KR100590055B1 - 보조전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조 전극을 형성하여 방전의 안정성과 효율성을 개선하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판; 상기 제2 기판에 일방향을 따라 형성되는 어드레스전극들; 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이공간에 배치되어 다수의 방전셀들을 구획하는 격벽; 상기 각 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 상기 제1 기판에 형성되는 방전유지전극들; 상기 방지유지전극으로부터 상기 격벽을 따라 이어지며 단부가 상기 방전셀 의 내부를 향하여 돌출되는 점화전극; 및 상기 각 방전셀에 적어도 하나가 대응되며, 상기 방전유지전극과 상기 형광체층 사이에 배치되어 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 길게 이어지는 보조전극을 포함한다.

플라즈마 디스플레이 패널, 점화전극, 보조전극, 방전개시전압

Description

보조전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL HAVING SUBSIDIARY ELECTRODES}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절단 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널을 결합하여 A-A선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 평면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 평면도이다.

도 6은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 절단 분해 사시도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보조 전극을 형성하여 방전의 안정성과 효율성을 개선하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(VUV: vacuum ultraviolet)이 형광체를 여기시킴으로서 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광을 이용하여 소정의 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 60??이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색재현력 및 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가지며, 또한 LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는 TV 및 산업용 평판 디스플레이로 각광 받고 있다.

도 6을 참고하면, 종래의 일반적인 AC PDP 구조는 제2 기판(110) 상에 일방향(도면의 x 방향)을 따라 어드레스전극(112)이 형성되고 이 어드레스전극(112)을 덮으면서 제2 기판(110)의 전면에 유전층(113)이 형성된다. 이 유전층(113) 위로 각 어드레스전극(112) 사이에 배치되도록 스트라이프(stripe) 형상의 격벽(115)이 다수 형성되며 각각의 격벽(115) 사이에는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체층(117)이 형성된다.

그리고 제2 기판(110)에 대향하는 제1 기판(100)의 일면에는 어드레스전극(112)과 교차하는 방향(도면의 y축 방향)을 따라 한 쌍의 투명전극(102a, 103a)과 버스전극(102b, 103b)으로 구성되는 방전유지전극(102, 103)이 형성되고, 이 방전유지전극(102, 103)을 덮으면서 제1 기판(100) 전체에 유전층(106)과 MgO보호막(108)이 차례대로 형성된다.

상기 제2 기판(110) 상의 어드레스전극(112)과 제1 기판(100) 상의 한 쌍의 방전유지전극(102, 103)이 교차하는 지점이 방전셀을 구성하는 부분이 된다.

이렇게 구성되는 PDP의 내부에는 수백만 개 이상의 단위 방전셀들이 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 있다. 매트릭스 형태로 배열된 AC PDP의 방전셀들을 동시 구동하기 위해서는 기억특성을 이용한 구동을 하게 된다.

보다 자세히 설명하면, PDP의 구동은 크게 리셋구간(RESET PERIOD), 스캔구간(SCAN PERIOD) 및 방전유지구간(SUSTAIN PERIOD)으로 구분할 수 있다. 리셋구간은 모든 방전셀의 벽전하를 동일한 상태로 만들어주는 구간이다. 스캔구간은 표시하고자 하는 방전셀을 선택하는 구간으로, 상기 스캔전극에 순차적으로 스캔펄스전압이 인가되면서 상기 어드레스전극과의 사이에서 방전이 일어나 선택된 방전셀 내에 벽전하가 쌓인다. 방전유지구간은 스캔구간에서 선택된 방전셀의 방전을 유지하는 구간으로, 공통전극과 스캔전극에 교번하여 전압이 인가되면 선택된 방전셀 내에 형성된 벽전하가 표시방전을 일으키게 된다.

이와 같이 구동되는 PDP는 입력전력으로부터 최종 가시광을 얻기까지 여러 단계를 거치게 되는데 이 각각의 과정에 있어서의 에너지 변환효율이 좋지 않아 결과적으로 현재의 PDP가 나타내는 효율(소비전력에 대한 휘도의 비)은 CRT에 비해 낮은 수준이다. 이로 인해 소비전력이 과다하고, 부가적으로 발열의 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 별도의 보조전극을 형성하여 보다 낮은 방전전압으로도 플라즈마 방전이 원활하게 생성될 수 있도록 하고 플라즈마 디스플레이 패널의 안정적 구동을 가능하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판; 상기 제2 기판에 일방향을 따라 형성되는 어드레스전극들; 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이공간에 배치되어 다수의 방전셀들을 구획하는 격벽; 상기 각 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 상기 제1 기판에 형성되는 방전유지전극들; 상기 방지유지전극으로부터 상기 격벽 위로 이 격벽을 따라 이어지며 단부가 상기 방전셀 의 내부를 향하여 돌출되는 점화전극; 및 상기 각 방전셀에 적어도 하나가 대응되며, 상기 방전유지전극과 상기 형광체층 사이에 배치되어 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 길게 이어지는 보조전극을 포함한다.

