KR20010004099A - 방전 경로를 증가시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전경로를 증가시키고, 휘도를 향상시키며 전력 소비를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판 상에 형성된 유지전극 및 상기 제1 유리기판과 상기 유지전극을 덮는 제1 투명 유전층을 포함하는 전면판과 제2 유리기판, 상기 제2 유리기판 상에 형성되어 상기 유지전극과 직교하는 어드레스전극, 상기 제2 유리기판 및 상기 어드레스전극을 덮는 제2 투명 유전층, 상기 제2 투명 유전층 상에 형성된 제1 격벽, 상기 제2 투명 유전층 및 상기 제1 격벽 상에 형성된 형광체를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 유지전극 사이의 상기 제1 투명 유전층 상에 형성되어 방전경로를 증가시키는 제2 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다. 이와 같이 플라즈마 디스플레이 패널 전면판의 투명 유전체 상에 유지전극 사이의 공간과 중첩되는 작은 격벽을 형성하여, 방전면적 및 방전경로를 증가시켜 방전 효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 휘도 향상 및 소비전력 감소 효과를 얻을 수 있다. 또한, 작은 격벽에 틈, 홈 또는 홀 등을 형성하여 작은 격벽 형성으로 인한 방전 전압의 상승을 억제할 수 있다.

Description

방전 경로를 증가시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL FOR INCREASING DISCHARGE PATH}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 방전경로를 증가시킬 수 있는 전면판 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함)은 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(electroluminescence display)와 같은 여러 평판형 디스플레이 소자 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

즉, 플라즈마 디스플레이 패널은 40 " 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self-emissive display)로서 160。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평판 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있다. 이에 따라 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어, 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

PDP는 두께가 3 ㎜ 정도되는 2장의 유리기판을 사용하여 각각의 기판 위에 적당한 전극과 형광체를 도포하고, 두 기판의 간격을 약 0.1 ㎜ 내지 0.2 ㎜로 유지하면서 그 사이의 공간에 플라즈마를 형성하는 방법을 채택하고 있기 때문에 평판으로서 대형화가 가능하다.

또한, PDP에서 가스 방전은 전극간에 전압이 인가되더라도 방전 개시 전압 이하의 인가전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 강한 비선형성을 갖고, 대형 디스플레이의 구동에 필수적인 기능인 기억기능(memory function)이 있어 초대형의 패널에 대해서도 휘도의 저하없이 고화질의 화상을 표현할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마를 발생하기 위한 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(conduction current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류형(DC형)과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르는 교류형(AC형)으로 구분된다.

도1은 AC형 PDP의 개략적인 구성을 보이는 평면도로서, 전면판과 배면판이 중첩되어 있는 상태를 보이고 있다.

전면판에는 평행한 한쌍의 투명전극(11)과 전도율을 높이기 위한 버스전극(bus electrode)(12)으로 이루어지는 유지전극이 투명전극 상에 형성되고, 이와 같은 전극 구조 위에 투명 유전층(도시하지 않음)을 형성하고, MgO 보호막(도시하지 않음)을 피복하여 AC형 PDP의 전면판을 구성한다.

배면판의 경우는 어드레스 전극(13)을 전면판의 버스전극(12)과 수직인 방향으로 형성하고, 배면판의 전면에 유전층(도시하지 않음)을 도포한다. 도포된 유전층 상에 격벽(14)을 형성하고 격벽 사이에 빨강, 노랑, 파랑(R, G, B) 형광체(도시하지 않음)를 채워 AC형 PDP의 배면판을 구성한다.

상기와 같은 전면판과 배면판을 봉착, 배기하여 PDP를 이룬다.

PDP의 구동은 전 셀(cell)을 균일한 조건으로 만들어 주기 위한 리셋(reset) 기간, 발광 셀을 선택하는 어드레스(address) 기간, 선택된 셀에 펄스를 인가하여 방전을 유지시키는 유지(sustain) 기간 등을 포함한다.

방전은, 보호막에서 방출된 전자가 전기장에 의하여 가속되어 원자를 이온화시키고 이온화에 의한 전자가 가속되어 원자를 여기시키는 과정으로 이루어진다. 여기된 원자는 자외선을 방출시키고 방출된 자외선은 형광체에 흡수되어 가시광을 방사한다.

일반적으로 두 전극간에 글로우 방전이 생기면 음극으로부터 양극 방향으로 음극 암부, 부글로우(negative glow), 패러데이(faraday) 암부, 양광주(positive column)가 순서대로 위치하며, 부글로우와 양광주에서 자외선과 가시광선이 상대적으로 많이 발생한다. 양극과 음극의 간격을 점차 좁히면 부글로우와 패러데이 암부, 부글로우 순으로 각각 없어진다.

