KR100669469B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100669469B1
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허민
김재록
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광효율을 향상시키는 전극 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 각 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 어드레스 전극, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되고, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 방향으로 측정되는 폭이 상기 방전셀의 에지부보다 상기 방전셀의 중심부에서 더 크게 형성된다.
대향 방전, 전류 밀도, 발광 효율

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 방전셀의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 결합한 상태의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광효율을 향상시키는 전극 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display pane)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(Vacuum UltraViolet,VUV)이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로, 색 재현력이 우수하고 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다. 또한, LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 가지므로 차세대 산업용 평판 디스플레이 및 가정용 TV 디스플레이로 각광받고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 1970년대부터 오랜 기간에 걸쳐 발전하여 왔는데, 현재 일반적으로 알려져 있는 구조는 3 전극 면 방전형 구조이다. 3 전극 면 방전형 구조는 동일 면상에 위치한 두 개의 전극을 포함한 1개의 기판과, 이 기판으로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스 전극을 포함한 또 다른 기판으로 이루어진다. 그리고, 이 한 쌍의 기판 사이에 방전가스가 충전되고, 양 기판이 봉입 된다.
일반적으로 방전의 유무는 각 라인에 연결되어 독립적으로 제어되는 주사 전극과, 이 주사 전극에 대향하고 있는 어드레스 전극의 방전에 의해 결정된다. 또한, 휘도를 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 두 전극군(群), 즉 유지 전극 및 주사 전극에 의해 이루어진다.
그리고, 유지 방전에 의해 생성된 플라즈마로부터 진공 자외선이 방출되고, 이 진공 자외선은 형광체에 충돌하게 된다. 이때, 진공 자외선은 여기 상태의 제논(Xe) 기체가 안정 상태로 전이될 때 발생하게 되는데, 발광 효율은 진공 자외선 효율에 비례하기 때문에, 발광 효율을 향상시키기 위해서는 여기 상태의 제논 기체가 많이 생성되어야 한다. 그리고, 여기 상태의 제논 기체는 제논 기체와 전자의 충돌로 인해 생성되기 때문에, 결과적으로 발광 효율을 향상시키기 위해서는 제논 기체를 여기시킬 수 있는 에너지를 갖는 전자를 충분히 생성시켜야 한다. 하지만, 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마 내의 전자들 중, 제논 기체를 여기시키는데 기여하기 보다는 격벽과의 충돌 등 다른 원인에 의해 손실되는 전자들의 비율이 상당하며, 이로 인해 발광 효율이 감소되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 대향 방전 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전셀 중심부에 대응하는 위치의 유지 전극 및 주사 전극의 폭을 방전셀 에지부보다 더 두껍게 형성함으로써 발광 효율을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 각 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 어드레스 전극, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되고, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 방향으로 측정되는 폭이 상기 방전셀의 에지부보다 상기 방전셀의 중심부에서 더 크게 형성된다.
또한, 상기 제1 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 제1 격벽층을 더 포함하고, 상기 제1 격벽층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 격벽부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 제2 격벽층을 더 포함하고, 상기 제2 격벽층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제3 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제4 격벽부재를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1 격벽부재 및 상기 제2 격벽부재에 의해 제1 방전공간이 형성되고, 상기 제3 격벽부재 및 상기 제4 격벽부재에 의해 상기 제1 방전공간에 대향하는 제2 방전공간이 형성되며, 상기 제1 방전공간 및 상기 제2 방전공간에 의해 각 방전셀이 구획될 수 있다.
상기 제1 방전공간에는 반사형 형광체가 형성되고, 상기 제2 방전공간에는 투과형 형광체가 형성될 수 있다.
한편, 상기 어드레스 전극은 제2 기판상에 형성되고, 상기 제2 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 배치될 수 있다.
상기 어드레스 전극은 각 방전셀의 중심을 향해 돌출하는 확대 전극을 포함하고, 상기 확대 전극은 투명 전극으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 어드레스 전극은 상기 제1 기판상에 형성되고, 상기 각 방전셀의 내부를 지나도록 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열되며,상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 외면에 유전층이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 방향으로 측정되는 상기 유전층의 두께는 상기 방전셀의 중심부보다 상기 방전셀의 에지부에서 더 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극의 외면에 형성된 유전층과 상기 제2 전극의 외면에 형성된 유전층 사이의 간격은, 상기 방전셀의 중심부와 상기 방전셀의 에지부에서 동일하게 형성될 수 있다.
