KR100647669B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상측 기판; 상기 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판; 상기 상측 기판의 하면에 형성된 상측 유전체층; 상기 하측 기판의 상면에 형성된 하측 유전체층; 상기 방전셀들을 구획하기 위하여, 상기 상측 기판과 하측 기판 사이에서 서로 교차하는 방향으로 형성되는 제1 격벽부들 및 제2 격벽부들을 구비하는 격벽; 상기 방전셀들에 각각 배치된 형광체층들; 상기 상측 유전체층 내에서 일 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 상측 방전전극들; 상기 하측 유전체층 내에서 상기 상측 방전전극들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 하측 방전전극들; 및 서로 이격되도록 상기 각 방전셀마다 형성되되, 상기 각 방전셀을 둘러싸는 제1 격벽부와 제2 격벽부가 교차하는 영역들 중 적어도 하나의 영역에 배치되도록 형성된 플로팅 전극;을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 종래에 따른 방전셀의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 도시한 분리 사시도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절취하여 도시한 단면도.
도 4는 도 2의 방전셀을 일부 발췌하여 도시한 분리 사시도.
도 5는 도 2에 있어서, 격벽 내에 배치된 플로팅 전극들을 도시한 평면도.
도 6은 도 5에 있어서, 다른 예에 따른 플로팅 전극들이 격벽 내에 배치된 상태를 도시한 평면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
111..상측 기판 112..상측 방전전극
121..하측 기판 122..하측 방전전극
124..격벽 125..방전셀
126..형광체층 130,230..플로팅 전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저전압 구동이 가능할 수 있도록 구조가 개선된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 밀폐된 공간에 설치된 전극들 사이에 가스가 충전된 상태에서 전극에 소정의 전압을 인가하여 글로우 방전(glow discharge)이 일어나도록 하고, 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 구동방법에 따라 직류형 또는 교류형 또는 혼합형(Hybrid type)으로 분류된다. 그리고, 전극구조에 따라 방전에 필요한 최소 2개의 전극을 갖는 것과, 3개의 전극을 갖는 것으로 구분된다. 직류형의 경우에는 보조방전을 유도하기 위하여 보조전극이 추가되고, 교류형의 경우에는 어드레스방전과 유지방전을 분리하여 어드레스 속도를 향상시키기 위하여 어드레스 전극이 도입된다. 또한, 교류형은 방전을 이루는 전극의 배치에 따라 대향 방전형 전극구조와 면 방전형 전극구조로 분류될 수 있는데, 상기 대향 방전형 전극구조의 경우에는 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 기판들에 각각 위치하여 방전이 패널의 수직축으로 형성되는 구조이며, 면 방전형 전극구조는 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 동일한 기판상에 위치하여 방전이 기판의 한 평면상에 형성되는 구조이다.
도 1에는 통상적인 대향 방전형 2전극 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 방전셀의 일 예가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상측 기판(11)의 하면에는 상측 방전전극(12)이 형성되어 있으며, 상기 상측 방전전극(12)은 상측 유전체층(13)에 의해 덮여져 있다. 그리고, 상기 상측 기판(11)의 하측에는 이와 대향되도록 하측 기판(21)이 배치되어 있다. 상기 하측 기판(21)의 상면에는 하측 방전전극(22)이 상측 방전전극(12)과 교차하도록 형성되어 있으며, 상기 하측 방전전극(22)은 하측 유전체층(23)에 의해 덮여져 있다. 상기 상측 유전체층(13)과 하측 유전체층(23) 사이에는 격벽(24)이 형성되어 방전셀(25)을 구획하고 있으며, 상기 방전셀(25) 내에는 형광체층(26)이 하측 유전체층(23)의 상면에 형성되어 있다. 상기 방전셀(25) 내에는 방전 가스가 채워지게 된다.
상기와 같은 구조를 갖는 방전셀(25)에 있어, 상측 방전전극(12)과 하측 방전전극(22) 사이에 방전 전압이 인가되면 방전이 일어나게 되며, 방전에 의해 방전 가스로부터 자외선이 방출된다. 이와 같이 방출된 자외선에 의해 형광체층(26)이 여기되며, 여기된 형광체층(26)으로부터 가시광선이 발산될 수 있게 된다.
