KR100333417B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휘도를 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명은 방전셀의 방전공간을 2분할하여 상기 2분할된 방전공간을 순차적으로 유지방전시키게 된다.
본 발명에 의하면, 서스테인기간에 임의의 방전셀의 좌반부와 우반부에 방전을 순차적으로 일으켜 해당 방전셀의 중심부와 주변부가 균일한 밝기로 발광되게 함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 높일 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{Plasma Display Panel and Method of Driving the same}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 휘도를 높이도록 한 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. PDP는 방전셀들 즉, 화소들 각각의 방전기간을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가대표적이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP는 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(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/하부기판과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시간에 의존하여 광량을 조절함으로써 계조(Gray Level)를 실현하게 된다. 이를 위하여, 3전극 교류 면방전형 PDP는 ADS(Addressing Display Separated) 방식의 구동방식으로 화상을 표시하게 된다. 이 ADS 방식의 PDP 구동방법은 구현하고자 하는 계조 레벨에 따라 하나의 프레임을 다수의 서브 필드들(Sub Fields)로 분할함과 아울러 서브 필드들 각각은 어드레스기간과 서로 다른 서스테인기간으로 나누어지게 된다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1내지SF8)로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들(SF1내지SF8) 각각은 어드레스기간과 서스테인기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인기간이 달라지게 되므로 각 서브필드의 서스테인기간 즉, 서스테인 방전횟수를 조절하여 화상의 계조를 표현하고 있다.
도 3은 3전극 교류 면방전형 PDP의 구동파형을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 각 서브필드들(SF1내지SF8)은 리셋기간, 어드레스기간 및 서스테인기간으로 나뉘어 화상을 표시하게 된다. 리셋기간에는 어드레스전극(20X)과 공통서스테인전극(12Z) 사이의 라이팅 방전에 의해 전화면이 라이팅되며, 라이팅 방전에 이어서 유지방전 및 소거방전이 연속적으로 일어남으로써 전화면의 셀들에 균일하게 벽전하가 형성된다. 어드레스기간에는 주사/서스테인전극(12Y)에 스캔펄스(SP)가 순차적으로 인가되며, 어드레스전극(20X)에는 스캔펄스(SP)에 동기되게끔 데이터가 포함된 어드레스펄스(AP)가 공급된다. 그리고 서스테인기간에는 주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z)에 동일한 듀티비를 가지는 서스테인 펄스(SUSP)가 인가되어 어드레스방전에 의해 선택된 방전셀들의 방전을 유지시키게 된다. 이러한 서스테인기간의 시간과 유지방전 횟수에 따라 계조값이 아래의 표 1과 같이 결정된다.
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8
서스테인 펄스수(방전횟수) 2 4 8 16 32 64 128 256
게조값(256계조) 1 2 4 8 16 32 64 128
그러나 3전극 교류 면방전형 PDP는 서스테인기간의 유지방전시 광이 방전셀 의 중앙부분에서 대부분 발생되므로 방전셀의 중앙부분과 주변부분에서 밝기 차이가 크게 나타나는 문제점이 있다. 이를 상세히 하면, 유지방전시 플라즈마 방전은 주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z) 사이에서 발생되어 주변으로 확산된다. 이 때, 방전셀의 중심부에는 전계가 크게 걸리는 반면 격벽(24)에 인접한 주변부에는 전계가 작게된다. 이와 같이 방전셀의 중심부와 주변부에서의 전계차는 자외선양과 가시광의 편차를 초래하게 되므로 도 5와 같이 방전셀의 중심부와 주변부에 따라 휘도차가 커지게 되어 PDP의 휘도를 저하시키게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 휘도를 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 서브필드 방식의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위한 구동 파형도.
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전시 플라즈마 방전을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전시 방전셀 내에서의 밝기를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.
도 8은 도 6에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형도.
도 9는 도 6에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 내의 한 방전셀에서의 유지방전 발광을 나타내는 도면.
도 10은 임의의 서브필드에서의 서스테인기간을 종래와 본 발명을 대비하여 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Y,22Y : 주사/서스테인전극
12Z,22Z1,22Z2 : 공통서스테인전극 14,22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
20X : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 PDP는 다수 개의 방전셀들로 이루어지며 방전셀 각각은 하부기판에 형성된 어드레스전극과, 하부기판에 대향한 상부기판에 형성되며 어드레스전극에 직교하는 주사 및 유지전극과, 방전셀의 경계에서 주사 및 유지전극과 평행하게 위치하게끔 상부기판 상에 형성되어 주사 및 유지전극 및 이웃한 방전셀에 위치한 주사 및 유지전극 간에서 각각 유지방전을 일으키는 유지전극을 구비한다.
