KR20000013453A - 직류형 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하면서도 고휘도 구현에 적합한 직류형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명의 직류형 PDP는 제1 기판에 배치된 양극과, 제2 기판에 상기 양극과 교차하는 방향으로 배치된 음극과, 제2 기판에 음극과 나란하게 배치된 보조양극과, 음극 및 보조양극에 대응하여 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 별도의 보조방전셀들을 필요로 하지 않음에 따라 종래에 비하여 구조 및 구동방법이 간단해지고, 방전셀의 개수가 줄어들어 방전셀의 면적이 증대되므로 방전효율이 향상되게 된다.

Description

직류형 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법(Plasma Display Panel Of Direct Current Type And Driving Method Thereof)

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 구조가 간단하면서도 고휘도 구현에 적합한 직류형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, PDP라 한다)은 기체방전을 이용하는 디스플레이 소자로서 기체방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광을 이용하여 문자 또는 그래픽(Graphic)을 표시하게 된다. 이러한, PDP는 전극구조에 따라 직류형(DC Type)과 교류형(AC Type)으로 대별되고 있다. 직류형 PDP의 경우 전극이 방전가스에 직접 노출되며 교류형 PDP의 경우 전극이 유전체를 통해 간접적으로 노출되게 된다.

도 1을 참조하면, 한 화소에 대응하는 직류형 PDP의 셀 구조가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 셀은 하나의 화소에 대응하는 것으로서 통상 4개의 표시셀과 표시셀의 양측부에 마련된 보조방전 셀의 2종류로 구성되고 있다. 상부 기판(10) 상에는 음극(Cathod)(12)이 배치되고 하부기판(14) 상에는 양극(18)과, 보조 양극(20), 양극 버스전극(22) 그리고 보조양극 버스전극(21)이 배치되고 있다. 그리고, 양극 버스전극(22)과 양극(18), 보조양극 버스전극(21)과 보조 양극(20) 사이에 전류 제한용 저항(24)을 배치하여 방전 전류의 폭주와 음극(12)의 스퍼터링을 억제해 수명을 대폭적으로 늘리게 되었다. 이러한, 전극들이 배치된 하부기판(14) 상에는 절연층(26)이 형성된다. 하부기판(14)로부터 위로 신장된 격벽(16)은 격자구조로 형성되어 4개의 표시셀을 마련함과 아울러 이 표시셀들의 양측부에 보조방전 셀을 마련하게 된다. 표시셀에 배치된 양극(18)과 보조방전 셀에 배치된 보조양극(20)은 각각의 방전공간에서 돌출된 구조를 갖는다. 그리고, 4개의 표시셀들의 양극(18) 주위 및 격벽의 표면에 형광체(28)를 도포함으로써 한 화소의 구성을 통상의 RGB와는 달리 RGBG로 구성하고 있다.

도 2를 참조하면, 보조방전 셀을 사이에 둔 인접 표시셀들에 대한 단면도가 도시되어 있다.

도 2에서 보조방전 셀에서 보조양극(20)과 음극(12) 사이에 걸리는 전압에 의해 프라이밍 방전이 일어나고, 이 프라이밍(Priming) 방전에 의해 발생된 하전입자들은 격벽(16) 위에 마련된 프라이밍 공간을 통해 인접한 표시셀들의 방전공간으로 이동하게 된다. 이렇게 표시셀들의 방전공간으로 이동된 하전입자와 음극(12)과 양극(18) 사이에 인가되는 전압에 의해 표시셀에서는 라이팅방전이 방전이 발생하고 음극(12)에 인가되는 유지펄스에 의해 방전을 유지하게 된다.

도 3은 직류형 PDP의 전체적인 전극 배치도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 직류형 PDP는 수평방향으로 나란하게 배치된 양극라인(C0, C1, C2, …)과, 수직방향으로 나란하게 배치된 보조음극 버스라인(A0, A1, …)과 보조음극 버스라인(A0, A1, …)의 사이에 나란하게 두개씩 배치된 음극 버스라인(D1, D2, …)을 구비한다. 그리고, 양극라인(C0, C1, C2, …)과 보조음극 버스라인(A0, A1, …)의 교차부에는 보조방전 셀(13)이 마련되고, 양극라인(C0, C1, C2, …)과 음극 버스라인(D1, D2, …)의 교차부에는 표시셀(11)이 마련되게 된다.

