KR100333414B1 - 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방전을 이용하여 일렉트로루미네센스를 어드레싱하기 위한 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명은 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 음극과 양극 사이에 방전을 일으키며, 양극과 금속전극 사이에 전류패스를 형성하여 일렉트로루미네센스소자를 어드레싱하게 된다.
본 발명에 의하면, 플라즈마 방전에 의해 라인 및 화소셀을 선택하는 액티브 매트릭스 방식으로 일렉트로루미네센스소자를 구동하게 되며, 일렉트로루미네센스소자로서 동화상 구현에 유리한 일렉트로루미네센스 패널을 적용하고, 일렉트로루미네센스 패널에 발광을 지속하게 하는 유지펄스를 인가하여 화소셀의 발광시간을 한 프레임 기간 동안 유지하게 함으로써 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치 및 그 구동방법{Plasma Address Electroluminescence Display Apparatus and Driving Method thereof}
본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로 특히, 방전을 이용하여 일렉트로루미네센스 표시장치를 어드레싱하기 위한 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED) 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP), 플라즈마 어드레스 액정 표시장치(Plasma Address Liquid Crystal : 이하 'PALC'라 함) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence : 이하 'EL'이라 함) 등이 있다. 이들 중, 대면적화에 유리한 PALC와 시야각 의존성이 없는 EL에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
PALC는 플라즈마 방전에 의하여 발생한 공간 전하를 이용하여 액정화소를 어드레싱하는 액티브 매트릭스 방식의 표시소자이다. PALC는 도 1에서와 같이 크게플라즈마채널부, 액정부 및 백라잇(2)으로 이루어진다. 플라즈마채널부는 제1 편광필터(16)가 접착되는 하부 유리기판(4), 하부 유리기판(4) 위에 나란히 형성되는 양극(12) 및 음극(14), 한 쌍의 양극(12)과 음극(14)을 사이에 두고 하부 유리기판(4) 위에 수직으로 형성되는 격벽(18) 및 격벽(18) 위에 형성되는 유전체 글라스 박막(20)을 구비한다. 한 쌍의 양극(12) 및 음극(14)은 라인 단위로 플라즈마 방전을 일으키게 된다. 격벽(18)은 방전공간을 마련함과 아울러 라인 단위로 방전공간을 구분하는 역할을 한다. 유전체 글라스 박막(20)은 플라즈마채널부와 액정부를 구분하는 역할을 함과 아울러, 방전시 양극(12)과 전기적으로 단락(Short)되어 가상전극 역할을 하게 된다. 액정부는 전면과 배면에 각각 제2 편광필터(24)와 적색·녹색·청색의 컬러필터(8)가 형성되는 상부 유리기판(6), 컬러필터(8)에 나란하게 형성되는 투명전극(10) 및 투명전극(10)과 유전체 글라스 박막(20) 사이에 형성되는 액정층(22)을 구비한다. 컬러필터(8)는 액정층(22)을 경유하여 공급되는 백생광을 파장별로 선택적으로 투과시켜 적색·녹색·청색의 색신호를 발생하는 역할을 하게 된다. 액정층(22)은 유전체 글라스 박막(20)과 투명전극(10) 사이의 전위차에 의해 자신에게 입사되는 백색광을 차단 또는 투과시키는 역할을 하게 된다. 투명전극(10)은 데이터가 공급되는 데이터 전극이다.
양극(12)과 음극(14)에 고압의 방전 구동전압이 인가되면 도 2a와 같이 플라즈마채널부 내에서는 플라즈마 방전이 발생된다. 플라즈마 방전이 발생되면 방전공간 내에서의 전위는 음극(14) 부근을 제외한 거의 모든 공간이 양극전위가 된다. 이 때, 유전체 글라스 박막(20)은 도 2b와 같이 방전에 의해 발생된 하전입자 및이온화된 가스에 의해 양극(12)과 전기적으로 단락된다. 즉, 양극(12)과 유전체 글라스 박막(20) 사이에는 가상전극(22a)이 형성된다. 유전체 글라스 박막(20)이 양극 전위를 유지하는 상태에서 투명전극(10)에 데이터신호가 공급되면 투명전극(10)과 양극(12) 사이의 전계에 의해 액정층(22)의 액정이 회전하게 되어 그 배열방향이 변화된다. 이 때, 백라잇(2)으로부터 조사되는 백색광은 액정에 의해 투과율이 조정되어 계조 표시된다. 반면, 양극(12)과 음극(14) 사이에 전압이 인가되지 않으면 방전가스가 이온화되지 않으므로 양극(12)과 유전체 글라스 박막(20) 사이가 전기적으로 개방된 상태가 된다.
