KR20060061172A - 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법 및 에이징 장치 - Google Patents

플라즈마 표시 패널의 에이징 방법 및 에이징 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법 및 에이징 장치에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치는 A) 전극에 소정 전압의 펄스를 인가하는 펄스발생부, B) 펄스발생부에 의하여 인가된 펄스에 따라 플라즈마 표시 패널에 생성된 전류의 크기를 센싱하는 전류센싱부 및 C) 전류센싱부로부터 출력된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 플라즈마 표시 패널에 생성된 최대 크기의 전류를 판단하고 최대 크기의 전류에 해당하는 전압의 펄스를 인가하도록 펄스발생부를 제어하는 비교부를 포함하다. 이와 같은 본 발명은 에이징 과정에서 개별 플라즈마 표시 패널에서 최적의 전류를 발생시키는 포지티브 펄스를 인가할 수 있음으로써 과방전을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 표시 패널의 에이징 방법 및 에이징 장치{Device and Method for Aging Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널의 구조도이다.
도 2는 종래의 에이징 장치를 나타낸 것이다.
도 3은 종래의 에이징 방법에서 인가되는 펄스 전압과 시간과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 종래의 에이징 방법에서 포지티브 펄스에 따라 발생하는 방전전류의 파형을 나타낸 것이다.
도 5는 종래의 에이징 방법에서의 포지티브 펄스의 전압과 면방전에 따른 전류의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법의 순서도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법 및 에이징 장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널의 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널은 상부기판(10) 상에 형성되어진 스캔전극(12A) 및 서스테인 전극(12B)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스 전극(20)을 구비한다.
스캔 전극(12A)과 서스테인 전극(12B) 각각은 투명전극 및 버스전극을 포함한다. 투명전극은 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 형성된다. 버스전극은 저항을 줄이기 위한 금속으로 형성된다.
스캔 전극(12A)과 서스테인 전극(12B)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체 층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체 층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체 층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)은 통상 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다.
한편, 어드레스 전극(20)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체 층(22)과 격벽(24)이 형성된다. 하부 유전체 층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체 층(26)이 도포된다.
어드레스 전극(20)은 스캔 전극(12A) 및 서스테인 전극(12B)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스 전극(20)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.
형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이와 같이 합착되어 불활성 혼합가스가 주입되어 팁-오프(tip-off)된 플라즈마 표시 패널은 에이징 과정을 거치게 된다. 즉, 팁-오프된 플라즈마 표시 패널은 전기적 및 광학적 특성이 안정되도록 상온에서 에이징(aging)을 한다. 종래의 에이징 과정은 면방전을 이용하며, 면방전을 수행할 수 있는 에이징 장치에 의해서 이루어진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 에이징 장치는 상부기판(210)의 양측에 각각 스캔 전극과 서스테인 전극에 연결된 제1 전도성 패드(230) 및 제2 전도성 패드(240)와 제1 전도성 패드(230)와 제2 전도성 패드(240)에 펄스 전압을 공급하는 전원공급원을 포함한다. 이 때, 어드레스 전극은 그라운드와 연결되어 있다.
전원공급원은 면방전에 의한 에이징을 위하여 제1 전도성패드(230)와 제2 전도성패드(240)에 교대로 포지티브 펄스(positive pulse)를 인가한다. 이와 같이 전원공급원에 의하여 포지티브 펄스가 제1 전도성 패드(230)와 제2 전도성 패드(240)에 교대로 인가됨에 따라 상부기판(210)과 하부기판(212)사이의 방전공간에서 면방전이 발생한다. 에이징 과정 중에 발생하는 면방전은 형광체와 보호막을 일정 수준까지 열화시킴으로써 플라즈마 표시 패널을 안정화시킨다.
