KR100764760B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방전효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 상에 형성됨과 아울러 방전셀의 양측에 형성되는 서스테인전극쌍과, 상기 상부기판에 대향되는 하부기판 상에 상기 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 형성되는 어드레스전극과, 상기 어드레스전극 상에 유전층이 형성된 후 그 위에 상기 서스테인전극쌍과 나란한 방향으로 형성되는 보조전극을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{Plasma Display Panel and Driving Method Thereof}
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극배치를 나타내는 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동파형을 나타내는 파형도.
도4는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 서스테인 방전과정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 8은 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되는 구동파형을 나타내는 파형도.
도 9는 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 서스테인 방전과정을 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,30 : 상부기판 12Y,32Y : 주사/서스테인전극
12Z,32Z : 공통서스테인전극 14,22,34,38,48 : 유전체층
16,36 : 보호막 18,40 : 하부기판
20X,42X : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체층 44P : 보조전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것으로 특히, 방전효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선 이 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 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀 구조를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 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 방전 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(20X)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 청 색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부기판(10)/하부기판(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 방전셀은 도 2에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치된다. 도 2에서 방전셀(1)은 주사/서스테인전극라인(Y1 내지 Ym), 공통서스테인전극라인(Z1 내지 Zm) 및 어드레스전극라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 주사/서스테인전극라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되고, 공통서스테인전극라인(Z1 내지 Zm)은 공통적으로 구동된다. 어드레스전극라인들(X1 내지 Xn)은 기수번째 라인들과 우수번째 라인들로 분할되어 구동된다.
이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 다수개의 서브필드로 분리되어 구동되고, 각 서브필드기간에는 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지게 된다. 실례로, 8비트의 비디오 데이터를 이용하여 256 계조로 화상이 표시되는 경우 각 방전셀(1)에서의 1 프레임 표시기간(예를 들면, 1/60초=약 16.7msec)은 8개의 서브필드(SF1 내지 SF8)로 분할된다. 각 서브필드(SF1 내지 SF8)는 다시 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 분할하고, 서스테인 기간에 1:2:4:8:…:128의 비율로 가중치를 부여하게 된다. 여기서, 리셋기간은 방전셀을 초기화하는 기간이고, 어드레스기간은 비디오데이터의 논리값에 따라 선택적인 어드레스방전이 발생하게 하는 기간이며, 서스테인 기간은 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀에서 방전이 유지되게 하는 기간이다. 리셋 기간과 어드레스기간은 각 서브필드 기간에 동일하게 할당된다.
도 3은 종래의 PDP의 구동방법에 따른 파형도를 나타내는 도면이다.
도 3를 참조하면, 리셋기간에는 주사/서스테인전극라인들(Y1 내지 Ym)에 리셋펄스(R)가 공급된다. 이러한 리셋펄스(R)에 의해 모든 방전셀들에서 리셋방전이 발생되게 함으로써 방전셀들을 초기화한다. 어드레스기간에서는 주사/서스테인전극라인들(Y1 내지 Ym)에 순차적으로 주사펄스(SP)를 공급함과 아울러 주사펄스(SP)에 동기되는 데이터펄스(DP)를 어드레스전극라인들(X1 내지 Xn)에 공급함으로써 선택적인 어드레스방전이 발생되게 한다. 이어서, 서스테인 기간에서 주사/서스테인전극라인들(Y1 내지 Ym)과 공통서스테인전극라인들(Z1 내지 Zm)에 교번적으로 서스테인펄스(SUSPy, SUSPz)를 공급함으로써 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀들에서 서스테인 방전이 소정의 기간동안 유지되게 한다.
하지만, 이와 같은 종래의 PDP에서 서스테인 방전은 도 4와 같이 주사/서스테인전극(Y)과 공통서스테인전극(Z) 사이에서 시작되어 전극들(Y,Z)의 표면을 따라 확산된다. 이에 따라, 서스테인 방전에 의해 생성된 많은 양의 자외선이 형광체를 여기시키지 못하고 전극들(Y,Z)의 표면으로 흡수되어 휘도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 넓은 방전공간에서 서스테인 방전이 일어나지 못하고 전극들(Y,Z)의 표면에서 서스테인 방전이 일어나기 때문에 방전효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 상에 형성됨과 아울러 방전셀의 양측에 형성되는 서스테인전극쌍과, 상기 상부기판에 대향되는 하부기판 상에 상기 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 형성되는 어드레스전극과, 상기 어드레스전극 상에 유전층이 형성된 후 그 위에 상기 서스테인전극쌍과 나란한 방향으로 형성되는 보조전극을 구비한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 방전셀을 계조에 따라 방전시키는 서스테인 기간동안 서스테인전극쌍에 교번적으로 서스테인펄스가 공급되는 단계와, 상기 서스테인 기간동안 보조전극에 직류전압이 공급되는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 5 내지 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 방전셀은 상부기판(30) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(32Y) 및 공통서스테인전극(32Z)과, 하부기판(40) 상에 형성되어진 어드레스전극(42X) 및 보조전극(44P)을 구비한다. 주사/서스테인전극(32Y)과 공통서스테인전극(32Z)이 나란하게 형성된 상부기판(30)에는 상부 유전체층(34)과 보호막(36)이 적층된다. 상부 유전체층(34)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(36)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(34)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높이게 된다. 보호막(36)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(42X)은 주사/서스테인전극(32Y) 및 공통서스테인전극(32Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 어드레스전극(42X) 상에는 어드레스전극(42X)을 덮도록 하부 유전체층(38)이 형성되고, 하부 유전체층(38) 상에는 보조전극(44P)이 형성된다. 보조전극(44P)은 주사/서스테인전극(32Y) 및 공통서스테인전극(32Z)과 나란한 방향으로 형성된다. 이와 같은 보조전극(44P)은 방전셀의 중심부에 형성된다. 하부 유전체층(38) 상에는 도시되지 않은 격벽이 형성되며, 하부 유전체층(38)과 격벽의 표면에는 도시되지 않은 형광체층이 도포된다. 한편, 보조전극(44P) 상에는 도 7과 같이 보조전극(44P)을 덮도록 유전체층(48)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들에 공급되는 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 PDP는 방전셀을 초기화하기 위한 리셋기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간 및 선택된 방전셀을 계조에 따라 발광시키기 위한 서스테인기간으로 나뉘어진다.
