KR100252992B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel ; PDP)에 관한 것으로, 복수개의 격벽 및 각 격벽 사이에 형광체와 제 1 전극이 제 1 기판상에 형성되고, 복수개의 제 2 전극이 제 2 기판상에 형성되며, 인접한 유전체층과 분리되도록 각각의 제 2 전극 표면상에 유전체층을 형성함으로써, 벽전압을 높여 방전전압을 낮출 수 있어 전력소모가 적다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널

본 발명은 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel ; PDP)에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 액정표시소자(LCD)와 함께 차세대 디스플레이 소자로 떠오르고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 화면이 크고 두께가 얇아 벽걸이 TV, 가정 극장(home theater)용 디스플레이, 워크스테이션(workstation)용 모니터 등 많은 응용이 기대되고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리는 He+Ne 또는 Ne+Xe 가스의 방전시 플라즈마(plasma)로부터 발생하는 자외선이 형광체를 자극하여 형광체 전자가 여기상태에서 기저상태로 되돌아 올 때 에너지차에 의해서 발생하는 가시광선을 이용하여 화상을 나타내는 소자이다.

이와 같은 동작원리를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 지대한 영향을 미치는 것 중의 하나가 전극과 전극 사이의 방전이다.

이 방전은 소자의 휘도에 큰 영향을 미치는데, 플라즈마 디스플레이 패널에서는 일반적으로 방전을 3가지로 구분한다.

첫 번째 방전은 최초의 방전을 위한 라이트(write) 방전이고, 두 번째 방전은 라이트된 방전셀의 방전을 유지시키는 서스테인(sustain) 방전이며, 세 번째 방전은 서스테인되고 있는 방전셀의 서스테인을 멈추게 하는 소거 방전이다.

여기서, 라이트 방전은 어드레스 방전이라고도 한다.

방전은 전극상에 형성되는 유전체와 밀접한 관계가 있는데, 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 구조단면도로서, 구조적인 설명을 위해 상판을 실제 위치에서 90도 회전시켜 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 그 구조를 살펴보면 상부기판(1)과 하부기판(2) 사이에 크로스토크(crosstalk)를 방지하기 위해 일정 간격을 갖고 격벽(barrier rib)(3)이 형성되고, 각 격벽(3) 사이의 하부기판(2)상에는 어드레스(address) 전극(4)이 형성된다.

그리고, 어드레스 전극(4)을 포함한 격벽(3) 측면에는 형광체층(5)이 형성되고, 상부기판(1)상에는 서스테인(sustain) 전극(6) 및 스캔(scan) 전극(7)이 일정 간격으로 형성된다.

또한, 서스테인 전극(6) 및 스캔 전극(7)을 포함한 상부기판(1)상에는 전극 보호 및 벽전하 축적에 의한 방전유지용 유전체층(8) 및 유전체 보호막인 MgO층(9)이 형성되고, 상부기판(1)과 하부기판(2) 사이에는 상부기판(1)과 하부기판(2)을 씰링(sealing)하는 프릿 글래스(flit glass)(10)가 형성된다.

상기와 같은 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전원리를 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 2f는 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 형태를 보여주는 도면으로서, 먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극(4)과 스캔 전극(7) 사이에서 최초의 방전을 위한 라이트 방전이 일어나면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 라이트 방전후 방전공간에 전하들이 생성되고 이 생성된 전하들은 셀 내부의 전계에 의해서 드리프트하여 전극쪽으로 이동하여 이 전하들이 유전체층 표면에 축적되면 변전하를 형성하게 된다. 여기서, 서스테인 펄스전압을 계속 인가하여도 셀 내부의 실효전압(effective voltage)이 방전 유지전압보다 낮게 되면 방전을 계속적으로 지속하기 어렵게 된다. 즉, 방전이 개시되는 전압은 벽전압과 방전유지전압의 합보다 클 때 방전이 지속되는 것이다.

그리고, 도 2c에 도시된 바와 같이, 서스테인 전극(6)과 스캔 전극(7)에 반대 극성의 전압을 걸어주면 벽전하에 의한 전압과 외부에서 걸어주는 전압의 합에 해당되는 전압이 방전공간에 인가되어 서스테인 방전이 일어나고, 도 2d에 도시된 바와 같이, 서스테인 방전후에 벽전하는 서스테인 전극(6)과 스캔 전극(7)쪽에 각각 반대로 형성된다.

이러한 서스테인 방전의 매커니즘이 반복되는 동안 방전이 지속되어 셀내부가 발광하게 되는 것이다. 한편, 발광의 소거는 도 2e 및 2f에 도시된 바와 같이, 소거방전을 시킴으로써 서스테인 방전을 멈추게 된다.

이 소거방전은 폭 및 높이가 낮은 펄스를 인가함으로써, 서스테인 전극(6)과 스캔 전극(7)은 방전을 일으키거나 벽전하를 형성할 시간이 없어 서스테인 펄스를 인가하여도 방전이 일어나지 않게 된다.

이와 같이 플라즈마 디스플레이 패널은 상기에 설명한 3가지 방전에 의해 디스플레이 되는데, 서스테인 방전시 서스테인 전극과 스캔전극 사이에 양전하들과 음전하들이 서로 섞이게 되어 상쇄되어 버림으로써 그 상쇄된 만큼 벽전압 자체가 줄어들게 된다. 이는 감소된 벽전하만큼 방전유지전압을 높여야 하므로 전력소모가 많다.

