KR100396757B1 - 플라즈마 표시소자 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시소자 구조에 관한 것으로, 종래 플라즈마 표시소자 구조는 하나의 방전공간내에서 각기 다른 방전가스를 요구하는 AC방전과 RF방전을 이용하여 광을 생성함으로써, 각 방전에 대한 최적화된 가스를 사용할 수 없어 그 특성이 열화되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 AC방전과 RF방전을 이용하는 방전공간을 갖는 플라즈마 표시소자 구조에 있어서, 상기 방전공간을 하판 유리의 상부일부에 위치하는 스페이서에 의해 유지되며, 그 스페이서의 상부측에 위치하며, 상호 소정거리 이격되며 교차하도록 배치되는 어드레스전극과 스캔 및 RF접지전극을 포함하는 유전층과, 그 유전층 상부의 중앙유리에 의해 정의되는 AC방전공간과; 상기 중앙유리의 상부일부에 형성되어 셀을 정의 하며, 측면에 형광체가 도포된 격벽에 의해 유지되며, 그 격벽의 상부측에서 상기 스캔 및 RF접지전극에 대향하는 RF전극을 포함하는 상판 유리에 의해 정의 되는 RF방전공간으로 분리하여 동일한 셀 내에서 상하로 RF방전공간과 AC방전공간을 따로 분리하여 구성함으로써, 각 방전특성에 적합한 방전가스를 사용할 수 있게 되어 방전효율을 향상시킴과 아울러 색순도를 향상시키고, 높은 전압을 사용하는 AC방전에 형광체가 직접 노출되지 않도록 함으로써 형광체의 수명을 증가시켜 표시소자의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Description

플라즈마 표시소자 구조{STRUCTURE FOR PLASMA DISPLAY}

본 발명은 플라즈마 표시소자 구조에 관한 것으로, 특히 RF방전과 AC방전을 분리하여 최적의 방전환경을 제공할 수 있는 플라즈마 표시소자 구조에 관한 것이다.

도1은 종래 플라즈마 표시소자의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 하판유리(1)의 상부측에 위치하는 유전층(4)과; 그 유전층(4)의 내에서 상호 소정거리 이격되어 교차하는 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)과; 상기 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)의 교차점의 측면으로 소정거리 이격된 위치의 유전층(4) 상부에 위치하는 격벽(5)과; 상기 격벽(5)의 측면에 도포된 형광체(6)와; 상기 두 격벽(5)의 사이에 공간영역인 방전공간과 격벽(5) 및 형광체(6)의 상부측에 증착된 유전층(7)과; 상기 유전층(7)의 내에서 상기 스캔 및 RF 접지전극(3)과 대향하도록 위치하는 RF전극(8)과; 상기 유전층(7)의 상부전면에 위치하는 상판 유리(9)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 플라즈마 표시소자의 구조 및 동작을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 하판유리(1)의 상부측에 위치하는 유전층(4)에 의해 상호간에 이격되며, 상기 하판유리(1)의 상부측과도 전기적으로 절연되도록 소정거리 이격되는 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)을 형성한다.

이때 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)은 셀내에서 상호 교차하도록 위치한다.

그리고, 상기 유전층(4)의 상부측에는 방전에 의한 방전공간이 격벽(5)의 설치에 의해 지정된다. 이때의 방전공간은 상기 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)이 교차하는 부분의 상부측에서 소정의 면적을 가지며, 그 공간 내에는 XENON과 NEON 혼합가스가 충진되어 있으며, 그 방전공간의 측면인 격벽(5)에는 형광체(6)가 도포되어 있어 방전에 따라 특정의 빛을 발생시킨다.

그 다음, 상기 구조의 상부측에는 상판유리(7)가 위치하며, 상기 방전공간을 사이에 두고 스캔 및 RF 접지전극(3)과 대향하도록 상판유리(7)의 내에 RF전극(8)이 위치한다.

이와 같은 종래 플라즈마 표시소자의 방전은 상기 유전층(4)의 내에서 상호 소정거리 이격되어 교차하는 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)에 도2에 도시한 바와 같이 차이가 나는 전압이 인가되면, 그 교차하는 영역의 상부측 방전공간에서 방전가스의 여기가 일어난다.

상기 어드레스전극(2)과 스캔 및 RF 접지전극(3)의 전압차에 의해 방전공간에서 기체의 여기가 일어나는 것을 AC방전이라 한다.

