KR100737209B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동 시 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극(X)에 구동 전압을 공급하기 위한 데이터 구동부에서 발생하는 열을 저감시키기 위한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에 에너지 회수 회로부를 추가하여 구동함으로써, 구동 시 발생하는 열이 특정한 스위칭 소자, 바람직하게는 데이터 드라이브 집적소자부에 집중되는 것을 방지하여 데이터 드라이브 집적소자부의 열적, 전기적 손상을 방지하여 전체 플라즈마 디스플레이 장치의 동작 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
이러한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 복수의 데이터 펄스를 공급하되, 입력되는 영상 신호의 로드(Load) 값이 제 2 로드에서는 제 2 데이터 펄스를 공급하고, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 로드와 다른 제 1 로드에서는 제 2 데이터 펄스와 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Apparatus}
도 1은 종래의 데이터 드라이브 집적소자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍을 설명하기 위한 도.
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조의 구현을 위한 프레임에 대해 설명하기 위한 도.
도 6은 데이터 구동부, 스캔 구동부, 서스테인 구동부를 포함하는 구동부의 동작을 설명하기 위한 도.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 구동부의 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 도.
도 8은 도 7과 같은 제 1 데이터 펄스가 공급되는 방법의 일례를 설명하기 위한 도.
도 9a 내지 도 9b는 영상 신호의 로드(Load) 값에 대해 설명하기 위한 도.
도 10은 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 보다 상세히 설명하기 위한 도.
도 11은 데이터 펄스의 전압 상승 시간과 전압 하강 시간의 결정 방법에 대해 설명하기 위한 도.
도 12a 내지 도 12b는 데이터 펄스의 전압 상승 시간과 전압 하강 시간을 서로 다르게 하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도.
도 13은 상대적으로 긴 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 갖는 데이터 펄스를 공급하는 다른 방법을 설명하기 위한 도.
도 14는 상대적으로 긴 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 갖는 데이터 펄스를 공급하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 도.
도 15는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 구성을 설명하기 위한 도.
도 16a 내지 도 16c는 도 15의 구동부의 동작을 설명하기 위한 도.
도 17a 내지 도 17e는 도 15의 구동부의 동작을 설명하기 위한 또 다른 도.
도 18은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 복수의 어드레스 전극들을 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누는 방법의 일례를 설명하기 위한 도.
도 19는 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극들을 4개의 어드레스 전극 군으로 구분하는 방법의 일례를 나타내 도.
도 20은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극(X)들을 하나 이 상에서 상이한 개수의 어드레스 전극(X)을 포함하는 어드레스 전극 군으로 나누는 일례를 설명하기 위한 도.
도 21은 복수의 어드레스 전극(X)이 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누어진 경우에서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도.
도 22는 두 개의 어드레스 전극 군에 서로 다른 패턴의 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부의 구성을 설명하기 위한 도.
도 23은 복수의 어드레스 전극(X)이 세 개 이상의 어드레스 전극 군으로 나누어진 경우에서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도.
도 24는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 시 데이터 드라이브 집적소자의 열을 방출시키기 위해 히트 싱크(Heat Sink)를 사용한 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 25는 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 히트 싱크의 구조의 일례를 설명하기 위한 도.
도 26은 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 히트 싱크의 구조의 또 다른 예를 설명하기 위한 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300 ; 플라즈마 디스플레이 패널 301 : 데이터 구동부
302 : 스캔 구동부 303 : 서스테인 구동부
304 : 구동부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동 시 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극(X)에 구동 전압을 공급하기 위한 데이터 구동부에서 발생하는 열을 저감시키기 위한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 방전 셀을 이루는 것으로, 각 방전 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논(Xe)을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 이러한 방전 셀들이 복수개가 모여 하나의 픽셀(Pixel)을 이룬다. 예컨대 적색(Red, R) 방전 셀, 녹색(Green, G) 방전 셀, 청색(Blue, B) 방전 셀이 모여 하나의 픽셀을 이루는 것이다.
그리고 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널에는 복수의 전극들, 예컨대 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z), 어드레스 전극(X)이 형성되고, 이러한 복수의 전극들에 소정의 구동 전압을 공급하여 방전을 발생시킴으로 영상을 표시하게 되는데, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들에 구동 전압을 공급하기 위해 드라이버 집적소자 (Driver Integrated Circuit)가 전극들에 접속된다.
예를 들면, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 중 어드레스 전극(X)에는 데이터 드라이버 집적소자가 접속되고, 스캔 전극(Y)에는 스캔 드라이버 집적소자가 접속되는 것이다.
이와 같이, 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 복수의 전극에 소정의 구동 전압을 공급하기 위한 구동부를 포함하는 것을 플라즈마 디스플레이 장치라 한다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 구동 전압을 공급하기 위한 종래의 데이터 드라이브 집적소자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구조의 일례를 첨부된 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 데이터 드라이브 집적소자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치는 데이터 전압(Vd)을 공급하는 데이터 전압원(미도시)과 기저 전압(GND)을 공급하는 기저 전압원(미도시) 사이에 직렬로 연결된 탑(Top) 스위치(Qt1, Qt2, Qt3)와 바텀(Bottom) 스위치(Qb1, Qb2, Qb3)를 각각 포함한다.
이러한 탑(Top) 스위치(Qt1, Qt2, Qt3)와 바텀(Bottom) 스위치(Qb1, Qb2, Qb3)의 사이가 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)과 접속된다.
이러한 탑(Top) 스위치(Qt1, Qt2, Qt3)와 바텀(Bottom) 스위치(Qb1, Qb2, Qb3)가 하나씩 모여 하나의 데이터 드라이브 집적소자(Data Drive IC)를 이룬다. 즉 Qt1 탑 스위치와 Qb1 바텀 스위치가 모여 부호 100의 데이터 드라이브 집적소자를 이루고, 이러한 부호 100의 데이터 드라이브 집적소자는 플라즈마 디스플레이 패널의 복수의 어드레스 전극(X) 중 Xa 어드레스 전극과 접속된다.
이러한 방식으로 부호 101의 데이터 드라이브 집적소자는 Xb 어드레스 전극과 접속되고, 부호 102의 데이터 드라이브 집적소자는 Xc 어드레스 전극과 접속된다.
한편, 여기 도 1에서는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에 포함되는 데이터 드라이브 집적소자의 개수를 3개로 도시하였지만, 이러한 데이터 드라이브 집적소자의 개수는 어드레스 전극(X)의 개수에 따라 가변될 수 있는 것이다.
이러한 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 첨부된 도 2를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 어드레스 기간에서 부호 100의 데이터 드라이브 집적소자의 Qt1 탑 스위치가 턴 온(Turn On)되면 데이터 전압원(미도시)으로부터 데이터 전압(Vd)이 전술한 Qt1 탑 스위치를 통해 Xa 어드레스 전극으로 공급되어, 도 2와 같이 Xa 어드레스 전극의 전압이 Vd까지 상승하여 유지된다.
이후, 부호 100의 데이터 드라이브 집적회로의 Qt1 탑 스위치가 턴 오프(Turn Off)되고, Qb1 바텀 스위치가 턴 온 되면, Xa 어드레스 전극의 전압은 기저 전압(GND)이 된다. 즉, 탑 스위치(Qt1)와 바텀 스위치(Qb1)가 교대로 동작하면서 Xa 어드레스 전극에 데이터 전압(Vd)의 데이터 펄스를 공급한다.
이러한 데이터 펄스를 공급하기 위한 스위칭(Switching) 동작은 부호 101의 데이터 드라이브 집적소자 및 부호 102의 데이터 드라이브 집적소자에도 동일하게 적용된다.
이와 같이 동작하는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서 도 1에 도시된 바와 같은 각각의 데이터 드라이브 집적소자들에 사용되는 스위칭 소자들은 구동 시 상대적으로 높은 열이 발생한다.
예를 들어, 전술한 데이터 전압원(미도시)이 공급하는 데이터 전압(Vd)의 크기가 60V라고 가정하자. 그리고, 각각의 탑 스위치(Qt1, Qt2, Qt3)의 저항 값이 각각 R이라고 가정하자.
이러한 경우에, 도 1의 부호 100의 데이터 드라이브 집적소자를 통해 Xa 어드레스 전극에 데이터 전압(Vd)이 공급될 때, 탑 스위치(Qt1)에 흐르는 전류와, 이러한 탑 스위치(Qt1)에서 소비되는 전력의 크기는 다음 수학식 1과 같다.
i = 60V/R
W = i × 60V
여기서, i는 Qt1 탑 스위치에 흐르는 전류의 크기를 나타내고, W는 Qt1 탑 스위치에서 소비되는 전력의 크기를 나타낸다.
이러한 수학식 1을 살펴보면, 전술한 Qt1 탑 스위치는 구동 시 i × 60V 만큼의 전력을 소비함을 알 수 있다. 이때 Qt1 탑 스위치에서는 소비 전력 W에 비례하여 열이 발생하게 된다. 예를 들어, Qt1 탑 스위치의 저항 값 R이 30Ω(옴)이라고 가정하면, Qt1 탑 스위치에서는 (60/30) × 60 = 120W 만큼의 열이 발생하게 되는 것이다.
이는, 탑 스위치(Qt1, Qt2, Qt3)에 국한된 문제가 아니라 바텀 스위치(Qb1, Qb2, Qb3)에도 해당되는 문제점이다.
특히, 영상 데이터가 논리(Logic) 값 1과 0이 반복되는 등의 특정 패턴인 경우에는 데이터 드라이브 집적소자의 스위치에 과도하게 큰 열이 발생함으로써, 스위치가 타버리는 등의 손상을 입게 되는 문제점이 있다.
예를 들어, Xa 어드레스 전극 상에 배치되는 방전 셀의 개수가 200개이고, 이러한 200개의 방전 셀 중에서 하나 걸러 하나씩의 방전 셀에 데이터 전압이 공급되는 데이터 패턴인 경우에는, 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 Qt1 탑 스위치에서는 최대 총 (60/30)× 60 × 100 = 12000W 만큼의 열이 발생하게 되는 것이다.
