KR100735605B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이(Plasma Display) 장치에 관한 것이다. 그 플라즈마 디스플레이 장치는, 상부기판; 상부기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들; 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 및 하부기판 상에 형성되는 복수의 제3 전극들을 포함하여 구성되며, 복수의 제1, 2 전극들 중 적어도 하나는 단일 층(one layer)으로 형성되며, 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 제1, 2 전극이 형성된 유효 영역의 최외곽에 제1 전극이 배치되고 제2 전극이 적어도 한 부분에서 연속 배치되도록 제1, 2 전극이 상부기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 의하면, ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 투명 전극을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 원가를 감소시킬 수 있으며, 스캔 전극 또는 서스테인 전극 라인으로부터 방전셀의 중심 방향 또는 그의 반대 방향으로 돌출되는 돌출 전극들을 형성시킴으로써 방전 개시 전압을 낮추고 방전셀 내의 방전 확산 효율을 높일 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
도 1은 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 일반적인 패널(panel)의 구조를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구조에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제1 실시예를 나타내는 도면이며, 도 5b, c는 최외곽 전극들에 형성된 전하 분포를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제4 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제5 실시예를 나타내는 도면이며, 도 9b는 도 9a의 최외곽 전극들에 형성된 전하 분포를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극 형태에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 유지 전극 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 유지 전극 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 유지 전극 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 유지 전극 구조에 대한 제4 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 유지 전극 구조에 대한 제5 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 16은 유지 전극 구조에 대한 제6 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 17은 유지 전극 구조에 대한 제7실시예를 나타내는 단면도이다.
도 18은 유지 전극 구조에 대한 제8실시예를 나타내는 단면도이다.
도 19는 유지 전극 구조에 대한 제9실시예를 나타내는 단면도이다.
도 20은 유지 전극 구조에 대한 제10 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 21a 및 21b는 유지 전극 구조에 대한 제11 실시예를 나타내는 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이(Plasma Display) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 패널(Panel)에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 상부 기판(101) 상에 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍이 배열된 상부 패널(100) 및 배면을 이루는 하부 기판(111) 상에 복수의 상기 유지 전극 쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 하부 패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
상부 패널(100)은 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된 투명전극(102a, 103a)과 버스전극(102b, 103b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 상부 유전체층 (104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상에는 보호층(105)이 형성된다.
하부 패널(110)은 방전셀을 구획하기 위한 격벽(112)이 포함된다. 또한, 복수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 어드레스 전극(113) 상에는 R(Red), G(Green), B(Blue) 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 하부 유전체층(115)이 형성된다.
한편, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극(11) 또는 서스테인 전극(12)을 구성하는 투명 전극(11a, 12a)은 고가의 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진다. 투명 전극(11a, 12a)은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 원가를 상승시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 최근에는 제조 비용을 줄이면서 사용자가 시청하는데 충분한 시감 특성 및 구동 특성 등을 확보할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하는데 주안점을 두고 있다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 패널에 있어, ITO로 이루어진 투명 전극을 제거하여 패널의 제조 원가를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는, 상부기판; 상기 상부기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들; 상기 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 및 상기 하부기판 상에 형성되는 복수의 제3 전극들을 포함하여 구성되며, 상기 복수의 제1, 2 전극들 중 적어도 하나는 단 일 층(one layer)으로 형성되며, 상기 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및 상기 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 제1, 2 전극이 형성된 유효 영역의 최외곽에 상기 제1 전극이 배치되고 상기 제2 전극이 적어도 한 부분에서 연속 배치되도록 상기 제1, 2 전극이 상기 상부기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 전극은 스캔 전극이며, 상기 제2 전극은 서스테인 전극이고, 상기 복수의 제3 전극들 각각은 상기 유효 영역의 중앙부에서 분리되어 있는 것이 바람직하다.
상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 서스테인 전극인 것이 바람직하며, 상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 스캔 전극인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 하부기판 상에 형성되어 방전셀들을 구획하는 격벽을 더 포함하며, 상기 복수의 제3 전극들 각각은 상기 격벽에 의해 분리된다.
상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극 사이의 간격은 70 내지 220㎛인 것이 바람직하다.
상기 복수의 제3 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에서 분리된 적어도 하나의 제 3 전극의 단부는 각형이거나, 볼록 또는 오목한 형태의 원형인 것이 바람직하다.
상기 복수의 제 3 전극들 중 적어도 하나의 제 3 전극은 상기 제 1 및 제 2 전극 중 적어도 하나와 중첩되는 부분의 폭이 중첩되지 아니하는 부분의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 디스플레이 장치는 표시하고자 하는 영상 데이터에 근거하여 발생된 방전에 의해 영상이 표시되는 유효영역의 외곽을 이루는 나머지 패널의 영역 상에 적어도 하나의 더미전극이 형성되며, 상기 더미 전극에는 -90 내지 -50 V의 전압이 인가되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 상부기판 상에 유전체층이 형성되어 있으며, 상기 제1, 2 전극 중 적어도 하나는 상기 유전체층보다 색이 어두운 것이 바람직하다.
상기 라인부는 2 이상인 것이 바람직하며, 서로 인접한 두 개의 라인부 사이의 간격들은 동일한 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 돌출부는 2 이상이며, 상기 라인부와 교차하는 방향으로 돌출된다. 상기 하부기판은 유전체층; 방전셀을 구획하는 격벽; 및 형광체층을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대한 일실시예를 사시도로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 소정의 간격을 두고 합착되는 상부패널(200)과 하부패널(210)을 포함한다. 유지전극쌍(202, 203)에 교차하는 방향으로 하부기판(211)상에 형성되는 어드레스전극(213) 및 하부기판(211)상에 형성되며 복수의 방전셀을 구획하는 격벽(212)을 포함한다.
