KR20020075477A - 가스 방전 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 관한 것으로 특히, 형광체가 도포되어 있는 격벽의 모양을 계단형으로 하여 형광체의 도포면적을 증가시킬 뿐만 아니라 전면판으로 방출되는 형광체의 발광 휘도를 증가시킴으로써 가스 방전 표시 장치의 효율을 증가시키는 것이다.

Description

가스 방전 표시장치{A display apparatus using gas discharge}

본 발명은 가스 방전 표시장치(A display apparatus using gas discharge)에 관한 것으로 특히, 형광체가 도포되어 있는 격벽의 모양을 계단형으로 하여 형광체의 도포면적을 증가시킬 뿐만 아니라 전면판으로 방출되는 형광체의 발광 휘도를 증가시킴으로써 가스 방전 표시 장치의 효율을 증가시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 격벽 모양과 형광체 도포를 달리한 가스 방전 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP)은 불활성 가스를 방전시켜 생성되는 진공자외선 (VUV)이 형광체를 여기 시켜 발생하는 가시광선을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. 따라서 기체 방전 표시 (Gas Discharge Display)소자라고도 부른는데 그 동작원리는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와같다.

이때, PDP는 전극구조에 따라 여러 형태로 분류되어진다. PDP의 전극의 구조는 크게 직류형 (DC type), 교류형(AC type), 직류형과 교류형이 결합된 혼합형(Hybrid type)으로 분류되어진다. 또한 셀 내에 설치된 전극의 수에 따라 2전극 구조 3전극 구조로 분류할 수 있다. 그리고 방전을 형성하는 전극의 배치에 따라 대향형 전극과 면 방전형 전극 구조로 분류될 수 있으며 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같다.

첨부한 도 2에서처럼 대향형 전극 구조의 경우 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 각각 전면기판과 배면기판 위에 위치하여 방전이 패널의 수직 축으로 형성되는 구조이며, 면 방전형 전극 구조의 경우는 도 3처럼 방전을 형성하는 2개의 유지 전극 이 동일한 기판 상에 위치하여 방전이 패널의 한 평면상에 형성되는 전극 구조를 말한다.

마지막으로 PDP의 전극 구조는 형광체의 도포 위치에 의하여 도 4와 도 5에 나타낸바와 같이 투과형(Transmissive type)과 반사형(Reflective type)의 구조로 분류된다.

투과형 전극 구조는 제작하기 쉬운 장점을 가지고 있으나 형광체의 인쇄 표면상태에 의해 편차가 큰 단점을 갖고 있으며, 반사형의 구조의 경우는 형광체의 도포 면적을 확대하여 휘도를 증가시킬 수 있는 장점이 있으나 형광체 도포의 기술의 어려움이 있다. 반사형의 전극 구조는 투과형의 전극 구조에 비해 휘도 특성이 높으며, 후막 인쇄기술의 발달로 형광체 도포 문제가 많이 해결되어 현재는 반사형 전극 구조가 많이 쓰이고 있다.

현재 Fujitsu 패널의 면방전-반사형-3전극 구조의 AC-PDP가 타 구조에 비해 월등한 성능을 나타내고 있어 각 회사가 이 구조를 채용하고 있다.

도 6에 Fujitsu의 패널구조를 나타내었다. 이것은 전면 기판 상에 투명 도체인 ITO(Indium Tin Oxide 이하 투명전극)를 나란히 배치하여 면 방전의 형태를 띠고 있으며, 배면 기판에는 어드레스 전극과 격벽을 평행하게 배치한 후 형광체를도포한 구조이다. 특히 전면 기판상의 투명 전극 위에 Cr-Cu-Cr의 금속전극(이하 금속전극)을 추가하여 도전성을 향상시켰다.

이는 방전을 직접 형성하는 투명전극의 경우 대형 패널이 되는 경우 한 라인이 매우 길게 되어 저항이 커지므로 이에 의한 전압강하를 방지하기 위함이다. 이와 같은 투명전극과 금속전극을 포함하여 방전유지 전극이라 한다.

첨부된 도 3과 도 4는 AC형 PDP와 DC형 PDP의 기본적인 전극 구조를 도시한 단면도이다. DC형 PDP의 경우에는 전극이 방전 플라즈마에 직접 노출되며, AC형 PDP의 경우에는 전극이 유전체층을 통해 간접적으로 플라즈마와 결합하게 된다. 이러한 차이는 방전현상에 차이를 나타내게 되며, AC형 PDP의 경우 방전에 의해 형성된 하전입자가 유전체층에 쌓이게 된다.

