KR100283566B1

KR100283566B1 - 플라즈마디스플레이패널의구동방법

Info

Publication number: KR100283566B1
Application number: KR1019940012358A
Authority: KR
Inventors: 이용민
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이주식회사
Priority date: 1994-06-02
Filing date: 1994-06-02
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR960002427A

Abstract

이 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것으로 애노드 전극 및 캐소드 전극에 의한 어드레싱 동작중에 메모리 쉬트에 의한 방전유지 동작이 수행되게 함으로써 휘도를 향상시킬 수 있도록 하며, 방전 유지 동작을 위해 메모리 쉬트에 인가되는 전압파형을 계단형으로 함으로써 순간적으로 집중되는 구동전류를 분산시켜 패널의 대형화에 기여할 수 있도록 하기 위하여, 어드레싱 기간에는 애노드 전극⑵에 화상 데이타 신호가 인가되게 하고, 캐소드 전극⑶에는 다수의 캐소드 전극을 순차구동 하기 위한 스캐닝 신호가 인가되도록 하여, 상기 애노드 전극⑵과 캐소드 전극⑶ 사이에 가해지는 전압차에 의해 방전셀의 방전여부가 결정되도록 하며, AC전극으로 사용되는 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에는 애노드 전극⑵ 및 캐소드 전극⑶의 어드레싱 기간에도 계단형의 전압파형이 인가되게 하여 방전셀의 방전상태가 유지되도록 함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 구동방법에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법

제1도는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이고,

제2도는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하는 파형도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하는 파형도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 전면 유리기판 2 : 애노드 전극

3 : 캐소드 전극 4 : 후면 유리기판

5 : 메모리 쉬트(A) 6 : 메모리 쉬트(B)

이 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel)의 구동방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 직류전극(이하 DC전극이라 한다)과 교류전극(이하 AC전극이라 한다)을 함께 사용하는 하이브리드(hybrid) 방식의 메모리형 플라즈마 디스플레이 패널에서 어드레싱 기간에 AC전극의 방전유지 동작이 계속되도록 함으로써 휘도를 향상시키도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.

네온(Ne),아르곤(Ar), 헬륨(He)등의 가스를 유리속에 봉입하고 전계를 가하면 빛이 발생하는 방전현상을 이용하는 플라즈마 디스플레이 장치는 후막 인쇄기술을 이용한 제작 및 대형화의 용이성, 자체발광의 우수한 표시특성, 가스방전의 빠른 구동속도, 넓은 시야각 등으로 인하여 고화질 텔레비젼(HDTV: High Definition television)용 직시형 벽걸이 텔레비젼의 가장 유력한 디스플레이 수단으로 부각되고 있다.

상기 플라즈마 디스플레이 장치는 패널 전체로 볼 때 평행한 복수개의 전극이 90°방향으로 교차하여 방전셀을 형성하고 있으며, 크게 DC형과 AC형으로 구분된다. 상기 DC형과 AC형의 차이는 DC형은 전극이 가스공간에 노출되어 있고, AC형은 전극이 유전체로 피복되어 있다는 것이며, 구동전압으로써 DC형에는 시간에 따라 극성이 변하지 않는 직류전압이 인가되며, AC형에는 시간에 따라 극성이 변하는 교류전압이 인가된다.

플라즈마 디스플레이 장치는 전류-전압 특성에 따라 여섯가지의 동작영역을 가지는데, 이를 살펴보면 다음과 같다.

① 저전류 영역

방전판 내부에는 중성자 등의 외부에너지에 의해 초기전자(Seed Electron)가 존재하는데, 이것은 외부에서 전위가 가해짐과 동시에 애노드 전극으로 이동하여 작은 전류를 유발한다. 이때 흐르는 전류는 초기전자의 수가 많을수록 당연히 많이 흐를 것이고, 외부에너지가 없는 환경에서는 방전은 일어나기 어려울 것이다.

