KR100408213B1

KR100408213B1 - 폐쇄형 화소로 된 델타 칼라 화소들을 가지는 교류형플라즈마 방전표시기

Info

Publication number: KR100408213B1
Application number: KR10-2001-0003511A
Authority: KR
Inventors: 황기웅; 윤차근
Original assignee: 황기웅; 윤차근
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2003-12-01
Also published as: KR20020000706A; US20020047558A1; US6373195B1

Abstract

본 발명은 폐쇄된 격벽에 의해 완전히 서로 격리된 R, G, B 화소를 델타형으로 배열하고 방전유지전극을 화소의 중앙 영역으로 연장하여 절대휘도와 발광효율을 개선한 교류형 플라즈마 표시기의 화소구조와 배열의 개선에 관한 것으로, 하판(21)에 교차되는 다수의 격벽에 의해 폐쇄형으로 구획된 다수의 화소와, 각 화소에 형광체가 도포되어 델타형으로 배열된 다수의 적색, 녹색, 청색의 단위 화소들(23, 26, 28)과; 상판(22)에 형성되고 상기 단위화소(23, 26, 28)의 영역으로 연장되어 마주보는 다수의 방전유지전극(32_n-1,32_n)을 포함하여 구성되어, 각각의 단위 화소의 형상과 크기에 따라서 상판의 방전유지전극을 변형함으로써 불필요한 방전 전류의 소모를 최대한 억제하여 방전효율의 향상을 유도하고, 격벽에 인접한 부분의 방전유지전극을 제거하여 다른 화소의 어드레스 전극과의 불필요한 방전을 피할 수 있다.

Description

폐쇄형 화소로 된 델타 칼라 화소들을 가지는 교류형 플라즈마 방전 표시기{an AC plasma display panel having delta color pixels of closed shape subpixels}

본 발명은 교류형 플라즈마 방전표시기(AC Plasma Display Panel: AC PDP)의 개량, 보다 상세하게는 하판에 형성된 폐쇄형 격벽에 의해 상호 격리된 다수의 화소(sub-pixel)들과; 각 화소에 형성된 R, G, B 단위 화소를 델타형으로 베열한 델타형 칼라화소들과; 각 단위 화소영역 위로 마주보게 돌출되도록 형성된 방전유지전극을 포함하여 구성된 교류형 플라즈마 방전표시기에 관한 것이다.

교류형 플라즈마 방전표시기는 현재 세계적으로 약 40인치에서 60인치 까지의 화면 크기를 가지는 제품이 연구 개발되어 있는데, 1024×768개의 칼라화소를 가지는 XGA 급의 제품과 같이 고정세의 화질을 구현하려고 하는 경우에 칼라화소부의 크기가 1mm²이하로 작아지게 되므로, 방전공간(discharge space)을 효율적으로 사용하는 것이 매우 중요하게 된다. 따라서, 종래의 구조와는 완전히 다른 형상의 격벽과 이에 따른 상판의 방전유지 전극의 최적화를 통해서 최고의 효율로 발광하는 교류형 플라즈마 표시기의 개발은 매우 중요하다.

도 1은 현재 일반적으로 사용되고 있는 교류형 플라즈마 방전표시기의 구조를 나타내는 사시도이다.

종래의 플라즈마 방전표시기의 칼라화소는 하판에 평행하게 형성되는 다수의 세로격벽들(14₁, 14₂, ..., 14_n)과; 세로격벽들(14₁, 14₂, ..., 14_n) 사이에 도포되는 적색, 녹색, 청색의 형광체들(11, 12, 13)과; 하판을 덮는 상판(10)에 세로격벽들과 직교방향으로 형성되는 다수의 버스전극(6,6), 블랙스트라이프(8, 8) 및 방전유지전극(7₁, 7₂, ..., 7_n)과; 상판의 밑면에 형성되어 상기 방전 유지전극(7₁, 7₂, ..., 7_n)을 보호하는 전극 보호층(16)과; 하판의 세로격벽들(14₁, 14₂, ..., 14_n)사이에 형성된 다수의 어드레스전극(15₁, 15₂, ..., 15_n)으로 구성된다.

이렇게 구성된 플라즈마 방전표시기는 색상을 표현하기 위해서 방전유지전극의 방전시에 방출되는 자외선이 방전유지전극사이의 형광체를 여기시켜서, 거기서 나오는 적색, 녹색 또는 청색의 가시광을 이용하게 된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 세로격벽(14)만을 이용하여 적색, 녹색, 청색의 형광체가 차례로 번갈아 도포되어 있는 3개의 단위화소가 하나의 칼라화소를 구성한다.

