KR100648728B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유지방전에 기여하는 전극의 대향 면적을 증대시켜 발광효율을 향상시키기 위한 것으로서, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이에 배치되어 방전셀을 형성하는 격벽, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극, 상기 제2 기판에 어드레스전극과 교차하는 방향으로 형성되어 상기 방전셀의 양측에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 이들과 일정한 간격을 유지하면서 제1 기판에 형성되는 제3 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극 각각은 상기 방전셀의 양측에서 방전셀의 중심으로 돌출되는 투명전극을 포함하고, 상기 투명전극 각각은 상기 방전셀 내에서 상기 어드레스전극과 직교하는 방향의 거리보다 긴 거리를 가지는 대향 면을 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 중간전극, 투명전극, 대향 면

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본격적인 유지방전시 방전의 진행 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 유지방전 시작시 방전의 진행 상태를 도시한 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4전극 구조에서 유지방전에 기여하는 전극의 대향 면적을 증대시켜 발광효율을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 한다)은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 것으로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 우수한 표시능력을 가지고 있다.
이 PDP는 유지전극과 주사전극에 전압을 인가함으로서 이 전극들 사이에서 가스 방전을 발생시키고, 여기에 방사되는 진공자외선으로 형광체를 여기시키며, 이 형광체가 안정화되면서 발생되는 가시광으로 화상을 구현한다.
이 PDP는 격벽을 사이에 두고 유지전극과 주사전극을 구비한 전면기판과, 어드레스전극을 구비한 배면기판을 봉착함으로써, 이 격벽에 의하여 방전셀을 구획 형성하고, 이 방전셀 내에 불활성가스(일례로서 네온(Ne)과 제논(Xe)의 혼합 가스)를 충전하여 형성된다.
이 PDP는 어드레스전극에 어드레스 전압을 인가하고 주사전극에 스캔 펄스를 인가하면, 두 전극 사이에서 어드레스 방전이 일어나면서 켜질 방전셀을 선택하고 이때 벽전하를 형성하며, 이 상태에서 유지전극과 주사전극에 유지펄스를 인가하면 유지전극과 주사전극에 형성된 전자와 이온이 유지전극과 주사전극 사이에서 이동되면서 어드레스 방전시 형성된 벽전하에 의한 벽전압에 더하여 방전개시전압을 넘어서게 되면서 선택된 방전셀 내에서 유지방전을 일으킨다.
이 PDP는 전면기판에 면방전 구조를 형성하는 유지전극과 주사전극을 구비하며, 낮은 전압으로 유지방전을 일으키기 위하여 유지전극과 주사전극을 숏 갭(short gap)으로 배치하고 있다.
그러나, 이 PDP는 유지전극과 주사전극 사이에서 발생되는 진공자외선이 방전셀 내의 일부 영역에만 분포되고, 이로 인하여 방전셀 내의 일부 형광체만을 여기시키게 되므로 전체적으로 낮은 발광효율을 가지게 된다.
따라서 발광효율을 높이기 위해서는 유지전극과 주사전극 사이를 롱 갭(long gap)으로 형성하고, 이와 동시에 유지전극과 주사전극 사이에 전압을 방전 전압을 저전압으로 가능하게 할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 유지방전에 기여하는 전극의 대향 면적을 증대시켜 발광효율을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이에 배치되어 방전셀을 형성하는 격벽, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극, 상기 제2 기판에 어드레스전극과 교차하는 방향으로 형성되어 상기 방전셀의 양측에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 이들과 일정한 간격을 유지하면서 제1 기판에 형성되는 제3 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극 각각은 상기 방전셀의 양측에서 방전셀의 중심으로 돌출되는 투명전극을 포함하고, 상기 투명전극 각각은 상기 방전셀 내에서 상기 어드레스전극과 직교하는 방향의 거리보다 긴 거리를 가지는 대향 면을 포함한다.
상기에서, 격벽은 상기 어드레스전극과 나란한 방향으로 형성되는 제1 격벽부재와, 이 제1 격벽부재와 교차하도록 형성되는 제2 격벽부재를 포함하여, 격자형 방전셀을 형성한다.
상기 제1 전극과 제2 전극은 상기 방전셀의 양측에서 상기 투명전극 상에 구비되어, 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함할 수 있다.
상기 투명전극의 대향 면은 상기 방전셀 내에서 대각선 방향으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 제3 전극은 상기 제1 전극과 제2 전극의 각 대향 면과 일정 간격을 유지하면서 굴곡 형성되는 것이 바람직하다. 이 제3 전극은 상기 제2 기판에 형성되는 투명전극과, 이 투명전극 상에 형성되는 버스전극을 포함할 수 있다.
