KR100647620B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제작이 용이하고 제작비용이 저감되면서도 방전셀내에 입체적인 방전을 일으켜 휘도를 증가시키고, 안정적이면서도 저전압의 어드레스방전을 구현하고, 유지방전의 방전양을 증대시킨 획기적으로 변형된 방전셀 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 제공을 목적으로 하며,

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 유지방전 및 어드레스방전을 일으키는데 관여하는 방전전극들이 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1 은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이고,

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

도 3 은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스방전을 설명하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅲ - Ⅲ선을 따라 취한 단면도이고,

도 4 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전을 설명하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀 및 단위 방전셀 내에서 이동하는 벽전하의 이동경로를 도시한 사시도 이고,

도 5a 내지 5c 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 후방패널에서 격벽의 배치과정을 도시하는 사시도 이고,

도 5d 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 후방패널에서 방전전극들의 배치과정을 도시하는 사시도 이고,

도 5e 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 후방패널에서 후방유전체층의 배치과정을 도시하는 사시도 이고,

도 5f 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 후방패널에서 후방형광체층의 배치과정을 도시하는 사시도 이고,

도 5g 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 후방패널에서 보호막의 배치과정을 도시하는 사시도 이고,

도 6 은 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200: 플라즈마 디스플레이 패널

124: X 전극 125: Y 전극

126: 유지전극쌍 116: 전방형광체층

128: 후방형광체층 115: 전방유전체층

123: 후방 유전체층 127: 보호막

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 휘도가 증가되고, 저전압 어드레스방전 및 유지방전이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 기체방전으로 생성된 자외선으로 형광체를 여기 시켜 소정의 영상을 구현하는 표시장치로서, 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시장치로 각광받고 있다.

종래 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 구조와 구동원리에 따라 교류형 (AC type), 직류형(DC type) 및 혼합형(Hybrid type)으로 나뉘어지고 있으며, 특히 방전구조에 따라 교류형 및 직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 면방전형과 대향 방전형으로 나뉘어져 있으나, 최근에는 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 대세를 이루고 있다.

이러한 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 그 수명, 안정성 등의 장점을 갖고 있어 널리 활용되고 있으나, 소비전력에 따른 가시광의 발생 비율이 10% 미만에 불과할 정도로 방전효율이 낮고, 제조비용이 높다는 단점이 있다. 또한, 어드레스전극과 유지전극쌍 사이의 이격된 거리가 커 안정적인 어드레스방전이 어렵고, 그로 인해 화질이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 또한, 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 배치되어 방전셀 내에서 벽전하가 가속되는 위치가 방전셀의 일면에 한정되어 소정의 운동에너지 이상을 갖도록 가속되는 벽전하의 양이 적어 방전에 따른 가시광의 발생양이 적음으로 인하여 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 소정의 운동에너지 이상을 갖는 가속된 벽전하의 양을 증대시키기 위해 구동전위를 증대시켜야 하고 이는 고전위에서 구동되는 집적회로칩의 사용을 강제하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 증대시켰다. 상술한 문제점들의 해결은 업계의 오랜 숙원이며, 플라즈마 디스플레이 패널의 제품 경쟁력을 증대시키기 위한 가장 중요한 인자들이나, 이에 대한 실질적 해결책의 제시는 아직 미미하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 제작비용이 저감되면서도 방전셀내의 각 면에서 방전이 일어나 입체적인 방전을 유도하여 방전을 일으킬 수 있는 소정의 운동에너지 이상을 갖는 가속된 벽전하의 양을 증대 시켜 휘도를 증가시키고, 안정적이고 신뢰성 있는 어드레스방전을 구현하여 화질을 향상시키며, 저전압 어드레스방전 및 유지방전이 가능하도록 하여 제작비용을 저감시킨 플라즈마 디스플레이 패널의 제공을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 대향하도록 배치되고, 가장자리가 봉착되는 전면기판 및 배면기판과, 상기 배면기판의 전방에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되고, 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되는 방전전극들과, 상기 방전전극들과 임의의 상기 방전셀에서 교차하고, 상기 방전셀과 인접하는 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되며, 상기 전면기판의 후방에 배치되는 어드레스전극들과, 상기 전면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되고 상기 어드레스전극을 덮는 후방형광체층과, 상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 어드레스전극들을 덮도록 상기 전면기판 및 전방형광체층 사이에 배치되는 전방유전체층을 더 구비하는 것이 바람직하며, 여기에, 상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 후방형광체층을 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배면기판 및 후방형광체층 사이에는 상기 방전전극들을 덮도록 배치되는 후방유전체층이 더 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 후방형광체층의 전방에 상기 후방형광체층을 덮도록 배치되는 보호막이 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 방전전극은 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 유지전극쌍을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 격벽들이 스트라이프 형태로 배치될 수 있으며, 매트릭스 형태로 배치될 수 도 있다.

