KR100670296B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전시 발생하는 자외선이 형광체를 효율적으로 여기 시킬 수 있도록 방전셀 구조를 변경하여 휘도를 증대시킨 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며,

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽들과, 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되는 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 전극쌍들과, 상기 전극쌍들을 덮도록 배치되는 제1유전체층과, 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하고, 상기 격벽의 측면에서 상기 방전셀 내부를 향하여 돌출되는 돌출부를 상기 격벽이 구비하고, 상기 형광체층은 적어도 상기 격벽의 돌출부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1 은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내부에 가시광이 발현되는 모습을 촬영한 사진이고,

도 2a 내지 도 2d 는 스크린 인쇄법으로 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내에 형광체층을 배치하는 공정에서 형광체가 배치되는 과정을 도시하는 단면도이고,

도 3 은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이고,

도 4 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절취한 단면을 투시하여 본 단면도이고,

도 5 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이고,

도 6 은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 플라즈마 디스플레이 패널.

114: 전극쌍 113: X 전극

112: Y 전극 117: 오목부

115: 제1유전체층 126: 방전셀

22, 130: 격벽 130b: 세로격벽

130a: 가로 격벽 130c: 돌출부

125c: 돌출부에 도포된 형광체층 125a : 격벽 측면에 도포된 형광체층

125b: 방전셀 바닥에 도포된 형광체층 26, 126: 방전셀

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전시 발생하는 자외선이 형광체를 효율적으로 여기 시킬 수 있도록 방전셀 구조를 변경하여 휘도를 증대시키는 수단을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전시 하전입자의 충돌이 빈번한 보호막의 두께를 최적화하여 수명을 증대시키고, 2차전자의 방출량을 증대시켜 발광특성을 개선시키는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스마 디스플레이 패널은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 대형화가 용이하고, 다른 평면 디스플레이 장치에 비해 상대적으로 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 각종 표시능력이 우수하여, CRT를 대체할 수 있는 장치로 각광을 받고 있다. 이러한 플라스마 디스플레이 패널에서는, 전극들간에 인가되는 직류 혹은 교류 전압에 의하여 방전가스가 충전된 방전셀 내에서 방전이 발생하고, 상기 방전가스로부터 방출되는 자외선이 형광체를 여기 시켜 가시광선을 발광시킴으로서 화상을 구현한다.

이때, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 상대적으로 고가의 장치로서, 주로 가정용 TV 수신기, 혹은 산업용 디스플레이 장치로 활용되기 때문에 충분한 휘 도를 확보하여야 한다. 이때, 충분한 휘도를 확보하기 위해서는 방전셀을 적절히 설계하여 방전량을 증가시킴과 아울러, 방전으로 발생하는 자외선이 형광체를 여기 시켜 많은 양의 가시광선이 발생할 수 있도록 형광체의 양이 충분하여야 한다.

그러나, 방전셀 내에 형광체층의 양을 증대시키는 것은 방전셀 내부의 공간을 지나치게 축소시켜 충분한 방전이 일어나지 못하게 함으로써 방전에 따른 자외선의 발생을 저감시킬 수 도 있으므로, 방전셀 내부에 형광체의 양을 증대시키는 것은 한계가 있다.

따라서, 방전양을 충분히 증대시키면서도, 방전에 의해 발생하는 자외선이 형광체를 충분히 여기시킬 수 있도록 형광체층을 배치하는 기술이 필요하나, 이는 방전셀 내부에서 일어나는 방전 및 그에 따른 자외선의 발생, 그리고, 가시광선이 발생 등을 정확히 이해하여야만 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 다음과 같은 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

첫 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동전압을 낮추면서 방전량을 증대시켜 방전에 따른 자외선 발생량을 증대시키는 것을 목적으로 한다.

두 번째로는, 방전이 발생하는 위치에 따라 형광체층의 배치를 조절하기 위한 수단을 제공함으로써 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 가시광선의 발생량을 증대시켜 휘도를 개선시키는 것을 목적으로 한다.

