KR100590031B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 서로 대향하는 한 쌍의 투명 기판; 상기 투명 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극; 상기 투명 기판의 사이 공간에 위치해서 다수의 방전셀들을 이루는 격벽; 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및, 상기 방전셀들에 대응하게 형성되는 유지 전극;을 포함해서 형성되고, 이때, 상기 유지 전극은, 한 쌍의 제1 라인부;와, 서로 마주해 방전 갭을 형성하고 있는 제2 라인부;와, 상기 방전셀 내에서 상기 제1 및 제2 라인부와 교차하는 격벽에 각각 인접하도록 위치해서 상기 제1 라인부와 제2 라인부를 연결하는 연결부;를 포함해서 이루어진다.

플라즈마, 전극, 버스 전극, 패널, 방전

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

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

도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 패널의 결합 단면도이다.

도 3은 도의 II-II'선에 따른 패널의 결합 단면도이다.

도 4는 본 실시예에 따른 전극 구조를 격벽과 함께 설명하는 배치도이다.

도 5는 본 실시예의 다른 형태에 따른 전극 구조를 격벽과 함께 설명하는 배치도이다.

도 6은 플라즈마 디스플레이 패널에서 하나의 방전셀에 대한 휘도의 분포를 보여주는 도면이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극 구조를 개선해서 휘도를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, '패널')은 한 쌍의 유리 기판 사이에 방전셀과, 상기 방전셀에 대응하게 형성되는 한 쌍의 유지전극을 배치해서 플라즈마 방 전 과정에서 발생하는 자외선으로 각 색상별 형광체를 여기시켜 화상을 표시하는 디스플레이이다.

이때, 기판으로부터 방사되는 빛을 차단하지 않기 위해서 상기 유지 전극은 투명 전극으로 형성됨이 일반적이다. 그런데, 투명 전극 자체는 저항이 높기 때문에 이의 도전성을 보완하기 위해서 금속 전극을 투명 전극과 조합해서 유지 전극을 형성한다.

이때, 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)나 SnO₂와 같은 물질로 제작되며, 금속 전극은 Ag, Cr/Cu/Cr의 3층으로 이루어진 박막이나 Al/Cr의 2층 구조로 이루어진 박막이 사용된다.

이 같은 종래의 전극 구조는 금속 전극을 포토 에칭(photo etching)법, 리프트오프(liftoff)법으로 유리 기판 상에 형성하고, 다음 공정으로 투명 전극을 에칭(photo etching)법, 리프트오프(liftoff)법으로 형성한다.

따라서, 그 작업 공정이 매우 번잡하다는 단점이 있으며, 이로 인해서 패널의 제조 원가를 상승시키는 문제가 있다. 또한, 투명 전극 자체가 고가이므로, 이 역시 제조 원가를 상승시키게 된다.

때문에, 투명 전극을 사용하지 않고 금속 전극으로만 유지 전극을 형성하려는 노력이 진행되고 있으며, 이와 관련한 선행 기술의 하나로 미국특허 제6,522,072호에 개시된 "플라즈마 디스플레이 패널"을 들 수 있다.

이에 따르면, 상술한 전극 구조에 비해서 제조 원가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이처럼 금속 전극만으로 형성된 유지 전극은 패널의 개구율을 떨어트려 휘도가 떨어지는 문제가 있다.

이 같은 문제를 해결하는 하나의 대안으로, 방전 갭을 사이에 두고 위치하는 두 금속 전극 사이의 거리를 크게 하는 방안을 고려할 수 있으나, 이는 방전 전압을 높이고 방전이 불안정해지는 문제를 낮게 되므로 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

한편, 도 6은 패널에서 하나의 방전셀에 대한 휘도의 분포를 보여주는 도면인데, 이에 의하면 다음과 같은 특징이 있음을 알 수가 있다.

도면은 유지 전극(101)과 격벽(201)만을 선택적으로 도시하였으며, 유지 전극을 연장해서 도면을 기준으로 세로에는 전극에 따른 휘도 분포를 나타내는 그래프를 도시하였으며, 가로에는 격벽에 따른 휘도 분포를 도시하였다. 이에 따르면, 격벽에 가까울수록 휘도가 높음을 알 수가 있는데, 이는 격벽 면에 코팅된 많은 양의 형광체로 인해서 격벽 부분에는 발광원들이 많이 존재하며 이로 인해서 상대적으로 많은 양의 빛이 나오는 것으로 볼 수 있다. 또한, 방전갭(W)에 가까울수록 휘도는 높게 나타나는데, 방전의 세기가 이 부분에서 가장 크기 때문이다.