즉 전자는 양(+)전위가 걸린 전극 위의 유전체층에 쌓이게 되며, 이온은 음(-)전위가 걸린 전극 위의 유전체층에 쌓이게 된다. 이러한 현상을 통해 형성되는 전위를 벽전위라하며, 벽전위는 외부에서 인가되는 전위와 극성이 반대로 형성되기 때문에 벽전위가 형성되기 시작하면 셀 내의 가스에 인가되는 전위가 감소하게 된다.

따라서 충분히 큰 벽전위가 형성되면 가스에 인가되는 전위가 방전 유지가 가능한 전위이하로 감소하게 되기 때문에 방전이 소거된다. 그러나 만약 벽전위가 형성된 후 외부 전극에 인가되는 전위의 극성을 바꿔서 인가하면 벽전위에 의한 전위와 외부인가 전위가 더해져서 낮은 외부인가 전위가 가해져도 방전이 가능한 기억기능(Memory function)에 의한 구동을 한다.

AC형 PDP의 경우는 이와 같은 유전체에 쌓이게 되는 벽전위에 의한 기억 기능효과를 갖으며 이전에 방전이 형성된 셀 내의 유전체는 하전입자들이 유전체에 벽전위를 형성하여 벽전위를 갖지 않는 셀의 경우 보다 낮은 전압에서 방전을 일으킬 수 있다. 이러한 기억 기능의 특성은 행구동 방식을 채택하는 가스 방전 표시장치인 PDP가 대형의 패널을 구동시키는데 있어 매우 유용한 특성이다.

직류형 PDP의 경우는 교류형 PDP와는 달리 유전체에 의한 벽전위 형성의 기능을 갖지 못하므로 고유의 기억 기능을 갖지 못한다. 즉 전극이 방전 영역에 직접 노출되어 있기 때문에 방전에 의해 형성된 하전입자는 각각의 반대 극성을 갖는 전극을 통해 외부회로로 흐르게 되어 전극 면에 쌓이지 못하며 따라서 DC형 PDP의 경우는 하전입자 공급효과를 이용한 펄스 기억기능을 이용한다.

펄스 기억 기능이란 방전에서 형성된 하전입자 및 준중성 입자들이 감쇄 하기 전에 다시 방전 펄스를 인가하면 이러한 하전입자들이 없는 경우보다 낮은 전압 하에서 방전이 형성되는 원리를 말한다. 이러한 기억기능은 행구동 방식으로 대형의 패널을 구동하는 경우 휘도의 저하 없이 구동을 가능하게 하는 필수적인 특징으로 전극 구조의 관점에서도 이와 같은 특성이 필요하다.

도 7에 도시된 것처럼 , DC형 PDP의 기본적인 전극 구조는 전면기판(1) 과 배면기판(2)상에 형성되는 양극전극(3) 및 음극전극(4), 격벽(5) 및 형광체(6)으로 구성되어 있다.

상기 양극(Anode)(3)과 음극(Cathode)(4)은 방전 형성을 위한 전류 패스를 형성하고 상기 격벽(5)은 방전형성을 위한 전극간 거리를 결정하며, 인접 셀에서발생하는 방전에 의한 상호혼신(crosstalk)을 방지하는 역할을 한다.

DC형 PDP에서 주로 사용되는 전극 물질은 낮은 방전 전압 특성을 가질 수 있도록 2차 전자 방출 계수가 높으며, 이온에 의한 스퍼터링에 잘 견딜 수 있는 내(耐) 스퍼터 특성이 우수한 니켈이 주로 이용된다.

또한 도 8에 도시된 AC PDP의 경우에는 용량 결합형 방전을 형성하기 위한 유전체층(10)이 투명ITO전극(7)과 Cr-Cu-Cr의 금속전극(8)으로 구성된 유지전극(7)(8)(이하 유지전극(7)(8))과 어드레스전극(9)을 덮고 있다. 일반적으로 사용되는 유전체층은 바로실리게이트(borosilicate)계열을 사용하며, 2차전자 방출계수가 낮고, 플라즈마 형성시 발생하는 이온에 의한 스퍼터링 에 의한 수명이 짧기 때문에 유전체층을 플라즈마로부터 보호하기 위하여 산화마그네슘(MgO)과 같은 산화물계열의 박막을 보호막으로 하는 (이하 Mgo보호막(11)) 으로 유전체층(10) 위에 입혀서 사용한다.

