KR20090010058A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 장치는, 방전셀을 복수 구비한 패널과, 패널의 어느 하나의 전극에 인가하기 위한 전압을 발생하는 전극 인가용 전원과, 전극 인가용 전원의 전압을 출력하는 스위칭 소자를 갖고 전극을 구동하는 구동 전압 파형을 발생하는 구동 파형 발생부와, 스위칭 소자를 제어하는 스위치 제어부와, 스위치 제어부에 전력을 공급하는 제어용 전원과, 전극 인가용 전원의 전압을 강압하여 제어용 전원의 전압보다 낮은 전압을 발생하여 스위치 제어부에 전력을 공급하는 보조 전원부를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 화상 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기함)로서 대표적인 교류면 방전형 패널은, 대향 배치된 전면판과 배면판 사이에 다수의 방전셀이 형성되어 있다.

전면판에는 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 서로 평행하게 복수쌍 형성되고, 배면판에는 데이터 전극이 평행하게 복수 형성되어 있다. 그리고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록 전면판과 배면판이 대향 배치되어 밀봉되고, 내부의 방전 공간에는 방전 가스가 봉입되어 있다. 표시 전극쌍과 데이터 전극의 대향하는 부분에 방전셀이 형성된다.

패널을 구동하는 방법으로서는 서브필드법이 일반적이다. 서브필드법은, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 구성한 뒤에, 방전셀을 점등시키는 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행하는 방법이다.

각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다. 초기화 기간에는 초기화 방전이 발생되고, 계속되는 기입 동작에 필요한 벽전하가 각 전극상에 형성된다. 기입 기간에는, 기입 전압으로서 주사 전극에 주사 펄스가 인가됨과 아울러 데이터 전극에 선택적으로 기입 펄스가 인가되어 방전셀에 선택적으로 기입 방전이 발생하여, 벽전하가 형성된다. 그리고 유지 기간에는, 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 유지 펄스가 인가된다. 기입 기간에 있어서 기입 방전을 발생시킨 방전셀에서 유지 방전이 발생되어, 대응하는 방전셀이 발광, 점등함으로써 화상 표시가 행해진다.

이렇게 하여 패널을 구동하는 구동 회로는, 각각의 전극에 다양한 전압치를 갖는 구동 전압 파형을 인가하고, 또한 방전 전류나 전극간 용량의 충방전 전류를 안정적으로 흐르게 할 필요가 있다. 그 때문에, 구동 회로는 많은 전원과 많은 스위칭 소자를 갖는 회로로 구성되어 있다. 그 중에서도 주사 전극 구동 회로는 인가해야할 구동 전압 파형이 복잡하며, 또한 주사 전극의 각각에 다른 형상의 구동 전압 파형을 인가할 필요가 있다. 그 때문에, 주사 전극 구동 회로는 회로 구성이 복잡해져, 스위칭 소자의 타이밍 제어도 어려워진다. 특히 전원 스위치를 오프로 할 때, 전원 회로에서 발생시키고 있는 전압의 각각은, 그 전원의 용량과 부하의 크기에 의존한 속도로 저하한다. 이때, 각각의 전원에 전압이 잔류하는 일 없이, 또한 안전하게 전압이 저하하도록 다양한 고안이 실시되고 있다. 예컨대, 특허 문헌 1에는, 전원 오프에서 전압이 급속히 저하하는 전원의 전압을 검출하고, 사이리스터(thyristor)를 이용하여 전압의 저하가 느린 전원의 전압을 강제적으로 저하시 키는 회로가 개시되어 있다. 또한 특허 문헌 2에는, 전원 오프시의 전압 저하를 검출하여, 유지 전극 또는 주사 전극의 구동 방법을 변경하여 잔류 전압을 방전시키는 수단을 구비한 플라즈마 디스플레이 장치가 개시되어 있다.

그러나 이들 종래 기술에서는, 전원 오프시에 있어서의 전압의 저하를 검출하는 회로나, 전원 회로의 전압을 강제적으로 저하시키는 회로, 또한 구동 회로의 구동 방법을 변경하는 수단 등, 특수한 회로나 수단을 마련할 필요가 있다.

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 평 7-210112 호 공보

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 제 2002-132210 호 공보

본 발명은, 이들 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 전원 오프시에도 이상 동작을 일으킬 우려가 없고, 패널을 구동하는 구동 회로의 동작을 안전하게 종료하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.

