KR100444513B1 - 고주파 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

고주파 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100444513B1 KR10-2002-0004479A KR20020004479A KR100444513B1 KR 100444513 B1 KR100444513 B1 KR 100444513B1 KR 20020004479 A KR20020004479 A KR 20020004479A KR 100444513 B1 KR100444513 B1 KR 100444513B1
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Abstract

본 발명은 격벽구조에 의한 방전셀 배치를 변경하여 발광 면적을 증가시킴으로써 발광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 상에 형성되어 고주파신호가 공급되는 고주파전극과, 상/하로 인접되게 배치되는 다수의 방전셀들이 델타형 구조로 배치되도록 형성되는 격벽과, 하부기판 상에 형성된 어드레스전극과, 상기 어드레스전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제1 유전층과, 상기 어드레스전극과 직교하도록 상기 제1 유전층 상에 형성된 스캔전극과, 상기 스캔전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제2 유전층과, 상기 제2 유전층 상에 형성된 보호막과, 상기 격벽 내벽에 형성된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전셀 배치를 델타 구조로 변경함과 아울러 상기 방전셀 구조를 직사각형 또는 벌집형으로 구성함으로써 방전셀의 폭을 크게끔 한다. 이에 따라 고해상도 등의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널는 유지 방전을 일으키기 위한 고주파 신호의 주파수를 낮출 수 있고, 유지 방전에 의한 발광 면적의 증가로 인하여 발광효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Description

고주파 플라즈마 디스플레이 패널{Radio Frequency Plasma Display Panel}
본 발명은 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 격벽구조에 의한 방전셀 배치를 변경하여 발광 면적을 증가시킴으로써 발광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시켜 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점과 넓은 시야각을 갖는다는 점등의 장점이 있다. 최근에는 종래에 개발된 교류 면방전 PDP에 비해 방전효율 및 휘도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 고주파(Radio Frequency : 이하 "RF"라 함) PDP에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. RF PDP에서는 고주파 신호에 의해 방전셀의 방전공간 내에서 진동운동을 하는 전자가 방전가스를 연속적으로 이온화시킴으로써 거의 대부분의 방전시간동안 연속적인 방전이 이루어진다. PDP에서는 화소 단위를 이루는 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 전체 화면을 구성하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 패널의 종단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, RF PDP는 하부기판(16) 상에 형성된 어드레스전극(18)과, 하부기판(16) 및 어드레스전극(18) 상에 형성된 제1 유전층(20)과, 어드레스전극(18)과 직교하도록 제1 유전층(20) 상에 형성된 스캔전극(22)과, 제1 유전층(20) 및 스캔전극(22) 상에 형성된 제2 유전층(24)과, 제2 유전층(24) 상에 형성된 보호막(26)과, 각각의 방전셀들을 구분하기 위해 보호막(26) 상에 수직으로 형성된 격벽(28)과, 격벽(28)의 내벽에 도포된 형광체(30)와, 격벽(28)을 사이에 두고 하부기판(16)과 평행하게 배치된 상부기판(10)과, 스캔전극(22)과 나란한 방향으로 상부기판(10)의 배면에 형성된 고주파전극(12)과, 고주파전극(12)이 형성된 상부기판(10) 상에 형성된 상부유전층(14)과, 상부기판(10)과하부기판(16) 및 격벽(28)에 둘러싸여 형성되는 방전공간(32)을 구비한다. 또한 스캔전극(22) 및 어드레스전극(18)이 교차하는 영역의 부근에서 어드레스전극(18)에 전기적으로 접속되도록 형성됨과 아울러 스캔전극(22)과 동일한 높이로 형성된 보조전극(19)을 구비한다.
이로써 어드레스 방전시 어드레스전극(18)에 인가되는 데이터펄스는 보조전극(19)에도 동일하게 인가된다. 보조전극(19) 상에서는 유전층의 두께가 얇기 때문에 어드레스 방전시 유전층에서의 전압 강하가 적아서 보조전극(19)에 공급된 구동전압의 대부분이 방전공간(32)에 인가된다. 그리하여 어드레스 방전은 어드레스전극(18)에 접속된 보조전극(19)과 스캔전극(22) 간에 발생하게 된다. 이로써 어드레스 방전필드가 보조전극(19)과 스캔전극(22) 사이의 영역에서만 집중적으로 형성되기 때문에 인접한 방전셀 간의 크로스토크(Crosstalk)가 방지되고, 방전 균일성이 향상된다.
