KR100589406B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전 셀의 주변부에 대응하는 유지 전극의 후단부와 방전 셀의 주변부 공간을 효율적으로 사용하여 방전 효율을 높이기 위한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과; 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과; 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과; 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과; 제2 기판에 형성되는 유지 전극들과; 어드레스 전극 방향에 따른 각 방전 셀의 양측 단부에 대응하여 제2 기판 상에 형성되며 카본계 물질로 이루어지는 강화 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

플라즈마, 디스플레이, 어드레스전극, 스캔전극, 공통전극, 강화전극, 카본나노튜브, 흑연, 방전패스, 벽전하

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 제2 기판의 부분 단면도이다.

도 3은 유지 방전시 방전 패스를 나타낸 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 결합 단면도이다.

도 4는 제2 기판의 벽전하 분포를 나타낸 개략도이다.

도 5∼도 9는 본 발명의 실시예에 대한 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 및 다섯번째 변형예를 설명하기 위한 제2 기판의 부분 단면도이다.

도 10은 본 발명의 여섯번째 변형예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 11은 도 10의 조립 상태를 나타낸 부분 평면도이다.

도 12는 도 10에 도시한 제2 기판의 부분 단면도이다.

도 13은 종래 기술에 의한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 14는 도 13의 조립 상태를 나타낸 부분 단면도이다.

도 15는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 중 제2 기판의 벽전하 분포를 나타낸 개략도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 방전 셀에 대응하여 후면 기판에 어드레스 전극을 형성하고, 전면 기판에 한쌍의 유지 전극을 형성하며, 리셋 구간과 어드레스 구간 및 유지 구간을 통해 표시를 행하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; plasma display panel, 이하 'PDP'라 한다)은 방전 셀 내에서 일어나는 기체 방전에 의한 진공 자외선으로 형광체를 여기시켜 화상을 구현하는 표시장치로서, 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시장치로 각광을 받고 있다.

도 13은 종래 기술에 의한 3전극 면방전 구조의 교류형 PDP를 나타낸 부분 분해 사시도이고, 도 14는 도 13의 조립 상태를 나타낸 부분 단면도이다.

도면을 참고하면, 후면 기판(1)에는 어드레스 전극(3)과 격벽(5) 및 형광층(7)이 형성되고, 전면 기판(9)에는 스캔 전극(11)과 공통 전극(13)으로 이루어지는 유지 전극(15)이 형성된다. 스캔 전극(11)과 공통 전극(13)은 각각 ITO(indium tin oxide)와 같이 광 투과율이 높은 투명 전극(11a, 13a)과, 투명 전극(11a, 13a)의 도전성을 보완하는 금속의 버스 전극(11b, 13b)으로 이루어진다.

상기 어드레스 전극(3)과 유지 전극(15)은 각각 제1 유전층(17)과 제2 유전 층(19)으로 덮여지고, 제2 유전층(19) 표면에는 MgO 보호막이 위치한다. 어드레스 전극(3)과 유지 전극(15)이 교차하는 방전 공간이 하나의 방전 셀로 정의되며, 방전 셀 내부는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)로 채워진다.

전술한 구성에 의해, 어드레스 전극(3)과 스캔 전극(11) 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하면, 방전 셀 내에 어드레스 방전이 일어나고, 어드레스 방전의 결과 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 위의 제2 유전층(19) 표면으로 각각 (+)전하와 (-)전하가 쌓이는데, 이를 벽전하(wall charge)라 한다. 그리고 벽전하에 의해 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 사이에 형성되는 공간 전압을 벽전압(Vw)이라 하며, 벽전하 생성으로 발광이 일어날 방전 셀을 선택하게 된다.

이어서, 선택된 방전 셀의 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하면, 유지 전압(Vs)과 벽전압(Vw)의 합이 실제 플라즈마 방전에 요구되는 방전개시 전압(Vf)을 초과하면서 플라즈마 방전, 즉 유지 방전이 일어난다. 그리고 플라즈마 방전시 만들어지는 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출되고, 진공 자외선이 형광층(7)을 여기시켜 가시광을 내게 함으로써 소정의 표시가 이루어진다.

