KR20000073862A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 녹색형광체가 설치된 방전셀의 에이징 전압 및 모듈에서의 동작 전압이 더 높아 에이징 공정 중에 각 전극 간의 절연 상태가 파괴될 우려가 있고, 모듈에서의 적색, 녹색, 청색과, 백색 전압 영역의 공통영역인 백색 전압이 좁아지게 된다. 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 적색형광체가 설치된 방전셀에 제 1 폭으로 형성된 제 1 어드레스 전극, 청색형광체가 설치된 방전셀에 제 2 폭으로 형성된 제 2 어드레스 전극, 그리고 녹색형광체가 설치된 방전셀에 상기 제 1 폭과 제 2 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 제 3 어드레스 전극을 포함하여 구성된 것이 특징으로 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 녹색 형광체가 설치된 방전셀의 에이징 전압이 낮아져 유전체 절연파괴의 가능성이 감소하였으며, 백색을 안정적으로 나타내기 위한 마진 전압의 최소치가 낮아져 모듈에서의 적색, 녹색, 청색과, 백색 전압 영역의 공통 영역인 백색 전압 마진이 증가하여 회로를 조절할 수 있는 범위가 넓어지는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판의 구조에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널과 액정표시장치(LCD)는 평판형 표시장치 중에서 가장 실용성이 높은 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널은 액정표시장치보다 휘도가 높고 시야각이 넓어 옥외 광고탑 또는, 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 넓다.

일반적인 3전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1a에 도시된 것과 같이 서로 대향하여 설치된 상부기판(10)과 하부기판(20)이 서로 합착되어 구성된다. 도 1b는 도 1a에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면구조를 도시한 것으로서, 설명의 편의를 위하여 하부기판(20) 면이 90°회전되어 있다.

상부기판(10)은 서로 평행하게 형성된 스캔전극(16, 16')과 서스테인 전극(17, 17'), 그리고 스캔전극(16, 16')과 서스테인 전극(17, 17')을 도포하는 유전층(11), 및 보호막(12)으로 구성되어 있으며, 하부기판(20)은 어드레스전극(22)과, 어드레스전극(22)을 포함한 기판 전면에 형성된 유전체막(21), 어드레스전극(22) 사이의 유전체막(21) 위에 형성된 격벽(23), 그리고 각 방전셀 내의 격벽(23) 및 유전체막(21) 표면에 형성된 형광체(24)로 구성되어 있으며, 상부기판(10)과 하부기판(20) 사이의 공간은 헬륨(He), 크세논(Xe) 등의 불활성 가스가 혼합되어 300 내지 700 Torr 정도의 압력으로 채워져 방전영역을 이루고 있다.

스캔전극(16, 16')과 서스테인 전극(17, 17')은 각 방전셀의 광투과율을 높이기 위하여 도 2a와 도 2b에 도시된 것과 같이 투명전극(16, 17) 및, 금속으로 된 버스전극(16', 17')으로 구성되어 있다. 도 2a는 서스테인 전극(17, 17')과 스캔전극(16, 16')의 평면도이며, 도 2b는 서스테인 전극(17, 17')과 스캔전극(16, 16')의 단면도이다. 버스전극(16', 17')은 외부에 설치된 구동 IC로부터 방전전압을 인가받고, 투명전극(16, 17)은 버스전극(16', 17')에 인가된 방전전압을 전달받아 인접한 투명전극(16, 17) 사이에 방전을 일으키는 것이다. 투명전극(16, 17)의 전체 폭은 대략 300 마이크로 미터(㎛) 정도로 산화인듐 또는, 산화주석으로 이루어지고, 버스전극(16', 17')은 크롬(Cr)-구리(Cu)-크롬(Cr)으로 구성된 3층의 박막, 또는 은(Ag)으로 이루어진다. 이 때, 버스전극(16', 17') 라인의 폭은 대략 투명전극(16, 17) 라인의 1/3 정도의 폭으로 설정된다.

이러한 3전극 면방전 방식의 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 동작은 도 3a 내지 도 3d에 도시된 것과 같다.

