KR100747226B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 장치는, 복수의 파워 디바이스를 갖는 파워 모듈과, 상기 파워 모듈에 내장된 온도 검출 수단을 포함한다. 또한, 파워 모듈은, 입력 신호 제어 수단으로부터의 신호에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 신호를 생성하는 복수의 파워 디바이스와, 상기 파워 모듈의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 포함한다. 상기 파워 모듈의 온도는, 상기 온도 검출 수단을 이용하여 검출된 온도 정보를 입력 신호 제어 수단에 피드백하여 제어된다.

플라즈마 디스플레이 장치, 파워 디바이스, 파워 모듈, 온도 검출 수단, 입력 신호 제어 수단, 플라즈마 디스플레이 패널, 피드백

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈{PLASMA DISPLAY AND POWER MODULE}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈에 관한 것으로, 특히, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)을 구동하는 출력 트랜지스터를 집적한 파워 모듈 및 그 파워 모듈을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 표시 장치의 대형화에 수반하여 박형의 표시 장치가 요구되어, 각 종류의 박형의 표시 장치가 제공되고 있다. 예를 들면, 디지털 신호 그대로 표시하는 매트릭스 패널, 즉 PDP 등의 가스 방전 패널이나, DMD(Digital Micromirror Device), EL 표시 소자, 형광 표시관, 액정 표시 소자 등의 매트릭스 패널 등이 제공되고 있다. 이러한 박형의 표시 장치 중, 가스 방전 패널은, 간이한 프로세스 때문에 대화면화가 용이하다는 것, 자발광 타입으로 표시 품질이 양호하다는 것, 및 응답 속도가 빠르다는 것 등의 이유로, 대화면이며 직시형인 HDTV(고품위 텔레비전)용 표시 디바이스로서 실용화에 도달하여 있다.

플라즈마 디스플레이 장치는, 각 필드(프레임) 내에 복수의 유지 방전 펄스로 구성되는 복수의 발광 블록(서브필드 : SF)을 갖고, 그 서브필드의 조합으로 중간조를 표시하고 있다. 플라즈마 디스플레이 장치에서의 소비 전력은, 발광에 기 여하는 발광 펄스(유지 방전 펄스 : 서스테인 펄스)의 수에 의존하고 있고, 또한, 최근, 이 서스테인 펄스를 제어하는 파워 디바이스를 집적화한 파워 모듈을 플라즈마 디스플레이 장치에 적용하는 것이 고려되고 있다. 따라서, 열 스트레스를 저감하여 신뢰성을 높일 수 있는 파워 모듈, 및 그 파워 모듈을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제공이 요망되고 있다.

또한, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈과 그 문제점에 대해서는 도면을 참조하여 후술한다.

본 발명은, 파워 모듈을 사용하는 데 문제로 되는 파워 모듈의 열 스트레스를 저감하여, 파워 모듈의 장기 수명화 및 저소비 전력화가 가능한 플라즈마 디스플레이 장치의 제공을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 열 스트레스를 저감하여 신뢰성을 높일 수 있는 파워 모듈의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 복수의 파워 디바이스를 갖는 파워 모듈과, 상기 파워 모듈에 내장된 온도 검출 수단을 구비하고, 상기 온도 검출 수단을 이용하여 검출된 온도 정보를 입력 신호 제어 수단에 피드백하여 상기 파워 모듈의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 제2 형태에 따르면, 입력 신호 제어 수단으로부터의 신호에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 파워 모듈로서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 신호를 생성하는 복수의 파워 디바이스와, 상기 파워 모듈의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 구비하고, 상기 온도 검출 수단을 이용하여 검출된 온도 정보를 상기 입력 신호 제어 수단에 피드백하여 상기 파워 모듈의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 파워 모듈이 제공된다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 의하면, 파워 모듈을 사용하는 데 문제로 되는 파워 모듈의 열 스트레스를 저감하여, 파워 모듈의 장기 수명화 및 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 파워 모듈에 의하면, 열 스트레스를 저감하여 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명을 첨부 도면을 참조하면서 이하에 설명한다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 일례를 도시하는 블록도.

도 2는 아레니우스식에 기초하는 열 열화 특성(소자의 수명)을 개념적으로 도시하는 도면.

