KR20100048111A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20100048111A
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유성환
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이 공간에 충전되는 방전 가스를 포함하고, 스캔 전극 및 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이고, 방전 가스는 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Panel and Plasma Display Apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명은 ITO-Less 전극 패널에서 휘도를 향상시키기 위해 방전 가스에 질소 가스를 첨가한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이 공간에 충전되는 방전 가스를 포함하고, 스캔 전극 및 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이고, 방전 가스는 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.
또한, 질소(N2) 가스의 함량은 전체 방전 가스 대비 0.1%~1.0%일 수 있다.
또한, 방전 가스는 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 적어도 두 개를 더 포함할 수 있다.
또한, 스캔 전극 및 서스테인 전극은 어드레스 전극과 교차하는 적어도 하나의 라인부 및 라인부로부터 어드레스 전극과 나란한 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 돌출부는 제 1 방향으로 돌출된 적어도 하나의 제 1 돌출부와 제 1 방향과 역방향인 제 2 방향으로 돌출된 적어도 하나의 제 2 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 돌출부의 길이는 제 2 돌출부의 길이와 다르거나, 제 1 돌출부의 폭은 제 2 돌출부의 폭과 다를 수 있다.
또한, 라인부는 복수개이고, 복수의 라인부 중 두 개 이상을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 연결부는 스캔 전극 및 서스테인 전극에 각각 하나씩 포함되고, 돌출부도 스캔 전극 및 서스테인 전극에 각각 하나씩 포함될 수 있다.
또한, 돌출부와 연결부는 일직선상에 배치될 수 있다.
또한, 전면 기판과 후면 기판 사이에는 격벽이 배치되고, 격벽의 높이는 110㎛~125㎛일 수 있다.
또한, 전면 기판에는 상부 유전체층이 배치되고, 상부 유전체층의 두께는 13㎛~20㎛일 수 있다.
또한, 후면 기판에는 하부 유전체층이 배치되고, 하부 유전체층의 두께는 10㎛~13㎛일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이 공간에 충전되는 방전 가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 스캔 전극에 부극성 스캔 전압(-Vy), 서스테인 전압(Vs), 스캔 기준 신호전압(Ybias) 및 서스테인 기준 신호(Zbias)을 공급하는 구동부를 포함하고, 스캔 전극 및 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이고, 방전 가스는 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.
또한, 부극성 스캔 전압은 -85V~-75V일 수 있다.
또한, 서스테인 전압은 190V~200V일 수 있다.
또한, tm캔 기준 신호의 전압은 120V~140V일 수 있다.
또한, 서스테인 기준 신호의 전압은 130V~145V일 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치는 ITO-Less 전극 구조에서 방전 가스에 질소 가스를 첨가함으로써 ITO-Less 전극의 채용에 따라 휘도 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 구현되는 영상의 휘도를 향상시킬 수 있으며 영상의 화질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(110)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(Y1~Yn)과 서스테인 전극(Z1~Zn)을 포함하고, 아울러 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극(X1~Xm)을 포함할 수 있다. 아울러, 플라즈마 디스플레이 패널(100) 내부에는 질소 가스(N2)가 첨가된 방전 가스가 충전될 수 있다.
구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극, 서스테인 전극 또는 어드레스 전극 중 적어도 하나로 구동신호를 공급하여, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에 영상이 구현되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극에 부극성 스캔 전압(-Vy), 서스테인 전압(Vs), 스캔 기준 전압(Vsc) 및 서스테인 기준 전압(Vzb)을 공급할 수 있다.
이러한 구동부(110)의 동작에 대해서는 이하에서 보다 상세한 하기로 한다.
여기, 도 1에서는 구동부(110)가 하나의 보드(Board) 형태로 이루어지는 경우만 도시하고 있지만, 본 발명에서 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 형성된 전극에 따라 복수개의 보드 형태로 나누어지는 것도 가능하다. 예를 들면, 구동부(110)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극을 구동시키는 제 1 구동부(미도시)와, 서스테인 전극을 구동시키는 제 2 구동부와, 어드레스 전극을 구동시키는 제 3 구동부(미도시)로 나누어질 수 있는 것이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)이 형성되는 전면 기판(201)과, 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)과 교차하는 어드레스 전극(213, X)이 형성되는 후면 기판(211)을 포함할 수 있다.
스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z)의 상부에는 스캔 전극(202, Y) 및 서스테인 전극(203, Z)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(202, Y)과 서스테인 전극(203, Z) 간을 절연시키는 상부 유전체 층(204)이 배치될 수 있다.
상부 유전체 층(204)의 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(205)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(205)은 2차 전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
후면 기판(211) 상에는 어드레스 전극(213, X)이 형성되고, 이러한 어드레스 전극(213, X)의 상부에는 어드레스 전극(213, X)을 절연시키는 하부 유전체 층(215)이 형성될 수 있다.
하부 유전체 층(215)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(212)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 전면 기판(201)과 후면 기판(211)의 사이에서 적색(Red : R)광을 방출하는 제 1 방전 셀, 청색(Blue : B)광을 방출하는 제 2 방전 셀 및 녹색(Green : G)광을 방출하는 제 3 방전 셀 등이 형성될 수 있다.
격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 방전 가스가 채워질 수 있다. 방전 가스에는 질소 가스(N2)가 첨가되는 것이 바람직할 수 있다.
아울러, 격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(214)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 적색 광을 발생시키는 제 1 형광체 층, 청색 광을 발생시키는 제 2 형광체 층 및 녹색 광을 발생시키는 제 3 형광체 층이 형성될 수 있다.
스캔 전극(202), 서스테인 전극(203) 및 어드레스 전극(213) 중 적어도 하나로 소정의 신호가 공급되면 방전셀 내에서는 방전이 발생할 수 있다. 이와 같이, 방전셀 내에서 방전이 발생하게 되면, 방전셀 내에 채워진 방전 가스에 의해 자외선이 발생할 수 있고, 이러한 자외선이 형광체층(214)의 형광체 입자에 조사될 수 있다. 그러면, 자외선이 조사된 형광체 입자가 가시광선을 발산함으로써 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 화면에는 소정의 영상이 표시될 수 있는 것이다.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)의 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면 영상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위한 프레임은 복수의 서브필드(Subfield, SF1~SF8)를 포함할 수 있다.
아울러, 복수의 서브필드는 방전셀을 방전이 발생하지 않을 방전셀을 선택하거나 혹은 방전이 발생하는 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(Address Period) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(Sustain Period)으로 나누어 질 수 있다.
예를 들어, 256 계조로 영상을 표시하고자 하는 경우에 예컨대 하나의 프레임은, 도 3과 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
한편, 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절하여 해당 서브필드의 계조 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 서스테인 기간을 이용하여 각각의 서 브필드에 소정의 계조 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드의 계조 가중치를 20 으로 설정하고, 제 2 서브필드의 계조 가중치를 21 으로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 계조 가중치가 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 각 서브필드의 계조 가중치를 결정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 계조 가중치에 따라 각 서브필드의 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절함으로써, 다양한 영상의 계조를 구현할 수 있다.
여기, 도 3에서는 하나의 영상 프레임이 8개의 서브필드로 이루어진 경우만으로 도시하고 설명하였지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임을 이루는 서브필드의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드부터 제 12 서브필드까지의 12개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있고, 10개의 서브필드로 하나의 영상 프레임을 구성할 수도 있는 것이다.