또한, 어드레스 구간 이전에 리셋 구간을 두어 기억된 방전 셀들의 벽전하를 제거하게 된다. 통상의 PDP에서는 리셋 구간에서 어드레스 전극(3) 위의 제1 유전층(17) 표면에 (+)전하가 쌓이게 하고, 스캔 전극(11) 위의 제2 유전층(19) 표면에 (-)전하가 쌓이게 하여 어드레스 방전을 원활하게 한다.

이와 같이 동작하는 PDP에 있어서, 유지 방전시 방전 셀 내의 플라즈마 방전 패스와 벽전하 분포를 각각 도 14와 도 15에 개략적으로 도시하였다.

먼저 도 14를 참고하면, 전술한 유지 전극(15) 구조에서는 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 사이의 방전 갭(G)으로부터 플라즈마 방전이 개시되어 유지 전극(15)의 후단부를 향해 방전이 확산되는데, 유지 전극(15)의 후단부로 갈수록 방전 강도가 약화되므로 실제 진공 자외선을 내는 방전 패스는 도시한 ①,②,③ 경로에 한정된다. 이로서 종래의 PDP는 방전 패스가 짧고, 방전 셀의 중심부에 한해 실질적인 유지 방전이 일어나기 때문에, 유지 전극(15) 전체와 방전 셀 내부 공간을 효율적으로 사용하지 못하여 방전 효율이 높지 않은 단점이 있다.

또한 도 15를 참고하면, 제2 유전층(19)에 쌓여 유지 방전을 원활하게 하는 벽전하 분포는 방전 갭(G) 위치에서는 낮고, 방전 갭(G)에서 대략 50∼100㎛ 이격된 지점에서 최대값을 가지며, 스캔 전극(11)과 공통 전극(13)의 중앙부에서 하강하는 경향을 나타낸다. 이와 같이 종래의 PDP는 방전 셀의 중심부에 대응하는 유지 전극(15)의 일부 구간에 대해 벽전하가 생성됨에 따라, 유지 전극(15)의 전체 면적을 효율적으로 사용하지 못하여 방전 효율이 낮은 한계가 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유지 방전시 방전 패스를 길게 하고, 유지 전극의 후단부에도 벽전하들이 생성되도록 하여 유지 전극의 전체 면적과 방전 셀 내부 공간을 효율적으로 이용함으로써 방전 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과, 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과, 제2 기판에 형성되는 유지 전극들과, 어드레스 전극 방향에 따른 각 방전 셀의 양측 단부에 대응하여 제2 기판 상에 배치되는 강화 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과, 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과, 제2 기판에 형성되는 유지 전극들과, 어드레스 전극 방향에 따른 각 방전 셀의 양측 단부에 대응하여 제2 기판 상에 형성되며 카본계 물질로 이루어지는 강화 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 강화 전극은 카본 나노튜브와 흑연 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지며, 적어도 2층의 다층 구조로 형성될 수 있다.

상기 유지 전극은 각 방전 셀에 한쌍으로 구비되는 투명 전극과, 각 방전 셀의 외곽부를 향한 투명 전극의 일측 가장자리에 위치하는 버스 전극으로 이루어진다. 이 때, 강화 전극은 버스 전극의 적어도 일면과 접촉하며 위치하거나, 유전층을 사이에 두고 버스 전극과 분리되어 위치할 수 있으며, 버스 전극의 적어도 일면과 접촉하며 위치하는 제1 강화 전극과, 유전층을 사이에 두고 버스 전극과 분리되 어 위치하는 제2 강화 전극으로 이루어질 수 있다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널은 유지 전극들과 강화 전극을 덮는 유전층과, 유전층 표면에 위치하는 보호막을 더욱 포함한다. 이 때, 보호막은 적어도 하나의 강화 전극과 접촉하며 이 강화 전극 상에 위치할 수 있고, 강화 전극과 접촉하는 보호막은 300∼700㎚의 표면 거칠기를 갖는다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 유지 전극들을 덮는 유전층과, 유전층 표면에 위치하는 보호막을 더욱 포함하며, 강화 전극은 보호막 위에 형성되어 방전 셀 내부 공간에 노출될 수 있다.