도 3은 관련 기술로서의 파워 디바이스 및 열 검출 소자의 배치를 도시하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 파워 모듈의 일 실시예를 도시하는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일 실시예에서의 주요부를 개략적으로 도시하는 블록 회로도.

도 6은 도 5에 도시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 주요부에서의 파워 모듈 및 온도 검출 회로의 일례를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용하는 파워 모듈의 온도와 서스테인 펄스 수의 관계를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 파워 모듈의 온도 제어 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우차트.

도 9는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 파워 모듈의 배치의 일례를 도시하는 도면.

도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 다른 실시예에서의 주요부를 개략적으로 도시하는 블록 회로도.

도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서의 전력 저감 처리의 일례를 설명하기 위한 도면.

우선, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈의 실시예를 설명하기 전에, 종래 및 관련 기술의 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈과 그 문제점을, 첨부 도면(도 1∼도 3)을 참조하여 상세히 설명한다.

종래, PDP나 각 드라이버의 온도를 검출하여 표시 특성의 보상 및 가열 방지를 행하도록 한 플라즈마 디스플레이 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본특허공개 평09-006283호 공보 참조).

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 일례를 도시하는 블록도로서, 상술한 일본특허공개 평09-006283호 공보에 개시된 플라즈마 디스플레이 장치의 일례를 도시하는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 표시 장치 S₁은, PDP(플라즈마 디스플레이 패널)(1), 제어 회로(2)로부터의 제어 신호 S_A에 기초하여 어드레스 전극 A₁∼A_M에 대하여 어드레스 펄스 및 기입 펄스를 인가하는 어드레스 드라이버(3), 제어 회로(2)로부터의 제어 신호 S_x에 기초하여 X 전극 X₁∼X_N에 대하여 기입 펄스 및 유지 펄스를 인가하는 X 공통 드라이버(4), X 공통 드라이버(4)의 온도를 검출하고 검출 신호를 출력하는 온도 검출기(5), 제어 회로(2)로부터의 제어 신호 S_YS에 기초하여 Y 전극 Y₁∼Y_N에 대하여 스캔 펄스를 인가하는 Y 스캔 드라이버(6), 및 제어 회로(2)로부터의 제어 신호 S_YC에 기초하여 Y 스캔 드라이버(6)를 통하여 Y 전극 Y₁∼Y_N에 대하여 유지 펄스를 인가하는 Y 공통 드라이버(7)를 구비한다.

또한, 플라즈마 디스플레이 표시 장치 S₁은, Y 공통 드라이버(7)의 온도를 검출하고 검출 신호 S_TX를 출력하는 온도 검출기(8), PDP(1)를 가열하는 패널 가열 장치(9), PDP(1)의 온도를 검출하고 검출 신호 S_TP를 출력하는 온도 검출기(10), 소정 신호(도트 클럭 CLK, 표시 데이터 DATA, 수직 동기 신호 VSYNC 및 수평 동기 신호 HSYNC 등) 및 마이크로컴퓨터(90)의 제어에 기초하여 PDP(1)의 구동을 제어하는 제어 회로(2), 구동용 고전압 입력부 IN_V로부터 입력된 고전압을 PDP(1)에 인가되는 각 펄스용의 전압으로 변환하는 전압 변환부(40), 및 PDP(1)에 인가되는 각 펄스의 파형을 미리 기억하고, 원하는 펄스의 파형을 출력하는 구동 파형 영역(50A) 및 유 지 펄스 수 설정 영역(50B)을 갖는 EPROM(Erasable and Programmable Read Only Memory)(50)을 구비한다.

또한, 플라즈마 디스플레이 표시 장치 S₁은, 장치 내의 온도를 검출하는 장치 내 분위기 온도 검출기(60), 경고를 행하는 LED(70)의 표시를 제어하는 제어 회로(71), 공냉 장치(80)의 동작을 제어하는 제어 회로(81), 전압 변환부(40) 및 제어 회로(2)에의 고전압의 인가를 금지하는 릴레이 제어부(91), 장치 전체의 소비 전력을 검출하는 소비 전력 검출부(92), 및 플라즈마 디스플레이 표시 장치의 각 부의 제어를 행하는 마이크로컴퓨터(90)를 구비한다. 또한, 상기 구성에서, 각 드라이버에는, 제어 신호 S_A, S_YS, S_YC 및 S_X와 함께 각 드라이버를 구동하기 위한 고압 전력도 인가되고 있다. 또한, 표시 데이터 DATA는, 외부로부터 표시 데이터 입력부 IN을 통하여 입력된다.

