KR100669467B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP의 발광 휘도를 개선하는 기술에 관한 것으로, 서로 대향하는 전면기판 및 배면기판, 상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극, 상기 전면기판 및 배면기판의 사이 공간에 위치해서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 전면기판 상에서 서로 마주해 방전갭을 이루는 한 쌍으로 구비되는 표시전극을 포함하고, 상기 표시전극이 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 길게 연장 형성되는 라인부, 상기 라인부에서 상기 방전셀 안쪽으로 일정한 거리로 이격되어 있고, 투명한 도전성 물질로 형성되는 투명부, 상기 라인부와 상기 투명부를 연결하는 인선부를 포함하는 구성으로 이루어진다.

플라즈마, 패널, 금속전극, 라인부, 투명전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 표시전극과 격벽의 배치 관계를 보여주는 평면도이다.

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개해서 보여주는 개략적인 단면도이다.

삭제

도 4는 방전셀의 세로축 중심을 따라 인선부가 형성되는 예를 설명하는 평면도이다.

도 5는 확장부가 방전셀의 중심으로 형성되는 예를 설명하는 평면도이다.

도 6은 인선부가 방전셀의 중심으로 위치해서 확장부와 연결되는 예를 설명하는 평면도이다.

도 7은 종래 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전셀의 발광 휘도를 설명하는 도면이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시전극을 개선해서 발광 휘도를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 'PDP')은 가스방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 자외선이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 화상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 PDP는 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색 재현력이 우수하고 시야각에 따른 왜곡현상이 적다는 특성을 갖고 있다. 또한, 액정 디스플레이 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 가지므로 차세대 산업용 평판 디스플레이 및 가정용 TV 디스플레이로 각광 받고 있다.

PDP의 구조는 1970년대부터 오랜 기간에 걸쳐 발전되어 왔는데, 현재 일반적으로 알려져 있는 구조는 3전극 면방전형 구조이다. 3전극 면방전형 구조는 동일 면상에 위치한 표시전극을 포함한 1개의 기판과 이로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스전극을 포함한 또 다른 기판으로 이루어지며, 그 사이에 방전가스가 봉입된 구조이다. 일반적으로 방전의 유무는 각 라인에 연결되어 독립적으로 제어되는 주사전극과 대향하고 있는 어드레스전극의 방전에 의해 결정되고, 발광 휘도를 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 두 전극군(群)에 의해 이루어진다.

이때, PDP에서 나오는 빛을 차단하지 않기 위해서 각 방전셀을 따라서 형성되는 전극은 빛이 투과되는 투명전극으로 형성이 된다. 그런데, 투명전극 자체는 저항이 높기 때문에 이의 도전성을 보완하기 위해서 금속전극을 투명전극과 조합한다. 이때 금속전극 자체는 빛이 투과되지 못하기 때문에 방전셀에서 나오는 빛을 가리지 않도록 투명전극의 폭 방향 단부를 따라서 형성이 된다.

이를 평면적으로 보았을 때, 방전셀의 가장자리로 금속전극이 위치하여 있고, 방전셀 내부는 투명전극이 위치하는 형상을 이루게 된다. 따라서, 금속전극에 의해서 가리는 부분을 제외하고 개구를 확보할 수가 있어 방전셀의 개구율을 증대하는 효과가 있다.

그러나 이처럼 전극이 형성되는 경우에, 방전이 실질적으로 일어나는 방전갭 주변으로 투명전극이 위치하기 때문에 저항이 높아져 방전전압을 높이게 되는 문제가 발생한다. 이 경우에, 금속전극이 방전갭으로부터 멀리 이격되어 있기 때문에 실질적으로 투명전극의 도전성을 보완하지 못하게 된다.

한편, 도 7은 PDP에서 하나의 방전셀에 대한 휘도의 분포를 보여주는 도면인데, 이에 의하면 다음과 같은 특징이 있음을 알 수가 있다.

