KR100295454B1 - 플라즈마 표시패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시패널(PDP)에 관한 것으로서, 방전 공간의 차이에 따른 방전전압을 균일화 하고 스크린상의 휘도 특성을 향상시킨 기판구조를 제공할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명의 PDP 구조에서는, 소정의 방전공간을 유지하며 결합되는 두 개의 기판간 간격을 방전 전극이 배치된 방향을 따라 기판중앙부로 갈수록 점차 증가하도록 구비하였으며,

이에 따라, 방전공간이 증가되는 기판 중앙부로 갈수록 방전에 관여하는 하전입자수가 증가하게 되어 해당위치에서의 방전 개시전압을 저감시킬 수 있게 된다는 이점이 있다.

Description

플라즈마 표시패널{Plasma Display Panel}

본 발명은 유리기판 사이의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 'PDP'라 칭함)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 형성을 위한 전극 상호간의 방전 시 균일한 방전 개시전압 및 휘도를 이룰 수 있도록 하기 위한 패널 구조에 관한 것이다.

일반적으로, PDP는 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 텔레비전, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 있는데 현재 주로 사용하는 가스는 헬륨(He)에 지논(Xe)을 포함한 가스(페닝가스)를 사용한다.

패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부에서 격벽에 의해 구분되는 다수의 화소(셀)를 이루게 되는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이와 같이 구성되는 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로써 역할을 한다.

이와 같은 PDP는 각 셀에 할당된 전극의 수에 따라 2전극형, 3전극형, 4전극형 등으로 분류되는데, 그 중 2전극형은 2개의 전극으로 어드레싱(addressing) 및 유지(sustain)을 위한 전압이 함께 인가되는 것이고 3전극형은 일반적으로 면방전형이라고 불리는 것으로 방전셀의 측면에 위치하는 전극에 인가하는 전압에 의하여 스위칭 되거나 또는 유지되도록 한 것이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 3에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 3전극 면방전형 PDP의 한 예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상, 하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 전면기판(1)과 후면을 이루는 배면기판(2)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합되었다.

전면기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 복수의 방전 유지전극 즉, 커먼전극(C)과 스캔전극(S)이 방전쌍을 이루게 된다. 그리고 상기 2개 전극의 방전전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연 시켜주는 유전층(5)이 형성되고, 유전층(5)위에는 보호층(6)이 형성된다.

배면기판(2)은 복수개의 방전공간 즉, 셀 사이를 구분하는 격벽(3)과, 격벽(3)과 평행한 방향으로 형성되며 스캔전극(S)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 다수의 어드레스 전극(A)과, 각 방전셀의 내부면 중 양측 격벽(3)면과 배면기판(2)면에 형성되어 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 형광층(4)으로 이루어진다.

도 2는 각 방전전극(C,S,A)간의 배열상태를 나타낸 도이고, 도 3은 상, 하부 기판이 결합된 후의 임의의 셀 단면도를 도시한 것이다.

상기와 같이 구성되는 PDP의 종래 기술에 따른 특정 픽셀의 발광과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 해당 셀에서 쌍을 이루는 스캔전극(S)과 커먼전극(C)간에 방전 개시전압이 공급되면 두 전극간에 면방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성된다.

그후, 스캔전극(S)과 해당 어드레스 전극(A)에 어드레스 방전전압이 공급되면 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나게 된다. 그후, 해당 스캔전극(S)과 커먼전극(C)에 유지 방전 전압이 공급되면 어드레스 전극(A)과 스캔전극(S)간의 어드레스 방전 시 발생된 하전입자들로 인해 유지방전이 일어나 셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다.

즉, 전극간의 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스중의 미량 전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다. 상기 발생된 자외선이 형광체(4)를 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(1)을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게된다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 방전 구조에 있어서, 각 방전 유지전극들은 전극 특성(재질, 길이, 폭 등)에 따라 소정의 저항을 띄게 되는데, 이와 같은 저항값으로 인해 전압이 최초 인가되는 패널의 양측 외곽과 전압이 순차적으로 전달되는 패널 중앙부위 간에는 전극 상호간 방전에 관여하는 방전 개시전압이 조금씩 상이하게 된다.

즉, 이와 같은 전극내 저항값으로 인해 패널 일측으로부터 전달되는 전압은 패널 끝단으로 갈수록 인가 전압이 점차 저감되게 되는데, 방전 유지전극쌍의 경우 양단에서 각각 방전 전압이 인가되므로 패널 중앙부에서 상호 간의 전압차가 최소가 되고, 이로 인해 스크린상에 나타나는 휘도가 상대적으로 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 인가되는 전압 차가 상대적으로 적게 나타나는 패널 중앙부로 갈수록 전극간 방전 시 발생되는 하전입자가 증가될 수 있는 방전구조를 제공함으로서, 스크린 패널 전체가 균일한 방전전압 및 휘도특성을 나타낼 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 기판 분리 사시도.