제어 회로(2)는, 도트 클럭 CLK, 표시 데이터 DATA 및 마이크로컴퓨터(90)의 제어에 따라, 표시 데이터 DATA에서의 하나의 프레임(필드)에 대응하는 데이터를 복수의 서브필드 데이터로 시분할하고, 이들 서브필드 데이터에 기초하는 제어 신호 S_A를 출력하는 표시 데이터 제어부(11), 및 수직 동기 신호 VSYNC, 수평 동기 신호 HSYNC 및 마이크로컴퓨터(90)의 제어에 따라 제어 신호 S_X, S_YS, S_YC를 출력하는 패널 구동 제어부(12)를 구비한다. 여기서, 표시 데이터 제어부(11)와 패널 구동 제어부(12)는 서로 필요한 데이터의 수수를 행하고 있다.

표시 데이터 제어부(11)는, 입력된 표시 데이터 DATA를 일시적으로 1 프레임 씩 기억하는 프레임 메모리(20 및 22), 및 마이크로컴퓨터(90)에 의해 제어되어 표시 데이터 DATA에서의 계조 수를 보정하는 감산기(21)를 구비한다.

패널 구동 제어부(12)는, 표시 데이터 제어부(11)에 의해 보정된 서브필드 데이터에 포함되는 스캔 펄스 P_AY 및 수직 동기 신호 VSYNC 및 수평 동기 신호 HSYNC에 기초하여 제어 신호 S_YS를 출력하는 스캔 드라이버 제어부(30), 표시 데이터 제어부(11)에 의해 보정된 서브필드 데이터에 포함되는 유지 펄스 P_XS, P_YS의 수 및 수직 동기 신호 VSYNC 및 수평 동기 신호 HSYNC에 기초하여 제어 신호 S_YC 및 S_X를 출력하는 공통 드라이버 제어부(31)를 구비한다.

전압 변환부(40)는, 구동용 고압 입력부 IN_V를 통하여 외부 고전압 발생 장치(도시 생략)로부터 인가된 고전압에 기초하여 기입 펄스 P_AW 및 어드레스 펄스 P_AA를 발생시키기 위해서 어드레스 전극 A₁∼A_M에 제공하는 고전압을 발생하는 V_a 전원부(41), 기입 펄스 P_XW를 발생시키기 위해서 X 전극 X₁∼X_N에 제공하는 고전압을 발생하는 V_W 전원부(42), 어드레스 기간에서의 주 어드레스 방전(벽전하 축적 방전)을 위해 Y 전극 Y₁∼Y_N에 제공하는 고전압을 발생하는 V_SC 전원부(43), 어드레스 기간에서의 스캔 펄스 P_AY를 발생시키기 위해서 Y 전극 Y₁∼Y_N에 제공하는 고전압을 발생하는 V_y 전원부(44), 및 어드레스 기간에서의 주 어드레스 방전(벽전하 축적 방전)을 위해 X 전극 X1∼X_N에 제공하는 고압 전력(X 어드레스 전압 V_X)을 발생하는 V_X 전원부(45)를 구비한다.

마이크로컴퓨터(90)는 유지 방전 전압(서스테인 펄스의 전압)의 기준 전압 출력부 OUT에 접속되고, 이에 따라, 유지 방전 전압을 발생하기 위한 외부 고전압 발생 장치(도시 생략)를 제어하여 구동용 고압 입력부 IN_v로부터 인가되는 구동용 고전압을 제어해서 유지 방전 전압을 제어한다.

