KR20000024809A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 소정의 제 1 기판 위에 소정의 간격으로 연속하여 형성된 격벽, 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 격벽에 직교하는 방향으로 연속하여 형성되어 인접한 격벽 사이의 공간에 위치한 가장자리 일부분에 홈이 형성된 투명전극, 그리고 투명전극 위 일부에 형성된 버스전극을 포함하여 구성되어 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 소비전력이 낮고 휘도가 높으며 발광효율이 개선되는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 피디피 : Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 투명전극의 구조에 관한 것이다.

피디피와 액정표시장치(LCD)는 평판형 표시장치 중에서 가장 실용성이 높은 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 특히 피디피는 액정표시장치보다 휘도가 높고 시야각이 넓어 옥외 광고탑 또는, 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 넓다.

피디피는 가스방전을 이용하여 표시발광시키는 방식을 이용하고 있으며, 그 구성에 있어서 전극표면에 유전층을 구성시킨 AC형 피디피와 전극의 표면이 방전공간에 노출되어 있는 DC형 피디피로 구분된다. 이러한 피디피는 가스방전에 의해 발생된 자외선을 형광체에 조사하여 형광체를 발광시킨다.

도 1은 일반적인 3전극 면방전 방식의 AC형 피디피의 단면구조를 도시한 것으로, 전면 유리기판(1)의 동일면 상에 Y 전극과 Z 전극으로 구성된 상부전극(4)을 형성하고, 그 상부전극(4) 위에 유전층을 인쇄기법으로 형성하며, 유전층(2) 위에 보호층을 증착방식으로 형성한 상부구조와, 그 상부구조의 배면 유리기판(11) 위에 상부전극에 직교하는 방향으로 X 전극(12)을 형성하고, X 전극(12) 간에 인접한 셀(cell)과의 누화(crosstalk) 현상을 방지하기 위해 격벽(6)을 형성하며, 격벽(6)과 X 전극(12) 주위에 형광체(8, 9, 10)를 형성한 하부 구조로 구성되어 상부구조와 하부구조의 사이 공간에 불활성 가스를 봉입하여 방전영역(5)을 가지도록 구성된다. 도 1은 설명의 편의상 상판을 90°회전시켜 도시한 것이다.

이러한 3전극 면방전 방식의 AC형 피디피는 먼저, X 전극과 Y 전극 사이에 구동전압이 인가되면, X 전극과 Y 전극 사이에 대향방전이 일어나서 상부구조의 보호층 표면에 벽전하가 발생한다. 그리고, Y 전극과 Z 전극에 서로 극성이 반대인 방전전압이 지속적으로 인가되고 X 전극에 인가되던 구동전압이 차단되면, 벽전하에 의해 Y 전극과 Z 전극 상호간에 소정의 전위차가 유지되어 유전층(2)과 보호층(3) 표면의 방전영역에서 면방전이 일어난다. 그 결과, 방전영역의 불활성 가스로부터 자외선(7)이 발생된다. 이 자외선(7)에 의해 형광체(8, 9, 10)를 여기시키고, 발광된 형광체(8, 9, 10)에 의해 칼라(color) 표시가 이루어진다.

즉, 방전셀(cell) 내부에 존재하는 전자들이 인가된 구동전압에 의해 음극(-)으로 가속하면서, 상기 방전셀 안에 400∼500 torr 정도의 압력으로 채워진 불활성 혼합가스 즉, 헬륨(He)을 주성분으로 하여 크세논(Xe), 네온(Ne) 가스 등을 첨가한 페닝(Penning) 혼합가스와 충돌하여 불활성 가스가 여기되면서 147nm의 파장을 갖는 자외선이 발생한다. 이러한 자외선(7)이 하부전극(12)과 격벽(6) 주위를 둘러싸고 있는 형광체(8, 9, 10)와 충돌하여 가시광선 영역에 발광이 된다.

도 2는 피디피의 상판에 형성된 상부전극의 평면구조를 도시한 것으로서, 각각의 상부전극은 데이터 전압을 외부로부터 인가받는 버스전극(4-1, 4-2)과, 그 버스전극에 연결되어 인접한 전극끼리 방전을 일으키는 투명전극(4-1', 4-2')으로 구성되어 있다. 그리고, 각 전극은 하판에 형성된 격벽(6)으로 구분되어 그 구분된 하나의 영역이 하나의 화소를 이루고 있다. 이 때, 외부의 구동회로로부터 방전전압을 인가받는 버스전극은 일직선으로 구성되어 있고, 투명전극은 버스전극으로부터 전압을 인가받아 인접한 투명전극과 방전을 일으킨다.

