KR100626071B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 방전셀 구조를 도입하여 방전셀 내에 입체적 방전을 유도함으로써 방전양을 증가시키고 구동전압을 감소시키면서도 제조가 용이하며, 명실비가 향상되는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며,이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽들과, 상기 격벽들 내에 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 Y 전극들과, 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 X 전극들과, 상기 X 전극들을 덮도록 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 전방유전체층과, 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시에의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들의 배치를 도시하는 사시도이고,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 회로부 및 전극들의 배치를 설명하기 위한 개략도이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시에의 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스방전이 발생하는 형태를 설명하기 위한 단면도이고,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전이 발생하는 형태를 설명하기 위한 단면도이고,

도 7은 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도이고,

도 8은 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들의 배치를 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200: 플라즈마 디스플레이 패널

110:, 210: 전방패널 120, 220: 후방패널

113, 213: X 전극 112, 212: Y 전극

122: 어드레스전극 115: 전방유전체층

115a: 제1돌출부 115b: 제2돌출부

117: 오목부 125: 형광체층

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 새로운 방전셀 구조를 도입하여 방전셀 내에 입체적 방전을 유도함으로써 방전양을 증가시키고 구동전압을 감소시키면서도 제조가 용이하며, 명실비가 향상되는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스마 디스플레이 패널은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 각종 표시능력이 우수하여, CRT를 대체할 수 있는 장치로 각광을 받고 있다. 이러한 플라스마 디스플레이 패널에서는, 전극들간에 인가되는 직류 혹은 교류 전압에 의하여 방전가스가 충전된 방전셀 내에서 방전이 발생하고, 상기 방전가스로부터 방출되는 자외선이 형광체를 여기 시켜 가시광선을 발광시킴으로서 화상을 구현한다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널 중 현재 대세를 이루고 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 타입은 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 위치하여 전면기판의 배면에서 방전이 일어나 화상이 구현되는 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이다.

이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전을 일으키는 유지전극쌍이 가시광선이 통과하는 전면기판의 배면에 형성되어 있어, 방전이 방전셀의 일부 영역에만 집중되고, 그로 인해, 방전셀의 공간을 효율적으로 활용하지 못하였고 그에 따라 방전양이 작아 휘도가 낮았다.

또한, 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 배치됨으로 인하여, 방전셀 내부의 하전입자를 가속시키는데 있어서, 비효율성이 컸으며 그에 따라 방전개시전압이 높았다. 결국, 이러한 비효율성은 방전을 위한 구동 전압을 높게 형성하도록 강제하였으며, 그로 인해, 플라즈마 디스플레이 패널의 가격의 많은 부분을 차지하는 구동회로의 가격이 높아졌다.

또한, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀 내에 가속되는 하전입자가 유지전극쌍에 충돌하여 유지전극쌍이 손상되는 것을 방지하고, 메모리 효과를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위해 전극들을 덮도록 배치되는 유전체층을 구비한다.

그러나, 이러한 유전체층은 유지전극쌍들에 소정의 전위가 인가되는 때에 유지전극쌍들 사이에 변위전류가 흐르도록 하여 무효전력을 발생시키고, 그에 따라 전력소비효율이 악화되는 문제점을 가져온다.

또한, 유전체층은 하전입자를 유도하여 벽전하를 축적시키는 기능을 하는데, 이러한 과정에서 유전체층에 다량의 열이 발생하며, 그로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 온도가 상승하는 결과를 초래한다. 이러한 문제들은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내에 배치되는 형광체층의 열화를 촉진하여 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 단축시킨다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널에 국부적인 열집중을 가져와 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 떨어트리는 문제점을 안고 있었다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널이 고화질의 영상을 구현하기 위해서는 휘도가 증대될 필요가 있지만, 그와 동시에 명실비가 증가하여야 한다. 특히, 이러한 명실비는 플라즈마 디스플레이 패널의 화질의 선명도를 좌우하기 때문에, 소비자가 느끼는 화질에 있어 중요한 요소이며 이를 개선시키기 위한 노력이 계속되고 있으나, 아직 만족할 만한 수준에 이르고 있지 못하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 다음과 같은 기술적 과제를 달성하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

첫 번째로는, 방전셀 내에 입체적 방전을 유도함으로써 방전양을 증가시켜 휘도를 획기적으로 증대시키는 것을 목적으로 한다.

두 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동전압을 저하시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저하시킨다.

세 번째로는, 입체적 방전을 유도하면서도 제조공정을 간단히 하고, 불량률 을 낮추는 것을 목적으로 한다.

네 번째로는, 보호막의 배치 표면적을 증대시켜 방전양을 증대시키는 것을 목적으로 한다.

다섯 번째로는, 무효전력을 저감하여 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비효율을 향상시킨다.

여섯 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 열을 저감하여 화질이 악화되는 것을 방지하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 증대시킨다.

일곱 번째로는, 명실비를 향상시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 개선시킨다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽들과, 상기 격벽들 내에 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 Y전극들과, 상기 전면기판에 고정되는 X 전극들과, 상기 X 전극들을 덮도록 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 전방유전체층과, 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전방유전체층은 오목부가 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 이때, 상기 오목부는 상기 X 전극을 덮는 부분을 제외한 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 상기 X 전극에 전위가 인가되는 때에 발생하는 변위전류를 저감하여 무효전력을 줄임으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비효율을 개선시킴과 아울러, 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 열을 저감시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 격벽 및 전면기판 사이에는 유색유전체가 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 플라즈마 디스플레이 패널의 명실비를 개선시킬 수 있다. 이때, 상기 유색유전체는 암색 계열의 색상인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽들과, 상기 격벽들 내에 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 Y전극들과, 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 X 전극들과, 상기 X 전극들을 덮도록 상기 전면기판에 형성되며, 상기 X 전극들에 대응되는 제1돌출부와 상기 X 전극들에 대응되지 않는 부분에서 적어도 하나의 제2돌출부 및 적어도 하나의 오목부를 갖는 전방유전체층과, 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 제2돌출부가 상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 상기 제2돌출부는 유색유전체로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2돌출부의 존재로 인해, 플라즈마 디스 플레이 패널의 명실비를 개선시킬 수 있다. 이때, 상기 제2돌출부는 암색계열의 색상을 띠는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 Y 전극들은 일 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 X 전극들은 상기 Y 전극들이 연장되는 방향과 평행하게 연장될 수 있다.