그런데, 상기 상측 방전전극(12)과 하측 방전전극(22)은 도시된 바와 같이, 통상 100∼200㎛의 높이를 갖는 격벽(24)을 사이에 두고 서로 이격되어 상측 기판(11)과 하측 기판(21)에 각각 배치되어 있으므로, 이들(12)(22) 사이에 인가되는 방전 전압이 높아지는 문제가 있게 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전셀마다 플로팅 전극이 대응되어 배치됨으로써, 저전압 구동이 가능해질 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,
상측 기판; 상기 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판; 상기 상측 기판의 하면에 형성된 상측 유전체층; 상기 하측 기판의 상면에 형성된 하측 유전체층; 상기 방전셀들을 구획하기 위하여, 상기 상측 기판과 하측 기판 사이에서 서로 교차하는 방향으로 형성되는 제1 격벽부들 및 제2 격벽부들을 구비하는 격벽; 상기 방전셀들에 각각 배치된 형광체층들; 상기 상측 유전체층 내에서 일 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 상측 방전전극들; 상기 하측 유전체층 내에서 상기 상측 방전전극들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 하측 방전전극들; 및 서로 이격되도록 상기 각 방전셀마다 형성되되, 상기 각 방전셀을 둘러싸는 제1 격벽부와 제2 격벽부가 교차하는 영역들 중 적어도 하나의 영역에 배치되도록 형성된 플로팅 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
여기서, 상기 플로팅 전극들은 상기 방전셀을 둘러싸는 제1 격벽부와 제2 격벽부가 교차하는 영역에 모두 배치될 수 있다.
삭제
또는 상기 플로팅 전극은 상기 방전셀마다 독립적으로 둘러쌀 수 있도록 4각띠 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절취한 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)에는 상측 기판(111)과, 상기 상측 기판(111)과 대향되어 배치된 하측 기판(121)이 구비되어 있다. 상기 상측 기판(111) 및 하측 기판(121)은 유리와 같은 광투과성을 갖는 소재로 형성될 수 있는데, 특히 상측 기판(111)으로부터 화상이 표시되는 경우에는, 상기 상측 기판(111)은 높은 광투과성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 상측 기판(111)의 하면에는 상측 방전전극(112)들이 배치되어 있으며, 상기 하측 기판(121)의 상면에는 하측 방전전극(122)들이 상측 방전전극(112)들과 교차하도록 배치되어 있다. 상기 상측 방전전극(112)과 하측 방전전극(122) 중에서 어느 하나는 스캔 및 유지전극으로 작용을 하고, 다른 하나는 어드레스 및 유지전극으로 작용을 하게 된다.
상기 상측 방전전극(112)들은 방전셀(125)마다 대응될 수 있도록 서로 이격되며 일 방향으로 각각 연장되어 있다. 이를 위해, 상기 상측 방전전극(112)은 다양한 구조로 이루어질 수 있는데, 일 예로서 상측 방전전극(112)은 도시된 바와 같 이 버스전극(113)과, 상기 버스전극(113)과 접속되어 방전셀(125)마다 중앙에 대응되게 배치된 투명전극(114)들을 구비할 수 있다.
상기 투명전극(114)은 방전셀(125)의 내측 영역보다 작은 크기를 가지며, 버스전극(113)의 폭보다 넓은 폭을 가지도록 형성되어 있는데, 이에 따라 투명전극(114)은 버스전극(113)보다 방전셀(125)에 대응되는 방전 면적이 넓어질 수 있게 된다. 즉, 상기 투명전극(114)은 방전이 실행되는 영역을 증대시킴으로써, 저전압 구동과 휘도 향상을 가능하게 한다. 상기 투명전극(114)은 방전셀(125)의 중앙에 버스전극(113)보다 넓은 면적으로 대응되므로, 형광체층(126)으로부터 발산된 가시광선이 상측 기판(111)을 통해 투과하는 것을 방해하지 않도록, ITO(indium tin oxide) 등과 같은 재료로 형성되어 있다.