이러한 피디피는 X 전극과 Y 전극 그리고, Z 전극에 전압의 인가를 제어하여 화소(pixel)를 구성하는 셀(cell)을 방전시키며, 이 방전에 의해 발광된 빛의 양은 셀의 방전시간을 변화시켜 조절한다. 즉, 영상표시를 위해 필요한 계조(grey scale)는 전체영상을 표시하기 위해 필요한 시간(NTSC TV 신호의 경우, 1/30초) 내에서 개개의 셀이 방전되는 시간의 길이를 서로 다르게 하여 구현시킨다. 이 때, 화면의 휘도는 각각의 셀을 최대로 방전되었을 때의 밝기에 의해 결정된다. 또, 피디피 화면의 휘도를 최대로 높이려면, 한 화면을 구성시키기 위해 필요한 시간 내에서 셀의 방전시간을 최대로 길게 유지되어야 한다.

그런데, 종래의 피디피의 각 셀은 평향한 두 전극, Y 전극과 Z 전극 사이에서 발생하는 방전에 의해 발광된다. 특히, 종래의 피디피는 전계가 가장 강한 Y 전극과 Z 전극의 끝부분에서 개시된 방전이 전극 전체에 확산되면서 발광되므로, 방전유지전압이 높아지고 광효율이 저하되는 문제점이 있다. 일반적으로 종래의 AC형 플라즈마 디스플레이는 구동 시, 최고 300 볼트(Volt) 이상의 고전압을 사용하곤 하여 소비전력이 크다는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광효율이 높고 소비전력이 낮은 피디피를 개발하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 3전극 면방전방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 개략적으로 도시한 단면도

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 전계집중영역을 도시한 평면도

도 3은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 개략적으로 도시한 도면

도 4는 제 1 투명전극 또는, 제 2 투명전극에 복수개의 홈이 형성된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 도시한 평면도

도 5는 제 1 투명전극의 홈과 제 2 투명전극의 홈이 서로 다른 크기로 형성된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 도시한 평면도

도 6은 제 1 투명전극의 홈과 제 2 투명전극의 홈이 서로 대향하여 형성된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 도시한 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 격벽 200 : 버스전극

200' : 제 2 버스전극 300 : 투명전극

300' : 제 2 투명전극 400 : 투명전극의 홈

400' : 제 2 투명전극의 홈

본 발명은 투명전극의 끝부분에 전계가 집중되는 홈을 형성하여 방전유지전압을 낮춤으로써, 소비전력을 절감시키는 것이 특징이다.

본 발명은 도 3에 도시된 것과 같이 제 1 기판 위에 형성된 격벽(100)과, 격벽(100)에 직교하고 가장자리 일부분에 홈이 형성된 투명전극(300)과, 투명전극(300) 위에 형성된 버스전극(200)을 포함하여 구성되어 있다. 이 때, 본 발명은 투명전극에 인접하여 평행하게 형성된 제 2 투명전극(300')이 부가되어 구성될 수도 있다.

제 2 투명전극(300'), 투명전극(300)과 제 2 투명전극(300') 위에 각각 형성된 버스전극(200)과 제 2 버스전극(200')을 포함하여 형성되어 있다.

격벽(100)은 소정의 제 1 기판 위에 열방향으로 연속하여 형성되어 있다. 그리고, 투명전극(300)은 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판 위에 격벽(100)에 직교하는 방향으로 형성되어 있다. 본 발명의 투명전극(300)은 종래의 투명전극과 달리 가장자리 일부분에 홈이 형성되어 있다. 이 때, 투명전극의 홈(400)은 서로 인접한 격벽(100) 사이의 영역에 형성되어 있고, 하나의 홈이 투명전극(300)에 형성될 수도 있으나, 도 4에 도시된 것과 같이 복수개의 홈이 형성될 수도 있다. 그리고, 투명전극(300)은 버스전극(200)을 통해 방전전압을 인가받고, 제 2 투명전극(300')은 제 2 버스전극(200')을 통해 방전전압을 인가받는다.

제 2 투명전극(300')은 투명전극(300)과 거의 동일하다. 제 2 투명전극(300')은 투명전극(300)과 동일한 층에 투명전극(300)에 평행한 방향으로 형성되어 있고, 가장자리 일부분에 홈이 형성되어 있다. 또, 제 2 투명전극(300')은 투명전극(300)과 마찬가지로 서로 인접한 격벽(100) 사이의 영역에 형성되어 있고, 하나의 홈이 투명전극(300)에 형성될 수도 있으나, 도 4에 도시된 것과 같이 복수개의 홈이 형성될 수도 있다.

