KR100509601B1 - 촉화전자를 제공하기 위한 보조 전극을 구비한 플라즈마디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 전면기판에 소정의 패턴으로 형성되어 유지방전을 하기 위한 유지전극들과; 상기 유지전극들을 매립하며 벽전위가 형성될 수 있도록 상기 전면기판에 형성된 유전체층과; 상기 전면기판과 대향하는 배면기판에 상기 유지전극들과 교차하도록 소정의 패턴으로 형성되며, 상기 유지전극들과 어드레스 방전을 하기 위하여 소정의 패턴으로 형성된 어드레스 전극들과; 상기 배면기판의 가장자리에 형성된 제1보조전극과, 상기 제1보조전극과의 가스방전에 의한 촉화전자를 공급하기 위하여 상기 전면기판의 가장자리에 형성된 제2보조전극과; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 소정간격 이격되어 방전공간을 구획하며 크로스 토크를 방지하는 격벽들과; 그리고, 상기 방전공간내에서 가스 방전에 의하여 여기되어 발광할 수 있는 소정의 형광물질이 도포되어 형성된 형광체층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널을 오랜기간 방치할 경우라도 제1보조 전극과 제2보조전극의 사이에서 촉화전자가 발생될 수 있기 때문에 어드레싱 구동전압하에서 원활하게 화상이 표시될 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 평판형 화상 표시소자에서는 매트릭스 구동 방법을 사용하여 영상을 표시한다. 즉, 영상신호의 주사방향과 같은 수평방향으로 설치된 유지전극(scan electrode)군과 이에 수직방향으로 설치된 어드레스 전극(address electrode)군 사이에서 임의의 수평, 수직 전극쌍을 선택하여 그 교차 지점에 영상신호를 표시하게 된다.
또한, 평판표시소자에 영상을 표시하기 위해서는 구동방법 면에서 크게 두 가지 과정을 거치게 된다. 화면 상의 임의의 화소를 선택하는 어드레스 과정과 선택된 화소에 영상신호를 일정시간 동안 표시하는 표시유지과정이다. 즉, 한 쌍의 유지전극과 어드레스 전극을 선택하여 그 중 적어도 어느 한 전극에 펄스(pulse) 전압을 인가하여 방전을 일으켜 전기적인 특성에 변화를 주어 화면상의 임의의 장소(화소)를 선택한 후 유지전극 간에 펄스 전압을 인가하여 방전을 유지시킴(sustain discharge)으로써 주어진 영상신호를 빛의 신호로 변환시켜 표시하는 것이다.
플라즈마 표시 패널의 구조는 방전 전극의 배치 방법에 따라 크게 대향방전 구조와 면방전 구조로 나누어지며, 구동방식은 방전을 유지시키기 위하여 인가하는 전압의 극성이 시간 경과에 의한 변화 여부에 따라 크게 직류형 구동방식과 교류형 구동방식으로 나누어진다.
특히, 교류형 면방전 플라즈마 표시패널은, 전면 기판과 배면 기판 속에 방전공간을 형성하고, 방전을 유지시키는 유지전극이 유전체층에 의해 내재되어 있어 전기적으로 방전공간과 격리되며, 벽전하효과에 의하여 방전이 유지된다. 그리고, 방전현상을 용이하게 구현하기 위하여 유지전극 또는 어드레스 전극을 복수개로 설치한 2전극 구조, 3전극 구조, 4전극 구조 등으로 나누어진다.
도 1은 교류형 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널의 개략적 분해 사시도를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 배면 기판(17)에는 어드레스 전극(16), 유전체층(20), 격벽(18) 및 형광체층(19: R,G,B)이 형성되며, 전면기판(11)에는 상기 어드레스 전극(16)과 교차되도록 형성된 유지전극(12)과 유전체층(14)이 형성된다.
