KR100768218B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

발광 효율을 향상시키기 위하여, 본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽과, 상기 제1격벽 내에 배치되며, 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되며 제1방전전극 및 제2방전전극을 구비하는 방전전극쌍들을 포함하고, 상기 각 제1방전전극 및 제2방전전극은 상기 제1기판에 실질적으로 수직방향으로 배치되는 복수 개의 전극부들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 일반적인 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분리 사시도다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 부분 단면도이다.
도 4는 비교예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
200: 플라즈마 디스플레이 패널
210: 제1기판 220: 제2기판
230: 방전셀 251: 제1형광체층
252: 제2형광체층 260: 제1방전전극
261, 262, 263, 264: 제1방전전극의 전극부
270: 제2방전전극
271, 272, 273, 274: 제2방전전극의 전극부
281: 제1격벽 282: 제2격벽
283: 제3격벽 290: 어드레스전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 가스 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 디스플레이 패널로서, 휘도, 콘트라스트, 잔상 및 시야각 등의 각종 표시 능력이 우수하며, 박형이고 대화면 표시가 가능하여 차세대 대형 디스플레이 패널로서 각광을 받고 있다.
도 1에는 일반적인 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 도시되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제1기판(101), 상기 제1기판(101) 상에 배치된 유지전극들(106, 107), 유지전극들을 덮는 제1유전체층(109), 및 제1유전체층을 덮는 보호층(111), 제1기판(101)에 대향되어 배치되는 제2기판(115), 제2기판(115) 상에 서로 평행하게 배치된 어드레스전극(117)들, 어드레스전극(117)들을 덮는 제2유전체층(113), 제2유전체층(113) 상에 형성된 격벽(114), 제2유전체층(113)의 상면과 격벽(114)의 측면에 형성된 형광체층(110)을 구비한다.
그런데, 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서는, 방전이 제1유전체층(109)에 인접한 부분에 집중되고, 방전셀(119) 내에서 방전 균일성이 감소되기 때문에, 발광 효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 발광 효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽과, 상기 제1격벽 내에 배치되며, 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되며 제1방전전극 및 제2방전전극을 구비하는 방전전극쌍들을 포함하고, 상기 각 제1방전전극 및 제2방전전극은 상기 제1기판에 실질적으로 수직방향으로 배치되는 복수 개의 전극부들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1방전전극 및 제2방전전극의 전극부들은 실질적으로 동일한 사각형 횡단면 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 스트라이프 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 인접하는 방전셀들 사이에 공통으로 작용할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 방전전극쌍들과 교차하며, 상기 제1기판 또는 상기 제2기판 상에 배치되는 어드레스전극들을 더 포함할 수 있으며, 상기 어드레스전극들은 유전체층에 덮일 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제1기판과 제1격벽 사이에 배치되는 제2격벽과, 상기 제2격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 제1형광체층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제2기판과 제2격벽 사이에 배치되는 제3격벽과, 상기 제3격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 제2형광체층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1격벽은 유전체로 형성될 수 있다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 도시되어 있다. 도 2는 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 부분 분리 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 서로 이격되고, 대향되어 배치되는 제1기판(210) 및 제2기판(220)을 포함한다. 제1기판(210)은 일반적으로는 유리를 주성분으로 하는 광투과성이 우수한 소재로 제조된다. 다만, 반사휘도를 감소시켜 명실 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 제1기판(210)이 착색될 수 있다. 또한, 제2기판(220)은 제1기판(210)과의 사이에 복수 개의 방전셀(230)들을 한정한다. 제2기판(220)은 유리와 같이 광투과성이 우수한 재료로 제조되며, 착색될 수도 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 복수 개의 방전셀(230)들을 구획하는 제1격벽(281)을 구비한다. 도 2에는 제1격벽(281)은 직사각형의 횡단면을 가지는 방전셀(230)들을 구획하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1격벽(281)은 방전셀(230)들의 횡단면이 직사각형이외에도, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다. 제1격벽(281)은 제1방전전극(260)들과 평행한 세로 격벽부(281a)들 및 세로 격벽부 들(281a)과 교차하는 가로 격벽부(281b)들을 포함한다. 제1격벽(281)은 내부에 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들이 배치되어 있는 바, 유전체로 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 복수 개의 방전전극쌍들을 포함하며, 각 방전전극쌍은 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)을 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 제1격벽(281)의 내부에 배치되어 있다. 제1방전전극(260)은 제2방전전극(270)과 쌍을 이루어 방전셀(230)에서 방전을 일으킨다. 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 방전셀(230)의 내부를 향하여 서로 대향되도록 배치되어 있다. 또한, 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 서로 평행하게 배치되어 있다.
각 제1방전전극(260)은 서로 평행한 복수 개의 전극부들(261, 262, 263, 264)을 포함한다. 도 3을 참조하면, 각 제1방전전극(260)은 4개의 전극부들(261, 262, 263, 264)을 포함하며, 전극부들(261, 262, 263, 264)은 제1기판(210)에 수직 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 다만, 전극부들의 개수는 제조 용이성 등을 고려하여 다양하게 선택될 수 있으며, 3개 이상이 바람직하다.
