KR100335099B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 백색 화질이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이 목적이며, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 적색과 녹색 및, 청색의 휘도차로 이하여 백색의 순도가 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 소정의 기판 위에 일정한 간격을 두고 연속하여 형성된 복수개의 제 1 격벽들과, 제 1 격벽에 직교하도록 연속하여 형성되어 제 1 격벽들 간의 사이에 방전셀을 이루는 복수 쌍의 유지전극들, 그리고 한 쌍의 유지전극 사이마다 유지전극에 평행하고, 방전셀 중에서 적색을 구현할 방전셀과 녹색을 구현할 방전셀 및 청색을 구현할 방전셀마다 서로 다른 폭으로 형성된 제 2 격벽을 포함하여 이루어져 적색과 녹색 및, 청색의 휘도차가 해소되어 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우보다 백색의 순도가 높아지는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 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 형성된유전체막(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 400 내지 500 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 박막으로 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 의해방전셀 내의 불활성가스에서 이온화된 이온들, 혹은 준여기상태의 원자들 중 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 각 어드레스 전극과 스캔전극 위의 보호층 표면에는 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.
이 때, 플라즈마 디스플레이의 휘도는 스캔전극과 서스테인 전극 사이에 흐르는 방전전류에 비례한다. 따라서, 방전전류가 크면, 플라즈마 디스플레이 패널의 화면이 밝아진다. 또한, 스캔전극과 서스테인 전극 간의 간격이 멀수록 방전셀의 휘도가 향상된다. 그 이유는 전극 간의 방전 거리가 증가하여 양광주 영역(positive column)의 자외선이 발생하기 때문이다.
그리고, 플라즈마 디스플레이 패널이 구현하는 백색(white color) 화면은 적색방전셀과 녹색방전셀 및, 청색방전셀 간의 휘도비에 의하여 색이 결정된다. 이 때, 백색 화면의 화질은 색온도가 높을수록 사실적으로 느껴진다.
일반적으로 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀에 형성된 형광체의 휘도비는 대략적으로 적색과 녹색, 및 청색의 순으로 2:3:1 정도의 값을 갖는다. 따라서, 백색을 나타내기 위하여 모든 방전셀을 방전시키면 순백색이 잘 나타나지 않는다. 그리고, 이 때의 색온도는 대략 5000 도(度) 정도이다.
그런데, 대체적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 그 휘도가 형광등 또는, 네온등과 같은 방전관에 비하여 낮아 CRT를 대체할 차세대 표시장치로서 부족한 면이 많다. 그 이유는 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 방전셀이 형광등 또는, 네온등과 같은 방전관에 비하여 방전을 일으키는 전극 사이의 거리가 짧아 발광효율이 좋은 양광주 영역의 자외선을 이용하지 못하기 때문이다.
그리고, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 적색형광체가 형성된 방전셀와 청색형광체가 형성된 방전셀 및, 녹색형광체가 형성된 방전셀 간의 휘도비가 달라 백색(white color)의 화질이 좋지 않다는 문제점도 있다. 즉, 적색형광체의 발광휘도에 비하여 녹색형광체의 발광휘도가 더 높고, 적색형광체의 발광휘도에 비하여 청색형광체의 발광휘도가 더 낮으므로, 백색의 순도가 떨어지는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널보다 더 높은 발광휘도와 발광효율을 가지고, 각 방전셀 간의 휘도비를동일한 수준으로 조절하여 백색 화질이 향상된 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 4는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 도nd한 사시도.
도 5는 상기 도 4에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 평면도
도면의 주요부분에 대한 기호설명
100 : 상부기판 110 : 유전체층
120 : 보호막 131, 132 : 유지전극의 투명전극
131', 132' : 유지전극의 금속전극 200 : 하부기판
210 : 제 1 격벽 221 : 제 2' 격벽
222 : 제 2'' 격벽 223 : 제 2''' 격벽
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9 ... : 어드레스전극
Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9 ... : 제 1 유지전극
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8, Z9 ... : 제 2 유지전극
R : 적색을 구현할 방전셀 G : 녹색을 구현할 방전셀
B : 청색을 구현할 방전셀
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 격자형 격벽의 일부가 서로 다른 형광체가 형성된 방전셀마다 각각 다른 두께로 형성된 것이 특징이다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 기판 위에 일정한 간격을 두고 연속하여 형성된 복수개의 제 1 격벽들과, 제 1 격벽에 직교하도록 형성되어 제 1 격벽들 간의 영역에 방전셀을 이루는 복수 쌍의 유지전극들, 그리고 유지전극에 사이에 적색을 구현할 방전셀과 녹색을 구현할 방전셀 및 청색을 구현할 방전셀마다 서로 다른 폭으로 형성된 제 2 격벽을 포함하여 이루어져 있다. 도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 평면도이다.
