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KR100739636B1 - 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR100739636B1
KR100739636B1 KR1020050060677A KR20050060677A KR100739636B1 KR 100739636 B1 KR100739636 B1 KR 100739636B1 KR 1020050060677 A KR1020050060677 A KR 1020050060677A KR 20050060677 A KR20050060677 A KR 20050060677A KR 100739636 B1 KR100739636 B1 KR 100739636B1
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voltage
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조병권
송준원
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 주사 전극과 유지 전극 사이에 개구가 형성된 플라즈마 표시 패널에서 유지 전극을 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극과 어드레스 전극에 구동 파형을 인가한다. 그러면, 주사 전극과 유지 전극 사이에 형성된 개구 내부로 방전 경로가 형성되어 방전 개시 전압을 낮출 수 있으며, 이에 따라 유지 기간에서의 오방전을 방지할 수 있다. 또한, 유지 전극을 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에만 구동 파형을 인가하여 유지 전극을 구동하는 보드를 제거할 수 있으며 이에 따라 가격이 저감된다.
유전층, 개구, 통합 보드

Description

플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널에서의 전극 배열도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 I-I 선을 따라 잘라서 본 부분 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소(방전 셀)가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 표시 장치는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다.
직류형 플라즈마 표시 장치는 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 표시 장치에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 커패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
일반적으로 교류형 플라즈마 표시 장치는 한 프레임이 복수의 서브필드로 분할되어 구동되며, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간을 포함한다.
리셋 기간은 방전셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 방전셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레스 기간은 패널에서 켜지는 방전셀과 켜지지 않는 방전셀을 선택하여 켜지는 방전셀(어드레싱된 셀)에 벽 전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 유지 기간은 켜질 셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.
이러한 동작을 하기 위해서 유지 기간에서는 주사 전극과 유지 전극에 교대로 유지방전 펄스가 인가되고, 리셋 기간과 어드레스 기간에서는 주사 전극에 리셋 파형과 주사 파형이 인가된다. 따라서 주사 전극을 구동하기 위한 주사 구동 보드 와 유지 전극을 구동하기 위한 유지 구동 보드가 별개로 존재하여야 한다. 이와 같이 구동 보드가 따로 존재하면 샤시 베이스에 구동 보드를 실장하는 문제점이 있으며, 두 개의 구동 보드로 인해서 단가가 증가한다.
따라서 두 구동 보드를 하나로 통합하여 주사 전극의 한쪽 끝에 형성하고, 유지 전극의 한쪽 끝을 길게 연장하여 통합 보드에 연결하는 방법이 제안되었다. 그런데 이와 같이 두 구동 보드를 통합하면 길게 연장된 유지 전극에서 형성되는 임피던스 성분이 크게 된다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 주사 전극과 유지 전극을 구동할 수 있는 통합보드를 가지는 플라즈마 표시 장치를 제공하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 통합 보드에 적합한 구동 파형과 이 구동 파형에 적합한 플라즈마 표시 패널을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판에서 일 방향을 따라 형성되는 복수의 어드레스 전극, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 방전셀을 구획하는 격벽, 상기 제2 기판에서 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되며 상기 각 방전셀에서 적어도 한 쌍이 서로 마주보도록 배치되는 복수의 주사 전극 및 복수의 유지 전극, 상기 주사 전극 및 유지 전극을 덮으며 상기 제2 기판 상에 형성되며 상기 각 방전셀에 대응되는 적어도 한 쌍의 상기 주사 전극과 유 지 전극 사이에서 상기 제2 기판의 일부를 노출시키는 개구를 갖는 유전층을 포함하는 플라즈마 표시 패널; 및 상기 어드레스 전극, 주사 전극 및 유지 전극을 구동하기 위한 전압을 인가하는 구동 보드를 포함하며 상기 플라즈마 표시 패널과 대향하고 있는 샤시 베이스를 포함하며, 상기 구동 보드는, 적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에서, 상기 유지 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 주사 전극에 제2 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가한다. 여기서, 상기 구동 보드는, 상기 어드레스 전극 및 주사 전극에 상기 플라즈마 표시 패널이 영상을 표시하기 위한 구동 파형을 인가하며, 상기 영상이 표시되는 동안에 상기 유지 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스 한다.
