KR20020059492A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유지방전시 어드레스전극의 전계간섭에 의한 형광체 손상을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀 각각이, 배면기판 상에 형성된 격벽과; 격벽 내부에 그 격벽을 따라 형성되며 부분적으로 노출된 제1 어드레스전극과; 전면기판 상에 나란하게 형성된 주사전극 및 유지전극과; 전면기판 상에 주사전극과 나란하게 형성되어 제1 어드레스전극과 접속되며 방전셀 단위로 독립되게 형성된 제2 어드레스전극과; 제2 어드레스전극, 주사전극, 유지전극이 형성된 전면기판 상에 상기 제2 어드레스전극 부분적으로 노출되게 형성된 유전체층과; 배면기판 및 격벽 상에 도포된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 어드레스전극을 형광체와 분리하여 형성함으로써 유지방전시 어드레스전극의 전계간섭에 의한 형광체 손상을 방지할 수 있음과 아울러 유지방전시 동일한 기판 상에 나란하게 형성된 어드레스전극에도 유지펄스를 공급하여 어드레스전극과 주사전극 간의 1차 방전과 연이어 발생되는 주사전극과 유지전극 간의 2차 방전으로 방전길이가 증대되게 함으로써 방전효율 및 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동 방법{Plasma Display Panel and Method of Driving the same}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 유지방전시 어드레스전극의 전계간섭에 의한 형광체 손상을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 대형패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 "PDP"라 함)이 주목받고 있다. PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 전면기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과, 배면기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)이 나란하게 형성된 전면기판(10)에는 상부 유전층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 배면기판(18) 상에는 하부 유전층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 방전셀은 어드레스전극(20X)과 주사전극(12Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z) 간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(32)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다. PDP의 휘도는 방전이 유지되는 기간으로 결정된다. 아울러, 유지방전의 상태에 따라 디스플레이의 화질의 정도가 결정되며, 특히 휘도와 효율, 그리고 수명의 정도가 유지방전의 상태에 크게 의존하고 있다. 여기서, PDP의 수명의 형광체(26)의 수명에 의해 좌우된다. 그런데, 종래의 PDP에서는 어드레스전극(20X)이 형광체(26) 아래에 위치함에 따라 형광체(26) 수명 단축에 큰 영양을 주고 있다.
상세히 하면, 종래의 PDP에서 어드레스전극(20X)은 어드레스방전시에만 데이터를 공급하는데 이용되어질 뿐 더 이상은 활용되지 않는다. 그러나, 어드레스전극(20X)은 도 2에 도시된 바와 같이 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z) 간의 유지방전을 위해 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z) 사이에 형성되는 전계를 간섭하게 된다. 이러한 어드레스전극(20X)의 전계간섭은 유지방전시 생성된 하전입자들 중 일부분의 흐름을 형광체(26) 쪽으로 유발시키는 결과를 초래하여 형광체(26)가 손상되게 하여 PDP의 수명을 단축시키고 있다. 이러한 유지방전시 형광체(26)의 손상문제는 어드레스전극(20X)이 형광체(26) 하부에 위치하는 한 필연적으로 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 유지방전시 형광체 손상을 방지할 수 있는 PDP를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 방전셀에서의 유지방전 현상을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동파형도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10, 40 : 전면기판 12Y, 44 : 주사전극