상부패널(200)은 상부기판(201)상에 쌍을 이루며 형성되는 유지전극쌍(202, 203)을 포함한다. 유지전극쌍(202, 203)은 그 기능에 따라 스캔전극(202)과 서스테인전극(203)으로 구분된다. 유지전극쌍(202, 203)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 상부유전체층(204)에 의해 덮혀지고, 상부유전체층(204) 상면에는 보호막층(205)이 형성되어, 가스 방전 시에 발생되는 하전입자들의 스퍼터링으로부터 상부유전체층(204)을 보호하고, 2차 전자의 방출효율을 높이게 된다.
하부패널(210)은 하부기판(211)상에 복수 개의 방전공간 즉, 방전셀을 구획하는 격벽(212)이 형성된다. 또한, 어드레스전극(213)이 유지전극쌍(202, 203)에 교차하는 방향으로 배치되고, 하부유전체층(215)과 격벽(212)의 표면에는 가스방전시 발생된 자외선에 의해 발광되어 가시광이 발생되는 형광체(214)가 도포된다.
이때, 격벽(212)은 어드레스전극(213)과 나란한 방향으로 형성된 세로격벽(212a)과, 어드레스전극(213)과 교차하는 방향으로 형성된 가로격벽(212b)으로 구성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서, 유지전극쌍(202, 203)은 도 1에 도시된 종래의 유지전극쌍(102, 103)과 달리 불투명한 금속전극만으로 이루어진다. 즉, 종래의 투명전극 재질인 ITO는 사용하지 않고, 종래의 버스전극의 재질인 은(Ag), 구리(Cu) 또는 크롬(Cr)등을 사용하여 유지전극쌍(202, 203)을 형성한다. 즉, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극쌍(202, 203) 각각은 종래의 ITO전극을 포함하지 아니하고, 버스전극 하나의 단일층(one layer)으로 이루어진다.
예컨대, 본 발명의 실시에에 따른 유지전극쌍(202, 203) 각각은 은으로 형성되는 것이 바람직하며, 은(Ag)은 감광성 성질을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유지전극쌍(202, 203) 각각은 상부기판(201)에 형성되는 상부유전체층(204) 또는 하부유전체층(214)보다 색이 더 어둡고, 빛의 투과도가 더 낮은 성질을 갖는 것이 바람직하다.
상기 방전셀은 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 형광체층(214)은 폭(pitch)이 서로 동일한 대칭 구조이거나, 폭(pitch)이 서로 상이한 비대칭 구조일 수 있다. 방전셀이 비대칭 구조를 가지는 경우, R(Red) 셀의 폭 < G(Green) 셀의 폭 < B(Blue) 셀의 폭의 크기 순을 가지도록 하는 것을 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 방전셀 내에 유지 전극(202, 203)이 각각 복수 개의 전극 라인으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 유지 전극(202)이 두 개의 전극 라인(202a, 202b)으로 형성되고, 제2 유지 전극(203)이 방전셀의 중심을 기준으로 제1 유지 전극(202)과 대칭하여 배열되며 두 개의 전극 라인(203a, 203b)으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1, 2 유지 전극(202, 203)은 각각 스캔 전극과 서스테인 전극인 것이 바람직하다. 이는 불투명한 유지 전극 쌍(202, 203)을 사용함에 따른 개구율과 방전 확산 효율을 고려한 것이다. 즉, 개구율을 고려하여 좁은 폭을 갖는 전극 라인을 사용하는 한편, 방전 확산 효율을 고려하여 복수 개의 전극 라인을 사용한다. 이때, 전극 라인의 개수는 개구율과 방전 확산 효율을 동시에 고려하도록 하여 결정되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 구조는 본 발명에 따른 플라즈마 패널의 구조에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 구조에 한정되지 아니한다. 예컨대, 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광 차단의 기능과 상부 기판(201)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)가 상부 기판(201) 상에 형성될 수 있으며, 상기 블랙 매트릭스는 분리형 및 일체형 BM 구조가 모두 가능하다. 여기서, 분리형 BM은 유지 전극(202, 203)과 상부 기판(201) 사이에 형성되는 층(Black Layer)과 블랙 매트릭스가 연결되어 있지 않은 구조이고, 일체형 BM은 상기 층과 블랙 매트릭스가 연결되어 일체형을 이루고 있는 구조를 의미한다. 또한, 분리형 BM이 형성되는 경우 블랙 매트릭스와 상기 층은 다른 재질로 형성될 수 있고, 일체형 BM이 형성되는 경우 블랙 매트릭스와 상기 층은 동일한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 패널의 격벽 구조는 세로격벽(212a)과 가로격벽(212b)에 의해 방전셀이 폐쇄 구조를 가지는 클로즈 타입(Close Type)을 나타내고 있으나, 세로격벽만을 포함하는 스트라이프 타입(Stripe Type) 또는 세로격벽 상에 소정의 간격을 가지고 돌출부가 형성된 피쉬본(Fish Bone) 등의 구조도 가능하다.
본 발명의 일실시예는 도 2에 도시된 격벽(21)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능할 것이다. 예컨대, 세로 격벽(21a)과 가로 격벽(21b)의 높이가 다른 차등형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 하나 이상에 배기 통로로 사용 가능한 채널(Channel)이 형성된 채널형 격벽 구조, 세로 격벽(21a) 또는 가로격벽(21b) 중 하나 이상에 홈(Hollow)이 형성된 홈형 격벽 구조 등이 가능할 것이다. 여기서, 차등형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)의 높이가 높은 것이 더 바람직하고, 채널형 격벽 구조나 홈형 격벽 구조인 경우에는 가로격벽(21b)에 채널이 형성되거나 홈이 형성되는 것이 바람직할 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 R,G 및 B 방전셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능할 것이다. 예컨대, R,G 및 B 방전셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능할 것이다. 또한, 방전셀의 형상도 사각형상 뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능할 것이다.
