KR20020004407A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 격벽이 높게 설정되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 어드레스전극에 인가되는 전압의 상승을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
본 발명은 제 1기판 상에 일방향으로 연속하여 형성된 복수개의 하부전극과; 상기 하부전극 상에 형성된 하부 유전층과; 상기 하부전극 사이에 형성된 격벽과;
상기 제 1기판에 대향하는 제 2기판 상에 상기 하부전극과 교차하도록 연속하여 형성된 복수의 상부전극과; 상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극 상에 형성되는 상기 하부 유전층의 일부부위가 노출되어 상기 하부전극에 인가되는 전압을 낯출수 있도록 상기 제 1기판 상에 형성되는 형광체층을 구비한다.
본 발명은 어드레스전극을 방전공간에 노출시킴으로써 하부기판 상에 형성되는 격벽의 높이를 높게함으로써 발생하는 어드레스전압의 상승을 억제할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히, 격벽이 높게 설정되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 어드레스전극에 인가되는 전압의 상승을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)와 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device : 이하 "LCD"라 함)는 평판형 표시장치 중에서 가장 실용성이 높은 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 특히 PDP는 LCD에 비해 휘도가 높고 시약각이 넓어 옥외 광고탑 또는 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 광범위하다.
플라즈마 디스플레이 패널은 He+Xe 또는 Ne+Xe 가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시키므로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 이러한 PDP는 크게 직류구동 방식과 교류구동 방식으로 대별된다. 교류구동 방식의 PDP는 직류구동 방식과는달리 유전체를 이용함으로써 저전압?? 구동과 장수명의 장점을 가지므로 더욱 표시소자로 각광받고 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구동되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
도 1은 종래의 3 전극 교류 면방전형 PDP를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 3 전극 PDP의 방전셀은 상부기판(2) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(5) 및 공통서스테인전극(8)과, 하부기판(4) 상에 형성되어진 어드레스전극(16)을 구비한다. 주사/서스테인전극(5) 및 공통서스테인전극(8)은 투명전극(4,7)과 버스전극(3,6)으로 구성된다. 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)이 나란하게 형성된 상부기판(2)에는 상부기판(2)에는 상부 유전층(10)과 보호층(12)이 적층된다. 상부 유전층(10)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호층(12)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(10)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호층(12)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(16)이 형성된 하부기판(14) 상에는 하부 유전층(18), 격벽(20)이 형성되며, 하부 유전층(18)과 격벽(20) 표면에는 형광체층(적색, 녹색, 청색)(22)이 도포된다. 어드레스전극(16)은 주사/서스테인전극(5) 및 공통서스테인전극(8)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(16)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(22)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판(15,17)과 격벽 사이에 마련된 방전공간(24)에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
빛이 방출되는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 패널의 모든 방전셀들을 초기화하기 위하여 모든 방전셀들의 주사/서스테인전극(5)에 리셋 펄스가 공급되어 리셋 방전이 일어난다. 리셋 방전시에는 방전셀 별로 벽전하들이 생성되어 뒤이어지는 어드레스 방전에 필요한 방전전압을 낮추게 된다. 그 다음 주사/서스테인전극(5)에 주사펄스가 공급되고, 이에 동기되어 어드레스전극(16)에 데이터 펄스가 인가됨으로써 두 전극 간에 어드레스 방전이 일어나 상/하부 유전층(10,18)에 벽전하가 형성된다. 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들에서는 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)에 교번적으로 공급되는 교류 신호에 의해 두 전극 간에 서스테인 방전이 일어난다. 이 때 방전공간(24)에서는 방전가스가 여기된 후 천이되는 과정에서 진공 자외선이 발생한다. 발생된 진공 자외선은 형과체(22)를 여기시켜 가시광선을 발생시키게 하고, 이로써 PDP의 화상이 구현되어진다.