그리고, 이때에는, 상기 X 전극들 및 Y 전극들이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 방전셀들을 가로지르는 어드레스전극들을 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 이때에는, 상기 X 전극들은 상기 X 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 공통되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 공통될 수 있으며, 이때에는, 상기 Y 전극들은 상기 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 Y 전극들은 상기 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 공통되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 공통될 수 있으며, 이때에는, 상기 X 전극들은 상기 X 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 X 전극 및 Y 전극이 상술한 바와 같이 배치되는 경우에는, 상 기 어드레스전극들은 상기 어드레스전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 어드레스전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 어드레스전극들은 상기 배면기판에 고정되고, 상기 어드레스전극들을 덮도록 배치되는 후방유전체층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 X 전극들은 상기 Y 전극들이 연장되는 방향과 교차하도록 연장될 수 있다.

이때에는, 상기 X 전극들 및 Y 전극들은 상기 X 전극들 및 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각과 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 X 전극들은 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 Y 전극들은 사다리 형상으로 연장되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 전방유전체층의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호막을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예인 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 관하여 살펴보기로 한다.

우선, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예인 플라즈마 디 스플레이 패널(100)에 관하여 설명하기로 한다. 도 1 에 도시된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제조공정을 용이하게 하기 위해 별도로 제작되어 후에 플릿트(Frit)와 같은 결합부재에 의해 가장자리가 봉착되어 결합되는 전방패널(110)과 후방패널(120)을 구비한다.

한편, 상기 전방패널(110)은 투명한 소재, 바람직하게는 소다유리 등으로 형성되는 전면기판(111)을 구비한다. 또한, 상기 전방패널(110)은 상기 전면기판(111)에 고정되어 배치되는 X 전극(113)들을 구비한다.

이때, 상기 X 전극(113)들이 상기 전면기판에 고정된다는 의미는 상기 X 전극들이 상기 전면기판(111)의 배면(111a)에 배치되거나, 상기 전면기판의 배면(111a)상에 배치되는 특정 기능을 갖는 층(미도시), 예를 들면, 전자기파 차폐필름, 근적외선 차폐필름 등, 상에 배치되어 위치가 고정된다는 것을 의미한다.

한편, 상기 X 전극(113)들은 전기 전도도가 좋은 Ag, Cu, Cr 등의 금속성 소재로 형성될 수 있다. 한편, 상기 X 전극이 전면기판의 배면에 위치하여, 후술하는 형광체층(125)에서 발생하는 가시광선이 진행하는 경로를 일부 가리므로, 이러한 가시광선의 차단에 따른 휘도 감소를 방지하기 위해, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극으로 상기 X 전극(113)들이 형성될 수도 있다.

그러나, 본 발명에서는 일반적인 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 달리, 전면기판의 배면에 배치되는 전극이 X 전극들뿐이므로, 상기 X 전극(113)들이 전면기판의 배면에 배치됨으로 인해 차단되는 가시광선의 양이 우려할 만큼 크지 않으므로, 상술한 금속성 소재를 이용하여 상기 X 전극들을 형성될 수도 있다.

또한, 상기 전방패널(110)은 상기 X 전극(113)들을 덮도록 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 전방유전체층(115)을 구비한다. 이때, 상기 전방유전체층(115)은 상기 X 전극(113)들에 전위가 인가되어, 후술하는 방전셀(126) 내에 가속되는 하전입자가 상기 X 전극(113)들에 충돌하여 상기 X 전극들을 손상시키는 것을 방지하고, 상기 X 전극들에 전위가 인가되는 때에 하전입자를 유도하여 벽전하가 축적되록 하는 기능을 담당한다.

한편, 상기 전방유전체층(115)은 오목부(117)가 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 오목부(117)는 상기 X 전극들을 덮는 부분을 제외한 부분에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전방유전체층(115)에 오목부(117)가 형성되고, 상기 전방유전체층(115) 상에는 제1돌출부(115a) 및 제2돌출부(115b)가 형성된다. 그리고, 상기 오목부가 상기 X 전극(113)들을 덮는 부분을 제외한 부분에 형성됨으로 인하여, 상기 돌출부들 중 제1돌출부(115a)는 상기 X 전극(113)들과 대응되는 부분에 배치된다. 그리고, 이때에는 상기 제2돌출부(115b)는 상기 전면기판(111) 및 후술하는 격벽(130) 사이에 배치되는 것이 바람직하고, 이때에, 상기 제2돌출부(115b)는 유색유전체로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 유색이라 함은 순수한 무채색이외의 모든 색을 의미하며, 좀더 정확하게는 채도가 있는 색을 의미한다. 그리고, 상기 제2돌출부(115b)는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 명실비를 증대시키는 기능을 하므로, 상기 제2돌출부는 암색계 열의 색상을 띄는 것이 바람직하다. 이때, 암색계열의 색상이라 함은, 검정색 혹은 검정색과 흰색이 혼합된 색을 의미한다.

한편, 상기 오목부(117)를 형성하는 공정에 대하여 예를 들어, 간략히 언급하기로 한다. 우선, 전면기판(111)을 준비한 후, 스크린 인쇄법, 증착 등의 다양한 공정에 의해 전면기판(111)의 배면(111a)에 X 전극(113)들을 배치한다. 이후, 상기 X 전극(113)들이 덮이도록 전면기판(111)의 배면에 전방유전체층(115)을 배치한다. 이후, 상기 전방유전체층(115)의 배면에 에칭, 포토리소그래피법 등의 방법에 의해 소정의 패턴으로 상기 오목부(117)들을 형성한다. 그리고, 상기 오목부를 형성하면서 제1돌출부(115a) 및 제2돌출부(115b)가 형성되도록 할 수 있다.

