KR100830325B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조비용을 절감함과 동시에 균일한 휘도의 화상을 표시할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명은 각 서브필드의 서스테인 기간 동안 상부기판에 형성된 주사전극 및 유지전극 중 주사전극으로만 서스테인 펄스를 공급하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 주사전극 및 유지전극 상에 형성되는 상부 유전체층과, 상기 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과, 상기 상부기판과 대향되는 하부기판상에 상기 주사전극 및 유지전극과 교차되는 방향을 형성되는 어드레스전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성되는 하부 유전체층을 구비하며, 상기 상부 유전체층은 상기 주사전극과 중첩되는 부분에서의 두께가 상기 유지전극과 중첩되는 부분에서의 두께보다 두껍게 설정된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 4의 구동파형이 공급되는 경우 방전셀에서 발생되는 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,210 : 상부기판 12Y,12X,212Y,212X : 투명전극
13Y,13X,213Y,213X : 금속버스전극 14,22,214,222 : 유전체층
16,216 : 보호막 18,218: 하부기판
24,224 : 격벽 26,226 : 형광체층
100 : 패널 102 : 영상 처리부
104 : 파형 발생부 106 : 주사 구동부
108 : 어드레스 구동부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 제조비용을 절감함과 동시에 균일한 휘도의 화상을 표시할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하 "PDP"라 함)은 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147㎚의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시한다. 이러한, PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.
도 1은 종래의 PDP의 방전셀을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되는 주사전극(Y) 및 유지전극(X)과, 하부기판(18) 상에 형성되는 어드레스전극(A)을 구비한 다. 주사전극(Y) 및 유지전극(X) 각각은 투명전극(12Y,12X)과, 투명전극(12Y,12X)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13X)을 구비한다.
투명전극(12Y,12X)은 통상 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13X)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12X) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y, 12X)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(Y)과 유지전극(X)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 산화 마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(A)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(A)은 주사전극(Y) 및 유지전극(X)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 스트라이프 및/또는 메쉬 타입으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생한다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 불활성 혼합가스가 주입된다.
PDP는 화상의 계조를 구현하기 위하여, 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 시분할 구동하게 된다. 각 서브필드는 전화면을 초기화하기 위한 리셋기간, 주사전극(Y)으로 주사신호를 순차적으로 공급하면서 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간과, 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나누어진다.
도 2는 종래의 PDP의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 2를 참조하면, 한 프레임의 서브필드는 리셋 기간(Ra), 어드레스 기간(Aa) 및 서스테인 기간(Sa)으로 나누어진다.
리셋 기간(Ra)에 있어서, 초기화기간(to~t1) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn) 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 접지 전위(Vg)가 인가되고, 유지전극들(X1 내지 Xn)로 소정의 전압(Ve)이 인가된다. 이에 따라, 이전 서브필드의 서스테인 기간(Sa) 동안 유지전극들(X1 내지 Xn)에 축적된 벽전하가 감소된다.
벽전하 축적기간(t1 ~ t2) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 소정 기울기로 상승하는 램프펄스가 공급되고, 유지전극들(X1 내지 Xn) 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 접지 전위(Vg)가 인가된다. 그러면, 램프펄스에 의한 미세방전에 의하여 주사전극들(Y1 내지 Yn)에는 부극성의 벽전하가 축적되고, 유지전극들(X1 내지 Xn)에는 정극성의 벽전하가 축적된다.
벽전하 배분기간(t2 ~ t3) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 소정 기울기로 하강하는 램프펄스가 공급되고, 유지전극들(X1 내지 Xn)로 소정의 전압(Ve)이 인가된 다. 그리고, 벽전하 배분기간(t2 ~ t3) 동안 어드레스전극들(A1 내지 Am)로는 접지 전위(Vg)가 인가된다. 그러면, 벽전하 축적기간(t1 ~ t2) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn) 및 유지전극들(X1 내지 Xn)에 축적된 벽전하들의 감소된다. 즉, 벽전하 배분기간(t2 ~ t3) 동안에는 방전셀들에 축적된 벽전하들의 양을 감소시켜 어드레스기간(Aa) 동안 지나치게 강한 방전이 발생되는 것을 방지한다.
