KR100806306B1 - 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 제1 전극, 제2 전극 및 유전체층; 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 및 하부기판 상에 형성되는 제3 전극 및 격벽을 포함하여 구성되며, 제1, 2 전극 중 적어도 하나는 단일 층(one layer)으로 형성되며, 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 격벽은 유리 입자를 60중량% 이상 포함하는 무기 입자와 감광성 화합물을 포함하는 유기 성분을 포함하는 감광성 재료를 이용하여 형성되며, 상기 무기 입자와 상기 유기 성분의 평균 굴절율 차이는 0.1 이하인 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 3는 본 발명에 따른 격벽이 형성된 하판 패널 구조에 대한 일실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 유지 전극 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 유지 전극 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 유지 전극 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 유지 전극 구조에 대한 제4 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 유지 전극 구조에 대한 제5 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 유지 전극 구조에 대한 제6 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 유지 전극 구조에 대한 제7실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 유지 전극 구조에 대한 제8실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 유지 전극 구조에 대한 제9실시예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 유지 전극 구조에 대한 제10 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 15a 및 15b는 유지 전극 구조에 대한 제11 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 16은 하나의 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 시분할 구동시키는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 17은 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 구동 신호들에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
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 구 성이 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 제1 전극 및 제2 전극; 상기 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 상기 하부기판 상에 형성되는 제3 전극; 및 상기 하부기판 상에 형성되어 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하여 구성되며, 상기 제1, 2 전극 중 적어도 하나는 단일 층(one layer)으로 형성되며, 상기 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및 상기 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 격벽은 유리 입자를 60중량% 이상 포함하는 무기 입자와 감광성 화합물을 포함하는 유기 성분을 포함하는 감광성 재료를 이용하여 형성되며, 상기 무기 입자와 상기 유기 성분의 평균 굴절율 차이는 0.1 이하인 것이 바람직하다.
상기 격벽의 상폭은 30 내지 50㎛이며, 상기 격벽의 하폭은 60 내지 80㎛이고, 상기 격벽의 높이는 100 내지 140㎛인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 격벽의 유전율은 6 내지 10인 것이 바람직하며, 상기 상 부기판과 하부기판 중 적어도 하나의 기판 상에 30 내지 40㎛의 두께를 가지는 유전체층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 격벽의 상폭과 상기 유전체층 두께는 5:3 내지 3:4의 비율을 가지는 것이 바람직하며, 상기 격벽의 하폭과 상기 유전체층 두께는 8:3 내지 3:2의 비율을 가지는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 상부기판과 하부기판이 결합하여 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널은 0.1중량% 이하의 납(Pb)을 포함한다.
상기 감광성 재료는 50 내지 96중량%의 무기 입자와 5 내지 50중량%의 유기 성분을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 무기 입자는 산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유리 입자는 산화 리튬, 산화 나트륨 및 산화 칼륨 중 적어도 하나를 3 내지 20중량% 포함하거나, 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 5 내지 50중량% 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 유리 입자는 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 5 내지 30중량% 포함하며, 산화 리튬, 산화 나트륨 및 산화 칼륨 중 적어도 하나를 3 내지 15중량% 포함한다.
상기 상부기판 상에 유전체층이 형성되어 있으며, 상기 제1, 2 전극 중 적어도 하나는 상기 유전체층보다 색이 어두운 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 라인부는 2 이상이며, 서로 인접한 두 개의 라인부 사이 의 간격들은 동일한 것이 바람직하다.
상기 돌출부는 2 이상인 것이 바람직하며, 상기 돌출부는 상기 라인부와 교차하는 방향으로 돌출되는 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 쌍간을 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.
상부기판(201), 하부기판(211) 및 격벽(212) 사이에 마련된 방전 공간에는 방전 가스가 주입된다. 상기 방전 가스에는 크세논(Xe)이 10% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 상기 크세논(Xe)이 상기와 같은 혼합비를 가지고 방전 가스에 포함되는 경우, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전/발광효율 및 휘도가 향상시킬 수 있다.
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 유진전극쌍(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 광차단의 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.
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.
도 3는 본 발명에 따른 격벽이 형성된 하판 패널 구조에 대한 일실시예를 개략적인 단면도로 도시한 것이다. 도 2를 참고하여 설명한 바와 같이, 하부기판(211) 상에 어드레스 전극(213), 하부유전체층(215), 격벽(212) 및 형광체층(214)가 형성되어져 있다.