제1방전전극의 전극부들(261, 262, 263, 264)은 동일한 형상의 직사각형 횡단면을 가진다. 또한, 전극부들의 두께(P)와 전극부들 사이의 간격(Q)의 비는 1.25 : 1 인 것이 바람직하다. 이 때, 제1격벽(281)을 인쇄 공법을 이용하여 제조할 경우, 전극부들 사이의 간격은 약 10㎛가 바람직하다. 또한, 전극부들 사이에 배치되어 있는 제1격벽 부분은 다른 제1격벽 부분들과 동일한 소재로 형성될 수 있지만, 상이한 소재로 형성될 수도 있다.
각 제2방전전극(270)도 서로 평행한 복수 개의 전극부들(271, 272, 273, 274)을 포함한다. 도 3을 참조하면, 각 제2방전전극(270)은 4개의 전극부들(271, 272, 273, 274)을 포함하며, 전극부들(271, 272, 273, 274)은 제1기판(210)에 수직 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 전극부들(271, 272, 273, 274)은 각각 스트라이프 형상을 가지기 때문에, 제1방전전극(260)은 전체적으로 스트라이프 형상을 가지게 된다. 전극부들(271, 272, 273, 274)에는 동일한 신호가 인가되기 때문에, 전극부들(271, 272, 273, 274)은 단부에서 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다. 다만, 전극부들의 개수는 제조 용이성 등을 고려하여 다양하게 선택될 수 있으며, 3개 이상이 바람직하다.
제2방전전극의 전극부들(271, 272, 273, 274)의 형상에 관한 사항은 전술한 제1방전전극의 전극부들과 유사하므로 여기서는 생략한다. 다만, 방전의 균일성을 위하여, 제2방전전극(270)은 제1방전전극(260)과 실질적으로 동일한 구조를 가지는 것이 바람직하다.
각 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 인접하는 방전셀들에 공통으로 작용한다. 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 세로 격벽부(281a)들의 양측에 배치되는 방전셀(230)들에 각각 공통으로 작용한다. 따라서, 일 세로 격벽부(281a)에 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)을 모두 배치할 필요가 없기 때문에, 세로 격벽부(281a)의 폭을 감소시킬 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)에서는, 3전극 구조를 이룬다. 따라서, 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 중의 하나는 주사전극의 작용을 하고, 다른 하 나는 유지전극의 작용을 한다. 본 실시예에서, 제1방전전극(260)들은 주사전극의 기능을 수행하며, 제2방전전극(270)들은 유지전극의 기능을 수행한다.
도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 제1격벽(281) 내에 배치되기 때문에, 가시광 투과율을 감소시키기 않는다. 따라서, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 알루미늄, 구리 등과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다. 전술한 도전성 금속은 전압 강하가 작기 때문에, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 안정적인 신호전달을 할 수 있다.
제1격벽(281)은 인접한 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270)들 간에 직접 통전되는 것을 방지하고, 양이온 또는 전자가 제1,2방전전극들(260, 270)에 직접 충돌하여 제1,2방전전극들(260, 270)을 손상시키는 것을 방지한다. 또한, 제1격벽(281)은 전하를 유도하여 벽전하를 축적하는 기능을 한다. 따라서, 제1격벽(281)은 유전체로 형성되어 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제2기판(220) 상에 서로 평행하게 이격되어 배치되는 어드레스전극(290)들을 더 포함한다. 어드레스전극(290)들은 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들에 교차하며, 스트라이프 형상을 가진다. 어드레스전극(290)들은 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 간의 유지방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 유지방전이 개시되는 전압을 낮추는 역할을 한다. 또한, 어드레스전극(290)들은 유전체층(285)에 덮여 있다. 유전체층(285)은 제1기판(210) 방향으로의 광 반사율을 증가시키기 위하여, 실질적으로 백색으로 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1격벽(281)의 측면에 형성되는 보호층(215)들을 더 포함한다. 보호층(215)들은 플라즈마 입자가 제1격벽(281)을 손상시키는 것을 방지한다 또한, 보호층(215)들은 이차전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 보호층(215)들은 제1격벽(281)의 측면에 산화마그네슘(MgO)을 증착함으로써 형성될 수 있다.
제1기판(210)과 제1격벽(281) 사이에는 제2격벽(282)이 배치되어 있다. 제2격벽(282)은 제1형광체층(251)들이 배치되는 공간을 한정한다. 제2격벽(282)은 제1격벽(281)과 실질적으로 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하며, 일체로 형성될 수 있다. 제2격벽(282)의 측면과 제1기판(210) 상에는 제1형광체층(251)들이 배치되어 있다. 제1형광체층(251)들은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색 발광 형광체층들은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색 발광 형광체층들은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색 발광 형광체층들은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다. 제2격벽(282)에 의하여, 제1형광체층(251)들의 도포 면적이 증가하기 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 휘도 및 발광 효율이 향상된다.
