KR20010029303A - 플라즈마 표시장치의 전극구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치의 전극구조에 관한 것으로, 전극의 길이가 상대적으로 길게 구성되는 대면적 PDP에서의 문제점이었던 전극의 전압강하문제를 개선하여 초기 전극간 방전을 위한 유지방전 전압을 감소시킬 수 있게되며, 이와 동시에 스크린 측단에서의 이상휘도 현상을 개선시키도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 상호 결합되는 두개의 기판중 일측기판에서 투명전극과 금속전극으로 이루어진 전극은 복수가 하나의 방전쌍을 이루며 상호 방전에 의해 초기 발광된 방전을 일정기간 유지하는 플라즈마 표시 패널의 방전 유지전극에 있어서: 방전쌍을 이루는 적어도 하나의 상기 금속전극은, 양단에서 전원이 각각 인가될 수 있도록 중앙을 중심으로 분할되어 구성하게 되며,

이에 따라, 전극자체의 저항에 따른 전압강하의 문제를 전극분할을 통해 개선할 수 있게되는 이점을 나타내게 된다.

Description

플라즈마 표시장치의 전극구조{Electrode structure of Plasma Display Panel}

본 발명은 유리기판 사이의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 "PDP"라 칭함)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상호간 전압차에 의해 방전을 일으키는 전극이 자체 저항으로 인해 양단 사이에서 전압강하가 발생되는 것을 개선하기 위한 전극구조에 관한 것이다.

일반적으로, PDP는 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 텔레비전, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 있는데 현재 주로 사용하는 가스는 헬륨(He)에 지논(Xe)을 포함한 가스(페닝가스)를 사용한다.

패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부에서 격벽에 의해 구분되는 다수의 화소(셀)를 이루게 되는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이와 같이 구성되는 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로써 역할을 한다.

이와 같은 PDP는 각 셀에 할당된 전극의 수에 따라 2전극형, 3전극형, 4전극형 등으로 분류되는데, 그 중 2전극형은 2개의 전극으로 어드레싱(addressing) 및 유지(sustain)을 위한 전압이 함께 인가되는 것이고 3전극형은 일반적으로 면방전형이라고 불리는 것으로 방전셀의 측면에 위치하는 전극에 인가하는 전압에 의하여 스위칭 되거나 또는 유지되도록 한 것이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 4에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 3전극 면방전형 PDP의 한 예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상, 하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 상부기판(1)과 후면을 이루는 하부기판(2)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합되었다.

상부기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위하여 쌍을 이루는 복수의 방전유지전극으로 커먼전극(C) 및 스캔전극(S)과, 방전 유지전극(C,S)의 방전시에 발생한 표면전하를 유지하기 위한 유전층(8)과, 유전층(8)을 방전으로부터 보호하기 위한 보호층(9)이 형성된다.

하부기판(2)은 복수개의 방전공간 즉, 셀 사이를 구분하는 격벽(3)과, 격벽(3)과 평행한 방향으로 형성되며 방전 유지전극(C,S)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 어드레스 전극(A)과, 각 방전셀의 내부면 중 양측 격벽(3)면과 하부기판(2)면에 형성되어 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R,G,B형광체(5)로 이루어진다.

상기에서 임의의 방전 유지전극(C,S)은 개구율 저하를 방지하기 위하여 산화인듐 또는 산화주석을 증착한 투명전극(ITO;6)을 사용하고, 투명전극(6)상의 일측에는 크롬(Cr)-구리(Cu)-크롬(Cr)의 3층구조를 이루거나 또는 은(Ag)을 재료로 하는 금속전극(7) 즉, 불투명전극을 형성하여 투명전극(6)으로 인한 전압강하를 개선한다.

도 2는 상,하부 기판이 결합된 후의 임의의 셀 단면도를 도시한 것으로 이해를 돕기 위해 하부구조를 90도 회전하여 나타내었으며, 도 3은 3전극의 배치도이고, 도 4는 기판상에 구성된 방전 유지전극의 방전형태를 확대하여 도시한 것이다.

상기와 같이 구성되는 PDP의 종래 기술에 따른 특정 픽셀의 발광과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 해당 셀에서 쌍을 이루는 방전 유지전극(C,S)간에 방전 개시전압이 공급되면 두 전극간에 면방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성된다.

그후, 방전 유지전극과 해당 어드레스 전극(A)에 어드레스 방전전압이 공급되면 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나게 된다. 그후, 해당 방전 유지전극(C,S)에 각각 유지 방전 전압이 공급되면 어드레스 전극(A)과의 어드레스 방전 시 발생된 하전입자들로 인해 유지방전이 일어나 셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다.

즉, 전극간의 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스중의 미량 전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다. 상기 발생된 자외선이 형광체(5)를 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선이 상부기판(1)을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게된다.

전술한 종래의 기술에 의하면, 쌍을 이루는 방전 유지전극(C,S)은 각각 투명전극(6)으로 인한 전압강하를 방지하기 위해 측단을 따라 금속전극(7)이 함께 사용되었음을 알 수 있다.

그러나 이러한 구조에도 불구하고 PDP의 대면적화(16:9)에 따른 전극 길이의 증가로 인하여 전극 끝단으로 갈수록 전압강하 현상이 나타나게 되는데, 이는 스크린상에서 이상휘도 현상의 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.

즉, 방전셀을 켜기위한 구동전압은 전압이 강하된 부분을 기준으로 제어되는데, 예를 들어 대면적 PDP에서 입력전압은 200V 였으나 전극 자체의 저항으로 인하여 전극의 끝단부에서는 190V로 감소되는 전압강하가 일어나게 되며, 이는 전극으 길이가 클수록 증가하게 된다.

