KR20030087693A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어드레스전극 면적을 다르게 함으로써 프라이밍 입자를 균일하게 형성시켜 고정세 및 고해상도에 유리한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔펄스가 공급되어 어드레스방전을 일으키는 주사전극과, 스캔펄스가 인가되는 방향으로 전극폭이 다르게끔 형성되는 어드레스전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 어드레스전극 면적을 다르게 함으로써 프라이밍 입자를 균일하게 형성시켜 고정세 및 고해상도에 유리한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근들어, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시장치 등이 있다. 이 중에서 PDP는 기체방전을 이용한 표시소자로서 대형패널의 제작이 용이하다는 장점이 있다. PDP에는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 순차적으로 형성된 유지전극쌍(14, 16), 상부 유전체층(18) 및 보호막(20)을 가지는 상판과, 하부기판(12) 상에 순차적으로 형성되어진 어드레스전극(22), 하부 유전체층(24), 격벽(26) 및 형광체층(28)을 가지는 하판을 구비한다. 상부기판(10)과 하부기판(12)은 격벽에 의해 평행하게 이격된다.
유지전극쌍(14, 16) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 가시광 투과를 위하여 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(14A, 16A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 투명전극(14A, 16A)의 저항성분을 보상하기 위하여 금속전극(14B, 16B)으로 이루어진다. 이러한 유지전극쌍(14, 16)은 주사/유지 전극 및 유지전극으로 구성된다. 주사전극(14)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극(16)에는 유지신호가 주로 공급된다. 상부 유전체층(18)과 하부 유전체층(24)에는 전하가 축적된다. 보호막(20)은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(18)의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(20)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(22)은 상기 유지전극쌍(14, 16)과 교차하게 형성된다. 이 어드레스전극(22)에는 디스플레이되어질 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다. 격벽(26)은 어드레스전극(22)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(28)은 하부 유전체층(24) 및 격벽(26)의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입되어진다.
이러한 구조의 PDP 셀은 어드레스전극(22)과 주사전극(14) 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(14, 16) 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(28)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 셀들을 가지는 PDP는 화상을 표시하게 된다. 이 경우, PDP는 비디오데이터에 따라 셀의 방전유지기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(Gray Scale)를 구현하게 된다.
이러한 교류 면방전형 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 표현하기 위하여 다수개의 서브필드로 분리되어 구동되고, 각 서브필드기간에는 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지게 된다. 실례로, 8비트의 비디오 데이터를 이용하여 256계조로 화상이 표시되는 경우 각 방전셀(11)에서의 1 프레임 표시 기간(예를 들면, 1/60초=약 16.7msec)은 8개의 서브 필드(SF1 내지 SF8)로 분할하게 된다. 각 서브 필드(SF1 내지 SF8)는 다시 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지기간으로 분할하고, 그 유지기간에 1:2:4:8:…:128의 비율로 가중치를 부여하게 된다. 여기서, 리셋기간은 방전셀을 초기화하는 기간이고, 어드레스기간은 비디오데이터의 논리값에 따라 선택적인 어드레스방전이 발생하게 하는 기간이며, 유지기간은 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀에서 방전이 유지되게 하는 기간이다. 리셋 기간과 어드레스기간은 각 서브필드 기간에 동일하게 할당된다.
도 3은 도 1에 도시된 PDP를 하나의 서브필드 기간동안 구동하기 위한 구동파형도로서, Y, Z, X 각각은 주사전극(14), 유지전극(16), 어드레스전극(22) 각각에 공급되는 구동파형을 나타낸다.
리셋기간(RPD)에서 주사전극(14)에 리셋펄스(RP)가 공급된다.리셋펄스(RP)는 램프파 형태로 셋업(Set-up) 시 전압이 증가하고 셋다운(Set-down) 시는 전압이 감소하는 형태를 가진다. 셋업시 주사전극(14)와 유지전극(16) 사이에서 리셋방전이 발생되어 상부 유전층(18)에 벽전하가 형성된다. 이어서, 셋다운시 감소하는 전압에 의해 불필요한 하전입자들이 부분적으로 소거되어 벽전하가 오방전을 일으키지 않으면서 다음의 어드레스방전에 도움을 줄 정도로 감소하게 된다. 이 벽전하 감소를 위하여, 리셋펄스(RP)의 셋다운 기간에서 유지전극(16)에 정극성(+)의 직류전압(Vs)을 공급한다. 이 정극성(+)의 직류전압(Vs)에 대하여 리셋펄스(RP)는 서서히 감소하는 형태로 공급되므로 셋다운시 주사전극(14)이 유지전극(16)에 대하여 상대적인 부극성(-)이 됨으로써, 즉 극성이 반전됨으로써 셋업 기간에 생성된 벽전하들이 감소하게 된다. 이렇게 리셋펄스(RP)의 공급에 의해 리셋방전이 일어나게 되고 어드레스 방전에 필요한 벽전하가 전 화면의 셀들에 동일하게 형성된다.
