KR100684753B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양광주(positive column) 방전 특성을 이용하여 구동하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽과, 제2 기판의 일면에서 어드레스 전극과 직교하는 방향을 따라 형성되는 주사 전극과 유지 전극을 구비하고 유전층으로 덮이는 표시 전극들을 포함한다. 이때 주사 전극과 유지 전극간 거리는 어드레스 전극과 표시 전극간 거리보다 크고, 유전층은 주사 전극과 유지 전극 중 적어도 한 전극에 대응하는 부위에서 그 두께가 감소된 오목부를 형성한다.

어드레스전극, 표시전극, 주사전극, 유지전극, 양광주, 방전갭, 격벽

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2와 도 3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도와 부분 평면도이다.

도 4a는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 적용 가능한 유지 파형도이고, 도 4b는 도 4a에서 세 전극의 전압 차를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전셀 내의 방전 형성 과정을 도시한 개략도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양광주(positive column) 방전 특성을 이용하여 구동하며, 방전 효율을 높이기 위하여 유전층의 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP)은 방전셀 내의 기체 방전에 의해 생성된 진공 자외선으로 형광체를 여기시켜 화상을 구현하는 표시장치 이다. 이러한 PDP는 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분되며, 통상 3전극 면방전 구조의 교류형 PDP가 널리 사용되고 있다.

통상의 교류형 PDP에서는 전면 기판과 후면 기판 사이에 격벽이 형성되어 방전셀들을 구획하고, 각 방전셀에 대응하여 후면 기판에는 어드레스 전극들이, 전면 기판에는 주사 전극과 유지 전극으로 구성되는 표시 전극들이 형성된다. 어드레스 전극들과 표시 전극들은 각자의 유전층으로 덮이며, 각 방전셀 내부에는 형광체층이 위치한다. 방전셀들 내부는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)로 채워지며, 한 방전셀 내에 위치하는 주사 전극과 유지 전극은 그 사이에 대략 60~120㎛의 작은 방전 갭(이하 '쇼트 방전 갭'이라 한다)을 형성한다.

일반적으로 교류형 PDP는 한 프레임이 복수의 서브필드로 분할 구동되며, 각 서브필드는 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.

리셋 기간은 방전셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행될 수 있도록 각 방전셀의 상태를 초기화하는 기간이고, 어드레스 기간은 켜지는 방전셀과 켜지지 않는 방전셀을 선택하여 켜지는 방전셀에 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 그리고 유지 기간은 켜질 방전셀에 실제로 영상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다.

이러한 교류형 PDP에 있어서 패널 효율(소비 전력에 대한 휘도 비) 개선을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 전술한 쇼트 방전 갭을 가지는 종래의 방전셀 구조에서는 패널 효율 향상을 위한 연구가 그 한계에 다다르고 있다. 이로써 새로운 방전셀 구조와 그에 따른 새로운 구동 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 하나로 양광주 방전 특성을 이용하는 기술을 들 수 있다.

상기 기술은 한 방전셀 내에 위치하는 주사 전극과 유지 전극 사이에 대략 400㎛ 이상의 큰 방전 갭(이른바 '롱 방전 갭')을 형성하고, 롱 방전 갭에서 양광주를 발생시켜 구동에 이용하는 교류형 PDP를 의미한다. 또한 양광주 방전 특성을 이용하는 교류형 PDP에 있어서, 방전 전압을 낮추고 방전 효율을 높이기 위한 다양한 방안들이 연구되고 있다.

본 발명의 목적은 한 방전셀 내에 위치하는 주사 전극과 유지 전극 사이에 롱 방전 갭을 형성하여 양광주 발생을 가능하게 함으로써 패널 효율을 높이고, 유전층의 구조를 개선하여 방전 전압은 더욱 낮추면서 방전 효율을 더욱 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽과, 제2 기판의 일면에서 어드레스 전극과 직교하는 방향을 따라 형성되는 주사 전극과 유지 전극을 구비하고, 유전층으로 덮이는 표시 전극들을 포함한다. 이때 주사 전극과 유지 전극간 거리는 어드레스 전극과 표시 전극간 거리보다 크고, 유전층은 주사 전극과 유지 전극 중 적어도 한 전극에 대응하는 부위에서 그 두께가 감소된 오목 부를 형성한다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널은 제2 유전층의 표면 형상을 따라 제2 유전층 위에 형성되는 보호막을 더욱 포함한다.