한편, 상기 전면기판(111) 및 격벽(130) 사이에 배치되는 제2돌출부(115a)가 유색계열로 배치되도록 하기 위해서, 상기 제2돌출부(115a)를 상기 전방유전체층(115)의 배치와 별도로 배치할 수 있다. 이를 위해, 상기 전방유전체층(115)을 제1돌출부(115a)들만이 형성되도록 패터닝 한 이후, 상기 전면기판(111) 및 격벽(130) 사이에 유색유전체층(제1돌출부, 115b)을 배치할 수 있다. 한편, 상기 유색유전체층(115b)의 기능에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 상기 전방패널(110)은 상기 전방유전체층(115)의 배면을 덮도록 배치되는 보호막(116)을 구비한다. 이때, 상기 보호막(116)은 MgO 등을 이용하여 증착 등의 방법에 의해 배치될 수 있다. 이때, 상기 보호막(116)은 상기 전방유전체층(115)이 가속되는 하전입자에 의해 손상되는 것을 보호함과 동시에 후술하는 방전셀(126) 내에 방전이 일어나는 때에, 가속된 하전입자가 상기 보호막(116)에 충돌 하여 2차전자를 방출함으로써 방전양을 증대시키고, 구동전압을 낮추는 기능을 한다.

이때, 본 발명에서와 같이 상기 전방유전체층(115)에 오목부(117)가 형성되면, 상기 전방패널에 보호막(116)이 배치될 수 있는 표면적이 증대하게 되고, 그에 따라 배치되는 보호막(116)이 증가될 수 있다. 그로 인해, 방전셀(126) 내에 하전입자가 충돌할 수 있는 보호막의 표면적이 증대하여 방전시 보다 많은 2차전자를 방출 할 수 있게 되고, 그에 따라 방전양을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 후방패널(120)은 바람직하게는 소다유리등으로 형성되는 배면기판(121)을 구비한다. 이때, 상기 배면기판(121)은 방전셀(126) 내에서 발생하는 가시광선이 진행하는 광 경로 상에 위치하는 구성요소가 아니므로, 반드시 투명한 유리로 형성될 필요는 없으며, 무효전력의 감소나 무게의 저감 등을 위해 플라스틱이나 금속 등의 다른 재료로 형성 가능하다.

또한, 상기 후방패널(120)은 상기 전면기판(111) 및 배면기판(121) 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀(126)들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽(130)들을 구비한다.

그리고, 상기 격벽(130)들 내에는 상기 방전셀(126)을 둘러싸도록 배치되는 Y 전극(112)들을 구비한다. 이때, 상기 Y 전극들은, 후술하는 형광체층에서 발생하는 가시광선이 진행하는 경로 상이 아닌 상기 격벽(130) 내에 배치되므로, 상기 Y 전극은 전기전도도가 좋은 Ag, Cu, Cr 등으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 격벽(130)은 일 방향으로 연장되는 가로격벽(130a)과 상기 가로 격벽(130a)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 세로격벽(130b)들을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 도 1에서는 상기 가로격벽(130a)과 세로격벽(130b)들로 인해 상기 방전셀(126)의 횡단면의 형상이 매트릭스 형태로 구획되어 있으나, 이러한 형상에 한정되지는 않으며, 이 이외에 팔각형, 오각형 등의 다각형, 원형 등의 다양한 형태로 구획될 수 도 있다.

한편, 상기 Y 전극(112)은 상기 격벽들 내에 배치되면서, 상기 방전셀(126)을 원형으로 감싸도록 배치될 수 있으며, 다각형의 형태로 상기 방전셀(126)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 Y 전극의 배치는 도 3을 참조하여 후에 다시 설명하기로 한다.

이때, 상술한 바와 같이 X 전극(113)은 상기 전방패널(110)에 배치되고, 상기 Y 전극(112)들 만이 격벽(130) 내에 배치되도록 형성되므로, 격벽(130)내에 두 개의 X 전극 및 Y 전극들 모두를 배치하는 공정에 비해, 전극의 배치가 훨씬 용이하다. 특히. 격벽 내에 X 전극들과 Y 전극들을 모두 배치하는 구조에서는 X 전극들과 Y 전극들을 배치하는 공정에서 불량으로 서로 쇼팅(shorting)이 발생될 가능성이 매우 크다.

그러나, 본 발명에서는 Y 전극(112)들만이 격벽에 배치되므로, 이러한 전극들간의 쇼팅 문제는 생기지 않으며, 따라서 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 불량률을 크게 낮출 수 있다.

한편, 상기 X 전극(113)들 및 Y 전극(112)들은 외부에서 수신되는 영상신호 에 대응되어 전위가 인가되어 방전셀 내에 전기장을 형성하여야 하므로, 상기 X 전극들 및 Y 전극들 각각은 일 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이때, 그 연장방향은, 상기 X 전극(113)들은 일 방향으로 연장되고, 상기 Y 전극(112)들은 상기 X 전극들이 연장되는 방향과 평행하게 연장되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 격벽(130)은 Pb, B, Si, Al 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분 등으로 형성될 수 있으며, 여기에 필요에 따라, ZrO2, TiO2, 및 Al2O3 와 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe, TiO2 등과 같은 안료가 포함되는 유전체로 형성될 수 있는데, 상기 유전체는 상기 Y 전극(112)들에 소정의 전위가 인가되는 경우, 하전입자를 유도하여 방전에 참여하는 벽전하를 유도함으로써 메모리 효과를 통한 구동을 가능하게 하고, 상기 Y 전극(112)들이 방전시 가속되는 하전입자의 충돌로 인하여 손상되는 것을 보호하는 역할을 한다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 X 전극(113)들 및 Y 전극들(112)들이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 방전셀(126)들을 가로지르는 어드레스전극(122)들을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 어드레스전극(122)의 배치위치를 좀더 상세히 설명하면, 상기 어드레스전극(122)은 상기 배면기판(121)에 고정되어 배치된다. 이때, 고정된다는 의미는 상술한 바와 같으며, 따라서, 상기 어드레스전극(122) 및 상기 배면기판(121) 사이에는 다양한 기능을 갖는 특정 층들이 배치될 수 있다.

