KR100581939B1

KR100581939B1 - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR100581939B1
Application number: KR1020040081748A
Authority: KR
Inventors: 서승범
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR20060032784A

Abstract

본 발명은, 유지방전 중에 보호막의 파손으로 인하여 영구잔상이 발생하는 것을 방지하는 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있으며, 이런 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 대향하도록 배치된 전면기판 및 후면기판과, 전면기판과 후면기판 사이에 배치되고, 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 구획하는 격벽과, 방전셀 내에서 방전을 일으키는 복수의 전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 전면기판 하측에 방전셀마다 일 방향으로 연장된 투명X전극들을 구비한 X전극들과, 전면기판 하측에 방전셀마다 투명X전극과 나란히 연장된 투명Y전극을 구비하는 복수의 Y전극들과, 투명X전극과 투명Y전극 각각의 방전셀 중앙측 단부에 접하도록 배치되고 불투명한 X차광층 및 Y차광층과, 유지전극쌍을 이루는 투명X전극, 투명Y전극 사이에서 제1유전체층에 그루브가 형성되어 이루어진 전계집중방전부와, 제1유전체층 및 전계집중방전부 하면에 도포된 보호막과, 방전셀 내에 배치된 형광체층 및 방전셀 내에 충진된 방전가스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 하나의 방전셀을 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도이고,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이고,

도 4는 도 2에서 청색 방전셀을 도시한 단면도이고,

도 5는 도 2에서 녹색 방전셀을 도시한 단면도이고,

도 6은 도 2에서 적색 방전셀을 도시한 단면도이고,

도 7은 도 2의 유지방전셀 및 X, Y차광층을 하측에서 도시한 평면도이다.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

100: 플라즈마 디스플레이 패널 112: 전면기판

113: 유지전극쌍 114: X전극

114a: 투명X전극 114b: 버스X전극

115: Y전극 115a: 투명Y전극

115b: 버스Y전극 116: X차광층

117: Y차광층 118: 제1유전체층

119: 보호막 122: 후면기판

125: 어드레스전극 128: 제2유전체층

131: 격벽 135: 형광체층

135r: 적색 형광체층 135g: 녹색 형광체층

135b: 청색 형광체층 151: 전계집중방전부

156: 갭차광층 C: 방전셀

Cr: 적색 방전셀 Cg: 녹색 방전셀

Cb: 청색 방전셀 G: 갭

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 더 상세하게는 서로 대향하는 기판들의 일면에 각각의 전극을 형성하고, 기판들 사이의 공간에 방전 가스를 주입한 상태에서 소정의 전원을 인가하여 방전 공간에 발생하는 자외선에 의하여 발광된 빛을 이용하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 방전 형식에 따라 직류형과 교류형으로 분류될 수 있다. 직류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극들이 방전 공간에 노출되어, 하전입자의 이동이 대응 전극들 사이에서 직접적으로 이루어지고, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 적어도 한 전극이 유전체층으로 덮여있고, 대응 전극들의 직접적인 전하의 이동 대신 벽전하(Wall Charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.

이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판 하면에는 통상 X전극 및 Y전극이 방전셀마다 일정 갭을 가지고 나란히 배치되고, 상기 X전극 및 Y전극이 전면유전체층에 의하여 덮여진다. 이 경우 전면유전체층은 편평하게 형성된다.

그런데, 상기 X, Y전극 사이에 인가되는 전위 차에 의해서 방전이 일어나게 되는 유지방전은, 시간이 지날수록 방전이 소멸된다. 특히 X전극과 Y전극 사이의 갭(Gap) 쪽으로 갈수록 벽전하 소멸정도는 심하게 나타나며, 벽전하의 축적도가 갭 쪽에 쌓여 있을수록 방전 전압의 하강을 유발하게 된다.

그런데, 상기 X, Y전극이 필요 이상으로 가깝게, 예컨대, 40㎛ 이하로 배치되는 경우에는, X, Y전극 사이에 불필요한 간섭이 발생하여, 방전 시 방전경로가 짧아지게 되어 발광면적이 제한되게 되어, 자외선의 방출량이 적어지게 되어 휘도가 떨어지게 되어, 결과적으로 X, Y전극들의 방전능력에 장애가 발생하고, 이 때문에, 방전가스의 방전량이 대폭 저하됨으로써, 결국, 최종 완성되는 플라즈마 디스플레이 패널가 일정 수준 이하의 화상품질을 유지할 수밖에 없는 심각한 문제점이 유발된다.