어드레스 기간(Aa)에는 주사전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 주사신호가 공급되고, 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 주사신호와 동기되는 데이터신호가 공급된다. 그러면, 주사신호와 데이터신호의 전압차와 리셋기간(Ra)에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터신호가 인가되는 방전셀 내에서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전이 발생된 방전셀 내에는 서스테인 방전에 필요한 벽전하가 생성된다.
서스테인 기간(Sa)에는 주사전극들(Y1 내지 Yn) 및 유지전극들(X1 내지 Xn)로 서스테인 펄스가 교번적으로 인가된다. 그러면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스의 전압이 더해지면서 서스테인 펄스가 인가될 때 마다 주사전극(Y)과 유지전극(X) 사이에 서스테인 방전이 발생한다.
이와 같은 종래의 PDP는 도 2에 도시된 바와 같이 주사전극들(Y1 내지 Yn), 유지전극들(X1 내지 Xn) 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am) 각각으로 서로 다른 구동 파형이 공급된다. 따라서, 종래의 PDP에는 주사전극들(Y1 내지 Yn)을 구동하기 위한 주사 구동부, 유지전극들(X1 내지 Xn)을 구동하기 위한 유지 구동부 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am)을 구동하기 위한 어드레스 구동부가 구비된다. 즉, 종래의 PDP에서는 3개의 구동부를 구비하기 때문에 PDP의 제조 가격이 상승되고, 이에 따 라 경쟁력이 저하되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조비용을 절감할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 각 서브필드의 서스테인 기간 동안 상부기판에 형성된 주사전극 및 유지전극 중 주사전극으로만 서스테인 펄스를 공급하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 주사전극 및 유지전극 상에 형성되는 상부 유전체층과, 상기 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과, 상기 상부기판과 대향되는 하부기판상에 상기 주사전극 및 유지전극과 교차되는 방향을 형성되는 어드레스전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성되는 하부 유전체층을 구비하며, 상기 상부 유전체층은 상기 주사전극과 중첩되는 부분에서의 두께가 상기 유지전극과 중첩되는 부분에서의 두께보다 두껍게 설정된다.
바람직하게, 상기 유지전극은 상기 서브필드 기간 동안 접지 전위를 공급받는다. 상기 서스테인 펄스는 교번적으로 인가되는 정극성 전위와 부극성 전위로 설정된다. 상기 하부 유전체층 상에 형성되는 형광체층을 더 구비한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 첨부된 도 3 내지 도 6b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 PDP를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP는 패널(100), 어드레스 구동부(108), 주사 구동부(106), 파형 발생부(104) 및 영상 처리부(102)를 구비한다.
영상 처리부(102)는 외부로부터 아날로그 영상신호를 공급받는다. 아날로그 영상신호를 공급받은 영상 처리부(102)는 디지털 형태로 아날로그 영상신호를 변환한다. 또한, 영상 처리부(102)는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭 신호 등을 생성하여 파형 발생부(104)로 공급한다.
파형 발생부(104)는 디지털 영상신호 및 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호를 공급받는다. 디지털 영상신호를 공급받은 파형 발생부(104)는 디지털 영상신호를 서브필드 별로 분할하고, 분할된 영상신호를 어드레스 구동부(108)로 공급한다. 또한, 파형 발생부(104)는 수직 동기신호, 수평 동기신 및 클럭신호에 대응하여 제어 신호들을 생성하고, 생성된 제어신호들을 주사 구동부(106) 및 어드레스 구동부(108)로 공급한다.
어드레스 구동부(108)는 자신에게 공급된 데이터 및 제어신호들에 대응하여 데이터신호를 생성하고, 생성된 데이터신호를 서브필드의 어드레스 기간 동안 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 공급한다.
주사 구동부(106)는 자신에게 공급된 제어신호들에 대응하여 주사신호를 생성하고, 생성된 주사신호를 서브필드의 어드레스 기간 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 순차적으로 공급한다. 또한, 주사 구동부(106)는 서브필드의 리셋기간 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 램프펄스를 공급하고, 서스테인 기간 동안 서스테인 펄스를 공급한다.