플라즈마 디스플레이 장치는, 적어도 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극으로 구성되는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과, 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극 중 어느 하나의 전극에 인가하기 위한 전압을 발생하는 전극 인가용 전원과, 전극 인가용 전원의 전압을 출력하는 스위칭 소자를 갖고 전극을 구동하는 구동 전압 파형을 발생하는 구동 파형 발생부와, 스위칭 소자를 제어하는 스위치 제어부와, 스위치 제어부에 전력을 공급하는 제어용 전원과, 전극 인가용 전원의 전압을 강압하여 제어용 전원의 전압보다 낮은 전압을 발생하여 스위치 제어부에 전력을 공급하는 보조 전원부를 구비한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 이용하는 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 이용하는 패널의 전극 배열도,

도 3은 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 전극 구동 회로의 상세를 나타내는 회로도,

도 5는 본 발명의 실시예에 있어서의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도,

도 6은 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 펄스 출력 회로의 상세를 나타내는 회로 블록도,

도 7은 본 발명의 실시예에 있어서의 출력 제어부의 제어를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 펄스 출력 회로 및 그에 공급하는 전원을 포함하는 회로도,

도 9(a)는 본 발명의 실시예에 있어서의 보조 전원부의 구체예를 나타내는 회로도,

도 9(b)는 본 발명의 실시예에 있어서의 보조 전원부의 다른 구체예를 나타내는 회로도,

도 10은 본 발명의 실시예에 있어서의 보조 전원부의 동작의 설명도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 패널 22 : 주사 전극

23 : 유지 전극 24 : 표시 전극쌍

32 : 데이터 전극 41 : 화상 신호 처리 회로

42 : 데이터 전극 구동 회로 43 : 주사 전극 구동 회로

44 : 유지 전극 구동 회로 45 : 타이밍 발생 회로

46 : 전원 회로 52 : 주사 펄스 출력 회로

53 : 스위치 제어부 55 : 보조 전원부

60 : 전압 설정 회로 70 : 유지 펄스 발생부

80 : 초기화 파형 발생부 100 : 플라즈마 디스플레이 장치

OUT1~OUTn : 스위치부

Q61, Q71, Q72, Q73, Q83 : 스위칭 소자

QL1~QLn : 스위칭 소자(제 1 스위칭 소자)

QH1~QHn : 스위칭 소자(제 2 스위칭 소자)

Vfl : 기준 전위

이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대하여, 도 면을 이용하여 설명한다.

(실시예)

도 1은, 본 발명의 실시예에 이용하는 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21)상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 그리고 표시 전극쌍(24)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25)상에 보호층(26)이 형성되어 있다. 배면 기판(31)상에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 또한 그 위에 우물정자(井) 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33)상에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다.

이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)은, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치되고, 그 외주부가 유리 스플릿 등의 봉착재(封着材)에 의해 봉착되어 있다. 그리고 방전 공간에는, 예컨대, 분압비 10%의 크세논을 포함하는 방전 가스가 봉입되어 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 구분되어 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전셀이 형성되어 있다. 그리고 이들 방전셀이 방전, 발광함으로써 화상이 표시된다.

또, 패널(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다.

도 2는, 본 발명의 실시예에 이용하는 패널(10)의 전극 배열도이다. 패 널(10)에는, 행 방향으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되어 있다. 또한, 열 방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1~Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 하나의 데이터 전극 Dj(j=1~m)가 교차한 부분에 방전셀이 형성되어 있다. 방전셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 또, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi는 서로 평행하게 쌍을 이루어 형성되어 있으므로, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn 사이에 큰 전극간 용량 Cp가 존재한다.

다음으로, 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성 및 그 동작에 대하여 설명한다.

도 3은, 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 회로 블록도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(100)는, 패널(10), 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 타이밍 발생 회로(45), 전원 회로(46) 및 전원 스위치(47)를 구비하고 있다. 전원 회로(46)는 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급한다. 전원 스위치(47)는 상용 전원 AC 100(V)로부터 전원 회로(46)에 전력을 공급한다.

화상 신호 처리 회로(41)는, 화상 신호를 패널(10)에서 표시할 수 있는 화소수 및 계조수의 화상 신호로 변환하고, 또한 서브필드의 각각에 있어서의 발광ㆍ비발광을 디지털 신호의 각각의 비트의 「1」과 「0」에 대응시킨 화상 데이터로 변환한다. 데이터 전극 구동 회로(42)는, 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1~Dm에 대 응하는 기입 펄스로 변환하여, 각 데이터 전극 D1~Dm에 인가한다.

타이밍 발생 회로(45)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 바탕으로 하여, 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생하여, 각각의 회로 블록에 공급한다. 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44)는, 각각의 타이밍 신호에 근거하여 구동 전압 파형을 작성하여, 주사 전극 SC1~SCn, 유지 전극 SU1~SUn의 각각에 인가한다.

