플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Panel and Plasma Display Apparatus}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다.

플라즈마 디스플레이 패널은 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형성된 형광체 층을 포함하고, 아울러 복수의 전극(Electrode)을 포함한다.

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 형광체층이 산화마그네슘(MgO) 재질 등의 첨가물 재질을 포함하는 경우에 방전셀 내에서 프라이밍 입자(Priming Particle)를 충분히 공급하여 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 대항 방전이 안정적으로 발생하도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판과 대항되게 배치되는 후면 기판과, 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되는 격벽 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되는 형광체층을 포함하고, 형광체층은 형광체 재질과 첨가물 재질을 포함하고, 격벽은 서로 교차하면, 높이가 서로 다른 제 1 격벽과 제 2 격벽을 포함할 수 있다.

또한, 제 1 격벽은 동일한 광을 발산하는 두 개의 형광체층의 사이에 배치되고, 제 2 격벽은 상이한 광을 발산하는 두 개의 형광체층의 사이에 배치되고, 제 1 격벽의 높이는 제 2 격벽의 높이보다 작을 수 있다.

또한, 첨가물 재질은 알칼리토금속 산화물 재질, 희토류 산화물 재질 또는 불화물 재질 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 첨가물 재질은 MgO, CaO, SrO, BaO, Y ₂ O ₃ , La ₂ O ₃ , CeO ₂ , Er ₂ O ₃ , Lu ₂ O ₃ , LiF, CaF ₂ , MgF ₂ 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극, 서스테인 전극 및 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 스캔 전극, 서스테인 전극 및 어드레스 전극 중 적어도 하나에 구동신호를 공급하는 구동부를 포함하고, 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극 및 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판과, 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판과, 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되며, 서로 교차하고 높이가 서로 다른 제 1 격벽과 제 2 격벽 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 배치되며, 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함하는 형광체층을 포함하고, 구동부는 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 스캔 전극에 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호를 포함하는 제 1 신호를 공급하고, 서스� ��인 전극에 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호를 포함하는 제 2 신호를 공급할 수 있다.

또한, 제 1 신호는 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호를 더 포함할 수 있다.

또한, 제 2 신호는 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호를 포함하지 않을 수 있다.

또한, 제 1, 2 신호가 공급되는 동안, 어드레스 전극에는 기준 전압이 공급될 수 있다.

또한, 기준전압은 그라운드 레벨(GND)의 전압과 동일하거나 더 낮을 수 있다.

또한, 제 1, 2 신호가 공급되는 동안 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항 방전이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치는 형광체층이 산화마그네슘(MgO) 재질 등의 첨가물 재질을 포함하는 경우에 방전셀 내에서 프라이밍 입자(Priming Particle)를 충분히 공급하여 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 대항 방전이 안정적으로 발생하도록 함으로써, 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 구동부(110)를 포함할 수 있다.

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)은 복수의 서브필드(Subfield)를 포함하는 프레임(Frame)으로 영상을 구현할 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 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 리셋 기간에서 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 스캔 전극에 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호를 포함하는 제 1 신호를 공급하고, 서스테인 전극에는 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호를 포함하는 제 2 신호를 공급하여, 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전이 발생하도록 할 수 있다.

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 구조에 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)이 형성된 전면 기판(201)에는 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 배치 될 수 있다.

상부 유전체 층(204)이 형성된 전면 기판(201)에는 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)이 형성된 후면 기판(211)의 상부에는 어드레스 전극(213, X)을 덮으며 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.

한편, 방전셀에서는 어드레스 전극(213)이 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)과 교차할 수 있다. 즉, 방전셀은 어드레스 전극(213)이 스캔 전극(202) 및 서스테인 전극(203)과 교차하는 지점에 형성되는 것이다.

격벽(212)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 소정의 방전 가스가 채워질 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, 적 색 광을 발생시키는 제 1 형광체 층, 청색 광을 발생시키는 제 2 형광체 층 및 녹색 광을 발생시키는 제 3 형광체 층이 형성될 수 있다.

또한, 후면 기판(211) 상에 형성되는 어드레스 전극(213)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있을 것이다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있을 것이다.