따라서, 하판의 선형의 격벽들(14) 사이에 방전을 제어하는 어드레스 전극들(15)을 위치시키고, 상판에 이와 직교하는 방전유지 전극의 쌍(7_n-1, 7_n)을 배치함으로써 구동되는 구조로 되어 있는데, 이 구조는 격벽의 형상이 간단하고 어드레스 전극을 이용한 화소 제어가 쉬운 장점이 있다.

그러나, 이러한 선형 격벽의 교류형 플라즈마 방전표시기의 하나의 단위 화소는 1:3의 비율을 가지도록 형성된 직사각형 형태의 길쭉한 방전공간의 중앙 부분만이 방전에 이용되고, 위·아래의 가장자리 부분은 직접적으로 이용되지 않으므로 주어진 공간을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

휘도에 기여하는 영역을 증가시키기 위해 단위 화소를 델타형태로 배열한 도 2와 같은 구조의 AC PDP가 일본 특허공개 평9-50768호에 개시되었다. 이 구조는 다수의 세로격벽(18₁,18₂,...,18₁₂)을 구불구불한 형태(meander barrier ribs)로 구부려서 이웃하는 세로격벽과 엇갈리게 배열한다. 이렇게 세로격벽이 배열되어 이웃하는 세로격벽과 주기적으로 간격이 좁아져서 전체적으로 벌집유사형태가 되고, 이웃 격벽과 간격이 넓어져서 형성되는 단위화소(19)에 만들어진 R,G,B 화소를 델타형태로 형성한다. 이 구조는 휘도영역을 증가시켰지만 상판의 방전 유지전극들이 하판의 델타형으로 배열된 각 단위화소의 형상에 상응하는 변형이 되어 있지 않고, 이웃하는 단위화소 사이에 세로격벽이 2개 형성되어 있어서 공간 활용효율면에서 비효율적이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 그 목적은 단위화소와 방전유지전극의 형상의 개량에 의해 절대휘도와 발광효율을 개선한 플라즈마 방전표시기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 형광체의 종류에 따라서 방전유지전극의 길이를 달리하여 절대휘도와 색온도를 개선한 플라즈마 방전표시기를 제공함에 있다.

도 1은 현재 일반적으로 사용되고 있는 교류형 플라즈마 방전표시기(PDP)의 구조를 나타내는 사시도,

도 2는 하나의 칼라화소를 구성하는 3개의 단위화소들을 델타형태로 배열한 종래기술의 교류형 플라즈마 방전표시기의 구조를 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 교류형 플라즈마 방전표시기의 구조를 나타내는 사시도,

도 4의 (a)는 도 1의 종래의 PDP의 하판과 상판의 구조, (b)는 도 1의 종래의 PDP에서 블랙스트라이프를 제거하고 그 대신 가로격벽을 형성한 다른 PDP의 하판의 구조, (c)는 도 3의 본 발명의 제1 실시예에 의한 PDP의 하판과 상판의 구조를 도시한 평면도,

도 5는 방전유지 전압을 140V에서 200V까지 변화시키면서 도 4의 패널 A, B, C의 휘도와 효율을 측정한 결과를 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명에 적용되는 어드레스 전극의 구조를 나타내는 도면,

도 7(a)-(d)은 방전유지 전극의 길이를 변형시킨 본 발명의 제1 실시예의 변형예를 보여주는 도면,

도 8은 180V의 방전유지 전압에서 도 4의 패널 C와 도 7의 패널 D-G의 휘도와 효율의 측정 결과를 나타낸 그래프,

도 9는 도 4의 패널 A에 대하여 도 4의 패널 C 및 도 7의 패널 D-G의 휘도와 효율의 증가량의 변화를 백분율로 나타낸 그래프,

도 10의 (a) 및 (b)는 도 7의 패널 D를 효율증가를 위해 변형한 방전유지전극의 예를 보여주는 도면,

도 11은 본 발명에 의한 플라즈마 방전 표시기의 어드레싱 동작에 대한 설명도,

도 12는 각 화소부의 크기를 달리한 본 발명의 제2 실시예를 보여주는 도면,

도 13은 상판의 방전유지 전극의 길이를 각각의 단위화소에 도포되는 형광체의 종류에 따라서 다르게 한 본 발명의 제2 실시예의 변형예의 구조를 보여주는 도면이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

21 : 하판(rear substrate) 22 : 상판(front substrate)

23 : 적색 단위화소(sub-pixel with red phosphor layer)

24 : 적색 형광체(red phosphor) 25 : 청색 형광체(blue phosphor)