그 다음, 상기 AC방전이 진행되어 상기 방전공간내에는 상기 AC방전에 의한 하전입자와 상기 RF 전극(8)의 사이에서 다시 방전이 일어나게 되며, 이는 상기 스캔 및 RF접지전극(3)과 어드레스전극(2)의 전압이 각각 고전위와 저전위로 인가된 후, 다시 접지전위로 인가되는 유지기간 동안 교류로 인가되는 RF전력에 의해 방전이 일어나는 것이며, 이를 RF방전이라 한다.

이와 같은 RF방전은 전압이 낮고 주파수가 높아서 전극 표면의 스퍼터링에 의한 손상이 많아서 패널의 수명은 상기 AC방전의 정도에 따라 결정된다.

또한, RF방전과 AC방전 각각은 최적화된 각기 다른 가스성분을 갖고 있으나, 하나의 방전공간에서 AC방전과 RF방전이 가능하도록 함으로써, 최적화되지 않고 상기 서로 다른 방전이 일어날 수 있는 가스성분을 사용해야만 한다.

상기한 바와 같이 종래 플라즈마 표시소자 구조는 하나의 방전공간내에서 각기 다른 방전가스를 요구하는 AC방전과 RF방전을 이용하여 광을 생성함으로써, 각 방전에 대한 최적화된 가스를 사용할 수 없어 그 특성이 열화되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명 플라즈마 표시소자 구조는 각각의 방전에 대한 최적화된 가스를 사용할 수 있는 플라즈마 표시소자 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 플라즈마 표시소자의 단면도.

도2는 일반적인 플라즈마 표시소자의 전극에 인가되는 전압의 파형도.

도3은 본 발명 플라즈마 표시소자의 일실시 단면도.

도4는 본 발명 플라즈마 표시소자의 다른 실시 단면도.

도5는 본 발명 플라즈마 표시소자의 다른 실시 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

31,51,71:하판 유리 32,54:스페이서

33,55:AC방전공간 34,52:어드레스전극

35,72:RF접지전극 36,53,57:유전층

37,58:중앙유리 38,63,74:RF방전공간

39,62,77:형광체 40,73:격벽

41,60,76:RF전극 42,65,75:상판 유리

56:스캔전극 59:RF접지전극

64:전극

상기와 같은 목적은 AC방전과 RF방전을 이용하는 방전공간을 갖는 플라즈마 표시소자 구조에 있어서, 동일한 셀 내에서 AC방전과 RF방전을 각각 실시할 수 있도록 상하로 분리된 방전공간을 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명 플라즈마 표시소자의 일실시예도로서, 이에 도시한 바와 같이하판 유리(31)의 상부측에서 스페이서(32)에 의해 유지되는 AC방전공간(33)과; 상기 스페이서(32)에 의해 상기 AC방전공간(33)의 상부측에서 위치하며 그 내부에 상호 소정거리 이격되며 교차하도록 배치되는 어드레스전극(34)과 스캔 및 RF접지전극(35)을 포함하는 유전층(36)과; 상기 유전층(36)의 상부전면에 위치하는 중앙유리(37)와; 상기 어드레스전극(34)과 스캔 및 RF접지전극(35)의 상부측 중앙유리(37)의 상에 소정의 공간을 갖는 RF방전공간(38)과; 상기 RF방전공간(38)의 측면에 위치하는 형광체(39)와; 상기 형광체(39)의 측면에서 상기 RF방전공간(38)을 유지하는 격벽(40)과; 상기 격벽(40)에 의해 지지되며 그 내부에 상기 스캔 및 RF접지전극(35)과 대향하는 RF전극(41)을 포함하는 상판 유리(42)로 구성된다.

이하, 상기와 같은 본 발명 플라즈마 표시소자의 구조 및 동작을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명 플라즈마 표시소자는 3개의 유리기판을 사용하여 하나의 셀영역에 상하로 분리되는 방전공간을 갖는 구조이다.

즉, 하판 유리(31), 중앙유리(37), 상판 유리(42)를 사용하여, 상기 하판 유리(31)와 중앙유리(37)의 사이에 스페이서(32)를 두어 방전공간을 확보하고, 상기 중앙유리(37)와 상판유리(42)의 사이에는 격벽(40)을 두어 방전공간을 확보한다.