한편, 본 발명은 서로 대향하도록 배치되고, 가장자리가 봉착되는 전면기판 및 배면기판과, 상기 배면기판의 전방에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되고, 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되는 방전전극들과, 상기 방전전극들과 임의의 상기 방전셀에서 교차하고, 상기 방전셀과 인접하는 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되며, 상기 전면기판의 후방에 배치되는 어드레스전극들과, 상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 후방형광체층과, 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널일 수 있다.

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 방전전극들을 덮도록, 상기 배면기판 및 후방형광체층 사이에 배치되는 후방유전체층을 더 구비하는 것이 바람직하며, 이에 덧붙여, 상기 후방형광체층을 덮도록 배치되는 보호막을 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 어드레스전극이 덮이도록 상기 전면기판의 후방에 전방유전체층이 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서도, 상기 방전전극은 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 유지전극쌍을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서도, 상기 격벽들이 스트라이프 형태로 배치되거나 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

이하 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 바람직한 실시예에 관하여 설명하기로 한다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전방패널(110)과 후방패널(120)을 구비한다. 이때, 상기 전방패널(110)은 소다유리등으로 구성된 대략 2.8 mm 의 두께를 갖는 전면기판(111)을 구비하고, 상기 후방패널(120)은 배면기판(121)을 구비한다. 이때, 상기 전면기판은 후술하는 형광체층에서 발생하는 가시광이 투과되도록 투명한 소다유리등의 재료로 형성되는 것이 바람직하나, 배면기판은 형광체층에서 발생하는 가시광이 진행하는 경로인 광경로상에 위치하지 않으므로 반드시 투명할 필요는 없어 유리등으로도 형성 가능하지만, 금속이나 플라스틱 등의 불투명한 재료로도 형성 가능하다.

상기 후방패널(120)은 배면기판(121), 상기 배면기판의 전방, 보다 상세하게는 배면기판의 전면(121a)에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀(140)들을 한정하는 격벽(130)을 구비한다. 이때, 상기 격벽(130)은 반드시 상기 배면기판의 전면에 배치되어야 할 필요는 없으며, 상기 배면기판의 전면에 추가적 기능을 달성하기 위한 별도의 층이 배치된 경우에는 상기 격벽(130)은 상기 별도의 층의 전면에 배치될 수 있다. 한편, 상기 격벽(130)은 상술한 바와 같이 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되고, 방전을 일으키는 공간으로서, 플라즈마 디스플레이 패 널의 화상을 구현하는 기본단위인 화소의 최소 구성요소로 기능하는 방전셀(140)들을 한정한다. 한편, 상기 격벽은 Pb, B, Si, Al, 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분과 필요에 따라, ZrO₂, TiO₂, 및 Al₂O₃ 와 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe, TiO₂ 와 같은 안료가 포함된 격벽재로 구성된 격벽재 페이스트를 도포하고 이를 소성하여 형성할 수 있다. 제조공정에 관하여는 별도로 설명하기로 한다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 격벽(130) 및 전면기판(111) 사이에 배치되고, 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향, 보다 구체적으로는 x 축 방향으로 연장되는 방전전극들을 구비한다. 한편, 상기 방전전극은 반드시 상기 격벽(130)을 따라 굴곡지도록 배치되어 연장되면 충분하고 상기 격벽의 전면에 배치되어야 하는 것으로 한정될 필요는 없다. 한편, 상기 방전전극들은 X 전극(125)과 Y전극(124)을 구비하는 유지전극쌍(126)들로 구성될 수 있으며, 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 포함되어 X 전극 및 Y 전극 사이의 간격이 늘어나면서도, 상기 유지전극쌍 사이에 교대로 인가되는 유지방전전위에 따라 발생하는 유지방전이 저 전위에서 일어날 수 있도록 하기 위해 전위가 인가되지 않은 플로팅전극(미도시)이 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 더 배치될 수도 있으며, 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 전위가 인가되는 중간전극(미도시)이 배치되어 상기 X 전극 및 Y 전극 사이의 간격이 증대되면서도 저전위에서 유지방전이 발생할 수 있도록 할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 방전전극이 도 1에 도시된 바와 같이 X 전극(125) 및 Y전극(124)을 구 비하는 유지전극쌍(126)을 지칭하는 것으로 볼 수 있으나, 본 발명의 범위가 상기 방전전극이 유지전극쌍인 것으로 한정되지 않는다.