도 3은 종래의 에이징 방법에서 인가되는 펄스 전압과 시간과의 관계를 나타낸 그래프이다. 종래의 에이징 방법은 스캔 전극과 서스테인 전극에 교대로 인가되 는 포지티브 펄스를 통하여 면방전을 발생시켜 플라즈마 표시 패널을 안정화시킨다.
팁 오프된 플라즈마 표시 패널은 방전 공간에 방전에 필요한 전하가 매우 부족한 상태이므로 에이징이 처음 이루어질 때는 매우 높은 전압의 포지티브 펄스가 스캔 전극과 서스테인 전극에 교대로 인가되어야 한다. 또한 에이징이 수행되는 시간이 경과함에 따라 방전 개시 전압은 작아지므로 도 3에 도시된 바와 같이 포지티브 펄스의 전압 크기는 계단 형태로 작아진다.
도 4는 종래의 에이징 방법에서 포지티브 펄스에 따라 발생하는 방전전류의 파형을 나타낸 것이다. 일반적인 에이징이 수행될 때 스캔 전극과 서스테인 전극에 인가되는 포지티브 펄스의 전압이 계단식으로 작아지더라도 플라즈마 표시 패널을 서스테인 구간에서 구동될 때 스캔 전극 및 서스테인 전극에 인가되는 서스테인 펄스의 전압보다는 크다. 이와 같이 고전압의 펄스가 인가되기 때문에 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 전위차가 크게 발생한다. 이에 따라 포지티브 펄스의 상승 구간에서 정상방전전류가 발생하지만 하강 구간에서 과방전전류가 발생한다.
도 5는 종래의 에이징 방법에서의 포지티브 펄스의 전압과 면방전에 따른 전류의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이 포지티브 펄스의 증가함에 따라 방전전류도 증가하게 되고 특정 전압(V1)이 되면 방전전류가 최대가 된다. 특정 전압(V1)보다 큰 전압을 인가하면 더 이상 방전전류는 증가되지 않고 감소하게 된다. 즉 과방전이 발생한다.
과방전은 플라즈마 표시 패널의 방전특성을 악화시킨다. 왜냐하면 하나의 플 라즈마 표시 패널 내에 존재하는 셀들 사이에는 일정 정도의 특성 산포가 있기 때문에 과방전전류가 발생하는 셀이 있는 반면 그렇지 않은 셀들도 존재한다. 또한, 플라즈마 표시 패널 사이에도 특성 산포가 존재하기 때문에 패널에 따라 과방전이 심하게 일어나는 패널이 있는 반면 그렇지 않은 패널이 존재하게 된다.
이와 같이 셀 또는 패널마다 과방전이 일어나는 정도가 다를 경우 과방전이 일어나는 셀 또는 패널에서 에이징이 더 진행되었다는 것을 의미하므로 셀들 사이 또는 플라즈마 표시 패널들 사이의 구동 특성이 달라지는 문제점이 발생한다. 따라서, 종래의 에이징 방법에서는 방전전류가 최대가 되는 전압(V1)을 지닌 포지티브 펄스가 스캔 전극과 서스테인 전극에 교대로 인가된다.
하지만 이와 같은 전압(V1)은 플라즈마 표시 패널의 특성 산포를 고려한 것이 아니기 때문에 과방전전류를 완벽하게 제어하기가 어렵다. 즉, 전압(V1)은 정상방전이 일어나는 펄스전압의 평균치이기 때문에 하나의 패널에서는 과방전전류가 발생하지 않더라도 다른 패널에서는 과방전전류가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 표시 패널의 특성에 따라 과방전을 방지할 수 있는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치 및 에이징 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치는 A) 전극에 소정 전압의 펄스를 인가하는 펄스발생부, B) 펄스발생부에 의하여 인가된 펄스에 따라 플라즈마 표시 패널에 생성된 전류의 크기를 센싱하는 전류센싱부 및 C) 전류센싱부로부터 출력된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 플라즈마 표시 패널에 생성된 최대 크기의 전류를 판단하고 최대 크기의 전류에 해당하는 전압의 펄스를 인가하도록 펄스발생부를 제어하는 비교부를 포함하다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치의 블록 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치는 펄스발생부(610), 전류센싱부(620), 타이머부(630) 및 비교부(640)를 포함한다.
