KR100425483B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널 전체의 휘도 균일도를 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 유지방전을 일으키기 위한 다수의 유지전극쌍들과, 상기 유지전극쌍들 사이에서 상기 유지전극쌍들과 나란한 방향으로 형성되며 패널의 중앙부에서 주변부로 갈수록 폭이 넓어지는 블랙매트릭스를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 패널 전체의 휘도 균일도를 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(11) 상에 형성되어 각각 스캔전극과 서스테인전극 역할을 하는 유지전극쌍(12Y,12Z)과, 하부기판(16) 상에 형성되어진 어드레스전극(17X)을 구비한다.

유지전극쌍(12Y)은 통상, 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 형성된다. 유지전극쌍(12Y,12Z) 각각에는 저항을 줄이기 위한 금속버스전극(13)이 형성된다. 유지전극쌍(12Y,12Z)이 형성된 상부기판(11)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(15)이 적층된다.

어드레스전극(17X)은 유지전극쌍(12Y,12Z)과 직교된다. 어드레스전극(17X)이 형성된 하부기판(16) 상에는 하부 유전체층(18), 격벽(19)이 형성되며, 하부 유전체층(18)과 격벽(19)의 표면에는 형광체층(20)이 도포된다.

상/하부기판(11,16)과 격벽(19) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임 기간을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에, 서스테인 기간과 그 방전 횟수는 각 서브필드에서 2ⁿ(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.

PDP는 그 크기가 40″, 50″, 60″ 등 다른 평판표시장치(FPD)에 비하여 대화면화되어 있다. 따라서, PDP는 각 전극(12Y,12Z,13,17)의 길이가 길기 때문에 전극길이로 인한 전압강하가 PDP의 중앙부와 주변부에서 비교적 큰 차이로 나타나게 된다. 또한, PDP는 대기압보다 낮은 압력으로 방전가스가 내부에 주입되기 때문에 격벽(19)에 의해서만 상/하부기판(11,16)이 지지되는 중앙부와 도시하지 않은 실링재에 의해 상/하부기판(11,16)이 접합되는 주변부에서 기판(11,16)에 가해지는 힘이 다르게 된다. 그 결과, 종래의 PDP는 패널 크기에 따라 다소 차이가 있지만, 도 2와 같이 수평방향과 수직방향 각각에서 주변부보다 중심부의 휘도가 대략 20% 정도 낮게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 패널 전체의 휘도 균일도를 높이도록 한 PDP를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 휘도 불균일을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면.

도 4는 도 3에 도시된 블랙매트릭스를 나타내는 평면도.

도 5는 블랙매트릭스 폭과 휘도의 관계를 나타내는 그래프.

도 6은 도 4에 도시된 블랙매트릭스의 다른 구조를 나타내는 평면도.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 8은 도 7에 도시된 블랙매트릭스를 나타내는 평면도.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙매트릭스를 나타내는 평면도.

도 10은 도 9에 도시된 블랙매트릭스의 다른 구조를 나타내는 평면도.

도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 불균일 정도를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11,31,40 : 상부기판 12Y,12Z,32,42 : 유지전극쌍

15,35,50 : 보호막 16,36 : 하부기판

17X,37X : 어드레스전극 14,18,34,38,45,49: 하부 유전체층

19,39 : 격벽 20,40 : 형광층

33,41,43,47,51 : 블랙매트릭스

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP는 유지방전을 일으키기 위한 다수의 유지전극쌍들과, 상기 유지전극쌍들 사이에서 상기 유지전극쌍들과 나란한 방향으로 형성되며 패널의 중앙부에서 주변부로 갈수록 폭이 넓어지는 블랙매트릭스를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3 내지 도 11를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP는 각 유지전극쌍(32) 사이에 형성된 블랙 매트릭스(33)의 폭이 중앙부로부터 주변부로 갈수록 커지게 된다.

PDP의 상부기판(31)에는 버스전극을 포함한 유지전극쌍(32)을 덮도록 상부 유전체층(34)과 보호막(35)이 적층된다.