이러한, 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 데이터 드라이브 집적소자의 열적, 전기적 손상을 방지하여 동작 안정성이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 어드레스 전극과 상기 어드레스 전극에 교차되는 복수의 유지 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과, 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 복수의 데이터 펄스를 공급하되, 입력되는 영상 신호의 로드(Load) 값이 제 2 로드에서는 제 2 데이터 펄스를 공급하고, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상기 제 2 로드와 다른 제 1 로드에서는 제 2 데이터 펄스와 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 로드는 제 2 로드보다 로드 값이 더 크고, 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 제 2 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간보다 더 긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 상승 시간은 상기 데이터 펄스의 전압이 상승하다가 최고 전압의 10%가 되는 시점부터 90%가 되는 시점까지의 시간이고, 상기 전압 하강 시간은 상기 데이터 펄스의 전압이 하강하다가 최고 전압의 90%가 되는 시점부터 10%가 되는 시점까지의 시간인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 제 1 로드 및 상기 제 2 로드에서 각각 상기 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하고, 상기 제 1 로드에서의 상기 제 1 데이터 펄스의 개수는 상기 제 2 로드에서의 상기 제 1 데이터 펄스의 개수 보다 더 많은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간은 500ns(나노초) 이상 1000ns(나노초) 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는, 상기 어드레스 기간에서 하나 이상의 상기 어드레스 전극을 포함하는 복수의 어드레스 전극 군 각각에 복수의 데이터 펄스를 공급하기 위해 복수의 구동부로 분할되고, 상기 복수의 구동부 중 적어도 어느 하나의 구동부는 상기 제 1 로드에서, 상기 제 1 데이터 펄스를 대응되는 어드레스 전극 군으로 적어도 하나 이상 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 어드레스 전극 군은 제 1 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 1 구동부와, 상기 제 1 어드레스 전극 군과 상이한 하나 이상의 상기 어드레스 전극을 포함하는 제 2 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 2 구동부를 포함하고, 상기 제 1 구동부에 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 구동부에 입력되는 영상 신호의 로드 값보다 더 클 경우, 상기 제 1 구동부가 상기 제 1 어드레스 전극 군에 공급하는 상기 제 1 데이터 펄스의 개수는 상기 제 2 구동부가 상기 제 2 어드레스 전극 군에 공급하는 상기 제 1 데이터 펄스의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(300)과, 구동부(304)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(300)은 전면 패널(미도시)과 후면 패널(미도시)이 일정한 간격을 두고 합착되고, 다수의 전극들 예를 들어, 어드레스 전극(X)이 복수 개 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(300)의 구조를 첨부된 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 본 발명이 플라즈마 디스플레이 장치의 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 화상이 디스플레이 되는 표시 면인 전면 기판(401)에 스캔 전극(402, Y)과 서스테인 전극(403, Z)을 포함하는 유지 전극이 형성된 전면 패널(400) 및 배면을 이루는 후면 기판(411) 상에 전술한 스캔 전극(402, Y) 및 서스테인 전극(403, Z)을 포함하는 유지 전극과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(413, X)이 배열된 후면 패널(410)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 패널(400)은 하나의 방전 공간, 즉 방전 셀에서 상호 방전시키고 방전 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(402, Y) 및 서스테인 전극(403, Z)을 포함하는 유지 전극, 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(402, Y) 및 서스테인 전극(403, Z)이 쌍을 이룬 유지 전극이 포함된다. 스캔 전극(402, Y) 및 서스테인 전극(403, Z)을 포함하는 유지 전극은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체 층(404)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체 층(404) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호 층(405)이 형성된다.
후면 패널(410)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(412)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드 레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(413, X)이 격벽(412)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(410)의 상측면에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(414)가 도포된다. 어드레스 전극(413, X)과 형광체(414) 사이에는 어드레스 전극(413, X)을 보호하기 위한 하부 유전체 층(415)이 형성된다.
여기 도 4에서는 본 발명이 적용될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 여기 도 4의 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 여기 도 4에서는 플라즈마 디스플레이 패널(300)에는 스캔 전극(402, Y), 서스테인 전극(403, Z), 어드레스 전극(413, X)이 형성된 것을 도시하고 있지만, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널(300)의 전극은 스캔 전극(402, Y), 서스테인 전극(403, Z) 중 하나 이상이 생략될 수도 있는 것이다. 다르게 표현하면, 여기 도 4에서는 유지 전극이 스캔 전극(402, Y)과 서스테인 전극(403, Z)을 포함하여 이루어지는 경우만을 도시하였지만, 유지 전극은 스캔 전극(402, Y) 또는 서스테인 전극(403, Z) 중 어느 하나의 전극만으로도 이루어질 수 있는 것이다.
또한, 여기 도 4에서는 전술한 스캔 전극(402, Y)과 서스테인 전극(403, Z)은 각각 투명 전극(a)과 버스 전극(b)으로 이루어지는 것만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 스캔 전극(402, Y)과 서스테인 전극(403, Z) 중 하나 이상은 버스 전극(b)만으로 이루어지는 것도 가능한 것이다.
또한, 스캔 전극(402, Y)과 서스테인 전극(403, Z)이 전면 패널(400)에 포함 되고, 어드레스 전극(413, X)은 후면 패널(410)에 포함되는 것만을 도시하고 설명하고 있지만, 전면 패널(400)에 모든 전극들이 형성되거나 또는 스캔 전극(402, Y), 서스테인 전극(403, Z), 어드레스 전극(413, X) 중 적어도 어느 하나의 전극이 격벽(412) 상에 형성되는 것도 가능한 것이다.
이러한 도 4의 설명을 종합하면, 본 발명이 적용될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 전압을 공급하기 위한 복수의 어드레스 전극(413, X)과 유지 전극이 형성된 것이고, 그 이외의 조건은 무방한 것이다.
여기서, 도 4의 설명을 마무리하고, 도 3의 설명을 이어가기로 한다.
전술한 구동부(304)는 하나의 프레임에 포함된 하나 이상의 서브필드에서 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 형성된 복수의 전극들에 소정의 구동 전압을 공급하는 방법으로 복수의 전극들을 구동시킨다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널(300)의 복수의 전극들을 구동시키기 위한 프레임의 구조의 일례를 첨부된 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조의 구현을 위한 프레임에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어진다. 또한, 도시하지는 않았지만 각 서브필드는 다시 모든 방전 셀을 초기화시키기 위한 리셋 기간(RPD), 방전될 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(APD) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(SPD)으로 나누어진다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 예컨대, 도 5와 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다.
여기서, 각 서브필드의 리셋 기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일하다.
또한, 방전될 방전 셀을 선택하기 위한 데이터 방전은 어드레스 전극(X)과 스캔 전극(Y) 사이의 전압차이에 의해 일어난다.
서스테인 기간은 각 서브필드에서의 계조 가중치를 결정하는 기간이다. 예를 들어 제 1 서브필드의 계조 가중치를 20 으로 설정하고, 제 2 서브필드의 계조 가중치를 21 으로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 계조 가중치가 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 각 서브필드의 계조 가중치를 결정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간에서의 계조 가중치에 따라 각 서브필드의 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 펄스의 개수를 조절함으로써, 다양한 영상의 계조를 구현하게 된다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 1초의 영상을 표시하기 위해 복수의 프레임을 사용한다. 예를 들면, 1초의 영상을 표시하기 위해 60개의 프레임을 사용하는 것이다.
여기 도 5에서는 하나의 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
이러한, 프레임으로 영상의 계조를 구현하는 플라즈마 디스플레이 장치가 구현하는 영상의 화질은 프레임에 포함되는 서브필드의 개수에 따라 결정될 수 있다. 즉, 프레임에 포함되는 서브필드가 12개인 경우는 212 가지의 영상의 계조를 표현할 수 있고, 프레임에 포함되는 서브필드가 8개인 경우는 28 가지의 영상의 계조를 구현할 수 있게 되는 것이다.
또한, 여기 도 5에서는 하나의 프레임에서 계조 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 프레임에서 서브필드들이 계조 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
여기서, 도 5의 설명을 마무리하고, 다시 도 3의 설명을 이어가기로 한다.
전술한 도 5와 같은 프레임의 하나 이상의 서브필드에서 플라즈마 디스플레이 패널(300)의 복수의 전극들을 구동시키기 위한 구동부(304)는 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 형성된 전극에 따라 그 구성이 가변될 수 있다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널(300)에는 스캔 전극(Y)과 이러한 스캔 전 극(Y)에 나란한 서스테인 전극(Z)이 형성되고, 이러한 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 교차하는 어드레스 전극(X)이 형성되는 경우에, 구동부(304)는 데이터 구동부(301), 스캔 구동부(302), 서스테인 구동부(303)를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 구동부(304)가 데이터 구동부(301), 스캔 구동부(302), 서스테인 구동부(303)를 포함하는 경우에, 구동부(304)의 동작을 첨부된 도 6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 데이터 구동부, 스캔 구동부, 서스테인 구동부를 포함하는 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 구동부(304)는 하나의 서브필드의 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간에서 어드레스 전극(X), 스캔 전극(Y), 서스테인 전극(Z)에 구동 전압을 공급한다.
이러한 구동부(304)는, 도 6에서와 같이 리셋 기간의 셋업 기간에서는 스캔 전극(Y)에 상승 램프파형(Ramp-up)을 공급한다. 바람직하게는 구동부(304)의 스캔 구동부(302)가 스캔 전극(Y)에 상승 램프파형(Ramp-up)을 공급하는 것이다.
이러한, 상승 램프파형에 의해 전화면의 방전셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 어드레스 전극(X)과 서스테인 전극(Z) 상에는 정극성 벽전하가 쌓이게 되며, 스캔 전극(Y) 상에는 부극성의 벽전하가 쌓이게 된다.
또한, 구동부(304), 바람직하게는 구동부(304)의 스캔 구동부(302)는, 도 6에서와 같이 셋다운 기간에서 스캔 전극(Y)에 상승 램프파형을 공급한 후, 상승 램 프파형의 피크전압보다 낮은 정극성 전압에서 떨어지기 시작하여 그라운드(GND)레벨 전압 이하의 특정 전압레벨까지 떨어지는 하강 램프파형(Ramp-down)을 공급한다. 이에 따라, 방전셀 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 방전셀 내에 과도하게 형성된 벽 전하를 충분히 소거시키게 된다. 이 셋다운 방전에 의해 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 방전셀 내에 균일하게 잔류된다.
또한, 구동부(302)는, 바람직하게는 구동부(304)의 스캔 구동부(302)는, 도 6에서와 같이 어드레스 기간에는 스캔 기준 전압(Vsc)으로부터 하강하는 부극성 스캔 펄스를 스캔 전극(Y)에 공급한다. 아울러 구동부(304)는, 바람직하게는 구동부(304)의 데이터 구동부(301)는 전술한 스캔 펄스에 대응되어 어드레스 전극(X)에 정극성의 데이터 펄스를 공급한다.
이러한 스캔 펄스와 데이터 펄스의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전압이 더해지면서 데이터 펄스가 인가되는 방전셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀 내에는 서스테인 전압(Vs)이 인가될 때 방전이 일어날 수 있게 하는 정도의 벽전하가 형성된다. 이에 따라, 스캔 전극(Y)이 스캐닝(Scanning)되는 것이다.