PALC는 대면적에 유리한 장점이 있는데 반하여 액정 특유의 좁은 시야각과 휘도 및 발광효율이 낮은 단점이 있다. PALC는 광원으로 사용되는 백라잇으로 인하여 경박단소화되기 어렵고 소비전력이 과다할뿐 아니라 색신호를 발생하기 위한 컬러필터 및 광의 편광특성을 변환시키는 편광필터 등이 필요하다. 또한, PALC의 유전체 글라스 박막과 편광필터는 그 재료와 제작공정이 어려운 문제점 있다.
EL 표시소자는 재료 및 구조에 따라 무기 EL과 유기 EL로 나뉘어지며 전자 및 정공 등이 형광물질을 여기시킴으로써 스스로 발광하는 자발광소자이다.
도 3을 참조하면, 무기 EL은 상/하부 절연층(34,38), 상/하부 절연층(34,38) 사이에 위치한 발광층(36), 하부 절연층(38) 상에 형성되는 배면전극(32) 및 상부 절연층(34)과 유리기판(41) 사이에 형성되는 투명전극(40)을 구비한다. 상/하부 절연층(34,38)은 유전체 물질로 이루어지며, 소정 캐패시턴스(Capacitance)값을 가지게 된다. 발광층(36)은 ZnS, Mn 등으로 이루어지며, 전자에 의해 여기되어 발광함으로써 가시광을 발생시키는 역할을 하게 된다. 배면전극(32)은 Al 등의 금속물질로 이루어진 주사전극이다. 투명전극(40)은 데이터가 인가되는 데이터 전극으로 이용된다. 무기 EL에 있어서, 배면전극(32)과 투명전극(40) 사이에 전압이 인가되면 발광층(36) 내의 전자가 전계에 의해 가속된다. 가속된 전자가 발광층(36)의 중심부에서 정공과 충돌하게 된다. 이 때, 발광층(36)에서 가시광이 발생된다.
도 4를 참조하면, 유기 EL은 금속전극(42) 상에 형성되는 전자 전달층(43)과, 투명전극(48) 상에 형성되는 정공 전달층(47)과, 전자전달층(43)과 발광층(45) 사이에 형성되는 전자 수송층(44)과, 정공 전달층(47)과 발광층(45) 사이에 형성되는 정공 수송층(46)을 구비한다. 금속전극(42)과 투명전극(48) 사이에 전압이 인가되면, 전자 전달층(43)은 금속전극(42)으로부터 발생된 전자의 속도를 완충하여 전자 수송층(44)에 공급하게 된다. 마찬가지로, 정공 전달층(43)은 투명전극(48)으로부터 발생된 정공의 속도를 완충하여 정공 수송층(46)에 공급하게 된다. 전자 수송층(44)은 전자를 발광층(45) 쪽으로 가속시키게 되며, 정공 수송층(46)은 정공을 발광층(45) 쪽으로 가속시키게 된다. 발광층(45)에는 전자 수송층(44)과 정공 수송층(46)으로부터 공급되는 전자와 정공이 충돌된다. 이 때 발광층(45)은 발광하여 가시광을 발생시키게 된다.
이와 같은 EL은 시야각이 넓으며 응답속도가 빠르기 때문에 동화상 구현에 유리한 장점이 있다. 또한, EL은 발광 온도 의존성이 작고 진동 및 충격에 강한 장점이 있다. 그러나 전계만 걸려 있으면 같은 상태를 유지하는 액정과 달리, EL은 대부분 패시브(Passive) 구조로 제작되고 한 라인이 주사될 때 해당 주사라인이 선택된 기간 동안만 전류가 흐르게 되므로 한 수평 동기신호 동안만 온 상태를 유지하게 된다. 또한, 30ms 이상의 응답속도를 가지는 액정은 한 프레임 동안 게속 충전되는 동작을 하는데 반하여, EL은 1μs 이하의 응답속도가 빠르기 때문에 오프되는 시간이 많게 되어 휘도가 낮은 단점이 있다. 최근에는 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transister : 이하 TFT라 함)를 이용하는 액티브 매트릭스 방식의 EL이 제안되고 있다. 그러나 TFT를 형성하기 위해서는 반도체 공정이 필요하게 되므로 대화면화에 한계가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 EL의 휘도를 향상시키도록 한 플라즈마 어드레스 EL 표시장치를 제공함에 있다.
