KR100658722B1 - 플라스마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널은, 제1 기판, 다수로 구획되는 방전공간을 사이에 두고 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판, 상기 방전공간 내에 형성된 형광체층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제1 전극군, 및 상기 제1 전극군으로부터 양 기판에 수직 방향으로 이격 배치되어 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제2 전극군을 포함하며, 상기 제1 전극군은 상호 이격된 다수의 제1 전극층을 포함하고, 상기 제2 전극군은 상호 이격된 다수의 제2 전극층을 포함한다.

링구조, 적층형 전극, 플라스마, 디스플레이, 전극군

Description

플라스마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널을 나타낸 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 플라스마 디스플레이 패널을 조립하여 단면을 나타낸 부분 단면도이다.

도 3은 도 1의 플라스마 디스플레이 패널에 사용된 전극의 구조를 나타낸 부분 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 제1 기판 20 : 제2 기판

22 : 유전체층 30 : 방전공간

31 : 형광체층 35 : 보호막

41 : 제1 전극군 42 : 제2 전극군

43 : 제3 전극 50 : 격벽층

51 : 제1 격벽층 52 : 제2 격벽층

411 : 제1 전극층 421 : 제2 전극층

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전공간을 둘러싸도록 형성되는 전극 구조를 갖는 플라스마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라스마 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 플라스마 디스플레이 패널에서는 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지므로, 전극의 손상이 심하게 되는 문제점이 있었기 때문에, 근래에는 면 방전 구조를 갖는 교류형 플라스마 디스플레이 패널이 일반적으로 사용되고 있다.

이러한 플라스마 디스플레이 패널은 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각이 우수하며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광받고 있다.

하지만, 플라스마 디스플레이 패널은 방전과정에서 에너지 변환 효율이 매우 낮아 플라스마 디스플레이 패널의 전체적인 에너지 이용 효율이 비교적 떨어진다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고 방전 효율을 향상시키기 위해 다양한 전극 구조가 개발되고 있으며, 방전공간을 둘러싸도록 형성되는 전극구조도 그 중에 하나이다. 그러나 상기 방전공간을 둘러싸는 전극이 비교적 두꺼운 두께로 형성될 경우 전극 의 형상에 들림, 뒤틀림 등의 변형이 일어나기 쉬우며, 이러한 전극의 변형은 불량 발생의 원인이 될 수 있다. 특히, 전극이 10㎛ 이상의 두께로 형성되면, 전극이 변형이 일어나기 쉽다.

따라서, 본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극의 변형에 의한 불량의 발생을 방지한 플라스마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널은, 제1 기판, 다수로 구획되는 방전공간을 사이에 두고 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판, 상기 방전공간 내에 형성된 형광체층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제1 전극군, 및 상기 제1 전극군으로부터 양 기판에 수직 방향으로 이격 배치되어 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제2 전극군을 포함하며, 상기 제1 전극군은 상호 이격된 다수의 제1 전극층을 포함하고, 상기 제2 전극군은 상호 이격된 다수의 제2 전극층을 포함한다.

상기 제1 전극층들 간의 이격거리 또는 상기 제2 전극층들 간의 이격거리는 상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군의 이격거리보다 작은 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군의 이격거리는 상기 제1 전극층들 및 상기 제2 전극층들 간의 이격거리보다 1.5배 이상 큰 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널은 상기 제1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 형성되어 상기 다수의 방전공간을 구획하는 격벽층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 격벽층은 상기 제1 기판과 인접한 제1 격벽층과 상기 제2 기판과 인접한 제2 격벽층을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군은 상기 격벽층 내에 형성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 격벽층은 유전체로 형성된 것이 바람직하며, 상기 격벽층의 측면은 보호막에 의해 덮인 것이 바람직하다.

그리고 상기 격벽층은 다수의 유전체막이 적층되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군은 다수의 금속막이 적층되어 형성될 수 있다.

상기 제1 전극군의 다수의 상기 제1 전극층들 사이 및 상기 제2 전극군의 다수의 상기 제2 전극층들 사이에는 유전층이 개재되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 플라스마 디스플레이 패널은 상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군 중에서 적어도 어느 하나의 전극군과 교차하는 방향으로 신장 형성되고, 상기 양 기판에 수직 방향으로 상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군과 이격 배치되는 제3 전극을 더 포함할 수 있다.

상기 방전공간은 원 통, 타원 통, 및 다각형 통 중에서 어느 하나로 형성된 것이 바람직하다.