한편, 상기 방전전극은 상기 배면기판의 전면에 배치되므로, 방전셀(140)내의 방전에 의해 발생하는 가시광이 전방을 향하여 진행하는 광경로 상에 위치하지 않기 때문에 그 재료의 선택의 폭이 넓으며, 따라서 전기 전도율이 높고, 가격이 상대적으로 저렴한 알루미늄, 구리, 크롬 등의 물질로 상기 방전전극이 형성될 수 있다. 또한, 방전전극은 재료뿐만 아니라 형상의 선택폭도 넓어서, 도 1에는 방전전극들이 격벽을 따라 동일한 폭으로 x 축 방향으로 곧게 연장되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 어드레스전극과 대응되는 부분에 확장부가 돌출되거나, 방전특성을 변형하기 위해 폭이 변형되는 등 다양한 변형이 가능하므로, 방전전극의 형상이 도 1에 도시된 도면에 한정되는 것은 아니며 방전전극의 형상은 다양한 변형이 가능한 장점이 있다. 한편, 상기 방전전극의 제조공정에 대하여는 후에 상세히 설명하기로 한다.

또한, 상기 후방패널은 상기 배면기판(121) 및 격벽(130)이 한정하는 공간에 배치되는 후방형광체층(128)을 구비하는 것이 바람직하고, 상기 배면기판(121) 및 후방형광체층(128) 사이에는 상기 방전전극들(126)을 덮도록 후방유전체층(123)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 후방형광체층은 후술하는 전방형광체층(116)이 상기 전면기판의 후방에 배치되는 경우, 상기 전방형광체층이 가시광의 생성기능을 담당할 수 있으므로 반드시 필수적인 구조는 아니나, 상기 전방형광체층이 가시광이 전방으로 진행하는 광 경로상에 위치하므로, 가시광의 투과율 문제로 인하여 그 두께가 제한되어 방전에 따른 가시광의 발생양이 충분하지 못할 염려가 있어, 후방형광체층이 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전방형광체층이 배치되지 않는 경우에는 상기 후방형광체층만으로 가시광의 생성기능을 달성할 수 있으므로 상기 전방형광체층 없이 후방형광체층만이 배치되어 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 기능할 수도 있다.

또한, 상기 후방형광체층이 상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되어, 상기 방전전극들(126)을 덮는 경우에는 상기 후방형광체층이 유전체층으로 기능하여 상기 방전전극들에 가속된 하전입자가 충돌하는 것을 방지하고, 상기 후방형광체층의 전면에 벽전하를 축적시켜 메모리 효과를 달성할 수 있으므로, 반드시 상기 후방유전체층(123)이 배치되어야 하는 것은 아니나, 후방유전체층의 배치로, 상기 방전전극들을 가속된 하전입자로부터 안정적으로 보호할 수 있으며, 벽전하의 축적양을 더 증가시킬 수 있다.

한편, 상기 후방유전체층(123)이 상기 방전전극들(126)을 덮도록 배치되고, 상기 후방유전체층 및 격벽이 한정하는 공간에 상기 후방형광체층(128)을 배치하는 경우에, 상기 방전전극의 전면을 덮는 후방유전체층의 면에 상기 후방형광체층이 배치되지 않을 수 있다. 이는 상기 방전전극을 직접 덮는 후방유전체층의 면에 하전입자가 유도되어 상기 후방형광체층에 이온 스퍼터링을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 후방형광체층(128)의 수명이 저하될 수도 있기 때문이다. 그러나, 최근에는 형광체층의 발전속도가 매우 빠르며, 이온스퍼터링에 대한 내구성이 지속적으로 증대되는 추세이므로, 반드시 상술한 바와 같이 형광체층을 배치할 필요가 있는 것은 아니다.