이와 같은 본 발명의 PDP에서 유지전극들(X1 내지 Xn)은 접지 전위(Vg)에 접속된다. 유지전극들(X1 내지 Xn)이 접지 전위(Vg)에 접속되면 종래에 비하여 제조비용이 절감될 수 있다.(즉, 구동부 하나가 생략된다.)
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 PDP의 서브필드는 리셋 기간(Ra), 어드레스 기간(Aa) 및 서스테인 기간(Sa)으로 나누어진다.
리셋 기간(Ra)에 있어서, 초기화기간(to~t1) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn), 어드레스 전극들(A1 내지 Am) 및 유지전극들(X1 내지 Xn)로 접지 전위(Vg)가 인가된다. 그러면, 이전 서브필드 기간에 생성된 벽전하가 일부 제거된다.
벽전하 축적기간(t1~t2) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 소정 기울기로 상승하는 램프펄스가 공급되고, 유지전극들(X1 내지 Xn)로 접지 전위(Vg)가 인가된다. 그리고, 벽전하 축적기간(t1~t2) 동안 어드레스전극들(A1 내지 Am)로 소정의 전위(Va)가 인가된다. 그러면, 주사전극들(Y1 내지 Yn)과 유지전극들(X1 내지 Xn) 사이, 어드레스 전극들(A1 내지 Am)과 주사전극들(Y1 내지 Yn) 사이에서 미세 방전이 일어난다. 이 경우, 주사전극들(Y1 내지 Yn)에 부극성의 벽전하가 축적되고, 어드레스전극들(A1 내지 Am)과 유지전극들(X1 내지 Xn)에 정극성의 벽전하가 축적된다.
벽전하 배분기간(t2~t3) 동안 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 소정 기울기로 하강하는 램프펄스가 공급되고, 유지전극들(X1 내지 Xn) 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 접지 전위(Vg)가 인가된다. 그러면, 벽전하 축적기간(t1~t2) 동안 방전셀들에 형성된 벽전하들이 감소된다. 즉, 벽전하 배분기간(t2~t3) 동안에는 방전셀에 축적된 벽전하들의 양을 감소시켜 어드레스 기간(Aa) 동안 지나치게 강한 방전이 발생되는 것을 방지한다.
어드레스 기간(Aa)에는 주사전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 주사신호가 공급되고, 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로 주사신호와 동기되는 데이터신호가 공급된다. 그러면, 주사신호와 데이터신호의 전압차와 리셋기간(Ra)에 생성된 벽전압이 더해지면서 데이터신호가 인가되는 방전셀 내에서 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스 방전이 발생된 방전셀 내에는 서스테인 방전에 필요한 벽전하가 생성된다.
서스테인 기간(Sa)에는 교번적으로 정극성의 서스테인 전압(Vs) 및 부극성의 서스테인 전압(-Vs)을 갖는 서스테인 펄스가 주사전극들(Y1 내지 Yn)로 인가된다. 그리고, 서스테인 기간 동안 유지전극들(X1 내지 Xn) 및 어드레스 전극들(A1 내지 Am)로는 접지 전위(Vg)를 인가한다. 그러면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀 내의 벽전압과 서스테인 펄스의 전압이 더해지면서 서스테인 방전이 발생된다. 여기서, 서스테인 방전의 횟수는 서스테인 펄스의 공급횟수에 의하여 결정된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 유지전극들(X1 내지 Xn)로 접지 전위(Vg)만을 인가함으로써 유지전극들(X1 내지 Xn)과 접속되는 구동부를 생략할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
하지만, 이와 같은 본 발명에서는 주사전극들(Y1 내지 Yn)로만 서스테인 펄스를 공급하기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 방전셀에서 주사전극들(Y1 내지 Yn)이 위치된 곳의 휘도가 유지전극들(X1 내지 Xn)이 위치된 곳의 휘도보다 높은 휘도를 갖게 된다. 이 경우, 방전셀 내의 휘도 불균일로 인하여 패널이 얼룩져 보이는 현상이 발생한다. 또한, 주사전극들(Y1 내지 Yn)이 형성된 부분에서 강한 방전이 발생하기 때문에 주사전극들(Y1 내지 Yn)과 중첩된 부분에서 상부 유전체층이 파손되는 문제가 추가적으로 발생된다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 도 6a 및 도 6b와 같은 방전셀을 제안한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 방전셀을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 방전셀은 상부기판(210) 상에 형성되는 주사전극(Y) 및 유지전극(X)과, 하부기판(218) 상에 형성되는 어드레스전극(A)을 구비한다. 주사전극(Y) 및 유지전극(X) 각각은 투명전 극(212Y,212X)과, 투명전극(212Y,212X)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(213Y,213X)을 구비한다.