세 번째로는, 방전셀에서 발생하는 가시광선의 발생을 방전셀 내부에서 균일 하게 이루어 질 수 있도록 함으로써 화질을 개선시켜 고품질의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하는 격벽들과, 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되는 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 전극쌍들과, 상기 전극쌍들을 덮도록 배치되는 제1유전체층과, 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하고, 상기 격벽의 측면에서 상기 방전셀 내부를 향하여 돌출되는 돌출부를 상기 격벽이 구비하고, 상기 형광체층은 적어도 상기 격벽의 돌출부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 격벽은 일방향으로 연장되는 가로격벽과, 상기 가로격벽이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 세로격벽을 구비하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 돌출부는 상기 세로격벽의 측면 중 적어도 일부에서 돌출되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 제1유전체층은 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 형성되는 홈을 구비하는 것이 바람직하며, 이를 통해 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동전압을 낮추고 방전양을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 제1유전체층에 상기 홈이 형성되는 경우에는 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 돌출부는 상기 홈에 대응되도록 상기 방전셀 내부를 향해 돌출되는 것이 바람직하며, 이를 통해, 방전이 집중되어 자외선 발생량이 가장 많은 상기 홈 주위에 배치되는 형광체의 양을 증대시키게 되고, 그에 따라 가시광선 발생량이 증가하고, 방전셀의 가시광선의 발생이 방전셀 전체에서 균일하도록 한다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 전극쌍들은 상기 전면기판의 후방에 고정되어 배치될 수 있다. 그리고, 이때에는 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 형광체층은 상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 X 전극 및 Y 전극은 서로 평행하도록 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 X 전극 및 Y 전극이 연장되는 방향과 상기 방전셀에서 교차하도록 상기 배면기판의 전방에 고정되어 배치되는 어드레스전극들을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 상기 전극쌍들은 상기 배면기판의 전방에 고정되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 형광체층은 상기 전면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 X 전극 및 Y 전극은 서로 평행하도록 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 X 전극 및 Y 전극이 연장되는 방향과 상기 방전셀에서 교차하도록 상기 전면기판의 후방에 고정되어 배치되는 어드레스전극들을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 상기 어드레스전극들을 구비하는 경우에는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 어드레스전극들을 덮도록 배치되는 제2유전체층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 도 1을 참조하여, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 방전을 일으키는 공간인 방전셀에서 발생하는 가시광선의 발광형태를 살펴보기로 한다.

도 1에는 녹색 가시광선을 발광하는 녹색 발광 방전셀(G), 적색 가시광선을 발광하는 적색 발광 방전셀(R), 청색 가시광선을 발광하는 청색 발광 방전셀(B)이 도시되어 있다. 이때, 도 1에 도시된 이들 방전셀 내부에서 발생하는 가시광선의 분포를 보면, 방전셀의 가장자리 부분(11)에서 가시광선의 휘도가 가장 높고, 방전셀의 중심부(12)에서 가시광선의 휘도가 가장 낮은 것을 알 수 있다.

이때 화상을 구현하는 기본 단위인 화소를 구성하는 적색, 녹색, 청색 발광 방전셀의 가시광선의 발현형태가 불균일 한 경우에는 화질이 불량해 지며, 특히 근접하여 플라즈마 디스플레이 패널을 주시하는 경우에는 화상의 질이 현저히 떨어짐을 느낄 수 있게 된다.

이때, 방전셀의 가장자리 부분(11)에서는 휘도가 높은데 반하여 방전셀의 중심(12)에서는 휘도가 낮다는 것은, 결국, 방전셀 중심부(12)에서 휘도가 낮은 이유를 확인하고, 이를 해결하기 위한 수단을 개발하는 것으로 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 및 화질을 개선시킬 수 있는 여지가 있다는 것을 암시한다.

따라서, 먼저 도 2를 참조하여 방전셀의 중심부(12)에서 휘도가 낮은 이유에 관하여 살펴보기로 한다.

도 2a 내지 도 2d 에는 방전셀(26)에 형광체를 배치하기 위하여, 후방패널(20)에 스크린 인쇄법으로 형광체 페이스트(24)를 도포하는 공정을 도시한 것이다. 도 2a에서 도시된 바와 같이 스크린 인쇄법으로 방전셀에 형광체 페이스트(24)를 도포하는 경우에, 격벽(22)의 측면(22a)에 상기 형광체 페이스트(24)가 전사된다. 이후, 도 2b 및 도 2c 에서 보는 바와 같이 상기 형광체 페이스트가 중력에 의해 격벽(22)의 측면(22a)을 타고 내려오게 된다.

이후, 도 2c에서 보는 바와 같이 상기 형광체 페이스트(24)가 표면장력으로 방전셀의 바닥면(26a)에 균일하게 도포되고, 결과적으로 도 2d에서 보는 바와 같이 형광체층(25)이 배치된다.