이에, 전극의 변형에 의한 불량의 발생을 방지할 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면에서는, 링구조의 전극을 갖는 플라스마 디스플레이 패널이 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 본 발명에 따른 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널은 제1 기판(10), 다수로 구획되는 방전공간(30)을 사이에 두고 제1 기판(10)과 대향 배치된 제2 기판(20), 방전공간(30) 내에 형성된 형광체층(31), 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에서 방전공간(30)을 적어도 일부 둘러싸는 제1 전극군(41), 및 제1 전극군(41)으로부터 양 기판(10, 20)에 수직한 방향으로 이격 배치되어 방전공간(30)을 적어도 일부 둘러싸는 제2 전극군(42)을 포함한다. 또한, 방전공간(30)을 구획하는 격벽층(50) 및 양 기판(10, 20)에 수직한 방향으로 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)과 이격 배치되는 제3 전극(43)을 더 포함한다. 그리고 도시하지는 않았으나, 방전공간(30)에 충전된 방전가스도 포함한다.

도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널(10)의 구조를 상세히 설명한다.

제1 기판(10) 및 제2 기판(20)은 유리 등과 같은 절연성 재질로 만들어진다. 본 실시예에서 제1 기판(10)은 전면 기판이 되고 제2 기판(20)은 배면 기판이 된다.

격벽층(50)은 제1 기판(10)에 인접한 제1 격벽층(51)과 제2 기판(20)에 인접한 제2 격벽층(52)을 포함한다. 제1 격벽층(51)의 내부에는 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)을 배치하며, 이때 제1 격벽층(51)은 유전체로 형성한다. 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)이 내부에 배치된 제1 격벽층(51)을 유전체로 형성함으로써, 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)이 방전 시에 직접 통전되는 것을 방지하고, 양이온 또는 전자가 전극들에 직접 충돌하는 것을 방지하여 전극들의 손상을 방지하며, 벽 전하를 형성 및 축적할 수 있다. 또한, 유전체로 형성된 제1 격벽층(51)은 보호막(35)에 의해 덮인다.

보호막(35)은 유전체로 만들어진 제1 격벽층(51)을 보호하며, 높은 이차전자 방출계수를 요구된다. 이차전자 방출계수가 높을수록 방전개시전압을 낮출 수 있기 때문이다. 한편, 본 실시예에서 보호막(35)은 가시광의 투과성을 가질 필요는 없다. 보호막(35)의 일례로써, 가시광 비투과성 MgO는 가시광 투과성 MgO에 비하여 훨씬 높은 이차전자 방출계수(secondary electron emission coefficient) 값을 가지며, 따라서 방전개시전압을 더욱 낮출 수 있다.

제1 격벽층(51)은 다수의 유전체막을 적층하여 형성하며, 제2 격벽층(52)은 유전체 페이스트로 후막의 유전층을 형성하고 샌드 블라스트(sand blaster)공정을 통해 패터닝함으로써 형성할 수 있다.

격벽층(50)에 의해 구획되는 방전공간(30)은 원형 통, 타원형 통, 또는 다각 형 통 등과 같이 다양한 형상으로 형성 가능하며, 본 실시예에서는 원형 통으로 형성되는 방전공간(30)을 예시하고 있다. 즉, 격벽층(50)은 다수의 방전공간(30)을 형성할 수 있는 한, 다양한 패턴과 방법으로 형성될 수 있다.

방전공간(30)은 진공자외선(VUV)을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(35)을 가지고, 플라스마 방전으로 진공자외선(VUV)을 발생시킬 수 있도록 방전가스(일례로 네온(Ne)과 제논(Xe) 등을 포함하는 혼합가스)를 충전하고 있다.

형광체층(35)은 제2 격벽층(52)의 측면 및 제2 기판(20) 상에 형성된다. 이와 같이 형광체층(35)이 배치되는 경우에는, 형광체층(35)은 방전공간(30) 내부에서 진공자외선을 흡수하여 제1 기판(10) 쪽으로 가시광을 반사시키는 반사형 형광체로 형성된다. 이러한 형광체층(35)의 배치는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 형광체층(35)은 제1 기(10) 상에 배치되거나 그 밖에 다양한 위치에 배치될 수 있으며, 이에 따라 투과형 형광체로 형성되거나 반사형 형광체와 투과형 형광체가 혼용될 수도 있다.

