KR100769789B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

AC형 플라즈마 디스플레이로서, 전면 기판(10)상에 서로 평행하게 배치되어표시 발광을 하기 위한 방전갭을 형성하는 복수 쌍의 표시 전극쌍(12a), (12b)과, 전면 기판(10)상에 적어도 방전갭의 일부를 제외하고 표시 전극쌍(12a), (12b)을 덮는 유전체층(15)과, 전면 기판에 방전 공간을 사이에 두고 대향 배치되는 배면 기판 상에 표시 전극쌍과 입체 교차하는 방향으로 배치한 데이터 전극과, 전면 기판(10)상의 방전갭에 형성된 플로팅 전극(41)을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANNEL}
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전갭 부근의 구성을 나타내는 확대도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 나타내는 개념도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 여러 가지 플로팅(float) 전극 형상의 예를 나타내는 도면,
도 8은 종래의 고발광 효율 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전면 기판 12 : 표시 전극쌍
12a, 12b : 표시 전극 15 : 유전체층
16 : 보호막 20 : 배면 기판
21 : 격벽 24 : 어드레스 전극
25 : 유전체층
본 발명은, 고휘도, 고효율로 화면 표시가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은, 대화면, 박형, 경량을 특징으로 하는 시인성이 우수한 표시 장치이다. 플라즈마 디스플레이 패널은, AC형과 DC형으로 대별되고, 또한 방전 형식으로 면 방전형과 대향 방전형이 있으나, 고세밀화에 적합하고, 또한 제조가 용이하기 때문에 면 방전 AC형의 플라즈마 디스플레이 패널이 주류를 차지하게 되었다.
그러나 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 및 발광 효율은 아직 낮아, 표시 장치로서 일반적인 CRT와 비교하더라도, 1/3정도의 발광 효율에 머물고 있는 것이 현 상태이다. 따라서 고휘도화, 고효율화를 목적으로 하여 여러 가지 플라즈마 디스플레이 패널의 개발이 진행되고 있다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율은 방전을 일으키는 전극간 거리, 즉 방전갭이 클수록 높아지는 것으로 알려져 있고, 예를 들면, 방전갭을 통상의 3~5배의 크기로 설정하여 약 2배의 발광 효율을 실현한 예가 개시되어 있다(예를 들면, 일본특허공개 2000-305516호 공보 참조). 도 8은 방전갭을 크게 한 고발광 효율 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다. 전면 기판(60)상에 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 버스 전극(62a),(62b)으로 이루어지는 표시 전극쌍(62)이 형성하는 방전갭은, 400㎛~500㎛로 크게 설정되어 있다. 그리고 표시 전극쌍(62)을 덮도록 유전체층(65) 및 보호막(66)이 형성되어 있다. 배면 기판(70)에는, 복수의 평행한 어드레스 전극(74)과, 그것들을 덮는 유전체층(75)과, 또한 그 위에 어드레스 전극(74)과 평행하게 복수의 격벽이 각각 형성되어, 유전체층(75)의 표면과 격벽의 측면에 형광체층(77)이 형성되어 있다. 그리고 표시 전극쌍(62)과 어드레스 전극(74)이 입체 교차하도록 전면 기판(60)과 배면 기판(70)이 대향, 밀봉되고, 내부의 방전 공간에는 방전 가스(gas)가 봉입되어 있다. 이러한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널에서, 표시 전극쌍(62)에 전압을 인가하면 큰 방전갭을 거쳐서 발광 효율이 좋은 플라즈마 방전이 발생한다.