따라서, 이는 기존의 면방전 교류형 플라즈마 표시 패널의 전극 구조에서 전면기판 하면에 형성된 X, Y전극 사이의 간격이 80~120㎛ 정도로 크도록 형성되며, 이를 보상하기 위해서, 유지 방전 구동시의 방전개시전압도 일반적으로 150 V 이상이 되도록 한다.

이와 같이 유지 방전 구동시의 방전개시전압이 커지게 되면 전력의 소모가 많아지는 동시에 그 구동 회로의 정격이 커지게 된다. 또한 인접 전극에 유도 전압을 일으켜 크로스토크의 발생의 원인이 된다. 이와 더불어, X, Y전극의 폭이 넓게 형성됨으로써 커패시턴스의 값이 커지게 되어 누설되는 전류가 증가하게 되고 소비전력이 증가하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전면기판 하면에 하나의 방전셀을 이루는 X, Y전극 사이에 적어도 하나 이상의 홈을 형성시킴으로써. 상기 홈(50)에 의하여 유지방전에 필요한 방전개시전압을 낮출 수 있다.

즉, 상기 어드레스 방전이 일어나 방전공간의 내면에 형성된 벽전하가 상기 X, Y전극 사이의 전면유전체층 또는 X, Y전극 상부의 전면유전체층에 형성된 홈 내부에 충전된다. 이 상태에서 유지전극을 이루는 공통, 주사전극에 전압이 인가되면, 이들 사이에서 유지방전이 일어나게 되는데, 이 유지방전을 위한 방전개시전압은 상기 홈과, 이에 충전된 전하에 의해 낮출 수 있게 되며, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 소비전력을 줄일 수 있다. 통상적으로 이러한 전면유전체층에 홈이 형성된 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 리치(ridge) 구조형 플라즈마 디스플레이 패널이라 한다.

도 1은 통상적인 리치 구조의 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 픽셀 내부 단면을 도시한다. 도 1을 참조하면, 통상적인 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 사용자에게 화상을 보여주는 상판(11) 및 상기 상판과 대향하여 배치되는 하판(21)을 구비한다.

상판(11)은 통상 기본적으로 전면기판(12), 및 유지전극쌍(13)들을 구비한다. 전면기판(12)은 통상 유리판으로서, 그 하면에는 하나의 단위 픽셀마다 쌍으로 배치된 유지전극쌍(13)들이 배치된다. 유지전극쌍(13)들은 X전극(14) 및 Y전극(15)으로 구분된다. X전극(14)은 투명X전극(14a) 및 상기 투명X전극의 일측에서 나란히 형성된 버스X전극(14b)으로 이루어지며, Y전극(15)은 투명Y전극(15a) 및 상기 투명Y전극의 일측에서 나란히 형성된 버스Y전극(15b)으로 이루어진다.

하판(21)은 후면기판(22), 및 복수의 어드레스전극(23)들을 구비한다. 후면기판(22)은 전면기판(12)과 대향하게 배치되며, 상기 후면기판의 상면에는 어드레스전극(23)이 전면기판(12)의 유지전극쌍(13)들과 교차하도록 배치된다.

이렇게 유지전극쌍(13)들이 구비된 전면기판의 하면과, 어드레스전극(23)이 구비된 후면기판의 상면에는 각 전극들을 매립하도록 각각 전면유전체층(18) 및 후면유전체층(28)이 형성된다. 이 전면유전체층의 상기 투명X전극 및 투명Y전극 사이의 갭(G)에는 홈(51)이 형성된다.

전면유전체층(18) 상에는 통상 MgO로 된 보호막(19)이 형성되며, 후면유전체층(28) 상에는 방전거리를 유지하고 방전셀간의 전기적 광학적 크로스토크(cross-talk)를 방지하며, 방전셀을 구획하는 복수의 격벽(31)이 형성된다.

상기 격벽(31)의 양 측면과, 격벽(31)이 형성되지 않은 후면유전체층(28)의 상면에는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광체(35)가 도포된다.

