KR100553760B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100553760B1
KR100553760B1 KR1020040030263A KR20040030263A KR100553760B1 KR 100553760 B1 KR100553760 B1 KR 100553760B1 KR 1020040030263 A KR1020040030263 A KR 1020040030263A KR 20040030263 A KR20040030263 A KR 20040030263A KR 100553760 B1 KR100553760 B1 KR 100553760B1
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Abstract

본 발명은 방전능력이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 배면기판, 상기 배면기판에 대향하여 배치된 전면기판, 전면기판과 배면기판 사이에 배치되며, 발광셀들을 구획하는 격벽, 일 열의 발광셀들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 제1유전체층, 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층, 각각의 발광셀 내에서 상기 어드레스전극과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 제2유전체층 및, 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 구비하고, 상기 각각의 발광셀에 배치되는 유지전극쌍의 수는 2개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma display panel}
도 1은 일반적인 4전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 사시도이고,
도 2는 도 1의 격벽에 대하여 어드레스전극들 및 유지전극들이 배치된 것을 나타내는 부분 배치도이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 사시도이고,
도 4는 도 3의 격벽에 대하여 어드레스전극들 및 유지전극들이 배치된 것을 나타내는 부분 배치도이고,
도 5는 도 3의 격벽에 대하여 어드레스전극들 및 유지전극들이 배치된 것을 나타내는 부분 배치도의 변형예이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 사시도이고,
도 7은 도 6의 격벽에 대하여 어드레스전극들 및 유지전극들이 배치된 것을 나타내는 부분 배치도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
105, 205 : 상판 106, 206 : 하판
110, 210 : 배면기판 120, 220 : 제1유전체층
131, 231 : 형광체층 132, 232 : 격벽
140, 240 : 전면기판 150, 250 : 제2유전체층
155, 255 : 방전셀 160, 260 : 보호막
170, 180, 270, 280 : 유지전극쌍 175, 275 : 어드레스 전극
W : 방전셀의 길이
G : 유지전극쌍들 사이의 간격
K :Y전극들의 버스전극을 사이의 간격
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전능력이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 방전전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및 혼합형(Hybrid)형으로 분류되고, 방전구조에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 분류된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전층으로 감싸지고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지므로, 전극의 손상이 심하게 되는 문제점이 있었기 때문에, 최근에는 교류형, 특히 3전극 면방전 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 일반적으로 채용되어 왔다. 그런데, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전능력을 향상시키기 위하여, 방전셀에 3개의 유지전극들을 배치시키는 4전극 면방전 구조가 개발되었다.
4전극 면방전 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사용자에게 화상을 보여주는 상판(5)과 이와 평행하게 결합되는 하판(6)을 구비한다. 상판(5)의 전면기판(40)에는 유지전극들(70)이 배치되어 있고, 전면기판(40)의 유지전극들(70)이 배치된 면에 대향하는 하판(6)의 배면기판(10)에는 어드레스전극(75)이 상판(5)의 전극들(71)(72)(73)과 교차하도록 배치되어 있다. 유지전극들(71, 72, 73) 각각은 버스전극(71a, 72a, 73a) 및 투명전극(71b, 72b, 73b)을 구비한다. 이렇게 배치된 3개의 유지전극들(71, 72, 73)과, 이와 교차하는 어드레스전극(75)에 의하여 이루어지는 공간이 단위 방전셀(cell)(55)로서 하나의 방전공간을 형성하게 된다. 이 때 2개의 유지전극들(71, 73)은 X전극인 공통 전극의 작용을 하고, 1개의 유지전극(72)은 Y전극인 주사전극의 작용을 한다.
유지전극들(70)이 구비된 전면기판(40)과, 어드레스전극들(75)이 구비된 배면기판(10)의 각 면에는 각 전극들을 매립하도록 각각 제2유전체층(50) 및 제1유전체층(20)이 형성되어 있다. 제2유전체층(50) 배면에는 통상 MgO로 된 보호막(60)이 형성되며, 제1유전체층(20) 상에는 방전거리를 유지하고 방전셀(55) 사이의 전기적 광학적 크로스토크(cross-talk)를 방지하는 격벽(32)이 형성되어 있다. 이 격벽(32)의 양 측면과 격벽(32)이 형성되지 않은 제1유전체층(20)의 전면에는 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 형광체(31)가 도포되어 있다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서, 전극의 구동 방법은 크게 어드레스방전을 위한 구동과 유지방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스방전은 상기 어드레스 전극(75)과 Y전극(72) 사이의 전위차에 의해서 일어나며, 이 때 벽전하가 형성된다. 유지방전은 벽전하가 형성된 방전공간에 위치되는 Y전극(72)과 X전극들(71,73) 사이의 전위차에 의해서 일어난다. 이 유지방전이 실제 영상을 표시하기 위한 방전으로 주방전이 된다.
