KR20010058706A - 주방전 영역과 보조 방전 영역을 구비하는 교류형플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

유지방전시 데이터 전극의 간섭을 피할 수 있고, 콘트라스트 저하를 방지할 수 있으며 전극 갭의 경로를 증가시킬 수 있어 효율성 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는, 주방전 영역과 보조 방전 영역을 구비하는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 방전 영역을 주방전 영역과 보조 방전 영역으로 나누어 전면쓰기 기간 동안에는 주방전 영역으로만 방전을 하여 나오는 빛의 출현을 최소로 하고, 유지방전 기간 동안에는 보조 방전 영역으로 방전을 실시하여 휘도의 향상을 도모함과 동시에 데이터 쓰기에 참여할 스캔 전극의 일부에 대해서는 유전체 도포면적을 달리하여 축적되는 전하량을 줄여줌으로써 전하량의 불균일로 야기되는 데이터 쓰기의 오류를 최소화하도록 하는데 특징이 있다.

Description

주방전 영역과 보조 방전 영역을 구비하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법{AC TYPE PLASMA DISPLAY PANEL HAVING MAIN AND SUBSIDIARY DISCHARGE AREA AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 주방전 영역과 보조방전영역으로 분리되는 AC형 PDP 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

PDP는 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(electroluminescence display)와 같은 여러 평판형 디스플레이 소자 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

즉, 플라즈마 디스플레이 패널은 40 " 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self-emissive display)로서 160。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평판 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있다. 이에 따라 차세대 고선명 벽걸이 TV 및 TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어, 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

PDP는 두께가 3 ㎜ 정도되는 2장의 유리기판을 사용하여 각각의 기판 위에 적당한 전극과 형광체를 도포하고, 두 기판의 간격을 약 0.1 ㎜ 내지 0.2 ㎜로 유지하면서 그 사이의 공간에 플라즈마를 형성하는 방법을 채택하고 있기 때문에 평판으로서 대형화가 가능하다.

또한, PDP에서 가스 방전은 전극간에 전압이 인가되더라도 방전 개시 전압 이하의 인가전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 강한 비선형성을 갖고, 대형 디스플레이의 구동에 필수적인 기능인 기억기능(memory function)이 있어 초대형의 패널에 대해서도 휘도의 저하없이 고화질의 화상을 표현할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마를 발생하기 위한 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(conduction current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류형(DC형)과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르는 교류형(AC형)으로 구분된다.

도1은 종래 AC형 PDP 방전셀의 개략적인 구조를 보이는 단면도로서, 전면판(10) 상에 스캔(scan) 및 서스테인(sustain)을 위한 전극(11), 유전층(12) 및 MgO 보호층(13)이 형성되고, 배면판(20) 상에는 데이터 전극(21)과 유전층(22)이 형성된 상태를 보이고 있다. 도1과 같은 종래 AC형 PDP 구조에서는 데이터 전극(21)이 스캔 전극 및 서스테인을 위한 전극(11)에 수직으로 지나가도록 배치됨으로써 유지방전시 발생하는 데이터 전극의 간섭으로 가져와 효과적인 유지 방전을 실시하는데 많은 문제점이 있다. 또한, 전면 쓰기 과정에서 플라즈마 밀도가 비교적 높기 때문에 콘트라스트가 저하되고, 콘트라스트와 효율의 향상을 동시에 만족시키는데 적지 않은 어려움이 있다.

한편, 전극 갭 경로(path) 연장은 플라즈마의 효율 향상에 기여한다고 보고되고 있다. 따라서, 방전의 극대화를 위해서는 전극 면적과 전극갭의 효율적인 크기(dimension)가 결정되어하는데, 종래와 같은 직사각형의 전극 구조로는 전극면적을 유지시키면서 전극 갭의 경로를 늘리는데 한계가 있어 효율성과 안정성을 동시에 만족시키는데 큰 어려움이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 유지방전시 데이터 전극의 간섭을 피할 수 있고, 콘트라스트 저하를 방지할 수 있으며 전극 갭의 경로를 증가시킬 수 있어 효율성 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는, 주방전 영역과 보조 방전 영역을 구비하는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법을 제공하는데 목적이 있다.

