KR101117703B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 마주하게 배치되는 전면 기판 및 배면 기판; 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 개재되는 것으로, 주 방전공간의 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소와, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소 상에서 협폭으로 각각 돌출된 제 3 요소 및 제 4 요소를 구비하고, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소와 상기 제 3 요소 및 제 4 요소는 단차진 표면을 따라 상기 주 방전공간의 양편으로 단차 공간을 구획하는 요소부(element portion); 상기 전면 기판 상에서 제 1 방향을 따라 연장되며 교번하게 배열되고, 상호 방전을 야기하는 유지전극쌍들; 상기 유지전극쌍들을 덮도록 상기 전면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 그루브가 형성되어 있는 유전체층; 상기 배면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 어드레스 전극들;을 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)은 플라즈마 방전에 의해 형성된 자외선을 이용하여 형광체를 여기시키고, 여기된 형광체로부터 생성되는 가시광을 이용하여 소정영상을 구현하는 평판 디스플레이 소자의 일종이다.

플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 형태에서는 방전전극들이 배열된 상부기판과 어드레스 전극들이 배열된 하부기판 사이에 다수의 방전셀들을 구획하는 격벽을 개재하여 서로 마주보게 합착시키고, 양 기판들 사이에 적정의 방전가스를 주입한다. 그 후, 방전전극들 사이에 소정의 방전전압을 인가하여 방전셀 내에 도포되어 있는 형광체를 여기시키고, 생성된 가시광을 이용하여 영상을 형성한다.

일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자에게 화상을 보여주는 상판(50)과 이와 평행하게 결합되는 하판(60)을 구비한다. 상판(50)의 전면 기판(11)상에는 Y 전극(31)과 X 전극(32)이 쌍을 이루는 방전유지전극쌍(12)들이 배치되어 있고, 전면 기판(11)을 대향하는 하판(60)의 배면 기판(21)상에는 어드레스 전극(22)이 Y 전극(31) 및 X 전극(32)과 교차하도록 배치되어 있다. Y 전극(31)과 X 전극(32) 각각은 투명 전극(31a, 32a) 및 버스 전극(31b, 32b)을 구비한다. 이렇게 배치된 한 쌍의 Y 전극(31) 및 X 전극(32)과, 이와 교차하는 어드레스 전극(22)에 의하여 이루어지는 공간이 단위 셀(cell)로서 하나의 방전부를 형성하게 된다. 이렇게 전면기판(11)과 배면기판(21)의 각 면에는 각 전극들을 매립하도록 각각 전면 유전체층(15) 및 배면 유전체층(25)이 각각 형성되어 있다. 전면 유전체층(15)상에는 통상 MgO로 된 보호층(16)이 형성되며, 배면 유전체층(25)의 전면에는 방전거리를 유지하고 방전셀 사이의 전기적 광학적 크로스토크(cross-talk)를 방지하는 격벽(30)이 형성되어 있다. 이 격벽(30)의 양 측면과 격벽(30)이 형성되지 않은 배면 유전체층(25)의 전면에는 형광체층(26)들이 도포되어 있다.