어드레스전극(18)과 스캔전극(22)에는 각각 어드레스 방전을 일으키기 위한 데이터펄스와 스캔펄스가 인가된다. 제1 유전층(20)은 어드레스전극(18)과 스캔전극(22)을 절연시키는 역할을 한다. 제2 유전층(24)에는 어드레스 방전시 벽전하가 축적된다. 보호막(26)은 방전시 스퍼터링으로부터 유전층(20,24)을 보호하여 방전셀의 수명을 연장시키고, 또한 방전시 2차 전자를 발생시켜 방전효율을 향상시킨다. 하부기판(16) 상에 수직으로 형성된 격벽(28)은 각각의 방전셀을 구분하고, 인접한 방전셀들 간의 상호간섭을 억제하는 역할을 한다. 고주파전극(12)에는 고주파 유지 방전을 일으키기 위한 고주파 구동 전압이 인가된다. 형광체(30)는 유지 방전시 발생한 진공 자외선에 의해 여기되어 가시광을 발생시킨다.
도 3은 종래 기술에 따른 RF PDP의 방전셀 배치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, RF PDP의 R,G,B 각 방전셀들(34a,34b,34c)은 정사각형이 3등분된 스트라이프(Stripe) 구조로 형성되며, 3등분된 각 방전셀들(34a,34b,34c)의 가로/세로의 비는 1:3의 비율로 구성된다. 이 때 각 방전셀들(34a,34b,34c)의 가로 폭(WH)은 약 300㎛ 정도로 형성되고, 세로 폭(WV)은 약 900㎛ 정도로 형성된다.
각 방전셀들(34a,34b,34c) 사이에 수직으로 형성되는 격벽(28)은 500 내지 1000㎛ 정도의 높이로 와플(Waffle) 구조로 형성된다. 또한, 고주파전극(12)과 스캔전극(22)은 R,G,B 각 방전셀들(34a,34b,34c)을 가로지르는 방향으로 배치되어 있고, 전극 폭은 소정의 크기로 적절하게 선택되어진다.
도 4(a)는 방전셀(34) 폭에 따른 고주파 방전전압 특성을 나타내는 것으로서, 방전공간의 폭이 300㎛ 이하에서는 고주파 방전전압이 급격히 증가하게 된다. 이 때 VGA(640*480) 모드 등 방전셀의 크기가 크면 방전 유지에 문제가 없으나, XGA(1024*768) 모드 등 해상도가 높아져 방전셀 즉, 화소의 크기가 1㎜ 이하로 되면 방전 전압이 급격히 증가하므로 고주파 구동이 어려워진다.
도 4(b)는 고주파 전력(VF)과 고주파 방전전압의 상관관계를 나타낸 것으로서, 고주파 전력이 높게 인가할수록 고주파 방전전압도 높아진다.
이로써, 종래기술에 따른 RF PDP는 방전셀(34)의 폭이 300㎛ 이하로 RF 방전전압이 급격히 증가하게 되고, 이러한 RF 방전전압을 유지하기 위해서 고주파 전력을 더욱 크게 인가해야 한다. 이 때 방전에 사용되지 않는 변위 전류 성분도 같이 증가하므로 방전 외적인 전력 손실이 증가할 뿐만 아니라 구동이 어렵고 전자파(EMI) 방출의 증가 등의 문제점이 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전셀 배치를 델타 구조로 변경하여 방전셀의 폭을 크게 하여 고주파 구동전압을 낮춤과 아울러 발광 효율을 향상시킬 수 있도록 한 고주파 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 패널의 종단면도.
도 3은 종래 기술에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치를 나타내는 도면.
도 4는 고주파 유지방전 특성을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치 및 방전면적을 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 종단면도.
도 7은 도 5에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치에 따른 격벽 구조를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치 및 방전면적을 나타내는 도면.
도 9는 도 8에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치에 따른 격벽 구조를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,40 : 상부기판 12,42 : 고주파전극
14,20,24,44,50,54 : 유전층 16,46 : 하부기판
18,48 : 어드레스전극 19,49 : 보조전극
22,52 : 스캔전극 26,56 : 보호막
28,58,70 : 격벽 30,60 : 형광체
32,62 : 방전공간
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널은 고주파 신호를 이용한 고주파방전에 의해 영상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상부기판 상에 형성되어 고주파신호가 공급되는 고주파전극과, 상/하로 인접되게 배치되는 다수의 방전셀들이 델타형 구조로 배치되도록 형성되는 격벽과, 하부기판 상에 형성된 어드레스전극과, 상기 어드레스전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제1 유전층과, 상기 어드레스전극과 직교하도록 상기 제1 유전층 상에 형성된 스캔전극과, 상기 스캔전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제2 유전층과, 상기 제2 유전층 상에 형성된 보호막과, 상기 격벽 내벽에 형성된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경우 스캔전극과 어드레스전극이 교차하는 영역에 상기 스캔전극과 동일 높이로 상기 어드레스전극에 전기적으로 접속되도록 형성되는 보조전극을 추가로 구비한다.
