KR20020066435A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 프라이밍 전극을 이용하여 고속 어드레스 구동을 가능케 하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 리셋기간, 어드레스기간 및 유지방전기간으로 나누어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 어드레스기간의 방전에 대한 프라이밍 하전입자를 생성하기 위한 프라이밍 방전을 패널의 전체 라인들 중 어느 한 라인에서 일으키는 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 프라이밍 전극에 대한 프라이밍 펄스를 가하는 횟수를 줄이거나 프라이밍 전극의 구조를 바꾸고, 프라이밍 전극을 투명전극대신 금속질의 버스전극으로 형성함으로써 어드레싱 시간을 줄이고 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{Plasma Display Panel and Driving Method Thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 프라이밍 전극을 이용하여 고속 어드레스 구동을 가능케 하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스 방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
도 1을 참조하면, 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 단면도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 고속 어드레스 구동을 위한 패널은 주사전극쌍 및 공통 유지전극쌍과, 공통 유지전극쌍 사이에 프라이밍 전극을 구비한다. 주사전극쌍 및 공통유지전극쌍과, 프라이밍전극이 나란하게 형성된 기판에는 유전체층과 보호막이 적층된다. 유전체층에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 유전체층의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출효율을 높이게 된다. 보호막으로는 통상 산화마그네숨(MgO)이 이용된다.
PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 표현하기 위하여 한 프레임을 방전횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 유지방전기간으로 나뉘어진다.
예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 어드레스기간과 서스테인기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다.
도 3은 도 1에 도시된 PDP를 구동방법에 있어서 서브필드 별로 PDP의 각 전극 라인에 공급되는 구동파형을 나타낸 도면이다.
리셋기간(RPD) 동안에 주사전극 및 프라이밍전극에 제1 및 제2 리셋펄스 (RPy, RPp)를 동시에 공급하게 된다. 이러한 제1 및 제2 리셋펄스(RPy, RPp)에 의해 모든 방전셀들에서는 리셋방전이 발생하게 되고 자기소거방전 등에 의해 오방전을 일으키지 않을 정도의 벽전하가 잔류하게 된다. 상세히 하면, 주사전극에 공급되는 제1 리셋펄스(RPy)는 상승기간과 하강기간을 가지는 램프파 형태로 공급된다. 프라이밍전극에 공급되는 제2 리셋펄스(RPp)도 상승기간과 하강기간을 가지는 램프파 형태로 공급된다. 이러한 제1 및 제2 리셋펄스(RPy, RPp)에 의해 상승기간에서 발광크기가 크지 않은 리셋방전이 발생되어 주사전극, 공통유지전극 및 프라이밍전극 주위의 유전체층에 벽전하가 형성된다. 이어서, 제1 리셋펄스(RPy)의 하강기간에서 공통유지전극에 정극성(+)의 전압(Vs)을 인가하여 유지전극, 주사전극, 프라이밍전극의 극성이 반전되게 함으로써 벽전하가 부분적으로 감소하여 잔류되게 한다.
여기서 리셋기간(RPD)이 끝나는 시점에서 주사전극의 제1 리셋펄스(RPy)가 0으로 떨어지고 어드레스기간을 시작하나, 프라이밍전극의 제2 리셋펄스(RPp)는 0이 아닌 임의의 전압을 유지하고 어드레스기간에서 라인에 순차적으로 주사전극에 부극성(-)의 주사펄스(SP)를 공급함과 아울러 프라이밍전극에도 부극성(-)의 프라이밍펄스(PP)를 공급하여 유지방전이 발생되게 할 때까지 일정전압을 유지한다. 이는 주사전극과 프라이밍전극의 펄스가 동시에 0으로 떨어질 경우 발생되는 오동작을 막기 위해서 프라이밍전극의 리셋펄스는 0으로 떨어지지 않고 일정전압을 유지하게 한다.