② 타운젠드(Townsend) 영역

저전류 영역에서 증식된 전자가 일정량 이상이 되면 봉입가스의 절연파괴를 일으키며, 이온화는 기하급수적으로 증대한다. 이는 가속된 전자에 의한 이온증식과 그 이온이 음극에 충돌하여 2차전자를 만들고, 이 2차전자가 다시 가속되어 이온화를 유발하는 과정에 기인한다.

③ 서브노멀 글로우(Subnormal Glow) 영역

전기장에 의해 움직이는 이온과 전자의 속도를 비교해 보면, 전자의 속도가 이온에 비해 굉장히 빠르다. 따라서, 이온/전자쌍이 어느 수준이상으로 만들어지면, 방전판 내부에 공간전하(Space Charge)가 형성되는데, 이 영역이 공간전하가 형성되기 시작하는 영역이다.

공간전하란 외부에서 가해지는 전기장에 의한 전계가 가스공간 내부에 재분배되는 것으로서 방전판의 경우 음극부근에 전계가 집중하게 된다. 이로 인해 초기에 방전판에 걸린 전계, V/d(d: 전극간 거리)보다 공간전하 형성으로 인한 전계가 크게 되어 이온화는 더욱 활발하게 진행되고, dV/dI도 네가티브(Negative) 특성을 가진다.

④ 노멀 글로우(Normal Glow) 영역

서브노멀 글로우 영역에서 이온/전자쌍이 더욱 많아지면, 공간전하는 완전히 형성되고 이온화가 가장 활발하게 진행되어 방전판의 단자전압도 최저치에 도달한다. 이 영역의 기울기, dV/dI는 제로(zero)에 가까운데 이는 단자전압의 상승없이 전류가 증가하는 것을 말해주고, 실제로 발광현상을 관찰해 보면 발광영역이 점점 확대되어 가는 것을 알 수 있다.

⑤ 애브노멀 글로우(Abnormal Glow) 영역

노멀 글로우 영역에서 음극표면 전체가 글로우 상태가 된다. 따라서, 전류를 더욱 증가시키기 위해서는 방전판의 단자전압이 상승되어야 한다. 이 영역의 기울기, dV/dI는 포지티브 레지스턴스(Positive Resistance) 특성을 가지고 이온화 효율도 떨어진다. 플라즈마 디스플레이 패널의 경우 글로우를 음극 전표면에 덮기 위해 이 영역에서 동작시킨다.

⑥ 아크(Arc) 영역

방전판에 흐르는 전류를 더욱 증가시키면 음극으로 충돌하는 이온의 수는 더욱 많아지고, 음극표면은 열로 인해 온도가 상승하여 음극은 이온충격(Sputtering)에 의해 급격히 손상되고 결국 방전판은 파괴되어 버린다.

이하, 제1도 및 제2도를 참조하여 종래의 기술로 제시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명한다.

제1도는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이고, 제2도는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하는 파형도이다.

상기 제1도에서 도시되어 있듯이 플라즈마 디스플레이 패널은, 투명한 전면 유리기판(1)과 후면 유리기판(4)이 구비되고, 상기 전면 유리기판(1)의 내부 표면에 다수개의 애노드 전극(2)이 형성되고, 상기 후면 유리기판(4)의 내부표면에 애노드 전극(2)과 수직으로 교차되는 방향으로 다수개의 캐소드 전극(3)이 형성되며, 상기 캐소드 전극(3)에 평행한 방향으로 캐소드 전극(3)이 형성되지 않은 전면 유리기판(1)과 후면 유리기판(4)의 내부 공간에 상하 이층으로 다수개의 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)가 형성되며, 상기 전면 유리기판(1)과 후면 유리기판(4)의 내부 공간에는 방전을 유도할 가스가 밀봉되는 구조로 이루어진다.