상기 격벽은 방전 셀들과 비방전 영역을 구획하도록 형성되며, 비방전 영역은 각 방전 셀의 중심을 지나는 수평축과 수직축에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치된다. 이 경우, 방전 셀은 어드레스 전극 방향을 따라 위치하는 양쪽 단부의 폭이 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성된다. 그리고 유지 전극은 각 방전 셀의 외곽부에 한쌍이 대응하도록 형성되는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 각 방전 셀의 중심부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하는 돌출 전극을 포함한다.

상기 돌출 전극은 버스 전극과 연결되는 후단부가 버스 전극을 향해 폭이 점진적으로 좁아지는 형상으로 이루어지며, 돌출 전극이 서로 마주하는 대향면 중심에 오목부를 형성하는 것이 바람직하다. 이 때, 강화 전극은 유전층을 사이에 두고 방전 셀의 중심부를 향해 버스 전극과 분리되어 위치할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 제2 기판의 부분 단면도이다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 'PDP'라 한다)은 제1 기판(2)과 제2 기판(4)이 임의의 간격을 두고 대향 배치되고, 양 기판의 사이 공간에는 방전 셀들(6R, 6G, 6B)이 마련되어 각 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 독립적인 방전 매커니즘에 의한 가시광 방출로 임의의 칼라 영상을 구현한다.

상기 구성을 구체적으로 살펴보면, 제1 기판(2)의 내면에는 일방향(도면의 Y 방향)을 따라 어드레스 전극(8)들이 형성되고, 어드레스 전극(8)들을 덮으면서 제1 기판(2)의 내면 전체에 제1 유전층(10)이 형성된다. 어드레스 전극(8)은 일례로 스트라이프 패턴으로 이루어져 이웃한 어드레스 전극(8)과 소정의 간격을 두고 나란하게 위치한다.

제1 유전층(10) 위에는 격벽(12), 일례로 어드레스 전극(8)과 평행한 스트라이프 패턴의 격벽(12)이 위치하고, 격벽(12)의 측면과 제1 유전층(10) 상면에 걸쳐 적색과 녹색 및 청색의 형광층(14R, 14G, 14B)이 순서대로 마련된다. 이 때, 격벽(12)의 형상은 스트라이프 패턴에 한정되지 않고, 격자형과 같은 폐쇄형 구조 또는 그 이외의 패턴으로 이루어질 수 있다.

그리고 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 내면에는 어드레스 전극과 교차하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)으로 이루어지는 유지 전극(20)이 형성되고, 유지 전극(20)들을 덮으면서 제2 기판(4)의 내면 전체에 투명한 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다.

본 실시예에서 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)은 각각 스트라이프 패턴의 투명 전극(16a, 18a)과, 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 외곽부를 향한 투명 전극(16a, 18a)의 외측 가장자리에 위치하여 투명 전극(16a, 18a)의 도전성을 보완하는 버스 전극(16b, 18b)으로 이루어진다. 투명 전극(16a, 18a)으로는 ITO(indium tin oxide)가 바람직하고, 버스 전극(16b, 18b)으로는 크롬(Cr)과 구리(Cu) 혼합물 또는 은(Ag)이 바람직하다.

상기한 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 조합에 의해 어드레스 전극(8)과 유지 전극(20)이 교차하는 방전 공간이 하나의 방전 셀(6R, 6G, 6B)을 구성하며, 방전 셀(6R, 6G, 6B) 내부는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)로 채워진다.

여기서, 본 실시예에 의한 PDP는 어드레스 전극(8) 방향에 따른 각 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 양측 단부에 대응하여 제2 기판(4) 상에 강화 전극(26)을 배치함으로써 유지 방전시 방전 패스를 길게 하고, 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 양측 단부에서 벽전하 생성을 원활하게 하여 방전 효율을 높이는 구성을 제공한다.