또한, 종래, 모터 제어용 인버터 회로 등에 사용되는 반도체 스위칭 소자를, 그 안전성을 저하시키지 않고, 또한, 장치 구조의 복잡화를 초래하지 않고 출력 전류의 증대를 실현할 수 있는 파워 전자 회로 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본특허공개 평11-262241호 공보 참조). 이 일본특허공개 평11-262241호 공보에는, 파워 디바이스(IGBT : Insulated Gate Bipolar Transistor) 및 온도 센서를 갖는 IGBT 모듈이 개시되고, 6개의 온도 센서를 내장한 3상 인버터 회로에 관한 기재가 있다. 또한, 일본특허공개 평11-262241호 공보에는, IGBT 칩의 근방에 설치한 온도 센서에 의해 검출한 소자 근방 온도 및 3상 인버터 회로의 평균 출력 전류에 기초하여 추정한 접합 온도가 허용 최고 온도를 초과하지 않도록, 컴프레서(공조 모터)의 회전 수를 제어하여 전류 제한을 행하도록 한 파워 전자 회로 장치가 개시되어 있다.

도 2는 아레니우스식에 기초하는 열 열화 특성(소자의 수명)을 개념적으로 도시하는 도면으로서, 예를 들면, 파워 디바이스의 수명(허용되는 특성 변화의 한 계값)을 나타내는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 파워 디바이스(예를 들면, 파워 M0SFET, IGBT, 파워 다이오드 등)의 수명은, 예를 들면, 그 파워 디바이스의 온도(파워 디바이스가 사용되는 환경 온도)가 65℃일 때에 약 10⁵ 시간이었던 것이, 150℃로 되면 약 200 시간 정도로 되어, 온도의 상승에 대하여 대수적으로 저하되는 것이 알려져 있다.

도 3은 관련 기술로서의 파워 디바이스 및 열 검출 소자의 배치를 도시하는 도면이다. 도 3에서, 참조 부호 100은 파워 디바이스 유닛, 101은 파워 디바이스, 그리고, 102는 온도 검출 소자를 나타내고 있다. 여기서, 예를 들면, 플라즈마 디스플레이 장치에서, 파워 디바이스(101)는 PDP의 서스테인 방전을 행하기 위해 사용되고, 또한, 파워 디바이스(101)가 복수 설치된 파워 디바이스 유닛(100)은, 통상적으로, 지면에 대하여 수직 방향으로 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 관련 기술의 플라즈마 디스플레이 장치에서, 복수의 파워 디바이스(101)는 파워 디바이스 유닛(100) 상에 소정 간격으로 배열되고, 각 파워 디바이스(101)의 근방에 각각 온도 검출 소자(102)가 설치되어 있다. 여기서, 파워 디바이스(101)는 출력 드라이버 FET 혹은 전원 드라이버 FET이고, 이에 따라, 온도 검출 소자(102)는 출력 드라이버용 온도 검출 소자 혹은 전원 드라이버용 온도 검출 소자이다.

상술한 바와 같이, 종래, 플라즈마 디스플레이 장치로서, PDP나 각 드라이버의 온도를 검출하여 표시 특성의 보상이나 가열 방지를 행하는 것이 제안되어 있 다. 그러나, 이러한 플라즈마 디스플레이 장치에서, 예를 들면, 서스테인 방전을 행하기 위해 사용되는 파워 디바이스(101)는, 모듈화된 것은 없고, 복수의 파워 디바이스(101)가 직접 방열기에 부착되어, 각 파워 디바이스(101)의 근방에 설치한 온도 검출 소자(102)에 의해 파워 디바이스(101)의 온도를 검출하는 것이 생각되고 있다.

상술한 일본특허공개 평09-006283호 공보에 개시된 플라즈마 디스플레이 장치는, PDP이나 각 드라이버의 온도를 검출하여 표시 특성의 보상 및 가열 방지를 행하는 것으로서, 복수의 파워 디바이스를 집적화한 파워 모듈의 장기 수명화 및 저소비 전력화를 도모하는 것이 아니었다.

또한, 상술한 일본특허공개 평11-262241호 공보에는, 모터 제어용 인버터 회로 등에 사용되는 전력 단속용의 반도체 스위칭 소자가 형성된 반도체 칩을 금속 블록에 고정하여 파워 모듈을 구성하고, 반도체 칩에 근접하여 설치한 온도 센서에 의해 검출된 소자 근방 온도와, 반도체 스위칭 소자의 전류에 관련된 상태량에 기초하여, 반도체 스위칭 소자의 전류 제한을 행하는 파워 전자 회로 장치가 개시되어 있다. 그러나, 일본특허공개 평11-262241호 공보의 파워 전자 회로 장치는, 서스테인 방전에 의해 표시를 행하는 플라즈마 디스플레이 장치에서의 파워 디바이스를 집적화한 파워 모듈을 제어하는 것과는 근본적으로 다르고, 또한, 일본특허공개 평11-262241호 공보의 파워 전자 회로 장치는, 소자의 안전성을 저하시키지 않고, 또한, 장치 구조의 복잡화를 초래하지 않고 출력 전류의 증대를 도모하는 것으로서, 플라즈마 디스플레이 장치에서의 복수의 파워 디바이스를 집적화한 파워 모듈 의 장기 수명화 및 저소비 전력화를 도모하는 것이 아니었다.