상기 유전층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 유전층부와, 이 제1 유전층부와 교차하면서 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 유전층부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 각 방전셀의 중심부에 대응하는 위치에서 각 방전셀의 중심부를 향해 확장되는 확장부를 포함할 수 있다.
상기 확장부의 평면 형상은 직사각형으로 형성될 수 있다.
상기 제2 방향으로 측정되는 상기 확장부의 폭은, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극측으로부터 상기 방전셀의 중심부를 향하면서 더 좁아지게 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 확장부의 평면 형상은 사다리꼴 및 호(弧)상등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 확장부는 상기 제1 방향으로 연장하는 상기 방전셀의 중심선에 대해 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 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 참조 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 기본적으로 제1 기판(10, 이하 '배면기판'이라 한다)과 제2 기판(20, 이하 '전 면기판'이라 한다)이 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되며, 이 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에는 다수의 방전셀(17)들이 구획된다. 방전셀(17) 내에는 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(19)이 형성된다. 또한, 기체 방전을 일으킬 수 있도록 상기 방전셀(17)내에는 방전가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.
배면기판(10)의 전면기판(20) 대향면에는 제1 유전층(14, 이하 '배면 유전층'이라 한다)이 형성되고, 이 배면 유전층(14)상에는 다수의 제1 방전공간(18)을 구획하는 제1 격벽층(16)이 형성된다. 본 실시예에서는 제1 격벽층(16)이 배면 유전층(14)상에 형성되지만, 배면 유전층(14)을 형성하지 않고 배면기판(10)상에 제1 격벽층(16)이 직접 형성될 수도 있다. 또한, 배면기판(10)을 제1 방전공간(18)에 대응하는 형상으로 식각하여 제1 격벽층(16)을 형성할 수도 있다. 이 경우 제1 격벽층(16)과 배면기판(10)은 동일 재료로 형성된다.
제1 격벽층(16)은 제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)를 포함한다. 제1 격벽부재(16a)는 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 벋어 형성되고, 제2 격벽부재(16b)는 제1 격벽부재(16a)와 교차하는 제2 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성된다. 이들 제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)에 의해 제1 방전공간(18)이 구획된다. 이러한 격벽 구조는 상기 설명한 구조에 한정되는 것은 아니며, 제1 방향과 나란한 격벽 부재로만 이루어지는 스트라이프형 격벽 구조도 본 발명에 적용될 수 있고, 제2 방전공간을 구획하는 다양한 형상의 격벽 구조도 가능하며 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 전면기판(20)의 배면기판(10) 대향면에는 어드레스 전극(22)들이 제1 방향을 따라 벋어 형성된다. 이들 어드레스 전극(22)은 서로 소정의 간격을 유지하면서 나란하게 형성된다. 그리고, 이 어드레스 전극(22)을 덮으면서 전면기판(20)상에 제2 유전층(24, 이하 '전면 유전층'이라 한다)이 형성되고, 이 전면 유전층(24)상에는 제1 전극(25, 이하 '유지 전극'이라 한다) 및 제2 전극(26, 이하 '주사 전극'이라 한다)이 제2 방향을 따라 벋어 형성된다.
그리고, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)에는 각 방전셀(17)의 중심부에 대응하는 위치에서 제1 방향으로 확대 형성되는 확대부(25a, 26a)가 구비된다.
또한, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 덮으면서 전면 유전층(24)상에 제3 유전층(28, 이하 '유전층'이라 한다)이 형성된다. 이 유전층(28)은 제1 유전층부(28a) 및 제2 유전층부(28b)를 포함한다. 제1 유전층부(28a)는 제1 격벽부재(16a)에 대응하면서 제1 방향을 따라 벋어 형성되고, 제2 유전층부(28b)는 제2 격벽부재(16b)에 대응하면서 제1 유전층부(28a)와 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성된다. 서로 교차하는 제1 유전층부(28a) 및 제2 유전층부(28b)에 다수의 제2 방전공간(21)이 형성된다.
제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)에 의해 제1 방전공간(18)이 배면기판(10)측에 구획되고, 제1 유전층부(28a) 및 제2 유전층부(28b)에 의해 제2 방전공간(21)이 전면기판(20)측에 구획되며, 이들 제1 방전공간(18) 및 제2 방전공간(21)은 서로 대응하는 형상으로 형성되어 실질적으로 하나의 방전셀(17)을 형성한다.
