KR100730173B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은, 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 복수의 셀을 형성하는 제1 기판 및 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들; 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 복수의 제3 전극들; 제3 전극 상에 형성되는 것으로, 제3 전극에 펄스가 인가됨에 따라 복수의 전자를 셀 내부로 방출시키는 전자가속층; 셀 내부에 채워지며, 전자가속층으로부터 방출되는 전자에 의하여 여기되어 자외선을 발생시키는 가스; 및 셀 내부에 배치되며, 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 발생시키는 발광체층;을 포함하고, 발광체층은 적색, 녹색 및 청색 발광체층으로 이루어지고, 각 셀에는 적색, 녹색 및 청색 발광체층 중 어느 하나가 배치되며, 적색, 녹색 및 청색 발광체층의 가시광의 휘도특성에 따라 각 셀에 인가되는 펄스의 전압 크기가 가변하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{Display device}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 가로방향 및 세로방향으로 절단하여 도시한 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 표시 장치의 각 전극에 인가되는 구동 전압의 일예를 도시한 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,210...제1 기판 113,213... 격벽
114r,114g,114b,214r214g,214b..셀
115r,115g,115b,215,215g,215b...발광체층
120,220... 제2 기판 121,221.... 제1 전극
122,222... 제2 전극 123,223...제2 유전체층
124,224...보호막 126,226...제1 유전체층
131r,131g,131b231r231g,231b...제3 전극
140,240... 전자가속층 211... 어드레스전극
212...제3 유전체층
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 발광효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel)은 전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 장치로서, 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 상기 전극들 사이에서 가스 방전이 일어나게 되고, 이 방전 과정에서 발생되는 자외선에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전(facing discharge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널과 면 방전(surface discharge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널로 분류될 수 있다. 대향 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 각각 상부기판과 하부기판에 배치되어 방전이 기판에 수직인 방향으로 일어난다. 그리고, 면 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 동일한 기판 상에 배치되어 방전이 기판에 나란한 방향으로 일어난다.
도 1에는 종래 교류형 면 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 가로 방향 및 세로 방향으로 절단한 단면이 도시되어 있다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 하부기판(10)과 상부기판(20)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 방전공간을 형성한다. 상기 하부기판(10)의 상면에는 복수의 어드레스전극(11)이 형성되어 있으며, 이 어드레스전극들(11)은 제1 유전체층(12)에 의해 매립된다. 상기 제1 유전체층(12)의 상면에는 방전공간을 구획하여 복수의 방전셀(14)을 형성하고, 이 방전셀들(14) 간의 전기적, 광학적 크로스토크(cross talk)를 방지하는 복수의 격벽(13)이 형성되어 있다. 상기 방전셀들(14)의 내벽에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 도포되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들(14) 내부에는 일반적으로 제논(Xe)을 포함하는 방전가스가 채워진다.
상기 상부기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 격벽들(13)이 형성된 하부기판(10)에 결합된다. 상기 상부기판(20)의 하면에는 방전셀(14)마다 한 쌍의 유지전극(21a,21b)이 상기 어드레스전극들(11)과 직교하는 방향으로 형성되어 있다. 여기서, 상기 유지전극들(21a,21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a,21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 상기 유지전극들(21a,21b)의 하면에는 금속으로 이루어진 버스전극들(22a,22b)이 상기 유지전극들(21a,21b)보다 좁은 폭을 가지고 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a,21b) 및 버스전극들(22a,22b)은 투명한 제2 유전체층(23)에 의해 매립된다. 그리고, 상기 제2 유전체 층(23)의 하면에는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 보호막(24)이 형성되어 있다. 상기 보호막(24)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 제2 유전체층(23)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다.
상기와 같은 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 크게 어드레스방전을 위한 구동과 유지방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스방전은 어드레스전극(11)과 한 쌍의 유지전극(21a,21b) 중 어느 하나의 전극 사이에서 일어나게 되며, 이때 벽전하(wall charge)가 형성된다. 다음으로, 유지방전은 한 쌍의 유지전극(21a,21b) 사이의 전위차에 의해서 일어나게 되며, 이러한 유지방전시 방전가스로부터 발생되는 자외선에 의해 형광체층(15)이 여기되어 가시광이 발산된다. 그리고, 이렇게 발산된 가시광은 상부기판을 통해 출사되어 사용자가 인식할 수 있는 화상을 형성하게 된다.
