KR100228784B1 - 플라즈마 표시소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신규한 구성의 플라즈마 표시소자를 개시한다. 이 플라즈마 표시소자는, 소정의 방향으로 연장되는 배면전극과 이를 구획하는 격벽과 이 격벽 사이의 배면전극 상에 형성되는 형광층을 가지는 배면판과, 상기 배면전극과 직교하는 방향으로 연장되는 전면전극과 이 전면전극 상에 형성되는 유전체층을 가지는 전면판을 구비하는 플라즈마 표시소자에 있어서, 유전체층(26)의 내부에 상기 전면전극(X)과 소정의 간격으로 절연 및 분리되며 상기 전면전극(X)에 직교하는 방향으로 연장되어 상시전압이 인가되는 유지전극(Y)이 매립 형성되는 것을 특징으로 하며, 형광체의 열화를 방지하면서 화소형성 영역의 개구율을 높일 수 있는 이점을 가진다.

Description

플라즈마 표시소자

제1도는 본 발명에 따른 플라즈마 표시소자의 일부절제 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 플라즈마 표시소자의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 배면판 11 : 배면전극

20 : 전면판 X : 전면전극

Y : 유지전극 21, 23 : 투명전극

22, 24 : 금속전극 26 : 유전체층

본 발명은 플라즈마 표시소자에 관한 것으로, 더 상세하게는 교류형 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치에는 고속전자선을 이용한 음극선관을 비롯하여 저속전자선을 이용한 형광표시관, 그리고 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자, 전계발광효과를 이용한 EL표시소자, 전계광학적 효과를 이용한 액정표시 소자등 매우 다양한 종류의 것들이 있다. 이들 종류별 디스플레이 장치는 각각 기능과 구조적 특징을 달리하기 때문에 그 특성에 맞게 선택적으로 적용되고 있다. 이러한 디스플레이 장치들의 공통점은 전기적 화상신호 또는 데이터 신호등을 시각화한다는 점으로서, 각각 디스플레이 장치의 구조적 기능적 개선이 이루어져 왔다. 최근 디스플레이 장치의 개발동향은 대량의 다중정보 표시가 가능하며 대형화면을 가지면서도 가능한 한 그 두께가 얇은 표시장치의 제조를 그 목적으로 하고 있다. 이러한 개발추세에 맞추어 최근에는 플라즈마 표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 플라즈마 표시소자는 크게 AC형과 DC형으로 대별된다.

상기 AC(교류)형 플라즈마 표시소자는 우수한 음극재료가 개발되어 수명측면에서 유리하다. 또한 1994년 일본 전자쇼에서 후지쯔가 출품한 3전극형 면방전 플라즈마 표시소자는 벽결이형 TV의 실현이 유리하다는 이점을 가지고 있다.

이러한 일반적인 AC형 플라즈마 표시소자의 구성은 전면판 또는 배면판 중의 어느 하나에 소정패턴의 양극 및 형광체층이 형성되고, 이와 대향되게 설치된 배면판 또는 전면판 중의 나머지 하나에는 소정패턴의 음극이 형성되어 그 상면에 벽전하의 형성을 위한 유전체층이 형성된다.

이와 같은 AC형 플라즈마 표시소자는 벽전하의 형성에 의한 하전밀도의 향상에 의해 신속한 방전의 개시 및 유지가 가능하다. 그러나 일반적인 주사(scan) 방식의 화상표시에 있어서는 각 화소가 선택 및 방전될 수 있는 듀티 사이클(duty cycle)이 매우 짧으므로 AC형 플라즈마 표시소자라고 하더라도 충분한 발광휘도를 발휘할 수 없게 된다.

이에 따라 음극과 나란하게 유지전극을 형성한 면(面)방전형 플라즈마 표시소자가 출현하였는데, 이는 음극과 유지전극간에 상시 유지방전을 지속시켜 양극과 음극간의 주(主)방전의 개시를 촉진하는 동시에 해당화소의 선택기간이 경과하여도 유지방전을 지속함으로써 듀티 사이클을 연장시켜 표시 화상의 발광휘도를 향상시키게 된다. 이러한 구성에 있어서 음극은 양극과의 사이에 주방전을 일으키는 주전극의 역할을 함과 동시에 유지전극과의 사이에는 유지방전을 일으키는 보조전극의 역할을 함께 수행한다.