이러한 구조의 4전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서는 도 2에 도시된 바와 같이, Y전극(72)과 X전극들(71,73)은 Y전극(72)을 중심으로 하여 X전극들(71,73)이 대칭적으로 배치되어야 한다. 그렇지 않을 경우, 일 X전극(71, 73)과 Y전극(72) 사이에만 방전이 발생하고, 타 X전극(73, 71)과 Y전극(72) 사이에는 벽전하가 쌓여 유지방전이 일어나지 않기 때문이다.
그런데, 실제 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 경우, 공정 오차 등에 의 하여 Y전극(72)과 X전극들(71,73)이 비대칭적으로 형성될 수 있다. 따라서, 비대칭으로 인하여 효율적인 방전이 발생되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 방전능력이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배면기판, 상기 배면기판에 대향하여 배치된 전면기판, 전면기판과 배면기판 사이에 배치되며, 발광셀들을 구획하는 격벽, 일 열의 발광셀들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 제1유전체층, 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층, 각각의 발광셀 내에서 상기 어드레스전극과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 제2유전체층 및, 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 구비하고, 상기 각각의 발광셀에 배치되는 유지전극쌍의 수는 2개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 어드레스 전극이 연장된 방향으로의 상기 일 발광셀의 길이(W)에 대한 상기 일 발광셀에 배치된 유지전극쌍들 사이의 간격(G)의 상대비(G/W)가 0.3 이내일 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 일 발광셀에 배치된 유지전극쌍들 사이의 간격(G)이 30㎛ 보다 클 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 2개의 유지전극쌍들은 상기 어드레스전극이 연장되는 방향과 실질적으로 수직으로 교차하는 상기 발광셀의 가상의 중심선에 대하여 대칭되도록 배치될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 일 발광셀에 배치된 상기 유지전극쌍들은 각각 X전극과 Y전극을 구비하며, 상기 Y전극들은 상기 X전극에 비해 상기 발광셀의 중심에 가깝게 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상기 X전국과 Y전극은 각각 투명전극 및 버스전극을 구비하고, 상기 어드레스 전극이 연장된 방향으로의 상기 일 발광셀의 길이(W)에 대한 상기 일 발광셀에 배치된 상기 Y전극들의 버스전극들 사이의 간격(K)의 상대비(K/W)가 0.3 이내일 수 있다.
이 때 바람직하게는 상기 일 발광셀에 배치된 상기 Y전극들의 버스전극들 사이의 간격(K)이 30㎛ 보다 클 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 배면기판과, 상기 배면기판에 대향하여 배치된 전면기판과, 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되며, 발광셀들을 구획하는 격벽과, 일 열의 발광셀들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극들과, 상기 어드레스전극들을 덮는 제1유전체층과, 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층과, 각각의 발광셀 내에서 상기 어드레스전극과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들과, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 제2유전체층과, 그리고 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 구비하고, 상기 각각의 발광셀에 배치된 상기 유지전극쌍들은 각각 X전극과 Y전극을 구비하고, 상기 X전극들은 상기 격벽 상에 배치되어 상기 격벽을 공유하는 인접한 발광셀들에 공통으로 작용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플 레이 패널을 제공한다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 크게 상판(105) 및 하판(106)이 결합된 구조를 가진다. 더 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 배면기판(110), 배면기판(110)에 대향하여 배치된 전면기판(140), 전면기판(140)과 배면기판(110) 사이에 배치되며 발광셀(155)들을 구획하는 격벽(132), 일 열의 발광셀(155)들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극(175)들, 어드레스전극(175)들을 덮는 제1유전체층(120), 발광셀(155) 내에 배치된 형광체층(131), 각각의 발광셀(155) 내에서 어드레스전극(175)과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들(190), 유지전극쌍들(190)을 덮고 있는 제2유전체층(150) 및, 발광셀(155) 내에 있는 방전가스(미도시)를 구비한다.