상기 격벽(18)은 방전공간을 형성하는 기능과 함께 방전시 발생한 공간전하 및 자외선을 차단하여 인접한 화소에서 크로스토크(cross talk)가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 상기 형광체층(19)은 칼라 표시 소자로서의 성능을 나타내기 위하여, 방전시 발생하는 자외선에 의해 여기되어 적, 청, 녹색의 가시광선을 각각 방출하는 형광물질이 도포되어 형성된 것으로서, 방전 공간 내에 적, 청, 녹색의 빛깔을 내는 형광물질이 순차적으로 반복하여 나열되도록 도포된다.
이와 같은 구조에서, 어드레스 전극(16)과 유지전극(12) 사이에서 화소를 선택하는 어드레스 방전이 일어나고, 그 후 유지전극(12) 즉, 공통전극(X전극 :12a)과 주사전극(Y전극 :12b) 사이에서 영상신호를 표시하는 유지 방전이 일어난다.
그리고 영상 표시기로서의 성능을 발휘하기 위해서 플라즈마 표시 패널은 다계소(gray scale) 표시 방법을 사용한다. 즉, 한 프레임(Frame)의 화상을 ??개의 보조 필드(subfield)로 시분할하고, 각각의 보조 필드는 어드레스 기간과 방전 유지기간으로 구성하여 방전유지기간의 상대적인 길이가 시각 기능에 의해 밝기의 배로 나타나는 점을 이용하여 계조를 표현한다.
플라즈마 표시 패널을 구동은 벽저하량을 제어하여 초기화과정(initialization), 어드레싱(addressing) 과정, 표시방전과정, 초기화과정의 순서로 진행된다.
그런데, 이와 같은 플라즈마 표시 패널에 있어서, 제품화하여 연속 사용할 경우에는 문제가 없으나, 장기간 방치할 경우에는 방전공간내에서 그 표면에 불순물이 코팅되기 때문에 각각의 전극에 인가되는 구동전압하에서 방전에 따른 발광이 이루어지지 않는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 고안된 것으로서, 장기간 방치된 후에도 발광이 원활하게 이루어 질 수 있는 플라즈마 표시 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면기판에 소정의 패턴으로 형성되어 유지방전을 하기 위한 유지전극들과; 상기 유지전극들을 매립하며 벽전위가 형성될 수 있도록 상기 전면기판에 형성된 유전체층과; 상기 전면기판과 대향하는 배면기판에 상기 유지전극들과 교차하도록 소정의 패턴으로 형성되며, 상기 유지전극들과 어드레스 방전을 하기 위하여 소정의 패턴으로 형성된 어드레스 전극들과; 상기 배면기판의 가장자리에 형성된 제1보조전극과, 상기 제1보조전극과의 가스방전에 의한 촉화전자를 공급하기 위하여 상기 전면기판의 가장자리에 형성된 제2보조전극과; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 소정간격 이격되어 방전공간을 구획하며 크로스 토크를 방지하는 격벽들과; 그리고, 상기 방전공간내에서 가스 방전에 의하여 여기되어 발광할 수 있는 소정의 형광물질이 도포되어 형성된 형광체층을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제1보조전극과 상기 제2보조전극은 적어도 하나이상을 구비하며, 상기 제1보조전극과 상기 제2보조전극 사이에 사용자가 구동 전압을 인가하기 위하여 스위치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 유지전극들은 각각 주사전극과 공통전극을 구비하고, 일 방전셀에서 상기 제1보조전극과 제2보조전극이 교차되는 부분의 투사면적이, 상기 주사전극과 상기 어드레스 전극의 투사면적보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 스위치에 의하여 인가되는 전압은, 상기 어드레스 전극들과 상기 유지전극들 사이의 어드레싱 구동 전압보다 크게 되는 것이 바람직하다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예로서 플라즈마 디스플레이 패널의 분리사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널이 봉착된 후 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 배면 기판(110)에는 그 가장자리 4개의 모서리부에 형성되는 제1보조전극(111)과 스트라이프 형상으로 배치되는 복수개의 어드레스 전극(112)들이 형성된다.