이때, 상기 방전셀의 바닥면(26a)에 배치된 형광체층(25b)은 표면장력으로 균일화되어 배치되기 때문에. 상기 격벽(22)의 측면에 배치된 형광체층(25a)에 비해 상기 방전셀의 바닥면에 배치된 형광체층(25b)은 상대적으로 얇게 배치된다.

이때, 형광체층(25)은 방전셀(26) 내에서 방전이 일어나 자외선이 발생하는 때에 자외선에 의해 여기되어 가시광선을 발생시키는 부분이므로, 상기 형광체층(25)은 자외선에 의해 여기되는 형광체의 양이 많을수록 많은 가시광선이 발생하는 양이 증대되어 휘도가 증대되고, 형광체의 양이 적을수록 가시광선의 양이 감소되어 휘도가 감소하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 상기 방전셀의 바닥면에 배치된 형광체층(25b)은 표면장력에 의해 상기 방전셀의 바닥면에 퍼지면서 배치되므로 그 두께가 얇아. 상 기 격벽(22)의 측면(22a)에 배치된 형광체층(25a)에 비해 형광체의 양이 적다.

이러한 형광체층 배치의 특성에 의해 결국, 도 1에서 본 바와 같이 방전셀의 중심부의 휘도가 낮고, 상대적으로 형광체의 양이 많은 방전셀의 가장자리 부분의 휘도가 증대된다. 따라서, 이러한 부분을 고려하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 제안한다.

이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 관하여 설명하기로 한다. 우선 도 3 내지 도 4를 참조하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 설명하기로 한다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전방패널(110)과 후방패널(120)을 구비하고, 상기 전방패널(110)은 투명한 소다유리등으로 형성되는 전면기판(111)을 구비한다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 전면기판(111)과 대향하도록 배치되는 배면기판(121)을 구비한다. 이때, 상기 배면기판(121)은 상기 전면기판(111)과 같이 투명한 유리등으로 형성되나, 상기 배면기판(121)은 상기 후술하는 형광체층(125)에서 발생하는 가시광선이 진행하는 가시광선의 광 경로 상에 위치하지 않기 때문에 반드시 투명한 소재로 형성될 필요는 없으며, 경우에 따라서는 금속이나 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 전방패널(110)은 상기 전면기판(111)의 후방에 고정되고, X 전극(113) 및 Y 전극(112)들을 구비하는 전극의 일부인 전극쌍(114)들을 구비한다. 이때, 상기 전극쌍(114)들이 상기 전면기판(111)의 후방에 고정된다는 의미는, 상기 전극쌍(114)이 상기 전면기판의 배면에 부착되어 떨어지지 않도록 배치된다는 의미뿐만 아니라, 상기 전면기판의 배면에 추가적으로 특정 기능을 갖는 층, 예를 들면, 근적외선 차폐기능을 갖는 층, 전자기파 차폐기능을 갖는 층들이 배치되는 경우에, 그 특정기능을 갖는 층에 상기 전극쌍(114)이 배치되어, 상기 전면기판의 물리적 움직임에 상기 전극쌍이 함께 움직일 수 있도록 된다는 것을 의미한다.

한편, 상기 전극쌍(114)은 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서, 상기 전면기판(111)의 후방에 고정되지만, 상기 전극쌍의 위치가 이에 한정될 필요는 없으며, 경우에 따라서는 후술하는 격벽 내에 배치되거나, 배면기판의 전방에 고정되는 등, 상기 전극들의 배치는 다양한 변화가 가능하며, 따라서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 상기 전극쌍(114)의 배치위치는 본 발명의 바람직한 실시예에 한정되는 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

한편, 상기 전극쌍(114)이 상기 배면기판(121)의 전방에 고정되는 경우에는, 상기 전극쌍이 가시광선이 진행하는 경로인 광경로 상에 배치되지 않으므로, 그 전극쌍의 재료를 전기전도도가 좋고 저렴한 재료로 형성할 수 있으며, 전극쌍의 형상 등을 다양하게 변형 할 수 있기 때문에 플라즈마 디스플레이 패널의 방전특성을 개선시키기 용이하다는 장점이 있다.

또한, 상기 전극쌍(114)이 격벽 내에 배치되는 경우에는 대향방전 또는 입체적 방전을 유도하여 방전량을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다. 따라서 상기 전극쌍의 위치는 설계 조건에 따라서 다양하게 변할 수 있다.