상기 투명전극(114)들에 접속된 버스전극(113)은 하측 방전전극(122)과 교차하는 방향으로 연장되어 있는데, 상기 버스전극(113)은 도시된 바와 같이 투명전극(114)들의 중앙에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 투명전극(114)들의 단부에 배치되는 것도 가능하다. 상기 버스전극(113)은 구동부로부터 전압이 인가되어 투명전극(114)들에 전압을 공급하게 되는데, 상기 버스전극(113)은 전기 전도도가 상대적으로 낮은 ITO로 형성된 투명전극(114)들의 전기 저항을 개선하기 위하여, 도전성이 우수한 금속, 예컨대 은(Ag)이나 구리(Cu) 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 상측 방전전극은 투명전극들이 생략되고 버스전극만으로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 상측 방전전극(112)들은 PbO, B2O3, SiO2 등과 같은 유전체로 형성된 상측 유전체층(115)에 의해 덮여져 매립되어 있는데, 상기 상측 유전체층(115)은 방전시 하전 입자들이 상측 방전전극(112)들에 직접 충돌하여 상측 방전전극(112)들을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들을 유도하는 역할을 한다.
상기 하측 방전전극(122)들은 방전셀(125)마다 상측 방전전극(112)들과 공히 배치될 수 있도록, 서로 이격되며 상측 방전전극(112)들과 교차하는 방향으로 각각 연장되어 있다. 상기 하측 방전전극(122)은 일 예로서 도시된 바와 같이 스트립 형상을 갖는 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않고 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 하측 방전전극(122)들은 하측 유전체층(123)에 의해 덮여져 매립되어 있다.
상기 하측 유전체층(123)과 상측 유전체층(115) 사이에는 격벽(124)이 소정 패턴으로 형성되어 있다. 상기 격벽(124)은 다수의 방전셀(125)들을 구획하여, 인접한 방전셀(125)들 사이의 크로스 토크(cross talk)를 방지하게 된다.
상기 격벽(124)은 도시된 바에 따르면, 서로 이격되어 각각 연장된 제1격벽부(124a)들과, 상기 제1격벽부(124a)들과 동일 평면상에서 제1격벽부(124a)들과 교차하는 방향으로 서로 이격되게 각각 연장된 제2격벽부(124b)들을 구비하고 있다. 여기서, 상기 제1격벽부(124a)들은 하측 방전전극(122)들과 각각 평행하게 연장되며, 상기 제1격벽부(124a)들 사이에 하측 방전전극(122)이 적어도 하나씩 배치될 수 있도록 형성되어 있다. 상기 격벽(124)은 전술한 바와 같이 매트릭스 형태의 구 조로 이루어짐으로써 폐쇄형 방전셀(125)들을 구획할 수 있게 된다. 한편, 상기 격벽은 도시된 바에 한정되지 않고, 스트라이프 형태나 델타 형태 등과 같은 다양한 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 격벽(124)의 측면에는 MgO 등으로 형성된 보호층(127)에 의해 덮여질 수 있는데, 상기 보호층(127)은 방전시 하전 입자들이 격벽(124)에 직접 충돌하여 격벽(124)을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들이 충돌하게 되면 2차 전자를 방출시켜 방전 효율을 높이는 역할을 하게 된다. 상기와 같은 보호층(127)은 격벽(124)이외에 상측 유전체층(115)을 보호하기 위해 상측 유전체층(115)의 하면에 형성될 수도 있다.
상기 격벽(124)에 의해 한정된 방전셀(125)들 내에는 방전시 발생된 자외선에 의해 여기됨으로써 가시광선을 발산하는 형광체층(126)이 각각 배치되어 있다. 상기 형광체층(126)은 격벽(124)이 배치되지 않은 하측 유전체층(123)의 상면에 소정 두께로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 보호층으로 덮여진 격벽의 측면에 대응되어 배치될 수도 있다.
