KR100469696B1

KR100469696B1 - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR100469696B1
Application number: KR10-2002-0032325A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2005-02-02
Also published as: CN1471123A; JP2004014518A; KR20030095427A; US20030227427A1

Abstract

본 발명은 화질의 왜곡을 방지함과 아울러 고휘도 및 고효율을 달성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 한 방전셀은 세개의 서브셀을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 방전셀은 세로 길이가 길게 형성된 제1 및 제2 서브셀과, 제1 및 제2 서브셀 각각의 가로길이를 더한 길이보다 같거나 큼과 아울러 세로길이가 상기 제1 및 제2 서브셀의 길이보다 짧게끔 형성된 제3 서브셀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 화질의 왜곡을 방지함과 아울러 고휘도 및 고효율을 달성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

최근 들어, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시장치 등이 있다. 이 중에서 PDP는 기체방전을 이용한 표시소자로서 대형패널의 제작이 용이하다는 장점이 있다. PDP에는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전 PDP의 방전셀은 상부기판(10)상에 형성되는 유지전극쌍(12Y, 12Z)과, 하부기판(18)상에 형성되는 어드레스전극(12X)을 구비한다.

유지전극쌍(12Y, 12Z)은 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)으로 구성됨과 아울러 각각의 유지전극쌍(12Y, 12Z)은 투명전극(12a)과 버스전극(12b)으로 이루어진다. 유지전극쌍(12Y,12Z)이 형성되는 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 형성된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(12X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전층(22)이 형성된다. 하부 유전층(22) 상에는 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체(20)가 도포된다. 격벽(24)은 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(20)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10)(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.

이러한 구조의 방전셀은 어드레스전극(12X)과 주사전극(12Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(12Y,12Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(20)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.

이러한 PDP의 격벽(24)은 도 2에 도시된 스트라입 형태와 도 3에 도시된 웰(well) 형태의 격벽 구조로 나뉘어진다. 여기서, 스트라입 형태의 격벽구조의 경우, 스트라입 형태의 격벽구조는 방전가스의 배기가 용이하지만 형광체(20)의 도포 면적이 적어 휘도가 낮은 단점을 가지고 있다. 한편, 웰 형태의 격벽구조의 경우, 웰 형태의 격벽구조는 형광체(20)의 도포 면적이 넓어 휘도를 증가시킬 수 있으나 가스의 배기가 잘 되지 않는 문제점을 가지고 있다.

이와 같은 스트라입 형태와 웰 형태의 격벽이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같은 델타형 격벽구조가 제안되었다. 이 델타형 격벽(24)은 하나의 방전셀이 육면으로 둘러싸여 좁은 채널(28)들로 연결된 구조를 가진다. 이 구조는 하나의 방전셀이 6면으로 둘러싸여 형광체의 도포면적과 격벽의 반사율 증가로 인하여 휘도를 향상시킬 수 있으며, 각 방전셀은 좁은 채널(28)로 연결되어 있어 배기나 가스주입을 원활하게 할 수 있다. 또한 좁은 채널(28)에서의 방전개시전압이 상대적으로 넓은 채널보다 높으므로 격벽방향의 혼선도 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 격벽 제조방법이나 구동방식은 기존의 것과 동일하여 추가적인 공정없이 휘도와 효율의 증가를 얻을 수 있다.

그러나, 유지전극들(12Z, 12Y)이 모든 방전셀에서 대칭적으로 위치하여야 하므로 다른 구조와는 달리 금속 버스전극(12b)이 투명전극(12a)의 중앙에 위치하게 된다. 이 때문에 셀의 위와 아래 부분의 빛이 버스전극(12b)에 의해 차단되어서버스전극(12b) 방향으로 검은 줄이 생기게 되어 그 만큼 휘도를 감소시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 5에 도시된 사각 델타형 격벽구조의 PDP가 제안되었다.