그리고 전압강하로 인한 손실분에 해당되는 높은 전압을 인가해야 하므로 초기 인가되는 방전전압을 더욱 높게 인가해야 하는 문제가 발생하였다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 각 전극을 분할하여 일측이 아닌 양측에서 동시에 전원이 인가될 수 있도록 전극구조를 변경함으로서 전압강하 및 이로 인한 이상휘도 현상을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 3전극형 PDP의 상,하기판 분리 사시도.

도 2는 PDP의 단위셀 단면도.

도 3은 PDP의 전극 배치도.

도 4는 종래 기술에 따른 방전 유지전극 구조도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 방전 유지전극 구조도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 방전 유지전극 구조도.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 방전 유지전극 구조도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

106 : 투명전극 , 107,107a,107b : 금속전극

S,C : 유지전극쌍(스캔전극,커먼전극)

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 상호 결합되는 두개의 기판중 일측기판에서 투명전극과 금속전극으로 이루어진 전극은 복수가 하나의 방전쌍을 이루며 상호 방전에 의해 초기 발광된 방전을 일정기간 유지하는 플라즈마 표시 패널의 방전 유지전극에 있어서:

방전쌍을 이루는 적어도 하나의 상기 금속전극은, 양단에서 전원이 각각 인가될 수 있도록 중앙을 중심으로 분할되어 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 분할된 각 금속전극은, 방전쌍을 이루는 대향 전극간에 동일한 간격을 이루도록 배치됨이 바람직하다.

이와 같이하면, 종래 전극의 일측에서만 전압이 인가되던 것이 전극의 양측에서 각각 인가됨에 의해 상대적으로 전극의 길이가 감소되고 휘도저하의 원인이었던 전압강하를 방지할 수 있게됨을 알 수 있다.

즉, 패널내의 이상휘도 개선을 위해 지금까지는 회로적인 보정이 이루어졌으나 이는 화면 면적비에 대해 유효한 보정일뿐 전극길이 방향으로의 이상휘도 현상은 개선이 미흡하였던 것을 구조적으로 개선할 수 있게되는 것이다.

그 결과, 대면적의 PDP에서 화상 구현시에도 스크린 영역에 따른 이상휘도현상 없이 고른 휘도를 유지할 수 있게되는 이점을 나타내게 된다.

또한, 전압강하 방지를 통해 상대적으로 낮은 전압의 인가시에도 전극간 방전을 일으킬 수 있게된다.

상기 내용을 요지로 하는 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 이하에서 살펴보기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어, 종래기술과 같은 구성성분에 대해서는 동일한 도면부호로 표시하고 그 중복되는 구성 설명을 생략하는 것도 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 방전 유지전극 구조이고, 도 6은 제2실시예, 도 7은 제3실시예에 따른 방전 유지전극 구조도이다.

즉, 종래 기술에서 상세히 살펴본 바와 같이 PDP의 3전극 구조중 투과율 저하를 방지하기 위한 투명전극(106)과 전압강하를 방지하기 위한 금속전극(107)으로 이루어지는 방전 유지전극이 스캔전극(S)과 커먼전극(C)으로 방전쌍을 이루게 되는데, 본 실시예에서는 그 중 하나의 전극에 있어 도 5 또는 도 6에서와 같이 금속전극을 2개(107a,107b)로 분할하여 구성하게 된다.

그리고 전체 스크린을 장변 기준으로 좌/우 2부분으로 구분하여 발광셀의 위치에 따라 분할된 전극의 양측중 어느 일측에서 전원이 공급될 것인지가 결정되는 것이다.

이와 같이 구성된 상태에서 PDP 구동을 위한 전원 인가시 커먼전극(C) 또는 스캔전극(S)에서 107a, 107b로 분할된 금속전극의 양측으로 각각 전압이 인가되고, 이때 대향되는 스캔전극(S) 또는 커먼전극(C)과의 전압차에 의해 초기 유지방전을 일으킨 후 방전이 점차 방전셀 전체로 확산되게 된다.

즉, 어드레스방전에 의해 발광된 방전셀은 스캔전극(S)과 커먼전극(C)간의 유지방전에 의해 그 발광이 일정시간 유지되게 되는 것이다.

또한, 상기 실시예에서와 같이 전극쌍중 한쪽의 전극만을 분할했을 경우 위치에 따른 금속전극간의 간격이 상이하게 되고 이에 따른 전극간 전압차가 불균일해질 수 있으므로, 제3실시예로 도 7에 나타낸 바와 같이 쌍을 이루는 전극에서 동시에 금속전극(107a,107b)을 분할하고 대향되는 각 금속전극간 간격(D',D")을 동일하게 구성하여 전압강하 및 이상휘도의 문제점을 더욱 효율적으로 개선할 수 있게됨을 알 수 있는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 전극구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 대면적 PDP에서의 문제점이었던 전극의 전압강하문제를 개선하여 초기 전극간 방전을 위한 유지방전 전압을 감소시킬 수 있게되며, 이와 동시에 스크린 측단에서의 이상휘도 현상을 개선시키는 효과를 나타내는 것이다.

Claims (2)

1. 상호 결합되는 두개의 기판중 일측기판에서 투명전극과 금속전극으로 이루어진 전극은 복수가 하나의 방전쌍을 이루며 상호 방전에 의해 초기 발광된 방전을 일정기간 유지하는 플라즈마 표시 패널의 방전 유지전극에 있어서:

   방전쌍을 이루는 적어도 하나의 상기 금속전극은, 양단에서 전원이 각각 인가될 수 있도록 중앙을 중심으로 분할되어 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널의 전극구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분할된 각 금속전극은, 방전쌍을 이루는 대향 전극간에 동일한 간격을 이루도록 배치됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널의 전극구조.