한편, 주로 LCD(Liquid Crystal Display)의 백라이트(back-light)로 사용되는 표시 장치에서도 상기와 같은 플라즈마 방전이 적용된다. 백라이트로 사용되는 표시 장치는 도 1, 도 2a 및 도 2b의 구조와 유사하나, 어드레스 전극 및 어드레스 전극을 덮는 제2 유전체층이 없는 구조를 갖는다.
통상적으로 플라즈마 디스플레이 패널 및 백라이트로 사용되는 표시 장치에서는 방전가스가 이온화(ionization)되어 플라즈마 방전이 일어나는 과정에서 여기 상태(excited state)의 제논(Xe*)이 안정화되면서 자외선이 발생하게 된다. 이 과정에서 발광에 도움이 되지 않은 이온을 만들고 가속하는데 들어가는 에너지가 절반 이 훨씬 넘어 불필요한 에너지 손실로 발광효율이 아주 낮은 실정이었다. 또한, 방전의 특성상 셀을 작게 만들면 효율이 떨어지고 방전이 불안정해져 HD(High Definition)급 플라즈마 디스플레이 패널의 구현이 힘들다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발광효율을 향상시킬 수 있는 새로운 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 복수의 셀을 형성하는 제1 기판 및 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들; 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 복수의 제3 전극들; 제3 전극 상에 형성되는 것으로, 제3 전극에 펄스가 인가됨에 따라 복수의 전자를 셀 내부로 방출시키는 전자가속층; 셀 내부에 채워지며, 전자가속층으로부터 방출되는 전자에 의하여 여기되어 자외선을 발생시키는 가스; 및 셀 내부에 배치되며, 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 발생시키는 발광체층;을 포함하고, 발광체층은 적색, 녹색 및 청색 발광체층으로 이루어지고, 각 셀에는 적색, 녹색 및 청색 발광체층 중 어느 하나가 배치되며, 적색, 녹색 및 청색 발광체층의 가시광의 휘도특성에 따라 각 셀에 인가되는 펄스의 전압 크기가 가변하는 표시 장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 적색, 녹색 및 청색 발광체층 중 휘도특성이 좋은 발광체층을 포함하는 셀일수록 펄스의 전압 크기가 작은 것이 바람 직하다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 적색, 녹색 및 청색 발광체층의 휘도특성을 각각 Lr, Lg 및 Lb 라 하고, 적색, 녹색 및 청색 발광체층에 인가되는 펄스 전압의 전압 크기는 각각 Vr, Vg, 및 Vb 라 할 때, 각 발광체층의 휘도특성이 Lr=Lg>Lb 라면, 펄스의 전압 크기는 Vr=Vg<Vb 인 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제1 전극 및 제2 전극은 제2 기판 상에 배치될 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제3 전극은 제1 기판 상에 배치될 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제1 전극 및 제2 전극은 서로 나란히 연장된다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극이 연장되는 방향과 교차하도록 연장되는 어드레스 전극을 더 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 어드레스 전극은 제1 기판 상에 배치될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 하부기판인 제1 기판(110)과 상부기판인 제2 기판(120)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 있다. 여기서, 상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)은 투명한 유리기판으로 이루어질 수 있다.
제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 공간을 구획하여 복수의 셀(cell)을 형성하고, 상기 셀들 간의 전기적, 광학적 크로스토크를 방지하는 복수의 격벽(barrier rib,113)이 마련되어 있다. 격벽의 형태는 도면에서 도시되고 있지 않지만, 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 형성될 수 있으며, 다양한 형태로 형성되는 것이 가능하다.
제2 기판(120)의 후면에는 제1 전극(유지전극, 121) 및 제2 전극(주사전극, 122)이 서로 이격되어 배치되며, 서로 나란히 연장된다. 제1 전극(121) 및 제2 전극(122) 각각은 가시광이 투과될 수 있도록, 각각 ITO(Indum Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재질의 투명전극(121a,122a)과 전기 전도도를 위해 금속으로 이루어진 버스 전극(121b,122b)으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)에는 교류 전압이 교호하게 인가되어 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에서 유지방전이 수행된다.
제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 제2 유전체층(123)에 의해 매립된다. 제2 유전체층(123)의 하면에는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 보호막(124)이 형성될 수 있다. 보호막(124)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 제2 유전체층(123)의 손상을 방지하고 2차 전자를 방출하여 방전 전압을 낮추어 주는 역할을 한다.