또한 어드레스 기간에 있어서 주사전극의 주사펄스와 프라이밍전극의 프라이밍펄스의 사이에는 시간간격이 있음을 알 수 있게 되고, 이는 실제 어드레스 구동시 프라이밍신호를 먼저 인가한 후 주사전극에 신호를 공급하게 하는 작용을 하게 된다.
유지방전기간(SPD)에서 주사전극에 트리거펄스(TPy)를 공급한다. 이 트리거펄스(TPy)에 의해 벽전하가 충분히 형성된 방전셀들의 공통유지전극과 주사전극 간의 유지방전이 개시되게 한다. 이어서, 공통유지전극과 주사전극에 상기 트리거펄스(TPy) 보다 작은 펄스폭의 유지펄스(SUSPz, SUSPy)를 교번적으로 공급하여 상기 유지방전이 유지되게 한다.
공통유지전극의 펄스는 어드레스기간의 전압을 그대로 유지하기 위해 주사전극보다 높은 크기의 펄스가 공급됨을 알 수 있다.
이러한 유지기간(SPD)에 이은 소거기간(EPD)에서 프라이밍전극과 공통유지전극에 소거펄스(EP)를 공급하여 유지되던 방전이 중지되게 한다. 소거펄스(EP)는 소거방전시 발광크기가 작게끔 램프파 형태를 가지며 방전 소거를 위해 짧은 펄스폭을 가지게 된다. 이러한 소거펄스(EP)에 의한 짧은 소거방전으로 하전입자들이 소거되어 방전이 중지하게 된다.
도 4는 종래의 발명에 따른 PDP의 전극 배치의 평면도를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 주사전극쌍 및 공통유지전극쌍과, 프라이밍전극이 나란하게 배치된 기판에서, 주사전극쌍 사이에 공통유지전극쌍이 배치되고 공통유지전극쌍 사이에는 프라이밍 전극이 배치된 형태이다. 즉, 두 주사라인마다 공통유지전극쌍과 프라이밍전극이 배치된 구조를 나타내고 있다.
도 5는 도 4에 도시된 전극 배치에 따른 스캔 구간의 입력파형의 순서도를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 하나의 프라이밍 방전과 2 개의 어드레스 방전이 연속적으로 이루어져 있다.
패널을 전체적으로 보게 되면 프라이밍 방전에 의해 방전 셀의 개수가 1.5배로 늘어나게 된다. 이로써 방전 셀의 개수가 늘어나게 되면 이를 통해 발광율인 콘트라스트 비율이 매우 저하되게 되며, 프라이밍 방전시간이 스캔 시간에 포함되기 때문에 개개의 셀에서는 고속 어드레스 구동이 가능하지만 전체적인 스캔시간 측면에서 보면 고속 구동에는 저해하는 문제점이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 프라이밍 전극을 이용한 고속 어드레스 구동방법에서 콘트라스트를 향상시키고, 2㎲ 이하의 스캔시간으로 구동하게 하여 단일 스캔이 가능하도록 데이터 펄스폭을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 고속 구동방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 고속구동방법에 따른 전극구조를 설명하는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 패널의 서브필드 구동방법을 설명하기 위한 프레임 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 구조에서 고속 어드레스 구동을 위한 구동파형도.
도 4는 도 1에 도시된 전극 배치의 평면도.
도 5는 종래의 고속구동방법에 따른 스캔 구간의 입력파형 순서도.
도 6은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 구동방법의 입력파형 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 전극 배치도.
도 8은 도 7에 도시된 전극 배치도에 따른 입력파형 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 다른 실시예의 전극 배치도.