유지전극쌍(32) 각각은 상대적으로 폭이 넓은 투명전극과 투명전극의 전기저항을 보상하기 위한 금속전극으로 구성된다. 유지전극쌍(32)은 주사전극과 유지전극으로 구성되는데 주사전극에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극에는 유지신호가 주로 공급된다. 이러한 유지전극쌍(32) 사이에 유지전극쌍(33)과 나란한 방향으로 블랙매트릭스(Black Matrix :BM, 33)가 형성되는데, 블랙매트릭스(33)는 각 방전셀 간의 광이 간섭되는 것을 방지한다.

블랙매트릭스(33)와 패널의 휘도 관계를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(33)의 폭이 좁을수록 PDP의 휘도가 높게 된다. 따라서, PDP의 중앙부에서 휘도가 낮고 주변부에서 휘도가 큰 휘도차를 보상하기 위해 블랙매트릭스(33)의 폭을 패널의 중앙부에서는 좁게 하고 패널의 주변부로 갈수록 블랙매트릭스(33)의 폭을 넓게 함으로써 PDP의 중앙부와 주변부의 휘도차를 보상한다. 이때, 패널 크기와 주변부의 휘도를 고려하여 블랙매트릭스(33)의 중앙폭(W1)은 주변폭(W2)과 대비하여 대략 20% 이내의 작은 차이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 블랙매트릭스(33)는 중앙부에서 주변부로 갈수록 폭이 넓어지게 되므로 도 4에 도시된 바와 같이 곡선형태로 넓어질 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(41)의 중앙에서 주변부로 직선형태로 넓어질 수 있다.

상부 유전체층(34)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(35)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(34)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(35)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(37)은 유지전극쌍(32)과 직교된다. 어드레스전극(37)이 형성된 하부기판(36) 상에는 하부 유전체층(38), 격벽(39)이 형성되며, 하부 유전체층(38)과 격벽(39)의 표면에는 형광체층(40)이 도포된다.

격벽(39)은 어드레스전극(37X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

형광체층(40)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하부기판(31,36)과 격벽(39) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 상부기판(40) 상의 각 유지전극쌍(42) 사이에 형성된 가로형 블랙매트릭스(43)와, 유지전극쌍(42) 및 가로형 블랙매트릭스(43)를 덮도록 형성된 제1 유전체층(45)과, 제1 유전체층(45) 상에 형성된 세로형 블랙매트릭스(47)와, 세로형 블랙매트릭스(47) 상에 적층된 제2 유전체층(49) 및 보호막(50)을 구비한다. 본 발명에 따른 PDP의 다른 필수 구성요소들은 제1 실시 예와 동일하므로 이하 설명을 생략하기로 한다.

유지전극쌍(42) 각각은 상대적으로 폭이 넓은 투명전극과 투명전극의 전기저항을 보상하기 위한 금속전극으로 구성된다. 유지전극쌍(42)은 주사전극과 유지전극으로 구성되는데 주사전극에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극에는 유지신호가 주로 공급된다. 이러한 유지전극쌍(42)과 나란한 방향으로 형성되며 각 유지전극쌍(42) 사이에 형성되는 가로형 블랙매트릭스(43)는 방전셀 간의 광간섭을 방지하는 역할을 한다.

제1 및 제 2 유전체층(45, 49)에는 플라즈마 방전에 의해 발생된 전하가 축적된다.