상기 보조전극과 어드레스전극 사이의 거리는 어드레스전극과 방전유지전극 사이의 거리보다 더 좁게 형성된다.

상기 방전유지전극들은 스캔구간동안 순차적으로 스캔펄스전압이 인가되면서 선택되는 방전셀을 스캔하는 스캔전극과 방전유지구간동안 상기 스캔전극과의 사이에서 유지방전을 일으키는 공통전극을 포함하고, 상기 스캔전극과 공통전극은 상기 어드레스전극 방향과 교차하는 방향을 따라 형성되는 버스전극과, 상기 버스전극으로부터 각 방전셀 중심을 향해 돌출되어 형성되는 돌출전극을 각각 포함하고, 상기 보조전극이 돌출전극의 방전셀 중심쪽 가장자리와 버스전극 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 보조전극은 상기 스캔전극과 상기 공통전극 각각에 대응하여 인접하도록 배치되어 상기 각 방전셀 내에 한 쌍이 형성될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 마주보는 점화전극 사이의 거리보다 더 넓게 형성될 수 있다. 상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 마주보는 돌출전극 사이의 거리보다 더 넓게 형성될 수 있다. 상기 한 쌍의 보조전극은 상기 버스전극이 연장되는 방향과 나란하게 형성되며, 상기의 각 방전셀 내의 상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 상기 스캔전극의 버스전극과 공통전극의 버스전극 사이의 거리보다 더 좁게 형성될 수 있다.

한편, 상기 보조전극은 상기 스캔전극에 인접하도록 배치될 수 있다.

상기 보조전극은 불투명의 금속전극으로 이루어질 수 있다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 방전유지전극과 점화전극을 덮는 제1 유전층과, 상기 보조전극을 덮는 제2 유전층을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절단 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 의 부분 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널을 결합하여 A-A선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 소정의 간격를 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판의 사이공간에는 격벽(25)에 의해 플라즈마 방전을 일으킬 수 있는 다수의 방전셀(27)들이 구획된다.

상기 제2 기판상에는 기판의 일방향(도면의 x축 방향)을 따라 복수의 어드레스 전극(21)이 형성되고, 이들 어드레스 전극(21)들을 덮으면서 유전층(23)이 형성된다.

이 유전층(23) 위로 어드레스전극(21)과 나란한 격벽부재 및 어드레스전극(21)과 교차하는 격벽부재로 이루어진 격벽(25)이 형성된다. 격벽(25)에 의해 구획된 방전셀(27) 내에는 적색, 녹색 및 청색의 형광체층(29)이 형성된다. 본 실시예에서는 상기와 같이 폐쇄형 격벽을 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 서로 이웃하는 어드레스전극(21)들 사이에 각각 배치되면서 어드레스전극(21)과 나란한 방향을 따라 형성되는 스트라이프 격벽에서도 발명은 적용될 수 있다.

제2 기판(20)에 대향하는 제1 기판(10) 상에는 어드레스 전극(21)과 교차하는 방향(도면의 y축 방향)을 따라 복수의 방전유지전극(12, 13)이 형성된다. 방전유지전극(12, 13)은 스캔전극(12)과 공통전극(13)으로 이루어지고, 스캔전극(12)과 공통전극(13)은 각각 돌출전극(12a, 13a)과 버스전극(12b, 13b)으로 이루어진다.

각 방전셀(27)에는 한 쌍의 버스전극(12b, 13b)이 일자형으로 서로 나란히 형성되고, 돌출전극(12a, 13a)이 각각의 버스전극(12b, 13b)으로부터 각 방전셀(27)의 중심을 향해 각각 돌출되어 한 쌍이 서로 마주보도록 형성된다. 돌출전극(12a, 13a)은 방전셀(27) 내부에서 플라즈마 방전을 일으키는 역할을 하는 것으로 휘도확보를 위해 투명전극인 ITO(Indium Tin Oxide)전극을 사용하는 것이 바람직하고, 버스전극(12b, 13b)은 이러한 투명전극의 높은 저항을 보상하여 통전성을 확보하기 위한 것으로 금속전극을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 버스전극(12b, 13b)에는 점화전극(32, 33)이 연결된다. 점화전극(32, 33)은 버스전극들(12b, 13b)로부터 각각 연장되어 방전셀(27) 내부를 향하여 돌출된다. 이러한 점화전극(32, 33)은 버스전극(12b, 13b)으로부터 어드레스전극(21) 방향과 나란한 격벽(25)의 위로 이 격벽(25)을 따라 연장되는 연장부(32a, 33a)와 상기 연장부(32a, 33a)의 끝단으로부터 방전셀(27)의 내부를 향해 돌출되는 돌출부(32b, 33b)를 포함하여 이루어진다. 이 때, 연장부(32a, 33a)는 돌출전극(12a, 13a)보다 상기 어드레스전극(21) 방향으로 더 길게 방전셀(27) 중심쪽으로 돌출되며, 상기 돌출부(32b, 33b)는 서로 마주보는 한 쌍의 돌출전극들(12a, 13a) 사이에 위치하게 된다.

