KR910009632B1 - 트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판

제1도는 종래 트리거전극을 갖는 플라즈마 평면 표시판의 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 플라즈마 평면 표시판의 사시도.

제3도는 제2도의 절단선 A-A′의 단면도.

제4a-c도는 트리거전극, 캐소드전극 및 애노드전극에 동작을 위해 인가되는 전압 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배면유리판 2 : 전면유리판

3 : 트리거전극 6 : 유전체층

12 : 캐소드전극 14 : 애노드전극

16 : 격벽

본 발명은 플라즈마 평면 표시판에 관한 것으로서, 특히 측면 방전을 하는 전극구조를 갖는 플라즈마 평면 표시판에 관한 것이다. 문자 또는 도형을 표시하기 위해 X-Y 매트릭스형의 플라즈마 평면 표시판이 사용된다. 플라즈마 평면 표시판에 화상을 표시하기 위해서는 중간계조 표시가 가능해야 한다. 이러한 중간계조 표시를 하는 방법으로는 일정한 시간내에 각 화소들의 점등횟수를 조절하는 방법 또는 인가되는 펄스폭을 조절하여 점등시간을 조절하는 방법이 사용된다. 따라서 여러단계의 중간계조를 위해서는 상기 표시판이 고속으로 구동되어야 한다. 특히 플라즈마를 이용한 평면표시판을 칼라 텔레비젼 수상기의 화면으로 사용하기 위해서는 다단계 중간계조 표시가 가능해야 화상표시가 가능하게 된다. 따라서 플라즈마 평면 표시판이 칼라화면으로 사용되기 위해서는 고속 방전을 해야하며 방전시 발생되는 자외선이 적,녹,청이 형광체를 자극하여 칼라화를 이루게 된다.

종래의 트리거(Trigger)전극을 이용한 X-Y 매트릭스 구조의 플라즈마 평면 표시장치로서는 제1도에 도시한 바와같은 표시판이 있다.

제1도에 도시한 트리거전극을 이용한 X-Y 매트릭스 구조의 플라즈마 표시판은 소니(Sony)사가 개발한 것으로 미합중국 특허번호 제4,562,434호에 개시된 바 있다. 즉, 제1도에 도시한 바와 같이 이 표시판은 배면유리판(1)과 전면유리판(2) 그리고 상기 배면유리판(1)의 내부표면에 Y방향으로 서로 평행하게 형성된 트리거전극(3)들 그리고 상기 배면유리판(1)과 트리거전극(3)들 상부에 형성된 유전체층(6) 그리고 유전체층(6)상에 있으며 상기 트리거전극(3)들 사이의 상기 트리거전극(3)과 평행하게 형성된 캐소드(Cathode)전극(4)들 그리고 상기 캐소드전극(4)들과 유전체층(6)상에 상기 캐소드전극(4)들과 수직하며 서로 평행하게 배치 형성된 절연체층으로된 격벽(7)과 상기 전면유리판(2)의 내부표면에 상기 격벽(7)과 평행하게 형성되고 상기 배면유리판(1)과 전면유리판(2) 사이에 방전개스를 충전하고 밀봉할때 상기 캐소드전극(4)과 교차하며 상기 격벽(7)들 사이에 X방향으로 배치되는 애노드(Anode)전극(5)들로 구성되어 있다. 이와같은 구조의 플라즈마 평면 표시판은 트리거전극을 사용함으로써 방전지연 시간을 단축시키고 구동전압(방전개시전압)을 낮추는데는 성공할 수 있다. 즉, 상기와 같은 종래의 표시판은 캐소드전극(4)과 트리거전극(3) 사이에서 보조방전을 일으키고 상기 보조방전에서 발생된 전하를 이용하여 캐소드전극(4)과 애노드전극(5) 사이의 주방전을 급속히 발생시키므로 방전지연 시간이 단축되어 고속 구동이 가능하다. 그러나 상기의 표시판은 주방전이 캐소드전극(4)과 애노드전극(5) 사이의 수직방향에서 발생되기 때문에 상기 표시판을 칼라표시판으로 사용하는 경우에 있어서는 형광체의 손상과 방전특성이 변하는 결점이 있게 된다. 또한 전면유리판(2)의 내부표면에 애노드전극(5)들이 배치되고 배면유리판(1)과의 조합에 있어 상기 애노드전극(5)들이 상기 격벽(7)들 사이에 오도록 정확히 정렬시켜 밀봉해야 하는 문제점이 있게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 고속구동이 가능하며 칼라화함에 있어서도 형광체의 손상과 방전 특성이 변화를 방지할 수 있는 측면 방전구조의 플라즈마 평면 표시판을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 대형판넬의 제작이 용이한 측면 방전 구조의 플라즈마 평면 표시판을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플라즈마 평면 표시판에 있어서, 절연물질로 된 배면유리판과, 절연물질로 되고 투명한 전면유리판과, 상기 배면유리판 상에 Y방향으로 신장하며 서로 이격하여 평행하게 형성된 스트라이프상의 다수의 트리거전극들과, 상기 트리거전극들과 상기 배면유리판 상에 도포된 유전체층과, 상기 유전체층의 상부에 상기 트리거전극들과 수직하게 교차하며 X방향으로 신장하는 스트라이프상의 다수의 캐소드전극들과, 상기 유전체층의 상부에 상기 캐소드전극들 사이에 상기 캐소드전극들과 소정 간격을두고 평행하게 형성된 스트라이프상의 다수의 애노드전극들과, 상기 전면유리판상에 상기 트리거전극들 만큼 서로 이격하여 방전확대를 방지하기 위해 절연물질로 형성된 Y방향으로 신장하는 서로 평행한 다수의 격벽들과, 상기 전면유리판과 배면유리판 상에 밀봉 봉입된 방전용 개스로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 플라즈마 평면 표시판의 사시도를 나타낸 도면이며 제3도는 제2도의 단면도를 나타낸 도면이다.