이러한 구조에서는 전면 유전체층(15)에 특별한 공정이 가해지지 않았으므로 유지방전 중 전압이 인가되는 투명전극에 형성되는 플라즈마는 투명전극의 전극면을 따라 단위 셀 전체에 퍼지게 된다. 이때, 발생된 플라즈마가 격벽에 접하게 될 경우, 전자와 이온의 손실이 발생하여 방전에 기여하지 않는 전류가 증가하게 되고 이로 인하여 단위 셀의 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 저전력 구동이 가능하면서도 높은 발광휘도를 얻을 수 있는 고 효율의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 마주하게 배치되는 전면 기판 및 배면 기판; 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 개재되는 것으로, 주 방전공간의 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소와, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소 상에서 협폭으로 각각 돌출된 제 3 요소 및 제 4 요소를 구비하고, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소와 상기 제 3 요소 및 제 4 요소는 단차진 표면을 따라 상기 주 방전공간의 양편으로 단차 공간을 구획하는 요소부(element portion); 상기 전면 기판 상에서 제 1 방향을 따라 연장되며 교번하게 배열되고, 상호 방전을 야기하는 유지전극쌍들; 상기 유지전극쌍들을 덮도록 상기 전면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 그루브가 형성되어 있는 유전체층; 상기 배면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 어드레스 전극들;을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 그루브는 상기 요소부에 의해 형성된 단위 셀 내부에 정렬되어 배치된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 그루브는 상기 요소부로부터 이격되어 정렬된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 그루브가 형성된 유전체층의 두께는 상기 그루브가 형성되지 않은 유전체층의 두께보다 작다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 그루브는 주 방전공간 양편의 제 1 요소와 제 2 요소간의 이격 방향에 나란하게 연장된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 유전체층을 덮은 보호층을 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 마주하게 배치되는 전면 기판 및 배면 기판; 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 개재되는 것으로, 주 방전공간의 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소와, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소 상에서 협폭으로 각각 돌출된 제 3 요소 및 제 4 요소를 구비하고, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소와 상기 제 3 요소 및 제 4 요소는 단차진 표면을 따라 상기 주 방전공간의 양편으로 단차 공간을 구획하는 요소부(element portion); 상기 전면 기판 상에서 제 1 방향을 따라 연장되며 교번하게 배열되고, 상호 방전을 야기하는 유지전극쌍들; 상기 유지전극쌍들을 덮도록 상기 전면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 상이한 두께로 형성된 유전체층; 상기 배면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 어드레스 전극들;을 포함한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 효율이 향상된다.

또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 소비 전력이 현저히 감소하게 되어 저전력 구동이 가능하게 된다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 취한 수직 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 수직 단면도이다.
도 5는 일반적인 구조의 플라즈마 디스플레이 패널과 본 발명이 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널간의 효율을 비교하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시 형태에 관한 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 III-III 선을 따라 취한 수직 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 수직 단면도가 도시되어 있다.

도시된 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 이격되어 마주하고 있는 전면기판(110) 및 배면기판(120)을 포함하고, 그 사이의 공간을 다수 개의 단위 셀(S)들로 구획하는 요소부(124,126)를 포함한다. 예를 들어, 상기 요소부(124,126)는 일 방향으로 연장되는 가로 요소부(124)와 상기 가로 요소부(124)들 사이에서 교차하는 방향으로 연장되는 세로 요소부(126)를 포함하여, 대략 장방형 형태의 단위 셀(S)들을 구획할 수 있다.

단위 셀(S)이란 상호 표시방전을 일으키도록 쌍을 이루어 배치된 방전전극쌍(X,Y)과 이 방전전극쌍(X,Y)과 교차하는 방향으로 연장되는 어드레스 전극(122)을 갖추고, 격벽(124,126)에 의해 획정되어 이웃한 단위 셀(S)들로부터 독립적인 발광영역을 구성하는 최소 발광단위를 의미한다. 상기 단위 셀(S)은 주 방전공간(S1)과 상기 주 방전공간(S1)의 양편에 형성된 단차공간(S2)을 포함한다. 상기 방전전극쌍(X,Y)은 서로 쌍을 이루어 표시방전을 행하는 유지전극(X)과 주사전극(Y)의 쌍을 말하며, 각 방전전극(X,Y)은 광 투명한 도전소재로 이루어진 투명전극(113X,113Y)과, 투명전극(113X,113Y)과 전기적인 접촉을 이루며 전원공급 라인을 구성하는 버스전극(112X,112Y)을 포함한다. 상기 투명전극(113X,113Y)은 상대적으로 광폭으로 형성되어 단위 셀(S)의 넓은 영역에 걸쳐서 방전 전계를 형성하고, 상기 버스전극(112X,112Y)은 상대적으로 협폭으로 형성되어 가시광의 투과를 방해하지 않으면서 투명전극(113X,113Y)에 대해 구동신호를 전달해주는 전원공급 라인을 구성하게 된다.

