KR100730128B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 방전셀 구조를 설계하여 안정적이고 효율적인 방전을 도모하면서도 어드레스전극 배치 공정을 생략할 수 있도록 함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저감시키고, 방전셀 내부의 공간 부피를 유지한 채 형광체의 양을 증대시킴과 동시에 방전셀 공간의 후방으로 진행하여 화상표시에 기여하지 못하고 소모되는 가시광선 및 자외선을 활용할 수 있는 수단을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판에 대향하도록 배치되고, 상기 전면기판과 함께 가장자리가 봉착되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성되는 격벽과, 상기 방전셀을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 서로 이격되어 배치되며, 상기 방전셀 내에서 서로 교차하는 방향으로 각각 연장되는 X 전극 및 Y 전극으로 이루어지는 전극쌍들과, 상기 방전셀 내에서, 상기 전면기판의 배면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 전방형광체층과, 상기 방전셀 내에서, 상기 배면기판의 전면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 후방형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도이고,

도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극쌍 및 방전셀의 배치를 도시하는 사시도이고,

도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이고,

도 4는 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도이고,

도 5는 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극쌍 및 방전셀의 배치를 도시하는 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200: 플라즈마 디스플레이 패널

110, 210: 전방패널 120, 220: 후방패널

113, 213: Y 전극 112, 212: X 전극

117: 전방형광체층 122: 후방형광체층

126: 방전셀 116: 보호막

본 발명은 새로운 방전셀 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스마 디스플레이 패널은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 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.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널 중 현재 대세를 이루고 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 타입은 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 위치하여 전면기판의 배면에서 방전이 일어나 화상이 구현되는 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이다.

이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 가시광선이 통과하는 전면기판의 배면에 방전을 일으키는 유지전극쌍은 물론 전방유전체층과 보호막 등이 형성되어 있어, 가시광선의 투과율이 현격히 떨어져 휘도가 감소하는 문제점을 갖고 있다.

또한, 이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 방전을 일으키는 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 배치되어 있기 때문에, 방전셀들의 내부에 배치된 형광체층에서 발생하는 가시광을 통과시키기 위해 유지전극쌍의 대부분이 저항이 높은 ITO전극으로 형성되어야 한다. 그로 인해, ITO 전극에서 전압강하가 발생할 수 있으며 이로 인해, 구동전압이 증가하고 화면이 불균일 해지는 문제점이 발생한다.

한편, ITO 전극의 고저항 특성을 개선시키기 위해 금속으로 형성되는 버스전극을 상기 ITO 전극에 연결하여 전압강하에 따른 문제를 개선하기도 하지만, 가시광선의 투과율 문제로 인하여 버스전극의 폭을 얇게 하여야 하므로 구동전압 증가 및 화면 불균일의 문제가 개선되지 못하고 있다.

또한, 이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전을 일으키는 전극이 가시광선이 통과하는 전면기판의 배면에 형성되어 있어, 방전이 방전셀의 일부영역에만 집중되고, 그로 인해, 방전셀의 공간을 효율적으로 활용하지 못하였다. 결국, 이러한 비효율성은 방전을 위한 구동 전압을 높게 형성하도록 강제하였으며, 그로 인해, 플라즈마 디스플레이 패널의 가격의 많은 부분을 차지하는 구동회로의 가격이 높아졌다.

또한, 이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널을 장시간 사용하는 경우에는, 방전가스의 하전입자가 전기장에 의해 전면기판의 배면에서 후방으로 확산되어 가속되므로 형광체에 이온 스퍼터링(ion sputtering)을 일으킬 확률이 높아지고 그로 인해 화면에 영구잔상을 야기 시키는 문제점이 있다.

또한, 이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 화상을 구현하기 위해 방전이 일어날 방전셀을 선택하는 어드레스방전을 위해 유지전극쌍과 별 도로 구동되는 어드레스전극이 필수적으로 필요하였다. 그로 인해, 어드레스전극을 배치하기 위해 추가적인 공정이 필요하였으며, 그에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용도 상승하였다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 실질적으로 가시광선을 발광시키는 수단은 자외선에 의해 여기 되어 가시광을 발광시키는 형광체인데, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀 내부의 공간을 효율적으로 활용하지 못하여 자외선의 양이 충분하지 못하였고, 방전 공간의 설계적 제한으로 인하여 형광체의 양을 증대시키는데 한계가 있었다. 그로 인해, 휘도를 개선시키는데 어려움이 많았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다음의 사항을 해결하고자한다.

