KR100578986B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100578986B1
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김정남
전병민
이정두
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 저전압에 의한 유지방전을 가능하게 하면서 발광 효율을 향상시키는 것으로서, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 격자형 방전셀의 양측을 형성하는 격벽, 상기 격벽과 교차하는 방향으로 신장 형성되어 상기 방전셀의 다른 양측을 형성하며, 연속적으로 형성되는 방전셀에 대하여 교호적으로 배치되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 격벽 및 제1 전극과 제2 전극에 의하여 구획되는 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판에 형성되는 어드레스전극, 및 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 대응하는 상기 제1 기판에 신장 형성되는 제3 전극을 포함하며, 상기 제3 전극과 제1 전극 사이의 거리는 제3 전극과 제2 전극 사이의 거리보다 짧게 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널, 전면기판, 유지전극, 중간전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {A PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4전극 구조로 발광 효율을 개선하고 리셋 방전을 용이하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 한다)은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 것으로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 우수한 표시능력을 가진다. 이 PDP는 유지전극과 주사전극에 전압을 인가함으로서 이 전극들 사이에서 가스 방전을 발생시키고, 여기에 방사되는 진공자외선으로 형광체를 여기시키며, 이 형광체가 안정화되면서 발생되는 가시광으로 화상을 구현한다. 이 PDP는 격벽을 사이에 두고 유지전극과 주사 전극을 구비한 전면기판과, 어드레스전극을 구비한 배면기판을 봉착함으로써, 이 격벽에 의하여 방전셀을 구획 형성하고, 이 방전셀 내에 불활성가스(일례로서 네온(Ne)과 제논(Xe)의 혼합 가스)를 충전하여 형성된다.
이 PDP는 어드레스전극에 어드레스 전압을 인가하고 주사전극에 스캔 펄스를 인가하면, 두 전극 사이에서 어드레스 방전이 일어나면서 켜질 방전셀을 선택하고 이때 벽전하를 형성하며, 이 상태에서 유지전극과 주사전극에 유지펄스를 인가하면 유지전극과 주사전극에 형성된 전자와 이온이 유지전극과 주사전극 사이에서 이동되면서 어드레스 방전시 형성된 벽전하에 의한 벽전압에 더하여 방전개시전압을 넘어서게 되면서 선택된 방전셀 내에서 유지방전을 일으킨다. 이 PDP는 상기 유지방전으로 발생되는 진공 자외선으로 방전셀의 내벽에 형성된 형광체층를 여기시켜 가시광을 발생시켜 화상을 구현한다.
그러나, 이 PDP는 전면기판에 면방전 구조로 유지전극과 주사전극을 구비하기 때문에 높은 방전전압을 요구하며, 숏 갭 방전 및 유지전극과 주사전극에 의한 가시광의 차단으로 인하여 낮은 발광 효율을 가진다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 저전압에 의한 유지방전을 가능하게 하면서 발광 효율을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 격자형 방전셀의 양측을 형성하는 격벽, 상기 격벽과 교차하는 방향으로 신장 형성되어 상기 방전셀의 다른 양측을 형성하며, 연속적으로 형성되는 방전셀에 대하여 교호적으로 배치되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 격벽 및 제1 전극과 제2 전극에 의하여 구획되는 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판에 형성되는 어드레스전극, 및 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 대응하는 상기 제1 기판에 신장 형성되는 제3 전극을 포함하며, 상기 제3 전극과 제1 전극 사이의 거리는 제3 전극과 제2 전극 사이의 거리보다 짧게 형성된다.
상기 방전셀은 어드레스전극의 신장 방향으로 형성되는 격벽 및 이 격벽과 교차하는 방향으로 배치되는 제1 전극과 제2 전극에 의하여, 격자형으로 형성된다.
상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 어드레스전극의 신장 방향으로 인접하는 방전셀에 공통으로 작용하도록 배치된다. 즉, 상기 제1 전극과 제2 전극 및 제3 전극은 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에서 제1 전극-제3 전극-제2 전극-제3 전극-제1 전극의 순서로 반복 배치된다.
상기 제1 전극 및 제2 전극은 띠 형상으로 이루어져, 상기 어드레스전극의 신장 방향의 방전셀 양측에 평행하게 면(面) 대향 배치된다. 이 제1 전극 및 제2 전극은 금속 재질로 형성되어 우수한 통전성을 가지는 것이 바람직하다.