각 셀 내에는 발광체층이 도포된다. 발광체층은 격벽(113)의 측면, 제1 기판(110)의 상면 및 제2 기판(120)의 하면 중 어디에나 도포될 수 있으나, 도면에서는 제2 기판(120)의 하면, 더 정확히는 보호막(124)의 하면에 도포되는 것으로 하고 있다. 발광체층은 구체적으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 발광체층(115r,115g,115b)으로 이루어지며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 발광체층 중 어느 하나가 상기 셀 마다 각각 도포된다. 이하에서는 적색 발광체층(115r)이 도포된 셀을 적색 셀(114r), 녹색 발광체층(115g)이 도포된 셀을 녹색 셀(114g), 청색 발광체층(115b)이 도포된 셀을 청색 셀(114b)로 정의한다. 따라서 하나의 화상을 구현하기 위한 최소 단위의 픽셀(Px)은 상기 적색 셀(114r), 녹색 셀(114g) 및 청색 셀(115b)로 이루어진다.
상기 셀들(114r,114g,115b) 내부에는 제논(Xe)을 포함한 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar) 중의 어느 하나 혹은 이들의 혼합을 포함하는 가스(gas)가 채워질 수 있다. 질소(N2), 중수소, 이산화탄소(CO2), 수소(H2) 및 일산화탄소(CO) 등도 채워질 수 있다. 상기의 가스는 방전 가스로 작용할 수 있으며, 전자 등의 외부 에너지에 의해 여기되어 자외선을 발생시킬 수 있는 여기가스로도 작용할 수 있다.
제1 기판(110)의 상면에는 제3 전극(131r,131g,131b)이 셀 마다 형성되며, 제3 전극은 제1 유전체층(126)에 의해 매립된다. 제3 전극의 상면에는 인가되는 전압에 의해 복수의 전자를 셀 내부로 방출하는 전자가속층(140)이 형성된다. 이때, 전자가속층(140)의 일면이 방전 공간 내부로 도출되는 것이 바람직하다. 전자가속층(140)은 전자를 가속시켜 전자를 발생시킬 수 있는 물질은 어느 것이라도 적용가능하다. 즉, 전자가속층(140)은 산화된다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으 로 이루어질 수 있으며, 이때 산화된 다공성 실리콘으로는 산화된 다공성 폴리실리콘(poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(amorphous silicon)이 예시된다. 또한 전자가속층(140)은 MIM(metal insulator metal) 구조, SED(surface conduction emission emitter display) 구조, 질화 붕소 뱀부 슈트(boron nitride bamboo shoot, BNBS) 구조 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 중 어느 하나일수도 있다.
제3 전극은 캐소드 전극(cathode electrode)으로 사용되어, 제3 전극에 소정의 전압이 인가되면, 전자가속층(140)은 제3 전극으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 셀 내부로 복수의 전자를 방출시킨다. 전자는 가스를 여기(excitation)시키는데 필요한 에너지보다 크고, 가스를 이온화(ionization)시키는데 필요한 에너지보다는 작은 에너지를 갖는 것이 바람직하다. 일반적으로 제논(Xe)을 이온화시키기 위해서는 12.13eV의 에너지가 필요하며, 제논(Xe)을 여기시키기 위해서는 8.28eV 이상의 에너지가 필요하다. 구체적으로는, 제논(Xe)을 1S5, 1S4, 1S2 상태로 각각 여기시키기 위해서는 8.28eV, 8.45eV, 9.57eV의 에너지가 필요하게 된다. 이렇게 여기된 제논(Xe*)은 안정화되면서 대략 147nm의 자외선이 발생하게 된다. 그리고, 여기 상태(excited state) 제논(Xe*)과 기저 상태(ground state) 제논(Xe)이 충돌하게 되면 엑시머(eximer) 제논(Xe2 *)이 생성되는데, 이러한 엑시머 제논(Xe2 *)이 안정화되면 대략 173nm의 자외선이 발생하게 된다. 이에 따라, 전자가속층(140)에 의하여 셀 내부로 방출되는 전자가 제논(Xe)을 여기시키기 위하여 대략 8.28eV ~ 12.13eV의 에너지를 가질 수 있다.
상기 셀 내부로 방출된 전자는, 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)에 교호하게 인가되는 교류 전압에 의해 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에서 수행되는 유지 방전이 더 수월하게 수행되도록 하는 역할을 한다.
