KR100728111B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 발광효율을 향상시키고 제작비용을 저감시키는 것으로서, 상호 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 이 제1 기판에 인접하여 다수의 방전공간을 구획하는 제1 격벽층, 이 제2 기판에 인접하여 상기 방전공간에 대향하는 다수의 방전공간을 구획하는 제2 격벽층, 양측 방전공간에 의하여 형성되는 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층, 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 양측 방전공간에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 구획하여 일 방향으로 연결하는 제1 전극, 및 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 제1 전극의 연결 방향에 교차하여 신장되고 상기 폐쇄형 방전공간에서 그 일측이 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함한다.
플라즈마, 디스플레이, 방전셀, 어드레스전극, 주사전극, 돌기

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 {PLASMA DISPLAY PANEL AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전셀과 전극과의 관계를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극들 형상 및 배치 관계를 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법의 구동 파형도이다.
도 6 내지 도 9는 도 3과 비교되는 다른 실시예들의 부분 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광효율을 향상시키며 제작비용을 저감시키는 플라즈마 디스플레이 패 널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 'PDP'라 한다)에는 3전극 면방전형 PDP가 있다. 이 3전극 면방전형 PDP는 동일면상에 위치한 유지전극과 주사전극을 포함한 기판과 이로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스전극을 포함한 다른 기판으로 이루어지며, 그 사이에 방전가스(일례로, 네온(Ne) 및 제논(Xe)의 혼합 가스)를 봉입하고 있다.
이 PDP에서 방전의 유무는 각 라인에 연결되어 독립적으로 제어되는 주사전극과 어드레스전극의 방전에 의해 결정되고, 화면를 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 유지전극과 주사전극에 의해 이루어진다.
이 PDP에서 발광효율(η)은 η=L/(Ic×Vs)와 같이 표현된다. 여기서, L은 휘도이고, Ic는 방전 전류, Vs는 유지 전압이다.
따라서 PDP에서 발광효율(η)의 증가는 휘도(L)를 유지한 상태에서 방전 전류(Ic)와 유지 전압(Vs)을 감소시키거나, 방전 전류(Ic)와 유지 전압(Vs)을 유지한 상태에서 휘도(L)를 증가시키는 방법으로 가능하다.
일반적으로 휘도(L)의 증가는 방전 전류(Ic)의 증가를 수반하므로 발광효율(η)을 향상시키기 위하여 휘도(L) 및 방전 전류(Ic)를 유지한 상태에서 유지 전압(Vs)을 감소시키는 것이 바람직하다.
또한, PDP의 가격의 절반 가량은 구동회로 부분에 의하여 좌우되며, 이 구동회로의 가격은 PDP에 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압의 크기에 의하여 좌우된다. 즉 구동회로를 구성하는 각 요소의 가격은 방전 전류(Ic)가 클수록 유지 전압 (Vs)이 높을 수록 상승된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 발광효율을 향상시키고 제작비용을 저감시키는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상호 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 이 제1 기판에 인접하여 다수의 방전공간을 구획하는 제1 격벽층, 이 제2 기판에 인접하여 상기 방전공간에 대향하는 다수의 방전공간을 구획하는 제2 격벽층, 양측 방전공간에 의하여 형성되는 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층, 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 양측 방전공간에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 구획하여 일 방향으로 연결하는 제1 전극, 및 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 제1 전극의 연결 방향에 교차하여 신장되고 상기 폐쇄형 방전공간에서 그 일측이 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함한다.
상기 제1 전극은 방전셀의 일측에서 일 방향을 따라 신장 형성되는 제1신장부와, 이 제1신장부에서 방전셀에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 형성하고 제1신장부에서 상기 기판 면에 수직 방향으로 연장되는 확장부를 포함한다. 이때, 제2 전극은 제1신장부와 교차하고, 방전셀의 중심에 배치되어 제1 전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 제2신장부와, 이 제2신장부에서 제1 전극이 형성하는 폐쇄형 방전공간에 대하여 상기 기판 면의 수직 방향으로 돌출되는 돌기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 전극은 방전셀의 일측에서 제1 전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 제2신장부와, 이 제2신장부에서 상기 기판 면의 수평 방향으로 상기 방전셀의 중심을 향하여 신장되는 브랜치(branch), 이 브랜치에서 제1 전극이 형성하는 폐쇄형 방전공간에 대하여 상기 기판 면의 수직 방향으로 돌출되는 돌기를 포함한다. 이 돌기는 상기 기판의 평면 방향에 대하여 사각형, 다각형, 원형, 또는 타원형으로 다양하게 형성될 수 있다.