리셋기간에는 주사서스테인전극(Y)에 리셋펄스(R)가 공급되어 리셋방전이 일어나고, 이 리셋방전에 의해 방전셀이 초기화된다. 어드레스기간에는 주사/서스테인전극(Y)에 순차적으로 주사펄스(SP)가 공급되고, 이 주사펄스(SP)에 동기되는 데이터펄스(DP)가 어드레스전극(X)에 공급된다. 이때, 데이터펄스(DP)가 공급된 방 전셀들에서는 어드레스 방전이 일어난다. 서스테인기간에는 주사/서스테인전극(Y) 및 공통서스테인전극(Z)에 교번적으로 서스테인펄스(SUSPy, SUSPz)가 공급된다. 이와 같은 서스테인 펄스(SUSPy, SUSPz)가 공급되면 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서 서스테인 방전이 일어난다. 한편, 서스테인 기간에 보조전극(P)에는 소정 전압레벨(Vp)을 가지는 직류전압이 공급된다. 이와 같이 보조전극(P)에 소정 전압레벨(Vp)을 가지는 직류전압이 공급되면 서스테인 방전이 넓은 방전공간 상에서 발생하게 된다. 이를 위해, 보조전극(P)의 전압레벨(Vp)은 0볼트 내지 서스테인펄스의 전압 사이에서 설정된다.
주사/서스테인전극(32Y)에 300볼트의 서스테인 펄스가 공급되고 공통서스테인전극(32Z)이 기저전위를 유지할 때 보조전극(44P)에 150볼트의 전압이 공급된다고 가정하여 서스테인 방전과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 주사/서스테인전극(32Y)이 공통서스테인전극(32Z) 보다 높은 전압을 가지기 때문에 음전하들이 공통서스테인전극(32Z)으로부터 주사/서스테인전극(32Y)으로 이동한다. 이때, 보조전극(44P)에 150 볼트의 직류전압이 인가되어 있기 때문에 음전하들은 바로 주사/서스테인전극(32Y)으로 이동하지 않고 도 9와 같이 보조전극(44P)의 당기는 힘에 의해 넓은 방전공간을 이동하게 된다. 따라서, 본 발명의 서스테인 방전은 넓은 방전공간 상에서 일어나게 된다. 한편, 보조전극(44P)은 주사/서스테인전극(32Y) 및 공통서스테인전극(32Z)과 나란하게 형성되어 있기 때문에 효율적으로 방전패스를 방전공간상으로 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 의하면 하부기판 상에 상부기판의 서스테인전극쌍과 나란하게 보조전극을 형성하고 이 보조전극에 소정 전압레벨을 가지는 직류전압을 공급함으로써 서스테인방전을 넓은 방전공간에서 일으킬 수 있고, 이에 따라 방전효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 서스테인 방전이 넓은 방전공간에서 발생되면 전극표면에서 흡수되는 자외선의 양이 최소화되고, 이에 따라 휘도를 향상시킬 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. 상부기판 상에 형성됨과 아울러 방전셀의 양측에 형성되는 서스테인전극쌍과,
    상기 상부기판에 대향되는 하부기판 상에 상기 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 형성되는 어드레스전극과,
    상기 어드레스전극 상에 제 1 유전층이 형성된 후 그 위에 상기 서스테인전극쌍과 나란한 방향으로 형성되는 보조전극을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조전극을 덮도록 형성되는 제 2 유전층을 추가로 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조전극은 상기 방전셀의 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 상부기판에 형성되는 서스테인전극쌍과, 하부기판 상에 상기 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 형성되는 어드레스전극과, 상기 하부기판상에 상기 서스테인전극쌍과 나란하게 형성되는 보조전극을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    방전셀을 계조에 따라 방전시키는 서스테인 기간동안 상기 서스테인전극쌍에 교번적으로 서스테인펄스가 공급되는 단계와,
    상기 서스테인 기간동안 상기 보조전극에 직류전압이 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보조전극에 공급되는 직류전압은 0 볼트 내지 상기 서스테인 펄스의 전압 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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