한편, 이와 같은 구조에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해, 구동 전압(예를 들면, 교류 전압)의 전위를 낮출 수 있고, 발광효율이 개선되게 된다. 한편, 본 발명에서는 상기에서 설명된 표시장치의 구조를 기본으로 하여, 적색, 녹색 및 청색 발광체층(115r,115g,115b)에서 발생되는 가시광의 휘도특성에 따라, 적색, 녹색 및 청색 셀(114r,114g,114b) 내의 제3 전극(131r,131g,131b)에 인가되는 펄스의 전압 크기를 가변한다. 즉, 적색, 녹색 및 청색 발광체층(115r,115g,115b)의 휘도 특성이 좋을수록, 해당하는 적색, 녹색 및 청색 셀(114r,114g,114b)의 제3 전극(131r,131g,131b)에 인가되는 펄스의 전압 크기를 작게 한다. 이와 관련한 내용은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 도 3에서는 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)이 제2 기판(120)의 후면에 배치되고, 제3 전극(131r,131g,131b)은 제1 기판(110)의 상면에 배치되는 것으로 도시하고 있으나, 각 전극들의 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 격벽(133) 내에 배치될 수도 있으며, 제3 전극(131r,131g,131b)이 격벽(131) 또는 제2 기판(120) 하면에 배치되는 것도 가능할 것이다.
도 4는 도 3의 표시 장치의 각 전극에 인가되는 구동 전압의 일예를 도시한 타이밍도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4는 유지방전이 수행되도록 도 3의 표시장치의 각 전극들에 인가되는 구동 전압을 도시한다.
이하에서는 제1 전극을 유지전극(X)으로, 제2 전극을 주사전극(Y)라고 사용하기도 한다. 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 교류 전압이 서로 교호하게 인가된다. 교류 전압이 인가되는 동안에, 적색 발광체층, 녹색 발광체층 및 청색 발광체층(115r,115g,115b)의 휘도 특성에 따라 적색 셀, 녹색 셀 및 청색 셀(114r,114g,114b) 내의 제3 전극(131r,131g,131b)에 각각 인가되는 펄스의 전압 크기를 달리한다. 즉, 적색, 녹색 및 청색 발광체층(115r,115g,115b) 중 휘도 특성이 좋은 순서대로, 해당하는 셀의 제3 전극에 인가되는 펄스의 전압 크기를 작게 한다. 예를 들어, 적색 발광체층의 휘도특성(Lr), 녹색 발광체층의 휘도 특성(Lg) 및 청색 발광체층의 휘도 특성(Lb)이 각각 Lr=Lg>Lb 의 관계를 갖는다면, 적색 셀의 제3 전극(131r, Er)의 펄스의 전압 크기(Vr), 녹색 셀의 제3 전극(131g, Eg)의 펄스의 전압 크기(Vg) 및 청색 셀의 제3 전극(131b, Eb)의 펄스의 전압 크기(Vb)은 Vr=Vg<Vb의 관계를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 휘도 특성이 상대적으로 낮은 발광체층을 포함하는 셀에서는 제3 전극에 인가되는 펄스의 전압 크기를 크게 함으로써, 각 셀별 가시광의 휘도 편차를 보정할 수 있고, 또한, 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 인가되는 교류 전압의 전위 레벨을 낮출 수 있으며, 결국은 발광효율이 향상되게 된다.
한편, 제3 전극(131r,131g,131b)은 전자가속층(140)에서 전자가 방출되도록 캐소드 전극의 역할을 하므로, 제3 전극에 인가되는 펄스는 도면과 같이 로우레벨로 인가하는 것이 바람직하다. 한편, 각 셀의 제3 전극에 인가되는 펄스는 도면과 달리 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 인가되는 교류 전압의 인가 초기에만 인가되는 것도 가능할 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5의 표시 장치의 구조는 도 3의 표시장치의 구조와 유사하며, 그 차이로는 도 3에 비해 어드레스 전극(211)이 더 추가된 것이다. 도 3의 표시 장치는 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)이 나란히 연장되므로, LCD의 백라이트와 같은 광원으로 사용하는 것이 가능하며, 도 5의 표시 장치는 서로 나란히 연장되는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)에 어드레스 전극(211)이 교차하도록 연장되므로, 자체적으로 화상을 구현하는 표시 장치로 사용하는 것이 가능하다.