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 영상 프레임(Frame)에 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)을 포함할 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.

또는, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 초기화를 위한 리셋 기간을 더 포함하는 것도 가능하다.

아울러, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드는 서스테인 기간을 포함하지 않을 수 있다.

한편, 서스테인 기간에 공급되는 서스테인 신호의 개수를 조절하여 해당 서브필드의 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 서스테인 기간을 이용하여 각각의 서브필드에 소정의 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브필드의 가중치를 2 ⁰ 으로 설정하고, 제 2 서브필드의 가중치를 2 ¹ 로 설정하는 방법으로 각 서브필드의 가중치가 2 ⁿ (단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가되도록 설정할 수 있다. 이와 같이 각 서브필드에서 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 가중치의 크기가 증가하는 순서에 따라 서브필드들이 배열되었지만, 이와는 다르게 하나의 영상 프레임에서 서브필드들이 가중치가 감소하는 순서에 따라 배열될 수도 있고, 또는 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 서브필드를 포함하는 경우에는, 프레임의 복수의 서브필드 중 첫 번째 서브필드 또는 첫 번째 서브필드와 두 번째 서브필드가 선택적 쓰기 서브필드이고, 나머지는 선택적 소거 서브필드인 것이 바람직할 수 있다.

여기서, 선택적 소거 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 오프(Off)시키는 서브필드이다.

이러한 선택적 소거 서브필드는 오프시킬 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간과 어드레스 기간에서 선택되지 않은 방전셀에서 서스테인 방전을 발생시키는 서스테인 기간을 포함할 수 있다.

선택적 쓰기 서브필드는 어드레스 기간에서 어드레스 전극에 데이터 신호(Data)가 공급된 방전셀을 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 온(On)시키는 서브필드이다.

이러한 선택적 쓰기 서브필드는 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋 기간, 온시킬 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 어드레스 기간에서 선택된 방전셀에서 서스테인 방전을 발생시키는 서스테인 기간을 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 9는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서 설명될 구동 파형은 앞선 도 1의 구동부(110)가 공급하는 것이다.

먼저 도 4를 살펴보면, 프레임(Frame)의 복수의 서브필드(Sub-Field) 중 적어도 하나의 서브필드의 초기화를 위한 리셋 기간(Reset Period : RP)에서는 스캔 전극(Y)으로 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호(Ramp-Up : RU)를 포함하는 제 1 신호(S1)를 공급할 수 있다. 여기서, 제 1 신호(S1)는 전압이 점진적으로 상승하는 상승 신호(RU) 이외에 전압이 점진적으로 하강하는 하강 신호(Ramp-Down : RD)를 더 포함하는 것이 가능하다.

예를 들면, 리셋 기간의 셋업 기간(SU)에서는 스캔 전극에 상승 신호(RU)가 공급되고, 셋업 기간 이후의 셋다운 기간(SD)에서는 스캔 전극에 하강 신호(RD)가 공급될 수 있다.

아울러, 서스테인 전극(Z)에는 전압이 점진적으로 상승하는 상승 신호(RU)를 포함하는 제 2 신호(S2)가 공급될 수 있다.

스캔 전극에 제 1 신호(S1)의 상승 신호가 공급되고 서스테인 전극에는 제 2 신호(S2)의 상승신호가 공급되면, 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.

이러한 셋업 방전은 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 발생하는 대항방전일 수 있다. 즉, 프레임의 복수의 서브필드 중 적어도 하나의 서브필드의 리셋 기간에서는 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 발생하는 대항방전을 이용하여 초기화를 수행하는 것이다.

제 1, 2 신호(S1, S2)의 상승 신호가 공급된 이후, 스캔 전극에 하강 신호가 공급되면, 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.

이러한 제 1, 2 신호(S1, S2)에 대해서는 이후에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

리셋 기간 이후의 어드레스 기간(AP)에서는 하강 램프 신호의 최저 전압보다는 높은 전압을 갖는 스캔 기준 신호(Ybias)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.

또한, 어드레스 기간에서는 스캔 기준 신호(Ybias)의 전압으로부터 하강하는 스캔 신호(Sc)가 스캔 전극에 공급될 수 있다.