이러한, 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 구동부(304)는 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 중 하나 이상에 교번적으로 서스테인 펄스(SUS)를 공급한다. 바람직하게는 구동부(304)의 스캔 구동부(302)와 서스테인 구동부(303)가 각각 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스(SUS)를 공급하는 것이다.
이에 따라, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 펄스가 더해지면서 매 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z) 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 일어나게 된다.
여기서, 전술한 어드레스 기간에서 스캔 펄스와 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부(304), 바람직하게는 데이터 구동부(301)의 동작을 첨부된 도 7을 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 구동부의 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 살펴보면, 어드레스 기간에서 어드레스 전극(X)에 복수의 데이터 펄스가 공급되는데, 구동부(304), 바람직하게는 데이터 구동부(301)로 입력되는 영상 신호의 로드(Load) 값이 제 2 로드에서는 제 2 데이터 펄스(dp2)가 공급되고, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 로드와는 다른 제 1 로드에서는 제 2 데이터 펄스(dp2)와 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 제 1 데이터 펄스(dp1)가 적어도 하나 이상 공급된다.
여기서, 제 1 로드는 제 2 로드보다 로드 값이 더 크고, 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 제 2 데이터 펄스(dp2)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간보다 더 긴 것이 바람직하다.
즉, 입력되는 영상 신호의 로드(Load) 값이 제 2 로드보다 큰 제 1 로드인 경우에서는, 제 2 데이터 펄스(dp2)에 비해 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 더 긴 제 1 데이터 펄스(dp1)가 적어도 하나 이상 공급된다.
보다 상세히 설명하면, 전술한 도 3에서의 부호 304의 구동부, 보다 바람직 하게는 부호 301의 데이터 구동부는 어드레스 기간에서 어드레스 전극(X)에 복수의 데이터 펄스를 공급하는데, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 전술한 제 2 로드에서 증가하여 제 1 로드가 되는 경우에는 도 7의 (a)와 같이 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간이 (b)와 같은 재 2 데이터 펄스(dp2)에 비해 상대적으로 긴 제 1 데이터 펄스(dp1)를 적어도 하나 이상 공급하는 것이다.
이와 같이, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 제 1 데이터 펄스(dp1)가 공급되는 방법의 일례를 첨부된 도 8을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 8은 도 7과 같은 제 1 데이터 펄스가 공급되는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, (a)에는 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 높은 제 1 로드인 경우에서 어드레스 전극(X)으로 공급되는 데이터 펄스의 패턴이 나타나 있고, (b)에는 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 높은 제 2 로드인 경우에서 어드레스 전극(X)으로 공급되는 데이터 펄스의 패턴이 나타나 있다.
(b)를 살펴보면, 어드레스 전극(X)으로 공급되는 모든 데이터 펄스는 전술한 도 7에서의 제 2 데이터 펄스와 같이 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 짧다.
반면에, (a)를 살펴보면 어드레스 전극(X)으로 공급되는 복수의 데이터 펄스 중 Y1 스캔 전극과 Z1 서스테인 전극 상에 위치하는 방전 셀에 공급되는 첫 번째 데이터 펄스와 Y7 스캔 전극과 Z7 서스테인 전극 상에 위치하는 방전 셀에 공급되 는 마지막 데이터 펄스가 전술한 도 7에서의 제 1 데이터 펄스와 같이 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 길다.
한편, 여기 도 8에서는 (a)와 같이 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 높은 제 1 로드인 경우에서만, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하고, (b)에서와 같이 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 낮은 제 2 로드인 경우에서는, 전술한 제 1 데이터 펄스가 공급되지 않는 경우만을 도시하고 설명하고 있다.
그러나, 이와는 다르게 전술한 제 1 로드 및 제 2 로드에서 각각 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 것도 가능하다.
이와 같이, 제 1 로드 및 제 2 로드에서 각각 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 제 1 데이터 펄스를 하나 이상 공급하는 경우에는, 제 1 로드에서의 제 1 데이터 펄스의 개수가 제 2 로드에서의 제 1 데이터 펄스의 개수 보다 더 많은 것이 바람직하다.
이와 같이, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 공급하기 위한 조건이 되는 영상 신호의 로드 값에 대해 첨부된 도 9a 내지 도 9b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 9a 내지 도 9b는 영상 신호의 로드(Load) 값에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 9a를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널에서는 어드레스 전극(X)간에 등가적인 캐패시턴스(Capacitance)가 형성되고, 또한 어드레스전극(X)과 스캔 전극(Y)사이와 어드레스 전극(X)과 서스테인 전극(Z)사이에도 등가적이 캐패시턴스가 형성된다.
예를 들면 도 9a와 같이, 유지 전극, 예컨대 서로 나란한 스캔 전극(YA)과 서스테인 전극(ZA)이 어드레스 전극(XA, XB)과 교차하는 지점에서 각각 하나씩의 방전 셀이 형성된다. 여기서, 전술한 어드레스 전극(XA)과 스캔 전극(YA)의 사이에 소정 크기의 커패시턴스를 갖는 커패시터(C1)가 등가적으로 형성된다. 또한 어드레스 전극(XA)과 서스테인 전극(ZA)의 사이에 소정 크기의 커패시턴스를 갖는 커패시터(C2)가 등가적으로 형성된다. 또한, XA어드레스 전극과 XB어드레스 전극의 사이에서도 소정 크기의 커패시턴스를 갖는 커패시터(C3)가 등가적으로 형성된다.
이와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 하나의 방전 셀은 등가적으로 소정 크기의 캐패시턴스(Capacitance)를 갖는 캐패시터로 해석된다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시 하나의 어드레스 전극(X)에서 흐르는 변위 전류(id)는 방전셀의 등가 캐패시턴스와 단위 시간당 전압의 변화율에 따라 결정된다.
이러한 변위 전류(id)는 일반적으로 다음의 수학식 1에 의해 결정된다.
변위 전류(id) = C(캐패시턴스) × dV/dt
이러한 수학식 2를 보다 자세히 살펴보면 시간(t)당 전압(V)의 변화율이 일정하다고 가정할 때 흐르는 변위 전류(id)는 등가 캐패시턴스(C)값에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다. 즉, 등가 캐패시턴스(C)값이 증가하면 변위 전류(id)가 증가하고, 반대로 등가 캐패시턴스(C)값이 감소하면 변위 전류(id)는 감소한다.
여기서, 전술한 등가 캐패시턴스(C)는 어드레스 전극(X)으로 공급되는 데이터의 패턴에 따라 결정된다.
도 9b를 살펴보면, (a)에는 논리(Logic)가 하이(High)와 로우(Low)가 반복되는 데이터 펄스의 패턴이 나타나 있다. 이러한 (a)의 경우는 복수의 방전 셀 중에서 하나 걸러 하나씩의 방전 셀에 데이터 전압(Vd)의 데이터 펄스가 공급되는 경우이다.
그리고 (b)에는 논리가 하이로 계속 유지되는 데이터 펄스의 패턴이 나타나 있다. 이러한 (b)의 경우는 복수의 방전 셀에 모두 데이터 전압(Vd)의 데이터 펄스가 공급되는 경우이다.
여기서, (b)의 경우는 데이터 펄스의 논리 레벨(Logic Level)이 동일하게 유지되고, 이에 따라 전술한 수학식 2에서 dV/dt가 0이 됨으로 인해 변위 전류(id)가 흐르지 않게 된다.
반면에, (a)의 경우는 데이터 펄스의 논리 레벨이 계속해서 변하고, 이에 따라 전술한 수학식 2에 따른 변위 전류의 크기가 최대가 된다. 다르게 표현하면, (a)의 경우는 데이터 펄스의 논리 레벨이 변하는 횟수에 비례하여 변위 전류가 발 생하게 되는 것이다.
이러한, 도 9b의 데이터 펄스의 패턴을 고려할 때, 영상 신호의 로드 값은 데이터 펄스의 논리(Logic) 레벨이 변하는 횟수에 의해 결정되는 것임을 알 수 있다.
이러한, (a)와 패턴의 데이터 펄스가 공급되는 경우에 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에 과도한 크기의 변위 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 열적/전기적 손상을 입게 되는 것이다.
이러한, 도 9b의 경우에서 (a)와 같은 경우가 도 7에서의 제 1 로드에 해당하며, (b)와 같은 경우가 도 7에서의 제 2 로드에 해당하는 것이다.
이러한, (a)의 경우와 같이 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 높은 경우에서 도 7의 제 1 데이터 펄스(dp1)와 같이 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 공급하는 이유는, 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열이 어느 특정한 스위칭 소자, 바람직하게는 데이터 드라이브 집적소자부에 집중되는 것을 방지하여 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 전기적/열적 안정성을 확보하기 위해서이다.
이에 대해서는 이후의 도 15에서부터 상세히 설명하기로 한다.
이와 같이, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 도 7에서의 제 1 데이터 펄스와 같은 데이터 펄스를 첨부된 도 10을 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 10은 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄 스를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 살펴보면, 도 8의 (a)와 같이 Y1 스캔 전극과 Z1 서스테인 전극 상에 위치하는 방전 셀에 공급되는 제 1 데이터 펄스(dp1)는 (a)에서와 같이 그 전압이 전압 상승 시간(t1)동안 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 데이터 전압(Vd)까지 점진적으로 상승하고, 또한 하강 시에도 전압 하강 시간(t2)동안 데이터 전압(Vd)부터 그라운드 레벨(GND)의 전압까지 점진적으로 하강한다. 여기서, 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간(t1)과 전압 하강 시간(t2)은 대략 동일한 것이 바람직하다. 또는 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간(t1)과 전압 하강 시간(t2)이 서로 상이한 것도 가능하다.
반면에, 도 8의 (a)와 같이 Y2 스캔 전극과 Z2 서스테인 전극 상에 위치하는 방전 셀에 공급되는 제 2 데이터 펄스(dp2)는 도시하지는 않았지만 그 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 데이터 전압(Vd)까지 급격히 상승하고, 또한 하강 시에도 그 전압이 데이터 전압(Vd)으로부터 그라운드 레벨(GND)의 전압까지 급격히 하강한다.
즉, 이러한 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 제 2 데이터 펄스(dp2)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간 보다 더 길다.
여기서, 제 2 데이터 펄스(dp2)보다 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 더 긴 (a)와 같은 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 (b)와 같이 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 펄스(SUS)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 대략 동일한 것이 바람직하다.
즉, (a)에서의 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 t1은 서스테인 펄스(SUS)의 전압 상승 시간 t1'와 대략 동일하고, 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 하강 시간 t2는 서스테인 펄스(SUS)의 전압 하강 시간 t2'와 대략 동일하다.
이와 같이, 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 서스테인 펄스(SUS)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 대략 동일한 이유는, 제 1 데이터 펄스(dp1)를 공급하기 위한 구동회로와 서스테인 펄스(SUS)를 공급하기 위한 구동회로에 동일한 에너지 회수회로(Energy Recovery Circuit)가 사용되기 때문이다.