특히 상기 연장부(32a, 33a)는 격벽(25) 위로 배치되면서 방전전류를 제한하여 전극의 수명을 연장하고, 상기 돌출부(32b, 33b)는 연장부(32a, 33a)의 끝단에서 버스전극(12b, 13b) 방향으로 이웃한 한 쌍의 방전셀(27) 내부를 향해 분지(分枝)되면서 각각 돌출되어 점화자(igniter) 역할을 수행한다.

상기 방전유지전극들(12, 13)과 점화전극들(32, 33)을 덮으면서 제1 기판상 전체에는 제1 유전층(16)이 형성된다.

제1 유전층(16) 위에는 보조전극(35)이 위치한다. 보조전극(35)은 돌출전극(12a, 13a)의 방전셀 중심쪽 가장자리와 버스전극(12b, 13b) 사이에서 버스전극(12b, 13b)이 연장되는 방향을 따라 형성되며, 스캔전극(12)과 공통전극(13) 각각에 대응하여 인접하도록 배치되어 각 방전셀 내에 한 쌍이 형성된다. 바람직하게, 보조전극(35)은 불투명의 금속전극으로 이루어져 명실 콘트라스트를 증가시킬 수 있다.

보조전극(35)의 위에는 보조전극(35)을 덮으며 제1 기판(10) 전체에 형성되는 제2 유전층(17)과 보호막(19)이 차례로 형성된다.

본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 크게 리셋구간(RESET PERIOD), 스캔구간(SCAN PERIOD) 및 방전유지구간(SUSTAIN PERIOD)으로 구분할 수 있다. 리셋구간은 모든 방전셀의 벽전하를 동일한 상태로 만들어주는 구간이다. 스캔구간은 표시하고자 하는 방전셀을 선택하는 구간으로, 스캔펄스전압과 함께 일정한 어드레스 전압이 인가되면 선택된 방전셀 내에 벽전하가 쌓인다. 방전유지구간은 스캔구간에서 선택된 방전셀의 방전을 유지하는 구간으로, 한 쌍의 방전유지전극에 유지펄스전압이 교대로 인가되면서 표시방전을 일으키게 된다.

상기 스캔구간에서는 보조전극(35)과 어드레스전극(21) 사이의 거리가 스캔전극(12)과 어드레스전극(21) 사이의 거리보다 좁기 때문에 어드레스전극(21)과 보조전극(35)에서 방전이 먼저 발생한다. 따라서, 스캔구간에서의 방전 갭(gap)을 짧게 하여 어드레스 전압을 낮출 수 있고, 결과적으로 스캔구간에서의 방전을 안정하 게 한다.

상기 방전유지구간에서는 마주보는 점화전극(32, 33) 사이의 짧은 방전갭에서 방전이 개시된다. 한 쌍의 보조전극(35)은 점화전극(32, 33)과 돌출전극(12a, 13a)의 각각 마주보는 부분의 거리보다 넓은 거리를 두고 형성되어, 점화전극(32, 33)에서 개시된 방전이 보조전극(35)을 거쳐 주방전 영역인 방전유지전극(12, 13)으로 확산된다. 즉, 상기 점화전극(32, 33)에 의해 형성된 공간전하 등이 보조전극(35)에 의해 확산되어 상대적으로 롱갭(long gap)인 주방전 영역에서의 방전에 사용되고, 결과적으로 저전압 구동이 가능하고 방전효율이 향상된다. 또한, 한 쌍의 보조전극(35)은 각 방전셀의 버스전극(12a, 12b) 사이에서 형성된다.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예와 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 설명한다.

본 발명의 제2 실시예와 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전술한 제1 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널과 기본적인 구조를 같이 하고 있으므로, 각 실시예에서 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에서 보조전극(37)은 상기 스캔전극에 인접하도록 배치되며 스캔전극의 돌출전극(12a)의 방전셀 중심쪽 가장자리와 스캔전극의 버스전극(12b)의 사이에서 형성된다.