상기한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 개구율 확보를 위해 두 유지 전극(202, 203) 사이의 간격을 증가시킴에 따라 방전셀의 폭(pitch)가 증가하게 되므로, 패널 당 요구되는 픽셀 수를 확보하기 위해 격벽(212)의 상폭(X)을 30 내지 50㎛로, 하폭(Y)을 60 내지 80㎛로 형성시키고, 격벽(212)의 유전율이 6 내지 10이 되도록하며, 격벽(212)의 높이는 100 내지 140㎛가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 격벽(212)의 폭이 감소됨에 따라, 두 유지 전극(202, 203) 사이를 효율적으로 절연시키기 위해 하부유전체층(215)의 두께(Z) 또는 상부유전체층(214)의 두께를 30 내지 40㎛로 형성시키는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 요구되는 픽셀 수를 확보하는 동시에 두 유지 전극(202, 203) 사이를 효율적으로 절연시키기 위해, 격벽(212)의 상폭(X)과 유전체층(214, 215)의 두께 사이의 비율이 5:3 내지 3:4가 되도록 하는 것이 바람직하며, 격벽(212)의 하폭(Y)과 유전체층(214, 215)의 두께 사이의 비율은 8:3 내지 3:2가 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽(212)은 무기 입자와 감광성 화합물을 포함하는 유기 성분으로 이루어지는 감광성 재료를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 격벽(212)은 사진공정(포토리소그래피, Photolithography)을 이용해 패턴이 형성된 후 소성을 행하여 무기물의 패턴을 작성하는 공정에 의해 형성된다. 상기 사진공정(포토리소그래피, Photolithography)은 패턴이 형성된 마스크를 통하여 특정한 파장을 갖고 있는 빛을 감광성 재료에 노광시킴으로써 광화학 반응을 일으켜 패턴을 형성하는 것이다.
격벽(212)을 형성하기 위한 감광성 재료는 유리 입자를 60중량% 이상 포함하는 무기 입자와 감광성 화합물을 포함하는 유기 성분을 포함하는 감광성 재료를 이용하여 형성되며, 상기 무기 입자의 평균 굴절율(N1)과 상기 유기 성분의 평균 굴절율(N2)은 -0.1≤(N1-N2)≤0.1 의 범위를 가지는 것이 바람직하다. 감광성 재료가 상기한 바와 같은 비율 및 평균 굴절율을 가지는 무기 입자와 감광성 유기 성분을 포함하도록 함으로써, 고정밀도의 패턴을 가지는 작은 폭의 격벽을 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 감광성 재료는 50 내지 96중량%의 무기 입자와 5 내지 50중량%의 유기 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 감광성 재료가 상기와 같은 비율의 무기 입자와 감광성 유기 성분을 포함하도록 함으로써, 격벽(212)의 소성 시 수축율 및 형상 변화를 감소시킬 수 있으며, 그로 인해 작은 폭의 격벽을 용이하게 형성시킬 수 있다.
감광성 재료에 포함되는 무기 입자로 유리, 알루미나, 코디라이트, 금, 백금, 은, 동, 니켈, 팔라듐, 텅스텐, 산화 루테늄 등의 무기 입자가 폭넓게 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 절연체인 규소 산화물, 붕소 산화물 또는 알루미늄 산화물을 필수 성분으로 하는 유리 또는 세라믹스가 사용된다.
무기 입자는 상기 감광성 유기 화합물의 광화학 반응을 촉진하기 위해, 광촉매제, 예컨데 산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 것이 바람직하다.
무기 입자에 포함되는 유리 입자는 산화 리튬, 산화 나트륨, 산화 칼륨 중 적어도 하나를 전체 3 내지 20중량%의 양으로 포함하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 유리 입자를 사용하는 경우, 상기 무기 입자의 열연화 온도, 열팽창 계수의 컨트롤이 용이하며, 유기 성분과의 평균 굴절율을 0.1 이내로 작게 하기에 용이하다. 유리 입자는 산화 리튬 또는 산화 칼륨을 포함하여, 감광성 재료의 안정성을 높이고, 무기 입자의 굴절율을 감소시키는 것이 더욱 바람직하다.
유리 입자는 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 전체 5 내지 50중량%의 비율로 포함하는 것이 바람직하며, 그로 인해 유리 기판인 하부기판(211)상에 패턴 가공할 수 있는 온도 특성을 갖는 감광성 격벽 재료를 얻을 수가 있으며, 감광성 재료의 포트 수명을 증가시킬 수 있다.