본 발명의 따르면, 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 및 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 상기 플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동 보드를 포함하는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에서, 상기 제1 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 제2 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하는 단계; 및 상기 제1 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하는 단계를 포함하며, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극간의 방전 개시 전압이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극간의 방전 개시 전압보다 더 높다. 여기서, 상기 플라즈마 표시 패널은, 상기 제3 전극이 형성되는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향 배치되며 상기 제1 및 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 방전셀을 구획하는 격벽; 및 상기 제1 및 제2 전극을 덮으며 상기 제2 기판 상에 형성되며 각 방전셀에 대응되는 상기 주사 전극과 상기 유지 전극 사이에서 상기 제2 기판의 일부를 노출시키는 개구를 갖는 유전층을 더 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그리고 본 발명에서 언급되는 벽 전하란 셀의 벽(예를 들어, 유전체층) 상에서 각 전극에 가깝게 형성되는 전하를 말한다. 그리고 벽 전하는 실제로 전극 자체에 접촉되지는 않지만, 여기서는 전극에 "형성됨", "축적됨" 또는 "쌓임"과 같이 설명한다. 또한 벽 전압은 벽 전하에 의해서 셀의 벽에 형성되는 전위차를 말한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널에서의 전극 배열도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 샤시 베이스의 개략적인 평면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 샤시 베이스(200), 전면 케이스(300) 및 후면 케이스(400)를 포함한다. 샤시 베이스(200)는 플라즈마 표시 패널(100)에서 영상이 표시되는 면의 반대측에 배치되어 플라즈마 표시 패널(100)과 결합된다. 전면 및 후면 케이스(300, 400)는 플라즈마 표시 패널(100)의 전면 및 샤시베이스(200)의 후면에 각각 배치되어, 플라즈마 표시 패널(100) 및 샤시 베이스(200)와 결합되어 플라즈마 표시 장치를 형성한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널(100)은 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 주사 전극(Y1∼Yn) 및 복수의 유지 전극(X1∼Xn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)이 배열된 절연 기판(도 5에서 20에 해당함)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 절연 기판(도 5에서 10에 해당함)을 포함하다. 두 절연 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am)과 유지 및 주사 전극(X1∼Xn, Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전셀(18)을 형성한다. 한편, 아래에서 설명하 는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 적합한 플라즈마 표시 패널(100)의 구체적인 구성은 도 5 및 도 6 부분의 설명 부분에서 보다 상세하게 설명한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 샤시 베이스(200)에는 플라즈마 표시 패널(100)의 구동에 필요한 보드(210∼250)가 형성되어 있다. 어드레스 버퍼 보드(210)는 샤시 베이스(200)의 상부 및 하부에 각각 형성되어 있으며, 단일 보드로 이루어질 수도 있으며 복수의 보드로 이루어질 수도 있다. 도 3에서는 듀얼 구동을 하는 플라즈마 표시 장치를 예를 들어 설명하고 있지만, 싱글 구동의 경우에 어드레스 버퍼 보드(210)는 샤시 베이스(200)의 상부 및 하부 중 어느 한 곳에 배치된다. 이러한 어드레스 버퍼 보드(210)는 영상 처리 및 제어 보드(240)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전셀을 선택하기 위한 전압을 각 어드레스 전극(A1∼Am)에 인가한다.
주사 구동 보드(220)는 샤시 베이스(200)의 좌측에 배치되어 있으며, 주사 구동 보드(220)는 주사 버퍼 보드(230)를 거쳐 주사 전극(Y1∼Yn)에 전기적으로 연결되어 있으며, 유지 전극(X1∼Xn)은 일정 전압으로 바이어스 되어 있다. 주사 버퍼 보드(230)는 어드레스 기간에서 주사 전극(Y1∼Yn)을 순차적으로 선택하기 위한 전압을 주사 전극(Y1∼Yn)에 인가한다. 주사 구동 보드(220)는 영상 처리 및 제어 보드(240)로부터 구동 신호를 수신하여 주사 전극(Y1∼Yn)에 구동 전압을 인가한다. 그리고 도 3에서는 주사 구동 보드(220)와 주사 버퍼 보드(230)가 샤시 베이스(200)의 좌측에 배치되는 것으로 도시하였지만, 샤시 베이스(200)의 우측에 배치 될 수도 있다. 또한 주사 버퍼 보드(230)는 주사 구동 보드(220)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
영상 처리 및 제어 보드(240)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 전극(A1∼Am) 구동에 필요한 제어 신호와 주사 및 유지 전극(Y1∼Yn, X1∼Xn) 구동에 필요한 제어 신호를 생성하여 각각 어드레스 구동 보드(210)와 주사 구동 보드(220)에 인가한다. 전원 보드(250)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 영상 처리 및 제어 보드(240)와 전원 보드(250)는 샤시 베이스(200)의 중앙에 배치될 수 있다.