한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 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㎲(마이크로초), 2.3㎲, 2.1㎲, 1.9㎲ 등과 같이 점진적 으로 이루어질 수 있거나 2.6㎲, 2.3㎲, 2.3㎲, 2.1㎲......1.9㎲, 1.9㎲ 등과 같이 이루어질 수도 있다.

이와 같이, 스캔 신호가 스캔 전극으로 공급될 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극(X)에 데이터 신호(Dt)가 공급될 수 있다.

이러한 스캔 신호와 데이터 신호가 공급되면, 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.

아울러, 어드레스 방전이 발생하는 어드레스 기간에서 서스테인 전극에는 스캔 전극과 어드레스 전극 사이에서 어드레스 방전이 효과적으로 발생하도록 하기 위해 서스테인 기준 신호(Zbias)신호를 공급할 수 있다.

어드레스 기간 이후의 서스테인 기간(SP)에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호(SUS)가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.

이러한 서스테인 신호가 공급되면, 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.

이러한 방식으로 영상을 구현할 수 있다.

한편, 제 2 신호(S2)의 최대 전압(V2)은 스캔 전극에 공급되는 제 1 신호(S1)의 최대 전압과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (a)의 경우 와 같이 제 2 신호(S2)가 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 제 1 전압(V1)까지 제 1 기울기로 상승한 이후에, 다시 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 제 1 기울기보다 완만한 제 2 기울기로 상승한다면, (b)와 같이 제 1 신호(S1)의 상승신호도 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 제 1 전압(V1)까지 제 1 기울기로 상승한 이후에, 다시 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 제 1 기울기보다 완만한 제 2 기울기로 상승할 수 있다.

이러한 경우에는, 제 1 신호(S1)를 발생시키기 위한 구동회로를 서스테인 전극을 구동시키기 위한 보드에 적용함으로써 달성될 수 있다.

여기서, 제 1 신호(S1)와 제 2 신호(S2)를 비교하면 제 1 신호(S1)는 전압이 점진적으로 상승하는 상승신호(RU)와 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호(FS)를 포함하는데 반해, 제 2 신호(S2)는 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호를 포함하지 않을 수 있다.

제 2 신호(S2)가 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호를 포함한다면 하강신호를 발생시키기 위한 구동회로, 예컨대 전압원회로, 가변저항회로 등이 서스테인 전극을 구동시키기 위한 서스테인 구동보드에 추가되어야 하고, 이에 따라 제조 단가가 과도하게 상승할 수 있다. 따라서 제 2 신호(S2)가 전압이 점진적으로 하강하는 하강신호를 포함하지 않는다면 제 2 신호(S2)의 공급에 따른 제조 단가의 과도한 상승을 방지할 수 있다.

아울러, 제 2 신호(S2)의 최저 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압과 동일하거나 더 높을 수 있다. 이러한 경우에도 제 2 신호(S2)의 발생을 위해 그라운드 레 벨(GND)보다 낮은 전압을 발생시키기 위한 구동회로가 필요하지 않기 때문에 제조 단가의 상승을 방지하는 것이 가능하다.

또는, 제 2 신호(S2)의 최대 전압은 리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서 서스테인 전극에 공급되는 서스테인 바이어스 신호의 전압, 즉 서스테인 기준 전압과 어드레스 기간 이후의 서스테인 기간에서 서스테인 전극에 공급되는 서스테인 신호의 전압의 합과 실질적으로 동일할 수 있다.

예를 들면, 도 6의 경우와 같이 제 2 신호(S2)는 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 서스테인 기준 전압(Vzb)까지 제 1 기울기로 상승한 이후에, 다시 서스테인 기준 전압(Vzb)부터 서스테인 기준 전압(Vzb)과 서스테인 전압(Vs)의 합까지 제 1 기울기보다 완만한 제 2 기울기로 상승할 수 있다.

여기서, 서스테인 기준 전압(Vzb)은 서스테인 바이어스 신호(Zbias)의 전압이고, 서스테인 전압(Vs)은 서스테인 신호(SUS)의 전압이다.