더 나아가, 유리 입자는 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 5 내지 30중량% 포함하며, 산화 리튬, 산화 나트륨 및 산화 칼륨 중 적어도 하나를 3 내지 15중량% 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 유리 입자를 이용함 에 따라, 감광성 재료의 열팽창 계수가 목적하는 값에서 벗어나 유리 기판과의 미스매치(mismatch)가 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 열연화점을 감소시킬 수 있다.
상기 감광성 격벽 재료는 납(Pb)을 사용하지 않거나, 사용하더라도 플라즈마 디스플레이 패널의 총중량의 0.1중량% 이하로 납(Pb)이 적게 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
유기 성분은 감광성 단위체(monomer), 감광성 소중합체(oligomer) 또는 감광성 중합체(polymer)를 포함하는 감광성 성분을 포함하며, 바람직하게는 바인더(binder), 광중합 개시제, 자외선 흡수제, 증감제, 증감조제, 중합 금지제, 가소제, 증점제, 유기 용매, 산화 방지제, 분산제, 유기 또는 무기의 침전 방지제 또는 레벨링제 등의 첨가제 성분을 더 포함한다.
감광성 성분으로 광불가용화용 또는 광가용화형이 모두 이용가능하다. 광불가용화형으로, 분자 내에 불포화기 등을 하나 이상 갖는 관능성의 단위체(monomer), 소중합체(oligomer) 또는 중합체(polymer)를 포함하거나, 방향족 디아조(diazo) 화합물, 방향족 아지드(azide) 화합물, 유기 할로겐(halogen) 화합물 등의 감광성 화합물을 포함하거나, 디아조계 아민(amine)과 포름알데히드(formaldehyde)의 축합물인 디아조 수지 등이 감광성 성분으로 이용 가능하다.
또한, 광가용화형으로는, 디아조 화합물의 무기염, 유기산과의 복합체 또는 퀴논디아조류를 포함하거나, 퀴논(quinone) 디아조류를 적당한 폴리머 바인더로 축합시킨 페놀, 노볼락 수지의 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술폰산에스테르 등이 이용 가능하다.
도 4는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 방전셀들은 도 4에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 방전셀들은 각각 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym), 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm) 및 어드레스 전극 라인(X1 내지 Xn)의 교차부에 마련된다. 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)은 순차적으로 구동되고, 서스테인 전극 라인(Z1 내지 Zm)은 공통적으로 구동된다. 어드레스 전극라인(X1 내지 Xn)은 기수 번째 라인들과 우수 번째 라인들로 분할되어 구동한다.
도 4에 도시된 전극 배치는 본 발명에 따른 플라즈마 패널의 전극 배치에 대한 일실시예에 불과하므로, 본 발명은 도 4에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 배치 및 구동 방식에 한정되지 아니한다. 예컨데, 상기 스캔 전극 라인(Y1 내지 Ym)들 중 2 개의 스캔 전극 라인이 동시에 구동되는 듀얼 스캔(dual scan) 방식도 가능하다.
도 5는 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 5에 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 일컫 는다.
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.
유지 전극 쌍(203, 202) 각각을 구성하는 인접한 두 전극 라인 사이의 간격, 즉 203a와 203b 사이의 간격 또는 202a와 202b 사이의 간격은 80 내지 120 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 인접한 두 전극 라인 사이의 간격이 상기와 같은 값을 가지는 경우, 플라즈마 디스플레이 패널의 개구율을 충분히 확보하여 디스플레이 영상의 휘도를 증가시킬 수 있으며, 방전 공간 내에서의 방전 확산 효율을 증가시킬 수 있다.
돌출 전극(202c, 203c)의 폭(W1)은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하다. 돌출 전극(202c, 203c)의 폭이 상기와 같은 값을 가지는 경우, 플라즈마 디스플레이 패널의 개구율이 작아 디스플레이 장치의 전면으로 반사되어 나오는 광이 상기 돌출 전극(202c, 203c)에 의해 막혀 영상의 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 돌출 전극(202c, 203c) 사이의 간격(a)은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 돌출 전극(202c, 203c) 사이의 간격(a)이 상기와 같은 값을 가지는 경우, 돌출 전극(202c, 203c) 사이에 방전이 임계치 이상으로 과 발생하여 전극의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있으며, 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 적절한 방전 개시 전압을 가지게 된다.
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 6은 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 간략하게 도시한 것이다.
도 6에 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 라 인(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 6에 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.
돌출 전극(402c, 403c)의 폭(W1)은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하며, 돌출 전극(402c, 403c) 사이의 간격(a)은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 돌출전극 (402c 403c)의 폭 및 간격의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
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.