전원 회로(46)는, 각 회로 블록에 공급하는 다양한 전원을 구비하고 있다. 특히 주사 전극 구동 회로(43)에 공급하는 전원으로서는, 전원 VSUS, 전원 VSET, 전원 VAD, 전원 VSCN, 제어용 전원 VCNT를 구비하고 있다. 전원 VSUS는 정의 유지 펄스 전압 Vsus를 발생한다. 전원 VSET는 정의 전압 Vset를 발생한다. 전원 VAD는 부의 전압 Vad를 발생한다. 전원 VSCN은 전원 VAD에 전압 Vscn을 중첩한 전압을 발생한다. 제어용 전원 VCNT는 임의의 기준 전압에 전압 15(V)를 중첩할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 전극 구동 회로(43)의 상세를 나타내는 회로도이다. 주사 전극 구동 회로(43)는, 주사 펄스 출력 회로(52)와, 전원 VSCF와, 전압 설정 회로(60)를 구비하고 있다. 주사 펄스 출력 회로(52)는, 주사 펄스를 출력하기 위한 구동 파형 발생부이다. 전극 인가용 전원 VSCF는, 주사 펄스 출력 회로(52)의 기준 전위 Vfl에 중첩된 전압 Vscf의 전극 인가용 전원이다. 전압 설정 회로(60)는, 주사 펄스 출력 회로(52)의 기준 전위 Vfl을 후술하는 소정의 전압으로 설정한다.

주사 펄스 출력 회로(52)는, 주사 전극 SC1~SCn의 각각에 주사 펄스 전압을 출력하는 스위치부 OUT1~OUTn을 갖는다. 그리고 스위치부 OUT1~OUTn의 각각은, 제 1 스위칭 소자인 스위칭 소자 QL1~QLn과, 제 2 스위칭 소자인 스위칭 소자 QH1~QHn을 갖고 있다. 제 1 스위칭 소자인 스위칭 소자 QL1~QLn은, 전극 인가용 전원 VSCF의 저압측의 전압, 즉, 기준 전위 Vfl을 출력한다. 제 2 스위칭 소자인 스위칭 소자 QH1~QHn은, 전극 인가용 전원 VSCF의 고압측의 전압, 즉, 기준 전위 Vfl에 중첩된 전압 Vscf를 출력한다.

전압 설정 회로(60)는, 스위칭 소자 Q61과, 유지 펄스 발생부(70)와, 초기화 파형 발생부(80)를 구비하고 있다. 스위칭 소자 Q61은, 주사 펄스 발생 회로(50)의 기준 전위 Vfl을 부의 전압 Vad로 클램프하기 위한 소자이다. 유지 펄스 발생부(70)는, 유지 펄스를 발생한다. 초기화 파형 발생부(80)는, 경사 파형 전압을 발생한다.

유지 펄스 발생부(70)는, 스위칭 소자 Q71, 스위칭 소자 Q72, 스위칭 소자 Q73, 다이오드 D71, 다이오드 D72, 다이오드 D73을 갖고 있다. 스위칭 소자 Q71 및 스위칭 소자 Q72는, 주사 전극을 유지 펄스 전압 Vsus로 클램프하기 위한 소자이다. 스위칭 소자 Q73은, 주사 전극을 0(V)로 클램프하기 위한 소자이다. 다이오드 D71, 다이오드 D72, 다이오드 D73은, 스위칭 소자 Q71, 스위칭 소자 Q72, 스위칭 소자 Q73의 각각에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 유지 펄스 발생부(70)는, 전력 회수를 행하기 위한 콘덴서 C74, 스위칭 소자 Q75, 스위칭 소자 Q76, 역류 방지용 다이오드 D75, 다이오드 D76, 공진용 인덕터 L75, 인덕터 L76을 갖고 있다. 또, 콘덴서 C74는 전극간 용량 Cp에 비하여 충분히 큰 용량을 갖고, 유지 펄스 전압 Vsus의 약 반인 약 Vsus/2로 충전되어 있다.

초기화 파형 발생부(80)는, 2개의 미러 적분 회로와, 분리 회로를 구비한다. 첫 번째 미러 적분 회로는, 전계 효과 트랜지스터 Q81과 콘덴서 C81과 저항 R81과 제너 다이오드(zener diode) D81을 갖고, 전압 Vset의 전원에 접속되어 있다. 두 번째 미러 적분 회로는, 전계 효과 트랜지스터 Q82와 콘덴서 C82와 저항 R82를 갖고, 전압 Vad'에 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 전압 설정 회로(60)를 이용하여, 주사 펄스 출력 회로(52)의 기준 전위 Vfl을 부의 전압 Vad, 전압 0(V), 혹은 후술하는 바와 같이 그 이외의 전압으로 설정할 수 있다.

또, 패널(10)의 구동시에는, 스위칭 소자 Q75, 스위칭 소자 Q76, 스위칭 소자 Q71, 스위칭 소자 Q73, 스위칭 소자 Q83, 스위칭 소자 Q61, 다이오드 D75, 다이오드 D76, 다이오드 D72에는 매우 큰 피크 전류가 흐른다. 도 4에는 이들 소자의 각각은 하나의 소자의 기호를 이용하여 나타냈지만, 통상 이들의 스위칭 소자나 다이오드는 수 개~십 수 개의 동일 수단의 소자를 병렬로 접속하여 임피던스를 낮추어 사용되고 있다.

다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 방법에 대하여 설명한다. 패널(10)은 서브필드법에 의해 계조 표시를 행한다. 서브필드법은, 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할하고, 서브필드마다 각 방전셀의 발광ㆍ비발광을 제어하는 방법이다. 각각의 서브필드는 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.