첫 번째로는, 개구율을 향상시켜 가시광선의 투과율을 획기적으로 개선시킴으로써 휘도를 증대시킨다.

두 번째로는, ITO가 아닌 재료를 전극 형성의 재료로 사용할 수 있게 하여 전극의 제조비용을 저감시키고, 플라즈마 디스플레이 패널의 대면적화를 용이하게 한다.

세 번째로는, 방전이 방전셀 전체에서 입체적으로 형성되도록 하여 방전양을 증대시키고, 이를 통해 구동전압을 저감시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저감시킨다.

네 번째로는, 형광체의 이온 스퍼터링을 방지하여 형광체의 수명을 증대시킨다.

다섯 번째로는, 어드레스전극의 배치를 생략할 수 있도록 하여 어드레스전극 배치 공정을 생략할 수 있도록 하고, 이를 통해 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 저감시킨다.

여섯 번째로는, 방전공간의 크기를 유지시키면서도 형광체의 양을 증대시켜 휘도를 향상시키고, 소모되는 자외선과 가시광선을 화상 구현에 활용할 수 있게 하여 휘도를 향상시킨다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 전면기판 및 상기 전면기판에 대향하도록 배치되고, 상기 전면기판과 함께 가장자리가 봉착되는 배면기판과, 상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성되는 격벽과, 상기 방전셀을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 서로 이격되어 배치되며, 상기 방전셀 내에서 서로 교차하는 방향으로 각각 연장되는 X 전극 및 Y 전극으로 이루어지는 전극쌍들과, 상기 방전셀 내에서, 상기 전면기판의 배면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 전방형광체층과, 상기 방전셀 내에서, 상기 배면기판의 전면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 후방형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 후방형광체층은 가시광선을 반사시키는 반사물질을 구비할 수 있으며, 단독으로 혹은 추가적으로 자외선을 반사시키는 반사물질을 더 구비하는 것이 바람직하며, 이를 통해, 방전셀 내의 후방으로 진행하는 가시광선 및 자외선을 효율적으로 활용할 수 있게 되어 발광효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 격벽은 전방격벽 및 후방격벽으로 구분될 수 있으며, 이때에 상기 전방격벽에 Y 전극이 배치되고, 상기 후방격벽에 X 전극이 배치되는 것이 바람직하며, 이를 통해 제조공정을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 방전셀 내의 격벽의 측면 중 적어도 일부에 보호막이 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 X 전극 및 Y 전극 각각은 방전셀을 둘러싸는 방전부들과 상기 방전부들을 전기적으로 연결하는 연결부를 구비하여 연장될 수 있으며, 상기 X 전극 및 Y 전극 각각은 사다리 형상을 가지고 연장될 수 도 있다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 관하여 예를 들어 설명하기로 한다. 도 1 에 도시된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제조공정을 용이하게 하기 위해 별도로 제작되어 후에 플릿트(Frit)와 같은 결합부재에 의해 결합되는 전방패널(110)과 후방패널(120)을 구비한다. 그러나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 반드시 전방패널과 후방패널로 나뉘어져 제조되어야 하는 것은 아니며, 이는 하나의 예시일 뿐이다.

한편, 상기 전방패널(110)은 투명한 소재, 바람직하게는 소다유리등으로 형 성되고, 배면(111a)에 오목부(129)가 형성되는 전면기판(111)을 구비한다. 이때, 상기 오목부는 에칭이나 포토리소그래피법 등의 다양한 방법에 의해 소망하는 패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전방패널(110)은 상기 전면기판의 후방, 보다 상세하게는 전면기판의 후면(111b)에 형성되어 상기 전면기판(111) 및 후술하는 배면기판(121), 후방격벽(124)과 함께 방전을 일으키는 공간인 방전셀(226)들을 한정하고, 유전체로 형성되는 전방격벽(115)을 구비한다. 또한, 상기 전방패널(110)은 상기 방전셀(126)을 둘러싸도록 상기 전방격벽(115) 내에 배치되고, 일 방향으로 연장되는 Y 전극(113)들을 구비한다.