상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 어드레스전극의 신장 방향 양면에 유전층을 구비하고, 이 유전층은 상기 형광체층으로 덮여지는 것이 바람직하다.
상기 제3 전극은 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 대응하는 제1 기판 상에서 이들과 나란하게 신장 형성되는 투명전극과, 이 투명전극 상에 같은 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함한다. 이 제3 전극은 유전층과 MgO 보호막으로 덮여지는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.
이 도면을 참조하여 PDP를 설명하면, 이 PDP는 소정의 간격을 두고 상호 대향 배치되는 제1 기판(1, 이하 '전면기판'이라 한다)과 제2 기판(3, 이하 '배면기판'이라 한다)을 구비하고, 이 전면기판(1)과 배면기판(3) 사이에 격벽(5)과 이에 교차하는 방향으로 제1 전극(7, 이하 '유지전극'이라 한다) 및 제2 전극(9, 이하 '주사전극'이라 한다)을 교호적으로 배치하여, 격자형 방전셀(11)을 구획한다. 이 방전셀(11) 내에는 형광체에 의한 형광체층(13)이 형성되어 있고, 기체 방전을 일으키는 방전가스(일례로 네온(Ne) 및 제논(Xe)의 혼합 가스)가 충전되어 있다. 이 형광체층(13)은 플라즈마 방전에 의한 진공 자외선에 의하여 여기되어 안정화되면 서 가시광을 발생시킨다.
어드레스전극(15)은 각 방전셀(11)에 대응하여 배면기판(3) 상에 신장 형성되어 있고, 상기 유지전극(7)과 주사전극(9) 및 이들 사이에 구비되는 제3 전극(17, 이하 '중간전극'이라 한다)은 방전셀(11)에 대응하여 전면기판(1) 상에 상기 어드레스전극(15)과 교차하는 방향으로 신장 형성된다. 방전셀(11)은 어드레스전극(15)의 신장 방향(y 축 방향)으로 신장 형성되어 서로 나란하게 배치되는 격벽(5)과, 이 격벽(5)과 교차하는 방향(x 축 방향)으로 신장 형성되어 서로 나란하게 배치되는 유지전극(7)과 주사전극(9)에 의한 격자형 구조로 형성된다. 즉 방전셀(11)의 양측은 격벽(5)으로 형성되고, 다른 양측은 유지전극(7)과 주사전극(9)으로 형성된다. 이 격벽(5)과 유지전극(7) 및 주사전극(9)이 서로 직각으로 교차함에 따라 방전셀(11)은 도시된 바와 같이 4각형으로 형성된다. 이 격벽(5)은 y 축 방향으로 신장 형성되어 x 축 방향을 따라 방전셀(11)의 외곽에 대응하는 간격으로 배치되고, 이 유지전극(7)과 주사전극(9)은 x 축 방향으로 신장 형성되어 y 축 방향을 따라 방전셀(11)의 외곽에 교호적으로 대응하는 간격으로 배치된다. 따라서 방전셀(11)은 유지전극(7)과 주사전극(9)의 x 축 방향으로의 신장에 따라, 격벽(5)들의 형상에 의하여 4각형, 6각형, 또는 8각형 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 격벽(5)은 배면기판(3)의 유전층(19) 상에 높이(도면의 z축 방향의 크기)를 가지고 형성된다. 이 격벽(5)의 높이는 전면기판(1)과 배면기판(3)의 간격을 한정한다. 이 유지전극(7)과 주사전극(9)이 x 축 방향으로 신장 형성됨에 따라, 격벽(5)은 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이에서 y 축 방향으로 신장 형 성되어 배치된다. 즉 격벽(5)은 유지전극(7)과 주사전극(9)에 의하여, 각 방전셀(11)에서 y 축 방향으로 분리 형성된다.
