KR100551056B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전유지전압 및 어드레스전압을 낮추면서 발광효율을 향상시키기 위한 것으로서, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이공간에 배치되는 다수의 격벽들과; 상기 격벽들에 의하여 구획되는 방전셀들 내에 각각 형성되는 형광체층들과; 상기 제2 기판에 형성되는 어드레스전극들과; 상기 어드레스전극들과 교차하는 방향을 따라 길게 이어지면서 제1 기판에 형성되어 공통된 전압이 인가되는 제1 전극들 및 제2 전극들과; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 이들과 나란한 상태로 제1 기판에 형성되며, 상기 어드레스전극과의 사이에서 어드레스방전을 일으키는 제3 전극; 및 상기 제1 전극들, 제2 전극들, 및 제3 전극들을 제1 기판에 매립하는 유전층을 포함하며, 상기 유전층은 상기 제3 전극에 대응되는 부분에서 상기 방전셀 내부를 향해 돌출되는 유전체 돌출부를 구비한다.

플라즈마 디스플레이 패널, 유전체 돌출부, 유전층, 유지방전 존

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 제1 실시예의 단면도이다.

도 4는 도 2의 A-A선에 따른 제2 실시예의 단면도이다.

도 5는 도 2의 A-A선에 따른 제3 실시예의 단면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP, 이하 'PDP'라 한다)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4전극 구조로 발광 효율을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로 PDP는 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 것으로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 각종 표시능력이 우수하여, CRT를 대체할 수 있는 장치로 각광을 받고 있다. 이 PDP는 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이에서 가스 방전이 발생하고, 여기에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체를 여기시켜 발광하게 된다.

AC PDP는 형광체층을 형성한 격벽을 사이에 두고, 방전유지전극에 해당하는 X 전극과 Y 전극을 구비한 전면 기판과 어드레스 전극을 구비한 배면 기판을 합착함으로써 방전셀을 형성하고, 이 방전셀에 Ne-Xe과 같은 불활성 가스를 혼합하여 충전함으로써 형성된다.

상기 어드레스전극과 Y 전극에 각각 어드레스전압과 스캔전압을 인가하면, 두 전극 사이에서 어드레스 방전이 일어나면서 방전셀이 선택되고, 이렇게 선택된 방전셀 내에 벽전하가 형성된다.

이 어드레스 방전에 이어, X 전극과 Y 전극에 방전유지전압을 인가하면, X, Y 전극에 각각 형성된 전자와 이온이 X, Y 전극 사이에서 이동되면서 상기 벽전하에 의하여 형성된 벽전압에 더하여 방전개시전압을 넘어서게 되고, 이로 인하여 상기 방전셀 내에는 유지방전이 일어난다.

이 유지방전 상태에서는 방전광 중에서 자외선 영역의 광들이 방전셀 내의 형광체층에 충돌하여 가시광선을 발광하게 되고, 이에 따라 방전셀 별로 형성되는 각각의 화소는 화상을 구현하게 된다.

즉, 상기 PDP는 방전셀의 양측 전면 기판에 X, Y 전극을 구비하고 이 X, Y 전극과 교차하는 방전셀의 중간 배면 기판에 어드레스전극을 구비하는 3전극 구조로 형성된다.

따라서, 이 3전극 PDP는 X, Y 전극간의 간격을 넓게 형성하고 있으므로 유지방전 시 높은 구동전압을 요구하게 되고, 이 높은 방전유지전압에도 불구하고 방전 셀 내의 일측에서만 유지방전이 일어나므로 방전셀의 전(全) 영역을 활용하기 어렵고 이로 인하여 발광효율에 한계를 가진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 방전유지전압 및 어드레스전압을 낮추면서 발광효율을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;

상기 제1 기판과 제2 기판의 사이공간에 배치되는 다수의 격벽들과;

상기 격벽들에 의하여 구획되는 방전셀들 내에 각각 형성되는 형광체층들과;

상기 제2 기판에 형성되는 어드레스전극들과;

상기 어드레스전극들과 교차하는 방향을 따라 길게 이어지면서 제1 기판에 형성되어 공통된 전압이 인가되는 제1 전극들 및 제2 전극들과;

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 이들과 나란한 상태로 제1 기판에 형성되며, 상기 어드레스전극과의 사이에서 어드레스방전을 일으키는 제3 전극; 및

상기 제1 전극들, 제2 전극들, 및 제3 전극들을 제1 기판에 매립하는 유전층을 포함하며,

상기 유전층은 상기 제3 전극에 대응되는 부분에서 상기 방전셀 내부를 향해 돌출되는 유전체 돌출부를 구비한다.

