KR100759561B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명은 전면 기판과, 전면 기판과 대향되게 배치된 배면 기판과, 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되며, 방전 전압이 인가되는 복수의 방전 전극과, 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되어서, 방전 셀을 구획하는 격벽과, 방전 셀내에 형성된 적, 녹, 청색의 형광체층을 포함하고, 방전 셀의 크기는 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 커지고, 방전 전극의 면적은 방전 셀의 변화와 대응되도록 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 확대된 것으로서, 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 방전 셀의 크기와 방전 전극의 폭을 증가시킴으로써, 영상의 왜곡을 방지하고, 휘도를 보정할 수가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 통상적인 평판 표시 장치의 휘도를 도시한 그래프,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제하여 도시한 분리 사시도,
도 3은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널를 부분적으로 도시한 평면도,
도 4는 통상적인 패널의 시야각을 도시한 구성도,
도 5는 통상적인 패널의 시야각에 따른 휘도를 도시한 그래프.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
200...플라즈마 디스플레이 패널 210...전면 패널
211...전면 기판 212...X 전극
212a...제 1 투명 전극 213...Y 전극
213a...제 2 투명 전극 214...전면 유전체층
215...보호막층 260...배면 패널
261...배면 기판 262...어드레스 전극
263...배면 유전체층 264...격벽
270...형광체층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고화질을 구현할 수 있도록 방전 셀의 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
통상적으로, 평판 표시 장치(flat display device)는 크게 발광형과 수광형으로 분류한다. 발광형으로는 평판 음극선관(flat cathode ray tube), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), 전자 발광 소자(electro luminescent display), 형광 표시 장치(vacuum fluorescent display), 발광 다이오드(light emitting diode)가 있다. 수광형으로는 액정 디스플레이(liquid crystal display)가 있다.
이중에서, 플라즈마 디스플레이 패널은 복수의 기판내로 방전 가스를 주입하여 밀폐한 다음에, 복수의 방전 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 가스 방전이 일어나게 되면, 방전 과정에서 발생되는 자외선에 의하여 형광체층이 여기되어서 가시광을 발산하여서 소망하는 숫자, 문자, 또는 그래픽을 구현하는 디스플레이 장치를 말한다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀에 인가하는 구동 전압의 형식, 예컨대, 방전 형식에 따라 직류형과 교류형으로 분류하고, 전극들의 구성 형태에 따라서 대향 방전형 및 면 방전형으로 구분할 수가 있다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출되는 구 조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 반면에, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신에, 유전체층 표면에 방전에 의하여 생성된 이온과 전자가 부착하여 벽 전압(wall voltage)을 형성하고, 유지 전압(sustaining voltage)에 의하여 방전 유지가 가능하다.
한편, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 스캔 전극이 대향하여 마련되고, 두 전극간에 어드레싱 방전 및 유지 방전이 일어나는 방식이다. 반면에, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 각 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 그에 해당되는 유지 방전 전극쌍이 마련되어 어드레싱 방전과 유지 방전이 발생하게 되는 방식이다.
일반적으로, 널리 사용되고 있는 3전극 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 이와 대향되게 배치된 배면 기판과, 전면 기판의 내면에 형성된 유지 방전 전극쌍인 X 전극과 Y 전극과, 유지 방전 전극쌍을 매립하는 전면 유전체층과, 전면 유전체층의 표면에 코팅된 보호막층과, 배면 기판의 윗면에 형성되며, 유지 방전 전극쌍과 교차하는 방향으로 배치된 어드레스 전극과, 어드레스 전극을 매립하는 배면 유전체층과, 전면 및 배면 기판 사이에 설치된 격벽과, 방전 셀내에 형성된 적,녹,청색의 형광체층을 포함하고 있다. 한편, 전면 및 배면 기판의 결합된 내부 공간에는 방전 가스를 주입하여서 방전 영역을 형성하고 있다.
상기와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널는 Y 전극과 어드레스 전극에 전기적 신호를 인가하여 방전 셀을 선택한 다음에 X 및 Y 전극에 교대로 전기적 신 호를 인가하여 전면 기판의 표면으로부터 면방전이 일어나서 자외선이 발생되고, 선택된 방전 셀의 형광체층으로부터 가시광이 방출되어서 정지 화상 또는 동 영상을 구현할 수가 있다.