이러한 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널(10)에서 X전극(14) 및 Y전극(15) 사이에 유지방전이 발생하게 되면, X전극(14)에서는, Y전극(15)과 가까이 배 치된 부분에서의 방전량이, Y전극(15)에서 상대적으로 멀리 배치된 부분보다 크게 된다. 이와 함께 Y전극(15)에서도 X전극(14)과 가까이 배치된 부분에서의 방전량이, X전극(14)에서 상대적으로 멀리 배치된 부분보다 크게 된다. 이렇게 유지방전량이 과도하게 증가하게 되면, 유지방전을 일으키는 이온이 전면유전체층(18)과 이온 스퍼터링 현상이 발생된다.

따라서 X전극(14) 및 Y전극(15)의 서로 인접하는 부분과, 홈(51) 부분에서 유지방전량이 과도하게 큼으로 인하여 이 부분에 대응되는 보호막(19)이 상대적으로 크게 손상된다.

그런데, 전면기판(12)에는 휘도를 증가시키기 위하여, 방전셀의 가운데 부분은 통상 ITO로 이루어진 투명X전극(14a) 및 투명Y전극(15a)이 배치되는데, 상기 투명전극을 통하여 육안으로 상기 보호막의 손상이 관찰된다는 문제점이 있다.

한편, 보호막(19)은 보통 이온 스퍼터링(ion sputtering)으로부터 전면유전체층(18)을 보호하고, 높은 이차전자 발생계수의 특성을 가져서 유지전압 및 구동전압을 낮추는 역할을 하는데, 상기 X전극(14) 및 Y전극(15)의 서로 인접하는 부분에서 보호막이 손상됨으로 인하여, 특히 이 부분에서 발광 효율이 감소하게 되며, 이런 발광 효율의 감소로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널(10)에서 전체적으로 영구잔상이 일어난다는 문제점이 있다.

한편, 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광체(35)로부터 발생하는 가시광선은 서로 다른 휘도비를 가지고 있으며, 적, 녹, 청색의 형광체가 도포된 방전셀에서의 유지방전수가 같다면 최적의 색온도를 구현하지 못한다.

하나의 방전셀에서 형광체의 종류에 따라서 유지방전수가 다르도록 하기 위하여, 전면유전체층, 또는 후면유전체층의 두께를 변경시킨다든지, 각각의 방전셀마다 전면유전체층과 후면유전체층 사이의 유격을 변경시키는 방법을 고려해볼 수 있으나, 이는 최적의 전면유전체층의 두께 범위 및 전, 후면유전체층간의 유격거리의 변경 범위는 일정 한계가 있다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널이 경박단소화되는 추세이므로 상기와 같은 구조적 변경은 그 효과가 더욱더 감소하게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전공간 내에 전계를 집중시켜 유지방전시의 방전개시전압을 낮출 수 있음과 동시에, 유지방전 중에 보호막의 파손으로 인하여 영구잔상이 발생하는 것을 방지하는 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 각각의 다른 색의 가시광선을 발생시키는 형광체층을 구비한 각각의 방전셀에서, 색온도가 조절 가능한 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향하도록 배치된 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판과 후면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 구획하는 격벽과, 상기 방전셀 내에서 방전을 일으키는 복수의 전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서, X전극들과, Y전극들과, X차광층 및 Y차광층과, 전계집중방전부와, 제1유전체층과, 보호막과, 형광체층, 및 방전가스를 구비한다.

X전극들은, 상기 전면기판 하측에 상기 방전셀마다 일 방향으로 연장된 투명X전극들을 구비한다.

Y전극들은, 상기 전면기판 하측에 상기 방전셀마다 상기 투명X전극과 나란히 연장된 투명Y전극을 구비한다.

X차광층 및 Y차광층은, 상기 투명X전극과 상기 투명Y전극 각각의 방전셀 중앙측 단부에 접하도록 배치되며, 불투명하다.

전계집중방전부는 유지전극쌍을 이루는 투명X전극, 투명Y전극 사이에서 상기 제1유전체층에 그루브가 형성되어 이루어진다.

제1유전체층은, 상기 전면기판 하면, 상기 X, Y전극, 전계집중방전부, 및 상기 X, Y차광층들을 덮는다

보호막은 상기 제1유전체층 하면에 도포된다.

형광체층은 상기 방전셀 내에 배치된다.

방전가스는, 상기 방전셀 내에 충진된다.