상기에서, 제1 전극 및 제2 전극은 금속 전극으로 형성되어 우수한 통전성을 가지고, 그 외면에 유전층을 구비하여 벽전하를 형성할 수 있게 한다. 이 유전층은 그 외면에 보호막을 구비할 수 있다. 이 보호막은 가시광 비투과성 특징을 가질 수 있다.
상기에서, 제1 격벽층은 상기 제1 기판에서, 일 방향으로 신장 형성되는 제1 격벽부재, 및 이 제1 격벽부재와 교차되는 제2 격벽부재를 포함할 수 있다.
상기에서, 제2 격벽층은 상기 제2 기판에서, 일 방향으로 신장 형성되는 제3 격벽부재, 및 이 제3 격벽부재와 교차되는 제4 격벽부재를 포함할 수 있다.
상기에서, 제1 기판의 방전공간은 상기 방전셀에 상응하는 위치의 제1 기판을 식각하고, 이에 형광체층을 도포하여 형성되고, 제2 기판의 방전공간은 상기 방전셀에 상응하는 위치의 제2 기판을 식각하고, 이에 형광체층을 도포하여 형성될 수 있다.
상기에서, 제1 전극은 상기 기판의 수직 방향을 따라 1개 또는 2개로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법은, 제1 기판에 인접하여 형성되는 제1 격벽층과, 제2 기판에 인접하여 형성되는 제2 격벽층과, 이 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서 각 방전셀에 대응하여 폐쇄형 방전공간을 구획하여 일 방향으로 연결하는 제1 전극과, 이 제1 전극에 교차하는 방향으로 신장되어 상기 폐쇄형 방전공간에서 그 일측이 제1 전극과 대향 방전하는 제2 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 있어서, 유지 구간에서, 그 일측이 폐쇄형 방전공간의 중심에 구비되는 제2 전극을 기준 전압(0V)으로 유지하고, 상기 방전셀에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 형성하는 제1 전극에 양의 유지 전압(+Vs)을 가지는 유지 펄스와 음의 유지 전압(-Vs)을 가지는 유지 펄스를 반복적으로 인가한다.
상기 유지 구간은 그 끝 부분에서, 상기 제1 전극에 기준 전압(0V)에서 음의 유지 전압(-Vs)까지 점진적으로 감소하는 이레이저 펄스(eraser pulse)를 인가하여, 유지방전에 의하여 형성된 벽전하를 소거한다.
상기에서, 리셋 구간은 상기 제1 전극에 양의 유지 전압(+Vs)에서 모든 조건의 방전셀에서 방전이 일어날 수 있는 전압(Vset)까지 점진적으로 증가한 후, 기준 전압까지 하강하는 펄스를 인가하여, 리셋 방전에 의하여 형성된 벽전하를 소거하여 방전셀을 초기화한다.
상기에서, 어드레싱 구간은 상기 제1 전극에 스캔 펄스(Vsc)를 인가하고, 이에 대응되는 제2 전극에 어드레스 펄스(Va)를 인가하여, 켜질 방전셀을 선택한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전셀과 전극과의 관계를 개략적으로 도시한 부분 평면도이며, 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극들 형상 및 배치 관계를 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.
이 도면들을 참조하여 PDP를 설명하면, 본 발명의 PDP는 기본적으로 소정의 간격으로 대향 배치되는 제1 기판(10, 이하 '배면기판'이라 한다)과 제2 기판(20, 이하 '전면기판'이라 한다), 이 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에 구비되는 제1 격벽층(16, 이하, '배면판 격벽'이라 한다)과 제2 격벽층(26, 이하, '전면판 격벽'이라 한다), 및 배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26)에 의하여 구획되는 방전공간(18, 28)으로 형성되는 방전셀(18, 28)을 포함한다. 이 방전셀(18, 28) 내에는 진공자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(19, 29)이 형성되고, 플라즈마 방전으로 진공자외선을 발생시킬 수 있도록 방전가스(일례로 네온(Ne)과 제논(Xe) 등을 포함하는 혼합가스)가 충전되어 있다.
배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26)은 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에 서로 대응하는 구조로 형성 및 배치된다. 이 배면판 격벽(16)은 배면기판(10)에 인접하여 전면기판(20)을 향해 돌출 형성되고, 전면판 격벽(26)은 배면판 격벽(16)에 대응하여 전면기판(20)에 인접하여 배면기판(10)을 향해 돌출 형성된다.