또한, 여기 도 3에서는 하나의 영상 프레임에서 계조 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임에서 서브필드들이 계조 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 계조 가중치에 관계없이 서브필드들이 배열될 수도 있는 것이다.
한편, 프레임에 포함된 복수의 서브필드 중 적어도 하나는 선택적 소거 서브필드(Selective Erase Subfield, SE)이고, 아울러 복수의 서브필드 중 적어도 하나는 선택적 쓰기 서브필드(Selective Write Subfield, SW)인 것도 가능하다.
하나의 프레임이 적어도 하나의 선택적 소거 서브필드와 선택적 쓰기 서브필 드를 포함하는 경우에는, 프레임의 복수의 서브필드 중 첫 번째 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드이고, 나머지는 선택적 소거 서브필드인 것이 바람직할 수 있다.
또는, 프레임에 포함된 모든 서브필드들이 선택적 소거 서브필드인 경우도 가능하다.
여기서, 선택적 소거 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 오프(Off)시키는 서브필드이다.
그리고 선택적 쓰기 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 온(On)시키는 서브필드이다.
아울러, 선택적 쓰기 서브필드는 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간을 포함할 수 있다.
도 4는 스캔 전극 및 서스테인 전극의 단면 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 ITO-Less 전극일 수 있다. 즉, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극이 생략된 버스(Bus) 전극인 것이다.
또한, 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 전면 기판(101) 사이에는 각각 블랙층(120, 130)이 배치될 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 전기 전도성이 우수하고, 성형하기 쉬운 금속성 재질, 예컨대 음(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
블랙층(120. 130)은 흑색도(Degree of Darkness)가 상대적으로 높은 재질, 예컨대 코발트(Co) 재질 및 루테늄(Ru) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 전면 기판(101) 사이에 블랙층(120, 130)이 배치되면, 패널 반사율을 저감시켜 구현되는 영상의 콘트라스트(Contrast) 특성이 향상될 수 있다.
도 5 내지 도 17은 스캔 전극과 서스테인 전극의 형상에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5를 살펴보면 스캔 전극(1330) 및 서스테인 전극(1360) 중 적어도 하나는 하나 이상의 라인부(1310a, 1310b, 1340a, 1340b)를 포함할 수 있다.
이러한 라인부(1310a, 1310b, 1340a, 1340b)는 격벽(1300)에 의해 구획된 방전 셀 내에서 어드레스 전극(1370)과 교차하도록 형성될 수 있다.
이러한 라인부(1310a, 1310b, 1340a, 1340b)는 방전 셀 내에서 각각 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 스캔 전극(1330)의 제 1 라인부(1310a)와 제 2 라인부(1310b)는 d1의 간격을 두고 이격되고, 서스테인 전극(1360)의 제 1 라인부(1340a)와 제 2 라인부(1340b)는 d2의 간격을 두고 이격될 수 있다. 여기서, 간격 d1과 d2는 동일한 경우도 가능하고, 서로 상이한 경우도 가능하다.
스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)의 형상은 방전 셀 내에서 서로 대칭일 수 있고, 서로 비대칭일 수도 있다. 예를 들면, 스캔 전극(1330)은 3개의 라인 부를 포함하고, 반면에 서스테인 전극(1360)은 2개의 라인부를 포함할 수 있는 것이다.
아울러, 라인부의 개수도 조절될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극(1330) 또는 서스테인 전극(1360)이 4개 또는 5개의 라인부를 포함할 수 있는 것이다.
아울러, 스캔 전극(1330) 및 서스테인 전극(1360) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 돌출부(1320a, 1320b, 1350a, 1350b)를 포함할 수 있다.
이러한, 돌출부(1320a, 1320b, 1350a, 1350b)는 라인부(1310a, 1340a)로부터 돌출되어 형성된다. 또한, 이러한 돌출부(1320a, 1320b, 1350a, 1350b)는 어드레스 전극(1370)과 나란할 수 있다.
돌출부(1320a, 1320b, 1350a, 1350b)가 형성된 부분에서의 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)간의 간격(g1)은 다른 부분에서의 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)간의 간격(g2)보다 더 짧게 한다. 이에 따라, 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)간에 발생하는 방전의 개시 전압, 즉 방전 전압을 낮출 수 있다.
한편, 앞선 도 5의 경우에는 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)이 각각 2개씩의 돌출부를 포함하였지만, 다음 도 6의 경우와 같이 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)이 각각 3개씩의 돌출부를 포함하는 것도 가능하고, 아울러, 도시하지는 않았지만 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)이 각각 4개씩의 돌출부를 포함하는 것도 가능한 것이다. 이와 같이, 돌출부(1320a, 1320b, 1320c, 1350a, 1350b, 1350c)의 개수는 다양하게 조절될 수 있다.
다음, 도 7을 살펴보면 복수의 라인부(1310a, 1310b, 1340a, 1340b) 중 적어도 하나의 폭은 다른 라인부의 폭과 다를 수 있다. 예를 들면, 도 7와 같이 스캔 전극(1330)의 제 1 라인부(1310a)의 폭(Wa)이 제 2 라인부(1310b)의 폭(Wb)보다 더 작을 수 있다.
또는, 도 8에서와 같이 스캔 전극(1330)의 제 1 라인부(1310a)의 폭(Wa)이 제 2 라인부(1310b)의 폭(Wb)보다 더 클 수 있다.
아울러, 도 9의 경우와 같이 스캔 전극(1330)과 서스테인 전극(1360)은 복수의 라인부(1410a, 1410b, 1440a, 1440b) 중 두 개 이상을 연결하는 연결부(1420c, 1450c)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 연결부(1420c, 1450c)가 두 개의 라인부(1410a, 1410b, 1440a, 1440b)를 연결하게 되면, 격벽(1400)에 의해 구획된 방전 셀 내에서 방전이 더욱 용이하게 확산될 수 있다.
한편, 앞선 도 9에서는 스캔 전극(1430)의 제 1 라인부(1410a)와 제 2 라인부(1410b)를 연결하는 연결부(1420c)가 1개이지만, 다음 도 10와 같이 스캔 전극(1430)의 제 1 라인부(1410a)와 제 2 라인부(1410b)를 연결하는 연결부(1420c, 1420d)가 2개일 수 있다. 이와 같이, 연결부(1420c, 1420d, 1450c, 1450d)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
다음, 도 11을 살펴보면, 복수의 돌출부(1520a, 1520b, 1520d, 1550a, 1550b, 1550d) 중 적어도 하나는 라인부(1510a, 1510b, 1540a, 1540b)에서 제 1 방향으로 돌출되고, 아울러 복수의 돌출부(1520a, 1520b, 1520d, 1550a, 1550b, 1550d) 중 적어도 하나는 라인부(1510a, 1510b, 1540a, 1540b)에서 제 1 방향과는 다른 제 2 방향으로 돌출될 수 있다.
여기서, 제 1 방향으로 돌출되는 돌출부를 제 1 돌출부(1520a, 1520b, 1550a, 1550b)라 하고, 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 돌출되는 돌출부를 제 2 돌출부(1520d, 1550d)라 할 수 있다. 여기서, 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 역방향일 수 있다. 예를 들면, 제 1 방향은 방전 셀 중심방향이고, 제 2 방향은 방전 셀 중심방향과 반대방향일 수 있다.
이와 같이, 방전 셀의 중심방향과 반대의 방향으로 돌출되는 돌출부(1520d, 1550d)는 방전 셀 내에서 방전이 더욱 넓게 확산되도록 한다.