이때의 격벽(40)의 위치 및 형상은 종래의 기술과 동일하게 셀을 구분하는 영역에 소정의 면적을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 스페이서(32)는 그 위치 및 크기와 형상은 크게 문제가 되지 않으며, 최적의 위치는 상기 격벽(40)의 하부측에 위치하도록 하는 것이다. 이때 스페이서(32)는 셀의 정의를 위해 사용되지 않기 때문에 격벽(40)의 일부 하부측에만 위치시켜 공간을 확보하면 된다.

상기 스페이서(32)는 상기 하판 유리(31)에 일측이 접하며 타측은 유전층(36)에 접하며, 상기 유전층(36)의 상부측에는 절연체인 중앙유리(37)가 위치한다. 이때의 유전층(36) 내에는 상호 셀영역의 중앙부에서 교차하도록 형성된 어드레스전극(34)과 스캔 및 RF접지전극(35)을 포함하여, 상기 도 2에서와 같이 상기 어드레스전극(34)과 스캔 및 RF접지전극(35)에 서로다른 전위가 인가되면, 방전공간의 기체를 여기 시킨다.

상기 유전층(36)의 상부측에는 중앙유리(37)가 접해 있으므로, 기체의 여기가 일어나지 않으며, 하부측의 스페이서(32)에 의해 유지되는 AC방전공간(33)에서 기체의 여기가 일어나고, 이때 발생하는 자외선은 상기 유전층(36)과 중앙유리(37)를 통해 상부측으로 확산된다.

또한, 상기 자외선에 의해 상기 격벽(40)에 의해 유지되는 RF방전공간(38)에서 여기되는 XENON입자에 의해 스캔 및 RF접지전극(35)과 RF전극(41)에 전압이 인가되어 방전이 개시되어 형광체(39)를 통해 원하는 화면의 표시가 가능하게 된다.

RF방전은 방전 유지전압이 낮으므로, NEON과 XENON 혼합가스에서도 오렌지색 발광이 없으나, AC방전은 높은 전압 때문에 오랜지색 발광의 문제가 심각하며, 이에 따라 AC방전공간(33)의 방전가스는 NEON 대신 일정량의 He가스를 섞어 색순도를 높이고 있다. 그러나 상기 He가스는 RF방전에는 적당하지 않다.

본 발명에서는 이와 같이 AC방전과 RF방전이 일어나는 공간을 분리하여, 각 공간에 방전특성에 적합한 기체를 방전기체로 주입함으로써, 색순도를 향상시키며 방전의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도4는 본 발명 플라즈마 표시소자 구조의 다른 실시예도로서, 이에 도시한 바와 같이 하판 유리(51)의 상부일부에 위치하는 어드레스전극(52)과; 상기 어드레스전극(52)의 상부에 위치하는 유전층(53)과; 상기 유전층(53)의 상부일부에 위치하는 스페이서(54)에 의해 유지되는 AC방전공간(55)과; 상기 스페이서(54)에 의해 지지되며, 내부에 상기 어드레스전극(52)과 수직으로 교차하는 형태의 스캔전극(56)을 포함하는 유전층(57)과; 상기 유전층(57)의 상부에 위치하는 중앙유리(58)와; 상기 중앙유리(58)의 상부에서 셀영역을 구분하며, 그 셀영역을 정의하는 좌우측 중앙 내부에 대향하는 RF접지전극(59)과 RF전극(60)을 포함하는 격벽(61)과; 상기 격벽(61)의 측면에 위치하는 형광체(62)와; 상기 형광체(62)가 도포된 격벽(61)의 사이영역인 RF방전공간(63)과; 상기 격벽(61)과 RF방전공간(63)의 상부측에 위치하며, 상기 스캔전극(56)과 대향되는 전극(64)을 갖는 상판유리(65)로 구성된다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 다른 실시예를 좀 더 상세히 설명한다.

이와 같은 실시예는 상기 도3에서 설명한 실시예와 같이 하판 유리(51), 중앙유리(58), 상판유리(65)를 사용하여 동일한 셀 내에서 상하로 분리되는 AC방전공간(55)과 RF방전공간(63)을 갖도록 구성한다.

다만, 어드레스전극(52)과 스캔전극(56)을 상기 AC방전공간(55)을 사이에 두고 대향하도록 구성을 변경하였으며, 격벽(61) 내에 RF전극(60)과 RF접지전극(59)을 두어 대향방전이 일어나도록 한다.