상기 유전체 돌출부는 상기 제1 전극 측에 제1 유지방전 존(zone)을 형성하고, 제2 전극 측에 제2 유지방전 존을 형성한다. 이 제1 유지방전 존과 제2 유지방전 존은 동일 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유전체 돌출부는 제1 기판상에서 방전셀의 중앙 부분에 위치하는 것이 바람직하다. 즉 유전체 돌출부는 제1 기판상에서 방전셀의 중앙에 대응 구비되는 제3 전극을 기준으로 이의 양측으로 대칭 구조를 이루는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유전체 돌출부는 각 방전셀에 하나씩 돌출 형성된다. 이 유전체 돌출부는 제1 기판의 평면상에서 상기 제3 전극 방향의 길이가 어드레스 전극 방향의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유전체 돌출부는 방전셀을 향하여 돌출되어 그 단면의 양측이 라운드로 형성되거나, 그 단면이 사다리꼴로 이루어지거나 또는 그 단면이 이등변 삼각형으로 이루어질 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.

이 도면을 참조하여 PDP를 설명하면, 본 실시예에 따른 PDP는 간격을 두고 상호 대향 배치되어 합착되는 제1 기판(1, 이하 "전면기판"이라 한다)과 제2 기판(3, 이하 "배면기판"이라 한다)을 구비한다. 배면기판(3) 상에는 배면기판(3)의 일방향(도면의 x축 방향)을 따라 복수의 어드레스전극(5)들이 형성되어 있고, 전면기판(1) 상에는 이 어드레스전극(5)들과 교차하는 방향(도면의 y축 방향)을 따라 제1 전극(7)들, 제2 전극(9)들, 및 제3 전극(11)들이 형성되어 있다.

이 제1 전극(7)과 제2 전극(9)은 공통된 전압에 의하여 유지방전 및 리셋방전 작용을 동일하게 하는 유지전극(이하 "X 전극"이라 한다)이므로 이하에서는 제1, 제2 X 전극(7, 9)이라 하고, 제3 전극은 어드레스전극(5)과의 사이에서 어드레스방전, 상기 제1, 제2 X 전극(7, 9)과의 사이에서 유지방전, 및 리셋방전 작용을 하는 주사전극(이하 "Y 전극"이라 한다")이므로 이하에서는 Y 전극(11)이라 한다.

이 전면기판(1)과 배면기판(3) 사이에는 다수의 격벽(13)들이 배치되어 방전셀(15; 15R, 15G, 15B)들을 구획하게 된다. 이 격벽(13)들은 서로 이웃하는 어드레스전극(5)들 사이에 대응되게 각각 배치되면서 어드레스전극(5)들과 서로 나란한 방향을 따라 형성된다. 또한 이 격벽(13)들은 도 1에 도시된 바와 같은 스트라이프형에 국한되지 않고, 각각의 방전셀(15R, 15G, 15B)을 독립적으로 구획하는 격자형으로 이루어질 수도 있다.

이 격벽(13)들은 배면기판(3)에 구비되는 유전층(15) 상에 높이를 가지고(도면의 z축 방향) 형성된다. 이 격벽(13)들로 구획되는 방전셀(15R, 15G, 15B)들의 내면에는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체를 도포하여 형성되는 형광체층(17R, 17G, 17B)들이 각각 구비된다.

상기 어드레스전극(5)들은 상기 제1 X, 제2 X, Y 전극(7, 9, 11)들과 교차하는 방향으로 배면기판(3) 상에 x축 방향으로 길게 형성되어 유전층(19)으로 매립되어 있다. 이 어드레스전극(5)들은 각 방전셀(15R, 15G, 15B)의 중앙에 대응하게 형성되는 것이 바람직하다. 이 어드레스전극(5)들에 어드레스전압을 인가하고, 상기 Y 전극(11)에 스캔전압을 인가하면 두 전극 사이의 방전셀(15R, 15G, 15B) 내에서 어드레스방전이 일어나면서 방전셀(15R, 15G, 15B)이 선택되고, 이렇게 선택된 방전셀(15R, 15G, 15B) 내에 벽전하를 형성하게 된다.