보다 구체적으로, 강화 전극(26)은 카본계 물질로서, 카본 나노튜브(CNT; carbon nanotube)와 흑연(graphite) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지며, 본 실시예에서 강화 전극(26)은 카본 나노튜브를 성장시킨 카본 나노튜브층으로 이루어진다. 카본 나노튜브는 전계 인가시 전자를 방출하는 전자 방출원으로 잘 알려져 있으며, 전기 전도도가 우수하고, 튜브의 직경이 나노미터(㎚=10억분의 1미터) 수준으로 극히 작은 영역의 물질이며 끝단의 곡률 반경이 0.1∼1nm 정도로 극히 미세한 형상적 특징을 갖는다. 일반 버스전극의 경우 은이 주성분이기 때문에 0.97cal/㎝/S℃의 값을 가지며, 카본 나노뷰트를 적용한 강화전극의 경우 구리와 비슷한 열전도도 0.92cal/㎝/S℃의 값을 갖는다.

상기한 강화 전극(26)은 일례로 버스 전극(16b, 18b)과 접촉하며 버스 전극(16b, 18b) 상에 위치하고, 유지 전극(20)과 함께 제2 유전층(22) 및 MgO 보호막(24)으로 덮여진다. 이 때, 강화 전극(26) 위의 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)은 카본 나노튜브층의 거친 표면 특성에 의해 대략 300∼700㎚의 표면 거칠기를 갖도록 형성된다. 이는 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 중심부에 대응하는 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 대략 100∼300㎚의 표면 거칠기를 갖는 것과 확연한 차이를 갖는다.

이로서 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)은 전술한 표면 거칠기 차이에 의해 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 양측 단부에서 표면적이 확대되어 유지 방전시 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 양측 단부에서 2차전자 방출 계수를 높이는 효과를 갖는다. 한편, 도시는 생략하였으나 상기 강화 전극(26)은 기능성을 높이기 위해 카본 나노튜브를 여러층으로 성장시킨 2층 이상의 다층 구조로 이루어질 수 있다.

전술한 구성에 의해, 일례로 적색 방전 셀(6R)의 어드레스 전극(8)과 스캔 전극(16) 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하면, 방전 셀(6R) 내에 어드레스 방전이 일어나고, 어드레스 방전의 결과 스캔 전극(16)과 공통 전극(18) 위의 제2 유전층(22) 표면으로 각각 (+)전하와 (-)전하가 쌓이면서 이 방전 셀(6R)을 선택하게 된다.

이어서, 선택된 방전 셀(6R)의 스캔 전극(16)과 공통 전극(18) 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하면, 제2 유전층(22) 표면에 쌓여있던 벽전하들이 방전 셀(6R) 내에서 충돌하여 플라즈마 방전, 즉 유지 방전을 일으킨다. 유지 방전은 스캔 전극(16)과 공통 전극(18) 사이의 방전 갭(G)으로부터 시작되어 방전 셀(6R)의 양측 단부를 향해 확산되며, 플라즈마 방전시 만들어지는 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출되고, 진공 자외선이 형광층(14R)을 여기시켜 가시광을 내게 함으로써 소정의 표시가 이루어진다.

여기서, 본 실시예에 의한 PDP는 방전 셀(6R, 6G, 6B)의 양측 단부에 전기 전도도가 우수한 강화 전극(26)이 배치됨에 따라, 유지 방전시 방전 패스와 벽전하 분포가 종래 PDP와 다른 결과를 나타낸다. 본 실시예에 의한 PDP에서 유지 방전시 플라즈마 방전 패스와 벽전하 분포를 도 3과 도 4에 개략적으로 도시하였다.

먼저 도 3을 참고하면, 방전 갭(G)으로부터 시작된 플라즈마 방전은 방전 셀(6R)의 양측 단부를 향해 확산되는데, 유지 전극(20)의 후단부에 강화 전극(26)이 위치함에 따라, 방전 셀(6R)의 양측 단부를 향해 확산된 플라즈마 방전은 방전 강도가 약화되지 않고 초기 강도를 유지하게 된다. 이로서 실제 진공 자외선을 내는 방전 패스는 도시한 ①,②,③,④,⑤ 경로에 모두 해당한다. 따라서 본 실시예에 의한 PDP는 방전 패스가 길어져 유지 전극(20) 전체와 방전 셀(6R) 내부 공간을 효율적으로 사용하며, 방전 셀(6R) 내에 하전 입자들과 Xe의 여기종들이 활발하게 생성되어 방전 효율이 높아지는 장점을 갖는다.