이 때문에, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서, 예를 들면, 서스테인 방전을 행하기 위해 사용하는 파워 디바이스의 방열기는, 표시 빈도가 적은 특수한 표시를 행하기 위한 플라즈마 디스플레이 장치이어도, PDP의 서스테인 펄스 수가 가장 많은 때의 발열을 고려하여 설계할 필요가 있었다. 또한, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치는, 복수의 파워 디바이스를 집적화한 파워 모듈을 사용하여, 그 파워 모듈의 장기 수명화 및 저소비 전력화를 도모하는 것이 아니었다.

이하, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 및 파워 모듈의 실시예를, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 파워 모듈의 일 실시예를 도시하는 단면도이다. 도 4에서, 참조 부호 210은 파워 모듈, 201은 파워 디바이스, 202는 열 검출 소자, 203은 세라믹 소자, 204는 땜납 필터, 205는 몰드 밀봉 수지, 206은 입출력 단자, 207은 기판, 그리고, 208은 방열기를 나타내고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기판(207)에는, 파워 디바이스(201), 열 검출 소자(202), 및 세라믹 소자(203) 등이 배치되어 있다. 여기서, 파워 디바이스(201)는, 예를 들면, IGBT, 파워 FET 등의 파워 트랜지스터 혹은 파워 다이오드 등의 소자이고, 예를 들면, 플라즈마 디스플레이 장치에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 서스테인 방전을 행하기 위해 사용된다. 또한, 세라믹 소자(203)는, 예를 들면, 저항이나 컨덴서를 구성하는 세라믹 칩 부품이고, 땜납 필터(204)에 의해 기판(207) 상의 프린트 배선과 접속된다. 또한, 기판(207)은, 예를 들면, 알루미늄이 나 구리 등의 금속 기판, 혹은 알루미나 등의 세라믹 기판이고, 파워 디바이스(201)로부터의 발열을 유효하게 방열기(208)로 전하게 되어 있다. 또한, 기판(207)이 금속 기판인 것은, 절연체층을 개재하여 프린트 배선이 설치된다.

그리고, 파워 모듈(210)은, 기판(207) 상에 배치(배선)된 파워 디바이스(201), 세라믹 소자(203), 및 열 검출 소자(202) 등을 몰드 밀봉 수지(205)로 밀봉하여 구성된다. 여기서, 도 4에서, 기판(207)에는, 열 확산을 위한 방열기(208)가 부착되어 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 열 검출 소자(202)는, 예를 들면, 발열 소자인 파워 디바이스(201)의 근방에 배치되고, 서미스터나 다이오드, 혹은 열전대를 적용할 수 있다. 또한, 입출력 단자(206)는, 예를 들면, 몰드 밀봉 수지(205)의 주위에 소정 수 배치된다.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일 실시예에서의 주요부를 개략적으로 도시하는 블록 회로도이다. 도 5에서, 참조 부호 211은 다이오드, 212는 파워 디바이스 구동 회로, 221은 입력 신호 제어 회로, 222는 온도 검출 회로, 223은 코일, 그리고, 1은 PDP를 나타내고 있다. 여기서, 입력 신호 제어 회로(221)는, 도 1의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 제어 회로(2)(공통 드라이버 제어부(31)) 및 마이크로컴퓨터(90)에 대응한다. 또한, 본 실시예에서의 파워 모듈(210)은, 도 1의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 X 공통 드라이버(4) 및 Y 공통 드라이버(7)에 대응한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 파워 모듈(210)은, 서미스터나 다이오드 또는 열전대 등의 열 검출 소자(202)를 내장하고 있고, 이 열 검출 소자(202) 에 의해 검출된 온도 정보(예를 들면, 서미스터에 의한 저항값의 변화, 다이오드에의한 V_F의 변화, 혹은 열전대에 의한 기전압의 변화)를, 외부에 설치된 온도 검출 회로(222)에서 검출하고, 그 파워 모듈의 온도 정보를 입력 신호 제어 회로(221)(도 1의 마이크로컴퓨터(90))에 피드백하여, 파워 모듈(210)의 온도를 제어하도록 되어 있다.