도1은 종래 AC형 PDP 방전셀의 개략적인 구조를 보이는 단면도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP의 방전셀의 구조를 개략적으로 보이는 단면도,

도3 도2에 도시한 AC형 PDP 방전셀 전면판 상의 제1, 제2 및 제3 전극 및 배면판의 데이터 전극 위치 관계를 시한 개략도.

도4a 및 도4b는 각각 도2 및 도3에 도시한 제1, 제2 및 제3 전극의 형상을 개략적으로 보이는 평면도,

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP의 구동예를 보이는 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명*

30: 전면판 31: 제1 전극

31A: 데이터 쓰기 영역 31B: 비 데이터 쓰기 영역

32: 제2 전극 33: 제3 전극

34: 유전층 35: 보호막

40: 배면판 41: 데이터 전극

42: 유전층

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전면판 상에 위치하여, 데이터 쓰기에 참가하는 제1 영역 및 데이터 쓰기에 참가하지 않는 제2 영역으로 분리되고주 방전 영역을 형성하는 제1 전극; 상기 전면판 상에 위치하며 보조 방전 영역을 형성하는 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 전면판 상에 위치하며 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각과 방전을 일으키는 제3 전극; 상기 제1 전극, 제2 전극, 제3 전극 및 상기 전면판을 덮는 유전층; 상기 전면판과 마주보는 배면판 상에 형성되어 상기 제1, 제2 및 제3 전극과 직교하는 데이터 전극; 상기 데이터 전극을 포함한 상기 배면판을 덮는 유전층을 포함하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀을 제공한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전술한 방전셀 구조를 구비하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극에서 전면쓰기를 실시하는 제1 단계; 상기 제1 전극에, 소거 펄스와 함께 마이너스 전압에서 플러스 전압까지 천천히 증가하는 펄스를 인가하여 벽전하를 소거하는 제2 단계; 상기 주방전 영역의 제1 전극에서 데이터 쓰기를 실시하는 제3 단계; 상기 데이터 전극을 플로팅 상태로 유지하면서 유지방전을 실시하는 제4 단계; 및 상기 제2 전극에는 소거펄스를 인가하는 제5 단계를 포함하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법을 제공한다.

본 발명은 방전 영역을 주방전 영역과 보조 방전 영역으로 나누어 전면쓰기 기간 동안에는 주 방전 영역으로만 방전을 하여 나오는 빛의 출현을 최소로하고, 유지방전 기간 동안에는 보조 방전 영역으로 방전을 실시하여 휘도의 향상을 도모함과 동시에 데이터 쓰기에 참여할 스캔 전극의 일부에 대해서는 유전체 도포면적을 달리하여 축적되는 전하량을 줄여줌으로써 전하량의 불균일로 야기되는 데이터 쓰기의 오류를 최소화하도록 하는데 특징이 있다.

첨부된 도면 도2 내지 도4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP의 방전셀 구조를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 AC형 PDP의 방전셀의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 AC형 PDP의 전면판(30) 상에는 데이터 쓰기 영역(31A)과 비 데이터 쓰기 영역(31B)으로 분리되며 주 방전 및 데이터 쓰기를 위한 제1 전극(31), 보조 방전을 위한 제2 전극(32), 상기 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에 형성되며 상기 제1 전극(31) 및 상기 제2 전극(32) 각각과 방전을 일으키는 제3 전극(33)으로 이루어진다. 그리고, 상기 제1 전극(31), 제2 전극(32), 제3 전극(31)을 포함한 전면판(30)을 덮는 유전층(34) 및 보호막(35)이 형성된다. 상기 제3 전극(33)은 투명전극으로 이루어진다.

한편, 유전층(34)은 제1 전극(31)의 데이터 쓰기 영역(31A) 상에 상대적으로 두껍게 형성된다. 데이터 쓰기 영역(31A)에 축적되는 전하량 감소로 인해, 비 데이터 쓰기 영역(31B)과의 오방전이 발생하는 것을 방지하기 위하여 비 데이터 쓰기 영역(31B)의 유전층(34) 도포 면적을 상대적으로 크게 하여, 즉 데이터 쓰기 영역(31A) 보다 비 데이터 쓰기 영역(31B)의 면적을 크게 하여 오방전의 발생을 최대한 억제한다.