초기화 기간에는 초기화 방전이 발생하여, 계속되는 기입 방전에 필요한 벽전하가 각 전극상에 형성된다. 이때의 초기화 동작에는, 모든 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작과, 유지 방전을 발생한 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 있다. 기입 기간에는, 기입 전압으로서 주사 전극에 주사 펄스를 인가함과 아울러 데이터 전극에 선택적으로 기입 펄스를 인가하여, 발광시켜야할 방전셀에서 선택적으로 기입 방전이 발생하여 벽전하가 형성된다. 그리고 유지 기간에는, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍에 교대로 인가하여, 기입 방전이 발생한 방전셀에서 유지 방전이 발생하여 발광한다.

도 5는, 본 발명의 실시예에 있어서의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다. 도 5는, 제 1 서브필드가 전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드, 제 2 서브필드가 선택 초기화 동작을 행하는 서브필드로 하여 각각의 서브필드의 구동 전압 파형을 나타내고 있다. 필드는, 제 1 서브필드나 제 2 서브필드를 비롯한 복수의 서브필드로 구성되어 있다.

제 1 서브필드에 있어서의 초기화 기간의 전반부에는, 데이터 전극 D1~Dm, 유지 전극 SU1~SUn에 각각 0(V)가 인가된다. 그리고 스위칭 소자 Q73, 스위칭 소자 Q83이 온되어 기준 전위 Vfl은 0(V)가 되고, 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자 QH1~QHn을 온으로 하여 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vscf가 인가된다. 다음으로 스위칭 소자 Q73을 오프로 함과 아울러 전계 효과 트랜지스터 Q81을 온으로 하여 미러 적분 회로가 동작한다. 그렇게 하면 기준 전위 Vfl은 제너 다이오드 D81의 제 너 전압 Vz분의 전압 상승 후, 전압 Vset를 향하여 완만하게 상승한다. 이렇게 해서 전압 Vset+Vscf를 향하여 완만하게 상승하는 경사 파형 전압이 주사 전극 SC1~SCn에 인가된다. 이 경사 파형 전압이 상승하는 동안에, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn, 데이터 전극 D1~Dm 사이에서 각각 미약한 초기화 방전이 일어난다. 그렇게 하여, 각각의 전극상에 벽전압이 축적된다. 여기서, 전극상의 벽전압이란 전극을 덮는 유전체층상, 보호층상, 형광체층상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.

초기화 기간의 후반부에는, 유지 전극 SU1~SUn에 정의 전압 Ve1이 인가된다. 그리고, 전계 효과 트랜지스터 Q81을 오프로, 스위칭 소자 Q71, 스위칭 소자 Q72를 온으로 하고 기준 전위 Vfl을 전압 Vsus로 하여, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vsus+Vscf가 인가된다. 다음으로 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자 QH1~QHn을 오프로, 스위칭 소자 QL1~QLn을 온으로 하여 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vsus가 인가된다. 이때, 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자의 전환은 동시에 행해지는 것은 아니고, 반씩 시각을 엇갈려 놓아 전환이 행해진다. 그 후, 스위칭 소자 Q83을 오프로 함과 아울러 전계 효과 트랜지스터 Q82를 온으로 하여 미러 적분 회로가 동작한다. 그렇게 하면, 기준 전위 Vfl은 전압 Vad'를 향하여 완만하게 하강한다. 이렇게 해서 전압 Vad'를 향하여 완만하게 하강하는 경사 파형 전압이 주사 전극 SC1~SCn에 인가된다. 그렇게 하여, 이 동안에 다시 미약한 초기화 방전이 일어나, 각 전극상의 벽전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다.

이와 같이, 제 1 서브필드의 초기화 기간에는, 모든 방전셀에서 초기화 방전 을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작이 행해진다.

기입 기간에는, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve2가 인가된다. 그리고 스위칭 소자 Q61을 온으로 하여, 기준 전위 Vfl은 부의 전압 Vad가 된다. 그리고 함께 스위칭 소자 QH1~QHn을 온으로 하여, 전극 인가용 전원의 전압이 출력된다. 이에 따라, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vad+Vscf가 인가된다.

다음으로, 스위칭 소자 QH1을 오프로 하고 스위칭 소자 QL1을 온으로 함으로써, 1행째의 주사 전극 SC1에 부의 주사 펄스 전압 Vad가 인가된다. 그리고, 데이터 전극 D1~Dm 중 1행째에 발광시켜야할 방전셀의 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 정의 기입 펄스 전압 Vd가 인가된다. 그렇게 하면, 1행째의 방전셀 중 기입 펄스가 인가된 방전셀에서는 기입 방전이 일어나, 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작이 행해진다. 한편, 기입 펄스 전압 Vd가 인가되지 않은 방전셀에서는 기입 방전은 발생하지 않는다. 이렇게 하여 선택적으로 기입 동작이 행해진다. 그 후, 스위칭 소자 QH1이 온되고, 스위칭 소자 QL1은 오프로 되돌아간다.

