ADS 방식, AWD 방식, ALiS 방식의 구동원리에 대해서 알아보자.

DC PDP의 동작 원리에 대해서 알아보자. DC PDP는 전극이 방전 공간에 노출된 구조이다. DC형을 refresh 방식으로 구동하기 때문에 구동회로는 간단하지만, cell 사이에 방전에 의한 간섭을 차단하기 위해 격벽을 설치하여 구조는 복잡한 편이다. 전극이 노출되어 전류 제한을 위해 저항을 사용하며, 상판과 하판에 전극은 각각 수직 및 수평으로 교차함으로 직류 전압을 인가하면 교점에서 발광하게 된다. AC PDP의 동작 원리는 기본구조는 상하 전극은 유전체로 덮여 있고, 정현파의 교류전압이나 200kHz의 펄스 전압을 인가하여 방전을 일으켜 가시광선이 발생한다. 유전체로 전극을 덮고 있기 때문에 방전할 경우에 이온의 충격을 자연적으로 방지할 수 있는 구조이므로 DC형보다 수명이 길다는 특징이 있다. 또한, 유전체의 표면에는 방전 특성을 개선하기 위해 보초 층으로 MgO를 증착한다. AC 형의 종류는 방전이 일어난 뒤에 방전 유지전압으로 방전을 지속하는 memory 방식과 표시하여 할 전극에 높은 펄스 전압을 인가하여 방전하는 refresh 방식이 있다. 상하 전극이 대향하고 있는 대향 방전형으로 하판 표면에 불착된 형광체가 이온 충격에 의해 열화될 수 있으며, 이로 인하여 수명이 단축된다. 이를 개선하기 위해 전극을 형광체의 반대편에 설치한 면방전형의 기본 구조를 보여준다. strip형과 well형 cell의 구조를 보여준다. 우물 모양의 cell구조는 일반적인 straight형의 문제점인 효율 등을 개선한 형태로서 waffle형이라고 부르기도 하며, Pioneer사가 개발하였다. 물론 발광 효율이 향상되고 인접한 cell에 자외선의 확산을 막아준다. 그러나 진공 배기 문제와 잔류가스에 의한 방전 저하가 발생하여 개선책으로 전면 기판에 요철 구조를 만들어 배기를 원활하게 하면 균일한 화상을 얻을 수 있다.
ADS 방식의 구동원리에 대해서 알아보자. 현재 AD PDP에서 주로 사용하는 구동 방법은 1992년 Fujitsu사가 개발한 ADS 방식을 기본으로 하고 있다. ADS 구동원리는 각 line을 순차적으로 scan하는 동안에 addressing이 이루어지며, 전체화면에 걸쳐 1 혹은 0의 data를 주게 되면 data bit의 중요도에 의한 빛의 양을 결정하여 유지  방전 전압이 화면에 인가되고, 이때 1의 data에 해당하는 cell만이 방전을 계속 유지하게 된다. 여기서, data의 저장 역할을 하는 것은 벽전하 효과이다. 즉, scan이 이루어진 행과 다음에 scan되는 행들 간에 data 저장에는 차이가 있으나 AC PDP의 벽전하 효과는 최소 수 sm 이상 동안 유지하기 때문에 이 기간 동안에 한꺼번에 모든 line의 scan을 수행하더라도 data를 쓰고 유지할 수 있다. ADS 방식의 장점은 회로 소자의 수가 작고, addressing에 필요한 전압 수준이 낮다는 점이다. 뿐만 아니라, 구동 방식은 초기화 동작, adderss 동작, 유지 동작을 각각 별도로 수행하기 때문에 구동 파형의 자유도가 매우크고, 고속 구동, 낮은 소비전력 및 안정된 방전동작 등의 특징을 가진다. 그러나 개발 당시에는 contrast 비가 낮고 의사 윤곽 잡음이 발생하는 문제가 있었지만, 최근에는 구동 파형의 개선으로 기술 수준이 향상되었다. 또한, 구동법의 개선으로 고화질화 및 고효율화가 이루어지고 있다. ADS 방식은 화면 구동기간 중에 address 시간이 길고 유지 방전 기간이 짧아 휘도를 낮추게 된다는 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해 유지펄스의 주파수를 증가시켜야 하지만, 이 경우에 전력 소모가 증가하게 되며 방전시간이 충분하지 않기 때문에 불안정한 방전을 초래할 수 있다. Fujitsu사의 ADS 방식과는 달리 AWD 방식은 addressing 방전 및 유지 방전이 혼합된 방식이다. 즉, 유지 방전 사이에 addressing 방전을 하기 때문에 거의 화면 구간 전부를 유지 방전 기간으로 사용하더라도 고휘도를 얻을 수 있다. AWD는 LG전자에서 개발한 방식으로 표시 발광시간이 화상신호가 입력되는 모든 시간 동안에 해당함으로써 낮은 주파수를 이용할 수 있고, switching 손실을 낮출 수 있으며 ADS 방식에 비해 높은 휘도를 얻을 수 있다. 더욱이 고해상도를 구현할 경우에 addressing 시간을 확보하기가 쉬워 매우 유리한 구동 방식이라 할 수 있다. 단점으로는 항상 동시에 line을 writing 한 뒤에 선택된 pixel을 지우기 때문에 불필요한 미소 빛이 발생하여 contrast 비가 낮다는 것이고, 구동회로 중에 IC로 만들어지는 회로부에서 line당 연결되는 스위치의 개수가 많으며, 구동전압이 높아 ADS 방식에 비해 가격이 올라간다는 것이다. ALis 방식은 Fujitsu사가 제안한 것으로 기존의 ADS 전극 구조에 새로운 구동 방식을 구현한 방식이다. 기존의 방식에서는 주사 전극과 유지 전극이 1쌍으로 하나의 line 주사선을 구성하고 있다. 그러나 AliS는 주사 전극과 유지 전극이 한 line 씩 건너 회로에 연결되는 구조이다. 즉, 짝수와 홀수 line을 구동할 경우에 주사 전극과 유지 전극이 한 쌍으로 바뀌면서 접속하는 비월주사 방식이다. ALiS 구동은 다른 AC PDP의 구동 방식과 다르며 패널의 구조도 다르다. 이와 같이 ALiS 방식은 고해상도 시에 구동 drive IC 수를 반으로 줄임으로써 가격 절감의 효과가 매우 높고, 화면 전체에 발광하여 휘도와 효율의 개선 효과도 높다. 그러나 패널 제조에서 높은 균일도를 필요로 하며 비월주사에 따른 flicker나 고해상도의 신호 입력 시에 data 손실이 우려된다.