KR100739624B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 기판, 상기 전면 기판과 소정의 간격을 유지하는 배면 기판, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이에서 구획되어 형성되는 복수의 방전셀들, 상기 방전셀들에 대응하게 상기 전면 기판상에서 제1 방향으로 길게 형성되는 어드레스 전극, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 연장되고, 상기 전면 기판에서 배면 기판으로 돌출되어 상기 방전셀을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극을 선택적으로 도포하는 유전체층, 적어도 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 마주하는 상기 유전체층 상에 형성되는 요철부를 포함한다.

플라즈마, 대향 방전, 절연파괴, 요철부, 저전압

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일부를 분해하여 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절개해서 보여주는 단면도이다.

도 3은 격벽을 배면 기판의 일부로 구성한 경우를 보여주는 단면도이다.

도 4는 전면 기판을 저면에서 도시한 것으로 유전체층의 형상을 부분적으로 보여주는 저면 사시도이다.

도 5는 요철부가 형성된 유전체층의 평면 모습을 선택적으로 보여주는 평면도이다.

도 6은 유전체층의 요철부가 라운드진 형상을 갖는 경우의 모습을 선택적으로 보여주는 평면도이다.

도 7은 유전체층 전체에 걸쳐 요철부가 형성된 모습을 선택적으로 보여주는 평면도이다.

도 8은 유전체층의 요철부가 홈으로 형성되는 경우의 모습을 선택적으로 보여주는 평면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 전극들의 구조를 개선해서 발광 효율 및 방전셀의 개구율을 향상시키면서 전극들을 도포하는 유전체층을 개선해서 방전 특성을 좋게 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 'PDP')은 플라즈마로부터 발산되는 진공 자외선이 형광체를 여기시켜 화상을 표시하는 디스플레이이다.

이 PDP는 60인치 이상의 대화면을 불과 10cm 이내의 두께로 구현할 수 있고, 음극선관(CRT)과 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색 재현력 및 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다.

종래의 3전극 면방전형 PDP는 동일면상에 위치한 유지전극과 주사전극을 포함한 기판과, 이로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스전극을 포함한 다른 기판으로 이루어지며, 그 사이에 방전가스를 봉입하고 있다.

이 PDP에서, 방전 여부는 주사전극과 어드레스 전극이 작용해서 켜지는 방전셀을 선택하고, 화면을 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 유지전극과 주사전극에 의해 이루어진다.

이 PDP는 주사전극과 어드레스 전극을 양 기판에 각각 구비하므로 전극간 거리가 길기 때문에 어드레스 방전의 방전 전압을 높이는 문제가 있다.

또한, 종래의 3전극 면방전형 PDP는 유지전극과 주사전극이 빛이 나오는 전면기판 중 방전셀의 상면에 위치하기 때문에, 실질적으로 화상이 표시되는 동안 빛을 가려 휘도를 떨어뜨리는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 주사 전극과 어드레스 전극 사이의 거리를 줄여 어드레스 방전의 방전 전압을 낮추는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유지 전극과 주사 전극을 서로 대향시켜 방전셀의 개구율을 좋게하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전극들을 매립하는 유전체층을 개선해서 전극들 사이의 방전 특성을 개선하는데 있다.

이 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은,

전면 기판, 상기 전면 기판과 소정의 간격을 유지하는 배면 기판, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이에서 구획되어 형성되는 복수의 방전셀들, 상기 방전셀들에 대응하게 상기 전면 기판상에서 제1 방향으로 길게 형성되는 어드레스 전극, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 연장되고, 상기 전면 기판에서 배면 기판으로 돌출되어 상기 방전셀을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극을 선택적으로 도포하는 유전체층, 적어도 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 마주하는 상기 유전체층 상에 형성되는 요철부를 포함한다.

그리고, 상기 요철부는 상기 전면 기판에서 배면 기판 방향으로 형성되는 복 수의 채널을 포함하거나, 상기 전면 기판에서 배면 기판 방향으로 형성되는 복수의 리브를 포함할 수 있다.

이때, 상기 리브는 사각 기둥 형상으로 이루어지거나, 라운드진 형상을 이룬다.