한편, 상기 후방형광체층(128)은 플라즈마 디스플레이 패널이 칼라 화상을 구현할 수 있도록 하기 위해 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들을 구비할 수 있으며, 상기 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들이 방전셀 내부에 배치되어 단위화소를 형성할 수 있다. 상기 후방형광체층은 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체중 어느 하나의 형광체, 솔벤트, 및 바인더가 혼합된 형광체 페이스트가 상기 후방유전체층이 배치된 경우, 상기 방전셀 내의 후방유전체층의 전면과 격벽 측면의 일부에 도포된 후에 건조 및 소성공정을 거침으로써 형성된다. 상기 적색발광 형광체로서는 (Y,Gd)BO₃:Eu³⁺ 등이 있고, 녹색발광 형광체로서는 Zn2Si04:Mn²⁺등이 있으며, 청색발광 형광체로서는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu ²⁺ 등이 있다.

또한, 상기 후방유전체층은 PbO, SiO₂ 등으로 형성될 수 있는 유전체 페이스트를 대략 30㎛정도의 두께를 갖고 상기 배면기판의 전면에 도포한 후 소성하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 후방유전체층은 가시광의 광경로상에 위치하지 않으므로 반드시 투명할 필요는 없으며, 오히려 가시광의 반사율을 높여 전방으로 진행하는 가시광의 비율을 증대시키기 위해 백색유전체로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 후방형광체층을 덮도록 상기 후방형광체층의 전면에 배치되는 보호막을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 보호막(127)은 상기 후방형광체층(128)에 가속되어 충돌하는 하전입자로부터 상기 후방형 광체층을 보호함과 동시에 방전 발생으로 인한 하전입자들이 상기 보호막에 충돌하는 경우 2차전자를 방출하여 방전에 참여하는 하전입자의 양을 증대시키고, 이를 통해 하전입자와 방전가스와의 충돌확율을 증가시켜 방전 가능성을 높이고, 방전양을 증대시키는 기능을 담당한다. 이때, 상기 보호막의 재료로는 MgO 등이 일반적으로 사용되나, 보호막이 후방형광체층의 전면에 도포되므로 광 투과율이 문제되지 않아 전자방출특성이 우수한 탄소나노튜브(CNT)등이 사용될 수도 있다.

한편, 상기 전방패널(110)은 전면기판(111), 상기 방전전극들(126)들과 임의의 상기 방전셀(140)에서 교차하고, 상기 방전셀과 인접하는 상기 방전셀들을 가로지르도록 y 축 방향으로 연장되며, 상기 전면기판의 후방, 보다 상세하게는 상기 전면기판의 배면(111a)에 배치되는 어드레스전극(112)들을 더 구비한다. 이때, 상기 어드레스전극들은 스크린 인쇄법 또는 포토리소그래피법 등으로 상기 전면기판의 배면에 배치될 수 있다. 한편, 상기 어드레스전극(112)들은 반드시 상기 전면기판의 배면에 배치될 필요는 없으며, 상기 전면기판의 배면에 방전시 발생하는 근적외선을 차단하는 근적외선 차단필름(미도시)이 배치되거나, 전자기파 차폐필터층(미도시) 등이 배치되는 경우, 상기 어드레스전극들은 상기 근적외선 차단필름이나 전자기파 차폐필터층의 배면에 배치될 수 있기 때문에, 상기 어드레스전극들은 상기 전면기판의 후방에 배치되는 것으로 충분하다.