유전체층(285)과 제1격벽(281) 사이에는 제3격벽(283)이 배치되어 있다. 제3격벽(283)은 제2형광체층(252)들이 배치되는 공간을 한정한다. 제3격벽(283)은 제1격벽(281)과 실질적으로 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하며, 일체로 형성될 수 있다. 제3격벽(283)의 측면과 유전체층(285) 상에는 제2형광체층(252)들이 배 치되어 있다. 제2형광체층(252)들의 재료적 특성에 관한 사항은 전술한 제1형광체층(251)들과 유사하므로, 여기서는 생략한다. 제3격벽(283)에 의하여, 제2형광체층(252)들의 도포 면적이 증가하기 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 휘도 및 발광 효율이 향상된다.
제1기판(210)과 제2기판(220)의 가장자리는 프릿 글라스(frit glass)와 같은 밀봉부재로 서로 결합되어 있다. 방전셀(230)들 내에는 Ne, Xe 등 및 이들의 혼합기체와 같은 방전가스가 채워져 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구동방법은 다음과 같다.
먼저, 제1방전전극(260)과 어드레스전극(290) 사이에 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 유지방전이 일어날 방전셀(230)이 선택된다. 그 후 상기 선택된 방전셀(230)의 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 사이에 교류인 유지전압이 인가되면, 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 형광체층(251, 252)들을 여기시키는데, 이 여기된 형광체층(251, 252)들의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.
이하에서는 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)이 각각 복수 개의 전극부들을 포함하는 구조에 의하여, 발광 효율이 향상되는 원리에 대하여 이하에서 상세하게 살펴보도록 한다.
발광 효율이란 소비전력에 대한 휘도로 정의된다. 발광 효율을 향상시키는 방법에는 크게 두 가지가 있다. 첫 번째 방법은 소비전력은 일정하게 유지하면서, 휘도를 증가시키는 방법이고, 두 번째 방법은 휘도는 일정하게 유지하면서, 소비 전력을 감소시키는 방법이다. 두 번째 방법에서, 소비 전력을 감소시키려면, 인가 전압을 감소시키거나 방전 전류를 감소시키면 된다.
비교예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도가 도 4에 도시되어 있다. 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 비교예가 본 실시예와 상이한 점은, 제1격벽(381)에 배치된 제1방전전극(360) 및 제2방전전극(370)이 복수 개의 전극부들로 분리되어 있지 않다는 점이다. 다만, 본 실시예의 제1방전전극 및 제2방전전극의 전체적인 폭(W1) 및 두께(H1)는 비교예의 제1방전전극 및 제2방전전극의 폭(W2) 및 두께(H2)와 동일한 것으로 가정한다.
본 실시예와 비교예를 비교하면, 유지 방전 기간에서 본 실시예의 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)의 횡단면적이 비교예의 제1방전전극(360) 및 제2방전전극(370)의 횡단면적보다 작기 때문에, 동일한 방전전압에서 방전전류가 감소하게 된다. 따라서, 본 실시예의 소비 전력이 비교예의 소비 전력보다 감소된다.
반면에, 본 실시예의 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)의 방전 유효 면적은 비교예의 제1방전전극(360) 및 제2방전전극(370)의 방전 유효 면적과 실질적으로 동일하다. 따라서, 유지 방전 시, 방전셀 내의 플라즈마의 밀도는 서로 동일하기 때문에, 본 실시예와 비교예의 휘도는 동일하게 된다.
상기로부터, 본 실시예가 비교예와 비교하여 휘도는 동일하고, 소비 전력은 작기 때문에, 본 실시예의 발광 효율이 비교예의 발광 효율보다 높게 된다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 플라즈마 방전 시 방전 전류가 감소되기 때문에, 소비 전력이 감소되어 발광 효율이 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽; 및
    상기 제1격벽 내에 배치되며, 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되며 제1방전전극 및 제2방전전극을 구비하는 방전전극쌍들을 포함하고,
    상기 각 제1방전전극 및 제2방전전극은 상기 제1기판에 실질적으로 수직방향으로 배치되는 복수 개의 전극부들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판에 실질적으로 수직방향으로 배치되는 제1방전전극의 전극부들은 실질적으로 동일한 사각형 횡단면 형상을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판에 실질적으로 수직방향으로 배치되는 제2방전전극의 전극부들은 실질적으로 동일한 사각형 횡단면 형상을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 스트라이프 형상을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 인접하는 방전셀들 사이에 공통으로 작용하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방전전극쌍들과 교차하며, 상기 제1기판 또는 상기 제2기판 상에 배치되는 어드레스전극들을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어드레스전극들을 덮는 유전체층을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판과 제1격벽 사이에 배치되는 제2격벽; 및
    상기 제2격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 제1형광체층을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판과 제2격벽 사이에 배치되는 제3격벽; 및
    상기 제3격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 제2형광체층을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽은 유전체로 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.
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