도면을 참조하여 설명하면, 서로 대향하는 제1 기판(210) 및 제2 기판(220), 제1 전극(221), 제2 전극(222), 제3 전극(231r,231g,231b), 제1 유전체층(226), 제2 유전체층(223), 제3 유전체층(212), 보호막(224), 격벽(213), 발광체층(215r,215g,215b), 어드레스 전극(211) 및 전자가속층(240)을 포함한다.
제2 기판(220)의 하면에 제1 전극(221)과 제2 전극(222)이 배치되며, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 서로 나란히 연장된다. 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 각각, 가시광이 투과될 수 있도록 ITO와 같은 투명전극(221a,221a)과, 전기 전도도를 위한 버스 전극(221b,222b)으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 제2 유전체층(223)에 의해 매립된다. 제2 유전체층(223)의 하면에는 보호막(224)이 배치될 수 있다.
격벽(213)은 방전 공간인 셀을 구획하며, 격벽(213)의 형태는 도면에서는 도시되고 있지 않지만, 스트라이프 형태, 매트릭스 형태 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제1 기판(210)의 상면에는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)이 연장되는 방향과 교차하도록 연장되는 어드레스 전극(211)이 배치된다. 어드레스 전극(211)은 제3 유전체층(212)에 의해 매립되며, 제3 유전체층(212)의 상면에는 제3 전극(231r,231g,231b)이, 제3 전극(231r,231g,231b)의 상면에는 셀 내부로 복수의 전자를 방출하는 전자가속층(240)이 형성되며, 제3 전극(231r,231g,231b) 및 전자가속층(240)은 제1 유전체층(226)에 의해 매립된다. 전자가속층(240)은 셀 내부로 복수의 전자를 방출하므로, 전자가속층(240)의 일면이 셀 내부로 도출되는 것이 바람직하다. 전자가속층(240)은 전자를 가속시켜 전자를 발생시킬 수 있는 물질은 어느 것이라도 적용가능하다. 즉, 전자가속층(240)은 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으로 이루어질 수 있으며, 이때 산화된 다공성 실리콘으로는 산화된 다공성 폴리실리콘(poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(amorphous silicon)이 예시된다. 또한 전자가속층(240)은 MIM(metal insulator metal) 구조, SED(surface conduction emission emitter display) 구조, 질화 붕소 뱀부 슈트(boron nitride bamboo shoot, BNBS) 구조 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 중 어느 하나일수도 있다.
각 셀에는 적색 발광체층(215r), 녹색 발광체층(215g) 및 청색 발광체층(215b) 중 어느 하나가 각각 배치되며, 도면에서는 상기 발광체층들이 보호막(224)의 하면에 배치되는 것으로 하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 격벽(213)의 측면 또는 제1 기판(210)의 상면, 자세히는 제1 유전체층(226)의 상면에 배치되는 것도 가능하다. 적색 발광체층(215r)이 도포된 셀은 적색 셀(214r), 녹색 발광체층(215g)이 도포된 셀은 녹색 셀(214g), 청색 발광체층(215b)이 도포된 셀은 청색 셀(214b)이라고 정의한다. 따라서 하나의 화상을 구현하기 위한 최소 단위인 픽셀(Px)은 상기 적색 셀(214r), 녹색 셀(214g) 및 청색 셀(214b)로 이루어진다.
셀 내부에는 제논(Xe)을 포함한 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar) 중의 어느 하나 혹은 이들의 혼합을 포함하는 가스(gas)가 채워질 수 있다. 질소(N2), 중수소, 이산화탄소(CO2), 수소(H2) 및 일산화탄소(CO) 등도 채워질 수 있다. 상기의 가스는 방전 가스로 작용할 수 있으며, 전자 등의 외부 에너지에 의해 여기되어 자외선을 발생시킬 수 있는 여기가스로도 작용할 수 있다.
한편, 도 5에서는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)이 제2 기판(220)의 후면에 배치되고, 제3 전극(231r,231g,231b)은 제1 기판(210)의 상면, 더 자세히는 제3 유전체층(212)의 상면에 배치되는 것으로 도시하고 있으나, 각 전극들의 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 격벽(213) 내에 배치될 수도 있으며, 제3 전극(231r,231g,231b)은 격벽(213) 또는 제2 기판(220)의 하면에 배치하는 것도 가능할 것이다.