도 2는 PDP의 전극 배치 개략도.

도 3은 종래 기술에 따른 패널 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널 단면도.

도 5는 격벽 높이에 따른 방전 개시전압을 나타낸 그래프.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전면기판 , 2 : 배면기판 , 3 : 격벽 , 4 : 형광체

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단으로, 소정의 방전공간을 유지하며 결합되는 두 개의 기판에는 복수의 전극이 각각 서로 교차되게 배열되어 복수의 픽셀을 구성하고, 상기 각 픽셀을 격리시키기 위한 격벽이 구비되며, 상기 전극에는 복수가 방전쌍을 이루는 방전 유지전극이 포함되는 플라즈마 표시 패널에 있어서:

상기 두 기판간의 간격은, 상기 방전 유지전극이 배치된 방향을 따라 기판중앙부로 갈수록 점차 증가하게 구비된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 격벽은 기판 중앙부측으로 인접되는 타 격벽으로 갈수록 높이가 점차 증가하게 된다.

이와 같이 하면, 기판의 중앙부로 갈수록 방전공간의 면적이 증가되어 전극간 어드레스 방전시 발생되는 하전입자 및 플라즈마의 존재량이 기판 외곽에 비해 상대적으로 증가될 수 있게됨을 알 수 있다.

그 결과, 전극의 저항에 따른 위치별 방전 개시전압 차이를 상기한 바와 같은 하전입자량 증가를 통해 상쇄시킬 수 있게 되어 전체적인 스크린의 균일한 휘도를 확보할 수 있게 된다는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 방전구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널 단면을 도시한 것이다.

본 실시예에 따른 PDP의 기본 구성은 종래 기술에서 설명된 바와 동일한 가운데, 배면기판(2)의 두께는 중앙부 두께(L2)로 갈수록 외곽부 두께(L1)보다 점차 작아지는 형상으로 구비되었다.

이에 따라, 전면기판(1)과 배면기판(2)간의 간격 및 각 위치에 따른 격벽(3) 높이가 외곽부에서 중앙부로 갈수록 점차 증가하게 되고, 어드레스 전극(A)과 스캔전극(S)간의 어드레스 방전시 생성된 하전입자가 존재할 수 있는 방전공간의 면적이 격벽(3) 높이에 따라 동일하게 증가 되어 방전이 최초 형성될 수 있는 방전 개시전압을 그 만큼 감소시킬 수 있게된다.

도 5는 격벽의 높이에 따른 방전 개시전압 관계의 실험결과를 그래프로 도시한 것으로, 결과에 따른 수치를 하기 [표 1]에 나타내었다.

격벽높이(㎛)	방전 개시전압(V)
77	275
105	210
125	185
161	175
173	185
225	175

상기 표에 따르면 격벽의 높이가 증가할때 방전 개시전압은 낮아지며 일정 전압값으로 수렴하는 것을 알 수 있다.

이러한 방전 개시전압의 감소는 격벽의 높이 증가에 따라 방전공간의 면적이 증가됨으로 전극간 방전에 관여하는 하전입자 및 생성되는 플라즈마가 존재할 수 있는 공간이 그만큼 증가되기 때문이다.

즉, 일반적인 격벽(3)의 높이는 100∼120㎛ 정도이므로 패널 중앙부로 갈수록 격벽의 높이를 140∼160㎛정도 까지 증가시키게 되면, 전극의 저항값으로 인한중앙부에서의 낮은 방전 개시전압에서도 외곽부 픽셀과 동시에 발광이 가능하게 되는 것이다.

한편 비교 예로서, 즉 종래의 패널 구조에서는 패널 전체면에서 위치에 따른 불균일한 방전 개시전압 및 이로 인한 휘도의 문제가 발생하였던 것과는 달리, 본 발명에 의하면 상대적으로 낮은 전압이 인가되는 패널 중앙측으로 갈수록 방전 개시전압을 낮출 수 있게 되어 패널 전체면에서 동시에 발광이 될 수 있게된다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 균일한 방전 개시전압 및 이를 통한 휘도 균일성을 향상시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 PDP는 패널 중앙부에서의 방전 개시전압을 낮추어 전체 패널에서의 방전 전압을 균일화 시키고, 스크린상에서 나타나는 휘도특성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 소정의 방전공간을 유지하며 결합되는 두 개의 기판에는 복수의 전극이 각각 서로 교차되게 배열되어 복수의 픽셀을 구성하고, 상기 각 픽셀을 격리시키기 위한 격벽이 구비되며, 상기 전극에는 복수가 방전쌍을 이루는 방전 유지전극이 포함되는 플라즈마 표시 패널에 있어서:

   상기 두 기판간의 간격은, 상기 방전 유지전극이 배치된 방향을 따라 기판중앙부로 갈수록 점차 증가하게 구비됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은, 기판 중앙부측으로 인접되는 타 격벽으로 갈수록 높이가 점차 증가하게 됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널.