도 1은 통상의 플라즈마 어드레스 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 플라즈마 채널부에 의해 액정이 어드레스되는 동작을 나타내는 도면.
도 3은 무기 일렉트로루미네센스소자를 나타내는 단면도.
도 4는 유기 일렉트로루미네센스소자를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치를 나타내는 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 전극 및 화소의 배치를 나타내는 단면도.
도 7은 도 5에 도시된 EL 발광부가 무기 EL의 구성을 포함하는 경우의 등가 회로도.
도 8은 도 5에 도시된 EL 발광부가 유기 EL의 구성을 포함하는 경우의 등가 회로도.
도 9는 도 5에 도시된 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치에서 한 라인에 대한 구동 파형도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법을 나타내는 구동 파형도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법을 나타내는 구동 파형도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치를 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 백라잇 4,52 : 하부 유리기판
6,41,54 : 상부 유리기판 8 : 컬러필터
10,40,48,56 : 투명전극 12,60,80 : 양극
14,62,82 : 음극 16,24 : 편광필터
18,68 : 격벽 20 : 유전체 글라스 박막
22 : 액정층 22a : 가상전극
32 : 배면전극 34,38 : 절연층
36,45 : 발광층 58 : 금속전극
64 : EL 패널 65 : EL 발광부
66 : 버퍼 66a : 개구부
70 : 플라즈마 채널부 71 : 방전 공간
81 : 유전층
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL 표시장치는 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되며 상기 투명전극 및 금속전극 에 인가되는 전압에 응답하여 광을 발생하는 일렉트로루미네센스소자와, 음극 및 양극 사이의 방전에 의해 금속전극에 구동신호를 인가하여 일렉트로루미네센스소자를 어드레스하는 방전스위치소자를 구비한다.
본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL 표시장치의 구동방법은 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 음극과 양극 사이에 방전을 일으키는 단계와, 양극과 금속전극 사이에 전류패스를 형성하여 일렉트로루미네센스소자를 어드레싱하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL 표시장치의 구동방법은 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 한 프레임을 휘도 상대비에 따라 다수의 서브 프레임으로 나누어 한 프레임 분의 영상을 표시하게 된다.
본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL 표시장치의 구동방법은 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 한 프레임 내에서 주사라인들을 순차적으로 구동하여 영상을 표시하게 된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 5 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL은 EL 패널(64)과 EL 패널을 스위칭하기 위한 플라즈마 채널부(70)로 이루어진다.
EL 패널(64)은 투명전극(56)과, 플라즈마 채널부(70)에 접합된 금속전극(58)과, 투명전극(56)과 금속전극(58) 사이에 형성되는 EL 발광부(65)를 구비한다. EL 발광부(65)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 자발광소자인 무기 EL 또는 유기EL의 투명전극과 금속전극을 제외한 모든 구성요소가 포함될 수 있다. EL 발광부(65)가 무기 EL인 경우, 도 3에 도시된 상/하부 절연층(34,38), 발광층(36)으로 구성된다. EL 발광부(65)가 유기 EL인 경우, 도 4에 도시된 전자 전달층(43), 전자 수송층(44), 발광층(45), 정공 수송층(46) 및 정공 전달층(47)으로 구성된다.