제2도에 나타낸 바와 같은 플라즈마 평면 표시판은 배면유리판(1), 전면유리판(2), 그리고 상기 배면유리판의 내부 표면상에 Y방향으로 서로 평행하게 스트라이프상으로 형성된 다수의 트리거전극(3)들, 상기 배면유리판(1)과 트리거전극(3)들 상부에 형성된 유전체층(6), 상기 유전체층(6)상에 있고, 상기 트리거전극(3)들과 수직하게 교차하며 X방향으로 신장하는 다수의 캐소드전극(12)들, 상기 유전체층(6)상에 있으며 상기 캐소드전극(12)들 사이에 상기 캐소드전극(12)과 소정간격을 두고 평행하게 스트라이프상으로 형성된 다수의 애노드전극(14)들, 상기 전면유리판(2)의 내부표면에 상기 트리거전극(3)과 평행하게 형성되고, 상기 배면유리판(1)과 전면유리판(2) 사이에 방전개스를 충전하고 밀봉할때 상기 캐소드전극(12) 및 애노드전극(14)과 교차하며 상기 트리거전극(3)들 사이에 Y방향으로 배치되는 절연재료로 형성된 격벽(16)들로 구성된다. 상기 격벽(16)들은 상기 트리거전극(3)들의 폭만큼 이격되어 있다. 또한 상기 플라즈마 평면 표시판이 칼라표시판으로 사용될 경우에는 상기 격벽(16)들과 수직으로 교차되게 상기 캐소드전극(12)과 애노드전극(14) 사이의 방전라인에 평행하게 전면유리판(2) 표면에 적,녹,청의 형광체들이 있게 된다.

상기와 같은 구조의 플라즈마 평면 표시판의 제조는 하기와 같다.

투명 또는 불투명한 배면유리판(1)의 상부에 공지의 전자빔 증착법(Electron Beam Evaporation)이나 스퍼터링(sputtering)법으로 Y방향으로 이격하여 서로 평행한 두께 약 1.5㎛ 정도의 다수의 트리거전극(3)들을 형성한다.