한편, 어드레스전극(15)은 유지전극(7), 주사전극(9), 및 중간전극(17)과 교차하는 방향으로 배면기판(3) 상에서 y 축 방향으로 신장 형성되어, 상기한 유전층(19)으로 매립된다. 이 어드레스전극(15)은 방전셀(11)의 내측에서 중간전극(17)과 상호 작용하여 스캔 기간에서 어드레스방전을 일으키도록 각 방전셀(11)에서 중간전극(17)과 대향하는 구조로 배치되는 것이 바람직하다. 이 어드레스전극(15)에 어드레스전압을 인가하고 상기 중간전극(17)에 스캔 펄스를 인가하면 두 전극(15, 17) 사이의 방전셀(11) 내에서 어드레스방전이 일어나면서, 상기 방전셀(11)이 선택되고, 이렇게 선택된 방전셀(11) 내에 벽전하가 형성된다. 이 어드레스전극(15)들과 교차하는 유지전극(7)과 주사전극(9)은 방전셀(11)의 양측에 대향 구조로 형성된다. 리셋 기간에서는 유지전극(7)에 인가되는 전압과 중간전극(17)에 인가되는 리셋 상승 파형과 리셋 하강 파형에 의하여 리셋 방전이 일어나고, 이 리셋 기간에 이어지는 스캔 기간에서는 상기한 바와 같이 중간전극(17)에 인가되는 스캔 펄스 파형과 어드레스전극(15)에 인가되는 펄스 파형에 의하여 어드레스방전이 일어나며, 그 후, 유지 기간에서는 유지전극(7)과 주사전극(9)에 인가되는 유지 전압에 의하여 유지방전이 일어난다.
이 유지전극(7) 및 주사전극(9)은 어드레스전극(15)의 신장 방향으로 인접하는 방전셀(11)에 공통으로 작용하도록 배치된다. 그리고 중간전극(17)은 상기 유지전극(7)과 주사전극(9)의 사이에서 유지전극(7) 측으로 치우친 위치의 전면기판(1) 상에 형성된다. 즉 전면기판(1)과 배면기판(3) 사이의 공간에서, 유지전극(7), 주사전극(9) 및 중간전극(17)들은 유지전극-중간전극-주사전극-중간전극-유지전극, ..., 주사전극-중간전극-유지전극-중간전극-주사전극 순서로 반복 배치된다. 즉 유지전극(7)과 주사전극(9)이 교호적으로 배치되고, 이 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이 및 주사전극(9)과 유지전극(7) 사이에 중간전극(17)이 각각 배치된다.
또한, 중간전극(17)이 유지전극(7) 측으로 치우쳐 배치됨에 따라, 중간전극(17)과 유지전극(7) 사이의 거리(d1)는 중간전극(17)과 주사전극(9) 사이의 거리(d2)보다 짧게(d1<d2) 형성된다. 이와 같이 중간전극(17)이 유지전극(7) 측으로 치우쳐 배치됨에 따라 리셋 구간에서 유지전극(7)과 중간전극(17) 간의 거리를 짧게 형성하여 리셋 방전을 용이하게 하므로 유지방전으로 방전셀(11)에 형성되어 있던 벽전하를 원활히 소거한다.
도 3을 참조하면, 이 유지전극(7) 및 주사전극(9)은 상기 어드레스전극(5)과 교차하면서 방전셀(11)의 y 축 방향 양측을 형성하도록 유전층(19) 상에 구비되어, 유전층(21)으로 덮여 있다. 이 유전층(21)은 유지전극(7)과 주사전극(9)이 대향 방전을 일으킬 때 벽전하를 축적시킨다. 이 유전층(21)에는 상기한 형광체층(13)이 형성된다. 따라서 이 형광체층(13)은 배면기판(3)의 유전층(19) 상면과 격벽(5)의 대향 내측면, 및 유지전극(7)과 주사전극(9)을 덮고 있는 유전층(21)의 대향 내측면에 형성된다. 이 유지전극(7)과 주사전극(9)은 도 1에서 z 축 방향으로 높이를 가지면서 x 축 방향으로 신장되는 띠 형상으로 이루어져 어드레스전극(15)의 신장 방향(y 축 방향)으로 방전셀(11)의 양측에 평행하게 면(面) 대향 구조로 배치된다. 이 유지전극(7)과 주사전극(9)의 대향 구조는 면방전 구조 보다 낮은 전압에 의한 유지방전을 가능하게 한다.