먼저, 어드레스 전극과 스캔 전극 사이에 구동전압이 인가되면, 도 3a와 같이 어드레스 전극과 스캔 전극 사이에 대향방전이 일어나고, 이 대향방전에 의해 방전셀 내의 불활성가스에서 방출된 전자들 중에 일부가 도 3b에 도시된 것과 같이 보호층 표면에 충돌한다. 이러한 전자의 충돌로 인하여 보호층 표면에서 2차적으로 전자가 방출된다. 그리고, 2차적으로 방출된 전자들은 플라즈마 상태의 가스에 충돌하여 방전을 확산시킨다. 어드레스 전극과 스캔전극 사이의 대향방전이 끝나면, 도 3c에 도시된 것과 같이 어드레스 전극과 스캔전극 위의 보호층 표면에 각각 반대극성의 벽전하가 생성된다.

그리고, 스캔 전극과 서스테인 전극에 서로 극성이 반대인 방전전압이 지속적으로 인가되면서, 동시에 어드레스 전극에 인가되던 구동전압이 차단되면, 도 3d에 도시된 것과 같이 스캔 전극과 서스테인 전극 상호간의 전위차로 인하여 유전층과 보호층 표면의 방전영역에서 면방전이 일어난다. 이러한 대향방전과 면방전으로 인하여 방전셀(cell) 내부에 존재하는 전자들이 방전셀 내부의 불활성 가스에 충돌하게 된다. 그 결과, 방전셀의 불활성 가스가 여기되면서 방전셀 내에 147nm의 파장을 갖는 자외선이 발생한다. 이러한 자외선이 어드레스 전극과 격벽 주위를 둘러싸고 있는 형광체와 충돌하여 플라즈마 디스플레이 패널이 동작하는 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정은 다음과 같다.

먼저, 도 4a에 도시된 것과 같이 플라즈마 디스플레이 패널로 구성될 상부기판과 하부기판을 각각 형성하고, 도 4b에 도시된 것과 같이 상부기판과 하부기판을 합착시켜 기판의 가장자리를 밀봉한다. 그리고, 도 4c에 도시된 것과 같이 밀봉된 기판에 배기관을 설치하여 상부기판과 하부기판이 합착된 방전공간의 공기를 배출시키고, 그 대신에 불활성가스를 주입한다.

그 후, 불활성가스가 주입된 방전셀에 초기방전을 일으켜 에이징 공정을 실시하고, 팁오프(Tip off) 공정으로 배기관을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다.

에이징 공정은 플라즈마 디스플레이 패널이 안정적으로 동작할 때까지 방전셀을 지속적으로 방전시키는 공정이다. 이러한 에이징 공정을 실시하기 위해 각 방전셀의 전극에 인가하는 에이징 전압은 정상적인 동작전압보다 50 내지 200 볼트(V) 정도 더 높고, 패널의 크기가 클수록 높아진다.

또한, 에이징 전압은 도 5에 도시된 것과 같이 적색형광체가 형성된 방전셀과 녹색형광체가 형성된 방전셀, 그리고 청색형광체가 형성된 방전셀에서 각각 다르며 특히, 녹색에서의 에이징 전압이 높아 유전체 절연파괴의 가능성이 높게 된다.

그리고, 적색을 나타내기 위한 에이징 전압과 녹색을 나타내기 위한 에이징 전압, 그리고 청색을 나타내기 위한 에이징 전압이 조금씩 다르며, 특히 백색(white)를 나타내기 위한 에이징 전압은 다른 색을 나타내기 위한 에이징 전압에 비해 월등하게 높아 적색, 녹색, 청색과, 백색의 모듈에서의 적정 전압 영역이 무척 좁아지게 된다.