어드레스기간(APD)에서 주사전극(14)에 스캔펄스(SP)가 공급됨과 아울러 동시에 어드레스전극(22)에 데이터펄스(DP)가 공급됨으로써 어드레스방전이 발생하게 된다. 이 어드레스방전으로 형성된 벽전하는 다른 방전셀들이 어드레스되는 기간동안 유지된다.
유지기간(SPD)의 시작부에서 주사전극(14)에 트리거링펄스(TP)를 공급하여 어드레스기간(APD)에서 충분히 벽전하가 형성된 방전셀(11)들에서 유지방전이 개시되게 한다. 이어서, 유지전극(16)과 주사전극(14)에 교번적으로 유지펄스(SUSPz, SUSPy)를 공급하여 유지기간(SPD) 동안 유지방전이 유지되게 한다.
소거기간(EPD)은 유지기간(SPD)에 이어서 유지전극(16)에 소거펄스(EP)를 공급하여 유지되던 방전이 중지되게 한다. 이때 소거펄스(EP)는 발광크기가 작게끔 램프파 형태를 가지며 방전 소거를 위해 1㎲ 정도의 짧은 펄스폭을 가지게 된다. 이러한 소거펄스(EP)에 의한 짧은 소거방전으로 하전입자들이 소거되어 방전이 중지하게 된다.
도 4는 종래의 PDP를 나타내는 평면도로서, 상판에 형성된 유지전극쌍(14, 16)과 교차하는 방향으로 하판에 어드레스전극(22)이 형성된다. 이 유지전극쌍(14, 16) 및 어드레스전극(22)은 각각 상하 또는 좌우 동일한 폭으로 패널의 디스플레이 영역에 형성된다.
이와 같은 구조를 가지는 PDP의 저가격화를 위해서는 싱글 스캔(single scan)이 요구되고 있다. PDP의 대형화 및 고정세화 추세에 따라 싱글 스캔하기 위한 구동 시간 확보가 어렵다. 특히, 도 3과 같이 ADS 방법으로 구동하는 경우에서는 유지방전 직전에서의 마지막 스캔 셀의 프라이밍 입자가 매우 적어 어드레스방전과 관련된 문제가 발생하게 되어 어드레스전압의 펄스폭을 짧게 가지갈 수 없게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법으로 프라이밍 입자를 공급하는 방법이 제시되었다. 그 중에서 리셋방전시 프라이밍 전압을 추가하여 프라이밍 입자가 더욱 많이 생성되어 방전을 유지시키거나 어드레스전압을 첫번째 스캔라인보다 다음 스캔 라인으로 갈수록 어드레스전압을 조금씩 높이는 방법 등이 제시되었다.
한편, ADS 방법으로 구동하는 경우, 패널의 디스플레이 영역 내의 모든 셀들을 리셋기간 동안 적절한 초기 조건으로 만든 다음에 어드레스 기간동안 시간 순차적으로 선택한다. 이렇게 시간 차이에 의해 어드레스 펄스가 인가될 때에는 첫번째 스캔라인과 끝 스캔라인의 셀에서의 프라이밍 입자 밀도가 다르게 되는 문제가 발생한다. 이와 같은 상황에서는 첫번째 스캔라인에 비하여 끝 스캔라인에서의 프라이밍 입자 밀도가 상대적으로 낮아 어드레스 펄스를 인가하는 동안 방전 형성시간이 길어지게 되고, 방전 형성 시간의 확률 분포가 넓어지게 되어 싱글 스캔(single scan)이 불리해지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 어드레스전극 면적을 다르게 함으로써 프라이밍 입자를 균일하게 형성시켜 고정세 및 고해상도에 유리한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 방전셀의 구동파형도.
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 평면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판12 : 하부기판
14, 40 : 주사전극16, 42 : 유지전극
18 : 상부 유전체층20 : 보호막
22, 46, 56 : 어드레스전극24 : 하부 유전체층
26, 44 : 격벽28 : 형광체층
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔펄스가 공급되어 어드레스방전을 일으키는 주사전극과, 스캔펄스가 인가되는 방향으로 전극폭이 다르게끔 형성되는 어드레스전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극의 전극폭은 스캔펄스가 스캔되는 방향으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극의 전극폭은 스캔펄스가 스캔되는 진행 반대방향으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.
상기 주사전극과 동일한 평면에 형성됨과 아울러 유지방전시 유지전압이 공급되는 유지전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 주사전극과 유지전극의 전극폭은 상기 스캔펄스가 스캔되는 방향으로 좁아지거나 넓어지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 PDP는 도시되지 않은 상부기판 상에 형성된 유지전극쌍(40, 42)과, 도시되지 않은 하부기판 상에 형성됨과 아울러 폭이 점진적으로 넓어지는 형상을 가지는 어드레스전극(46)과, 스트라입형 격벽(44)을 구비한다.
유지전극쌍(40, 42) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 가시광 투과를 위하여 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(40A, 42A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 투명전극(40A, 42A)의 저항성분을 보상하기 위하여 금속전극(40B, 42B)으로 이루어진다. 이러한 유지전극쌍(40, 42)은 주사전극 및 유지전극으로 구성된다. 주사전극(40)에는 패널 스캔을 위한 주사신호가 첫번째 주사전극을 시작으로 라인 순차적으로 공급됨과 아울러 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고,유지전극(42)에는 유지신호가 주로 공급된다.
