KR100527425B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웰형 격벽구조를 갖는 면방전 방식 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 세로격벽과 가로격벽에 의해 각각의 방전셀로 구분되는 웰타입 격벽을 가지고, 상기 가로격벽은 내부에 가로홈을 가지며, 상기 가로홈상에 버스전극이 형성되어 있는 구조를 특징으로 한다.

상기 버스전극 중 서스테인 전극의 버스전극은 상하 방전셀의 버스전극을 하나로 통합하여 상부셀과 하부셀에 동시에 서스테인 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 가로홈이 형성된 격벽구조를 갖으며, 또한 상기 홈의 상부에 버스전극이 배치되도록 함으로써 상판 전극과 하판 전극 사이의 정전용량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 패널의 무효 전력을 감소시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 전극과 상판 전극 사이의 정전용량이 감소되어 무효전력이 감소된 웰형 격벽구조를 갖는 면방전 방식 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함)은 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(electroluminescence display)와 같은 여러 평판형 디스플레이 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

즉, PDP는 40인치 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self-emissive display)로서 160°이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평판 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있어 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있다.

PDP는 두께가 3mm 정도 되는 2장의 유리기판을 사용하여 각각의 기판 위에 적당한 전극과 형광체를 도포하고, 두 기판의 간격을 약 0.1mm 내지 0.2mm로 유지하면서 그 사이의 공간에 플라즈마를 형성하는 방법을 채택하고 있기 때문에 평판으로서 대형화가 가능하다. 또한, PDP에서 가스 방전은 전극간에 전압이 인가되더라도 방전 개시 전압 이하의 인가전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 강한 비선형성을 갖고, 대형 디스플레이의 구동에 필수적인 기능인 기억기능(memory function)이 있어 초대형의 패널에 대해서도 휘도의 저하 없이 고화질의 화상을 표현할 수 있다.

상기 PDP는 인가되는 구동전압 파형의 형태와 방전셀의 구조에 따라 직류(DC) 형과 교류(AC)형으로 구분된다.

상기 DC형과 AC형의 구조적인 가장 큰 차이는 DC형의 경우 전극이 방전공간에 그대로 노출되어 있어 전압이 인가되는 동안 방전전류가 흐르게 된다. 따라서 전류제한을 위한 저항을 외부적으로 만들어 주어야 하는 단점이 있다.

반면에 AC형의 경우 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 용량성 형성으로 전류가 제한되며, 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 DC형에 비하여 수명이 길다.

AC PDP의 중요한 특성중의 하나인 메모리 특성도 용량성으로부터 기인한다.

상기 AC형 PDP는 다시 AC형 대향 전극형 PDP와 AC형 면방전형 PDP으로 구분된다.

AC형 대향 전극형 PDP의 경우 1967년경 일리노이 대학의 Owens등에 의해 발명되었으나, 컬러표시를 위하여 형광체를 도포해 사용하면서 이온충격에 의한 형광체 열화로 인해 수명이 단축되는 문제가 발생하였다.

이러한 문제의 해결책으로 면방전 구조가 1976년 Bell연구소에서 제안되었다.

상기 면방전형 구조는 표시방전이 일어나는 전극부분을 한쪽으로 모으고, 형광체를 반대쪽으로 위치시켜 방전시 이온충격으로 인한 형광체 열화를 최소화함으로써 대향형 구조의 문제점을 극복하였고, 현재까지 PDP의 주류를 이루는 구조로써 널리 이용되고 있다.

상기 AC형 면방전 PDP는 격벽 구조에 따라 스트라입 타입(stripe type) AC형 면방전 PDP와 웰 타입(well type) AC형 면방전 PDP 등이 있다.

도 1은 스트라입 타입 격벽구조를 지닌 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이며, 도 2는 웰 타입 격벽구조를 지닌 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, PDP의 방전셀은 상부기판(110,130)상에 형성되는 주사/유지전극(111,131) 및 공통유지전극(112,132)과, 하부기판(120,140)상에 형성되는 어드레스전극(121,141)을 구비한다. 주사/유지전극(111,131)과 공통유지전극(112,132)이 형성되는 상부기판(110,130)에는 상부 유전체층(113,133)과 보호막(114,134)이 형성된다. 상부 유전체층(113,133)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적되고, 보호막(114,134)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(113,133)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 어드레스전극(121,141)이 형성된 하부기판(120,140)에는 하부 유전체층(143)과 격벽(122,142)이 형성된다. 그리고 상부 유전체층(113,133)과 격벽(122,142) 사이에는 형광체(123,144)가 도포된다. 상기 형광체(123,144)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상판(110,130)/하판(120,140)과 격벽(122,142) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다. 상기 격벽(122,142)은 어드레스전극(121,141)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