상기 투명전극의 대향 면은 상기 방전셀 내에서 대각선 방향의 직선으로 형성될 수 있고, 이 경우, 제3 전극은 상기 방전셀 내에서 상기 투명전극의 대향 면과 대향 면 사이에 이들과 평행한 대각선 방향의 직선으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 전극 및 제2 전극과 제3 전극은 유전층으로 덮여지며, 이 유전층은 MgO 보호막으로 덮여지는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.
이 도면을 참조하여 PDP를 설명하면, 본 실시예에 따른 PDP는 소정의 간격을 두고 상호 대향 배치되어 봉착되는 제1 기판(1, 이하, '배면기판'이라 한다)과 제2 기판(3, 이하, '전면기판'이라 한다)을 구비한다. 어드레스전극(5)은 배면기판(1) 상에 일 방향(y 축 방향)으로 신장 형성된다. 다수의 어드레스전극(5)들은 x 축 방향을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 제1 전극(7, 이하, '유지전극'이라 한다)과 제2 전극(9, 이하, '주사전극'이라 한다) 및 제3 전극(11, 이하, '중간전극'이라 한다)은 어드레스전극(5)과 교차하는 방향(x 축 방향)을 따라 전면기판(3) 상에 형성되고, 이 유지전극(7), 주사전극(9), 및 중간전극(11) 각각은 y 축 방향을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 격벽(13)은 전면기판(1)과 배면기판(3) 사이에 구비되어, 어드레스전극(5)과 유지전극(7)과 주사전극(9) 및 중간전극(11)에 대응하는 다수의 방전셀(15)들을 구획하여 형성한다.
상기에서, 격벽(13)은 어드레스전극(5)의 신장 방향(y 축 방향)으로 형성되는 제1 격벽부재(13a)와 서로 인접하는 제1 격벽부재(13a) 사이에서 이 제1 격벽부재(13b)와 교차하는 방향(x 축 방향)으로 배치되는 제2 격벽부재(13b)를 포함한다. 이 제1 격벽부재(13a)는 서로 이웃하는 어드레스전극(5) 사이에 대응하여 각각 배치되어, 이 어드레스전극(5)과 서로 나란한 방향을 따라 형성된다. 그리고 제2 격벽부재(13b)는 쌍으로 배치되는 주사전극(7)과 유지전극(9)에 대응하여 각각 배치되어 어드레스전극(5)들과 서로 교차하는 방향을 따라 형성된다. 이 제1 격벽부재(13a)와 제2 격벽부재(13b)가 배면기판(1)과 전면기판(3) 사이에서, 상호 교차 형성됨에 따라 제1, 제2 격벽부재(13a, 13b)와 이에 인접하는 다른 제1, 제2 격벽부재(13a, 13b)에 의하여 폐쇄형 격벽 구조를 형성하게 된다. 이 폐쇄형 격벽 구조는 도시된 바와 같이 사각형에 한정되지 않고, 육각형 또는 팔각형 등으로 변형될 수도 있다. 또한, 상기 격벽(13)은 제2 격벽부재(13b)를 구비하지 않고, 제1 격벽부재(13a)만으로 형성되어 방전셀(15)을 스트라이프형으로 형성할 수도 있다.
형광체층(17)은 상기와 같이 구획되어 방전셀(15)을 형성하는 격벽(13)의 내측면과 격벽(13)으로 둘러싸인 유전층(14) 상에 구비되는 형광체로 형성된다. 이 형광체층(17)은 플라즈마 방전에 의하여 발생되는 진공 자외선에 의하여 여기되어 안정화되면서 가시광을 발생시킨다. 또한 방전셀(15) 내에는 플라즈마 방전시 진공 자외선을 발생시키는 불활성 가스(일례로서, 네온(Ne) 및 제논(Xe)의 혼합 가스)가 충전되어 있다.
한편, 어드레스전극(5)은 유지전극(7), 주사전극(9) 및 중간전극(11)과 교차하는 방향으로 배면기판(1) 상에 y 축 방향으로 신장 형성되어 상기한 유전층(14)으로 매립되어 있다. 이 유전층(14)은 플라즈마 방전시 어드레스전극(5)을 보호하며, 어드레스방전시 벽전하를 축적한다. 이 어드레스전극(5)에 어드레스전압이 인가되고, 상기 중간전극(11)에 스캔 펄스가 인가되면, 이 두 전극(5, 11) 사이의 방전셀(15) 내에서 어드레스방전이 일어나며, 이 어드레스방전에 의하여 켜질 방전셀(15)이 선택되고, 이렇게 선택된 방전셀(15) 내에 벽전하가 형성된다.