제 1 격벽(210)은 일반적으로 널리 알려진 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 것과 같이 소정의 기판 위에 일정한 간격을 두고 연속하여 형성되어 있다. 이러한 제 1 격벽(210)은 일반적으로 하부기판(200)에 설치되나, 필요에 따라 상부기판(100)에 설치될 수도 있다.
유지전극은 제 1 격벽(210)에 직교하도록 연속하여 형성되어 있다. 그리고, 이러한 유지전극들은 제 1 유지전극(131, 131')과 제 2 유지전극(132, 132')으로 한 쌍씩 짝을 이루어 제 1 격벽(210)들 간의 영역에 일정한 폭의 방전셀을 이룬다. 이 때, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 것과 마찬가지로 유지전극 위에 유전체층(110)과 보호막(120)을 부가적으로 더 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 각 유지전극은 투명전극(131, 132)과 금속전극(131', 132')으로 구성될 수도 있다.
제 2 격벽(221, 222, 223)은 유지전극에 평행하도록 형성되어 있고, 제 1 유지전극(131, 131')과 제 2 유지전극(132, 132') 사이마다 형성되어 있다. 특히, 제 2 격벽(221, 222, 223)은 방전셀 중에서 적색을 구현할 방전셀과 녹색을 구현할 방전셀 및 청색을 구현할 방전셀마다 서로 다른 폭으로 형성되어 있다. 결국, 제 2 격벽(221, 222, 223)으로 인하여 방전셀의 면적이 적색을 구현할 방전셀과 녹색을 구현할 방전셀 및 청색을 구현할 방전셀마다 다르게 된다.
이러한 제 2 격벽(221, 222, 223)은 적색을 구현할 방전셀에 소정의 폭으로 형성된 제 2' 격벽(221)과, 녹색을 구현할 방전셀에 제 2' 격벽(221)보다 넓은 폭으로 형성된 제 2'' 격벽(222), 그리고 청색을 구현할 방전셀에 제 2'' 격벽(222)보다 좁은 폭으로 형성된 제 2''' 격벽(223)으로 구성되어 있다. 이 때, 제 2'' 격벽(222)의 폭은 제 2' 격벽(221)의 폭보다 1.1 내지 2 배의 범위를 가지며, 제 2''' 격벽(223)의 폭은 제 2' 격벽(221)의 폭보다 0.5 내지 0.9 배의 범위를 가지도록 구성된다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 유지전극에 평행한 방향으로 설치된 제 2 격벽(221, 222, 223)이 방전셀의 형광체에 따라 차등적인 폭을 갖도록 구성되어 색온도를 8000 도(度) 이상 정도로 유지시킬 수 있으므로, 백색의 순도를 종래보다 더 높일 수 있다.
즉, 녹색을 구현할 방전셀의 면적이 가장 좁고 청색을 구현할 방전셀의 면적이 가장 넓으므로, 적색에 대한 녹색의 휘도 비율이 약간 낮아지고 적색에 대한 청색의 휘도 비율이 약간 높아진다. 그 결과, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 문제점이었던 녹색과 청색의 휘도 불균형이 해소되어 백색의 순도가 높아지는 것이다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비하여 적색을 구현하는 방전셀과 녹색을 구현하는 방전셀 및, 청색을 구현하는 방전셀의 휘도 불균형이 해소되는 효과가 있다. 즉, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 적색과 녹색 및, 청색의 휘도차가 해소되어 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우보다 백색의 순도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 소정의 기판 위에 일정한 간격을 두고 연속하여 형성된 복수개의 제 1 격벽들,
    상기 제 1 격벽에 직교하도록 연속하여 형성되어 상기 제 1 격벽들 간의 사이에 방전셀을 이루는 복수 쌍의 유지전극들, 그리고
    한 쌍의 유지전극 사이마다 상기 유지전극에 평행하고, 상기 방전셀 중에서 적색을 구현할 방전셀과 녹색을 구현할 방전셀 및 청색을 구현할 방전셀마다 서로 다른 폭으로 형성된 제 2 격벽을 포함하여 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 격벽은
    상기 적색을 구현할 방전셀에 소정의 폭으로 형성된 제 2' 격벽,
    상기 녹색을 구현할 방전셀에 상기 제 2' 격벽보다 넓은 폭으로 형성된 제 2'' 격벽, 그리고
    상기 청색을 구현할 방전셀에 상기 제 2' 격벽보다 좁은 폭으로 형성된 제 2''' 격벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2'' 격벽의 폭은
    상기 제 2' 격벽의 1.1 내지 2 배의 범위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2''' 격벽의 폭은
    상기 제 2' 격벽의 0.5 내지 0.9 배의 범위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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