KR100578883B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

격벽에 의해 구획되는 방전 셀들에 인접하여 비방전 영역을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 대향 배치되는 전면 및 후면 기판; 상기 후면 기판에 형성되는 어드레스 전극들; 상기 전면 및 후면 기판의 사이 공간에 배치되어 복수의 방전 셀들과 비방전 영역들을 형성하는 격벽; 각각의 방전 셀 내부에 형성되는 형광층들; 상기 방전 셀들에 대응하여 비방전 영역에 배치되는 불투명 재질의 버스 전극들을 구비하며, 상기 전면 기판에 형성되는 방전유지 전극들;을 포함하며, 상기 비방전 영역에는 상기 격벽 물질보다 낮은 유전율의 저유전율 물질이 채워진다.

플라즈마, 격벽, 오방전, 비방전, 콘트라스트, 유전율, 버스 전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 조립 상태를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격벽에 의해 구획되는 방전 셀들에 인접하여 비방전 영역을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; plasma display panel, 이하 'PDP'라 한다)은 방전 셀 내에서 일어나는 기체 방전에 의한 진공 자외선으로 형광체를 여기시켜 화상을 구현하는 표시장치이다.

이러한 PDP는 교류형과 직류형 및 혼합형으로 대별되며, 교류형의 3전극 면방전 구조를 사용하는 것이 일반화되어 있다. 교류형의 3전극 면방전 구조에서는 각 방전 셀에 대응하여 후면 기판에 어드레스 전극과 격벽 및 형광층이 형성되고, 전면 기판에 주사 전극과 표시 전극으로 구성되는 방전유지 전극이 형성되며, 방전 셀 내부는 방전 가스(Ne-Xe 혼합 가스)로 채워져 있다.

이로서 어드레스 전극과 주사 전극 사이에 어드레스 전압을 인가하여 발광을 위한 방전 셀을 선택하고, 주사 전극과 표시 전극 사이에 일정 크기의 유지 전압을 인가하면, 방전 가스가 플라즈마 방전을 일으키면서 플라즈마 방전시 만들어지는 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출된다. 그리고 진공 자외선이 형광체를 여기시켜 가시광으로 변환시킴으로써 칼라 표현이 가능해진다.

상기한 PDP에 있어서, 최근에는 일부 영역에 비방전 영역을 형성하고, 상기한 비방전 영역에 방전유지 전극의 버스 전극을 배치함으로써 버스 전극에 의한 가시광 차폐로 인해 휘도 저하가 발생되는 것을 방지하는 기술이 제안되었다.

그런데, 상기한 구성의 PDP를 제조하는 과정에서 격벽 자체 또는 전면 기판과 격벽 사이에 틈새가 발생한 경우에는 상기 틈새를 통해 방전 가스가 비방전 영역으로 확산되는데, 이때, 비방전 영역의 버스 전극이 일정 간격, 예컨대 60㎛ 이하로 간격으로 배치된 경우에는 양 버스 전극간의 전압차로 인해 비방전 영역에서 오방전이 발생되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 방지하기 위해 종래에는 비방전 영역을 셀 형태로 구성하지 않고 격벽 물질로 채워 비방전 영역에 방전 가스가 존재하지 못하도록 구성함으로써 오방전을 방지하는 구성의 PDP가 개시되어 있다.

그러나, 상기한 구성의 PDP는 다음과 같은 문제점이 있다.

비방전 영역 내부에 한쌍의 버스 전극이 배치된 경우, 비방전 영역의 격벽 물질은 캐패시턴스(capacitance)를 갖는 캐패시터(capacitor)로 작용하게 되는데, 상기한 캐패시턴스는 버스 전극 사이의 간격에 반비례하고 격벽 물질의 유전율과 비례하여 증가한다. 따라서, 상기 캐패시턴스는 양 버스 전극 사이의 간격이 좁아질수록, 그리고, 격벽 물질의 유전율이 커질수록 증가하게 된다.

그리고, 상기한 캐패시턴스는 발광에 사용되지 못하는 무효 소비 전력에 영향을 미치는데, 상기한 무효 소비 전력은 상기한 캐패시턴스와 비례하여 증가한다.