이 배면판 격벽(16)은 배면기판(10)에 인접하는 다수의 방전공간을 구획하여 일측의 방전셀(18)을 형성하고, 전면판 격벽(26)은 전면기판(20)에 인접하는 다수의 방전공간을 구획하여 다른 일측의 방전셀(28)을 형성한다. 이와 같이 양측(z 축 방향으로)에 서로 대향하는 방전공간에 의하여 실질적으로 하나의 방전셀(18, 28)이 형성된다.
이 배면판 격벽(16)에 의하여 형성되는 방전공간, 즉 일측 방전셀(18)은 전면판 격벽(26)에 의하여 형성되는 방전공간, 즉 다른 측 방전셀(28)의 용적보다 더 작게 형성되는 것이, 방전셀(18, 28) 내에서 발생된 가시광의 전면기판(10)으로의 투과율을 향상시킬 수 있다.
이 배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26)은 방전셀(18, 28)을 사각형 또는 육각형과 같이 다양한 형상으로 형성 가능하며, 본 실시예는 사각형으로 형성되는 방전셀(18, 28)을 예시하고 있다.
이를 참조하면, 배면판 격벽(16)은 배면기판(10)에 형성되는데, 본 실시예에서는 일 방향(y 축 방향)으로 길게 형성되어 배치되는 제1 격벽부재(16a)와 이 제1 격벽부재(16a)와 교차하도록 길게 형성되어, 배면기판(10) 측에 방전공간인 방전셀(18)을 독립적인 방전공간으로 구획하는 제2 격벽부재(16b)를 포함하여 이루어진다.
전면판 격벽(26)은 전면기판(20)에 형성되는데, 상기 제1 격벽부재(16a)에 대응하는 형상으로 배면기판(10)을 향해 돌출 형성되는 제3 격벽부재(26a)와, 상기 제2 격벽부재(16b)와 대응하는 형상으로 배면기판(10)을 향해 돌출 형성되는 제4 격벽부재(26b)를 포함하여 이루어진다. 따라서 전면판 격벽(26)의 제3 격벽부재(26a)와 제4 격벽부재(26b)는 서로 교차하는 방향으로 길게 형성되어, 상기 배면기판(10) 측 방전셀(18)에 대응하여 전면기판(20) 측에 방전셀(28)을 형성한다.
또한, 배면판 격벽(16)은 제1 격벽부재(16a)들로 형성되어 방전셀(18)을 스트라이프형으로 형성하고, 전면판 격벽(26)은 제3 격벽부재(26a)들로 형성되어 방전셀(28)을 스트라이프형으로 형성할 수도 있다(미도시).
형광체층(19, 29)은 상기와 같은 배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26)에 의하여 구획되는 방전셀(18, 28) 내에 각각 형성된다. 즉, 형광체층(19, 29)은 일측 방전셀(18)을 배면기판(10)에 형성하는 제1 형광체층(19)과 이 방전셀(18)에 대향하는 다른 측 방전셀(28)을 전면기판(20)에 형성하는 제2 형광체층(29)을 포함하여, 실질적으로 하나인 방전셀(18, 28)의 양측에서 가시광을 발생시켜 발광효율을 향상시킨다.
이때, 제1 형광체층(19)은 방전셀(18) 내의 제1 격벽부재(16a)와 제2 격벽부재(16b) 각 내면과 이 방전셀(18) 내의 배면기판(10) 표면에 형성되고, 제2 형광체층(29)은 방전셀(28) 내의 제3 격벽부재(26a)와 제4 격벽부재(26b) 각 내면과 이 영역(28) 내의 배면기판(10)의 표면에 형성된다(도 3 참조).
한편, 배면기판(10)의 상기 방전셀(18) 내에 형성되는 제1 형광체층(19)은 배면기판(10) 위에 유전층(17)을 형성하고 이 유전층(17)에 배면판 격벽(16)을 형성한 다음 상기 유전층(17) 위에 형광체를 도포함으로써 형성될 수도 있고(도 1 참조), 또한 선택적으로 유전층을 배면기판(10)에 형성하지 않고, 배면기판(10) 위에 배면판 격벽(16)을 형성하고 형광체를 도포 함으로써 형성될 수도 있다(도 3 참조). 편의상, 도 1에서는 유전층(17)을 도시하고, 도 3에서는 유전층(17)을 생략하고 있다.