최근에는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 효율, 특히, 휘도를 향상시키기 위한 연구가 진행중이다.
도 1은 통상적인 디스플레이 장치의 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
여기서, X 축은 시야각을 도시한 것이고, Y 축은 휘도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 곡선(A)은 최초에는 휘도의 변화가 적다가, 시야각이 증가할수록 휘도가 급격히 감소한다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널은 시야각이 0°, 10°, 20°, 30°, 40°로 증가할수록 휘도(상대비율)는 1.0, 0.98, 0.95, 0.93, 0.88을 나타내보이다가, 50°, 60°, 70°, 80°로 증가할수록 0.75, 0.68, 0.51, 0.17을 나타내 보인다.
반면에, 플라즈마 디스플레이 패널의 곡선(A)은 액정 디스플레이의 수평 방향의 곡선(B)과, 수직 방향의 곡선(C)과 비교하여 보면, 상대적으로 휘도가 우수함을 알 수 있다. 이는 플라즈마 디스플레이 패널이 자발광형인데 반하여, 액정 디스플레이는 수광형의 평판 표시 장치인 것에 기인한다.
그러나, 패널(200)이 대형화됨에 따라서, 시야각에 따른 픽셀의 크기가 달라져 보이거나, 휘도 차이가 나게 된다. 이에 따라, 영상의 왜곡이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널 전 영역에 걸쳐서 시야각에 따른 픽셀의 크기를 변화시켜서 휘도 특성을 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,
전면 기판과,
상기 전면 기판과 대향되게 배치된 배면 기판과,
상기 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되며, 방전 전압이 인가되는 복수의 방전 전극과,
상기 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되어서, 방전 셀을 구획하는 격벽과,
방전 셀내에 형성된 적, 녹, 청색의 형광체층을 포함하고,
상기 방전 셀의 크기는 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 커지고, 상기 방전 전극의 면적은 상기 방전 셀의 변화와 대응되도록 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 확대된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방전 셀의 크기 변화는 이를 구획하는 인접한 한 쌍의 격벽의 간격이 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 넓혀지는 것에 의하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 형광체층은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 상대적으 로 넓게 도포된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 방전 전극은 패널의 일방향을 따라 전면 기판의 내면에 배치된 유지 방전 전극쌍과, 상기 유지 방전 전극쌍과 교차하는 방향으로 배면 기판의 내면에 배치된 어드레스 전극을 포함하고, 상기 유지 방전 전극쌍은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 면적이 확대된 것을 포함한다.
게다가, 상기 방전 전극은 방전 셀내에 배치된 투명 도전막과, 상기 투명 도전막과 전기적으로 연결된 버스 전극을 포함하고, 상기 투명 도전막은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 면적이 확대된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 격벽은 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 1>
P1 = P0 / COS(θ)
여기서, P1은 보정된 이후의 격벽간의 간격이고, P0는 보정전 기준이 되는 격벽간의 간격이고, COS(θ)는 시야각임.
또한, 상기 방전 전극은 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 2>
I1 = I0 × {COS(θ) / Y}
여기서, I1은 보정된 이후의 방전 전극의 폭이고, I0는 보정전 기준이 되는 방전 전극의 폭이고, COS(θ)는 시야각이고, Y는 보정 팩터임.
또한, 상기 보정 팩터는 하기 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 3>
Y = (A) + (B1 × θ) + (B2 × θ2) + (B3 × θ3) + (B4 × θ4)
여기서, A, B1 , B2 , B3 , B4 은 상수이고, θ은 시야각임.
본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,
전면 기판과,
상기 전면 기판의 내면에 배치되며, 유지 방전 전압이 인가되는 X 전극과, 이와 교대로 배치된 Y 전극을 포함한 유지 방전 전극쌍과,
상기 전면 기판과 대향되게 배치된 배면 기판과,
상기 배면 기판의 내면에 배치되며, 어드레싱 방전 전압이 인가되며, 상기 유지 방전 전극쌍과 교차하는 방향을 따라서 배치된 어드레스 전극과,
상기 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되어서, 방전 셀을 구획하는 격벽과,
방전 셀내에 형성된 적, 녹, 청색의 형광체층을 포함하고,
상기 격벽의 간격은 하기 수학식 4를 만족하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 4>
P1 = P0 / COS(θ)
여기서, P1은 보정된 이후의 격벽간의 간격이고, P0는 보정전 기준이 되는 격벽간의 간격이고, COS(θ)는 시야각임.