사각 델타형 격벽을 가지는 PDP는 제1 및 제2 버스전극(32Y, 32Z)과, 제1 버스전극(32Y)으로부터 신장된 제1 투명전극(34Y)과, 제2 버스전극(32Z)으로부터 신장된 제2 투명전극(34Z)을 구비한다. 제1 투명전극(34Y)과 제1 버스전극(32Y)은 주사전극으로 이용되며, 제2 투명전극(34Z)과 제2 버스전극(32Z)은 유지전극으로 이용된다.

사각 델타형 격벽(42)은 제1 버스전극(32Y)과 나란하게 형성된 다수의 제1 격벽(36)과, 제1 격벽(36)들을 연결시키도록 상기 제1 격벽(36)과 교차하는 방향으로 형성된 제2 격벽(38)을 구비한다.

이렇게 사각 델타형 격벽(42)을 가지는 PDP에서 어드레스전극(30)은 도 6에 도시된 바와 같이 사각 델타형 격벽(42)에 의해 마련된 방전공간과 대응되는 부분에서 전극면적(30A)이 넓게 형성되고, 그 이외의 영역에서는 어드레스전극(30) 폭이 좁게끔 형성된다. 어드레스전극(30)의 폭이 좁은 부분은 사각 델타형 격벽(42)의 아래에 위치하여 이웃하는 셀과의 크로스토크(cross-talk)를 방지하는 역할을 한다.

이와 같이 하나의 방전셀은 사각 델타형 격벽(42)에 의해 사면으로 둘러싸여 형광체의 도포면적이 증가됨과 아울러 격벽의 반사율 증가로 인하여 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 격벽 제조방법이나 구동방식은 기존의 것과 동일하여 추가되는공정없이 휘도와 효율을 증가시킬 수 있다.

그러나, 사각 델타형 격벽(42)은 한 셀에 해당하는 R, G, B 서브셀이 지그재그로 배열되기 때문에 직선 표현이 힘들다. 이에 따라, 화질이 왜곡되는 현상이 나타난다. 또한, 사각 델타형 격벽(42)은 R, G, B 별로 셀의 크기를 다르게 할 수 없으므로 색온도를 조절하는데 제약이 따른다.

따라서, 본 발명의 목적은 화질의 왜곡을 방지함과 아울러 고휘도 및 고효율을 달성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 스트라입형 격벽을 나타내는 도면.

도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 웰형 격벽을 나타내는 도면.

도 4는 종래 델타형 격벽을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.

도 5는 종래 사각형 델타격벽을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.

도 6은 종래 사각형 델타격벽을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스전극 구조를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유지전극쌍을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.

도 8은 도 7에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 상부기판 12X,30 : 어드레스전극

12Y, Y : 주사전극 12Z, Z : 유지전극

14 : 유전체층 16 : 보호막

18 : 하부기판 20 : 형광체

24, 66 : 격벽

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 한 방전셀은 세개의 서브셀을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 방전셀은 세로 길이가 길게 형성된 제1 및 제2 서브셀과, 가로길이가 상기 제1 및 제2 서브셀 각각의 가로길이를 더한 것보다 같거나 큼과 아울러 세로길이가 상기 제1 및 제2 서브셀의 세로길이보다 짧게 형성된 제3 서브셀을 구비한다.

상기 서브셀들로 구성되는 방전셀은 정사각형인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 서브셀 각각은 금속전극과 상기 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 폭이 좁으며 길이가 길게끔 형성된 투명전극으로 구성되는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3 서브셀은 금속전극과 상기 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 상기 제1 및 제2 서브셀의 유지전극쌍의 폭보다 넓고 길이가 짧게끔 형성된 투명전극으로 구성되는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1, 제2 및 제3 서브셀의 크기에 대응하는 사각격벽을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