상기 방전전극쌍(X,Y)은 방전환경에 노출되지 않도록 유전체층(114)으로 덮여 매립됨으로써 방전에 참여하는 하전입자의 직접적인 충돌로부터 보호될 수 있다. 상기 유전체층(114)은, 예를 들어, MgO 박막으로 이루어진 보호층(115)으로 덮여 보호되는 것이 바람직하며, 상기 보호층(115)은 2차 전자의 방출을 유도하여 방전을 활성화시키는데 기여할 수 있다.

상기 주사전극(Y)과 유지전극(X)은 서로 교번되는 순서로 배치되거나 또는 도시된 바와 같이, 인접한 단위 셀(S) 간에 동종의 전극끼리 이웃하도록 배치될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 주사전극(Y), 유지전극(X), 유지전극(X), 주사전극(Y)의 순서로 배치됨으로써, 일 유지전극(X)은 인접 셀(S)의 유지전극(X)과 이웃하도록 배치될 수 있고, 유사하게 일 주사전극(Y)은 인접 셀(S)의 주사전극(Y)과 이웃하도록 배치될 수 있다. 인접한 단위 셀(S) 간에 동종의 전극끼리 이웃하도록 배치함으로써 셀 경계를 넘어 서스테인 방전이 일어나는 오 방전을 방지하고, 무효전력의 소비를 줄이고 구동효율을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 배면기판(120) 상에는 어드레스 전극(122)이 배치되어 있다. 상기 어드레스 전극(122)은 주사전극(Y)과 함께 어드레스 방전을 수행하는 것으로, 여기서 어드레스 방전은 표시방전에 선행하여 각 단위 셀(S) 내부에 프라이밍 입자들을 축적시킴으로써 표시방전을 도와주는 일종의 보조적인 방전을 의미한다. 어드레스 방전은 주로 단차진 가로 요소부(124) 상에 마련된 단차공간(S2) 내에서 이루어진다. 즉, 주사전극(Y)과 어드레스 전극(122)은 단차공간(S2)과 중첩되거나 적어도 인접한 위치에서 서로 교차하며, 이들 사이에 인가된 방전전압은 주사전극(Y)을 덮는 유전체층(114)과 어드레스 전극(122) 상의 가로 요소부(124)를 통하여 단차공간(S2) 내에 집중되면서, 단차공간(S2) 내에 방전개시에 충분한 고 전계를 형성한다. 상기 단차공간(S2)은 여타의 벽체 구조에 의해 인위적으로 구획되지 않고, 주 방전공간(S1)으로부터 확장된 형태로 주 방전공간(S1)과 함께 하나의 단위 셀(S)을 형성하게 된다. 단차공간(S2)에서 어드레스 방전의 효과로 형성된 프라이밍 입자들은 주 방전공간(S1)으로 자연스럽게 확산되어 표시방전에 참여하게 된다. 상기 단차공간(S2)은 단차진 가로 요소부(124)에 의해 한정되며 주 방전공간(S1)과 비교할 때 비교적 협소한 방전부피를 갖는다.

바람직하게 상기 어드레스 전극(122)은 배면기판(120) 상에 형성되어 있는 유전체층(121)에 의해 덮여 매립되며, 유전체층(121)이 제공하는 평탄면 상에 요소부(124,126)가 형성되어 있다. 상기 요소부(124,126)은 일 방향으로 연장되는 가로 요소부(124)와 상기 가로 요소부(124)들 사이에서 교차하는 방향으로 연장되는 세로 요소부(126)를 갖추고, 대략 장방형으로 단위 셀(S)들을 구획하는 매트릭스 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 가로 요소부(124)는 주사전극(Y)과 평행하게 연장될 수 있고, 상기 세로 요소부(126)는 어드레스 전극(122)과 평행하게 연장될 수 있다.