유지전극(7)과 주사전극(9) 및 중간전극(11)은 이 방전셀(15)을 사이에 두고 전면기판(3)에 형성된다. 리셋 기간에서는 중간전극(11)에 인가되는 리셋 상승 파형과 리셋 하강 파형에 의하여 리셋방전이 일어나고, 이 리셋 기간에 이어지는 스캔 기간에서는 중간전극(11)에 인가되는 스캔 펄스 파형과 어드레스전극(5)에 인가 되는 펄스 파형에 의하여 어드레스방전이 일어나며, 그 후, 유지 기간에서는 유지전극(7)과 주사전극(9)에 인가되는 유지 전압에 의하여 유지방전이 일어난다.
이 유지전극(7), 주사전극(9) 및 중간전극(9)은 상기 어드레스전극(5)들과 교차하면서 방전셀(15)에 대응하도록 전면기판(3)에 x 축 방향으로 이어지는 구조로 형성되어 유전층(21)과 MgO 보호막(23)의 적층 구조로 매립되어 있다.
이 유지전극(7)과 주사전극(9)은 y 축 방향으로 인접하는 방전셀(15)에 공유되는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 유지전극(7) 및 주사전극(9)은 인접하는 방전셀(15)의 유지 방전에 공통적으로 작용한다. 그리고 이 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이에 중간전극(11)이 배치된다. 따라서 전면기판(3) 상에는 유지전극-중간전극-주사전극-중간전극-, ..., -중간전극-주사전극-중간전극-유지전극의 배열이 형성될 수 있다. 이 경우, 인접한 방전셀(15)사이에 형성되는 비방전 영역이 제거되므로 방전 영역이 증대되어, 방전 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시예에 도시된 바와 같이, 유지전극(7)과 주사전극(9)은 y 축 방향으로 인접하는 방전셀(15)에 각각 형성되어 각 방전셀(15)의 유지 방전에만 작용할 수도 있다. 그리고 이 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이에 중간전극(11)이 배치된다. 따라서 전면기판(3) 상에는 유지전극-중간전극-주사전극, ..., 주사전극-중간전극-유지전극의 배열이 형성될 수 있다.
상기 유지전극(7)과 주사전극(9)은 유지방전에 필요한 유지 펄스를 인가하기 위한 전극 역할을 하고, 중간전극(11)은 리셋 펄스, 스캔 펄스 파형을 인가하기 위한 전극 역할을 한다. 그러나 이 전극(7, 9, 11)들은 각각의 전극에 인가되는 전압 의 파형에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 반드시 이 작용에 국한되는 것은 아니다.
상기 유지전극(7)과 주사전극(9) 및 중간전극(11)은 각각 투명전극(7a, 9a, 11a) 또는 버스전극(7b, 9b, 11b)으로 형성될 수도 있고, 본 실시예에서와 같이 투명전극(7a, 9a, 11a)에 버스전극(7b, 9b, 11b)을 더 포함하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 투명전극(7a, 9a, 11a)은 방전셀(15) 내부에서 면방전을 일으키는 역할을 하는 것으로서, 개구율 확보를 위하여 투명한 소재로 형성되는 바, ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있으며, 버스전극(7b, 9b, 11b)은 이 투명전극(7a, 9a, 11a)의 높은 전기적 저항을 보상하여 통전성을 확보하기 위한 것으로서, Al 같은 금속으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유지전극(7) 및 주사전극(9) 각각의 투명전극(7a, 9a)은 방전셀(15)의 양측에서 방전셀(15)의 중심을 향하여 돌출 형성된다. 이 유지전극(7) 및 주사전극(9) 각각의 버스전극(7b, 9b)은 각 투명전극(7a, 9a)에 전압을 인가하도록 x 축 방향으로 각 방전셀(15)에 대응하는 일자형으로 서로 나란하게 형성된다. 또한 이 버스전극(7b, 9b)은 격벽(13)의 형상을 따라 구불구불한 형상(미도시)을 포함하여 다양한 구조로 형성될 수도 있다. 이 투명전극(7a, 9a) 각각은 방전셀(15) 내에서 서로 면 방전을 일으키기 위하여 대향하는 대향 면(7aa, 9aa)을 가진다. 이 대향 면(7aa, 9aa)의 거리는 방전셀(15) 내에서 어드레스전극(5)과 직교하는 방향(x 축 방향)의 거리(d1)보다 긴 거리(d2)로 형성되는 것이 바람직하다. 이 대향 면(7aa, 9aa)은 방전셀(15) 내에서 대각선 방향으로 형성될 수 있고, 이 대향 면(7aa, 9aa)의 거리를 증대시키기 위하여 상기 대각선 방향의 곡선(미도시) 또는 직선으로 형성될 수 있다.