도 3은 상기한 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대해, 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드로 나누어 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 타이밍도로 도시한 것이다. 단위 프레임은 시분할 계조 표시를 실현하기 위하여 소정 개수 예컨대 8개의 서브필드들(SF1, ..., SF8)로 분할될 수 있다. 또한, 각 서브필드(SF1, ...SF8)는 리셋 구간(미도시)과, 어드레스 구간(A1, ..., A8)및, 서스테인 구간(S1, ..., S8)으로 분할된다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따르면 리셋 구간은 복수 개의 서브필드 중 적어도 하나에서 생략될 수 있다. 예컨대, 리셋 구간은 최초의 서브필드에서만 존재하거나, 최초의 서브필드와 전체 서브필드 중 중간 정도의 서브필드에서만 존재할 수도 있다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극(X)에 표시 데이터 신호가 인가되고, 각 스캔 전극(Y)에 상응하는 스캔 펄스가 순차적으로 인가된다. 본 발명에 따른 또 다른 실시예로, 어드레스 전극(X)이 2 이상으로 분리되어 구동되며, 그에 따라 2 이상의 스캔 전극(Y)에 스캔 펄스가 동시에 인가될 수도 있다.
각 서스테인 구간(S1, ...,S8)에서는, 스캔 전극(Y)과 서스테인 전극(Z)에 서스테인 펄스가 교호하게 인가되어, 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 서스테인 방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 단위 프레임에서 차지하는 서스테인 방전 구간(S1, ..., S8)내의 서스테인 방전 펄스 개수에 비례한다. 1 화상을 형성하는 하나의 프레임이, 8개의 서브필드와 256계조로 표현되는 경우에, 각 서브필드에는 차례대로 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128의 비율로 서로 다른 서스테인 펄스의 수가 할당될 수 있다. 만일 133계조의 휘도를 얻기 위해서는, 서브필드1 구간, 서브필드3 구간 및 서브필드8 구간 동안 셀들을 어드레싱하여 서스테인 방전하면 된다.
각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는, APC(Automatic Power Control)단계에 따른 서브필드들의 가중치에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 즉, 도 3에서는 한 프레임을 8개의 서브필드로 분할하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 본 발명은 그에 한정되지 아니하며, 한 프레임을 형성하는 서브필드의 수를 설계사양에 따라 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예를 들어, 한 프레임을 12 또는 16 서브필드 등과 같이, 8 서브필드 이상 또는 이하로 분할하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시킬 수 있다.
또한 각 서브필드에 할당되는 서스테인 방전 수는 감마특성이나 패널특성을 고려하여 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 예컨대, 서브필드 4에 할당된 계조도를 8에서 6으로 낮추고, 서브필드6에 할당된 계조도를 32에서 34로 높일 수 있다.
도 4는 분할된 서브필드에 대해, 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 타이밍도로 도시한 것이다.
먼저, 스캔 전극들(Y) 상에 정극성 벽전하를 형성하고 서스테인 전극들(Z) 상에 부극성 벽전하를 형성하기 위한 프리 리셋(pre reset) 구간이 존재하며, 이 후 각 서브필드는 프리 리셋 구간에 의해 형성된 벽전하 분포를 이용하여 전 화면의 방전셀들을 초기화하기 위한 리셋(reset) 구간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스(address) 구간 및 선택된 방전셀들의 방전을 유지시키기 위한 서스테인(sustain) 구간을 포함한다.
리셋 구간은 셋업(setup) 구간 및 셋 다운(setdown) 구간으로 이루어지며, 상기 셋업 구간에서는 모든 스캔 전극으로 상승 램프 파형(Ramp-up)이 동시 인가되어 모든 방전셀에서 미세 방전이 발생되고, 이에 따라 벽전하가 생성된다. 상기 셋다운 구간에는 상기 상승 램프 파형(Ramp-up)의 피크 전압보다 낮은 정극성 전압에서 하강하는 하강 램프파형(Ramp-down)이 모든 스캔 전극(Y)으로 동시에 인가되어 모든 방전셀에서 소거방전이 발생되고, 이에 따라 셋업 방전에 의해 생성된 벽전하 및 공간전하 중 불요 전하를 소거시킨다.
어드레스 구간에는 스캔 전극으로 부극성의 스캔 신호(scan)가 순차적으로 인가되고, 이와 동시에 상기 어드레스 전극(X)으로 정극성의 데이터 신호(data)가 인가된다. 이러한 상기 스캔 신호(scan)와 데이터 신호(data) 간의 전압 차와 상기 리셋 구간 동안 생성된 벽전압에 의해 어드레스 방전이 발생 되어 셀이 선택된다. 한편, 상기 셋다운 구간과 어드레스 구간 동안에 상기 서스테인 전극에는 서스테인 전압(Vs)을 유지하는 신호가 인가된다.
상기 서스테인 구간에는 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 펄스가 인가되어 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 면방전 형태로 서스테인 방전 이 발생된다.
도 4에 도시된 구동 파형들은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 신호들에 대한 일실시예로서, 상기 도 4에 도시된 파형들에 의해 본 발명은 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 프리 리셋 구간이 생략될 수 있으며, 도 17에 도시된 구동 신호들의 극성 및 전압 레벨은 필요에 따라 변경이 가능하고, 상기 서스테인 방전이 완료된 후에 벽전하 소거를 위한 소거 신호가 서스테인 전극에 인가될 수도 있다. 또한, 상기 서스테인 신호가 스캔 전극(Y)과 서스테인(Z) 전극 중 어느 하나에만 인가되어 서스테인 방전을 일으키는 싱글 서스테인(single sustain) 구동도 가능하다.