상기 가로 요소부(124)는 광폭의 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b)와, 싱기 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b) 상에서 협폭으로 형성되는 제 3 요소(124c) 및 제 4 요소(124d)를 구비하고, 전체적으로 단차진 형상을 갖는다. 단차진 요소부(124)에 의해 한정되는 단차공간(S2)을 개재하여 주사전극(Y)과 어드레스 전극(122)이 상호 어드레스 방전을 수행하며, 주사전극(Y)을 덮는 유전체층(114, 또는 보호층 115)과 어드레스 전극(122) 상의 기저부(124a)가 방전 면을 형성하며 어드레스 방전을 일으킬 수 있다. 즉, 주사전극(Y)을 덮는 유전체층(114)과 어드레스 전극(122) 상에 형성된 요소부(124)의 높은 유전율로 인하여 단차공간(S2) 내에 방전전계가 집중되면서 단차공간(S2)을 통하여 집중적인 어드레스 방전이 일어날 수 있다.

종래 구조에서는 셀 높이에 해당되는 원 거리의 방전 경로를 통하여 주사전극(Y)과 어드레스 전극(122) 간에 방전이 수행되었으나, 주사전극(Y)을 향하여 소정 높이의 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b)를 형성하는 제안된 요소부 구조에 따르면, 주사전극(Y)과 어드레스 전극(122) 간의 방전 경로가 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b) 상의 방전 갭 사이즈로 단축됨으로써 종래와 비교할 때, 더 낮은 어드레스 전압으로 동등한 양의 프라이밍 입자를 생성할 수 있어 구동소비전력이 절감될 수 있으며, 동등한 어드레스 전압으로 더 많은 프라이밍 입자를 생성할 수 있으므로 발광효율의 향상을 기대할 수 있다. 상기 요소부(124,126)는 그 일부를 구성하는 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b)를 통하여 단차공간(S2) 내에 높은 어드레스 전계를 형성할 수 있도록 일정 이상의 유전율을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어, PbO, B₂O₃, SiO₂, TiO₂ 등의 유전물질로 형성될 수 있다.

서로 다른 단위 셀(S)을 구획하는 이웃한 가로 요소부(124)들 사이로는 길이방향을 따라 채널공간(130)이 구획될 수 있다. 상기 채널공간(130)은 방전이 예정되어 있지 않은 비방전 영역으로, 전면기판(110)과 배면기판(120)을 서로 마주보게 합착시키고, 내부에 잔존하는 불순가스를 배기하는 배기공정에서 불순가스의 유동통로를 제공함으로써 유동저항을 줄이고 배기공정의 택 타임을 줄일 수 있다.

한편, 주 방전공간(S1)의 좌우 양편으로 단차공간(S2)이 형성되며, 주사전극(Y) 측과 유지전극(X) 측에 각기 단차공간(S2)이 마련된다. 주사전극(Y) 측의 단차공간(S2)을 활용하여 집중적인 어드레스 방전을 일으키는 한편으로, 유지전극(X) 측에도 단차공간(S2)을 형성함으로써 주사전극(Y) 측의 단차공간(S2)과 함께 좌우 양편으로 균형을 이루도록 한다. 단위 셀(S)의 형상을 균형적으로 설계함으로써, 표시방전이 주사전극(Y) 및 유지전극(X) 중 어느 한편으로 치우치지 않고 동등한 방전 강도를 갖고 대략 대칭적인 방전 형태를 취하도록 한다. 이로써, 단위 셀(S) 내의 휘도 분포가 대칭적인 형태를 갖고, 최고 휘도를 나타내는 발광중심이 기하학적인 중심과 대체로 일치될 수 있으며, 비대칭적인 휘도분포에 의한 표시 품질의 저하가 방지될 수 있다.