그리고, 투명전극의 홈(400)과 제 2 투명전극의 홈(400')은 서로 크기가 동일하도록 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 것과 같이 크기가 서로 상이하도록 형성될 수 있다. 또, 투명전극의 홈(400)과 제 2 투명전극의 홈(400')은 도 6에 도시된 것과 같이 서로 대향하는 위치에 형성될 수도 있다.

이하, 본 발명의 동작원리에 대하여 첨부된 도 3, 도 4, 도 5, 그리고 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

본 발명의 피디피가 종래의 피디피에 비해 두드러진 점은 투명전극의 홈(400, 400')이다. 본 발명의 피디피는 이 투명전극의 홈에 집중되는 전계를 이용하여 플라즈마 가스를 방전시킨다.

본 발명의 투명전극에 형성된 홈은 전계가 다른 부분에 비해 더 많이 집중된다. 그 이유는 전계는 투명전극의 가장자리 부분을 따라서 형성되는데, 투명전극의 홈은 전계가 형성된 영역이 집중되어 있기 때문이다.

일반적으로 피디피의 각 방전셀은 투명전극 사이의 전위차에 의해 방전이 실시되는데, 전계가 집중된 홈은 이러한 방전이 더 용이하게 발생된다. 왜냐하면, 전계가 집중된 부분은 방전개시전압을 낮추는 역할을 하기 때문이다. 즉, 전계가 집중된 투명전극의 홈(400)과 인접한 제 2 투명전극(300') 사이의 공간, 또는 제 2 투명전극의 홈(400')과 인접한 투명전극 사이의 공간은 투명전극의 홈(400) 외의 부분과 인접한 제 2 투명전극(300') 사이의 공간 또는, 제 2 투명전극의 홈(400') 외의 부분과 인접한 투명전극(300) 사이의 공간보다 더 낮은 전압에서 방전이 유발된다.

방전은 어느 일부분의 영역에서 유발되면 모든 영역으로 확산되므로, 투명전극 또는, 제 2 투명전극의 홈(400, 400')이 형성된 부분에서 유발된 방전이 확산되어 투명전극(300)과 제 2 투명전극(300') 사이의 모든 영역이 방전된다. 특히, 도 5에 도시된 것과 같이 투명전극의 홈(400)과 제 2 투명전극의 홈(400')이 서로 다른 크기로 형성되면, 투명전극의 홈(400)과 그에 인접한 제 2 투명전극(300') 사이의 영역과 제 2 투명전극의 홈(400')과 그에 인접한 투명전극(300) 사이의 영역은 서로 다른 방전개시전압에서 방전된다. 따라서, 도 5에 도시된 피디피의 방전셀은 펄스전압의 한 주기 내에 두 번의 방전이 유도되므로, 종래의 피디피에 비해 휘도가 높고 발광효율이 개선된다.

그리고, 도 4에 도시된 것과 같이 투명전극(300) 또는, 제 2 투명전극(300')에 복수개의 홈이 형성된 투명전극(300), 또는 제 2 투명전극(300')을 포함하는 피디피는 도 3 또는, 도 5에 도시된 피디피에 비해 전계집중영역이 분산되지만, 도 2에 도시된 것과 같은 종래의 피디피보다 전계집중 효율이 높아 펄스전압의 한 주기 내에 여러 번의 방전이 유도되므로, 종래의 피디피에 비해 휘도가 높고 발광효율이 개선된다.

본 발명은 종래의 피디피에 비해 낮은 방전개시전압에서 방전셀에 방전이 유도되므로, 소비전력이 낮아진다. 그리고, 펄스전압의 한 주기 내에 여러 번의 방전이 유도되므로, 종래의 피디피에 비해 휘도가 높고, 발광효율이 높아진다.

Claims (7)

1. 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   소정의 제 1 기판 위에 소정의 간격으로 연속하여 형성된 격벽,

   상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 상기 격벽에 직교하는 방향으로 연속하여 형성되어 상기 인접한 격벽 사이의 공간에 위치한 가장자리 일부분에 홈이 형성된 투명전극, 그리고

   상기 투명전극 위 일부에 형성된 버스전극을 포함하여 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명전극의 홈은 격벽 사이의 단일 영역에 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 투명전극 사이에 상기 투명전극과 평행하게 형성된 제 2 투명전극이 부가된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 투명전극은 상기 투명전극의 홈과 대향하는 가장자리에 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 투명전극의 홈과 제 2 투명전극의 홈은 서로 크기가 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 투명전극은 상기 투명전극의 홈과 대향하는 가장자리에 상기 투명전극의 홈에 엇갈린 위치에 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 투명전극은 복수개의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.