이때, 상기 어드레스전극(122)들 또한 상기 Y 전극(112)들과 마찬가지로 가시광선이 진행하는 경로인 광 경로 상에 위치하지 않으므로, 투명한 ITO 전극으로 형성될 필요는 없으며, 전기 전도도가 좋은 Ag, Cu, Cr 등으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 어드레스전극(122)을 덮도록 배치되는 후방유전체층(123)을 구비한다. 물론, 후술하는 형광체층(125)이 상기 어드레스전극(122)을 덮도록 배치되면, 상기 어드레스전극(122)이 단독으로 있는 것보다는 방전시 가속되는 하전입자에 의한 충돌로부터 더 보호될 수는 있으나, 형광체층이 일반적으로 다공성으로 배치되므로 상기 어드레스전극(122)이 별도의 유전체층에 의해 덮이지 않으면, 가속된 하전입자의 충돌에 의해 어드레스전극에 손상이 발생하여, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 수명이 한정된다. 따라서, 상기 어드레스전극(122)은 상기 후방유전체층(123)에 의해 덮이는 것이 바람직하다.

한편, 후방패널(120)은 상기 방전셀(126) 내에 배치되는 형광체층(125)을 구비한다. 이때, 상기 형광체층(125)은 상기 격벽(130)의 적어도 일부 및 상기 후방유전체층(123)이 한정하는 공간에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 형광체층(125)은 플라즈마 디스플레이 패널이 칼라 화상을 구현할 수 있도록 하기 위해 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들로 구분되어 방전셀(126)내에 배치될 수 있으며, 상기 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들이 방전셀 내부에 배치되어 칼라화상을 구현하는 단위화소를 형성할 수 있다.

이때, 상기 형광체층(125)의 배치 공정은 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체중 어느 하나의 형광체, 솔벤트, 및 바인더가 혼합된 형광체 페이스트가 형광체층이 배치되는 공간에 도포된 후에 건조 및 소성공정을 거침으로써 형성될 수 있다.

그리고, 이때 형광체층에 사용될 수 있는 형광체의 예를 들면, 상기 적색발광 형광체로서는 (Y,Gd)BO3:Eu3+ 등이 있고, 녹색발광 형광체로서는 Zn2Si04:Mn2+등이 있으며, 청색발광 형광체로서는 BaMgAl10O17:Eu2+ 등이 사용 될 수 있으며, 그밖에도 다양한 형광체가 사용 될 수 있다.

한편, 상기 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광 형광체층이 배치된 방전셀들은 서로 일 방향으로 인접하여 조합됨으로써 화상을 구현하는 기본단위인 단위 화소를 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방전셀들의 배치가 칼라화상을 구현하기 위해서 상술한 바와 같이 일 방향으로 배치되는 것으로 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 형광체의 효율에 따라 방전셀의 폭이나 길이가 서로 다를 수 있고, 그 배치가 격자형, 델타형 등으로 다양해 질 수 도 있다.

한편, 상기 전방패널(110)과 후방패널(120)은 프릿트(frit, 미도시)와 같은 결합부재에 의해 결합되어 밀봉되며, 상기 방전셀 내부에는 10% 전??후의 제논(Xe)가스를 포함한 네온(Ne), 헬륨(He),또는 아르곤(Ar)중의 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합가스로 이루어진 방전가스가 충전된다. 이때, 상기 방전가스는 일반적으로 대기압보다 낮은 압력으로 충전되므로, 상기 격벽(130)에 의해 상기 전방패널(110) 및 후방패널(120)이 지지된다.

이하, 도 2를 참조하여, 상기 전면기판(111) 및 격벽(130) 사이에 배치되는 유색유전체(제2돌출부, 115b)의 기능에 관하여 살펴보기로 한다. 방전셀(126) 내에 방전이 일어나 자외선이 발생하게 되면, 이 자외선이 상기 형광체층(125)을 여기시켜, 형광체의 에너지 준위가 고에너지 준위로 여기 되고, 다시 저에너지 준위로 떨 어지면서, 소정의 가시광선(V1, V2)을 발생시키게 된다. 이때, 상기 가시광선(V1, V2)은 방전이 발생한 방전셀마다 발생하므로, 서로 인접한 혹은 근접한 방전셀에서 가시광선이 발생하는 경우 가시광선이 전면기판을 향하여 진행하는 동안 서로 겹쳐 혼색이 발생하게 된다. 이러한 경우에는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 칼라 화상이 명확하지 않아 여러 색들간의 구분이 모호해지게 된다.

이러한 현상을 일반적으로 색순도가 낮아진다고 하거나, 명실비(Contrast Rate)가 낮아진다고 표현하기도 한다. 따라서, 이러한 색순도가 높아지도록 하기 위해, 인접하는 혹은 근접하는 방전셀에서 발생하는 가시광선이 서로 겹치는 것을 방지하기 위해 별도의 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 전면기판(111) 및 격벽(130) 사이에 유색유전체(115b)가 배치되면, 형광체층(125)에서 발생하여 인접하는 방전셀들에서 발생하는 가시광과 혼색될 우려가 있는 가시광선(V1, V2)이 상기 유색유전체(115b)에 차단되어 색순도를 높일 수 있게 되고, 결과적으로 명실비를 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 유색유전체(115b)가 암색계열의 색상을 띠는 경우에는, 상기 가시광선의 흡수율이 더욱 높기 때문에, 상기 유색유전체가 암색계열의 색상을 띠는 것이 바람직하다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 화상이 선명하게 되기 위해서는, 외부에서 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 전면기판(111)을 향해 입사하는 외광(OV)이 반사되는 것을 차단하는 것이 필요하다. 이때, 상기 유색유전체(115b)가 배치됨으로 인하여, 상기 외광(OV)이 상기 유색유전체(115b)에 흡수되고, 그에 따라 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 더욱 선명한 화상을 구현할 수 있게 된다.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서 구비되는 X 전극(113), Y 전극(112), 및 어드레스전극(122)의 배치에 관하여 좀더 상세히 살펴보기로 한다. 우선. 상기 전면기판(111)에 고정되어 배치되는 상기 X 전극(113)들은 x 축 방향을 따라 방전셀(126)들을 가로질러 연장된다. 그리고, 상기 Y 전극(112)들은 상기 X 전극(113)들이 연장되는 방향인 x 축 방향과 평행한 방향으로 연장된다.