그러나 표시 장치의 필요한 화소 수와 화면 사이즈로부터 1 화소의 크기가 결정되기 때문에, 방전갭의 크기도 화소의 크기에 제한되어 자유롭게 크게 할 수 없다. 예를 들면 표준적인 텔레비전 수상기용의 42인치 플라즈마 디스플레이 패널이라면 1 화소의 크기가 약1mm로 되고, 이때의 방전갭의 크기는 사실상 500㎛ 정도가 상한이 된다. 금후는 플라즈마 디스플레이 패널의 고 세밀화에 동반하여 1 화소의 크기도 작게 되는 경향이 있어, 방전갭을 크게 하여 발광 효율을 높이는 방법에도 한계가 있다. 또한, 고세밀화에 동반하여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 영역이 감소하기 때문에 휘도 저하도 문제로 되고 있다. 따라서 고세밀화 실현을 위해 한층 더 고휘도화, 고효율화를 실현하는 것이 불가결하다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 된 것으로, 고휘도로 높은 발광 효율이 얻어지는 새로운 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 기판 상에 서로 평행하게 배치되어 표시 발광을 하기 위한 방전갭을 형성하는 복수 쌍의 표시 전극쌍과, 전면 기판 상에 적어도 방전갭의 일부를 제외하고 표시 전극쌍을 덮는 유전체층을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 단면도이다.
전면 기판(10)상에는 서로 평행한 2개의 표시 전극(12a), (12b)으로 이루어지는 표시 전극쌍(12)을 구비하고, 표시 발광을 하기 위한 방전갭을 형성하고 있다. 표시 전극(12a), (12b)은 각각 유전체층(15)에 의해서 피복되어 있다. 그러나 표시 전극(12a), (12b) 사이에 형성되는 방전갭에는 유전체층(15)은 형성되어 있지 않다. 보호막(16)은, 유전체층(15) 및 방전갭을 덮도록 성막(成膜)되어 있다. 따라서 방전갭에서는 유전체층(15) 없이 직접 보호막(16)으로 덮여져 있다.
전면 판(10)과 방전 공간을 사이에 두고 대향 배치되는 배면 기판(20)상에는, 표시 전극쌍(12)과 입체 교차하는 방향으로 신장하도록 복수의 어드레스 전극(24) 및 격벽(21)이 교대로 배치되어 있다. 어드레스 전극(24)상에는 유전체층(25)이 적층되어 있고, 유전체층(25)과 격벽(21)으로 둘러싸인 영역에 형광체층(27)이 도포되어 있다. 그리고 전면 기판(10)과 배면 기판(20) 사이의 방전 공간에는 방전 가스가 봉입되어 있다.
이렇게 하여 플라즈마 디스플레이 패널은, 1쌍의 표시 전극쌍(12)과 어드레스 전극(24)의 교점을 포함하는 방전셀이 2차원적으로 다수 배열하는 구성으로 되어있다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전갭 부근의 구성을 나타내는 확대도이다. 실시예 1에 있어서는, 표시 전극쌍(12a), (12b) 사이에 형성되는 방전갭을 500㎛, 방전갭 내에서 유전체층(15)을 형성하지 않는 부분의 폭은 460㎛로 설계되어 있다. 또한, 표시 전극쌍을 구성하는 1쌍의 표시 전극(12a), (12b)이 서로 대향하는 면의 유전체층(15)의 피막 두께(B)가 20㎛, 표시 전극쌍(12a), (12b)과 배면 기판(20)이 대향하는 면의 피막 두께 A가 30㎛이며, A≥B가 되도록 설계되어 있다.
이들의 수치는 42인치 VGA 타입의 플라즈마 디스플레이를 상정하여 된 것이며, 화면 사이즈, 세밀도, 그 외 플라즈마 디스플레이 패널의 사양이나 구동 방법에 따라서 이들의 수치는 최적화할 필요가 있다.
