KR100294542B1 - 플라즈마디스플레이패널및그구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류 구동형 플라즈마 디스프레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명은 주사전극에 부극성레벨의 전압을 공급함으로써 방전을 일으켜 공간전하를 형성한 후, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하고, 유지전극에 정극성레벨의 직류 전압을 공급함으로써 유지방전된다.
본 발명에 따른 PDP는 방전셀 내의 공간을 크게 함으로써 방전패스를 길게하여 방전시 양광주 영역을 이용하게 되어 방전효율 및 발광효율을 높이게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법(Plasma Display Panel and Method Of Driving The Same)
본 발명은 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 특히 직류 구동형 플라즈마 디스프레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)는 방전셀에 봉입된 Xe 또는 Xe-Ne혼합가스의 방전을 이용하는 디스플레이 장치로서 가스 방전에 의해 발생된 자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광선을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 통상 전극구조에 따라 크게 교류(AC) 구동형과 직류(DC) 구동형으로 대별되고 있다. 교류 구동형 PDP는 유전체를 사이에 두고 전극간에 교류전압을 인가시켜 방전을 행하게 되며, 직류형은 봉입가스에 직접적으로 노출된 전극간에 직류전압을 인가시켜 방전을 행하게 된다. 교류 구동형의 PDP는 직류 구동형에 비하여 저소비전력과 라이프 타임이 큰 장점이 있다. 그러나 교류 구동형의 PDP는 차세대 디스플레이 방식으로 예견되고 있는 고선명 TV(High Definition TV : HDTV) 급의 해상도와 만족할만한 휘도를 얻을 수 있는 정도로 효율이 좋지 않고 과도한 소비전력이 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라, PDP가 차세대 디스플레이로 되기 위해서는 효율의 증대와 저소비전력이 무엇보다 중요한 현안으로 떠오르고 있다. 고효율화 및 고휘도를 위해서, 최근에는 직류 구동형 PDP에 대하여 방전해석을 중심으로 새로운 연구가 활발히 진행되고 있다. 통상의 직류 구동형 PDP는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 직류 구동형 PDP는 상부유리기판(2)에 형성되는 음극(Cathode)(6)과, 음극(6)에 직교하는 방향으로 하부유리기판(4)에 형성되는 버스라인(12)과, 저항(14)을 경유하여 버스라인(12)에 접속되는 표시양극(Anode)(8) 및 보조양극(10)과, 격자형태로 하부유리기판(4)에서 수직으로 신장되어 표시 방전셀(20)과 보조 방전셀(22)을 마련하는 격벽(18)과, 표시 방전셀(20)에 도포되는 형광체(16)를 구비한다. 음극(6)은 주사펄스와 유지펄스가 순차적으로 공급되어 표시되는 방전셀을 선택하고 표시양극(8)과 유지방전을 하게 된다. 표시양극(8)은 주사펄스에 동기되어 적녹청(RGB) 비디오 데이터가 포함된 기록펄스가 인가되어 쓰기방전 및 유지방전하게 된다. 보조양극(12)은 보조방전펄스가 공급되어 보조방전(프라이밍방전)을 음극(12)과 보조방전을 하게 된다. 이 보조양극(12)은 음극(6)과의 보조방전을 위하여 공통전극으로 형성된다. 저항(14)은 방전전류의 폭주와 방전시 음극(6)과의 스퍼터링(spettering)을 억제하는 전류 제한용 저항으로 사용된다. 형광체(16)는 표시 방전셀(20)의 저면과 격벽(18)에 도포되어 유지방전시 발생되는 자외선에 여기되어 가시광을 발생시키게 된다. 표시 방전셀(20)에는 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 쓰기방전과 유지방전되어 화상이 표시된다. 보조 방전셀(22)에는 쓰기 방전에 앞서 음극(6)과 보조양극 사이에 보조방전이 발생하게 되어 공간전하를 형성하여 인접한 좌/우 표시방전셀(20)에 공간전하 입자를 공급함으로써 쓰기 방전시의 방전전압을 낮추게 된다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 표시패널에서 화소(11)는 일반적인 "RGB" 3개의 서브셀을 포함하는 것이 아니라, "RGBG"로서 녹색(G)을 표시하는 서브셀 2개를 포함하는 4개의 서브셀로 이루어진다.