배면기판(110)은 어드레스전극(175)들, 제1유전체층(120) 등을 지지하며, 통상적으로는 유리를 주성분으로 하는 재료로 제조된다.
일 열의 발광셀(155)이 연장되는 방향으로 배면기판(110) 상에 배치되어 있는 어드레스전극(175)들은, 유지전극쌍들(170, 180) 간의 유지방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 유지방전이 개시되는 전압을 낮추는 역할을 한다. 어드레스방전은 주사전극과 어드레스 전극(175) 간에 일어나는 방전으로서, 어드레스방전이 종료되면 주사전극 측에 양이온이 축적되고 공통전극 측에 전자가 축적되며, 이로써 주사전극과 공통전극 간의 유지방전이 보다 용이하게 된다.
어드레스전극(175)이 매립되어 있는 제1유전체층(120)은, 방전시 양이온 또는 전자가 어드레스전극(175)에 충돌하여 어드레스전극(175)을 손상시키는 것을 방지하면서도 전하를 유도할 수 있는 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 있다.
제1유전체층(120) 전면에는 방전거리를 유지하고 방광셀(155) 사이의 전기적 광학적 크로스토크를 방지하는 격벽(132)이 형성되어 있다. 도 3에는 격벽(132)이 매트릭스 형태로 구획하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 방전공간을 형성할 수 있는 한, 다양한 패턴의 격벽들, 예컨대 스트라이프 등과 같은 개방형 격벽은 물론, 와플, 매트릭스, 델타 등과 같은 폐쇄형 격벽으로 될 수 있다. 또한, 폐쇄형 격벽은, 방전공간의 횡단면이, 본 실시예에서와 같은 사각형이외에도, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다. 다만 도 3에 도시된 바와 같이, 격벽(132)이 매트릭스 형태로 구획되어지면, 고정세(pine pitch)화 및 휘도, 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
이 격벽(132)의 양 측면과 격벽(132)이 형성되지 않은 제1유전체층(120)의 전면에는 레드, 그린, 블루의 형광체(131)가 도포되어 있다.
형광체층(131)은 유지전극쌍(170, 180) 사이의 유지방전에 의하여 발산된 자 외선을 받아 가시광선을 방출하는 성분을 포함하는데, 적색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다.
발광셀(155)에는 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe) 등이 혼합된 방전가스가 채워지게 된다. 상기와 같은 방전 가스가 채워진 상태에서, 상판(105)과 하판(106)의 가장자리에 형성된 프릿트 글라스(flit glass)와 같은 밀봉재에 의해 상판(105)과 하판(106)이 서로 봉합되어 결합되어진다.
상판(105)의 전면기판(140)에는 유지전극쌍들(190)이 일 발광셀(155) 마다 2개씩(170, 180) 배치되어 있다. 이 때 전면기판(140)은 유리를 주재료로 한 투명한 재료로 형성되는 것이 일반적이다.
유지전극쌍(170, 180)이라 함은 주방전을 일으키기 위하여 전면기판(140)의 배면에 형성된 한 쌍의 유지전극들(171, 172, 181, 182)을 의미하고, 전면기판(140)에는 이러한 유지전극쌍(170, 180)이 소정의 간격으로 평행하게 배열되어 있다.
2개의 유지전극쌍들(170, 180)은 어드레스전극(175)이 연장되는 방향과 실질적으로 수직으로 교차하는 발광셀(155)의 가상의 중심선(C-C)에 대하여 대칭되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 각 유지전극쌍(170, 180)에서 방전이 일어날 때, 유지전극쌍(170, 180)에서 발생하는 전기장들이 서로 왜곡되어 일어나지 않고, 균 일한 방전이 일어나게 하기 위해서이다. 다만, 2개의 유지전극쌍들(170, 180)은 발광셀(155)에 다양하게 배치될 수 있는 바, 배치되는 위치가 상기에 서술된 것이 한정되지 않는다.