26 : 청색 단위화소(sub-pixel with blue phosphor layer)

27 : 녹색 형광체(green phosphor)

28 : 녹색 단위화소(sub-pixel with green phosphor layer)

29 : 어드레스 전극(address electrode) 30 : 가로격벽(row barrier rib)

31 : 세로격벽(column barreier rib)

32 : 방전유지전극(sustain electrode) 33 : 버스전극(bus electrodes)

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 교류형 플라즈마 표시기는 하판에 격벽에 의해 폐쇄형으로 격리되게 형성된 다수의 화소부와; 적색, 녹색, 청색의 형광체가 각각 도포된 단위화소가 델타형으로 배열되어 이루어진 다수의 칼라 화소들과; 하판에 형성된 다수의 어드레스 전극과; 상판에 화소부 내측으로 마주보게 돌출된 돌출부를 갖는 다수의 방전유지전극;으로 구성된다.

본 발명의 하나의 특징에 의하면, 상판의 방전유지전극의 돌출부의 길이를 단위화소의 가로길이의 1/2 에서 2/3 정도로 하여 휘도와 발광효율을 최적화 하고 안정적인 구동특성을 확보할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 방전유지전극을 "T"자 형태로 만들어서 방전이 일어나는 길이는 그대로 유지하면서 전극의 면적을 줄여 추가적으로 발광효율을 개선할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전유지전극은 불투명한 버스전극만으로 40㎛ 정도로 가늘게 하여 직사각형의 형태로 제작하여서 추가적으로 발광효율을 개선할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 델타형으로 배열된 3개의 단위 화소중 일열로 배치된 2개의 단위화소, 예를 들어 청색 화소의 면적을 적색 화소의 면적보다 크게 하거나, 각 단위화소의 형광체의 종류에 따라 방전유지전극의 길이를 다르게 함으로써, 방전가스로 사용되는 네온에서 방출되는 오렌지색의 영향과 청색 형광체의 상대적으로 낮은 발광효율과 그 열화에 의한 높은 휘도감소율로 인하여 흰색이 붉은 빛을 띠게 되어 색온도가 낮아지므로 색온도의 추가적인 보정이 필요하게 되는 문제를 구조적으로 해결할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참고로 바람직한 실시예들에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 교류형 플라즈마 방전표시기의 격리형 화소부의 기본구조를 포함한 PDP 패널의 분해 사시도이다.

도 3에 있어서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 교류형 플라즈마 표시기는 하판(21)에 다수의 가로격벽들(30₁, 30₂,.., 30_n)과 다수의 세로격벽들(31₁, 31₂,.., 31_n)에 의해 구획되어 만들어진 직사각형으로 된 다수의 화소들과; 상기 화소들에 각각 적색, 녹색, 청색의 형광체(24, 25, 27)가 도포된 다수의 적색, 녹색, 청색의 단위 화소들(23, 26, 28)이 델타형으로 배열되어 이루어진 다수의 칼라 화소들과; 상기 하판(21)의 상부에 위치한 상판(22)에 상기 가로격벽(30)을 따라 형성되고 각 단위 화소(23, 26, 28)의 내측으로 돌출되어 마주보는 연장부를 갖는 다수의 방전유지전극들(32₁, 32_2,..., 32_n-1,32_n)과; 상기 가로격벽(30₁, 30₂, ..., 30_n)사이에 형성된 다수의 어드레스 전극(29₁, 29₂, ..., 29_n);을 포함하여 구성된다.

다수의 버스 전극(33₁, 33_2,..., 33_n-1, 33_n)이 가로격벽(30₁, 30₂, ..., 30_n)과 마주보는 위치의 상판(22)에 형성되고, 상기 버스전극(33₁, 33₂..., 33_n)들로부터 다수의 방전유지전극들(32₁, 32_2,..., 32_n)이 각 화소의 중앙 영역으로 마주보게 돌출된다.

도 4의 (a)는 도 1의 종래의 PDP 패널(패널 A)의 구조, (b)는 도 1의 PDP 구조에서 블랙 스트라이프를 제거하고 가로격벽을 형성한 PDP 패널(패널 B)의 구조, (c)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 PDP 패널(패널 C)의 구조를 도시한 평면도로서, 아래에서 본 발명의 제1 실시예를 종래의 PDP와 비교 설명한다.

위의 모든 패널은 40인치의 640×480개의 칼라화소를 가지는 VGA급으로 제작하였으며, 단위화소의 전체면적은 1.1664㎜²이며 격벽의 폭은 100㎛이고, 높이는 150㎛로 일정하게 하고 버스전극의 폭도 80㎛로 모두 일정하게 하였다.

