KR100680222B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR100680222B1
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안영준
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Abstract

본 발명은 방전효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
이 플라즈마 디스플레이 패널은 격벽으로 구분되는 델타형 셀들과, 제 1방향으로 상기 델타형 셀들의 하부에 배치되는 데이터 전극과, 상기 격벽의 일부분과 교차하며 형성되는 금속 전극과, 상기 금속 전극으로부터 상기 델타형 셀 내부 일측으로 각각 대향되게 신장되는 신장부들 구비한다. 상기 신장부들은 적어도 하나의 함몰부를 갖는다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY}
도 1은 종래 델타형 격벽을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.
도 3은 소성공정 전 도 1에 도시된 델타형 격벽을 나타내는 평면도.
도 4는 소성 공정 후 도 1에 도시된 델타형 격벽의 변형을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 도시된 방전셀들의 배열을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 6의 투명전극 및 금속전극을 상세히 나타낸 도면.
도 8은 도 6의 방전셀을 상세히 나타낸 도면.
도 9는 도 5에 도시된 방전셀에 포함된 투명전극의 다양한 형태를 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
X : 데이터전극 Y : 주사전극
Z : 유지전극 12Y,12Z,42Y,42Z : 투명전극
13Y,13Z,43Y,43Z : 버스전극 24,54 : 격벽
40 : 상부기판 44,52 : 유전체층
46 : 보호막 48 : 하부기판
56 : 형광체
본 발명은 방전효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
최근에는 PDP의 발광효율을 높이기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 비방전영 역이 제거된 투명전극을 갖는 PDP구조가 제안되었다.
최근에는 PDP의 휘도를 향상시키기 위해 형광체의 도포면적이 증가되도록 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형 델타 격벽을 갖는 PDP구조가 제안되었다.
사각형 델타 격벽(24)을 갖는 PDP는 상/하로 서로 인접되게 위치되어 있는 방전셀들이 하나의 픽셀을 형성하는 델타형 구조를 갖는다. 즉, PDP는 제2 격벽(24b)을 사이에 두고 마주보는 R 서브픽셀 및 B 서브픽셀과, 제1 격벽(24a)을 사이에 두고 R 및 B 서브픽셀과 마주보는 G서브픽셀이 하나의 픽셀을 형성한다.
사각형 델타 격벽을 갖는 PDP의 방전셀은 상부기판(10)상에 형성되는 유지전극쌍, 즉 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과, 하부기판(18)상에 형성되는 어드레스전극(X)을 구비한다.
유지전극쌍의 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 버스전극(13Y,13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y,12Y)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 사각형 델타 격벽(24)과 중첩되게 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.
유지전극쌍(Y,Z)이 형성되는 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 형성된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
데이터전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 데이터전극(X)이 형성된 하부기판(18)상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(22)이 형성된다. 하부 유전층(22) 상에는 사각형 델타 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 사각형 델타 격벽(24)은 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 이러한 사각형 델타 격벽(24)은 버스전극(13Y,13Z)과 중첩되게 형성되는 다수의 제1 격벽(24a)과, 제1 격벽(24a)과 교차하며 데이터전극(X)과 나란하게 형성되는 제2 격벽(24b)으로 이루어진다. 형광체(20)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10)(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 방전셀은 데이터전극(X)과 유지전극(Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(Y,Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(20)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
종래 사각형 델타 격벽(24)은 소성 전 도 3에 도시된 바와 같이 사각형태로 형성된다. 그러나, 550~600℃의 소성공정을 거치게 되면 제1 및 제2 격벽(24a,24b)간의 교차점에서 제1 및 제2 격벽(24a,24b)의 열응력에 대한 수축방향(도 4의 화살표)이 달라 도 4에 도시된 바와 같이 사각형 델타 격벽(24)은 육각형 형태로 변형된다. 이에 따라, 종래 제1 격벽(24a)과 중첩되어 형성된 버스전극(13Y,13Z)이 사각형 델타 격벽(24)의 변형으로 가시광 출사영역을 차단하게 되므로 발광효율이 저하되며, 휘도가 저하되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 격벽으로 구분되는 델타형 셀들과, 제 1방향으로 상기 델타형 셀들의 하부에 배치되는 데이터 전극과, 상기 격벽의 일부분과 교차하며 형성되는 금속 전극과, 상기 금속 전극으로부터 상기 델타형 셀 내부 일측으로 각각 대향되게 신장되는 신장부들 구비한다.