도 4는 종래의 직류 구동형 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 보조 방전셀(22)에서 음극(6)과 보조양극(10) 사이에 보조방전이 발생되어 공간전하입자를 좌/우 인접한 표시 방전셀(20)에 공급하게 된다. 그리고 표시 방전셀(20)에서 음극(6)과 표시양극(8)에 공급되는 기록펄스와 주사펄스의 전위차에 의해 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 쓰기방전이 발생하게 되어 주사되는 셀을 선택하게 된다. 그리고 표시 방전셀(20)에서 음극(6)에 가해지는 유지펄스에 의해 음극(6)과 표시양극(8) 사이에 유지방전이 발생되어 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 종래의 직류 구동형 PDP는 하나의 화소가 "RGBG" 4개의 서브셀을 필요로 하게 되어 개구율이 축소되고 그에 따라 공정이 복잡한 문제점이 있다. 아울러, 종래의 직류 구동형 PDP는 보조방전을 일으키기 위한 보조 방전셀(22)이 셀과 셀 사이에 존재하게 되므로 화면 표시 면적이 작을 수밖에 없는 문제점이 있다. 또한, 직류 구동형 PDP는 방전셀이 매우 협소하기 때문에 방전영역과 방전패스가 짧게 되므로 글로우 방전관에서 보면 발광효율이 높은 양광주(Positive Column)영역으로 발광되지 못하고 상대적으로 발광효율이 낮은 부글로우(Negative Glow)영역으로만 발광되어 방전효율 및 휘도가 떨어지는 단점이 지적되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 효율을 높이도록 한 PDP 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 셀구조를 단순화하도록 한 PDP 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 개구율과 유효 화면 표시면적을 크게 하도록 한 PDP 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면도.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 화소배치를 나타내는 평면도.
도 4는 종래의 직류 구동형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면도.
도 7은 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 화소배치를 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 전압 파형도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,32 : 상부유리기판 4,34 : 하부유리기판
6 : 음극 8 : 표시양극
10 : 보조양극 11,60 : 화소
12 : 버스라인 14,36,38 : 저항
16,44 : 형광체 18,42 : 격벽
20,50 : 표시 방전셀 22 : 보조 방전셀
26 : 유지전극 28 : 주사전극
30 : 어드레스 전극 40 : 유전체층
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP는 상부유리기판에 형성되어 주사와 유지방전을 행하는 유지전극과, 하부유리기판에 형성되어 라인단위로 주사되는 셀을 선택함과 아울러 유지전극과 함과 유지방전을 행하는 주사전극과, 주사전극과 직교하게 하부유리기판에 형성되어 비디오 데이터가 공급되는 어드레스 전극을 구비한다.
본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 주사전극에 부극성레벨의 전압을 공급함으로써 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와, 유지전극에 정극성레벨의 직류 전압을 공급함으로써 유지방전되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 주사전극에 부극성레벨의 전압을 공급함으로써 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와, 어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와, 유지전극에 정극성 레벨의 펄스를 공급함으로써 유지방전되는 단계를 포함한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PDP를 나타내는 사시도이고 도 6은 도 5에 도시된 PDP의 종단면도이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP는 상부유리기판(32)에 형성되어 주사와 유지방전을 행하는 유지전극(26)과, 유지전극(26)에 나란하게 하부유리기판(34)에 형성되어 라인단위로 주사되는 셀을 선택하기 위한 주사전극(28)과, 유지전극(26) 및 주사전극(28)에 접속되어 과전류를 제한하기 위한 저항(36,38)과, 주사전극(28)에 직교하여 하부유리기판(34)에 형성되어 비디오 데이터가 공급되는 어드레스 전극(30)과, 주사전극(28)과 어드레스전극(30) 사이의 절연을 위한 유전체층(40)과, 방전셀(50) 공간을 마련하기 위한 격벽(42)과, 방전셀(50)에 도포되어 가시광을 발생하기 위한 형광체(44)를 구비한다. 본 발명에서 방전셀(50)의 높이는 방전시 부글로우 영역은 물론, 양광주 영역이 나타나도록 높게 설계되어져 방전패스가 종래보다 길어지게 된다. 이를 위하여, 방전셀(50)의 높이는 대략 1∼2mm로 설계되어지며 격벽(42)은 방전셀(50)의 높이가 커지도록 종래보다 높게 형성된다. 방전셀(50) 공간이 커짐으로 인하여 형광체(44)는 종래보다 많은 양이 방전셀(50) 내의 저면과 격벽(42)에 도포될 수 있다. 유지전극(26)은 주사전극(28)과의 전위차에 의해 보조방전(프라이밍방전)을 일으켜 방전셀(50) 내에 공간전하를 형성함으로써 쓰기방전시 방전전압을 낮추게 함과 아울러 주사전극(28)과 유지방전을 행하게 된다. 주사전극(28)은 주사펄스가 공급되어 유지전극(26)과 보조방전을 행하고 어드레스 전극(30)과의 전위차에 의해 쓰기방전을 행하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하게 된다. 저항(36,38)은 방전셀(50) 내에서 각각 유지전극(26)과 주사전극(28)에 접속되어 방전전류의 폭주와 방전시 스퍼터링을 억제하는 역할을 하게 된다. 어드레스 전극(30)은 쓰기방전시 적녹청(RGB) 비디오 데이터를 포함하는 기록펄스가 공급되된다. 유전체층(40)은 주사전극(28)과 어드레스 전극(30) 사이의 전기적 절연 상태를 유지하는 역할을 하게 된다. 격벽(42)은 방전셀(50)의 높이가 1∼2mm가 되도록 유전체층(40)으로부터 격자 형태로 수직으로 신장되어 방전셀(50) 공간을 마련하게 된다. 형광체(44)는 격벽(42) 및 방전셀(50)의 저면에 도포되어 유지방전시 발생하는 자외선에 여기되어 가시광을 발생하게 된다.
