KR100751343B1 - 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낮은 방전개시전압으로 높은 발광효율을 얻는 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 구현하기 위하여, 제1 유전체층과 제2 유전체층 사이 또는 제1 격벽과 제2 격벽 사이에 방전셀내로 돌출되어 서로 마주보는 돌출부쌍을 구비하는 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel of facing discharge type}

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 변형예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 변형예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

110, 210 : 제1 기판 111 : 제1 방전전극

112, 212 : 제1 유전체층 112a : 돌출부

113, 213 : 격벽 115 , 215 : 형광체층

120, 220 : 제2 기판 121 : 제2 방전전극

123 : 제2 유전체층 123a : 돌출부

211 : 어드레스전극 213a : 돌출부

221, 222 : 유지전극쌍

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유전체층 사이의 간격을 서로 다르게 하여 방전개시전압을 낮추고, 발광효율을 향상시킬 수 있는 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel: PDP)은 전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 장치로서, 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전형(facing discharge type)과 면 방전형(surface discharge type)으로 분류될 수 있다.

대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 각각 상부기판과 하부기판에 배치되거나 인접하는 격벽내에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 수직인 방향으로 일어나거나 방전공간을 가로지르며 일어난다.

면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 동일한 기판 상에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 나란한 방향으로 일어난다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극간 간격이 길어지면 효율이 향상되지만, 방전개시전압도 상승하는 문제가 있다.

면방전형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극간격을 숏 전극 갭(short electrode gap)과 롱 전극 갭(long electrode gap)을 동시에 구성하여 숏 전극 갭에서 낮은전압으로도 방전이 개시되도록 하고, 이후 방전패스가 긴 롱 전극 갭에서도 방전이 일어나게 하여 발광효율을 향상시키고 있다.

그러나 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극간 간격을 두 가지로 하기에 공정상 어려운 측면이 있어서 방전개시전압을 낮추기 위하여 전극 간격을 좁히면 발광효율이 감소되고, 발광효율을 높이기 위하여 전극 간격을 넓히면 방전개시전압이 높아진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 유지방전전극사이의 간격을 다르게 하기 위하여 제1 및 제2 유전체층 사이의 간격이 서로 다른 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 이격되어 마주되도록 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽; 상기 제1 기판상에 배치되는 다수의 제1 방전전극; 상기 제2 기판상에 배치되며, 상기 제1 방전전극의 연장방향과 교차하는 방향으로 연장되는 다수의 제2 방전전극; 상기 제1 방전전극들을 매립하도록 형성된 제1 유전체층; 상기 제2 방전전극들을 매립하도록 형성된 제2 유전체층; 및 상기 방전셀들 내에 배치되는 형광체층을 구비하며, 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이의 간격이 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플 레이 패널을 제공한다.

상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층은 방전셀내로 돌출되어 서로 마주 보는 적어도 하나의 돌출부쌍을 구비하며, 유전체 중 적어도 상기 돌출부 영역의 유전율은 다른 영역의 유전율보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 서로 이격되어 마주되도록 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽; 상기 격벽내에 배치되는 제1 방전전극; 상기 격벽내의 상기 제1 방전전극의 측부에 상기 제1 방전전극과 나란한 방향으로 연장되도록 배치되는 제2 방전전극; 상기 제1 및 제2 방전전극과 교차되는 방향으로 배치되는 다수의 어드레스전극; 및 상기 방전셀들 내에 배치되는 형광체층을 구비하며, 상기 제1 방전전극을 매립하는 격벽과 상기 제2 방전전극을 매립하는 격벽 사이의 간격이 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 인접하는 격벽쌍은 방전셀내로 돌출되어 서로 마주 보는 적어도 하나의 돌출부쌍을 구비하며, 상기 격벽 중 적어도 상기 돌출부 영역의 유전율은 다른 영역의 유전율보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 변형예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판(110); 제2 기판(120); 격벽(113); 제1 방전전극(111); 제2 방전전극(121); 제1 유전체층(112); 제2 유전체층(123); 및 형광체층(115)을 구비한다.