도 5a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제1 실시예를 도시한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 방전셀들은 유효 영역(300) 내에서 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하며, 방전셀은 스캔 전극(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 스캔 전극(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되고, 서스테인 전극(Z1 내지 Zm)은 공통적으로 구동된다. 유효 영역(300) 내의 스캔 전극(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극(X1 내지 Xn)에 구동 신호가 인가됨에 따라, 방전셀들에서 방전이 발생되어 표시 영상이 디스플레이되게 된다. 유효 영역(300) 외부에도 전극들이 배치되어 있을 수 있으나, 상기 유효 영역(300) 외부에 배치되는 전극은 표시 영상에 영향을 미치지 않는 더미(dummy) 전극이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극(X1 내지 Xn)은 기수 번째 라인들과 우수 번째 라인들로 분할 구동되는 것이 바람직하다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유효 영역(300) 상하 최외곽에는 스캔전극(Y1, Ym)이 배열된다. 스캔전극과 서스테인 전극은 교대로 배열되는데, 본 발명에 의해 스캔전극(Y1, Ym)이 최외곽에 배열되기 위해서는 적어도 한 부분에서 2개의 서스테인 전극이 연속적으로 배열되어야 한다. 즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 2개의 서스테인 전극(Z3, Z4)이 연속적으로 배열됨에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 상하 최외곽에 스캔전극(Y1, Ym)이 배열될 수 있다.
상기와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 상하 최외곽에 스캔전극(Y1, Ym)을 모두 배치시킴으로써, 최외곽에 서스테인 전극(Z)이 배치됨에 따라 발생하는 축적된 하전입자들에 의한 이상방전을 방지할 수 있다.
도 5b, c는 플라즈마 디스플레이 패널의 최외곽에 배치된 전극들 및 그에 형성된 전하 분포를 단면도로 도시한 것으로, 도 5b는 패널의 상하 최외곽 중 어느 하나에 서스테인 전극(Z, 310)이 배치된 경우이다.
도 5b에서, 입력 영상신호에 따라 표시할 방전셀들을 지정하기 위한 어드레스 기간에 스캔 전극(Y, 320)에는 스캔 전압, 예를 들어 -140V의 전압이 인가되고 동시에 어드레스 전극(X, 330)에는 데이터 신호, 예를 들어 70V의 전압이 인가된 다. 그에 따라, 스캔 전극(Y, 320)과 어드레스 전극(X, 330) 사이에 어드레스 방전이 이루어져, 도 5b에 도시된 바와 같이 +, - 하전입자들이 형성되게 된다. 상기 형성된 +, -하전입자들은 스캔 전극(Y, 320)과 어드레스 전극(X, 330)을 덮고 있는 유전체층(370, 380) 위에 벽전하로서 축적되며, 일부는 일정 전압, 예를 들어 70V의 전압이 인가되는 서스테인 전극(Z, 310)을 덮고 있는 유전체층(370) 위에 벽전하로 축적되게 된다. 그리고 나머지 일부는 서스테인 전극(Z, 310)을 지나 패널의 유효 영역(300) 외곽에 계속 축적되어 이 축적된 하전입자들이 많아지면 이상 방전을 초래하게 된다.
도 5c는 도 5a에 도시된 바와 같이, 패널의 상하 최외곽에 스캔 전극(Y, 340)이 배치된 경우이다. 입력 영상신호에 따라 표시할 방전셀들을 지정하기 위한 어드레스 기간에 스캔 전극(Y, 340)에는 스캔 전압, 예를 들어 -140V의 전압이 인가되고 동시에 어드레스 전극(X, 360)에는 데이터 신호, 예를 들어 70V의 전압이 인가된다. 그에 따라, 스캔 전극(Y, 340)과 어드레스 전극(X, 360) 사이에 어드레스 방전이 이루어져, 도 5c에 도시된 바와 같이 +, - 하전입자들이 형성되게 된다. 상기 형성된 +, -하전입자들은 스캔 전극(Y, 340)과 어드레스 전극(X, 360)을 덮고 있는 유전체층(370, 380) 위에 벽전하로서 축적되며, 일부는 일정 전압, 예를 들어 70V의 전압이 인가되는 서스테인 전극(Z, 350)을 덮고 있는 유전체층(370) 위에 벽전하로 축적되게 된다. 도 5b의 경우와 같이 나머지 일부는 스캔 전극(Y, 340)을 지나 패널의 유효 영역(300) 외곽에 축적되나, 이들 축적된 하전입자는 계속 축적되는 것이 아니라 인접한 곳에서 일어나는 다음 어드레스 방전에 이용되어 그 축적 되는 양이 줄어들거나 더 이상 증가하지 않는다. 결과적으로, 패널의 유효 영역(300) 외곽에서 일어나는 이상 방전을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제2 실시예를 도시한 것으로, 어드레스 전극들(X1 내지 Xn)을 패널의 중앙부에서 분리시킨 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이 분리된 어드레스 전극들(X1 내지 Xn)은 상하 분리 구동되는 것이 바람직하며, 그에 따라 매우 큰 양의 영상 데이터를 효과적으로 처리할 수 있다. 또한, 어드레스 전극들(X1 내지 Xn)은 3 이상으로 분리될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 분리된 어드레스 전극들(X1 내지 Xn)이 상하로 분리된 경우, 패널의 중앙부를 중심으로 상측의 어드레스 전극들과 하측의 어드레스 전극들에 동시에 데이터 신호가 인가되어 상측의 방전셀들 중 어느 하나와 하측의 방전셀들 중 어느 하나에서 동시에 어드레스 방전이 발생하게 되며, 그에 따라 서스테인 펄스의 주기를 증가시킬 수 있게 된다.
어드레스 전극들(X1 내지 Xn)을 패널의 중앙부에서 분리시키는 방법으로는, 어드레스 전극들(X1 내지 Xn)을 가로 격벽(212b)에 의해 분리시키거나, 어드레스 전극들(X1 내지 Xn) 각각을 전극의 형성 시에 분리 형성시키는 것이 바람직하다.
