KR100508958B1 - 플라즈마디스플레이패널의 전면패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개구율을 증대시키면서 동시에 방전효율 저하를 방지하고, 또한 셀간 오방전을 방지하는데 적합한 플라즈마디스플레이패널을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 플라즈마디스플레이패널의 전면패널은 빗 형태의 표시전극쌍-하나의 방전셀에서 방전갭을 형성하는 스트라이프형 제1주전극과 상기 제1주전극으로부터 분기되어 확장된 제1가지전극으로 이루어진 주사전극, 상기 제1주전극과 방전갭을 형성하는 스트라이프형 제2주전극과 상기 제2주전극으로부터 분기되어 확장되면서 이웃하는 방전셀간 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하도록 하는 제2가지전극으로 이루어진 유지전극-과 상기 제2가지전극 중에서 상기 이웃하는 방전셀간 연결부분의 상부에 위치하여 상기 이웃하는 방전셀간 오방전을 방지하는 플로팅전극을 포함하므로써, 빗형 표시전극쌍의 유지전극이 공통화되면서 발생할 수 있는 셀간 오방전을 억제하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마디스플레이패널의 전면패널{FRONT PANEL FOR PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 표시 소자(Display device)에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마디스플레이패널(Plasma Display Panel: PDP)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. 플라즈마디스플레이패널은 지금까지 표시소자의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점 등의 장점이 있다. 플라즈마디스플레이패널은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.

도 1은 종래의 교류 면방전 PDP의 방전셀 구조를 도시한 단면도로서, 한 방전셀내의 모든 전극구조를 보여주기 위하여 배면패널에 대하여 전면패널을 90° 회전시켜 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 전면패널의 표시전극(주사전극과 유지전극)을 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 전면패널(10)을 구성하는 전면기판(11)의 배면에는 교류 구동 신호가 공급되어 유지 면방전을 이루는 주사전극(12)과 유지전극(13)이 나란하게 형성된다. 여기서, 주사전극(12) 및 유지전극(13)은 ITO(Indium Tin Oxide)가 없는 버스전극으로만 형성된 불투명전극이며, 각각 빗(Comb) 형태이다(도 2 참조). 즉, 도 2를 참조하면, 주사전극과 유지전극은 각각 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성하는 스트라이프 형태의 주전극(12a, 13a)과 주전극(12a, 13a)과 직교하는 방향으로 주전극(12a, 13a)으로부터 연장되어 방전영역마다 위치하는 가지전극(12b, 13b)으로 구성된다. 도 2에서 도면부호 BL은 이웃한 셀간 비방전영역을 나타낸다.

그리고, 주사전극(12) 및 유지전극(13)이 형성된 전면기판(11)의 배면에는 상부유전층(14)이 전면에 형성되는데, 상부유전층(14)은 방전시 전하를 축적함과 아울러 방전 전류를 제한하는 기능을 갖는다. 그리고, 상부유전층(14) 상에 전면 도포되는 보호층(15)은 방전시 스퍼터링으로부터 상부유전층(14)을 보호하여 화소셀의 수명을 연장시킴과 아울러 2차 전자의 방출효율을 높여 방전효율을 향상시킨다.

다음으로, 배면패널(20)을 구성하는 배면기판(21) 상에는 어드레스 방전을 위한 어드레스전극(22)이 주사전극(12) 및 유지전극(13)과 직교하는 방향으로 형성된다. 그리고, 배면기판(21)과 어드레스전극(22) 상에는 방전시 벽전하 형성을 위한 하부유전층(23)이 전면 도포되고, 전면기판(10)과 배면기판(20) 사이에는 격벽(30)이 수직으로 형성된다. 여기서, 하부유전층(23) 상에서 어드레스전극(22)과 나란한 방향으로 형성되는 격벽(30)은 전면기판(10) 및 배면기판(20)과 함께 셀의 방전공간(40)을 형성하고, 이웃한 방전셀 간의 전기적, 광학적 상호 간섭을 차단한다. 또한 격벽(30)은 인접한 방전셀 간의 간섭을 최소화하기 위해 어드레스전극(22)과 나란한 방향뿐만이 아니라 어드레스전극(22)에 직교하는 방향으로도 형성되어 격자 형태의 구조를 갖기도 한다.