한편, 본 발며의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면기판 하측에 상기 방전셀마다 갭을 가지며 일 방향으로 나란히 연장된 투명X전극 및 투명Y전극을 각각 구비하는 X전극 및 Y전극들로 이루어진 복수의 유지전극쌍들과; 상기 투명X전극과 상기 투명Y전극 각각의 상기 갭측 단부에 접하도록 배치되고 불투명한 X차광층 및 Y차광층과; 상기 전면기판 하면, 상기 X, Y전극, 및 상기 X, Y차광층들을 덮는 제1유전체층과; 상기 유지전극쌍을 이루는 투명X전극, 투명Y전극 사 이에서 상기 제1유전체층에 그루브가 형성되어 이루어진 전계집중방전부와; 상기 각 방전셀마다 적색, 녹색 및 청색 가시광선 중 하나를 발생하는 적색, 녹색, 청색 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 충진된 방전가스를 구비하고, 상기 적색 형광체층이 도포된 적색 방전셀과, 상기 녹색 형광체층이 도포된 녹색 방전셀과, 상기 청색 형광체층이 도포된 청색 방전셀 내부에 각각 배치된 X, Y차광층들은 그 길이가 서로 다른 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 X, Y차광층의 폭은, 상기 적색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층, 상기 녹색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층, 상기 청색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층의 순으로 큰 것이 바람직하다.

한편, 상기 X전극은, 상기 투명X전극의 하면 일측에 상기 투명X전극들의 전극라인저항을 보상하도록 배치된 버스X전극을 더 구비하고, 상기 Y전극은, 상기 투명Y전극의 하면 일측에 상기 투명Y전극들의 전극라인저항을 보상하도록 배치된 버스Y전극을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 X차광층은 도전성을 가지고, 상기 투명X전극의 갭측 단부의 하면에 적층되고, 상기 Y차광층은 도전성을 가지고, 상기 투명Y전극의 갭측 단부의 하면에 적층되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전면기판의 하면의 상기 투명X전극 및 투명Y전극 사이의 갭에는 불투명한 갭차광층이 배치되고, 이 갭차광층은 비도전성 물체로 이루어진 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은, 전면기판(112), 후면기판(122), 유지전극쌍(113), 제1유전체층(118), 형광체층(135), 어드레스전극(125), 격벽(131) 및 방전가스(미도시)를 구비한다.

방전셀 내의 가시광선이 통과하여 화상이 투영되도록 투명한 전면기판(112)은 후면기판(122)과 평행하게 배치된다. 전면기판(112)은 유리와 같이 광투과성이 좋은 재료로 제조되고, 이를 통하여 가시광선이 외부로 방출된다. 후면기판(122)도 통상적으로는 유리를 주성분으로 하는 재료로 제조된다.

상기 전면기판(112) 하측에는 X전극(114)과 Y전극(115)이 쌍을 이루며 배치된 유지전극쌍(113)들이 형성된다.

전면기판(112)의 유지전극쌍(113)이 배치된 면에 대향되는 후면기판(122)의 상측에는 어드레스전극(123)들이 배치될 수 있다. 이 어드레스전극(123)은 Y전극(115)과 함께 어드레스방전을 발생시키는 기능을 한다.

이 경우, 상기 유지전극쌍(113)들은 일 방향으로 서브픽셀을 가로질러서 연장되고, 상기 어드레스전극(123)들은 상기 유지전극쌍(113)들과 교차하도록 방전셀을 가로질러서 연장되는 것이 바람직하다.

X전극(114)은 통상 투명X전극(114a)과 버스X전극(114b)으로 이루어지고, Y전극(115)은 통상 투명Y전극(115a)과 버스Y전극(115b)으로 이루어진다. 투명X전극 (114a) 및 투명Y전극(115a)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 된 투명한 전극이고, 버스X전극(114b) 및 버스Y전극(115b)은 상기 투명X전극(114a) 및 투명Y전극(115a)의 하면에 형성되어 상기 투명X전극(114a) 및 투명Y전극(115a)의 전극라인 저항을 줄이기 위한 것으로, 예컨대 금속재질로 이루어진다.