상기 오목부는 사각의 평면 형상을 가지며 형성되고, 주사 전극과 유지 전극은 금속 전극층으로 이루어진다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2와 도 3은 각각 도 1의 조립 상태를 나타내는 부분 단면도와 부분 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 제1 기판(2)과 제2 기판(4)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판의 사이 공간에는 방전셀들(6R, 6G, 6B)이 마련되어 각 방전셀(6R, 6G, 6B)의 독립적인 방전 매커니즘에 의한 가시광 방출로 임의의 칼라 영상을 구현한다.

먼저, 제1 기판(2) 위에는 제1 기판(2)의 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 어드레스 전극들(8)이 형성되고, 어드레스 전극들(8)을 덮으면서 제1 기판(2) 전체에 제1 유전층(10)이 형성된다. 어드레스 전극(8)은 일례로 스트라이프 패턴으로 이루어져 이웃한 어드레스 전극(8)과 소정의 간격을 두고 나란하게 위치한다.

제1 유전층(10) 위에는 어드레스 전극(8)의 길이 방향 및 어드레스 전극(8)과 직교하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 격자형 격벽(12)이 형성되어 방전셀들 (6R, 6G, 6B)을 구획하며, 격벽(12)의 네 측벽과 제1 유전층(10) 상면에 걸쳐 적색, 녹색 또는 청색의 형광체층(14R, 14G, 146B)이 위치한다. 격벽(12)의 형상은 격자형에 한정되지 않고, 스트라이프형 또는 격자 모양 이외의 다른 폐쇄형 구조로 이루어질 수 있다.

그리고 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 내면에는 어드레스 전극(8)과 직교하는 방향을 따라 주사 전극(16)과 유지 전극(18)으로 이루어지는 표시 전극들(20)이 형성되고, 표시 전극들(20)을 덮으면서 제2 기판(4) 내면에 투명한 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다.

상기 주사 전극(16)과 유지 전극(18)은 그 사이의 방전 갭(G)이 어드레스 전극(8)과 표시 전극(20)간 거리(D, 도 2 참고)보다 큰 이른바 롱 방전 갭을 형성한다. 이를 위해 주사 전극(16)과 유지 전극(18)은 롱 방전 갭을 사이에 두고 각 방전셀(6R, 6G, 6B)의 외곽부에 한 쌍이 대응되게 배치되며, 주사 전극(16)과 유지 전극(18)간 방전 갭(G)은 대략 200㎛ 이상으로 설정된다. 주사 전극(16)과 유지 전극(18)은 도전성이 우수한 은(Ag) 전극층 또는 크롬(Cr)/구리(Cu)/크롬(Cr)이 적층된 전극층으로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서 제2 유전층(22)은 각 방전셀(6R, 6G, 6B) 내에서 주사 전극(16)과 유지 전극(18) 중 어느 하나의 전극에 대응하는 부위 또는 주사 전극(16)과 유지 전극(18)에 대응하는 부위 모두에 오목부(26)를 형성하고, 오목부(26)가 형성된 제2 유전층(22)의 표면 형상을 따라 MgO 보호막(24)이 일정한 두께로 형성된다. 오목부(26)는 제2 유전층(22)의 두께가 감소된 영역으로서, 제1 기판(2)을 향해 오 목한 형상을 취한다.

도면에서는 일례로 오목부(26)가 주사 전극(16)과 유지 전극(18)에 대응하는 부위 모두에 형성된 경우를 도시하였다. 또한 도면에서는 각 오목부(26)의 평면 형상이 사각형인 경우를 도시하였으나, 오목부(26)의 평면 형상은 사각형에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.

상기 오목부(26)는 제2 유전층(22)을 균일한 두께로 형성한 다음, 주사 전극(16)과 유지 전극(18)에 대응하는 제2 유전층(22) 부위를 선택적으로 식각하는 과정을 통해 형성될 수 있다. 이러한 오목부(26)는 다음에 설명하는 PDP 구동 과정에서 표시 전극(20)과 어드레스 전극(8) 사이의 전계를 강화시켜 방전 전압을 낮추고 방전 효율을 높이는 역할을 한다.

본 실시예의 PDP는 다음에 설명하는 저전압 유지 파형에 근거하여 PDP 구동시 주사 전극(16)과 유지 전극(18)간 롱 방전 갭에서 양광주(positive column) 방전을 발생시킴으로써 양광주 방전을 이용하지 않는 종래의 PDP보다 개선된 패널 효율을 가진다.