이때, 상기 Y 전극들이 상기 X 전극들과 다른 점은, 상기 Y 전극(112)들은 상기 방전셀(126)을 감싸안도록 상기 격벽(130) 내에 배치된다는 점이다. 이러한 Y 전극(112)들의 배치로 인하여, 상기 Y 전극(112)에 전위가 인가되는 경우, 상기 방전셀(126) 내에 균일하게 입체적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 Y 전극(112)은 사다리 형상을 갖고 x축의 방향을 따라서 평행하게 연장되어 있는 것이 방전셀(126)을 둘러싸도록 배치하는데 있어 유리하다. 그러나, 상기 Y 전극이 반드시 사다리 형상으로 연장될 필요는 없으며, 경우에 따라서는 그 연장이 소정의 크기를 갖는 연장부에 의해 연장될 수 도 있다.

한편, 상기 어드레스전극(122)은 상기 X 전극(113)들 및 Y 전극(112)들이 연장되는 방향인 x 축 방향과 교차하는 방향인 y축 방향으로 연장된다. 이러한 어드레스전극(122)들의 배치로 인하여 상기 Y 전극(112) 및 어드레스전극(122) 또는 상기 X 전극(113) 및 어드레스전극(122) 사이에 방전셀이 선택되는 어드레스방전이 발생할 수 있다. 구동 방식에 대해서는 후에 좀더 상세히 설명하기로 한다.

이하, 도 4를 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 X 전극(113), Y 전 극(112), 어드레스전극(122)전극의 전체적인 배치에 관하여 살펴보고, 외부에서 수신되는 영상신호가 어떠한 장치들을 거쳐, 상기 전극들에 전위의 형태인 전기적 신호가 인가되는 지에 관하여 살펴보기로 한다.

도 4에서 보는 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 가로방향으로 연장되는 X 전극들(X1...Xn)이 배치되어 있고, 상기 X 전극들(X1...Xn)과 평행하게 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 가로방향으로 연장되는 Y 전극들(Y1...Yn)이 배치되어 있다.

또한, 방전셀(126)들이 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체 별로 구분되어 적색, 녹색 ,청색 가시광선이 발생하는 방전셀이 가로방향으로 반복되어 배치되는 때를 기준으로, 상기 X 전극들 (X1...Xn) 및 Y 전극들(Y1...Yn )과 교차하는 방향인 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 세로방향으로 배치되는 어드레스전극들(AR1.AG1,AB1...ARm,ABm,AGm)이 배치된다.

한편, 도 4 에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(100), 영상 처리부(66), 논리 제어부(62), 어드레스 구동부(63), 중간전극 구동부(67), X 전극 구동부(64) 및 Y 전극 구동부(65)를 포함한다. 영상 처리부(66)는 외부 영상 신호를 처리하여 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 디지털 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 포함하는 내부 영상 신호를 발생시킨다.

논리 제어부(62)는 영상 처리부(66)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동-제어 신호들(SA, SM, SY, SX)을 발생시킨다. 어드레스전극 구동부(63)는, 논리 제어부(62)로부터의 어드레스 신호들(SA)을 처리하여 전위의 형태인 전기적 신호들을 발생시키고, 전기적 신호들을 어드레스전극들(AR1, AG1, AB1 ..., ABm)에 인가한다.

또한, X 전극 구동부(64)는 논리 제어부(62)로부터 X 구동-제어 신호(SX)에 따라 동작하여 X 전극들(X1, ..., Xn)을 구동한다. 그리고, Y 전극 구동부(64)는 논리 제어부(62)로부터의 Y 구동-제어 신호(SY)에 따라 동작하여 Y 전극들(Y1, ..., Yn)을 구동한다.

이때, 상기 X 전극들(X1...Xm) 각각의 끝단이 서로 전기적으로 공통되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호, 보다 상세하게는 상기 X 전극 구동부(64)로부터 전위의 형태로 인가되는 전기적 신호가 서로 공통되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 X 전극들 각각의 끝단이 공통되는 경우에는, 상기 Y 전극들(Y1...Ym) 각각의 끝단은 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호, 보다 상세하게는 상기 Y 전극 구동부(65)로부터 전위의 형태로 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같이 X 전극들 및 Y 전극들을 배치하는 때에는, 상기 X 전극들 각각이 서로 전기적으로 연결되어 있어 하나의 구동회로만으로 전체의 X 전극들을 제어할 수 있게되어, 상기 X 전극들을 구동하는 집적회로칩의 개수를 줄일 수 있다.

이러한 전극들의 배치는 후술하는 어드레스방전이 상기 Y 전극(112) 및 어드 레스전극(122)들 사이에 일어나서 수행 될 수 있으며, 어드레스방전에 의해 선택되는 방전셀에서 상기 X 전극(113)과 Y 전극(112) 사이에 교대로 인가되는 펄스전위에 의해 유지방전이 일어나므로, 상기 X 전극들간에는 동일한 신호가 인가되어도 방전셀마다 구동을 구분할 수 있게 되어 화상을 표시할 수 있기 때문이다.

그러나, 어드레스방전이 반드시 Y 전극과 어드레스전극 사이에서 일어나야만 하는 것은 아니며, 경우에 따라서는, 상기 X 전극과 어드레스전극 사이에서 어드레스방전이 일어날 수 있다.