12Z, 46 : 유지전극 14, 48 : 상부 유전층
16 : 보호막 18, 30 : 배면기판
20X : 어드레스전극 22 : 하부 유전층
24, 32 : 격벽 26, 38 : 형광체
32A : 제1 격벽층 32B : 제2 격벽층
34 : 제1 어드레스전극 34A : 제1 보조전극
42 : 제2 어드레스전극 42A : 제2 보조전극
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP는 방전셀 각각이, 배면기판 상에 형성된 격벽과; 격벽 내부에 그 격벽을 따라 형성되며 부분적으로 노출된 제1 어드레스전극과; 전면기판 상에 나란하게 형성된 주사전극 및 유지전극과; 전면기판 상에 주사전극과 나란하게 형성되어 제1 어드레스전극과 접속되며 방전셀 단위로 독립되게 형성된 제2 어드레스전극과; 제2 어드레스전극, 주사전극, 유지전극이 형성된 전면기판 상에 상기 제2 어드레스전극 부분적으로 노출되게 형성된 유전체층과; 배면기판 및 격벽 상에 도포된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PDP 구동방법은 방전셀 각각이 주사전극 및 유지전극과, 격벽 내부에 형성된 제1 어드레스전극과 접촉되며 방전셀 단위로 독립되어 주사전극과 나란하게 형성된 제2 어드레스전극을 포함하고, 주사전극에 리셋펄스를 공급하여 방전셀들에서 동시에 리셋방전이 발생되게 하여 초기화하는 단계와, 주사전극과 제2 어드레스전극 간에 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 방전이 발생되게 하는 단계와, 어드레스방전이 방전셀들에서 방전이 제2 어드레스전극과 주사전극 간의 1차 방전과 연이어 주사전극과 유지전극 간의 2차 방전으로 이어지는 유지방전이 지속되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PDP를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 PDP의 단면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 PDP에서 방전셀은 배면기판(30) 상에 형성된 격벽(32) 속에 단자부(34A)가 노출되게 형성된 제1 어드레스전극(34)과, 전면기판(40) 상에 나란하게 형성된 주사전극(44) 및 유지전극(46)과, 주사전극(44)과 나란하게 형성되어 제1 어드레스전극(34)과 접속되는 제2 어드레스전극(42)을 구비한다. 배면기판(30) 상에는 제1 격벽층(32A)이 형성된다.제1 어드레스전극(34)은 제1 격벽층(32A)의 상면을 따라 형성된다. 이 경우, 제1 어드레스전극(34)은 그의 전극폭이 제1 격벽층(32A) 격벽폭 보다 작게 설정되어 제1 격벽층(32A)의 일측부로 치우쳐 형성된다. 이는 도 4에서와 같이 인접한 방전셀과의 신호간섭을 방지하기 위함이다. 제1 어드레스전극(34) 상에는 부분적으로 돌출되어 단자역할을 하는 제1 보조전극(34A)이 형성된다. 이 제1 보조전극(34A)이 노출되게끔 제1 어드레스전극(34)이 형성된 제1 격벽층(32A) 상에는 제2 격벽층(32B)이 형성된다. 이러한 제2 격벽층(32B)을 형성한 후 패터닝하여 제1 보조전극(34A)과 중첩되는 부분에 컨택홀을 형성함으로써 제1 보조전극(34A)이 노출되게 한다. 결과적으로, 제1 어드레스전극(32)은 격벽(32)의 내부에서 일측부로 치우쳐 형성됨과 아울러 제1 어드레스전극(32)으로부터 돌출된 제1 보조전극(34A)이 제2 격벽층(32B)의 홀을 통해 노출되게 된다. 격벽(32) 및 배면기판(30)의 표면에는 형광체(38)가 도포된다. 전면기판(40) 상에는 주사전극(44)과 유지전극(46)이 상기 격벽(32)과 교차하는 방향으로 나란하게 형성된다. 아울러, 주사전극(44)의 다른 측부에는 제2 어드레스전극(42)이 나란하게 형성된다. 주사전극(44) 및 유지전극(46)은 인접한 방전셀에도 포함되게끔 연장되어 형성되는 반면에, 제2 어드레스전극(42)은 방전셀 단위로 독립적으로 형성된다. 