이 유지전극(7) 및 주사전극(7, 9)은 인접한 방전셀(11)에 공통적으로 유지 방전 작용하도록 배치되어, 인접한 방전셀(11) 사이에 형성되는 비방전 영역을 제거하므로 방전 영역을 증대시키게 되고, 이로 인하여 방전 효율을 향상시키게 된다. 이 유지전극(7) 및 주사전극(9)은 방전셀(11)의 외곽을 형성하는 비방전 영역에 배치됨에 따라 방전셀(11)에서 발광되는 가시광을 차단하지 않기 때문에 불투명 재료로 형성될 수 있으며, 알루미늄(Al)과 같이 전기 전도성이 우수한 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 중간전극(17)은 스캔 기간에서 어드레스전극(15)과 상호 작용하여 어드레스 방전을 일으켜, 방전셀(11)을 선택하게 된다. 본 실시예에서 유지전극(7)과 주사전극(9)은 유지방전에 필요한 전압을 인가하기 위한 전극 역할을 하고, 중간전극(17)은 리셋 펄스 및 스캔 펄스 파형을 인가하기 위한 전극 역할을 한다. 그러나 유지전극(7), 주사전극(9) 및 중간전극(17)은 각각의 전극에 인가되는 전압의 파형에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.
중간전극(17)은 투명전극(17a)이나 버스전극(17b)으로만 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서와 같이 투명전극(17a)과 버스전극(17b)으로 이루어질 수도 있다. 여기서 투명전극(17a)은 방전셀(11) 내부에서 어드레스전극(15)과 어드레스방전을 일으키는 역할을 하는 것으로서, 개구율 확보를 위하여 투명한 소재로 형성되 는 바, ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있으며, 버스전극(17b)은 이러한 투명전극(17a)의 높은 전기적 저항을 보상하여 통전성을 확보하기 위한 것으로서, 알루미늄(Al)과 같은 금속 재료로 형성될 수 있다. 또한 이 중간전극(17)은 벽전하를 축적하는 유전층(23)과 이 유전층(23)을 보호하면서 이차전자의 방출을 증대시키는 MgO 보호막(25)으로 덮여진다.
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 의하면, 격자형 방전셀의 양측을 격벽으로 형성하고 이 방전셀의 다른 양측을 유지전극과 주사전극으로 형성하여, 유지전극과 주사전극 사이에서 대향 방전이 일어나게 하여 면방전보다 원활한 유지방전을 가능하게 하고, 이 방전셀에서 어드레스전극과 교차되는 중간전극을 주사전극보다 유지전극 측으로 더 근접되게 전면기판에 형성하여 유지방전 영역에서 가시광의 차단을 최소화하여 방전 효율을 향상시키면서, 리셋 방전을 용이하게 하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 격자형 방전셀의 양측을 형성하는 격벽;
    상기 격벽과 교차하는 방향으로 신장 형성되어 상기 방전셀의 다른 양측을 형성하며, 연속적으로 형성되는 방전셀에 대하여 교호적으로 배치되는 제1 전극 및 제2 전극;
    상기 격벽 및 제1 전극과 제2 전극에 의하여 구획되는 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 전극 및 제2 전극과 교차하는 방향으로 상기 제2 기판에 형성되는 어드레스전극; 및
    상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 대응하는 상기 제1 기판에 신장 형성되는 제3 전극을 포함하며,
    상기 제3 전극과 제1 전극 사이의 거리는 제3 전극과 제2 전극 사이의 거리보다 짧게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전셀은 어드레스전극의 신장 방향으로 형성되는 격벽 및 이 격벽과 교차하는 방향으로 배치되는 제1 전극과 제2 전극에 의하여, 격자형으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 어드레스전극의 신장 방향으로 인접하는 방전셀에 공통으로 작용하도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 제2 전극 및 제3 전극은 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에서 제1 전극-제3 전극-제2 전극-제3 전극-제1 전극의 순서로 반복 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 띠 형상으로 이루어져, 상기 어드레스전극의 신장 방향의 방전셀 양측에 평행하게 면(面) 대향 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 금속 재질로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 어드레스전극의 신장 방향 양면에 유전층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유전층은 상기 형광체층으로 덮여지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 대응하는 제1 기판 상에서 이들과 나란하게 신장 형성되는 투명전극과, 이 투명전극 상에 같은 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3 전극은 유전층과 MgO 보호막으로 덮여지는 플라즈마 디스플레이 패널.
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