보다 바람직하게는 이러한, 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간은 500ns(나노초) 이상 1000ns(나노초) 이하이다.
이와 같이, 제 1 데이터 펄스(dp1)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 500ns(나노초)이상 1000ns(나노초)이하로 설정한 이유는, 제 1 데이터 펄스(dp1)를 공급하기 위한 구동회로에 에너지 회수회로가 사용되는 점을 고려할 때, 이러한 에너지 회수회로의 스위칭 타임이 500ns(나노초)이상 1000ns(나노초)이하가 확보되어야만 에너지 회수회로의 구동효율을 확보할 수 있기 때문이다. 이에 대해서도 이후의 도 15의 설명이후에서 보다 상세히 하겠다.
한편, 전술한 데이터 펄스의 전압 상승 시간과 전압 하강 시간은 데이터 펄스의 최대 전압의 크기에 따라 다르게 결정될 수 있는데, 이를 첨부된 도 11을 참 조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 11은 데이터 펄스의 전압 상승 시간과 전압 하강 시간의 결정 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 살펴보면, 데이터 펄스의 전압 상승 시간(t1)은 데이터 펄스의 전압이 상승하다가 최고 전압(Vmax)의 10%가 되는 시점부터 90%가 되는 시점까지의 시간인 것이 바람직하다.
예를 들면, 데이터 펄스의 최대 전압, 즉 데이터 전압(Vd)이 100V라고 가정하면, 데이터 펄스의 전압 상승 시간(t1)은 데이터 펄스의 전압이 상승하다가 10V가 되는 시점부터 90V가 되는 시점까지의 시간인 것이다.
또한, 데이터 펄스의 전압 하강 시간(t2)은 데이터 펄스의 전압이 하강하다가 최고 전압의 90%가 되는 시점부터 10%가 되는 시점까지의 시간인 것이 바람직하다.
예를 들면, 데이터 펄스의 최대 전압, 즉 데이터 전압(Vd)이 100V라고 가정하면, 데이터 펄스의 전압 하강 시간(t2)은 데이터 펄스의 전압이 하강하다가 90V가 되는 시점부터 10V가 되는 시점까지의 시간인 것이다.
한편, 이상의 설명에서는 복수의 데이터 펄스 중 적어도 어느 하나의 데이터 펄스, 예컨대 도 8의 (a)에서와 같은 제 1 데이터 펄스는 그 전압의 상승 시간이 전압 하강 시간과 대략 동일한 경우만을 도시하고 설명하였다.
그러나 이와는 다르게 제 1 데이터 펄스의 전압 하강 시간과 전압 상승 시간을 다르게 하는 것도 가능한데, 이를 첨부된 도 12a 내지 도 12b를 참조하여 살펴 보면 다음과 같다.
도 12a 내지 도 12b는 데이터 펄스의 전압 상승 시간과 전압 하강 시간을 서로 다르게 하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 12a를 살펴보면, 도 8의 (a)와 비교하여 제 1 데이터 펄스(dp1)와 제 7 데이터 펄스(dp7)의 전압 상승 시간이 다른 데이터 펄스 보다 더 길고, 제 1 데이터 펄스(dp1)와 제 7 데이터 펄스(dp7)의 전압 하강 시간은 다른 데이터 펄스와 대략 동일하다.
또는, 도 12b와 같이 도 8의 (a)와 비교하여 제 1 데이터 펄스(dp1)와 제 7 데이터 펄스(dp7)의 전압 하강 시간이 다른 데이터 펄스 보다 더 길고, 제 1 데이터 펄스(dp1)와 제 7 데이터 펄스(dp7)의 전압 상승 시간은 다른 데이터 펄스와 대략 동일하게 하는 것도 가능하다.
이는, 데이터 펄스를 공급하는 구동회로에서 전압 상승 시간 또는 전압 하강 시간 중 어느 하나에서만 에너지 회수회로를 동작시켜 인덕터(Inductor)의 공진을 통해 데이터 전압(Vd)을 공급하고, 나머지 하나에서는 데이터 전압(Vd)을 직접 공급하는 방법을 통해 달성될 수 있다. 이에 대해서도 이후의 도 15의 설명에서부터 보다 상세히 하도록 한다.
이렇게 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 공급하는 다른 방법을 첨부된 도 13을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 13은 상대적으로 긴 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 갖는 데이터 펄스를 공급하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 살펴보면, 어드레스 전극(X)으로 제 1 데이터 펄스(dp1)부터 제 21 데이터 펄스(dp21)까지 총 21개의 데이터 펄스가 공급된다고 가정할 때, (a)의 경우에는 총 21개의 데이터 펄스 중 첫 번째 데이터 펄스, 즉 제 1 데이터 펄스(dp1)만이 논리 하이 레벨, 즉 데이터 전압(Vd)을 갖고, 나머지 데이터 펄스는 논리 로우 레벨, 즉 그라운드 레벨(GND)의 전압을 갖는다. 이때의 로드 값을 제 5 로드라고 가정한다.
이러한, (a)의 경우는 첫 번째 데이터 펄스(dp1)가 공급될 때에만 어드레스 전극(X)의 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압로부터 데이터 전압(Vd)으로 상승하고, 또한 데이터 전압(Vd)으로부터 그라운드 레벨(GND)의 전압으로 하강한다. 이것은 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 제 1 데이터 펄스(dp1)부터 제 21 데이터 펄스(dp21)까지의 총 21개의 데이터 펄스를 공급하는 경우에 총 2회의 스위칭(Switching) 동작을 수행한다는 것을 의미한다.
이러한 (a)의 경우와 같이 로드 값이 상대적으로 작은 제 5 로드인 경우에는 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열이 양이 미미하기 때문에, 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 종래와 동일하게 해도 관계없다.
(b)의 경우에는 총 21개의 데이터 펄스 중 첫 번째 데이터 펄스와 17번 째, 즉 제 1 데이터 펄스(dp1)와 제 17 데이터 펄스(dp17)만이 논리 하이 레벨, 즉 데이터 전압(Vd)을 갖고, 나머지 데이터 펄스는 논리 로우 레벨, 즉 그라운드 레벨(GND)의 전압을 갖는다. 이때의 로드 값을 전술한 (a)의 경우의 제 5 로드 보다는 큰 제 4 로드라고 가정한다.
이러한, (b)의 경우는 첫 번째 데이터 펄스(dp1)와 17번째 데이터 펄스(dp17)가 공급될 때에만 어드레스 전극(X)의 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압로부터 데이터 전압(Vd)으로 상승하고, 또한 데이터 전압(Vd)으로부터 그라운드 레벨(GND)의 전압으로 하강한다. 이것은 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 제 1 데이터 펄스(dp1)부터 제 21 데이터 펄스(dp21)까지의 총 21개의 데이터 펄스를 공급하는 경우에 총 4회의 스위칭(Switching) 동작을 수행한다는 것을 의미한다.
이러한 (b)의 경우와 같이 로드 값이 전술한 제 5 로드보다는 큰 제 4 로드인 경우에는 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열이 전술한 (a)의 제 5 로드인 경우보다 크다.
이에 따라, 첫 번째 데이터 펄스(dp1)와 17번째 데이터 펄스(dp17) 중 어느 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 한다.
(c)의 경우에는 총 21개의 데이터 펄스 중 첫 번째 데이터 펄스(dp1)와 9번째 데이터 펄스(dp9)와 제 17 데이터 펄스(dp17)만이 논리 하이 레벨, 즉 데이터 전압(Vd)을 갖고, 나머지 데이터 펄스는 논리 로우 레벨, 즉 그라운드 레벨(GND)의 전압을 갖는다. 이때의 로드 값을 전술한 (b)의 경우의 제 4 로드 보다는 큰 제 3 로드라고 가정한다.
이러한, (c)의 경우는 첫 번째 데이터 펄스(dp1)와 9번째 데이터 펄스(dp9)와 17번째 데이터 펄스(dp17)가 공급될 때에만 어드레스 전극(X)의 전압이 그라운 드 레벨(GND)의 전압로부터 데이터 전압(Vd)으로 상승하고, 또한 데이터 전압(Vd)으로부터 그라운드 레벨(GND)의 전압으로 하강한다. 이것은 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 제 1 데이터 펄스(dp1)부터 제 21 데이터 펄스(dp21)까지의 총 21개의 데이터 펄스를 공급하는 경우에 총 6회의 스위칭(Switching) 동작을 수행한다는 것을 의미한다.
이러한 (c)의 경우와 같이 로드 값이 전술한 제 4 로드보다는 큰 제 3 로드인 경우에는 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열이 전술한 (b)의 제 4 로드인 경우보다 크다.
이에 따라, 첫 번째 데이터 펄스(dp1)와 9번째 데이터 펄스(dp9)와 17번째 데이터 펄스(dp17) 중 두 개의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 한다.
이러한 방법으로 입력되는 영상 신호의 로드 값이 증가함에 따라, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스의 개수를 증가시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 로드 값이 증가함에 따라, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스의 개수를 증가시키는 방법의 다른 일례를 첨부된 도 14를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 14는 상대적으로 긴 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 갖는 데이터 펄스를 공급하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 살펴보면, 어드레스 전극(X)으로 공급되는 복수의 데이터 펄스 중 소정 개수의 데이터 펄스 당 하나씩의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 다른 데이터 펄스 보다 더 길게 하는 방법의 일례가 나타나 있다.
예를 들면, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 작은 제 4 로드인 경우에는 10개의 데이터 펄스 중에서 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 한다. 즉 데이터 구동부는 10개의 데이터 펄스의 공급할 때, 이러한 10개의 데이터 펄스 중 어느 하나는 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 다른 데이터 펄스 보다 더 길게 하여 공급하는 것이다.
또한, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 전술한 제 4 로드보다는 큰 제 3 로드인 경우에는 8개의 데이터 펄스 중에서 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 한다. 즉 데이터 구동부는 8개의 데이터 펄스의 공급할 때, 이러한 8개의 데이터 펄스 중 어느 하나는 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 다른 데이터 펄스 보다 더 길게 하여 공급하는 것이다.
이러한 방법으로, 전술한 제 3 로드 보다는 큰 제 2 로드에서는 6개의 데이터 펄스 중 어느 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 하고, 제 2 로드 보다는 큰 제 1 로드에서는 4개의 데이터 펄스 중 어느 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 상대적으로 길게 한다.
이와 같이, 복수의 데이터 펄스 중 어느 하나의 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간을 다른 데이터 펄스 보다 더 길게 하기 위한 도 3의 구동부, 보다 바람직하게는 데이터 구동부의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 15는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부는 데이터 드라이브 집적소자부(Data Drive Integrated Circuit, 1200)와, 데이터 전압 공급 제어부(1210) 및 에너지 회수 회로부(1220)를 포함한다.