구체적으로, 예를 들면, 파워 모듈(210)의 온도가 소정값(예를 들면, 땜납면 온도 규정값 T_O) 이상으로 된 경우에는 파워 모듈(210)의 출력을 차단한다.

도 6은 도 5에 도시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 주요부에서의 파워 모듈 및 온도 검출 회로의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6에서, 온도 검출 소자(202)는 서미스터가 사용되고 있다.

온도 검출 회로(222)는 파워 모듈(210)의 외부에 설치되고, 연산 증폭 회로(OP 앰프)(2221) 및 저항(2222∼2224)을 구비하여 구성된다. 서미스터(202)는, 그 일단이 기준 전위 전원선 V_CC에 접속되고, 그 타단은 연산 증폭 회로(2221)의 플러스 입력 단자에 접속됨과 함께, 저항(2222)을 통하여 저전위 전원선(GND)에 접속되어 있다. 또한, 연산 증폭 회로(2221)의 출력은 저항(2224)을 통하여 연산 증폭 회로의 마이너스 입력 단자에 피드백됨과 함께, 저항(2223)을 통하여 저전위 전원선(GND)에 접속되어 있다.

도 6에 도시하는 서미스터(202) 및 온도 검출 회로(222)(온도 검출 수단)에 의해, 파워 모듈(210)의 온도에 대응한 서미스터(202)의 저항값을 온도 검출 회로 (222)에서 검출하고, 그 온도 검출 회로(222)의 출력(연산 증폭 회로(2221)의 출력) 전압 V_O를 입력 신호 제어 회로(221)(마이크로컴퓨터(90))에 피드백한다. 여기서, 온도 검출 회로(222)의 구성은 단순한 일례이고, 여러 가지 회로 구성을 적용할 수 있다. 또한, 온도 검출 소자(202)는, 서미스터 외에, 다이오드 및 열전대 등을 적용할 수 있고, 그 적용하는 온도 검출 소자에 따라 온도 검출 회로(222)의 구성도 여러 가지로 변화하게 된다.

도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용하는 파워 모듈의 온도(온도 상승 포화 온도) T_C와 서스테인 펄스 수(PDP의 서스테인 펄스 수)의 관계를 도시하는 도면이다.

도 7로부터 분명한 바와 같이, 파워 모듈(210)의 온도 상승 포화 온도 T_C는, PDP(1)의 서스테인 방전의 서스테인 펄스 수를 감소시킴으로써, 저하시킬 수 있다. 즉, 파워 모듈(210)의 온도는 PDP의 서스테인 펄스 수에 의해 제어할 수 있다.

도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 파워 모듈의 온도 제어 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우차트로서, 상술한 도 6에 도시하는 서미스터(202) 및 온도 검출 회로(222)에 의한 파워 모듈의 온도 제어 처리를 설명하기 위한 것이다.

파워 모듈의 온도 제어 처리를 개시하면, 우선, 단계 S1에서, 상술한 파워 모듈(210) 및 온도 검출 회로(222)에 의해, 파워 모듈(210)의 온도에 대응하는 출력 전압 V_O로 변환하고, 또한, 단계 S2로 진행하여, 입력 신호 제어 회로(221)(마이 크로컴퓨터(90))에서, 전압 V_O로부터 파워 모듈(210)의 온도 상승 포화 온도 T_C를 산출한다. 여기서, 전압 V_O로부터 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C로의 산출(변환)은, 예를 들면, 전압 V_O(온도 검출 수단의 출력(온도 정보))를, 미리 기억 장치에 기억된 변환 테이블로부터 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C로 변환하거나, 전압 V_O를, 미리 기억 장치에 기억된 계수를 이용하여 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C를 산출한다. 또한, 기억 장치로서는, 예를 들면, PROM(Programmable Read 0nly Memory) 등의 반도체 메모리를 사용할 수 있다.