단위 셀(S) 내부에는 형광체층(125)이 형성된다. 상기 형광체층(125)은 표시방전의 결과로 생성된 자외선과 상호 작용하여 서로 다른 색상의 가시광을 생성한다. 예를 들어, 그 발현색에 따라 서로 다른 R,G,B 형광체층(125)을 셀(S) 내부에 형성함으로써 각 단위 셀(S)을 R,G,B 부화소로 구분짓게 된다. 상기 형광체층(125)은 인접한 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b) 사이와, 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b)의 상면과 제 3 요소(124c) 및 제 4 요소(124d)의 측면에 걸쳐서 형성됨으로써 이웃한 주 방전공간(S1)과 단차공간(S2)을 통하여 연속적으로 형성될 수 있다. 이러한 형광체 구조는 형광체 페이스트를 일 열의 단위 셀(S)들에 걸쳐서 일괄적으로 도포하는 연속적인 도포공정을 적용하여 구현될 수 있다. 특히, 상기 제 1 요소(124a) 및 제 2 요소(124b) 상에 형성된 형광체층(125)은 표시방전을 일으키는 방전전극쌍(X,Y)에 인접하여 효과적으로 여기될 수 있음은 물론이고, 표시면을 구성하는 전면기판(110)에 대해 상대적으로 인접하게 배치되는 동시에 표시방향을 정면으로 바라보도록 배향됨으로써 형광체층(125)에서 생성된 가시광이 곧바로 상방의 전면기판(110)을 통하여 외부로 출사될 수 있어 가시광의 추출효율을 향상시킬 수 있다.

형광체의 상당부분을 격벽 측면에 부착시키는 종래 구조에서는 유동성의 형광체 페이스트가 중력의 영향으로 격벽에 고착되지 못하고 하방으로 흘러내림으로써 잔존하는 형광체의 두께가 얇거나 또는 고르지 못하게 되는 문제가 있다. 또한, 가시광이 격벽의 측면방향으로 방출되므로, 광 추출효율이 낮아지는 문제가 있다. 본 발명에서는 단차진 요소부(124) 구조를 통하여 표시면에 대해 인접 배치되는 동시에 표시방향을 바라보도록 배향되는 형광체층(125)의 지지면(제 1 요소 124a 및 제 2 요소 124b의 상면)을 형성하고, 이를 통하여 형광체 페이스트를 수용하고 안정적으로 고착시킴으로써 형광체층(125)에서 상방으로 방출되는 가시광의 광 추출효율을 높일 수 있고, 발광 휘도의 상승을 기대할 수 있다.

한편, 상기 유전체층(114)은 각 방전전극(X,Y)이 연장되는 제 1 방향(Z1)과 수직한 방향으로 형성된 그루브(r)를 구비한다. 상기 그루브(r)는 상기 전면 전면 유전체층(114)의 하측면에 단속적으로 형성된다. 상기 그루브(r)는 길다란 장방형인 것이 바람직하며 이 경우 그루브(r)의 길이 방향이 상기 제 1 방향에 수직하다. 즉, 그루브(r)는 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 길게 연장되어 형성되며, 각 그루브(r) 끼리는 서로 이격되어 형성된다.

상기 그루브(r)는 상기 유전체층(114)의 하측면에서 유전체층의 일부가 제거되어 형성된다. 따라서, 그루브(r)가 형성된 유전체층의 두께는 그루브가 형성되지 않은 유전체층의 두께보다 작다. 환언하면, 상기 유전체층(114)의 두께는 일정하지 않고 서로 상이한 두께로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 전면 유전체층(114)의 두께가 상이할 수 있다.

도 3에는 도 2의 III-III 선을 따라 취한 수직 단면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 주 방전공간(S1)의 양편에 형성된 제 1 요소 및 제 2 요소 상의 단차 공간은 표시면(110a)과 인접하게 배치되는 형광체층(125)으로부터 고효율로 가시광을 추출해냄으로써 표시발광이 집중되는 발광영역이 된다. 방전전극(X,Y)의 일부를 구성하는 버스전극(112X,112Y)은 불투명한 금속 도전재로 구성되는 것이 일반적이므로, 발광이 집중되는 기저부 영역에서 떨어진 위치에 배치된다. 즉, 상호방전을 야기하는 버스전극(112X,112Y)의 쌍은 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소 상의 단차 공간과 중첩되지 않도록 셀(S) 안쪽에 배치되는 것이 바람직하고, 제 1 요소 및 제 2 요소 상의 단차 공간을 벗어나서 주 방전공간(S1) 영역에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 그루브(r)는 상기 요소부(124,126)에 의해 형성된 단위 셀(S) 내부에 정렬되어 배치된다. 따라서, 상기 그루브(r)는 요소부(124)를 넘어서 인접하는 단위 셀(S)에 걸쳐서 형성되지 않는다. 상기 그루브(r)는 주 방전공간 양편의 제 1 요소(124a)와 제 2 요소(124b)간의 이격 방향(Z2)에 나란하게 연장된다. 따라서, 상기 유전체층(114)의 두께는 일정하지 않고 서로 상이한 두께로 형성된다. 특히, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 그루브(r)가 있는 유전체층(114)의 부분의 두께는 t1이 되고, 그루브(r)가 없는 유전체층(114)의 부분의 두께는 t2가 되어, 유전체층(114)의 두께가 일정하지 않고 상이할 수 있다.