한편, 도 11의 경우에는 스캔 전극(1530)에 포함되는 제 2 방향, 예컨대 방전 셀 중심방향과 반대방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(1520d)의 개수는 1개인데 반해, 도 12와 같이 제 2 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(1520d, 1550e)의 개수는 2개이다. 이와 같이, 제 2 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(1520d, 1520e, 1550d, 1550e)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
다음, 도 13을 살펴보면 제 1 방향, 예컨대 방전 셀 중심방향으로 돌출되는 제 1 돌출부(1620a, 1620b, 1650a, 1650b)의 형상과 제 2 방향, 예컨대 방전 셀 중심방향과 반대의 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(1620d, 1650d)의 형상은 다를 수 있다.
예를 들면, 제 1 돌출부(1620a, 1620b, 1650a, 1650b)의 폭은 제 10 폭(W10)으로 설정되고, 제 2 돌출부(1620d, 1650d)의 폭은 제 10 폭(W10)보다 더 작은 제 20 폭(W20)일 수 있다.
이와 같이, 제 1 돌출부(1620a, 1620b, 1650a, 1650b)의 폭(W10)을 제 2 돌출부(1620d, 1650d)의 폭(W20)보다 더 넓게 하면 스캔 전극(1630)과 서스테인 전극(1660)간에 발생하는 방전의 개시 전압, 즉 방전 전압을 더욱 낮출 수 있다.
다음, 도 14를 살펴보면 도 13과는 다르게 제 1 돌출부(1620a, 1620b, 1650a, 1650b)의 폭은 제 20 폭(W20)으로 설정되고, 제 2 돌출부(1620d, 1650d)의 폭은 제 20 폭(W20)보다 더 큰 제 10 폭(W10)일 수 있다.
이와 같이, 제 2 돌출부(1620d, 1650d)의 폭(W10)을 제 1 돌출부(1620a, 1620b, 1650a, 1650b)의 폭(W20)보다 더 넓게 하면 방전 셀 내에서 발생한 방전을 방전 셀의 외곽부분으로 보다 효과적으로 확산시킬 수 있다.
다음, 도 15를 살펴보면, 제 1 방향, 예컨대 방전 셀 중심방향으로 돌출되는 제 1 돌출부(1720a, 1720b, 1750a, 1750b)의 길이와 제 2 방향, 예컨대 방전 셀 중심방향과 반대의 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(1720d, 1750d)의 길이는 다를 수 있다. 예를 들면, 제 1 돌출부(1720a, 1720b, 1750a, 1750b)의 길이는 제 1 길이(L1)로 설정되고, 제 2 돌출부(1720d, 1750d)의 길이는 제 1 길이(L1)보다 더 짧은 제 2 길이(L2)일 수 있다.
이와 같이, 제 1 돌출부(1720a, 1720b, 1750a, 1750b)의 길이(L1)를 제 2 돌출부(1720d, 1750d)의 길이(L2)보다 더 길게 하면 스캔 전극(1730)과 서스테인 전극(1760)간에 발생하는 방전의 개시 전압, 즉 방전 전압을 더욱 낮출 수 있다.
다음, 도 16을 살펴보면 도 15와는 다르게 제 1 돌출부(1720a, 1720b, 1750a, 1750b)의 길이는 제 2 길이(L2)로 설정되고, 제 2 돌출부(1720d, 1750d)의 길이는 제 2 길이(L2)보다 더 긴 제 1 길이(L1)일 수 있다.
이와 같이, 제 2 돌출부(1720d, 1750d)의 길이(L1)를 제 1 돌출부(1720a, 1720b, 1750a, 1750b)의 길이(L2)보다 더 길게 하면 방전 셀 내에서 발생한 방전을 방전 셀의 외곽부분으로 보다 효과적으로 확산시킬 수 있다.
다음, 도 17을 살펴보면, 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d)는 곡률을 갖는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d)가 복수개인 경우 복수의 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d) 중 적어도 하나는 곡률을 갖는 부분을 포함할 수 있다.
즉 복수의 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d) 중 적어도 하나는 일부분이 곡률을 가질 수 있다. 자세하게는, 복수의 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d) 중 적어도 하나의 끝단부가 곡률을 갖고, 아울러 돌출부(1820a, 1820b, 1820d, 1850a, 1850b, 1850d)와 라인부(1810a, 1810b, 1840a, 1840b)가 인접하는 부분이 곡률을 갖는 것도 가능하다.
아울러, 라인부(1810a, 1810b, 1840a, 1840b)와 연결부(1820c, 1850c)가 인접하는 부분이 곡률을 갖는 것도 가능하다.
이와 같이, 형성하게 되면 스캔 전극과 서스테인 전극의 제조 공정이 보다 용이해질 수 있고, 아울러 구동 시 벽 전하가 특정 위치에 과도하게 집중되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 구동을 안정시킬 수 있다.
도 18은 휘도 특성을 향상시키기 위한 스캔 전극과 서스테인 전극의 형상에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 살펴보면, 스캔 전극(230) 및 서스테인 전극(260)에서 연결부(220b, 250b)는 각각 하나씩 포함되고, 돌출부(220a, 250a)도 스캔 전극(230) 및 서스테인 전극(260)에 각각 하나씩 포함될 수 있다.
이와 같이, 스캔 전극(230) 및 서스테인 전극(260)에서 연결부(220b, 250b) 및 돌출부(220a, 250a)가 각각 하나씩 포함되는 경우에는 방전셀의 개구율을 향상시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있다.
아울러, 스캔 전극(230) 및 서스테인 전극(260)에서 돌출부(220a, 250a)와 연결부(220b, 250b)는 일직선상에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는, 스캔 전극(230)의 돌출부(220a)와 서스테인 전극(260)의 돌출부(250a)의 사이에서 발생한 방전이 연결부(220b, 250b)를 타고 방전셀 후방으로 보다 용이하게 확산될 수 있다.
한편, 방전셀 중심영역에서 상대적으로 많은 양의 광이 발생하고, 주변영역으로 갈수록 발생하는 광의 양이 감소한다.
따라서 방전셀의 중심영역의 개구율을 높이는 것이 휘도 향상에 도움이 될 수 있다. 이를 위해, 도 18의 구조에서 스캔 전극(230)의 돌출부(220a)와 서스테인 전극(260)의 돌출부(250a) 사이 간격(g)을 충분히 넓게 하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극(230)의 돌출부(220a)와 서스테인 전극(260)의 돌출부(250a) 사이 간격(g)을 인접하는 두 개의 라인부(210a, 210b 또는 240a, 240b) 간의 간격(d)보다 큰 것이 바람직할 수 있다.
이러한 경우에는, 방전셀 중심영역에서의 개구율을 높여서 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 19는 ITO 전극과 ITO-Less 전극을 비교하기 위한 도면이다.
도 19를 살펴보면, (a)에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 ITO 전극, 즉 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함하는 경우의 일례가 도시되어 있고, (b)에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 ITO-Less 전극인 경우의 일례가 도시되어 있다.
(a)의 경우는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함하기 때문에 버스 전극(102b, 103b)의 면적을 상대적으로 작게 하여도 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 전기 전도도가 과도하게 감소하지 않을 수 있다. 따라서 구동 효율이 과도하게 감소하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 개구율을 충분히 높게 유지할 수 있다.