상기 신장부들은 적어도 하나의 함몰부를 갖는다.
상기 일측의 신장부의 함몰부는 대향하는 신장부의 함몰부와 일부분 마주 본다.
상기 일측의 신장부의 함몰부는 대향하는 신장부의 돌출부와 일부분 마주 본다.
상기 신장부들의 함몰부는 다각형 및 원형으로 음각된다.
상기 신장부간의 최장 이격거리는 60~180μm이다.
상기 셀은 오각형이상 또는 곡률을 갖는 형상 또는 비정형의 형태로 형성된다.
상기 신장부는 상기 금속 재질이다.
상기 금속은 Ag, Cu, 그리고 Cr 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성된다.
상기 신장부는 ITO이다.
상기 신장부는 인접한 셀의 신장부와 단절된다.
상기 신장부의 일측은 인접한 셀의 신장부의 일측과 연결된 연결부를 갖는다.
상기 연결부의 일부부분은 상기 금속전극의 일부분과 교차한다.
상기 연결부는 상기 금속전극의 교차하지 않는다.
상기 연결부는 상기 신장부와 동일한 재질이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방전셀을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5 및 6을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 상/하 로 서로 인접되게 위치되어 있는 방전셀들이 하나의 픽셀을 형성하는 델타형 구조를 갖는다. 다시 말하여, 본 발명에 따른 PDP는 델타형으로 배치되는 R 서브픽셀 및 B 서브픽셀과, G서브픽셀이 하나의 픽셀을 형성한다. 여기서, 본 발명에 따른 PDP의 방전셀은 육각형을 실시예로 설명하고 있으나, 사각형 형태의 방전셀에서도 동일하게 적용됨은 물론이거니와 오각형 이상 또는 곡률을 가지는 방전셀 또는 비정형 방전셀에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 제1 방향으로 형성되는 데이터전극(X)과, 데이터전극(X)과 교차하도록 형성되는 유지전극쌍(Y,Z)을 구비한다.
유지전극쌍의 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(42Y,42Z)과, 투명전극(42Y,42Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극(42Y,42Z)의 일측 가장자리에 델타형 격벽을 따라 제2 방향으로 형성되는 버스전극(43Y,43Z)을 포함한다.
투명전극(42Y,42Z)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판 상에 형성된다. 즉, 투명전극(42Y,42Z)은 도 7에 도시된 바와 같이 버스전극(43Y,43Z)과 연결되며 육각형 형태의 방전셀들이 배열됨에 따라 각 방전셀을 구분짓는 격벽을 따라 형성되는 연결부(42b)와, 연결부(42b)에서 데이터전극(X)과 교차하는 방향으로 신장되며 육각형 형태의 방전셀 내부의 일측에 소정 폭을 가지며 신장되는 신장부(42a)를 구비한다. 이에 따라, 제1 방향으로 형성되는 데이터 전극(X)은 육각형 형태의 방전셀들의 중심을 교번적으로 가로지르도록 배치되며, 투명전극(42Y, 42Z)의 신장부(42a)는 방전셀들을 가로지르는 데이터 전극(X)과 교차하는 방향으로 방전셀들 내부에 각각 형성되게 된다. 즉, 투명전극(42Y, 42Z)으로 부터 신장되는 신장부(42a)는 지그재그 형태로 형성되게 된다. 이러한 방전셀 내부에 형성되는 투명전극(42Y, 42Z)의 신장부(42a)에 관하여 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
버스전극(43Y,43Z)은 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr) 중 적어도 어느 하나로 형성되고 투명전극(42Y,42Z)과 접속되며 격벽(54)의 일부분과 교차 또는 중첩되도록 형성된다. 이러한 버스전극(43Y,43Z)은 저항이 높은 투명전극(42Y,42Z)에 의한 전압강하를 줄이며, 투명전극(42Y,42Z)에 전압신호를 공급하는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 버스전극(43Y,43Z)은 각 방전셀의 투명전극(42Y,42Z)에 구동신호를 공급하기 위해 각 투명전극의 연결부(42b)와 연결된다.