제2도의 (a)는 임의의 애노드 전극(2)에 인가되는 전압파형이고, 제2도의 (b)는 다수개의 캐소드 전극(3) 각각에 인가되는 전압파형이며, 제2도의 (c) 및 제2도의 (d)는 메모리 쉬트(A)(6) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 인가되는 전압파형이다.

먼저, 스캐닝(scanning) 신호로 동작하는 제2도 (b)의 전압파형이 다수개의 캐소드 전극(3)에 각각 인가되면, 화상 데이타 신호로 동작하는 제2도의 (a)와 같은 전압파형이 애노드 전극(2)에 인가된다.

상기 캐소드 전극(3)은 스캐닝 신호에 의해 순차적으로 구동되며, 애노드 전극(2)과 캐소드 전극(3)에 인가되는 전압차에 따라 메모리 쉬트(A)(5), 메모리 쉬트(B)(6)와 캐소드 전극(3), 애노드 전극(2)이 이루는 각 방전셀의 방전여부가 결정된다.

상기와 같이 하나의 화면을 이루는 각 방전셀의 방전여부가 결정되고 나면,메모리 쉬트(A)(5), 메모리 쉬트(B)(6)에는 구형파가 인가되어 방전셀의 방전상태를 유지시키도록 하고 있다. 구형파가 인가되기 전에는 상기 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 바이어스 전압(V_a, V_b)이 유지되도록 하여 벽전하 형성에 의한 메모리 효과를 얻도록 하고 있다.

상기와 같이 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)에 의해 각 방전셀의 방전여부를 결정하는 것을 DC어드레싱(addressing) 동작이라 하고, 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 의해 방전상태를 유지하는 것을 AC방전유지(sustain) 동작이라 한다.

그러나, 상기한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은 DC어드레싱 동작과 AC방전유지 동작을 별도로 분리하여 행함으로서 플라즈마 디스플레이 패널의 약점인 휘도 향상 측면에서 비효율적인 문제점이 있었다.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 애노드 전극 및 캐소드 전극에 의한 어드레싱 동작중에 메모리쉬트에 의한 방전유지 동작이 수행되게 함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 제공하고자 하는데 있다.

이 발명의 또다른 목적은 방전유지 동작을 위해 메모리 쉬트에 인가되는 전압파형을 계단형으로 함으로써 순간적으로 집중되는 구동전류를 분산시켜 패널의 대형화에 기여할 수 있도록 함에 있다.

상기의 목적을 달성하고자 하는 이 발명은, 어드레싱 기간에는 애노드 전극에 화상 데이타 신호가 인가되게 하고, 캐소드 전극에는 다수의 캐소드 전극을 순차구동하기 위한 스캐닝 신호가 인가되도록 하여, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이 가해지는 전압차에 의해 방전셀의 방전여부가 결정되도록 하며, AC전극으로 사용되는 두장의 메모리 쉬트에는 애노드 전극 및 캐소드 전극의 어드레싱 기간에도 계단형의 전압파형이 인가되게 하여 방전셀의 방전상태가 유지되도록 함을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하여, 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하는 파형도이다. 상기 제1도의 상세한 구성은 위에서 언급하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.

상기 제1도의 애노드 전극(2)에는 제3도의 (a)와 같은 전압파형이 인가되고, 다수의 캐소드 전극(3)에는 제3도의 (b)와 같은 전압파형이 인가되며, 메모리 쉬트(A)(5)에는 제3도의 (c)와 같은 전압파형이 인가되며, 메모리 쉬트 (B)(6)에는 제3도의 (d)와 같은 전압파형이 인가된다.

애노드 전극(2)에 인가되는 전압파형은 화상 데이타 신호이며, 캐소드 전극(3)에 인가되는 전압파형은 스캐닝 신호이다. 캐소드 전극(3)에 인가되는 스캐닝 신호에 의해 다수의 캐소드 전극(3)은 순차적으로 구동되며, 애노드 전극(2)과 캐소드 전극(3)의 전압차에 의해 해당 방전셀의 방전여부가 결정된다.