또한, 전면 유전층(24) 및 유전층(28)의 외면에 보호막(29)이 더 형성될 수 있으며, 기체 방전에 노출되는 유전층의 외면에 형성되는 것이 바람직하다. 보호막(29)의 예로는 MgO 보호막(29)이 사용될 수 있다. 이 MgO 보호막(29)은 기체 방전시 전리된 이온의 충돌로부터 유전층이 보호하는 역할을 수행한다. 또한, MgO 보호막(29)은 이온이 부딪혔을 때 이차전자의 방출계수도 높기 때문에 방전효율을 높일 수 있다.
한편, 방전셀(17)내에는 형광체층(19)이 형성된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 배면기판(10)측에 형성되는 제1 방전공간(18) 내에 형광체층(19)이 형성되며, 이 형광체층(19)은 반사형 형광체로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 어드레스 전극(22)이 전면기판(20)측에 형성되고 형광체층(19)이 배면기판(10)측에 형성됨으로써, 어드레스방전시 방전개시전압이 각 방전셀(17) 별로 균일하게 형성될 수 있는 장점이 있다.
즉, 종래의 3 전극 면 방전 구조에서는, 어드레스방전을 일으키는 어드레스 전극과 주사 전극 사이에 형광체층이 위치함으로써, 적색, 녹색, 및 청색 형광체층의 서로 다른 유전율 때문에 어드레스방전의 방전개시전압이 불균일한 단점이 있었다. 하지만, 본 실시예에서는, 어드레스방전을 일으키는 어드레스 전극(22) 및 주사 전극(26)이 전면기판(20)측에 구비되고, 형광체층(19)이 배면기판(10)측에 구비됨으로써, 종래의 단점이 해결될 수 있다.
또한, 어드레스 방전은 전면기판(20)측에 구비되는 어드레스 전극(22)과, 전면기판(20)과 배면기판(10) 사이에 배치되는 주사 전극(26) 사이에서 일어나기 때문에, 배면기판(10) 측에 형성되는 형광체층(19) 위에는 어드레스 방전시에 전하가 쌓이지 않게 된다. 이로 인해, 형광체층(19) 상에 전하가 쌓이면서 이온 스퍼터링에 의해 형광체 수명이 감소되는 것이 방지될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 방전셀의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 2를 참조하면, 전면기판(20)상에서 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 벋어 형성되는 어드레스 전극(22)은 버스 전극(22a) 및 확대 전극(22b)을 포함한다. 버스 전극(22a)은 제1 격벽부재(16a)에 대응하면서 제1 방향을 따라 벋어 형성되고, 확대 전극(22b)은 각 방전셀(17)에 대응하면서 이 버스 전극(22a)으로부터 각 방전셀(17)의 중심을 향해 확대 형성된다.
이 경우, 확대 전극(22b)은 전면기판(20)의 개구율 확보를 위해 투명 전극, 일례로 ITO(Indium Tin Oxide) 전극으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 확대 전극은 직사각형의 평면형상을 갖도록 형성되어 있지만, 다른 평면 형상을 갖는 확대 전극도 본 실시예에 적용될 수 있다. 예컨대, 주사 전극(26)에서 유지 전극(25) 방향으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 감소하는 삼각형 형상의 확대 전극도 본 실시예에 적용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 이 투명 전극의 높은 저항을 보상하여 통전성을 좋게 하기 위해, 버스 전극(22a)은 금속전극으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 버스 전극(22a)은 제2 방향(도면의 x 축 방향)으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계를 지나면서 서로 나란하게 형성되기 때문에, 금속전극으로 형성되더라도 전면기판(20)의 개구율을 떨어뜨리지 않는 장점이 있다.
한편, 어드레스 전극(22)과 교차하는 방향으로 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 형성된다. 본 실시예에서 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 제1 방향(도면의 y 축 방향)으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계를 지나면서 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 교대로 형성된다. 주사 전극(26)은 어드레스 전극(22)과 상호 작용하여 어드레스 기간에서 어드레스 방전을 일으킨다. 이 어드레스 방전에 의해 켜질 방전셀(17)들이 선택된다. 유지 전극(25)은 주로 주사 전극(26)과 상호 작용하여 유지 기간에서 유지방전을 일으킨다. 이 유지방전에 의해 전면기판(20)을 통해 화상이 표시된다. 그러나, 각 전극에 인가되는 방전 전압에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 이에 한정될 필요는 없다.