한편, 패널의 중앙부에서 분리된 어드레스 전극 간의 분리된 갭(Gap)은 70um 내지 220um가 바람직할 것이다. 두 어드레스 전극의 분리된 갭이 70um 내지 220um 인 경우 오방전 개선 및 휘점 개선 등에서 바람직하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제3 실시예를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이 패널의 유효 영역(500)의 상하 최외곽에는 스캔 전극(Y1, Ym)이 배치되며, 어드레스 전극들(X1 내지Xn)이 분리된 패널의 중앙부에 가징 인접한 두 전극은 모두 서스테인 전극(Za, Za +1)인 것이 바람직하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 패널의 중앙부에 인접한 전극을 서스테인 전극(Za, Za+1)으로 배치함으로써 하전입자의 축적에 의한 이상방전 발생을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제3 실시예를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이 패널의 유효 영역(500)의 상하 최외곽에는 스캔 전극(Y1, Ym)이 배치되며, 어드레스 전극들(X1 내지Xn)이 분리된 패널의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 모두 서스테인 전극(Za, Za +1)인 것이 바람직하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 패널의 중앙부에 인접한 전극을 서스테인 전극(Za, Za+1)으로 배치함으로써 하전입자의 축적에 의한 이상방전 발생을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제4 실시예를 도시한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이 패널의 유효 영역(600)의 상하 최외곽에는 스캔 전극(Y1, Ym)이 배치되며, 어드레스 전극들(X1 내지Xn)이 분리된 패널의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 모두 스캔 전극(Ya, Ya +1)인 것이 바람직하다. 도 8에 도시된 바와 같이, 패널의 중앙부에 인접한 전극을 스캔 전극(Ya, Ya +1)으로 배치함으로써 하전입자의 축적에 의한 이상방전 발생을 방지할 수 있다.
도 9a는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 제2 실시예를 도시한 것으로, 패널의 유효 영역(700)의 외부에 표시 영상에 영향을 미치지 아니하는 더미 전극들(710, 720)을 배치한 것이다. 도 9a의 경우 더미 전극(710, 720)의 라인 수가 상하 각각 3라인으로 도시되었으나, 더미 전극(710, 720)의 라인 수는 2 이하 또는 4 이상일 수 있다. 더미 전극(710, 720)에 일정 전압이 인가되는 것이 바람직하며, 스캔 전극(Y1 내지 Ym)과 어드레스 전극(X1 내지 Xn) 사이의 어드레스 방전에 영향을 미치지 않기 위해 상기 더미 전극(710, 720)에 인가되는 전압은 -90V 내지 -50V인 것이 바람직하다.
도 9b는 도 9a에 도시된 전극 배치를 가지는 패널의 최외곽 전극들 및 그에 형성된 전하 분포를 단면도로 도시한 것이다. 도 9b에 도시된 바와 같이 입력 영상신호에 따라 표시할 방전셀들을 지정하기 위한 어드레스 기간에 스캔 전극(Y, 730)에는 스캔 전압, 예를 들어 -140V의 전압이 인가되고 동시에 어드레스 전극(X, 750)에는 데이터 신호, 예를 들어 70V의 전압이 인가된다. 동시에, 더미 전극(D, 760)에 -70V 정도의 전압을 인가한다. 그에 따라, 스캔 전극(Y, 730)과 어드레스 전극(X, 750) 사이에 어드레스 방전이 이루어져 +, - 하전입자들이 형성되게 된다. 상기 형성된 +, -하전입자들은 스캔 전극(Y, 730)과 어드레스 전극(X, 750)을 덮고 있는 유전체층(750, 770) 위에 벽전하로서 축적되며, 일부는 서스테인 전극(Z, 740)을 덮고 있는 유전체층(770) 위에 벽전하로 축적되게 된다. 그리고, 나머지 일부는 스캔 전극(Y, 730)을 지나 패널의 유효 영역(700) 외곽에 인접한 더미 전극(D, 760)을 덮고 있는 유전층(770)상에 축적된다. 상기와 같이, 더미 전극(D, 760)에 벽전하로서 하전입자들이 축적되어 상기 하전입자들이 이상 방전에 기여하는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극 형태에 대한 일실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 10에 도시된 바와 같이 어드레스 전극(X, 820, 830) 중 스캔 전극(Y, 800) 또는 서스테인 전극(Z, 810)과 중첩되는 부분(840)이 그 이외의 부분보다 넓은 폭을 가지는 것이 바람직하다. 도 10은 본 발명에 따른 어드레스 전극 형태에 대한 일실시예에 불과하므로, 어드레스 전극(X, 820, 830) 중 스캔 전극(Y, 800) 또는 서스테인 전극(Z, 810)과 중첩되는 부분(840)의 형태는 도 10에 도시된 바와 상이할 수 있으며, 어드레스 전극(X, 820, 830) 중 스캔 전극(Y, 800) 또는 서스테인 전극(Z, 810)과 중첩되는 부분(840) 중일부분이 그 이외의 부분보다 넓은 폭을 가지는 모든 형태가 될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제1 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 중 하나의 방전셀 내에 형성되는 유지 전극 쌍(202, 203)의 배치 구조만을 간략하게 도시하였다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유지 전극(202, 203)은 기판상에 방전셀의 중심을 기준으로 대칭되게 쌍을 이루며 형성된다. 유지 전극 각각은 방전셀을 가로지르는 적어도 두 개의 전극 라인(202a, 202b, 203a, 203b)을 포함하는 라인부, 상기 방전셀의 중심에 가장 가까운 전극 라인(202a, 203a)에 연결되며 상기 방전셀 내에서 방전셀의 중심 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출 전극(202c, 203c)을 포함하는 돌출부로 이루어진다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유지 전극(202, 203) 각각은 상기 두 개의 전극 라인들(202a와 202b, 203a와 203b)을 연결하는 하나의 브릿지 전극(202d, 203d)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
전극 라인(202a, 202b, 203a, 203b)은 방전셀을 가로지르며, 플라즈마 디스플레이 패널의 일 방향으로 연장된다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 라인은 개구율을 항상시키기 위해 폭을 좁게 형성한다. 또한, 방전 확산 효율을 향상시키기 위해 복수개의 전극 라인(202a, 202b, 203a, 203b)을 사용하되, 개구율을 고려하여 전극 라인의 개수를 결정하는 것이 바람직하다.