또한, 제2 돌출 전극(402e, 403e)은 방전셀의 중심에 먼 전극 라인(402b, 403b)에 연결되며, 방전셀의 중심 방향의 반대 방향으로 돌출된다. 제2 돌출 전극(402e, 403e)의 길이는 50 내지 100 ㎛인 것이 바람직하며, 상기와 같은 값을 가짐에 의해 방전셀 중심에서 먼 방전 공간까지 방전이 효과적으로 확산되도록 할 수 있다.
도 6에 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. 다만, 제2 돌출 전극(402e, 403e)이 격벽(412)까지 연장되지 않는 경 우, 제2 돌출 전극(402e, 403e)과 그에 인접한 격벽(412) 사이의 간격은 70 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제2 돌출 전극(402e, 403e)과 격벽(412) 사이의 간격이 70 ㎛ 이하일 때, 방전셀의 중심에서 먼 방전 공간까지 방전이 효과적으로 확산될 수 있다.
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.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 방전셀을 구획하는 격벽 중 제2 돌출 전극(402e, 403e)이 연장되는 방향에 위치하는 격벽의 폭(Wb)을 200㎛이하로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 외부광을 흡수하여 명실 컨트라스트를 확보하고 방출되는 방전광이 인접 방전셀에 확산되어 표시되는 것을 방지하기 위한 블랙 메트릭스(미도시)를 상기 격벽(412) 상에 형성시키는 것이 바람직하다. 격벽(412)의 폭을 200㎛ 이하로 제안함으로써, 방전셀의 면적이 증가한다. 이에 따라, 발광 효율을 증가시킬 수 있으며, 제2 돌출 전극 등에 의해 개구율이 줄어드는 것을 보상할 수 있다. 바람직하게는 제2 돌출 전극이 연장되는 방향에 위치하는 격벽의 폭(Wb)은 90 내지 100 ㎛로 하여 최적의 발광 효율을 얻을 수 있다.
도 7은 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 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 전극 구조에 대한 제3 실시 예에서는, 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.
제1 돌출 전극(602a, 603a)의 폭은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 돌출 전극 폭의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
하나의 전극 라인에서 돌출된 두 개의 제1 돌출전극 사이의 간격(d1, d2)은, 플라즈마 디스플레이 패널이 42인치(inch)의 크기 및 VGA의 해상도를 가지는 경우에는 50 내지 100 ㎛이며, 플라즈마 디스플레이 패널이 42인치(inch)의 크기 및 XGA의 해상도를 가지는 경우에는 30 내지 80 ㎛이고, 플라즈마 디스플레이 패널이 50인치(inch)의 크기 및 XGA의 해상도를 가지는 경우에는 40 내지 90 ㎛인 것이 바람직하다.
제1 돌출 전극의 간격(d1, d2)이 상기와 같은 범위를 가질 때, 디스플레이 장치에 요구되는 영상의 휘도를 구현할 수 있는 개구율 확보가 가능하며, 제1 돌출 전극이 격벽에 너무 근접하여 무효전력이 증가됨으로써 디스플레이에 소모되는 전력이 한계치 이상으로 증가하는 것을 방지할 수 있다.
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 8은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제4 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 8에 도시된 전극 구조 중 도 6 및 도 7에서 기술된 동일한 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 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.
제1 돌출 전극(702a, 703a)의 폭은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하며, 제1 돌출 전극(702c, 703c) 사이의 간격(a1, a2, a3)은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 제1 돌출 전극(702a, 703a)의 폭 및 간격에 대한 상기 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제5 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 유지 전극(800, 810) 각각은 방전셀을 가로지르는 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 간 의 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 10은 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.
유지 전극 쌍(900, 910)의 전극 라인(900a, 900b, 900c, 900d, 910a, 910b, 910c, 910d)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 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 11은 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 패널 의 일방향으로 연장된다.
유지 전극 쌍의 전극 라인(1000a, 1000b, 1000c, 1000d, 1010a, 1010b, 1010c, 1010d)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
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 11에 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 12는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구조에 대한 제8 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 11에 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.
유지 전극 쌍의 전극 라인(1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 1110a, 1110b, 1110c, 1110d)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 13은 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 개시 전압을 낮추는 동시에 개구율을 향상시킬 수 있다. 돌출 전극 및 폐루프의 형태는 다양하게 변형이 가능하다.
유지 전극 쌍의 전극 라인(1200, 1210)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
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.
또한, 두 돌출 전극(1220, 1230) 사이의 간격은 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 제10 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 전극 라인(1300, 1310) 각각에 대해 사각형 형태의 폐루프를 포함하는 돌출 전극(1320, 1330)을 형성시킨 것이다.