패널 A에서 방전유지전극(34, 35)은 폭이 340㎛이고 간격은 80㎛ 이며, 따라서, 인접한 단위화소 사이에는 명암비(contrast)의 향상을 위해서 블랙 스트라이프(black stripe)(36)가 320㎛의 폭으로 위치하고 있다. 방전유지 전극(34, 35)은 하판의 격벽의 형상에 관계없이 전체적으로 길다란 직사각형의 형태를 가진다.

패널 B는 패널 A에서 블랙 스트라이프를 제거하고 그 대신 가로방향의 격벽(37)을 형성하여 각 단위 화소가 격벽(37)으로 분리되어 있는 구조이다. 또한 각각의 단위 화소에 대하여 하나의 방전유지전극의 세로폭이 270㎛, 가로길이가 240㎛로 되어 있다.

패널 C는 하나의 단위 화소가 가로 720㎛, 세로 540㎛가 되도록 하여 적색,녹색, 청색의 단위 화소들을 델타형으로 배치하였다. 이 경우에도 세로격벽(31) 부분을 포함하는 단위 화소의 면적은 앞의 두 패널의 경우와 같고, 단위 화소간의 간격도 같게 하였다. 이 구조에서 상판의 방전유지전극의 불투명한 버스 전극부분은 하판의 가로격벽(30) 위에 정확히 위치하게 되므로 패널 B와 달리 추가적인 개구율의 감소가 없다. 패널 C의 투명한 방전유지전극은 패널 B의 것과 같은 크기를 가지지만 버스 전극의 위아래로 교대로 돌출되어 있다.

패널 C와 패널 B를 비교해 보면 한쌍의 방전유지전극의 크기와 간격은 같지만, 패널 B는 단위 화소의 나머지 면적이 버스 전극 상하에 있지만, 패널 C는 나머지 면적이 방전이 일어나는 중앙에 양 옆으로 있는 것이 방전특성을 다르게 할 것임을 도면으로부터 알 수 있다. 또한, 패널 C는 전극의 길이를 720 ㎛ 까지 설계할 수 있으므로 패널 B에 비해 추가적인 휘도 상승을 위한 최적화가 가능하다.

휘도와 효율을 비교하기 위해 단위 화소에 녹색 형광체만을 도포하여 실험하였다. 하판과 상판의 물리적인 구조 이외의 변수는 모두 같게 하였다. 패널의 상판과 하판을 붙인 후에는 2 시간동안 300。C 에서 열 배기(annealing) 공정을 거친 후에 네온(Ne)에 제논(Xe)을 4% 혼합한 방전가스를 400 torr의 압력으로 주입한 후, 배기봉을 봉착하였다. 봉착한 패널은 안정화를 위하여 25% 의 온-듀티(on-duty)를 가지는 50 KHz의 구형파를 180 V로 2시간 동안 방전을 유지하여 방전 에이징(aging)을 하였다. 그 후 휴지구간이 없는 25%의 온-듀티의 8.33 KHz의 구형파를 사용하여 휘도와 효율을 측정하였는데, 이는 방전에 의한 패널 자체의 온도증가의 영향을 최소화하기 위해서였다.

도 5는 방전유지 전압을 140 V에서 200 V까지 변화시키면서 패널 A, B, C의 휘도와 효율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 5에서 채워져 있는 점들이 휘도를 나타내고, 비어있는 점들이 발광효율을 나타낸다. 3종류의 패널 모두 전압의 증가에 따라서 휘도는 선형적으로 증가하고 효율은 감소하다가 일정한 값을 유지하는 상태를 보여주고 있다. 방전유지 전압 180 V에서의 패널 A, B, C 각각의 휘도는 240.2 cd/m², 222.4 cd/m², 215 cd/m²이고, 효율은 1.41 lm/W, 1.72 lm/W, 1.93 lm/W 이다. 일반적인 구조인 패널 A가 블랙 스트라이프가 있음에도 불구하고 가장 높은 휘도를 보이지만, 이것은 다른 두 패널에 비해서 방전유지 전극의 면적이 넓기 때문이다. 단위화소의 절대영역내의 방전유지전극의 면적을 계산해 보면, 패널 A는 0.2448 mm²이고 패널 B와 패널 C는 0.1488 mm²이다. 일반적으로 패널 A에서 블랙스트라이프에 의한 휘도감소를 20 % 정도라고 생각하여 방전유지 전극의 단위 면적(1 mm²) 당의 휘도를 계산하면 1226.5 cd/m²이 되는데 이 값은 패널 B와 C의 1494.6 cd/m²과 1444.9 cd/m²보다도 작게 된다. 따라서 패널 B나 C와 같이 가로 방향으로 방전이 일어나는 영역과 세로 방향의 격벽이 겹치는 부분이 없도록 방전 유지전극의 모양을 설계하는 것이 단위 면적당의 휘도를 증가시키는데 중요함을 알 수 있다. 이러한 결과는 휘도를 소비된 전력으로 나누어서 계산한 발광 효율의 결과에도 잘 나타나 있다.