또한, 상기 유지 방전 전극쌍은 X 전극과 Y 전극별로 방전 셀내에 배치된 투명 도전막과, 상기 투명 도전막과 전기적으로 연결된 버스 전극을 포함하고, 상기 투명 도전막의 폭은 하기 수학식 5를 만족하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 5>
I1 = I0 × {COS(θ) / Y}
여기서, I1은 보정된 이후의 투명 도전막의 폭이고, I0는 보정전 기준이 되는 투명 도전막의 폭이고, COS(θ)는 시야각이고, Y는 보정 팩터임.
더욱이, 상기 보정 팩터는 하기 수학식 6을 만족하는 것을 포함한다.
<수학식 6>
Y = (A) + (B1 × θ) + (B2 × θ2) + (B3 × θ3) + (B4 × θ4)
여기서, A, B1 , B2 , B3 , B4 은 상수이고, θ은 시야각임.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)을 일부 절제하여 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 전면 패널(210)과, 상기 전면 패널(210)과 대향되게 배치된 배면 패널(260)을 포함하고, 상기 전면 및 배면 패널(210)(260)의 대향되는 면의 가장자리에는 프릿트 글래스(frit glass)가 도포되어서 밀폐된 내부 공간을 제공한다.
상기 전면 패널(210)에는 소다 라임 글래스(soda lime glass)와 같은 전면 기판(211)이 마련되어 있다. 상기 전면 기판(211)의 내표면에는 패널(200)의 X 방향을 따라서 X 전극(212)과, Y 전극(213)이 배치되어 있다. 상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)은 패널(200)의 Y 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다.
상기 X 전극(212)은 상기 전면 기판(211)의 내표면에 형성된 제 1 투명 전극(212a)과, 상기 제 1 투명 전극(212a)의 일 가장자리를 따라서 중첩된 제 1 버스 전극(212b)을 포함하고 있다. 상기 제 1 투명 전극(212a)은 각 방전 셀별로 배치되어 있으며, 사각 형상이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 Y 전극(213)은 X 전극(212)과 실질적으로 동일한 형상이며, 전면 기판(211)의 내면에 형성된 제 2 투명 전극(213a)과, 상기 제 2 투명 전극(213a)의 일 가장자리를 따라서 중첩된 제 2 버스 전극(213b)을 포함하고 있다. 상기 제 2 투명 전극(213a)은 각 방전 셀별로 배치되어 있으며, 사각 형상이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제 2 투명 전극(213a)은 상기 제 1 투명 전극(212a)과 소정 간격 이격되게 배치되어서, 그 사이에 방전 갭(discharge gap)을 형성하고 있다.
상기 제 1 및 제 2 투명 전극(212a)(213a)은 전면 기판(211)의 개구율을 향상시키기 위하여 투명한 도전막, 예컨대 ITO막(Indium Tin Oxide Film)으로 이루어져 있다. 상기 제 1 및 제 2 버스 전극(212b)(213b)은 상기 제 1 및 제 2 투명 전극(212a)(213a)의 라인 저항을 줄이고, 이들의 전기 전도성을 향상시키기 위하여 도전성이 우수한 금속재, 이를테면 은 페이스트(Ag paste)나, 크롬-구리-크롬 합금 으로 된 다중층으로 이루어져 있다.
이때, 한 쌍의 X 및 Y 전극(212)(213)과, 이와 인접한 다른 한 쌍의 X 및 Y 전극(212)(213) 사이의 공간은 비방전 영역에 해당된다. 비방전 영역에는 콘트라스트를 향상시키기 위하여 블랙 스트라이프층이 더 형성될 수가 있다.
