KR100590090B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 당 단위 광을 감소시켜 저계조 표현력을 향상시키기 위한 것으로서, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 복수의 방전셀들을 구획하는 격벽, 상기 각각의 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극, 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 제2 기판에 쌍으로 형성되는 제1 전극과 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 방전셀 내로 돌출 형성되는 제1 점화전극과 제2 점화전극을 표함하며, 상기 제1 전극의 외곽은 제2 전극의 외곽보다 길게 형성된다.

플라즈마 디스플레이, 점화전극, 유전체, 표시전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 단면 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 배열을 도시한 부분 평면도이다.

도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 조립한 상태의 A-A 선에 따른 부분 단면도이다.

본 발명은 플라즈마 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasm Display Panel : PDP, 이하 PDP라 한다)에 관한 것이다.

일반적으로 PDP는 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(VUV: Vacuum Ultra-Violet)을 이용하여 형광체를 여기시킴으로서 발생되는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 가시광으로 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다.

교류형 PDP에서, 배면 기판 상에는 일방향을 따라 어드레스전극들이 형성되고 유전층이 이 어드레스전극들을 덮고 있다. 격벽들이 이 유전층 위의 각 어드레스전극들 사이에 배치되어 스트라이프(stripe) 형상으로 형성되고, 격벽들 사이에 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체층이 형성된다. 그리고, 배면 기판에 대향하는 전면 기판의 일면에는 어드레스전극들과 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 투명전극과 버스전극으로 구성되는 표시전극들이 형성되고, 유전층과 MgO 보호막이 이 표시전극들을 차례로 덮고 있다. 상기 배면 기판 상의 어드레스전극들과 전면 기판 상의 표시전극들 쌍이 교차하는 지점이 방전셀을 형성하는 부분이 된다. 이 PDP의 내부에는 수백만 개 이상의 단위 방전셀들이 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 있다.

이와 같은 교류형 PDP의 방전셀들을 동시 구동하는 데 기억특성이 이용된다. 보다 자세히 설명하면, 한 쌍의 표시전극을 구성하는 X 전극과 Y 전극 사이에 방전을 일으키기 위해서는 특정 전압 이상의 전위차가 필요하며, 이 경계가 되는 전압을 방전개시전압(Vf: Firing Voltage)이라고 한다. 이 때, 어드레스전압을 Y 전극과 어드레스전극 사이에 인가하면 방전이 개시되어 방전셀 내에 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마 안의 전자와 이온은 반대극성을 갖는 전극 쪽으로 이동하게 되어 전류가 흐른다.

한편, 교류형 PDP의 각 전극에는 유전층이 도포되어 있어 이동된 공간전하들의 대부분은 반대 극성을 가지는 유전층 위에 쌓이며, 결국 Y 전극과 어드레스전극 사이의 순(net) 공간전위는 원래 인가된 어드레스전압(Va)보다 작아져 방전은 약해지고 어드레스방전은 소멸된다. 이 때, X 전극에는 상대적으로 적은 양의 전자가 쌓이며, Y 전극에는 상대적으로 많은 양의 이온이 쌓이게 되는데, 이들 X 전극 및 Y 전극을 덮고 있는 유전층 위에 쌓인 전하들을 벽전하(Qw: Wall Charge)라 하고, 이들 벽전하에 의해 X 전극 및 Y 전극 사이에 형성되는 공간전압을 벽전압(Vw: Wall Voltage)이라고 한다.

계속해서, X 전극과 Y 전극 사이에 일정한 전압(Vs: 방전유지전압)을 인가할 경우, 상기 방전유지전압(Vs)과 벽전압(Vw)의 크기를 합친 값(Vs+Vw)이 방전개시전압(Vf)보다 높게 되면 방전셀 내에서 방전이 일어나게 되며, 이 때 발생하는 진공 자외선(VUV)이 해당 형광체를 여기시켜 투명한 전면 기판을 통하여 가시광을 방출한다.

그러나, Y 전극과 어드레스전극 사이의 어드레스방전이 없을 경우(즉, 어드레스전압(Va)이 인가되지 않았을 경우)에는 X 전극과 Y 전극 사이에 쌓이는 벽전하가 없으며, 결과적으로 X-Y 전극 사이의 벽전압도 존재하지 않게 된다. 이 때에는 X 전극과 Y 전극 사이에 가해준 방전유지전압(Vs)만이 방전셀 내에 형성되며, 이는 방전개시전압(Vf)보다 낮기 때문에 X 전극과 Y 전극 사이의 기체공간은 방전하지 않는다.