도 4는, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 나타내는 개념도이다. 플라즈마 디스플레이를 표시 발광시키는 경우, 표시 전극(12a), (12b) 사이에 방전 개시 전압을 넘는 전압을 인가한다. 그렇게 하면 방전 공간이 절연 파괴를 일으켜, 봉입된 방전 가스가 플라즈마 상태(31)로 된다. 그리고 여기한 제놀이 안정 상태에 되돌아갈 때에 자외선(32)을 발생한다. 자외선(32)은 도포된 3색의 형광체층(27)으로 각각 빨강, 초록, 파랑 3색의 가시광으로 변환된다. 이렇게 하여 각 방전 공간에서 발생한 가시광(33)을 전면 기판(10)을 투과하여 취출함으로써 플라즈마 디스플레이 패널 상에 컬러 화상을 구성할 수 있다. 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전갭을 500㎛로 크게 설계되어 있기 때문에 발광 효율이 높고, 형광체층(27)상에서 휘도가 높은 가시광을 발생한다.
그러나 이때 형광체(27)상에 발생한 가시광(33)이 플라즈마 디스플레이 패널의 외부에 나갈 때까지는, 전면 기판(10)상에 마련된 보호막(16), 유전체층(15), 그리고 전면 기판(10) 그 자체를 통과해야만 한다. 실시예 1에서는, 이때 보호막(16)은 두께 600nm 정도의 MgO 박막이며 가시광 투과율은 약 90%, 유전체층(15)은 두께 약 30㎛의 저융점 글라스(glass)이며 가시광 투과율은 약 80%, 전면 기판(10)은 두께 약 2.8mm의 강화 글라스(glass)이고 가시광 투과율은 약 90%이다. 이와 같이, 유전체층의 가시광 투과율은 낮기 때문에, 방전갭이 유전체층(15)으로 덮여 있던 경우에는, 형광체상에서 발생한 가시광은 보호막(16), 유전체층(15), 전면 기판(10)의 각각에서 감쇠하여, 전체의 투과율은 65%로 되어 버린다. 그러나 실시예 1의 플라즈마 디스플레이 패널은 각 방전 셀의 표시 전극(12a), (12b) 사이에 형성되는 방전갭에 유전체층(15)을 마련하고 있지 않기 때문에, 형광체상에서 발생한 가시광은 보호막(16)과 전면 기판(10)에서 감쇠하지만 전체의 투과율은 81%가 된다. 즉, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조로는 형광체층(27)에서 변환된 가시광이 전면 판(60)의 유전체층(65)에 의한 흡수를 받아 휘도가 저하하였으나, 본 발명과 같이 방전갭에 유전체층(15)을 형성하지 않는 영역을 마련함으로써 휘도 저하를 막을 수 있다. 이것은 전체 투과율의 종래비가 1.26이며, 26%의 휘도 향상 효과가 있다. 따라서, 전력을 늘리지 않고 휘도가 향상하여, 표시 화면의 고휘도화, 고효율화를 도모할 수 있다.
이와 같이, 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전갭이 크게 설계되어 있어, 고효율의 방전을 발생시킬 수 있다. 부가하여, 방전갭에 유전체층을 마련하고 있지 않기 때문에, 형광체(27) 상에서 발생한 가시광을 거의 감쇠시키지 않고 플라즈마 디스플레이 패널의 외부로 취출할 수 있다. 그 결과, 전력을 늘리지 않고도 휘도가 향상하여, 한층 더 고효율화를 실현할 수 있다. 또한, 유전체의 피막 두께를 A≥B로 함으로써 표시 전극이 서로 대향하는 면에서도 방전이 발생하여, 그 부분의 휘도 향상도 기대할 수 있다.
(실시예 2)
도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타내는 평면도이다. 본 발명의 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널은, 표시 전극(12a), (12b) 사이에 형성되는 방전갭에 유전체층(15)을 형성하지 않는 점은 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 마찬가지다. 그러나 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널이 실시예 1와 다른 점은, 유전체층(15)을 형성하지 않는 방전갭에, 표시 전극쌍(12)과 전기적으로 절연된 플로팅 전극(41)을 마련한 점이다. 그리고 보호막(16)은 플로팅 전극(41) 및 유전체층(15)을 덮도록 성막되어 있다.
