KR19990076411A - 플라즈마 표시장치 - Google Patents

Abstract

배면기판과, 상기 배면기판의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극들과, 이 제1전극들의 사이의 유전체층 상에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이의 방전공간에 불연속적으로 형성된 복수개의 플로팅 전극과, 상기 각 플로팅 전극사이의 방전공간에 형성된 형광체층과, 상기 배면기판과 결합되어 방전공간을 밀폐하는 투명한 전면기판을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 표시 장치

본 발명은 플라즈마 표시장치의 관한 것으로, 더 상세하게는 대향방전을 이용한 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

일반적인 방전 장치는 적어도 한 쌍 이상의 전극을 구비하고, 이 전극에 전압이 인가될 때 방전을 일으킨다. 이와 같은 방전 장치의 예로서, 형광등과 같은 방전등, 기체 레이저 발생 장치 및 플라즈마 표시 장치 등을 들수 있다.

플라즈마 표시 장치는 표시 용량, 휘도, 콘트라스트 및 시야각 등의 표시 성능이 우수하여, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 성능에 근접되는 평판형 표시 패널로서 지목받고 있다.

이러한 플라즈마 표시 장치는 그 동작 원리에 따라 직류(Direct Current) 플라즈마 표시 장치와 교류(Alternative Current) 플라즈마 표시 장치로 대별된다. 직류 플라즈마 표시 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출된 구조로서, 그 대응되는 전극들 사이에 전하(charges)들의 이동이 직접적으로 이루어진다. 이에 반하여, 교류 플라즈마 표시 장치는 대응하는 전극들 중에서 적어도 한 전극이 유전체로 둘러 쌓인 구조로서, 대응되는 전극들 사이에 직접적인 전하들의 이동이 이루어지지 않고, 벽전하(wall-charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.

도 1에는 교류 플라즈마 표시장치중 면방전을 이용한 플라즈마 표시장치의 일예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 플라즈마 표시장치는 배면기판(10)과, 상기 배면기판(10) 위에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극(11)들과, 이 제1전극(11)이 형성된 기판(10)위에 형성된 유전체층(12)과, 이 유전체층(12) 상에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하는 격벽(13)과, 상기 격벽(13)이 형성된 배면기판(10)과 결합되며 상기 제1전극(11)과 직교하도록 소정의 패턴의 제2전극(14)들과 제3전극(15)들이 하면에 형성된 전면기판(16)을 구비한다. 그리고 상기 전면기판(16)의 하면에는 전극들이 매립되는 유전체층(18)이 형성된다. 상기 격벽(13)에 의해 구획된 방전공간 내의 적어도 일측에는 형광체층(17)이 형성되고, 상기 배면기판(10)과 전면기판(16)에 의해 구획된 방전공간에는 소정의 가스가 주입된다.

상기와 같이 구성된 플라즈마 표시장치는 상기 제1전극(11)과 공통전극인 제3전극(15)에 전압이 인가됨에 따라 이들 사이에서 예비방전이 일어나 전면기판(16)의 유전체층 하면에 하전입자가 형성된다. 이 상태에서 유지 방전이 이루어지는데, 이 유지방전은 해당되는 제2전극(14)과 제3전극(15) 사이에 소정의 전압이 인가됨으로써 전면기판의 유전체 표면에서 이루어진다. 이때에 가스층에서 플라즈마가 형성됨으로써 형성되는 자외선에 의해 형광체가 여기되어 화소를 형성하게 된다.

상기와 같이 작동되는 종래의 플라즈마 표시장치는 제1전극(11)과 제2전극(14) 사이의 간격이 상대적으로 넓으므로 예비방전을 수행하려면, 제1전극과 제2전극 사이에 300V(볼트) 정도의 높은 전압을 인가해야 한다. 이에 따라 표시 패널의 수명이 상대적으로 짧아진다. 또한 제2전극(14)과 제3전극(15)이 동일평면상에 위치하게 되므로 이들 사이의 정전 용량이 상대적으로 커져서, 고속구동에 방해가 된다. 즉, 소비전력이 커지는 원인을 제공한다. 그리고 상기 방전은 형광체층을 통하여 일어나게 되므로 형광체가 쉽게 열화되어 형광체의 수명이 단축되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 방전개시 전압이 낮고 형광체의 열화를 방지할 수 있는 플라즈마 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 면 방전형 플라즈마 표시 장치의 분리 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 사시도,

도 3는 도 2에 도시된 플라즈마 표시장치의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 표시장치의 단면도,

도 6는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 7는 도 6에 도시된 플라즈마 표시장치의 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21; 기판 22; 제1전극