다음으로, 스위칭 소자 QH2를 오프로 하고 스위칭 소자 QL2를 온으로 하여 2행째의 주사 전극 SC2에 주사 펄스 전압 Vad가 인가된다. 그와 아울러, 데이터 전극 D1~Dm 중 2행째에 발광시켜야할 방전셀의 데이터 전극 Dk에 기입 펄스 전압 Vd가 인가된다. 그렇게 하면, 2행째의 방전셀에서 선택적으로 기입 방전이 일어난다. 이상의 기입 동작이 n행째의 방전셀에 이를 때까지 행해진다.

그 후, 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자 QH1~QHn 및 스위칭 소자 QL1~QLn을 오프로 하여, 스위치부 OUT1~OUTn의 출력은 하이임피던스 상태가 된다. 그리고 이 동안에 스위칭 소자 Q61을 오프로, 스위칭 소자 Q83 및 스위칭 소자 Q73을 온으로 하여, 기준 전위 Vfl은 0(V)가 된다. 그 후, 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자 QL1~QLn을 온으로 하여, 주사 전극 SC1~SCn에 0(V)가 인가된다.

계속되는 유지 기간에는, 유지 전극 SU1~SUn에 0(V)가 인가되고, 주사 전극 SC1~SCn에 유지 펄스 전압 Vsus가 인가된다. 주사 전극 SC1~SCn에 유지 펄스 전압 Vsus를 인가하므로, 스위칭 소자 Q73은 오프로, 스위칭 소자 Q75, 스위칭 소자 Q72, 스위칭 소자 Q83은 온으로 된다. 그렇게 하면, 전력 회수용 콘덴서 C74로부터 스위칭 소자 Q75, 다이오드 D75, 인덕터 L75, 스위칭 소자 Q72 또는 다이오드 D72, 스위칭 소자 Q83 및 스위칭 소자 QL1~QLn을 통하여 전류가 흐르기 시작한다. 그렇게 하여, 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 올라가기 시작한다. 인덕터 L75와 전극간 용량 Cp는 공진 회로를 형성하고 있으므로, 공진 주기의 1/2의 시간 경과 후에는 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 전압 Vsus 부근까지 상승한다. 그리고 스위칭 소자 Q71은 온으로 된다. 그렇게 하면, 주사 전극 SC1~SCn은 스위칭 소자 Q71을 통하여 전원에 접속되므로, 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 강제적으로 전압 Vsus까지 상승한다. 그렇게 하여, 기입 방전을 일으킨 방전셀에서는 유지 방전이 발생한다.

계속해서 주사 전극 SC1~SCn에 0(V)가 인가되고, 유지 전극 SU1~SUn에 유지 펄스 전압 Vsus가 인가된다. 주사 전극 SC1~SCn에 0(V)를 인가하므로, 스위칭 소자 Q76, 스위칭 소자 Q83이 온된다. 그렇게 하면, 주사 전극 SC1~SCn으로부터 스위칭 소자 QL1~QLn, 스위칭 소자 Q83, 인덕터 L76, 다이오드 D76, 스위칭 소자 Q76을 통하여 전력 회수용 콘덴서 C74에 전류가 흐르기 시작한다. 그렇게 하여, 주사 전극 SC1~SCn의 전압이 내려가기 시작한다. 인덕터 L76과 전극간 용량 Cp는 공진 회로를 형성하고 있으므로, 공진 주기의 1/2의 시간 경과 후에는 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 0(V) 부근까지 하강한다. 그리고 스위칭 소자 Q73은 온된다. 그렇게 하면, 주사 전극 SC1~SCn은 스위칭 소자 Q73을 통하여 접지 전위에 접속되므로, 주사 전극 SC1~SCn의 전압은 강제적으로 0(V)까지 하강한다. 그리고, 유지 전극 SU1~SUn에 유지 펄스 전압 Vsus가 인가된다. 그렇게 하여, 유지 방전을 일으킨 방전셀에서는 다시 유지 방전이 발생한다.

이하 마찬가지로, 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn에 교대로 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여, 표시 전극쌍의 전극 사이에 전위차를 부여함으로써, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 일으킨 방전셀에서 유지 방전이 계속하여 행해진다.

계속되는 제 2 서브필드의 초기화 기간에 있어서는, 제 1 서브필드의 초기화 기간의 후반부와 같은 동작이 행해진다. 즉, 유지 전극 SU1~SUn에 정의 전압 Ve1이 인가되고, 주사 전극 SC1~SCn에는 전압 Vad'를 향하여 완만하게 하강하는 경사 파형 전압이 인가된다. 그렇게 하면, 제 1 서브필드의 유지 기간에 있어서 유지 방전을 행한 방전셀에서 초기화 방전이 발생한다. 이와 같이, 제 2 서브필드의 초기화 기간은, 유지 방전을 행한 방전셀에서 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 행해진다.