한편, 이 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)중 적어도 어느 하나에는 확대부(25a, 26a)가 구비된다. 본 실시예에서는 유지 전극(25) 및 주사 전극(26) 양자에 모두 확대부가 구비되는 구조가 예시되어 있다. 즉, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 각 방전셀(17)의 중심부에 대응하는 위치에 각각 확대부(25a, 26a)가 형성된다. 이들 확대부(25a, 26a)는 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 돌출 형성된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 제1 방향으로 이웃하는 한 쌍의 방전셀(17)들에 의해 공유되며, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)에 각각 형성되는 확대부(25a, 26a)는 상기 한 쌍의 방전셀(17)들의 중심을 향해 확대 형성된다.
이와 같이, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 각 방전셀(17)의 중심부에 확대부(25a, 26a)가 형성됨으로써, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 제1 방향 으로 측정되는 폭이 방전셀(17)의 에지부보다 방전셀(17)의 중심부에서 더 크게 형성된다. 즉, 방전셀(17)의 중심부에 대응하는 위치에서 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 제1 방향으로 측정되는 폭의 크기를 W1 이라 하고, 방전셀(17)의 에지부에 대응하는 위치에서 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 제1 방향으로 측정되는 폭의 크기를 W2 라고 할 때, W1은 W2 보다 크게 형성된다.
W1 이 W2 보다 크게 형성됨으로써, 롱갭 방전을 일으키는 대향 전극 구조에서 방전셀의 중심부에 보다 강한 방전이 일어나게 되고, 방전셀 중심부에서의 전자 밀도를 향상시킬 수 있게 되어, 발광 효율이 향상될 수 있다. 이와 같이, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)에 확대부(25a, 26a)가 형성됨으로써 발광 효율이 향상되는 작용 및 효과에 대해서는 추후 도 4를 참조해서 상세히 설명한다.
또한, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 금속전극으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 제1 방향으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계에 유지 전극(25), 주사 전극(26)이 배치되므로, 이들 전극들이 금속으로 형성되어도 개구율 저하가 방지될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 결합한 상태의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부분 단면도이다.
도 3을 참조하면, 어드레스 전극(22)을 덮는 전면 유전층(24)상에 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 형성된다. 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 전면 기판(20)으로부터 멀어지는 방향으로 배면 기판(10)을 향해 돌출되어 그 사이에 공간을 두고 서로 대향하도록 형성된다. 또한, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극 (26)의 횡단면은 기판(10, 20)에 수직한 방향(z 축 방향)으로의 길이가 기판(10, 20)에 평행한 방향(y 축 방향)으로의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 전면기판(20) 면으로부터의 높이가 더 높게 형성될 수 있다. 이렇게 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 높이를 높임으로써, 고정세 디스플레이를 구현하기 위해 방전셀의 평면방향 크기가 감소되어야 할 경우에도 그 크기의 감소량이 보상될 수 있다. 또한, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향면의 면적을 증가시킴으로써, 면 방전 구조에 비해 더욱 높은 발광효율이 얻어질 수 있다.