이 유지전극쌍(40, 42)을 덮도록 상부기판 상에 상부 유전체층과 보호막이 순차적으로 형성된다. 상부 유전체층은 방전에 의한 벽전하를 축적시키는 역할을 하며, 보호막은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(46)은 상기 유지전극쌍(40, 42)과 교차되게끔 형성된다. 어드레스전극(46)은 어드레스기간에서 어드레스방전이 일어나는 순서와 동일한 방향으로 전극방향을 점진적으로 변하게 형성한다. 다시 말하면, 도 5에 도시된 바와 같이 어드레스전극(46)의 폭이 W1에서 W2으로 넓어지게 된다. 이에 따라, 리셋 방전 이후에 프라이밍 입자의 밀도가 균일하게 되어 전체 셀에서 어드레스방전이 균일하게 일어난다. 도 5에서와 같이 단순히 어드레스전극(46)의 폭을 어드레스방전이 일어나는 순서 방향으로 넓게 형성시킬 수 있으며 반대로 형성될 수도 있다. 여기서, 프라이밍 입자의 밀도는 어드레스전극(46)의 면적 및 구동 파형에 복잡하게 의존하므로 전극 형상에 따른 적절한 구동 파형의 선택이 필수적이다. 이러한 어드레스전극(46)에는 디스플레이되어질 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다.
스트라입형 격벽(44)은 어드레스전극(46)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층은 하부 유전체층 및 격벽의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입되어진다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 PDP는 도시되지 않은 상부기판 상에 형성됨과 아울러 패널의 전극폭이 다르게 형성된 유지전극쌍(50, 52)과, 도시되지 않은 하부기판 상에 형성됨과 아울러 폭이 점진적으로 넓어지는 형상을 가지는 어드레스전극(46)과, 스트라입형 격벽(44)을 구비한다.
유지전극쌍(50, 52) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 가시광 투과를 위하여 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(50A, 52A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 투명전극(50A, 52A)의 저항성분을 보상하기 위하여 금속전극(50B, 52B)으로 이루어진다. 이러한 유지전극쌍(50, 52)은 주사전극 및 유지전극으로 구성된다.
유지전극쌍(50, 52)은 전극폭이 패널의 상부로부터 하부로 갈수록 줄어들거나 혹은 늘어나게 된다. 도 6에서와 같이 유지전극쌍(50, 52)의 전극폭은 W3에서 W4로 변하게 된다.
어드레스전극(46)은 상기 유지전극쌍(50, 52)과 교차되게끔 형성된다. 어드레스전극(46)은 어드레스기간에서 어드레스방전이 일어나는 순서와 동일한 방향으로 전극방향을 점진적으로 변하게 형성한다. 다시 말하면, 어드레스전극(46)의 폭이 W1에서 W2으로 넓어지게 된다. 이에 따라, 리셋 방전 이후에 프라이밍 입자의 밀도가 균일하게 되어 전체 셀에서 어드레스방전이 균일하게 일어난다. 도 5에서와 같이 단순히 어드레스전극(46)의 폭을 어드레스방전이 일어나는 순서 방향으로 넓게 형성시킬 수 있으며 반대로 형성될 수도 있다. 여기서, 프라이밍 입자의 밀도는 어드레스전극(46)의 면적 및 구동 파형에 복잡하게 의존하므로 전극 형상에 따른 적절한 구동 파형의 선택이 필수적이다. 이러한 어드레스전극(46)에는 디스플레이되어질 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다.
스트라입형 격벽(44)은 어드레스전극(46)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 어드레스방전의 순서에 따라 어드레스전극 면적을 점진적으로 넓게 형성한다. 이와 아울러, 유지전극쌍의 전극폭을 좁게 형성시킨다. 이에 따라, 본 발명에 따른 PDP는 리셋 방전 후 어드레스기간 동안 펄스를 인가시의 프라이밍 입자의 밀도를 균일하게 형성시킬 수 있음과 아울러 프라이밍 입자의 밀도를 각 방전셀마다 컨트롤할 수 있다. 특별히 구동 파형의 개선 없이도 프라이밍 입자를 균일하게 형성시킬 수 있으므로 어드레스방전을 용이하게 할 수 있다. 이에 따라, 고정세 및 고해상도에 유리한 PDP를 제공할 수 있다.
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 (6)

  1. 스캔펄스가 공급되어 어드레스방전을 일으키는 주사전극과,
    상기 스캔펄스가 인가되는 방향으로 전극폭이 다르게끔 형성되는 어드레스전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스전극의 전극폭은 스캔펄스가 스캔되는 방향으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스전극의 전극폭은 스캔펄스가 스캔되는 진행 반대방향으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극과 동일한 평면에 형성됨과 아울러 유지방전시 유지전압이 공급되는 유지전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극과 유지전극의 전극폭은 상기 스캔펄스가 스캔되는 방향으로 좁아지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사전극과 유지전극의 전극폭은 상기 스캔펄스가 스캔되는 방향으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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KR20010049129A (ko) * 1999-11-30 2001-06-15 김영남 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조
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