다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형에 대해서 알아본다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면이다. 아래에서 편의상 하나의 방전셀을 형성하는 주사 전극(이하, "Y 전극"이라 함), 유지 전극(이하, "X전극"이라 함) 및 어드레스 전극(이하, "A 전극"이라 함)에 인가되는 구동 파형에 대해서만 설명한다. 그리고 도 4의 구동 파형에서, Y 전극에 인가되는 전압은 주사 구동 보드(220)와 주사 버퍼 보드(230)에서 공급되고, A 전극에 인가되는 전압은 어드레스 버퍼 보드(210)에서 공급된다. 또한 X 전극은 기준 전압(도 4에서는 접지 전압)으로 바이어스되어 있으므로, X 전극에 인가되는 전압에 대해서는 설명을 생략한다.
도 4를 보면, 하나의 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어지며, 리셋 기간은 상승 기간 및 하강 기간으로 이루어진다.
리셋 기간의 상승 기간에서는 A 전극을 기준 전압(도 4에서는 0V)으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 Vset 전압까지 점진적으로 증가시킨다. 도 4에서는 Y 전극의 전압이 램프 형태로 증가하는 것으로 도시하였다. Y 전극의 전압이 증가하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전(이하, "약 방전"이라 함)이 일어나면서, Y 전극에는 (-) 벽 전하가 형성되고 X 및 A 전극에는 (+) 벽 전하가 형성된다. 그리고 전극의 전압이 도 4와 같이 점진적으로 변하는 경우에는 방전셀에 미약한 방전이 일어나면서 외부에서 인가된 전압과 방전셀의 벽 전압의 합이 방전 개시 전압 상태를 유지하도록 벽 전하가 형성된다. 이러한 원리에 대해서는 웨버(Weber)의 미국등록특허 제5,745,086에 개시되어 있다. 리셋 기간에서는 모든 방전셀의 상태를 초기화하여야 하므로 Vset 전압은 모든 조건의 방전셀에서 방전이 일어날 수 있을 정도의 높은 전압이다. 또한, Vs 전압은 일반적으로 유지 기간에서 Y 전극에 인가되는 전압과 동일한 전압이며, Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압보다 낮은 전압이다.
이어서, 리셋 기간의 하강 기간에서는 A 전극을 기준 전압으로 유지한 상태에서 Y 전극의 전압을 Vs 전압에서 Vnf 전압까지 점진적으로 감소시킨다. 그러면 Y 전극의 전압이 감소하는 중에 Y 전극과 X 전극 사이 및 Y 전극과 A 전극 사이에서 미약한 방전이 일어나면서 Y 전극에 형성된 (-) 벽 전하와 X 전극 및 A 전극에 형성된 (+) 벽 전하가 소거된다. 일반적으로 Vnf 전압의 크기는 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압 근처로 설정된다. 그러면 Y 전극과 X 전극 사이의 벽 전압이 거의 0V가 되어, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 방전셀이 유지 기간에서 오방전하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 A 전극은 기준 전압으로 유지되어 있으므로 Vnf 전압의 레벨에 의해 Y 전극과 A 전극 사이의 벽 전압이 결정된다.
다음, 어드레스 기간에서 켜질 방전셀을 선택하기 위해 Y 전극과 A 전극에 각각 VscL 전압을 가지는 주사 펄스 및 Va 전압을 가지는 어드레스 펄스를 인가한다. 그리고 선택되지 않는 Y 전극은 VscL 전압보다 높은 VscH 전압으로 바이어스하고, 켜지지 않을 방전셀의 A 전극에는 기준 전압을 인가한다. 이러한 동작을 수행하기 위해, 주사 버퍼 보드(330)는 Y 전극(Y1∼Yn) 중 VscL의 주사 펄스가 인가될 Y 전극을 선택하며, 예를 들어 싱글 구동에서 세로 방향으로 배열된 순서대로 Y 전극을 선택할 수 있다. 그리고 어드레스 버퍼 보드(210)는 하나의 Y 전극이 선택될 때 해당 Y 전극에 의해 형성된 방전셀을 통과하는 A 전극(A1∼Am) 중 Va 전압의 어드레스 펄스가 인가될 방전셀을 선택한다.