상기 트리거전극(3)은 니켈 또는 금등의 금속도체가 사용될 수 있으며 또는 산화주석 또는 산화인듐의 투명도체가 사용될 수도 있다. 상기 트리거전극(3)을 형성한 상기 배면유리판(1)의 상부에 산화실리콘 또는 산화알루미늄 등의 유전체층(6)을 약 3.0-3.5㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 그후 상기 트리거전극(3)들과 같은 물질로 상기 트리거전극(3)들과 수직하게 교차하는 X방향의 서로 평행한 다수의 캐소드전극(12)과 애노드전극(14)의 쌍들을 형성한다. 이때 하나의 화소(Pixel)를 이루는 캐소드전극과 애노드전극 즉(12a)와 (14a), (12b)와 (14b), (12c)와 (14c)의 거리는 1-2㎛로 하고 캐소드전극(12)과 애노드전극(14)의 쌍으로 이루어지는 각 화소간의 거리(Pixel Pitch)는 1000㎛ 정도로 유지한다. 한편 전면유리판(2)에는 후막인쇄법으로 절연 페이스트(Paste)를 90㎛정도 인쇄한 다음 소성과정을 거쳐 격벽(16)을 형성한다. 그후 본 발명에 따른 플라즈마 평면 표시판이 단색 표시판으로 사용되는 경우에는 전면유리판(2)을 전면유리판에 접착된 격벽(16)이 트리거전극(3)들 사이에 위치하도록 정렬하여 봉지공정을 거쳐 부착시킨후 전면유리판(2)과 배면유리판(1)사이에 크세논(Xe)과 0.3% 아르곤(Ar)의 혼합기체를 500Torr정도의 압력으로 봉입한다.

한편 본 발명의 플라즈마 평면 표시판이 칼라 표시판으로 사용될 경우에는 전면유리판(2)의 내부표면에 X방향으로 대략 격벽(16)의 폭만큼의 부분을 이격시켜 차례로 공지의 적색 형광층들을 형성하고 Y방향으로는 대략 화소간의 간격만큼 이격시켜 X방향으로 차례로 녹색의 형광체층들과 청색의 형광체층들을 형성시킨다.

그후 전면유리판(2)상의 격벽(16)들이 배면유리판(1)상의 트리거전극(3)들 사이에 오도록 정렬하여 봉지공정을 거쳐 부착시킨후 전면유리판(2)과 배면유리판(1) 사이에 전술한 혼합개스를 주입시킨후 봉착시켜 평면플라즈마 표시판을 완성한다.

제4a-c도는 본 발명의 플라즈마 평면 표시판에 사용되는 전압 파형도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 플라즈마 평면 표시판의 동작을 쉽게 설명하기 위하여 제2도의 트리거전극(3b)와 캐소드전극(12c) 및 애노드전극(14c)에 의해 선택되는 방전셀로 동작하는 경우를 설명한다.

상기 셀이 방전을 일으키기 위해서는 제4a도와 같이 제180볼트의 전압을 트리거전극(3b)에 인가한다. 동시에 제4b도와 같이 캐소드전극(12c)을 100볼트에서 0볼트로 스위칭시킨다.(시간 t1) 그러면 트리거전극(3b)와 캐소드전극(12c) 사이에 180볼트의 전압이 인가되며 이 인가전압에 의해 상기 트리거전극(3b)와 캐소드전극(12c) 사이의 부분에서 방전이 일어난다. 그러나 이 방전은 캐소드전극(12c)와 트리거전극(3b) 사이의 유전체층(6)이 캐패시터로 작용하기 때문에 상기 유전체층 상부에 벽전하가 모여 안정된 상태로 되며 상기 방전은 급히 중단된다. 상기 방전에 의해 벽전하가 생성된 시간 t2에 제4c도와 같이 애노드전극(14c)을 100볼트에서 180볼트로 스위칭을 시키면 상기 캐소드전극(12c)과 애노드전극(14c) 사이에는 180볼트의 전압이 인가되며 상기 방전에 의해 생성된 벽전하의 도움으로 프라이밍(Priming) 효과에 의해 상기 셀에 주방전이 일어나게 된다.

이러한 주방전이 발생되는 순간인 시간 t3에서 제4a도에 나타낸 바와 같이 트리거전극(3b)을 100V로 한다.

한편 상기 셀에 격벽(16a)(16b)을 설치함으로써 상기 셀에서 주방전이 계속됨에 따라 상기 캐소드전극(12c)과 애노드전극(12c)을 따라 방전면이 확장해 나가는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉 상기 주방전에 의해 생성된 프라이밍 입자에 의해 인접셀로 방전이 확장되는 것을 격벽(16a)(16b)의 형성으로 방지하는 것이다.