상기 산화마그네슘(MgO)은 내(耐) 스퍼터 특성이 좋을 뿐 아니라 2차 전자 방출 계수 역시 높기 때문에 저전압 방전 특성을 나타낸다. 그러나 MgO보호막층의 두께가 얇아야 하며, 표면 특성이 뛰어나야 하기 때문에 후막 인쇄를 통해 형성하기 어려우며 보통 진공증착법에 의한 박막 공정을 통해 제작된다.

상기 격벽(5)의 경우 방전 거리 및 체적을 형성하기 위하여 100∼200㎛정도 의 높이가 필요하다. 후막 인쇄 방식과 전기영동법에 의해 두께가 수십 ㎛의 격벽(5) 형성하고 있다.

또한 방전을 형성하기 위한 필요조건은 2개의 전극이나 일반적으로 3개의 전극을 갖는 전극 구조가 주로 사용되고 있다.

직류형 PDP의 경우는 보조 방전을 형성하기 위한 보조 음극(cathode)이 추가되고, 교류형 PDP의 경우는 유지전극(Sustain Electrode)(7)(8)과 선택 방전 및 유지 방전을 분리하여 어드레스 속도를 향상시키기 위한 어드레스 전극(Address Electrode)(9)이 도입된다.

따라서 전극 구조는 전극의 수에 따라 2전극 구조와 3전극 구조로 분류할 수 있다. 또한 상기한 바와 같이 방전을 형성하는 전극의 배치에 따라서 대향형 전극 구조와 면방전형 전극 구조로 분류될 수 있는데 상기 대향형 전극 구조의 경우는 방전을 형성하는 2개의 유지 전극이 각각 전면 기판과 배면 기판 상에 위치하여 방전이 패널의 수직 축으로 형성되는 구조이며, 상기 면방전형 전극 구조의 경우는 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 동일한 기판 상에 위치하여 방전이 패널의 한 평면상에서 형성되는 전극 구조를 말한다.

또한 도 8은 종래 기술에 따른 AC형 PDP를 나타낸 도으로서, 광투과를 용이하게 하기 위해 유리로 이루어진 전면기판(1)과 전면기판(1) 상측면에 가로 방향으로 일정간격을 갖도록 형성되어 방전전압을 유지시키기 위해 투명ITO전극(7) 및 Cr-Cu-Cr의 금속전극(8)으로 이루어진 유지전극(7)(8), 상기 유지전극(7)(8)을 포함한 전면기판(1) 전면에 형성되어 유지전극(7)(8)을 보호하기 위한 유전체층(10)과 유전체층(10)을 보호하여 수명을 연장시키고 2차 전자 방출효과를 향상시키며 방전특성을 변화를 줄이기 위해 유전체층 위에 Mgo보호막(11)이 형성되고 배면기판(2)의 상부 전면에 형성되어진 유지전극(7)(8)과 직교방향으로 일정간격을갖도록 어드레스전극(9)을 형성하고, 그 위에 유전체층(10)을 이루며 상기 전면기판(1)과 배면기판(2)간의 간격을 유지하고 각 셀간의 오방전을 방지하기 위하여 하측의 각 어드레스 전극(9)을 사이에 두고 어드레스전극(9)과 평행하게 격벽(5)을 형성시키며, 각각의 격벽(5)사이에 적색, 녹색 및 청색(R,G,B)의 형광체(6)를 도포한다.

이와 같이 상기 전면기판(1) 및 배면기판(2)의 제조가 완료되면 진공상태로 원하는 방전용 가스를 충진하기 위하여 상기 배면기판(2)에 배기 홀을 형성 시키고, 이어서 전면기판(1)및 배면기판(2)의 주변부에 합착용 프릿(Frit)을 도포한 후 합착을 완료하면 전면기판(1)과 배면기판(2)사이에 방전영역이 형성된다. 상기 과정이 완료되면 배기홀을 통해 원하는 광특성에 따른 방전가스를 주입한 후 봉지하면 PDP 제조의 전공정이 완료된다.

한편 PDP의 칼라화는 CRT와 같이 형광체를 여기 시키는 방식을 채용하고 있으며 CRT의 경우 수십 KeV로 가속된 전자에 의해 여기 되는 전계에 의한 발광(Electro-luminescence)을 이용하지만, PDP의 경우는 가스 방전에 의해 형성된 자외선에 의해 형광체가 여기 되는 포토루미네슨스 ( Photo - luminescence )에 의한 발광을 채용하고 있다.