이때, 상기 전방격벽(115)은 Pb, B, Si, Al, 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분 등으로 형성될 수 있으며, 여기에 필요에 따라, ZrO2, TiO2, 및 Al2O3 와 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe, TiO2등과 같은 안료가 포함되는 유전체로 형성되는데, 상기 유전체는 상기 Y 전극에 펄스전압이 인가되는 경우, 하전입자를 유도하여 방전에 참여하는 벽전하를 유도하고, 상기 Y 전극이 방전시 가속되는 하전입자의 충돌로 인하여 손상되는 것을 보호하는 역할을 한다.

그리고, 상기 Y 전극(113)은 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극쌍과 달리 가시광선이 진행하는 광 경로 상이 아닌 격벽 내에 배치되기 때문에, ITO와 같은 투명전극으로 형성될 필요가 없으며, Ag, Cu등과 같은 도전성이 크면서도 가격이 상대적으로 저렴하고, 제작이 용이한 재료로 형성 가능하다.

한편, 상기 전방패널(110)은 상기 전면기판의 배면 중 적어도 일부에 오목부 (129)가 형성되고, 상기 오목부(129)에 배치되는 전방형광체층(117)을 구비한다. 이때, 상기 전방형광체층(117)은 플라즈마 디스플레이 패널이 칼라 화상을 구현할 수 있도록 하기 위해 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들로 구분되어 방전셀(126)들마다 배치 될 수 있으며, 상기 적색발광, 녹색발광, 및 청색발광 형광체층들이 방전셀 내부에 배치되어 칼라화상을 구현하는 단위화소를 형성할 수 있다.

한편, 상기 전방형광체층(117)은 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체중 어느 하나의 형광체, 솔벤트, 및 바인더가 혼합된 형광체 페이스트가 전면기판의 배면에 형성된 오목부(129)에 도포된 후에 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 사용 될 수 있으며, 그밖에도 다양한 형광체가 사용 될 수 있다.

한편, 상기 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광 형광체층이 배치된 방전셀들은 서로 일 방향으로 인접하여 조합됨으로써 화상을 구현하는 기본단위인 단위 화소를 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방전셀들의 배치가 칼라화상을 구현하기 위해서 상술한 바와 같이 일 방향으로 배치되는 것으로 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 형광체의 효율에 따라 방전셀의 폭이나 길이가 서로 다를 수 있고, 그 배치가 격자형, 델타형 등으로 다양해 질 수도 있다.

한편, 상기 후방패널(120)은 소다유리, 플라스틱, 금속 등으로 형성되고, 오 목부(128)가 형성되는 배면기판(121)을 구비한다. 이때, 상기 오목부는 상술한 바와 같이 에칭, 혹은 포토리소그래피법 등에 의해 소망하는 패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 후방패널은 상기 오목부(128)에 배치되는 후방형광체층(122)을 구비한다. 이때, 상기 후방형광체층은 상술한 전방형광체층과 같은 재료로 형성될 수 있다.

그런데, 이에 덧붙여, 상기 후방형광체층은 방전셀(126) 내의 후방에 배치된다는 점을 고려하여, 방전셀의 후방으로 진행하는 가시광선이나 자외선을 반사시킬 수 있는 물질이 추가적으로 배치될 수 있다. 이때, 가시광선을 반사시킬 수 있는 물질로는 TiO₂ 와 같은 백색의 물질일 수 있으며, 자외선을 반사시킬 수 있는 물질로는 Co, Cr, Cu, 폴리에스테르 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 후방패널(120)은 상기 배면기판의 전면(121a)상에 배치되고, 상기 전방격벽(115), 전면기판(111) 및 배면기판(121)과 함께 방전셀을 한정하는 후방격벽(124)을 구비한다. 이때, 상기 후방격벽(124)도 상기 전방격벽과 마찬가지로 동일한 재료로 형성될 수 있다.