구체적으로, 먼저 첫 번째 행의 주사 전극(도 2의 Y1)에 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하는 동시에 첫 번째 행 중 켜질 방전셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가한다. 그러면 첫 번째 행의 Y 전극과 Va 전압이 인가된 A 전극 사이에서 방전이 일어나서, Y 전극에 (+) 벽 전하, A 및 X 전극에 각각 (-) 벽 전하가 형성된다. 그 결과 Y 전극과 X 전극 사이에 Y 전극의 전위가 X 전극의 전위에 대해 높도록 벽 전압(Vwxy)이 형성된다. 이어서, 두 번째 행의 Y 전극(도 2의 Y2)에 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하면서 두 번째 행 중 표시하고자 하는 방전셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가한다. 그러면 앞에서 설명한 것처럼 Va 전압이 인가된 A 전극과 두 번째 행의 Y 전극에 의해 형성되는 방 전셀에서 어드레스 방전이 일어나서 앞서 설명한 것처럼 방전셀에 벽 전하가 형성된다. 마찬가지로 나머지 행의 Y 전극에 대해서도 순차적으로 VscL 전압의 주사 펄스를 인가하면서 켜질 방전셀에 위치하는 A 전극에 Va 전압의 어드레스 펄스를 인가하여 벽 전하를 형성한다.
이러한 어드레스 기간에서 VscL 전압은 일반적으로 Vnf 전압과 같거나 낮은 레벨로 설정되고 Va 전압은 기준 전압보다 높은 레벨로 설정된다. 예를 들어, VscL 전압과 Vnf 전압이 같은 경우에 Va 전압이 인가될 때 방전셀에서 어드레스 방전이 일어나는 이유에 대해서 설명한다. 리셋 기간에서 Vnf 전압이 인가되었을 때, A 전극과 Y 전극 사이의 벽 전압과 A 전극과 Y 전극 사이의 외부 인가 전압(Vnf)의 합은 A 전극과 Y 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfay)으로 결정된다. 그런데 어드레스 기간에서 A 전극에 0V가 인가되고 Y 전극에 VscL(=Vnf) 전압이 인가되는 경우에 A 전극과 Y 전극 사이에는 Vfay 전압이 형성되므로 방전이 일어날 수 있지만, 일반적으로 이 경우의 방전 지연 시간이 주사 펄스와 어드레스 펄스의 폭보다 길어서 방전이 일어나지 않는다. 그런데 A 전극에 Va 전압이 인가되고 Y 전극에 VscL(=Vnf) 전압이 인가되는 경우에 A 전극과 Y 전극 사이에는 Vfay 전압보다 높은 전압이 형성되어 방전 지연 시간이 주사 펄스의 폭보다 줄어들어서 방전이 일어날 수 있다. 이때, 어드레스 방전이 더 잘 일어나도록 하기 위해서 VscL 전압을 Vnf 전압보다 낮은 전압으로 설정할 수 있다.
다음, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어난 방전셀에서는 X 전극에 대한 Y 전극의 벽 전압(Vwxy)이 높은 전압으로 형성되었으므로, 유지 기간에서는 Y 전극에 먼저 Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하여 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지방전을 일으킨다. 이때, Vs 전압은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfxy)보다는 낮고 (Vs+Vwxy) 전압이 Vfxy 전압보다 높도록 설정된다. 유지 방전의 결과 Y 전극에 (-) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (+) 벽 전하가 형성되어, Y 전극에 대한 X 전극의 벽 전압(Vwyx)이 높은 전압으로 형성된다.
여기서 Y 전극에 대한 X 전극의 벽 전압(Vwyx)이 높은 전압으로 형성되었으므로, 다음으로 Y 전극에 -Vs 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하여 Y 전극과 X 전극 사이에서 유지 방전을 일으킨다. 그 결과 Y 전극에 (+) 벽 전하가 형성되고 X 전극과 A 전극에 (-) 벽 전하가 형성되어 Y 전극에 Vs 전압이 인가될 때 유지방전이 일어날 수 있는 상태로 된다. 이후, 주사 전극(Y)에 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가하는 과정과 유지 전극(X)에 Vs 전압의 유지방전 펄스를 인가하는 과정을 해당 서브필드가 표시하는 가중치에 대응하는 횟수만큼 반복한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 X 전극을 기준 전압으로 바이어스한 상태에서 Y 전극에 인가되는 구동 파형만으로 리셋 동작, 어드레스 동작 및 유지방전 동작을 수행할 수 있다. 따라서 X 전극을 구동하는 구동 보드를 제거할 수 있으며, 단지 X 전극을 기준 전압으로 바이어스만 하면 된다.