한편, 상기 전방패널은 상기 어드레스전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방, 보다 상세하게는 전면기판의 배면에 배치되는 전방유전체층(115)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전방패널은 상기 전면기판 및 격벽이 한정하는 공간 에 배치되는 전방형광체층(116)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상술한 바와 같이 상기 전방형광체층은 상기 후방형광체층과 함께 가시광을 발생시켜 화상을 구현하는 기능을 하나, 상기 후방형광체층이 배치되지 않고 상기 전방형광체층 단독으로 가시광의 발생기능을 담당할 수도 있다. 한편, 상기 후방형광체층은 방전전극들을 덮으며, 후방유전체층의 전면에 배치되기 때문에 벽전하와의 충돌이 빈번하여 열화의 염려가 있을 수 있다. 물론 이러한 문제를 막기 위해 상기 후방형광체층을 덮도록 보호막(127)이 배치되나, 안정적인 구동을 위해 상기 전방형광체층이 함께 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전방형광체층(116)이 어드레스전극(112)을 덮는 경우에는 상기 전방형광체층은 후방유전체층과 마찬가지로 유전체층으로서 기능할 수 있으므로, 상기 전방유전체층이 반드시 필수적인 구조라 할 수 는 없으나, 방전으로 인한 어드레스전극의 보호 및 어드레스전극에 인가된 전위에 의해 방전셀 내부에 효율적인 전기장을 형성하기 위해 전방유전체층이 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전방형광체층은 상기 후방형광체층을 형성하는 형광체와 동일한 재료에 의해 동일하게 배치될 수 있으므로, 상기 전방형광체층의 배치에 대한 중복설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 어드레스전극은 방전셀(140)내에서 발생하는 방전에 의해 발생하는 가시광이 전방을 향하여 진행하는 광경로 상에 위치하므로, 상기 가시광의 투과율을 증대시키기 위하여 투명한 전극으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 어드레스전극의 가시광 투과율을 높이기 위해 일반적으로 ITO(Indium Tin Oxide)등 을 사용하여 상기 어드레스전극을 형성하는데, 상기 ITO는 광투과율은 높지만 저항이 높기 때문에, ITO로 형성된 어드레스전극에 전위가 인가되는 경우, ITO물질의 높은 저항으로 인한 전압강하로 인하여 상기 어드레스전극이 가로지르는 방전셀들 내부에 형성되는 전기장의 크기가 달라지게 되어 어드레스방전이 균일하게 발생되지 않을 수 있으므로, 이를 해결하기 위해 상기 전방패널은 금속성 도선 물질로 형성되고 상기 어드레스전극과 전기적으로 연결된 은 또는 크롬-동-크롬의 3층으로 된 버스전극(미도시)을 더 구비할 수 도 있다.

한편, 상기 방전셀 내에는 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 방전가스의 압력은 진공상태(0.5 atm)이므로, 방전가스의 진공에 따른 압력이 전면기판 및 배면기판을 가압하는 힘으로 작용하게 되는데, 이러한 압력은 상기 격벽에 의해 지지된다. 한편, 상기 전방패널 및 후방패널은 프릿트(flit)와 같은 결합부재에 의해 가장자리가 봉착되어 결합된다.

이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동에 관하여 예를 들어 설명하기로 한다. 구동방식은 ADS 구동, ALIS 구동 등 다양한 구동방법이 있고, 각기 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화질, 응답속도 등 여러 인자들이 달라질 수 있으나 이러한 구동방식이 본 발명의 특징을 변경시키지는 않으므로, 이하 ADS 구동을 중심으로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동의 일 예를 설명하기로 한다.

도 3을 참조하여 본 발명의 어드레스방전을 설명하기로 한다. 일반적으로 어 드레스방전이라 함은 화상이 구현될 방전셀을 선택하기 위해 임의의 방전셀에서 상호 교차하는 전극 쌍에 의해 특정되는 방전셀을 발광시키기 위해 상기 교차하는 전극 쌍에 펄스전압을 인가하여 방전을 발생시키고, 그에 따라 어드레스 방전에 의해 방전셀의 내면에 벽전하를 축적시킴으로써 방전이 발생하여야 하는 방전셀을 선택하는 방전을 뜻한다. 이때, 상기 Y 전극(124)과 X 전극(123)이 어드레스전극(112)과 교차하도록 배치되므로, 이러한 어드레스방전은 상기 Y 전극(124) 및 어드레스전극(112) 혹은 상기 X 전극(123) 및 어드레스전극(112)에 의해 일어날 수도 있으나, 여기서는 Y 전극과 어드레스전극 사이에 어드레스방전이 일어나는 것으로 가정하기로 한다. 외부의 전원으로부터 상기 어드레스전극(112)과 Y 전극(124) 사이에 소정의 펄스전압이 인가되어 상기 Y 전극과 어드레스전극이 교차하여 특정되는 발광될 방전셀(140)이 선택되며, 선택된 방전셀에서 상기 Y 전극 및 어드레스전극에 인가된 전위차가 방전개시전압(firing voltage)에 도달하면서 방전되고, 그로 인해, 방전셀의 내 측면 상에 벽전하가 축적된다. 이때, 상기 Y 전극은 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 배치되어 연장되므로, 상기 어드레스전극과 Y전극 사이에 소정의 전압이 형성되는 경우, 상기 어드레스전극과 Y 전극 사이의 이격된 거리가 격벽과 전면기판이 맞닿은 방전셀 코너부(140a)에서 가장 작아, 상기 방전셀 코너부(140a)에서 전기장이 가장 강하게 집중되고, 그로 인해, 상기 방전셀 코너부(140a)에서 어드레스방전이 촉발되어 중앙으로 확산된다. 따라서, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 어드레스전극과 방전전극 사이의 이격된 거리가 크고 어드레스방전을 촉발시킬 수 있는 수단이 없었던 것에 비하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스방전이 방전셀 코너부에서 쉽게 발생하고, 이 방전이 중앙으로 확산되므로 어드레스방전이 용이하게 발생할 수 있게 된다. 이러한 특징은 어드레스방전이 발생하여여 하는 방전셀에서 어드레스방전이 확실하게 발생할 수 있게 하고, 이에 덧붙여 어드레스방전양이 증가될 수 있도록 하므로, 유지방전이 일어날 방전셀을 선택하고 유지방전에 참여하는 벽전하를 축적시키는 어드레스방전이 신뢰성 있게 발생하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전양이 증대되어 화질이 향상되며, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도가 증대되는 결과를 가져오게 된다. 한편, 어드레스방전이 종래의 기술에 비해 상대적으로 저전압에서도 발생할 수 있게 되어, 어드레스방전을 일으키기 위해 필요한 전압이 줄어들게 되며, 그로 인해, 어드레스전극에 인가되는 전위를 제어하는 집적회로칩을 저전위에서 구동 가능한 것으로 대체할 수 있게되어 플라즈마 디스플레이 패널의 제작비용을 저감시킬 수 있게 된다.