계속되는 기입 기간, 유지 기간은 제 1 서브필드의 기입 기간, 유지 기간과 거의 같으므로 설명을 생략한다. 또한 그 이후의 서브필드에 대해서도 유지 펄스 수를 제외하고 거의 같다.

또, 본 실시예에 있어서 각 전극에 인가하는 전압치는, 예컨대, 전압 Vset는 330(V), 전압 Vsus는 190(V), 전압 Vscf는 140(V), 전압 Vad는 -100(V), 전압 Ve1은 160(V), 전압 Ve2는 170(V)이다. 단 이들 전압치는, 단지 일례를 든 것에 지나지 않고, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 수단 등에 맞추어, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

도 6은, 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 펄스 출력 회로(52)의 상세를 나타내는 회로 블록도이다. 주사 펄스 출력 회로(52)는, 상술한 바와 같이 주사 펄스 전압을 출력하는 스위치부 OUT1~OUTn을 구비하고 있지만, 덧붙여 스위치 제어부(53)도 구비하고 있다. 스위치 제어부(53)는, 이들 스위치부 OUT1~OUTn의 스위칭 소자의 QH1~QHn과 QL1~QLn을 제어한다. 그리고 스위치 제어부(53)는, 출력 제어부 RG1~RGn, 및 출력 제어부 RG1~RGn의 각각에 위상이 다른 2치 신호를 공급하기 위한 시프트 레지스터 SR을 갖는다.

시프트 레지스터 SR은, 데이터 DT와 클록 CK를 입력하고, 클록 CK를 입력할 때마다 데이터 DT를 순차 시프트하여 n개의 출력 O1~On을 출력한다. 시프트 레지스터 SR은 기입 기간에 있어서, 데이터 DT로부터 하나의 펄스를 입력하고, 그 펄스를 순차 시프트함으로써, 주사 펄스의 베이스가 되는 위상이 다른 n개의 2치 데이터를 출력 제어부 RG1~RGn의 각각에 출력한다.

출력 제어부 RG1~RGn의 각각은, 제어 신호 C1과 제어 신호 C2와 시프트 레지스터 SR의 대응하는 하나의 출력을 입력하여, 대응하는 스위치부 OUT1~OUTn의 스위 칭 소자의 QH1~QHn과 QL1~QLn을 제어한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 있어서의 출력 제어부 RG1~RGn의 제어를 나타내는 도면이며, 2개의 제어 신호 C1, C2에 따라 스위치부 OUT1~OUTn의 각각의 출력이 이하와 같이 제어된다. 제어 신호 C1, 제어 신호 C2가 모두 「L」인 경우에는, 스위칭 소자의 QHi와 QLi를 모두 오프로 하여, 스위칭 소자의 QHi와 QLi의 출력은 하이임피던스 상태가 된다. 제어 신호 C1이 「L」이고 제어 신호 C2가 「H」인 경우에는, 대응하는 시프트 레지스터 SR의 출력에 따라 스위칭 소자의 QHi와 QLi가 제어된다. 본 실시예에 있어서는, 시프트 레지스터 SR의 출력 Oi가 「H」이면 스위칭 소자 QHi는 온으로, 스위칭 소자 QLi는 오프로 된다. 시프트 레지스터 SR의 출력 Oi가 「L」이면 스위칭 소자 QHi는 오프로, 스위칭 소자 QLi는 온으로 된다. 제어 신호 C1이 「H」이고 제어 신호 C2가 「L」인 경우에는, 대응하는 시프트 레지스터 SR의 출력에 관계없이 스위칭 소자 QHi를 오프로, 스위칭 소자 QLi를 온으로 하여 기준 전위 Vfl이 출력된다. 또한, 제어 신호 C1, 제어 신호 C2가 모두 「H」인 경우에는, 대응하는 시프트 레지스터 SR의 출력에 관계없이 스위칭 소자 QHi를 온으로, 스위칭 소자 QLi를 오프로 하여 기준 전위 Vfl에 중첩된 전압 Vscf가 출력된다.

또, 주사 펄스 출력 회로(52)의, 복수의 스위치부 OUT1~OUTn, 복수의 출력 제어부 RG1~RGn, 및 시프트 레지스터 SR의 대응하는 부분은 정리되어 IC화되어 있다. 이하, 이 IC를 「주사 IC」라고 부른다. 본 실시예에 있어서는, 주사 전극 64개분을 정리하여 하나의 주사 IC로 하고, 이 주사 IC를 12개 사용하여, 768 개(n=768)의 주사 전극 SC1~SCn의 각각에 주사 펄스가 공급되고 있다. 이와 같이 다수의 출력을 갖는 주사 펄스 출력 회로(52)를 IC화함으로써 회로를 조밀하게 정리할 수 있어 실장 면적도 작게 할 수 있다.