한편, 제1, 제2 X 전극(7, 9) 및 Y 전극(11)들은 상기 어드레스전극(5)들과 교차하면서 방전셀(15R, 15G, 15B)에 대응하도록 전면기판(1) 상에 y축 방향으로 길게 형성되어 유전층(21)과 MgO 보호막(23)으로 매립되어 있다. Y 전극(11)은 제1, 제2 X 전극(7, 9) 사이에 이들과 나란하도록 전면기판(1)상에 배치된다. 이 제1, 제2 X 전극(7, 9)들은 Y 전극(11)과 함에 이들에 인가되는 방전유지전압에 의하여 유지방전을 일으키며, 유지방전 후 새로운 어드레스방전 및 유지방전이 가능하도록 리셋방전전압의 인가에 따른 리셋방전을 일으킨다.

결국, 제1, 제2 X 전극(7, 9) 사이에 Y 전극(11)을 배치함으로써, Y 전극(11)은 스캔전압 인가로 어드레스전극(5)들과 어드레스방전을 하고, 제1, 제2 X 전극(7, 9)에 인가되는 유지방전전압 또는 리셋방전전압들과 유지방전 또는 리셋방전을 한다. 따라서, 이 Y 전극(11)을 사이에 두고 그 양측에 제1, 제2 X 전극(7, 9)이 구비되는 각 방전셀(15R, 15G, 15B)의 내부에는 2 곳에서 유지방전이 일어난다. 이와 같은 제1, 제2 X 전극(7, 9) 및 Y 전극(11)은 더 구비되어, 발광 효율을 저하시키지 않는 범위 내에서 각 방전셀(15R, 15G, 15B) 내부의 2 곳 이상에서 유지방전을 일으키게 할 수도 있다.

본 실시예에서 상기 제1, 제2 X 전극(7, 9)은 리셋방전 및 유지방전에 필요 한 전압을 인가하기 위한 전극 역할을 하고, Y 전극(11)은 리셋전압, 스캔전압, 및 방전유지전압을 인가하기 위한 전극 역할을 한다. 그러나 제1, 제2 X 전극(7, 9), 및 Y 전극(11)을 포함하는 면방전 전극들의 역할은 각각의 전극에 인가되는 전압 파형에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

그리고, 제1, 제2 X 전극(7, 9)과 Y 전극(11) 각각은 다시 투명전극(7a, 9a, 11a)과 버스전극(7b, 9b, 11b)으로 이루어진다. 여기서 투명전극(7a, 9a, 11a)은 방전셀(15R, 15G, 15B) 내부에서 면방전을 일으키는 역할을 하는 것으로 개구율 확보를 위하여 투명한 소재가 사용되는 바, ITO(Indium Tin Oxide)가 사용될 수 있으며, 버스전극(7b, 9b, 11b)은 이러한 투명전극(7a, 9a, 11a)의 높은 저항을 보상하여 통전성을 확보하기 위한 것으로 Al 같은 금속을 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 각 방전셀(15R, 15G, 15B)에 대응되는 각 버스전극(7b, 9b, 11b)들은 일자형으로 서로 나란히 형성되고, 투명전극(7a, 9a, 11a)은 상기 버스전극(7b, 9b, 11b)으로부터 방전셀(15R, 15G, 15B)의 중심을 향해 연장 형성되어 있다. 이 투명전극(7a, 9a, 11a)은 방전셀(15R, 15G, 15B)의 중심에서 제1, 제2 X 전극(7, 9)을 향하여 양측으로 형성되어 있다. 이러한 투명전극(7a, 9a, 11a)의 형상은 버스전극(7b, 9b, 11b)을 따라 나란한 스트라이프형으로 이루어질 수도 있으나, 다른 예로 방전셀(15R, 15G, 15B) 마다 중심으로 각각 돌출되는 돌출형으로 이루어질 수도 있다.

도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 제1 실시예의 단면도이다.