도 4를 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전에 관하여 예를 들어 설명하기로 한다. 일반적으로 유지방전이라 함은 어드레스방전에 의해 선택된 방전셀에 있어서, 특정의 계조를 표시하기 위해 유지전극쌍에 특정 횟수만큼 교대로 전위가 인가되도록 하여 상기 방전셀에서 소정의 가시광이 방출되도록 함으로써 실질적으로 패널에 화상을 구현하는 단계의 방전이다. 이때, 유지 방전은 전 방전셀에 배치되는 복수의 유지전극쌍에 교대로 방전개시전압보다 낮은 전압이 형성되도록 전위를 인가하면, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 벽전하가 축적되어 있기 때문에, 상기 벽전하와 유지전극쌍에 의해 형성된 전위차가 더해져 방전 개시전압을 넘게되면서, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 방전이 일어나 가시광이 발생하게 된다.

도 4를 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서의 유지방전에 관하여 예를 들어 설명하기로 한다. 어드레스방전에 의해 Y 전극(124)에 양의 벽전하가 축적되어 있고, X 전극(125)에 음의 벽전하가 축적되어 있다고 가정하자. 이때, Y 전극에 소정의 양의 펄스전위가 인가되고 X 전극에 그라운드 전위가 인가되면, Y 전극에 축적되어 있던 양의 벽전하가 Y 전극 및 X 전극 사이의 전압에 의해 형성된 전기장에 의해 가속되어 X 전극을 향해 운동하게 된다. 한편, X 전극에 축적되어 있던 음의 벽전하는 반대로 상기 전기장에 의해 Y 전극을 향해 가속되어 운동하게 된다. 이때, 상기 가속된 양의 벽전하 및 음의 벽전하가 충분한 크기의 운동에너지를 갖게 되면, 방전셀(140) 내에 있는 방전가스와 충돌하면서 방전가스 원자를 여기시키게 된다. 이렇게 여기된 방전가스 원자는 그 에너지 준위가 고에너지 레벨로 이동하게 되고, 다시 그 에너지 준위가 저 에너지 레벨로 떨어지면서 소정의 파장을 갖는 자외선을 발생시키게 된다. 이때, Xe을 포함한 방전가스는 146nm, 173nm 근방의 파장을 갖는 자외선을 발생시키고, 이들 자외선이 형광체를 여기 시켜 소정의 파장을 갖는 가시광을 발생시킨다. 이후, 다시 Y 전극에 그라운드 전위가 인가되고, X 전극에 양의 전위가 인가되면 다시 벽전하가 가속되어 이동하게 되고 상기 벽전하가 방전가스와의 충돌을 반복하게 되어 소정의 가시광을 발생시키게 된다. 그리고, 이러한 과정을 계속 반복하면, 유지방전이 발생한 방전셀들에서 발생한 가시광이 소정의 계조를 표시하여 화상을 구현하게 된다. 이때, 방 전셀 내에 얼마나 많은 양의 벽전하가 방전을 일으킬 수 있는 소정의 운동에너지 이상을 갖고 있느냐에 따라 방전양이 결정되므로, 방전에 의해 형광체층에서 발생하는 상기 가시광의 발생양은 소정의 크기의 운동에너지 이상의 운동에너지를 갖도록 가속되는 벽전하의 양에 따라 결정된다고 할 수 있다. 이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는 방전전극(126)들이 격벽(130)들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되어 있기 때문에 방전전극들이 배치된 위치가 방전셀의 일면에 한정되어 있는 것이 아니라, 방전셀의 제1측면(140a), 제2측면(140b), 및 제3측면(140c) 모두에 위치한다. 이는 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 한정되어 배치됨으로 인하여 방전셀의 일면에서만 벽전하가 가속되던 종래의 교류형 3전극 플라즈마 디스플레이 패널에 비해서, 벽전하가 가속되는 위치가 3배로 증가되었으며, 방전셀의 제1측면(140a), 제2측면(140b), 및 제3측면(140c) 모두에서 벽전하가 가속되어 확산되므로, 방전이 입체적으로 일어나 방전이 실질적으로 일어나는 공간이 증대되고, 그로 인해 소정의 운동에너지 이상으로 가속되는 벽전하의 양이 증대된다. 이는 상술한 바와 같이 동일한 전위가 방전전극들에 인가되었을 때, 방전가스 원자와 충돌하여 여기되는 방전가스 원자의 양을 증대시키게 됨을 의미하고, 그로 인해 소정의 파장을 갖는 자외선의 양이 증대되어 가시광의 발생양을 증대시키는 것을 뜻하므로, 결과적으로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 그것에 비해 휘도가 획기적으로 증가하게 된다. 또한, 소정의 요구수준의 휘도에서 구동전위를 낮출 수 있게 되어, 방전전극들을 제어하는 집적회로칩을 저 전위에서 구동되는 것으 로 바꿀 수 있게 되고, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저감할 수 있다.