패널 B와 패널 C는 정확히 같은 방전유지전극의 면적을 가지고 있는데, 휘도의 차이에 비하여 발광효율은 매우 큰 차이를 보이고 있음을 도 5에서 알 수 있다. 이것은 패널 C가 같은 방전 전압에서 방전전류가 그 만큼 더 작게 흐른다는 것을 의미한다. 도 4에서 패널 B는 방전이 일어나는 두 방전 유지전극 사이의 바로 양 옆에 세로 방향의 격벽이 위치하지만, 패널 C는 200 ㎛ 이상의 거리를 두고 세로 방향의 격벽이 위치함을 볼 수 있다. 이러한 방전이 일어나는 영역 주변의 구조적인 차이로 인하여 방전 전류의 크기가 차이가 나는 것으로 생각된다. 또한 패널 C는 방전 공간 양옆으로 전극의 길이를 늘려서 절대 휘도의 증가를 도모할 수 있는 것이 패널 B와의 가장 큰 차이점이다.

앞에서 살펴본 바와 같이 패널 C는 발광 효율이 종래의 구조인 패널 A에 비하여 37 % 정도 상승하지만, 절대휘도는10 % 정도 감소하게 된다. 그러나 패널 C는 단위 화소의 모양이 가로방향이 긴 4:3 비율의 직사각형이기 때문에 방전 유지전극의 길이를 길게 함으로써 추가적인 휘도 향상을 유도할 수 있었다.

한편, 종래의 교류형 플라즈마 표시기의 상판의 방전 유지 전극의 배치는 X-Y, X-Y, X-Y...의 순서를 가지거나 아니면 X-Y, Y-X, X-Y...의 순서를 가지면서, 한 쌍의 방전유지전극은 그들 사이에서만 방전을 일으키게 된다(X 는 방전유지전극, Y는 스캔 전극을 나타내며, '-' 기호는 그 사이에서 방전이 일어남을 의미함). 본 발명에서 상판의 방전유지전극이 X-Y-X-Y-X-Y-...의 순서를 가지면서 모든 방전 유지전극의 사이에서 방전을 발생시켜서 디스플레이에 사용하게 된다. 하판의 격벽을 기존의 가로격벽을 그대로 사용하면서 상기와 같은 방전유지전극의 배치를 사용하는 경우에는 반드시 인터레이스(interlace) 방식으로 동화상을 표시해야 하므로화질의 저하가 불가피하였다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에 의한 구조의 경우에는 하판의 폐쇄된 직사각형의 격벽과 세로방향의 격벽 위에는 방전유지전극이 없는 상판의 방전유지전극의 구조때문에, 매 단위 프레임마다 전체화면을 표시하는 프로그레시브(progressive) 방식의 동화상 표시가 가능하게 된다.

도 6에 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 어드레스 전극의 구조를 나타내었다.

본 발명의 어드레스 전극은 도시된 바와 같이 단위 화소내의 위치에 따라서 다른 폭을 가질 수 있다. 어드레스 전극이 세로방향의 격벽의 아래를 지나면서 좌우의 다른 화소에 영향을 미치지 않아야 하는 곳에서는 그 폭이 40∼60 ㎛가 되어서 격벽에 의해 완전히 가려지게 되지만, 어드레싱을 해야 할 단위 화소의 중앙부분을 지나는 부분에서는 240∼360 ㎛의 넓은 폭을 가지게 된다. 이렇게 어드레싱을 해야 할 단위 화소의 중앙 부근을 지나는 부분의 전극의 폭을 격벽의 아래부분에 비해 3 내지 10배가 되도록 어드레스 전극의 폭을 설계하면 본 발명에 의한 구조에서 완벽하게 어드레싱할 수 있다.

도 7의 (a)-(d)에 방전유지 전극의 길이를 변형시킨 본 발명의 제1 실시예의 변형예를 도시하였다.