또한, 상기 후방패널(120)은 상기 격벽 내에 Y 전극(113)과 상기 방전셀(126)내에서 서로 교차하는 방향으로 연장되는 X 전극(112)을 구비한다. 이때, 상기 X 전극(112)은 Y 전극(113)과 마찬가지로 가시광선이 진행하는 광 경로 상이 아닌 격벽(130) 내에 배치되기 때문에, ITO와 같은 투명전극으로 형성될 필요가 없으며, Ag, Cu등과 같은 도전성이 크면서도 가격이 상대적으로 저렴하고, 제작이 용이 한 재료로 형성 가능하다. 그리고, 상기 X 전극(112)은 상기 Y 전극(113)과 함께 전극쌍(114)를 형성한다.

한편, 상기 전방격벽(115) 및 후방격벽(124)은 상기 전방패널(110)과 후방패널(120)이 결합하여 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 제조하는 경우에, 서로 하나의 격벽(130)으로 형성되어 기능한다. 이때, 상기 전방격벽(115) 및 후방격벽(124)이 반드시 분리되어 상기 전방패널 및 후방패널 각각에 별도로 제작되어야 하는 것은 아니므로, 상술한 바와 달리, 상기 전방격벽(115) 및 후방격벽(124)이 일체로 형성되는 것도 가능하다. 다만, 격벽(130)을 일체로 형성하는 경우에는 상기 격벽 내에 배치되는 X 전극 및 Y 전극으로 이루어지는 전극쌍(114)을 배치하는 과정에서 상기 X 전극 과 Y 전극이 서로 통전되어 쇼팅이 발생하는 경우가 있을 수 있으므로, 상기 격벽(130)을 전방격벽(115) 및 후방격벽(124)으로 구분되도록 하여 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 격벽(130)에 의해 한정되는 방전셀(126)의 형상에 있어서, 도 1 에는 그 단면이 직사각형인 것으로 도시되어 있으나, 그 방전셀의 형상에는 제한이 없으며, 다각형, 원 등 다양한 형태의 형상 변형이 가능하다.

한편, 상기 방전셀(126) 내의 격벽(130)의 측면(130a) 중 적어도 일부에는 보호막(116)이 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 보호막(116)은 MgO 등을 이용하여 증착 등의 방법에 의해 배치될 수 있으며, 상기 보호막이 가시광선의 광경로 상의 위치에 배치될 필요가 없으므로, 2차 전자 방출 특성이 좋고 내구성이 강한 탄소나노튜브(CNT)등의 재료로 상기 보호막을 형성할 수 도 있다.

한편, 상기 전방패널(110)과 후방패널(120)은 프릿트(frit, 미도시)와 같은 결합부재에 의해 결합되어 밀봉되며, 상기 방전셀 내부에는 10% 전/후의 제논(Xe)가스를 포함한 네온(Ne), 헬륨(He),또는 아르곤(Ar)중의 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합가스로 이루어진 방전가스가 충전된다. 이때, 상기 방전가스는 일반적으로 대기압보다 낮은 압력으로 충전되므로, 상기 격벽(130)에 의해 상기 전방패널(110) 및 후방패널(120)이 지지된다.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 전극쌍(114)의 배치에 관하여 살펴보기로 한다. 도 2 에는 X 전극(112)과 Y 전극(113)을 구비하는 전극쌍(114)이 도시되어 있다. 이때, 상기 Y 전극(113)은 방전셀들 각각을 둘러싸는 방전부(113a)들과 상기 방전부(113a)들을 전기적으로 연결하는 연결부(113b)를 구비하며, 일 방향으로 연장된다. 한편, 상기 X 전극(112)은 방전셀들 각각을 둘러싸는 방전부(112a)들과 상기 방전부(112a)들을 전기적으로 연결하는 연결부(112b)를 구비하며, 상기 방전셀(126)에서 상기 Y 전극(113)이 연장되는 방향과 교차하도록 연장된다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 어드레스전극을 구비하지 않으므로, 어드레스전극을 배치시키는 추가적 공정이 필요치 않으며 그로 인해 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 제조비용이 저감된다. 그러나, 일반적인 ADS 구동 방식을 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 적용하는 경우, 어드레스 방전을 이용하여 방전셀을 선택하여야 하므로, 상기 Y 전극(113)이 어드레스전극에 인가되는 구동신호를 인가 받고, 상기 X 전극이 스캔전극으로 작용하여 방전셀을 선택하는 어드레스방전을 외부에서 수신되는 영상신호에 대응하여 발광이 일어나야할 방전셀에 방전이 일어날 수 있도록 한다. 이하 구동에 대해서는 후에 다시 설명하기로 한다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 작동의 일 예에 대하여 간략히 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 특징을 변경시키는 것은 아니므로, 이하 ADS 구동방식을 중심으로 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동의 일 예를 설명하기로 한다.