그 위에는 유전체층(115)이 형성되고, 상기 유전체층(59)의 위에서 방전공간을 제공할 수 있도록 상기 어드레스 전극(111)을 사이에 두고 배치되는 구조의 격벽(113)을 복수개 스트라이프 타입으로 형성한다,
상기 격벽(113)들 사이에는 방전시 발생하는 자외선에 의해 방전 공간에서 여기되어 적, 청, 녹색의 가시광선을 각각 방출할 수 있도록 적, 청, 녹색 발광 형광물질(114)을 순차적으로 반복하여 나열되도록 도포된다.
그리고, 배면기판(58)의 외주부에는 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 봉착하기 위한 저융점 글라스로서 프리트 글라스(55)가 도포된다.
전면기판(120)에는 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 봉착된 후 배면기판(110)의 보조전극(111)과 대응하여 대향 방전할 수 있도록 그 가장자리 4개의 모서리부에 형성된 제2보조전극(121)과, 배면기판(110)에 형성된 어드레스 전극(112)과 수평 수직으로 교차되도록 스트라이프 타입으로 복수개의 주사전극(122)이 형성된다. 그 위에는 가스 방전에 따른 벽전하가 형성될 수 있는 유전체층(125)이 도포된다. 여기서, 상기 유전체층을 보호하기 위하여 MgO막과 같은 보호막층(126)이 도포될 수 있다.
여기서, 배면기판(110)에 형성되는 어드레스 전극(112)의 패턴과 제1보조전극(111) 및, 전면기판(120)에 형성되는 주사전극(122)과 제1보조전극(121)은 인쇄법, 포토리소그래피법, 리프트오프(lift off)법 및 에칭(etching)법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 통상적으로 어드레스 전극(112)과 주사전극(121)은 ITO와 같은 투명 도전막으로 형성되나, 상기 제1/제2 보조전극은 투명 도전막에 한정되는 것은 아니며, 전도성 금속 재료 등과 같이 제1보조전극과 제2보조전극 사이에 전압을 인가하면 그 사이에서 가스 방전으로 촉화(priming) 전자가 발생될 수 있는 재료라면 제한 없이 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 제1/제2 보조전극(111,121)은 어드레스전극(112)이나 주사전극(121)이 형성되어 있지 않은 전면기판(120)과 배면기판(121)의 여분의 공간을 활용하는 것이므로 이를 만족하는 한 그 배치를 자유롭게 선택할 수 있으며, 원이나 사각형과 같이 그 형상에 있어서도 자유롭게 선택할 수 있다. 그리고, 도면에서는 전면기판(120)과 배면기판(110)의 각 모서리부에 각각 1쌍의 제1보조전극(111)과 제2보조전극(121)이 형성되고 있음을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이며, 필요에 따라 10쌍 이내로 그 설치되는 수를 조정할 수도 있다.
여기서, 본 발명의 일 특징부를 이루는 상기 제1/제2보조전극(111,121)은 장기간의 방치된 경우에 촉화전자를 발생시킴으로써 구동전압하에서 화상이 발광될 수 있도록 하는 것이므로, 상기 제1/제2보조전극(111,121)에 인가되는 전압은 초기 구동전압 즉, 주사전극(122)/어드레스 전극(112)에 인가되는 전압보다는 크게 하여야 하며, 예컨데, 180V의 구동전압인 경우에는 220V 내지 250V 이상의 전압을 제1/제2보조전극(111,121)에 인가하여야 한다. 그리고, 제1/제2보조전극(111,121)에 인가되는 전압이 주사전극(122)/어드레스 전극(112)에 인가되는 구동전압과 동일한 경우에는 예컨데, 180V가 인가하는 경우에는 제1보조전극(111)과 제2보조전극(121)의 크기나 투사면적(b1 X b2)을 어드레스전극(112)과 주사전극(122)이 하나의 방전셀에서 상호 교차하여 어드레싱 구동을 하기 위한 투사면적(a1 X a2)보다 크게 하여야 한다.