도 5의 표시 장치는 도 4에 도시된 구동 신호에 의해 구동되는 것이 가능하다. 즉, 이하에서는 제1 전극(221)을 유지전극(X)이라 하고, 제2 전극(222)을 주사전극(Y)이라고도 한다. 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 교류 전압이 인가되면, 그 인가되는 동안에, 제3 전극(231r,231g,231b)에는 펄스가 인가되되, 적색 셀(214r), 녹색 셀(214g) 및 청색 셀(214b)의 각 제3 전극(231r,231g,231b)에 인가되는 펄스의 전압 크기가 적색 셀, 녹색 셀 및 청색 셀 내의 각 발광체층의 휘도특성에 따라 가변한다. 즉, 휘도 특성이 좋을수록 펄스의 전압 크기가 작아진다. 이와 같이 각 발광체층(215r,215g,215b)의 휘도 특성에 따라, 각각의 제3 전극(231r,231g,231b)에 인가되는 펄스의 전압 크기를 가변함으로써, 전자가속층(240)으로부터 방출되는 전자가 제어 가능하며, 결국 전체적으로 각 셀에 균일한 휘도의 가시광이 방출되도록 할 수 있다. 한편, 전자가속층(240)을 사용하여 방전이 수월하게 수행될 수 있으므로, 주사전극(Y) 및 유지전극(X)에 인가되는 교류 전압의 전위 레벨을 낮출 수 있으며, 발광 효율을 향상 시킬 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 구동 신호는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동에 있어, 전체 셀을 초기화 하는 리셋 기간, 전체 셀 중 켜져야 할 셀을 선택하는 어드레스 기간 및 선택된 셀에서 유지방전이 수행되는 유지 기간 중에서, 유지 기간에서의 구동 신호이다. 한편, 어드레스 기간에서, 켜져야 할 셀을 선택하기 위해, 어드레스 전극(A)과 주사전극(Y) 사이에 각각의 구동 전압이 인가되어 어드레스 방전이 수행될 수 있으며, 이때, 제3 전극에는 도 4에 도시된 바와 같은 펄스가 인가될 수도 있을 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 전자가속층을 포함하는 표시 장치이므로, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 구동 전압이 낮아질 수 있으며, 발광 효율이 개선되게 된다.
둘째, 발광체층에서 여기되어 발생하는 가시광의 휘도 특성을 적색, 녹색 및 청색 발광체층 별로 고려하여, 전자가속층의 하부에 있는 제3 전극에 인가하는 펄스의 펄스의 전압 크기를 달리 인가하므로, 적색, 녹색 및 청색 발광체층을 각각 포함하는 적색 셀, 녹색 셀 및 청색 셀에서 균일한 휘도의 가시광이 방출되게 된다.
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. 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 복수의 셀을 형성하는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 복수의 제3 전극들;
    상기 제3 전극 상에 형성되는 것으로, 상기 제3 전극에 펄스가 인가됨에 따라 복수의 전자를 상기 셀 내부로 방출시키는 전자가속층;
    상기 셀 내부에 채워지며, 상기 전자가속층으로부터 방출된 상기 전자에 의하여 여기되어 자외선을 발생시키는 가스; 및
    상기 셀 내부에 배치되며, 상기 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 발생시키는 발광체층;을 포함하고,
    상기 발광체층은 적색, 녹색 및 청색 발광체층으로 이루어지고, 상기 각 셀에는 상기 적색, 녹색 및 청색 발광체층 중 어느 하나가 배치되며,
    상기 적색, 녹색 및 청색 발광체층의 상기 가시광의 휘도특성에 따라 상기 각 셀에 인가되는 상기 펄스의 전압 크기가 가변하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적색, 녹색 및 청색 발광체층 중 상기 휘도특성이 좋은 발광체층을 포함하는 셀일수록 상기 펄스의 전압 크기가 작은 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적색, 녹색 및 청색 발광체층의 상기 휘도특성을 각각 Lr, Lg 및 Lb 라 하고, 상기 적색, 녹색 및 청색 발광체층에 인가되는 상기 펄스의 전압 크기는 각각 Vr, Vg, 및 Vb할 때, 상기 각 발광체층의 상기 휘도특성이 Lr=Lg>Lb 라면, 상기 펄스의 전압 크기는 Vr=Vg<Vb 인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 배치되는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 제1 기판 상에 배치되는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 서로 나란히 연장되는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극이 연장되는 방향과 교차하도록 연장되는 어드레스 전극을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 어드레스 전극은 상기 제1 기판 상에 배치되는 표시 장치.
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