본 발명에 따른 PDP의 구동방법은 방전셀의 방전공간을 2분할하여 상기 2분할된 방전공간을 순차적으로 유지방전시키게 된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(22Y)과, 주사/서스테인전극(22Y)의 양측에 위치하게끔 상부기판(10) 상에 형성된 제1 및 제2 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 PDP가 도시되어 있다. 주사/서스테인전극(22Y)과 제1 및 제2 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 이들 주사/서스테인전극(22Y)과 제1 및 제2 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)은 투명전극물질로 이루어진다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/서스테인전극(22Y)과 제1 및 제2 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)과 교차되는 방향으로 형성된다. 결과적으로, 본 발명에 따른 PDP는 하나의 서브 화소셀 즉, 방전셀에는 하나의 어드레스전극(20X), 하나의 주사/서스테인전극(22Y) 및 두 개의 공통서스테인전극들(22Z1,22Z2)이 형성된다. 두 개의 공통서스테인전극들(22Z1,22Z2)은 도 7과 같이 인접한 두 방전셀들(30A,30B) 각각의 주사/서스테인전극들(22Y1,22Y2)과 함께 교번적으로 유지방전을 일으키게 된다. 여기서, 제2 공통서스테인전극(22Z2)은 좌측 방전셀(30A)에서 제1 공통서스테인전극(22Z1)과 주사/서스테인전극(22Y1) 사이의 유지방전 후에 주사/서스테인전극(22Y1)과 함께 유지방전됨과 아울러 우측 방전셀(30B)에서 주사/서스테인전극(22Y2)과 함께 유지방전을 일으키게 된다. 다시 말하여, 제2 공통서스테인전극(22Z2)은 우측 방전셀(30B)에서 좌측 방전셀(30A)과 같은 역할을 하게 되어, 인접한 좌/우측 방전셀들(30A,30B)에서 유지방전을 교번적으로 일으키게 된다. 결과적으로, 도 6에 도시된 PDP는 3개의 전극을 4개의 전극처럼 이용하여 2개의 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)으로 인접한 방전셀들(30A,30B) 모두를 유지방전시키게 된다.
본 발명에 따른 PDP는 ADS 방식으로 화상을 표시하게 된다. 따라서, 하나의 프레임은 각각 리셋기간, 어드레스기간 및 서스테인기간을 가지는 다수의 서브 필드들로 시분할된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구동파형으로서, 리셋기간과 어드레스기간에 각 전극들에 공급되는 구동파형은 실질적으로 동일하므로 생략하고 서스테인기간에 주사/서스테인전극들(Y1)과 제1 및 제2 공통서스테인전극들(Z1,Z2)에 공급되는 구동파형만을 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 각 서브필드의 서스테인기간은 주사/서스테인전극라인들(22Y1,22Y2)를 중심으로 방전셀들(30A,30B) 내의 좌반부에서 서스테인방전이 일어나는 제1 서스테인기간과 방전셀들(30A,30B) 내의 우반부에서 서스테인방전이 일어나는 제2 서스테인기간으로 나뉘어진다. 이하, 제1 방전셀(30A)에서의 서스테인기간을 중심으로 설명하기로 한다. 제1 방전셀(30A)의 서스테인기간은 제1 공통서스테인전극(22Z1)과 주사/서스테인전극(22Y1) 사이에 일어나는 제1 서스테인 기간과, 제2 공통서스테인전극(22Z2)과 주사/서스테인전극(22Y1) 사이에 일어나는 제2 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 이를 위하여, 주사/서스테인전극(22Y1)에는 제1 및 제2 서스테인기간에 서스테인펄스(SUSP)가 지속적으로 공급된다. 이와 달리, 제1 및 제2 공통서스테인전극(22Z1,22Z2)는 각각 제1 서스테인기간과 제2 서스테인기간 중 어느 한 기간에만 서스테인펄스(SUSP)가 공급되는 반면, 다른 서스테인기간에는 기저레벨(GND)을 유지하게 된다. 먼저, 제1 공통서스테인전극(22Z1)은 제1 서스테인기간에 서스테인펄스(SUSP)가 공급된 후, 제2 서스테인기간에 기저레벨(GND)을 유지하게 된다. 