하나의 픽셀은 세개의 서브셀로 구성됨과 아울러 델타형 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 픽셀은 상기 델타형 격벽의 세로방향으로 세로 길이가 길게 형성되는 제1 서브셀과, 제1 서브셀의 세로 길이보다 짧게 세로길이가 형성되어 가로길이가 길도록 형성되는 제2 서브셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서브셀들로 구성되는 상기 픽셀의 구조는 정사각형 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 서브셀은 상기 픽셀을 구성하는 두 서브셀을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 서브셀에 형성된 유지전극쌍은 델타형 격벽의 가로방향으로 형성되는 금속전극과, 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 상기 상부 방전셀의 세로길이에 대응되게끔 세로길이가 길게 형성되는 제1 투명전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 서브셀에 형성된 유지전극쌍은 델타형 격벽의 가로방향으로 형성되는 금속전극과, 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 상기 하부 방전셀의 가로 길이에 대응되도록 폭이 넓고 상기 방전셀의 세로 길이에 대응되도록 길이가짧도록 형성되는 제2 투명전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전극구조를 포함하는 PDP를 나타내는 평면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 PDP의 격벽구조를 나타내는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 방전셀(70)은 세로로 길이가 긴 두개의 제1 및 제2 서브셀(S1, S2)과, 상기 두 서브셀에 상/하로 인접함과 아울러 가로를 더한 가로길이를 가짐으로써 가로로 길이가 긴 제3 서브셀(S3)로 구성된다.

여기서, 세로로 길이가 긴 제1 및 제2 서브셀(S1, S2)은 좌우로 인접해 있으며, 가로로 길이가 긴 제3 서브셀(S3)은 상기 세로로 길이가 긴 두 서브셀의 아래에 인접해 있다. 이렇게 인접한 세개의 서브셀은 R, G, B 광을 표시하여 하나의 방전셀을 이룬다. 이때, 크로스토크를 방지하기 위하여 각 서브셀의 위치에 대응되게끔 사각격벽(66)이 형성된다.

이와 같이 제1 및 제2 서브셀(S1, S2)과 제3 서브셀(S3)의 크기가 달라짐에 따라 실제 방전시에 방전세기가 달라지게 된다. 또한, 제3 서브셀(S3)의 가로의 길이를 다르게 할 수 있기 때문에 제1 내지 제3 서브셀(S1 내지 S3)의 휘도를 조절하기가 쉬워진다. 다시 말하면, 색온도를 각 서브셀의 크기로 조절할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 서브셀의 모양이 스트라입 형태보다 보다 정사각형에 가깝기 때문에 방전 효율이 좋아진다.

화질의 측면에서 볼 경우 각각의 서브셀만을 살펴보게 되면 기존의 줄무늬 형태와 차이를 보이지 않는다. 다시 말하면, 직선을 표현하는 경우 델타형과 같이 지그재그 형태가 아닌 줄무늬 형태와 같이 제대로 된 형태가 표현되기 때문에 화질의 왜곡이 나타나지 않는다.

제1 및 제2 서브셀(S1, S2)과 제3 서브셀(S3)의 크기가 다름에 따라 유지전극쌍의 크기가 다르게 형성된다. 제1 및 제2 서브셀(S1, S2)에 형성된 유지전극쌍은 상대적으로 폭이 좁고 돌출된 길이가 긴 반면에, 제3 서브셀(S3)에 형성된 유지전극쌍은 상대적으로 폭이 넓고 돌출된 길이가 짧다.

제1 및 제2 서브셀(S1, S2)에 형성된 유지전극쌍 각각은 금속전극(60Y, 60Z)과, 금속전극(60Y, 60Z)으로부터 돌출된 투명전극(64Y, 64Z)을 구비한다.

제1 및 제2 서브셀(S1, S2)은 세로로 길이가 길므로 유지전극쌍은 상기 금속전극(60Y, 60Z)으로부터 상대적으로 폭이 좁고 돌출된 길이가 긴 투명전극(64Y, 64Z)을 가지게 된다.