제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)은 각각 상호 이격된 다수의 제1 전극층(411) 및 다수의 제2 전극층(421)으로 형성된다. 이때, 제1 전극층들(411) 및 제2 전극층들(421) 간의 이격거리(A)는 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)의 이격거리(B)보다 작도록 형성된다. 여기서, 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)의 이격거리가 제1 전극층들(411) 및 제2 전극층들(421) 간의 이격거리보다 1.5배 이상 크도록 형성한다.

제1 전극층(411) 및 제2 전극층(421)은 다수의 금속막을 적층하여 형성한다. 제1 전극층(411) 및 제2 전극층(421)은 다수의 유전체막을 적층하여 형성되는 제1 격벽층(51)과 함께 형성할 수 있다. 즉, 전극층들(411, 421)의 일부를 이루는 금속막과 제1 격벽층(51)의 일부를 이루는 유전체막이 하나의 시트(sheet)로 형성되고, 이러한 시트들이 다수 적층되면서, 전극층들(411, 421)들로 이루어진 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)과 제1 격벽층(51)이 형성되는 것이다.

이와 같이, 종래에는 하나의 전극으로 형성되었던 것을 다수의 전극층(411, 421)으로 이루어진 전극군(41, 42)으로 형성함으로써, 다수의 금속막을 적층하여 두터운 하나의 전극으로 형성할 경우 발생할 수 있는 전극의 변형 및 이로 인한 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 각 전극군(41, 42) 간의 이격 거리(B)를 이 전극군(41, 42)들을 이루는 전극층들(411, 421) 간의 이격 거리(A)보다 더 크게 함으로써, 플라스마 디스플레이 패널의 구동특성에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.

제3 전극(43)은 단일 전극층으로 형성되며, 제2 기판(20) 상에 형성된다. 그리고 제3 전극(43)을 덮는 별도의 유전체층(22)을 더 포함한다.

제1 전극군(41), 제2 전극군(42) 및 제3 전극(43)은 알루미늄, 구리, 및 은 등과 같이 통전성이 우수한 도전성 금속으로 형성된다.

도 3을 참조하여 제1 전극군(41), 제2 전극군(42), 및 제3 전극(43)의 구조를 상세히 설명하면, 제1 전극군(41) 및 제2 전극군(42)은 일 방향으로 배열되는 방전공간(30)을 따라 신장되며, 제3 전극(43)은 상기 일 방향과 교차하는 다른 일 방향으로 배열되는 방전공간(30)을 따라 신장된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 플라스마 디스플레이 패널은 3전극 구조를 가지지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제3 전극(43)을 생략한 2전극 구조를 가질 수도 있다. 이 경우에는 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)이 서로 교차하는 방향으로 신장되어야 하며, 둘 중에서 어느 하나의 전극군이 어드레스 전극의 역할을 하게 된다.

본 실시예에서는 제3 전극(43)이 어드레스 전극의 역할을 하며, 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)은 공통 전극과 주사 전극의 역할을 하게 된다. 이때, 어드레스 전극의 역할을 하는 제3 전극(43)과 주사 전극의 역할을 하는 제2 전극군(42)은 서로 교차하는 방향으로 형성되어야 한다.

본 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널에 있어서, 하나의 예시적인 방전과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부의 전원로부터 제3 전극(43)에 어드레싱 펄스가 인가되고 제2 전극군(42)에 스캔 펄스가 인가되어 3 전극(43)과 제2 전극군(42) 사이에 소정의 어드레스전압이 인가되면, 발광될 방전공간(30)이 선택된다. 선택된 방전공간(30)의 제2 전극군(42) 상에 벽 전하(wall charge)가 축적된다. 이 기간을 어드레싱 방전기간이라 한다. 이와 같이, 하나의 방전공간(30)을 어드레싱 하기 위해서는 어드레스 전극의 역할을 하는 제3 전극(43)과 주사 전극의 역할을 하는 제2 전극군(42)은 상호 교차하는 방향으로 연장되어야 한다. 이때, 제3 전극(43)이 제2 전극군(42)과 가깝게 배치하게 되면, 어드레스 방전전압을 낮출 수 있고 어드레스 방전마 진을 더욱 확보할 수 있어 방전효율이 향상된다.