전면판과 배면판 중의 어느 하나에는 자외선 여기 형광체로 조성된 형광층이 형성되는 바, 플라즈마 방전에서 발생된 자외선은 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시킴으로서 화상을 표시하게 된다.

그런데 이와 같은 종래의 면방전형 플라즈마 표시소자는 AC형보다 발광휘도는 개선되었으나 다른 부대적인 문제들을 야기한다. 그 원인은 음극과 나란하게 유지전극을 배열함에서 발생되는 문제로서, 이는 특히 자외선 여기 형광체의 선택가능한 종류가 한정되어 형광층이 배면판에 형성될 수밖에 없다는 제약과 관계된다.

즉 형광체는 외부자극에 의해 발광을 하는 불안정한 물질이므로 음극 및 유지전극을 배면판에 배치하면 형광체가 상시 여기되므로 그 수명이 짧아질 수 밖에 없으며, 이상발광을 야기할 우려가 있어 유지방전의 강도를 높일 수 없으므로 개시방전을 효율적으로 촉진할 수 없는 문제가 야기된다.

이와 반대로 음극 및 유지전극을 전면판에 배치한다면 양전극이 투명전극만으로 구성되는 경우에는 문제가 없으나, ITO(Indium Tin Oxide) 등 투명전극의 낮은 도전성에 따라 불투명한 금속전극을 버스(bus) 전극으로 적층 사용하는 것이 불가피하므로, 이러한 구성은 결국 플라즈마 표시소자의 개구율(開口率)을 저하시켜 방전강도의 향상에도 불구하고 충분한 발광휘도를 구현하기는 어렵게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 형광층의 수명이나 화소의 개구율을 저하시키지 않으면서 유지방전을 달성할 수 있는 플라즈마 표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 표시소자는, 소정의 방향으로 연장되는 배면전극과 이를 구획하는 격벽과 이 격벽 사이의 배면전극 상에 형성되는 형광층을 가지는 배면판과, 배면전극과 직교하는 방향으로 연장되는 전면전극과 이 전면전극 상에 형성되는 유전체층을 가지는 전면판을 구비하는 플라즈마 표시소자에 있어서, 유전체층의 내부에 전면전극과 소정의 간격으로 절연 및 분리되며 전면전극에 직교하는 방향으로 연장되어 상시전압이 인가되는 유지전극이 매립 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 구체적인 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제1도 내지 제2도에는 본 발명에 따른 플라즈마 표시소자의 한 실시예가 도시되어 있는데, 설명의 편의상 도면의 좌우방향과 전후방향을 각각 X, Y방향으로 정의하고, 각 기능층들의 상하관계는 도면에서의 상하에 무관하게 적층시의 상하관계로 표시된다.

먼저 배면판(10)의 상면에는 Y방향으로 연장되는 배면전극(11)이 소정의 패턴으로 형성되고 그 상면에는 소요 발광색의 형광체에 의한 형광층(40)이 적층된다. 배면판(10)상에는 화소간의 구획을 위한 격벽(30)이 형성되므로 형광층(40)은 격벽(30) 사이에 적층 형성되며, 격벽(30)의 상부에는 표시 화상의 컨트라스트(contrast) 향상을 위한 블래매트릭스층(31)이 형성되는 것이 바람직하다.

이 배면판(10)과 소정간격 이격되어 그 사이에 방전공간을 형성하는 전면판(20)의 상면에는 배면판(10)의 배면전극(11)과 직교하는 X방향으로 연장되는 전면전극(X)이 형성되는데, 이 전면전극(X)은 광투과의 저하를 방지하기 위해 넓은 면적의 투명전극(21)과, 투명전극(21)의 낮은 도전성에 따른 전압강하를 방지하기 위한 버스(bus)전극 역할을 하는 좁은 면적의 금속전극(23)이 2중 적층되어 구성된다. 한편 이 전면전극(X)상에는 유전체층(26)이 형성되어 전면전극(X) 또는 후술하는 유지전극(Y)에 전류가 인가되면 그 표면에 벽전하가 대전 형성된다. 부호 27은 이 유전체층(26)의 보호층이다.

한편 이 유전체층(26)의 중간에는 전면전극(X)과 소정 두께의 유전체층(26)으로 절연 및 분리된 유지전극(Y)이 형성된다. 이 유지전극(X)은 전면전극(X)과 교차하는 방향, 즉 배면전극에 평행한 Y방향으로 연장되며, 전면전극(X)과 같이 투명전극(22)과 금속전극(24)의 적층으로 구성된다. 이 유지전극(Y)에 의한 광투과의 저해를 방지하기 위해 유지전극(Y)은 더욱 바람직하기로 격벽(30)상에 위치하는데, 이 경우 유지전극(Y)은 금속전극(24)만으로 구성될 수 있다.