이와 마찬가지로, 전면기판(20)의 상기 방전셀(28) 내에 형성되는 제2 형광체층(29)은 전면기판(20) 위에 유전층(27)을 형성하고 이 유전층(27)에 전면판 격벽(26)을 형성한 다음 상기 유전층(27) 위에 형광체를 도포함으로써 형성될 수도 있고(도 1 참조), 또한 선택적으로 상기 유전층을 전면기판(20)에 형성하지 않고, 전면기판(20) 위에 전면판 격벽(26)을 형성하고 형광체를 도포함으로써 형성될 수도 있다(도 3 참조). 편의상, 도 1에서는 유전층(27)을 도시하고, 도 3에서는 유전층(27)을 생략하고 있다.
더 나아가, 제1, 제2 형광체층(19, 29)은 배면기판(10)과 전면기판(20)을 각각 방전셀(18, 28)의 형상에 상응하도록 식각한 다음, 그 위에 형광체를 도포하여 형성될 수도 있다(도 6 참조). 이 때, 배면판 격벽(16)과 배면기판(10)은 동일한 재료로 이루어지게 되고, 전면판 격벽(26)과 전면기판(20)과 동일한 재료로 이루어지게 된다. 이 식각 가공 방법은 배면기판(10) 및 전면기판(20)에 각각의 배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26)을 별도로 구비하는 방법에 비하여 가공비를 저감시키는 장점을 가진다.
상기에서, 유지방전 후, 제1 형광체층(19)은 방전셀(18) 내부에서, 제2 형광체층(29)은 상기 방전셀(28) 내부에서 진공자외선을 흡수하여 전면기판(20) 쪽으로 향하는 가시광을 발생시킨다. 또한, 제2 형광체층(29)은 이 가시광을 투과시키게 되므로 이를 위하여 배면기판(10)에 형성되는 제1 형광체층(19)의 두께(t1)는 전면기판(20)에 형성되는 제2 형광체층(29)의 두께(t2)보다 더 두껍게 형성(t1>t2 )되는 것이 바람직하다. 이로써, 진공자외선의 손실을 최소화하여 발광효율을 높일 수 있다.
이와 같이 형성되는 제1 형광체층(19)과 제2 형광체층(29)에 충돌될 진공자외선을 플라즈마 방전으로 생성하여 화상을 구현하기 위하여, 상기 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에는 각 방전셀(18, 28)에 대응하는 제1 전극(32, 이하 '주사전극'이라 한다)과 제2 전극(11, 이하 '어드레스전극'이라 한다.)이 구비된다.
주사전극(32)은 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에서 각 방전셀(18, 28)에 대응하는 폐쇄형 방전공간(38)을 구획하고, 이 폐쇄형 방전공간(38)을 일 방향(x 축 방향)으로 연결하는 구조로 형성된다.
이 주사전극(32)에 의하여 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에 형성되는 폐쇄형 방전공간(38)은 상기한 배면기판(10) 측에 형성되는 방전공간(18) 및 전면기판(20) 측에 형성되는 방전공간(28)과 함께 하나의 방전셀(18, 28, 38)을 형성한다. 본 발명에서 방전셀(18, 28, 38)에 대하여 특별한 지칭이 있지 않는 한, 이 방전셀(18, 28, 38)은 배면기판(10) 측 방전공간(18)과 전면기판(20) 측 방전공간 (28) 및 이들 사이에 형성되는 폐쇄형 방전공간(38)에 의하여, z 축 방향을 따라 하나로 형성되는 방전공간을 의미한다.
따라서, 주사전극(32)은 방전공간(18, 28) 사이에 구획되는 폐쇄형 방전공간(38)의 일측에서 일 방향(x 축 방향)을 따라 신장 형성되는 제1신장부(32a)와, 이 제1신장부(32a)에서 기판(10, 20) 면에 수직 방향으로 연장되는 확장부(32b)를 포함한다. 실질적으로 제1신장부(32a)는 폐쇄형 방전공간(38)의 양측에 형성되고, 확장부(32b)는 이 제1신장부(32a)에 형성되고 또 방전공간(38)의 다른 양측에서 양측 제1신장부(32a)를 상호 연결하여 형성된다. 즉 이 제1신장부(32a)는 폐쇄형 방전공간(38)을 형성한다.
어드레스전극(11)은 주사전극(32)이 구비되는 방전공간(38)의 다른 일측에서 주사전극(32)의 연결 방향(x 축 방향)과 교차하는 방향(y 축 방향)으로 신장 형성된다. 이 어드레스전극(11)은 그 일측으로 주사전극(32)과 교차됨에 따라 이 주사전극(32)과 상호 작용하여 어드레스 방전을 일으키고, 다른 일측으로 주사전극(32)과 대향함에 따라 주사전극(32)과 상호 작용하여 유지 방전을 일으키도록 형성된다.