마지막으로, 하부유전층(23)과 격벽(30)의 표면에는 형광체(50)가 도포된다. 이때, 방전공간(50) 내에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 충진된다.

도 1과 같은, 종래의 교류 면방전 플라즈마디스플레이패널의 전체적인 전극 라인 및 방전셀의 배치 구조를 살펴보면, 어드레스전극(22)과 주사전극(12) 그리고 유지전극(13)이 교차하는 부분마다 방전셀이 위치하게 된다.

도 1과 같은 종래의 교류 면방전 플라즈마디스플레이패널의 동작원리에 대해 살펴보면, 주사전극(12)과 어드레스전극(22) 간에 어드레스 방전이 일어나 상/하부 유전층(14,23)에 벽전하가 형성된다. 이때, 형성된 벽전하는 면방전에 필요한 방전전압을 낮추는 역할을 한다.

다음으로, 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들에서는 주사전극(12)과 유지전극(13)에 교번적으로 공급되는 교류 신호에 의해 두 전극(12, 13) 간에 유지 방전이 일어난다. 이때 방전공간(40)에서는 방전가스가 여기된 후 천이되는 과정에서 자외선이 발생하며, 발생된 자외선은 형광체(50)를 여기시켜 가시광선을 발생시키게 되고, 이로써 플라즈마디스플레이패널의 화상이 구현되어진다.

도 2와 같은 빗 형태의 주사전극 및 유지전극의 쌍은 사다리꼴 형태의 주사전극 및 유지전극의 쌍이 갖고 있던 개구율 저하를 개선시키기 위한 것이다.

그러나, 방전갭(G)을 형성하는 주전극(12a,13a)외의 가지전극(12b)의 구조상 방전이 전극의 전면으로 발전하지 못하여 즉, 방전이 오래 지속되지 못하여 방전효율이 저하되는 문제가 있다. 이와 같은 문제는 사다리꼴 전극과 달리 가지전극(12b)에서 주전극과 동일한 형태의 스트라이프 전극이 없어짐에 따라 전극의 끝부분으로의 전체 전극의 전극 너비 감소 부분(x)이 존재하게 되고, 이와 같은 전극 너비 감소 부분(x)에 의해 전극의 길이가 제한되어 저항이 상승하고 방전 크기가 제한되기 때문에 발생된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 개구율을 증대시키면서 동시에 방전효율 저하를 방지하는데 적합한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 셀간 오방전을 방지하는데 적합한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마디스플레이패널의 전면패널은 하나의 방전셀에서 방전갭을 형성하는 스트라이프형 제1주전극과 상기 제1주전극으로부터 분기되어 확장된 제1가지전극으로 이루어진 주사전극, 상기 제1주전극과 방전갭을 형성하는 스트라이프형 제2주전극과 상기 제2주전극으로부터 분기되어 확장되면서 이웃하는 방전셀간 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하도록 하는 제2가지전극으로 이루어진 유지전극, 및 상기 제2가지전극 중에서 상기 이웃하는 방전셀간 연결부분의 상부에 위치하여 상기 이웃하는 방전셀간 오방전을 방지하는 플로팅전극을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 플로팅전극은 상기 이웃하는 방전셀간 비방전영역의 전영역에 걸치며 전기 도통성을 갖는 물질인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 표시전극 구조를 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 연결부 너비가 가지전극의 너비보다 큰 경우를 도시한 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 표시전극은, 주전극(101)과 가지전극(102)으로 이루어진 빗 형태의 유지전극과 주전극(103)과 가지전극(104)으로 이루어진 빗 형태의 주사전극의 쌍으로 구성되며, 유지전극의 주전극(101)과 주사전극의 주전극(103)이 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성하고 있고, 종방향으로 이웃하는 셀간 유지전극이 서로 연결되어 있다. 자세하게, 종방향으로 이웃하는 셀간 유지전극의 가지전극(102)이 연결부(110)를 통해 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하고 있다. 이때, 연결부(110)는 주전극 및 가지전극의 물질과 동일한 것이고, 또한 가지전극(102)의 너비와 동일하며, 상하 셀간 비방전영역(BL)에 위치한다. 위와 같은 연결부(110)를 통해 형성하는 공통유지전극은 사다리꼴 형태를 갖고, 주사전극, 유지전극 및 공통 유지전극은 ITO(Indium Tin Oxide)가 없는 버스전극으로만 형성된 불투명전극이다.