배면판(40) 상에는 데이터 전극(41)과 유전층(42)이 형성된다. 전면판(30) 상의 유전층(34) 두께 변화율과 방전 공간의 변화율에 따라 방전 개시 전압의 상승또는 저하가 일어날 수 있기 때문에 배면판(40)의 데이터 전극(41)과 제1 전극(31)의 비 데이터 쓰기 영역(31B) 사이에 원치 않는 방전이 초래될 수도 있다. 이를 방지하기 위해 상기 데이터 전극(41)은 상기 제1 전극(31)의 데이터 쓰기 영역(31A)과 중첩되는 부분에 돌출부(41A)를 갖는다. 이에 따라 데이터 쓰기 영역(31A)과 데이터 전극(41) 간의 거리(d1)가 비 데이터 쓰기 영역(31B)과 데이터 전극(41) 간의 거리 보다 짧다.

도3은 도2에 도시한 AC형 PDP 방전셀 전면판(10) 상의 제1, 제2 및 제3 전극(31, 32, 33)과 배면판(도시하지 않음)의 데이터 전극(31)의 위치관계를 도시한 개략도이다. 올바른 데이터 쓰기를 할 수 있도록 하기 위해 데이터 쓰기 영역(31A)은 제1 전극(31)의 최외각 쪽에 돌출 형태의 패턴으로 형성한다.

도4a 및 도4b에 각각 도시한 바와 같이 상기 제3 전극(33)은 그 측면이 볼록 또는 오목한 형태로 이루어질 수도 있다. 이에 따라, 제1 전극(31) 및 제2 전극(32) 각각의 측면은 제3 전극(33)에 대응하여 오목 또는 볼록의 형태를 갖게 되어 방전 경로를 증가시킬 수 있다.

전술한 바와 같은 구조의 AC형 PDP를 구동시키기 위해서 도5에 도시한 바와 같이 전면쓰기는 제1 전극(31)과 제3 전극(33)에서만 실시하되, 보조 방전을 위한 제2 전극(32)에 걸리는 방전의 세기를 최대한 억제하기 위하여 더블링펄스(doubling pulse) 전압 보다 낮은 전압을 인가하도록 바이어스(51)를 잡아준다.

전면쓰기가 끝나면 자가소거 방전시 인버전(inversion) 상태를 대비하여 제1 전극(31)에 세폭 소거 펄스와 함께 마이너스 전압에서 플러스 전압까지 천천히 증가하는(slow rising) 펄스(52)를 인가하여 벽전하(wall charge)를 소거하며 리셋 기간을 마무리한다.

데이터 쓰기 기간에는 제2 전극(32)과 제1 전극(31)이 모두 스캔을 할 수 있도록 하였으며, 제2 전극(32)에는 제1 전극(31) 보다 폭이 2.5 ㎲ 미만으로 작은 펄스를 사용하도록 하여 선택 셀에 대하여 올바른 유지방전을 실시할 수 있도록 한다. 즉, 전면쓰기를 거치지 않은 보조방전을 위한 제2 전극(32)이 유지방전시 안정된 유지방전을 실시할 수 있도록 하기 위하여, 주방전 영역의 데이터 쓰기시 제2 전극(32)에 세폭 낮은 펄스(53)를 인가하여 강한 플라즈마를 형성시키지 않으면서 적은 량의 벽전하가 축적되도록 한다. 상기 세폭 낮은 펄스(53)는 2.5 ㎲ 보다 짧은 시간 동안 인가한다.

유지 방전 기간 동안에는 주방전 영역의 제1 전극(31)과 데이터 전극(41) 간의 오방전을 최소화하기 위하여 데이터 전극은 플로팅(floating) 상태를 유지하도록 한다.

리셋전 보조 방전영역의 제2 전극(32)에는 세폭 소거펄스(54)를 인가한다. 상기 세폭 소거 펄스는 2.5 ㎲ 보다 짧은 시간동안 인가한다.