상기 X 전극(212)과 Y 전극(213)은 전면 유전체층(214)에 의하여 매립되어 있다. 상기 전면 유전체층(214)은 고유전성의 소재, 예컨대, ZnO-B2O3-Bi2O3로 이루어져 있다. 상기 전면 유전체층(214)은 상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)이 형성된 부분에만 선택적으로 인쇄적으로 인쇄될 수도 있으며, 상기 전면 유전체층(214)의표면 전 영역에 걸쳐서 전면 인쇄될 수도 있다. 상기 전면 유전체층(214)의 표면 에는 이의 파손을 방지하고, 2차 전자 방출량을 증대시키기 위하여 마그네슘 옥사이드(MgO)와 같은 보호막층(215)이 증착되어 있다.
상기 배면 패널(260)에는 배면 기판(261)이 마련되어 있으며, 상기 배면 기판(261)은 전면 기판(211)과 실질적으로 동일한 소재로 이루어져 있다. 상기 배면 기판(261) 상에는 어드레스 전극(262)이 배치되어 있다. 상기 어드레스 전극(262)은 상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)과 교차하는 방향으로 배치되어 있다. 상기 어드레스 전극(262)은 배면 유전체층(263)에 의하여 매립되어 있다. 상기 배면 유전체층(263)은 고유전성의 소재, 이를테면, PbO-B2O3-SiO2로 이루어져 있다.
한편, 상기 전면 패널(210)과, 배면 패널(260) 사이에는 이들과 함께 방전 공간을 구획하는 격벽(264)이 설치되어 있다. 상기 격벽(264)은 어드레스 전극 (262)과 교차하는 방향으로 배치된 제 1 격벽(264a)과, 상기 어드레스 전극(262)과 나란한 방향으로 배치된 제 2 격벽(264b)을 포함하고 있다. 상기 제 1 격벽(264a)은 그 내측벽으로부터 인접한 한 쌍의 제 2 격벽(264b)의 내측벽으로부터 연장되어서 매트릭스형의 방전 공간을 형성하고 있다.
대안으로는, 상기 격벽(264)은 매트릭스형 이외에도 미앤더형(meander type)이나, 스트라이프형(stripe type)이나, 벌집형(honeycomb type)이나, 델타형(delta type)이나, 와플형(waffle type)등 다양한 형태의 실시예가 존재하며, 이로 인하여 구획된 방전 셀은 사각형 이외에도 다른 형상의 다각형이나, 원형, 타원형의 횡단면을 가지는 등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
이렇게 상기 전면 패널(210)과, 배면 패널(260)과, 격벽(264)에 의하여 구획된 방전 셀 내에는 네온(Ne)-크세논(Xe)이나, 헬륨(He)-크세논(Xe)과 같은 방전 가스가 주입되어 있다.
또한, 방전 셀 내에는 방전 가스로부터 발생된 자외선에 의하여 여기되어서 가시광을 방출하는 적,녹,청색의 형광체층(270)이 형성되어 있다. 상기 적,녹,청색의 형광체층(270)은 방전 셀의 어느 영역에도 도포될 수 있으나, 본 실시예에서는 격벽(264)의 내측으로 도포되어 있다. 이때, 적색의 형광체층은 (Y,Gd)BO3;Eu+3 으로 이루어지고, 녹색의 형광체층은 Zn2SiO4:Mn2+ 으로 이루어지고, 청색의 형광체층은 BaMgAl10O17:Eu2+ 으로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 제 1, 제 2, ... , 제 n-1, 제 n 개의 방전 셀은 그 간격이 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 특정 수치에 의하여 넓어지고, 방전 전극의 면적은 방전 셀의 변화와 대응되도록 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 확대되어 있다.
보다 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같다.
도 3은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 전체 크기를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 패널(200)은 복수의 방전 전극(212)(213)(262)이 배치되어서 소정의 방전 전압이 인가시에 화상을 구현하는 표시 영역(DA, display area))과, 상기 표시 영역(DA)의 경계부로부터 패널(200)의 가장자리까지 구분되며, 복수의 방전 전극(212)(213)(262)이 외부 단자, 이를테면, 플렉시블 프린티드 케이블과 전기적으로 접속되는 비표시 영역(NDA, non-display area)으로 구획할 수가 있다.