반면에, (b)와 같이 ITO-Less 전극을 사용하는 경우는 투명 전극이 생략되었기 때문에, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 간의 방전 전압이 (a)와 같이 ITO 전극의 경우에 비해 더 높다. 아울러, (b)의 경우는 (a)의 경우에 비해 상대적으로 개구율이 더 낮아서 휘도가 상대적으로 낮다.
(b)의 경우에서 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 간의 방전 전압을 낮추기 위해서는 ITO-Less 전극인 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 면적을 충분히 넓게 하여 전기 전도도를 충분히 높여야 하는데, 이러한 경우에는 패널의 개 구율이 과도하게 감소함으로써 구현되는 영상의 휘도가 과도하게 감소할 수 있다.
아울러, 개구율을 높이기 위하여 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 면적을 감소시키는 경우에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 간의 방전 전압이 과도하게 증가할 수 있다.
한편, (b)와 같은 ITO-Less 전극은 고가의 투명 전극 재질, 예컨대 ITO 재질을 사용하지 않기 때문에 (a)와 같이 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함하는 경우에는 제조 단가를 저감시키는 것이 가능하며, 아울러 제조 공정을 단순화시키는 것이 가능하다.
따라서 제조 공정이 단순하며 제조 단가가 상대적으로 낮은 ITO-Less 전극을 사용하기 위해서는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 간의 방전 전압을 낮추어야 하고, 아울러 개구율을 높여 휘도를 향상시켜야 한다. 이를 고려하면, (b)와 같이 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 ITO-Less 전극인 경우에는, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 앞선 도 18의 구조를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
도 20 내지 도 24는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하의 구동신호들은 앞선 도 1의 구동부(110)가 공급할 수 있다.
먼저, 도 20을 살펴보면 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 제 1 서브필드(SF1)의 초기화를 위한 리셋 기간(RP)에서는 스캔 전극(Y)으로 리셋 신호(RS)를 공급할 수 있다. 여기서, 리셋 신호는 전압이 상승하는 상승 신호(rs)와 전압이 하강하는 하강 신호(fs)를 포함할 수 있다.
자세하게는, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에서는 스캔 전극에 상승신호를 공급하고, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극에 하강신호를 공급할 수 있다.
스캔 전극에 상승 신호를 공급하면, 상승 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 벽 전하(Wall Charge)의 분포가 균일해질 수 있다.
상승 신호를 공급한 이후, 스캔 전극에 하강 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류될 수 있다.
아울러, 리셋 기간에서는 어드레스 전극(X)에 어드레스 기준 신호(Xbias)를 공급할 수 있다.
이와 같이, 리셋 기간에서 어드레스 전극에 어드레스 기준 신호를 공급하게 되면, 리셋 기간에서 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 전압 차이를 줄일 수 있고, 이에 따라 어드레스 전극과 스캔 전극 간에 대항방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 영상의 콘트라스트 (Contrast) 특성을 향상시키는 것이 가능하고, 휘점 등의 발생을 억제할 수 있다.
예를 들어, 도 19의 (b)의 경우와 같이 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 ITO-Less 전극인 경우에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 간의 방전 전압이 (a)와 같이 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 ITO 전극인 경우 에 비해 상대적으로 높다. 따라서 구동 시 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103) 사이에 걸리는 전압은 (a)의 경우에 비해 상대적으로 높을 수 있다.
ITO-Less 전극 구조에서 리셋 기간에서 어드레스 전극에 어드레스 기준 신호를 공급하지 않고, 어드레스 전극의 전압을 실질적으로 그라운드 레벨(GND)의 전압으로 유지하는 경우에는 스캔 전극(102)에 걸리는 고전압으로 인해 스캔 전극(102)과 어드레스 전극 간에 대항방전이 더욱 강하게 발생할 수 있으며, 이에 따라 콘트라스트 특성이 저하될 수 있으며 휘점의 발생이 급증할 수 있다.
반면에, 리셋 기간에서 어드레스 전극에 어드레스 기준 신호를 공급하는 경우에는 리셋 기간에서 어드레스 전극과 스캔 전극 간의 전압 차이를 줄일 수 있어서 ITO-Less 전극 구조에서도 콘트라스트 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있으며, 아울러 휘점의 발생을 억제할 수 있다.
아울러, 어드레스 기준 신호(Xbias)는 도 21의 경우와 같이 전압이 점진적으로 상승하는 제 1 기간(d1)과 최대 전압(V1)이 유지되는 제 2 기간(d2)을 포함할 수 있다.
제 1 기간(d1)에서는 어드레스 전극(X)이 플로팅(Floating)될 수 있다. 제 1 기간에서 어드레스 전극이 플로팅되면 어드레스 전극의 전압은 스캔 전극에 공급되는 리셋 신호(RS)에 연동하여 점진적으로 상승할 수 있다.
아울러, 스캔 전극에 공급되는 리셋 신호도 전압이 상승하는 제 3 기간(d3)과 최대 전압이 유지되는 제 4 기간(d4)을 포함할 수 있다.
어드레스 전극이 플로팅되는 경우에 어드레스 기준 신호의 최대 전압(V1)이 과도하게 높아져서 리셋 방전의 불안정을 야기하는 것을 방지하기 위해 어드레스 기준 신호의 제 2 기간(d2)의 길이를 리셋 신호의 제 4 기간(d4)의 길이보다 길게 하는 것이 바람직할 수 있다.
아울러, 어드레스 기준 신호의 최대 전압(V1)은 이후의 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 공급되는 데이터 신호(Dt)의 전압과 실질적으로 동일할 수 있다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간(AP)에서는 하강 신호의 최저 전압보다는 높은 전압을 갖는 스캔 기준 신호(Ybias)를 스캔 전극에 공급할 수 있다. 여기서, 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압의 크기(Vsc)는 스캔 신호(SP)의 최저 전압(-Vy)부터 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압까지의 전압 차이이다.
또한, 어드레스 기간에서는 스캔 기준 신호로부터 부극성 스캔 전압(-Vy)까지 하강하는 스캔 신호(Sc)를 스캔 전극에 공급할 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급하는 스캔 신호의 펄스폭은 다른 서브필드의 스캔 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예컨대, 시간상 뒤에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭이 앞에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 서브필드의 배열 순서에 따른 스캔 신호 폭의 감소는 2.6㎲, 2.3㎲, 2.1㎲, 1.9㎲ 등과 같이 점진적으로 이루어질 수 있거나 2.6㎲, 2.3㎲, 2.3㎲, 2.1㎲......1.9㎲, 1.9㎲ 등과 같이 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 스캔 신호를 스캔 전극으로 공급할 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 신호(Dt)를 공급할 수 있다.
이러한 스캔 신호와 데이터 신호를 공급하면, 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
어드레스 기간 이후의 서스테인 기간(SP)에서는 스캔 전극에 서스테인 신호(SUS)를 공급할 수 있다.
이러한 서스테인 신호를 공급하면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
아울러, 서스테인 전극에는 서스테인 기준 신호(Zbias)를 공급할 수 있다.
이러한 서스테인 기준 신호는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간과 중첩(Overlap)될 수 있다. 즉, 서스테인 기준 신호는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간에서 서스테인 전극에 공급할 수 있는 것이다.