일반적으로 화상을 구현하기 위한 화상표시등을 위하여 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 각각의 방전셀(126)들 내에서는 방전이 발생하게 된다. 그로 인해 방전셀(126)들 간에 벽전하의 상태나 하전입자의 양이 서로 달라지게 되고, 그로 인해, 상기 방전셀들 내에 일어나는 방전을 균일한 방식으로 제어하고자 하는 경우 방전셀들간에 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 하전입자의 상태가 동일해 지도록 유도하게 되는데 이를 리셋방전이라 한다.

이러한 리셋방전은 일반적으로 모든 Y 전극들에 고 전위의 램프전위를 인가 하고, 모든 어드레스전극들에 그라운드 전위를 인가하여 방전셀들 전체를 방전시킴으로서 수행된다. 그러나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 어드레스전극이 존재하지 않으며, 대신에 X 전극(112)과 Y 전극(113)으로 이루어지는 전극쌍(114)들이 상기 방전셀(126) 내에서 서로 교차하는 방향으로 각각 연장되므로, 상기 X 전극(112)에 고전위의 램프전위가 인가되고, Y 전극(113)에 그라운드 전위가 인가되어 상술한 리셋방전이 수행 될 수 있다.

그리고, 상술한 리셋방전이 발생한 이후에, 어드레스방전이 발생하게 된다. 이때, 어드레스방전이라 함은 외부 영상신호에 대응하여 화상이 구현될 방전셀을 유지전극쌍 중 일 전극 및 어드레스전극이 교차되는 점에 존재하는 방전셀로 선택하고, 이 방전셀에 방전을 일으키기 위해 상기 일 전극 및 어드레스전극에 극성이 반대되는 소정의 펄스전압을 인가하여 방전이 일어나도록 하면서 그 방전에 의해 방전셀의 내 측면에 하전입자가 달라붙어 벽전하가 축적되도록 하는 방전을 말한다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 상술한 바와 같이 어드레스전극이 존재하지 않으므로, 방전셀(126)에서 교차하도록 연장되는 전극쌍(114)들 각각에 상호 반대되는 극성을 갖는 소정의 펄스 전압을 인가하여 발광이 일어나야 할 방전셀(126)에 방전을 일으키고, 그 방전에 의해 방전셀의 내 측면에 벽전하가 축적되도록 함으로써 방전셀을 선택하는 어드레스방전을 일으킨다.

이후, 상기 Y 전극(113)에 고전압의 펄스전압이 인가되고, X 전극(112)에 상 대적으로 낮은 전압의 펄스전압이 인가되면, 상기 X 전극과 Y 전극 사이에 발생하는 전위차에 의해 어드레스방전시 방전셀(126)의 내 측면에 축적된 상기 벽전하가 이동하게 된다. 이때, 상기 벽전하의 이동에 의해 상기 방전셀 내의 방전가스 원자와 상기 벽전하가 충돌하면서 방전을 일으켜 플라즈마를 생성시키게 된다. 이때, 이러한 방전은 상대적으로 강한 전기장이 형성되는 X 전극(112)과 Y 전극(113)의 서로 가까운 부분으로부터 발생할 가능성이 높게 된다.