상기의 구조 또한 어드레스전극(52)과 스캔전극(56)의 전압에 의해 AC방전공간(55) 내에 있는 기체가 여기되어 이로부터 자외선이 방출되며, 이는 유전층(53)과 중앙유리(58)를 통해 상기 RF방전공간(63)의 방전가스를 여기시켜 이를 기폭제로 RF방전이 일어나도록 한다.

이때, 중앙유리(58)는 자외선의 원활한 방출을 위해 석영 또는 MgF₂를 사용한다.

도5는 본 발명의 다른 실시예도로서, 이에 도시한 바와 같이 하판 유리(71)에 RF접지전극(72)을 형성하고, 격벽(73)에 의해 RF방전공간(74)이 형성되도록 상판 유리(75)를 상기 격벽(73) 상에 위치시키고, 상기 상판 유리(75)에 상기 RF접지전극(72)에 대향하는 RF전극(76)을 위치시키고, 상기 격벽(73)의 측면에 형광층(77)을 형성하여 둔 후, 외부로 부터 자외선을 상기 하판 유리(71)를 통해 RF방전공간(74) 내에 인가하여, 상기 설명한 바와 같이 별도의 AC방전공간을 구비하지 않고서, 간단하게 RF방전을 유도할 수 있게 된다.

이와 같이 외부의 자외선소스(78)를 이용하면 분리된 방전공간을 형성하기 위해 2회의 봉착공정을 진행하는 등, 공정의 복잡성을 해결할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명 플라즈마 표시소자 구조는 동일한 셀 내에서 상하로 RF방전공간과 AC방전공간을 따로 분리하여 구성함으로써, 각 방전특성에 적합한 방전가스를 사용할 수 있게 되어 방전효율을 향상시킴과 아울러 색순도를 향상시키고, 높은 전압을 사용하는 AC방전에 형광체가 직접 노출되지 않도록 함으로써 형광체의 수명을 증가시켜 표시소자의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. AC 방전과 RF방전을 이용하는 방전공간을 갖는 플라즈마 표시소자 구조에 있어서, 하판 유리의 상부일부에 상부에 유전층이 구비된 어드레스전극을 설치하고, 그 유전층의 상부측에 방전공간의 확보를 위해 설치되는 스페이서와, 그 스페이서 상부에 위치하며 상기 어드레스전극과는 상호 수직으로 교차하는 방향의 스캔전극을 포함하는 유전층 및 그 유전층의 상부에 위치하는 중앙유리에 의해 확보되는 AC방전공간과; 상기 중앙유리의 상부측에서 각각 셀을 중심으로 대향하는 위치의 RF접지전극과 RF전극을 내부에 포함하며, 측면에 형광층이 도포된 격벽과, 그 격벽의 상부측에서 상기 스캔전극과 대향하는 전극을 갖는 상판 유리에 의해 확보되는 RF방전공간으로 분리되어 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자 구조.
3. AC 방전과 RF방전을 이용하는 방전공간을 갖는 플라즈마 표시소자 구조에 있어서, 하판 유리의 상부일부에 위치하는 스페이서에 의해 유지되며, 그 스페이서의 상부측에 위치하며, 상호 소정거리 이격되며 교차하도록 배치되는 어드레스전극과 스캔 및 RF접지전극을 포함하는 유전층과, 그 유전층 상부의 중앙유리에 의해 정의되는 AC방전공간과; 상기 중앙유리의 상부일부에 형성되어 셀을 정의 하며, 측면에 형광체가 도포된 격벽에 의해 유지되며, 그 격벽의 상부측에서 상기 스캔 및 RF접지전극에 대향하는 RF전극을 포함하는 상판 유리에 의해 정의 되는 RF방전공간으로 분리되어 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자 구조.
4. 제 2항 또는 제3항에 있어서, 상기 중앙유리는 AC방전공간에서 발생하는 자외선이 원활하게 RF방전공간으로 유입될 수 있도록, 진공에서 자외선을 투과시키는 석영 또는 MgF₂를 사용하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자 구조.
5. 제 2항 또는 제3항에 있어서, 상기 AC방전공간에 주입되는 가스는 헬륨과 크세논의 혼합가스이며, RF방전공간에 주입되는 가스는 네온과 크세논의 혼합가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자 구조.
6. 제 2항 또는 제3항에 있어서, 상기 하판유리와 그 상부측의 스페이서를 제거하여 AC방전공간을 제거하고, 외부로 부터 유입되는 자외선에 의해 RF방전공간에서 방전이 일어날 수 있도록 하는 플라즈마 표시소자 구조.