또한 도 4를 참고하면, 제2 유전층(22)에 쌓여 유지 방전을 원활하게 하는 벽전하 분포는 전술한 강화 전극(26)에 의해 방전 셀(6R)의 중앙부와 주변부 모두 에서 고른 패턴을 보이며, 벽전하량은 종래 PDP와 비교하여 높아진 결과를 나타낸다. 이와 같이 본 실시예에 의한 PDP는 방전 셀(6R)의 중앙부와 주변부 모두에서 많은 수의 벽전하가 생성되어 방전 효율이 높아지고, 구동 전압이 낮아지는 장점을 갖는다.

다음으로는 도 5∼도 12를 참고하여 본 발명의 실시예에 대한 변형예들에 대해 설명한다.

도 5는 첫번째 변형예로서, 이 경우는 전술한 실시예의 구조를 기본으로 하면서 MgO 보호막(28)이 강화 전극(26)과 접촉하며 강화 전극(26) 위에 직접 형성된다. 이와 같이 강화 전극(26)과 MgO 보호막(28) 사이에 제2 유전층(22)이 생략된 구조에서는 유지 방전시 방전 셀에 대한 강화 전극의 영향력을 높일 수 있으며, 방전 셀의 양측 단부에서 MgO 보호막(28)의 표면 거칠기를 더욱 크게 하여 2차전자 방출 계수를 높일 수 있다.

도 6은 두번째 변형예로서, 이 경우는 전술한 실시예 또는 첫번째 변형예의 구조를 기본으로 하면서 강화 전극(30)이 버스 전극(16b, 18b)의 상면 및 측면과 접촉하며 위치한다. 이와 같이 강화 전극(30)이 유지 전극의 가장자리를 둘러싸도록 위치하는 구조에서는 버스 전극(16b, 18b)과 강화 전극(30)에 의해 유지 전극 후단부의 전기장 세기가 강화되어 방전 효율을 더욱 높일 수 있다.

도 7은 세번째 변형예로서, 이 경우는 전술한 실시예의 구조를 기본으로 하면서 강화 전극(32)이 투명 유전층을 사이에 두고 제1 기판(도시하지 않음)을 향해 버스 전극(16b, 18b)과 분리되어 위치한다. 이를 위해 제2 유전층(34)이 상, 하부 유전층(34b, 34a)이 분리되어 하부 유전층(34a)이 유지 전극을 덮고, 강화 전극(32)이 하부 유전층(34a) 위에 형성되며, 상부 유전층(34b)과 MgO 보호막(24)이 강화 전극(32)을 덮으면서 위치한다.

강화 전극(32)이 하부 유전층(34a) 위에 형성되는 경우 이 전극 자체가 외부에 전압을 걸지 않는 상태인 프로팅 전극역활을 한다. 프로팅 전극은 뜬 전위 전극으로 방전 공간내의 프라이밍 입자를 활발하게 움직으로 수 있는 전극구조로, 형광체 열화 문제를 줄일 수 있으며 저전압, 고속 어드레싱을 위한 필수 불가결한 구조라 할 수 있다.

도 8은 네번째 변형예로서, 이 경우는 전술한 실시예와 변형예들의 구조를 기본으로 하면서 강화 전극(36)이 버스 전극(16b, 18b)과 접촉하며 위치하는 제1 강화 전극(36a)과, 투명 유전층을 사이에 두고 제1 기판(도시하지 않음)을 향해 버스 전극(16b, 18b)과 분리되어 위치하는 제2 강화 전극(36b)으로 이루어진다. 바람직하게 제1 강화 전극(36a)은 버스 전극(16b, 18b)의 측면과 접촉하며 위치하고, 제2 강화 전극(36b)은 버스 전극(16b, 18b)에 대응 배치되어 유지 전극 가장자리 부분의 전기장 세기를 높인다.

도 9는 다섯번째 변형예로서, 이 경우는 전술한 실시예의 구조를 기본으로 하면서 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 유지 전극을 덮으면서 위치하고, 강화 전극(38)이 MgO 보호막(24) 위에 형성되어 PDP를 구성한다. 이와 같이 강화 전극(38)이 MgO 보호막(24) 위에 형성되어 방전 셀에 노출되는 구조에서는 강화 전극(38)에 의해 2차전자 방출 계수와 벽전하 이용 효율이 높아져 방전 효율이 높아 지는 장점이 예상된다.