도 7의 (a)에 도시된 패널 D는 방전유지 전극의 길이가 360㎛이고, (b)에 도시된 패널 E는 방전유지 전극의 길이가 480㎛이고, (c)에 도시된 패널 F는 방전유지 전극의 길이가 600㎛이고, (d)에 도시된 패널 G는 방전유지 전극의 길이가 720 ㎛이다.

패널 G는 세로격벽 위에도 방전유지 전극이 그대로 남아 있다. 일반적으로 이러한 경우에는 길이가 증가할 수록 전극의 절대 면적이 증가하므로 휘도가 증가하고 효율은 다소 감소한 것으로 쉽게 알 수 있다.

도 8에 180V의 방전유지 전압에서 도 4의 패널 C와 도 7의 패널 D-G의 휘도와 효율의 측정 결과를 나타낸 그래프를 도시하였다.

도 8에서 방전유지전극의 길이가 길어질 수록 휘도가 증가하는 것을 알 수 있다. 패널 F까지는 휘도가 거의 선형적으로 증가하다가 패널 G에서는 증가율이 감소하는 것을 볼 수 있다. 이것은 앞에서도 언급한 바와 같이 세로 격벽 위의 방전유지 전극은 휘도증가에는 거의 기여하지 못하면서 전류를 증가시켜서 효율을 떨어뜨리기 때문이다. 방전효율은 패널 E 까지는 약간 감소하다가 패널 F와 G에서 급격히 떨어지는 것을 알 수 있다.

도 9는 패널 A에 대하여 패널 C-G의 휘도와 효율의 증가량의 변화를 백분율로 나타낸 그래프이다.

효율의 증가량이 최대인 구조는 패널 C로 약 37%가 증가했으나, 휘도는 오히려 10% 정도 감소하였다. 패널 G의 경우는 휘도가 2배 가까이 증가하지만, 효율은 18% 정도의 증가에 그치게 된다. 또한, 패널 F와 G는 구조적인 특성상 어드레싱에 문제가 있을 수 있다.

따라서, 이 실험을 통하여 상판의 방전유지전극은 단위 화소의 가로길이(s=720㎛)의 1/2(l=360㎛) 에서 2/3(l=480㎛) 정도의 전극의 길이를 가지는 경우가 휘도, 효율, 그리고 어드레싱의 측면에서 최적화된 구조임을 확인하였다.

한편, PDP 패널의 효율 향상을 위해 제안된 공지의 방전유지전극을 본 발명에 의한 구조에 함께 적용할 수 있다.

도 10의 (a) 및 (b)에 도 7의 패널 D의 효율을 향상시킬 수 있는 방전유지전극이 도시되어 있다. 도 10의 (a)의 방전유지 전극은 "T"자 형태로 되어 있어서 방전이 일어나는 길이는 그대로 유지하면서 전극의 면적을 줄여서 효율을 상승시키는 예를 보여준다.

최근에는 방전유지 전극에서 투과율 향상을 위해 ITO(indium tin oxide)를 사용하여 제작하는 투명전극을 없애고 불투명한 버스 전극만을 폭 40㎛ 정도로 가늘게 하면서 직사각형으로 전극의 테두리만을 만들어서 방전유지전극으로 사용하는 '펜스(fence)' 구조가 발표되었는데 이를 본 발명에 의한 구조에 적용한 것이 도 10(b)이다.

이러한 방전유지전극을 사용하는 경우에는 방전이 일어나는 방향으로 단위 화소의 길이가 길게 되는 구조의 특성때문에 더욱 큰 효과를 기대할 수 있다.

도 11에 본 발명의 의한 구조를 가진 플라즈마 방전 표시기의 어드레싱 동작에 대한 설명도를 도시하였다.

도 11에서, 기입 방전구간(addressing period)에 순차적으로 Y 전극들에 스캔 전압이 인가된다고 할 때, 현재 Y2 전극에 전압이 인가된다고 하자. 어드레스 전극(A1∼A9)들에 인가된 디스플레이 신호가 각각의 아래쪽에 표시된 것과 같다고 할 때, 유지방전구간(sustain period)에 켜지는 단위화소는 도시된 바와 같이 R1,G1, B1, G2, B2, B3가 된다. 도 11의 어드레스 전극의 폭은 160㎛로, 격벽의 바로 아래에 위치하는 경우에 격벽의 양 옆으로 약간 나오게 된다. 여기서 만약에 본 발명의 제1 실시예에 의한 구조의 방전유지전극이 도 7의 패널 G와 같은 형태라고 하면, 의도하지 않았던 단위 화소가 유지방전 구간에 켜질 수 있게 된다. 이를 도 11에서 자세히 살펴보면, 단위 화소 R2의 경우에 어드레스 전극 A4가 오프(off)이므로 어드레싱이 되지 않아야 하지만 R2 방향으로 나와 있는 어드레스 전극 A3나 A5에 전압이 인가됨으로 해서 Y2와 A3 또는 A5 사이에 어드레싱 방전이 일어날 수 있게 된다. 그러나, 패널 E, D와 같이 방전유지전극의 길이를 줄여서 공간적으로 어드레스 전극과 마주보는 부분의 전극을 없애주면 의도하지 않는 단위화소에서 어드레싱 방전이 일어날 확률은 급격히 떨어지게 된다.