전면쓰기시 보조전극의 바이어스(51) 펄스의 전압이 X 전극의 전압 보다 낮게 설정된 이유는 전면쓰기(X-Y)시 공간전하(space charge)를 보조전극으로 강한 방전없이 유입하기 위한 것이다. 공간전하는 세폭낮은 펄스(53)를 인가받아 유지방전시 올바른 점등의 안정성을 얻을 수 있다.(X-보조전극)

만일 세폭소거펄스(54)를 인가하지 않는다면 다음 프레임(frame)에서 전면쓰기시 바이어스(51) 펄스는 벽전하의 효과로 원치않는 강한 방전을 야기시키게 된다. 그러므로 세폭 소거펄스는 다음 프레임으로 넘어가기 전 벽전하를 지우기 위한 순수한 소거펄스이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 방전영역을 주 방전 영역과 보조 방전 영역 2영역으로 나누고 필요에 따라서 영역을 선택해 활용함으로써 전면쓰기시 야기 되는 빛의 세기를 줄여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

또한, 주방전 영역에 형성되는 제1 전극의 데이터 쓰기 영역이 제1 전극의 최외각 쪽에 위치하기 때문에 유지방전시 야기되는 데이터 전극의 간섭을 최소화 할 수 있으며, 전극 패턴을 타원형으로 형성함으로써 전극 면적은 그대로 유지하면서도 방전 경로는 길게 하여 방전의 효율을 높일 수 있다.

그리고, 상기 제1 전극의 데이터 쓰기 영역과 중첩되는 데이터 전극의 돌출부가 데이터 전극의 최외각 쪽으로 위치하여 발광 셀과의 영향을 최소화시키면서 데이터 전극을 제1 전극과 가깝게 할 수 있기 때문에 자가 소거와 서서히 증가하는 소거 펄스만을 가지고도 보다 안정된 데이터 쓰기를 실행할 수 있다.

Claims (10)

1. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀에 있어서,

   전면판 상에 위치하여, 데이터 쓰기에 참가하는 제1 영역 및 데이터 쓰기에 참가하지 않는 제2 영역으로 분리되고 주 방전 영역을 형성하는 제1 전극;

   상기 전면판 상에 위치하며 보조 방전 영역을 형성하는 제2 전극;

   상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 전면판 상에 위치하며 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각과 방전을 일으키는 제3 전극;

   상기 제1 전극, 제2 전극, 제3 전극 및 상기 전면판을 덮는 제1 유전층;

   상기 전면판과 마주보는 배면판 상에 형성되어 상기 제1, 제2 및 제3 전극과 직교하는 데이터 전극; 및

   상기 데이터 전극을 포함한 상기 배면판을 덮는 제2 유전층

   을 포함하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 전극의 제1 영역은 돌출부 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 데이터 전극은 상기 제1 전극의 제1 영역과 중첩되는 부분에 돌출부를 가져, 상기 데이터 전극과 상기 제1 전극의 제1 영역 간 거리가 상기 데이터 전극과 상기 제1 전극 제2 영역 간의 거리 보다 짧은 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 유전층은 상기 제1 전극의 제1 영역 상에 상대적으로 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 전극의 상기 제2 영역이 상기 제1 영역의 면적 보다 상대적으로 넓은 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 제3 전극은 그 측면이 볼록하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 오목하거나

   상기 제3 전극은 그 측면이 오목하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 볼록한 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 방전셀.
7. 방전셀 구조가 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법에 있어서,

   상기 제1 전극과 상기 제3 전극에서 전면쓰기를 실시하는 제1 단계;

   상기 제1 전극에 펄스를 인가하여 벽전하를 소거하는 제2 단계;

   상기 주방전 영역의 제1 전극에서 데이터 쓰기를 실시하는 제3 단계;

   상기 데이터 전극을 플로팅 상태로 유지하면서 유지방전을 실시하는 제4 단계; 및

   상기 제2 전극에는 소거펄스를 인가하는 제5 단계

   를 포함하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제1 단계에서,

   상기 제2 전극에 더블링 펄스 전압 보다 낮은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제5 단계에서,

   상기 보조 방전 영역의 제2 전극에 2.5 ㎲ 보다 작은 폭의 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 제2 단계에서,

    상기 제1 전극에 소거 펄스와 함께 마이너스 전압에서 플러스 전압까지 천천히 증가하는 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 구동 방법.