제2 어드레스전극(42) 상에 배면기판(30) 상에 형성된 제1 보조전극(34A)과 접촉되기 위한 제2 보조전극(42A)이 돌출되게 형성된다. 이러한 제1 어드레스전극(42), 주사전극(44) 및 유지전극(46)이 형성된 전면기판(40) 상에는 유전층(48)이 도포된다. 이러한 유전층(48)은 패터닝되어 제2 보조전극(42A)이 노출되게 하는 컨택홀이 형성되게된다. 유전층(48) 상에는 방전시 스퍼터링으로부터 유전층(48)을 보호하기 위한 보호막(도시하지 않음)이 형성되며, 이 보호막에도 제2 보조전극(42A)이 노출되게 컨택홀이 형성되게 된다. 이러한 구성을 가지는 배면기판(30)과 전면기판(40)이 얼라인먼트되어 합착되는 경우 유전층(48) 및 보호막에 형성된 컨택홀을 통해 노출된 제2 보조전극(42A)은 제2 격벽층(32A)에 형성된 컨택홀을 통해 노출된 제1 보조전극(34A)과 전기적으로 접촉되게 된다. 이에 따라, 방전셀 단위로 독립되게 형성된 제2 어드레스전극(42)은 격벽(32)을 따라 형성된 제1 어드레스전극(34)과 전기적으로 접속되게 되며, 제1 어드레스전극(34)을 통해 구동회로로부터 공급되는 데이터신호는 제1 보조전극(34A), 제2 보조전극(42A)을 경유하여 제1 어드레스전극(42)에 공급되게 된다. 전면기판(30)과 배면기판(40) 및 격벽(32)에 의해 마련된 방전공간에는 불활성가스가 충진된다. 여기서, 제1 및 제2 어드레스전극(34, 42)과 제1 및 제2 보조전극(34A, 42A)은 금속재질로 이루어지며, 주사전극(44) 및 유지전극(46)은 가시광투과를 위하여 투명전극물질(ITO 등)으로 이루어진다.
이러한 구성을 가지는 방전셀에서는 제1 어드레스전극(34)을 경유하여 제2 어드레스전극(42)에 공급되는 데이터전압신호와 주사전극(44)에 공급되는 주사전압신호에 의해 어드레스방전이 발생하게 된다. 이어서, 주사전극(44)과 유지전극(46)에 교번적으로 공급되는 유지전압에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(38)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다. 이 경우, 어드레스전극(34, 42)이 형광체(38)와 분리되어 형성됨으로써 유지방전시 어드레스전극(34, 42)의 전계 간섭에 의한 형광체(38) 손상을 방지할 수 있게 된다.
도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 PDP 구동방법을 설명하기 위한 것으로 한 서브필드 기간동안에 공급되는 구동파형을 도시한 것이다.
리셋기간(RPD) 동안에 주사전극(44)에 리셋펄스(RP)를 공급하여 리셋방전이 발생되게 한다. 리셋펄스(RP)의 상승구간에서 리셋방전으로 형성된 벽전하의 양은 리셋펄스(RP)의 하강구간에서 감소하게 된다. 특히, 리셋펄스(RP)의 하강구간에서 제2 어드레스전극(42)과 주사전극(44) 사이에 과방전이 일어나지 않으면서 벽전하의 인버젼이 일어날 수 있도록 제1 어드레스전극(34)을 통해 제2 어드레스전극(42)에 슬로우 램핑 펄스(SRP)를 공급함과 아울러 유지전극(46)에 정극성(+)의 직류전압(Vs)을 공급하게 된다. 이어서, 제1 어드레스전극(34)을 통해 제2 어드레스전극(42)의 세폭의 소거펄스(EPx1)를 공급하여 소거방전으로 벽전하를 더 소거하여 이후의 어드레스기간(APD)에서 오방전을 일으키지 않을 정도로 잔류되게 한다. 어드레스기간(APD)에서 주사전극(44)에 스캔펄스(SP)를 공급함과 아울러 제1 어드레스전극(34)을 통해 제2 어드레스전극(42)에 데이터펄스(DP)를 공급하여 어드레스방전이 발생되게 함으로써 충분한 벽전하가 형성되게 한다. 이러한 벽전하는 다른 방전셀들이 어드레스되는 기간동안 유지된다. 그 다음, 유지방전기간(SPD)의 시작점에서 주사전극(44)에 상대적으로 큰 펄스폭을 가지는유지펄스(SUSPy)를 공급하여 유지방전이 개시되게 한다. 이어서, 유지전극(46)과 주사전극(44)에 교번적으로 유지펄스(SUSPz, SUSPy)를 공급하여 유지방전이 지속되게 한다. 이 경우, 제1 어드레스전극(34)을 통해 제2 어드레스전극(42)에도 유지전극(46)과 동기되는 유지펄스(SUSPx)를 공급하게 된다. 이에 따라, 유지방전은 상대적으로 간격이 짧은 제2 어드레스전극(42)과 주사전극(44) 사이에서 발생하는 1차적인 방전과 연이어 상대적으로 간격이 먼 주사전극(44)과 유지전극(46) 간에 2차적인 방전이 발생하는 2차적인 방전으로 이루어지게 된다. 