특히, 제논(Xe)가스의 147nm의 진공 자외선을 주로 이용하는데 상기 설명한 바와 같이 PDP에 주로 적용되는 가스 방전 표시장치는 화상표시를 위한 핵심적인 기술로 방전 가스의 페닝효과(Penning Effect)를 이용하고 있다.

페닝효과는 매우 큰 충돌단면적을 가지는 준안정 상태의 입자종을 통해 이온화 반응을 촉진시키는 반응으로써, 타운젠트의 α-process를 증대시키는 것이다.

준안정 상태의 원자는 일단 생성되면 긴 수명을 가지므로 충돌을 통해 다른 종의 이온화를 쉽게 하는 반응이다.

예를 들면, He+Xe과 Ne+Xe의 페닝 반응은 다음의 화학식 1과 같다.

상기 화학식 1에서 He과 Ne은 주성분 가스이고, Xe은 첨가가스이며, He^*과 Ne^*은 각각의 준안정 상태의 입자이거나 여기상태의 입자들이다.

이러한 여기상태의 입자들은 생존기간(Life time)이 상대적으로 길어 충돌 단면적이 크기 때문에 다른 입자들과의 충돌 확률이 그만큼 크며, 상기 식의 Xe 가스만 있을 때에 비해 He, Ne 가스를 첨가시 이러한 중성 여기 종들의 영향으로 이온화가 촉진되는 것이다. 이와 함께 플라즈마와 접하고 있는 물질의 표면으로부터 2차 전자 방출은 PDP의 방전 특성을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다.

특히, AC형 PDP와 같이 유전체층으로 덮인 전극에서 플라즈마에 의하여 2차전자가 방출되게 하는 것은 직접적인 이온충격과 여기종(metastables)의 표면 반응, 그리고, 빛에 의한 반응등이 있을 수 있다.

이중에서 가장 주가 되는 것이 이온충격에 의한 반응으로 이온화 에너지가 21.6eV인 Ne이온이 입사하여 가전자대(valence band)에 있는 1개의 전자와 결합하여 중화되고, 여분의 에너지는 다른 1개의 가전자대에 있는 전자를 표면으로 방출하게 된다.

이때 전자가 가지는 운동에너지는 입사한 이온의 에너지에서 MgO의 밴드갭 에너지와 표면 일 함수 에너지(surface work -function energy)를 빼면 구할 수 있으며 이 전자는 다시 전계에 의해서 가속되면서 충돌을 통해서 다시 플라즈마 상태에서 이온과 전자를 생성하게 된다.

따라서, 여러 가지 가스에 대한 공명상태와 준안정 상태의 에너지 준위와 수명을 도표로 나타내면 아래의 표 1과 같이 정리되어 진다.

	구분	He	Ne	Ar	Kr	Xe
Resonancelevel	에너지(eV)	21.2	16.6	11.6	9.98	8.4
	수명(sec)	0.56	20.7	10.2	4.4	3.8
Metastablelevel	에너지(eV)	19.8	16.6	11.5	9.9	8.3
	수명(sec)	6*105	70.8	>1.3	>1

다음으로, 가스 방전 표시소자에서 VUV에 대하여 설명하기로 한다. Vacuum Ultraviolet(VUV)라 함은 UV중에서도 200nm 이하의 짧은 파장을 갖는 UV를 말한다. VUV는 母가스의 압력이 높다든지, 산소가 포함되어 있으면 이러한 기체를 통과하지를 못하고 기체에서 강한 흡수가 일어난다.

PDP는 CRT와는 달리 상기한 바와 같이 가스방전에 의해 형성된 자외선에 의해 형광체가 여기 되는 Photo-luminescence를 이용하므로 PDP에서의 VUV의 파장과 세기는 패널에서 방출되는 빛의 휘도를 결정짓는 중요한 요소이다. 초기 PDP연구에서는 Hg을 이용하였으나 온도를 높여주어야 하는 문제점 때문에 실제 사용에는 부적합하였다.

여러 가지 가스 중에서 불활성 가스의 Resonance state 상태에서 방출되는 UV가 PDP에 가장 적합한 것으로 판명되었으며 Xe에서 방출되는 147nm, 152nmm, 173nm의 공명선과 분자선이 RGB용의 형광물질이 가장 좋은 효율을 내는 파장 영역과 겹친다.