또한, 어드레스전극(11)은 주사전극(32)이 구비되는 방전공간(38)의 다른 일측에서 주사전극(32)의 제1신장부(32a)와 교차하는 방향(y 축 방향)으로 신장 형성되는 제2신장부(11a)와, 이 제2신장부(11a)에서 상기 기판(10, 20) 면의 수평 방향(x-y 평면)으로 상기 방전셀(18, 28, 38)의 중심을 향하여 신장되는 브랜치(branch)(11b), 이 브랜치(11b)에서 주사전극(32)이 형성하는 폐쇄형 방전공간(38)에 대하여 기판(10, 20) 면의 수직 방향(z 축 방향)으로 돌출되는 돌기(11c)를 포함한다. 이 돌기(11c)는 기판(10, 20)의 평면 방향(x-y 평면)에 대하여 사각형, 다각형, 원형, 또는 타원형으로 다양하게 형성될 수 있다.
상기 두 전극(11, 32)의 각 제2/제1신장부(11a, 32a)는 배면판 격벽(16)과 전면판 격벽(26) 사이에서 이들 격자 구조에 대응하도록 상호 교차하여 구비됨에도 불구하고, 상호 간섭 없도록 절연 구조를 형성하며, 주사전극(32)의 확장부(32b)는 방전공간(38)을 형성하고, 어드레스전극(11)의 돌기(11c)는 이 방전공간(38) 내에 구비되어, 상호 대향 방전 구조를 형성한다.
상기 주사전극(32)에서, 제1신장부(32a)는 배면기판(10)의 제2 격벽부재(16b)와 전면기판(20)의 제4 격벽부재(26b) 사이에 배치되어 이들과 나란한 방향(x 축 방향)을 따라 길게 형성되며, 이 제1신장부(32a)에서 각 방전공간(38)의 양측에 대응하는 위치에 확장부(32b)를 구비한다. 이 주사전극(32)은 y 축 방향으로 각 방전셀(18, 28, 38)에 대응하는 간격을 유지하면서 서로 나란하게 다수로 배치된다. 즉 이 제1신장부(32a)는 하나의 방전셀(18, 28, 38)에 대하여 양측에 나란히 쌍으로 구비되고, 폐쇄형 방전공간(38)을 형성하는 다른 측 확장부(32b)(y 축 방향으로 신장 형성된다)에 의하여 일체로 연결된다.
상기 어드레스전극(11)에서, 제2신장부(11a)는 배면기판(10)의 제1 격벽부재(16a)와 전면기판(20)의 제3 격벽부재(26a) 사이에 배치되어 이들과 나란한 방향(y 축 방향)을 따라 길게 형성되고, 브랜치(11b)는 방전공간(38)을 형성하는 주사전극(32)의 일측 확장부(32b, x 축 방향으로 신장)와 나란한 방향으로 방전공간(38)의 내부로 신장 형성되며, 돌기(11c)는 방전공간(38)의 브랜치(11b) 선단에서 상기 방전공간(28)을 향하여 돌출 형성된다. 이 어드레스전극(11)의 제2신장부(11a)는 x 축 방향으로는 각 방전셀(18, 28, 38)에 대응하는 간격을 유지하면서 서로 나란하게 다수로 배치된다.
상기 주사전극(32)은 비방전영역인 제2 격벽부재(16b)와 제4 격벽부재(26b) 사이 및 제1 격벽부재(16a)와 제3 격벽부재(26a) 사이에 구비되고, 어드레스전극(11)의 브랜치(11b) 및 돌기(11c)는 방전공간(38) 내부에 구비되지만 이의 제2신장부(11a)는 비방전영역인 제1 격벽부재(16a)와 제3 격벽부재(26a) 사이에 구비되므로 이 두 전극(32, 11)은 방전셀(18, 28, 38)에서 발생되는 가시광을 차단하지 않기 때문에 불투명 재질로 형성될 수 있고, 통전성이 우수한 금속 적극으로 형성될 수도 있다.
한편, 주사전극(32)은 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에서 상기 방전공간(18, 28)에 대응하는 폐쇄형 방전공간(38)을 형성하고, 그 제1신장부(32a)가 어드레스전극(11)과 전기적으로 절연되면서 이와 교차하는 방향(x 축 방향)을 따라 연결되는 구조로 형성된다. 따라서 주사전극(32)의 제1신장부(32a)는 그 외면에 유전층(34)으로 둘러싸이는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 주사전극(32)이 형성하는 폐쇄형 방전공간(38)에 대응하여 주사전극(32)의 확장부(32b) 외표면과 어드레스전극(11)의 제2신장부(11a)는 유전층(35)으로 둘러싸이는 것이 바람직하다. 따라서 주사전극(32) 및 어드레스전극(11)을 감싸는 유전층(34) 및 유전층(35)은 상기 배면판 격벽(16) 및 전면판 격벽(26)에 대응하는 격자형으로 형성될 수 있다.