도면은 표시전극(101)과 격벽(201)만을 선택적으로 도시하였으며, 표시전극을 연장해서 도면을 기준으로 세로에는 전극에 따른 발광 휘도 분포를 나타내는 그래프를 도시하였으며, 가로에는 격벽에 따른 발광 휘도 분포를 도시하였다. 이에 따르면, 격벽에 인접하고, 방전갭(W)에 가까울수록 발광 휘도가 높게 나타나는 것 을 볼 수가 있다. 이를 통해서, 발광 휘도는 방전 세기와 발광원(형광체)에 영향을 받고 있음을 알 수가 있다.

본 발명은 이러한 점을 고려해서 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 방전셀의 개구율을 확대하고, 발광 휘도를 개선한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은,

서로 대향하는 전면기판 및 배면기판, 상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극, 상기 전면기판 및 배면기판의 사이 공간에 위치해서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층, 상기 전면기판 상에서 서로 마주해 방전갭을 이루는 한 쌍으로 구비되는 표시전극을 포함하고, 상기 표시전극이 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 길게 연장 형성되는 라인부, 상기 라인부에서 상기 방전셀 안쪽으로 일정한 거리로 이격되어 있고, 투명한 도전성 물질로 형성되는 투명부, 상기 라인부와 상기 투명부를 연결하는 인선부를 포함한다.

본 발명에서, 상기 투명부는 라인부의 연장 방향을 따라 길게 연장 형성될 수 있고, ITO, ZnO와 같은 물질로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서 인선부는 상기 라인부에서 돌출해 상기 투명부까지 연장 형성될 수 있다. 또한, 본 발명이 서로 다른 색상의 방전셀을 구획하는 세로격 벽을 포함하면, 상기 인선부는 상기 세로격벽 바로 위로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 투명부에서 상기 라인부를 향해 소정의 면적으로 돌출 형성되는 확장부를 더 구비할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 'PDP')을 보여주는 부분 분해 사시도이다. 이를 참조로 본 실시예에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도시된 바처럼, 본 실시예의 PDP는 배면기판(10)과 전면기판(20)이 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판(10, 20)의 사이공간에는 격벽(16)에 의해서 형성되는 색상별 방전셀들(18; 18R, 18G, 18B)이 구비되는 구조로 되어있다. 그리고, 방전셀(18) 내에는 자외선으로 여기되어 가시광을 방출하는 형광체층(19)이 격벽의 벽면과 그 바닥면을 따라 형성되며, 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.

전면기판(20)은 화상이 표시되도록 가시광선이 투과될 수 있는 유리와 같은 투명한 재료로 형성된다. 이 전면기판(20)의 배면기판(10) 대향면으로는 일 방향(도면의 x축 방향)을 따라 표시전극(25)들이 각 방전셀(18)에 대응하도록 형성된다. 이들 표시전극(25)은 그 기능적인 작용상 주사전극(21)과 유지전극(23)으로 구성된다. 주사전극(21)은 어드레스전극(12)과 작용해서 켜지는 방전셀을 선택하고, 유지 전극(23)은 주사전극(21)과 작용해서 선택된 방전셀에 대해서 유지방전을 일으킨다. 이처럼, 주사전극(21) 및 유지전극(23)으로 구성되는 표시전극(25)은 어드레스전극을 가로지르는 방향으로 길게 이어지는 라인부의 조합으로 형성되고, 이 라인부들은 금속전극(예, Cr, Ag 등)으로 형성된다. 이 표시전극(25)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이 표시전극(25)들은 PbO, B₂O₃, SiO₂ 등과 같은 유전체로 형성된 유전체층(28)에 의해 덮여져 매립되어 있는데, 이 유전체층(28)은 방전시 하전 입자들이 표시전극(25)들에 직접 충돌하여 이 표시전극(25)들을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들을 유도하는 역할을 한다.

그리고, 이 유전체층(28)은 산화마그네슘(MgO) 등으로 형성된 보호막(29)에 의해 덮여질 수 있는데, 상기 보호막(29)은 방전시 하전 입자들이 유전체층(28)에 직접 충돌하여 유전체층(28)을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들이 충돌하게 되면 2차 전자를 방출시켜 방전 효율을 높이는 역할을 할 수 있다.