도 10∼도 12는 여섯번째 변형예로서, 이 경우는 제1 기판(2)과 제2 기판(4) 사이에 방전 셀들(40R, 40G, 40B)과 비방전 영역(42)이 마련되어 PDP를 구성한다. 여기서, 방전 셀들(40R, 40G, 40B)은 내부에서 가스 방전 및 발광이 일어나도록 예정된 공간이고, 비방전 영역(42)은 가스 방전 및 발광이 예정되지 않은 영역 또는 공간을 의미한다.

도 10은 본 발명의 여섯번째 변형예에 따른 PDP의 부분 분해 사시도이고, 도 11은 도 10의 조립 상태를 나타내는 부분 평면도이며, 도 12는 도 10에 도시한 제2 기판의 부분 단면도이다.

도면을 참고하면, 격벽(44)은 방전 셀들(40R, 40G, 40B)을 어드레스 전극 방향(도면의 Y 방향)과 어드레스 전극(8)과 교차하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 구획하며, 각각의 방전 셀(40R, 40G, 40B)은 유지 방전시 플라즈마 방전의 확산 형태를 고려하여 최적화된 형상으로 이루어진다. 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 최적화된 구조는, 각각의 방전 셀(40R, 40G, 40B)에서 실질적으로 유지 방전과 휘도 향상에 기여하는 정도가 작은 부분을 최소화한 형상으로서, 구체적으로는 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)에서 어드레스 전극(8) 방향을 따라 위치하는 양쪽 단부의 폭이 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심으로부터 멀어질수록 좁아지는 형상을 의미한다.

즉, 도 10을 참고할 때에 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심부에서의 폭(Wc)은 단부에서의 폭(We)보다 크게 이루어지며, 단부에서의 폭(We)은 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심으로부터 멀어질수록 좁아지는 특성을 나타낸다. 이로서 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 양쪽 단부는 사다리꼴 모양을 나타내며, 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 전체적인 평면 형상은 팔각형을 이루게 된다.

그리고 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심을 지나는 가상의 수평축(H)과 수직축(V)을 가정하였을 때에, 이 수평축(H)과 수직축(V)에 의해 둘러싸인 영역 내에 비방전 영역(42)이 위치한다. 이로서 상기 구조에서는 어드레스 전극(8) 방향을 따라 이웃하는 한쌍의 방전 셀과, 어드레스 전극(8)과 교차하는 방향을 따라 이웃하는 한쌍의 방전 셀로 이루어진 4개의 방전 셀(①,②,③,④) 사이에 하나의 비방전 영역(42)이 위치한다. 이러한 비방전 영역(42)은 이웃한 방전 셀들(40R, 40G, 40B)에서 나오는 열을 흡수하여 PDP의 방열 특성을 높이는 역할을 한다.

따라서 상기 격벽(44)은 어드레스 전극(8)과 평행한 제1 격벽 부재(44a)와, 제1 격벽 부재(44a)와 소정의 경사각을 두고 교차하도록 형성되는 제2 격벽 부재(44b)로 구분될 수 있으며, 본 변형예에서 제2 격벽 부재(44b)는 어드레스 전극(8) 방향을 따라 이웃하는 방전 셀들 사이에서 대략 엑스(X)자 모양으로 이루어진다. 그리고 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 내부에는 적색, 녹색 또는 청색의 형광체가 도포되어 형광층(46R, 46G, 46B)을 이루고 있다.

한편, 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 내면에는 어드레스 전극(8)과 교차하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 스캔 전극(48)과 공통 전극(50)으로 이루어지는 유지 전극(52)이 형성되고, 유지 전극(52)들을 덮으면서 제2 기판(4)의 내면 전체에 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다. 본 변형예에서 스캔 전극(48)과 공통 전극(50)은 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 외곽부에 대응하여 스트 라이프 패턴으로 구비되는 버스 전극(48a, 50a)과, 버스 전극(48a, 50a)으로부터 각 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하는 돌출 전극(48b, 50b)으로 이루어진다.