상기 표시 영역(DA)에는 패널(200)의 X 방향을 따라서 X 전극(212)과, Y 전극(213)이 배치되어 있으며, 패널(200)의 Y 방향, 즉, X 전극(212)과, Y 전극(213)과 교차하는 방향을 따라서 어드레스 전극(262)이 배치되어 있다.
상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)과, 어드레스 전극(262)은 격벽(264)으로 구획된 방전 공간내에 한 쌍씩 배치되어 있다. 이때, 상기 격벽(264)은 상기 어드레스 전극(262)과 직교하는 방향으로 배치된 제 1 격벽(264a)과, 상기 어드레스 전극(262)과 나란한 방향으로 배치된 제 2 격벽(264b)을 포함하고 있다.
상기 X 전극(212)은 제 1 투명 전극(212a)과, 상기 제 1 투명 전극(212a)과 전기적으로 연결된 제 1 버스 전극(212b)을 구비하고 있다. 상기 Y 전극(213)은 제 2 투명 전극(213a)과, 상기 제 2 투명 전극(213a)과 전기적으로 연결된 제 2 버스 전극(213b)을 구비하고 있다. 상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)은 패널(200)의 X 방향을 따라서 배치된 인접한 방전 셀을 가로질러 표시 영역(DA)으로부터 비표시 영역(NDA)까지 서로 반대되는 방향으로 연장되어 있다.
상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)과, 어드레스 전극(262)은 패널(200)의 전영역에서 배치되어서, 비표시 영역(NDA)에서 외부 단자와 접속하게 되는데, 수개 내지 수십개의 전극을 하나로 그룹핑(grouping) 하고, 이러한 그룹을 다수개 배치되어서 외부 단자와 접속가능하다.
이때, 방전 셀의 간격은 패널(200)의 중앙으로부터 가장자리록 변화하게 되는데, 이러한 방전 셀의 변화는 이를 구획하는 격벽(264)의 간격 변화에 의하여 가능하다.
즉, 패널(200)의 중앙쪽에 배치된 인접한 한 쌍의 제 2 격벽(264b)의 간격(D1)은 패널(200)의 가장자리쪽에 배치된 제 2 격벽(264b)의 간격(D2)보다 상대적으로 좁게 형성되어 있다. 또한, 격벽(264)의 간격은 패널(200)의 중앙쪽으로부터 가장자리쪽으로 갈수록 시야각의 변화에 따라 넓혀져 있다.
이에 따라, 방전 셀내에 형성된 적,녹,청색의 형광체층(270)은 인접한 한 쌍의 격벽(264)간의 간격 변화에 따라서, 패널(200)의 중앙쪽에 형성된 형광체층(270)의 도포량이 패널(200)의 가장자리쪽에 형성된 형광체층(270)의 도포량보다 상대적으로 많게 된다.
한편, 상기 X 전극(212)과, Y 전극(213)은 상기 격벽(264)의 간격 변화에 따라 방전 셀의 크기와 대응되어서, 패널(200)의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 면적이 확대되어 있다. 또한, 상기 어드레스 전극(262)도 동일하게 적용가능하다.
특히, 방전 셀내에 배치된 X 전극(212)의 제 1 투명 전극(212b)이나, Y 전극(213)의 제 2 투명 전극(213b)은 패널(200)의 중앙쪽에 배치된 방전 셀 내에서의 폭(W1)보다 가장자리쪽에 배치된 방전 셀 내에서의 폭(W2)이 상대적으로 넓게 형성되어 있다.
이때, 상기 격벽(264)의 간격 변화는 시야각의 변화에 따라서 특정한 수식에 의존한다.
도 4는 상기 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 대한 시야각을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 전방에서 사용자(450)가 시청하게 되면, 전방 수직 방향으로 보이는 패널(200)의 픽셀(201)은 “L1”의 길이를 가지게 된다. 또한, 패널(200)의 최우측의 픽셀(202)은 “L2”의 길이를 가지게 된다. “L2”의 길이는 실질적으로 “L1”의 길이와 동일하다.