데이터 전압 공급 제어부(1210)는 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)를 포함하고, 도시하지 않은 데이터 전압원으로부터 공급되는 데이터 전압(Vd)을 데이터 드라이브 집적소자부(1200)로 공급한다.
데이터 드라이브 집적소자부(1200)는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 접속되고, 자신에게 공급되는 전압을 미리 정해진 스위칭(Switching)을 통해 어드레스 전극(X)에 공급한다.
이러한, 데이터 드라이브 집적소자부(1200)는 데이터 전압 공급 제어부(1210) 및 에너지 회수 회로부(1220)로부터 독립되어 하나의 모듈(Module)로서 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, TCP(Tape Carrier Package) 상에 하나의 칩(Chip)의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 이러한 데이터 드라이브 집적소자부(1200)는 탑(Top) 스위치(Qt)와 바텀(Bottom) 스위치(Qb)를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 탑 스위치(Qt)의 일단은 데이터 전압 공급 제어부(1210) 및 에너지 회수 회로부(1220)와 공통 연결되고, 타단은 바텀 스위치(Qb)의 일단과 연결된다.
또한, 바텀 스위치(Qb)의 타단은 접지(GND)되고, 탑 스위치(Qt)의 타단과 바텀 스위치(Qb)의 일단의 사이(제 2 노드, n2)는 어드레스 전극(X)과 접속된다.
에너지 회수 회로부(1220)는 에너지 저장부(1221), 에너지 공급 제어부(1222), 에너지 회수 제어부(1223) 및 인덕터부(1224)를 포함한다.
에너지 저장부(1221)는 에너지 저장용 캐패시터(C)를 포함하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 공급할 에너지를 저장하며, 아울러 플라즈마 디스플레이 패널로부터 회수된 무효 에너지를 저장한다.
에너지 공급 제어부(1222)는 에너지 공급 제어 스위치(Q2)를 포함하고, 에너지 저장용 캐패시터(C)로부터 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 에너지의 공급 경로를 형성한다.
이러한, 에너지 공급 제어부(1222)는 그 일단이 전술한 에너지 저장용 캐패시터(C)와 연결된다.
이러한, 에너지 공급 제어부(1222)에는 에너지 공급 제어 스위치(Q2)를 통해 에너지 저장부(1221)로 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 역전류 방지용 다이오드(D3)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
에너지 회수 제어부(1223)는 에너지 회수 제어 스위치(Q3)을 포함하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로부터 에너지 저장용 캐패시터(C)로 회수되는 에너지의 회수 경로를 형성한다.
이러한, 에너지 회수 제어부(1223)는 그 일단이 전술한 에너지 저장용 캐패시터(C) 및 에너지 공급 제어부(1222)와 공통 연결된다.
이러한, 에너지 회수 제어부(1223)에는 에너지 저장부(1221)로부터 에너지 회수 제어 스위치(Q3)로 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 역전류 방지용 다이오드(D4)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
인덕터부(1224)는 전술한 에너지 저장부(1221)에 저장된 에너지가 LC공진을 통해 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되도록 하고, 아울러 플라즈마 디스플레이 패널의 무효 에너지가 LC공진을 통해 에너지 저장부(1221)로 회수되도록 한다.
이러한, 도 15의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 동작을 첨부된 도 16a 내지 도 16c 및 17a 내지 도 17e를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 16a 내지 도 16c는 도 15의 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 17a 내지 도 17e는 도 15의 구동부의 동작을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
먼저, 도 16a를 살펴보면, 예컨대 도 7의 (b)의 제 2 데이터 펄스(dp2)와 같이 복수의 데이터 펄스 중 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간이 다른 데이터 펄스에 비해 상대적으로 짧은 데이터 펄스를 발생시키기 위한 도 15의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 스위칭 타이밍(Timing)이 나타나 있다.
플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 제 2 데이터 펄스(dp1)를 공급하는 경우에는 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)와 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)가 온(On) 되고, 에너지 회수회로부(1220)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2), 에너지 회수 제어 스위치 (Q3) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 16b에서와 같이 데이터 전압(Vd)이 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)를 통해, 제 1 노드(n1)을 거쳐 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)를 지나 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 것이다.
이러한 도 16b에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)이 공급된 이후에는 도 16c에서와 같이, 어드레스 전극(X)으로 그라운드 레벨(GND)의 전압이 공급된다.
이와 같이, 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)이 공급된 이후에 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 그라운드(GND)의 전압을 공급하는 경우에는 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)가 온(On) 되고, 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1), 에너지 회수회로부(1220)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2), 에너지 회수 제어 스위치(Q3) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 16c에서와 같이 그라운드(GND) 레벨의 전압이 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)를 지나 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 것이다.
이와 같은 과정을 통해 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 짧은 데이터 펄스가 공급되 는 것이다.
이러한, 어드레스 전극(X)으로 공급되는 이러한 데이터 펄스와 대응되어 스캔 전극(Y)으로 공급되는 스캔 펄스와 전술한 데이터 펄스 간의 전압차이로 인해 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 발생하게 되는 것이다.
다음, 도 17a를 살펴보면, 예컨대 도 7의 (a)의 제 1 데이터 펄스(dp1)와 같이 복수의 데이터 펄스 중 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간이 다른 데이터 펄스에 비해 상대적으로 긴 데이터 펄스를 발생시키기 위한 도 15의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 스위칭 타이밍(Timing)이 나타나 있다.
플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 제 1 데이터 펄스(dp1)를 공급하는 d1기간에서는 먼저, 도 17b와 같이 에너지 회수 회로부(1220)의 에너지 공급 제어부(1222)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2)가 온 되고, 또한 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)가 온 된다.
아울러, 에너지 회수 회로부(1220)의 에너지 회수 제어 스위치(Q3), 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 17b에서와 같이 에너지 저장부(1221)의 에너지 저장용 캐패시터(C)에 저장된 에너지가 에너지 공급 제어부(1222), 인덕터부(1224) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)를 통해 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급된다.
이때, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 에너지의 전압은 인덕터부(1224)에서 LC공진이 발생함으로써 d1기간에서와 같이 소정의 기울기를 가지고 점진적으로 상승하게 된다. 즉, 어드레스 전극(X)으로 점진적으로 상승하는 전압이 공급되는 것이다.
이러한 도 d1기간에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)이 공급된 이후에는 d2에서와 같이, 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)의 전압이 공급된다.
이와 같이, 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)을 공급하는 경우에는 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)와 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)가 온(On) 되고, 에너지 회수회로부(1220)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2), 에너지 회수 제어 스위치(Q3) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 17c에서와 같이 데이터 전압(Vd)이 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)를 통해, 제 1 노드(n1)을 거쳐 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)를 지나 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 것이다.
이러한 도 d2기간에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)이 공급된 이후에는 d3기간에서와 같이, 어드레스 전극(X)으로 점진적으로 하강하는 전압이 공급된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)에 점진적으로 하강하는 전압을 공급하는 d3기간에서는 도 17d와 같이 에너지 회수 회로부(1220)의 에너지 회수 제어부(1223)의 에너지 회수 제어 스위치(Q3)가 온 되고, 또한 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)가 온 된다.
아울러, 에너지 회수 회로부(1220)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2), 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 17d에서와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 무효 에너지가 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt), 인덕터부(1224) 및 에너지 회수 제어부(1223)를 에너지 저장부(1221)의 에너지 저장용 캐패시터(C)로 회수된다.
이때, 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로부터 회수되는 에너지의 전압은 인덕터부(1224)에서 LC공진이 발생함으로써 d3기간에서와 같이 소정의 기울기를 가지고 점진적으로 하강하게 된다. 즉, 어드레스 전극(X)으로 점진적으로 하강하는 전압이 공급되는 것이다.
이러한 도 17d에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 데이터 전압(Vd)이 공급된 이후에는 도 17e에서와 같이, 어드레스 전극(X)으로 그라운드 레벨(GND)의 전압이 공급된다.
이와 같이, 어드레스 전극(X)으로 그라운드(GND)의 전압을 공급하는 경우에는 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)가 온(On) 되고, 데이터 전압 공급 제어부(1210)의 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1), 에너지 회수회로부(1220)의 에너지 공급 제어 스위치(Q2), 에너지 회수 제어 스위치(Q3) 및 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)는 각각 오프(Off) 된다.
그러면, 도 17e에서와 같이 그라운드(GND) 레벨의 전압이 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 바텀 스위치(Qb)를 지나 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급되는 것이다.
이와 같은 과정을 통해 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스가 공급되는 것이다.
이러한, 어드레스 전극(X)으로 공급되는 이러한 데이터 펄스와 대응되어 스캔 전극(Y)으로 공급되는 스캔 펄스와 전술한 데이터 펄스 간의 전압차이로 인해 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 발생하게 되는 것이다.
이와 같이 동작하는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 도 15에 도시된 바와 같은 데이터 드라이브 집적소자부에 사용되는 스위칭 소자들, 즉 탑 스위치(Qt)와 바텀 스위치(Qb)는 내압 특성이 도 1과 같은 종래에 비해 상대적으로 낮아도 관계없다.
예를 들어, 도 16a 내지 도 16c의 경우와 같이 어드레스 전극(X)으로 데이터 펄스가 공급될 때 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자부의 탑 스위치(Qt)에 흐르는 전류와, 이러한 탑 스위치(Qt)에서 소비되는 전력의 크기는 전술한 수학식 1에서와 대략 동일하다.
즉, 데이터 전압(Vd)의 크기가 60V라고 가정할 때, 전술한 도 16a 내지 도 16c의 경우에서의 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자의 탑 스위치(Qt)는 구동 시 i × 60V 만큼의 전력을 소비함을 알 수 있다. 이때 탑 스위치(Qt)에서는 소비 전력 W에 비례하여 열이 발생하게 된다. 예를 들어, 탑 스위치(Qt)의 저항 값과, 데이터 전압 공급 제어 스위치(Q1)의 저항 값이 30Ω(옴)이라고 가정하면, 탑 스위치(Qt)에서는 (60/30) × 60 = 120W 만큼의 열이 발생하게 되는 것이다.
이러한 도 16a 내지 도 16c의 경우와는 다르게, 도 17a 내지 도 17e에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스가 공급될 때 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자부의 탑 스위치(Qt)에 흐르는 전류와, 이러한 탑 스위치(Qt)에서 소비되는 전력의 크기는 다음과 같이 설명될 수 있다.