돌출 전극(202c, 203c)은 하나의 방전셀 내에서 방전셀의 중심에 가장 가까운 전극 라인(202a, 203a)에 연결되며, 방전셀의 중심 방향으로 돌출되는 것이 바람직하다. 돌출 전극(202c, 203c)은 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 방전 개시 전압을 낮춘다. 전극 라인(202a, 203a) 간의 거리(c)로 인해 방전 개시 전압이 증가하기 때문에 본 발명의 제1 실시예에서는 전극 라인(202a, 203a) 각각에 연결되는 돌출 전극(202c, 203c)을 구비한다. 가까이 형성된 돌출 전극(202c, 203c) 간에는 낮은 방전 개시 전압에도 방전이 개시되므로 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압을 낮출 수 있다. 여기서, 방전 개시 전압은 유지 전극 쌍(202, 203) 중 적어도 어느 하나의 전극에 펄스를 공급할 때, 방전이 시작되는 전압 레벨을 일컫는다.
이와 같은 돌출 전극(202c, 203c)은 그 크기가 매우 작기 때문에, 제조 공정의 공차에 의해 실질적으로 돌출 전극(202c, 203c)의 전극 라인(202a, 203a)과 연결되는 부분의 폭(W1)이 돌출 전극의 끝단 부분의 폭(W2)보다 넓게 형성될 수 있으며, 필요에 따라 그 끝단의 폭(W2)을 더 넓게 하는 것도 가능하다.
브릿지 전극(202d, 203d)은 유지 전극(202, 203) 각각을 구성하는 두 전극 라인들(202a와 202b, 203a와 203b)을 연결한다. 브릿지 전극(202d, 203d)은 돌출 전극(202c, 203c)을 통해 개시된 방전이 방전셀의 중심에서 먼 전극 라인(202b, 203b)까지의 쉽게 확산 되도록 돕는다.
이처럼, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 구조는 전극 라인의 개수를 제안함으로써, 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 돌출 전극(202c, 203c)을 형성함으로써, 방전 개시 전압을 낮출 수 있다. 또한, 브릿지 전극(202d, 203d)과 방전셀의 중심에서 먼 전극 라인(202b, 203b)에 의해 방전 확산 효율을 증가시켜, 전체적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 밝기와 동등하거나 또는 더 밝아질 수 있으므로, ITO 투명 전극을 사용하지 않는 것이 가능하다.
도 12는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제2 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널 중 하나의 방전셀 내에 형성되는 유지 전극 쌍(402, 403)의 배치 구조만을 간략하 게 도시한 것이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 유지 전극(402, 403) 각각은 방전셀을 가로지르는 적어도 두 개의 전극 라인(402a, 402b, 403a, 403b)과, 방전셀의 중심에 가장 가까운 전극 라인(402a, 403a)에 연결되며 방전셀 내에서 방전셀의 중심 방향으로 돌출되는 제1 돌출 전극(402c, 403c), 상기 두 개의 전극 라인(402a와 402b, 403a와 403b)을 연결하는 브릿지 전극(402d, 403d) 및 방전셀의 중심에서 가장 먼 전극 라인(402b, 403b)에 연결되며 방전셀내에서 방전셀의 중심의 반대 방향으로 돌출되는 제2 돌출 전극(402e, 403e)을 포함한다.
전극 라인(402a, 402b, 403a, 403b)은 방전셀을 가로지르며, 플라즈마 디스플레이 패널의 일방향으로 연장된다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 유지 전극 라인은 개구율을 항상시키기 위해 폭을 좁게 형성하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 전극 라인의 폭(Wl)은 20㎛ 이상 70㎛ 이하로 하여 개구율을 향상시킴과 아울러, 방전이 원활하게 일어나도록 하는 것이 바람직하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방전셀의 중심과 가까운 전극 라인(402a, 403a)은 제1 돌출 전극(402c, 403c)과 연결되고, 방전셀의 중심과 가까운 전극 라인(402a, 403a)은 방전이 개시됨과 동시에 방전 확산이 시작되는 경로를 형성한다. 방전셀의 중심과 먼 전극 라인(402b, 403b)은 제2 돌출 전극(402e, 403e)과 연결된다. 방전셀의 중심과 먼 전극 라인(402b, 403b)은 방전셀 주변부까지 방전을 확산하는 역할을 한다.
제1 돌출 전극(402c, 403c)은 하나의 방전셀 내에서 방전셀의 중심에 가까운 전극 라인(402a, 403a)에 연결되며, 방전셀의 중심 방향으로 돌출된다. 바람직하게는 제1 돌출 전극은 전극 라인(402a, 403a)의 중심에 형성된다. 제1 돌출 전극(402c, 403c)은 서로 대응하여 전극 라인 중심에 형성됨으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압을 더욱 효과적으로 낮출 수 있다.
브릿지 전극(402d, 403d)은 유지 전극(402, 403) 각각을 구성하는 두 전극 라인들(402a와 402b, 403a와 403b)을 연결한다. 브릿지 전극(402d, 403d)은 돌출 전극을 통해 개시된 방전이 방전셀의 중심과 먼 전극 라인(402b, 403b)까지의 쉽게 확산되도록 돕는다. 여기서, 브릿지 전극(402d, 403d)은 방전셀 내에 위치하고 있으나, 그 필요에 따라 방전셀을 구획하는 격벽(412) 상에 형성되는 것도 가능하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제2 실시예에서는 전극 라인(402b, 403b)과 격벽(412) 사이의 공간에도 방전을 확산시킬 수 있다. 그에 따라, 방전 확산 효율을 증가시킴으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 돌출 전극(402e, 403e)은 방전셀을 구획하는 격벽(412)까지 연장될 수 있다. 또한, 개구율을 다른 부분에서 충분히 보상받을 수 있다면, 방전 확산 효율 더욱더 향상시키기 위해 격벽(412) 상에 일부 연장하는 것도 가능하다.