유지 전극 쌍의 전극 라인(1300, 1310)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직 하다. 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
돌출 전극(1320, 1330)의 선 폭(W1, W2)은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 돌출 전극(1320, 1330)의 선 폭(W1, W2)의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 12를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
또한, 두 돌출 전극(1320, 1330) 사이의 간격은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 돌출전극 간격의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 15a 및 도 15b는 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 15a에 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 15b에 도시된 바와 같이 제2 돌출 전극(1460, 1470)은 방전셀의 중심 방향으로 돌출될 수도 있다.
유지 전극 쌍의 전극 라인(1400, 1410)의 두께는 3 내지 7 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 전극 라인 두께의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 2를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
제1 돌출 전극(1420a, 1420b, 1430a, 1430b)의 폭은 35 내지 45 ㎛인 것이 바람직하다. 돌출 전극 폭의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
하나의 전극 라인에서 돌출된 두 개의 제1 돌출전극 사이의 간격(d1, d2)은, 플라즈마 디스플레이 패널이 42인치(inch)의 크기 및 VGA의 해상도를 가지는 경우에는 50 내지 100 ㎛이며, 플라즈마 디스플레이 패널이 42인치(inch)의 크기 및 XGA의 해상도를 가지는 경우에는 50 내지 100 ㎛이고, 50인치(inch)의 크기 및 XGA의 해상도를 가지는 경우에는 40 내지 90 ㎛인 것이 바람직하다. 제1 돌출전극 사이의 간격(d1, d2)의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 7을 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
또 다른 제1 돌출 전극 사이의 간격, 즉 1420a와 1430b 사이의 간격(a1) 또는 1420a와 1430b 사이의 간격(a2)은 15 내지 165 ㎛ 인 것이 바람직하다. 돌출전극 간격의 상한값과 하한값의 임계적 의미는 도 5를 참고하여 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 16은 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, 어드레 스 구간(A1, ..., A8)및, 서스테인 구간(S1, ..., S8)으로 분할된다.
각 어드레스 구간(A1, ..., A8)에서는, 어드레스 전극(X)에 표시 데이터 신호가 인가되고, 각 스캔 전극(Y)에 상응하는 스캔 펄스가 순차적으로 인가된다.
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 9에서는 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 17은 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 방전이 발생된다.
도 17에 도시된 구동 파형들은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 신호들에 대한 일실시예로서, 상기 도 17에 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.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 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, 감광성 재료를 이용하여 격벽을 형성시킴으로써 작은 폭의 격벽을 고정밀도로 패턴 가공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 상부기판; 상기 상부기판 상에 형성되는 제1 전극, 제2 전극 및 유전체층; 상기 상부기판과 대향하여 배치되는 하부기판; 상기 하부기판 상에 형성되는 제3 전극; 및 상기 하부기판 상에 형성되어 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하여 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 제1, 2 전극 중 적어도 하나는
    단일 층(one layer)으로 형성되며,
    상기 제3 전극과 교차하는 방향으로 형성된 라인부; 및
    상기 라인부로부터 돌출된 돌출부를 포함하고,
    상기 격벽은 유리 입자를 포함하는 무기 입자 및 감광성 화합물을 포함하는 유기 성분을 포함하는 감광성 재료를 이용하여 형성되며, 상기 격벽의 상폭과 상기 유전체층 두께는 5:3 내지 3:4의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 상폭은 30 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 하폭은 60 내지 80㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 높이는 100 내지 140㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 유전율은 6 내지 10인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 하부기판 중 적어도 하나의 기판 상에 30 내지 40㎛의 두께를 가지는 유전체층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 하폭과 상기 유전체층 두께는 8:3 내지 3:2의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 하부기판이 결합하여 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널은 0 중량% 내지 0.1 중량%의 납(Pb)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 감광성 재료는
    50 내지 96중량%의 무기 입자와 5 내지 50중량%의 유기 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무기 입자는 산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 유리 입자는 산화 리튬, 산화 나트륨 및 산화 칼륨 중 적어도 하나를 3 내지 20중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유리 입자는 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 5 내지 50중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유리 입자는 산화 비스무스(bismuth), 산화 납 중 적어도 하나를 5 내지 30중량% 포함하며, 산화 리튬, 산화 나트륨 및 산화 칼륨 중 적어도 하나를 3 내지 15중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 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.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 라인부는 2 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    서로 인접한 두 개의 라인부 사이의 간격들은 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 2 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 라인부와 교차하는 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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