세로형 블랙매트릭스(47)는 가로형 블랙매트릭스(43)와 교차되는 방향으로 제1 유전체층(45) 상에 형성된다. 각각의 세로형 블랙매트릭스(47)의 폭은 패널의 중앙부에서부터 주변부로 갈수록 넓게 형성된다. 세로형 블랙매트릭스(47)의 폭이 좁을수록 패널의 휘도가 증가하며 폭이 넓을수록 휘도가 작아지게 되므로 PDP의 중앙부와 주변부에서의 휘도차를 보상할 수 있다. 즉, 세로형 블랙매트릭스(47)의 폭을 패널의 중앙부에서는 좁게 하고 패널의 주변부로 갈수록 넓게 함으로써 PDP의 중앙부와 주변부의 휘도차를 보상할 수 있다. 이때, 패널 크기와 주변부의 휘도를 고려하여 세로형 블랙매트릭스(47)의 중앙폭(W3)은 주변폭(W4)과 대비하여 대략 20% 이내의 차이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 세로형 블랙매트릭스(47)는 중앙부에서 주변부로 갈수록 곡선형태로 폭이 넓어질 수 있으며 또는 직선형태로 넓어질 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 PDP는 패널의 위치에 따라 블랙매트리스(51)의 폭이 넓어지게 된다. 본 발명에 따른 PDP의 다른 필수 구성요소들은 제1 실시 예와 동일하므로 이하 설명을 생략하기로 한다.

도시되지 않은 유지전극쌍 각각은 상대적으로 폭이 넓은 투명전극과 투명전극의 전기저항을 보상하기 위한 금속전극으로 구성된다. 유지전극쌍은 주사전극과 유지전극으로 구성되는데 주사전극에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극에는 유지신호가 주로 공급된다.

이러한 유지전극쌍과 나란한 방향으로 형성되며 각 유지전극쌍 사이에 형성되는 블랙매트릭스(51)는 방전셀 간의 광간섭을 방지하는 역할을 한다. 블랙매트릭스(51)는 일정한 폭을 가지도록 형성되며 형성된 패널의 위치에 따라 그 폭이 결정된다. 패널의 중앙부에 위치하는 블랙매트릭스(51)의 폭은 좁도록 형성되는 반면에 패널의 주변부로 갈수록 블랙매트릭스(51)의 폭이 넓어지도록 형성된다. 블랙매트릭스(51)의 폭이 좁을수록 가시광을 차단하는 면적이 작아지게 되므로 휘도가 증가하게 된다. 이와 반대로, 블랙매트릭스(51)의 폭이 넓을수록 가시광을 차단하는 면적이 커지게 되므로 휘도가 작아지게 된다. 따라서, 블랙매트릭스(51)의 폭을 패널의 중앙부에서는 좁게 하고 패널의 주변부로 갈수록 넓게 함으로써 PDP의 중앙부와 주변부의 휘도차를 보상할 수 있다. 이때, 패널 크기와 주변부의 휘도를 고려하여 블랙매트릭스(51)의 중앙 위치의 폭(W5)은 주변 위치의 폭(W6)과 대비하여 대략 20% 이내의 차이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 유지전극쌍 사이에 형성된 블랙매트릭스들의 폭을 휘도차에 대응하여 조절함으로써 도 11에서 알 수 있는 바, PDP의 주변부와 중앙부에서 ±1% 이내의 휘도차로 제한될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 PDP는 전화면에 걸쳐서 균일한 휘도를 구현할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 유지방전을 일으키기 위한 다수의 유지전극쌍들과,

   상기 유지전극쌍들 사이에서 상기 유지전극쌍들과 나란한 방향으로 형성되며 패널의 중앙부에서 주변부로 갈수록 폭이 넓어지는 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 블랙매트릭스의 폭은 중앙부에서 주변부로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙매트릭스의 폭은 일정하며 상기 패널의 위치에 따라 폭이 변화되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙매트릭스의 중앙폭은 상기 주변폭 대비 20% 이내에서 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유지전극쌍 및 블랙매트릭스을 덮도록 형성되는 제1 유전체층과,

   상기 제1 유전체층 상에 상기 블랙매트릭스와 교차되도록 형성되는 세로형 블랙매트릭스와,

   상기 세로형 블랙매트릭스 상에 형성되는 제1 유전체층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 각각의 세로형 블랙매트릭스는 상기 패널의 중앙에서 주변으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 세로형 블랙매트릭스의 중앙폭은 주변폭 대비 20% 이내에서 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.