 작은 램프 파형(erase)이 공통 서스테인 전극에 공급되어 전화면의 셀들 내에 잔류하는 벽전하를 소거시키게 된다.
그런데 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 저온환경에서 동작시킬 경우에 방전이 일어나지 않는 등 구동이 불안정한 문제점이 있다.
예컨대, 저온환경에서 플라즈마 디스플레이 패널을 스캐닝할 때 어드레스 방전이 일어나지 않게 되는 경우가 있다.
이렇게 선택된 셀에 대하여 어드레스 방전이 일어나지 않으면, 서스테인 전압이 인가되어도 선택된 셀에서 서스테인 방전이 일어나지 않기 때문에 화상을 표시할 수 없게 된다.
많은 실험과 그 실험에 대한 분석 결과, 저온환경에서 미스방전이 일어나는 주요한 원인으로는 저온환경에서 방전에 의해 발생한 셀 내의 공간전하들의 운동이 둔화해지면서 그 공간전하와 전자를 잃은 원자와의 재결합(recombination)이 어렵게 발생하여 방전에 기여하는 벽전하와 공간전하가 시간이 지남에 따라 손실되는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 저온에서도 안정적으로 동작할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따라 셋-다운 전압을 변경하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치는 방전을 일으키기 위한 제1 및 제2 서스테인 전극들과 어드레스 전극의 교차부에 형성된 화소셀들이 매트릭스 형태로 배열된 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 리셋 기간의 셋-다운시 제1 서스테인전극에 리셋-다운펄스를 공급하기 위한 셋-다운 신호발생부와, 상기 셋-다운 신호발생부로부터 상기 리셋-다운펄스의 전압을 검출하고 미리 설정된 기준전압과 비교하여 스캔구동제어신호를 인가하는 셋-다운전압 비교검출부와, 상기 셋-다운전압 비교검출부로부터의 상기 스캔구동제어신호에 응답하여 어드레스 방전을 수행하도 록 하는 스캔구동부를 포함하는 하여 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치에 있어서, 상기 셋-다운전압 비교검출부는, 온도센서의 비트 제어신호를 입력받아 가변적으로 저항성분을 가감하는 가변저항과; 부극성 스캔전압(-Vy)보다 소정 전압(△V)만큼 높고 온도변화에 따라 상기 가변저항에 의해 분압된 셋-다운전압(Vd)과, 상기 스캔구동부에 의해 어드레싱 동작을 수행하기 위한 기설정된 기준전압(Vr)을 비교하기 위한 비교기;를 포함되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 비교부에 입력되는 기준전압의 변동을 제거하기 위한 제너다이오드가(Zener Diode) 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 분압된 셋-다운전압은 최소 9(V)에서 최대 20(V)까지인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전압 중 온도변화에 의하여 변동되도록 하는 스캔 전극(Y)의 구동 파형을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 선택적 쓰기 방식에서의 서브필드(SF)의 리셋 기간에서 주사/서스테인전극라인들(Y)에는 램프업파형의 리셋펄스(RP)에 이어서 램프다운 파형의 리셋펄스(-RP)가 순차적으로 공급된다.
이 램프-다운의 리셋펄스(-RP)는 부극성 스캔기준전압(-Vy)까지 하강하지 않고, 부극성 스캔기준전압(-Vy) 보다는 △V만큼 높은 리셋-다운전압(Vrd)까지 하강된다. 이로써 △V만큼의 어드레스 전극(X)의 (+)벽전압이 덜 소멸되고, 이 벽전하량은 다음에 이어지는 어드레스 방전에서 낮은 데이터 전압으로 방전이 가능하게 해준다.
이후 리셋-다운전압(Vrd) 까지 리셋-펄스가 하강하면, 곧 바로 어드레싱 동작을 수행하게 된다.
예를 들어, 리셋기간까지 정상동작으로 리셋펄스가 리셋다운전압(Vrd)까지 하강하면, 어드레스기간에 스캔전압을 가지는 선택적 쓰기 주사펄스가 인가되어 어드레스 방전을 수행하게 된다.
그러나, 외부 온도나 구동조건에 의해 리셋펄스가 리셋기간 종료시점보다 빨리 셋-다운전압(Vrd)까지 하강하면, 종래기술에서 리셋 기간 동안 리셋-다운전압 (Vrd)을 유지하는 것이 아니라 바로 그 시점부터 스캔전압을 가지는 선택적 쓰기 주사펄스를 인가하여 어드레스 방전을 수행하도록 한다.