서스테인 신호(SUS)는 도 22의 경우와 같이 최대 전압, 즉 서스테인 전압(Vs)이 유지되는 제 5 기간(d5)과, 최대 전압(Vs)보다 낮은 특정 전압(Vx)으로부터 제 1 기울기로 점진적으로 하강하는 제 6 기간(d6) 및 특정 전압(Vx)으로부터 최저 전압(V4)까지 제 1 기울기보다 완만한 제 2 기울기로 하강하는 제 7 기간(d7)을 포함할 수 있다. 여기서, 특정 전압(Vx)는 서스테인 전압(Vs)보다는 낮고 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 높은 전압일 수 있다. 아울러, 서스테인 신호의 최저 전압(V4)은 리셋 기간에서 스캔 전극에 공급되는 하강 신호(fs)의 최저 전압과 실질적으로 동일한 것이 가능할 수 있다.
이와 같이, 서스테인 신호가 제 5 기간(d5), 제 6 기간(d6) 및 제 7 기간(d7)을 포함하게 되면, 노이즈(Noise) 및 전자파 장애(Electro Magnetic Interference, EMI)를 저감시키는 것이 가능할 수 있다.
아울러, 서스테인 기간에서 서스테인 기준 신호(Zbias)의 전압(V3)은 어드레스 기간에서의 전압(V2)보다 더 높을 수 있다. 바람직하게는 서스테인 기간에서 서스테인 기준 신호의 전압(V2)은 서스테인 전압(Vs)일 수 있다. 이러한 경우에는, 제 1 서브필드(SF1)의 서스테인 기간에서 서스테인 방전이 보다 안정적으로 발생할 수 있다.
다음, 제 1 서브필드(SF1) 다음 서브필드인 제 2 서브필드(SF2)의 리셋 기간에서는 복수개의 리셋 신호가 스캔 전극에 공급할 수 있다. 예를 들면, 제 2 서브필드의 리셋 기간에서 스캔 전극에 3개의 리셋 신호(RS1, RS2, RS3)를 공급할 수 있다.
이와 같이, 제 1 서브필드의 다음 서브필드인 제 2 서브필드의 리셋 기간에서 복수개의 리셋 신호를 스캔 전극에 공급하게 되면 제 1 서브필드의 서스테인 기간에서의 방전이 불안정하더라도 제 2 서브필드의 리셋 기간에서 리셋 동작을 효과적으로 수행할 수 있어서 전체 방전을 안정시킬 수 있다.
아울러, 제 1 서브필드의 리셋 기간에서는 서스테인 기간에서 서스테인 신호(SUS)가 스캔 전극에만 공급되며, 서스테인 전극에는 서스테인 기준 신호(Zbias)가 공급되기 때문에 서스테인 방전의 횟수가 상대적으로 적으며 이에 따라, 제 1 서브필드의 서스테인 기간 이후에 벽전하의 분포 특성이 불안정해질 가능성이 상대적으로 클 수 있다.
이와 같이, 제 1 서브필드의 서스테인 기간 이후에 벽전하의 분포 특성이 불안정질 가능성이 크기 때문에 제 2 서브필드의 리셋 기간에서 복수개의 리셋 신호를 공급하여 방전을 안정시키는 것이 바람직할 수 있는 것이다.
아울러, 제 1 리셋 신호(RS1)의 최대 전압(Vmax1)은 제 2 리셋 신호(RS2)의 최대 전압(Vmax2)보다 높을 수 있고, 제 2 리셋 신호(RS2)의 최대 전압(Vmax2)은 제 3 리셋 신호(RS3)의 최대 전압(Vmax3)보다 높을 수 있다. 여기서, 제 1, 2, 3 리셋 신호의 공급순서는 최대 전압이 높은 순서와 동일할 수 있다.
이와 같이, 제 1, 2, 3 리셋 신호 중 최대 전압이 가장 높은 제 1 리셋 신호를 가장 먼저 공급하고, 이후에 제 2 리셋 신호를 공급하고, 마지막으로 최대 전압이 가장 낮은 제 3 리셋 신호를 공급하게 되면, 리셋 방전을 더욱 안정적으로 발생시킬 수 있으며 리셋 기간에서 발생하는 광량을 줄여 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있다.
자세하게는, 최대 전압이 가장 큰 제 1 리셋 신호가 공급되면 방전셀 내의 벽전하의 분포 특성이 어느 정도 리셋될 수 있다. 따라서 그 다음에 공급되는 제 2 리셋 신호는 그 최대 전압이 제 1 리셋 신호에 비해 낮더라도 방전셀 내의 벽전하의 분포 특성을 균일하게 하는 것이 가능한 것이다. 만약, 제 2 리셋 신호의 최대 전압을 제 1 리셋 신호의 최대 전압보다 높거나 동일하게 한다면 불필요하게 리셋 기간에서 발생하는 광의 양을 증가시킴으로써 콘트라스트 특성이 악화될 수 있 다.
아울러, 제 1, 2, 3 리셋 신호의 최저 전압(V6)은 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제 1 리셋 신호와 제 2 리셋 신호의 하강 신호가 공급되는 동안에는 서스테인 전극에 정극성 신호(PS)를 공급할 수 있다. 이와 같이, 정극성 신호를 공급하게 되면 제 1 리셋 신호와 제 2 리셋 신호의 하강 신호에 의한 셋다운 방전을 안정시킬 수 있다.
여기서, 정극성 신호(PS)의 전압(V5)은 서스테인 신호(SUS)의 전압, 즉 서스테인 전압(Vs)과 실질적으로 동일할 수 있다.
아울러, 제 1, 2, 3 리셋 신호가 스캔 전극에 공급될 때 어드레스 전극에는 제 1, 2, 3 리셋 신호와 중첩되는 제 1, 2, 3 어드레스 기준 신호(Xbias1, Xbias2, Xbias3)를 공급할 수 있다.
아울러, 대응되는 리셋 신호의 최대 전압의 크기에 따라 어드레스 기준 신호의 펄스폭도 조절될 수 있다. 바람직하게는, 제 1, 2, 3 리셋 신호 중 최대 전압이 가장 큰 제 1 리셋 신호와 중첩되는 제 1 어드레스 기준 신호(Xbias1)의 펄스폭(W1)이 최대 전압이 제 1 리셋 신호보다 작은 제 2 리셋 신호와 중첩되는 제 2 어드레스 기준 신호(Xbias2)의 펄스폭(W2)보다 넓을 수 있다. 아울러, 제 2 리셋 신호와 중첩되는 제 2 어드레스 기준 신호(Xbias2)의 펄스폭(W2)이 최대 전압이 제 2 리셋 신호보다 작은 제 3 리셋 신호와 중첩되는 제 3 어드레스 기준 신호(Xbias3)의 펄스폭(W3)보다 넓은 것도 가능할 수 있다.
제 2 서브필드(SF2)의 리셋 기간 및 어드레스 기간에서 서스테인 전극에 공급되는 서스테인 기준 신호(Zbias)는 전압이 점진적으로 하강하는 부분을 포함하는 것이 가능할 수 있다.
자세하게는, 제 2 서브필드에서 공급되는 서스테인 기준 신호는 리셋 기간에서 공급되는 마지막 리셋 신호, 즉 제 3 리셋 신호의 하강 신호 및 어드레스 기간과 중첩될 수 있다. 아울러, 리셋 기간과 어드레스 기간의 경계 부분에서 제 3 리셋 신호의 하강 신호가 공급되는 기간에 전압이 제 7 전압(V7)에서 제 8 전압(V8)까지 점진적으로 하강하는 부분을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 제 3 리셋 신호의 하강 신호에 의한 노이즈 및 전자파 장애를 저감시킬 수 있다.