이 유전층(34, 25)은 그 외면에 보호막(36)을 구비하는 것이 바람직하다. 특히 보호막(36)은 방전셀(18, 28) 내부의 방전공간에서 일어나는 플라즈마 방전에 노출되는 부분에 형성될 수 있다. 이 보호막(36)은 유전층(34, 35)을 보호하고 높은 이차전자 방출계수를 요구하지만, 가시광의 투과성을 가질 필요는 없다. 즉 주사전극(32) 및 어드레스전극(11)은 전면기판(20) 및 배면기판(10)에 형성되는 것이 아니고 양 기판(10, 20) 사이에 구비되므로 이들을 덮고 있는 유전층(34, 35)에 도포되는 보호막(36)은 가시광 비투과성의 특성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 이 보호막(36)의 일례로써, 가시광 비투과성 MgO는 가시광 투과성 MgO에 비하여 훨씬 높은 이차전자 방출계수(secondary electron emission coefficient) 값을 가지며, 따라서 방전개시전압을 더욱 낮출 수 있다.
상기 어드레스전극(11)은 동일한 유전율을 가지는 유전층(35)으로 덮여지므로 제1, 제2 형광체층(19, 29)의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 사이에서 동일한 방전개시전압을 가지게 하여, 높은 전압 마진을 필요로 하지 않는다.
도 5를 참조하면, 주사전극(32)은 리셋 구간에 리셋 펄스(Vr)를 인가하고, 어드레싱 구간에 스캔 펄스(Vsc)를 인가하며, 유지구간에 유지 펄스(+Vs, -Vs)를 인가하여, 상기 어드레스전극(11)과 함께 방전셀(18, 28, 38)을 리셋하고, 켜질 방전셀(18, 28, 38)을 선택하며, 선택된 방전셀(18, 28, 38)로 화상을 표시한다. 또한, 어드레스전극(11)은 리셋 구간에 기준 전압(0V)을 유지하고, 어드레싱 구간에 어드레스 펄스(Va)를 인가하며, 유지 구간에 기준 전압(0V)을 유지하여 상기와 같은 구간 제어를 가능하게 한다. 그러나 각 전극은 이에 인가되는 신호 전압에 따라 그 역할을 달리 수행할 수 있으므로 본 발명이 이상에 한정될 필요는 없다.
이 주사전극(32)은 어드레스전극(11)과 함께 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에서 대향방전 구조를 형성하므로 면방전 구조에 비하여 유지방전을 위한 방전개시전압을 낮출 수 있다.
또한, 주사전극(32)과 어드레스전극(11)은 보다 넓은 면적의 대향방전을 유도하기 위하여, 각 방전공간(38)에서 배면기판(10) 및 전면기판(20)에 수직한 방향(z 축 방향)으로 확장되는 확장부(32b)와 돌기(11c)를 각각 구비한다. 이 확장부(32b)는 돌기(11c)를 방전공간(38)의 중앙에 두고 에워싼다.
따라서 돌기(11c)와 확장부(32b) 사이에서 방전시, 돌기(11c)와 확장부(32b) 사이의 가장 근거리에서 방전이 시작되고, 이 방전이 돌기(11c)와 확장부(32b) 사이의 원거리 측으로 확산되어 확장부(32b) 전체로 확산된다. 즉 이 돌기(11c)와 확장부(32b)는 초기 방전시에 숏 갭(short gap)을 형성하여 저전압에 의한 방전개시를 가능하게 하고, 이후에는 롱 갭(long gap)을 형성하여 방전효율을 높일 수 있게 한다.
또한, y 축 방향 양측에 구비되는 주사전극(32)의 확장부(32b)는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 수직 방향으로 절단하는 단면 구조에서, 이의 수직 방향의 길이(hvY)가 이의 수평 방향의 길이(hhY)보다 긴 단면 구조를 가진다. 또한, 상기 방전공간(38) 내부에 구비되는 어드레스전극(11)의 돌기(11c)는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 수직 방향으로 절단하는 단면 구조에서, 이의 수직 방향의 길이(hvA)가 이의 수평 방향의 길이(hhA)보다 긴 단면 구조를 가진다. 이 확장부(32b)와 돌기(11c)에서 넓게 형성되는 대향 방전은 강한 진공자외선을 생성하고, 이 강한 진공자외선은 방전공간(18, 28) 내부의 넓은 면적에 걸쳐 제1, 제2 형광체층(29)에 충돌되어 발생되는 가시광의 광량을 증대시킨다.