다음, 제1 전극군(41)에 양(+)의 전압이 인가되고, 제2 전극군(42)에 이보다 상대적으로 낮은 전압이 인가되면, 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42) 사이에 인가된 전압차이에 의해 벽 전하가 이동하게 된다. 이 벽 전하가 이동하여 방전공간(30) 내의 방전가스 원자와 충돌하면서 방전을 일으켜 플라스마를 생성시키고, 이러한 방전은 상대적으로 강한 전계가 형성되는 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)의 서로 가까운 부분, 즉 제1 격벽층(51)의 측면으로부터 발생하게 된다. 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42) 사이의 전압차를 여전히 크게 유지시키면서 시간이 경과하면, 전술한 제1 격벽층(51)의 측면에서 형성된 전계가 점차 강하게 집중되어 방전공간(30) 전체로 방전이 확산된다. 이와 같이, 충분히 확산된 플라스마 방전에 의해 발생된 진공자외선(VUV)이 형광체층(35)과 충돌하여 소정의 색을 갖는 가시광을 발생시키게 된다.

이러한 방전이 형성된 후에 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 전압차이가 방전전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽 전하가 방전공간(30)에 형성된다. 이때, 제1 전극군(41)과 제2 전극군(42)에 인가된 전압의 극성을 바꾸어 주면, 벽 전하의 도움을 받아 방전이 다시 발생하게 된다. 이와 같은 과정을 반복하면서 방전을 안정적으로 발생시키게 된다. 즉, 어드레스 방전으로 선택된 방전공간(30)에서 공통 전극인 제1 전극군(41)과 주사 전극인 제2 전극군(42)은 각각에 교호적으로 인가되는 유지 펄스에 의하여 유지 방전을 일으켜 화상을 구현하게 된다. 이 기간을 유지 방전 기간이라 한다.

본 발명에서 방전은 반드시 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 범위 내에서 다양한 방전이 가능하다.

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 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전극의 변형에 의한 불량의 발생을 방지한 플라스마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

즉, 다수의 전극층으로 이루어진 전극군을 사용하여 단일 전극층으로 이루어진 전극에서 일어날 수 있는 전극의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 각 전극군 간의 이격 거리를 이 전극군을 이루는 전극층들 간의 이격 거리보다 더 크게 함으로써, 플라스마 디스플레이 패널의 구동특성에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.

Claims (13)

1. 제1 기판,

   다수로 구획되는 방전공간을 사이에 두고 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판,

   상기 방전공간 내에 형성된 형광체층,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제1 전극군, 및

   상기 제1 전극군으로부터 양 기판에 수직 방향으로 이격 배치되어 상기 방전공간을 적어도 일부 둘러싸는 제2 전극군

   을 포함하며,

   상기 제1 전극군은 상호 이격된 다수의 제1 전극층을 포함하고,

   상기 제2 전극군은 상호 이격된 다수의 제2 전극층을 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 전극층들 간의 이격거리 또는 상기 제2 전극층들 간의 이격거리는 상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군의 이격거리보다 작은 플라스마 디스플레이 패널.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군의 이격거리는 상기 제1 전극층들 및 상기 제2 전극층들 간의 이격거리보다 1.5배 이상 큰 플라스마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되어 상기 다수의 방전공간을 구획하는 격벽층을 더 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
5. 제4항에 있어서,

   상기 격벽층은 상기 제1 기판과 인접한 제1 격벽층과 상기 제2 기판과 인접한 제2 격벽층을 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
6. 제4항에 있어서,

   상기 제1 전극군과 상기 제2 전극군은 상기 격벽층 내에 형성된 플라스마 디스플레이 패널.
7. 제6항에 있어서,

   상기 격벽층은 유전체로 형성된 플라스마 디스플레이 패널.
8. 제7항에 있어서,

   상기 격벽층의 측면은 보호막에 의해 덮인 플라스마 디스플레이 패널.
9. 제7항에 있어서,

   상기 격벽층은 다수의 유전체막이 적층되어 형성된 플라스마 디스플레이 패널.
10. 제1항에 있어서,

    상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군은 다수의 금속막이 적층되어 형성된 플라스마 디스플레이 패널.
11. 제1항에 있어서,

    상기 제1 전극군의 다수의 상기 제1 전극층들 사이 및 상기 제2 전극군의 다수의 상기 제2 전극층들 사이에는 유전층이 개재되는 플라스마 디스플레이 패널.
12. 제1항에 있어서,

    상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군 중에서 적어도 어느 하나의 전극군과 교차하는 방향으로 신장 형성되고, 상기 양 기판에 수직 방향으로 상기 제1 전극군 및 상기 제2 전극군과 이격 배치되는 제3 전극을 더 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
13. 제1항에 있어서,

    상기 방전공간은 원 통, 타원 통, 및 다각형 통 중에서 어느 하나로 형성된 플라스마 디스플레이 패널.

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