종래의 AC형 PDP에서는 두 방전전극이 같은 평면에 놓이게 되어 양광주를 활용하기 위해서는 두 전극간의 간격이 커지도록 해야하므로 셀의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 두 전극 간의 간격이 넓으므로 방전전압이 매우 높게 된다. 따라서 종래의 PDP에서는 전극 사이의 공간이 거의 부글로우로 채워지도록 조정된다.

도2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 전면판의 단면도로서, 전면판을 이루는 유리 기판(10) 상에 형성된 투명전극(11), 버스전극(12) 및 투명 유전층(15)과 방전경로(P)를 함께 보이고 있다. 도2에 도시한 바와 같이 평평한 투명 유전층(15) 아래의 유지전극에 의해서 방전이 발생하는데, 이와 같은 구조는 방전경로(P)가 짧아서 방전효율이 낮고 휘도 향상이 어려우며, 전력소비가 많은 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 방전경로를 증가시키고, 휘도를 향상시키며 전력 소비를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 AC형 PDP의 개략적인 구성을 보이는 평면도,

도2는 종래 PDP 전면판의 단면도,

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP 전면판의 단면도,

도4a, 도4b 및 도4c는 각각 본 발명의 제2 실시예, 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 PDP 전면판의 단면도,

도5a 및 도5b는 각각 종래 기술에 따른 PDP와 본 발명에 따른 PDP에서 방전이 진행될 때의 방전면적을 보이는 평면도,

도6a 및 도6b는 각각 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 PDP의 전면판 구조를 보이는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명

10: 유리 기판 11: 투명전극

12: 버스전극 13: 어드레스 전극

14: 격벽 15: 투명 유전층

SB: 작은 격벽 G1: 틈

G2: 홈 G3: 홀

20: 배면판

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판 상에 형성된 유지전극 및 상기 제1 유리기판과 상기 유지전극을 덮는 제1 투명 유전층을 포함하는 전면판과 제2 유리기판, 상기 제2 유리기판 상에 형성되어 상기 유지전극과 직교하는 어드레스전극, 상기 제2 유리기판 및 상기 어드레스전극을 덮는 제2 투명 유전층, 상기 제2 투명 유전층 상에 형성된 제1 격벽, 상기 제2 투명 유전층 및 상기 제1 격벽 상에 형성된 형광체를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 유지전극 사이의 상기 제1 투명 유전층 상에 형성되어 방전경로를 증가시키는 제2 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명은 전면판의 투명 유전층 상에 방전 갭(gap)을 형성하는 한 쌍의 유지전극 사이의 공간과 중첩되도록 작은 격벽(small barrier)을 형성하고 MgO 등의 보호막을 형성함으로써 방전 경로를 증가시키는데 그 특징이 있다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 전면판의 버스전극과 수직한 방향을 보이는 단면도로서, 투명 전극(11) 및 버스전극(12)으로 이루어지는 유지전극과 유리기판(10)을 덮는 투명 유전층(15) 상에 버스전극(12)과 나란하며 유지전극 사이의 공간에 중첩되는 작은 격벽(SB)을 구비하는 PDP 전면판을 보이고 있다.

휘도를 향상시키기 위하여 작은 격벽(SB)은 투명한 물질로 형성하거나, 콘트라스트(contrast)를 향상시키기 위해서는 검은 물질로 형성한다.

이와 같이 작은 격벽(SB) 형성에 따른 방전 전압의 상승을 억제하기 위하여 작은 격벽(SB)의 형태를 변형할 수도 있다.

도4a, 도4b 및 도4c는 각각 본 발명의 제2 실시예, 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 PDP 전면판의 버스전극과 나란한 방향을 보이는 단면도로서, 도4a는 작은 격벽(SB) 내에 투명 유전층(15)을 노출시키는 틈(G1)이 형성되는 형태를 보이고, 도4b는 작은 격벽(SB) 내에 홈(G2)이 형성되어 하부의 투명 유전층(15)을 노출시키지 않는 형태를 보이며, 도4c는 작은 격벽(SB) 내부에 홀(G3)이 형성된 형태를 보이고 있다. 상기 틈(G1), 홈(G2) 또는 홀(G3)은 셀 피치(cell pitch) 내 임의의 자리에 1개 이상 형성하며, 홀(G3)의 단면은 원 또는 삼각, 사각 등 다각형으로 형성한다.