그리고, 전면기판(20)과 대향되는 배면기판(10)으로는 어드레스전극(12)이 표시전극(25)과 교차하는 방향으로 각각 연장되며(도면의 y축 방향), 상호 이격되어진 상태에서 각 방전셀에 대응하는 형태로 배열되어 있다. 이 어드레스전극(12)들은 유전체층(14)에 의해 덮여져 매립되어 있으며, 이 유전체층(14) 위로는 격벽(16)이 소정 패턴으로 형성되어 있다.

격벽(16)은 방전이 실행되는 방전 공간인 방전셀(18)들을 구획해서 인접한 방전셀(18)들 사이의 크로스 토크(cross talk)를 방지하게 된다. 이 격벽(16)은 도시된 바에 따르면, 상호간에 이격되어 연장된 세로격벽(16b)들과, 상기 세로격벽(16b)들과 동일 평면상에 상기 세로격벽(16b)들과 교차하는 방향으로 상호간에 이격되게 연장된 가로격벽(16a)들을 구비해서 폐쇄형 구조의 방전셀(18)들을 한정하고 있다. 여기서, 세로격벽(16b)은 서로 다른 색상의 방전셀(18R, 18G, 18B)을 구획하고, 가로격벽(16a)은 방전셀을 한정한다.

본 실시예에서 이 같은 격벽 구조는 바람직한 한 형태로써 설명하는 것이므로, 어드레스전극(12) 사이로 위치하면서 이 어드레스전극(12)과 나란한 방향으로 형성되는 스트라이프형 격벽구조처럼 다양한 형상의 격벽 구조도 가능함은 물론이다.

그리고, 방전셀(18)들 내부는 방전시 발생된 자외선에 의해 여기됨으로써 가시광선을 발산하는 형광체층(19)이 형성되어 있다. 이 형광체층(19)은 도시된 바와 같이 격벽(16)의 벽면과 격벽(16)에 의해 한정된 바닥면에 걸쳐 형성된다. 이 형광체층(19)은 색표현을 위해서 적색, 녹색, 청색 형광체들 중에서 어느 하나의 형광체로서 선택되어 형성될 수 있는데, 이에 따라 적, 녹, 청색 형광체층(18R, 18G, 18B)들로 구분될 수 있다. 상기와 같이 형광체층(19)이 배치된 방전셀(18)들 내부에는 네온(Ne), 제논(Xe) 등이 혼합된 방전 가스가 채워지게 된다.

한편, 도 2는 격벽과 표시전극의 배치 관계를 설명하는 평면도이다. 이를 참조로 해서 본 실시예의 방전셀 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 일 방향(도면의 x축 방향)을 따라서 길게 가로격벽(16a)이 형성되고, 이와 교차하는 방향(도면의 y축 방향)으로는 세로격벽(16b)이 길게 형성되어 있다. 이에 따라서, 방전셀(18)은 격자형을 이루면서 PDP 전체에 걸쳐 일정하게 형성된다.

그리고, 표시전극(25)은 방전셀(18)의 위, 아래(도면의 y축 방향)에서 주사전극(21) 및 유지전극(23)이 서로 면대향하는 형태로 형성되어 있다. 이때, 이 주사전극(21) 및 유지전극(23) 각각은 금속전극(예, Ag, Cr등)을 사용해서 이루어지는데, 방전셀의 개구를 확보하기 위해서 얇은 선 모양(또는, 스트립)을 갖는 라인부와 인선부의 조합으로 형성된다. 본 실시예에서, 이 주사전극(21) 및 유지전극(23)은 서로 동일한 형태로 형성됨으로 이하에서는 주사전극(21)을 설명하는 것으로 유지전극(23)에 대한 설명을 대시한다.

주사전극(21)은 가로격벽(16a)에 인접해서 이 가로격벽(16a)이 연장되는 방향으로 길게 형성되는 라인부(211)와, 이 라인부(211)에서 방전셀 안쪽으로 연장되는 인선부(213)를 포함한다. 그리고, 방전갭(G)을 따라서는 투명전극(예, ITO, ZnO등)으로 이루어지는 투명부(215)가 더욱 형성된다. 이 투명부(215)는 인선부(213)를 통해서 라인부(211)와 연결된다.

