KR19990016640A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 유지 전극은 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성됨으로써, 유전체 층의 표면에 축적되는 벽전하량이 증가됨과 아울러 유효전극 표면에서의 이차 전자 방출량이 증가되어 방전 전압이 감소되고 발광휘도가 향상되도록 하는 PDP에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널
본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 화상의 표시면인 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열된 유지 전극의 형상을 변경시켜 제품의 방전특성을 향상시키는 PDP에 관한 것이다.
21세기 정보전자 기술은 향후 초고속 정보통신기술과 컴퓨터에 의하여 보다 더 고속화되고 성장 발전될 것이며, 이를 뒷받침하여 주는 핵심요소 기술은 고 부가가치를 갖는 반도체와 디스플레이 기술이다.
지금까지의 디스플레이에 대한 개념은 CRT(cathode-ray tube) 일변도의 제한된 영역에 의미를 두어 왔으나, 정보화 사회의 발전과 함께 인간이 접할 수 있는 정보의 양이 방대해지고 종류도 다양해짐에 따라 정보매체의 통합개념으로서 멀티미디어 개념이 대두되고 있다. 이러한 멀티미디어 시대에 디스플레이가 중요시되는 것은 대부분의 정보전달이 인간의 시각적 기능을 통해서 이루어지며 기기의 사용환경이 다양화된다는데 있다.
예를 들면, 개인휴대용이나 자동차, 항공기 등 이동성이 강조되는 환경에서 사용되는 기기의 경우에는 경박단소, 저소비전력 등이 중요한 인자가 될 것이며, 대중을 위한 정보전달 매체로 사용되는 경우에는 시야각이 넓은 대화면의 디스플레이 특성이 요구되고 있다. 이러한 평판 디스플레이를 대표하는 품목으로는 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), FED(field emission display) 등을 들 수 있는데, 이중 PDP가 후막기술을 이용한 저가격 및 대형화의 이점으로 인해 CRT를 대체할 차세대 디스플레이로서 가장 각광받고 있다.
상기 PDP는 40˝이상의 HDTV(high definition television)를 구현하는데 있어서 여타의 디스플레이 소자보다 제조 공정의 특성상 제작이 용이한 이점을 가지고 있으며, 벽걸이 텔레비젼, 가정 극장용(home theater) 디스플레이, 각종 모니터 등에 다양하게 응용되고 있다.
일반적으로 PDP는 방전셀에 인가하는 구동전압의 형식에 따라서 크게 간접 방전형(이하, AC PDP라 부름)과 직접 방전형(이하, DC PDP라 부름)으로 구분된다. 상기 AC PDP는 정현파 교류전압 또는 펄스 전압으로 구동되며 전극이 유전체로 피복되어 있음에 반해, DC PDP는 전극이 그대로 방전공간에 노출되어 있어 방전 전압이 걸려 있는 동안 방전 전류가 흐른다.
종래 기술에 의한 AC PDP는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 표면 기판(10)과 배면 기판(20)으로 이루어진다.
상기에서, 표면 기판(10)의 일면에는 스트라이프(stripe) 상으로 형성된 M개의 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)이 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열되고, 상기 배면 기판(20) 중 상기 표면 기판(10)과의 대향면에는 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 직교되도록 상호 평행하게 배열된 N개의 어드레스 전극(21)이 형성된다.
따라서, 상기 AC PDP는 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 상기 어드레스 전극(21)의 각 교차점마다 셀이 형성되어 전체 화면이 매트릭스 형태의 M×N개 셀로 구성되게 된다.
여기서, 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)은 각각 투명 전극과 해당 투명 전극 위의 소정 위치에 각각 형성된 금속 전극으로 구성되어, 각 셀의 해당 제 1 투명 전극 및 제 2 투명 전극 사이에서 면방전이 일어나고, 상기 금속 전극은 해당 투명 전극의 저항에 의한 전압 강하를 방지하는 역할을 한다.
상기와 같은 AC PDP의 각 셀의 구조를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)이 화상의 표시면인 표면 기판(10)의 일면에 형성되고, 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12) 위에는 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체 층(13)이 균일한 두께로 형성되며, 상기 유전체 층(13) 위에는 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12)과 유전체 층(13)을 보호하도록 산화마스네슘(MgO) 보호막(14)이 증착되어 있다.