도 1에 도시된 스트라입 구조의 경우 배기는 용이하지만 형광체 도포 면적이 적은 단점을 갖고 있다. 또한, 도 2에 도시된 웰구조는 형광체의 도포면적이 커 휘도를 증가시킬 수 있으나 배기가 잘 되지 않는 문제점을 갖고 있다.

다음은 종래의 웰형 격벽 구조에 대해 다른 예를 들어 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3a, 도 4a, 도 5a는 종래의 기술에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이며, 도 3b, 도 4b, 도 5b는 상기 도 3a, 도 4a, 도 5a의 격벽구조를 구비하면서 가로격벽의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

먼저, 도 3a를 참조하여 웰형 격벽에 대해 살펴보면, 상기 격벽은 하부유리기판(미도시)의 상부에 위치하며, 인접 셀(213a,213b,213c)과의 오방전 방지를 위해 가로방향으로 형성된 가로격벽(211a,211b,211c)과 세로방향으로 형성된 세로격벽(212a,212b,212c)이 다수개가 등간격으로 배치된다. 즉 웰형 격벽은 셀(213a,213b,213c)이 가로 격벽(211a,211b,211c)과 세로격벽(212a,212b,212c)으로 둘러싸인 형상을 한다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 투명전극(215a,215b)은 상기 셀의 상부에 위치하며, 버스전극(214a,214b)은 상기 가로 격벽(211a,211b,211c)의 상부으로 소정 간격 이격되어 가로격벽(211a,211b,211c)의 양쪽에 하나씩 가로길이방향으로 배치된다.

그러나 상기와 같은 웰 타입 격벽구조를 갖는 면방전 방식 AC형 PDP는 휘도를 정하는 주요인의 하나인 각 셀(213a,213b,213c)의 면적을 차지하고 있는 빛이 투과할 수 있는 영역의 비율, 즉 개구율이 현저히 낮으므로 휘도와 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 다음 도 4a 또는 도 4b와 같은 웰형 격벽구조를 갖는 PDP가 고안되었다. 즉 도 4a 또는 4b에서는 가로 격벽(221a,221b,221c)을 상기 3a 또는 3b에 도시된 가로 격벽(211a,211b,211c) 보다 폭을 두껍게 형성하였다.

그러나 도 4a 또는 도 4b와 같은 격벽구조를 갖는 PDP는 데이터 전극(미도시)과 상판 전극 사이의 정전 용량의 증가로 무효 전력이 상승되었으며, 이로 인해 전체 패널의 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 다음 도 5a 또는 도 5b와 같은 격벽구조를 갖는 PDP가 고안되었다. 즉 도 5a 또는 도 5b에서는 상기 도 4a 또는 도 4b에 도시된 가로 격벽(231a,231b,231c)의 상면에 소정의 폭과 높이를 갖는 가로홈(236a,236b,236c)을 가로 길이방향으로 형성하였다.

여기서 도 4b 및 도 5b은 도 3b에서 설명한 것과 마찬가지로, 도 4a 및 도 5a와 같은 격벽 구조를 갖으면서 버스전극 및 투명전극이 배치된 것을 보여준다.

도 5a 또는 도 5b와 같은 격벽구조로 된 PDP는 상판전극과 하판 전극사이의 정전용량이 감소되어 무효전력이 감소되었을 뿐만 아니라 설치된 홈이 배기 통로 역할을 하여 배기 성능도 아울러 향상되었다. 하지만, 버스전극이 격벽 위에 설치되어 있어 하판전극과 상판전극 사이의 정전용량은 여전히 크게 남아있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제 1의 목적은 세로격벽과 가로격벽에 의해 각각의 방전셀로 구분되는 웰타입 격벽을 가지고, 상기 가로격벽은 내부에 가로홈을 가지며, 상기 가로홈상에 버스전극이 형성되는 구조를 갖도록 하여 정전용량이 감소된 PDP를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2의 목적은 상기 버스전극 중 서스테인(sustain) 버스 전극을 하나로 통합시켜 정전용량이 더욱 감소된 웰형 격벽구조를 갖는 PDP를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은, 세로격벽과 가로격벽에 의해 각각의 방전셀로 구분되는 웰타입 격벽을 가지고, 상기 가로격벽은 내부에 가로홈을 가지며, 상기 가로홈상에 버스전극이 형성되어 있는 구조를 특징으로 한다.