이때 인가되는 주사펄스의 스캔 전압은 +Vy ∼ -Vy까지의 전압이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 셋-다운전압 비교검출부의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 셋-다운전압 비교검출부(320)는 가변저항(321), 고정저항(322), 제너다이오드(323) 및 비교기(324)를 포함한다.
가변저항(321)은 온도센서의 비트 제어신호를 입력받아 가변적으로 저항성분을 가감하게 되고, 가변저항(321)과 고정저항(322)은 전압을 분압하는 역할을 수행하며, 제너다이오드(323)는 기준이 되는 전압의 변동을 최소화하고, 비교기(324)는 2가지의 전압을 비교하여 하이/로우(HIGH/LOW)를 출력으로 한다.
비교기(324)에 사용될 수 있는 외부 전압원(Vcc)은 약 15V이고, 그라운드 단자에는 부극성 스캔전압원(-Vy)으로 연결할 수 있다.
여기서, 외부 전압원(Vcc)은 플라즈마 디스플레이 패널에서 스위치 소자의 게이트 구동을 위해서 이미 설계되어 있는 전압이므로 쉽게 이용할 수 있다.
셋-다운 전압(Vd)과 검출하고자 하는 기준전압(Vr)을 비교기(324)에서 비교하게 된다.
그러나, 통상의 경우 셋-다운 전압(Vd)은 직접 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 전압이 인가되므로 수백 볼트의 리셋-피크전압과 서스테인전압 등이 걸리기 때문에 비교기(324)에 직접적으로 인가할 수는 없다.
그러기 때문에 저항(321, 322)을 이용하여 전압을 분압하게 되고, 분압된 셋-다운전압(Vd)을 비교기에 인가하게 되는 것이다.
여기서, 분압를 위한 저항(321, 322)을 사용함에 있어, 디지털로 제어가 가능한 디지털 저항기를 사용하여 프라즈마 디스플레이 패널의 온도에 따라 저항값을 가변할 수 있게 되는 것이다.
즉, 셋-다운전압(Vd)을 온도에 따라 가변저항(321)으로 분압을 달리하고 온도에 관계없이 리셋-다운 전압(Vrd)을 기준전압(Vr)으로 설정하고 비교기(324)에서 비교하는 것으로 실질적인 리셋-다운 전압(Vrd)이 변경하게 된다.
이러한 방법으로 비교기(324)에 입력되는 셋-다운전압(Vd)은 9(V)<Vd<20(V) 동작 범위를 갖게 되며, 기준전압(Vr)에 의해 비교된다.
비교기(324)를 통해서 출력되는 신호가 로우 또는 하이에서 하이 또는 로우로 출력이 바뀌어 이후 스캔 구동부에 의해 어드레싱 동작을 진행하게 된다.
이와 같이 셋-다운전압 비교검출부(320)에 의해서 부극성 스캔전압(-Vy)보다 △V높은 리셋-다운전압(Vrd)까지 리셋펄스가 강하되면, 바로 어드레싱 동작을 수행하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범 위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널이 저온에서도 안정적으로 동작할 수 있는 셋-다운 전압을 변경하는 장치 제작할 수 있다.

Claims (3)

  1. 방전을 일으키기 위한 제1 및 제2 서스테인 전극들과 어드레스 전극의 교차부에 형성된 화소셀들이 매트릭스 형태로 배열된 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 리셋 기간의 셋-다운시 제1 서스테인전극에 리셋-다운펄스를 공급하기 위한 셋-다운 신호발생부와, 상기 셋-다운 신호발생부로부터 상기 리셋-다운펄스의 전압을 검출하고 미리 설정된 기준전압과 비교하여 스캔구동제어신호를 인가하는 셋-다운전압 비교검출부와, 상기 셋-다운전압 비교검출부로부터의 상기 스캔구동제어신호에 응답하여 어드레스 방전을 수행하도록 하는 스캔구동부를 포함하는 하여 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치에 있어서,
    상기 셋-다운전압 비교검출부는,
    온도센서의 비트 제어신호를 입력받아 가변적으로 저항성분을 가감하는 가변저항과;
    부극성 스캔전압(-Vy)보다 소정 전압(△V)만큼 높고 온도변화에 따라 상기 가변저항에의해 분압된 셋-다운전압(Vd)과, 상기 스캔구동부에 의해 어드레싱 동작을 수행하기 위한 기설정된 기준전압(Vr)을 비교하기 위한 비교기를
    포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셋-다운전압 비교검출부에는 입력되는 기준전압의 변동을 제거하기 위한 제너다이오드가(Zener Diode) 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분압된 셋-다운전압은 최소 9(V)에서 최대 20(V)까지인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 변화에 따른 셋-다운 전압을 조절하는 장치.
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