따라서, 종래에는 상기 버스 전극 사이의 간격을 축소할수록 무효 소비 전력이 증가하므로, 무효 소비 전력 측면에서 버스 전극 사이의 간격을 축소하는데 일정한 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 비방전 영역에서의 오방전을 방지할 수 있고, 무효 소비 전력을 감소시킬 수 있으며, 안정적인 방전이 가능하고, 명실 콘트라스트를 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

대향 배치되는 전면 및 후면 기판;

상기 후면 기판에 형성되는 어드레스 전극들;

상기 전면 및 후면 기판의 사이 공간에 배치되어 복수의 방전 셀들과 비방전 영역들을 형성하는 격벽;

각각의 방전 셀 내부에 형성되는 형광층들;

상기 방전 셀들에 대응하여 비방전 영역에 배치되는 불투명 재질의 버스 전극들을 구비하며, 상기 전면 기판에 형성되는 방전유지 전극들;

을 포함하며, 상기 비방전 영역에는 상기 격벽 물질보다 낮은 유전율의 저유전율 물질이 채워지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 비방전 영역은 각 방전 셀의 중심을 지나는 수평축과 수직축들에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되고, 상기 방전 셀은 어드레스 전극 방향을 따라 위치하는 양쪽 단부의 폭이 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성된다.

상기 방전유지 전극은 상기 버스 전극으로부터 각 방전 셀의 내부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하도록 형성되는 돌출 전극을 포함한다. 바람직하게, 돌출 전극은 해당 방전 셀의 양쪽 단부에 대응하는 후단부가 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성된다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 상태를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 'PDP'라 한다)은 전면 기판(10)과 후면 기판(20)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치된다.

후면 기판(20)의 내면에는 일방향(도면의 Y 방향)을 따라 어드레스 전극들(22)이 형성되고, 어드레스 전극들(22)을 덮으면서 후면 기판(20)의 내면 전체에 유전층(24)이 형성된다. 어드레스 전극(22)은 일례로 스트라이프 패턴으로 이루어져 이웃한 어드레스 전극(22)과 소정의 간격을 유지하면서 서로 나란하게 형성된다.

그리고 후면 기판(20)의 유전층(24) 위에는 격벽(26)이 배치되어 방전 셀들(28R, 28G, 28B)과 비방전 영역(30)을 형성한다.

보다 구체적으로, 격벽(26)은 각각의 방전 셀들(28R, 28G, 28B)을 어드레스 전극 방향(도면의 Y 방향)과, 어드레스 전극과 직교하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 구획하며, 각각의 방전 셀들(28R, 28G, 28B)은 방전 가스의 확산 형태를 고려하여 최적화된 형상으로 이루어진다. 이와 더불어 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중심을 지나는 가상의 수평축(H)과 수직축(V)을 가정하였을 때에, 이 수평축(H)과 수직축(V)들에 의해 둘러싸인 영역 내에 비방전 영역(30)이 위치한다.

상기 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 최적화된 구조는 방전 셀(28R, 28G, 28B)에서 실질적으로 방전에 기여하지 않는 부분을 최소화한 형상으로서, 각 방전 셀들(28R, 28G, 28B)에서 어드레스 전극 방향으로 위치하는 양쪽 단부의 폭(어드레스 전극과 직교하는 방향에 따른 폭)이 각 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 중심으로부터 멀어질수록 좁아지는 형상을 의미한다.

즉, 도 1을 참고할 때에 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중심부에서의 폭(Wc)은 단부에서의 폭(We)보다 크게 이루어지며, 단부에서의 폭(We)은 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중심으로부터 멀어질수록 좁아지는 특성을 나타낸다. 이로서 본 실시예에서 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 양쪽 단부는 사다리꼴 모양을 나타내며, 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 전체적인 평면 형상은 팔각형을 이루게 된다.