이러한 경우에는, 상기 X 전극들(X1...Xm) 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호, 보다 상세하게는 상기 X 전극 구동부(64)로부터 전위의 형태로 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하고, 상기 X 전극들 각각의 끝단이 분리되는 경우에는, 상기 Y 전극들(Y1...Ym) 각각의 끝단은 서로 전기적으로 공통되어 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호, 보다 상세하게는 상기 Y 전극 구동부(65)로부터 전위의 형태로 인가되는 전기적 신호가 서로 공통되는 것이 바람직하다.

한편, 어드레스방전은 어드레스전극(122)들과 X 전극 또는 Y 전극들 중 어느 하나와 일어나므로, 상기 어드레스전극들(AR1.AG1,AB1...ARm,ABm,AGm) 각각의 끝단은 서로 전기적으로 분리되어 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 어드레스전극들 각각에 인가되는 전기적 신호, 보다 상세하게는 상기 어드레스전극 구동부(63)로부터 전위의 형태로 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것이 바람직하 다.

이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구동의 일 예에 관하여 살펴보기로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동방식은 ADS 구동, ALIS 구동 등 다양한 구동방법이 있을 수 있고, 각기 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화질, 응답속도 등 여러 인자들이 달라질 수 있으나 이러한 구동방식이 본 발명의 본질적인 특징을 변경시키는 것은 아니므로, 이하 ADS 구동방식을 중심으로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동의 일 예를 설명하기로 한다.

일반적으로 화상을 구현하기 위한 화상표시 등을 위하여 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 각각의 방전셀(126)들 내에서는 방전이 발생하게 된다. 그로 인해 방전셀(126)들 간에 벽전하의 상태나 하전입자의 양이 서로 달라지게 되고, 그로 인해, 상기 방전셀들 내에 일어나는 방전을 균일한 방식으로 제어하고자 하는 경우 방전셀들 간에 소망하는 제어가 이루어지기 어려운 경우가 발생한다. 이러한 방전 제어의 어려움을 방지하기 위하여, 방전셀들 전체에 일정수준 이상의 고 전압을 인가하여 방전셀들 전체에서 동시에 방전이 발생하도록 함으로써 방전셀 내에 기 존재하던 벽전하를 제거하여 균일화시키고, 방전셀 내의 하전입자의 상태가 동일해 지도록 유도하게 되는데 이를 리셋방전이라 한다.

이러한 리셋방전은 일반적으로 모든 Y 전극(112)들에 고 전위의 램프전위를 인가하고, 모든 어드레스전극(122)들에 그라운드 전위를 인가하여 방전셀들 전체를 방전시킴으로서 수행된다.

그리고, 상술한 리셋방전이 발생한 이후에, 어드레스방전이 발생하게 되는데 , 도 5을 참조하여 어드레스방전에 대하여 설명하기로 한다.

어드레스방전이라 함은 외부 영상신호에 대응하여 화상이 구현될 방전셀을 Y 전극(112) 및 어드레스전극(122)이 교차되는 점에 존재하는 방전셀(126)로 선택하고, 이 방전셀에 방전을 일으키기 위해 상기 Y 전극(112) 및 어드레스전극(122)에 극성이 반대되는 또는 소정의 전위차를 갖게되는 소정의 펄스전위를 인가하여 방전이 일어나도록 하면서, 그 방전에 의해 방전셀 내의 측면에 하전입자가 달라붙어 벽전하가 축적되도록 하는 방전을 말한다.

이때, 상술한 바와 같이 상기 어드레스방전이 상기 Y 전극(112) 및 어드레스전극(122) 사이에 일어나는 경우, 상기 Y 전극이 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되어 있어, Y 전극(112)에 소정의 전위가 인가되고, 어드레스전극(122)에 소정의 전위가 인가되는 경우, 상기 방전셀(126)의 내 측면 전체에 전기장이 형성되어 중앙으로 집중되므로 방전셀 내의 하전입자를 가속하기가 용이해 진다. 또한, 어드레스전극(122)과 Y 전극 사이의 간격이 종래의 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 가깝기 때문에 어드레스방전을 저전압에서 구현할 수 있다.

따라서, Y 전극과 어드레스전극 사이에 어드레스방전이 발생하도록 함으로써 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스방전이 용이해 진다.

그러나, 어드레스방전이 반드시 Y 전극(112) 및 어드레스전극(122) 사이에서 일어나야 하는 것은 아니고, 상기 X 전극(113) 및 어드레스전극(122) 사이에 어드 레스방전이 일어날 수 도 있다. 그리고, 이때의 상기 Y 전극들 및 X 전극들의 배치는 상술한 바와 같다.

이하, 도 6을 참조하여 유지방전에 관하여 설명하기로 한다.

상기 어드레스방전이 발생한 이후, 상기 Y 전극(112)에 고전압의 펄스전압이 인가되고, X 전극(113)에 상대적으로 낮은 전압의 펄스전압이 인가되면, 상기 X 전극과 Y 전극 사이에 발생하는 전위차에 의해 어드레스방전시 방전셀(126)의 내 측면에 축적된 상기 벽전하가 이동하게 된다. 이때, 상기 벽전하의 이동에 의해 상기 방전셀 내의 방전가스 원자와 상기 벽전하가 충돌하면서 방전을 일으켜 플라즈마를 생성시키게 된다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 경우에는, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 Y 전극(112)들이 상기 격벽(130) 내에 배치되어 방전셀을 둘러싸고 있다. 이로 인해, 상기 Y 전극(112) 및 X 전극(113)에 소정의 전위가 인가되는 경우에, 상기 Y 전극(112)이 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되어 있으므로, 그 전위는 방전셀(126)을 둘러싸듯이 전기장을 입체적으로 형성한다. 그리고, 이러한 전기장에 의해 방전셀(126) 내부에 축적된 벽전하 및 하전입자들이 가속되므로, 방전은 방전셀 전체에서 균일하게 발생하게 된다.