중간전극(11)은 이 유지전극(7)과 주사전극(9) 각각의 투명전극(7a, 9a) 사이에 배치되며, 각 대향 면(7aa, 9aa)과 일정 간격을 유지하면서 굴곡 형성된다. 상기 대향 면(7aa, 9aa)이 방전셀(15) 내에서 대각선 방향의 직선으로 형성됨에 따라 중간전극(11)의 투명전극(11a) 및 버스전극(11b)은 상기 대향 면(7aa, 9aa)과 평행하도록 방전셀(15) 내에서 대각선 방향의 직선으로 형성되는 것이 바람직하다.
이 중간전극(11)의 투명전극(11a)은 주사전극(9)의 투명전극(9a) 대향 면(9aa)과 면 대향하면서, 도 4에 도시된 바와 같이, 유지방전 초기시, 유지방전이 진행(a)되는 거리를 증대시킨다. 이로 인하여, 중간전극(11)과 주사전극(9) 사이에는 방전 면적이 증대된다.
이 초기 유지방전에 이어, 도 5에 도시된 바와 같이 본격적인 유지방전이 일어난다. 상기 대향 면(7aa, 9aa)은 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이에서 유지방전이 진행(b)되는 거리를 증대시킨다. 이로 인하여, 유지전극(7)과 주사전극(9) 사이에는 방전 면적이 증대된다.
이 방전 면적의 증대는 방전셀(15) 내에서 보다 많은 양의 진공 자외선을 발생시키고, 이 진공 자외선이 보다 넓은 면적의 형광체층(17)을 여기시키므로 광량을 증대시켜, PDP의 발광 효율을 향상시키게 된다.
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.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 유지전극과 주사전극의 각 투명전극을 방전셀의 중심을 향하여 돌출 형성하고, 이 투명전극의 상호 대향 면을 방전셀 내에서 대각선 방향으로 형성하며, 이들 투명전극 사이에서 각 대향 면과 일정 거리를 유지하는 중간전극을 구비하여, 저전압에 의한 유지방전을 구현하고, 유지방전 초기시 중간전극과 주사전극 사이에서 방전셀의 대각선 방향으로 방전을 진행하고 이어서 본격적인 유지방전을 유지전극과 주사전극 사이에서 방전셀의 대각선 방향으로 진행하여, 유지전극과 주사전극 사이를 롱 갭으로 형성하면서 유지방전에 기여하는 유지전극 및 주사전극의 대향 면적을 증대시켜, 발광효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판의 사이에 배치되어 방전셀을 형성하는 격벽;
    상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 기판에 형성되는 어드레스전극;
    상기 제2 기판에 어드레스전극과 교차하는 방향으로 형성되어 상기 방전셀의 양측에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극; 및,
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 제3 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극과 제2 전극 각각은 상기 방전셀의 양측에서 방전셀의 중심으로 돌출되는 투명전극을 포함하고,
    상기 투명전극 각각은 상기 방전셀 내에서 상기 어드레스전극과 직교하는 방향의 거리보다 긴 거리를 가지는 대향 면을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 어드레스전극과 나란한 방향으로 형성되는 제1 격벽부재와, 이 제1 격벽부재와 교차하도록 형성되는 제2 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 제2 전극은 상기 방전셀의 양측에서 상기 투명전극 상에 구비되어, 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 신장 형성되는 버스전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명전극의 대향 면은 상기 방전셀 내에서 대각선 방향으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 제1 전극과 제2 전극의 대향면과 각각 동일한 간격을 이루면서 굴곡 형성되는 프라즈마 디스플레이 패널
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 제2 기판에 형성되는 투명전극과, 이 투명전극 상에 형성되는 버스전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명전극의 대향 면은 상기 방전셀 내에서 대각선 방향의 직선으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 방전셀 내에서 상기 투명전극의 대향 면과 대향 면 사이에 이들과 평행한 대각선 방향의 직선으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극과 제3 전극은 유전층으로 덮여지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유전층은 MgO 보호막으로 덮여지는 플라즈마 디스플레이 패널.
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