KR20040006573A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방전효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 격벽과, 격벽과 평행하게 하부기판 상에 형성되는 어드레스전극과, 어드레스전극과 교차하는 제1 전극과, 제1 전극하부에 제1 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 좁은 역사다리꼴 형태의 제2 전극으로 이루어진 주사유지전극과, 어드레스전극과 교차하는 제3 전극과, 제3 전극하부에 상기 제3 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 넓은 사다리꼴 형태의 제4 전극으로 이루어진 공통유지전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 방전효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근들어, 평판 디스플레이 장치로서 대형패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, "PDP"라 한다)이 주목받고 있다. PDP는 통상 디지털 비디오데이터에 따라 화소들 각각의 방전기간을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 교류형 PDP가 대표적이다.
도 1은 통상적으로 교류형 PDP에 매트릭스 형태로 배열되어진 셀 구조를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 PDP의 평면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, PDP 셀은 상부기판(10) 상에 순차적으로 형성된유지전극쌍(14, 16), 상부 유전체층(18) 및 보호막(20)을 가지는 상판과, 하부기판(12) 상에 순차적으로 형성된 어드레스전극(22), 하부 유전체층(24), 격벽(26) 및 형광체층(28)을 가지는 하판을 구비한다. 상부기판(10)과 하부기판(12)은 격벽(26)에 의해 평행하게 이격된다. 유지전극쌍(14, 16) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 상대적으로 넓은 폭을 가지며 90% 이상의 광투과율이 좋은 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(14A, 16A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지는 버스전극(14B, 16B)으로 이루어진다. 여기서, 투명전극물질(ITO)은 저항값이 크므로 전력을 효율적으로 전달하지 못한다. 따라서, 투명전극(14A, 16A) 상에 도전성이 좋은 물질, 예를 들면 은(Ag)나 구리(Cu)로 이루어진 버스전극(14B, 16B)을 형성시킴으로써 투명전극(14A, 16A)의 저항성분을 보상한다. 이러한 유지전극쌍(14, 16)은 주사유지전극 및 공통유지전극으로 구성된다. 주사유지전극(14)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 공통유지전극(16)에는 유지신호가 주로 공급된다. 상부 유전체층(18)과 하부 유전체층(24)에는 전하가 축적된다. 보호막(20)은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(18)의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(20)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(22)은 유지전극쌍(14, 16)과 교차하게 형성된다. 이 어드레스전극(22)에는 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다. 격벽(26)은 어드레스전극(22)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(28)은 하부 유전체층(24) 및격벽(26)의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입되어진다.
이러한 PDP 셀은 어드레스전극(22)과 주사유지전극(14) 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(14, 16) 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(28)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 셀들을 가지는 PDP는 화상을 표시하게 된다. 이 경우, PDP는 비디오데이터에 따라 셀의 방전유지기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(Gray Scale)를 구현하게 된다.
이와 같이 종래 PDP에서는 유지전극쌍(14,16) 사이에서 방전이 시작되어 유지전극쌍(14,16) 전체로 방전이 확대된다. 이 경우, 격벽(26) 부근에서의 오방전이 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 격벽 부근에서 투명전극이 형성되지 않는 PDP가 제시되었다.
도 3에 도시된 PDP의 유지전극쌍(14,16)은 어드레스전극과 교차하는 방향으로 형성되는 스트라입형태의 버스전극(14B,16B)과, 버스전극(14B,16B)에 비해 상대적으로 넓은 폭을 가지며 T자 형태로 형성되는 투명전극(14A,16A)을 구비한다.
이와 같이 도 3에 도시된 투명전극(14A,16A)은 격벽(26) 부근에는 형성되지 않으므로 방전전류량을 감소시키고 격벽(26) 부근에서의 오방전을 방지할 수 잇다. 그러나, 투명전극(14A,16A)의 면적이 줄어들면서 방전전압이 높아지기 때문에 구동전압마진이 줄어들어 방전효율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 방전셀의 중심부에 대응되는 영역의 투명전극의 면적을 줄이고 버스전극쪽의 투명전극의 면적을 넓힌 PDP가 제시되었다.