유지전극쌍(Y,Z)이 형성되는 상부기판(40)에는 상부 유전체층(44)과 보호막(46)이 형성된다. 상부 유전체층(44)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(46)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(44)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(46)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
데이터전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 데이터전극(X)이 형성된 하부기판(48)상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(52)이 형성된다. 하부 유전층(52) 상에는 격벽(54)이 형성되며, 하부 유전층(52)과 격벽(54)의 표면에는 형광체(56)가 도포된다. 격벽(54)은 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(56)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(40)(48)과 격벽(54) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방전셀을 상세히 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 방전셀 내부에는 데이터 전극(X)과 교차함과 아울러 주사전극(Y)으로부터 신장된 제1 신장부(a1)와, 동일한 데이터 전극(X)과 교차함과 아울러 유지전극(Z)으로부터 신장된 제2 신장부(a2)를 각각 구비한다. 여기서, 제1 신장부(a1)와 제2 신장부(a2)는 서로 대향되게 배치된다. 이러한 제1 신장부(a1)와 제2 신장부(a2)의 대향면은 그 중앙부(C)의 이격거리가 가장자리(E)의 이격거리와 상이하게 형성된다. 즉, 중앙부(C)의 형상은 도 9에 도시된 바와 같이 삼각 및 사각 등 다각형 및 원형으로 음각되어 중앙부(C)간의 이격거리가 가장자리(E)보다 길게 형성된다. 이에 따라, 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)에 각각 전원이 공급될 경우, 중앙부(C)에 형성되는 전계는 약전계가 형성되며, 가장자리(E)에는 강전계가 형성된다. 여기서, 중앙부(C)의 이격거리는 길이가 길게 형성되는 롱갭이 된다. 이에 따라, 방전이 발생하는 시작시기에 중앙부(C)에 형성되는 양광주 영역이 대향면이 일정한 경우보다 크게 됨으로 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. 롱갭의 길이는 해상도 VGA급을 기준으로 60~180μm 이상의 길이를 가진다. 따라서, 신장부(42a) 간의 최장 이격거리는 60~180μm이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 육각형 형태의 델타 격벽으로 형성된 방전셀 내부에 신장된 투명전극의 신장부의 형태를 조절함으로써, 방전시 양광주 영역을 극대화 하여 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (14)

  1. 격벽으로 구분되는 델타형 셀들과,
    제 1방향으로 상기 델타형 셀들의 하부에 배치되는 데이터 전극과,
    상기 격벽의 일부분과 교차하며 형성되는 금속 전극과,
    상기 금속 전극으로부터 상기 델타형 셀 내부 일측으로 각각 대향되게 신장되는 신장부들 구비하고,
    상기 신장부들은 적어도 하나의 함몰부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 일측의 신장부의 함몰부는 대향하는 신장부의 함몰부와 일부분 마주 보는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 일측의 신장부의 함몰부는 대향하는 신장부의 돌출부와 일부분 마주 보는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부들의 함몰부는
    다각형 및 원형으로 음각되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부간의 최장 이격거리는 60~180μm인 것으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀은
    오각형이상 또는 곡률을 갖는 형상 또는 비정형의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부는 상기 금속 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속은 Ag, Cu, 그리고 Cr 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부는 ITO인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부는 인접한 셀의 신장부와 단절된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부의 일측은 인접한 셀의 신장부의 일측과 연결된 연결부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결부의 일부부분은 상기 금속전극의 일부분과 교차하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 금속전극의 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 신장부와 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644907A (ja) * 1992-04-23 1994-02-18 Nec Corp プラズマディスプレイパネル
KR20040016021A (ko) * 2002-08-14 2004-02-21 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
KR20050038915A (ko) * 2003-10-23 2005-04-29 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
JP2005222934A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Au Optronics Corp 画像表示用ディスプレイ装置

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