본 발명에서, 화소(60)는 도 7과 같이 "RGB" 3개의 서브셀을 포함하여 매트릭스 형태로 배치된다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에서는 공간전하를 형성하기 위한 보조방전과, 주사되는 셀을 라인단위로 선택하기 위한 쓰기방전 및 표시되는 화상을 유지하기 위한 유지방전이 순차적으로 발생된다. 먼저, 주사전극(28)에는 부극성레벨의 전압(-Vsus : 예를 들면, -200V)이 공급된다. 그러면 주사전극(28)과 유지전극(26) 간의 전위차에 의해 주사전극(28)과 유지전극(26)은 보조방전이 발생되어 방전셀(50) 내에 공간전하를 형성시키게 된다. 이 보조방전은 쓰기방전에 필요한 방전전압을 낮추어 주도록 하고 안정한 동작을 얻기 위함이다. 즉, 방전셀(50)에 형성된 하전입자에 의해 발생되는 전압은 쓰기방전시 전압강하를 유도하게 된다. 보조방전이 발생한 후, 어드레스 전극(30)에는 비디오 데이터를 포함한 기록펄스가 공급되어 어드레스 전극(30)과 주사전극(28) 간의 전위차에 의해 라인단위로 주사되는 셀을 선택하게 된다. 즉, 비디오 데이터가 공급된 셀은 턴-온(turn-on)되고 비디오 데이터가 공급되지 않은 셀은 쓰기방전이 발생하지 않으므로 오프(off) 상태로 된다. 쓰기방전 후에, 유지전극(26)에는 정극성레벨의 직류 전압(Vsus : 예를 들면, 300V)이 공급되어 유지전극(26)과 주사전극(28) 간의 전위차에 의해 유지방전을 하게 된다. 유지방전시, 유지전극(26)에 공급되는 직류 형태의 유지펄스의 폭에 따라 계조표현하게 된다. 유지방전시 발생되는 자외선은 형광체(44)를 여기시켜 가시광을 발생시키게 된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법에서는 주사전극(28)이 주사되는 라인의 선택을 라인단위로 하게 되고 유지전극(26)에서는 주사와 화상유지를 확실히 구분하여 수행하게 된다. 그러므로 주사전극(28)이나 유지전극(26)에 공급되는 전압파형은 종래보다 훨씬 간단하게 되어 구동제어 회로가 단순하게 구현될 수 있다. 또한, 종래에 보조방전을 위한 보조양극(10)이 필요하게 되지만 본 발명에서는 유지전극(26)과 주사전극(28)이 그 역할을 대신하여 전극 구조가 단순하게 됨을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 구동방법을 나타내는 전압 파형도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 구동방법은 공간전하를 형성하기 위한 프라이밍 방전과 쓰기방전까지는 전술한 바와 동일하게 수행된다. 한편, 유지방전시에는 직류전압이 아닌 펄스형태의 전압이 유지전극(26)에 인가된다. 유지전극(26)에 공급되는 펄스의 수에 따라 계조표현하게 된다. 이에 따라, 유지방전시 직류전압에 의한 과도한 전력소모를 줄일 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법은 방전셀 내의 공간을 크게 함으로써 방전패스를 길게하여 방전시 양광주 영역을 이용하게 되어 방전효율 및 발광효율을 높이게 된다. 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법은 보조방전을 위한 보조전극 및 보조 방전셀 공간을 제거하여 셀구조가 단순하게 됨은 물론 개구율과 유효 화면 표시면적을 크게하여 대화면에 적합하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 상부유리기판에 형성되어 주사와 유지방전을 행하는 유지전극과,
    하부유리기판에 형성되어 라인단위로 주사되는 셀을 선택함과 아울러 상기 유지전극과 함과 유지방전을 행하는 주사전극과,
    상기 주사전극과 직교하게 상기 하부유리기판에 형성되어 비디오 데이터가 공급되는 어드레스 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지전극 및 상기 주사전극에 접속되어 과전류를 제한하기 위한 저항을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극과 주사전극간의 전기적 절연을 위한 절연층과,
    가시광을 발생하기 위한 형광체를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부유리기판에서 수직으로 신장되어 방전셀 공간을 마련하기 위한 격벽을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 격벽의 높이는 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 격벽의 높이는 1mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 주사전극에 부극성레벨의 전압을 공급함으로써 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와,
    어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와,
    유지전극에 정극성레벨의 직류형태의 유지펄스를 공급함으로써 유지방전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유지전극에 공급되는 상기 유지펄스의 폭에 따라 계조구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  9. 주사전극에 부극성레벨의 전압을 공급함으로써 방전을 일으켜 공간전하를 형성하는 단계와,
    어드레스 전극에 비디오 데이터를 포함한 기록펄스를 공급하여 라인단위로 주사되는 셀을 선택하는 단계와,
    유지전극에 유지펄스를 공급함으로써 유지방전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유지전극에 공급되는 펄스수에 따라 계조표현되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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