본 발명은 이러한 점을 고려해서 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 금속 전극만을 사용해서 패널의 개구율을 좋게 개선하면서도 안정적인 방전이 가능한 본 발명을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은,

서로 대향하는 한 쌍의 투명 기판;

상기 투명 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극;

상기 투명 기판의 사이 공간에 위치해서 다수의 방전셀들을 이루는 격벽;

상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및,

상기 방전셀들에 대응하게 형성되는 유지 전극;을 포함해서 형성되고,

이때, 상기 유지 전극은,

한 쌍의 제1 라인부;와,

서로 마주해 방전 갭을 형성하고 있는 제2 라인부;와,

상기 방전셀 내에서 상기 제1 및 제2 라인부와 교차하는 격벽에 각각 인접하도록 위치해서 상기 제1 라인부와 제2 라인부를 연결하는 연결부;를 포함해서 이루어진다.

바람직하게, 상기 유지 전극은 상기 제1 라인부 및 제2 라인부 사이에 위치하는 제3 라인부를 더 포함해서 이루어지며, 이때 상기 연결부는 상기 제3 라인부를 가로지르면서 상기 제1 라인부 및 제2 라인부를 연결한다.

더욱 바람직하게, 상기 연결부는 상기 격벽 면(面)으로부터 40∼50(㎛)만큼 떨어져 위치할 수 있으며, 선택적으로는 상기 격벽의 형광체층으로부터 10∼20(㎛)만큼 떨어져 위치할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용 이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 각각 I-I'선 및 II-II'선에 따른 결합 단면도이다. 이를 참조로 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 설명하면 다음과 같다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 '패널')은 한 쌍의 유리 기판(2, 4)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판의 사이 공간에는 격벽(12)에 의해서 형성되는 색상별 방전셀들(8R, 8G, 8B)이 구비된다. 이때, 어드레스 전극(8)은 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 폭 방향(도면의 X축 방향) 중심을 따라 이웃한 어드레스 전극과 일정한 간격을 이루며 나란하게 위치함이 바람직하다.

유리 기판(2)의 내면에는 도면의 Y축 방향을 따라 어드레스 전극(8)들이 형성되고, 어드레스 전극(8)들을 덮으면서 유리(2)의 내면 전체에 유전체층(10)이 형성된다.

상기 유전체층(10) 위에는 격벽(12)이 형성되어 있으며, 이 격벽(12)의 면(面)들과 유전체층(10)에 걸쳐 적, 녹, 청색의 형광체층(14R, 14G, 14B)이 형성된다. 이때, 격벽(12)은 각각의 어드레스 전극(8) 사이로 배치된다.

또한, 도 1에서는 이 격벽(12)이 도면의 X축 방향을 따라 형성되어 있는 제1 격벽(12a)과, Y축 방향을 따라 형성되어 있는 제2 격벽(12b)에 의해서 방전셀(8R, 8G, 8B)이 메트릭스 모양으로 배치된 구조에 대해서 예시하고 있으나, 이에 한정 될 필요는 없다. 일 예로, 방전셀이 서로 나란한 제2 격벽(12b)만으로 형성되는 스트라이프 모양이나, 삼각형 배열을 이루는 델타형 구조와 같은 것들이 적용될 수도 있다.

그리고, 유리 기판(2)에 대향하는 유리 기판(4)에는 어드레스 전극(8)과 직교하는 방향(도면의 X축 방향)을 따라 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)으로 이루어지는 유지 전극(20)이 형성되고, 이 유지 전극(20)들을 덮으면서 유리 기판(4)의 내면 전체에 유전체층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다.

본 실시예에서, 상기 유지 전극(20)은 금속의 도전성 물질로만 형성되어서, 그 내부에 개구부(165, 185)를 형성하고 있다. 본 실시예에 따른 전극 구조에 대해서는 도면을 달리해서 아래에서 자세히 설명한다.