이렇게 배치되는 보조전극(35)은 스캔구간에서의 방전 갭(gap)을 짧게 하여 어드레스 전압을 낮춤으로써 스캔구간에서의 방전을 안정하게 한다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 격벽(39)은 각 방전유지전극들이 형성된 열의 방전셀(27)들이 다른 방전유지전극들이 형성된 열의 방전셀(27)과 소정의 공간을 두고 배치된다. 즉, 각 열의 방전셀(27) 사이에는 비방전 영역(41)이 위치한다.

본 실시예는 제1 실시예와 기본적인 구조가 같으나, 비방전 영역(41)이 형성으로 버스전극(12b, 13b)을 따라 형성된다. 버스전극(12b, 13b)이 격벽(39)에서 형성됨으로써 휘도가 개선될 수 있다.

보조전극(43)은 돌출전극(12a, 13a)의 방전셀(27) 중심쪽 가장자리와 버스전극 사이에서 버스전극(12b, 13b)이 연장되는 방향을 따라 나란하게 형성되며, 스캔전극(12)과 공통전극(13) 각각에 대응하여 인접하도록 배치되어 각 방전셀(27) 내에 한 쌍이 형성된다.

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.

이와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 스캔전극과 어드레스전극 사이에 보조전극을 형성하여 짧은 방전갭에서 스캔구간의 방전이 발생한다. 따라서, 어드레스전압을 낮춰 스캔구간에서의 방전을 안정화하는 효과가 있다.

또한, 보조전극을 점화전극과 버스전극 사이에 형성하여, 점화전극에서의 방전에 의해 형성된 공간전하 등이 보조전극에 의해 방전유지전극으로 확산됨으로써 유지방전의 안정성을 확보한다. 또한, 상대적으로 롱갭(long gap)인 주방전 경로에서의 방전을 가능하게 하여 방전효율을 향상하고, 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.

한편, 보조전극이 불투명하게 형성되므로 플라즈마 디스플레이 패널이 명실 조건에서 동작할 때에 보조전극이 외광을 흡수하여 화면의 반사 휘도를 저감시킴으로써 화면의 명실 콘트라스트를 개선한다.

Claims (10)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;

   상기 제2 기판에 일방향을 따라 형성되는 어드레스전극들;

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이공간에 배치되어 다수의 방전셀들을 구획하는 격벽;

   상기 각 방전셀 내에 형성되는 형광체층;

   상기 제1 기판에 형성되는 방전유지전극들;

   상기 방지유지전극으로부터 연장되고, 상기 격벽 위로 이 격벽을 따라 이어지며, 그 단부가 상기 방전셀의 내측으로 돌출되는 점화전극; 및

   상기 방전유지전극과 상기 형광체층 사이에 상기 어드레스전극과 교차하며, 상기 각 방전셀에 적어도 하나가 대응하도록 배치되는 보조전극

   을 포함하고,

   상기 방전유지전극들은 상기 어드레스전극 방향과 교차하는 방향을 따라 형성되는 버스전극과, 상기 버스전극으로부터 각 방전셀 중심을 향해 돌출되어 형성되는 돌출전극을 포함하며,

   상기 보조전극은 상기 점화전극의 단부와 상기 버스전극 사이에 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에서,

   상기 보조전극과 어드레스전극 사이의 거리는 어드레스전극과 방전유지전극 사이의 거리보다 더 좁은 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에서,

   상기 방전유지전극들은,

   스캔구간동안 순차적으로 스캔펄스전압이 인가되면서 선택되는 방전셀을 스캔하는 스캔전극; 및

   방전유지구간동안 상기 스캔전극과의 사이에서 유지방전을 일으키는 공통전극

   을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에서,

   상기 보조전극은 상기 스캔전극과 상기 공통전극 각각에 대응하여 인접하도록 배치되어 상기 각 방전셀 내에 한 쌍이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에서,

   상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 마주보는 점화전극 사이의 거리보다 더 넓은 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 4 항에서,

   상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 마주보는 돌출전극 사이의 거리보다 더 넓은 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 4 항에서,

   상기 한 쌍의 보조전극은 상기 버스전극이 연장되는 방향과 나란하게 형성되며,

   상기의 각 방전셀 내의 상기 한 쌍의 보조전극 사이의 거리는 상기 스캔전극의 버스전극과 공통전극의 버스전극 사이의 거리보다 더 좁은 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 3 항에서,

   상기 보조전극은 상기 스캔전극에 인접하도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 1 항에서,

   상기 보조전극은 불투명의 금속전극으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에서,

    상기 방전유지전극과 점화전극을 덮는 제1 유전층과, 상기 보조전극을 덮는 제2 유전층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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