본 변형예에서 돌출 전극(48b, 50b)은 버스 전극(48a, 50a)과 연결되는 후단부가 버스 전극(48a, 50a)을 향해 폭이 좁아지는 형상으로 이루어져 돌출 전극(48b, 50b)의 후단부가 방전 셀(40R, 40G, 40B) 형상에 대응하도록 한다. 또한 한쌍의 돌출 전극(48b, 50b)은 서로 마주하는 대향면 중심에 오목부(54)를 형성하여 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 주변부에서 숏 갭(short gap, G1)을 사이에 두고 위치하고, 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 중심부에서 롱 갭(long gap, G2)을 사이에 두고 위치한다. 상기 돌출 전극(48b, 50b)으로는 ITO가 바람직하다.

그리고 어드레스 전극(8) 방향에 따른 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 양측 단부에 대응하여 제2 기판(4) 상에 강화 전극(56)이 형성되는데, 본 변형예에서 강화 전극(56)은 방전 셀(40R, 40G, 40B) 내측에 충분한 면적을 두고 위치하도록 돌출 전극(48b, 50b)과 접촉하며 돌출 전극(48b, 50b) 상에 위치한다. 이로서 강화 전극(56)은 제2 유전층(22)을 사이에 두고 방전 셀(40R, 40G, 40B) 중심부를 향해 버스 전극(48a, 50a)과 분리되어 위치한다.

전술한 구성에 의해, 어드레스 방전 후 선택된 방전 셀(일례로 적색 방전 셀)의 스캔 전극(48)과 공통 전극(50) 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하면, 방전 셀(40R)의 주변부에 대응하는 숏 갭(G1)으로부터 플라즈마 방전이 가장 먼저 시작되어 주위로 확산되고, 방전 셀(40R)의 중심부에 대응하는 롱 갭(G2)으로부터 플라 즈마 방전이 시작되어 주위로 확산된다. 따라서 방전 셀(40R) 내의 보다 넓은 영역에 걸쳐 강한 초기 방전이 일어나 방전 효율을 향상시키며, 저전압 구동을 가능하게 한다.

그리고 유지 방전시 생성되는 플라즈마 방전은 방전 셀(40R)의 중심부에서부터 방전 셀(40R)의 양측 단부를 향해 대략적인 원호 모양을 그리면서 확산된 후 소멸하는데, 본 변형예에서는 각각의 방전 셀(40R, 40G, 40B)이 플라즈마 방전의 확산 형태에 맞추어 그 형태가 이루어짐에 따라, 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 전 영역에 걸쳐 효율적인 유지 방전이 일어나 방전 효율이 높아진다.

더욱이 방전 셀(40R, 40G, 40B)의 양측 단부에 강화 전극(56)이 위치함에 따라, 강화 전극(56)이 유지 방전시 방전 패스를 길게 하여 유지 전극(52) 전체와 방전 셀(40R, 40G, 40B) 내부 공간을 효율적으로 사용하도록 하며, 방전 셀(40R, 40G, 40B) 내에 하전 입자들과 Xe의 여기종들이 활발하게 생성되도록 하여 방전 효율을 높인다.

이와 같이 본 변형예에서는 방전 셀들(40R, 40G, 40B)과 돌출 전극(48b, 50b)의 형상 및 강화 전극(56)에 의해 방전 효율이 향상되어 화면 휘도와 PDP 효율(소비 전력에 대한 휘도 비)이 높아지는 장점을 갖는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 유지 방전시 방전 셀의 양측 단부를 향해 확산된 플라즈마 방전은 강화 전극에 의해 방전 강도가 약화되지 않고 초기 강도를 유지하여 실제 진공 자외선을 방출하는 방전 패스가 길어진다. 그리고 벽전하 분포는 강화 전극에 의해 방전 셀의 중앙부와 주변부 모두에서 고른 패턴을 보이며, 종래 PDP와 비교하여 벽전하량이 증가한다. 따라서 본 실시예에 의한 PDP는 유지 전극 전체와 방전 셀 내부 공간을 효율적으로 사용하여 방전 효율이 높아지는 효과가 있다.