그러나 불활성가스 중에서도 He과 Ne의 경우에는 resonanceI 에서 방출되는 빛의 파장이 100nm 이하의 짧은 파장을 갖기 때문에 형광체를 자극하여 가시광선을 내는 UV용으로 쓰기에는 부적합하다.

각 가스에 대한 물리적 특성을 표로 정리하여 나타내면 아래의 표 2와 같다.

	Ionizationenergies(eV)	Metastableenergies(eV)	Resonanace State	원자 반경(Å)	전자와의충돌반경(Å)
			energies(ev)			방출파장(nm)
사용가스	He	24.6	19.8/20.7	21.2	59	1.50	7.07
	Ne	21.6	16.6/16.7	16.7/16.8	74/73	1.59	7.94
	Ar	15.8	11.5/11.7	11.6/11.8	107/105	1.91	11.46
	Kr	14.0	9.9/10.5	10.0/10.6	125/117	2.01	12.69
	Xe	12.1	8.3/9.4	8.4/9.6	147/129	2.20	15.21
	Hg	10.4	4.7/5.4	4.9/6.7	253/185	1.41	6.25

발광되는 UV의 세기와 파장을 감안할 때 Xe가스가 적당한 것으로 보여지지만, PDP용 가스로 사용하기에는 구동전압이나 전극의 수명을 동시에 고려해야 되며 일반적으로 2원 내지는 3원 이상의 혼합가스를 사용하고 있다.

대표적인 경우가 He이나 Ne에 Xe가스를 첨가하는 것으로써 구동전압을 낮추고 UV효율을 좋게 할 수 있다. He이나 Ne을 주된 가스로 이용하는 것은 순수한 Xe가스에 비해서 이들 가스 내에서의 전자온도가 높아 Xe의 여기가 효율적인 점과 Xe과의 페닝효과를 이용하기 위한 것이다.

그 외에도 페닝효과에 의한 발광 극대화와 색순도 향상 등을 위해서 Ar이나 Kr과 같은 다른 불활성 가스와 혼합해서 사용하고 있다.

이와 같이 가스의 종류뿐만 아니라, 가스조성, 압력이 달라짐에 따라 방출되는 빛의 파장, 효율 등이 달라지며, 간접적으로 셀 구조나 구동회로가 이에 영향을 미치므로 최적의 방전 가스 결정은 셀 구조 및 구동회로와 복합적으로 선택되어야한다.

상기에서 설명한 PDP의 원리로부터 도출해낼 수 있는 이론적인 효율은 약 5lm/W라고 한다. 그러나 현재 제품화되고 있는 PDP의 효율은 약 2lm/W로 다른 디스플레이보다 낮은 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 형광체가 도포되어 있는 격벽의 모양을 계단형으로 하여 형광체의 도포면적을 증가시킬 뿐만 아니라 전면판으로 방출되는 형광체의 발광 휘도를 증가시킴으로써 가스 방전 표시 장치의 효율을 증가시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 격벽 모양과 형광체 도포를 달리한 가스 방전 표시장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 발광 원리.

도 2는 PDP의 대향형 전극구조.

도 3은 PDP의 면방전형 전극구조.

도 4는 PDP의 투과형 전극구조.

도 5는 PDP의 반사형 전극구조.

도 6은 Fujitsu 패널 전극 구조.

도 7은 DC형 PDP의 방전셀의 전극구조를 나타낸 단면도.

도 8은 AC형 PDP의 방전셀의 전극구조를 나타낸 단면도.

도 9는 형광체가 도포된 PDP 셀에서의 3차원 측정 결과.

도 10은 본 발명에 따른 AC형 PDP의 계단형 격벽 구조의 일 실시예.

도 11은 본 발명에 따른 AC형 PDP의 계단형 격벽 구조의 다른 실시예.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 전면기판 2 : 배면기판

3 : 양극전극 4 : 음극전극

5 : 격벽 6 : 형광체

7, 8 : 유지전극 9 : 어드레스 전극

10 : 유전체층 11 : Mgo보호막

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 있어서: 상기 불활성 가스가 충진되는 공간을 형성하는 격벽 구조를 계단형 격벽 구조로 형성하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징은, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 40개중 어느 하나로 하며, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 75㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 있어서: 그루브(groove) 형태의 격벽 구조에서 계단형-그루브 격벽 구조를 채용하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징은, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 75개중 어느 하나로 하며, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 145㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은, 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 있어서: 격벽과 배면판이 이루는 경사가 90 ∼ 140°인 격벽 구조에서 계단형 격벽 구조를 채용하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징은, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 75개중 어느 하나로 하며, 한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 145㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