또한, 상기 X 전극(112)이 오목부(117)가 형성되는 전방유전체층(115)에 의해 덮여 있는 경우에는, 상기 X 전극(112)은 상기 오목부(117)에 의해 형성되는 제1돌출부(115a)에 의해 덮여 있게 된다. 이때, 상기 X 전극(112)에 소정의 전위가 인가되는 경우에는 상기 제1돌출부의 표면을 따라 등전위면(El)이 형성되고, 이 등 전위면에 수직한 방향으로 전기장이 형성되므로, 결과적으로 상기 제1돌출부에 전기장이 강하게 집중된다. 그리고, 특히 상기 제1돌출부의 모서리(115aa)에 가장 강한 전기장이 생성되며, 결국, 이러한 구조로 인해, 상기 Y 전극(112) 및 X 전극(113) 사이에 강한 전기장이 형성되어 상기 방전셀 (126)내에 존재하는 하전입자 및 벽전하가 강하게 가속된다.

따라서, 상기 Y 전극 및 X 전극의 배치로 인해 방전셀 전체에서 방전이 균일하게 발생될 확률이 증가하게 되고, 그로 인해 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 방전셀의 일측면에서 방전이 일어났던 것에 비해 획기적으로 방전양이 증대된다. 그리고, 이러한 방전양 증대는 결과적으로 방전에 따라 발생하는 자외선의 증대를 가져온다.

한편, 상기 방전에 의해 발생한 자외선은 방전셀 내에 배치되는 형광체층(125)을 여기시키게 되고, 여기된 상기 형광체층이 저준위 에너지레벨로 이동하면서 가시광을 발생시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 화상이 구현된다. 그런데, 본 발명은 새로운 방전셀(126) 구조로 인해 방전양이 획기적으로 증대되었으므로, 그에 따라 형광체층(125)에서 발생하는 가시광선의 발생양도 증가하게 되고, 결국, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 휘도가 상승하게 된다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 효율적인 전극 배치로 인한 방전셀(126)구조로 인하여 방전셀 내의 하전입자의 가속이 용이하므로, 방전개시가 다른 구조에 비해서 쉽다. 따라서, 안정적인 방전을 유도하면서도 구동전압을 저감시킬 수 있게 되고, 그에 따라, 구동 집적회로칩을 저전압에서 구동시킬 수 있 는 것으로 대체하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저감시킬 수 있다.

한편, 상기 방전이 발생한 후 X 전극(113)들 및 Y 전극(112)들 사이의 전압차이가 방전전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전셀(126)에 형성된다. 이때 상기 X 전극 및 Y 전극들 사이의 펄스 전압의 극성이 바뀌어 상기 인가된 전압보다 낮은 전압이 인가되면, 벽전하의 도움으로 방전개시전압(firing voltage)에 도달하게 되어 또다시 방전이 발생하게 된다. 그리고, 반복적으로 상기 X 전극들 및 Y 전극들 사이에 교대로 펄스전압을 바꾸어 인가하면, 상기 방전이 계속 유지된다. 이때, 이러한 방전을 유지방전이라 하며, 이러한 유지방전에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 계조가 결정되며 그로 인해 화상이 구현된다.

한편, 상술한 유지방전을 일으키기 위해서는 상기 X 전극(113)들에 소정의 펄스전위가 인가되어야 한다. 이때, 상기 X 전극에 펄스전위가 인가되면 상기 X 전극(113)에 인가되는 그 펄스전위에 의해 상기 X 전극을 덮는 전방유전체층(115)의 유전체의 분자는 분극되며, 이러한 분극된 분자들이 회전하게 된다. 이 과정에서 전방유전체층(115)에는 변위전류가 흐르게 된다.

이때, 이러한 변위전류는 I=C*dv/dt 라는 식에서 그 발생을 쉽게 확인할 수 있다. 그리고, 이 식에서 I 는 변위전류를 뜻하며, C는 유전체의 유전율, dv/dt는 펄스전압의 시간에 따른 변화를 뜻한다. 이때, 이러한 변위전류에 의해 공급되는 전력의 역률이 감소되어 무효전력 만큼의 전력이 방전에 참여하지 못하게 되며, 여기에 덧붙여, 실제로는 상기 변위전류가 흐르면서 유전체의 분자들을 분극시키거나 회전시키면서 소정의 열에너지를 소모하도록 하여 전력을 소모하게 된다.

여기서는 역률의 감소에 따라 발생하는 이론적 무효전력과 유전체의 분자의 회전등에 의해 발생하는 열에너지 등으로 소모되는 전력을 모두 포함하여 무효전력이라 일컫기로 한다.

한편, 상기 X 전극에 인가되는 펄스전위에 의해 결과적으로 상기 유전체층에는 상술한 바와 같이 변위전류가 발생하게 되는데, 이러한 변위전류의 발생으로 인한 무효전력의 소모로 인하여 방전셀 내에 하전입자를 가속시키는 데에는 공급된 전력의 일부만이 활용되고, 나머지는 변위전류의 생성으로 인한 무효전력으로 소모된다.

이때, 상기 수학식 I=C*dv/dt에서 확인할 수 있는 바와 같이 변위전류 I 는 유전체의 전기용량 C 의 크기에 좌우된다. 따라서, 전기용량 C 가 저감되면 변위전류 I 의 크기를 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명에서와 같이 전방유전체층(115)에 오목부(117)가 형성되도록 하면, 상기 오목부(117)가 형성된 만큼 유전체가 제거되고, 그 오목부가 형성된 부분에 유전체보다 유전율이 낮은 방전가스가 존재하게 되므로 결국, X 전극을 덮는 전방유전체층의 유전율을 저하시킬 수 있게 된다. 그리고, 이는 결과적으로 변위전류를 저감시킬 수 있게 되고, 따라서 상기 X 전극에 인가되는 펄스전위에 의해 발생되는 무효전력도 저감된다.