한편, 유리 기판(2, 4)들의 조합에 의해서 어드레스 전극(8)과 이 유지 전극(20)이 교차해서 방전 셀 영역(8R, 8G, 8B)을 형성하게 되고, 상기 방전 셀 내부는 플라즈마 방전으로 자외선의 방출을 유도하는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)들로 채워진다.

이러한 구성을 기본으로 해서 본 실시예의 패널은, 유지 전극(20) 사이에서 리셋 방전을 일으켜 방전셀 내부의 전하 상태를 리셋한다. 그리고, 어드레스 전극(8)과 스캔 전극(16) 사이에 어드레스 전압이 인가되어 벽전하를 충전한다. 이에 따라서, 화상이 표현되는 방전 셀이 선택된다. 이렇게 방전 셀을 선택한 후에는 유지 전극에 상호 교번하는 펄스를 인가하는 것으로 화상을 의한 구동을 실시한다.

이하, 본 실시예에 의한 전극 구조에 대해서 설명하는데, 본 실시예의 유지 전극(20)은 투명 전극을 사용하지 않고, 금속전극 만으로 이루어지는 독립 구조를 갖는다.

도 2는 본 실시예에 따른 전극 구조를 설명하는 도면으로, 격벽과 격벽에 따른 유지 전극의 배치 구조를 설명하고 있다. 도 2에서는 메트릭스 모양의 격벽을 예시하였으며, 이하의 설명도 이를 가지고 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 유지 전극(20)은 서로 평행하면서 방전 셀 내부에 위치하는 한 쌍의 제1 라인부(16a, 18a)와, 상기 제1 라인부(161, 181) 사이에 위치하면서, 서로 마주해 방전 갭(G)을 형성하고 있는 제2 라인부(162, 182)를 포함한다. 그리고, 상기 하나의 방전 셀 내부에서 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부(162, 182)를 연결하는 연결부(163, 183)를 더 포함해서 유지 전극(20)이 형성된다. 이때, 상기 연결부(163, 183)는 제2 격벽(12b)에 각각 대응할 수 있도록 한 쌍(163a, 163b, 183a, 183b)으로 이루어진다.

실질적으로, 상기 연결부(163, 183)에 의해서 제1 라인부(161, 181)와 제2 라인부(162, 182)가 방전 셀 내부에서 폐루프를 형성하고, 이에 따라 그 내부에 개구부(165, 185)가 형성되어진다. 상기 개구부(165, 185)는 빛이 방전 셀로부터 그대로 방사될 수 있도록 해서 패널의 휘도를 높이도록 작용하게 된다. 따라서, 패널 전체를 보았을 때는 이전보다 패널의 전체 휘도를 증가시키게 되는 효과가 있다

또한, 상기 연결부(163, 183)는 전하가 움직이는 통로를 제공해서 제2 라인 부(162, 182) 사이의 방전 갭(G)에서 형성된 방전(P1)이 제1 라인부(161, 181)로 확장해 방전 경로가 긴 면방전(P2)을 형성할 수 있도록 작용한다. 패널에서 플라즈마 방전은 글로우 방전을 주 방전으로 해서 동작함으로, 상기 연결부(163, 183)의 구성으로 면 방전을 통한 'positive column'을 형성해 줌으로써 방전 효율을 증대시킬 수 있다.

이와 유사하게, 본 실시예에서 방전 갭(G)은 상대적으로 짧은 거리의 제1 갭(G1)과 제1 갭(G1) 보다 큰 제2 갭(G2)으로 형성된다. 특히, 상기 제2 갭(G2)은 연결부(163, 183)와 제2 라인부(162, 182)가 만나는 교차점(P)에서 형성되는 것이 바람직한데, 제1 갭(G1)에서 시작된 방전을 연결부(163, 183)를 통해서 제1 라인부(161, 181) 사이에서 일어나는 면 방전으로 유도하기 위함이다.

상기 제2 갭(G2)을 형성하는 하나의 방법으로, 교차점(P)에 서로 대향하는 오목부를 형성하는 방법이 있을 수 있다.

면 방전을 유도하는 또 하나의 방법은 도 3과 같이 제1 라인부(161, 181)와 제2 라인부(162, 182) 사이에 제3 라인부(164, 184)를 배치하는 것이다. 방전을 유도하는 전기장은 거리에 반비례하는 값이기 때문에, 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부 사이의 거리가 너무 멀게 되면, 제1 갭(G1)을 통해서 시작된 방전이 제1 라인부(161, 181) 사이의 면방전으로 유도되지 않을 수가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부(162, 182) 사이간 거리를 제3 라인부(164, 184)를 통해 줄여 주어 면방전이 쉽게 유도될 수 있도록 한다.