플라즈마 채널부(70)는 EL 패널(64)을 어드레싱함으로써 EL 패널(64)에서 온/오프하고자 하는 화소셀을 선택하게 된다. 이 플라즈마 채널부(70)는 투명전극(56)과 직교되는 방향으로 하부 유리기판(52) 상에 형성되는 음극(62)과, 하부 유리기판(52) 상에서 수직으로 형성되는 격벽(68)과, 금속전극(58)에 접합되는 버퍼(66)와, 투명전극(56)과 나란한 방향으로 버퍼(66) 상에 형성되는 양극(60)을 구비한다. 하부 유리기판(52), 금속전극(58) 및 격벽(68) 사이에 마련되는 방전공간(71)에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 주입된다. 격벽(68)은 방전공간(71)을 일정한 높이로 유지시킴과 아울러 플라즈마 방전이 인접된 셀에 영향을 주지 않도록 셀간을 분리시키는 역할을 하게 된다. 양극(60)과 음극(62)은 방전공간(71)을 사이에 두고 대면된다. 이들 양극(60)과 음극(62)은 자신에게 인가되는 전압차가 방전개시 전압이상일 때 방전하여 표시하고자 하는 셀을 선택하게 된다. 방전시, 양극(60)과 금속전극(58) 사이에는 전류패스가 형성된다. 이 전류패스에 의해 양극(60)과 금속전극(58)이 등전위가 된다. 양극(60)은 데이터신호가 인가되어 화소셀의 온/오프(on/off) 여부를 결정하게 된다.
EL 패널(64)의 금속전극(58)은 양극(60)과 EL 패널(64) 사이의 전류패스를형성함과 아울러, EL 패널(64)로부터의 가시광을 상부 유리기판(54) 즉, 표시면 쪽으로 반사시켜 발광효율 및 휘도를 높이는 역할을 하게 된다. 또한, 금속전극(58)은 방전시 플라즈마 채널부(70) 내에서 발생된 광이 EL 패널(64) 쪽으로 투과하지 못하도록 전반사시켜 색순도 및 콘트라스트를 향상시키게 되며, 플라즈마 채널부(70)의 방전시 발생된 자외선을 차단하여 자외선이 EL 패널(64)에 영향을 주지 않도록 한다. 버퍼(66)는 절연물질로 이루어지며, 양극(60)과 금속전극(58) 사이에 전류패스가 형성되도록 개구부(66a)가 형성된다. 이 버퍼(66)는 금속전극(58)과 양극(60)이 직접 접촉하지 않도록하여 제조시 EL 패널(64)의 손상을 방지하여 양극(60)이 금속전극(58)에 근접되도록 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL은 도 6에서와 같이 m×n 개의 화소(PIX11 내지 PIXmn)들이 매트릭스 형태로 배치된다. m×n 개의 화소(PIX11 내지 PIXmn)들 각각은 음극(62), 양극(60) 및 투명전극(56)의 교차부에 형성된다.
EL 발광부(65)가 무기 EL의 구성요소들 즉, 도 3에 도시된 상/하부 절연층(34,38)과 발광층(36)을 포함하면, 도 5에 도시된 플라즈마 어드레스 EL은 도 7과 같이 양극(60)과 투명전극(56) 사이에 직렬 접속된 캐패시터들(Cdie1,Cel,Cdie2)과 스위치(SW)가 존재하는 것과 같다. 여기서, Cdie1와 Cdie2는 각각 상부 절연층(34)과 하부 절연층(38)의 캐패시턴스값을 나타내며, Cel은 발광층(36)의 캐패시턴스값을 나타낸다. 그리고 스위치(SW)는 양극(60)과 금속전극(58) 사이에 가상적으로 존재하여 방전공간(71) 내에서 방전이 발생될 때 전류패스가 형성되는 것을 나타낸다.
EL 발광부(65)가 유기 EL의 구성요소들 즉, 도 4에 도시된 전자전달층(43), 전자 수송층(43), 발광층(45), 정공 수송층(46) 및 정공 전달층(47)을 포함하면, 도 5에 도시된 플라즈마 어드레스 EL은 도 8과 같이 나타낼 수 있다. 도 8에 있어서, 스위치 역할을 하는 MOS FET의 드레인 전극과 양극(60) 사이에 접속된 다이오드(DEL)는 유기 EL을 나타내며, 음극(62)과 양극(60) 각각은 MOS FET의 게이트전극과 소오스 전극 역할을 하게 된다. 도 8에서 알 수 있는 바, 음극(62)에 문턱전압 이상의 부극성(-) 전압이 인가될 때 표시하고자하는 라인을 선택하게 되며 플라즈마 방전 여부는 양극(60)에 인가되는 신호에 따라 결정된다.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL의 구동방법으로서, 한 라인에서의 기입, 유지 및 소거 동작을 나타낸다.