이 주사전극(32) 및 어드레스전극(11)은 TFCS(Thick Film Ceramic Sheet)법으로 제작이 가능하다. 즉 주사전극(32)과 어드레스전극(11)을 포함하는 전극부를 따로 제작한 다음, 배면판 격벽(16)이 형성되어 있는 배면기판(10)에 결합하여 제작할 수도 있다.
이하에서는 상기에서 설명한 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 대해서 알아본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법의 구동 파형도이다.
이하에서는 편의상 하나의 방전셀(18, 28, 38)을 형성하는 주사전극(32, 이하, 'Y 전극'이라 한다) 및 어드레스전극(11, 이하, 'A 전극'이라 한다)에 인가되는 구동 파형에 대해서 설명한다.
하나의 서브필드는 리셋 구간, 어드레싱 구간 및 유지 구간으로 이루어지며, 리셋 구간은 상승 구간으로 이루어진다.
리셋 구간의 상승 구간에서는 A 전극을 기준 전압(도 5에서는 0V)으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 음의 유지 전압(Vs)에서 Vset 전압까지 점진적으로 증가시킨 후, 기준 전압(0V)까지 하강시키는 펄스를 인가시킨다. 도 5에서는 Y 전극의 전압이 램프 형태로 증가하는 것으로 도시하였다. Y 전극의 전압이 증가하는 중에 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전(이하, "약 방전"이라 함)이 일어나면서, 방전셀(18, 28, 38)을 초기화한다. 이 리셋 구간은 Y 전극에 인가되는 Vset 전압 이후 점진적으로 하강하는 구간을 구비하지 않고 상승 구간을 구비하므로 리셋 시간을 단축시킬 수 있다.
다음, 어드레싱 구간에서 켜질 방전셀(18, 28, 38)을 선택하기 위해 Y 전극에 스캔 펄스(Vsc)를 인가하고 A 전극에 어드레스 펄스(Va)를 인가한다.
유지 구간에서 방전셀(18, 28, 38)의 일측에 구비되는 A 전극을 기준 전압(0V)을 인가하고, Y 전극에 양의 유지 펄스(+Vs)와 음의 유지 펄스(-Vs)를 반복적으로 인가하여 화상을 구현한다.
유지 구간의 끝 부분에는 하강 구간을 형성하며, 이 하강 구간에서는 A 전극을 기준 전압(0V)으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 0V에서 음의 유지 전압(-Vs)까지 점진적으로 감소하는 이레이저 펄스(eraser pulse)를 인가시킨다. 그러면 Y 전극의 전압이 감소하는 중에 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전이 일어나면서 유지 방전에 의해 형성된 벽 전하가 소거된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 A 전극을 기준 전압(0V)으로 바이어스한 상태에서 Y 전극에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지 방전 동작을 수행할 수 있다. 따라서 종래와 같은 유지전극(X 전극) 및 이를 구동하는 구동 보드를 제거할 수 있으므로 회로 가격이 저감된다.
도 7 내지 도 9는 도 3과 비교되는 다른 실시예들의 부분 단면도이다.
이 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 이하 설명에서는 상기 실시예의 구성과 동일한 부분에 대한 설명을 생략하고 다른 부분에 대하여 설명한다.
도 7은 어드레스전극(11)이 주사전극(32)의 제1신장부(32a) 및 이에 형성된 확장부(32b)와 교차하여 방전공간(38)의 중심에 배치되는 예를 도시한다. 이 경우, 어드레스전극(11)은 방전공간(38)의 중심에 배치되어 어드레싱 구간에서 방전셀(18, 28, 38)을 선택하게 되며, 이 방전공간(38) 내에서 어드레스전극(11)과 주사전극(32)의 상호 작용으로 방전을 일으키게 된다.