도 17a 내지 도 17e에서와 같이 어드레스 전극(X)으로 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스가 공급될 때, 부호 1221의 에너지 저장부에 저장된 에너지가 부호 1224의 인덕터부에 의한 공진을 통해 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)로 공급된다. 이로 인해, 전술한 도 7의 (a)의 제 1 데이터 펄스(dp1)와 같이 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스가 공급될 때 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 대부분의 열은 에너지 회수 회로부(1221)에 편중되고, 데이터 드라이브 집적소자부(1200)에서는 미미한 크기의 열이 발생할 뿐이다.
보다 상세히 설명하면, 도 17a의 d1기간에서는 부호 1221의 에너지 저장부에 저장된 에너지가 부호 1224의 인덕터부에 의한 공진을 통해 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)로 공급되기 때문에, 대부분의 열이 부호 1222의 에너지 공급 제어부의 에너지 공급 제어 스위치(Q2)와 인덕터부(1224)에서 발생한다. 따라서, 탑 스위치(Qt)에서 발생하는 열의 양은 매우 미미하게 된다.
다음, 도 17a의 d2기간에서는 에너지 회수 회로부(1220)가 공진을 통해 탑 스위치(Qt)로 공급하는 전압과, 데이터 전압 공급 제어부(1210)를 통해 탑 스위치(Qt)로 공급되는 전압의 차이가 상대적으로 매우 작기 때문에, 실제로 탑 스위치(Qt)가 체감하는 전압의 변동량이 매우 작게 된다. 이에 따라, 도 17a의 d2기간에서 탑 스위치(Qt)에 흐르는 전류의 양이 매우 작게 되고, 결과적으로 탑 스위치(Qt)에서 발생하는 열의 양은 매우 미미하게 된다.
다음, 도 17a의 d3기간에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 무효 에너지가 부호 1224의 인덕터부에 의한 공진을 통해 부호 1221의 에너지 저장부로 회수되기 때문에, 데이터 드라이브 집적소자부(1200)의 탑 스위치(Qt)로 공급되기 때문에, 대부분의 열이 부호 1223의 에너지 회수 제어부의 에너지 회수 제어 스위치(Q3)와 인덕터부(1224)에서 발생한다. 따라서, 탑 스위치(Qt)에서 발생하는 열의 양은 매우 미미하게 된다.
이상의 설명을 종합하면, 전술한 도 7의 (a)와 같은 데이터 펄스가 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(X)으로 공급될 때, 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열은 어느 특정한 곳에 집중되지 않고 분산된다.
예를 들어, 도 7의 (b)의 제 2 데이터 펄스(dp2)가 공급될 때는, 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자부의 탑 스위치(Qt)에 전술한 수학식 1과 같은 과정을 통해 소정의 열이 발생한다.
반면에, 도 7의 (a)의 제 1 데이터 펄스(dp1)가 공급될 때는, 부호 1220의 에너지 회수 회로부에서 대부분의 열이 발생하고, 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자부의 탑 스위치(Qt)에서는 미미한 열이 발생할 뿐이다.
이에 따라, 전술한 도 13의 (e)와 같은 패턴(Pattern)의 데이터 펄스를 공급하는 경우, 부호 1200의 데이터 드라이브 집적소자부의 탑 스위치(Qt)에서 발생하는 열은 도 1과 같은 종래와 비교하여 대략 50%감소하게 된다.
다르게 표현하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에서 발생하는 열은 데이터 드라이브 집적소자부(1200)와 에너지 회수 회로부(1220)와 데이터 전압 공급 제어부(1210)로 분산되는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 동작 시 데이터 구동부에 포함된 스위칭 소자, 예컨대 데이터 드라이브 집적소자부(1200)에 포함된 탑 스위치(Qt)의 열적 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다. 이는, 탑 스위치(Qt)에 국한되는 것이 아니라 바텀 스위치(Qb)에도 해당되는 것임은 당연하다.
이상의 설명을 종합하면, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 증가하게 되면, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스의 공급 개수를 증가시켜 데이터 구동부에서 발생하는 열을 보다 용이하게 분배시킨다. 이에 따라 열의 집중을 방지하여 데이터 구동부의 열적/전기적 손상을 방지하게 되는 것이다.
한편, 하나의 플라즈마 디스플레이 패널에 포함된 복수의 어드레스 전극(X)을 복수의 어드레스 전극 군으로 나누고, 이렇게 나눈 어드레스 전극 군에서 데이 터 펄스의 전압 하강 시간 및/또는 전압 상승 시간을 각각 조절하는 것도 가능한데, 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 18은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 복수의 어드레스 전극들을 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(1800)상에서 어드레스 전극(X)을 A 어드레스 전극 군과 B 어드레스 전극 군으로 나눈다.
예를 들면, 하나의 플라즈마 디스플레이 패널 상에 형성된 어드레스 전극이 총 m개인 경우 A 어드레스 전극 군은 제 1 어드레스 전극부터 제 (m)/2 어드레스 전극까지를 포함하고, B 어드레스 전극 군은 제 (m/2)+1 어드레스 전극부터 제 m 어드레스 전극까지를 포함하도록 구분한다.
여기서 전술한 어드레스 전극 군의 개수를 2개로 설정한 이유는 하나의 플라즈마 디스플레이 패널을 2개의 영역, 예컨대 좌측부와 우측부로 나누어 구동하는 것이 구동 보드의 제조 단가(Cost)측면을 고려할 때 유리하기 때문이다.
한편, 도 18에서는 하나의 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 복수의 어드레스 전극(X)들을 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누었지만, 이러한 어드레스 전극 군의 개수를 이러한 도 18과는 상이하게 하는 것도 가능한데, 이를 첨부된 도 19를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 19는 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극들을 4개의 어드레스 전극 군으로 구분하는 방법의 일례를 나타내 도면이다.
도 19를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(1900)상에서 어드레스 전극(X) 을 A 어드레스 전극 군, B 어드레스 전극 군, C 어드레스 전극 군, D 어드레스 전극 군으로 나눈다.
예를 들면, 하나의 플라즈마 디스플레이 패널(1900) 상에 형성된 어드레스 전극(X)의 총 개수가 100개인 경우, A 어드레스 전극 군은 제 1 어드레스 전극(X1)부터 제 25 어드레스 전극(X25)까지를 포함하고, B 어드레스 전극 군은 제 26 어드레스 전극(X26)부터 제 50 어드레스 전극(X50)까지를 포함하고, 이러한 방법으로 C 어드레스 전극 군은 제 51 어드레스 전극(X51)부터 제 75 어드레스 전극(X75)까지, 또한 D 어드레스 전극 군은 제 76 어드레스 전극(X76)부터 제 100 어드레스 전극(X100)까지를 포함하도록 구분한다.
여기서 전술한 어드레스 전극 군의 개수는 최소 2개 이상부터 최대 어드레스 전극의 총 개수보다 작은 범위, 즉 어드레스 전극의 총 개수를 m개, 어드레스 전극 군의 개수를 N개라 할 때 2 ≤ N ≤ (m-1)개 사이에서 설정될 수 있다.
한편, 도 19에서는 각 어드레스 전극 군(A, B, C, D)에 포함된 어드레스 전극(X)의 개수를 동일하게 하였지만, 복수의 어드레스 전극 군 중 적어도 하나 이상의 어드레스 전극 군에 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수를 다른 어드레스 전극 군과 상이하게 설정하는 것도 가능하다.
또한, 어드레스 전극 군의 개수도 조절 가능하다. 이와 같이 어드레스 전극 군에 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수를 상이하게 하거나, 어드레스 전극 군의 개수를 조절하는 일례를 첨부된 도 20을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 20은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극(X)들을 하나 이 상에서 상이한 개수의 어드레스 전극(X)을 포함하는 어드레스 전극 군으로 나누는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(2000) 상에서 복수의 어드레스 전극(X)을 A 어드레스 전극 군, B 어드레스 전극 군, C 어드레스 전극 군, D 어드레스 전극 군, E 어드레스 전극 군으로 나눈다.
예를 들면, 도 19와 같이 하나의 플라즈마 디스플레이 패널 상에서 어드레스 전극(X)의 개수가 총 100개라고 가정할 때, A 어드레스 전극 군은 제 1 어드레스 전극(X1)부터 제 10 어드레스 전극(X10)까지를 포함하고, B 어드레스 전극 군은 제 11 어드레스 전극(X11)부터 제 15 어드레스 전극(X15)까지를 포함하고, C 어드레스 전극 군은 제 16 어드레스 전극(X16)을 포함하고, D 어드레스 전극 군은 제 17 어드레스 전극(X17)부터 제 60 어드레스 전극(X60)까지를 포함하고, E 어드레스 전극 군은 제 61 어드레스 전극(X61)부터 제 100 어드레스 전극(X100)까지를 포함하도록 구분한다.
이와 같이 어드레스 전극 군 중 하나 이상에서는 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수가 다른 어드레스 전극 군과 서로 상이하다. 여기 도 17의 경우는 각각의 모든 어드레스 전극 군(A, B, C, D, E)에 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수가 각각 모두 상이한 경우이다.
또한, 여기서 전술한 C 어드레스 전극 군은 하나의 어드레스 전극, 즉 제 16 어드레스 전극(X16) 하나만을 포함하는 어드레스 전극 군으로, 다른 어드레스 전극 군들과는 달리 하나의 어드레스 전극(X)이 하나의 어드레스 전극 군을 이루는 경우 이다.
여기 도 20에서는 각각의 어드레스 전극 군이 모두 상이한 개수의 어드레스 전극(X)을 포함하는데, 이와는 다르게 복수의 어드레스 전극 군 중 선택된 소정의 어드레스 전극 군에서만 다른 어드레스 전극 군과 상이한 개수의 어드레스 전극(X)을 포함할 수도 있는 것이다.
예를 들면, A 어드레스 전극 군이 10개의 어드레스 전극을 포함하고, 또한 B 어드레스 전극 군이 또 다른 10개의 어드레스 전극을 포함하고, 이후의 C 어드레스 전극 군, D 어드레스 전극 군, E 어드레스 전극 군, F 어드레스 전극 군은 각각 20개씩의 어드레스 전극을 포함할 수 있는 것이다.
이와 같이 플라즈마 디스플레이 패널 상의 어드레스 전극(X)들을 복수의 어드레스 전극 군으로 나누어, 예컨대 도 18과 같이 2개의 어드레스 전극 군으로 나누어 구동하는 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 21은 복수의 어드레스 전극(X)이 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누어진 경우에서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 21을 살펴보면, 복수의 어드레스 전극(X)이 두 개의 어드레스 전극 군, 예컨대 전술한 도 18과 같이 A 어드레스 전극 군과 B 어드레스 전극 군으로 나누어지는 경우에, 각각의 어드레스 전극 군으로 공급되는 데이터 펄스가 나타나 있다.
여기, 도 21에서 말하고자 하는 본 발명의 특징은 하나 이상의 어드레스 전극(X)을 포함하는 복수의 어드레스 전극 군 중 적어도 어느 하나의 어드레스 전극 군에는 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 로드 보다는 상대적으로 높은 제 1 로드에서, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 것이다.