본 발명의 유지 전극 구조에 대한 제2 실시예에서는 제2 돌출 전극(402e, 403e)을 전극 라인(402b, 403b)의 중심에 형성하여 방전셀의 주변부에 방전을 고루 확산시키도록 하는 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 7에 도시된 유지 전극 구조 중 도 6에서 기술된 동일한 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 전극 구조에 대한 제3 실시예에서는, 유지 전극(602, 603) 각각에 두 개의 제1 돌출 전극(602a, 603a)이 형성된다. 제1 돌출 전극(602a, 603a)은 방전셀의 중심에 가까운 전극 라인에 연결되며, 방전셀의 중심 방향으로 돌출된다. 바람직하게는 제1 돌출 전극들(602a, 603a) 각각은 전극 라인의 중심을 기준으로 서로 대칭하여 형성된다.
유지 전극(602, 603) 각각에 두 개의 제1 돌출 전극(602a, 603a)을 형성함으로써, 방전셀 중심에서의 전극 면적이 증가한다. 이에 따라, 방전이 개시되기 전에는 방전셀 내에 공간 전하가 많이 형성되어 방전 개시 전압이 보다 낮아지며, 방전 속도가 빨라진다. 아울러, 방전이 개시된 후에는 벽전하량이 증가하여 휘도가 상승하며, 방전이 전체 방전셀에 균일하게 확산된다.
또한, 제1 돌출 전극(602c, 603c) 사이의 간격(a1, a2), 즉 전극 라인(602, 603)과 교차하는 방향으로의 두 돌출 전극 사이의 간격(a1, a2)은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 돌출전극 간격의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 14는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제4 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 14에 도시된 전극 구조 중 도 12 및 도 13에서 기술된 동일한 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 전극 구조에 대한 제4 실시예에서는, 유지 전극(702, 703) 각각은 세 개의 제1 돌출 전극(702a, 703a)이 형성된다.
제1 돌출 전극(702a, 703a)은 전극 라인들 중 방전셀의 중심에 가까운 전극 라인에 연결되며, 방전셀의 중심 방향으로 돌출된다. 바람직하게는 어느 하나의 제1 돌출 전극은 전극 라인의 중심에 형성되며, 나머지 두 개의 제1 돌출 전극은 전극 라인의 가운데를 기준으로 서로 대칭하여 형성되는 것이 바람직하다. 유지 전극 (702, 703) 각각에 세 개의 제1 돌출 전극(702a 703a)을 형성함으로써, 도 6과 도 7의 경우보다 방전 개시 전압이 더욱더 낮아지며, 방전 속도도 더욱더 빨라진다. 아울러, 방전이 개시된 후에는 휘도가 더욱더 상승하며, 방전이 전체 방전셀에 더욱 균일하게 확산된다.
상기와 같이 제1 돌출 전극의 개수를 증가시킴으로써, 방전셀의 중심에서의 전극 면적이 증가하여 방전 개시 전압이 낮아지고, 휘도가 증가한다. 반면, 방전셀의 중심에서 가장 강한 방전이 일어나며, 가장 밝은 방전 광이 방출되는 점을 고려하여야 한다. 즉, 제1 돌출 전극의 개수가 증가할수록 방전셀의 중심에서 방출되는 광을 차단함으로써, 방출되는 광이 현저히 감소하는 점과 아울러, 방전 개시 전압과 휘도 효율을 동시에 고려하여 최선의 개수를 선택하여 유지 전극의 구조를 설계하는 것이 바람직하다.
도 15는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제5 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 유지 전극(800, 810) 각각은 방전셀을 가로 지르는 3 개의 전극 라인(800a, 800b, 800c, 810a, 810b, 810c)을 포함한다. 전극 라인들은 방전셀을 가로지르며 플라즈마 디스플레이 패널의 일방향으로 연장된다. 상기 전극 라인들은 개구율 항상을 위해 폭이 좁게 형성되며, 바람직하게는 20 내지 70 ㎛의 폭을 가지도록 하여 개구율을 향상시킴과 더불어 방전이 원활하게 일어나도록 한다.
유지 전극 쌍의 전극 라인(800a, 800b, 800c, 810a, 810b, 810c)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하며, 각각의 유지 전극을 구성하는 3개의 전극 라인들 간의 간격(a1, a2)은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 전극 라인들의 폭(b1, b2, b3)도 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 16은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제6 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 유지 전극(900, 910) 각각은 방전셀을 가로지르는 4 개의 전극 라인(900a, 900b, 900c, 900d, 910a, 910b, 910c, 910d)을 포함한다. 상기 전극 라인들은 방전셀을 가로지르며 플라즈마 디스플레이 패널의 일방향으로 연장된다. 전극 라인들은 개구율 항상을 위해 폭이 좁게 형성되며, 바람직하게는 20 내지 70 ㎛의 폭을 가지도록 하여 개구율을 향상시킴과 더불어 방전이 원활하게 일어나도록 한다.
각각의 유지 전극을 구성하는 4개의 전극 라인들 간의 간격(c1, c2, c3)은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 전극 라인들의 폭(d1, d2, d3, d4)도 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제7 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 유지 전극(1000, 1010) 각각은 방전셀을 가로지르는 4개의 전극 라인(1000a, 1000b, 1000c, 1000d, 1010a, 1010b, 1010c, 1010d)을 포함한다. 전극 라인들은 방전셀을 가로지르며 플라즈마 디스플레이 패널의 일방향으로 연장된다.