기존의 AC-PDP의 구조의 경우 상기 언급한 바와 같이 광투과를 용이하게 하기 위해 유리로 이루어진 전면기판(1), 상기 전면기판(1) 상측 면에 가로 방향으로 일정간격을 갖도록 형성되어 방전전압을 유지시키기 위해 투명ITO전극(7) 및 Cr-Cu-Cr의 금속전극(8)으로 이루어진 유지전극(7)(8), 상기 유지전극(7)(8)을 포함한 전면기판(1) 전면에 형성되어 유지전극(7)(8)을 보호하기 위한 유전체층(10), 상기 유전층(10)을 보호하여 수명을 연장시키고 2차 전자방출효과를 향상시키며 방전특성을 변화를 줄여주기 위한 Mgo보호막(11), 배면기판(2), 상기 배면기판(2) 상부 전면에 상기 유지전극(7)(8)과 직교방향으로 일정간격을 갖도록 어드레스전극(9)을 위치시키고, 상기 어드레스전극(9) 위에 유전층을 형성한다.

또한 상기 전면기판(1)과 배면기판(2)간의 간격을 유지하고 각 셀간의 오방전을 방지하기 위하여 하측의 각 어드레스전극(9)을 사이에 두고 어드레스전극(9)과 평행하게 격벽(5)을 형성시키고 각각의 격벽(5) 사이에 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 형광체(6)를 도포한다.

이와 같이 상기 전면기판(1) 및 배면기판(2)의 제조가 완료되면 진공상태로 원하는 방전용 가스를 충진하기 위하여 상기 배면기판(2)에 배기홀을 형성하고 배면기판 뒷면에 방열판과 구동회로를 위치시키게끔 되어있다.

형광체가 도포되어 있는 PDP 셀에서 Blue 형광체에 대한 3차원 실험 결과 도 9에서 나타난 것과 같이 형광체가 도포되어 있는 격벽에서 검출된 빛의 세기가 형광체가 도포되어 있는 배면판보다 더 크다는 것을 알게되었다.

따라서 본 발명에서 제안한 구조에선 격벽(5)의 구조를 도 10과 도 11과 같이 계단형으로 하는 것이다. 격벽의 모양을 계단형으로 하면 형광체의 도포면적이 증가하고, 계단위에 도포된 형광체에서 발광되는 빛은 기존 격벽(5) 구조와 비교하여 전면판으로 방출되는 빛의 양이 현저하게 증가하여 PDP의 발광 휘도를 증가시킬수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기존의 PDP의 격벽 구조가 거의 수직으로 되어 있어 배면판에서 가까운 격벽에 도포되어 있는 형광체에서 발광하는 빛을 최대한 이용할 수가 없었던것에 비해 격벽의 모양을 계단형으로 하면 형광체의 도포면적이 증가하고, 계단위에 도포된 형광체에서 발광되는 빛을 기존 격벽 구조와 비교하여 전면판으로 최대한 많은 양을 방출할 수 있게끔 하여 PDP의 발광 휘도를 증가시키게 된다.

Claims (9)

1. 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 있어서:

   상기 불활성 가스가 충진되는 공간을 형성하는 격벽 구조를 계단형 격벽 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 40개중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
3. 제 1항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 75㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
4. 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는 가스 방전 표시장치에 있어서:

   그루브(groove) 형태의 격벽 구조에서 계단형-그루브 격벽 구조를 채용하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
5. 제 4항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 75개중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
6. 제 4항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 145㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
7. 소정의 이격 높이와 이격 폭을 가지는 격벽 구조로 소정크기의 충진 공간을 구비하고 해당 공간에 불활성 가스가 충진되어 있고, 상기 충진 공간내에 노출되어 있는 전극에 소정크기의 전압을 걸어주면, 해당 전극간에 발생되는 방전현상에 의해 상기 형광체가 여기 됨으로써 형광체가 발광하도록 하는 셀들로 구성되어 있는가스 방전 표시장치에 있어서:

   격벽과 배면판이 이루는 경사가 90 ∼ 140°인 격벽 구조에서 계단형 격벽 구조를 채용하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
8. 제 7항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 계단의 개수를 1 내지 75개중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.
9. 제 7항에 있어서,

   한 셀(cell)을 구성하는 두 개의 격벽중 하나의 격벽에 형성되는 각각의 계단 폭을 2 내지 145㎛중 어느 하나의 크기로 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 표시장치.