유지전극쌍들(170, 180) 각각은 X전극과 Y전극을 구비하는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 일 유지전극쌍(170)은 X전극인 X1전극(171)과, Y전극인 Y1전극(172)을 구비하고, 타 유지전극쌍(180)은 X전극인 X2전극(182)과, Y전극인 Y2전극(181)을 구비한다. 유지전극쌍들(170, 180)이 일 발광셀(155)에 대칭되도록 배치되어 있으므로, 유지전극들의 배치는 X1전극(171), Y1전극(172), Y2전극(181), X2전극(182) 순서로 되어 있다. 유지전극들의 배치는 이에 한정되는 것이 아니라 Y1전극(172), X1전극(171), X2전극(182), Y2전극(181)도 가능하다. 그런데, X1전극(171)과 X2전극(182)이 공통전극으로 작용하고, Y1전극(172)과 Y2전극(181)이 주사전극으로 작용할 경우, 어드레스전극(175)과의 어드레스방전을 효과적으로 수행하기 위해서는, 어드레스방전에 참여하는 주사전극과 어드레스전극 사이의 간격을 최소화하기 위하여, 주사전극으로 작용하는 Y1전극(172)과 Y2전극(181)이 X1전극(171)과 X2전극(172)에 비해 발광셀(155)의 중심에 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)에서는, 유지전극들(171,172,181,182) 각각은 투명전극(171b,172b,181b,182b)과 버스전극(171a,172a,181a,182a)을 구비하고 있다. 투명전극(171b,172b,181b,182b)은 방전을 일으킬 수 있는 도전체이면서 투명한 재료로 형성되는데, 이와 같은 재료로서는 ITO 등이 있다. 그러나 상기 ITO와 같은 투명한 도전체는 일반적으로 그 저항이 크고, 따라서 투명전극으로만 유지전극을 형성하면 그 길이방향으로의 전압강하가 커서 구동전력이 많이 소비되고 응답속도가 늦어지는바, 이를 개선하기 위하여 도전성 금속재질로 이루어지고 좁은 폭으로 형성되는 버스전극(171a,172a,181a,182a)을 구비한다.
일 발광셀에 배치되는 2개의 유지 유지전극쌍(170, 180) 사이의 간격은 설계조건에 따라서 다양하게 선택될 수 있으나, Y전극들(172, 181)과 어드레스전극(175) 사이의 어드레스 방전시 방전안정성을 유지하기 위하여 2개의 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격이 제한된다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 때, 유지전극 사이의 공정마진을 고려할 경우에도 2개의 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격이 제한된다. 따라서, 방전안정성과 공정마진을 고려하면, 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격은 30㎛ 보다 큰 것이 바람직하다.
하지만, 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격이 지나치게 클 경우, 유지전극쌍들(170, 180)의 배치가 격벽(132)에 지나치게 가깝도록 치우쳐져 방전 면적이 감소되므로, 방전면적 확보를 위하여 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격이 제한된다.
그런데, 일 발광셀(155)에서 실질적인 방전면적을 의미하는 단위는 어드레스전극(175)이 연장되는 방향으로의 일 발광셀(155)의 길이(W)에 관련이 있다. 예를 들면, 발광셀(155)의 길이(W)가 길면, 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격(G)이 증가되어도 전체적인 방전면적은 크게 유지되는 반면, 발광셀(155)의 길이(W)가 짧 으면 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격(G)에 전체적인 방전면적이 크게 영향을 받는다. 이로부터, 방전면적의 극대화를 위한 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격(G)과 방전셀의 길이(W) 사이에는 서로 반대되는 경향이 존재한다는 사실이 추론될 수 있다. 따라서, 발광셀의 길이(W)에 대한 간격(G)의 상대비(G/W)가 발광셀(155)의 방전면적에 대한 파라미터가될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)에서는, 방전면적 확보를 통한 방전효율이 증대되기 위하여 상대비가 0.3 이내인 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 유지전극쌍들(170, 180) 사이의 간격(G)을 기준을 하고 서술되고 있으나, 유지전극쌍들 중 인접하고 있는 유지전극들인 Y1전극의 버스전극(172a)과 Y2전극의 버스전극(181a) 사이의 간격(K)을 파라미터로 선정하는 것도 가능하다. 즉, 전술한 방전안정성과 공정마진을 고려하여 Y1전극의 버스전극(172a)과 Y2전극의 버스전극(181a) 사이의 간격(K)은 30㎛ 보다 큰 것이 바람직하며, 방전면적을 고려하여 상기 발광셀의 길이에 대한 Y1전극의 버스전극(172a)과 Y2전극의 버스전극(181a) 사이의 간격(K)의 상대비(K/W)가 0.3 이내인 것이 바람직하다.