이와 같이 전면판의 투명 유전층(15) 상에 작은 격벽을 형성하여 방전 경로를 증가시킴으로써 양광주에서 발생하는 자외선과 가시광선을 이용할 수 있으며, 작은 격벽(SB) 사이에 틈(G1), 홈(G2) 또는 홀(G3)을 형성함으로서 작은 격벽(SB) 형성에 따른 방전 전압 상승을 억제하여 낮은 전압에서 초기 방전이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 이웃하는 유지전극 사이의 투명 유전층 상에 형성되어 그 사이에 틈을 갖는 작은 격벽(SB)을 구비하고 작은 틈 사이에서 초기 방전이 일어나도록 하여 초기 방전 전압의 상승 없이 방전이 계속 되면서, 작은 격벽(SB)을 넘어서 방전경로를 늘릴 수 있으므로 양광주에서 발생하는 자외선과 가시광선을 이용할 수 있게 된다. 이에 따라, 양광주를 사용하는 PDP의 상용화를 기대할 수 있다. 양광주를 효율적으로 발생시키기 위해서 이웃하는 유지전극 사이의 간격을 늘리고 작은 격벽 사이에 틈을 여러 개 만들 수 있으며, Ar 가스 등을 미량 섞어 패닝 효과를 이용하여 방전전압을 보다 낮출 수도 있다.

또한, 방전을 계속함에 따라 초기 방전 영역에는 전하들이 쌓이게 되어 더 이상 방전을 하지 못하고 방전영역이 투명전극의 바깥쪽 영역으로 퍼지게 되므로 방전영역의 면적을 증가시킬 수 있다.

도5a 및 도5b는 각각 종래 기술에 따른 PDP와 본 발명에 따른 PDP에서 방전이 진행될 때의 방전면적을 보이는 평면도이다. 종래의 PDP 구조에서는 도5a와 같이 방전 영역의 모양(A, B)이 직선 구조이었으나, 본 발명에 따른 PDP 구조에서는 도5b와 같이 방전 영역(A, B)이 원형으로 퍼지게 되어 방전영역의 면적이 증가되고, 하전 입자의 경로가 늘어나서 많은 에너지를 방전입자에 줄 수 있다.

한편, 방전전압을 보다 낮추기 위하여 투명전극의 형상을 변형시킬 수도 있다. 도6a 및 도6b는 각각 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 작은 격벽(SB)을 갖는 전면판 구조를 보이는 단면도로서, 도6a는 투명전극(11)이 다수의 섬(island) 형태로 형성된 것을 보이며, 도6b는 투명전극(11)이 다수의 섬 형태를 갖되, 한쌍의 투명전극(11) 사이의 간격이 작은 격벽(SB) 사이의 틈(G) 중심부에서 가장 작고 투명전극(11)의 양단부로 갈수록 증가하는 다각형 형상을 갖는 것을 보이고 있다.

전술한 본 발명의 각 실시예에서 작은 격벽(SB)의 높이는 1 ㎛ 이상 격벽(14) 높이 이하의 범위로 형성하고, 길이는 5 ㎛ 이상 셀 피치(cell pitch) 이하의 범위에서 임의 값을 가지며, 폭은 5 ㎛ 내지 수백 ㎛가 되도록 한다. 틈(G1) 또는 홈(G2)의 폭과 홀(G3)의 단면은 1 ㎛ 이상 격벽(14) 높이 이하의 범위로 형성한다.

전술한 본 발명의 제 1, 제2 제3 및 제4 실시예에 따른 격벽구조와 제5 및 제6 실시예에 따른 투명전극 형상을 조합하여 전면판을 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 전면판의 투명 유전체 상에 유지전극 사이의 공간과 중첩되는 작은 격벽을 형성하여, 방전면적 및 방전경로를 증가시켜 방전 효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 휘도 향상 및 소비전력 감소 효과를 얻을 수 있다.

또한, 작은 격벽에 틈, 홈 또는 홀 등을 형성하여 작은 격벽 형성으로 인한 방전 전압의 상승을 억제할 수 있다.

Claims (5)

1. 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판 상에 형성된 유지전극 및 상기 제1 유리기판과 상기 유지전극을 덮는 제1 투명 유전층을 포함하는 전면판과 제2 유리기판, 상기 제2 유리기판 상에 형성되어 상기 유지전극과 직교하는 어드레스전극, 상기 제2 유리기판 및 상기 어드레스전극을 덮는 제2 투명 유전층, 상기 제2 투명 유전층 상에 형성된 제1 격벽, 상기 제2 투명 유전층 및 상기 제1 격벽 상에 형성된 형광체를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 유지전극 사이의 상기 제1 투명 유전층 상에 형성되어 방전경로를 증가시키는 제2 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전전극은,

   상기 제1 유리기판 상에 형성된 투명전극 및 상기 투명전극 상에 형성된 버스전극으로 이루어지며, 상기 제2 격벽은 상기 버스전극의 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전면판은,

   상기 제1 투명 유전층 및 상기 제2 격벽을 덮는 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

   상기 제2 격벽은 그 사이에 틈, 홈 또는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 투명전극은 적어도 하나의 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.