또한, 어드레스 전극(21)은 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 소정 거리를 두고 직교하도록 상기 배면 기판(20)에 형성되고, 상기 표면 기판(10)과 배면 기판(20) 사이에는 상기 어드레스 전극(21)을 복수의 방전셀로 분리하여 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 격벽(22)이 배열 형성되며, 상기 어드레스 전극(21) 위에는 적색, 녹색, 청색으로 구분된 형광체(23)가 도포되어 있다.
또한, 상기 표면 기판(10)과 배면 기판(20) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 방전 가스가 주입되어 있다.
상기와 같이 구성된 AC PDP의 각 셀의 구동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12) 간에 전압 인가시 방전 펄스를 주면 상기 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12) 사이에 방전이 일어나 하전입자가 발생된다. 상기 방전에 의해 발생된 하전입자는 방전 전류가 흐르는 동안 전계에 의해 드리프트 운동을 하면서 상기 유전체 층(13) 표면에 점차적으로 축적되어 벽전하가 되고, 이로 인해 상기 셀 내부에는 더 이상 전류가 흐르지 않게 된다. 상기와 같이 유전체 층(13)에 축적된 벽전하는 다음 방전 펄스 동안의 벽전압으로 작용하여 방전 전압을 낮추는 역할을 한다. 따라서, 상기 AC PDP는 낮은 전압에서도 방전이 유지되는 메모리 특성을 갖게 된다.
상기에서, 유전체 층(13)에 축적되는 벽전하량은 방전 특성의 중요한 변수로서 유전체의 종류 및 유지 전극(11, 12)의 기하학적 구조에 의해서 결정된다. 특히, 상기 유지 전극(11, 12)의 구조적인 측면에서 볼 때, 초기 방전 펄스의 인가시 상기 유전체 층(13) 표면에 충분한 양의 벽전하를 축적시키기 위해서는 방전에 기여하는 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지전극(12)의 유효면적이 증대되어야 한다.
그러나, 유효전극의 표면적을 증대시키기 위해서 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)의 표면적을 단순히 넓히기만 하면 형광체(23)의 발광량 중에 상기 유지 전극(11, 12)에 의해 차단되는 양이 증가하여 발광휘도가 감소될 뿐 아니라 실제로 방전에 기여하는 유효면적의 증대도 기대할 수 없으므로 상기 유지 전극(11, 12)의 구조를 변경할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 유지 전극을 형성시킴으로써, 상기 유지 전극의 유효면적이 증대되어 유전체 층의 표면에 축적되는 벽전하량이 증가됨과 아울러 중공효과에 의해 유효전극 표면에서의 이차 전자 방출량이 증가되어, 방전 전압이 감소되고 발광휘도가 향상되도록 하는 PDP를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)의 구조가 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 PDP의 셀 구조가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 PDP의 셀 구조가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유지전극이 도시된 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유지전극이 도시된 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
50 : 표면 기판 51 : 제 1 유지 전극
52 : 제 2 유지 전극 53 : 유전체 층
54 : 보호막 60 : 배면 기판
61 : 어드레스 전극 63 : 형광체
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PDP의 제 1 특징에 따르면,
소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 유지 전극은 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성된 PDP가 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 상기 유지 전극은 그 단면이 사각형인 것이다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 상기 유지 전극은 그 단면이 호형인 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 중공효과에 의해 상기 유효전극 표면에서 방출되는 이차 전자량이 증가됨과 아울러 유효전극의 표면적 증가에 의해 유전체 층에 축적되는 벽전하량이 증가하므로 방전 전압이 낮아지고 방전 전류는 증가되며 발광휘도는 향상되는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 PDP의 셀 구조가 도시된 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유지전극이 도시된 사시도, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유지전극이 도시된 사시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 PDP는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 표면 기판(50)과 배면 기판(60)으로 이루어진다.
상기에서, 표면 기판(50)의 일면에는 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성된 M개의 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)이 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열되고, 상기 배면 기판(60) 중 상기 표면 기판(50)과의 대향면에는 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)과 직교되도록 상호 평행하게 배열된 N개의 어드레스 전극(61)이 형성된다.