본 발명에 의한 구조에서 완벽한 어드레싱이 가능하기 위해서는 추가로 하판의 어드레스 전극의 최적화가 필요하게 된다. 앞에서 살펴본 것처럼 세로 방향 격벽의 양 옆으로 어드레스 전극이 돌출하는 경우에 잘못된 어드레싱 방전이 일어날 확률이 커지므로, 어드레스 전극의 폭을 가늘게 설계하여 격벽에 완전히 덮이게 하는 것이 요구된다. 그러나 어드레스 전극의 폭이 너무 작아지는 경우에 방전이 일어나야 하는 칼라화소에서 스캔전극과의 어드레싱 방전특성이 나빠질 수가 있으므로, 이러한 점들을 고려하여 가장 적합한 어드레스 전극을 설계해야 함을 알 수 있다.

[실시예 2]

위의 제1 실시예에서 하판의 단위 화소의 구조적인 형상이 공지된 구조와 완전히 다르고, 그에 상응해서 상판의 방전유지전극을 설계한 구조를 설명하였는데, 아래에서는 하판의 직사각형의 격벽을 개선한 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

최근에 플라즈마 표시기의 색온도 향상을 위하여 적색 화소의 폭을 좁게 하고, 그 만큼 청색화소의 폭을 넓게 설계하는 비 대칭 구조가 보고된 바 있다(Larry F.Webber, "Status and Trends of Plasma Device Research", Euro Display 'pp, Berlin, Germany, Sept,6-9, 1999).

이는 일반적인 방전가스로 사용되는 네온에서 발생되는 오렌지색의 영향과 청색 형광체의 상대적으로 낮은 발광효율과 그 열화에 의한 높은 휘도감소율로 인하여 적색, 녹색, 청색의 단위화소들을 모두 최대로 발광시킨 경우에 나타나는 흰색이 붉은 빛을 띠게 되어서 색온도가 낮아지므로 색온도의 추가적인 보정이 필요하게 되는 문제를 구조적으로 해결한 것이다.

본 발명의 제2 실시예는 이러한 구조를 적용한 것으로서, 도 12에 그 예가 도시되어 있다.

도 12와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 적색(RED) 단위 화소와 청색(BLUE) 단위 화소 사이의 세로방향의 격벽을 100∼150㎛ 정도 적색 단위화소 방향으로 이동시켜서 단위 화소의 면적이 서로 달라지게 하였으며, 상판의 방전유지전극도 단위화소의 형상과 크기에 따라서 다시 최적의 설계를 하였다. 이 경우에는 어드레스 전극들(A2, A5, A8)도 이동된 격벽의 아래로 이동시켜야 함은 물론이다.

[실시예 3]

도 8의 그래프에서 알 수 있듯이 방전유지 전극의 길이를 길게 하면 절대휘도가 그에 비례하여 증가하게 된다. 이를 이용하면 백색휘도의 감소없이 구조적으로 색온도를 높게 조정할 수 있다. 도 13은 이를 이용한 제3 실시예를 도시한 것으로서, 어드레스 전극을 포함해서 세로격벽을 이동시키는 대신에 방전이 일어나는 가로방향의 길이가 긴 본 발명의 AC PDP의 구조적인 장점을 이용하여 상판의 방전유지 전극의 길이를 단위 화소에 도포되는 형광체의 종류에 따라서 다르게 한 것이다.

도 13에는, 방전유지 전극의 길이가 360㎛인 도 7의 패널 D에 있어서, 적색 형광체가 도포된 영역의 전극의 길이는 그대로 두고 녹색 화소의 전극의 길이와 청색화소의 길이를 각각 400㎛ 와 440㎛로 연장한 본 발명의 제3 실시예의 구조가 나타나 있다. 방전유지전극을 연장하는 길이는 녹색 화소와 청색 화소에 대하여 110%와 120% 정도로 하는 것이 바람직하며, 길이의 정확한 비율은 사용하는 형광체의 종류와 방전 특성에 따라 결정되어져야 한다. 이러한 경우에는 도 12의 제2 실시예의 경우와는 달리 하판의 변형이 필요없다. 이처럼 제3 실시예는 휘도가 낮은 단위 화소의 방전유지전극을 길게 함으로써, 패널의 백색 휘도를 떨어뜨리지 않으면서 색온도 향상을 도모할 수 있다.