공지된 양광주 방전 특성에 따르면, 어드레스 전극(8)과 표시 전극(20)간 거리보다 두 표시 전극(20)간 거리가 크기 때문에 두 표시 전극(20) 사이에 인가된 네가티브 유지 전압에 의해 어드레스 전극(8)과 어느 하나의 표시 전극(20) 사이에 초기 방전이 시작되고(I: 트리거 방전), 어드레스 전극(8)을 따라 초기 방전이 확산되며(Ⅱ: 방전 확산), 롱 방전 갭을 갖는 두 표시 전극(20) 사이에 주 방전이 발생한다(Ⅲ: 주 방전).

도 4a는 본 발명의 PDP에 적용 가능한 유지 파형도이고, 도 4b는 도 4a에서 세 전극의 전압 차를 도시한 도면이다.

도 4a에서 Vx는 유지 전극에 인가되는 전압을 나타내고, Vy는 주사 전극에 인가되는 전압을 나타내며, Vz는 어드레스 전극에 인가되는 전압을 나타낸다. 도 4a에 도시한 유지 파형은 종래의 유지 전압 펄스와 동기되어 어드레스 전극에 전압 펄스가 인가된 형태이다. 도 4b에서 Vxy는 유지 전극과 주사 전극의 전압 차를 나타내고, Vyz는 주사 전극과 어드레스 전극의 전압 차를 나타내며, Vzx는 어드레스 전극과 유지 전극의 전압 차를 나타낸다. 도 4a와 도 4b에서 T와 A는 각각 어드레스 전극에 인가되는 펄스의 펄스폭과 진폭을 나타낸다.

도 4a와 도 4b에서 진폭 A를 Vz라 할 때, 도 5는 Vf(방전 개시 전압) < 2Vz 조건을 만족하는 모드에서 방전 형성 과정을 도시한 개략도이다.

도 5를 참고하면, Vxy와 Vyz에 의해 유도된 전계에 의해 주사 전극과 어드레스 전극 사이에서 방전이 시작되고(i: 트리거), 제1 유전체층과 형광체층에 차징된 전자에 의해 어드레스 전극을 따라 방전이 확산되며(ⅱ: 확산), 이 방전이 유지 전극과 연결되어 주 방전이 일어난다(ⅲ: 주 방전).

도 5에서 흑색 화살표가 방전 진행 방향을 나타내고, 백색 화살표가 전압 차에 의한 전계 형성 방향을 나타낸다. 도 5에 나타낸 전압은 방전 개시에 사용되는 전압이며, 실제 유지 방전시 유지 전압은 대략 160V, 어드레스 보조 펄스 전압은 대략 80V가 적용될 수 있다.

전술한 구동 방법에 의해 PDP가 구동하는 과정에서 주사 전극(16) 하부의 오 목부(26)가 어드레스 전극(8)과 주사 전극(16) 사이의 전계를 강화시켜 트리거 방전을 용이하게 하고, 어드레스 전극(8)을 따라 방전이 확산된 이후 유지 전극(18) 하부의 오목부(26)가 어드레스 전극(8)과 유지 전극(18) 사이의 전계를 강화시켜 주 방전을 용이하게 한다. 이로써 본 실시예의 PDP는 오목부(26)에 의해 방전 전압을 더욱 낮추고, 방전 효율을 높일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 양광주 방전 특성을 이용하여 패널 효율을 높이면서 제2 유전층에 제공된 오목부에 의해 방전 전압을 더욱 낮추고, 방전 효율을 높이는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과;

   상기 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과;

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽; 및

   상기 제2 기판의 일면에서 상기 어드레스 전극과 직교하는 방향으로 상기 방전셀들의 가장자리를 따라 금속 전극층으로 형성되는 주사 전극과 유지 전극을 구비하고, 유전층으로 덮이는 표시 전극들

   을 포함하며,

   상기 주사 전극과 유지 전극간 거리가 상기 어드레스 전극과 표시 전극간 거리보다 크고,

   상기 유전층이 상기 주사 전극과 유지 전극 중 적어도 한 전극의 금속 전극층을 따라 그 두께가 감소된 오목부를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유전층의 표면 형상을 따라 상기 유전층 위에 형성되는 보호막을 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 오목부가 사각의 평면 형상을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 삭제

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