도 4를 보면, 본 발명의 실시예에 따른 리셋 기간의 하강 기간에서 Y 전극에 인가되는 최종 전압이 Vnf 전압으로 설정되고, 앞서 설명한 것처럼 이 최종 전압(Vnf)은 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압 근처의 전압으로 설정된다. 일반적으로 Y 전극과 A 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfay)이 Y 전극과 X 전극 사이의 방전 개시 전압(Vfxy)보다 낮아 하강 기간의 최종 전압(Vnf)에서는 벽 전하에 의한 Y 전극의 전위가 A 전극보다 높게 되고, 이에 따라 A 전극에 대한 Y 전극의 벽 전압이 양(+)의 전압으로 설정될 수 있다. 그리고 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 방전셀은 하강 기간에서의 벽 전하 상태를 그대로 유지하면서 유지 기간이 수행된다. 따라서 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 일어나지 않은 방전셀이 유지 기간에서 Y 전극에 Vs 전압이 인가될 시에 오방전이 발생할 수 있다. 즉, 상기에서 설명한 바와 같이 하강 기간의 최종 전압(Vnf)에서 A 전극에 대한 Y 전극의 벽 전압이 양(+)의 벽 전압으로 설정될 수 있고, 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 발생하지 않은 방전셀은 이 벽 전압 상태를 유지하므로 유지 기간에서 Y 전극에 Vs 전압이 인가될 시에 오방전이 발생할 수 있다.
이하에서는 도 4와 같은 구동 파형을 인가하는 경우 발생되는 오방전 문제를 해결하는 플라즈마 표시 패널의 구조에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 알아본다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널(100)을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널은 임의의 크기를 갖는 제1 기판(10)(이하 '배면 기판'이라 함)과 제2 기판(20)(이하 '전면 기판'이라 함)이 서로 소정의 간력을 두고 실질적으로 평행하게 배치되고, 배면 기판(10)과 전면 기판(20) 사이의 공간에는 다수의 방전셀(18)이 격벽(16)에 의해 구획된다.
배면 기판(10)의 전면 기판(20) 대향 면에는 일 방향(도면의 y축 방향)을 따 라 복수의 어드레스 전극(12)들이 형성되고, 이 어드레스 전극(12)들을 덮으면서 배면 기판(10)의 전면에 유전층(14)이 형성된다. 어드레스 전극(12)들은 이웃한 것들과 소정의 간격을 두고 나란히 위치한다. 한편, 도 5에 나타낸 어드레스 전극(12)들은 도 2의 어드레스 전극(A1∼Am)에 대응된다.
유전층(14) 위에는 다수의 방전셀(18)을 구획하는 격벽(16)이 형성된다. 격벽(16)은 어드레스 전극(12)과 나란한 방향(도면의 y축 방향)을 따라 형성되는 제1 격벽 부재(16a), 제1 격벽 부재(16a)와 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성되는 제2 격벽 부재(16b)를 포함한다. 이러한 격벽 구조는 상기 설명한 구조에 한되는 것이 아니며, 어드레스 전극과 나라한 격벽 부재로만 이루어지는 스트라이프형 격벽 구조 등의 다양한 형상의 격벽 구조가 본 발명에 적용에 적용될 수 있다.
방전셀(18) 내에서 배면 기판(20) 측으로 형광체층(19)이 형성되고 방전 가스(일례로 Xe과 Ne의 혼합 가스)가 주입되어 소정의 방전 및 발광이 일어나게 된다. 이때, 형광체층(19)은 방전에 의해 생성된 가시광이 전면기판(20) 쪽으로 진행할 수 있도록 반사형 형광체로 이루어질 수 있다.