주사유지전극(14)과 공통유지전극(16) 각각은 제1 및 제2 투명전극(14A,16A)과 제1 및 제2 버스전극(14B,16B)으로 이루어진다. 제1 및 2 투명전극(14A,16A)은 제1 전극패턴(30A,32A)과, 제1 전극패턴(30A,32A)과 접속되는 제2 전극패턴(30B,32B)으로 형성된다. 제1 전극패턴(30A,32A)은 제1 및 제2 투명전극(14A,16A)과 대면되는 면이 넓도록 제1 및 제2 버스전극(14B,16B)과 평행한 방향으로 상대적으로 길게 신장되어 형성된다. 즉, 제2 전극패턴(30B,32B)은 제1 전극패턴(30A,32B)에서 제2 버스전극(14B,16B)쪽으로 갈수록 면적이 넓게 형성된다.
이 경우 마주보는 제1 및 제2 투명전극(14A,16A) 사이에서의 방전을 일으키는 하전입자들이 제1 및 제2 버스전극(14B,16B)쪽으로 이동하면서 방전면적이 넓어져서 방전효율은 향상된다. 그러나, 제1 및 제2 버스전극(14B,16B)쪽의 제1 및 제2 투명전극(14A,16A)의 면적이 넓어 격벽(26) 부근에서의 오방전이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 3은 종래의 'T'자형 투명전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 4는 종래 사다리꼴 형태의 투명전극을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도.
도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형을 나타내는 파형도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판12 : 하부기판
14,74 : 주사유지전극16,76 : 공통유지전극
18 : 상부 유전체층20 : 보호막
22,72 : 어드레스전극24 : 하부 유전체층
26,86 : 격벽28 : 형광체층
80A,80B : 전극패턴
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 격벽과, 격벽과 평행하게 하부기판 상에 형성되는 어드레스전극과, 어드레스전극과 교차하는 제1 전극과, 제1 전극하부에 제1 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 좁은 역사다리꼴 형태의 제2 전극으로 이루어진 주사유지전극과, 어드레스전극과 교차하는 제3 전극과, 제3 전극하부에 상기 제3 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 넓은 사다리꼴 형태의 제4 전극으로 이루어진 공통유지전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4 전극은 주사유지전극의 제3 전극과 대면되는 영역에 대면부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제3 전극은 투명전도성물질로 형성되며, 제2 및 제4 전극은 불투명금속물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부기판 상에는 주사유지전극과 공통유지전극을 덮도록 형성되는 상부유전체층과, 상부유전체층 상에 형성되는 보호막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부기판 상에는 어드레스전극을 덮도록 형성되는 하부유전체층과, 격벽과 하부유전체층 상에 형성되는 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP는 상부기판(도시하지 않음) 상에 순차적으로 형성된 유지전극쌍(74,76), 상부 유전체층(도시하지 않음) 및 보호막(도시하지 않음)을 가지는 상판과, 하부기판(도시하지 않음) 상에 순차적으로 형성된 어드레스전극(72), 하부 유전체층(도시하지 않음), 격벽(86) 및 형광체층(도시하지 않음)을 가지는 하판을 구비한다. 상부기판과 하부기판은 격벽(86)에 의해 평행하게 이격된다.
유지전극쌍(74,76)이 형성된 상부기판 상에는 상부 유전체층과 보호막이 적층된다. 상부 유전체층과 하부 유전체층에는 전하가 축적된다. 보호막은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
격벽(86)은 어드레스전극(72)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층은 하부 유전체층 및 격벽(86)의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발하게 된다. 그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입된다.