여기서는, 도 21의 A 어드레스 전극 군의 로드 값 보다 B 어드레스 전극 군의 로드 값이 더 큰 것으로 가정하고 설명하기로 한다.
예를 들면, (a)의 경우와 같이 제 1 어드레스 전극(X1)부터 제 50 어드레스 전극(X50)까지를 포함하는 A 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40), 제 50 데이터 펄스(dp50)가 공급되고, 이때 전술한 제 10 데이터 펄스(dp10) 및 제 40 데이터 펄스(dp40)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 데이터 펄스, 즉 제 20, 30, 50 데이터 펄스(dp20, dp30, dp50)보다 상대적으로 더 길다.
또한, (b)의 경우와 같이 제 51 어드레스 전극(X51)부터 제 100 어드레스 전극(X100)까지를 포함하는 B 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40), 제 50 데이터 펄스(dp50)가 순차적으로 공급되고, 이때 제 10, 20, 30, 40, 50 데이터 펄스(dp10, dp20, dp30, dp40, dp50)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 전술한 제 1 어드레스 전극 군으로 공급되는 데이터 펄스에 비해 상대적으로 더 길다.
이에 따라, 앞에서 가정한 바와 같이 A 어드레스 전극 군에 비해 로드 값이 상대적으로 큰 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중에서 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 큰 데이터 펄스의 개수가 A 어드레스 전극 군에 비해 더 많게 된다.
또한, 다른 측면에서 살펴보면 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 제 20, 30, 50 데이터 펄스(dp20, dp30, dp50)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중 제 20, 30, 50 데이터 펄스(dp20, dp30, dp50)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 각각 다른 것이다.
이러한, 도 21에서와 같이 서로 다른 두 개의 어드레스 전극 군에 각각 다른 패턴의 데이터 펄스를 공급하기 위해서는, 각각의 어드레스 전극 군에 서로 다른 두 개의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 각각 서로 다른 데이터 펄스를 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 대해 첨부된 도 22를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 22는 두 개의 어드레스 전극 군에 서로 다른 패턴의 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 22를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(2200) 상에 형성된 복수의 어드레스 전극(X)이 두 개의 어드레스 전극 군, 예컨대 A 어드레스 전극 군과 B 어드레스 전극 군으로 나누어지는 경우에, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동부(2210)는 A 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 1 데이터 구동부(2211)와 B 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 2 데이터 구동부(2212)를 포함한다.
이러한, 제 1, 2 데이터 구동부(2211, 222)가 서로 다른 패턴의 데이터 펄스를 A 어드레스 전극 군과 B 어드레스 전극 군에 공급하는 것이다.
한편, 도 21의 설명에서 가정한 바와 같이 B 어드레스 전극 군의 로드 값이 A 어드레스 전극 군보다 더 크게 되면, 구동 시 B 어드레스 전극 군으로 데이터를 공급하기 위한 제 2 데이터 구동부(2212)에서 발생하는 열의 양이 A 어드레스 전극 군으로 데이터를 공급하기 위한 제 1 데이터 구동부(2211)에서 발생하는 열의 양보다 더 많게 된다.
그러면, 제 2 데이터 구동부(2212)가 열적/전기적 손상을 입게 될 가능성이 더 증가하게 된다.
이러한 경우에, 전술한 바와 같이 제 2 데이터 구동부(2212)가 제 1 데이터 구동부(2211)에 비해 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 더 많이 B 어드레스 전극 군으로 공급하게 되면, 제 2 데이터 구동부(2212)에서 발생하는 열이 더욱 효과적으로 분산됨으로 인해 제 2 데이터 구동부(2212)가 열적/전기적 손상을 입게 될 가능성을 더욱 감소시키게 되는 것이다.
이와 같이, 제 1 데이터 구동부(2211)가 도 21에서 A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스와 같은 패턴을 공급하고, 제 2 데이터 구동부(1912)가 도 21에서 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스와 같은 패턴을 공급하게 되면, 이미 상세히 설명한 바와 같이 각각의 어드레스 전극 군으로 데이터 펄스를 공급하기 위한 각각의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 열적 손상을 방지할 뿐만 아니라, 데이터 펄스의 공급 시 발생하는 노이즈(Noise)를 저감시키게 된다.
만약, A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스와 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및 전압 하강 시간이 동일하다고 가정하 면, A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스의 전압이 상승할 시에 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스의 전압이 전술한 A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스와 동일하게 상승하게 되고, 이에 따라 A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스와 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 간에 커플링(Coupling) 효과에 의해 노이즈가 발생하게 되는 것이다. 이는 데이터 펄스의 전압이 하강할 시에도 적용되는 문제이다.
이러한, 노이즈의 문제를 해결하기 위해, 도 21에서는 B 어드레스 전극 군에 제 20 데이터 펄스(dp20)가 공급될 때 A 어드레스 전극 군에는 전술한 B 어드레스 전극 군에 공급되는 제 20 데이터 펄스(dp20)보다 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 짧은 제 20 데이터 펄스(dp20)가 공급되도록 하는 것이다.
그러면, A 어드레스 전극 군에 공급되는 제 20 데이터 펄스(dp20)와 B 어드레스 전극 군에 공급되는 제 20 데이터 펄스(dp20)간의 커플링 효과가 상대적으로 약해짐으로써, 이러한 제 20 데이터 펄스(dp20)가 공급될 시에 발생하는 노이즈가 저감되는 것이다.
반면에, 동일한 어드레스 전극 군에 포함된 모든 어드레스 전극(X)에 공급되는 데이터 펄스 중 N번째(N은 자연수) 데이터 펄스의 전압 하강 시간 및 전압 상승 시간은 각각 동일한 것이 바람직하다.
예를 들면, A 어드레스 전극 군에 포함된 모든 어드레스 전극(X), 즉 제 1 어드레스 전극(X1)부터 제 50 어드레스 전극(X50)까지는 모두 A 어드레스 전극 군에 공급되는 패턴과 동일한 패턴의 데이터 펄스들이 공급되는 것이다.
한편, 여기 도 21 내지 도 22에서는 플라즈마 디스플레이 패널 상에 형성된 복수의 어드레스 전극(X)을 두 개의 어드레스 전극 군으로 나누는 경우의 일례만을 설명하고 있지만, 이와는 다르게 플라즈마 디스플레이 패널 상에 형성된 복수의 어드레스 전극(X)을 3개 이상의 어드레스 전극 군으로 나누어 데이터 펄스를 공급하는 것도 가능하다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 23은 복수의 어드레스 전극(X)이 세 개 이상의 어드레스 전극 군으로 나누어진 경우에서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 23을 살펴보면, 복수의 어드레스 전극(X)이 세 개 이상의 어드레스 전극 군(여기 도 23에서는 네 개의 어드레스 전극 군으로 나누어진 경우만을 도시하고 설명한다), 예컨대 전술한 도 19와 같이 A 어드레스 전극 군, B 어드레스 전극 군, C 어드레스 전극 군 및 D 어드레스 전극 군으로 나누어지는 경우에, 각각의 어드레스 전극 군으로 공급되는 데이터 펄스가 나타나 있다.
보다 상세히 살펴보면, 전술한 도 21에서와 같이 하나 이상의 어드레스 전극(X)을 포함하는 복수의 어드레스 전극 군 중 적어도 어느 하나의 어드레스 전극 군에는 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 로드 보다는 상대적으로 높은 제 1 로드에서, 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 것이다.
여기서는, 도 23의 A 어드레스 전극 군의 로드 값 보다 B 어드레스 전극 군의 로드 값이 더 크고, C 어드레스 전극 군의 로드 값은 B 어드레스 전극 군의 로 드 값 보다 더 크고, D 어드레스 전극 군의 로드 값은 C 어드레스 전극 군의 로드 값 보다 더 큰 것으로 가정하고 설명하기로 한다.
예를 들면, (a)의 경우와 같이 제 1 어드레스 전극(X1)부터 제 25 어드레스 전극(X25)까지를 포함하는 A 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40)가 공급되고, 이때 전술한 제 10 데이터 펄스(dp10)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 데이터 펄스, 즉 제 20, 30, 40 데이터 펄스(dp20, dp30, dp40)보다 상대적으로 더 길다.
또한, (b)의 경우와 같이 제 26 어드레스 전극(X26)부터 제 50 어드레스 전극(X50)까지를 포함하는 B 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40)가 순차적으로 공급되고, 이때 제 10, 30 데이터 펄스(dp10, dp30)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 데이터 펄스, 즉 제 20, 40 데이터 펄스(dp20, dp40)보다 상대적으로 더 길다.
또한, (c)의 경우와 같이 제 51 어드레스 전극(X51)부터 제 75 어드레스 전극(X75)까지를 포함하는 C 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40)가 순차적으로 공급되고, 이때 제 10, 20, 30 데이터 펄스(dp10, dp20, dp30)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 데이터 펄스, 즉 제 40 데이터 펄스(dp40)보다 상대적으로 더 길다.
또한, (d)의 경우와 같이 제 76 어드레스 전극(X76)부터 제 100 어드레스 전극(X100)까지를 포함하는 D 어드레스 전극 군에는 제 10 데이터 펄스(dp10), 제 20 데이터 펄스(dp20), 제 30 데이터 펄스(dp30), 제 40 데이터 펄스(dp40)가 순차적으로 공급되고, 이때 제 10, 20, 30, 40 데이터 펄스(dp10, dp20, dp30, dp40)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 C 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중 제 40 데이터 펄스(dp40)보다 상대적으로 더 길다.
이에 따라, 앞에서 가정한 바와 같이 A 어드레스 전극 군에 비해 로드 값이 상대적으로 큰 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중에서 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 큰 데이터 펄스의 개수가 A 어드레스 전극 군에 비해 더 많게 된다.
또한, C 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중에서 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 큰 데이터 펄스의 개수가 B 어드레스 전극 군에 비해 더 많고, 아울러 D 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중에서 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 큰 데이터 펄스의 개수는 C 어드레스 전극 군에 비해 더 많다.
또한, 다른 측면에서 살펴보면 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 제 30 데이터 펄스(dp30)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 A 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중 제 30 데이터 펄스(dp30)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 다른 것이다.
또한, C 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 제 20 데이터 펄스(dp20) 의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 B 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중 제 20 데이터 펄스(dp20)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 다르고, D 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 제 40 데이터 펄스(dp40)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 C 어드레스 전극 군에 공급되는 데이터 펄스 중 제 40 데이터 펄스(dp40)의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간과 다른 것이다.