본 발명에 이에 한정되는 것은 아니고, X전극(114) 및 Y전극(115)이 투명X전극(114a) 및 투명Y전극(115a) 만으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 X전극(114) 및 Y전극(115)이 인접하는 방전셀마다 순번대로 배열되는 XYXY형이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 공통, 주사전극(124, 125)이 인접하는 방전셀마다 서로 반대로 형성되는 XYYX형도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전계집중방전부(151)를 구비한다. 이 전계집중방전부(151)는 상기 유지전극쌍(113)을 이루는 X전극(114) 및 Y전극(115) 사이의 갭(G)에서, 상기 제1유전체층(118)에 그루브가 형성되어 이루어진다. 상기 그루브에 의하여, 상기 유지전극쌍을 이루는 X전극(114) 및 Y전극(115) 사이의 넓은 간격으로 인하여 방전개시전압이 높아지는 것을 방지할 수 있다.

이렇게 유지전극쌍(113)들이 구비된 전면기판(112)의 하측에는, X전극(114), Y전극(115), 전계집중방전부(151) 및 전면기판(112)을 매립하도록 제1유전체층(118)이 배치된다. 이와 함께 어드레스전극(123) 및 후면기판(122)은 제2유전체층(128)에 의하여 덮이는 것이 바람직하다.

상기 제1유전체층(118) 및 제2유전체층(128)은 각각, 방전 시 양이온 또는 전자가 유지전극쌍(113) 및 어드레스전극(123)에 충돌하여 전극들을 손상시키는 것을 방지하면서도 전하를 유도할 수 있는 유전체로 형성된다.

제1유전체층(118) 하면에는 보호막(119)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 보호막(119)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 유전체층의 손상을 방지하고, 2차 전자 방출로 인해 방전전압 및 유지전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 증착에 의한 MgO막이 이용되고 있다.

상기 전면기판(112)과 후면기판(122) 사이에는 격벽(131)이 배치된다. 이 격벽은 전면기판(112)과 후면기판(122)과 함께 방전셀(C)을 구획하며, 방전셀(C)들 사이에 오방전이 일어나는 것을 방지한다.

이 방전셀(C) 내에는 형광체층(135)이 도포된다. 이 형광체층(135)은 유지방전에 의하여 발생하는 자외선과 충돌함에 따라서 가시광선을 여기시켜서 외부로 방출하는 기능을 한다.

상기 방전셀(C) 내에 충전되는 방전가스는 Xe-Ne, Xe-He, Xe-Ne-He 등의 페닝 혼합가스(penning mixture)를 사용하고 있다. Xe를 주 방전가스로 이용하는 이유는, 상기 Xe가 화학적으로 안정된 휘 가스(inert gas)이기 때문에 방전으로 인하여 해리되지 않고, 원자 번호가 크기 때문에 여기전압이 저하되고 발광하는 빛의 파장이 길게 되기 때문이다. He이나 Ne을 버퍼가스로 이용하는 이유는, Xe로 인한 패닝 효과에 의한 전압감소 효과 및 고압력화에 의한 스퍼터링(sputtering)효과가 저감되기 때문이다. 상기 주 방전가스는 Xe 외에도 Kr 등의 희가스를 사용할 수 있다.

이러한 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널의 작동은 다음과 같다. 어드레스전극(123)과 Y전극(115)에 소정의 전압이 인가되면, 발광을 위한 방전셀이 선택되고, 두 전극(115,123) 사이에서 어드레스방전이 일어나 제1유전체층(118) 상에 벽전하가 충전된다. 그 후, X전극(114)과 Y전극(115) 사이에 소정의 전압이 교대로 인가되면, 이 두 전극(114,115) 사이에서 벽전하가 이동하면서 방전가스로 하여금 유지방전을 일으키게 하고, 이에 의해 방전가스가 자외선을 발생하게 되며, 이 발생된 자외선이 형광체(135)를 여기시켜 화상을 형성하게 된다.

플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 보다 상세히 설명하면, 먼저 유지전극쌍(113)과 어드레스전극(123)에 150V∼300V의 방전개시전압이 공급되면, 해당 방전공간의 내부 면에 벽전하가 형성된다.

그 후, 발광이 선택된 방전셀 내의 Y전극(115)과 해당 어드레스전극(123)에 어드레스방전전압이 공급되면 상기 Y전극(115)과 해당 어드레스전극(123)간의 어드레스 방전이 일어나게 된다. 그 후, 해당 Y전극(115)과 X전극(114)에 150V 이상의 유지방전전압이 교대로 공급되면 유지방전이 일어나 임의의 방전셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다. 즉, 방전셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스 중의 미량 전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선(UV)이 발생된다.