음극라인(K)에 부극성(-) 전압이 인가됨과 동시에 양극라인(A)에 정극성(+) 전압이 인가될 때, 이들 음극라인(K)과 양극라인(A) 사이의 전압차가 방전이 개시될 수 있는 문턴전압 이상이 되면 방전공간(71) 내에서 플라즈마 방전이 발생된다. 플라즈마 방전이 일어날 때, 양극라인(A)과 금속전극(58) 사이에 전류패스가 형성되어 양극라인(A)과 금속전극(58)은 등전위가 된다. 이 때, 투명전극(56)에 인가되는 신호가 흐를 수 있는 전류루프가 형성된다. 음극(62)과 양극(60) 사이의 방전공간에는 플라즈마 방전이 개시되면 전자 및 하전입자들이 축적된다. 방전 개시후, 방전을 유지시키기 위한 부극성의 유지펄스가 공급된다. 이 유지펄스의 개수에 따라 EL 발광부(65)의 발광시간이 달라지게 되므로 계조가 표현된다. 유지펄스가 인가된 후, 방전을 소거시키기 위한 소정레벨의 부극성 소거펄스가 음극라인(K)에 공급되어 선택된 라인을 오프(off)시키게 된다. 한편, 투명전극(56)은 매 데이터 기입시 모든 라인에 부극성 펄스를 공통으로 인가하게 된다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL의 구동방법을 나타내는 파형도로서, 도 6을 결부하여 한 프레임(Frame)이 다수의 서브 프레임(Sub-frame)으로 구분되어 구동되는 것을 나타낸다. 도 10에 있어서, 제11 화소셀(PIX11)부터 제33 화소셀(PIX33)까지의 3×3 화소셀에서의 구동방법을 중심으로 하여, 제11 화소셀(PIX11), 제22 화소셀(PIX22), 제31 화소셀(PIX31) 및 제32 화소셀(PIX32)의 4개의 화소셀이 온(on)되는 동작을 설명하기로 한다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL의 구동방법은 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누어 플라즈마 어드레스 EL을 구동하게 된다. 예를 들어, 8 비트의 데이터를 처리한다면 서브 프레임은 8 개로 구성된다. 여기서, 최하위 비트(LSB)는 휘도 상대비가 가장 낮은 서브 프레임에 할당되며, 최상위 비트(MSB)는 휘도 상대비가 가장 높은 서브 프레임에 할당된다. 먼저, 특정 서브-프레임에서 제1 음극라인(K1)에 소정 레벨의 부극성(-) 방전개시 전압이 인가되어 제1 음극라인(K1)이 선택된 경우, 제1 양극라인(A1)과 제3 양극라인(A3)에는 제1 음극라인(K1)에 인가되는 방전 개시전압에 동기되어 데이터 신호를 포함하는 정극성(+)의 기입펄스가 인가되며, 제2 양극라인(A2)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제11 화소셀(PIX11)과 제13 화소셀(PIX13)은 턴-온(turn-on)되어 방전이 개시되며, 방전에 의해 선택된 화소셀들(PIX11,PIX13)의 EL 발광부(65)가 발광된다. 방전이 개시된 후, 제1 음극라인(K1)에는 해당 서브 프레임의 비트 개수만큼의 펄스 수로 유지펄스가 공급되어 선택된 화소셀들(PIX11,PIX13)의 발광을 유지시키게 된다. 이 때, 제12 화소셀(PIX12)은 방전이 일어나지 않았기 때문에 방전공간 내에 전자 및 하전입자가 형성되어 있지 않게 되므로 발광되지 않는다.
이어서, 제2 음극라인(K2)이 선택된 경우, 제2 양극라인(A2)만이 제2 음극라인(K2)에 인가되는 방전 개시전압에 동기되어 정극성(+)의 기입펄스가 인가되며, 제1 양극라인(A1)과 제3 양극라인(A3)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제22 화소셀(PIX22)은 방전에 의해 EL 발광부(65)가 발광되는 반면, 제21 화소셀(PIX21)과 제23 화소셀(PIX23)은 발광되지 않게 된다. 이어서, 제2 음극라인(K2)에 인가되는 유지펄스에 의해 제22 화소셀(PIX22)은 발광을 유지하게 된다.
마찬가지로, 제3 음극라인(K3)이 선택될 때, 제1 양극라인(A1)과 제2 양극라인(A2)이 제3 음극라인(K3)에 인가되는 방전 개시전압에 동기되어 기입펄스가 인가되며, 제3 양극라인(A3)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제31 화소셀(PIX22)과 제32 화소셀(PIX32)은 방전에 의해 EL 발광부(65)가 발광되는 반면, 제33 화소셀(PIX33)은 발광되지 않게 된다. 이어서, 제3 음극라인(K3)에 인가되는 유지펄스에 의해 제31 화소셀(PIX31)과 제32 화소셀(PIX32)은 발광을 유지하게 된다.