그리고 제2 공통서스테인전극(22Z2)은 제1 서스테인기간에 기저레벨(GND)을 유지한 후, 제2 서스테인기간에 서스테인펄스(SUSP)가 공급된다. 그러면, 제1 방전셀(30A)은 제1 서스테인기간에 제1 공통서스테인전극(22Z1)과 주사/서스테인전극(22Y1) 사이의 유지방전이 일어난 후, 제2 서스테인기간에 제2 공통서스테인전극(22Z1)과 주사/서스테인전극(22Y1) 사이의 서스테인 방전이 일어나게 된다. 선순차주사방식의 경우, 전술한 바와 같이 제1 방전셀(30A)이 포함된 주사라인의 서스테인기간이 완료되면 다음 주사라인에 서스테인 펄스(SUSP)가 공급됨으로써 유지방전하게 된다. 이 때, 이전 주사라인에 포함된 제1 방전셀(30A)의 제2 공통서스테인전극(22Z2)는 다음 주사라인에서 제1 공통서스테인전극(22Z1)이 된다. 따라서, 하나의 공통서스테인전극(22Z2/22Z1)은 인접한 두 방전셀(30A,30B)에서 각 방전셀(30A,30B)에 포함된 주사/서스테인전극(22Y1,22Y2)과 함께 순차적으로 유지방전을 일으키게 된다.
이러한 서스테인 기간과 유지 방전 횟수는 각 서브필드에서 다음의 표 2와 같이 나타나게 된다.
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8
서스테인 펄스수(방전횟수) Y-Z1 1 2 4 8 16 32 64 128
Y-Z2 1 2 4 8 16 32 64 128
(Y-Z1)+(Y-Z2) 2 4 8 16 32 64 128 256
계조값(256계조) 1 2 4 8 16 32 64 128
여기서, Y-Z1은 하나의 방전셀에 포함된 어드레스전극과 좌측의 공통서스테인전극 사이의 방전횟수를 나타내며, Y-Z2는 해당 어드레스전극과 우측의 공통서스테인전극 사이의 방전횟수를 나타낸다.
결과적으로, 본 발명에 따른 PDP는 각 방전셀의 유지방전이 좌반부와 우반부에서 순차적으로 일어나게 된다. 그 결과, 도 9와 같이 유지방전시 방전셀의 중심부와 주변부에서 밝기가 균일하게 나타나게 된다. 도 10은 임의의 서브필드에서의 서스테인기간을 종래와 본 발명을 대비하여 나타낸 것이다. 도 10에 있어서, Y-Z는 종래의 서스테인기간을 나타내는 반면, Y-Z1과 Y-Z2는 방전셀 내의 좌반부와 우반부 각각에서 유지방전이 일어나는 분할된 서스테인 기간을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 및 그 구동방법은 서스테인기간에 임의의 방전셀의 좌반부와 우반부에 방전을 순차적으로 일으켜 해당 방전셀의 중심부와 주변부가 균일한 밝기로 발광되게 함으로써 PDP의 휘도를 높일 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 (5)

  1. 다수 개의 방전셀들로 이루어지며 상기 방전셀 각각은 하부기판에 형성된 어드레스전극과,
    상기 하부기판에 대향한 상부기판에 형성되며 상기 어드레스전극에 직교하는 주사 및 유지전극과,
    상기 방전셀의 경계에서 상기 주사 및 유지전극과 평행하게 위치하게끔 상기 상부기판 상에 형성되어 상기 주사 및 유지전극 및 이웃한 방전셀에 위치한 주사 및 유지전극 간에서 각각 유지방전을 일으키는 유지전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지전극은 격벽 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지전극은 상기 주사 및 유지전극 및 이웃한 방전셀에 위치한 주사/유지전극 중 어느 하나와 유지방전한 후, 나머지 다른 하나와 유지방전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 방전셀의 방전공간을 2분할하여 상기 2분할된 방전공간을 순차적으로 유지방전시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    인접한 방전셀들 각각에 위치하는 주사 및 유지전극에 일정 구간 단속적인 유지펄스를 인가하고 상기 인접한 방전셀들의 경계상에 위치하는 유지전극들에 교번적으로 유지펄스를 인가하여 이웃한 방전셀들에서 유지방전을 일으키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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