이때, 동일한 길이를 가지는 중앙쪽의 픽셀(201)과, 가장자리쪽의 픽셀(202)은 시야각에 따라서, 그 길이가 달라져 보인다는 것을 알 수 있다. 즉, “L1”를 기준 길이로 본다면, “L2”는 기준 길이 × COS(θ)의 값을 가지게 된다. 이처럼, 실질적으로 “L1” 와 “L2”의 길이는 같을지라도, 사용자(350)가 직접 보는 길이는 “L1” 과, “L3”가 될 것이다.
따라서, “L1”과 “L3”가 시야각에 따른 동일한 길이를 가지도록 하기 위하여 “L2”의 길이를 조정하여서 방전 셀의 간격을 설계하면 된다. 이때, L2 = L3 / COS(θ)가 되도록 설계하면 된다. 이에 따라, 시야각에 따른 픽셀의 크기는 보상을 해주게 되어서 패널(200)의 위치에 따른 픽셀의 크기가 같아지게 된다. 이처럼, 방전 셀의 간격을 L2 = L3 / COS(θ)로 설계하면, 단위 픽셀의 밝기 또한 기존 밝기 / COS(θ)로 보이게 된다.
또한, 시야각에 따른 픽셀의 크기도 상술한 것처럼 조정해야 하지만, 단위 픽셀의 휘도도 보정해야 한다.
도 5는 방전 셀에서의 시야각에 따른 회귀 곡선을 도시한 것이다.
여기서, X 축은 시야각을 나타낸 것이고, Y 축은 휘도를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 시야각이 0°에서 휘도가 대략 1.0에 가까운데 반하여, 좌우로 각도가 증가할수록 휘도는 포물 곡선을 그리면서 감소함을 알 수 있다. 이때, 시야각에 따른 휘도의 보정값은 후술하는 수학식 3과 같다.
이렇게, 방전 셀의 크기 변화에 의한 것과, 시야각에 따른 휘도 차이를 보정하기 위한 것을 수학식 1로 정리하면 다음과 같다.
<수학식 1>
P1 = Pref / COS(θ)
여기서, P1은 보정된 이후의 격벽간의 간격이고, Pref는 보정되기 전의 기준값이 되는 격벽간의 간격이고, θ는 시야각을 말한다. 이때, 격벽(264)간의 간격이라 함은 방전 셀의 간격을 말하는 것이고, 보다 자세하게는 단위 픽셀의 간격이라고 말할 수 있다.
또한, 격벽(264)간의 간격 변화에 따른 방전 전극의 폭은 수학식 2를 만족하고 있다.
<수학식 2>
I1 = Iref × {COS(θ) / Y}
여기서, I1은 보정된 이후의 방전 전극의 폭이고, Iref는 보정하기 전의 기준이 되는 방전 전극의 폭이고, θ는 시야각이고, Y는 보정 팩터이다. 이때, 방전 전극이라함은 전면 기판(211)에 배치된 X 전극(212)의 제 1 투명 전극(212a)과, Y 전극(213)의 제 2 투명 전극(213a)의 폭이라고 말할 수 있다.
이때, Y는 보정 팩터로서, 패널(200)의 중앙쪽과 가장자리쪽의 휘도를 동일하게 조절하기 위하여 시야각에 따른 휘도값을 보정하여 주기 위한 값이다. 이러한 값은 도 4에 도시된 회귀 곡선값을 이용하여서, 다항식인 수학식 3을 만족하고 있다.
<수학식 3>
Y = (A) + (B1 × θ) + (B2 × θ2) + (B3 × θ3) + (B4 × θ4)
여기서, A, B1 , B2 , B3 , B4는 상수이고, θ은 시야각이다. 이때, A 값은 0.9897이고, B1 값은 -4.21523 × 10-9이고, B2는 -6.70905 × 10-5이고, B3는 9.51826 × 10-12이고, B4는 -3.853 × 10-9이다.
이상과 같은 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 작용을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부의 전원으로부터 어드레스 전극(262)과, Y 전극(213) 사이에 소정의 펄스 전압이 인가되면, 발광될 방전 셀이 선택된다. 선택된 방전 셀의 내측면에는 벽전하(wall charge)가 축적된다.