상기 버스전극 중 서스테인 전극의 버스전극은 상하 방전셀의 버스전극을 하나로 통합하여 상부셀과 하부셀에 동시에 서스테인 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 서스테인 버스 전극을 하나로 통합시키면 상판전극과 하판전극 사이의 정전용량을 더욱 감소시킬 수 있다.

본 고안은 상기 서스테인 전극이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭이 스캔 전극이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭보다 작게 형성된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 6a은 본 발명의 제 1실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이며, 도 6b는 도 6a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 각 셀(313a, 313b, 313c)은 가로격벽(311a, 311a', 311b, 311b', 311c, 311c')과 세로격벽(312a, 312b, 312c)에 의해 분리된다.

상기 가로격벽은 세로격벽보다 그 폭이 두꺼우며, 또한 상기 가로격벽에 가로 길이방향으로 가로홈(315a, 315b, 315c)이 형성된다.

본 발명의 PDP는 상기와 같이 가로격벽의 폭을 두껍게 형성시킴으로써 종래의 기술(도 3a 내지 도 5b)에 따른 PDP보다 휘도와 효율을 증가시킬수 있으며, 또한 가로홈(315a, 315b, 315c)을 형성시킴으로써 상판전극과 하판전극 사이의 정전용량을 감소시킬 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 버스전극(316a, 316b)은 상기 가로홈(315a)의 상부이면서 홈의 양 가장자리에 가로 길이방향으로 두 개가 형성된다. 즉, 종래에는 상기 버스전극(315a, 315b, 315c)이 가로격벽의 상부에 위치하지만, 본 발명에서는 가로홈(315a)의 상부에 위치한다. 미 설명 부호 314a, 314b는 ITO 전극이다.

상기와 같이 버스전극(316a, 316b)이 가로홈(315a)의 상부에 배치된 PDP는 버스전극이 가로격벽의 상부에 배치시킨 PDP(도3a 내지 도5b)보다 상판전극과 하판전극사이의 정전용량이 감소된다. 그 이유는 버스전극이 가로홈의 상부에 배치되면 데이터 전극과 상판 전극 사이에는 소정의 공간이 형성되기 때문이다. 상기와 같이 정전용량이 감소되면 무효전력도 감소되며, 이에 따라 PDP의 제품 자체의 소비전력이 감소된다.

상기 상판에 형성되는 전극에는 버스전극과 ITO 전극 등이 있으며, 하판에 형성되는 전극에는 어드레스 전극이 있다.

상기 버스전극에는 서스테인(sustain) 버스전극과 스캔(scan) 버스전극이 있다. 다음 도 7a 내지 도 8b는 가로홈의 상부에 버스전극(서스테인 버스전극과 스캔 버스전극)이 배치된 것을 보여준다.

도 7a은 본 발명의 제 2실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이며, 도 7b는 도 7a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 7a의 격벽 구조는 상기 도 6a의 격벽구조와 같으므로 그 설명은 생략하겠다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 가로홈의 상부에 버스전극이 형성되는데, 상기 버스전극 중 서스테인 버스전극(316d, 316d')은 상, 하단 가로홈(이하, '서스테인 홈'이라 함)(315a, 315c)의 상부에 위치하며, 스캔 버스전극(316e, 316e')은 중단 가로홈(이하, '스캔 홈'이라 함)(315b)의 상부에 위치한다. 상기 서스테인 버스전극과 스캔 버스전극의 그 위치는 특별히 한정하진 않는다. 즉, 스캔버스 전극이 상,하단에 위치하고, 서스테인 버스전극이 중단에 위치하여도 무방하다. 미 설명부호 A, A'는 서스테인 홈의 폭을 말하며, B는 스캔 홈의 폭을 말한다.

상기 스캔 버스전극(316e, 316e')은 도 6a 또는 도 6b에 도시된 버스전극과 같은 위치에 형성된다. 즉, 상기 스캔 버스전극(316e, 316e')은 가로 길이방향으로 가로 홈(315b)의 양 가장자리 상부에 위치한다.