어드레스전극(72)은 유지전극쌍(74,76)과 교차하도록 형성된다. 어드레스방전시 주사유지전극(74)에 주사펄스가 공급되고, 이에 동기된 어드레스전극(72)에 데이터펄스가 인가됨으로써 주사/유지전극(74)과 어드레스전극(72) 간에 어드레스방전이 일어나 상/하부 유전체층 상에 벽전하가 형성된다.
어드레스방전에 의해 선택된 셀들에서는 유지전극쌍(74,76) 간에 유지방전이 일어나게 된다. 이때, 방전공간에서는 방전가스가 여기된 후 천이되는 과정에서 자외선이 발생한다. 발생된 자외선은 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시키고, 이로써 PDP 화상이 구현된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 유지전극쌍(74,76) 각각은 제1 및 제2 투명전극(74A,76A)과, 제1 및 제2 버스전극(74B,76B)으로 이루어진다. 제1 및 제2 투명전극(74A,76A)은 90% 이상의 광투과율이 좋은 투명전극물질(ITO)로 이루어지며, 제1 및 제2 버스전극은 (74B,76B)은 투명전극(74A,76A)이 저항값이 커 전력을 효율적으로 전달하지 못하므로 도전성이 좋은 물질, 예를 들면 은(Ag)나 구리(Cu)로 이루어져 투명전극(74A,76A)의 저항성분을 보상한다.
이러한 투명전극(74A,76A)과 버스전극(74B,76B)으로 이루어지는 유지전극쌍(74,76)은 주사유지전극 및 공통유지전극으로 구성된다. 주사유지전극(74)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 방전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 공통유지전극(76)에는 유지신호가 주로 공급된다.
주사유지전극(74)은 제1 투명전극(74A)과 제1 버스전극(74B)으로 이루어진다. 제1 버스전극(74B)은 제1 투명전극(74A) 상에 어드레스전극(72)과 교차되는 방향으로 형성된다. 제1 투명전극(74A)은 제1 버스전극(74B) 하부와 대응되는 면의 길이가 짧고 제2 투명전극(76A)과 대면되는 면의 길이가 긴 역사다리꼴 형태로 형성된다.
공통유지전극(76)은 제2 투명전극(76A)과 제2 버스전극(76B)으로 이루어진다. 제2 버스전극(76B)은 제2 투명전극(76A) 상에 어드레스전극(72)과 교차되는 방향으로 형성된다. 제2 투명전극(76A)은 제2 버스전극(76B) 하부와 대응되는 면의 길이가 길고 제1 투명전극(74A)과 대면되는 면의 길이가 짧은 사다리꼴형태로 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 주사/유지전극(74)의 제1 투명전극(74A)을 역사다리꼴 형태로 형성함으로써 제1 버스전극(74B)과 연결되는 제1 투명전극(74A)의 폭을 좁게 형성된다. 이에 따라, 격벽(86) 부근에 생성되는 벽전하의 양을 줄일 수 있어 선택되지 않은 셀들과의 오방전을 방지할 수 있다. 또한, 제2 투명전극(76A)을 제2 버스전극(76B)쪽으로 갈수록 제2 투명전극(76A)의 길이 또는/및 폭을 넓게 형성함으로써 방전경로가 상대적으로 길게 형성됨으로써 방전효율이 향상된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 도 5에 도시된 PDP와 비교하여 공통유지전극이 다른 형상으로 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP의 주사유지전극(74)은 제1 투명전극(74A)과 제1 버스전극(74B)으로 이루어진다. 제1 버스전극(74B)은 제1 투명전극(74A)상에 어드레스전극(72)과 교차되는 방향으로 형성된다. 제1 투명전극(74A)은 제1 버스전극(74B) 하부와 대응되는 면의 길이가 짧고 제2 투명전극(76A)과 대면되는 면의 길이가 긴 역사다리꼴 형태로 형성된다.