그런데, 종래의 3 전극 PDP에서는 서스테인방전을 일으키는 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8) 간의 서스테인방전이 방전셀의 중앙부에서만 일어나기 때문에 방전셀의 공간을 충분히 활용하지 못했다. 이에 따라, 방전셀의 휘도는 낮아지고 발광효율을 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하는 방안으로 서스테인방전을 일으키는 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)을 방전셀의 양쪽 경계부에 설치하거나 방전전극의 폭을 넓게 하고 있다. 하지만 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)의 간격이 멀어지면 방전전압이 높아지고방전전극의 폭을 넓게하면 방전전류도 함께 증가하여 전력 소모량이 많아지는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2와 같이 5 전극 교류 면방전형 PDP가 개발되어 상용화되고 있다.
도 2는 5 전극 교류 면방전형 PDP를 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 5 전극 PDP의 방전셀은 상부기판(2) 상에 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8)과, 트리거전극쌍(30,36)들을 구비하고 하부기판(14) 상에는 어드레스전극을 구비한다. 트리거전극쌍(30,36)은 투명전극(4,7,28,34)과 버스전극(3,6,26,32)으로 구성된다. 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8) 사이에 트리거전극쌍(30,36)이 좁은 간격으로 평행하게 배치되고, 이 전극들(5,8,30,36)이 형성된 상부기판(2)에는 상부 유전층(10)과 보호층(12)이 적층된다. 상부 유전층(10)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호층(12)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(10)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호층(12)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(16)이 형성된 하부기판(14) 상에는 하부 유전층(18), 격벽(20)이 형성되며, 하부 유전층(18)과 격벽(20) 표면에는 형광체층(22)이 도포된다. 어드레스전극(16)은 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8) 및 트리거전극쌍(30,36)들과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(16)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(22)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판(1,13)과 격벽(20) 사이에 마련된 방전공간(24)에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
빛이 방출되는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 패널의 모든 방전셀들을 초기화 하기 위해서 모든 방전셀들의 내부에 배치된 주사/서스테인전극(5)이나 트리거전극쌍(30,36)중의 하나에 리셋펄스가 공급되어 리셋방전이 일어난다. 리셋방전시에는 방전셀 별로 벽전하들이 생성되어 뒤이어지는 어드레스방전에 필요한 방전전압을 낮추게 된다. 그 다음 주사/서스테인전극(5)에 주사펄스가 공급되고, 이에 동기되어 어드레스전극(16)에 데이터 펄스가 인가됨으로써 두 전극 간에 어드레스 방전이 일어나 상/하부 유전층(10,18)에 벽전하가 형성된다. 어드레스방전에 의해 선택된 방전셀들에서는 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8) 사이에 설치된 트리거전극쌍(30,36)이 서스테인 기간 중에 교류 펄스전압인 트리거 펄스전압에 응답하여 보조방전을 일으킨다. 보조방전이 일어난 직후, 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)에는 서스테인펄스가 공급된다. 그러면 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8)은 보조방전에 의해 방전셀 내에 축적된 벽전하와 서스테인 펄스에 의한 전압차에 의해 셀 내의 중앙부에서 방전을 일으킬 수 있게 된다. 이러한 서스테인방전은 서스테인펄스와 트리거펄스에 의해 연속적으로 발생된다.