먼저, 주사전극에 대해 살펴보면, 각 셀의 주사전극은 스트라이프 형태의 주전극(103)과 주전극(103)으로부터 직교하는 방향으로 확장하는 가지전극(104)을 방전셀마다 구비하고 있는 빗 형태이다. 여기서, 주전극(103)의 너비와 가지전극(104)의 너비는 동일할 수 있다. 한편, 이웃한 상하 셀에서 주사전극끼리는 연결되지 않는다.

다음으로, 유지전극에 대해 살펴보면, 각 셀의 유지전극은 스트라이프 형태의 주전극(101)과 주전극(101)으로부터 직교하는 방향으로 확장하는 가지전극(102)을 방전셀마다 구비하고 있는 빗 형태로서, 스트라이프 형태의 주전극(101)이 주사전극의 주전극(103)과 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성한다. 그리고, 종방향으로 이웃하는 방전셀에 있어서 유지전극들이 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하고 있다. 즉, 상부 방전셀의 가지전극(102)의 끝단과 하부 방전셀의 가지전극(102)의 끝단이 연결부(110)을 통해 서로 연결된다.

위와 같이, 제1실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널은, 이웃한 방전셀의 유지전극들의 가지전극(102)의 끝단이 연결부(110)를 통해 서로 연결되어 사다리꼴 공통유지전극을 형성하고, 각 방전셀에서 유지전극의 주전극(101)과 주사전극의 주전극(103)이 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성하며, 주사전극의 가지전극(104)과 유지전극의 가지전극(102)이 형성된 공간은 격벽(111)으로 분리되어 방전셀을 구분한다. 이때, 격벽(111)은 스트라이프 형태 또는 격자 형태일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1실시예에서는 이웃한 셀간 유지전극의 가지전극(102)의 끝단을 연결부(110)를 통해 서로 연결시키므로써, 유지전극의 전극 너비를 넓게 하고 동시에 전극의 길이 제한을 없앤다. 즉, 가지전극(102)의 끝단을 비방전영역까지 확장한다.

이와 같이, 표시전극쌍이 공통 유지전극을 포함하여 구성됨에 따라 전극 폭을 증대시켜 저항을 감소시키고, 아울러 전극의 길이를 비방전영역(BL)까지 확장하므로써 방전크기를 증대시켜 방전효율을 향상시킨다. 아울러, 도 3b에 도시된 바와 같이, 가지전극(102)의 끝단에 형성된 연결부(110)의 너비를 주전극(101)으로부터 연장된 부분의 가지전극(102)의 너비보다 크게 하므로써 벽전하의 안정된 형성을 유도하고, 이로써 방전이 각 전극의 끝부분까지 진행됨에 따라 방전효율이 더욱 향상된다.

그러나, 제1실시예와 같이 유지전극을 공통화할 경우, 격벽의 불균일 등에 의하여 상하부 셀간 오방전이 발생할 경우가 있다.

이를 해결하기 위한 방법이 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 표시전극 구조를 도시한 평면도이다. 이하, 플로팅전극(120)을 제외한 나머지 부분에 대해서는 도 3의 도면부호를 그대로 인용하여 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 표시전극은, 주전극(101)과 가지전극(102)으로 이루어진 빗 형태의 유지전극과 주전극(103)과 가지전극(104)으로 이루어진 빗 형태의 주사전극의 쌍으로 구성되며, 이웃하는 셀간 비방전영역에 플로팅전극(120)이 형성된다. 그리고, 유지전극의 주전극(101)과 주사전극의 주전극(103)이 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성하고 있고, 종방향으로 이웃하는 셀간 유지전극이 서로 연결되어 있다. 자세하게, 종방향으로 이웃하는 셀간 유지전극의 가지전극(102)이 연결부(110)를 통해 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하고 있다. 이때, 연결부(110)는 주전극 및 가지전극의 물질과 동일한 것이고, 또한 가지전극(102)의 너비와 동일하며, 상하 셀간 비방전영역(BL)에 위치한다. 위와 같은 연결부(110)를 통해 형성하는 공통유지전극은 사다리꼴 형태를 갖고, 주사전극, 유지전극 및 공통 유지전극은 ITO(Indium Tin Oxide)가 없는 버스전극으로만 형성된 불투명전극이다.