이와 같이 구동되는 PDP는 전면 기판에 구비되는 표시전극, 즉 X 전극과 Y 전극을 동일한 면적 및 형상으로 형성함으로써 방전 당 발생하는 단위 광이 증대되어 저계조 표현력이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 방전 당 단위 광을 감소시켜 저계조 표현력이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 복수의 방전셀들을 구획하는 격벽, 상기 각각의 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극, 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 제2 기판에 쌍으로 형성되는 제1 전극과 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 방전셀 내로 돌출 형성되는 제1 점화전극과 제2 점화전극을 표함하며, 상기 제1 전극의 외곽은 제2 전극의 외곽보다 길게 형성된다. 이 제1 전극의 증가된 외곽의 길이는 방전가스인 제논(Xe) 여기종의 밀도를 증대시켜 발광 효율을 향상시킨다.

상기 제2 전극의 면적은 제1 전극의 면적보다 넓게 형성되어, 어드레스전극과의 어드레스 방전을 안정화시킨다. 제1 전극은 감소된 면적에 의하여 방전 당 발생되는 단위 광을 감소시켜 저계조 표현력을 향상시킨다.

상기 제1 전극 및 제2 전극 각각은 방전셀의 중심을 향하여 각각 돌출 형성되는 돌출전극과, 각 측의 돌출전극을 상호 연결하면서 어드레스전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함한다. 상기 제1 전극의 돌출전극은 버스전극에서 방전셀의 중심을 향하여 돌출되는 복수로 형성되고, 제2 전극의 돌출전극은 상기 제1 전극의 돌출전극에 대응하도록 버스전극에서 방전셀의 중심을 향하여 하나로 형성되므로, 직접 유지방전을 일으키는 제1 전극의 돌출전극 외곽 부분에서 방전가스인 제논(Xe)의 여기종의 밀도를 증대시킨다.

상기 제1 점화전극 및 제2 점화전극 각각은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 대향 구조로 구비된다. 상기 제1 점화전극 및 제2 점화전극 각각은 상기 어드레스전 극의 길이 방향으로 나란하게 형성되는 격벽을 따라 그 상방에 대향 형성되는 연장부와, 이 연장부를 방전셀 내부에서 제1 전극 및 제2 전극의 길이 방향과 나란한 방향으로 신장 형성되는 대향부로 형성되어, 저전압 구동을 가능하게 하고, 이로 인하여 소비 전력을 저감시키고 발광 효율을 향상시킨다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 단면 분해 사시도이다.

이 도면을 참조하여 PDP를 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP는 제1 기판(1, 이하 '배면 기판'이라 한다)과 제2 기판(3, 이하 '전면 기판'이라 한다)의 면 대향 봉착 구조로 형성된다. 이 배면 기판(1)과 전면 기판(3) 사이에는 다수의 격벽(5)들이 배치되어 플라즈마 방전을 일으키는 복수의 방전셀(7)을 구획하여 형성한다. 이 방전셀(7)에는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체층(9)이 형성된다.

상기 배면 기판(1) 상에는 일 방향으로(도면의 y 축 방향) 신장되고 x 축 방향으로 방전셀(7)에 대응하여 배치되는 어드레스전극(11)들이 형성되고, 전면 기판(1) 상에는 이 어드레스전극(11)들과 교차하는 방향(도 1의 x 축 방향)을 따라 신장되고 y 축 방향으로 방전셀(7)에 대응하도록 배치되는 표시전극, 즉 제1, 제2 전극(13, 15)들이 형성된다. 이 표시전극들은 제1, 제2 전극(13, 15)의 쌍으로 이루어져 상기한 어드레스전극(11)들과 함께 각 방전셀(7)에 대응된다.

이 배면 기판(1)과 전면 기판(3) 사이에 구비되는 격벽(5)들은 방전셀(7)을 매트릭스 구조를 형성하도록 제1, 제2 격벽부재(5a, 5b)로 형성될 수 있다. 이 제1 격벽부재(5a)는 서로 이웃하는 다른 제1 격벽부재(5a)들과 평행하게 배치되고, 제2 격벽부재(5b)들은 이 제1 격벽부재(5a)들과 상호 교차하면서 이들 상호간에 평행하게 배치되어, 플라즈마 방전에 필요한 방전셀(7)들이 구획 형성된다. 또한 이 격벽(5)은 방전셀(7)을 스트라이프 구조(미도시)로 형성하도록 제1, 제2 격벽부재(5a, 5b) 중 어느 일측만으로 형성될 될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 배열을 도시한 부분 평면도이고, 도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 조립한 상태의 A-A 선에 따른 부분 단면도이다.