전술한 주방전이 발생한후 시간 t4에서 제4b도 및 제4c도에 나타낸 바와 같이 캐소드전극(12c)와 애노드전극(14c)을 모두 100볼트로 스위칭시키면 상기 주방전은 정지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 캐소드전극과 트리거전극에 전압을 인가하여 보조방전으로 프라이밍 입자를 발생하고 그후 캐소드전극과 애노드전극에 인가되는 전압에 의해 주방전이 유지되게 한다. 따라서 보조방전시 인가되는 전압은 방전개시 전압 이상의 전압이 인가되어야 하며 그후 방전유지 전압은 상기 방전개시 전압보다 낮은 전압에서 상기의 보조방전에서 발생된 프라미잉 입자로 방전이 유지됨은 잘 알려져 있는 사실이다. 따라서 제4c도의 애노드 공급전압은 180볼트 이하의 방전 유지전압 일 수도 있음을 유의하여야 한다.

또한 상기 방전셀의 상부에 있는 전면유리판(2)의 표면에 적색 또는 녹색 또는 청색의 활성층을 도포하면 상기 주방전에 의해 발생된 자외선에 의해 상기 활성층이 적색 또는 녹색 또는 청색의 빛으로 발광을 하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 트리거전극의 사용으로 방전개시 전압을 낮출 수 있고 방전개시 지연시간이 짧아 고속구동이 가능함으로써 다단계 중간조계조 표시가 가능하게 된다. 또한 본 발명은 주방전이 면방전 형태로 이루어지므로 칼라화 하는 경우 전면 유리에 부착된 형광체 손상을 방지할 수 있고 또한 이온충격에 의한 형광체 손상을 극소화하여 표시판 내부의 오염을 막을 수 있으므로 일정한 방전 특성을 유지할 수 있다.

또한 본 발명은 제작시 동일 유리판상에 모든 전극을 배치시켰기 때문에 방전개시 전압이 배면유리판과 전면유리판 사이의 간격과 관계없게 될뿐 아니라 대형표시판의 제작이 용이한 이점이 있다.

Claims (4)

1. 플라즈마 평면 표시판에 있어서, 절연물로된 배면유리판(1)과, 절연물로 되고 투명한 전면유리판(2)과, 상기 배면유리판(1)상에 Y방향으로 신장하며 서로 이격하여 평행하게 형성된 스트라이프상의 다수의 트리거전극(3)들과, 상기 트리거전극(3)들과 상기 배면유리판(1)상에 도포된 유전체층(6)과, 상기 유전체층(6)의 상부에 상기 트리거전극(3)들과 수직하게 교차하며 X방향으로 신장하는 스트라이프상의 다수의 캐소드전극(12)들과, 상기 유전체층(6)의 상부에 상기 캐소드전극(12)들 사이에 상기 캐소드전극(12)들과 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 스트라이프상의 다수의 애노드전극(14)들과, 상기 트리거전극(3)의 폭만큼 이격되어 상기 전면유리판(2)의 내부 표면에형성되고 방전확대를 방진하기 위해 절연물질로 형성된 Y방향으로 신장하는 서로 평행한 다수의 격벽(16)들과, 상기 전면유리판(2)과 배면유리판(1) 사이에 밀봉 봉입된 방전용 개스로 구성됨을 특징으로 하는 트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판.
2. 제1항에 있어서, 상기 전면유리판(2)의 내부표면에 상기 캐소드전극(12) 및 애노드전극(14)과 평행하게 Y방향으로 적색, 녹색, 청색의 형광층이 교대로 배열됨을 특징으로 하는 트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판.
3. 제1항에 있어서, 상기 격벽(16)들은 후막 인쇄법을 사용하여 형성된 층임을 특징으로 하는 트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판.
4. 제1항에 있어서, 상기 트리거전극(3), 캐소드전극(12) 및 애노드전극(14)들은 전자빔 증착법 또는 스퍼터링법을 사용하여 박막으로 형성된 층임을 특징으로 하는 트리거전극을 갖는 면방전형 플라즈마 평면 표시판.

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