이와 같이 한 서브-프레임 내에서 m 개의 라인이 순차적으로 기입 및 유지된 후, 동시에 m 개의 음극라인들(K1 내지 Km)에 소거펄스가 인가된다. 이 소거펄스에 의해 한 서브-프레임이 종료됨과 동시에 화면 전체가 초기화된다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL의 구동방법을 나타내는 파형도로서, 도 6을 결부하여 한 프레임(Frame) 내에서 라인들이 순차적으로 구동되어 한 프레임분의 영상을 표시하는 라인순차 구동방식의 구동방법을 나타낸다. 도 11에 있어서, 제11 화소셀(PIX11)부터 제33 화소셀(PIX33)까지의 3×3 화소셀에서의 구동방법을 중심으로 하여, 제11 화소셀(PIX11), 제22 화소셀(PIX22), 제31 화소셀(PIX31) 및 제32 화소셀(PIX32)의 4개의 화소셀이 온(on)되는 동작을 설명하기로 한다.
도 6 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL의 구동방법은 한 프레임 내에서 m 개의 라인이 순차적으로 구동된다.
먼저, 제1 라인이 소거펄스(도시하지 않음)에 의해 초기화된 후, 제1 음극라인(K1)에 소정 레벨의 부극성(-) 방전개시 전압이 인가되어 제1 음극라인(K1)이 선택되면, 제1 양극라인(A1)과 제3 양극라인(A3)에는 제1 음극라인(K1)에 인가되는 방전 개시전압에 동기되어 정극성(+)의 기입펄스가 인가되며, 제2 양극라인(A2)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제11 화소셀(PIX11)과 제13 화소셀(PIX13)은 발광되며, 제12 화소셀(PIX12)은 발광되지 않게 된다. 방전이 개시된 후, 제1 음극라인(K1)에는 유지펄스가 인가되어 선택된 화소셀들(PIX11,PIX13)의 발광을 유지시키게 된다.
이어서, 소거펄스에 의해 제2 라인이 초기화된 후, 제2 음극라인(K2)에 방전개시전압이 인가될 때, 제2 양극라인(A2)만이 기입펄스가 인가되며, 제1양극라인(A1)과 제3 양극라인(A3)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제22 화소셀(PIX22)은 발광되는 반면, 제21 화소셀(PIX21)과 제23 화소셀(PIX23)은 발광되지 않게 된다. 이어서, 제2 음극라인(K2)에 인가되는 유지펄스에 의해 제22 화소셀(PIX22)은 발광을 유지하게 된다.
마찬가지로, 소거펄스에 의해 제3 라인이 초기화된 후, 제3 음극라인(K3)에 방전 개시전압이 인가되어 제3 라인이 선택될 때, 제1 양극라인(A1)과 제2 양극라인(A2)에 기입펄스가 인가되며, 제3 양극라인(A3)에는 기입펄스가 인가되지 않게 된다. 이에 따라, 제31 화소셀(PIX22)과 제32 화소셀(PIX32)은 발광되는 반면, 제33 화소셀(PIX33)은 발광되지 않게 된다. 이어서, 제3 음극라인(K3)에 인가되는 유지펄스에 의해 제31 화소셀(PIX31)과 제32 화소셀(PIX32)은 발광을 유지하게 된다.
이와 같이 한 프레임 내에서 m 개의 라인이 순차적으로 소거, 기입 및 유지되어 한 프레임분의 영상신호를 표시하게 된다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 어드레스 EL은 EL 패널(64)과 EL 패널(64)을 스위칭하기 위한 플라즈마 채널부(70)로 이루어지며, 플라즈마 채널부(70)는 하부 유리기판(52) 상에 형성되는 양극(80) 및 음극(82)과, 하부 유리기판(52) 상에서 수직으로 형성되는 격벽(68)을 구비한다.