라인부(211)는 투명부(215)와 소정의 거리(h)를 유지하면서 가로격벽(16b)의 연장 방향과 동일한 방향(또는, 어드레스전극과 교차하는 방향)으로 길게 형성된다. 이에 따라서, 라인부(211)와 투명부(215) 사이로는 빈 공간이 형성됨으로, 방전셀(18)의 개구율을 증대할 수가 있다. 이 라인부(211)는 소정의 폭을 갖는 스트립(strip)의 박막으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 인선부(213)는 라인부(211)에서 돌출해서 방전셀(18) 내부의 방전갭(G)까지 연장된다. 이 인선부(213) 역시 라인부(211)와 동일하게 스트립의 박막으로 형성된다. 또한, 방전셀의 개구를 늘리기 위해서 세로격벽(16a) 바로 위를 따라 형성될 수 있다. 이처럼 세로격벽(16a)을 따라서 인선부(213)가 위치하게 되면, 도 7을 통해서 상술한 바처럼 발광원(형광체)에 바로 인접해서 인선부(213)가 위치할 수가 있어 발광 효율을 증대시킬 수가 있게 된다.

그리고, 이 인선부(213)에 연결되어서 방전갭(G)을 따라서는 투명부(215)가 더욱 형성된다. 이 투명부(215)는 라인부(211)와 소정의 거리(h)를 유지한 채 이 라인부(211)의 연장 방향과 동일한 방향(도면의 x축 방향)으로 길게 형성된다. 이 투명부(215)는 라인부(211)와 같이 스트립 박막으로 형성된다.

한편, 도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개해서 보여주는 개략적인 단면도인데, 전면기판(20)의 하면(201)으로 표시전극이 형성된다. 이때, 라인부, 인선부, 투명부는 모두 동일한 평면, 즉 전면기판의 하면(201)으로 형성되어 있다. 금속전극으로 형성되는 라인부 및 인선부는 주지하는 바처럼 인쇄법, 포토에칭법와 같은 제조 기술을 이용해서 박막형태로 제조되고, 투명부는 증착법, 포토에칭법과 같은 제조 기술을 이용해서 형성된다.

한편, 인선부(213)는 라인부(211)에서 연장되어 그 끝이 투명부(215)에 적층되도록 패턴된다. 이에 따라서, 라인부(211)와 투명부(215)는 전기적으로 연결된다.

이처럼 투명부(215)가 인선부(213)를 매개로 라인부(211)와 전기적으로 연결 된 상태에서 방전갭(G) 주변으로 형성되기 때문에, 투명부(215)의 저항을 충분히 줄여 방전전압을 낮출 수가 있다. 더욱이, 도 7에서 설명한 바처럼, 발광 휘도가 높은 방전갭 주변을 투명전극으로 형성함으로써 방전셀 중심에서 발산되는 가시광선을 가리지 않아 발광 휘도를 더욱 개선할 수가 있다.

한편, 투명부(215)는 방전셀(18)의 중심에서 이에 대향하는 유지전극(23)의 투명부(235)와 서로 대향해서 초기의 방전을 형성하는 방전갭(G)을 형성하게 된다. 이에 따라서, 방전 초기에는 이 투명부(215, 235)를 중심으로 방전이 형성되고, 이 방전이 라인부(211, 231) 사이로 확산되면서 방전셀 전체를 이용하는 면방전을 이루게 된다.

이때, 라인부(211, 231)와 투명부(215, 235) 사이는 소정의 거리(h)로 이격되어 위치하고 있기 때문에, 이 역시 방전셀을 통해서 발산되는 가시광선을 가리지 않아 방전셀의 발광 휘도를 증대할 수가 있다.

한편, 도 2를 통해서 설명하는 방전셀 구조는 인선부가 세로격벽(16a) 위로 형성되는 실시예를 설명하였으나, 도 4에서와 같이 방전셀의 세로축(도면의 y축 방향) 중심으로 형성될 수도 있다.