투명전극(212Y,212X)은 투명 물질(예를 들면, ITO)로 상부기판(210) 상에 형성된다. 금속버스전극(213Y,213X)은 전도성이 높은 금속(예를 들면, 크롬(Cr))으로 투명전극(212Y,212X) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(212Y, 212X)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(Y)과 유지전극(X)이 나란하게 형성된 상부기판(210)에는 상부 유전체층(214)과 보호막(216)이 적층된다.
상부 유전체층(214)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 이와 같은 상부 유전체층(214)은 주사전극(Y)과 중첩되는 부분의 두께(h1)와, 유지전극(X)과 중첩되는 부분의 두께(h2)가 상이하게 설정된다. 다시 말하여, 상부 유전체층(214)은 주사전극(Y)과 중첩되는 부분의 두께(h1)가 유지전극(X1)과 중첩되는 부분의 두께(h2)보다 두껍게 설정된다. 이와 같이 주사전극(Y)과 중첩되는 부분에서 상부 유전체층(214)의 두께가 두껍게 설정되면 방전셀에서 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 다시 말하여, 주사전극(Y)과 중첩되는 부분에서 상부 유전체층(214)을 두껍게 형성하면 방전이 약하게 발생하기 때문에 주사전극(Y)이 위치된 부분과 유지전극(X)이 위치된 부분에서 균일한 휘도의 빛이 생성된다. 또한, 상부 유전체층(214)을 두껍게 형성하면 주사전극(Y)과 중첩된 부분에서 상부 유전체층(214)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
보호막(216)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(214)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(216)으 로는 통상 산화 마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(A)이 형성된 하부기판(218) 상에는 하부 유전체층(222), 격벽(224)이 형성되며, 하부 유전체층(222)과 격벽(224)의 표면에는 형광체층(226)이 도포된다. 어드레스전극(A)은 주사전극(Y) 및 유지전극(X)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(224)은 스트라이프 및/또는 메쉬 타입으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(226)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생한다. 상/하부기판(210,218)과 격벽(224) 사이에 마련된 방전공간에는 불활성 혼합가스가 주입된다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 주사전극(Y)으로만 서스테인 펄스를 공급함으로써 유지전극(X)과 접속되는 구동부를 제거할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에서는 주사전극(Y)과 중첩되는 부분의 상부 유전체의 두께를 유지전극(X)과 중첩되는 부분의 상부 유전체 두께보다 두껍게 설정함으로써 방전셀에서 균일한 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 또한, 주사전극(Y)과 중첩되는 부분에서 상부 유전체의 두께가 두껍게 설정되면 상부 유전체층의 파손을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 각 서브필드의 서스테인 기간 동안 상부기판에 형성된 주사전극 및 유지전극 중 주사전극으로만 서스테인 펄스를 공급하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 주사전극 및 유지전극 상에 형성되는 상부 유전체층과,
    상기 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과,
    상기 상부기판과 대향되는 하부기판상에 상기 주사전극 및 유지전극과 교차되는 방향을 형성되는 어드레스전극과,
    상기 어드레스 전극 상에 형성되는 하부 유전체층을 구비하며,
    상기 상부 유전체층은 상기 주사전극과 중첩되는 부분에서의 두께가 상기 유지전극과 중첩되는 부분에서의 두께보다 두껍게 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유지전극은 상기 서브필드 기간 동안 접지 전위를 공급받는 것을 특징 으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 서스테인 펄스는 교번적으로 인가되는 정극성 전위와 부극성 전위로 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 유전체층 상에 형성되는 형광체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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