아울러, 서스테인 기준 신호는 전압이 점진적으로 하강하는 부분 이후에 전압이 제 8 전압(V8)부터 제 7 전압(V7)보다 높은 제 9 전압(V9)까지 상승하여 제 9 전압(V9)을 소정 시간 유지한 이후에 다시 제 7 전압(V7)까지 하강할 수 있다.
아울러, 서스테인 기준 신호는 어드레스 기간의 끝단분에서 전압이 제 7 전압(V7)부터 제 10 전압(V10)까지 상승할 수 있다. 여기서, 제 10 전압(V10)은 제 9 전압(V9)과 실질적으로 동일할 수 있고, 아울러 제 9 전압(V9)과 제 10 전압(V10)은 서스테인 전압(Vs)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제 2 서브필드의 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서는 스캔 전극 및 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.
한편, 상기한 도 19에서 상세하게 설명한 바와 같이 (b)와 같은 ITO-Less 전극 구조는 (a)와 같은 ITO 전극 구조에 비해 개구율이 더 낮아서 휘도가 상대적으 로 낮을 수 있다. 이러한 ITO-Less 전극 구조에서 상대적으로 낮은 휘도를 보상하기 위해 방전 가스에 질소 가스(N2)를 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 대해 상세히 살펴보면 아래와 같다.
도 25 내지 도 28은 방전 가스에 질소 가스를 첨가하는 것에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 25 내지 도 28에는 방전 가스에 첨가되는 질소 가스(N2)의 함량의 변화에 따른 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue 및 화이트(White)의 영상의 휘도를 측정한 데이터가 도시되어 있다.
휘도 측정 시의 실험 조건은 아래와 같다.
1. 스캔 전극과 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이다.
2. 격벽의 높이는 대략 120㎛이다.
3. 상부 유전체층의 두께는 대략 20㎛이다.
4. 하부 유전체층의 두께는 대략 10㎛이다.
5. 서스테인 전압(Vs)은 대략 197V이다.
6. 부극성 스캔 전압(-Vy)은 대략 -80V이다.
7. 서스테인 기준 신호(Zbias)의 전압은 대략 140V이다. 자세하게는, 어드레스 기간에서의 서스테인 기준 신호(Zbias)의 전압이 대략 140V이다.
8. 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압의 전압의 크기는 대략 135V이다.
9. 방전 가스에는 크세논(Xe)이 전체 방전 가스 대비 대략 15%포함되어 있 다.
10. 방전 가스의 압력은 370torr(토르)이다.
11. 상기한 1~10의 조건 하에서 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량은 0%, 0.1%, 0.3% 또는 1.0%이다.
휘도 측정 방법은 아래와 같다.
제조 공정 라인으로부터 완제품 상태로 출하된 패널에 Full Red 영상, Full Green 영상, Full Blue 영상 및 Full White 영상을 0시간~120시간 동안 표시하면서 각각의 영상에 대한 휘도를 측정한다. 상기한 각 영상을 표시하는 시간을 가속 시간(Acceleration Time)이라 한다.
먼저, 도 25는 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량에 따른 Full Red 영상에 대한 휘도 변화 데이터이다.
방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우, 즉 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Red의 휘도는 대략 120.5[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Red의 휘도는 125[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간에서 80시간인 경우 Red의 휘도는 124.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Red의 휘도는 124.5[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Red의 휘도는 대략 116.5[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Red의 휘도는 118.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Red의 휘도는 119[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Red의 휘도는 122[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Red의 휘도는 118.5[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.3%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Red의 휘도는 대략 120.5[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Red의 휘도는 123.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간부터 80시간에서는 Red의 휘도는 124.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Red의 휘도는 125[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 1.0%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Red의 휘도는 대략 130[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Red의 휘도는 135[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Red의 휘도는 134[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간에서 100시간에서는 Red의 휘도는 134.5[cd/m2]이다.
상기와 같이, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Red의 휘도가 현저히 증가하였음을 알 수 있다.
다음, 도 26은 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량에 따른 Full Green 영상에 대한 휘도 변화 데이터이다.
방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우, 즉 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Green의 휘도는 대략 275[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Green의 휘도는 273[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Green의 휘도는 268.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Green의 휘도는 262.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Green의 휘도는 261[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Green의 휘도는 대략 275[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Green의 휘도는 272.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Green의 휘도는 272[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Green의 휘도는 274[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Green의 휘도는 267.5[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.3%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Green의 휘도는 대략 276.5[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Green의 휘도는 271.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우에는 Green의 휘도는 270.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우에는 Green의 휘도는 267.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Green의 휘도는 268[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 1.0%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Green의 휘도는 대략 274[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Green의 휘도는 278[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Green의 휘도는 278[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Green의 휘도는 275.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Green의 휘도는 274.5[cd/m2]이다.
상기와 같이, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우에는 가속 시간이 증가함에 따라 휘도의 저하가 급격히 진행되는 것을 알 수 있다. 따라서 가속 시간이 일정 시간 이상 흐르면 휘도 저하에 따라 영상의 화질이 악화될 수 있어서 불 량할 수 있다.
아울러, 질소 가스의 함량이 0%인 경우에는 가속 시간에 따라 휘도 변화량이 상대적으로 크다. 자세하게는 질소 가스의 함량이 0%인 경우에서의 최대 휘도는 대략 275[cd/m2]이며, 최저 휘도는 대략 261[cd/m2]로서 그 차이가 대략 14[cd/m2]이다. 이와 같이, 휘도 변화량이 크게 되면 구현되는 영상의 휘도 변화도 증가할 수 있고, 이에 따라 화질의 Uniformity가 저하됨으로써 불량한 것이다.
반면에, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 0.3%, 1.0%인 경우에는 가속 시간에 따른 휘도의 변화량이 상대적으로 적기 때문에 양호할 수 있다.
다음, 도 27은 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량에 따른 Full Blue 영상에 대한 휘도 변화 데이터이다.
방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우, 즉 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Blue의 휘도는 대략 40.7[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Blue의 휘도는 40.3[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Blue의 휘도는 39.4[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Blue의 휘도는 38.7[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Blue의 휘도는 38.5[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Blue의 휘도는 대략 40.1[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Blue의 휘도는 39[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 Blue의 휘도는 38.7[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Blue의 휘도는 39.2[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Blue의 휘도는 38[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.3%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Blue의 휘도는 대략 41.2[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Blue의 휘도는 40.3[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우에는 Blue의 휘도는 40.2[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우에는 Blue의 휘도는 40[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Blue의 휘도는 40.1[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 1.0%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 Blue의 휘도는 대략 43.8[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 Blue의 휘도는 42.8[cd/m2]이고, 가 속 시간이 대략 40시간인 경우 Blue의 휘도는 42.2[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 Blue의 휘도는 41.7[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 Blue의 휘도는 41.3[cd/m2]이다.
다음, 도 28은 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량에 따른 Full White 영상에 대한 휘도 변화 데이터이다. 이러한 도 28의 Full White 휘도 데이터는 앞선 도 25, 26, 27의 Full Red, Full Green, Full Blue 휘도 데이터의 합과 유사할 수 있다.
방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우, 즉 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 White의 휘도는 대략 195[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 White의 휘도는 193[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 White의 휘도는 185[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 White의 휘도는 182[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 White의 휘도는 180[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 White의 휘도는 대략 188[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 White의 휘도는 186.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 White의 휘도는 188[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 White의 휘도는 189[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 White의 휘도는 185[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.3%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 White의 휘도는 대략 186[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 White의 휘도는 186.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우에는 White의 휘도는 188[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우에는 White의 휘도는 185[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 White의 휘도는 185.5[cd/m2]이다.