Claims (22)

1. 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과;

   상기 제1 기판 중 제2 기판과의 대향면 상에 형성되는 어드레스 전극들과;

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과;

   상기 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과;

   상기 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면 상에 형성되는 유지 전극들과;

   상기 어드레스 전극 방향에 따른 각 방전 셀의 양측 단부에 대응하여 상기 제2 기판 상에 배치되는 강화 전극과;

   상기 유지 전극들을 덮는 유전층과; 및,

   상기 유전층을 덮으며, 상기 강화 전극과 마주하는 부분의 표면 거칠기가 300(nm)-700(nm)으로 이루어진 보호막;

   을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유지 전극이 각 방전 셀에 한쌍으로 구비되는 투명 전극과, 각 방전 셀의 외곽부를 향한 투명 전극의 일측 가장자리에 위치하는 버스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제2항에 있어서,

   상기 강화 전극이 버스 전극과 접촉하며 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제2항에 있어서,

   상기 강화 전극이 유전층을 사이에 두고 버스 전극과 분리되어 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제1항에 있어서,

   상기 강화 전극이 카본계 물질로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제5항에 있어서,

   상기 강화 전극이 카본 나노튜브와 흑연 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제5항에 있어서,

   상기 강화 전극이 적어도 2층의 다층 구조로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제5항에 있어서,

   상기 유지 전극이 각 방전 셀에 한쌍으로 구비되는 투명 전극과, 각 방전 셀의 외곽부를 향한 투명 전극의 일측 가장자리에 위치하는 버스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제8항에 있어서,

   상기 강화 전극이 버스 전극의 적어도 일면과 접촉하며 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제8항에 있어서,

    상기 강화 전극이 유전층을 사이에 두고 버스 전극과 분리되어 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제8항에 있어서,

    상기 강화 전극이 버스 전극의 적어도 일면과 접촉하며 위치하는 제1 강화 전극과, 유전층을 사이에 두고 버스 전극과 분리되어 위치하는 제2 강화 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 삭제
13. 제5항에 있어서,

    상기 보호막이 적어도 하나의 강화 전극과 접촉하며 이 강화 전극 상에 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
14. 삭제
15. 제5항에 있어서,

    상기 플라즈마 디스플레이 패널이, 상기 유지 전극들을 덮는 유전층과, 유전층 표면에 위치하는 보호막을 더욱 포함하며, 상기 강화 전극이 보호막 위에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
16. 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과;

    상기 제1 기판 중 제2 기판과의 대향면 상에 형성되는 어드레스 전극들과;

    방전 셀들과 비방전 영역을 구획하며, 상기 비방전 영역이 상기 각 방전 셀의 중심을 지나는 수평축과 수직축에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되게 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간을 나누는 격벽과;

    상기 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과;

    상기 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면 상에 형성되는 유지 전극들과; 및,

    상기 어드레스 전극 방향에 따른 각 방전 셀의 양측 단부에 대응하여 상기 제2 기판 상에 배치되는 강화 전극;

    을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
17. 제16항에 있어서,

    상기 방전 셀은 어드레스 전극 방향을 따라 위치하는 양쪽 단부의 폭이 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
18. 제16항에 있어서,

    상기 유지 전극이 각 방전 셀의 외곽부에 한쌍이 대응하도록 형성되는 버스 전극과, 버스 전극으로부터 각 방전 셀의 중심부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하는 돌출 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
19. 제18항에 있어서,

    상기 돌출 전극은 버스 전극과 연결되는 후단부가 버스 전극을 향해 폭이 점진적으로 좁아지는 형상으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
20. 제18항에 있어서,

    상기 돌출 전극이 서로 마주하는 대향면 중심에 오목부를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
21. 제18항에 있어서,

    상기 강화 전극이 유전층을 사이에 두고 방전 셀의 중심부를 향해 버스 전극과 분리되어 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
22. 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 유지 전극들을 덮는 유전층과; 및,

    상기 유전층을 덮으며, 상기 강화 전극과 마주하는 부분의 표면 거칠기가 300(nm)-700(nm)으로 이루어진 보호막;

    을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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