도 8은, 본 발명의 실시예에 있어서의 주사 펄스 출력 회로(52) 및 그에 공급하는 전원을 포함하는 회로도이다. 주사 펄스 출력 회로(52)의 저전압측은 기준 전위 Vfl에 접속되고, 고전압측은 기준 전위 Vfl에 전압 Vscf가 중첩된 전극 인가용 전원 VSCF에 저항 R51을 통하여 접속되어 있다. 그리고 전극 인가용 전원 VSCF는, 여러 가지의 회로 구성이 가능하지만, 본 실시예에 있어서는 부트스트랩(bootstrap) 회로(51)로 구성되어 있다. 이 부트스트랩 회로(51)는 다이오드 D51과 콘덴서 C51로 구성되고, 부의 전압 Vad의 전원 VAD상에 중첩된 전원 VSCN의 전압을 기준 전위 Vfl상에 쌓아올림으로써, 전압 Vscf의 전극 인가용 전원 VSCF로서 동작한다.

또한, 스위치 제어부(53)에는, 예컨대, DC-DC컨버터로 구성된 제어용 전원 VCNT로부터 역류 방지 다이오드 D54를 통하여 전압 15(V)가 공급된다. 덧붙여 본 실시예는, 보조 전원부(55)와 역류 방지 다이오드 D55를 구비하고 있다.

보조 전원부(55)는, 전극 인가용 전원 VSCF의 전압 Vscf를 강압하여 15(V)보다 낮은 전압, 예컨대, 12(V)를 출력하여, 스위치 제어부(53)에 전력을 공급한다. 보조 전원부(55)는, 단자(55a), 단자(55b), 단자(55c)를 구비하고 있다. 단자(55a)는, 다이오드 D51과 콘덴서 C51과 저항 R51의 접속점에 접속되어 있다. 단자(55b)는, 역류 방지 다이오드 D55에 접속되어 있다. 단자(55c)는, 스위칭 소자 Q61과 전원 VCNT와 콘덴서 C51과 주사 펄스 출력 회로(52)의 접속점에 접속되어 있다.

주사 펄스 출력 회로(52)에는, 제어 신호 C1과 제어 신호 C2와 데이터 DT와 클록 CK가 입력되어 있다. 그렇게 하여, 주사 펄스 출력 회로(52)는 주사 전극 SC1~SCn을 구동한다.

도 9(a) 및 도 9(b)는, 본 발명의 실시예에 있어서의 보조 전원부(55)의 구체예를 나타내는 회로도이다. 보조 전원부(55)는 통상의 AVC 회로로 구성할 수 있다. 도 9(a)는 보조 전원부(55)의 가장 간단한 회로 구성의 일례이며, 제너 다이오드 D91의 제너 전압으로부터 트랜지스터 T91의 베이스에미터 사이의 전압만큼 강하한 전압이 출력된다. 또, 단자(55a), 단자(55b), 단자(55c)는 도 8의 단자(55a), 단자(55b), 단자(55c)에 각각 대응한다. 또한, 도 9(b)는 보조 전원부(55)의 다른 구체예를 나타내는 회로도이다. 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 트랜지스터의 역내압 보호용 다이오드 D95나 출력 과전압 보호용 제너 다이오드 D96, 노이즈 제거용 콘덴서 C95, 과전류 보호용 저항 R95 등을 추가하더라도 좋다. 또한, 트랜지스터의 이득을 높이기 위해 달링턴(darlington) 접속한 구성이나, 전류 제한을 위한 저항 R96과 제너 다이오드 D97을 추가한 구성이라도 좋다. 또, 단자(55a), 단자(55b), 단자(55c)는 도 8의 단자(55a), 단자(55b), 단자(55c)에 각각 대응한다.

도 8을 이용하여 설명한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 통상 동작시에는, 기입 기간에 있어서 기준 전위 Vfl이 전압 Vad로 설정된다. 그에 따 라, 이때 전원 VSCN으로부터 다이오드 D51을 통하여 콘덴서 C51에 전류가 흘러, 콘덴서 C51이 충전된다. 이 콘덴서 C51이 기준 전위 Vfl에 중첩된 전극 인가용 전원 VSCF로서 동작한다. 또한 스위치 제어부(53)에 공급하는 전원 VCNT의 전압은 보조 전원부(55)의 출력 전압보다 높다. 그 때문에, 역류 방지 다이오드 D55가 오프가 되어, 보조 전원부(55)로부터 스위치 제어부(53)에 전력을 공급하는 일은 없다. 보조 전원부(55)는 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 전원 스위치(47)를 오프한 경우에, 주사 펄스 출력 회로(52)가 이상 동작하는 일 없이 화상 표시 동작을 안전하게 종료시키기 위해 마련되어 있다.

도 10은, 본 발명의 실시예에 있어서의 보조 전원부(55)의 동작의 설명도이다. 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전압을 나타내고 있다. 시각 t1에 있어서, 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 전원 스위치(47)를 오프하면, 전원 회로(46)로부터 공급되는 각 전압은 저하하기 시작하고, 전극 인가용 전원 VSCF의 전압 Vscf 및 제어용 전원 VCNT의 전압 Vcnt도 저하하기 시작한다. 여기서, 전극 인가용 전원 VSCF로서 작용하는 부트스트랩 회로(51)의 콘덴서 C51의 용량은 비교적 크므로, 전압 Vscf가 저하할 때까지 어느 정도의 시간이 필요하다. 한편, 제어용 전원 VCNT의 전압은 비교적 빠르게 저하한다.