제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 일정 간격 이격되어 평행하게 대향하고 있어서 방전공간을 형성한다. 형광체를 때리고 나온 가시광이 제2 기판(120)을 투과하여 나가는 경우에는 제2 기판(120)은 가시광이 통과하도록 투명한 유리 재질을 사용하고, 가시광이 제1 기판(110)을 투과하여 나가는 경우에는 제1 기판(110)은 가시광이 통과하도록 투명한 유리재질을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지는 않고, 제1기판(110) 및 제2기판(120)이 동시에 투명하게 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 제1기판(110) 및 제2기판(120)은 반투명의 재질로 구성될 수 있으며, 그 표면 또는 내부에 색상 필터를 내장하여 구성될 수도 있다.

격벽(113)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 공간을 구획하는 방전 셀(114)을 형성하여 화상의 기본 단위가 형성될 수 있도록 하고, 방전 셀(114)간의크로스 토크(cross talk)를 방지하는 역할을 담당한다.

본 발명의 일 실시예로 사각형 단면을 가지는 격벽(113)이 개시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 육각형 또는 팔각형 등의 다각형 구조나 원형 또는 타원형 모양의 단면을 가지는 격벽도 포함한다.

제1 방전전극(111)은 제1 기판(110)의 상면에 배치되어 있으며, 제2 방전전 극(121)은 제2 기판(120)의 하면에 제1 방전전극(111)과 교차되는 방향으로 배치되어 있다.

제1 유전체층(112)은 제1 방전전극(111)을 매립하도록 도포되어 있으며, 제2 유전체층(123)은 제 2기판(120) 위에 있는 제2 방전전극(121)을 매립하도록 도포되어 있다.

이 때, 종래의 교류 2전극 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에서 제1 유전체층(111) 및 제2 유전체층(123) 사이의 간격이 일정한 것과는 달리, 본 발명의 일 실시에에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 제1 유전체층(111)에는 방전셀 안쪽(상향)으로 돌출한 두 개의 돌출부(112a)가 형성되어 있고, 제2 유전체층(123)에도 방전셀 안쪽(하향)으로 돌출한 두 개의 돌출부(123a)가 제1 유전체층(111)의 두 개의 돌출부(112a)와 서로 마주보도록 형성되어 있다.

제1 유전체층의 돌출부(112a)와 제2 유전체층의 돌출부(123a) 사이의 간격(A)은 비돌출부 사이의 간격(B)에 비하여 좁은데, 이는 대향방전이 일어나는 전극간 또는 유전체층(112,123)간의 간격이 좁을수록 방전공간의 전기장(Electric field)의 세기가 큰 것을 의미하고, 전기장의 세기가 크면 방전이 개시되는 구동전압 즉, 방전개시전압이 낮아지는 것을 의미한다. 따라서, 제1 및 제2 유전체층(123)간의 돌출부(112a,123a) 영역을 구비함으로써 방전개시전압을 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 돌출부(112a,123a)에서 개시된 방전은 긴 방전패스를 가진 나머지 비돌출부 영역(B 영역)으로 확대되는데, 긴 방전패스는 높은 발광효율을 의미한다. 따라서, 낮은 방전개시전압으로도 높은 발광효율을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1에는 두 개의 돌출부쌍(112a,123a)이 도시되어 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 국한되지 아니하며, 도 2와 같이 서로 마주보는 한 개의 돌출부쌍을 구비할 수도 있다. 또한, 둘출부쌍(112a,123a)은 세 개 또는 그 이상일 수 있으며 그 수에는 제한이 없으며, 돌출부쌍(112a,123a)의 개수는 방전개시전압의 강하와 발광효율의 향상 정도를 고려하여 적절히 선정하는 것이 바람직하다.

그리고, 도 1에서 제2 유전체층(123)에 형성된 쌍을 이루는 두개의 돌출부(123a)의 모서리가 제2 방전전극(121)의 양 모서리에 대응하도록 도시되어 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니함은 물론이다.

제1 유전체층(111) 및 제2 유전체층의 돌출부(112a,123a)의 돌출높이는 방전개시전압의 크기와 관련이 있으므로, 강하시키려고 하는 방전개시전압의 크기에 맞추어 돌출높이 및 돌출부의 수를 적절히 선정하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 유전체층의 돌출부(112a)와 제2 유전체층의 돌출부(123a) 사이에서 방전이 개시되도록 하기 위하여는 돌출부 영역(A 영역)의 제1 및 제2 유전체층(123)의 유전율(permittivity)은 비돌출부 영역(B 영역)의 제1 및 제2 유전체층(123)의 유전율에 비하여 큰 것이 바람직하다.