또한, 상기 요철부는 상기 유전체층 상에 전체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 요철부는 상기 유전체층 상에 형성되는 복수의 홈으로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 홈은 상기 유전체층 상에 균일하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 배면 기판의 일부가 상기 전면 기판을 향해 돌출 형성되어 상기 방전셀을 구획할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이에 위치해서 상기 방전셀을 구획하는 격벽을 더 포함할 수 있고, 이때 상기 유전체층은 상기 격벽과 동일한 패턴으로 이루어져 상기 방전셀을 상기 격벽과 함께 구획한다.

또한, 상기 격벽은 상기 제2 방향으로 길게 연장되어 상기 방전셀을 구획하는 복수의 제1 격벽부재를 포함하고, 상기 제1 전극과, 제2 전극은 상기 제1 격벽부재 바로 위로 각각 위치하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 PDP는 전면 기판(20)으로 어드레스 전극(12)이 형성되고, 방전셀(18)을 사이에 두고는 제1 전극(이하, 유지 전극)(23)과 제2 전극(이하, 주사 전극)(21)이 서로 마주하고, 이들을 제2 유전체층(28)이 매립하는 구조를 이루고 있다.

보다 상세히, 본 실시예의 PDP는 전면 기판(20)으로 어드레스 전극(12)과 주사 전극(21) 및 유지 전극(23)이 형성되고, 배면 기판(10)으로 격벽(16)이 형성된다.

그리고, 방전셀(18) 내에는 자외선으로 여기되어 가시광을 방출하는 형광체층(19)이 형성되며, 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.

먼저, 배면기판(10)의 위로는 격벽(16)이 형성되어 방전셀들을 기하학적인 형태로 구획한다. 본 실시예에서, 격벽(16)은 도면의 x축 방향으로 길게 형성되는 제1 격벽부재(이하, '가로격벽')(16b)와, y축 방향으로 길게 형성되는 제2 격벽부재(이하, '세로격벽')(16a)를 포함한다. 도면에서, 방전셀(18)은 이 가로격벽(16b)과 세로격벽(16a)에 의해서 메트릭스 모양으로 구획되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되고자 함은 아니다. 일 예로, 방전셀(18)은 세로격벽(16a)에 의해서 스트라이프 모양으로 구획될 수도 있다.

또한, 본 실시예에서 격벽(16)은 배면기판(10) 위로 유전체를 도포하고 이를 패터닝한 후 소성시켜 배면기판(10)과는 별도로 형성한 것으로 도시하였으나, 도 3에서와 같이 배면 기판(10)의 일부로 구성될 수도 있다.

도 3에서, 배면 기판(10)은 방전셀의 모양으로 패터닝(patterning)되고, 이 에 따라서 배면 기판의 일부가 전면 기판(20)을 향해 돌출되어 격벽(161)을 이루게 된다.

그리고, 방전셀(18)들 내부는 방전시 발생된 자외선에 의해 여기됨으로써 가시광선을 발산하는 형광체층(19)이 형성된다. 이 형광체층(19)은 색표현을 위해서 적색, 녹색, 청색 형광체들 중에서 어느 하나의 형광체로서 선택되어 형성될 수 있는데, 이에 따라 적, 녹, 청색 형광체층(18R, 18G, 18B)들로 구분될 수 있다. 상기와 같이 형광체층(19)이 배치된 방전셀(18)들 내부에는 네온(Ne), 제논(Xe) 등이 혼합된 방전 가스가 채워지게 된다.

한편, 전면기판(20)은 화상이 표시되도록 가시광선이 투과될 수 있는 유리와 같은 투명한 재료로 형성된다.

그리고, 이 전면기판(20)의 바로 아래(도면의 z축 방향)로는 어드레스 전극(12)이 각 방전셀에 대응하게 형성된다. 본 실시예에서, 어드레스 전극(12)은 도면의 y축 방향으로 길게 연장되는 라인부(121)와, 라인부(121)에서 방전셀 내부를 향해 돌출되는 돌출부(123)를 구비한다.

한편, 도면에서는 돌출부(123)가 y축 방향으로 인접하는 한 쌍의 방전셀에 걸쳐 형성되는 것으로 예시하였으나, 방전셀 각각에 대해서 돌출부(123)가 구성될 수 있음은 물론이다.