상기 그루브(r)는 상기 요소부(124,126)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 상기 유전체층(114)의 하측면에 형성된다. 도 3에 도시된 바와같이, 상기 그루브(r)는 가로 요소부(124)로부터도 거리(l1)만큼 이격되어 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 그루브(r)는 세로 요소부(126)로부터도 거리(l2)만큼 이격되어 형성된다.

한편, 상기 유전체층(114)의 하측면은, 예를 들어, MgO 박막으로 이루어진 보호층(115)으로 덮여 보호되는 것이 바람직하며, 상기 보호층(115)은 2차 전자의 방출을 유도하여 방전을 활성화시키는데 기여할 수 있다. 상기 전면 유전체층(114)의 하측면에는 그루브(r)가 형성되어 있고 그 하측면을 덮도록 보호층(115)이 형성되기 때문에, 보호층(115)은 그루브(r)의 내측면에도 형성된다.

상기 배면기판(120) 상에는 어드레스 전극(122)이 배치되어 있다. 상기 어드레스 전극(122)은 주사전극(Y)과 함께 어드레스 방전을 수행하는 것으로, 각 단위 셀(S)에서 어드레스 전극(122)과 주사전극(Y)은 상호 교차하도록 배치된다.

주사전극(Y)과 어드레스 전극(122) 사이에 인가된 방전전압은 주사전극(Y)을 덮는 전면 유전체층(114)과 어드레스 전극(122) 상의 가로 요소부(124)를 통하여 그루브(r) 주위에 집중되며, 최단의 방전 경로를 제공하는 그루브(r)를 통하여 개시 방전이 일어날 가능성이 크다.

단위 셀(S) 내부에는 자외선 발생원으로서의 방전가스(미도시)가 주입된다. 상기 방전가스로는 방전 여기를 통하여 자외선을 제공할 수 있는 제논(Xe), 크립톤(Kr), 헬륨(He), 네온(Ne) 등이 정해진 체적비율로 혼합된 다원계 가스가 사용될 수 있다. 종래로부터 제논(Xe)의 혼합비율을 높인 고 제논의 디스플레이 패널은 발광효율이 높다는 장점이 알려져 있기는 하지만, 이러한 장점과 함께 높은 방전개시전압이 요구됨에 따라 구동소비 전력의 증가, 정격 전력을 높이기 위한 회로의 재설계 등 제반 사정을 고려할 때, 현실적인 적용이나 확대 적용에 있어서 한계가 있었다. 그러나, 격벽 기저부(124a)를 통하여 어드레스 방전에 유리한 높은 전계를 형성하는 본 발명에 의하면, 방전 점화를 위한 충분한 프라이밍 입자들을 확보할 수 있으므로, 방전개시전압의 과도한 상승이 없이도 고 제논의 플라즈마 디스플레이를 구현하여 발광효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 단위 셀의 제작시 전면기판(110)에 형성된 유전체층(114)에 제 1 방향(유지전극쌍의 연장 방향)에 수직한 방향으로 그루브(r)의 패턴을 단속적으로 형성됨으로써 유지 방전 중 플라즈마 손실을 줄여서 효율을 개선할 수 있게 된다. 아울러, 이러한 효율 개선을 통하여 플라즈마 방전 볼륨을 억제함으로써 전류를 줄여 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다.