〈펄스발생부〉
펄스발생부(610)는 스캔 전극(Y1 내지는 Yn) 및 서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)에 교대로 소정 전압의 포지티브 펄스를 교대로 인가한다.
〈전류센싱부〉
전류센싱부(620)는 펄스발생부(610)에 의하여 교대로 인가된 포지티브 펄스에 따라 플라즈마 표시 패널에 생성된 전류의 크기를 센싱한다. 펄스 발생부(610)에 의하여 스캔 전극(Y1 내지는 Yn) 및 서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)에 교대로 제1 전압의 포지티브 펄스가 교대로 인가되면 스캔 전극(Y1 내지는 Yn) 및 서스테인 전극(Z1 내지는 Zn) 사이에 면방전이 일어나고 방전전류가 발생한다. 스캔 전극에 포지티브 펄스가 인가될 때 방전전류의 경로는 펄스발생부(610)-스캔 전극(Y1 내지는 Yn)-서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)-펄스발생부(610)로 이루어진다. 또한, 서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)에 포지티브 펄스가 인가될 때 방전전류의 경로는 펄스발생부 (610)-서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)--스캔 전극(Y1 내지는 Yn)-펄스발생부(610)로 이루어진다.
〈타이머부〉
타이머부(630)는 설정된 주기마다 전류센싱부(620)가 플라즈마 표시 패널에 흐르는 전류의 크기를 센싱하도록 제어한다.
〈비교부〉
비교부(640)는 전류센싱부(610)로부터 출력된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 현재 전류의 크기가 이전 전류의 크기보다 클 경우 펄스발생부(610)로 하여금 소정 전압 보다 큰 전압의 포지티브 펄스가 인가되도록 제어하고 현재 전류의 크기가 이전 전류의 크기보다 작을 경우 펄스발생부(610)로 하여금 소정 전압의 포지티브 펄스가 계속 인가되도록 제어한다.
즉, 비교부(640)는 도 5에 도시된 바와 같이 펄스발생부(610)가 최대 전류(Imax)를 발생시키는 전압(V1)의 포지티브 펄스를 인가하도록 제어한다.
예를 들어, 이전 주기에 펄스발생부(610)가 제1 전압의 포지티브 펄스를 인가하여 전류센싱부(620)가 10A의 전류를 검출하고 현재 주기에 펄스발생부(610)가 제1 전압보다 큰 제2 전압의 포지티브 펄스를 인가하여 전류센싱부(620)가 12A의 전류를 검출하였다면 비교부(640)는 현재 전류의 크기가 증가하는 과정에 있다고 판단하여 제2 전압보다 큰 제3 전압으리 포지티브 펄스를 인가하도록 전류센싱부(620)를 제어한다.
이에 따라 펄스발생부(610)는 제3 전압을 지닌 포지티브 펄스를 스캔 전극 (Y1 내지는 Yn) 및 서스테인 전극(Z1 내지는 Zn)에 교대로 인가한다. 전류센싱부(620)는 제3 전압의 포지티브 펄스로 인한 플라즈마 표시 패널의 전류의 크기를 검출한다. 이 때 검출결과가 11A라면 비교부(640)는 전류의 크기가 최대(12A)를 지나 감소하고 있다고 판단한다. 따라서, 비교부(640)는 최대의 전류 크기를 발생시키는 제2 전압의 포지티브 펄스가 계속하여 플라즈마 표시 패널에 인가되도록 펄스발생부(610)를 제어한다.
다음으로 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법을 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법의 순서도이다.