이러한 다른 유전율의 돌출부(112a,123a)를 구비한 유전체층(123,123a)을 만드는 방법을 설명하면, 먼저 일정한 유전율을 갖는 유전체로 유전체층(123)을 형성한 후, 그 위에 더 높은 유전율을 갖는 유전체를 도포한다. 그 위에 다시 감광제(Photo resist)를 도포하고 돌출부(123a)를 형성하고자 하는 부분에 대응하는 패턴 이 형성된 마스크에 노광한 후 현상 및 식각의 과정을 거친 후 최종적으로 감광제를 제거하여 돌출부(123a)를 형성할 수 있다.

그러나 본 발명은 반드시 위 방법에 의해 만들어진 유전체층에 국한되지 아니하고, 당업자가 용이하게 변경 및 치환할 수 있는 범위내에 있는 다른 여러 가지 방법에 의해 제조된 유전체층도 본 발명의 보호범위에 포함된다 할 것이다.

산화마그네슘(MgO) 등의 재료로 만들어진 보호막(미도시)은 제1 유전체층(111) 및 제2 유전체층(123)을 보호하도록 도포될 수 있으며, 방전시 2차 전자의 방출을 증가시켜 방전을 용이하게 한다.

형광체층(115)은 격벽(113)에 의해 구획된 방전셀(114) 내벽에 도포되며, 형광체층(115)에서는 방전에 의해 발생하는 진공 자외선이 흡수됨으로써 여기되는 전자가 다시 안정 상태로 될 때 가시광선을 발산하는 빛발광(Photo Luminescence 발광) 메커니즘이 일어나게 된다.

도면에는 형광체층(115)이 격벽(113)에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 국한되지 않고 제1 유전체층(111)상에 형성되거나 제2 유전체층(123)상에 형성될 수도 있음은 물론이다.

형광체층(115)은 플라즈마 디스플레이 패널이 컬러 화상을 구현할 수 있도록 적색 형광체층, 녹색 형광체층 및 청색 형광체층이 방전 셀(114) 내부에 배치되어 단위 화소를 형성한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 변형예에 따른 플 라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예를 설명함에 있어서도 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대한 자세한 사항은 제1 실시예에서 설명한 내용을 참조하면 되고, 이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 교류형 3전극 대향방전 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 격벽(213), 유지전극쌍(221,222), 제1 유전체층(212), 어드레스 전극(211) 및 형광체층(215)을 구비하고 있다.

격벽(213,223)의 내부에 스트라이프 형상으로 배치된 유지전극쌍(221,222)은 방전전극으로서, 서로 평행하게 이격된 공통전극(221)과 주사전극(222)로 이루어져 있으며, 제2 기판(210)상에 배치된 어드레스전극(211)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다.

격벽(213,223)은 유전체로 이루어져 있으며, 유전체는 하전 입자가 유지전극쌍(221,222)에 직접 충돌하여 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있다. 이러한 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 사용될 수 있다. 따라서, 격벽(213,223)상에는 별도의 유전체층을 형성할 필요가 없다.

제1 격벽(213)에는 방전셀 안쪽(우향)으로 돌출한 두 개의 돌출부(213a)가 형성되어 있고, 인접한 제2 격벽(223)에는 방전셀 안쪽(좌향)으로 돌출한 두 개의 돌출부(223a)가 제1 격벽의 두 개의 돌출부(213a)와 서로 마주보도록 형성되어 있다.

그 외 돌출부에 대한 자세한 설명은 제1 실시예에 대한 설명을 참조하면 된다.

이하에서는 위와 같은 본 발명의 바람직한 제1 실시예 및 그 변형예에 따른 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 기능 및 작용에 대해 설명한다.

각 방전셀(114)에 대한 초기 리셋단계와 어드레스 단계를 거친 후 제1 방전전극(411)과 제2 방전전극(421) 사이에 소정의 교류 전압이 인가된다.