그리고 비방전 영역(30)은 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중심을 지나는 가상의 수평축(H)과 수직축(V)들에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되며, 특히 그 중심이 수평축(H)과 수직축(V)들에 의해 둘러싸인 영역의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 구조에서는 어드레스 전극 방향(도면의 Y 방향)을 따라 이웃하는 한쌍의 방전 셀과, 어드레스 전극과 직교하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 이웃하는 한쌍의 방전 셀로 이루어진 4개의 방전 셀들 사이에 하나의 공통된 비방전 영역(30)이 위치한다.

이로서 상기 격벽(26)은 어드레스 전극과 평행한 방향의 제1 격벽 부재(26a)와, 어드레스 전극과 평행하지 않으면서 제1 격벽 부재(26a)들을 연결하는 제2 격벽 부재(26b)와, 어드레스 전극과 평행하면서 제2 격벽 부재(26b)들을 연결하는 제3 격벽 부재(26c)로 구분될 수 있다.

그리고 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 내부에는 적, 녹, 청색의 형광체가 도포되어 형광층(28'R, 28'G, 28'B)을 이루고 있다.

한편, 상기한 비방전 영역(30)의 내부에는 격벽(26) 물질보다 낮은 유전율(ε)의 저유전율 물질(32)이 채워지게 된다. 통상적으로, 상기한 격벽(26)은 5 내지 8의 유전율을 갖는 격벽 물질로 제조되는데, 본 실시예에서는 상기 비방전 영역(30)에 2 내지 3의 유전율을 갖는 저유전율 물질(32)이 채워진다.

그리고, 후면 기판(20)에 대향하는 전면 기판(10)의 내면에는 어드레스 전극(22)과 직교하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 주사 전극(12)과 표시 전극(14)으로 이루어지는 방전유지 전극들(16)이 형성된다. 또한 방전유지 전극들(16)을 덮으면서 전면 기판(10)의 내면 전체에 도시하지 않은 투명 유전층과 MgO 보호막이 위치한다.

상기 방전유지 전극(16)은 스트라이프 패턴으로 이루어져 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)에 한쌍이 대응하는 버스 전극(12a, 14a)과, 버스 전극(12a, 14a)으로부터 각 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 내부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하도록 형성되는 돌출 전극(12b, 14b)으로 이루어진다.

여기에서, 상기 버스 전극(12a, 14a)은 가시광 차단 작용을 억제하도록 비방전 영역(30)에 배치되며, 또한, 명실 콘트라스트를 개선함과 동시에 선저항을 감소시킬 수 있도록 최대한의 폭(w)으로 형성된다.

이와 같이, 제한된 크기의 비방전 영역 내에서 버스 전극(12a, 14a)의 선폭(w)을 증가시키는 경우, 종래에는 상기 버스 전극(12a, 14a)간의 간격(d) 축소로 인해 무효 소비 전력이 증가되었다.

그러나, 본 실시예에서는 비방전 영역(30)에 저유전율 물질(32)이 채워져 있으므로 이 영역에서의 캐패시턴스가 종래보다 감소된다. 따라서, 버스 전극(12a, 14a)간의 간격을 축소하더라도 무효 소비 전력을 종래와 동일하거나 그 이하의 값으로 유지하는 것이 가능하게 된다.

한편, 상기 돌출 전극(12b, 14b)은 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 양쪽 단부에 대응하는 후단부의 양쪽 변이 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 내벽과 나란하게 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 돌출 전극(12b, 14b)의 후단부는 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 단부 형상과 일치하도록 버스 전극(12b, 14b)을 향해 폭이 좁아지는 사다리꼴 모양으로 이루어진다.

상기 돌출 전극(12b, 14b)은 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전막으로 이루어질 수 있으며, 버스 전극(12a, 14a)으로는 흑색의 불투명 전극을 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 구성의 PDP는 후면 기판(20)과 전면 기판(10)이 마주하는 대향면의 가장자리를 프릿(frit)과 같은 밀봉재(미도시)로 접합시키고, 어느 한 기판에 마련된 배기구(미도시)를 통해 양 기판 내부를 배기시킨 후 방전 셀(28R, 28G, 28B) 내부에 방전 가스(Ne-Xe 혼합 가스)를 주입하는 과정을 통해 하나의 디스플레이 장치로 완성된다.