어드레스 전극(12)은 제1 유전체층(26)으로 매립되고, 이 제1 유전체층(26) 아래로는 유지 전극(23)과 주사 전극(21)이 방전셀(18)에서 서로 마주하게 형성된다. 본 실시예에서, 주사 전극(21)은 어드레스 전극(12)과 작용해서 켜지는 방전셀 을 선택하고, 유지 전극(23)은 주사 전극(21)과 작용해서 화상이 표시되는 유지 방전을 일으킨다.

주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 서로 대향하면서 도면의 x축 방향으로 길게 연장된다. 주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 너비((Lw)보다 높이(Lh)가 더 크게 형성된다. 이에 따라, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 서로 마주하게 된다.

이때, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 가로 격벽(16b)의 바로 위로 각각 위치해서 방전셀(18)의 개구율을 좋게 한다. 이 주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 금속 전극으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)은 y축 방향으로 교번하게 위치한다. 이에 따라, 주사 전극(21)은 y축 방향으로 위치하는 한 쌍의 유지 전극(23)과 마주하게 된다.

또한, 주사 전극(21)은 다른 형태로 한 쌍으로 이루어져 가로 격벽(16b) 바로 위로 위치하고, y축 방향으로 이웃하는 유지 전극(23) 각각과 마주할 수도 있다.

그리고, 유지 전극(23)과 주사 전극(21)은 PbO, B₂O₃, SiO₂ 등과 같은 유전체로 형성된 제2 유전체층(28)에 의해 덮여져 매립되어 있는데, 이 제1 유전체층(28)은 방전시 하전 입자들이 유지 전극(23)과 주사 전극(21)에 직접 충돌하여 이 전극들(21, 23)을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들을 유도하는 역할을 한다.

한편, 제2 유전체층(28)은 격벽(16)과 동일한 형상으로 이루어져 상기 격벽 (16)과 함께 방전 공간을 구획할 수도 있다.

즉, 격벽(16)은 배면기판(10)에서 소정의 패턴으로 형성되어 방전 공간을 구획하고, 제2 유전체층(28)은 유지 전극(23)과 주사 전극(21)을 도포하면서 격벽(16)의 패턴에 상응하게 형성된다. 따라서, 전면기판(20)과 배면기판(10)이 합착되면서 방전 공간은 전면기판(20) 및 배면기판(10) 각측에 형성되어 종전보다 그 공간이 확장된다.

확장된 방전 공간(제1 유전체층에 의해 구획된 방전 공간)으로는 유지 전극(23)과 주사 전극(21)이 서로 마주하게 되므로, 방전셀의 상부로는 유지 전극(23)과 주사 전극(21)이 마주해 방전을 일으키는 공간을 형성하고, 하부의 격벽(16)으로는 형광체가 도포되어 진공 자외선에 의한 색상별 가시 광선을 발산한다.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유전체층의 모습을 부분적으로 보여주는 저면 사시도이고, 도 5는 제2 유전체층의 개략적인 부분 평면도이다.

본 발명에서, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)이 마주하는 제2 유전체층(28)으로는 요철부(31)가 형성된다.

일 실시예에서, 격벽(16)과 함께 방전셀(18)을 구획하는 제2 유전체층(28)은 전극들(21, 23)을 매립하면서 도면의 x축 방향으로 길게 형성되고, 또한 가로격벽(16b) 바로 위로 위치하는 제1 부재(283)와, 도면의 y축 방향으로 길게 형성되면서 세로격벽(16a) 바로 위로 위치해서 격벽(16)과 함께 방전셀(18)을 구획하는 제2 부재(281)를 포함한다.

그리고, 요철부(31)는 제1 부재(283) 상에서 마주하게 형성된다.

요철부(31)는 도면의 z축 방향으로 형성되는 리브(311)와 이 리브들(311) 사이로 형성되는 채널들(313)로 이루어질 수 있다.

리브(311)는 제1 부재(283)에서 마주하는 제1 부재(283)를 향해 돌출 형성된다. 이때, 리브(311)는 사각 기둥 형상으로 돌출되거나 도 6에서와 같이 라운드진 형상으로 돌출될 수도 있다.

제1 부재(283) 상에 복수의 리브들(311)이 형성됨에 따라 리브(311)와 리브(311) 사이로는 z축 방향의 채널(313)이 복수개로 형성된다.