제1 유전체층 및 제2 유전체층의 돌출부(213a,223a) 사이의 방전영역(A 영역)에서의 전기장이 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)에서의 전기장보다 강하기 때문에 돌출부 사이의 방전영역(A 영역)에서 방전이 개시된다. 그런 후, 개시된 방전은 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)으로 점차 확대된다.

이 때, 돌출부 사이의 방전영역(A영역)에서는 전기장이 강하기 때문에 종래의 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 비하여 낮은 구동전압으로도 방전을 일으킬 수 있다. 또한 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)은 종래의 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널과 동일한 길이의 방전패스를 갖기 때문에 종래의 높은 방전개시전압을 인가했을 때와 동일한 발광효과를 얻을 수 있게 된다.

즉, 낮은 방전개시전압으로 높은 발광효율을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.

이하에서는 위와 같은 본 발명의 바람직한 제2 실시예 및 그 변형예에 따른 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널이 나타내는 기능 및 작용에 대해 설명한다.

각 방전셀(214)마다 초기 리셋단계와 벽전하 형성단계를 거친 후 유지전극들 (221,222)사이에서 교류펄스전압이 인가된다.

이 때, 제1 격벽(213) 및 제2 격벽(223)의 돌출부 사이의 방전영역(A 영역)에서의 전기장이 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)에서의 전기장보다 강하기 때문에 돌출부 사이의 방전영역(A 영역)에서 방전이 개시된다. 그런 후, 개시된 방전은 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)으로 점차 확대된다.

이 때, 돌출부 사이의 방전영역(A영역)에서는 전기장이 강하기 때문에 종래의 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 비하여 낮은 구동전압으로도 방전을 일으킬 수 있다. 또한 비돌출부 사이의 방전영역(B 영역)은 종래의 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널과 동일한 길이의 방전패스를 갖기 때문에 종래의 높은 방전개시전압을 인가했을 때와 동일한 발광효과를 얻을 수 있게 된다.

즉, 낮은 방전개시전압으로 높은 발광효율을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 제1 유전체층과 제2 유전체층 사이 또는 제1 격벽과 제2 격벽 사이에 방전셀내로 돌출되어 서로 마주보는 돌출부쌍을 구비하고 있다.

따라서, 첫째, 돌출부 사이의 방전영역에서의 전기장이 강하기 때문에 낮은 구동전압으로도 방전을 일으킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 비돌출부 사이의 방전영역에서의 방전패스는 종래의 대향방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전패스와 동일하여 종래의 높은 구동전압을 인가했을 때 와 동일한 발광효율을 얻을 수 있는 바, 전체적으로 낮은 방전개시전압으로도 높은 발광효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

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 (6)

1. 서로 이격되어 마주되도록 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;

   상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽;

   상기 제1 기판상에 배치되는 다수의 제1 방전전극;

   상기 제2 기판상에 배치되며, 상기 제1 방전전극의 연장방향과 교차하는 방향으로 연장되는 다수의 제2 방전전극;

   상기 제1 방전전극들을 매립하도록 형성된 제1 유전체층;

   상기 제2 방전전극들을 매립하도록 형성된 제2 유전체층; 및

   상기 방전셀들 내에 배치되는 형광체층을 구비하며,

   상기 일 방전셀내에서의 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이의 간격이 국부적으로 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층은 방전셀내로 돌출되어 서로 마주 보는 적어도 하나의 돌출부쌍을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2항에 있어서,

   유전체 중 적어도 상기 돌출부 영역의 유전율은 다른 영역의 유전율보다 더 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 서로 이격되어 마주되도록 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;

   상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽;

   상기 격벽내에 배치되는 제1 방전전극;

   상기 격벽내의 상기 제1 방전전극의 측부에 상기 제1 방전전극과 나란한 방향으로 연장되도록 배치되는 제2 방전전극;

   상기 제1 및 제2 방전전극과 교차되는 방향으로 배치되는 다수의 어드레스전극; 및

   상기 방전셀들 내에 배치되는 형광체층을 구비하며,

   상기 일 방전셀내에서 상기 격벽과 상기 격벽에 인접하는 격벽의 각각은 상기 방전셀내로 돌출되어 서로 마주보는 적어도 하나의 돌출부쌍을 구비하며, 상기 격벽 중 적어도 상기 돌출부 영역의 유전율은 다른 영역의 유전율보다 더 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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