이와 같은 전면 기판(120)과 배면기판(110)이 플리트 글라스(116)에 의하여 봉착되고, 방전가스가 주입된 후 방전가스를 주입하는 관(미도시)이 봉지되면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 가스 방전에 의한 화상표시소자로 된다.
이와 같은 구조에서, 장기간 방치된 후 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 전원을 인가하여 소정의 구동전압으로 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 경우에는 플라즈마 디스플레이 패널 내부에 순수한 방전 가스 이외에 불순물이 포함되는 것이 불가피하기 때문에 이러한 불순물들이 방전공간내 보호막층(126) 등에 코팅되어 소정의 구동전압에 의하여서는 가스방전에 의한 형광체 발광을 할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 제1/제2 보조전극(111,121)과 연결된 스위치(S)로서 버튼을 설치하여 사용자가 그 버튼을 눌러 스위치 온(ON)하면 제1보조전극(111)과 제2보조전극(121) 사이에 소정의 전압이 인가되어 가스 방전에 따른 촉화(priming)전자가 발생하게 된다. 이와 같은 상태에서 촉화 전자가 방전공간내에서 발생하고 있으므로 정규의 소정 구동전압하에서 플라즈마 디스플레이 패널이 원활하게 화상을 표시할 수 있게 된다.
플라즈마 디스 플레이 패널이 봉착된 후 불순물 즉, 수분이나 탄소 또는 질소 등의 불순가스가 불가피하게 포함하게 되는데, 플라즈마 디스플레이 패널을 오랜기간 방치할 경우 이러한 불순물이 방전공간내에서 그 표면에 코팅되는 경우라도, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 제1보조 전극과 제2보조전극을 대향 방전 전극으로서 사용하여 소정의 전압을 인가하여 촉화전자를 발생시킬 수 있으므로 플라즈마 디스플레이 패널이 원활하게 어드레싱 구동전압하에서 화상을 표시할 수 있게 된다.
도 1은 교류형 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널을 도시한 개략적 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 일실시예로서 보조전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 사시도이며,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한 단면도를 도시한 것이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
100. 플라즈마 디스플레이 패널 110. 배면기판
111. 제1보조전극 112. 어드레스 전극
120. 전면기판 121. 제2보조전극
122. 유지전극
Claims (4)
- 전면기판에 소정의 패턴으로 형성되어 유지방전을 하기 위한 유지전극들과;상기 유지전극들을 매립하며 벽전위가 형성될 수 있도록 상기 전면기판에 형성된 유전체층과;상기 전면기판과 대향하는 배면기판에 상기 유지전극들과 교차하도록 소정의 패턴으로 형성되며, 상기 유지전극들과 어드레스 방전을 하기 위하여 소정의 패턴으로 형성된 어드레스 전극들과;상기 배면기판의 가장자리에 형성된 제1보조전극과, 상기 제1보조전극과의 가스방전에 의한 촉화전자를 공급하기 위하여 상기 전면기판의 가장자리에 형성된 제2보조전극과;상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 소정간격 이격되어 방전공간을 구획하며 크로스 토크를 방지하는 격벽들과;상기 방전공간내에서 가스 방전에 의하여 여기되어 발광할 수 있는 소정의 형광물질이 도포되어 형성된 형광체층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제1항에 있어서,상기 제1보조전극과 상기 제2보조전극은 적어도 하나이상을 구비하며, 상기 제1보조전극과 상기 제2보조전극 사이에 사용자가 구동 전압을 인가하기 위하여 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제2항에 있어서,상기 유지전극들은 각각 주사전극과 공통전극을 구비하고,일 방전셀에서 상기 제1보조전극과 제2보조전극이 교차되는 부분의 투사면적이, 상기 주사전극과 상기 어드레스 전극의 투사면적보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제2항에 있어서,상기 스위치에 의하여 인가되는 전압은, 상기 어드레스 전극들과 상기 유지전극들 사이의 어드레싱 구동 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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