상기 유전체층(114)의 하측면에 형성된 그루브(r)의 패턴으로 인해 상기 유전체층(114)의 위치별로 두께가 달라지게 되고 이로 인하여 정전 용량이 달라지게 된다. 정전 용량이 클수록 축적되는 전하량이 증가하므로 플라즈마 방전 거리를 유지함으로써 플라즈마 손실을 줄이고 이를 통하여 효율을 향상시키게 된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효율 향상을 확인하기 위한 아래의 실험을 행하였다.

전면 기판의 유전체층에 그루브가 형성되지 않은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 전면 기판에 형성된 유전체층의 두께는 방전전극쌍들 사이에서 일정하게 유지된다. 실험에 의하면, 전면 기판의 유전체층에 그루브가 형성되지 않은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전전극쌍들 사이에서의 유전체층의 두께를 30 마이크로미터로 형성하였다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서의 전면 기판(110)에 형성된 유전체층(114)은 그루브(r)가 형성된 유전체층(114)의 두께(t1)를 15 마이크로미터로 형성하고, 그루브(r)가 형성되지 않은 전면 유전체층(114)의 두께(t2)를 30마이크로미터로 형성하였다.

이러한 대비되는 구조를 통하여 전체 에너지 중 UV로 변환되는 비율인 아래의 식을 만족하는 효율을 측정하였다.

효율 = (UV 에너지)/(공급 전력)

도 5에는 일반적인 구조의 플라즈마 디스플레이 패널와 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효율의 비교 그래프가 도시된다.

도 5를 참조하면, 유전체층의 두께가 일정한 일반적인 구조(A)의 경우 15.8%의 효율을 나타내는 반면에, 유전체층의 두께가 일정하지 않고 유전체층에 그루브 패턴이 형성된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(B)의 경우 16.8%로 효율이 향상됨을 확인할 수 있었다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 사시도이다. 도시된 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 마주보게 배치되고 소정간격으로 이격되어 있는 전면 기판(210) 및 배면 기판(220)을 포함한다. 상기 배면 기판(220) 측에는 일 방향(Z1)을 따라 연장되는 제1 내지 제4 요소들(224a, 224b, 224c, 224d)이 배치되어 있고, 상기 전면 기판(210) 측에는 방전전극(X,Y)들이 배치되어 있다.

상기 제1, 제2 요소(224a, 224b)는 광폭으로 형성되고, 방전셀(S)의 내측방향으로 서로 이웃한 제1, 제2 요소(224a, 224b)는 서로 쌍을 이루게 된다.

상대적으로 광폭으로 형성된 제1 요소(224a) 상에 협폭의 제3 요소(224c)를 적층함으로써 제1, 제3 요소(224a, 224c)를 따라 단차진 면이 형성된다. 유사하게, 상대적으로 광폭으로 형성된 제2 요소(224b) 상에 협폭의 제4 요소(224d)를 적층함으로써 제2, 제4 요소(152,154)를 따라 단차진 면이 형성된다.

서로 다른 방전셀(S)들을 구획하는 제3, 제4 요소(224c, 224d) 사이로는 채널공간(230)이 구획된다. 상기 채널공간(230)은 불순가스의 유동통로를 제공함으로써 패널 내부에 잔존하는 불순가스의 배기공정에서 유동저항을 줄일 수 있다. 또한, 상기 배면 기판(220) 상에는 어드레스 전극(222)이 배치되어 있으며, 어드레스 전극(122)은 유전체층(221)에 의해 덮여 있다.

상기 제1, 제2 요소(224a, 224b) 사이의 유전체층(221) 상에는 형광체층(225)이 형성된다. 상기 형광체층(225)은 표시방전의 결과로 생성된 자외선과 상호 작용하여 서로 다른 색상의 가시광, 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 가시광을 생성한다.

상기 형광체층(225)의 위치는 제1, 제2 요소(224a, 224b) 사이로 국한되지 않고, 이웃한 위치로 확장되어 적어도 제1, 제2 요소(224a, 224b)의 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(225)은 제1, 제2 요소(224a, 224b)의 상면으로 연속적으로 확장될 수 있고, 제3, 제4 요소(224c, 224d)의 측면으로까지 확장될 수도 있다.