본 발명에서의 격벽은 상기 방전셀들이 직사각형으로 배치되도록 형성된다.
본 발명에서의 직사각형 방전셀은 상기 고주파전극의 평행 및 직교방향 폭이 4:3 비율로 형성된다.
본 발명에서의 격벽은 상기 방전셀들이 벌집형으로 배치도록 형성된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치 및 방전면적을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 종단면도를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, 고주파 플라즈마 디스플레이 패널은 상/하로 서로 인접되게 위치되어 있는 방전셀들(64)이 하나의 픽셀을 형성하는 델타형 구조를 갖는다. 다시 말하여, 본 발명에 따른 RF PDP는 제n(n은 1 이상의 자연수) 고주파전극라인(42a)에 위치되는 R 방전셀(64a) 및 B 방전셀(64c)과 제n+1 또는 n-1 고주파전극라인(42b)에 위치되는 G 방전셀(64b)이 하나의 픽셀을 형성한다.
이러한 구조의 RF PDP는 하부기판(46) 상에 형성된 어드레스전극(48)과, 하부기판(46) 및 어드레스전극(48) 상에 형성된 제1 유전층(50)과, 어드레스전극(48)과 직교하도록 제1 유전층(50) 상에 형성된 스캔전극(52)과, 제1 유전층(50) 및 스캔전극(52) 상에 형성된 제2 유전층(54)과, 제2 유전층(54) 상에 형성된 보호막(56)과, 각각의 방전셀들(64)을 구분하기 위해 보호막(56) 상에 수직으로 형성된 격벽(58)과, 격벽(58)의 내벽에 도포된 형광체(60)와, 격벽(58)을 사이에 두고 하부기판(46)과 평행하게 배치된 상부기판(40)과, 스캔전극(52)과 나란한 방향으로 상부기판(40)의 배면에 형성된 고주파전극(42)과, 고주파전극(42)이 형성된 상부기판(40) 상에 형성된 상부유전층(44)과, 상부기판(40)과 하부기판(46) 및 격벽(58)에 둘러싸여 형성되는 방전공간(62)을 구비한다. 또한 스캔전극(52) 및 어드레스전극(48)이 교차하는 영역의 부근에서 어드레스전극(48)에 전기적으로 접속되도록 형성됨과 아울러 스캔전극(52)과 동일한 높이로 형성된 보조전극(49)을 구비한다.
이로써 어드레스 방전시 어드레스전극(48)에 인가되는 데이터펄스는 보조전극(49)에도 동일하게 인가된다. 보조전극(49) 상에서는 제1 및 제2 유전층(50,54)의 두께가 얇기 때문에 어드레스 방전시 제1 및 제2 유전층(50,54)에서의 전압 강하가 적어서 보조전극(49)에 공급된 구동전압의 대부분이 방전공간(62)에 인가된다. 그리하여 어드레스 방전은 어드레스전극(48)에 접속된 보조전극(49)과 스캔전극(52) 간에 발생하게 된다.
어드레스전극(48)과 스캔전극(52)에는 각각 어드레스 방전을 일으키기 위한 데이터펄스와 스캔펄스가 인가된다. 제1 유전층(50)은 어드레스전극(48)과 스캔전극(52)을 절연시키는 역할을 한다. 제2 유전층(54)에는 어드레스 방전시 벽전하가 축적된다. 보호막(56)은 방전시 스퍼터링으로부터 제1 및 제2 유전층(50,54)을 보호하여 방전셀들(64)의 수명을 연장시키고, 또한 방전시 2차 전자를 발생시켜 방전효율을 향상시킨다. 하판 상에 수직으로 형성된 격벽(58)은 각각의 방전셀들(64)을 구분하고, 인접한 방전셀들(64) 간의 상호간섭을 억제하는 역할을 한다. 고주파전극(42)에는 고주파 유지 방전을 일으키기 위한 고주파 구동 전압이 인가된다. 형광체(60)는 유지 방전시 발생한 진공 자외선에 의해 여기되어 가시광을 발생시킨다.