도 10은 도 9에 도시된 전극 배치도에 따른 입력파형 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 다른 실시예의 전극 형성을 설명하는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판 2 : 유전체
3 : 보호막 7 : 보조전극
4,Y,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10,Y11,Y12,Y13,Y14,Y15,Y16 : 주사전극
5,Z : 공통유지전극 6,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8 : 프라이밍전극
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 리셋기간, 어드레스기간 및 유지방전기간으로 나누어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 어드레스기간의 방전에 대한 프라이밍 하전입자를 생성하기 위한 프라이밍 방전을 패널의 전체 라인들 중 어느 한 라인에서 일으키는 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 프라이밍방전을 일으키기 위한 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서, 프라이밍전극을 패널의 전체 라인들 중 어느 한 라인에서 구동하여 패널에 프라이밍 하전입자를 공급하는 단계와, 프라이밍 하전입자에 의한 벽전압과 주사전극과 어드레스전극의 전압차에 의해 어드레스 방전을 일으킴으로써 셀을 선택하는 단계를 포함한다.
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 실시예들을 도 6 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 프라이밍 방전에 의한 콘트라스트 저하를 줄이는 방법 중 하나는 1 개의 프라이밍 방전 이후 복수 개의 스캔 펄스를 인가하는 방법이다. 이때 인가 전압파형은 기존의 파형과 동일하다.
도 6은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 구동방법의 입력파형 순서도를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 1개의 프라이밍 펄스 인가 이후 10개의 스캔 펄스를 인가하는 방법을 나타내고 있다.
프라이밍 방전이 일어나지 않는 프라이밍 전극에는 기존 방법에 인가되는 전압을 그대로 인가하고 다만 프라이밍 펄스를 인가하지 않아 프라이밍 방전이 일어나지 않게 한다. 그러나 이 경우 스캔 구간이 끝나는 지점에서 프라이밍 전극에 인가된 전압이 그라운드로 떨어질 때 오방전이 일어나지 않도록 파형을 잘 설계하여야 한다. 이 방법을 쓸 경우 프라이밍 방전이 1/5로 줄어들기 때문에 콘트라스트의 큰 저하를 막을 수 있게 된다. 또한 프라이밍 방전을 위해 필요한 시간도 1/5으로 줄어들게 되어 전체적인 스캔 구간도 줄어들 수 있게 되는 이점을 갖게 된다.
또한 프라이밍 방전에 의한 콘트라스트 저하를 줄이는 방법 중 다른 하나는 프라이밍 전극을 필요한 프라이밍 방전 수 만큼 형성하는 것이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 프라이밍전극 배치를 달리하여 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 기존의 패널의 경우 각 주사전극라인쌍마다 프라이밍전극이 배치되는데 반하여 5개의 주사라인쌍마다 프라이밍전극이 배치되어 있다. 즉, 10개의 주사전극라인에 대해 1개의 프라이밍 전극을 형성한 것을 보여준다.
도 8은 도 7에 도시된 전극 배치도에 따른 입력파형 순서도를 도시한 것이다. 이로써 앞서 설명한 바와 같이 프라이밍전극의 1번 방전으로 인해 5개의 주사라인쌍의 펄스를 공급함으로써 프라이밍 방전이 1/5로 줄어들기 때문에 콘트라스트의 저하를 막을 수 있게 된다. 또한 프라이밍 방전을 위해 필요한 시간도 1/5으로 줄어들게 되어 전체적인 스캔 구간도 줄어들게 된다.
도 9를 참조하면, 도 7에서의 패널에서 프라이밍전극의 배치를 다른 주사전극라인쌍 사이로 옮겨서 구동하도록 하는 것이다.
이로써 1번 프라이밍전극라인에 의한 프라이밍 방전 후 5번째 주사전극라인부터 14번째 주사전극라인까지 순서대로 스캔펄스를 인가하도록 한 것이다.
도 10은 도 9에 도시된 전극 배치도에 따른 입력파형 순서도를 나타낸 것으로써 별다른 큰 차이점이 없으며 효과도 같게 나타난다..
도 11은 본 발명에 따른 고속 어드레스 구동을 위한 패널의 다른 실시예의 전극 형성을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 종래의 프라이밍전극에 투명전극인 인듐-틴-옥사이드 (Indium-Tin-Oxide : 이하 "ITO"라 함)막을 사용하여 프라이밍방전시 발생한 빛이 밖으로 나오게 되어 콘트라스트를 저하시키게 되는데, 본 발명에서는 ITO 막없이 모두 금속질의 버스전극으로 프라이밍전극을 형성하는 것이다.