한편 이상의 구성에 있어서 주방전을 일으키는 주(主)전극들은 전면전극(X)과 배면전극(11)이며 유지방전을 일으키는 보조전극들은 전면전극(X)과 유지전극(Y)인 바, 전면전극(X)은 주전극과 보조전극으로 교호적으로 동작하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 표시소자의 작용을 설명하면 다음과 같은데, 본 발명 플라즈마 표시소자는 주방전과 유지방전이 반복적으로 교호되므로 어느 것이 먼저라고 할 수 없으나 최초 동작의 개시는 주방전부터 일어나게 된다.

소정의 화소가 선택되면 이 화소에 대응하는 전면판(20)의 전면전극(X)과 배면판(10;예를 들어 음극)의 배면전극(11:예를 들어 양극) 사이에 소정의 전위차가 인가됨으로써 양 전극(X, 11) 간에 주방전이 발생된다. 한편 유지방전은 전면전극(X)과 유지전극(Y)간의 전위차에 의해 발생되는데, 구동의 편의상 모든 화소의 유지전극(Y)은 커먼(common)으로 접속하고 이에 구동전압, 즉 배면전극(11)의 어드레싱(addressing) 전압보다 낮은 상시전압이 인가되도록 하는 것이 바람직하다.

그러면 플라즈마 표시소자의 전원 ON과 동시에 소자의 모든 화소는 유지방전상태에 진입한다. 즉 유지전극(Y)의 상시전압에 의해 유전체층(26)의 표면에는 벽전하가 대전되어 방전공간 내의 방전기체를 대전시킴으로써 방전공간 내에 하전입자를 공급하게 된다. 이러한 유지방전시의 하전입자의 밀도는 플라즈마 발전이 개시되는 임계밀도보다 낮으므로 방전은 아직 개시되지 않은 상태이다.

이러한 상태에서 해당 화소가 선택되어 배면전극(11)에 어드레싱 전압이 인가되면 방전공간의 하전입자 밀도가 임계밀도보다 높아져 플라즈마 방전이 개시된다. 이때 방전공간내의 하전입자의 밀도가 충분히 높여져 있는 상태이므로 낮은 구동전압으로도 방전이 신속히 개시된다. 즉 주방전의 개시전에 유지방전은 방전공간에 프라이밍(priming)입자를 공급하는 역할을 한다.

해당화소의 선택시간이 경과되면 배면전극(11)의 어드레싱 전압의 공급이 중단되어 방전공간 내의 하전입자가 소멸됨으로써 그 밀도가 저하되지만, 유지전극(Y)에 상시전압이 인가되어 하전입자를 계속 공급하고 있으므로 임계밀도 이하로 저하될 때까지 시간이 연장되어 계속 방전상태를 유지, 즉 유지방전을 계속하게 되고, 임계밀도 이하가 되더라도 다음 선택시의 방전개시에 사용될 하전입자의 공급을 계속하게 된다.

이와 같이 작동되는 본 발명에 따른 플라즈마 표시소자는 유지방전이 전면판의 근처에서 이루어지므로 배면판의 형광층이 열화되는 것을 방지할 수 있으면서도, 이에 의해 개구율을 감소시키지 않아 발광휘도의 저하를 방지할 수 있게 된다.

상술한 발명 플라즈마 표시소자는 이상의 실시예에 의해 한정되지 않고 본 발명에 속하는 기술적 범위 내에서 당업자에 의해 변형 가능함은 물론이다.

Claims (1)

1. 소정의 방향으로 연장되는 배면전극과 이를 구획하는 격벽과 이 격벽 사이의 배면전극 상에 형성되는 형광층을 가지는 배면판과, 상기 배면전극과 직교하는 방향으로 연장되는 전면전극과 이 전면전극 상에 형성되는 유전체층을 가지는 전면판을 구비하는 플라즈마 표시소자에 있어서, 상기 유전체층(26)의 내부에 상기 전면전극(X)과 소정의 간격으로 절연 및 분리되며 상기 전면전극(X)에 직교하는 방향으로 연장되어 상시전압이 인가되는 유지전극(Y)이 매립 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자.