상기 구성에 의해, 어드레스 전극(22)과 주사 전극(12) 사이에 어드레스 전압을 인가하여 발광을 위한 방전 셀을 선택하고, 주사 전극(12)과 표시 전극(14) 사이에 유지 전압을 인가하면 방전 가스가 플라즈마 방전을 일으키면서 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출되며, 진공 자외선이 형광체를 여기시켜 가시광으로 변환시킴으로써 칼라 표시를 가능하게 한다.

이 때, 본 실시예에 의한 PDP는 저유전율 물질(32)이 채워진 비방전 영역(30)을 구비함에 따라, 방전 셀(28R, 28G, 28B)에서 발생되는 열을 비방전 영역(30)이 흡수하여 PDP의 발열을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 PDP의 부분 평면도로서, 이 경우는 전술한 실시예의 구조를 기본으로 하면서 한쌍의 돌출 전극(12b, 14b)이 서로 마주하는 대향면의 중앙부에 오목부(12'b, 14'b)를 형성하여 PDP를 구성한다. 오목부(12'b, 14'b)에 의해 한쌍의 돌출 전극(12b, 14b)은 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중앙부에서 확대된 갭(G)을 사이에 두고 위치한다.

이로서 유지 방전시 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 외곽부에 대응하는 돌출 전극(12b, 14b)의 사이 공간으로부터 플라즈마 방전이 가장 먼저 시작되어 주위로 확산되고, 방전 셀(28R, 28G, 28B)의 중앙부에 대응하는 돌출 전극(12b, 14b)의 확대된 사이 공간으로부터 플라즈마 방전이 시작되어 주위로 확산되므로, 본 실시예에서는 플라즈마 방전을 더욱 효과적으로 확산시켜 방전 효율을 높이는 장점을 갖는다.

상기에서는 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.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 PDP는 격벽 물질보다 낮은 유전율의 저유전율 물질로 비방전 영역을 채우고 있으므로, 무효 소비 전력의 증가를 억제하면서도 비방전 영역에 배치되는 버스 전극의 선폭을 최대로 확대할 수 있다.

따라서, 버스 전극의 선폭 확대로 인해 선저항이 감소되어 휘도 단차를 방지 할 수 있고, 이로 인해 안정적인 방전이 가능하게 된다.

그리고, 상기 버스 전극이 외광 흡수 작용을 하도록 함으로써 버스 전극을 이용한 명실 콘트라스트 향상이 가능하다. 따라서, 종래의 흑색막을 제거할 수 있고, 이로 인해 공정 축소 및 원가 절감이 가능한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 대향 배치되는 전면 및 후면 기판;

   상기 후면 기판에 형성되는 어드레스 전극들;

   상기 전면 및 후면 기판의 사이 공간에 배치되어 복수의 방전 셀들과 비방전 영역들을 형성하는 격벽;

   각각의 방전 셀 내부에 형성되는 형광층들;

   상기 방전 셀들에 대응하여 비방전 영역에 배치되는 불투명 재질의 버스 전극들을 구비하며, 상기 전면 기판에 형성되는 방전유지 전극들;

   을 포함하며, 상기 비방전 영역은 상기 격벽에 의해 독립된 셀 구조로 형성되고, 비방전 영역의 내부에는 상기 격벽 물질보다 낮은 유전율의 저유전율 물질이 채워지는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비방전 영역은 상기 각 방전 셀의 중심을 지나는 수평축과 수직축들에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 방전 셀은 상기 어드레스 전극 방향을 따라 위치하는 양쪽 단부의 폭이 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방전유지 전극은 상기 버스 전극으로부터 각 방전 셀의 내부를 향해 연장되어 한쌍이 마주하도록 형성되는 돌출 전극을 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 돌출 전극은 상기 방전 셀의 양쪽 단부에 대응하는 후단부가 방전 셀의 중심으로부터 멀어질수록 좁게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 돌출 전극은 상기 방전 셀의 양쪽 단부에 대응하는 후단부의 양쪽 변이 방전 셀의 내벽과 나란하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 돌출 전극은 한쌍이 서로 마주하는 대향면의 중심부에 오목부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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