이하 도 5a 내지 5g를 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 후방패널(120)을 제조하는 공정을 예를 들어 설명하기로 한다. 물론, 본 공정 이외에도 본 발명은 다양한 공정으로 구현 될 수 있음은 당연하다. 우선 도 5a 와 같이 소다 유리, 금속, 혹은 플라스틱 등으로 형성되고, 대략 2.8mm 정도의 두께를 갖는 배면기판(121)을 준비한다. 이후, 도 5b와 같이 상술한 유리분말, 유기 비히클, 및 각족 필러 등으로 형성되는 격벽재 페이스트(131)를 스크린 인쇄법 등으로 상기 배면기판의 전면에 도포한다. 이후, 상기 격벽재 페이스트를 건조하고, 상기 격벽재의 전면에 패턴을 배치한 후, 고속의 세라믹 입자를 분사하는 샌드블래스터를 이용하여 격벽재의 일부를 식각함으로써, 도 5c에 도시된 바와 같은 격벽(130)을 형성한다.

이후, 도 5d에 도시된 바와 같이 전기 전도율이 높고, ITO에 비해 가격이 상대적으로 저렴한 알루미늄, 구리, 크롬 등의 물질을 구비하는 페이스트를 격벽(130)의 일부의 면을 덮으면서 굴곡지도록 서로 인접하는 방전셀들을 가로지르도록 배치한 후 소성하여 X 전극(124) 및 Y 전극(125)을 구비한 방전전극(126)들을 배치한다. 이후, 도 5e에서 도시된 바와 같이, PbO, SiO₂ 등으로 형성될 수 있는 유전체 페이스트를 대략 30㎛정도의 두께를 갖으면서 상기 방전전극들을 덮도록 상기 배면기판 및 격벽의 전면에 스크린 인쇄법 등을 이용하여 도포하고 소성하여 후방유전체층(123)을 배치한다. 이후, 상술한 형광체 페이스트를 스크린 인쇄법 등을 이용하여 도포하고 건조 및 소성의 단계를 거쳐 후방형광체층(128)을 형성한다. 이후, 증착 등의 방법으로 MgO 혹은 CNT(Carbon nano tube)등으로 형성되는 보호막(127)을 상기 후방형광체층의 전면에 배치한다.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 변형예 관하여 본 발명과 상이한 사항을 중심으로 예를 들어 설명하기로 한다. 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 본 발명의 그것과 다른 점은, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 격벽(130)이 매트릭스형태로 배치되었으나, 본 발명의 변형예에서는 격벽(230)이 스트라이프 형태로 배치된다. 이때, 본 발명의 변형예에서와 같이 격벽이 스트라이프 형태로 배치되면, 격벽의 정밀도가 본 발명의 그것보다 작아져 공정이 쉬워지고 제조비용이 저감되나, 방전셀 간의 혼색이 발생할 수 있게 되어 화질이 저하 될 수 있는 단점이 발생할 수 있다. 한편, 다른 특징은 본 발명의 그것과 동일하다.