이와 대비하여 제3 서브셀(S3)에 형성된 유지전극쌍은 금속전극(60Y, 60Z)과, 금속전극(60Y, 60Z)으로부터 돌출됨과 아울러 넓은 폭과 짧은 길이를 가지는 투명전극(62Y, 62Z)으로 구성된다.

이와 같이 제1 및 제2 서브셀과 제3 서브셀의 크기가 다름에 따라 각 서브셀에 형성되는 투명전극의 크기를 다르게 형성된다.

여기서, 주의해야할 점은 어드레스 기간에 제1 및 제2 서브셀(S1, S2)을 경유하는 데이터라인(DL)이 제3 서브셀(S3)과 오방전이 일어나지 않도록 제3 서브셀(S3)의 유지전극쌍의 투명전극(62Y, 62Z)의 폭을 너무 크게 하면 안된다. 또한, 오방전을 일으키지 않게 하기 위해서는 데이터라인(DL)을 패터닝해야 하는 경우도 있다.

금속전극(60Y, 60Z)은 좁은 선폭을 가짐과 아울러 전기전도도가 좋은 금속물질, 예를 들면 은(Ag)이나 구리(Cu)로 형성된다.

투명전극(62Y, 62Z, 64Y, 64Z)은 90% 이상의 광투과율이 좋은 투명전도성물질, 예를 들어 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide) 등으로 형성된다. 투명전극(62Y, 62Z, 64Y, 64Z)은 전도성이 떨어지므로 금속전극(60Y, 60Z)을 형성시킴으로써 저항성분을 보상한다.

주사신호가 주사전극(Y)에 공급됨과 아울러 유지신호가 유지전극(Z)에 공급되면 방전셀 내에 가로 방향으로 마주하는 투명전극(62Y, 62Z, 64Y, 64Z) 사이에서 유지방전이 발생한다.

유지전극쌍이 형성된 도시되지 않은 상부기판 상에는 상부 유전체층과 보호막이 적층된다. 상부 유전체층은 전하를 축적하며 보호막은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

상부기판과 대향되는 도시되지 않은 하부기판 상에는 어드레스전극, 도시되지 않은 하부 유전체층, 격벽 및 도시되지 않은 형광체가 형성된다.

어드레스전극(60X)은 유지전극쌍과 교차되는 방향으로 형성됨과 아울러 어드레스방전을 위한 어드레스전압이 공급된다.

하부 유전체층은 상부 유전체층과 마찬가지로 플라즈마 방전시 전하를 축적한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 하나의 셀을 구성하는 서브셀 중에서 두 서브셀은 세로의 길이가 길도록 형성하는 반면에 나머지 하나의 서브셀은 가로의 길이가 길도록 한다. 서브셀의 크기를 다르게 형성됨에 따라 휘도 및 색온도를 조절할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 PDP는 화질 왜곡 현상을 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 PDP는 종래와 비교하여 서브셀 배치 형태가 종래보다 정사각형에 가까워지므로 방전효율이 좋아질 수 있다.

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

Claims

한 방전셀은 세개의 서브셀을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

상기 방전셀은

세로 길이가 길게 형성된 제1 및 제2 서브셀과,

가로길이가 상기 제1 및 제2 서브셀 각각의 가로길이를 더한 것보다 같거나 큼과 아울러 세로길이가 상기 제1 및 제2 서브셀의 세로길이보다 짧게 형성된 제3 서브셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 서브셀들로 구성되는 방전셀은 정사각형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서브셀 각각은

금속전극과 상기 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 폭이 좁으며 길이가 길게끔 형성된 투명전극으로 구성되는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제3 서브셀은

금속전극과 상기 금속전극으로부터 수직으로 돌출됨과 아울러 상기 제1 및 제2 서브셀의 유지전극쌍의 폭보다 넓고 길이가 짧게끔 형성된 투명전극으로 구성되는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제3 서브셀의 크기에 대응하는 사각격벽을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.