23; 유전체층 24; 격벽

25; 플로팅 전극 26; 형광체층

30; 전면기판

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는, 배면기판과, 상기 배면기판의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극들과, 이 제1전극들의 사이의 유전체층 상에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이의 방전공간에 불연속적으로 형성된 복수개의 플로팅 전극과, 상기 각 플로팅 전극사이의 방전공간에 형성된 형광체층과, 상기 배면기판과 결합되어 방전공간을 밀폐하는 투명한 전면기판을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 배면기판과, 상기 배면기판의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극들과, 이 제1전극들의 사이의 유전체층 상에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이의 방전공간의 상기 유전체층에 매립되는 복수개의 플로팅 전극과, 상기 각 플로팅 전극사이의 방전공간에 형성된 형광체층과, 상기 배면기판과 결합되어 방전공간을 밀폐하는 투명한 전면기판을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 플로팅 전극은 제1전극과 통전되도록 함이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치를 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 배면기판(21)의 상면에 스트라이프 상의 제1전극(22)들이 형성되고, 이 제1전극(22)이 형성된 배면기판(21)의 상면에는 유전체층(23)이 형성된다. 그리고 상기 유전체층(23)의 상면의 제1전극(22)들의 사이에는 방전공간을 구획하는 격벽(24)이 형성된다. 상기 방전공간을 구획하는 격벽은 하나의 방전공간을 구획할 수 있도록 격자상으로 형성하여도 무방하다.

그리고 상기 격벽(24)에 의해 구획된 방전공간 내의 유전체층(23)의 상면에는 불연속적으로 전류가 흐르지 않은 플로팅 전극(25)이 형성된다. 상기 플로팅 전극(25)은 상기 유전체층(23)의 상면에 원형 또는 직사각형등 다각형의 형상으로 형성함이 바람직한데, 상기 형상에 의해 한정되지 않고 글로우 방전을 일으킬 수 있는 것이면 어느 형상이나 가능하다. 여기에서 형광체층(26)을 통한 방전이 일어나지 않도록 상기 플로팅 전극(25)과 제1전극(22) 사이의 단위 면적당 캐패시턴스가 방전공간과 제1전극(22)을 직열로 연결하는 형광체층(26)과 유전체층(23)의 단위 면적당 캐패시턴스 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 따라서 형광체층(26)의 두께는 종래의 두께에 비하여 상대적으로 두껍게 도포하는 것이 바람직하다.

상기 플로팅 전극(25)이 형성된 방전공간의 내부에 형성된 형광체층(26)은 방전공간 내에 플로팅 전극이 노출될 수 있도록 플로팅 전극(25) 사이의 유전체층(23)상면에 형성된다. 여기에서 상기 형광체층(26)은 격벽(24)의 내면에 형성하여 형광체층의 도포면적을 넓히는 것이 바람직하다.

그리고 상기 격벽(24)이 형성된 배면기판(21)은 투명한 전면기판(30)과 결합된다. 상기 전면기판(30)의 하면에는 상기 방전공간에 노출되는 제2전극(31)이 상기 제1전극(22)와 직교하는 방향으로 형성되고, 이 제2전극(31)들은 전면기판(30)의 하면에 형성된 유전체층(33)에 매립된다. 그리고 상기 유전체층(33)의 상면에는 MgO로 이루어진 보호막(34)이 형성된다. 상기 전면기판(30)의 제2전극(31)들의 사이에는 제2전극과 나란한 방향으로 블랙매트릭스층(미도시)이 형성된다. 상기 블랙매트릭스층(미도시)은 상기 제2전극(31)들의 사이와 대응되는 보호막(34)의 상면에 형성할 수도 있다. 상기 전면기판(30)에 형성된 제2전극은 투명한 ITO로 형성함이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치는 선택된 상기 제1전극(22)과 제2전극(31)에 제1교류 전압이 인가되면, 상기 전면기판(30)에 형성된 보호막(34)과 플로팅 전극(25)사이에서 전압차가 발생된다. 이 인가되는 전압이 제2전극(31)과 플로팅 전극(25) 사이에 절연파괴 전압에 이르면 보호막(34)의 표면과 플로팅 전극(25) 사이에서 방전이 일어난다. 이때 방전 전류값은 제1,2전극(22)(31)과 플로팅전극(25)의 면적, 유전체층의 두께와 유전상수에 의해 변화하며 방전전압은 제2전극(31)과 플로팅 전극(25) 사이의 간격 및 제1,2전극(22)(31) 사이의 유전체층(23)의 두께에 따라 달라지게 된다.

상술한 바와 같이 보호막(34)과 플로팅 전극(25) 사이에서 방전이 일어나면 이때에 발생된 자외선에 의해 형광체층(26)이 여기되어 가시광선을 발하게 된다. 이와 같은 과정에서 상기 방전은 플로팅 전극(25)은 형광체층(26)에 매립되지 않고 방전공간에 노출되어 있으므로 방전으로 인하여 형광체층(26)이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 다른 실시예를 도 4 및 도 5에 나타내 보였다. 여기에서 상기 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호로 기재하였다.