캐소드 전극(3)이 구동되어 방전셀의 방전여부가 결정되는 기간을 DC어드레싱 기간이라 하며, 이것은 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)에 극성의 변화가 없는 직류전압이 인가되기 때문이다.

상기 어드레싱 기간중에는 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에도 전압파형이 인가되며, 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에는 제3도의 (c) 및 (d)와 같이 계단파형이 인가된다. 어드레싱 기간이 지난후에도 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 계단형의 전압파형이 인가되며, 상기 계단파형은 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6) 간의 방전을 유도하여 방전셀의 방전상태가 유지되도록 한다.

이때, 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 인가되는 전압파형은 서로 극성이 반전된 파형이며, 어드레싱 기간부터 방전셀의 방전상태가 유지됨으로써 패널의 휘도는 더 향상될 수 있다.

한편, 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 인가되는 계단파형은 피크치 사이에 두개의 중간레벨을 가지고 있는데, 상기 중간레벨의 간격은 제3도에서 도시된 바와 같이 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)에 인가되는 유효 펄스폭의 간격과 일치하도록 하고 있다.

이것은 방전셀에 벽전하를 형성하기 위한 것으로, 방전셀의 어드레싱 동작과 방전상태 유지동작을 동시에 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 애노드 전극(2) 과 캐소드 전극(3) 간의 어드레싱 동작과 동시에 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6) 간의 전압차에 의해 벽전하가 형성되도록 하고 있다.

메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)⑹에 인가되는 계단파형은 피크치 사이에 두개의 중간레벨을 가지고 있어서, 패널의 구동전류가 분산되도록 하는 효과도 있다.

그리고, 이 고안의 실시예에 따른 방전셀의 리셋 동작은 종래와 같이 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 리셋신호를 인가하여 동시에 리셋되도록 할 수 없기 때문에 별도의 방법이 요구된다.

가령, 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 의한 방전유지 동작이 끝난후에, DC전극으로 사용되는 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)의 유효 펄스 타이밍이 어긋나게 함으로써 AC전극으로 사용되는 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)와 DC전극으로 사용되는 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)간의 미소 방전에 의해 벽전하가 소멸되도록 할 수 있다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 애노드 전극 및 캐소드 전극에 의한 어드레싱 동작과 동시에 두장의 메모리 쉬트에 가해지는 계단파형의 교류전압에 의해 방전상태 유지동작이 수행되게 함으로써 패널의 휘도가 향상되게 하고, 같은 휘도로 할 경우 방전유지 동작을 위한 교류전압의 주파수가 종래보다 낮아질 수 있어 패널의 수명연장에 기여할 수 있는 효과를 가진 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 제공할 수 있다.

이와 함께, 두장의 메모리 쉬트에 가해지는 교류전압의 피크치 사이에 두단계의 중간레벨을 두어서 패널의 구동전류가 분산되게 함으로써 특히 대형 플라즈마 디스플레이 패널에 적용하기에 용이한 효과가 있다.

Claims

어드레싱 기간에는 애노드 전극(2)에 화상 데이타 신호가 인가되게 하고, 캐소드 전극(3)에는 다수의 캐소드 전극을 순차구동 하기 위한 스캐닝 신호가 인가되도록 하여, 상기 애노드 전극(2)과 캐소드 전극(3) 사이에 가해지는 전압차에 의해 방전셀의 방전여부가 결정되도록 하며, AC전극으로 사용되는 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에는 애노드 전극(2) 및 캐소드 전극(3)의 어드레싱 기간에도 계단형의 전압파형이 인가되게 하여 방전셀의 방전상태가 유지되도록 함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
제1항에 있어서, 상기한 메모리 쉬트(A)(5) 및 메모리 쉬트(B)(6)에 인가되는 계단파형은 피크치 사이에 중간레벨을 갖도록 구비됨으로써 패널의 구동전류가 분산되도록 함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.