한편, 도 1에서 도시된 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 구비하는 상 기 Y 전극(112)과 X 전극(113) 각각은 상기 전면기판(111)에 고정되어 배치되므로, 후술하는 형광체층(125)에서 발생하는 가시광선이 진행하는 가시광선의 광 경로 상에 존재하게 되어, 상기 X 전극(112) 및 Y 전극(113)은 가시광선을 투과시키기 위해 ITO등으로 형성된 투명전극(112b, 113b)을 구비하는 것이 바람직하다. 그러나, 투명전극의 배치가 반드시 필수적인 것은 아니다.

한편, 상기 투명전극은 일반적으로 저항이 높아 대형 패널에서는 방전의 불균일 등을 일으킬 수 있기 때문에, 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112)은 고전도성을 갖는 금속으로 형성된 버스전극(112a, 113a)을 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112)은 서로 평행하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112)은 서로 교차하도록 배치되어 후술하는 어드레스전극 없이도 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 가능하게 하므로, 상기 X 전극 및 Y 전극의 연장방향에 의해 그 범위가 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 전방패널(110)은 상기 전극쌍(114)들을 덮도록 배치되고, 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112) 사이에 형성되는 홈(117)을 구비하는 제1유전체층(115)을 구비한다. 이때, 상기 제1유전체층(115)은 상기 전극쌍(114)들이 가속되는 하전입자에 직접적으로 충돌되는 것을 방지하고, 상기 전극쌍(114)에 소정의 전위가 인가되는 경우에, 상기 제1유전체층에 유전분극이 발생하여 하전입자를 유도함으로써 벽전하를 축적시키는 기능을 담당한다.

한편, 상기 제1유전체층(115)에 형성되는 홈(117)은 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112)에 소정의 전위가 인가되어 방전이 발생하는 때에 전기장이 집중되어 방전 촉발이 용이하게 하고, 구동전압을 낮추기 위해 형성된다.

한편, 상기 홈(117)은 상기 전면기판(111)이 드러나도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 유전체층이 두꺼울수록 변위전류에 따른 무효전력이 증가하여 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 소비전력을 증가시키는 경향이 있으므로 실질적으로 불필요한 유전체층을 제거한다는 의미에서 유효하다.

한편, 상기 홈(117)의 형성으로 후술하는 바와 같이 구동전압을 낮추고 방전량을 증대시킬 수 있는 장점이 있지만, 본 발명에 있어서, 반드시 필수적인 구조는 아니다. 한편, 상기 홈(117)에 관하여는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동과 관련하여 후에 더 상세히 설명하기로 한다.

한편, 상기 전방패널(110)은 상기 전극쌍(114)들 및 제1유전체층(115)을 보호하기 위해 상기 제1유전체층(115)을 덮도록 배치되는 보호막(116)을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 보호막(116)은 일반적으로 산화마그네슘(MgO)등으로 형성되어 대략 0.7㎛ 정도의 두께로 배치되며, 상기 보호막(116)을 배치하는 진공 장비로서는 전자빔 증발기(e-beam evaporator) 혹은 스퍼터(sputter) 등이 있다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 전면기판(111) 및 배면기판(121) 사이에 배치되어 방전을 일으키는 공간인 방전셀(126)들을 한정하는 격벽(130)들을 구비한다.

한편, 상기 격벽(130)은 일 방향으로 연장되는 가로격벽(130a)과 상기 가로 격벽(130a)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 세로격벽(130b)들을 구비하는 것이 바람직하며, 이를 통해 방전셀(126)들을 매트릭스 형태로 구획한다.

그러나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(130)에 있어서, 이러한 격벽에 의해 한정되는 방전셀(130)들의 형상이 본 발명의 범위를 한정하지는 않으며, 상기 방전셀(130)들은 스트라이프, 팔각형, 오각형 등의 다각형, 원형 등의 다양한 형태로 상기 격벽(130)들에 의해 한정될 수 있다.

한편, 상기 격벽(130)은 상기 격벽의 측면, 보다 상세하게는 상기 세로격벽(130b)의 측면(130d)에서 상기 방전셀(126)의 내부를 향하여 돌출되는 돌출부(130c)를 구비한다. 그러나, 상기 돌출부(130c)는 반드시 상기 세로격벽의 측면에 배치될 필요는 없으며, 상기 가로격벽(130a)의 측면에 배치될 수 도 있다.

한편, 상기 돌출부(130c)는 상기 격벽을 형성하는 과정에서 일체로 형성하는 것이 제조공정 상 유리하나, 반드시 일체로 형성될 필요는 없다.