이러한 구조의 직류형 PDP는 펄스 메모리 구동방식이라 하며 도 4에 그 기본 구동파형에 대한 한 예가 도시되어 있다.

보조음극 버스라인들(A0, A1, …)에는 프라이밍 방전을 위한 보조펄스들이 일정하게 공급된다. 이러한, 보조펄스와 양극라인들(C0, C1, C2, …)에 순차적으로 공급되는 주사펄스에 의해 프라이밍 방전이 발생하게 된다. 이때, 음극 버스라인들(D1, D2, …)에 공급되는 비디오 데이터펄스에 따른 라이트펄스가 상기 주사펄스와 동기되어 공급됨으로써 주사라인단위로 선태적인 라이팅방전이 발생하게 된다. 이어서, 라이팅방전이 발생한 방전셀들은 음극 버스라인들(D1, D2, …)에 일정주기로 공급되고 있는 유지펄스와 양극라인들(C0, C1, C2, …)에 인가되고 있는 바이어스 전압에 의해 방전을 유지하게 된다. 이 방전유지기간은 양극라인들(C0, C1, C2, …) 에 인가되고 있는 바이어스 전압의 길이에 의해 결정되게 된다. 이와 같이, 직류형 PDP는 선 순차로 데이터를 로드하고 동시에 유지펄스 전압을 인가해간다.

그런데, 이러한 교류형 PDP는 보조방전셀에 의한 프라이밍 방전을 이용하기 위하여 한 화소당 4개의 표시셀을 구비해야하므로 구조가 복잡하다. 또한, 교류형 PDP에 비해 단위면적당 방전셀의 개수가 많음에 따라 상대적으로 셀의 면적이 작으므로 방전효율이 좋지 않은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 구조를 간단히 함과 아울러 셀의 단위면적을 확대하여 방전효율을 향상시킬 수 있는 직류형 PDP를 제공하는 것이다.

도 1은 한 화소에 대응하는 직류형 PDP의 셀 구조를 나타낸 사시도,

도 2는 종래의 직류형 PDP에서 보조방전 셀을 사이에 둔 인접 표시셀들을 도시한 단면도.

도 3은 종래의 직류형 PDP의 전체적인 전극 배치도.

도 4는 종래의 직류형 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동파형도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 직류형 PDP의 단면도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 직류형 PDP의 전체적인 전극 배치도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 다른 직류형 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동파형도.

도 8은 통상의 직류형 PDP에서의 계조표현 방법을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10, 30 : 상부기판 12, 38 : 음극

14, 34 : 하부기판 16, 36 : 격벽

18, 32 : 양극 20, 40 : 보조양극

21 : 보조양극 버스라인 22 : 양극 버스라인

24 : 저항 26 : 절연층

28 : 형광체 44 : 방전셀

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직류형 PDP는 제1 기판에 배치된 양극과, 제2 기판에 상기 양극과 교차하는 방향으로 배치된 음극과, 제2 기판에 음극과 나란하게 배치된 보조양극과, 음극 및 보조양극에 대응하여 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 직류형 PDP는 수직방향으로 나란하게 배치된 m개의 양극들과, 양극들과 교차하도록 배치된 n/2+1개의 음극들과, 음극들 사이에 배치된 n/2개의 보조양극들과, 어드레스전극과 교차되는 음극들과 보조양극 사이에 마련된 n×m개의 방전셀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 직류형 PDP 구동방법은 n/2+1개의 음극들과 상기 음극들 사이에 배치된 n/2개의 보조양극들의 사이에 m개의 양극들과 교차하는 지점에 마련된 n×m개의 방전셀을 구비하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법으로서, i번째 음극과 i-1번째의 보조음극 사이에 프라이밍 방전을 일으킨 후 비디오 데이터에 따라 선택적으로 라이팅방전을 일으키는 단계와, 상기 i번째 음극과 i+1번째 보조음극 사이에 프라이밍 방전을 일으킨 후 순차적으로 일으키는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 직류형 PDP의 단면도를 간단하게 나타낸 것으로서, 도 5에 도시된 PDP는 상부기판(30)에 배치된 양극(32)과, 하부기판(34)에 교번적으로 나란하게 배치된 음극(38) 및 보조양극(40)과, 상부기판(30)과 하부기판(34) 사이에 형성되어 표시방전공간(42)을 마련하는 격벽(36)을 구비한다.