브릿지 전극들(1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070)은 각각 2 개의 전극 라인을 연결한다. 브릿지 전극들(1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070)은 개시된 방전이 방전셀의 중심과 먼 전극 라인까지 쉽게 확산되도록 한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 브릿지 전극들(1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070)의 위치는 서로 일치하지 않을 수 있으며, 어느 하나의 브릿지 전극(1040)은 격벽(1080) 상에 위치할 수도 있다.
도 18은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제8 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 17에 도시된 경우와 달리 전극 라인들을 연결하는 브릿지 전극들이 동일한 위치에 형성되어, 유지 전극(1100, 1110) 각각에 대해 4개의 전극 라인(1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 1110a, 1110b, 1110c, 1110d)을 연결하는 하나의 브릿지 전극(1120, 1130)을 형성시킨 것이다.
도 19는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제9 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 전극 라인(1200, 1210) 각각에 대해 폐루프(closed loop)를 포함하는 형태의 돌출 전극(1220, 1230)을 형성시킨 것이다. 도 13에 도시된 바와 같은 폐루프를 포함하는 돌출 전극(1220, 1230)을 통해, 방전 개 시 전압을 낮추는 동시에 개구율을 향상시킬 수 있다. 돌출 전극 및 폐루프의 형태는 다양하게 변형이 가능하다.
돌출 전극(1220, 1230)의 선 폭(W1, W2)은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하다. 돌출 전극(1220, 1230)의 선 폭(W1, W2)이 상기와 같은 값을 가지는 경우, 충분한 패널의 개구율을 확보하여 디스플레이 장치의 전면으로 반사되어 나오는 광이 상기 돌출 전극에 의해 막혀 영상의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 20은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제10 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 전극 라인(1300, 1310) 각각에 대해 사각형 형태의 폐루프를 포함하는 돌출 전극(1320, 1330)을 형성시킨 것이다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제11 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 전극 라인(1400, 1410) 각각에 대해 방전셀의 중심 방향으로 돌출한 제1 돌출 전극(1420a, 1420b, 1430a, 1430b)과 상기 방전셀의 중심방향 또는 그의 반대 방향으로 돌출한 제2 돌출 전극(1440, 1450, 1460, 1470)을 형성시킨 것이다.
도 21a에 도시된 바와 같이, 전극 라인(1400, 1410) 각각에 대해 방전셀의 중심 방향으로 돌출된 2개의 제1 돌출 전극(1420a, 1420b, 1430a, 1430b)을 형성시키고, 방전셀 중심 방향의 반대 방향으로 돌출된 하나의 제2 돌출 전극(1440, 1450)을 형성시키는 것이 바람직하다. 또는 도 21b에 도시된 바와 같이 제2 돌출 전극(1460, 1470)은 방전셀의 중심 방향으로 돌출될 수도 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속 하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 패널에 의하면, ITO로 이루어진 투명 전극을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 원가를 감소시킬 수 있으며, 스캔 전극 또는 서스테인 전극 라인으로부터 방전셀의 중심 방향 또는 그의 반대 방향으로 돌출되는 돌출 전극들을 형성시킴으로써 방전 개시 전압을 낮추고 방전셀 내의 방전 확산 효율을 높일 수 있다. 또한, 패널 중앙부에서 어드레스 전극을 분리시켜 분할된 패널을 독립적으로 동시에 구동시킴으로써 셀의 방전을 안정적으로 유지시켜 줄 뿐만 아니라 영상데이터 처리를 원활히 할 수 있으며, 상기 분리된 패널 중앙부에서 스캔 전극 또는 서스테인 전극이 연속 배치되도록 함으로써 전하 집중에 의한 이상방전을 방지할 수 있다.

Claims (18)

  1. 상부기판; 상기 상부기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극들 및 제2 전극들; 상기 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 및 상기 하부기판 상에 형성되는 복수의 제3 전극들을 포함하여 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 복수의 제1, 2 전극들 중 적어도 하나는
    단일 층(one layer)으로 형성되며,
    상기 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및
    상기 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고,
    영상이 표시되는 패널 유효영역의 최외곽에 상기 제 1 전극이 배치되고 상기 제 2 전극이 적어도 한 부분에서 연속 배치되도록, 상기 제1, 2 전극이 상기 상부기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 스캔 전극이며, 상기 제2 전극은 서스테인 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 상기 유효 영역과, 상기 유효 영역을 제외한 나머지 영역으로 구분되고,
    상기 복수의 제 3 전극은 상기 유효 영역의 중앙부에서 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 서스테인 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극은 스캔 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하부기판 상에 형성되어 방전셀들을 구획하는 격벽을 더 포함하며,
    상기 복수의 제3 전극들 각각은 상기 격벽에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1, 2 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에 가장 인접한 두 전극 사이의 간격은 70 내지 220㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제3 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에서 분리된 적어도 하나의 제 3전극은 단부가 각형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제3 전극들 중 상기 유효 영역의 중앙부에서 분리된 적어도 하나의 제 3 전극은 단부가 볼록 또는 오목한 원형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 전극들 중 적어도 하나의 제 3 전극은
    상기 제 1 및 제 2 전극 중 적어도 하나와 중첩되는 부분의 폭이 중첩되지 아니하는 부분의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 상기 유효 영역과, 상기 유효 영역의 외곽을 이루는 패널의 나머지 영역으로 구분되고,
    상기 패널의 나머지 영역에는 적어도 하나의 더미 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 더미 전극에는 -90 내지 -50 V의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판 상에 유전체층이 형성되어 있으며,
    상기 제1, 2 전극 중 적어도 하나는
    상기 유전체층보다 색이 어두운 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 라인부는 2 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    서로 인접한 두 개의 라인부 사이의 간격들은 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 2 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 라인부와 교차하는 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판은
    유전체층;
    방전셀을 구획하는 격벽; 및
    형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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