먼저, 주사전극에 대해 살펴보면, 각 셀의 주사전극은 스트라이프 형태의 주전극(103)과 주전극(103)으로부터 직교하는 방향으로 확장하는 가지전극(104)을 방전셀마다 구비하고 있는 빗 형태이다. 여기서, 주전극(103)의 너비와 가지전극(104)의 너비는 동일할 수 있다. 한편, 이웃한 상하 셀에서 주사전극끼리는 연결되지 않는다.

다음으로, 유지전극에 대해 살펴보면, 각 셀의 유지전극은 스트라이프 형태의 주전극(101)과 주전극(101)으로부터 직교하는 방향으로 확장하는 가지전극(102)을 방전셀마다 구비하고 있는 빗 형태로서, 스트라이프 형태의 주전극(101)이 주사전극의 주전극(103)과 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성한다. 그리고, 종방향으로 이웃하는 방전셀에 있어서 유지전극들이 서로 연결되어 공통유지전극을 형성하고 있다. 즉, 상부 방전셀의 가지전극(102)의 끝단과 하부 방전셀의 가지전극(102)의 끝단이 연결부(110)를 통해 서로 연결된다.

다음으로, 플로팅전극(120)은 유지전극의 가지전극들을 서로 연결되어 공통유지전극을 형성할 때 격벽의 불균일에 의해 발생되는 상하셀간 오방전을 방지하기 위한 것으로, 일반적으로 플라즈마디스플레이패널의 콘트라스트(contrast)를 개선하기 위해 적용되었던 블랙스트라이프(Black stripe)의 특성을 갖는다. 여기서, 플로팅전극(120)은 전기 도통성을 갖는 물질이다. 이와 같은 플로팅전극(120)은 공통 유지전극을 형성하는 연결부(110) 상부에 형성되며, 비방전영역(BL)의 전영역에 걸쳐 형성되고, 플로팅전극(120)의 너비는 이웃하는 방전셀간 가지전극(102)의 연결부(110)의 너비에 비해 작은 폭이다. 또한, 격벽과는 직교하는 방향이며, 각 주전극들과는 나란한 방향으로 배치된다.

위와 같이, 제2실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널은, 이웃한 방전셀의 유지전극들의 가지전극(102)의 끝단이 연결부(110)를 통해 서로 연결되어 사다리꼴 공통유지전극을 형성하고, 각 방전셀에서 유지전극의 주전극(101)과 주사전극의 주전극(103)이 서로 대향하여 방전갭(G)을 형성하며, 주사전극의 가지전극(104)과 유지전극의 가지전극(102)이 형성된 공간은 격벽(111)으로 분리되어 방전셀을 구분한다. 이때, 격벽(111)은 스트라이프 형태 또는 격자 형태일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제2실시예에서는 이웃한 셀간 유지전극의 가지전극(102)의 끝단을 연결부(110)를 통해 서로 연결시키므로써, 유지전극의 전극 너비를 넓게 하고 동시에 전극의 길이 제한을 없앤다. 즉, 가지전극(102)의 끝단을 비방전영역까지 확장하므로써 방전효율의 증대 효과를 얻는다.