이 도면들을 참조하여 방전셀(15R, 15G, 15B)을 설명하면, 이 방전셀(15R, 15G, 15B)은 그 내부에서 복수의 곳, 예를 들면 2곳에서 원활한 유지방전이 일어나도록 구성된다. 즉 전면기판(1)의 유전층(21)은 각 방전셀(15R, 15G, 15B)들의 내부를 향하여 돌출되어 이들을 각각 복수의 유지방전 존(zone), 예를 들어 제1, 제2 유지방전 존(25a, 25b)으로 구획하는 유전체 돌출부(21a)를 구비한다. 본 실시예에서 편의상, 각 방전셀(15R, 15G, 15B)에 한 개의 유전체 돌출부(21a)를 구비하여, 제1, 제2 X 전극(7, 9) 측에 각각 제1, 제2 유지방전 존(25a, 25b)을 구비하고 있다.

이 유전체 돌출부(21a)는 제1 유지방전 존 (25a)에서 유지방전 시, 제2 유지방전 존(25b) 측의 유전층(21)에 형성된 이온들이 제1 유지방전 존(25a)에 위치하는 제1 X 전극(7)으로 이동되는 것을 차단한다. 반대로, 이 유전체 돌출부(21a)는 제2 유지방전 존(25b)에서 유지방전 시, 제1 유지방전 존(25a) 측의 유전층(21)에 형성된 이온들이 제2 유지방전 존(25b)에 위치하는 제2 X 전극(9)으로 이동되는 것을 차단한다.

따라서, 제1 유지방전 존(25a)에서는 제1 유지방전 존(25a)의 유전층(21)에 형성된 이온들과 제1 X 전극(7)에 형성된 전자들로 유지방전을 일으키고, 제2 유지방전 존(25b)에서는 제2 유지방전 존(25b)의 유전층(21)에 형성된 이온들과 제2 X 전극(9)에 형성된 전자들로 유지방전을 일으켜, 각 방전셀(15R, 15G, 15B) 내부의 2곳에서 안정적으로 유지방전이 일어난다.

또한, 제1, 제2 X 전극(7, 9)에 인접하도록 Y 전극(11)이 그 사이에 구비되 고, Y 전극(11)에 대응되는 유전층(21)에 유전체 돌출부(21a)가 구비됨으로써, 양자들 간의 간격이 짧아지므로 이 양자간에 인가되는 리셋전압 및 유지방전을 저전압으로 가능하게 한다.

이와 같이 각 방전셀(15R, 15G, 15B)의 복수 곳에서 일어나는 유지방전은 방전셀(15R, 15G, 15B) 내의 넓은 영역에서 가스방전을 일으켜 PDP 전체의 발광 효율을 향상시키게 된다.

상기와 같이 방전셀(15R, 15G, 15B) 내의 2 곳에서 유지방전을 일으키게 하려면, 유전체 돌출부(21a)는 한 개가 필요하고, 이에 의하여 제1, 제2 유지방전 존(25a, 25b)이 형성된다.

이 제1, 제2 유지방전 존(25a, 25b)은 방전셀(15R, 15G, 15B)의 양측에서 동일한 강도의 가스방전을 일으키기 위하여 동일한 크기로 형성되는 것이 좋다. 이때 유전체 돌출부(21a)는 전면기판(1)상에서 방전셀(15R, 15G, 15B)의 중앙 부분에 대응되게 또는 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.

이 유전체 돌출부(21a)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 전면기판(1) 상에서 방전셀(15R, 15G, 15B)의 중앙에 대응 구비되는 Y 전극(11)을 기준으로 Y 전극(11)의 양측으로(y 축 방향) 대칭 구조를 이루는 형상이 예시되어 있다(도 2 참조). 환언하면, 유전체 돌출부(21a)는 전면기판(1)의 평면상에서 상기 Y 전극(11) 방향(y 축 방향)의 길이를 어드레스전극(5) 방향(x 축 방향)의 길이보다 길게 형성하고 있다. 이러한 유전체 돌출부(21a)는 그 양측이 제1, 제2 X 전극(7, 9) 측을 향하고 있어, 상기한 바와 같이 불필요한 방향으로 이온 및 전자의 이동을 효과적으로 방지하고 필요한 방향으로 이온 및 전자의 이동을 돕게 된다.