이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 경우에는, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 전극쌍(114)들이 격벽 내에 배치되어 방전셀을 둘러싸고 있다. 이로 인해, 상기 X 전극(112) 및 Y 전극(113)이 배치된 부근의 방전셀의 측면에 방전이 발생할 확률이 증가하게 되므로, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 방전셀을 둘러싸는 내 측면에서 방전이 발생 할 수 있게 되어 방전의 가능성 및 방전량이 대폭 증가하게 된다.

또한, 상기 방전셀의 내측면을 따라 방전이 성공적으로 발생하게 되고, 상기 방전전극들 사이의 전압이 소정시간 유지되면, 상기 방전셀(126)의 측면에 형성된 전기장이 중앙으로 강하게 집중되어, 방전의 영역이 종래 기술에 비해 대폭 확대되고, 그로 인해, 방전에 의한 자외선의 발생양이 증대된다.

또한, 상기 방전에 의해 발생한 자외선은 방전셀 내부의 공간으로 방사형으로 퍼져 나가게 된다. 이때, 상기 자외선이 특정 색을 띄는 형광체를 여기 시켜야만 원하는 가시광선이 발현되어 화상을 구현할 수 있다. 이때, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되는 전방형광체층(117)이 상기 전면기판의 오목부(129)에 배치되면, 상기 자외선이 상기 전방형광체층을 여기시키게 되고, 그로 인해 상기 전방형광체층은 전면기판(111)의 전방으로 가시광을 방사하게 되어 화상을 구현할 수 있게 된다.

이때, 상기 전방형광체층(117)이 상기 전면기판의 오목부(129)에 배치된다 할 지라도, 상기 오목부(129)에 배치되는 전방형광체층(117)의 양은 한정된다. 이때, 방전셀 내에 배치되는 형광체층의 양이 부족한 경우에는 형광체의 발광 효율에도 한계가 있기 때문에, 방전양이 아무리 증대된다 하더라도 방전에 따른 가시광양이 제한되며, 그로 인해 휘도의 상승을 기대 할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 상기 전방형광체층(117)을 배치함 과 더불어, 상기 배면기판의 전면(121) 중 적어도 일부에 형성되는 오목부(128)에 후방형광체층(122)이 배치된다. 이때, 후방형광체층(128)이 상기 오목부(128)에 배치됨으로 인하여, 후방형광체층의 부피로 인해 방전셀(126) 내의 방전공간이 줄어들지 않게 되고, 그에 따라 방전양이 감소되지 않는다. 또한, 상기 방전셀(126) 내의 방전공간의 부피를 유지하면서도 형광체의 양을 증대시킬 수 있게 되어 휘도를 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 방전셀(126) 내에서 방전이 일어나는 경우, 상기 방전으로 생성되는 자외선은 방사형으로 퍼져 나간다. 이때, 방전셀 내의 후방으로 진행하는 자외선 중 일부는 후방형광체층(122)을 여기시켜 가시광선을 발광시키도록 하지만, 일부는 배면기판(121)으로 빠져나가거나 흡수된다.

이때, 상술한 바와 같이 후방형광체층(122)에 자외선을 반사시키는 물질이 첨가되면, 빠져나가거나 흡수되는 자외선이 전방으로 반사되어 전방형광체층을 여기시키므로, 상기 방전셀 내에서 발생하는 자외선을 충분히 활용할 수 있게 된다.

또한, 전방형광체층(117)에서 발생하는 가시광 중 일부는 전면기판 쪽으로 진행하여 화상을 구현하는 역할을 수행하나, 일부는 방전셀(126) 내의 후방으로 진행하게 된다.

이때, 상기 후방형광체층에 가시광을 반사시키는 물질이 구비되면, 그 가시광이 다시 전방으로 반사되어 화상을 구현하는 역할을 수행할 수 있게 되므로, 가시광이 화상을 구현하는데 이용 될 수 있도록 하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 방전이 발생한 후 전극쌍(130)들 사이의 전압차이가 방전전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전셀(126)에 형성된다. 이때 상기 방전전극들 사이의 펄스 전압의 극성이 바뀌어 상기 인가된 전압보다 낮은 전압이 인가되면, 벽전하의 도움으로 방전개시전압(firing voltage)에 도달하게 되어 또다시 방전이 발생하게 된다. 그리고, 반복적으로 상기 전극쌍(130)들 사이에 교대로 펄스전압을 바꾸어 인가하면, 상기 방전이 계속 유지된다.