더불어, 이웃하는 셀간 비방전영역에 블랙스트라이프 특성을 갖는 플로팅전극(120)을 형성하므로써 셀간 오방전을 방지하여 콘트라스트의 향상 효과를 얻는다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 투명유리기판을 이용하는 전면기판(61) 상에 주사전극과 유지전극으로 구분되는 버스전극(62)을 형성한다. 이때, 버스전극(62)은 도 4에 도시된 것처럼, 방전갭(G)을 형성하는 주전극(101, 103)과 방전이 전극 전체에 이르도록 하는 가지전극(102, 104)으로 구성되어 빗 형태를 이루는 유지전극과 주사전극의 쌍이며, 이웃하는 셀간 유지전극의 가지전극(102)들은 연결부(110)에 의해 서로 연결된다. 여기서, 연결부(110)는 이웃하는 셀간 비방전영역(BL)이 존재하지 않도록 한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 버스전극(62)을 포함한 전면기판(61) 상에 제1유전층(63)을 형성하고, 제1유전층(63) 상에 전기 도통성을 갖는 막을 형성한 후 식각하여 비방전영역(BL) 상부에 위치하는 플로팅전극(120)을 형성한다. 이때, 플로팅전극(120)의 너비는 비방전영역의 너비와 동일할 수 있고, 또한 비방전영역의 너비보다 클 수도 있다.

다음에, 플로팅전극(120) 상에 제2유전층(64)을 형성한다. 여기서, 제1유전층(63)과 제2유전층(64)은 도 1의 상부유전층(14)과 같은 역할을 수행한다. 즉, 방전시 전하를 축적함과 아울러 방전 전류를 제한하는 기능을 갖는다.

다음에, 제2유전층(64) 상에 MgO 등을 이용하여 보호층(65)을 형성하여 전면패널을 완성한다. 여기서, 보호층(65)은 공지된 바와 같이, 방전시 스퍼터링으로부터 제1,2유전층(63, 64)을 보호하여 화소셀의 수명을 연장시킴과 아울러 2차 전자의 방출효율을 높여 방전효율을 향상시킨다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 본 발명은 빗 형태의 표시전극을 채택하므로써 개구율을 증대시킴과 동시에 이웃한 방전셀간 유지전극의 끝단을 서로 연결시키므로써 표시전극의 끝단까지 방전을 발전시켜 방전효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 비방전영역에 형성되는 공통 유지전극의 연결부 상부에 블랙스트라이프 역할을 하는 플로팅전극을 비방전영역의 전영역에 걸쳐 형성하므로써 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 교류 면방전 PDP의 방전셀 구조를 도시한 단면도,

도 2는 도 1의 전면패널의 표시전극(주사전극과 유지전극)을 도시한 평면도,

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 표시전극 구조를 도시한 평면도,

도 3b는 도 3a의 연결부 너비가 가지전극의 너비보다 큰 경우를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 표시전극 구조를 도시한 평면도,

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마디스플레이패널의 전면패널의 제조 방법을 도시한 공정 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101, 103 : 주전극 102, 104 : 가지전극

110 : 플로팅전극 111 : 격벽

BL : 비방전영역

Claims (6)

1. 삭제
2. 하나의 방전셀 영역내에 주사전극 및 유지전극을 한쌍으로 구비하는 플라즈마디스플레이패널의 전면패널에 있어서,

   상기 주사전극 및 유지전극은 상호간에 방전갭을 형성하는 스트라이프형 주전극과, 상기 주전극으로부터 직교하는 방향으로 분기되어 확장된 가지전극을 각각 구비하며,

   상기 가지전극은 종방향으로 이웃하는 인접한 방전셀의 가지전극과 연결전극을 통해 연결되고,

   상기 가지전극의 연결에 의한 이웃한 방전셀간 오방전을 방지하기 위하여 이웃하는 방전셀간의 비방전영역에 형성된 플로팅전극

   을 구비하는 플라즈마디스플레이패널의 전면패널.
3. 제2항에 있어서,

   상기 플로팅전극은 전기 도통성을 갖는 물질인 것을 특징으로 하는 플라즈마디스플레이패널의 전면패널.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,

   상기 연결전극의 너비는 상기 가지전극의 너비보다 더 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마디스플레이패널의 전면패널.
6. 제2항에 있어서,

   상기 플로팅전극은, 상기 주전극의 확장방향과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마디스플레이패널의 전면패널.