2개의 유지전극쌍(170, 180)은 구동회로로부터 동일한 신호를 인가받아, 동시에 어드레스 방전과 유지방전을 수행할 수 있지만, 구동회로로부터 각각 독립적으로 신호를 받아 방전을 일으킬 수 있다. 만일, 2개의 유지전극쌍(170, 180)이 서로 다른 구동신호를 받게 되면, 1개의 유지전극쌍이 일 발광셀에 배치된 것보다 다양한 계조를 표현할 수 있게 된다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구동 방식으로 ADS(address display separated period)방식이 일반적으로 채용되는데, 이는 256계조가 표시된다. 하지만, 2개의 유지전극쌍(170, 180)이 독립적으로 구동되면, 각각 256계조가 표시되므로, 전체적으로 512계조가 표시될 수 있다. 계조표현이 다양해지기 때문에 화질이 향상되며, 특히 저계조 표현이 우수해지는 장점을 가진다.
도 5에는 본 발명의 제1실시예의 다른 변형예를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 와플(waffle)형 격벽이 형성되어 있으며, 격벽(132)의 상측에는 X전극인 X1전극(171)과 X2전극(182)이 배치되어 있다. 유지방전을 일으키는 일 전극들(171, 182)이 발광셀의 최외곽에 배치되므로, 타 전극들인 Y1전극(172)과 Y2전극 (181)사이의 방전면적이 증가되어, 유지방전시 벽전하가 많이 쌓일 수 있기 때문이 방전효율이 향상된다.
이렇게 배치된 유지전극쌍들(170, 180)과, 이와 교차하는 어드레스전극(175)에 의하여 이루어지는 공간이 단위 방전셀(155)로서 하나의 방전공간이 형성된다.
유지전극쌍들(170, 180)이 구비된 전면기판(140)에는 유지전극쌍들(170, 180)을 매립하도록 제2유전체층(150)이 형성되어 있다. 제2유전체층(150)은, 주방전시 인접한 유지전극들(171, 172, 181, 182) 간에 직접 통전되는 것과 양이온 또는 전자가 유지전극들(171, 172, 181, 182)에 직접 충돌하여 유지전극(171, 172, 181, 182)을 손상시키는 것을 방지하면서도, 전하를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있고, 또한 광투과성이 좋은 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 있다.
또한 도 3에 도시된 바와 같이, 제2유전체층(150)에는 통상 MgO로 된 보호막(160)이 더 형성될 수 있다. 보호막(160)은, 방전시 양이온과 전자가 제2유전체층(150)에 충돌하여 제2유전체층(150)이 손상되는 것을 방지하며, 광투과성이 좋고, 방전시 2차전자를 많이 방출한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
어드레스전극(173)과 Y전극들(171, 182) 간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 주방전이 일어날 방전셀(155)이 선택된다.
그 후 상기 선택된 방전셀(155)의 X1전극(171)과 Y1전극(172) 사이와, X2전극(182)과 Y2전극(181) 사이에 방전 유지전압이 인가되면, Y1전극(172) 및 Y2전극(181) 상에 쌓여 있던 양이온들과 X1전극(171) 및 X2전극(182) 상에 쌓여 있던 전자들이 충돌하여 주방전을 일으키고, 이 주방전 시에 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 방전셀(155) 내에 도포된 형광체(131)를 여기시키는데, 이 여기된 형광체(131)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(300)이 도시되어 있다. 이하에서 제2실시예에 대한 사항은 제1실 시예와 상이한 부분을 중심으로 서술된다.
도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 크게 상판(205) 및 하판(206)이 결합된 구조를 가진다. 더 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 배면기판(210), 배면기판(210)에 대향하여 배치된 전면기판(240), 전면기판(240)과 배면기판(210) 사이에 배치되며 발광셀(255)들을 구획하는 격벽(232), 일 열의 발광셀(255)들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극(275)들, 어드레스전극(275)들을 덮는 제1유전체층(220), 발광셀(255) 내에 배치된 형광체층(231), 각각의 발광셀(255) 내에서 어드레스전극(275)과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들(290), 유지전극쌍들(290)을 덮고 있는 제2유전체층(250), 제2유전체층(250)을 덮고 있는 보호막(260) 및, 발광셀(255) 내에 있는 방전가스(미도시)를 구비한다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 제2유전체층(250)을 덮는 보호막(160)을 더 구비할 수 있다.