플로팅 전극(41)은, SnO2막, ITO막 등의 가시광에 대하여 투명한 도전성 재료를 이용하여 형성되어 있다. 플로팅 전극(41)은, 표시 전극과 직교하는 방향에 대한 저항치가 커지도록, 또한 표시 전극(12a), (12b)에 대향하는 부분이 길게 되도록, 세선을 조합시킨 형상으로 설계되어 있다. 실시예 2에 있어서는 도 6에 도시 하는 바와 같이 H 자형으로 설계되어 있고, 표시 전극과 직교하는 방향에 대한 저항치는 10~100MΩ으로 대단히 큰 값으로 설정되어 있다. 플로팅 전극의 선폭은 50~100㎛로 형성되어 있다. 또한, 표시 전극(12a), (12b)과 플로팅 전극(41)의 거리는, 방전갭부의 전극 간격과 비교하여 대단히 짧게 설정되고, 실시예 2에서는 60㎛로 설계되어 있다.
실시예 2에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 전극쌍(12a), (12b)에 전압을 인가하면, 방전갭 내에 도전성의 플로팅 전극(41)이 존재하기 때문에, 표시 전극(12a), (12b)과 플로팅 전극(41)이 형성하는 2개의 갭에 전계가 집중한다. 따라서 실질적인 방전갭의 거리는 500㎛이 아니라 2×60=120㎛로 되어, 방전 개시 전압이 대폭 저하한다. 그러나 일단 방전이 시작되면 플로팅 전극(41)의 저항치가 크기 때문에 전류는 플로팅 전극(41) 내를 거의 지나지 않고, 방전 공간에서 방전되게 된다. 따라서 방전중의 실질적인 방전갭은 크게 되어 발광 효율이 향상한다. 즉, 방전 개시 전압이 낮게, 또한 발광 효율이 좋은 플라즈마 디스플레이 패널을 실현할 수 있다.
또한, 여기서 설명한 플로팅 전극의 형상이나 저항치는, 실시예 2에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 형상, 방전 전류, 구동 전압 등에 의해 최적화한 것이며, 이들의 조건이 다른 경우는 그 조건에 맞춰 최적화할 필요가 있다.
또한, 실시예 2에 있어서는 H 자형의 플로팅 전극(41)을 예시하고 설명하였다. 그러나 플로팅 전극의 형상은 이것에 한하는 것은 아니다. 도 7은 실시예 2에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 여러 가지 플로팅 전극 형상의 예를 나타내는 도면이다. 도 7a는 도 6에 도시한 것과 같은 H형 형상, 도 7b는 도 7a의 변형(variation)이며, 도전성막이 편심하여 마련되어 있다. 도 7c는 중앙의 도전성막이 2개의 세선으로 구성되어 있다. 이와 같이 복수 개의 도전성막을 이용함으로써 단선(斷線)에 대한 양품율을 크게 개선할 수 있다. 도 7d는 도 7c의 변형이다.
여기서, 플로팅 전극(41)은 가시광에 대하여 투명이며 또한 세선으로 구성되어 있기 때문에, 형광체에 의해 발생하는 가시광이 플로팅 전극(41)에 의해서 차단되지 않고 플라즈마 디스플레이 패널 전면에 투과하기 때문에, 플로팅 전극(41)에 의한 휘도 저하는 거의 없다.
본 발명에 의하면, 고휘도로 높은 발광 효율이 얻어지는 새로운 플라즈마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 전면 기판 상에 서로 평행하게 배치되어 표시 발광을 행하기 위한 방전갭을 형성하는 복수의 표시 전극 쌍과,
    상기 전면 기판 상에 상기 표시 전극 쌍을 덮는 유전체층과,
    상기 전면 기판에 방전 공간을 사이에 두고 대향 배치되는 배면 기판 상에 상기 표시 전극 쌍과 입체 교차하는 방향으로 배치한 데이터 전극
    을 구비하되,
    상기 전면 기판 상에 형성된 방전갭에, 표시 전극과 직교하는 방향의 저항치가 10 ~ 100 MΩ인 플로팅 전극을 마련한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 삭제
  5. 삭제
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