그런데, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 에이징 전압에 의해 전극 간의 절연상태가 파괴되어 패널을 사용할 수 없는 경우가 발생하며 모듈 동작전압의 여유가 작아서 모듈이 오동작하는 경우가 발생하기도 한다. 그 이유는 에이징 전압이 정상적인 방전전압보다 월등히 높을 뿐만 아니라, 각 방전셀에 형성된 형광체의 종류에 따라 동작 전압의 편차가 크기 때문이다. 따라서, 도 5에 도시된 것과 같이 백색을 나타내기 위한 동작 전압 범위의 최소치와 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나를 나타내기 위한 동작 전압 범위의 최대치 간의 범위가 작아지기 때문이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 녹색셀의 에이징 전압을 낮추어 각 방전셀에 인가되는 에이징 전압의 편차를 줄임으로써, 각 방전셀의 동작전압의 범위의 편차를 줄여 모듈 동작전압의 조절여유를 증폭시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 사시도.

도 1b는 상기 도 1a에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 단면도.

도 2a는 상부기판에 설치된 유지전극의 구조를 도시한 평면도.

도 2b는 상부기판에 설치된 유지전극의 구조를 도시한 단면도.

도 3a 내지 도 3d는 기입방전구간에서 방전셀의 동작을 도시한 도면.

도 4a 내지 도 4c는 일반적인 방법에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 도시한 도면.

도 5은 각 방전셀에 인가되는 에이징 전압의 허용범위를 도시한 그래프.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판 구조를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판 구조를 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 의한 각 방전셀에 인가되는 에이징 전압의 허용범위를 도시한 그래프.

도면의 주요부분에 대한 기호설명

100 : 하부기판 101 : 제 1 어드레스 전극

102 : 제 2 어드레스 전극 103 : 제 3 어드레스 전극

103 : 전극 110 : 격벽

본 발명은 상이한 형광체가 형성된 방전셀마다 어드레스 전극의 폭을 다르게 형성함으로써 하전입자의 발생량을 조절한 것이 특징이다.

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 적색형광체가 설치된 방전셀에 제 1 폭으로 형성된 제 1 어드레스 전극과, 청색형광체가 설치된 방전셀에 제 2 폭으로 형성된 제 2 어드레스 전극, 그리고 녹색형광체가 설치된 방전셀에 제 1, 2 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 제 3 어드레스 전극을 포함하여 구성되어 있다.

이하, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 여러 실시예를 통하여 설명하도록 한다.

(제 1 실시예)

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 것이다.

본 제 1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널에 포함된 제 1 어드레스 전극(101)은 하부기판(100)에서 적색형광체가 설치된 방전셀에 형성되어 있고, 제 2 어드레스 전극(102)은 청색형광체가 설치된 방전셀에 형성되어 있으며, 제 3 어드레스 전극(103)은 녹색형광체가 설치된 방전셀에 다른 형광체가 설치된 방전셀에 형성된 어드레스 전극에 비해 더 넓은 폭을 갖고 형성되어 있다. 그리고, 각 방전셀은 격벽(110)에 의해 구분되어 있다.

제 1 어드레스 전극(101)과 제 2 어드레스 전극(102)은 동일한 크기로 형성될 수도 있고, 상이한 크기로 형성될 수도 있으나, 반드시 제 3 어드레스 전극(103)은 다른 어드레스 전극에 비해 더 넓은 폭으로 형성되어야 한다.

본 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리는 다음과 같다.

도면에는 도시되지 않았지만, 각 어드레스 전극에 방전전압이 인가되면, 유지전극(도면에는 도시되지 않음)과 각 어드레스 전극 사이에서 방전이 일어난다. 이 때, 제 1 어드레스 전극(101)과 제 2 어드레스 전극(102)이 형성된 방전셀보다 제 3 어드레스 전극(103)이 형성된 방전셀에 하전입자가 더 많이 형성된다. 그 이유는 제 3 어드레스 전극(103)의 폭이 제 1 어드레스 전극(101)과 제 2 어드레스 전극(102)보다 넓기 때문이다.