또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF PDP의 격벽 구조는 도 7에 도시된 바와 같이 상/하로 인접되게 배치되는 다수의 방전셀들(64)이 델타형 구조로 배치되도록 직사각형 형태로 형성된다. 이 때 형성되는 격벽(58)은 고주파전극(42) 및 스캔전극(52)과 나란하게 형성되는 다수의 제1 격벽(58a)과, 제1 격벽(58a) 들의 사이에 어드레스전극(48)과 나란하게 형성되는 제2 격벽(58b)을 구비한다.
제1 격벽(58a)과 제2 격벽(58b)에 의해 형성된 직사각형 홀들(66)은 방전셀들(64)로 이용되어진다. 이때, 방전셀들(64)의 가로 및 세로 폭은 4:3의 비율로 형성된다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 배치 및 방전면적을 나타내는 도면이다.
먼저 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀들의 종단면도는 도 6과 동일 구조로 형성되며, 동일 부호는 동일 구성요소로 본다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 RF PDP는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널은 상/하로 서로 인접되게 위치되어 있는 방전셀들(64)이 하나의 픽셀을 형성하는 델타형 구조를 갖는다. 다시 말하여, 본 발명에 따른 RF PDP는 제n(n은 1 이상의 자연수) 고주파전극라인(42a)에 위치되는 R 방전셀(64a) 및 B 방전셀(64c)과 제n+1 또는 n-1 고주파전극라인(42a)에 위치되는 G 방전셀(64b)이 하나의 픽셀을 형성한다. 이때 방전셀들(64) 각각은 벌집 형태로 구성된다.
상기와 같은 벌집 모양의 방전셀들(64)을 구성하기 위해 격벽(70)은 도 9에서와 같이 상/하로 인접되게 배치되는 다수의 방전셀들(64)이 델타형 구조로 배치되도록 벌집 모양으로 형성된다. 이때, 형성되는 격벽(70)은 고주파전극(42) 및 스캔전극(52)과 나란한 방향으로 물결형태로 형성되는 다수의 제1 격벽(70a)과, 제1 격벽(70a) 들의 사이에 어드레스 전극(48)과 나란하게 형성되는 제2 격벽(70b)을 구비한다.
제1 격벽(70a)과 제2 격벽(70b)에 의해 형성된 벌집형 홀들(72)은 방전셀들(64)로 이용되어진다. 이러한 벌집형 방전셀들(64)의 가로 및 세로 폭은 약 1:1 비율로 형성된다.
상기에서와 같이 RF PDP의 방전셀들(64)을 직사각형 또는 벌집형으로 구성할 경우, 방전셀들(64)의 크기는 700㎛ 정도에서도 가로/세로의 폭이 300㎛ 이상 되므로 방전전압이 급격히 증가하는 문제점이 해결된다. 이로써 본 발명에 따른 RF PDP는 유지 방전을 위한 고주파 방전전압 및 고주파 파워를 낮출 수 있게 된다. 또한 방전셀들(64)의 구조 변경에 따른 발광면적의 증가로 발광 효율도 상승하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전셀 배치를 델타 구조로 변경함과 아울러 상기 방전셀 구조를 직사각형 또는 벌집형으로 구성함으로써 방전셀의 폭을 크게끔 한다. 이에 따라 고해상도 등의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널는 유지 방전을 일으키기 위한 고주파 신호의 주파수를 낮출 수 있고, 유지 방전에 의한 발광 면적의 증가로 인하여 발광효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 고주파 신호를 이용한 고주파방전에 의해 영상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상부기판 상에 형성되어 고주파신호가 공급되는 고주파전극과,
    상/하로 인접되게 배치되는 다수의 방전셀들이 델타형 구조로 배치되도록 형성되는 격벽과,
    하부기판 상에 형성된 어드레스전극과,
    상기 어드레스전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제1 유전층과,
    상기 어드레스전극과 직교하도록 상기 제1 유전층 상에 형성된 스캔전극과,
    상기 스캔전극을 덮도록 상기 하부기판 전면에 형성된 제2 유전층과,
    상기 제2 유전층 상에 형성된 보호막과,
    상기 격벽 내벽에 형성된 형광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스캔전극과 어드레스전극이 교차하는 영역에 상기 스캔전극과 동일 높이로 상기 어드레스전극에 전기적으로 접속되도록 형성되는 보조전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 방전셀들이 직사각형으로 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 직사각형 방전셀은 상기 고주파전극의 평행 및 직교방향 폭이 4:3 비율로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고주파전극의 직교방향 폭은 300㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 방전셀들이 벌집형으로 배치도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 벌집형 구조의 방전셀은 상기 고주파전극과 직교방향의 폭이 300㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 벌집형 구조의 방전셀은 상기 고주파전극의 평행 및 직교방향 폭이 1: 1 비율로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널.
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