이로써 ITO 전극을 사용하지 않고 버스전극으로만 프라이밍 전극을 형성하는 경우 프라이밍 방전시 발생한 빛이 밖으로 나오는 것을 어느 정도 차단할 수 있게 된다.
도 11에 도시된 고속 어드레스구동을 위한 패널의 전극패턴의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
고속 어드레스 구동을 위한 패널은 투명전극인 주사전극쌍 및 공통 유지전극쌍과, 공통 유지전극쌍 사이에 금속질의 버스전극으로 프라이밍 전극을 구비한다. 이후 주사전극쌍과 공통유지전극쌍에는 버스전극이 더 부가하여 형성된다. 주사전극쌍 및 공통유지전극쌍과, 프라이밍전극이 나란하게 형성된 기판에는 유전체층과 보호막이 적층된다. 유전체층에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 유전체층의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출효율을 높이게 된다. 보호막으로는 통상 산화마그네숨(MgO)이 이용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 의하면 프라이밍전극을 추가하여 프라이밍 방전을 일으키면 프라이밍 분자가 형성되어 다음에 바로 이어지는 어드레스 방전에 영향을 미쳐 고속 어드레스 구동을 가능하게 한다. 고속 구동이 가능함에 따라 데이터 펄스폭도 줄어들 수 있게 되고 따라서 적절한 유지방전 시간을 호가보하면서 VGA급 이상에서도 단일 스캔을 가능하게 할 수 있어 데이터 구동회로 수를 줄임으로써 플라즈마 디스플레이의 가격을 저감시킬 수 있게된다.
또한 본 발명에 의하면, 프라이밍전극을 투명전극인 ITO막 대신 버스전극으로 형성함으로써 프라이밍방전으로 인한 콘트라스트의 저하를 어느 정도 막을 수 있게되어 높은 콘트라스트를 유지시킬 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (18)

  1. 리셋기간, 어드레스기간 및 유지방전기간으로 나누어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 어드레스기간의 방전에 대한 프라이밍 하전입자를 생성하기 위한 프라이밍 방전을 상기 패널의 전체 라인들 중 어느 한 라인에서 일으키는 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 라인마다 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 첫 번째 라인 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 셀들 사이의 경계부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 격벽과 중첩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극이 투명전극과 금속전극이 적층되어 구성되는 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극이 금속전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 리셋기간, 어드레스기간 및 유지방전기간으로 나누어 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 어드레스기간의 방전에 대한 프라이밍 하전입자를 소정의 라인 주기로 상기 패널에 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 라인마다 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 첫 번째 라인 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 셀들 사이의 경계부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 격벽과 중첩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극이 투명전극과 금속전극이 적층되어 구성되는 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극이 금속전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  15. 프라이밍방전을 일으키기 위한 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    상기 프라이밍전극을 상기 패널의 전체 라인들 중 어느 한 라인에서 구동하여 상기 패널에 프라이밍 하전입자를 공급하는 단계와,
    상기 프라이밍 하전입자에 의한 벽전압과 주사전극과 어드레스전극의 전압차에 의해 어드레스 방전을 일으킴으로써 셀을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 매 라인마다 프라이밍 하전입자를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  17. 프라이밍방전을 일으키기 위한 적어도 하나 이상의 프라이밍전극을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    소정의 라인 주기로 상기 프라이밍전극을 구동하여 상기 패널에 소정 라인 주기로 프라이밍 하전입자를 공급하는 단계와,
    상기 프라이밍 하전입자에 의한 벽전압과 주사전극과 어드레스전극의 전압차에 의해 어드레스 방전을 일으킴으로써 셀을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프라이밍전극은 상기 패널의 소정 라인마다 프라이밍 하전입자를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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