KR100592317B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 개구율, 및 발광효율을 증대시키기 위한 것으로, 이를 위하여, 전면기판과, 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판과, 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 각 방전셀의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 X 전극들과, 상기 각 방전셀에서 상기 X 전극에 의해 둘러싸인 부분에 대향되는 부분을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 Y 전극들과, 상기 방전셀들 내에 배치된 형광체층들과, 상기 방전셀들 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시장치를 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치{Plasma display panel and flat display device comprising the same}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 픽셀의 단면도,
도 2는 X전극 및 Y전극들의 구조를 나타내기 위한 평면도,
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형의 일 예를 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 플라즈마 디스플레이 패널 101 : 전면기판
102 : 배면기판 103 : 유전체층
104 : 후방 격벽 105 : 형광층
106 : 전방 격벽 107 : X전극
108 : Y전극 109 : 보호층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개구율이 높은 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시장치에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 방전전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및 혼합형(Hybrid)형으로 분류되고, 방전구조에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 분류된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전층으로 감싸지고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지므로, 전극의 손상이 심하게 되는 문제점이 있었기 때문에, 최근에는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 일반적으로 채용되어 왔다.
이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 전면기판, 배면기판 및 격벽에 의해 한정되는 방전공간을 둘러싸고, 어드레스 전극과, X전극 및 Y전극이 위 치하고 있다. 방전 시에는 어드레스 전극과 X전극 또는 Y전극간의 어드레싱 방전이 먼저 일어나고, 이후, X전극과 Y전극간에 유지 방전이 일어난다.
그런데, 이러한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전을 통해서 생긴 자외선 및 이 자외선에 의한 형광체 여기를 통해서 생성된 가시광선이 전면기판을 투과해서 화상을 구현하게 되므로, 효율을 높이는 데 한계가 있었다. 이는 전면기판의 투과율이 60%에 못미치기 때문이다.
본 발명은 상기한 문제점을 포함하여 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 개구율이 높아, 발광효율이 증대될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전면기판; 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하는 격벽; 상기 각 방전셀의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 X 전극들; 상기 각 방전셀에서 상기 X 전극에 의해 둘러싸인 부분에 대향되는 부분을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 Y 전극들; 상기 방전셀들 내에 배치된 형광체층들; 및 상기 방전셀들 내에 있는 방전가스;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명은 이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 구비한 평판 표시 장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 이러한 실시예들 및 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 발명의 범위는 이하의 실시예 또는 첨부된 도면에 한정되지 않고, 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해짐은 당연하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 단위 픽셀의 단면도이고, 도 2는 X전극 및 Y전극들의 구조를 나타내기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 크게 전면 기판(101) 및 배면 기판(102)을 구비한다.
배면기판(102)과 전면기판(101)은 소정 간격으로 이격되어 그들 사이에 후방격벽(104) 및 전방격벽(106)에 의하여 구획되는 다수개의 방전셀(C)들을 한정한다. 투명한 전면기판(101)은 유리와 같이 광투과성이 좋은 재료로 제조되며, 배면기판(102)도 유리를 이용하여 제조되는 것이 일반적이다.
배면기판(102)의 전면에는 유전체층(103)이 형성되어 있는 데, 이러한 유전체층(103)은 방전 시 전하를 유도할 수 있는 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 있다.
유전체층(103) 상부에는 후방격벽(104)이 형성되는 데, 도 2에서 볼 수 있는 전방격벽(106)과 같이 매트릭스 형태로 구비될 수 있다. 그러나, 후방격벽(104)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 방전공간을 형성할 수 있는 한, 다양한 패턴의 격벽들, 예컨대 스트라이프 등과 같은 개방형 격벽은 물론, 와플, 매트릭스, 델타 등과 같은 폐쇄형 격벽으로 될 수 있다. 또한, 폐쇄형 격벽은, 방전공간의 횡단면이, 본 실시예에서와 같은 사각형이외에도, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다.
전면기판(101)의 배면에는 전방격벽(106)이 형성되어 있는 데, 도 2를 참조하면, 전방격벽(106)은 방전공간의 횡단면이 사각형을 가지는 매트릭스 형태를 가진다. 하지만, 전방격벽의 형태는 이에 한정되는 것이 아니라, 복수의 방전공간을 형성할 수 있는 한, 다양한 패턴의 격벽들, 예컨대 와플, 델타 등과 같은 형상으로 될 수 있다. 또한, 방전공간의 횡단면이, 사각형이외에도, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다. 또한 본 실시예에서, 전방격벽(106)과 후방격벽(104)은 동일한 형상을 갖도록 형성되어 있으나, 서로 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
전방격벽(106)과 후방격벽(104)은 일체로 될 수 있는데, 여기에서 일체라 함은 동일 공정에서 형성된다는 것에 한정되지 않고, 전방격벽과 후방격벽이 파손되지 않고 분리되기 어렵다는 의미이다. 본 실시예에서는, 전방격벽(106)은 전면기판(101)에 형성되고, 후방격벽(104)은 배면기판(102)에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 상기 구조에 한정되지 않는다. 즉, 전면기판(101) 또는 배면기판(102)이 일체인 전방격벽과 후방격벽을 구비할 수 있다.