이 경우에, 인선부(213)는 각 방전셀의 세로축 중심을 따라 위치해서 라인부(211)와 투명부(215)를 서로 연결하도록 형성된다.

이처럼, 서로 이격되어 있는 라인부(211)와 투명부(215)가 방전셀의 중심에서 인선부(213)로 서로 연결되면, 방전에서 생성된 프라이밍 입자(priming particle)가 이 인선부(213)를 따라 이동하면서 투명부(215, 235) 사이의 방전갭 (G)에서 형성된 방전이 라인부(211, 231)로 확장해 방전 경로가 긴 면방전을 용이하게 형성할 수 있도록 작용한다.

그리고, 본 실시예에서 표시전극(25)은 확장부(217)를 더욱 구비해서 형성될 수도 있다. 도 5는 확장부가 방전셀의 중심으로 형성되는 예를 설명하는 도면이고, 도 6은 방전셀의 세로축 중심을 따라 인선부가 형성되어서 확장부와 연결되는 예를 설명하는 도면이다.

확장부(217)는 투명부(215)에서 라인부(211)를 향해 돌출 형성되는데, 소정의 면적을 가지도록 돌출된다. 도면에서는 이 확장부(217)의 평면 형상이 사각 모양으로 돌출 형성되는 예를 도시하였다.

이처럼, 투명부(215)로 확장부(217)를 더욱 구비하게 되면, 방전 초기에서 투명부(215, 235) 사이에서 시작한 방전을 라인부(211, 231)사이의 면방전으로 쉽게 전이시킬 수 있다. 즉, 투명부(215) 사이의 방전으로 형성된 프라이밍 입자(priming particle)가 이 확장부(217) 아래로 쌓이게 되면서, 방전은 투명부(215) 사이에서 시작해 라인부(211, 231) 사이의 면방전으로 쉽게 전이가 일어나게 된다.

이상과 같이, 본 발명이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명은 상술한 바처럼 스트립 모양을 갖는 금속전극으로 형성되기 때문에 종전보다 방전셀의 개구를 크게 증대시킬 수 있다. 이때, 발광 휘도가 좋은 방전갭 주변으로는 투명전극이 형성되어서 방전셀에서 발산되는 가시광선을 가리지 않아 발광 휘도를 개선할 수 있다.

또한, 방전셀 중심으로 투명한 확장부를 더욱 형성함으로 방전갭에서 시작한 방전이 라인부 사이의 면방전으로 쉽게 전이시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 인선부가 방전갭까지 연장되어서 금속의 라인부와 도전성이 낮은 투명전극인 투명부를 서로 연결함으로 투명부의 저항을 낮쳐 방전전압을 낮추는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 서로 대향하는 전면기판 및 배면기판;

   상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극;

   상기 전면기판 및 배면기판의 사이에 위치해서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽;

   상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및,

   상기 전면기판 상에서 서로 마주해 방전갭을 이루는 한 쌍으로 구비되는 표시전극;을 포함하고,

   상기 표시전극은,

   상기 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 길게 연장 형성되는 라인부,

   상기 라인부에서 상기 방전셀 안쪽으로 일정한 거리를 두고 이격되어 있고, 투명한 도전성 물질로 형성되는 투명부,

   상기 라인부와 상기 투명부를 연결하는 인선부,

   상기 투명부에서 상기 라인부를 향해 소정의 면적으로 돌출 형성되는 확장부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 격벽이 서로 다른 색상의 방전셀을 구획하는 세로격벽을 포함하고,

   상기 인선부가 상기 라인부에서 돌출해 상기 세로격벽 위를 따라 상기 투명부까지 연장 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제1항에 있어서,

   상기 인선부가 상기 라인부에서 돌출해 상기 방전셀의 세로축 중심을 따라 상기 확장부까지 연장 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제1항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 라인부와 인선부가 금속전극으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제1항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 라인부, 인선부, 투명부가 스트립(strip)의 박막으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.

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