또한, 이 유전체 돌출부(21a)는 전면기판(1) 상에서 각 방전셀(15R, 15G, 15B)을 향하여 별도로 돌출되는 구조로 형성된다(도 3 참조)

이는 Y 전극(11)과 어드레스전극(5)의 간격을 짧게 형성하여, Y 전극(11)에 스캔전압을 인가하고 어드레스전극(5)에 어드레스전압을 인가하여 발생되는 어드레스방전을 보다 안정적인 저전압으로 가능하게 한다.

이 유전체 돌출부(21a)의 돌출 형성 또한 다양하게 형성될 수 있으며, 도 3에는 방전셀(15R, 15G, 15B)을 향하여 돌출되어 그 단면 양측이 라운드로 형성되는 것이 예시되어 있다.

이와 같이 형성되는 유전체 돌출부(21a)는 상기한 바와 같이 그 양측에서 이온 및 전자의 이동을 제한하여 제1, 제2 유지방전 존(25a, 25b)에 안정된 유지방전을 일으키게 한다.

도 4, 및 도 5는 도 2의 A-A선에 따른 제2, 및 제3 실시예의 단면도이다.

이 도면들을 참조하면, 상기한 유전체 돌출부(21a)가 더욱 다양하게 형성될 수 있다는 것을 알 수 있다.

즉, 도 4의 제2 실시예에는 유전체 돌출부(21a)가 방전셀(15R, 15G, 15B)을 향하여 돌출되고 그 단면이 사다리꼴로 이루어진 것이 예시되어 있고, 도 5의 제2 실시예에는 유전체 돌출부(21a)가 방전셀(15R, 15G, 15B)을 향하여 돌출되고 그 단면이 이등변 삼각형으로 이루어진 것이 예시되어 있다. 이들의 작용 효과는 제1 실 시예의 그것과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 제1, 제2 X 전극 사이에 배치되는 Y 전극을 제1 기판에 형성하고 이들과 교차하는 어드레스전극을 제2기판에 형성하며, 어드레스전극에 대향하는 Y 전극의 대응 측 유전층에 방전셀을 향하여 돌출되는 유전체 돌출부를 구비하여, 이 유전체 돌출부의 일측에서 유지방전 시, 다른 측으로 이온 및 전자의 이동을 방지하여 양측에서 안정된 유지방전을 가능하게 하여 발광 효율을 향상시키고, 전극간의 간격을 짧게 하여 저전압으로 어드레스방전 및 유지방전을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 서로 대향 배치되는 전면기판 및 배면기판과;

   상기 전면기판과 배면기판의 사이공간에 배치되는 다수의 격벽들과;

   상기 격벽들에 의하여 구획되는 방전셀들 내에 각각 형성되는 형광체층들과;

   상기 배면기판에 형성되는 어드레스전극들과;

   상기 어드레스전극들과 교차하는 방향을 따라 길게 이어지면서 전면기판에 형성되어 공통된 전압이 인가되는 제1 X전극들 및 제2 X전극들과;

   상기 제1 X전극과 제2 X전극 사이에 이들과 나란한 상태로 전면기판에 형성되며, 상기 어드레스전극과의 사이에서 어드레스방전을 일으키는 Y전극; 및

   상기 제1 X전극들, 제2 X전극들, 및 Y전극들을 전면기판에 매립하는 유전층을 포함하며,

   상기 유전층은,

   상기 Y전극에 대응되는 부분에서 상기 방전셀 내부를 향해 돌출되어, 상기 방전셀을 양측으로 구획하는 유전체 돌출부

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 상기 제1 X전극 측에 제1 유지방전 존(zone)을 형성하고, 제2 X전극 측에 제2 유지방전 존을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 유지방전 존과 제2 유지방전 존은 동일 크기로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 전면기판상에서 방전셀의 중앙 부분에 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 전면기판상에서 방전셀의 중앙에 대응 구비되는 Y전극을 기준으로 이의 양측으로 대칭 구조를 이루는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 각 방전셀에 하나씩 돌출 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 전면기판의 평면상에서 상기 Y전극 방향의 길이가 상기 어드레스전극 방향의 길이보다 길게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 방전셀을 향하여 돌출되어 그 단면의 양측이 라운드로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 유전체 돌출부는 방전셀을 향하여 돌출되어 그 단면이 사다리꼴로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 유전체 돌출부는 방전셀을 향하여 돌출되어 그 단면이 이등변 삼각형으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.

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