한편, 상기 격벽은 일반적으로 격벽재 페이스트를 배면기판 혹은 제2유전체층의 전면에 도포한 후, 샌드블래스팅 혹은 포토리소그래피법 등의 방법에 의해 형성할 수 있다.

한편, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 격벽(130)이 상기 돌출부(130c)를 구비함으로 인하여, 방전이 중점적으로 발생하여 자외선의 발생이 많은 부분에 후술하는 형광체층(125)이 배치 되도록 함으로써 방전셀의 발광상태를 균일하게 하고 휘도를 증대시킨다.

이때, 상기 전극쌍이 상기 전면기판의 후방에 고정되어 배치되거나, 배면기 판의 전방에 고정되어 배치되는 경우에는, 방전, 특히 유지방전이 상기 전면기판에 가까운 상기 전면기판의 전방 혹은 상기 배면기판에 가까운 상기 배면기판의 후방에서 발생하여 방전셀의 중심부로 확산되므로, 상기 돌출부(130c)가 상기 방전셀의 내부를 향하여 돌출되어 형성되는 경우에는 실질적으로 방전이 일어나 자외선이 발생되는 양이 가장 많은 방전셀의 중심부분에 형광체의 배치량이 증대되는 결과를 초래하여 방전셀의 밝기를 균일하게 하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증대시킬 수 있다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서와 같이 상기 제1유전체층(115)에 상기 홈(117)이 형성되는 경우에는 상기 돌출부(130c)는 상기 홈(117)에 대응되도록 상기 방전셀(126) 내부를 향해 돌출되는 것이 바람직하다. 이는 상기 홈에서 방전이 촉발되어 방전이 집중되므로, 상기 돌출부(130c)를 상기 격벽(130)에 구비되도록 함으로써, 상기 홈(117)의 근방에 형광체층의 배치양이 증대되도록 할 수 있다.

즉, 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 돌출부(130c)를 상기 격벽(130)에 형성하면, 상기 돌출부를 덮는 형광체(125c)가 상기 홈(117)에 대응하도록 배치되어 홈 주위에 배치되는 형광체의 양이 증대된다. 이는 결국 방전이 발생하여 자외선이 발생하는 정도가 큰 홈(117) 주위에 형광체의 양이 증대되도록 형광체층(125)이 배치되도록 한다는 것을 의미하므로, 방전시 발생하는 자외선을 효과적으로 활용하여 방전셀의 밝기를 균일하게 하고, 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 휘도를 증대시킨다.

한편, 도 2에서 설명한 바와 같이 스크린 인쇄법 등으로 상기 형광체층을 배치하는 경우에는 격벽의 측면부에 배치되는 형광체의 양이 가장 많기 때문에, 돌출부의 존재로 인하여 상기 홈 주위에 배치되는 형광체의 양이 증대된다. 따라서, 상기 돌출부를 형성함으로 인하여 방전에서 발생하는 자외선을 더욱 효과적으로 활용할 수 있다.

한편, 상기 홈(117) 및 상기 돌출부(130c)의 존재로 인하여 얻는 장점에 관하여는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구동과 관련하여 다시 설명하기로 한다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 X 전극(113) 및 Y 전극(112)이 연장되는 방향과 상기 방전셀(126)에서 교차하는 방향으로 연장되며 상기 배면기판(121)의 전방에 고정되는 어드레스전극(122)들을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 고정된다는 의미는 상술한 바와 같다.

한편, 상기 어드레스전극(122)은 후술하는 형광체층(125)에서 발생하는 가시광선이 진행하는 경로인 광 경로 상에 배치되지 않으므로 투명전극으로 형성될 필요가 없으며, 따라서, 전기 전도성이 좋고 가격이 상대적으로 저렴한 Cu, Ag, Cr 등을 통해 형성할 수 있다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 어드레스전극(122)을 덮도록 배치되는 제2유전체층(123)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2유전체층(123)은 상기 어드레스전극(122)들이 가속된 하전입자와 직접적으로 충돌하여 손상되는 것을 방지하고, 하전입자를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있게 한다.

그러나, 후술하는 형광체층(125)이 방전셀 내에 배치되면서 상기 어드레스전극을 덮는 경우, 상기 형광체층이 유전체층으로 기능 할 수 있으므로, 상기 제2유전체층(123)이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 반드시 필수적인 구조는 아니다.