위의 설명에서는 화소를 직사각형으로 한 실시예들에 의해 본 발명의 AC PDP를 제한하는 의미가 아닌 예를 드는 방법으로 설명하였는 바, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 위에 설명한 본 발명의 가르침의 범위내에서 위의 실시예들에 대한 변경과 변형(changes and modifications)을 쉽게 생각해 낼 수 있을것임을 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 화소의 폐쇄형 격벽을 직사각형이 아닌 정사각형은 물론 6각형으로 하고 그에 상응하게 방전유지전극과 어드레스 전극을 설계하는 것이 그것이다.

본 발명의 보호의 범위는 위의 실시예에 의해 제한되지 않으며, 특허청구의 범위에 의해서만 제한된다.

본 발명에 의하면 화소의 절대면적을 변화시키지 않으면서 격벽에 의해 폐쇄형으로 구획하고, R, G, B 단위화소의 크기를 달리하며, 상판의 방전유지전극과 어드레스 전극을 설계하여 절대휘도와 방전효율을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims

하판(21)에 교차되는 다수의 격벽에 의해 폐쇄형으로 구획된 다수의 화소와; 상기 화소에 적색, 녹색, 청색의 형광체가 각각 도포된 단위 화소들(23, 26, 28)이 델타형으로 배열된 다수의 인접된 칼라 화소들과; 상판(22)에 형성되고 상기 각 단위 화소들(23, 26, 28)의 내부로 마주보도록 돌출된 연장부를 가지는 방전유지전극들(32)을 포함하여 구성된, 교류형 플라즈마 방전표시기.
제 1항에 있어서, 상기 다수의 화소가 상기 방전유지전극(32)과 평행한 격벽들(이하 가로격벽들이라 함)과, 상기 가로격벽들과 직각으로 교차하는 다른 격벽들(이하 세로격벽들이라 함)에 의해 구획된, 교류형 플라즈마 방전표시기.
제 1항에 있어서, 상기 다수의 화소가 6각형으로 구획된, 교류형 플라즈마 방전표시기.
제 1항 내지 제 3항의 어느 하나에 있어서, 상판의 방전 유지전극(32)의 연장부의 길이가 단위화소의 가로길이의 1/2 에서 2/3 정도의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전표시기.
제 1항 내지 제 3항의 어느 하나에 있어서, 상기 방전유지전극(32)이 "T"자형상으로 되어, 방전이 일어나는 길이는 그대로 유지하면서 전극의 면적이 감소된 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.
제 1항 내지 제 3항의 어느 하나에 있어서, 상기 방전유지전극(32)은 불투명한 버스전극을 폭 40㎛ 정도로 가늘게 하여 직사각형의 형태로 된 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.
제 1항 내지 제 3항의 하나에 있어서, 청색(BLUE) 단위 화소(26)와 가로 방향으로 인접하여 위치하고, 제 3의 단위 화소와 함께 하나의 델타형의 칼라화소를 이루는 제 2의 화소의 가로길이를 청색 단위 화소(26)의 가로길이보다 짧게 한 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.
제 4항에 있어서, 상기 상판의 방전유지전극(32)의 연장부의 길이를 단위 화소에 도포되는 형광체의 종류에 따라서 다르게 하는 것을 특징으로 하는, 교류형 플라+즈마 방전 표시기.
제 1항 내지 제 3항의 어느 하나에 있어서, 녹색 단위화소(28) 영역의 방전유지전극의 길이와 청색 단위화소(26) 영역의 방전유지전극의 길이를 상기 적색 단위화소(23) 영역의 방전유지전극의 길이에 비해 연장한 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 인접한 다른 단위화소에 영향을 미치지 않아야 하는 부분에서는 통과하는 격벽(31)에 의해 완전히 가려지는 폭을 가지고, 단위 화소들의 중앙부분에서는 상기 폭의 3 내지 10배의 넓은 폭을 가지도록 상기 하판(21)에 형성된 어드레스 전극(29)들을 가지는 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.
제 9항에 있어서, 상기 녹색 단위화소(28)와 청색 단위화소(26)의 방전유지전극의 길이를 각각 적색 단위화소(23)의 방전유지전극의 길이의 110%와 120% 정도로 한 것을 특징으로 하는, 교류형 플라즈마 방전 표시기.