그 이유는 서스테인 전극(6)과 스캔 전극(7) 전면에 유전체층(8)이 형성됨으로써, 서스테인 방전시 서스테인 전극(6)과 스캔 전극(7) 사이에 양전하들과 음전하들이 서로 섞이게 되어 상쇄되어 버린다.

이는 벽전하에 의한 전압을 떨어뜨리는 주요 원인이 되어 그 만큼 방전개시전압을 높여야 하므로 전력소모가 많다.

종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

유전체층이 서스테인 전극과 스캔 전극 전면에 도포되어 벽전하에 의한 전압을 떨어뜨림으로써, 방전시 전력소모가 많다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 전극에 따로따로 유전체층을 형성하여 벽전하에 의한 전압을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 구조단면도

도 2a 내지 2f는 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 형태를 보여주는 도면

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 구조단면도

도 4a 및 4b는 종래와 본 발명의 유전체층에 형성된 벽전하를 보여주는 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 상부기판 12 : 하부기판

13 : 격벽 14 : 어드레스 전극

15 : 형광체층 16 : 서스테인 전극

17 : 스캔 전극 18 : 유전체층

19 : 프릿 글래스

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 특징은 복수개의 격벽 및 각 격벽 사이에 형광체와 제 1 전극이 제 1 기판상에 형성되고, 복수개의 제 2 전극이 제 2 기판상에 형성되며, 인접한 유전체층과 분리되도록 각각의 제 2 전극 표면상에 유전체층을 형성하는데 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 구조단면도로서, 구조적인 설명을 위해 상판을 실제 위치에서 90도 회전시켜 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 크로스토크(crosstalk)를 방지하기 위해 상부기판(11)과 하부기판(12) 사이에 일정 간격을 갖고 형성되는 격벽(barrier rib)(13)과, 각 격벽(13) 사이의 하부기판(12)상에 형성되는 어드레스(address) 전극(14)과, 어드레스 전극(14)을 포함한 격벽(13) 측면에 형성되는 형광체층(15)과, 상부기판(11)상에 일정 간격으로 형성되는 서스테인(sustain) 전극(16) 및 스캔(scan) 전극(17)과, 전극을 보호하고 벽전하 축적에 의한 방전을 유지하기 위해 서스테인 전극(16) 및 스캔 전극(17)상에 각각 형성되는 유전체층(18)과, 상부기판(11)과 하부기판(12)을 씰링(sealing)하기 위해 상부기판(11)과 하부기판(12) 사이에 형성되는 프릿 글래스(flit glass)(19)로 구성된다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에서 중요한 점은 종래와 같이 서스테인 전극(16) 및 스캔 전극(17)을 포함한 상부기판(11) 전면에 유전체층(18)을 형성하지 않고 서스테인 전극(16) 및 스캔 전극(17)이 포함되도록 그 전극위에만 유전체층(18)을 따로따로 형성한 점이다.

이처럼 각 전극에 따로따로 유전체층을 형성하는 이유는 다음과 같다.

종래에는 유전체층을 전체 전극 전면에 도포되어 있어서 그 전극 사이에서 양전하와 음전하가 상쇄되기 때문에 상쇄된 만큼 벽전압이 낮아지게 된다. 방전을 지속시키기 위한 전압은 벽전압과 서스테인 펄스전압의 합이 되므로 벽전압이 감소되는 만큼 서스테인 펄스전압을 높여주어야 하므로 높은 방전 유지전압이 필요했지만 본 발명에서는 각 전극에 유전체층을 따로따로 형성하여 +, - 전하들을 분리하고 그 분리된 전하들은 각 전극에 형성된 유전체층에만 집중되어 벽전압을 높여준다. 본 발명은 상승된 벽전압만큼 방전유지전압을 낮출 수 있기 때문에 전체방전에 필요한 전압을 효과적으로 낮출 수 있다.

즉, 서스테인 전극(16)과 스캔 전극(17) 사이의 유전체층을 없애줌으로써, 그 사이에서 차징(charging)되는 것을 억제할 수 있기 때문에 보다 높은 벽전압(wall voltage)을 유지할 수 있다.

도 4a 및 4b는 종래와 본 발명의 유전체층에 형성된 벽전하를 보여주는 도면으로서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 종래에는 전극들 전면에 유전체층이 형성되어 전극 사이에서 양전화와 음전하들이 섞여서 서로 상쇄되므로 벽전압을 떨어뜨렸지만, 본 발명에서는 도 4b에 도시된 바와 같이, 전극과 전극 사이의 유전체층을 분리하여 전극사이의 양전하와 음전하의 상쇄가 이루어지는 유전체층을 없애줌으로써 양전하들과 음전하들이 해당 전극쪽으로만 집중되어 그 만큼 벽전압이 높아진다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

각각의 전극에 유전체층을 따로따로 형성하여 벽전압을 높임으로써, 방전시 방전유지전압을 그 만큼 낮출 수 있으므로 전력소모가 적다.

Claims (1)

1. 복수개의 격벽이 형성되고 상기 각 격벽 사이에 형광체와 제 1 전극이 형성된 제 1 기판과, 복수개의 제 2 전극이 형성된 제 2 기판을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   상기 각각의 제 2 전극 표면상에 유전체층을 형성하여 인접한 유전체층과 분리시킴을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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