먼저 펄스발생부(610)는 제1 전압의 포지티브 펄스를 인가한다(S705). 이에 따라 전류 센싱부(620)는 N-1 번째 주기에서 제1 전압의 포지티브 펄스에 의한 플라즈마 표시 패널의 제1 전류를 센싱한다(S710). 비교부(640)는 N-2번째 주기에서의 전류의 크기와 제1 전류를 비교한다(S715). 만약 제1 전류의 크기가 크다면 비교부(640)는 제1 전압 보다 큰 전압의 포지티브 펄스가 인가되도록 펄스발생부(610)를 제어하며 이에 따라 펄스발생부(610)는 제1 전압보다 큰 제2 전압의 포지티브 펄스를 인가한다(S720).
전류센싱부(620)는 N 번째 주기에서 제2 전압의 포지티브 펄스에 의한 플라즈마 표시 패널의 제2 전류를 센싱한다(S725). 비교부(640)는 N-1번째 주기에서의 제1 전류와 N 번째 주기에서의 제2 전류를 비교한다(S730). 만약 제2 전류의 크기가 제1 전류의 크기보다 작다면 제1 전류가 최대 전류가 되는 것이므로 비교부 (640)는 펄스발생부(610)가 제2 전압의 포지티브 펄스를 계속하여 인가하도록 제어한다(S735).
이와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법은 개별 패널에서 발생하는 전류의 크기를 비교하여 최적의 포지티브 펄스를 찾기 때문에 패널 산포에 영향을 받지 않는다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 에이징 과정에서 개별 플라즈마 표시 패널에서 최적의 전류를 발생시키는 포지티브 펄스를 인가할 수 있음으로써 과방전을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치에 있어서,
    상기 전극에 소정 전압의 펄스를 인가하는 펄스발생부;
    상기 펄스발생부에 의하여 인가된 펄스에 따라 상기 플라즈마 표시 패널에 생성된 전류의 크기를 센싱하는 전류센싱부; 및
    상기 전류센싱부로부터 출력된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 상기 플라즈마 표시 패널에 생성된 최대 크기의 전류를 판단하고 상기 최대 크기의 전류에 해당하는 전압의 펄스를 인가하도록 상기 펄스발생부를 제어하는 비교부를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펄스발생부는,
    상기 전극 중 스캔 전극 및 서스테인 전극에 교대로 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    설정된 주기마다 상기 전류센싱부가 상기 플라즈마 표시 패널에 흐르는 전류의 크기를 센싱하도록 제어하는 타이머부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 전류센싱부로부터 출력된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 현재 전류의 크기가 이전 전류의 크기보다 클 경우 상기 펄스발생부로 하여금 상기 소정 전압 보다 큰 전압의 펄스가 인가되도록 제어하고 상기 현재 전류의 크기가 상기 이전 전류의 크기보다 작을 경우 상기 펄스발생부로 하여금 상기 소정 전압의 펄스가 계속 인가되도록 상기 펄스발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 장치.
  5. 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법에 있어서,
    상기 전극에 소정 전압의 펄스를 인가하는 단계;
    상기 인가된 펄스에 따라 상기 플라즈마 표시 패널에 생성된 전류의 크기를 센싱하는 단계; 및
    상기 센싱된 현재 전류의 크기와 이전 전류의 크기를 비교하여 상기 플라즈마 표시 패널에 생성된 최대 크기의 전류를 판단하고 상기 최대 크기의 전류에 해당하는 전압의 펄스를 인가하도록 제어하는 단계를 포함하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전류 크기의 센싱은 설정된 주기마다 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 현재 전류의 크기와 상기 이전 전류의 크기를 비교하여 상기 현재 전류의 크기가 상기 이전 전류의 크기보다 클 경우 상기 상기 소정 전압 보다 큰 전압의 펄스가 인가되도록 제어하고, 상기 현재 전류의 크기가 상기 이전 전류의 크기보다 작을 경우 상기 소정 전압의 펄스가 계속 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 에이징 방법.
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