따라서, 상기 PDP는 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)과 상기 어드레스 전극(61)의 각 교차점마다 셀이 형성되어 전체 화면이 매트릭스 형태의 M×N개 셀로 구성되게 된다.
여기서, 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)은 도 4에 도시된 바와 같이 그 단면이 사각형인 것으로서, 각각 투명 전극과 해당 투명 전극 위의 소정 위치에 각각 형성된 금속 전극으로 구성되어, 각 셀의 해당 제 1 투명 전극 및 제 2 투명 전극 사이에서 면방전이 일어나고, 상기 금속 전극은 해당 투명 전극의 저항에 의한 전압 강하를 방지하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)은 도 5에 도시된 바와 같이 그 단면이 호형인 것으로 대체하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 PDP를 이루고 있는 각 셀의 구조를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)이 화상의 표시면인 표면 기판(50)의 일면에 형성되고, 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52) 위에는 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체 층(53)이 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)과 동일한 형태로 형성되며, 상기 유전체 층(53) 위에는 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극(52)과 유전체 층(53)을 보호하도록 산화마스네슘(MgO) 보호막(54)이 증착되어 있다.
또한, 어드레스 전극(61)은 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)과 소정 거리를 두고 직교하도록 상기 배면 기판(60)에 형성되고, 상기 표면 기판(50)과 배면 기판(60) 사이에는 상기 어드레스 전극(61)을 복수의 방전셀로 분리하여 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 격벽(미도시)이 배열 형성되며, 상기 어드레스 전극(61) 위에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 구분된 형광체(63)가 도포되어 있다.
또한, 상기 표면 기판(50)과 배면 기판(60) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 방전 가스가 주입되어 있다.
상기와 같이 구성된 각 셀의 구동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극(52) 간에 전압 인가시 방전 펄스를 주면 상기 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극(52) 사이에 방전이 일어나 하전입자가 발생된다. 상기 방전에 의해 발생된 하전입자는 방전 전류가 흐르는 동안 전계에 의해 드리프트 운동을 하면서 상기 유전체 층(53) 표면에 점차적으로 축적되어 벽전하가 되고, 이로 인해 상기 셀 내부에는 더 이상 전류가 흐르지 않게 된다. 상기와 같이 유전체 층(53)에 축적된 벽전하는 다음 방전 펄스 동안의 벽전압으로 작용하여 방전 전압을 감소시키게 된다. 여기서, 상기 벽전하량은 셀 내부를 흐르는 방전전류의 크기와 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)의 유효면적 크기에 각각 비례하여 증가된다.
이때, 상기 유지 전극(51, 52)과 상기 유지 전극(51, 52) 위에 형성된 유전체 층(53)의 표면 형상에 의해 방전에 기여하는 유효전극은 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성되므로 방전시 중공효과가 나타나게 된다.
다시 말하면, 상기 유효전극 표면에서 방출된 전자에 의해서 방전시 양이온 입자들이 형성되고, 이 양이온 입자들이 상기 유효전극의 홈에 가득 차서 상승작용을 일으키므로 상기 유효전극 표면에서의 이차 전자 방출량이 증가될 뿐 아니라 상기 유효전극의 홈에 방전가스가 주입되어 이온화 작용이 활발하게 촉진되고 전자밀도가 증가하게 된다. 또한, 상기 유효전극의 표면적이 증대되어 상기 유전체 층(53)의 표면에 축적되는 벽전하량이 증가하게 된다. 따라서, 다음 펄스 동안의 방전 전압이 낮아지고 방전 전류 및 메모리 마진이 증대된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 PDP는 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지전극(52)이 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성됨으로써 중공효과에 의해 상기 유효전극 표면에서 방출되는 이차 전자량이 증가되어 방전 전압이 낮아지고 방전 전류는 증가되며 발광휘도는 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 PDP는 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(52)의 유효면적이 증가되어 유전체 층(53)의 표면에 축적되는 벽전하량이 증가되므로 방전 전압이 낮아지고 방전 전류는 증가되며 발광휘도는 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 유지 전극은 방전공간 쪽으로 개구부가 형성된 홈을 갖는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유지 전극은 그 단면이 사각형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유지 전극은 그 단면이 호형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR100708724B1 (ko) * 2005-10-31 2007-04-17 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법
KR100795807B1 (ko) * 2006-08-24 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널

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