이어서, X 전극(212)과, Y 전극(213)에 유지 방전 전압을 인가하게 되면, X 및 Y 전극(212)(213) 사이에 인가된 전압 차이에 의하여 벽전하가 이동하게 된다. 벽전하의 이동에 의하여 방전 셀내의 방전 가스 원자와 충돌하면서 방전을 일으켜 플라즈마를 생성시키고, 이러한 방전은 상대적으로 강한 전계가 형성되는 X 및 Y 전극(312)(313)의 제 1 및 제 2 투명 전극(212a)(213a) 사이의 방전 갭으로부터 시작되어 바깥쪽으로 확대된다.
이러한 방식으로, 방전이 형성된 다음에는 X 및 Y 전극(212)(213) 사이의 전압 차이가 방전 전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전 셀에 형성된다.
이때, X 및 Y 전극(212)(213)에 인가된 전압의 극성을 서로 바꾸어 주면, 벽전하의 도움을 받아서 방전이 다시 발생하게 된다. 이렇게 X 및 Y 전극(212)(213)의 극성을 바로 바꾸어 주면, 처음의 방전 과정이 반복하게 된다. 이와 같은 과정을 반복하면서 방전이 안정적으로 발생하게 된다.
이때, 방전에 의하여 생성된 자외선은 각 방전 셀에 도포되어 있는 형광체층(270)의 형광 물질을 여기시키게 된다. 이러한 과정을 통하여 가시광을 얻게 된다. 생성된 가시광은 방전 셀로 방출되어서 정지 화상 또는 동영상을 구현하게 된다.
이때, 격벽(264)간의 간격은 패널(200)의 중앙쪽으로부터 가장자리로 갈수록 넓어지고, X 및 Y 전극(212)(213)의 제 1 및 제 2 투명 전극(212a)(213a)도 이와 대응되도록 넓게 설계되어 있으므로, 시야각에 따른 영상의 왜곡을 계선할 수가 있다.
이상와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 방전 셀의 크기를 시야각에 따라서 특정 수식의 범위내로 증가시킴으로써, 영상의 왜곡을 방지할 수가 있다
둘째, 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 방전 셀의 변화와 대응되도록 방전 전극의 폭을 증가시킴으로써, 휘도를 보정할 수가 있다.
셋째, 영상의 왜곡을 방지하도록 방전 셀의 크기를 변화시킴으로써, 대형 화면에서도 사용자는 선명한 화질을 시청할 수가 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 (18)

  1. 전면 기판과,
    상기 전면 기판과 대향되게 배치된 배면 기판과,
    상기 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되며, 방전 전압이 인가되는 복수의 방전 전극과,
    상기 전면 기판과, 배면 기판 사이에 배치되어서, 방전 셀을 구획하는 격벽과,
    방전 셀내에 형성된 적, 녹, 청색의 형광체층을 포함하고,
    상기 방전 셀의 크기는 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 커지고, 상기 방전 전극의 면적은 상기 방전 셀의 변화와 대응되도록 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 확대된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 셀의 크기 변화는 이를 구획하는 인접한 한 쌍의 격벽의 간격이 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 넓혀지는 것에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광체층은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 상대적으로 넓게 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 전극은 패널의 일방향을 따라 전면 기판의 내면에 배치된 유지 방전 전극쌍과, 상기 유지 방전 전극쌍과 교차하는 방향으로 배면 기판의 내면에 배치된 어드레스 전극을 포함하고, 상기 유지 방전 전극쌍은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 면적이 확대된 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 전극은 방전 셀내에 배치된 투명 도전막과, 상기 투명 도전막과 전기적으로 연결된 버스 전극을 포함하고, 상기 투명 도전막은 패널의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 면적이 확대된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 격벽은 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 배치된 제 1 격벽과, 상기 어드레스 전극과 나란한 방향으로 배치된 제 2 격벽을 포함하고,
    상기 제 1 격벽은 그 내측벽으로부터 인접한 한 쌍의 제 2 격벽의 내측벽으로부터 연장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 제 17항에 있어서,
    인접한 한 쌍의 제 2 격벽 사이의 간격은 방전 셀의 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 넓게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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