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 관하여 본 발명의 그것과 상이한 사항을 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명의 변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 본 발명의 그것과 상이한 점 은 X 전극(212) 및 Y 전극(213) 각각이 방전부와 연결부를 구비하도록 구분되는 것이 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이 방전부와 연결부의 구분 없이 사다리 형상으로 연장된다는 점이다.

이러한 형상의 전극쌍(214)의 배치는 전극쌍 배치시 연결부의 미세패턴을 형성할 필요가 없게 되어 전극쌍의 배치 공정시 발생할 수 있는 불량률을 줄일 수 있으며, 전류가 통하는 부위의 단면적을 증대시켜 저항을 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음의 효과를 가져 올 수 있다.

첫 번째로는, 가시광선이 진행하는 경로 상에 전극들 및 유전체의 배치가 불필요하여 개구율이 향상되며, 그로 인해, 가시광선의 투과율이 획기적으로 개선되어 휘도가 증대된다.

두 번째로는, 전극쌍을 ITO 전극으로 형성할 필요가 없게 되어, 상대적으로 고가인 ITO의 사용을 피할 수 있으며, 전기 전도도가 좋은 물질만으로 전극쌍을 형성할 수 있게 되어 플라즈마 디스플레이 패널의 대면적화가 용이하게 된다.

세 번째로는, 방전이 방전셀 전체에서 입체적으로 형성되기 때문에 방전양이 획기적으로 증대되며, 그에 따라 요구 수준의 휘도범위를 낮은 구동전압으로 달성할 수 있기 때문에 저전압 집적회로칩의 사용이 가능해져 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감된다.

네 번째로는, 방전이 중앙으로 집중되어 형광체로 충돌하는 이온의 양을 줄일 수 있게 되어 형광체의 이온 스퍼터링을 방지하고, 그에 따라, 형광체의 수명을 증대시킨다.

다섯 번째로는, 어드레스전극의 배치를 생략할 수 있도록 하여 어드레스전극 배치 공정에 따른 비용을 줄일 수 있게 되어 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용이 저감된다.

여섯 번째로는, 방전공간의 크기를 유지시키면서도 형광체의 양을 증대시킬 수 있으며, 소모되는 자외선과 가시광선을 효과적으로 활용할 수 있게 하여 휘도를 향상시킨다.

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 (8)

1. 투명한 전면기판 및 상기 전면기판에 대향하도록 배치되고, 상기 전면기판과 함께 가장자리가 봉착되는 배면기판;

   상기 전면기판 및 배면기판 사이에 배치되고, 방전을 일으키는 공간인 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성되는 격벽;

   상기 방전셀을 둘러싸도록 상기 격벽 내에 서로 이격되어 배치되며, 상기 방전셀 내에서 서로 교차하는 방향으로 각각 연장되는 X 전극 및 Y 전극으로 이루어지는 전극쌍들;

   상기 방전셀 내에서, 상기 전면기판의 배면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 전방형광체층; 및

   상기 방전셀 내에서, 상기 배면기판의 전면 중 적어도 일부에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 배치되는 후방형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 후방형광체층은 가시광선을 반사시키는 반사물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 후방형광체층은 자외선을 반사시키는 반사물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 전방격벽 및 후방격벽으로 구분되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전방격벽에 Y 전극이 배치되고, 상기 후방격벽에 X 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전셀 내의 격벽의 측면 중 적어도 일부에 보호막이 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 X 전극 및 Y 전극 각각은 방전셀을 둘러싸는 방전부들과 상기 방전부들을 전기적으로 연결하는 연결부를 구비하여 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 X 전극 및 Y 전극 각각은 사다리 형상을 가지고 연장되는 것을 특징으로

   하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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