또는, 도 7의 경우와 같이 제 2 신호(S2)는 그라운드 레벨(GND)의 전압으로부터 서스테인 전압(Vs)까지 제 1 기울기로 상승한 이후에, 다시 서스테인 전압(Vs)부터 서스테인 기준 전압(Vzb)과 서스테인 전압(Vs)의 합까지 제 1 기울기보다 완만한 제 2 기울기로 상승할 수 있다.

이러한 경우에는, 서스테인 전극을 구동시키기 위한 서스테인 구동보드에 추가적인 전압원의 추가 없이도 서스테인 전극에 제 2 신호(S2)를 공급하는 것이 가능하다.

또는, 도 8의 경우와 같이 제 2 신호(S2)의 최대 전압은 서스테인 기간에서 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 신호(SUS)의 전압(Vs)과 실질적으로 동일한 것도 가능할 수 있다.

또는, 앞선 도 4의 경우와 같이 제 2 신호(S2)의 최대 전압은 어드레스 기간에서 서스테인 전극으로 공급되는 서스테인 기준 전압(Vzb)과 실질적으로 동일한 경우도 가능할 수 있다.

한편, 앞선 도 4의 경우와 같이 리셋 기간의 셋업 기간에서 어드레스 전극의 전압이 그라운드 레벨(GND)의 전압을 갖는 것도 가능할 수 있고, 도 9의 경우와 같이 리셋 기간의 셋업 기간에서 어드레스 전극의 전압이 그라운드 레벨의 전압보다 낮은 경우도 가능할 수 있다. 이를 위해, 리셋 기간의 셋업 기간에서 어드레스 전극에 그라운드 레벨(GND)의 전압보다 낮은 전압(Vn)을 갖는 어드레스 기준 신호(Xbias)가 공급될 수 있다.

이러한 경우에는, 리셋 기간의 셋업 기간에서 보다 원활하게 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전이 발생할 수 있다.

도 10 내지 도 13은 형광체층에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 10을 살펴보면, 형광체층(214)은 형광체 재질의 입자(500)와 첨가물 재질의 입자(510)를 포함한다.

첨가물 재질의 입자(510)는 스캔 전극과 어드레스 전극 사이 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극 사이에서의 방전 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

스캔 전극에 제 1 신호(S1)가 공급되고, 서스테인 전극에 제 2 신호(S2)에 공급된다면 전하들이 형광체 재질의 입자(500) 표면에 쌓일 수 있다.

여기서, 형광체 층(214)이 첨가물 재질을 포함하지 않는다면 형광체 층의 높이 불균일, 형광체 재질 입자의 불균일한 분포 등의 이유로 인해 형광체 층(214)의 특정 부분에 전하들이 집중될 수 있다. 그러면, 전하들이 집중된 특정 부분에서 상대적으로 강한 방전이 발생할 수 있다.

또한, 각각의 방전 셀 별로 전하들이 집중되는 부분이 달라질 수 있고, 이에 따라 방전이 균일하지 못하고 불안정해질 수 있는 것이다.

이러한 경우에는, 시청자의 눈에 얼룩 등의 노이즈가 보일 수 있어서, 영상의 화질이 악화될 수 있다.

반면에, 본 발명에서와 같이 형광체 층이 산화마그네슘 등의 첨가물 재질을 포함하는 경우에는 첨가물 재질의 전기적 특성에 의해 방전셀 내에서 전하들이 특정 부분에 편중되지 않고 상대적으로 고르게 분포할 수 있다.

이에 따라, 특정 부분에서 과도하게 강한 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있어서 방전 균일성(Uniformity)이 향상될 수 있는 것이다.

첨가물 재질은 스캔 전극과 어드레스 전극 사이 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극 사이에서의 방전 특성을 향상시키는 것을 제외하고는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 첨가물 재질은 알칼리토금속 산화물 재질, 희토류 산화물 재질 또는 불화물 재질 중 적어도 하나일 수 있다. 바람직하게는 첨가물 재질은 MgO, CaO, SrO, BaO, Y ₂ O ₃ , La ₂ O ₃ , CeO ₂ , Er ₂ O ₃ , Lu ₂ O ₃ , LiF, CaF ₂ , MgF ₂ 중 적어도 하 나일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 첨가물 재질은 MgO 재질일 수 있다.