EL 패널(64)은 도 5에 도시된 그것과 동일하게 투명전극(56), 금속전극(58) 및 EL 발광부(65)를 포함하며 그 기능 및 구조가 도 5에 도시된 그것들과 실질적으로 동일하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
플라즈마 채널부(70)의 양극(80)은 하부 유리기판(52) 상에 형성되어 버퍼(66)의 개구부(66a)와 수직으로 대향된다. 따라서, 금속전극(58)과 양극(80) 사이의 전류패스는 버퍼(66)의 개구부(66a)를 경유하여 수직으로 형성된다. 양극(80)과 음극(82) 사이에는 양극(80)과 음극(82)을 전기적으로 절연시킴과 아울러 방전시 벽전하를 축적하는 유전층(81)이 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL은 플라즈마 방전에 의해 라인 및 화소셀을 선택하는 액티브 매트릭스 방식으로 일렉트로루미네센스소자를 구동하게 되며, 일렉트로루미네센스소자로서 동화상 구현에 유리한 EL 패널을 적용하고, EL 패널에 발광을 지속하게 하는 유지펄스를 인가하여 화소셀의 발광시간을 한 프레임 기간 동안 유지하게 함으로써 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스 EL은 PALC와 대비할 때, 백라잇, 편광필터 및 유전체 글라스 박막 등이 제거되므로 저가격화되며 박형화될 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 플라즈마 어드레스의 EL에서 플라즈마 방전에 의해 어드레스되는 EL 패널을 다른 자발광 소자인 LED(Light Emission Diode) 패널로 대신할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되며 상기 투명전극 및 금속전극에 인가되는 전압에 응답하여 광을 발생하는 일렉트로루미네센스소자와,
    음극 및 양극 사이의 방전에 의해 상기 금속전극에 구동신호를 인가하여 상기 일렉트로루미네센스소자를 어드레스하는 방전스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일렉트로루미네센스소자는 유기 일렉트로루미네센스소자인 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 일렉트로루미네센스소자는 무기 일렉트로루미네센스소자인 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전스위치소자는 상기 금속전극과 상기 양극 사이에 형성됨과 아울러 상기 금속전극과 상기 양극 사이에 전류패스를 마련하기 위한 개구부가 형성되는 버퍼층과,
    상기 음극이 형성된 기판과,
    상기 기판 상에서 수직으로 형성되는 격벽을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전스위치소자는 상기 금속전극 상에 형성됨과 아울러 상기 금속전극과 상기 양극 사이에 전류패스를 마련하기 위한 개구부가 형성되는 버퍼층과,
    상기 음극 및 상기 양극이 형성된 기판과,
    상기 음극과 상기 양극 사이에 형성된 유전층과,
    상기 기판 상에서 수직으로 형성되는 격벽을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치.
  6. 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 상기 음극과 양극 사이에 방전을 일으키는 단계와,
    상기 양극과 상기 금속전극 사이에 전류패스를 형성하여 상기 일렉트로루미네센스소자를 어드레싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  7. 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 한 프레임을 휘도 상대비에 따라 다수의 서브 프레임으로 나누어 한 프레임 분의 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 한 프레임 분의 영상을 표시하는 단계는 라인 별로 상기 음극에 방전개시전압을 인가함과 아울러 화소셀별로 상기 방전개시전압에 동기되는 기입펄스를 인가하여 방전을 일으키는 단계와,
    상기 음극에 방전을 유지시키기 위한 유지펄스를 인가하는 단계와,
    전라인에 형성된 상기 음극들에 화면을 초기화시키기 위한 소거펄스를 동시에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 유지펄스는 계조값에 비례하여 펄스 수가 할당되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  10. 투명전극과 금속전극 사이에 발광층이 형성되는 일렉트로루미네센스소자와 음극 및 양극 이 형성되는 방전스위치소자를 구비하는 표시장치에 대하여 한 프레임 내에서 주사라인들을 순차적으로 구동하여 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 영상을 표시하는 단계는 상기 주사라인을 초기화시키기 위한 소거펄스를 상기 주사라인별로 공급하는 단계와,
    상기 주사라인별로 상기 음극에 방전개시전압을 인가함과 아울러 화소셀별로 상기 방전개시전압에 동기되는 기입펄스를 인가하여 방전을 일으키는 단계와,
    상기 음극에 방전을 유지시키기 위한 유지펄스를 인가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 유지펄스는 계조값에 비례하여 펄스 수가 할당되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 어드레스 일렉트로루미네센스 표시장치의 구동방법.
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