상기 발생된 자외선이 형광체(135)를 여기 시켜 가시광선을 발생시키고, 발 생된 가시광선은 전면기판(112)을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 방전셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 하나의 방전셀(C) 내에 나란히 형성된 투명X전극(114a) 및 투명Y전극(115a) 사이의 갭(G)에서 유지방전이 많이 발생함으로 인하여 방전셀의 중앙부에 보호막(119)의 손상(F)이 발생되고, 결과적으로 방전셀 중앙부의 발광효율이 떨어짐으로써 영구잔상이 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.

따라서 본 발명에서는, 상기 투명X전극(114a) 중 방전셀 중앙측 단부에 접하도록 배치되는 X차광층(116) 및 상기 투명Y전극(115a) 중 방전셀 중앙측 단부에 접하도록 배치되는 Y차광층(117)이 구비된다. 이 X, Y차광층(116, 117)은 불투명한 재료로 이루어져서 외부로부터 보호막(119)의 파손이 관찰되는 것을 방지한다. 이는 결과적으로 X, Y차광층(116, 117)이 방전셀 중앙측에서 발생하는 영구 잔상을 방지하는 기능을 하게 된다.

이 X, Y차광층(116, 117)은 도전성을 가진 재료로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 상기 X, Y차광층(116, 117)이 투명X, Y전극(114a, 115a)과 접하도록 형성되기 때문이다. 즉, 상기 X, Y차광층(116, 117)이 부도체로 이루어지면, 투명X, Y전극(114a, 115a)간에 발생하는 유지방전을 방해하게 되고 이로 인하여 충분한 유지방전이 발생하지 않게 되고, 이를 보상하기 위해서는 높은 유지전압이 필요하게 되어서 결과적으로 패널의 효율이 감소하기 때문이다.

한편, 상기한 바와 같이 상기 X전극(114)이, 상기 투명X전극(114a)의 하면 일측에 배치된 버스X전극(114b)을 구비하고, 상기 Y전극(115a)이, 상기 투명Y전극 (115a)의 하면 일측에 버스Y전극(115b)을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 이 X차광층(116)은 상기 투명X전극(114a)의 방전셀 중앙단부의 하면에 적층되고, 상기 Y차광층(117)은 상기 투명Y전극(114a)의 방전셀 중앙단부의 하면에 적층되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 X차광층(116) 및 Y차광층(117)은 각각 상기 버스X전극(114b) 및 버스Y전극(115b)과 동일한 소재로 이루어지도록 하고, 버스X, Y전극9114b, 115b)을 제조하는 공정 시에 X, Y차광층(116, 117)을 동시에 제작할 수 있기 때문이다. 즉, 버스X, Y전극(114b, 115b)이 투명X, Y전극(114a, 115a)의 라인저항을 보상하기 위한 전극으로써 도전성 물질로 이루어짐으로써, 이 도전성 물질을 X, Y차광층(116, 117)의 소재로 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어 마스크를 사용하여서 버스X, Y전극(114b, 115b)을 도포하는 경우에, 마스크의 버스X, Y전극(114b, 115b)뿐만 아니라 상기 X, Y차광층(116, 117)이 형성될 필요가 있는 부분에 개구부를 형성시킨 다음 이 마스크를 전면기판(112)과 분무 노즐 사이에 배치시킨 후에 이 버스X, Y전극 소재를 분무한다면, 간편하게 X, Y차광층(116, 117)을 형성시킬 수 있기 때문이다.

한편, 상기 전면기판(112)의 하면의 상기 투명X전극(114a) 및 투명Y전극(115a) 사이의 갭(G)에 형성된 전계집중방전부(151)에서도 유지방전이 많이 발생함으로 인하여 이와 대응되는 보호막의 손상(F)이 크게 발생되어 영구잔상이 발생한다.

따라서, 상기 전면기판(112) 하면 중 상기 전계집중방전부(151)가 배치된 갭(G)에 불투명한 갭차광층(156)이 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 갭차광층 (156)이 X전극(114) 또는 Y전극(115)과 도통하여 하나의 전극의 역할을 하는 것을 방지하기 위해서는, 갭차광층(156)이 비도전성 물체로 이루어진 것이 바람직하다.