이에 따라, 유지방전의 거리가 증대되어 롱패스 방전이 발생하게 됨으로써 더 많은 자외선을 발생시킴으로써 방전효율 및 휘도가 증대되게 된다. 이러한 유지방전은 주사전극(44)과 유지전극(46)에 유지펄스들(SUSPy, SUSPz)이 공급되는 기간동안 지속적으로 발생하게 된다. 소거기간(EPD)에서는 유지전극(46)과 제1 어드레스전극(34)을 통해 제2 어드레즈전극(43)에 소거펄스(EPz, EPx2)를 각각 공급하여 유지되던 방전이 중지되게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법에서는 어드레스전극을 형광체와 분리하여 형성함으로써 유지방전시 어드레스전극의 전계간섭에 의한 형광체 손상을 방지할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법에서는 유지방전시 동일한 기판 상에 나란하게 형성된 어드레스전극에도 유지펄스를 공급하여 어드레스전극과 주사전극 간의 1차 방전과 연이어 발생되는 주사전극과 유지전극 간의 2차 방전으로 방전길이가 증대되게 함으로써 방전효율 및 휘도를 향상시킬 수 있게 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 다수개의 방전셀들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에서 있어서, 상기 방전셀 각각은
    배면기판 상에 형성된 격벽과,
    상기 격벽 내부에 그 격벽을 따라 형성되며 부분적으로 노출된 제1 어드레스전극과,
    전면기판 상에 나란하게 형성된 주사전극 및 유지전극과,
    상기 전면기판 상에 상기 주사전극과 나란하게 형성되어 상기 제1 어드레스전극과 접속되며 상기 방전셀 단위로 독립되게 형성된 제2 어드레스전극과,
    상기 제2 어드레스전극, 주사전극, 유지전극이 형성된 전면기판 상에 상기 제2 어드레스전극 부분적으로 노출되게 형성된 유전체층과,
    상기 배면기판 및 격벽 상에 도포된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 어드레스전극은 상기 격벽의 일측부로 치우쳐 위치하고, 상기 격벽에 형성된 컨택홀을 통해 노출되는 제1 보조전극을 더 구비하며,
    상기 제2 어드레스전극은 상기 유전체층에 형성된 컨택홀을 통해 노출되어 상기 제1 보조전극과 접촉되는 제2 보보전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체층 상에 상기 유전체층과 동일하게 패터닝되어 제2 어드레스전극이 부분적으로 노출되게 형성된 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 제1 어드레스전극이 형성되는 제1 격벽층과,
    상기 제1 어드레스전극이 부분적으로 노출되게끔 상기 제1 격벽층 상에 형성된 제2 격벽층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 다수개의 방전셀들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 방전셀 각각은 주사전극 및 유지전극과, 격벽 내부에 형성된 제1 어드레스전극과 접촉되며 상기 방전셀 단위로 독립되어 상기 주사전극과 나란하게 형성된 제2 어드레스전극을 포함하고,
    상기 주사전극에 리셋펄스를 공급하여 상기 방전셀들에서 동시에 리셋방전이 발생되게 하여 초기화하는 단계와,
    상기 주사전극과 제2 어드레스전극 간에 방전셀을 선택하기 위한 어드레스방전이 발생되게 하는 단계와,
    상기 어드레스방전이 방전셀들에서 방전이 상기 제2 어드레스전극과 주사전극 간의 1차 방전과 연이어 상기 주사전극과 유지전극 간의 2차 방전으로 이어지는 유지방전이 지속되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유지전극 및 제2 어드레스전극에 소거펄스를 공급하여 상기 유지방전이 중지되게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 리셋펄스로는 램프파형을 인가하고,
    상기 램프파형의 하강기간에서 상기 제2 어드레스전극과, 유지전극에 벽전하 극성반전을 위한 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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