그리고, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26) 외면에는 유전층(28)이 형성된다. 이 유전층(28)과, 어드레스 전극(22)을 덮는 전면 유전층(24)은 서로 같은 물질로 이루어질 수 있으며, 기체 방전시 생성되는 전하들의 충돌로부터 각 전극들을 보호하는 역할을 수행한다. 또한, 어드레스 방전시 전면 유전층(24) 및 유전층(28)상에는 벽전하가 축적될 수 있으며, 이렇게 축적된 벽전하들은 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 유지방전시 방전개시전압을 낮추는 역할을 수행한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 4를 참조하면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 방전셀(17) 중심부에 대응하는 위치에 직사각형 형상의 확대부(25a, 26a)가 형성되고, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 외면에 형성된 유전층(28)의 두께는 방전셀(17)의 중심부보다 방전셀(17)의 에지부에서 더 두껍게 형성된다. 즉, 방전셀(17)의 중심부에서 제1 방향(도면의 y축 방향)으로 측정되는 제2 유전층부(28b)의 두께를 W3 라 하고, 방전셀(17)의 에지부에서 제1 방향으로 측정되는 제2 유전층부(28b)의 두께를 W4 라고 하면, W4는 W3 보다 더 두껍게 형성된다. 이로 인해, 유지 전극(25)의 외면에 형성된 제2 유전층부(28b)와 주사 전극(26)의 외면에 형성된 제2 유전층부(28b) 사이의 간격이 방전셀 중심부와 방전셀 에지부에서 서로 동일하게 형성되며, 이와 같은 확대부 및 유전층의 구조에 의해 발광 효율이 향상될 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 발광 효율은 진공 자외선 효율에 비례하게 되고, 이 진공 자외선 효율은 제논 기체와 전자와의 충돌에 의해 여기된 제논 기체가 많이 생성될수록 증가하게 된다. 따라서, 여기된 제논 기체를 많이 생성시킬 수 있도록 하기 위해서는 전자 밀도를 향상시켜야 한다. 하지만, 방전셀(17)의 에지부, 즉 제1 유전층부(28a) 근방에서 생성된 전자들은 이 제1 유전층부(28a)와의 충돌에 의해 상당 부분 손실된다. 이로 인해, 전자 밀도가 감소하게 되고, 전자들이 제논 기체를 여기시키는데 기여하지 못하게 되어 발광 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
하지만, 본 실시예에 따르면 확대부(25a, 26a)가 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)에 구비됨으로써, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 방전셀(17) 중심부에 대응하는 위치에서 제1 방향(도면의 y축 방향)으로 측정되는 폭이 방전셀(17) 에지부에서 측정되는 폭보다 더 크게 형성된다. 즉, 방전셀(17) 중심부에서 서로 대향하는 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 간격이 방전셀(17) 에지부에서 서로 대향하는 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 간격보다 더 짧게 형성된다.
한편, 서로 대향하는 유전층 사이의 간격이 동일한 경우, 유전층으로 덮여진 전극들 사이에서 일어나는 방전은 각 전극을 덮는 유전층의 두께가 얇을수록 방전 전류가 높아진다. 따라서, 본 실시예의 경우에는, 방전셀(17) 중심부에서 서로 대향하는 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 간격이 방전셀(17) 에지부에서보다 더 짧을 뿐만 아니라, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 덮고 있는 유전층, 구체적으로는 제2 유전층부(28b)의 두께도 방전셀(17) 에지부보다 방전셀(17) 중심부에서 더 얇게 형성되기 때문에, 방전셀(17) 중심부에서 더욱 강한 방전이 일어나게 되고, 방전셀(17) 에지부에서는 약한 방전이 일어나거나 방전이 일어나지 않게 된다. 이렇게, 방전셀(17) 중심부에서 강한 방전이 일어나게 되면, 방전셀(17) 중심부에서의 전자 밀도가 향상되고, 상대적으로 방전셀(17) 에지부에서의 전자 밀도는 감소하게 된다. 그리고, 방전셀(17) 에지부에서의 전자 밀도가 감소함에 따라, 방전셀(17) 에지부에서의 전자의 손실, 즉 제1 유전층부(28a)와의 충돌로 인한 전자의 손실이 감소되어, 발광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 확장부(25a, 26a)는 제1 방향으로 연장하는 각 방전셀의 중심선 L 에 대해서 대칭적으로 형성된다. 이와 같이, 확장부(25a, 26a)가 각 방전셀의 중심선 L 에 대해 대칭되게 형성됨으로써, 서로 대향하는 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 방전셀(17)의 중심부에서 더욱 효율적으로 방전을 일으킬 수 있게 되고, 방전셀(17)의 중심부에서 전자 밀도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 설명한다. 각 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제1 실시예에서 설명한 플라즈마 디스플레이 패널과 구성 및 작용이 서로 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 5를 참조하면, 확장부(225a, 226a)의 평면 형상은 사다리꼴로 형성된다. 그리고, 제2 방향(도면의 x축 방향)으로 측정되는 확장부(225a, 226b)의 폭은, 유지 전극(225) 및 주사 전극(226) 측으로부터 방전셀(17)의 중심부를 향하면서 더 좁아지도록 형성된다. 