이때, 가령 보조 전원부(55)가 마련되어 있지 않았다고 가정하면, 도 10에 파선으로 나타낸 바와 같이, 전극 인가용 전원 VSCF의 전압 Vscf가 저하하기 전에 제어용 전원 VCNT의 전압 Vcnt가 저하하게 된다. 그리고 제어용 전원 VCNT의 전압 Vcnt가 어느 정도 저하하면, 스위칭 소자의 QH1~QHn과 QL1~QLn의 제어가 불안정해 진다. 그리고, 이때 스위칭 소자 QHi와 스위칭 소자 QLi가 동시에 온이 되면 스위칭 소자 QHi와 스위칭 소자 QLi에 과대한 관통 전류가 흘러 주사 IC가 파괴될 우려가 있다.

그러나 본 실시예에서는, 시각 t2로부터 시각 t3까지의 기간에 있어서, 제어용 전원 VCNT의 전압 Vcnt가 보조 전원부(55)의 출력 전압 12(V) 이하로 저하하면 보조 전원부(55)가 동작을 시작한다. 즉, 제어용 전원 VCNT로부터 공급되는 전압 Vcnt가 보조 전원부(55)의 출력 전압보다 낮아지므로, 역류 방지 다이오드 D55가 온이 되어, 전극 인가용 전원 VSCF의 전압 Vscf를 강압한 전압 12(V)가 스위치 제어부(53)에 공급된다. 이와 같이, 제어용 전원 VCNT의 전압 Vcnt가 저하한 후도 스위치 제어부(53)에 전압 12(V)가 계속 공급되므로, 스위칭 소자 QH1~QHn, QL1~QLn의 제어가 불안정해지는 일은 없다. 또한 시각 t3 이후에서, 부트스트랩 회로(51)의 전압 Vscf가 12(V)보다 저하하면 스위칭 소자의 QH1~QHn과 QL1~QLn의 제어가 불안정해진다. 그러나, 이때는 부트스트랩 회로(51)의 전압이 충분히 저하하여 있으므로, 스위칭 소자 QHi와 스위칭 소자 QLi가 동시에 온이 되었다고 하더라도 큰 관통 전류가 흐를 우려는 없다.

또, 본 실시예에 있어서는, 구동 파형 발생부가 주사 펄스 출력 회로이며, 전극 인가용 전원이 기준 전위 Vfl에 중첩된 전원 VSCF이며, 제어용 전원이 기준 전위로 15(V)를 공급하는 전원 VCNT인 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 본 실시예는 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 구동 파형 발생부가 기준 전위 Vfl을 전압 Vad로 설정하는 스위칭 소자 Q61이며, 전극 인가용 전원이 전원 VAD 또는 전 원 VSCN 등이더라도, 마찬가지로 보조 전원부를 구성할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서 이용한 구체적인 각 수치는, 단지 일례를 든 것에 지나지 않고, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 수단 등에 맞추어, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 대폭적인 설계 변경을 필요로 하는 일 없이, 전원 오프시에도 이상 동작을 일으킬 우려가 없고, 패널을 구동하는 구동 회로의 동작을 안전하게 종료하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명은, 대폭적인 설계 변경을 필요로 하는 일 없이, 전원 오프시에도 이상 동작을 일으킬 우려가 없고, 패널을 구동하는 구동 회로의 동작을 종료할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치로서 유용하다.

Claims (2)

1. 적어도 주사 전극과 유지 전극과 데이터 전극으로 구성되는 방전셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과,

   상기 주사 전극과 상기 유지 전극과 상기 데이터 전극 중 어느 하나의 전극에 인가하기 위한 전압을 발생하는 전극 인가용 전원과,

   상기 전극 인가용 전원의 전압을 출력하는 스위칭 소자를 갖고, 상기 전극을 구동하는 구동 전압 파형을 발생하는 구동 파형 발생부와,

   상기 스위칭 소자를 제어하는 스위치 제어부와,

   상기 스위치 제어부에 전력을 공급하는 제어용 전원과,

   상기 전극 인가용 전원의 전압을 강압하여 상기 제어용 전원의 전압보다 낮은 전압을 발생하여 상기 스위치 제어부에 전력을 공급하는 보조 전원부

   를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동 파형 발생부는,

   상기 전극 인가용 전원의 저압측의 전압을 출력하는 제 1 스위칭 소자와, 상기 전극 인가용 전원의 고압측의 전압을 출력하는 제 2 스위칭 소자를 갖는 스위치부를 복수 구비하고,

   상기 주사 전극의 각각에 인가하는 주사 펄스를 출력하는 주사 펄스 출력 회로인

   플라즈마 디스플레이 장치.

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