본 발명은 방전전극을 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지게 배치함으로서, 어드레스방전을 일으키는 어드레스전극 및 방전전극 중 어느 하나의 전극간의 간격이 극히 좁게 형성되는 지점이 존재하여 어드레스방전을 촉발시키는 것이 가능해져, 안정적인 어드레스방전을 구현하였으며, 어드레스방전에 필요한 전압을 저감함으로써, 어드레스전극에 저전위가 인가되어도 어드레스방전이 발생할 수 있게 하였다. 이를 통해, 결과적으로 어드레스전극을 제어하는 집적회로칩이 저전위에서 구동가능한 것으로 대체될 수 있게 되어 플라즈마 디 스플레이 패널의 제작비용을 저감시킬 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 방전전극이 방전셀의 제1측면, 제2측면, 및 제3측면의 3면 모두에 배치되어 있게 때문에 방전에 참여할 수 있는 소정의 운동에너지 이상을 갖는 가속된 벽전하의 양을 증대시킬 수 있게 하였다. 이를 통해 방전에 따른 자외선 발생양이 증대되어 형광체층에서 발생하는 가시광의 양이 증대되었고, 그로 인해 휘도가 증대된 플라즈마 디스플레이 패널의 생산이 가능하게 되었다. 또한, 요구되는 수준의 휘도조건에서 본 발명은 방전전극을 구동하는 전위를 낮출 수 있으므로, 결과적으로 방전전극에 인가되는 전위를 제어하는 집적회로칩을 저전위에서 구동 가능한 것으로 대체할 수 있게 되어 플라즈마 디스플레이 패널의 제작비용을 저감시켰다.

한편, 본 발명은, 상술한 바와 같은 획기적인 효과의 상승을 거두었음에도 불구하고, 그 제작방법이 간편하여 기존의 플라즈마 디스플레이 패널의 제작공정에서 용이하게 실현 할 수 있으므로, 큰비용 투자 없이도 플라즈마 디스플레이 패널의 제품 경쟁력을 증대시킬 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 (15)

1. 서로 대향하도록 배치되고, 가장자리가 봉착되는 전면기판 및 배면기판;

   상기 배면기판의 전방에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽;

   상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되고, 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되는 방전전극들;

   상기 방전전극들과 임의의 상기 방전셀에서 교차하고, 상기 방전셀과 인접하는 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되며, 상기 전면기판의 후방에 배치되는 어드레스전극들;

   상기 전면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되고 상기 어드레스전극을 덮는 전방형광체층; 및

   상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어드레스전극들을 덮도록 상기 전면기판 및 전방형광체층 사이에 배치되는 전방유전체층을 더 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 후방형광체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 방전전극들을 덮도록 상기 배면기판 및 후방형광체층 사이에 배치되는 후방유전체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 후방형광체층을 덮도록 배치되는 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전전극은 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽들이 스트라이프 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽들이 매트릭스 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 서로 대향하도록 배치되고, 가장자리가 봉착되는 전면기판 및 배면기판;

   상기 배면기판의 전방에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽;

   상기 격벽 및 전면기판 사이에 배치되고, 상기 격벽들의 일부의 면을 덮으면서 격벽들의 배치된 형상을 따라 굴곡지도록 상기 방전셀들이 인접하여 연장되는 방향으로 연장되는 방전전극들;

   상기 방전전극들과 임의의 상기 방전셀에서 교차하고, 상기 방전셀과 인접하는 상기 방전셀들을 가로지르도록 연장되며, 상기 전면기판의 후방에 배치되는 어드레스전극들;

   상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 후방형광체층;

   상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 방전전극들을 덮도록, 상기 배면기판 및 후방형광체층 사이에 배치되는 후방유전체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 후방형광체층을 덮도록 배치되는 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 어드레스전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층을 더 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 방전전극은 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 유지전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 격벽들이 스트라이프 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
15. 제 9 항에 있어서,

    상기 격벽들이 매트릭스 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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