3전극 면방전형 AC-PDP의 구동에 있어서 방전유지 펄스의 폭에 따른 전기적 특성의 변화, 즉 방전 개시전압, 방전 유지전압, 메모리 상수, 셀 내 정전용량, 벽전하량, 벽전압 및 휘도 및 방전전력 측정을 통한 발광효율 등을 측정하였다. 본 연구를 위하여 셀핏치 1,080$mu extrm{m}$의 test panel을 제작하였다. 방전 유지전극의 폭과 간격은 각각 260$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$, 유전층은 30$\mu\textrm{m}$, 격벽은 120$\mu\textrm{m}$로 제작하였다. 방전유지전극에 300ns의 상승시간을 갖는 사각파를 10~50kHx의 다양한 진동수범 위에서 펄스의 폭을 변화시키면서 방전전압과 메모리 상수등을 측정하고, 각 경우 휘도와 방전소모전력을 측정하여 최종적으로 효율을 비교하였다. 진동수의 증가나 펄스 폭의 증가에 따라 방전 전압이 감소함을 확인하였고, 특정한 펄스 폭일 때 자기소거방전이 생김을 관측하였다. 또한 특정 펄스 폭에 대하여 특정 진동수로 전압을 인가할 경우 자기 소거방전이 있음에도 불구하고 방전전류가 유지되는 특성이 있음을 관측하였다.
본 연구에서는 표시방전 유지펄스의 개수와 폭의 변화에 따른 표시방전의 휘도특성을 측정하였다. 실험결과, 1TV 필드 동안 인가되는 표시방전 유지펄스의 개수가 증가할수록 휘도는 완만한 포화곡선을 나타내며 증가하였고 펄스의 폭은 좁아질수록 휘도가 증가하였다. 그리고 펄스폭에 대한 휘도의 증가 정도는 펄스의 개수가 증가할수록 커졌다. 그러나 하나의 펄스에 대한 휘도는 오히려 감소하므로 표시방전 유지펄스의 개수나 폭을 늘리는 데는 한계가 있음을 알았다.
어드레스-표시 동시 구동방식에 의한 고속 구동기술을 개발하기 위하여 PDP의 어드레스 기간에 인가하는 주사 펄스의 폭에 의한 방전특성을 실험용 PDP를 사용하여 실험하였다. 본 연구에서는 주사 펄스의 폭과 주사 펄스와 이어서 인가되는 첫 번째 서스테인 펄스 사이의 시간간격을 변화시키면서 어드레스 방전특성을 측정하였다. 실험결과 주사펄스의 폭이 $1.3{\mu}s$ 이하로 좁아지면 어드레스 방전의 벽전하 대신에 공간전하로 서스테인 방전이 유도되므로 각 전극에 인가하는 펄스의 전압조건이 달라져야 한다는 것을 알았다 또한 주사 펄스폭이 좁아지면 어드레스 방전개시전압이 크게 상승함을 알았다. 실험결과 12개의 서브필드를 가지며 1080개의 주사선을 가지는 full-HDTV급 PDP를 구동시킬 수 있는 조건인 $0.7{\mu}s$ 수준의 주사 펄스폭 이상에서 약 10V의 일정한 서스테인 구동마진이 얻어짐을 알았다.
유전체 모세관을 이용한 해수에서의 펄스고전압 방전 특성을 연구하였다. 내경 1, 2, 3 mm의 구멍이 뚫린 Quartz 블럭에 외경 1, 2, 3 mm의 SUS 핀을 삽입하였고 삽입된 핀의 끝이 해수에 담구어 지도록 하여 고전압 방전을 발생 시켰다. 인가된 펄스 고전압은 5 kHz의 반복 주파수를 가지며, Pulse 폭을 $1{\sim}2.5{\mu}sec$까지 변화 시켜 전압전류 파형과 방전양상을 살펴 보았다. 방전은 펄스폭 변화에 따라 전해전도 전류에 의한 모세관 가열, 모세관내 미세기포형성, 기포내의 코로나 방전 개시 그리고 글로우 또는 아크방전으로 발전하는 것을 확인하였다. 모세관의 길이는 각각의 구경에 대하여 5 mm, 10 mm 두 가지로 변화하여 실험하였고, 모세관 길이 10 mm 조건에서는 방전이 매우 불안정 하였다. 각각의 방전조건별로 1~5분간 방전을 진행하여 해수내의 유리염소의 농도 변화를 살펴본 결과 방전모드가 글로우 또는 아크 방전 모드에서 단위 에너지당 유리염소 발생 수율이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
Full-HD 구현이 가능하고, 패널 전체에 priming 방전을 동시에 일으킬 수 있는 새로운 고속구동법인 표시기간 중첩 프라이밍 방전 기술의 초기화 펄스 특성을 연구하였다. ramp 펄스를 이용한 약방전으로 초기화 방전을 일으킬 경우 램프 기울기가 작아질 수록 불필요한 광을 줄일 수 있어 명암비가 높아지므로 프라이밍 펄스폭을 증가시키는 것은 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 ramp의 기울기를 변화시키며 안정적인 표시방전이 유지되는 ramp 펄스폭을 실험을 통해 확인하였고, 그 결과 $200{\mu}s$(ramp 기울기 $1.45V/{\mu}s$)의 ramp 펄스폭에서도 표시방전이 안정적으로 발생한다는 것을 알았다.