배면기판(210), 어드레스전극(275), 제1유전체층(220), 격벽(232), 형광체층(231), 전면기판(240), 제2유전체층(250) 및, 보호막(260)에 관한 사항은 전술한 제1실시예의 배면기판(110), 어드레스전극(175), 제1유전체층(120), 격벽(132), 형광체층(131), 전면기판(140), 제2유전체층(150) 및, 보호막(160)과 유사하므로 이를 참조하면 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상판(205)의 전면기판(240)에는 유지전극쌍들(290)이 일 발광셀(255) 마다 2개씩(270, 280) 배치되어 있다.
2개의 유지전극쌍들(270, 280)은 상기 어드레스전극(275)이 연장되는 방향과 실질적으로 수직으로 교차하는 상기 발광셀(255)의 가상의 중심선(C'-C')에 대하여 대칭되도록 배치되는 것이 바람직하다.
유지전극쌍들(270) 각각은 X전극과 Y전극을 구비하는데, 도 7에 도시된 바와 같이 어드레스전극(275)과 실질적으로 수직인 방향으로 형성되어 있는 격벽(232)의 상측에 X전극인 Xn전극(282)과 Xn+1전극(271)이 배치되어 있다. 발광셀(255)의 내부에는 X전극들(271, 282)과 쌍을 이루는 Y전극들인 Yn1전극(281)과 Yn2전극(272) 배치되어 있다. 여기에서 X전극들(271, 282)은 공통전극으로 작용되고, Y전극들(272, 281)은 주사전극으로 작용된다.
X전극들(271, 282)과 Y전극들(272, 281) 사이에 유지방전이 일어난다. 도 7을 참조하면, 각 유지전극들(271, 272, 281, 282)은 투명전극(271b, 272b, 281b, 282b)과 버스전극(271a, 272a, 281a, 282a)을 구비하는데, X전극들의 버스전극들(271a, 282a)이 격벽(232)의 상측에 배치되고, X전극들의 투명전극(271b, 282b)이 인접하는 발광셀(255)들의 내측으로 돌출 되도록 형성되어 있어서, 쌍을 이루는 Y전극들과 유지방전을 수행하게 된다.
본 발명에 따른 제2실시예가 제1실시예와 다른 사항은, 격벽(232)의 상측에 배치된 X전극들(271, 282)이 인접하는 발광셀(255)들 사이에 공통으로 작용한다는 사실이다. 이러한 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널은, X전극들이 격벽의 상측에 배치되어 전체적으로 방전공간의 확대를 가져올 뿐만 아니라, 매트릭스 격벽과 같은 곳에서도 적용되어 제조될 수 있는 장점을 가진다.
또한 제1실시예와 유사하게, 일 발광셀(255)에 배치되는 유지전극쌍들(270, 280) 사이의 간격(G)은 설계조건에 따라서 다양하게 선택될 수 있으나, 방전안정성과 공정마진을 고려하면, 유지전극쌍들(270, 280) 사이의 간격(G)은 30㎛ 보다 큰 것이 바람직하다.
이와 더불어, 전술한 바와 같이 발광셀의 길이(W)에 대한 간격(G)의 상대비(G/W)가 방전면적에 대한 파라미터가될 수 있다. 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(300)에서는, 방전면적 확보를 통한 방전효율이 증대되기 위하여 상대비(G/W)가 0.3 이내인 것이 바람직하다.
제2실시예에서는 유지전극쌍들(270, 280) 사이의 간격(G)을 기준을 하고 서술되고 있으나, 유지전극쌍들(270, 280) 중 인접하고 있는 유지전극들인 Yn1전극의 버스전극(281a)과 Yn2전극 버스전극(272a) 사이의 간격(K)으로서 상기 유지전극쌍 사이의 간격(G)을 대체하여 설계될 수 있다. 즉, 방전안정성과 공정마진을 고려하면, Yn1전극의 버스전극(281a)과 Yn2전극 버스전극(272a) 사이의 간격(K)은 30㎛ 보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 방전면적을 고려하여 상기 발광셀의 길이(W)에 대한 간격(K)의 상대비(K/W)가 0.3 이내인 것이 바람직하다.