상기 어드레스전극(11)들은 방전셀(7)에서 벽전하를 형성하여 어드레스방전을 일으키도록 유전층(17)으로 덮여진다. 이 유전층(17)은 가시광의 반사율을 확보할 수 있도록 백색 유전체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1, 제2 전극(13, 15)은, 제2 전극(15)과 어드레스전극(11)이 상호 작용하여 어드레스방전을 일으킨 후, 방전셀(7) 내에서 유지방전을 일으키도록 방전셀(7)의 중심에서 상호 대향하는 상태로 배치된다. 이 제1 전극(13) 및 제2 전극(15) 각각은 방전셀(7)의 중심을 향하여 돌출되는 돌출전극(13a, 15a)과, 이 돌출전극(13a, 15a)에 전류를 공급하는 버스전극(13b, 15b)으로 형성된다.

이 제1, 제2 전극(13, 15)은 서로 다른 구조로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 제1 전극(13)의 외곽이 형성하는 길이가 제2 전극(13)의 외곽이 형성하는 길이보다 길게 형성되고, 제2 전극(15)의 면적이 제1 전극(13)의 면적보다 넓게 형 성된 것을 예시한다.

이 제1, 제2 전극(13, 15) 각각은 방전셀(7)의 중심을 향하여 돌출 형성되는 돌출전극(13a, 15a)과, 각 측의 돌출전극(13a, 15a)들을 상호 연결하는 버스전극(13b, 15b)으로 형성된다. 이 버스전극(13b, 15b)은 상기한 어드레스전극(11)과 교차하는 방향(x 축 방향)으로 신장 형성된다.

또한, 제1 전극(13)의 돌출전극(13a)은 버스전극(13b)에서 방전셀(7)의 중심을 향하여 돌출되는 복수로 형성된다. 제2 전극(15)의 돌출전극(15a)은 이 제1 전극(13)의 돌출전극(13a)들에 대응하도록 버스전극(15b)에서 방전셀(7)의 중심을 향하여 하나로 형성된다.

이와 같이 동일 공간을 가지는 한 방전셀(7) 내의 양측에 제1, 제2 전극(13, 15)이 각각 구비되면서 상기와 같이 제1 전극(13)의 돌출전극(13)이 복수로 형성되고 제2 전극(15)의 돌출전극(15)이 하나로 형성되므로 제1 전극(13)의 돌출전극(13a)의 외곽이 형성하는 길이는 제2 전극(15)의 돌출전극(15a)의 외곽이 형성하는 길이에 비하여 길어진다. 이와 같이 상대적으로 긴 외곽의 길이를 가지는 제1 전극(13)은 방전가스인 제논(Xe)의 여기종이 긴 외곽에 걸쳐 형성됨으로써 짧은 외곽에만 제논의 여기종이 형성되는 것에 비하여 제논 여기종의 밀도를 증대시켜 발광 효율을 향상시킨다.

또한, 제1 전극(13)의 돌출전극(13a)은 동일한 방전셀(7) 내에서 복수로 형성됨에 따라 제2 전극(15)의 돌출전극(15a)에 비하여 좁은 면적을 형성하게 된다. 이와 같이 상대적으로 좁은 면적을 가지는 제1 전극(13)은 방전 당 발생하는 단위 광을 감소시켜 저계조 표현력을 증대시킨다.

그리고, 제2 전극(15)의 돌출전극(15a)은 제1 전극(13)의 돌출전극(13a)에 비하여 넓은 면적으로 형성되어, 어드레스 방전시 충분한 양의 벽전하를 축적함으로써 어드레스전극(11)과의 어드레스 방전을 보다 안정시킨다.

한편, 제1, 제2 전극(13, 15) 사이에는 제1, 제2 점화전극(19, 21)이 구비된다. 즉 이 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 제1, 제2 전극(13, 15)에 각각 대응하여 방전셀(7)의 중심에 돌출 형성되어, 제1, 제2 전극(13, 15) 사이에서 저전압으로 방전을 유도한다. 이 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 제1, 제2 전극(13, 15)의 버스전극(13b, 15b)에 연결되어 이로부터 전류가 인가되는 것이 바람직하다.

여기에서 돌출전극(13a, 15a)과 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 방전셀(7) 내부에서 플라즈마 방전을 일으키는 역할을 하는 것으로써 휘도 확보를 위하여 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명전극으로 이루어지는 것이 바람직하다. 버스전극(13b, 15b)은 돌출전극(13a, 15a)의 통전성을 확보하기 위한 것으로써 은과 같은 금속전극으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 상호 숏 갭을 형성하면서 제1, 제2 전극(13, 15)의 돌출전극(13a, 15a) 사이에 배치되어, 이 투명전극(13a, 15a)을 롱 갭(long gap)으로 형성하므로 이 돌출전극(13a, 15a)이 본격적인 유지방전을 일으키기 전(前)에 초기 유지방전이 저전압에 의하여 원활하게 유도될 수 있게 한다. 즉 돌출전극(13a, 15a) 사이의 롱 갭은 방전셀(7) 내에서 넓은 공간에 걸쳐 형광체층(9)을 여기시켜 발광케 하므로 방전 효율을 향상시킨다. 그리고 제1, 제2 점화전극 (19, 21) 사이의 숏 갭은 초기 유지방전을 저전압으로 구동케 하여 PDP의 소비 전력을 저감시킨다.