3전극 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이의 방전특성을 분석하여 최대 방전전압에서 나타나는 방전의 불안정성은 2차방전에 의한 벽전하의 부분소거가 원임임을 알았다. 이를 이용하여 어드레스 방전과 표시방전의 상호관계를 고려한 동작마진을 새로이 정의하였고 실험을 통하여 이의 타당성을 검증하였다. 고속 어드레싱을 하기 위해서는 어드레스 펄스폭을 줄여야 한다. 그러나 어드레스 펄스폭이 좁아지면 어드레스 펄스의 동작마진이 줄어든다. 반면에 표시방전 유지펄스의 동작마진은 어드레스 펄스폭이 $1[{\mu}s]$ 이상만 되면 어드레스 펄스폭에 무관하다는 것을 알앗다. 시렇ㅁ결과 펄스폭 $1[{\mu}s]$의 고속 어드레스 ADS 구동방식으로 HDTV급 셀구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널에 8bit 256계조의 화상을 구현 하였고 $560[cd/m^2]$의 휘도를 얻었다.
본 연구에서는 3전극 면방전 AC PDP의 ADS 구동방식에서 구동펄스 인가조건에 따른 어드레스 방전과 표시 방전간의 영향을 실험적으로 해석하고 휘도특성에 대해 알아보았다. 어드레스 방전을 위한 최소의 어드레스 펄스폭은 $1.5{\mu}s$이며 전압마진은 35V이다. 표시방전을 위한 최소 표시방전유지 펄스폭은 $2{\mu}s$이며 전압마진은 25V이다. 이때 최대 휘도를 위한 표시방전 전압은 190V이며 표시방전 펄스의 개수가 1024개일 때 얻어진 평균휘도는 $310[cd/m^2]$이다.
본 연구는 1,080개의 주사선수를 가지는 full-HD PDP를 위한 새로운 고속구동방식에 관한 것으로 고속 어드레스에 의한 표시방전의 방전특성을 고찰하여 새로운 구동방식의 특성을 평가하였다. 이 구동방식에서 어드레스 펄스의 폭이 좁아지면 최초 표시방전의 상대적 방전강도와 방전지연시간은 그 영향을 받는다. 어드레스 펄스의 인가위치의 변화는 방전강도와 무관하나 방전지연시간에는 영향을 미친다. 그러나 어드레스 펄스의 인가위치가 [$6{\mu}s$]이내이고 펄스의 폭이 [$0.7{\mu}s$]이내라면, 어드레스 펄스의 인가위치나 폭에 무관하게 안정된 표시방전을 유도할 수 있다. 실험결과로부터 폭이 좁은 어드레스 펄스를 사용하는 고속구동기술은 축적되는 벽전하의 부족으로 인해 공간전하의 영향에 매우 민감하다는 것을 알았다.
어드레스-표시 동시 구동방식을 사용한 고속 구동기술을 개발하여 실험용 PDP에 적용하였다. 연구에서 주사 펄스의 폭과 주사 펄스와 첫 번째 서스테인 펄스 사이의 시간간격을 변화시키면서 어드레스 방전 특성을 측정하였다. 실험결과 이 고속 구동기술은 어드레스 방전의 벽전하 대신에 공간전하로 서스테인 방전을 유도한다는 것을 알았다. 그리고 12개의 서브필드를 가지며 1080개의 주사선을 가지는 full-HDTV급 PDP를 구동시킬 수 있는 조건을 만족하는 $0.7{\mu}s$ 수준의 주사 펄스폭과 20V의 어드레스 구동마진을 실현하였다.
본 연구는 3 전극 교류구동형 PDP의 ADS구동방식에 관한 것으로 휘도의 저감이 없는 안정적인 표시방전이 가능한 최소의 어드레스와 표시방전 유지펄스의 폭을 도출하는 것이다. 실험결과로부터 어드레스 펄스폭이 $1.5[{\mu}s]$이 상만 되면 효과적인 어드레스 방전이 가능하였고 35[V] 어드레스 동작마진을 얻을 수 있었다. 또한, 표시방전 유지펄스의 폭이 $2[{\mu}s]$이상 되면 25[V]의 동작마진을 가지고 안정적인 표시방전의 유지가 가능하였다. 이 조건들을 수평 주사선수 1080라인의 Full-HDTV급 PDP에 적용할 경우 8개의 서브필드와 총 1420개의 표시방전 유지펄스를 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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