도 5에 도시된 PDP는 종래의 PDP와는 달리 별도의 보조방전셀을 구비하지 않는다. 상부기판(30)과 하부기판(34)는 대향하게 배치된다. 상부기판(30) 상에는 양극(32)이 나란하게 배치되고, 하부기판(34) 상에는 음극(38)과 보조양극(40)이 상기 양극(32)과 교차하는 방향으로 나란하게 배치된다. 하부기판(34) 상에 교번적으로 배치된 음극(38)과 보조양극(40)의 상부에 형성된 격벽(36)은 셀 간의 광학적 간섭이 차단되도록 방전공간(42)을 마련함과 아울러 상부기판(30)과 하부기판(34)을 지지하는 역할을 한다. 그리고, 음극(38) 및 보조양극(40)이 배치된 하부기판(34) 상에 도시하지 않은 절연층과 형성될 수 있고, 그 절연층 및 격벽(36)의 표면에 고유색의 가시광을 발생하기 위한 형광체가 도포되게 된다. 이와 같이, 본 발명의 직류형 PDP는 별도의 보조방전셀을 구비하지 않으므로 종래에 비하여 비교적 구조가 간단하다는 장점이 있다. 따라서, 단위면적당 구비되는 방전셀의 개수가 줄어드는 반면에 방전셀의 면적이 확대되어 방전영역이 증가됨으로써 방전효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 직류형 PDP의 전체적인 전극 배치를 나타내고 있다.

도 6에 도시된 PDP는 수직방향으로 나란하게 배치된 양극라인들(D1, D1, D2, D3, …)과, 수평방향으로 교번되어 배치된 음극라인들(C0, C1, C2, C3, …) 및 보조양극라인들(AO, A1, A2, A3, …)을 구비한다. 이러한 PDP에서 방전셀들은(44) 양극라인들(D1, D1, D2, D3, …)이 형성된 음극라인들(C0, C1, C2, C3, …)과 보조양극라인들(A0, A1, A2, A3, …) 사이에 마련된다. 이 경우, 2개의 보조전극라인의 사이의 음극라인이 2개의 주사라인에 공통적으로 사용되게 된다. 이에 따라, 종래의 PDP는 n×m개의 방전셀을 마련하기 위하여 n개의 음극라인이 요구되었지만 본 발명의 PDP에서는 n/2 +1개의 음극라인만 필요하게 된다. 여기서, 양극라인들(D1, D1, D2, D3, …)은 비디오 데이터를 입력하는데 사용되고, 음극라인들(C0, C1, C2, C3, …)은 화면을 주사하고 방전을 유지시키는데 사용되며, 보조양극라인들(A0, A1, A2, A3, …)은 프라이밍 방전을 일으키는데 사용되게 된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 직류형 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동파형이 도시한 것이다.

우선, 도 6에 도시된 PDP의 제3 양극라인(C2)에 음의 전압치를 갖는 주사펄스가 공급되고 제2 보조양극라인(A1)이 기저전위가 됨에 따라 두 전극라인(C2, A1) 사이에 발생되는 전압차에 의해 네번째 주사라인의 방전셀들에서 프라이밍 방전이 발생하게 된다. 이때, 제3 양극라인(C2)와 인접하게 배치된 제3 보조양극라인(A2)에는 음의 전압펄스가 공급됨으로써 두 전극라인 간의 전위차가 작아 방전이 발생하지 않게 된다. 이렇게 프라이밍 방전이 발생한 후 양극라인들(D0, D1, D2, D3, …)에 비디오 데이터가 로드되어 네번째 주사라인의 방전셀이 선택되게 된다. 이 경우, 프라이밍 방전에 의해 발생된 프라이밍 하전입자를 이용하기 위하여 음극라인(C2)와 보조양극라인(A1) 사이의 프라이밍 방전은 음극라인(C2)와 양극라인들(D0, D1, D2, D3, …) 간의 라이팅 방전보다 Tr 기간만큼 먼저 일어나는 것이 바람직하다. 그 다음, 제3 양극라인(C2)에 상기와 동일한 주사펄스가 공급되고 제3 보조양극라인(A2)이 기저전위가 됨에 따라 두 전극(C2, A2) 간의 전압차에 의해 다섯번째 주사라인의 방전셀들에서 프라이밍 방전이 발생하게 된다. 이때, 제3 양극라인(C2)와 인접한 제2 보조양극라인(A1)에는 음의 전압펄스가 공급됨으로써 방전이 발생하지 않게 된다. 이어서, 양극라인들(D0, D1, D2, D3, …)에 비디오 데이터가 로드되어 다섯번째 주사라인의 방전셀이 선택되게 된다. 계속해서, 다음의 주사라인들이 상기와 동일하게 순차적으로 주사되게 된다. 그리고, 데이터가 로드된 상기 두 주사라인은 도시하지 않은 유지펄스에 의해 방전을 유지하게 되고, 일정기간이 지난 후 인가되는 소거전압에 의해 방전을 중지하게 된다.