방전셀(C)을 사이에 두고 대향하는 전방격벽(106) 내에는 X전극들(107) 및 Y전극들(108)이 배치된다. 이러한 X전극(107)들 및 Y전극(108)들은 소정의 간격으로 평행하게 배열되는데, 이들은 도 1에서 볼 수 있듯이, 서로 소정 간격 이격되어 있고, 도 2에서 볼 수 있듯이, 일정 부분 서로 교차되어 있다. 즉, 전면기판(101)으로부터 상기 X전극(107) 및 Y전극(108)까지의 거리가 다르도록 배치되어 있다.
본 실시예에서 X전극(107)들은 전방격벽(106) 내를 일방향으로 가로지르도록 배설된 주X전극(107a)과, 이 주X전극(107a)으로부터 다른 방향으로 연장되어 돌출된 보조X전극(107b)을 포함한다. 이 주X전극(107a)과 보조X전극(107b)에 의해, 상기 X전극(107)은 각 방전 셀(C)의 두측면을 둘러싸게 된다.
Y전극(108)들도 동일하게, 전방격벽(106) 내를 일방향으로 가로지르도록 배설된 주Y전극(108a)과, 이 주Y전극(108a)으로부터 다른 방향으로 연장되어 돌출된 보조Y전극(108b)을 포함한다. 따라서, 이 주Y전극(108a)과 보조Y전극(108b)에 의해, 상기 Y전극(108)은 각 방전 셀(C)에서 상기 X전극(107)에 의해 둘러싸이지 않은 나머지 두측면을 둘러싸게 된다.
상기 전방격벽(106)은 상기 X전극들(107) 및 Y전극들(108) 간에 직접 통전되는 것과, 하전입자, 전자 등이 유지전극들에 직접 충돌하여 X전극들(107) 및 Y전극들(108)을 손상시키는 것을 방지하면서도, 전하를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있는 유전체로 형성되는 것이 바람직하다.
전방격벽(106)의 측면에는 보호층(109)이 형성되는 것이 바람직하다. 보호층(109)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의해 유전체로 형성된 전방격벽(106)과 X전 극들(107) 및 Y전극들(108)이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 보호층(109)은 적어도 전방격벽(106)의 측면에 상기 방전 셀(C)을 둘러싸도록 산화마그네슘(MgO)을 소정의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되지 않으며, 전면기판(101)의 내측면에도 형성될 수 있다. 보호층(109)은 주로 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착(E-beam epaporation)법으로 박막(thin film)으로 형성된다.
각 방전셀(C)들에는 형광체층(105)들, 보다 상세하게 설명하면 적색, 녹색, 청색, 및/또는 백색 발광 형광체층들이 소정 두께로 도포된다. 형광체층(105)은 후방격벽(104)의 측면과 방전셀(C)들에 대향된 유전체층(103) 상에 도포되지만, 형광체층(150)들이 배치되는 위치는 이에 한정되지 않고, 방전셀(C) 내에 다양한 위치에 배치될 수 있다.
방전셀(C)들 내에는 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입된다. 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 경우, 전면기판(101)과 배면기판(102)을 별도로 제작한 후, 이들을 봉착 얼라인하고 프릿트 글라스(frit glass)와 같은 밀봉 부재에 의해 서로 봉합되어 결합한다.
이렇게 구성된 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서, 상기 X전극(107)은 어드레스의 역할과, 유지방전 시의 유지방전 전극의 역할을 하고, Y전극(108)은 스캔의 역할과, 유지방전 시의 유지방전 전극의 역할을 한다.
이러한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 X전극(107)과 Y전극(108)이 대향방전을 일으킬 때에, 이온의 경로(path)가 도 1에서 볼 수 있듯이, 형광체층 (105)의 면에 대략 수평으로 형성되어, 형광체층(105)에 손상을 덜 가할 수 있다.
다음으론, 상기와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동의 일 예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 파형의 일 예를 나타낸 것이다.
먼저 리셋 기간(PR)에는 상승램프펄스와 하강램프펄스로 구성된 리셋 펄스가 Y전극(108)의 각 라인들(Y1, ...Yn)에 인가된다. 상기 상승램프펄스는 정극성의 제1 전압(Vs)에서 제2 전압(Vset)만큼 상승하여 제3 전압(Vset+Vs)에 도달하고, 상기 하강램프펄스는 제1 전압(Vs)에서부터 하강하여 부극성의 제4 전압(Vnf)에 도달한다. 리셋 기간(PR) 동안 X전극(107)의 라인들(X1, ...,Xm)에는 그라운드 전압(Vg)이 인가된다. 상승램프펄스가 인가될 때에는 방전 셀 내의 Y 전극(108) 부근에 부극성의 벽전하가, X 전극(107) 부근에 정극성의 벽전하가 쌓여 미약한 방전이 발생한다. 하강램프펄스가 인가될 때에는 Y 전극(108) 부근에 쌓인 부극성의 벽전하와 X 전극(107) 부근에 쌓인 정극성의 벽전하가 소거되어, 결국 Y전극(108) 부근에 소량의 부극성의 벽전하가, X 전극(107) 부근에는 소량의 정극성의 벽전하가 쌓인다.