전면 기판(20)의 배면 기판(10)의 대향 면에는 어드레스 전극(12)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 주사 전극(21)과 유지 전극(22)이 형성된다. 주사 전극(21) 및 유지 전극(22)은 어드레스 전극(12)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 길게 이어지는 버스 전극(21b, 22b)과, 버스 전극(21b, 22b)으로부터 각 방전셀(18)의 중심을 향해 연장되는 확대 전극(21a, 22a)을 포함한다. 버스 전 극(21b, 22b)는 일례로 각 방전셀(18)에 한 쌍이 대응될 수 있으며, 이 때 확대 전극(21a, 22a)은 각 방전셀(18)에서 한 쌍이 서로 마주보며 형성된다. 한편, 도 5에 나타낸 주사 전극(21)과 유지 전극(22)은 각각 도 2에 나타낸 주사 전극(Y1∼Yn)과 유지 전극(X1∼Xn)에 대응된다.
확대 전극(21a, 22a)은 방전셀(18) 내부에서 플라즈마 방전을 일으키는 역할을 하는 것으로 개구율 확보를 위해 투명 재료인 인듐-주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 등으로 이루어질 수 있고, 버스전극(21b, 22b)은 확대전극(21a, 22a)의 높은 저항을 보상하여 통전성을 확보하기 위한 것으로 불투명의 금속 재료로 이루어질 수 있다.
주사 전극(21) 및 유지 전극(22)을 덮으면서 전면 기판(20)에 유전층(24)이 형성된다. 여기서, 본 발명의 실시예에서는 상기 유전층(24)에는 배면 기판(10)에 대향하는 면에서 전면 기판(20)의 일부를 노출시키는 개구(開口, opening)(24a)가 형성된다.
유전층(24)을 덮으며 MgO 보호막(26)이 전면 기판(20)에 형성된다. MgO 보호막(26)에는 유전층의 개구(24a)에 대응하는 위치에 개구(26a)가 형성된다. MgO 보호막(26)은 플라즈마 방전 시 전리된 이온의 충돌로부터 유전층(24)을 보호하며, 높은 이차 전자 방출 계수를 가짐으로써 방전 효율을 높이는 역할을 한다.
도 6은 도 5의 I-I 선을 따라 잘라서 본 부분 단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 유전층의 개구(24a)는 상기 서로 마주보는 확대 전극(21a, 22a) 사이에서 각 방전셀(18)의 중앙부에 대응되어 형성된다.
여기서 유전층의 개구(24a)는 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이에서 형성되는 방전 경로(D)를 짧게 한다. 즉, 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이에서의 방전 경로는 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이의 유전층의 개구(24a)를 통하여 형성될 수 있으므로, 방전 경로(D)가 직선화되어 경로가 짧게 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 방전의 경로(D)를 짧게 함으로써 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이에서 발생하는 방전 개시 전압(Vfxy)을 저감시킬 수 있다.
이와 같이 도 5 및 도 6에 나타낸 플라즈마 표시 패널(100)에서 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이에서의 방전 개시 전압(Vfxy)을 낮춤으로서, 도 4에 나타낸 구동 파형을 적용할 경우 오방전을 방지할 수 있다. 여기서, 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간의 거리는 그대로 유지되므로, 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간의 방전 개시 전압(Vfay)도 종전 그대로 유지된다. 본 발명의 실시예의 플라즈마 표시 패널(100)과 같이, 주사 전극(21)과 유지 전극(22) 사이의 방전 개시 전압(Vfxy)이 기존보다 낮아지고 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12) 사이의 방전 개시 전압(Vfay)은 종전대로 유지되는 경우, 상대적으로 하강 기간의 최종 전압(Vnf)에서 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12) 사이에서 Y 전극에 (+) 벽전하가 덜 형성되고, 이에 따라 어드레스 전극(12)에 대한 주사 전극(21)의 벽 전압이 줄어들게 되어 유지 기간에서의 오방전이 방지된다. 더욱이 주사 전극(21)과 유지 전극(22)간의 방전 개시 전압(Vfxy)이 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간의 방전 개시 전압(Vfay)보다 낮아지는 경우에는 어드레스 전극(12)에 대한 주사 전극(21)의 벽 전압이 오히려 음(-)의 벽 전압이 형성되므로, 유지 기간에서의 오방전을 더욱 줄일 수 있다. 한편, 유지 방전 펄스 전압인 Vs 전압의 크기는 주사 전극(21)과 유지 전극(22)간의 방전 개시 전압(Vfxy)에 의해 결정되고, 방전 개시 전압(Vfxy)이 낮은 경우 Vs 전압의 크기는 더욱 작은 크기로 설정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널과 같이 주사 전극(21)과 유지 전극(22)간의 방전 개시 전압(Vfxy)이 낮아 Vs 전압의 크기를 작게 설정할 경우, 유지 기간에서 주사 전극에 Vs 전압을 인가할 경우 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간에 낮은 전압차가 인가되어 오방전을 더욱 방지할 수 있다. 이때, 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간에는 기존의 방전 개시 전압(Vfay)을 유지하므로, 작은 크기의 Vs 전압이 인가될 경우 주사 전극(21)과 어드레스 전극(12)간의 오방전이 방지된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 유지 전극을 일정한 전압으로 바이어스한 상태에서 주사 전극에만 구동 파형을 인가하여 유지 전극을 구동하는 보드를 제거할 수 있으며 이에 따라 가격이 저감된다.