또한, 상기 전방유전체층에 오목부(117)가 형성됨으로 인해 상기 X 전극에 인가되는 펄스전위에 의해 발생하는 변위전류가 저감됨으로 인해, 유전체층에서 발 생하는 무효전력이 줄어들고, 이는 이론적인 무효전력의 저감에 기인하지만, 유전체 분자들의 운동에 의해 발생하는 열이 저감되기 때문이기도 하다.

따라서, 변위전류의 저감은 직접적으로 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 열의 저감과 연결되고, 그에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 상승으로 인한 화면의 잔상 등의 문제 등이 줄어 들 수 있게 되고, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 수명을 증대시킬 수 있게 된다.

이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 관하여 본 발명의 그것과 상이한 사항을 중심으로 설명하기로 한다.

본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 본 발명의 그것과 상이한 점은 상기 어드레스전극(122)이 구비되지 않고, X 전극(213)이 일 방향으로 연장되는 경우, 상기 X 전극(213)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 Y 전극(212)이 배치된다는 점이다.

이러한 X 전극 및 Y 전극의 배치를 도 8을 참조하여 좀더 상세히 살펴보면, 상기 X 전극(213)이 x 축 방향으로 연장되어 배치되면, 상기 Y 전극(212)은 사다리 형상으로 상기 X 전극이 연장되는 방향인 x 축 방향과 교차하는 방향인 y 축 방향으로 연장되어 배치된다.

한편, 이러한 X 전극 및 Y 전극의 배치로 인하여, 상술한 어드레스방전은 서로 교차하는 상기 X 전극(213) 및 상기 Y 전극(212)에 의해 이루어져 방전셀(226)이 선택되고, 상기 X 전극 및 Y 전극에 소정의 펄스전위가 교대로 인가되어 유지방전이 일어나게 된다.

한편, 상기 어드레스전극(122)이 배치되지 않는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 상기 X 전극(213)들 및 Y 전극(212)들은 상기 X 전극들 및 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각과 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리된다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 달성한다.

첫 번째로는, 방전셀 내에 Y 전극이 방전셀을 감싸안도록 배치되어 방전셀 전체에 균일하게 전기장이 형성될 수 있게 되고, 그에 따라, 방전셀 내에 존재하는 하전입자와 벽전하가 입체적으로 균일하게 가속되어 입체적 방전을 유도함으로써 방전양을 증가시켜 휘도를 획기적으로 증대시키게 된다.

두 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전양이 크게 증대되고, 일정수준 이상으로 가속되는 하전입자의 양이 증대되어 결과적으로 방전개시전압이 낮아지고, 결국, 요구수준의 휘도 조건에서 구동전압을 저하시킬 수 있게 되어 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 낮출 수 있게 된다.

세 번째로는, 격벽 내에 Y 전극만이 배치되므로 격벽에 전극을 배치하는 것이 격벽에 X 전극 및 Y 전극을 모두 배치시키는 것에 비해 유리하게 되고, 그에 따라, 제조공정이 용이해 지고 불량률을 낮출 수 있게 된다.

네 번째로는, 전방유전체층에 오목부를 형성하여 표면적을 증대시킴으로서 보호막의 배치 표면적이 증가하게 되고, 그에 따라 가속된 하전입자가 보호막에 충 돌할 확률이 증대되어 2차전자의 방생양이 증대되며, 결과적으로 방전양을 증대시킬 수 있게 된다.

다섯 번째로는, 전방유전체층의 배치를 최적화하여 전방유전체층에 흐르는 변위전류를 저감시킬 수 있게 되고, 결과적으로 무효전력을 저감시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소비효율을 향상시킬 수 있게 된다.

여섯 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 열을 저감하여 화질이 악화되는 것을 방지하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 증대시킨다.

일곱 번째로는, 방전셀 간의 가시광의 혼색을 방지하고, 외광의 반사를 줄여 색순도를 높여 명실비를 향상시킴으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 개선시킨다.

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 (23)

1. 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판;

   상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽들;

   상기 격벽들 내에 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 Y전극들;

   상기 전면기판에 고정되는 X 전극들;

   상기 X 전극들을 덮도록 상기 전면기판에 고정되어 배치되는 전방유전체층;

   상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및

   상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전방유전체층은 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 오목부는 상기 X 전극을 덮는 부분을 제외한 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽 및 전면기판 사이에는 유색유전체가 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유색유전체는 암색 계열의 색상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판;

   상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하고, 유전체로 형성되는 격벽들;

   상기 격벽들 내에 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 Y전극들;

   상기 전면기판에 고정되는 X 전극들;

   상기 X 전극들을 덮도록 상기 전면기판에 형성되며, 상기 X 전극들에 대응되는 제1돌출부와 상기 X 전극들에 대응되지 않는 부분에서 적어도 하나의 제2돌출부 및 적어도 하나의 오목부를 갖는 전방유전체층;

   상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및

   상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2돌출부가 상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제2돌출부는 유색유전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제2돌출부는 암색계열의 색상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 Y 전극들은 일 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 X 전극들은 상기 Y 전극들이 연장되는 방향과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 X 전극들 및 Y 전극들이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 방전셀들을 가로지르는 어드레스전극들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 X 전극들은 상기 X 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 공통되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 공통되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 Y 전극들은 상기 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 Y 전극들은 상기 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 공통되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 공통되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 X 전극들은 상기 X 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 어드레스전극들은 상기 어드레스전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 어드레스전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 어드레스전극들은 상기 배면기판에 고정되고, 상기 어드레스전극들을 덮도록 배치되는 후방유전체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
19. 제 10 항에 있어서,

    상기 X 전극들은 상기 Y 전극들이 연장되는 방향과 교차하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 X 전극들 및 Y 전극들은 상기 X 전극들 및 Y 전극들 각각의 끝단이 서로 전기적으로 분리되어, 외부에서 인가되는 영상신호에 대응하여 상기 X 전극들 각각과 상기 Y 전극들 각각에 인가되는 전기적 신호가 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
21. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 X 전극들은 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
22. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 Y 전극들은 사다리 형상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
23. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 전방유전체층의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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