상기 서스테인 버스전극(316d, 316d')은 하나로 통합되어 가로홈(315a, 315c)의 중앙에 배치되며, 인접하는 상부셀(314a)과 하부셀(314b)에 동시에 서스테인 전압을 인가한다. 상기와 같이 두 개의 서스테인 버스전극을 하나로 통합시키면 도 6a 또는 도 6b와 같은 격벽구조를 갖는 PDP보다 그 구조가 간단해지며 또한 상판 전극과 하판 전극 사이의 정전용량을 더욱 감소시킬수 있다.

도 8a은 본 발명의 제 3실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이며, 도 8b는 도 8a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 서스테인 전극(316d, 316d')이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭(서스테인 홈)(C, C')이 스캔 전극(316e, 316e')이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭(D)보다 작게 형성된다.

상기와 같이 서스테인 홈의 폭(C, C')이 최소화 됨으로써 방전셀도의 크기도 최소화시킬 수 있다.

상기와 같이, 면방전 방식 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 웰형 격벽에서 가로격벽이 두부분으로 나누어짐으로써 상판과 하판 사이의 정전용량을 줄일수 있다. 특히 서스테인 버스전극을 하나로 통합하고 상기 서스테인 버스전극을 서스테인 홈 상부에 위치시킴으로써 정전용량을 더욱 감소시킬수 있으며, 이로써 무효전력을 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 서스테인 홈을 최소화시킴으로써 방전셀의 크기를 종래의 기술보다 소형화 시킬수 있다.

도 1은 스트라입 타입 격벽구조를 지닌 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 2는 웰 타입 격벽구조를 지닌 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 3a, 도 4a, 도 5a는 종래의 기술에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이다.

도 3b, 도 4b, 도 5b는 상기 도 3a, 도 4a, 도 5a의 격벽구조를 구비하면서 가로격벽의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 6a은 본 발명의 제 1실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이다.

도 6b는 도 6a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 7a은 본 발명의 제 2실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이다.

도 7b는 도 7a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

도 8a은 본 발명의 제 3실시예에 따른 면방전 방식 AC형 PDP의 웰형 격벽구조의 평면도이다.

도 8b는 도 8a의 격벽구조를 구비하면서 가로홈의 상부에 버스전극이 배치된 것을 보여준 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

311a, 311a', 311b, 311b', 311c, 311c' : 가로격벽

312a, 312b, 312c : 세로격벽 313a, 313b, 313c : 셀

314a, 314b : ITO 전극 315a, 315b, 315c : 가로홈

316a, 316a', 316b, 316b', 316c, 316c' : 버스전극

316d, 316d' : 서스테인 버스전극 316e, 316e' : 스캔 버스전극

A, A', C, C' : 서스테인 홈의 폭 B, D : 스캔 홈의 폭

Claims (3)

1. 상부기판;

   상기 상부기판의 아랫면에 스트라입 형태로 교대로 형성되는 복수 개의 스캔 및 서스테인 전극;

   상기 스캔 및 서스테인 전극의 일측 가장자리를 따라서 형성된 버스전극;

   상기 상부기판의 아랫면에 형성되고 상기 전극들을 매립하는 상부 유전체층;

   상기 상부 유전체층의 아랫면에 형성되는 보호막층;

   상기 상부기판의 하부에 상기 상부기판과 대향되도록 설치되는 하부기판;

   상기 하부기판의 윗면에 상기 스캔 및 서스테인 전극과 직교하는 형태로 형성되는 복수 개의 어드레스 전극;

   상기 하부기판의 윗면에 형성되고, 상기 어드레스 전극을 매립하는 하부 유전체층;

   상기 하부 유전체층의 윗면에 형성되고 세로격벽과 가로격벽에 의해 각각의 방전셀로 구분되는 웰타입의 격벽; 및

   상기 격벽 내측에 도포되는 형광체를 포함하고,

   상기 격벽은 각각의 가로격벽 내에 상기 가로격벽의 전 부분을 가로 방향의 선에 의해 구분되는 두 부분으로 나누는 가로홈을 포함하며,

   상기 버스전극은 상기 가로홈의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서, 상기 버스전극 중 서스테인 전극의 버스전극은 상하 방전셀의 버스전극을 하나로 통합하여 상부셀과 하부셀에 동시에 서스테인 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서, 서스테인 전극이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭이 스캔 전극이 설치되는 가로 격벽의 가로홈의 폭보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.