도 6에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널은 제3, 제4 요소(224c, 224d)와 교차하는 방향(Z2)으로 이들을 가로질러 연장되는 제5 요소(226a) 및 제6 요소(226b)를 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 배면 기판(220) 측에는 상대적 광폭을 갖는 제5 요소(226a)와, 상기 제5 요소(226a) 상에 형성되고 상대적 협폭을 갖는 제6 요소(226b)가 배치된다.

상기 제 1 요소(224a) 및 제 2 요소(224b)간의 거리는 제 5 요소(226a)들 간의 거리보다 길게 형성되어 주 방전공간(S1) 및 단차공간(S2)을 포함하는 단위 셀(S)은 전면 기판의 상측에서 바라볼 때 Z2 방향으로 상대적으로 길게 연장된 장방형이 된다. 여기서, 상기 그루브(r)는 주 방전공간(S1) 양편의 제 1 요소(224a)와 제 2 요소간(224b)의 이격 방향(Z2)에 나란하게 연장되며, 방전전극(X,Y)의 연장방향(Z1)에 수직하게 연장된다.

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.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 기술분야에 이용될 수 있다.

110: 전면 기판 120: 배면 기판
X: 유지 전극 Y: 주사 전극
112X, 112Y: 버스 전극 113X, 113Y: 투명 전극
114: 유전체층 115: 보호층 r: 그루브
121: 유전체층 122: 어드레스 전극
124: 요소부 125: 형광체층
124a: 제 1 요소 124b: 제 2 요소
124c: 제 3 요소 124d: 제 4 요소

Claims (7)

1. 서로 마주하게 배치되는 전면 기판 및 배면 기판;
   상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 개재되는 것으로, 주 방전공간의 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소와, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소 상에서 협폭으로 각각 돌출된 제 3 요소 및 제 4 요소를 구비하고, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소와 상기 제 3 요소 및 제 4 요소는 단차진 표면을 따라 상기 주 방전공간의 양편으로 단차 공간을 구획하는 요소부(element portion);
   상기 전면 기판 상에서 제 1 방향을 따라 연장되며 교번하게 배열되고, 상호 방전을 야기하는 방전전극쌍들;
   상기 방전전극쌍들을 덮도록 상기 전면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 그루브가 형성되어 있는 유전체층;
   상기 배면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 어드레스 전극들;을 포함하며,
   상기 방전전극쌍은 상기 단차 공간의 영역을 벗어나서 주 방전공간 영역에 정렬되어 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 그루브는 상기 요소부에 의해 형성된 단위 셀 내부에 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 그루브는 상기 요소부로부터 이격되어 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 그루브가 형성된 유전체층의 두께는 상기 그루브가 형성되지 않은 유전체층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 그루브는 주 방전공간 양편의 제 1 요소와 제 2 요소간의 이격 방향에 나란하게 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 유전체층을 덮은 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 서로 마주하게 배치되는 전면 기판 및 배면 기판;
   상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 개재되는 것으로, 주 방전공간의 양편으로 배치된 제 1 요소 및 제 2 요소와, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소 상에서 협폭으로 각각 돌출된 제 3 요소 및 제 4 요소를 구비하고, 상기 제 1 요소 및 제 2 요소와 상기 제 3 요소 및 제 4 요소는 단차진 표면을 따라 상기 주 방전공간의 양편으로 단차 공간을 구획하는 요소부(element portion);
   상기 전면 기판 상에서 제 1 방향을 따라 연장되며 교번하게 배열되고, 상호 방전을 야기하는 방전전극쌍들;
   상기 방전전극쌍들을 덮도록 상기 전면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향을 따라 상이한 두께로 형성된 유전체층;
   상기 배면 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 어드레스 전극들;을 포함하며,
   상기 방전전극쌍은 상기 단차 공간의 영역을 벗어나서 주 방전공간 영역에 정렬되어 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.

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