한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(135)은, 발산하는 가시광선의 색상에 따라 적색 형광체층(135r), 녹색 형광체층(135g) 및 청색 형광체층(135b)으로 대별될 수 있다. 상기 적색 형광체층(135r)은 Y(V,P)O₄:Eu 등과 같은 형광체를 포함하여 형성되며, 녹색 형광체층(135g)은 Zn₂SiO₄:Mn, YBO₃:Tb 등과 같은 형광체를 포함하여 형성되며, 청색 형광체층(135b)은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 적색 형광체층(135r)이 배치된 적색 방전셀(Cr)은 적색 서브픽셀로, 녹색 형광체층(135g)이 배치된 녹색 방전셀(Cg)은 녹색 서브픽셀로, 청색 형광체층(135b)이 배치된 청색 방전셀(Cb)은 청색 서브픽셀로 기능을 하게 되는데, 상기 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및, 청색 서브픽셀은 한 조를 이루어 단위 픽셀을 구성함으로써, 3원색의 조합에 따른 색상을 표현하게 된다.

보다 상술하면, 상기 적, 녹, 청색 형광체층(135r, 135g, 135b)으로부터 각각 발산될 수 있는 적, 녹, 청색광의 휘도를 여러 단계, 예컨대 256단계의 계조로 각각 세분하고, 이와 같이 세분된 적, 녹, 청색광을 여러 조합으로 가산 혼합하게 되면, 단위 픽셀로부터 1,677만 색상이 표현될 수 있게 된다. 이 경우, 적(R), 녹(G), 청색(B)의 계조가 예컨대 256계조라고 하면, RGB의 계조가 모두 0계조인 경우에는 흑색표시가 행해지고, 적, 녹, 청색의 계조가 모두 256계조인 경우에는 백색 표시가 행해진다. 또, RGB의 계조가 256계조를 채우지는 못하지만 모두 동일한 경우에는 휘도가 낮은 백색표시(그레이)가 표시된다.

일반적으로, 3원색으로 형성되는 백색의 색온도는, 예컨대 9000K 내지 1000K의 경우가 동양인에게 적합하다고 평가되는 것과 같이, 각각의 조건에 따라서 최적의 색온도로 설정되는 것이 바람직하다.

일반적으로 색온도란 물체가 가시광선을 내며 빛나고 있을 때 그 색이 어떤 온도의 흑체가 복사하는 색과 같이 보일 경우, 그 온도를 지칭한다. 즉, 물체의 색온도는 같은 색광의 흑체의 온도(절대온도 K)로 표시된다.

따라서 각각의 방전셀에서의 휘도가 변경된다면 이에 따라서 백색의 색온도도 달라진다. 본 발명에서는 적색, 녹색, 청색 방전셀(Cr, Cg, Cb) 내에서 유지방전의 수를 동일하게 하는 동시에 최적의 색온도를 조절하기 위하여 X, Y차광층(116, 117)의 폭을 적색, 녹색, 청색 방전셀(Cr, Cg, Cb)마다 다르게 한다.

X, Y차광층(116, 117)이 형성됨에 따라서 방전셀(C) 내에서 외부로 방출되는 빛의 양이 감소하게 되고 이로 인하여 방전셀(C)에서의 휘도가 감소하기 때문이다. 따라서 X, Y차광층(116, 117)의 폭에 따라서 각각의 방전셀(C)에서의 휘도가 달라지게 되고 결과적으로 색온도를 간단히 조절할 수 있다.

종래의 통상적인 백색의 색온도는 6500K 정도이다. 따라서 동양인에게 적합한 색온도인 9000K인 백색의 색온도로 조절하기 위해서는, 청색 방전셀(Cb)에서의 휘도를 가장 높이고, 적색 방전셀(Cr)에서의 휘도를 가장 낮출 필요가 있다.

따라서, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 적색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층의 폭(Wr), 상기 녹색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층의 폭(Wg), 상기 청색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층의 폭(Wb)의 순으로 크도록 형성하는 것이 바람직하다.

X, Y차광층의 폭이 필요 이상으로 커지게 되면, 휘도 자체가 작게 되어서 효율상 불리하므로, 청색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층들의 폭(Wb)는 커도 50㎛이하이고, 상기 적색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층들의 폭(Wr)은 커도 120㎛ 이하인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널도, 전면기판(112) 하면 중 상기 전계집중방전부(151)가 배치된 갭(G)에 불투명한 갭차광층(156)이 배치되되고, 갭차광층(156)이 비도전성 물체로 이루어진 것이 바람직하다.