그리고 플라즈마 표시 패널에서 주사 전극과 유지 전극 사이에 형성된 개구 내부로 방전 경로가 형성되어 방전 경로가 짧아져 방전 개시 전압을 낮출 수 있으며, 이에 따라 유지 기간에서의 오방전을 방지할 수 있다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판에서 일 방향을 따라 형성되는 복수의 어드레스 전극, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 방전셀을 구획하는 격벽, 상기 제2 기판에서 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되며 상기 각 방전셀에서 적어도 한 쌍이 서로 마주보도록 배치되는 복수의 주사 전극 및 복수의 유지 전극, 상기 주사 전극 및 유지 전극을 덮으며 상기 제2 기판 상에 형성되며 상기 각 방전셀에 대응되는 적어도 한 쌍의 상기 주사 전극과 유지 전극 사이에서 상기 제2 기판의 일부를 노출시키는 개구를 갖는 유전층을 포함하는 플라즈마 표시 패널; 및
    상기 어드레스 전극, 주사 전극 및 유지 전극을 구동하기 위한 전압을 인가하는 구동 보드를 포함하며, 상기 플라즈마 표시 패널과 대향하고 있는 샤시 베이스를 포함하며,
    상기 구동 보드는,
    적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에서, 상기 유지 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 주사 전극에 제2 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 교대로 인가하며,
    상기 어드레스 전극 및 주사 전극에 상기 플라즈마 표시 패널이 영상을 표시하기 위한 구동 파형을 인가하며, 상기 영상이 표시되는 동안에 상기 유지 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스 하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주사 전극과 상기 어드레스 전극간의 방전 개시 전압이 상기 주사 전극과 상기 유지 전극간의 방전 개시 전압보다 더 높은 플라즈마 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전압과 상기 제3 전압은 서로 크기가 같고 위상이 반대인 플라즈마 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 주사 전극 및 상기 유지 전극 각각은, 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 길게 이어지는 버스 전극과, 상기 버스 전극에서 상기 각 방전셀 중심을 향해 연장되어 서로 마주보는 확대 전극을 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유전층의 개구는 상기 서로 마주보는 확대 전극의 사이에서 형성되는 플라즈마 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 유전층의 개구는 상기 각 방전셀의 중앙부에 대응되어 형성되는 플라즈마 표시 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전압은 접지 전압인 플라즈마 표시 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 유전층을 덮으며 상기 제2 기판에 MgO 보호막이 형성되며, 상기 MgO 보호막에는 상기 유전층의 개구에 대응되는 위치에 개구가 형성되는 플라즈마 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 및 상기 제1 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 상기 플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동 보드를 포함하는 플라즈마 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 플라즈마 표시 패널은,
    상기 제3 전극이 형성되는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향 배치되며 상기 제1 및 제2 전극이 형성되는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 방전셀을 구획하는 격벽; 및
    상기 제1 및 제2 전극을 덮으며 상기 제2 기판 상에 형성되며 각 방전셀에 대응되는 상기 주사 전극과 상기 유지 전극 사이에서 상기 제2 기판의 일부를 노출시키는 개구를 갖는 유전층을 더 포함하며,
    적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에서, 상기 제1 전극을 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 제2 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 서브필드의 유지 기간에서, 상기 제1 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서 상기 제2 전극에 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 가지는 유지 방전 펄스를 인가하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 서브필드의 리셋 기간 및 어드레스 기간에서, 상기 제1 전극을 상기 제1 전압으로 바이어스한 상태에서, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 구동 파형을 인가하는 플라즈마 표시 장치의 구동 방법.
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