이에, 본 실시예에 의한 패널은 방전 셀 전체에 대해서 방전이 일어남에 따 라 방전 자체가 안정화되는 장점을 갖는다. 더욱이 방전 셀 전체에 대해서 방전을 유도하고 있으므로 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 이로 인해서 방전 셀 내의 휘도 불균형을 개선하면서 휘도를 높이는 장점이 있다.

그리고, 방전셀별 휘도를 균일하게 하는 하나의 방법으로 제1 내지 제3 라인부(164, 184)를 서로 평행하게 위치시키는 것이다.

한편, 본 실시예처럼 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부(162, 182)를 서로 각 방전셀별로 서로 연결된 구조를 취함으로써, 어느 하나의 라인부에서 단선이 발생하더라도 다른 라인부가 단선된 전극을 보상하므로 이 역시 발광 효율 및 휘도를 증가시키는 효과가 있다.

한편, 상기에서 지적한 바와 같이 격벽 면에 전극이 가까워질수록 휘도는 좋아지게 된다.

본 실시예에서는 이러한 점을 고려해서 상기 연결부(163, 183)의 위치를 결정한다.

즉, 본 실시예서 한 쌍의 연결부(163, 183)는 방전 셀내에서 각각의 제2 격벽(12b), 즉 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부(162, 182)가 교차하는 격벽에 인접해서 위치한다. 이때, 상기 연결부(163, 183)는 빛이 투과될 수 있도록 격벽과 소정의 거리를 두면서 위치하는 것이 바람직한데, 실험적으로 연결부(163, 183)는 격벽 면에 형성된 형광체층으로부터 10∼20(㎛) 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이보다 작게되면 빛이 방사되는 공간이 부족해서 오히려 빛 차단되는 문제점이 있으며, 또한 이보다 크게 되면 형광체층 사이의 거리가 너무 멀어져 형광체를 여기 시키지 못하는 단점이 있다.

한편, 공정상 형광체층은 대략 30(㎛) 정도로 코팅됨이 이상적이므로, 격벽을 기준으로 했을 때는 40∼50(㎛)의 거리를 유지하면서 상기 연결부(163, 183)가 격벽에 인접해서 위치함이 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 종래의 조합형 전극을 갖는 패널과 비교하여 제조 원가를 낮출 수 있으며, 유지 방전의 세기가 강화되어 유지 방전에 필요한 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀 내부에서 보다 넓은 영역에 걸쳐 유지 방전이 일어남에 따라, 유지 방전이 안정화되고, 발광 효율이 향상되며, 방전 셀 내의 휘도 불균형이 개선되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 서로 대향하는 한 쌍의 투명 기판;

   상기 투명 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극;

   상기 투명 기판의 사이 공간에 위치해서 다수의 방전셀들을 이루는 격벽;

   상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및,

   상기 방전셀들에 대응하게 형성되는 유지 전극;을 포함하고,

   상기 유지 전극이,

   상기 어드레스 전극과 교차하는 제1 방향으로 형성되는 한 쌍의 제1 라인부;와,

   상기 제1 방향으로 연장되며, 서로 마주해 방전 갭을 형성하고 있는 제2 라인부;와,

   상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 상기 방전셀을 이루는 격벽에 각각 이웃하며, 상기 제1 라인부와 제2 라인부를 연결하는 연결부;를 포함해서 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 라인부 및 제2 라인부 사이에 위치하는 제3 라인부를 더 포함하고, 상기 연결부가 상기 제3 라인부를 가로지르면서 상기 제1 라인부 및 제2 라인부를 연결하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결부가 상기 격벽 면(面)으로부터 40∼50(㎛)만큼 떨어져 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 연결부가 상기 격벽의 형광체층로부터 10∼20(㎛)만큼 떨어져 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제2항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 라인부가 서로 평행하게 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제1항에 있어서,

   상기 방전 갭이 서로 다른 길이의 제1 갭과 제2 갭으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2 라인부와 연결부가 만나는 지점에서 상기 제1 갭보다 큰 상기 제2 갭이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.

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