상술한 바와 구조를 가진 본 발명인 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면,유지방전 중에 보호막의 파손이 육안으로 관찰되는 것을 X, Y차광층이 방지함으로써, 영구잔상이 발생하지 않게 되고 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 화감이 우수하여 진다.

이와 더불어, 방전셀 내에서의 X, Y차광층의 폭을 다르게 하여 휘도를 조절함으로써, 유지방전수를 조절하지 않고서 백색의 색온도를 간단하게 조절할 수 있다.

또한, X, Y전극 사이의 제1유전체층에 전계집중방전부를 형성함으로서 유지방전에 따른 방전 개시전압을 낮출 수 있으며 결과적으로 표시장치의 소비전력을 줄일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

서로 대향하도록 배치된 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판과 후면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 구획하는 격벽과, 상기 방전셀 내에서 방전을 일으키는 복수의 전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 전면기판 하측에 상기 방전셀마다 갭을 가지며 일 방향으로 나란히 연장된 투명X전극 및 투명Y전극을 각각 구비하는 X전극 및 Y전극들로 이루어진 복수의 유지전극쌍들;

상기 투명X전극과 상기 투명Y전극 각각의 상기 갭측 단부에 접하도록 배치되고 불투명한 X차광층 및 Y차광층;

상기 전면기판 하면, 상기 X, Y전극, 및 상기 X, Y차광층들을 덮는 제1유전체층;

상기 유지전극쌍을 이루는 투명X전극, 투명Y전극 사이에서 상기 제1유전체층 에 그루브가 형성되어 이루어진 전계집중방전부;

상기 제1유전체층 및 전계집중방전부 하면에 도포된 보호막;

상기 방전셀 내에 배치된 형광체층; 및

상기 방전셀 내에 충진된 방전가스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
서로 대향하도록 배치된 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판과 후면기판 사이에서 상기 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 구획하는 격벽과, 상기 방전셀 내에서 방전을 일으키는 복수의 전극들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 전면기판 하측에 상기 방전셀마다 갭을 가지며 일 방향으로 나란히 연장된 투명X전극 및 투명Y전극을 각각 구비하는 X전극 및 Y전극들로 이루어진 복수의 유지전극쌍들과; 상기 투명X전극과 상기 투명Y전극 각각의 상기 갭측 단부에 접하도록 배치되고 불투명한 X차광층 및 Y차광층과; 상기 전면기판 하면, 상기 X, Y전극, 및 상기 X, Y차광층들을 덮는 제1유전체층과; 상기 유지전극쌍을 이루는 투명X전극, 투명Y전극 사이에서 상기 제1유전체층에 그루브가 형성되어 이루어진 전계집중방전부와; 상기 각 방전셀마다 적색, 녹색 및 청색 가시광선 중 하나를 발생하는 적색, 녹색, 청색 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 충진된 방전가스를 구비하고,

상기 적색 형광체층이 도포된 적색 방전셀과, 상기 녹색 형광체층이 도포된 녹색 방전셀과, 상기 청색 형광체층이 도포된 청색 방전셀 내부에 각각 배치된 X, Y차광층들은 그 길이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 X, Y차광층의 폭은, 상기 적색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층, 상기 녹색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층, 상기 청색 방전셀 내에 배치된 X, Y차광층의 순으로 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 제1유전체층 하면에는 보호막이 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 X전극은, 상기 투명X전극의 하면 일측에 상기 투명X전극들의 전극라인저항을 보상하도록 배치된 버스X전극을 더 구비하고,

상기 Y전극은, 상기 투명Y전극의 하면 일측에 상기 투명Y전극들의 전극라인저항을 보상하도록 배치된 버스Y전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 5 항에 있어서,

상기 X차광층은 도전성을 가지고, 상기 투명X전극의 갭측 단부의 하면에 적 층되고,

상기 Y차광층은 도전성을 가지고, 상기 투명Y전극의 갭측 단부의 하면에 적층되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 6 항에 있어서,

상기 X차광층 및 Y차광층은 각각 상기 버스X전극 및 버스Y전극과 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전면기판의 하면의 상기 투명X전극 및 투명Y전극 사이의 갭에는 불투명한 갭차광층이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 갭차광층은 비도전성 물체로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 후면기판 상면에는 어드레스전극이 배치되고, 상기 어드레스전극과 함께 상기 후면기판 상면을 덮도록 상기 후면기판 상측에 형성된 제2유전체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.