도 8 및 도 9는 어드레스전극(11)이 제2신장부(11a)와 돌기(11c)를 분리하여 형성한 예를 도시한다. 도 9는 주사전극(32)이 z 축 방향으로 나란히 2개로 배치되는 예를 도시한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 배면기판과 전면기판 사이에 주사전극과 어드레스전극을 구비하고, 주사전극이 양측 방전공간에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 구획하며, 어드레스전극이 폐쇄형 방전공간에서 주사전극과 대향방전 구조를 형성하 고, 방전셀의 배면기판 측과 전면기판 측에 형광체층을 형성하여, 2개의 전극으로 리셋 구간, 어드레싱 구간, 및 유지 구간으로 제어케 하여, 방전셀을 선택하고 선택된 방전셀을 통하여 화상을 구현함으로써, 대향방전에 의하여 방전개시전압을 낮추어 발광효율을 향상시키고, 구동회로 수의 감소로 구동회로의 제조비용을 저감시키는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 상호 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판에 인접하여 다수의 방전공간을 구획하는 제1 격벽층;
    상기 제2 기판에 인접하여 상기 방전공간에 대향하는 다수의 방전공간을 구획하는 제2 격벽층;
    상기 양측 방전공간에 의하여 형성되는 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 양측 방전공간에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 구획하여 일 방향으로 연결하는 제1 전극; 및
    상기 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서, 상기 제1 전극의 연결 방향에 교차하여 신장되고 상기 폐쇄형 방전공간에서 그 일측이 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 방전셀의 일측에서 일 방향을 따라 신장 형성되는 제1신장부와,
    상기 제1신장부에서 방전셀에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 형성하고 상기 제1신장부에서 상기 기판 면에 수직 방향으로 연장되는 확장부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 제1신장부와 교차하고, 상기 방전셀의 중심에 배치되어 상기 폐쇄형 방진공간의 양측을 가로지르도록 하여 상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 제2신장부와,
    상기 제2신장부에서 상기 제1 전극이 형성하는 폐쇄형 방전공간에 대하여 상기 기판 면의 수직 방향으로 돌출되는 돌기를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 방전셀의 일측에서 상기 폐쇄형 방전공간의 양측을 가로지르도록 하여 상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 제2신장부와,
    상기 제2신장부에서 상기 기판 면의 수평 방향으로 상기 방전셀의 중심을 향하여 신장되는 브랜치(branch),
    상기 브랜치에서 상기 제1 전극이 형성하는 폐쇄형 방전공간에 대하여 상기 기판 면의 수직 방향으로 돌출되는 돌기를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 기판의 평면 방향에 대하여 사각형, 다각형, 원형, 및 타원형 중 어느 하나로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 금속 전극으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 그 외면에 유전층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유전층은 그 외면에 보호막을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽층은 상기 제1 기판에서, 일 방향으로 신장 형성되는 제1 격벽부재, 및 이 제1 격벽부재와 교차되는 제2 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 격벽층은 상기 제2 기판에서, 일 방향으로 신장 형성되는 제3 격벽부재, 및 이 제3 격벽부재와 교차되는 제4 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기판의 방전공간은 상기 방전셀에 상응하는 위치의 상기 제1 기판을 식각하고, 이에 형광체층을 도포하여 형성되고,
    상기 제2 기판의 방전공간은 상기 방전셀에 상응하는 위치의 상기 제2 기판을 식각하고, 이에 형광체층을 도포하여 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 기판의 수직 방향을 따라 1개 또는 2개로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제1 기판에 인접하여 형성되는 제1 격벽층과, 제2 기판에 인접하여 형성되는 제2 격벽층과, 이 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에서 각 방전셀에 대응하여 폐쇄형 방전공간을 구획하여 일 방향으로 연결하는 제1 전극과, 이 제1 전극에 교차하는 방향으로 신장되어 상기 폐쇄형 방전공간에서 그 일측이 제1 전극과 대향 방전하는 제2 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법에 있어서,
    유지 구간에서, 그 일측이 폐쇄형 방전공간의 중심에 구비되는 제2 전극을 기준 전압(0V)으로 유지하고,
    상기 방전셀에 대응하는 폐쇄형 방전공간을 형성하는 제1 전극에 양의 유지 전압(+Vs)을 가지는 유지 펄스와 음의 유지 전압(-Vs)을 가지는 유지 펄스를 반복적으로 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유지 구간은 그 끝 부분에서, 상기 제1 전극에 기준 전압(0V)에서 음의 유지 전압(-Vs)까지 점진적으로 감소하는 이레이저 펄스(eraser pulse)를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    리셋 구간은 상기 제1 전극에 양의 유지 전압(+Vs)에서 모든 조건의 방전셀에서 방전이 일어날 수 있는 전압(Vset)까지 점진적으로 증가한 후, 기준 전압까지 하강하는 펄스를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    어드레싱 구간은 상기 제1 전극에 스캔 펄스(Vsc)를 인가하고, 이에 대응되는 제2 전극에 어드레스 펄스(Va)를 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
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