이같이 형성되는 요철부(31)는 제1 부재(283) 상에서 서로 마주하면서 대칭하게 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)이 대향해 이루는 방전갭은 마주하는 리브(311) 사이의 숏갭(G1)과 마주하는 채널(313) 사이로 형성되는 롱갭(G2)을 이룬다. 이처럼, 방전갭이 숏갭(G1)과 이 숏갭(G1)보다 상대적으로 거리가 먼 롱갭(G2)으로 형성됨에 따라, 방전이 숏갭(G1)에서 프라이밍(priming) 효과의 영향으로 촉발되어, 롱갭(G1) 방전으로 쉽게 확산되기 때문에 방전의 개시 전압을 낮출 수가 있다.

한편, 이 같이 형성되는 요철부(31)는 도 7에서 예시하고 있는 바처럼 제1 부재(283) 및 제2 부재(281)에 걸쳐 형성될 수도 있다.

또한, 도 8은 요철부(51)가 홈으로 형성되는 경우를 도시한 것이다. 도 8에서, 복수개의 홈(511)은 주사 전극(21)과 유지 전극(23)이 마주하는 제1 부재(283) 상으로 형성된다. 이때, 홈들(511)은 제1 부재(283) 상에 균일하게 형성되는 것이 바람직하다.

이처럼, 주사 전극(21)과 유지 전극(23)이 마주하는 제1 부재(283) 상에 홈들(511)이 형성되면, 방전시 잘 알려진 케필러리 효과(capillary effect)에 의해 홀(일반적으로 케필러리 홀이라고 함) 주변으로 전하들(일반적으로 케필러리 전하라고 함)이 집중되면서 전하 밀도가 높아지게 된다. 이에 따라, 종전보다 낮은 전압에서도 안정적인 방전을 일으킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 상술한 문제점을 해결해서 주사 전극과 어드레스 전극을 바로 인접하게 설치할 수 있어 어드레스 기간의 구동 전압을 종전보다 대폭 낮출 수가 있다. 또한, 전극들을 격벽 바로 위로 설치하므로 방전셀의 개구율을 종전보다 대폭 개선할 수 있다. 또한, 전극들을 매립하고 있는 유전체층 상에는 요철부가 형성되기 때문에 낮은 구동 전압으로도 안정적인 방전이 가능하다.

Claims (12)

1. 배면 기판;

   상기 배면 기판과 소정의 간격을 유지하는 전면 기판;

   상기 배면 기판과 상기 전면 기판 사이에서 구획되어 형성되는 복수의 방전셀들;

   상기 방전셀들에 대응하게 상기 전면 기판상에서 제1 방향으로 길게 형성되는 어드레스 전극;

   상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 연장되고, 상기 전면 기판에서 배면 기판으로 돌출되어 상기 방전셀을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극;

   상기 제1 전극과 제2 전극을 매립하면서 상기 방전셀을 구획하는 유전체층; 및,

   상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 마주하는 상기 유전체층으로 형성되는 요철부;

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 전면 기판에서 배면 기판 방향으로 형성되는 복수의 채널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 전면 기판에서 배면 기판 방향으로 형성되는 복수의 리브를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제3항에 있어서,

   상기 리브는 사각 기둥 형상으로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제3항에 있어서,

   상기 리브는 라운드진 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제1항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 유전체층 상에 전체로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제1항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 유전체층 상에 형성되는 복수의 홈으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제7항에 있어서,

   상기 홈은 상기 유전체층 상에 균일하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패 널.
9. 제1항에 있어서,

   상기 상기 배면 기판의 일부가 상기 전면 기판을 향해 돌출 형성되어 상기 방전셀을 구획하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제1항에 있어서,

    상기 전면 기판과 상기 배면 기판 사이에 위치해서 상기 방전셀을 구획하는 격벽을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제10항에 있어서,

    상기 유전체층은 상기 격벽과 동일한 패턴으로 이루어져 상기 방전셀을 상기 격벽과 함께 구획하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 제10항에 있어서,

    상기 격벽은, 상기 제2 방향으로 길게 연장되어 상기 방전셀을 구획하는 복수의 제1 격벽부재를 포함하고,

    상기 제1 전극과, 제2 전극은 상기 제1 격벽부재 바로 위로 각각 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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