이와 같이 5 전극 교류 면방전형 PDP는 3 전극 교류 면방전형 PDP보다 높은 방전효율을 얻을 수 있다. 또한, 방전효율을 높이는 방법으로써 하판 상에 형성된 격벽의 높이를 높게함과 아울러 형광체 도포면적을 증가하여 방전효율을 높이는 방법이있다. 그러나 하판 상에 형성된 격벽의 높이를 높이게 되면 어드레스전극과 주사/서스테인전극간의 간격이 넓어져 어드레스전극에 인가되는 어드레스전압이 상승하는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 격벽이 높게 설정되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 어드레스전극에 인가되는 전압의 상승을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 3전극 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 2는 5전극 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 5전극 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 5전극 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀구조를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 5전극 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀구조를 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1, 15 : 상판 2 : 상부기판
3, 6, 26, 32, 38, 46, 52, 58 : 금속버스전극
4, 7, 28, 34, 40, 42, 48, 54, 60, 62 : 투명전극
5, 44 : 주사/서스테인전극 30, 36, 50, 56 : 트리거전극
8, 64 : 공통서스테인전극 12 : 보호층
10 : 상부 유전층 13, 17 : 하판
14 : 하부기판 16 : 어드레스전극
18 : 하부 유전체층 20 : 격벽
22, 40, 41, 42 : 형광체 24 : 방전공간
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1기판 상에 일방향으로 연속하여 형성된 복수개의 하부전극과; 상기 하부전극 상에 형성된 하부 유전층과; 상기 하부전극 사이에 형성된 격벽과; 상기 제 1기판에 대향하는 제 2기판 상에 상기 하부전극과 교차하도록 연속하여 형성된 복수의 상부전극과; 상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극 상에 형성되는 상기 하부 유전층의 일부부위가 노출되어 상기 하부전극에 인가되는 전압을 낯출수 있도록 상기 제 1기판 상에 형성되는 형광체층을 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 5 전극 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 본 발명에 따른 5 전극 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(2) 상에 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8)과, 트리거전극쌍(30,36)들을 구비하고 하부기판(1) 상에는 어드레스전극(16)을 구비한다. 트리거전극쌍(30,36)은 투명전극(9)과 버스전극(11)으로 구성된다. 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8) 사이에 트리거전극쌍(30,36)이 좁은 간격으로 평행하게 배치되고, 이 전극들(5,8,30,36)이 형성된 상부기판(2)에는 상부 유전층(10)과 보호층(12)이 적층된다. 상부 유전층(10)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호층(12)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(10)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호층(12)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(16)이 형성된 하부기판(14) 상에는 하부 유전층(18) 및 격벽(20)이 형성되며, 하부 유전층(18) 및 격벽(20) 표면에는 적색, 청색 또는 녹색 형광체층(40)이 도포된다. 이때, "A" 부분과 같이 어드레스전극(16)와 대향되게 도포된 하부 유전층(18) 상에는 형광체층(40)을 도포하지 않는다. 즉, 적색, 청색 또는 녹색 형광체층(40)은 상부기판(2) 상의 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8)과, 트리거전극쌍(30,36) 사이의 영역과 하부기판(1) 상의 어드레스전극(16) 사이의 교차부에 상응하는 어드레스전극(16) 상에 형성된 하부 유전층(18)이 노출되도록 형성된다. 다시 말하여, 하부 유전층(18) 상의 일부는 형광체층(40)이 형성되지 않은 홈(A)이 형성되어 있다. 즉 하부 유전층(18)의 일부분은 홈(A)에 의해 노출되어 있다. 이렇게 함으로써, 구동시 어드레스전극(16)에서 방출하는 전하가 형광체층(40)내에 존재하는 저항의 영향을 최소화 할 수 있다. 어드레스전극(16)은 주사/서스테`인전극(5)과, 공통서스테인전극(8) 및 트리거전극쌍(30,36)들과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(16)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(40)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(2,1)과 격벽(20) 사이에 마련된 방전공간(24)에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 5 전극 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 본 발명에 따른 5 전극 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(2) 상에 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8)과, 트리거전극쌍(30,36)들을 구비하고 하부기판(1) 상에는 어드레스전극(16)을 구비한다. 