상기와 같이 방전셀(124)의 하측에 배치된 형광체층(126)은 이로부터 발산된 가시광선이 상측 기판(111)을 통하여 투과되어 화상이 표시되는 경우에는 반사형 형광체로 형성되어진다. 그리고, 상기 형광체층(126)은 칼라 구현을 위하여 적색, 녹색, 및 청색 가시광선을 각각 발산하는 적,녹,청색 형광체 중에서 선택된 어느 하나로 형성됨으로써 적,녹,청색 형광체층으로 대별될 수 있다. 그리고, 상기 적,녹,청색 형광체층 중에서 어떤 형광체층이 방전셀에 배치되느냐에 따라, 방전셀들 은 적,녹,청색 서브픽셀로 대별될 수 있다. 상기 적,녹,청색 서브픽셀은 단위픽셀을 구성함으로써, 3원색의 조합에 따른 다양한 색상을 표현하게 된다.
상기와 같은 방전셀(125)에는 본 발명의 일 특징에 따른 플로팅 전극(130, floating electrode)이 적어도 하나가 구비되어 있다. 즉, 상기 플로팅 전극(130)들은 격벽(124) 내에서 서로 이격되어 배치되어 있으며, 방전셀(125)마다 적어도 일측에 대응될 수 있게 각각 배치되어 있다. 여기서, 이웃하는 셀들의 플로팅 전극(130)들이 서로 연결되어 있는 것은 바람직하지 않다. 왜냐하면, 2전극 대향 방전 PDP에서는 전극(112, 122) 배열이 서로 수직하게 형성되기 때문에 플로팅 전극(130)이 연결되어 일직선으로 형성되면 플로팅 전극(130)은 수직한 전극(112, 122)중 하나와 교차하는 방향으로 형성되고 그럼으로써 각 방전셀(125)별로 벽전하를 제어하는 것이 어려워지기 때문이다. 이상과 같이 서로 이격된 플로팅 전극(130)들은 다양하게 구성될 수 있는데, 그 일 예로서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5에 도시된 바에 따르면, 플로팅 전극(130)들은 격벽(124)에 구비된 제1격벽부(124a)들과 제2격벽부(124b)들 사이의 교차하는 영역들에 각각 배치됨으로써, 방전셀(125)의 네 모퉁이들에 각각 대응되어 있다. 그러나, 플로팅 전극들은 방전셀의 네 모퉁이들 중에서 적어도 하나 이상의 모퉁이에 대응될 수 있게, 제1격벽부들과 제2격벽부들 사이의 교차하는 영역들에 단속적으로 배치될 수도 있으므로, 도시된 바에 반드시 한정되지는 않는다.
상기 플로팅 전극(130)은 방전셀(125)에 대응되는 면적이 증대될 수 있도록, 격벽(124)의 상하 방향을 따라 소정 길이로 배치되는 것이 바람직한데, 이를 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상의 막대 형상을 갖는 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 플로팅 전극(130)은 상측 방전전극(112)과 하측 방전전극(122)과 접속되지 않고, 이들과 각각 이격된 상태로 배치되어 있다. 상기 플로팅 전극(130)은 직육면체 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 원기 둥 형상의 막대 형상과 같은 다양한 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
한편, 다른 예로서 플로팅 전극(230)은 도 6에 도시된 바와 같이, 4각띠 형상을 갖도록 형성되어 방전셀(125)마다 독립적으로 둘러쌀 수 있도록, 격벽(124) 내에 배치되는 것도 가능하다.