이러한, 도 23에서와 같이 서로 다른 네 개의 어드레스 전극 군에 각각 다른 패턴의 데이터 펄스를 공급하기 위해서는, 각각의 어드레스 전극 군에 서로 다른 네 개의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 각각 서로 다른 데이터 펄스를 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 전술한 도 22에서 상세히 설명되었으므로 더 이상의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이상에서는 어드레스 전극 군의 개수를 2개 또는 4개인 경우만을 설명하고 있지만, 하나의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 감당할 수 있는 어드레스 전극(X)의 개수를 고려할 때, 이러한 어드레스 전극 군의 개수는 4개 이상 8개 이하인 것이 바람직하다.
이와 같이, 어드레스 전극 군의 개수를 4개 이상 8개 이하로 하는 이유는, 어드레스 전극 군의 개수를 4개 미만으로 하면 각각의 어드레스 전극 군에 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수가 과도하게 된다.
이에 따라, 과도한 개수의 어드레스 전극(X)을 포함하는 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부는 그 전기적 용 량이 해당하는 어드레스 전극 군에 포함되는 어드레스 전극(X)의 개수에 비례하여 증가하기 때문에, 구동부의 단가가 증가할 가능성이 있기 때문이다.
또한 하나의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부가 어드레스 전극 군으로 데이터 펄스를 공급 할 시에 하나의 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에 흐르는 변위 전류의 크기가 과도하게 증가하여 이러한 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 동작 안정성을 저하시킬 가능성이 있기 때문이다.
반면에, 어드레스 전극 군의 개수를 8개 초과로 하게 되면, 하나의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 개수가 과도하게 증가하여 전체 제조 단가를 증가시키기 때문이다.
이에 덧붙여서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 시 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부의 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 상대적으로 작은 열은 히트 싱크(Heat Sink)를 사용하여 효과적으로 방열시킬 수 있다. 이러한 일례를 첨부된 도 24를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 24는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 시 데이터 드라이브 집적소자의 열을 방출시키기 위해 히트 싱크(Heat Sink)를 사용한 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
여기, 도 24에서는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 데이터 드라이브 집적소자에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 구조의 일례만을 도시한 것으로, 본 발명이 여기 도 24의 구조에 한정된 것은 아님을 밝혀둔다.
도 24를 살펴보면, 도 4에서와 같이 전면 패널(2400a)과 후면 패널(2400b)이 합착되어 이루어지며, 도시하지는 않았지만 복수의 어드레스 전극(X)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널(2400)의 배면에 프레임(2410)이 배치된다.
이러한, 프레임(2410) 상에는 전술한 플라즈마 디스플레이 패널(2400)에 형성된 어드레스 전극(X)에 소정의 구동 전압을 공급하기 위한 데이터 보드(2440)가 배치된다.
여기서, 프레임(2410) 상에 배치된 데이터 보드(2440)와 플라즈마 디스플레이 패널(2400)에 형성된 어드레스 전극(X)을 전기적으로 연결하기 위해 필름(Film) 형 소자(2420)를 사용한다. 더욱 바람직하게는 필름 형 소자 중 하나인 테잎 캐리어 패키지(TCP, Tape Carrier Package)를 사용한다.
여기서, 이러한 필름형 소자(2420) 상에 데이터 드라이브 집적 회로(2430, Data Drive Integrated Circuit ; Data IC)가 실장된다.
이러한 데이터 드라이브 집적 회로(2430)는 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부(2440)에서 발생된 구동 신호에 따라 데이터 전압(Vd) 및 바이어스 전압(Vb)을 플라즈마 디스플레이 패널(2400)에 형성된 어드레스 전극(X)에 인가하기 위하여 스위칭(Switching) 동작을 수행한다.
이와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 데이터 전압(Vd) 및 바이어스 전압(Vb)을 공급하기 위해 스위칭 동작을 수행하는 데이터 드라이브 집적소자(2430)에서는 도 1과 같은 종래의 데이터 드라이브 집적소자와 비교하여 구동 시 발생하는 열의 양이 상대적으로 적다. 이는 위의 설명에서 이미 상세히 설명하였다.
이렇게, 종래에 비해 상대적으로 적은 양의 열을 발생시키는 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자(2430)의 방열을 위해 히트 싱크(Heat Sink, 2450)가 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 그 이유는 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자가 구동 시 종래에 비해 상대적으로 적은 양의 열을 발생시키더라도 이러한 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 데이터 드라이브 집적소자의 외부로 방출시키는 것이 동작의 안정성의 측면에서 더욱 유리하기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자(2430)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크(2450)는 종래에 비해 그 부피가 더 작아도 관계없다. 이에 대해 첨부된 도 25 내지 도 26을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 25는 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 히트 싱크의 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 26은 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 히트 싱크의 구조의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 25를 살펴보면, (a)에는 도 1과 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크가 나타나 있다.
(a)를 살펴보면, 종래 기술에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크는 그 가로 폭이 W1이고, 하나의 방열 핀(Fin)의 높이가 h1이다.
이러한, 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 방출시키는 히트 싱 크의 열 방출 효율은, 히트 싱크의 부피 또는 히트 싱크의 표면적에 비례하여 증가한다.
반면에, (b)에는 도 15와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크가 나타나 있다.
(b)를 살펴보면, 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크는 그 가로 폭이 W2이고, 하나의 방열 핀의 높이가 h2이다.
여기서, W2 < W1 이고, h2 < h1 인 관계가 성립한다.
즉, 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크의 크기가 종래에 비해 더 작다. 더욱 상세하게는 (b)의 히트 싱크의 표면적 및/또는 부피가 (a)의 히트 싱크의 표면적 및/또는 부피보다 더 작은 것이다.
이와 같이, (b)와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 히트 싱크의 표면적 및/또는 부피를 (a)와 같은 종래에 비해 더 작게 할 수 있게 된 이유는, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 구동 시 발생하는 열이 특정한 스위칭 소자, 바람직하게는 데이터 드라이브 집적소자부에 집중되지 않고 분산됨으로 인해, 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열이 종래에 비해 상당부분 감소하였기 때문이다.
이와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서 사용되는 히트 싱크의 부피 및 표면적이 종래에 비해 더 작아짐으로써, 전체 제조 단가를 크게 낮출 수 있게 된다.
다음, 도 26을 살펴보면, (a)에는 전술한 도 25에서의 (a)와 동일하게 도 1과 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크가 나타나 있다.
반면에, (b)에는 도 15와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크의 또 다른 구조의 일례가 나타나 있다.
(b)를 살펴보면, 본 발명에 따른 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 히트 싱크는 그 가로 폭이 (a)의 W1보다 더 작은 W2이고, 더욱이 (a)에 나타나 있는 방열 핀(Fin)이 생략되었다.
다만, (b)의 히트 싱크의 표면에는 소정의 굴곡이 형성되어 있다.
이와 같이, (b)와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 히트 싱크에서 방열 핀(Fin)을 생략 할 수 있게 된 이유는, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 데이터 드라이브 집적소자부에서 발생하는 열이 종래에 비해 상당부분 감소하였기 때문이다.
이상과 같이, 상술한 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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적 인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 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.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 데이터 펄스를 공급하기 위한 구동부, 바람직하게는 데이터 구동부에 에너지 회수 회로부를 추가하여 구동함으로써, 구동 시 발생하는 열이 특정한 스위칭 소자, 바람직하게는 데이터 드라이브 집적소자부에 집중되는 것을 방지하여 데이터 드라이브 집적소자부의 열적, 전기적 손상을 방지하여 전체 플라즈마 디스플레이 장치의 동작 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상대적으로 큰 경우에 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 상대적으로 긴 데이터 펄스의 공급을 증가시킴으로써, 입력되는 영상 신호의 로드 값에 따라 특정한 스위칭 소자, 바람직하게는 데이터 드라이브 집적소자부에 집중되는 것을 방지하여 데이터 드라이브 집적소자부의 열적, 전기적 손상을 방지하여 전체 플라즈마 디스플레이 장치의 동작 안정성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 데이터 드라이브 집적소자의 내압 특성을 낮추어도 안정적인 동작을 가능케 함으로써, 제조 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 데이터 드라이브 집적소자에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 히트 싱크의 부피 및/또는 표면적을 종래에 비해 상대적으로 작게 할 수 있음으로 인해, 제조 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 어드레스 전극과 상기 어드레스 전극에 교차되는 복수의 유지 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널과,
    어드레스 기간에서 상기 어드레스 전극에 복수의 데이터 펄스를 공급하되, 입력되는 영상 신호의 로드(Load) 값이 제 2 로드에서는 제 2 데이터 펄스를 공급하고, 입력되는 영상 신호의 로드 값이 상기 제 2 로드와 다른 제 1 로드에서는 상기 제 2 데이터 펄스와 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간이 다른 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하는 구동부
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로드는 상기 제 2 로드보다 로드 값이 더 크고,
    상기 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간은 상기 제 2 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 하강 시간보다 더 긴 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 상승 시간은
    상기 데이터 펄스의 전압이 상승하다가 최고 전압의 10%가 되는 시점부터 90%가 되는 시점까지의 시간이고,
    상기 전압 하강 시간은
    상기 데이터 펄스의 전압이 하강하다가 최고 전압의 90%가 되는 시점부터 10%가 되는 시점까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 제 1 로드 및 상기 제 2 로드에서 각각 상기 제 1 데이터 펄스를 적어도 하나 이상 공급하고,
    상기 제 1 로드에서의 상기 제 1 데이터 펄스의 개수는 상기 제 2 로드에서의 상기 제 1 데이터 펄스의 개수 보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 펄스의 전압 상승 시간 및/또는 전압 상승 시간은 500ns(나노초) 이상 1000ns(나노초) 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 어드레스 기간에서 하나 이상의 상기 어드레스 전극을 포함하는 복수의 어드레스 전극 군 각각에 복수의 데이터 펄스를 공급하기 위해 복수의 구동부로 분할되고,
    상기 복수의 구동부 중 적어도 어느 하나의 구동부는 상기 제 1 로드에서, 상기 제 1 데이터 펄스를 대응되는 어드레스 전극 군으로 적어도 하나 이상 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 어드레스 전극 군은 제 1 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 1 구동부와, 상기 제 1 어드레스 전극 군과 상이한 하나 이상의 상기 어드레스 전극을 포함하는 제 2 어드레스 전극 군에 데이터 펄스를 공급하기 위한 제 2 구동부를 포함하고,
    상기 제 1 구동부에 입력되는 영상 신호의 로드 값이 제 2 구동부에 입력되는 영상 신호의 로드 값보다 더 클 경우,
    상기 제 1 구동부가 상기 제 1 어드레스 전극 군에 공급하는 상기 제 1 데이터 펄스의 개수는 상기 제 2 구동부가 상기 제 2 어드레스 전극 군에 공급하는 상기 제 1 데이터 펄스의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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