이 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 고전압을 요구하는 유지방전의 초기에 숏 갭을 형성하여 저전압으로 유지방전을 가능하게 하고, 이어지는 제1, 제2 전극(13, 15)의 유지방전을 롱 갭으로 구현케 한다. 즉 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 초기 유지방전을 일으키고, 돌출전극(13a, 15a)과의 간격을 근접되게 형성하여 초기 유지방전에 이어, 각각의 양측 돌출전극(13a, 15a)과의 면방전을 유도하여, 최종적으로 제1, 제2 전극(13, 15)의 돌출전극(13a, 15a)들이 롱 갭 상태로 유지방전을 실현케 한다.

이와 같이 작용하는 제1, 제2 점화전극(19, 21)은 상기 어드레스전극(11)의 길이 방향(y 축 방향)과 나란하게 형성되는 제2 격벽부재(5b)를 따라 그 상방에 대향하여 형성되는 각각의 연장부(19a, 21a)와, 이 연장부(19a, 21a)를 방전셀(7)의 내부에서 제1, 제2 전극(13, 15)의 길이 방향과 나란한 방향으로 연결하는 대향부(19b, 21b)를 구비한다.

이 대향부(19b, 21b)는 버스전극(13b, 15b) 및 연장부(19a, 21a)를 통하여 인가되는 전압에 의하여, 방전셀(7) 내에서 초기 유지방전을 일으키는 점화자(igniter)의 역할을 수행하는 바, 이에 상응하는 간격을 상호 유지하면서 상기 연장부(19a, 21a)의 선단에 구비되어 상기 돌출전극(13a, 15a)들 사이에 위치한다.

상기한 제1, 제2 점화전극(19, 21) 및 제1, 제2 전극(13, 15)은 각 제어 구간, 즉 어드레스 구간, 유지 구간 및 리셋 구간에 상응하는 벽전하를 축적하여 어 드레스방전, 유지방전 및 리셋방전을 일으킬 수 있도록 제1 유전층(23)으로 덮여지고, 이 제1 유전층(23)은 제2 유전층(25)과 MgO 보호막(27)에 의하여 순차적으로 덮여진다.

이상을 통해 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.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 표시전극에서 제1 전극의 외곽을 제2 전극의 외곽보다 길게 형성하면서 제1 전극의 면적을 제2 전극의 면적보다 좁게 형성하고, 이 제1, 제2 전극 사이에 제1, 제2 점화전극을 구비함으로써, 방전 당 발생하는 단위 광을 감소시켜 저계조 표현력을 향상시키고, 방전가스인 제논(Xe) 여기종의 밀도를 증대시켜 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다

Claims (6)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판,

   상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 복수의 방전셀들을 구획하는 격벽,

   상기 각각의 방전셀 내에 형성되는 형광체층,

   상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극, 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 제2 기판에 형성되는 제1 전극과 제2 전극, 및

   상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 방전셀 내로 돌출 형성되는 제1 점화전극과 제2 점화전극을 포함하며,

   상기 제1 전극의 외곽은 제2 전극의 외곽보다 길게 형성되고,

   상기 제1 점화전극 및 제2 점화전극은 각각 제1 전극 및 제2 전극 사이에서 마주하는 위치에 돌출전극의 외측을 감싸면서 배치되며, 상기 어드레스전극의 길이 방향으로 나란하게 형성되는 격벽을 따라 그 상방에 대향 형성되는 연장부, 이 연장부를 방전셀 내부에서 제1 전극 및 제2 전극의 길이 방향과 나란한 방향으로 신장되어 이루어지는 대향부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 전극의 면적은 제1 전극의 면적보다 넓게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 전극 및 제2 전극 각각은 방전셀의 중심을 향하여 각각 돌출 형성되는 돌출전극과, 각 측의 돌출전극을 상호 연결하면서 어드레스전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 전극의 돌출전극은 버스전극에서 방전셀의 중심을 향하여 돌출되는 복수로 형성되고, 제2 전극의 돌출전극은 상기 제1 전극의 돌출전극에 대응하도록 버스전극에서 방전셀의 중심을 향하여 하나로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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