다음, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 1.0%인 경우에는 가속 시간이 대략 0시간에서 White의 휘도는 대략 193[cd/m2]이다.
이후, 가속 시간이 대략 20시간인 경우 White의 휘도는 200.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 40시간인 경우 White의 휘도는 203[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 80시간인 경우 White의 휘도는 202.5[cd/m2]이고, 가속 시간이 대략 100시간인 경우 White의 휘도는 200[cd/m2]이다.
여기서, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%인 경우에는 가속 시간의 초기에는 휘도가 상대적으로 높은 값을 가질 수 있지만, 가속 시간이 증가함에 따라 휘도의 저하가 급격히 진행되는 것을 알 수 있다. 따라서 가속 시간이 일정 시간 이상 흐르면 휘도 저하에 따라 영상의 화질이 악화될 수 있어서 불량할 수 있다. 아울러, 최대 휘도는 대략 195[cd/m2]인데 반해 최저 휘도는 180[cd/m2]로서 그 차이가 대략 15[cd/m2]로서 상대적으로 크다. 이에 따라 화질의 Uniformity가 저하됨으로써 불량하다.
반면에, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 0.3%, 1.0%인 경우에는 가속 시간에 따른 휘도의 변화량이 상대적으로 적기 때문에 양호할 수 있다. 아울러, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 가속 시간에 관계없이 그 휘도가 상대적으로 높은 값을 갖는 것을 알 수 있다.
상기한 도 25, 26, 27, 28의 데이터 중 도 25 및 도 27의 Red, Blue 휘도 데이터에서는 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우의 휘도 특성이 질소 가스의 함량이 대략 0.1%인 경우의 휘도 특성이 비해 우수한 것으로 도시되어 있다.
그러나 도 26의 Green의 휘도 특성에서는 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우에는 가속 시간이 증가함에 따라 그 휘도가 급격하게 저하되는 것을 알 수 있다.
이에 따라, White 휘도 특성에서는 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우의 휘도 특성이 불량한 것으로 나타나고 있다.
실제 패널에 표시되는 영상은 R, G, B 의 조합으로 구현되기 때문에 White의 휘도 특성이 R, G, B 각각의 개별 휘도 특성보다 중요할 수 있다. 따라서 Red 및 Blue 휘도 특성이 저하되더라도 R,G, B 광의 합산인 White의 휘도 특성이 좋다면 R 또는 B의 개별 특성은 어느 정도 무시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0%로서 과도하게 적은 경우에는 가속 시간에 따른 휘도 변화량이 클 뿐만 아니라, 가속 시간이 증가함에 따라 휘도가 과도하게 저하될 수 있다.
반면에, 방전 가스에 질소 가스의 함량이 0.1%, 0.3%, 1.0%인 경우에는 가속 시간의 변화에도 White 휘도 특성은 크게 변동하지 않으며, 아울러 상대적으로 높은 휘도를 갖는다. 그 이유는, 질소 가스는 300nm~400nm 정도의 장파장의 자외선을 발생시킬 수 있기 때문이고, 이에 따라 방전셀 내에서 여기 입자의 수 및 전자의 운동 에너지가 증가하게 되어 구현되는 영상의 휘도가 향상될 수 있는 것이다.
상기한 도 25, 26, 27, 28 데이터의 실험 조건 이외에 다음과 같은 조건에서도 유사한 결과를 획득하였다.
1. 격벽의 높이는 대략 110㎛~125㎛이다.
2. 상부 유전체층의 두께는 대략 13㎛~20㎛이다.
3. 하부 유전체층의 두께는 대략 10㎛~13㎛이다.
4. 부극성 스캔 전압(-Vy)은 대략 -85V~-75V이다.
5. 서스테인 전압(Vs)은 대략 190V~200V이다.
6. 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압의 전압의 크기(Vsc)는 대략 120V~140V일 수 있다.
7. 서스테인 기준 신호(Zbias)의 전압은 대략 130V~145V일 수 있다. 자세하게는, 어드레스 기간에서의 서스테인 기준 신호(Zbias)의 전압이 대략 130~145V이다.
상기한 1~7의 조건에서도 상기한 도 25, 26, 27, 28 데이터와 유사한 실험 결과를 얻었다. 따라서 스캔 전극과 서스테인 전극이 ITO-Less 전극이고, 방전 가스에 질소 가스가 첨가되는 경우에는 상기한 1~7의 조건에 따라 패널을 설계하는 것이 바람직할 수 있다.
다음, 도 29 내지 도 33은 질소 가스의 함량에 따른 서스테인 전압의 변화에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 29 내지 도 33의 데이터는 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 1.0% 또는 2.0%인 경우에서 서스테인 신호(SUS)의 최저 전압(Vsmin)을 특정한 데이터이다. 여기서, 서스테인 신호의 최저 전압(Vsmin)은 서스테인 기간에서 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에서 서스테인 방전이 발생할 수 있는 최저 전압을 의미한다.
아울러, 도 29 내지 도 32의 그래프에서 점(ㆍ)표시는 실제 측정한 Vsmin값을 의미하며, 사각형의 세로 방향으로의 길이는 측정 오차 범위를 의미한다. 아울러, ⓧ 표시는 실제 측정 값들의 평균값을 의미한다. 이하에서는 평균값으로 Vsmin을 설명하기로 한다.
먼저, 도 29는 Full Red 영상에 따른 Vsmin값을 측정한 데이터이다.
도 29를 살펴보면, 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우(REF)에는 Vsmin의 평균값이 대략 170V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 0.1%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 166V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 1.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 168.2V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 2.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 172.8V인 것을 알 수 있다.
이처럼, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 1.0%인 경우에는 첨가되지 않는 경우에 비해 Vsmin의 평균값이 더 작거나 혹은 유사한 수준을 유지할 수 있으나, 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 첨가되지 않는 경우에 비해 더 크다는 것을 알 수 있다.
다음, 도 30은 Full Green 영상에 따른 Vsmin값을 측정한 데이터이다.
도 30을 살펴보면, 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우(REF)에는 Vsmin의 평균값이 대략 171.5V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 0.1%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 166.2V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 1.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 173.2V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 2.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 179V인 것을 알 수 있다.
이처럼, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 1.0%인 경우에는 첨가되지 않는 경우에 비해 Vsmin의 평균값이 더 작거나 혹은 유사한 수준을 유지할 수 있으나, 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 180V정도로 급격히 증가하는 것을 알 수 있다.
다음, 도 31은 Full Blue 영상에 따른 Vsmin값을 측정한 데이터이다.
도 31을 살펴보면, 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우(REF)에는 Vsmin의 평균값이 대략 170.6V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 0.1%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 167.1V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 1.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 169V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 2.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 172.5V인 것을 알 수 있다.
다음, 도 32는 Full White 영상에 따른 Vsmin값을 측정한 데이터이다.
도 32를 살펴보면, 방전 가스에 질소 가스가 첨가되지 않는 경우(REF)에는 Vsmin의 평균값이 대략 176V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 0.1%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 172.2V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 1.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 176.7V이고, 방전 가스에 질소 가스가 대략 2.0%첨가되는 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 182.2V인 것을 알 수 있다.