한편, 상기 후방패널(120)은 상기 방전셀(126) 내에 배치되는, 보다 상세하게는 상기 배면기판(121) 및 격벽(130)이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층(125)을 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 형광체층(125)은 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 칼라 화상을 구현하기 위해 상기 방전셀(126)들이 적색 발광 방전셀, 녹색 발광 방전셀, 청색 발광 방전셀로 구분되도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 형광체층(125)은 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체중 어느 하나의 형광체, 솔벤트, 및 바인더가 혼합된 형광체 페이스트를 상기 제2유전체층(123)이 배치된 때에는, 상기 방전셀 내의 제2유전체층의 전면과 격벽(130) 측면의 적어도 일부에 도포되고 건조 및 소성공정을 거침으로써 형성된다.

한편, 상기 적색발광 형광체로서는 (Y,Gd)BO₃:Eu³⁺ 등이 있고, 녹색발광 형광체로서는 Zn2Si04:Mn²⁺등이 있으며, 청색발광 형광체로서는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺ 등이 있다.

한편, 상기 방전셀 내에는 대기압보다 낮은 진공의 방전가스(대략 0.5 atm 이하)가 충전되어 있어, 상기 전방패널과 후방패널사이에 발생하는 압력을 상기 격벽(130)이 지지한다. 이때, 상기 방전가스는 10% 전ㆍ후의 제논(Xe)가스를 포함한 네온(Ne), 헬륨(He),또는 아르곤(Ar)중의 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합가스로 이루어진 방전가스가 충전된다.

이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구동을 설명하고, 상기 홈(117)의 기능 및 상기 돌출부(130c)의 배치로 인하여 얻을 수 있는 효과를 상기 홈과 관련하여 설명하기로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동방식은 ADS 구동, ALIS 구동 등 다양한 구동방법이 있을 수 있고, 각기 구동방식에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화질, 응답속도 등 여러 인자들이 달라질 수 있으나 이러한 구동방식이 본 발명의 본질적인 특징을 변경시키는 것은 아니므로, 이하 ADS 구동방식을 중심으로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동의 일 예를 설명하기로 한다.

일반적으로 화상을 구현하기 위한 화상표시 등을 위하여 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 각각의 방전셀들 내에서는 방전이 발생하게 된다. 그로 인해 방전셀(126)들 간에 벽전하의 상태나 하전입자의 양이 서로 달라지게 되고, 그로 인해, 상기 방전셀들 내에 일어나는 방전을 일으켜 화상을 구현하고자 하는 경우 방전셀들 간에 소망하는 제어가 이루어지기 어려운 경우가 발생한다.

이러한 방전 제어의 어려움을 방지하기 위하여, 방전셀들 전체에 일정수준 이상의 고 전압을 인가하여 방전셀들 전체에서 동시에 방전이 발생하도록 함으로써 방전셀 내에 기 존재하던 벽전하를 제거하여 균일화시키고, 방전셀 내의 하전입자 의 상태가 동일해 지도록 유도하는 방전을 플라즈마 디스플레이 패널 전체에 수행되도록 하는데 이를 리셋방전이라 한다. 이러한 리셋방전은 일반적으로 상기 전극쌍(114) 중 일 전극에 고 전위의 램프전위를 인가하고, 어드레스전극(122)들에 그라운드전위를 인가하여 방전셀들 전체를 방전시킴으로서 수행된다.

그리고, 상술한 리셋방전이 발생한 이후에, 어드레스방전이 발생하게 된다. 이때, 어드레스방전은 일반적으로 화상이 구현될 방전셀(126)을 선택하기 위해, 임의의 방전셀(126)에서 상호 교차하는 전극쌍(114)중 일 전극 및 어드레스전극(112)에 의해 방전셀(126)을 특정시키고, 이 특정된 방전셀을 발광시키기 위해 상기 교차하는 전극 쌍 중 일 전극 및 어드레스전극에 펄스전압을 인가하여 방전을 발생시키는 것을 말한다. 그리고, 이러한 어드레스방전에 의해 하전입자가 방전셀(140)의 내면에 축적되어 벽전하가 발생되며, 이러한 벽전하에 의해 후술하는 유지방전이 구현될 수 있게 된다.

이때, 상기 Y 전극(113)과 X 전극(112)이 어드레스전극(122)과 교차하도록 배치되므로, 이러한 어드레스방전은 상기 Y 전극(113) 및 어드레스전극(122) 혹은 상기 X 전극(112) 및 어드레스전극(122)에 의해 일어날 수도 있으나, 여기서는 Y 전극과 어드레스전극 사이에 어드레스방전이 일어나는 것으로 가정하기로 한다.