전극의 폭이 넓으면 전계가 형성되는 영역이 넓어져 동일한 전압에서 발생되는 하전입자의 양이 많아진다. 따라서, 제 3 어드레스 전극(103)이 형성된 방전셀, 즉 녹색형광체가 형성된 방전셀의 프라이밍 효과(priming effect)가 다른 형광체가 설치된 방전셀보다 더 높아진다. 그 결과, 동일한 방전전압이 모든 방전셀에 인가된 경우, 녹색형광체가 설치된 방전셀의 전계가 다른 형광체가 설치된 방전셀의 전계보다 더 강해지므로, 녹색형광체의 발광율이 높아진다.

(제 2 실시예)

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 도 7에 도시된 것과 같이 제 3 어드레스 전극(103)의 배선에 제 3 어드레스 전극(103)의 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 전극을 포함하여 구성될 수도 있다. 즉, 본 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제 3 어드레스 전극(103)은 일정한 폭으로 형성된 배선과, 배선 일부에 일정한 간격을 두고 배선의 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 복수개의 전극을 포함하여 구성된 것이 특징이다. 이 때, 배선 일부에 형성된 복수개의 전극 각각의 폭은 제 1 어드레스 전극(101)과 제 2 어드레스 전극(102)의 폭보다 더 넓게 구성된다. 특히, 제 3 어드레스 전극(103)배선에 형성된 각각의 전극은 도 7에 도시된 것과 같이 상부기판의 유지전극이 형성될 부분에 구성되는 것이 바람직하다.

본 제 2 실시예의 동작원리는 다음과 같다. 제 3 어드레스 전극(103)배선에 인가된 방전전압에 의해 제 3 어드레스 전극(103)배선에 형성된 각 전극과 상부기판의 유지전극 사이에 전계가 형성되어 녹색형광체가 형성된 방전셀에 방전이 일어난다. 이 때, 제 3 어드레스 전극(103)배선에 형성된 각 전극의 폭은 제 1, 2 어드레스 전극의 폭보다 더 넓으므로, 제 3 어드레스 전극(103)배선으로 구성된 방전셀의 하전입자가 다른 어드레스 전극으로 구성된 방전셀보다 더 많이 형성된다. 그 결과, 제 3 어드레스 전극(103)배선으로 구성된 방전셀, 즉 녹색형광체가 형성된 방전셀의 프라이밍 효과(priming effect)가 다른 형광체가 설치된 방전셀보다 더 높아진다. 그 결과, 동일한 방전전압이 모든 방전셀에 인가된 경우, 녹색형광체가 설치된 방전셀의 전계가 다른 형광체가 설치된 방전셀의 전계보다 더 강해지므로, 녹색형광체의 발광율이 높아진다.

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 녹색형광체가 설치된 방전셀의 하전입자가 다른 형광체가 설치된 방전셀보다 더 많이 발생되는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 녹색형광체가 설치된 방전셀의 방전전압을 다른 형광체가 설치된 방전셀의 방전전압과 거의 비슷하게 유지할 수 있다. 그 결과, 녹색 형광체가 설치된 방전셀의 에이징 전압이 낮아져 전극 간의 절연이 파괴될 가능성이 감소하며, 도 8에 도시된 것과 같이 각 방전셀을 발광시키는 에이징 전압 간의 편차가 줄어들게 된다. 따라서, 백색을 나타내기 위한 마진 전압의 최소치가 낮아져 모듈에서의 적색, 녹색, 청색과, 백색 전압 영역의 공통영역인 백색 전압 마진이 증가하여 회로를 조절할 수 있는 범위가 넓어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 적색형광체가 설치된 방전셀에 제 1 폭으로 형성된 제 1 어드레스 전극,

   청색형광체가 설치된 방전셀에 제 2 폭으로 형성된 제 2 어드레스 전극,

   녹색형광체가 설치된 방전셀에 상기 제 1 폭과 제 2 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 제 3 어드레스 전극을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 폭과 제 2 폭은 동일한 크기임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 어드레스 전극은

   제 3 폭으로 형성된 배선,

   상기 배선 일부에 일정한 간격을 두고 상기 제 3 폭보다 넓은 폭으로 형성된 복수개의 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.