또한, MgO재질이 첨가물 재질로 사용되는 경우에는 첨가물 재질로 사용되는 MgO의 입자들은 한 종류의 방향성을 가질 수도 있고, 두 가지 이상의 서로 다른 방향성을 가질 수도 있다. 예를 들어, (200) 방향성의 MgO 재질만이 사용되는 것도 가능하고, 또는(200), (220), (111) 방향성의 MgO 재질이 함께 사용되는 것도 가능한 것이다.

이러한 MgO 재질의 방향성은 방전 가스의 성질, 형광체 재질의 종류, 구동 신호의 전압의 크기 등의 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 형광체 층(214)의 표면에서 형광체 재질의 입자(500) 중 적어도 하나는 방전 셀의 중심방향으로 노출될 수 있다. 예를 들면, 첨가물 재질의 입자(510)는 형광체 층(214)의 표면에서 형광체 재질의 입자(500)들 사이에 배치됨으로써 적어도 하나의 형광체 재질의 입자(500)가 노출될 수 있다.

이와 같이, 첨가물 재질의 입자(510)가 형광체 재질의 입자(500)들 사이에 배치되면, 스캔 전극과 어드레스 전극 사이 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극 사이에서의 방전 특성을 향상시킬 수 있고, 아울러 첨가물 재질의 입자(510)에 의해 가려지는 형광체 재질의 입자(500)의 표면적을 최소화할 수 있음으로써 휘도의 과도한 저하를 방지할 수 있다.

만약, 도시하지는 않았지만 첨가물 재질의 입자(510)가 형광체 층(214)의 표면에 균일하게 코팅(Coating)되어 형광체 층(214) 표면에 첨가물 재질 층이 형성되는 경우에는, 첨가물 재질 층이 형광체 재질의 입자(500)의 표면을 대부분 가리게 됨으로써 휘도가 과도하게 저하될 수 있는 것이다.

이러한 형광체층의 제조 방법의 일례를 살펴보면 아래의 도 11의 경우와 같다.

도 11과 같이, 먼저 첨가물 재질의 분말을 제조할 수 있다(S600). 예를 들면, 산화마그네슘의 일례를 살펴보면 마그네슘을 가열해서 이때 발생하는 마그네슘 증기를 기상 산화함으로써 산화마그네슘 재질의 분말을 제조할 수 있다.

다음, 제조한 첨가물 재질의 분말은 솔벤트(Solvent)와 혼합한다(S610). 예를 들면, 산화마그네슘 재질의 분말을 메탄올과 혼합하여 첨가물 페이스트(Paste) 또는 첨가물 슬러리(Slurry)를 제조한다. 여기서, 페이스트 또는 슬러리의 점도 조절을 위해 바인더(Binder)가 더 첨가될 수 있다.

다음, 용매와 혼합한 첨가물 재질을 형광체 층의 상부에 도포한다(S620). 이때, 용매와 혼합한 첨가물 재질의 점도를 조절하여 첨가물 재질의 입자가 형광체 재질의 입자들 사이에 원활하게 배치될 수 있도록 한다.

다음, 건조 또는 소성 공정을 수행한다(S630). 그러면, 첨가물 재질과 혼합된 용매가 증발하여 도 10에서와 같은 형광체 층이 형성될 수 있다.

도 12에는 형광체층의 또 다른 구조의 일례가 도시되어 있다.

도 12를 살펴보면, 형광체 층(214)에서 첨가물 재질의 입자(510)는 형광체 층(214)의 표면, 형광체 층(214)의 내부, 형광체 층(214) 또는 하부 유전체 층(215)의 사이에 배치될 수 있다.

첨가물 재질의 입자(510)가 형광체 층(214)의 표면, 형광체 층(214)의 내부, 형광체 층(214)과 하부 유전체 층(215)의 사이에 배치되면, 스캔 전극과 어드레스 전극 사이 또는 서스테인 전극과 어드레스 전극 사이에서의 방전 응답 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

다음, 도 13을 살펴보면 도 12와 같은 구조를 갖는 형광체 층(214)의 제조 방법의 일례가 도시되어 있다.