다음으로, 단계 S3에서, 산출된 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C가 미리 정해진 땜납면 온도 규정값 T_O보다 낮은지의 여부를 비교 판별한다. 단계 S3에서, 파워 모듈(210)의 온도 상승 포화 온도 T_C가 땜납면 온도 규정값 T_O보다 낮다고(T_C<T_O) 판별되면, 단계 S1으로 되돌아가 마찬가지의 처리를 반복한다. 한편, 단계 S3에서, 파워 모듈(210)의 온도 상승 포화 온도 T_C가 땜납면 온도 규정값 T_O 이상이라고(T_C≥T_O)와 판별되면, 단계 S4로 진행하여, PDP(1)의 서스테인 펄스 수를 감소시켜 화질 조정을 행한다. 즉, 서스테인 펄스 수를 감소시킴으로써, 파워 디바이스로부터의 발열을 저감하여 파워 모듈(210)의 온도를 저하시켜서, 표시 화상의 화질 조정을 행하고, 단계 S1으로 되돌아간다.

이상에서, PDP(1)의 서스테인 펄스 수를 감소시킴으로써 파워 모듈(210)의 온도를 저하시키는 것 외에, 예를 들면, PDP(1)의 서스테인 방전의 전압 레벨을 내리거나, 혹은, 서스테인 방전에 사용하는 전원의 전류의 크기를 저감시킴으로써, 파워 모듈(210)의 온도를 저하시키도록 제어할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에서의 파워 모듈의 배치의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9에서, 참조 부호 200은 파워 디바이스 유닛을 나타내고 있다. 또한, 도 9에 도시하는 파워 디바이스 유닛(200)은 2개의 파워 모듈(210, 210)을 구비하고 있지만, 보다 많은 파워 모듈을 갖는 경우도 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 플라즈마 디스플레이 장치에서, 파워 디바이스 유닛(200)은, 통상적으로, 지면에 대하여 수직 방향으로 설치되고, 각 파워 모듈(210)의 상부에 온도 검출 소자(202)가 배치되어 있다. 여기서, 파워 디바이스 유닛(200)은 1개의 파워 모듈(210)만 구비하는 경우도 있다.

또한, 파워 디바이스 유닛(200)이 복수의 파워 모듈(210, 210, …)을 구비하는 경우, 가장 높은 위치에 설치되는 파워 모듈의 상부에 대해서만 온도 검출 소자(202)를 배치하도록 구성하여도 된다. 이는, 열 대류에 의해 가장 온도가 상승한다고 생각되는 가장 높은 위치에 설치되는 파워 모듈의 온도를 검출하여 모든 파워 모듈을 제어함으로써, 온도 검출 수단(온도 검출 소자 및 온도 검출 회로 등)의 수를 삭감하여 제어를 간략화할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 다른 실시예에서의 주요부를 개략적으로 도시하는 블록 회로도이다. 도 10에서, 참조 부호 220은 온도 검출 모듈, 그리고, 224는 온도 검출값 설정 회로를 나타내고 있다.

도 10과 도 5의 비교로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치에서, 파워 모듈(210)에는 온도 검출 소자(202) 대신에 온도 검출 모듈(220)이 내장되고, 이 온도 검출 모듈(220)의 출력이, 파워 모듈(210)의 외부에 설치된 온도 검출값 설정 회로(224)를 통하여 입력 신호 제어 회로(221)(마이크로컴퓨터(90))에 피드백된다. 또한, 온도 검출값 설정 회로(224)는 온도 검출 모듈(220)의 기능에 의해 생략할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서의 전력 저감 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 11에서, 종축은 온도 상승 포화 온도 T_C를 나타내고, 횡축은 시간 t를 나타내고 있다. 또한, 참조 부호 L1은 전력 저감 처리를 행하지 않은 경우의 온도 곡선을 나타내고, 또한, L2∼L4는 본 실시예의 전력 저감 처리를 적용한 경우의 온도 곡선을 나타내고 있다.