또한 2개의 유지전극쌍들(270, 280)은 구동회로로부터 동일한 신호를 인가 받아, 동시에 어드레스 방전과 유지방전을 수행할 수 있지만, 구동회로로부터 각각 독립적으로 신호를 받아 방전을 일으킬 수 있다. 만일, 2개의 유지전극쌍들(270, 280)이 서로 다른 구동신호를 받게 되면, 1개의 유지전극쌍이 일 발광셀에 배치된 것보다 다양한 계조를 표현할 수 있게 된다. 특히, 저계조 표현이 우수해지는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 패널(300)의 작동은 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)과 유사하므로 이를 참조하면 된다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 각각의 방전셀 내에 2개의 유지전극쌍들이 배치되어 있으므로, 어드레스 방전시 방전면적이 증대되어, 벽전하의 양이 증가된다. 따라서, 어드레스 방전이 효율적으로 발생된다.
둘째, 각각의 발광셀에 배치된 2개의 유지전극쌍들이 독립적으로 신호를 받아 방전을 일으킬 경우, 발광셀의 디스플레이 조절을 2개의 유지전극쌍들과 어드레스전극에 의하여 수행할 수 있으므로 다양한 계조 표현이 가능해 진다. 특히, 저계조 표현이 우수해진다.
셋째, 전면기판에 배치되는 광흡수성을 띠는 버스전극이 증가되므로, 외광 반사가 저감되어 명실 콘트라스트가 증가한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 배면기판;
    상기 배면기판에 대향하여 배치된 전면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되며, 발광셀들을 구획하는 격벽;
    일 열의 발광셀들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극들;
    상기 어드레스전극들을 덮는 제1유전체층;
    상기 발광셀 내에 배치된 형광체층;
    각각의 발광셀 내에서 상기 어드레스전극과 교차하도록 배치된 유지전극쌍들;
    상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 제2유전체층; 및
    상기 발광셀 내에 있는 방전가스;를 구비하고,
    상기 각각의 발광셀에 배치되는 유지전극쌍의 수는 2개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 연장된 방향으로의 상기 일 발광셀의 길이(W)에 대한 상기 일 발광셀에 배치된 유지전극쌍들 사이의 간격(G)의 상대비(G/W)가 0.3 이내인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일 발광셀에 배치된 유지전극쌍들 사이의 간격(G)이 30㎛ 보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 유지전극쌍들은 상기 어드레스전극이 연장되는 방향과 실질적으로 수직으로 교차하는 상기 발광셀의 가상의 중심선에 대하여 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일 발광셀에 배치된 상기 유지전극쌍들은 각각 X전극과 Y전극을 구비하며, 상기 Y전극들은 상기 X전극에 비해 상기 발광셀의 중심에 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 X전극과 Y전극은 각각 투명전극 및 버스전극을 구비하고, 상기 어드레스 전극이 연장된 방향으로의 상기 일 발광셀의 길이(W)에 대한 상기 일 발광셀에 배치된 상기 Y전극들의 버스전극들 사이의 간격(K)의 상대비(K/W)가 0.3 이내인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 일 발광셀에 배치된 상기 Y전극들의 버스전극들 사이의 간격(K)이 30㎛ 보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 배면기판;
    상기 배면기판에 대향하여 배치된 전면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되며, 발광셀들을 구획하는 격벽;
    일 열의 발광셀들에 걸쳐서 연장된 어드레스전극들;
    상기 어드레스전극들을 덮는 제1유전체층;
    상기 발광셀 내에 배치된 형광체층;
    상기 어드레스전극들과 교차하도록 배치되며, 각 방전셀마다 2개가 대응되도록 배치되어 있는 유지전극쌍들;
    상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 제2유전체층; 및
    상기 발광셀 내에 있는 방전가스;를 구비하고,
    상기 각각의 발광셀에 배치된 상기 유지전극쌍들은 각각 X전극과 Y전극을 구비하고, 상기 X전극들은 상기 격벽 상에 배치되어 상기 격벽을 공유하는 인접한 발광셀들에 공통으로 작용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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