외부의 전원으로부터 상기 어드레스전극(122)과 Y 전극(112) 사이에 소정의 펄스전압이 인가되어 상기 Y 전극과 어드레스전극이 교차하여 특정되는 발광될 방전셀(126)이 선택되며, 선택된 방전셀에서 상기 Y 전극 및 어드레스전극에 인가된 전위차가 방전개시전압(firing voltage)에 도달하면서 방전되고, 그로 인해, 방전 셀 내의 전면, 후면, 또는 측면 상에 벽전하가 축적된다.

한편, 상술한 어드레스방전이 일어난 이후에 유지방전이 발생하여 화상을 구현하게 된다. 이때, 어드레스방전에 의해 선택된 방전셀(126)에 있어서, 특정의 계조를 표시하기 위해 전극쌍(114)들에 특정 횟수만큼 교대로 전위가 인가되도록 하여 상기 방전셀에서 소정의 가시광이 방출되도록 함으로써 실질적으로 패널에 화상을 구현하는 단계의 방전을 유지방전이라 한다.

이때, 전 방전셀에 배치되는 복수의 전극쌍들에 교대로 방전개시전압보다 낮은 전압이 형성되도록 전위를 인가하면, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 벽전하가 축적되어 있기 때문에, 상기 벽전하가 갖는 전위와 전극쌍들에 의해 형성된 전위차가 더해져 방전개시전압을 넘게되면서, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 유지방전이 일어나 자외선이 발생하고, 이 자외선이 형광체층(125)를 여기시켜 가시광을 발생시킴으로서 화면이 구현된다.

이때, Y 전극(112)에 소정의 펄스전위가 인가되고 X 전극(113)에 그라운드 전위가 인가되면 상기 X 전극 및 Y 전극을 덮는 제1유전체층(115)을 통해 전기장이 형성되고, 이 전기장에 의해 상기 벽전하가 가속된다.

이때, X 전극 및 Y 전극에 상술한 전위가 인가되는 경우, 제1유전체층(115)에는 상기 X 전극 및 Y 전극의 표면을 따라 형성되는 등전위면(El)이 상기 제1유전체층(115)에 형성된다. 이때, 상기 제1유전체층(115)은 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 형성된 홈을 구비하고 있으므로, 결국, 상기 등 전위면에 수직한 방향으로 형성되는 전기장이 상기 홈(117)에 집중된다.

또한, 상기 홈에서는 전극쌍이 얇게 형성되므로 실질적으로 서로 마주보고 있다고 볼 수는 없지만, 일반적으로 유전체층이 대략 30㎛정도의 두께로 배치되고, 그 유전체층에 홈이 형성되어 있기 때문에, 상기 전극쌍에 상술한 바와 같이 소정의 전위가 인가되고, 그 전위에 의해 상기 제1유전체층의 유전체 내에 전기장이 형성되면, 그 전기장에 의해 상기 홈에서 전극이 실질적으로 대향하는 효과가 발생하여, 결국 상기 홈(117)에 형성된 전기장에 의해 하전입자가 가속되기 용이해 지게 된다.

따라서, 홈(117)에 전기장이 집중되고 대향 방전의 효과가 발생함으로써, 홈(117)의 존재로 인해 방전셀 내부의 방전 개시가 용이해져 구동전압을 낮출 수 있게 되고, 방전이 홈에서 촉발되어 방전셀 전체로 확산되므로 방전양을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 홈(117)에서 방전이 촉발되어 확산되므로, 방전셀(126) 내부의 공간 중 상기 홈(117)에서 발생하는 자외선의 발생양이 가장 많다. 따라서, 상기 홈(117)에서 발생하는 자외선이 효과적으로 활용되는 것이 필요하다. 그러나, 도 2를 참고하여 살펴본 바와 같이 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀의 바닥면에 배치된 형광체층의 두께가 얇고 격벽의 측면에 배치된 형광체층이 두께가 두꺼워 상대적으로 방전셀 바닥면에 배치된 형광체의 양이 작다.

따라서, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에 홈이 구비되어 자외선의 발생양이 증대된다 하더라도, 상기 홈에서 발생한 자외선이 상기 홈으로부터 방사형으로 퍼지면서 방전셀 내부의 공간에 퍼지게 되는 때에, 상기 방전셀의 바닥면에 배 치된 형광체층은 이 자외선을 충분히 활용하지 못하고 일부만을 활용하여 가시광선을 발생시키게 된다. 그리고, 이에 따라, 홈의 존재로 인한 자외선 발생양의 증대를 효과적으로 활용하지 못하게 된다.