상기와 같이 상측 방전전극(112)과 하측 방전전극(122) 사이에 위치한 플로팅 전극(130)(230)은 외부로부터 별도의 전압이 인가되지 않으므로, 상기 플로팅 전극(130)(230)에는 상측 방전전극(112) 및 하측 방전전극(122)에 인가되는 전압에 의해 유도 전압이 형성된다. 이와 같이 유도 전압이 형성되면, 방전셀(125) 내부의 프라이밍 입자(priming particle) 등의 움직임이 활발하게 되어, 하전 입자의 형성이 촉진됨으로써, 방전이 용이하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 종래에 따른 패널보다 저전압으로 구동이 가능하게 되며, 이에 따른 발광 효율이 개선될 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 작동을 일 예로서 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상측 방전전극(112)이 스캔 및 유지전극으로 작용하고, 하측 방전전극(122)이 어드레스 및 유지전극으로 작용한다고 할 때, 상기 상측 방전전극(112)들에 선택적으로 스캔 전압이 인가되고, 하측 방전전극(122)들에 선택적으로 어드레스 전압이 인가되면, 전압이 인가된 상측 방전전극(112)들과 하측 방전전극(122)들이 공히 배치된 방전셀(125)들에서는 어드레스방전이 일어나게 된다. 상기 어드레스방전이 일어난 방전셀(125)들에 공히 배치된 상측 방전전극(112)들과 하측 방전 전극(122)들 사이에 유지 전압이 교번하여 인가되면, 하전 입자가 상하 방향으로 이동하여 유지방전이 일어나게 된다. 한편, 상기 방전셀(125)들에는 플로팅 전극(130)(230)들이 배치되어 있으므로, 상측 방전전극(112)들 및 하측 방전전극(122)들에 전압이 인가되면 플로팅 전극(130)(230)들에는 유도 전압이 형성된다. 이와 같이 형성된 유도 전압에 의하여 방전셀(125)들 내부에 프라이밍 입자 등의 움직임이 활발하게 되며, 이에 따라 방전셀(125)들 내부에 하전 입자의 형성이 촉진된다. 그 결과, 어드레스방전 및 유지방전이 보다 용이하게 실행되어진다. 이렇게 실행된 유지방전에 의하여 방전 가스로부터 자외선이 방출되며, 상기 자외선에 의해 방전셀(125)들 내에 배치된 형광체층(126)들이 여기된다. 이와 같이 여기된 형광체층(126)들로부터 가시광선이 각각 발산됨으로써 화상이 구현되어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상측 방전전극과 하측 방전전극 사이에 위치한 격벽 내에서 플로팅 전극이 방전셀의 적어도 일측에 대응되게 배치됨으로써, 종래에 따른 패널에 비해 저전압으로 구동이 가능하게 되며, 이에 따른 발광 효율이 개선되는 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 상측 기판;
    상기 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판;
    상기 상측 기판의 하면에 형성된 상측 유전체층;
    상기 하측 기판의 상면에 형성된 하측 유전체층;
    상기 방전셀들을 구획하기 위하여, 상기 상측 기판과 하측 기판 사이에서 서로 교차하는 방향으로 형성되는 제1 격벽부들 및 제2 격벽부들을 구비하는 격벽;
    상기 방전셀들에 각각 배치된 형광체층들;
    상기 상측 유전체층 내에서 일 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 상측 방전전극들;
    상기 하측 유전체층 내에서 상기 상측 방전전극들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에 대응되도록 서로 이격되어 배치된 하측 방전전극들; 및
    서로 이격되도록 상기 각 방전셀마다 형성되되, 상기 각 방전셀을 둘러싸는 제1 격벽부와 제2 격벽부가 교차하는 영역들 중 적어도 하나의 영역에 배치되도록 형성된 플로팅 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 전극들은 상기 방전셀을 둘러싸는 제1 격벽부와 제2 격벽부가 교차하는 영역에 모두 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 플로팅 전극은 상기 격벽의 상하 방향으로 배치될 수 있게 막대 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 플로팅 전극이 갖는 막대 형상은 직육면체 형상이나, 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 전극은 상기 방전셀마다 독립적으로 둘러쌀 수 있도록 4각띠 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상측 방전전극은 상기 하측 방전전극과 교차하는 방향으로 연장된 버스전극과, 상기 방전셀마다 대응되도록 상기 버스 전극에 서로 이격되어 배치된 투명전극들을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 형광체층은 상기 하측 유전체층의 상면에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽의 측면은 보호층에 의해 덮여진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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