어드레스 기간(PA)에서, Y전극의 각 라인들(Y1, ...,Yn)에는 제5 전압(Vsch)을 유지하다가 순차적으로 부극성의 제6 전압(Vscl)을 가지는 주사펄스가 인가되고, X전극의 라인들(X1, ...,Xm)에는 켜져야 할 방전셀을 선택하기 위해 상기 주사펄스에 맞춰 정극성의 제7 전압(Va)을 가지는 표시 데이터 신호가 인가된다. 상기 주사펄스와 상기 표시 데이터 신호가 인가되기 시작하면, Y전극(108) 부근에 부극 성의 벽전하가, X전극(107) 부근에 정극성의 벽전하가 쌓여 방전이 개시되며, 어드레스 방전이 수행된 후에 Y전극(108) 부근에는 정극성의 벽전하가 쌓이며, X전극(107) 부근에는 부극성의 벽전하가 쌓인다.
유지 기간(PS)에는 정극성의 제1 전압(Vs)과 부극성의 제1 전압(-Vs)을 교대로 가지는 유지펄스가 Y전극의 라인들(Y1, ...,Yn)에 인가되며, 유지전극 라인들(X1. ...,Xm)에는 그라운드 전압(Vg)이 인가된다.
먼저 정극성의 제1 전압(Vs)이 인가되는 경우에는 Y전극(108) 부근의 정극성의 벽전하와, X전극(107) 부근의 부극성의 벽전하와, Y전극(108)에 인가된 제1 전압(Vs)과, X전극(107)에 인가된 그라운드 전압(Vg)에 의해 유지방전이 개시되며, 상기 유지방전에 의해 방전셀 내에는 Y전극(108) 부근에 부극성의 벽전압과 X전극(107) 부근에 정극성의 벽전압이 쌓이게 된다.
다음에, 부극성의 제1 전압(-Vs)이 인가되는 경우에는 Y전극(108) 부근의 부극성의 벽전하와, X전극(107) 부근의 부극성의 벽전하와, Y전극(108)에 인가된 부극성의 제1 전압(-Vs)과, X전극(107)에 인가된 그라운드 전압(Vg)에 의해 유지방전이 개시되며, 상기 유지방전에 의해 방전셀 내에는 Y전극(108) 부근에 정극성의 벽전압과 X전극(107) 부근에 부극성의 벽전압이 쌓이게 된다.
이러한 구동 파형은 단지 하나의 예에 지나지 않으며, 다양한 파형으로 구동 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 전면기판의 표면에 전극을 형성하지 않음으로, 개구율을 증대시킬 수 있다.
둘째, 개구율 증대에 따라 발광효율이 높아질 수 있다.
셋째, 배면기판에 별도의 어드레스 전극을 구성하지 않기 때문에, 공정을 단순하게 할 수 있다.
넷째, X전극과 Y전극이 대향방전을 일으킬 때에, 이온의 경로가 형광체층의 면에 대략 수평으로 형성되어, 형광체층에 손상을 덜 가할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전면기판;
    상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하는 격벽;
    상기 각 방전셀의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 X 전극들;
    상기 각 방전셀에서 상기 X 전극에 의해 둘러싸인 부분에 대향되는 부분을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 배치된 복수개의 Y 전극들;
    상기 방전셀들 내에 배치된 형광체층들; 및
    상기 방전셀들 내에 있는 방전가스;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 전면기판으로부터 연장된 전방격벽과, 상기 배면기판으로부터 연장된 후방격벽을 포함하고,
    상기 X 전극들 및 Y 전극들은 상기 전방격벽에 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    적어도 상기 전방격벽의 표면은 보호층에 의하여 덮인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 사각형의 횡단면을 가지는 복수 개의 방전셀들을 구획하는 매트릭스 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층과 배면기판 사이에는 유전체층이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 X 전극들과 상기 Y 전극들은 서로 소정거리 이격되고, 서로 교차하도록 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 X 전극들과 상기 Y 전극들은, 서로 소정거리 이격되고, 서로 교차하는 주전극들과, 상기 각 주전극들로부터 연장된 보조전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 플라즈마 디스플레이 패널을 구비한 평판 표시 장치.
KR1020040102259A 2004-12-07 2004-12-07 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치 KR100592317B1 (ko)

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