도 13을 살펴보면, 먼저 첨가물 재질의 분말을 제조할 수 있다(S700).

다음, 제조한 첨가물 재질의 분말과 형광체 재질의 입자를 혼합한다(S710).

다음, 첨가물 재질의 분말과 형광체 재질의 입자를 용매와 혼합한다(S720).

다음, 용매와 혼합한 첨가물 재질과 형광체 재질을 방전 셀 내에 도포한다(S730). 이때, 디스펜싱(Dispensing)법이 사용될 수도 있다.

다음, 건조 또는 소성 공정을 수행한다(S740). 그러면, 용매가 증발하고, 도 12와 같은 구조의 형광체 층이 형성될 수 있다.

한편, 앞선 도 11 및 도 13에서 상세히 설명한 바와 같이 형광체층의 형성 공정에서 형광체 재질의 입자와 첨가물 재질의 입자를 혼합하기 때문에 그 공정상의 조건에 따라 형광체층 내에서 첨가물 입자의 분포 특성이 균일하지 못하고 달라질 수 있다.

이와 같이, 형광체층 내에서 첨가물 입자의 분포 특성이 균일하지 못한 경우에는 방전셀들의 방전 특성이 서로 달라질 수 있다. 이에 따라, 특정 방전셀에서는 대항방전이 불안정해질 가능성이 크다.

또한, 도 4에서 상세히 설명한 바와 같이 리셋 기간에서 스캔 전극에 제 1 신호(S1)를 공급하고 서스테인 전극에 제 2 신호(S2)를 공급하여 대항방전을 이용하여 초기화를 수행하는 경우에는, 형광체층이 산화마그네슘(MgO) 등의 첨가물 재질을 포함하더라도 리셋 기간에서 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전이 원활하게 발생하지 않을 수 있다.

리셋 기간에서 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전이 안정적으로 발생하도록 하기 위해 서로 교차하는 가로 격벽과 세로 격벽의 높이를 서로 다르게 하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 대해 살펴보면 아래와 같다.

도 14 내지 도 16은 격벽에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 14를 살펴보면 격벽(212)은 서로 교차하는 제 1 격벽(212a)과 제 2 격벽(212b)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(212a)의 높이(h1)와 제 2 격벽(212b)의 높이(h2)가 서로 다를 수 있다. 바람직하게는, 제 1 격벽(212a)의 높이(h1)는 제 2 격벽(212b)의 높이(h2)보다 낮을 수 있다. 이러한 경우에는, 배기 및 방전 가스의 주입 공정 시 패널 내부의 불순가스가 외부로 효과적으로 배기될 수 있으며, 아울러 방전 가스가 패널 내부에 고르게 확산될 수 있다.

여기서, 제 1 격벽(212a)은 전면 기판에 배치되는 스캔 전극 및 서스테인 전극과 나란하고, 제 2 격벽(212b)은 후면 기판에 배치되는 어드레스 전극과 나란할 수 있다. 전면 기판 및 후면 기판의 장변과 나란한 방향을 가로 방향이라 하고 단변과 나란한 방향을 세로 방향이라 할 때, 제 1 격벽(212a)은 가로 방향으로 배치되는 가로 격벽이고, 제 2 격벽(212b)은 세로 방향으로 배치되는 세로 격벽이라 할 수 있다.

아울러, 제 1 격벽(212a)은 방전셀들 중 동일한 광을 발생시키는 인접한 두 개의 방전셀 사이에 배치됨으로써 동일한 형광체층이 형성되어 동일한 색의 광을 발산하는 인접하는 두 개의 방전셀을 구획하고, 제 2 격벽(212b)은 방전셀들 중 서로 다른 광을 발생시키는 인접한 두 개의 방전셀 사이에 배치됨으로써 서로 다른 형광체층이 형성되어 서로 다른 색의 광을 발산하는 인접하는 두 개의 방전셀을 구획할 수 있다.