도시된 바와 같이 배면기판(21)의 상면에 소정의 방향으로 제1전극(22)이 형성되고 이 제1전극(22)이 형성된 배면기판(21)의 상면에는 제1전극(22)이 매립되는 유전체층(23)이 형성되고 이 유전체층(23)의 상면의 제1전극(22)들의 사이에는 상기 제1전극(22)과 나란한 방향으로 격벽(24)이 형성된다. 그리고 상기 격벽(24)에 의해 구획된 방전공간에 노출된 유전체층(23)의 내부에는 상기 제1전극(22)과 절연된 상태로 복수개의 플로팅 전극(25')이 불연속적으로 매립된다. 여기에서 상기 플로팅 전극(25')는 도트 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있으며, 유전체층(23)의 상면으로 노출될 수도 있다. 또한 상기 플로팅 전극(25')은 유전체층에 노출된 면적보다 매립된 면적이 상대적으로 넓게 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 형광체층(26)을 통한 방전이 일어나지 않도록 상기 플로팅 전극(25')과 제1전극(22) 사이의 단위 면적당 캐패시턴스가 방전공간과 제1전극(22)을 직열로 연결하는 형광체층(26)과 유전체층(23)의 단위 면적당 캐패시턴스 보다 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 플로팅 전극(25')이 매립된 방전공간의 내면에는 형광체층(26)이 도포되는데, 상기 플로팅 전극(25')이 매립된 유전체층(23)의 상면에는 형광체층(26)이 도포되지 않는다. 여기에서 상기 플로팅 전극(25')는 형광체층(26)에 노출된 유전체층(23)의 면적보다 넓게 형성함이 바람직하다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시예는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 플로팅 전극(25')을 상기 제1전극(22)과 통전되도록 제1전극(22)의 상면에 형성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치는 상술한 실시예와 동일하게 작동되나 유전체층(23)의 표면으로 플로팅 전극(25')이 노출되지 않은 상태이고, 유전체층의 표면과 제1전극사이에 플로팅 전극(25')이 매립된 상태이므로 플로팅 전극(25')와 제1전극(22)사이의 단위면적당 캐패시턴스를 방전공간과 제1전극(22)을 직열로 연결하는 형광체층(26) 및 유전체층(23)의 단위 면적당 캐패시턴스보다 크게 할 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 대향 방전형 플라즈마 표시장치는 방전이 방전공간에 노출된 유전체층 또는 플로팅 전극과 보호막층 사이에서 일어나게 되므로 방전시 형광체층의 열화방지와 수명을 연장시킬 수 있는 이점을 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 들어 설명하였으나 이는 예시전인 것에 불과하며 본원 발명의 기술적 범위내에서 당업자에 의해 변형 가능함은 물론이다.

Claims (11)

1. 배면기판과, 상기 배면기판의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극들과, 이 제1전극들의 사이의 유전체층 상에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이의 방전공간에 불연속적으로 형성된 복수개의 플로팅 전극과, 상기 각 플로팅 전극사이의 방전공간에 형성된 형광체층과, 상기 배면기판과 결합되어 방전공간을 밀폐하는 투명한 전면기판을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 전극이 원형 또는 다각형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 전극과 제1전극 사이의 단위 면적당 캐패시턴스가 방전공간과 제1전극을 직열로 연결하는 형광체층과 유전체층의 단위 면적당 캐패시턴스 보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
4. 제1항에 있어서, 전면기판의 제2전극들의 사이에 제2전극들과 나란한 방향으로 블랙 매트릭스 층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2전극들의 사이와 대응되는 보호막의 표면에 블랙 매트릭스 층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
6. 배면기판과, 상기 배면기판의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극들과, 이 제1전극들의 사이의 유전체층 상에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이의 방전공간의 상기 유전체층에 매립되는 복수개의 플로팅 전극과, 상기 각 플로팅 전극사이의 방전공간에 형성된 형광체층과, 상기 배면기판과 결합되어 방전공간을 밀폐하는 투명한 전면기판을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 플로팅 전극은 제1전극과 통전되도록 제1전극의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 플로팅 전극이 원형 또는 다각형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 플로팅 전극과 제1전극 사이의 단위 면적당 캐패시턴스가 방전공간과 제1전극을 직열로 연결하는 형광체층과 유전체층의 단위 면적당 캐패시턴스 보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
10. 제1항에 있어서, 전면기판의 제2전극들의 사이에 제2전극들과 나란한 방향으로 블랙 매트릭스 층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제2전극들의 사이와 대응되는 보호막의 표면에 블랙 매트릭스 층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.