이처럼, 방전 가스에서 질소 가스의 함량이 0.1%, 1.0%인 경우에는 첨가되지 않는 경우에 비해 Vsmin의 평균값이 더 작거나 혹은 유사한 수준을 유지할 수 있으나, 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 180V이상으로 급격히 증가하는 것을 알 수 있다.
여기서, Vsmin의 평균값이 증가한다는 것은 구동 전압이 증가하는 것을 의미하며, 이에 따라 구동 효율이 저하될 수 있는 것이다.
다음, 도 33은 상기한 도 29 내지 도 32에 도시된 질소 가스의 함량에 따른 Vsmin의 평균값을 정리한 데이터이다.
도 33을 살펴보면, Full Red 영상에서 질소 가스의 함량이 대략 0.1%인 경우 에는 Vsmin의 평균값이 대략 2.47% 감소하였고, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 1.18% 감소하였는데, 이에 반해 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 2.83% 증가한 것을 알 수 있다.
다음, Full Green 영상에서 질소 가스의 함량이 대략 0.1%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 2.52% 감소하였고, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 1.47% 증가하였다. 여기서, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 약간 증가하였으나 그 정도가 미미한 수준이다.
반면에, 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 6.07% 증가한 것을 알 수 있다.
다음, Full Blue 영상에서 질소 가스의 함량이 대략 0.1%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 1.91% 감소하였고, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 0.44% 감소하였는데, 이에 반해 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 2.53% 증가한 것을 알 수 있다.
다음, Full White 영상에서 질소 가스의 함량이 대략 0.1%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 1.79% 감소하였고, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 대략 0.28% 증가하였다. 여기서, 질소 가스의 함량이 대략 1.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 약간 증가하였으나 그 정도가 미미한 수준이다.
반면에, 질소 가스의 함량이 대략 2.0%인 경우에는 Vsmin의 평균값이 4.15% 증가한 것을 알 수 있다.
이와 같이 질소 가스의 함량이 과도하게 높아지는 경우에 Vsmin의 평균값이 증가하는 이유는, 방전 가스에 첨가되는 질소 가스의 함량이 과도하게 많음에 따라 패널 내부에서 산소(O2)와 질소(N2)가 결합하여 발생하는 NO가스의 잔존량이 증가할 수 있으며, 이러한 NO가스가 불순가스로 작동하여 패널 내부에서 방전 특성이 저하될 수 있고, 이에 따라 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 전압이 높아지기 때문이라고 볼 수 있다.
상기한 도 25 내지 28의 데이터 및 도 29 내지 33의 데이터를 고려할 때, 질소(N2) 가스의 함량은 전체 방전 가스 대비 0.1%~1.0%인 것이 바람직할 수 있다.
아울러, 방전 가스에는 질소 가스 뿐 아니라, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 크세논(Xe) 가스 중 적어도 두 개가 더 첨가될 수 있다. 예를 들면, 네온 가스, 아르곤 가스, 크세논 가스 및 질소 가스를 모두 혼합하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 다양한 종류의 가스를 혼합하여 방전 가스로 사용하는 경우에는 이온화 에너지가 상대적으로 낮은 가스에 의해 방전 가스의 이온화 에너지가 낮아질 수 있는 페닝 효과에 의해 효율이 향상될 수 있다.
한편, ITO-Less 전극 구조에서 전극 구조에 따른 휘도 감소를 방지하기 위해 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량을 증가시키는 것도 가능할 수 있다.
예를 들어, 방전가스에서 크세논(Xe)의 함량을 전체 방전 가스 대비 대략 20%으로 증가시킴으로써 ITO-Less 전극 구조에서 휘도 저하를 억제하는 것이 가능한 것이다.
그러나 방전가스에서 크세논의 함량이 증가하게 되면 크세논 가스의 특성으 로 인해 방전 전압이 상승할 수 있다. 이에 따라, ITO-Less 전극 구조에서 휘도 저하를 억제하기 위해 방전 가스에서 크세논의 함량을 증가시키면 휘도 저하를 억제하는 것은 가능하나, 방전 전압의 상승으로 인해 구동효율이 저하될 수 있는 것이다.
반면에 방전가스에 질소가스를 첨가하는 경우에는 ITO-Less 전극구조에서 휘도의 저하를 억제할 수 있으면서도, 방전 전압이 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있다.
따라서 ITO-Less 전극 구조에서는 방전가스에서 크세논의 함량을 적정수준, 예컨대 대략 15% 정도로 유지한 상태에서 질소가스를 첨가하는 것이 휘도 저하를 억제하면서도 방전전압의 상승을 억제하는데 바람직할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 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 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 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.
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 3은 영상의 계조를 구현하기 위한 프레임(Frame)의 구조에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 스캔 전극 및 서스테인 전극의 단면 구조에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 17은 스캔 전극과 서스테인 전극의 형상에 대해 설명하기 위한 도면.
도 18은 휘도 특성을 향상시키기 위한 스캔 전극과 서스테인 전극의 형상에 대해 설명하기 위한 도면.
도 19는 ITO 전극과 ITO-Less 전극을 비교하기 위한 도면.
도 20 내지 도 24는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 대해 설명하기 위한 도면.
도 25 내지 도 28은 방전 가스에 질소 가스를 첨가하는 것에 대해 설명하기 위한 도면.
도 29 내지 도 33은 질소 가스의 함량에 따른 서스테인 전압의 변화에 대해 설명하기 위한 도면.

Claims (17)

  1. 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판;
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이 공간에 충전되는 방전 가스;
    를 포함하고,
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이고,
    상기 방전 가스는 질소(N2) 가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소(N2) 가스의 함량은 전체 방전 가스 대비 0.1%~1.0%인 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 가스는 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 적어도 두 개를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극은
    상기 어드레스 전극과 교차하는 적어도 하나의 라인부; 및
    상기 라인부로부터 상기 어드레스 전극과 나란한 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부는 제 1 방향으로 돌출된 적어도 하나의 제 1 돌출부와 상기 제 1 방향과 역방향인 제 2 방향으로 돌출된 적어도 하나의 제 2 돌출부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부의 길이는 상기 제 2 돌출부의 길이와 다르거나, 상기 제 1 돌출부의 폭은 상기 제 2 돌출부의 폭과 다른 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 라인부는 복수개이고,
    복수의 상기 라인부 중 두 개 이상을 연결하는 연결부를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극에 각각 하나씩 포함되고,
    상기 돌출부도 상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극에 각각 하나씩 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 연결부는 일직선상에 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에는 격벽이 배치되고, 상기 격벽의 높이는 110㎛~125㎛인 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전면 기판에는 상부 유전체층이 배치되고, 상기 상부 유전체층의 두께는 13㎛~20㎛인 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 후면 기판에는 하부 유전체층이 배치되고, 상기 하부 유전체층의 두께 는 10㎛~13㎛인 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판, 상기 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판 및 상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이 공간에 충전되는 방전 가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널; 및
    상기 스캔 전극에 부극성 스캔 전압(-Vy), 서스테인 전압(Vs), 스캔 기준 신호전압(Ybias) 및 서스테인 기준 신호(Zbias)을 공급하는 구동부;
    를 포함하고,
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극은 ITO-Less 전극이고, 상기 방전 가스는 질소(N2) 가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 부극성 스캔 전압은 -85V~-75V인 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 서스테인 전압은 190V~200V인 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 스캔 기준 신호의 전압의 크기는 120V~140V인 플라즈마 디스플레이 장 치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 서스테인 기준 신호의 전압은 130V~145V인 플라즈마 디스플레이 장치.
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