우선, PDP(1)에 대하여 전면 흑을 표시시켜 전력 저감 처리를 행하지 않은 경우, 도 11의 곡선 L1으로 나타내어진 바와 같이, 예를 들면, PDP(1)에 대하여 전면 흑표시를 행하는 경우에는 약 80W 정도의 전력이 소비되지만, 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C는 시간의 경과와 함께 상승하여, 땜납면 온도 규정값 T_O를 넘어 포화 온도를 향해 상승한다.

이에 대하여, 본 실시예의 전력 저감 처리를 적용하면, 도 11의 곡선 L2로 나타내어진 바와 같이, 파워 모듈(210)의 온도(파워 모듈의 온도 상승 포화 온도 T_C)가 땜납면 온도 규정값 T_O보다 높게 된 경우에는 파워 모듈(210)의 온도를 일정하게 유지하도록 제어되고, 또한, 곡선 L2로 나타내어진 바와 같이, 그 상태가 소정 시간(제어 설정 시간) T2만큼 변하지 않은 경우에는 파워 모듈(210)의 출력을 차단하여 저소비 전력 모드로 들어간다. 이에 의해, 곡선 L3로 나타내어진 바와 같이, 파워 모듈(210)의 온도(T_C)는 시간의 경과와 함께 저하된다. 이 저소비 전력 모드에서, 예를 들면, 전면 흑표시를 행하고 있는 경우의 약 80W 정도의 소비 전력은 약 1W 정도로까지 저감된다. 또한, 저소비 전력 모드가 소정 시간 계속된 후, 혹은, 파워 모듈의 온도(T_C)가 소정 온도로까지 저하된 후, 통상의 표시 모드로 절환하도록 하여도 된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 파워 모듈(210)에 내장된 온도 검출 수단(온도 검출 소자(202))을 이용하여 검출된 온도 정보를 입력 신호 제어 회로(221)(마이크로컴퓨터(90))에 피드백하여, 파워 모듈(210)의 온도(T_C)가 소정값(땜납면 온도 규정값 T_O)보다 높게 된 경우에는 파워 모듈의 온도 T_C를 일정(T_O)하게 유지하도록 제어하고, 또한, 그 상태가 소정 시간(T2) 변하지 않은 경우에는 파워 모듈(210)의 출력을 차단하여 저소비 전력 모드(L3)로 들어가도록 제어한다. 이에 따라, 파워 디바이스의 파괴를 회피함과 함께, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 각 실시예에 따르면, 이상 발열 시의 파워 디바이스의 파괴를 회피할 수 있고, 또한, 축차 온도 감시함으로써, 온도에 따라 적절한 제어 를 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 각 실시예에 따르면, 열 스트레스를 저감하여 파워 모듈의 수명을 길게 할 수 있고, 그 결과, 플라즈마 디스플레이 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 파워 모듈을 사용하는 데 문제로 되는 파워 모듈의 열 스트레스를 저감하여, 파워 모듈의 장기 수명화 및 저소비 전력화가 가능한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 열 스트레스를 저감하여 신뢰성을 높일 수 있는 파워 모듈을 제공할 수 있다.

Claims (23)

1. 복수의 파워 디바이스를 갖는 파워 모듈과,

   그 파워 모듈에 내장된 온도 검출 수단과,

   상기 온도 검출 수단으로 검출된 온도 정보에 따라서 상기 파워 모듈을 제어하는 제어 회로

   를 구비하며,

   상기 제어 회로는, 상기 파워 모듈의 검출 온도가 소정의 값보다도 높게 된 경우에, 상기 파워 모듈의 온도를 상기 소정의 값으로 유지하도록 서스테인 펄스수 또는 서스테인 방전 전압 레벨 중 적어도 어느 한쪽을 저감하여 피드백 제어하고, 상기 제어 상태가 소정 시간 계속된 경우에, 상기 파워 모듈을 저소비 전력 모드로 절환하여 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어 회로는, 상기 온도 정보를, 미리 기억 장치에 기억한 변환 테이블로부터 상기 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도로 변환하고, 그 온도 상승 포화 온도를 상기 소정의 값과 비교하도록 구성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어 회로는, 상기 온도 정보를, 미리 기억 장치에 기억한 계수를 이용하여 상기 파워 모듈의 온도 상승 포화 온도를 산출하고, 그 온도 상승 포화 온도를 상기 소정의 값과 비교하도록 구성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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