그러나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 격벽(130)의 측면(130d)에 돌출부(130c)가 형성되어 상기 홈(117)에 대응되도록 상기 방전셀 내부를 향해 돌출부가 돌출 됨에 따라, 상기 돌출부(130c)를 덮도록 배치되는 형광체층(125c)이 상기 홈 주위에 두껍게 형성되어, 상기 홈으로부터 방사형으로 퍼져 나가는 자외선 중 많은 양이 형광체층(125c)에 입사될 수 있도록 한다. 따라서, 상대적으로 많은 양의 형광체가 자외선에 의해 여기되어 가시광선을 발생하게 한다.

한편, 상기 방전셀의 공간을 줄여 방전셀 내부 공간이 상기 홈 주위에 집중되도록 하는 경우에도, 상기 홈으로부터 발생되는 자외선이 형광체층에 입사되는 양이 증가할 수 있으나, 이때에는 반대 효과로서 방전셀 내부 공간의 크기를 크게 줄이는 결과를 초래하여 오히려 발생되는 자외선의 양이 크게 줄이게 된다. 따라서, 오히려 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도가 낮아지게 된다.

그러나, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 상기 돌출부(130c)가 격벽의 측면 중 일부, 보다 바람직하기로는 상기 세로격벽(130b)의 측면에서 방전셀의 내부를 향해 돌출되어 있기 때문에, 방전셀의 내부 공간의 크기가 크게 저감되지 않는다. 그로 인해, 방전양의 저하도 적으면서 상기 홈(117)에서 발생하는 자외선을 효과적으로 활용할 수 있게 하므로 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 상기 돌출부(130c)로 인해 형광체층 중 일부가 방전셀의 중심부에 가까운 쪽에 배치된다. 이는 방전셀 중심부에서 발생하는 가시광선의 발생양을 증가시켜 결국, 방전셀 내의 가시광선의 발생상태를 균일하게 한다. 이는 화소를 구성하는 방전셀의 발광상태가 양호해 지도록 하는 것이므로, 결국 플라즈마 디스플레이 패널 전체의 화질을 개선시키게 된다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 달성한다.

첫 번째로는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동전압을 낮추면서 방전량을 증대시켜 방전에 따른 자외선 발생량을 증대시킨다.

두 번째로는, 방전이 발생하는 위치에 따라 형광체층이 두껍게 배치되도록 하여 형광체의 양을 늘임으로써 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 가시광선의 발생량을 증대시켜 휘도를 개선시키게 된다.

세 번째로는, 방전셀의 중심부에서 발생하는 가시광선의 발생양을 증대시켜 방전셀에서 발생하는 가시광선의 발생을 균일하게 함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 개선시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 투명한 전면기판 및 상기 전면기판과 대향하도록 배치되는 배면기판;

   상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되며, 일방향으로 연장되는 가로격벽과 상기 가로격벽이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 세로격벽을 구비하여 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 매트릭스 형태로 한정하는 격벽들;

   상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되는 X 전극 및 Y 전극을 구비하는 전극쌍들;

   상기 전극쌍들을 덮도록 배치되는 제1유전체층;

   상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및

   상기 방전셀 내에 존재하는 방전가스를 구비하고, 상기 격벽의 측면 중 적어도 일부에서 상기 방전셀 내부를 향하여 돌출되는 돌출부를 상기 격벽이 구비하고, 상기 형광체층은 적어도 상기 격벽의 돌출부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 세로격벽의 측면 중 적어도 일부에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1유전체층은 상기 X 전극 및 Y 전극 사이에 형성되는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 홈에 대응되도록 상기 방전셀 내부를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극쌍들은 상기 전면기판의 후방에 고정되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 형광체층은 상기 배면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 X 전극 및 Y 전극은 서로 평행하도록 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되고, 상기 X 전극 및 Y 전극이 연장되는 방향과 상기 방전셀에서 교차하도록 상기 배면기판의 전방에 고정되어 배치되는 어드레스전극들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극쌍들은 상기 배면기판의 전방에 고정되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 형광체층은 상기 전면기판 및 격벽이 한정하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 X 전극 및 Y 전극은 서로 평행하도록 상기 방전셀들을 따라 연장되어 배치되고, 상기 X 전극 및 Y 전극이 연장되는 방향과 상기 방전셀에서 교차하도록 상기 전면기판의 후방에 고정되어 배치되는 어드레스전극들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 제 8 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 어드레스전극들을 덮도록 배치되는 제2유전체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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