도 8을 참조하면, 직류형 PDP의 계조 구현 방법이 시간순으로 도시되어 있다.

직류형 PDP는 통상의 교류방식과 같이 1 프레임을 분할해 서브필드 수의 편성으로 계조를 내는 방법을 채용하고 있다. 다시 말하여, 한 프레임을 비트수와 같은 개수의 서브필드(Sub-field; SF)로 시분할하고 각 서브필드마다 유지방전기간을 다르게 조절하여 유지방전기간에 비례하는 계조값을 결정하고 그 계조값들을 조합함으로써 한 프레임의 계조를 구현하고 있다. 이때, 교류형 PDP는 화면을 주사한 후에 동시에 방전을 유지시키는 반면에 직류형 PDP는 선순차로 주사하면서 이어서 선순차로 방전을 유지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류형 PDP에 의하면 별도의 보조방전셀들을 필요로 하지 않음에 따라 종래에 비하여 구조 및 구동방법이 간단해지게 된다. 또한, 본 발명에 따른 직류형 PDP에 의하면 단위면적당 방전셀의 개수가 줄어드는 반면에 방전셀의 면적이 증대되므로 방전효율이 향상되게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (8)

1. 직류형 플라즈마 디스플레이 패널에 매트릭스 형태로 마련된 방전셀에 있어서,

   제1 기판에 배치된 양극과,

   제2 기판에 상기 양극과 교차하는 방향으로 배치된 음극과,

   상기 제2 기판에 상기 음극과 나란하게 배치된 보조양극과,

   상기 음극 및 보조양극에 대응하여 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 음극 및 보조양극의 주위와 상기 격벽의 표면에 도포된 형광체를 더 구비하고,

   상기 격벽에 의해 마련된 방전공간에는 방전용 가스가 봉입된 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 격자구조인 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 수직방향으로 나란하게 배치된 m개의 양극들과,

   상기 양극들과 교차하도록 배치된 n/2+1개의 음극들과,

   상기 음극들 사이에 배치된 n/2개의 보조양극들과,

   상기 어드레스전극과 교차되는 상기 음극들과 보조양극 사이에 마련된 n×m개의 방전셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   i번째 음극은 제1 주사펄스에 의해 i-1번째의 보조음극과 프라이밍 방전을 일으키고, 제2 주사펄스에 의해 i+1번째 보조음극과 프라이밍 방전을 순차적으로 일으키는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 각 주사펄스보다 임의의 시간만큼 지연되어 상기 m개의 양극들에 공급되는 비디오 데이터펄스에 의해 상기 i번째 음극과 선택적으로 라이팅방전을 일으키는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 주사펄스가 인가되는 동안에 상기 i-1번째의 보조음극과 i+1번째 보조음극에는 서로 상반된 상태의 전압치가 교번적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널.
8. n/2+1개의 음극들과 상기 음극들 사이에 배치된 n/2개의 보조양극들의 사이에 m개의 양극들과 교차하는 지점에 마련된 n×m개의 방전셀을 구비하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,

   i번째 음극과 i-1번째의 보조음극 사이에 프라이밍 방전을 일으킨 후 비디오 데이터에 따라 선택적으로 라이팅방전을 일으키는 단계와,

   상기 i번째 음극과 i+1번째 보조음극 사이에 프라이밍 방전을 일으킨 후 순차적으로 일으키는 것을 특징으로 하는 직류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.