트리거전극쌍(30,36)은 투명전극(9)과 버스전극(10)으로 구성된다. 주사/서스테인전극(5)과 공통서스테인전극(8) 사이에 트리거전극쌍(30,36)이 좁은 간격으로 평행하게 배치되고, 이 전극들(5,8,30,36)이 형성된 상부기판(2)에는 상부 유전층(10)과 보호층(12)이 적층된다. 상부 유전층(10)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호층(12)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(10)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호층(12)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(16)이 형성된 하부기판(1) 상에는 하부 유전층(18) 및 격벽(20)이 형성되며, 하부 유전층(18) 및 격벽(20) 표면에는 적색, 청색 또는 녹색 형광체층(40)이 도포된다. 이때, "B" 부분과 같이 어드레스전극(16)에 대향되는 부분에는 형광체층(40) 및 하부 유전층(18)을 도포하지 않는다. 다시 말하면, 적색, 청색 또는 녹색 형광체층(40)은 상부기판(2) 상의 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8)과, 트리거전극쌍(30,36) 사이의 영역과 하부기판(1) 상의 어드레스전극(16) 사이의 교차부에 상응하는 어드레스전극(16)이 노출되도록 형성한다. 즉, 어드레스전극(16) 상의 일부는 형광체층(40)이 형성되지 않은 홈(B)이 형성되어 있다. 즉 어드레스전극(16)의 일부분은 홈(A)에 의해 노출되어 있다. 이렇게 함으로써, 구동시 어드레스전극(16)에서 방출하는 전하가 형광체층(40) 및 하부 유전체층(18)내에 존재하는 저항의 영향을 최소화할 수 있다. 어드레스전극(16)은 주사/서스테인전극(5)과, 공통서스테인전극(8) 및 트리거전극쌍(30,36)들과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(16)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(40)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(2,1)과 격벽(20) 사이에 마련된 방전공간(24)에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이와 더불어, 형광체층이 어드레스전극의 전부를 덮도록 형성된 종래 PDP의 방전 셀은 형광체층에 포함된 커패시턴스에 의해 하부전극과 상부전극 사이의 방전영역에 인가되는 방전전압이 강하되는 현상이 있다. 이때, 형광체층의 커패시턴스는 형광체 물질 고유의 유전율과 형광체층의 두께에 의해 결정된다. 따라서, PDP 방전 셀에 도포된 형광체층의 두께가 모두 동일하다면, 각 형광체 물질(적색, 청색, 녹색) 고유의 유전율에 의해 각 방전 셀의 커패시턴스가 달라지게 된다. 그러나, 각 형광체 물질(적색, 청색, 녹색) 고유의 유전율은 고정상수임으로 방전셀이 도포된 형광체층의 두께를 조절하여 방전영역에 인가되는 방전전압을 강하할수 있다. 다시말하여, 도 5와 같이 어드레스전극과 대향되게 도포되는 각 형광체층의 두께(W)를 조절하여 방전영역에 인가되는 방전전압을 강하할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스전극을 방전공간에 노출시킴으로써 하부기판 상에 형성되는 격벽의 높이를 높게함으로써 발생하는 어드레스전압의 상승을 억제할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 제 1기판 상에 일방향으로 연속하여 형성된 복수개의 하부전극과;
    상기 하부전극 상에 형성된 하부 유전층과;
    상기 하부전극 사이에 형성된 격벽과;
    상기 제 1기판에 대향하는 제 2기판 상에 상기 하부전극과 교차하도록 연속하여 형성된 복수의 상부전극과;
    상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극 상에 형성되는 상기 하부 유전층의 일부부위가 노출되어 상기 하부전극에 인가되는 전압을 낯출수 있도록 상기 제 1기판 상에 형성되는 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극중 인접한 상기 상부전극 사이의 영역에 상응하는 부위가 노출되도록 형성되는 하부 유전층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부전극에 인가된 전압이 저항의 영향을 최소화하여 상기 상부전극에 인가되기 위해 상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극중 인접한 상기 상부전극사이의 영역에 상응하는 부위가 노출되도록 형성되는 하부 유전층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서'
    상기 형광체층은 상기 하부 유전층 상에 형성됨과 아울러 상기 하부전극에 인가된 전압이 상기 형광체층내에 존재하는 저항의 영향을 최소화하여 상기 상부전극에 인가되기 위해 상기 상부전극과 교차하는 상기 하부전극중 인접한 상기 상부전극 사이의 영역에 상응하는 부위가 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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