즉, 유지 전극(225) 및 주사 전극(226)측에서 측정되는 확장부(225a, 226a)의 폭을 W5 라 하고, 방전셀(17)측에 인접하여 측정되는 확장부(225a, 226a)의 폭을 W6 라고 하면, W5 가 W6 보다 더 크게 형성된다. 따라서, 방전셀(17)의 중심부에서 제1 방향으로 측정되는 유지 전극(225) 및 주사 전극(226)의 폭이 방전셀(17) 에지부에서 측정되는 유지 전극(225) 및 주사 전극(226)의 폭보다 더 크게 형성된다. 이로 인해 방전셀(17)의 중심부에서 더욱 강한 방전이 일어나게 되고, 발광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 유지 전극(225) 및 주사 전극(226)측에서 제2 방향으로 측정되는 확장부(225a, 226a)의 폭(W5)은 제2 방향으로 측정되는 방전 공간의 폭과 서로 동일하게 형성된다. 이와 같이, 실질적으로 방전이 일어나도록 대향 배치되는 유지 전극(225) 및 주사 전극(226)측에 확장부(225a, 226a)가 형성됨으로써, 방전셀(17)의 중심부에서 전자 밀도를 향상시키면서, 방전 공간 전체를 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제2 실시예와 마찬가지로 확장부(325a, 326a)의 평면 형상은 사다리꼴로 형성된다. 그리고, 제2 방향(도면의 x축 방향)으로 측정되는 확장부(325a, 326b)의 폭은, 유지 전극(325) 및 주사 전극(326) 측으로부터 방전셀(17)의 중심부를 향하면서 더 좁아지도록 형성된다. 또한, 제2 실시예와 다르게, 유지 전극(325) 및 주사 전극(326)측에서 제2 방향으로 측정되는 확장부(325a, 326a)의 폭(W7)은 제2 방향으로 측정되는 방전 공간의 폭보다 더 크게 형성된다. 이와 같은 구조에 의해 방전셀(17)의 중심부에서 더욱 강한 방전이 일어나게 되고, 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전셀에서 전극의 확대부 및 유전층의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 7을 참조하면, 확장부(425a, 426a)의 평면 형상은 호(弧)상으로 형성된다. 그리고, 제2 방향(도면의 x축 방향)으로 측정되는 확장부(425a, 426b)의 폭은, 유지 전극(425) 및 주사 전극(426) 측으로부터 방전셀(17)의 중심부를 향하면서 더 좁아지도록 형성된다. 이와 같은 구조에 의해 방전셀(17)의 중심부에서 더욱 강한 방전이 일어나게 되고, 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스 전극(522)이 배면 기판(10)상에 형성된다. 즉, 어드레스 전극(522)은 배면 기판(10)상에서 제1 방향(도면의 y축 방향)을 따라 벋어 형성된다. 이들 어드레스 전극(522)은 제2 방향을 따라 방전셀의 간격에 대응하는 간격으로 연속적으로 배치된다. 즉, 어드레스 전극(522)은 제1 실시예처럼 제2 방향으로 인접하는 방전셀들의 경계를 지나도록 배치되는 것이 아니라, 제2 방향으로 인접하는 방전셀들의 내부를 지나도록 배치된다. 그리고, 이 어드레스 전극(522)을 덮으면서 배면 기판(10) 전면(全面)에 배면 유전층(514)이 형성된다.
또한, 전면 기판(20)상에는 배면 기판(10)상에 형성된 제1 격벽층(16)에 대응하는 형상으로 제2 격벽층(538)이 형성된다. 이 제2 격벽층(538)은 제1 격벽부재(16a)에 대응하면서 제1 방향으로 벋어 형성되는 제3 격벽부재(538a)와, 제2 격벽부재(16b)에 대응하면서 제2 방향으로 벋어 형성되는 제4 격벽부재(538b)를 포함한다. 이들 제3 격벽부재(538a) 및 제4 격벽부재(538b)에 의해, 제1 방전 공간(18)에 대응하는 다수의 제2 방전공간(521)이 구획되며, 이 제1 방전공간(18) 및 제2 방전공간(521)에 의해 각 방전셀이 구획된다.
상기 방전셀 내에는 형광체층(19, 519)이 형성된다. 즉, 배면 기판(10)측의 제1 방전공간(18)내에 제1 형광체층(19)이 형성되고, 전면 기판(20)측의 제2 방전공간(521)내에 제2 형광체층(519)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 배면 기판(10)측 뿐만 아니라 전면 기판(20)측에도 형광체가 형성됨으로써, 더욱 넓은 면적에 형광체가 도포될 수 있고, 발광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 제2 형광체층(519)은 전면 기판(20)측에 형성되기 때문에, 방전셀로부 터 전면 기판(20)을 향해 방사되는 가시광을 차단하지 않도록 하기 위해 투과형 형광체로 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)은 배면 기판(10)과 전면 기판(20) 사이에서 어드레스 전극(522)과 교차하는 제2 방향(도면의 x축 방향)으로 벋어 형성된다. 즉, 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)은 제1 방향(도면의 y 축 방향)으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나면서 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 교대로 형성된다.