이와 같이, 서로 교차하는 제 1 격벽(212a)의 높이(h1)를 제 2 격벽(212b)의 높이(h2)보다 낮게 하면, 제 1 격벽(212a)과 전면 기판 사이에 전하들이 이동할 수 있는 통로가 형성될 수 있다.

그러면 어느 한 방전셀에서 형성된 프라이밍 입자(Priming Particle)이 인접하는 다른 방전셀로 이동할 수 있게 되고, 이에 따라 방전셀 내에서 전하의 양이 증가할 수 있다. 이에 따라, 형광체층의 형성 공정에서 공정상의 오차 등의 원인으로 인해 형광체층 내에서 첨가물 입자의 분포 특성이 불균일한 경우에도 안정적인 대항방전이 가능할 수 있다.

아울러, 리셋 기간에서 스캔 전극에 제 1 신호(S1)를 공급하고 서스테인 전극에 제 2 신호(S2)를 공급하여 대항방전을 이용하여 초기화를 수행하는 경우에도 방전셀 내에 전하들을 충분히 공급할 수 있기 때문에 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전이 원활하게 발생하도록 할 수 있다.

다음, 도 15에는 본 발명과는 다른 비교 예의 일례가 도시되어 있다.

도 15를 살펴보면, 비교 예에서는 제 1 격벽(212a)과 제 2 격벽(212b)의 높 이가 실질적으로 서로 동일하다.

이러한 경우에는 인접하는 두 개의 방전셀간에 프라이밍 입자들의 이동이 차단될 수 있다. 그러면, 구동 시 방전셀 내의 전하의 부족으로 인해 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 대항방전이 원활하게 발생하지 않을 수 있다.

도 16을 살펴보면 본 발명과 비교 예의 리셋 기간에서 발생하는 방전을 비교한 데이터가 도시되어 있다.

도 16의 (a)는 도 15와 같이 제 1 격벽(212a)와 제 2 격벽(212b)의 높이가 실질적으로 동일하며, 형광체층이 산화마그네슘(MgO) 입자를 포함하고, 아울러 리셋 기간에서 스캔 전극에 제 1 신호(S1)가 공급되고 서스테인 전극에는 제 2 신호(S2)가 공급되는 비교 예의 경우이다.

또한, 도 16의 (a)는 도 14와 같이 제 1 격벽(212a)의 높이(h1)가 제 2 격벽(212b)의 높이(h2)보다 낮으며, 형광체층이 산화마그네슘(MgO) 입자를 포함하고, 아울러 리셋 기간에서 스캔 전극에 제 1 신호(S1)가 공급되고 서스테인 전극에는 제 2 신호(S2)가 공급되는 본 발명의 경우이다.

(a)의 경우와 (b)의 경우를 비교하면, 본 발명에 따른 (b)의 경우에는 인접하는 방전셀 들간에 프라이밍 입자의 이동이 원활하여 방전셀 내에 전하의 양이 충분하기 때문에 리셋 기간에서 스캔 전극과 어드레스 전극 간에 대항방전(B, C)이 발생할 수 있고, 반면에 비교 예에 따른 (a)이 경우에는 제 1 격벽(212a)과 제 2 격벽(212b)의 높이가 동일하여 인접하는 방전셀 들간에 프라이밍 입자들의 이동이 차단되어 방전셀 내에 전하의 양이 부족하기 때문에 리셋 간에서 스캔 전극과 어드 레스 전극 간에 대항방전이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.

상기한 도 16의 데이터를 고려할 때, 리셋 기간에서 스캔 전극과 어드레스 전극 간의 대항방전을 이용하여 초기화를 효과적으로 수행하기 위해서는 제 1 격벽(212a)의 높이(h1)와 제 2 격벽(212b)의 높이(h2)를 다르게 하여 인접하는 방전셀 들간에 프리이밍 입자들이 이동할 수 있는 통로를 형성하는 것이 바람직할 수 있는 것이다.

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 4 내지 도 9는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동방법에 대해 설명하기 위한 도면.

도 10 내지 도 13은 형광체층에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.

도 14 내지 도 16은 격벽에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도면.