그리고, 이들 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)의 각 방전셀 중심부에 대응하는 위치에는 확장부(525a, 526a)가 형성되고, 이들 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)을 감싸면서 유전층(528)이 형성된다. 즉, 유전층(528)은 제1 격벽부재(16a) 및 제3 격벽부재(538a)에 대응하면서 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 유전층부(528a)와, 제2 격벽부재(16b) 및 제4 격벽부재(538b)에 대응하면서 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 유전층부(528b)를 포함한다.
이들 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)은 따로 제작하여 배면 기판(10)의 제1 격벽층(16)에 결합될 수 있다. 또한, 제1 격벽부재(16a)의 높이를 제2 격벽부재(16b)보다 더 높게 형성하고, 제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)의 교차 지점에는 홈을 형성함으로써, 유지 전극(525) 및 주사 전극(526)이 상기 홈에 끼워맞춤될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 확장부(525a, 526a)의 평면 형상은 직사각형으로 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 실시예 내지 제4 실시예의 경우처럼, 확 장부(525a, 526a)의 평면 형상은 사다리꼴, 호(弧)상 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
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.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대향 방전 구조의 유지 전극 및 주사 전극에 있어서, 유지 전극 및 주사 전극의 각 방전셀 중심부에 대응하는 위치에 확장부가 구비된다. 이로 인해, 유지 전극 및 주사 전극의 방전셀 중심부에서의 폭이 방전셀 에지부에서의 폭보다 더 두껍게 형성되고, 방전셀 중심부에서 더 강한 방전이 일어나게 된다. 그리고, 방전셀 중심부에서 강한 방전이 일어남에 따라, 방전셀 중심부에서 전자 밀도가 방전셀 에지부에서보다 더 크게 되고, 방전셀 에지부에서 격벽이나 유전층과의 충돌로 인해 손실되는 전자들이 줄어들게 되어 발광 효율이 향상될 수 있다.

Claims (20)

  1. 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 각 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 어드레스 전극; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되고, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 방향으로 측정되는 폭이 상기 방전셀의 에지부보다 상기 방전셀의 중심부에서 더 크게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 제1 격벽층을 더 포함하고,
    상기 제1 격벽층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 제2 격벽층을 더 포함하고,
    상기 제2 격벽층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제3 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제4 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 격벽부재 및 상기 제2 격벽부재에 의해 제1 방전공간이 형성되고,
    상기 제3 격벽부재 및 상기 제4 격벽부재에 의해 상기 제1 방전공간에 대향하는 제2 방전공간이 형성되며,
    상기 제1 방전공간 및 상기 제2 방전공간에 의해 각 방전셀이 구획되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방전공간에는 반사형 형광체가 형성되고, 상기 제2 방전공간에는 투과형 형광체가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극은 제2 기판상에 형성되고, 상기 제2 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어드레스 전극은 각 방전셀의 중심을 향해 돌출하는 확대 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 확대 전극은 투명 전극으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극은 상기 제1 기판상에 형성되고, 상기 각 방전셀의 내부를 지나도록 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 외면에 유전층이 형성되고, 상기 제1 방향으로 측정되는 상기 유전층의 두께는 상기 방전셀의 중심부보다 상기 방전셀의 에지부에서 더 두껍게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열되고, 상기 제1 전극의 외면에 형성된 유전층과 상기 제2 전극의 외면에 형성된 유전층 사이의 간격은, 상기 방전셀의 중심부와 상기 방전셀의 에지부에서 동일하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유전층은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 유전층부와, 이 제1 유전층부와 교차하면서 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 유전층부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 각 방전셀의 내부에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 어 드레스 전극; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되고, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 각 방전셀의 중심부에 대응하는 위치에서 각 방전셀의 중심부를 향해 확장되는 확장부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 확장부의 평면 형상은 직사각형으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 방향으로 측정되는 상기 확장부의 폭은, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극측으로부터 상기 방전셀의 중심부를 향하면서 더 좁아지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 확장부의 평면 형상은 사다리꼴로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 확장부의 평면 형상은 호(弧)상으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 확장부는 상기 제1 방향으로 연장하는 상기 방전셀의 중심선에 대해 대칭적으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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