공통유지전극(76)은 제2 투명전극(76A)과 제2 버스전극(76B)으로 이루어진다. 제2 버스전극(76B)은 제2 투명전극(76A) 상에 어드레스전극(72)과 교차되는 방향으로 형성된다. 제2 투명전극(76A)은 제1 투명전극(74A)과 대면되는 제1 전극패턴(80A)과, 제1 전극패턴(80A)과 접속되는 제2 전극패턴(80B)으로 형성된다. 제1 전극패턴(80A)은 제1 투명전극(74A)과 대면되는 면이 넓도록 상기 제2 버스전극(76B)과 평행한 방향으로 상대적으로 길게 신장되어 형성된다. 제2 전극패턴(80B)은 제1 전극패턴(80A)과 접속되는 면적은 상대적으로 좁으며, 제2 버스전극(76B)과 대응되는 면적은 상대적으로 넓게 형성된다. 즉, 제2 전극패턴(80B)은 제1 전극패턴(80A)에서 제2 버스전극(76B)쪽으로 갈수록 면적이 넓게 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 주사/유지전극(74)의 제1 버스전극(74B)과 연결되는 제1 투명전극(74A)의 폭을 좁게 형성함으로써 격벽(86) 부근에 생성되는 벽전하의 양을 줄일 수 있어 선택되지 않은 셀들과의 오방전을 방지할 수 있다. 또한, 제2 투명전극(76A)을 제2 버스전극(76B)쪽으로 갈수록 제2 투명전극(76A)의 길이 또는/및 폭을 넓게 형성함으로써 방전경로가 상대적으로 길어져 방전효율이 향상된다.
도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 PDP의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 7을 참조하면, 각 서브필드는 전화면의 셀들을 초기화시키기 위한 초기화기간, 방전셀을 선택하기위한 어드레스기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인기간으로 나뉘어진다.
초기화기간에는 모든 주사유지전극들(Y)에 상승 램프파형(Ramp-up)이 동시에 인가된다. 상승 램프파형(Ramp-up)에 의해 전화면의 셀들 내에는 미약한 방전이 일어나게 되어 셀들 내에 벽전하가 생성된다. 주사유지전극(Y)에는 음의 벽전하가 생성되고 공통유지전극(Z)에는 양의 벽전하가 생성된다. 상승 램프파형(Ramp-up)이 공급된 후, 주사유지전극들(Y)에는 하강 램프파형(Ramp-down)이 동시에 인가된다. 하강 램프파형(Ramp-down)은 셀들 내에 미약한 소거방전을 일으킴으로써 전화면의 셀들 내에 어드레스방전에 필요한 벽전하를 균일하게 잔류시키게 된다. 즉, 공통유지전극(Z)에는 음의 벽전하가 쌓이게 됨으로써 음의 벽전하량이 약간 감소하게 된다.
어드레스기간에는 부극성 스캔펄스(Scan)가 주사유지전극들(Y)에 순차적으로 인가됨과 동시에 어드레스전극들(X)에 정극성의 데이터펄스(data)가 인가된다. 이 스캔펄스(Scan)와 데이터펄스(data)가 인가되는 셀 내에는 어드레스 방전이 발생된다. 어드레스방전에 의해 선택된 셀들 내에는 주사유지전극(Y) 상에 형성되는 제1 버스전극(74B)쪽으로 벽전하가 생성된다. 이 때, 주사유지전극(Y)의 제1 버스전극(74B)과 연결되는 제1 투명전극(74A)의 폭을 좁게 형성함으로써 제1 버스전극(74B)쪽에 생성되는 벽전하의 양을 줄일 수 있어 선택되지 않은 셀들과의 오방전을 방지할 수 있다.
공통서스테인전극(Z)에는 셋다운기간과 어드레스기간 동안에 정극성의 직류전압(zdc)이 공급된다.
서스테인기간에는 주사유지전극들(Y)과 공통유지전극들(Z)에 교번적으로 제1 및 제2 유지펄스(Sus1,Sus2)가 인가된다. 어드레스방전에 의해 선택된 셀은 셀 내의 벽전압과 유지펄스(Sus1,Sus2)가 더해지면서 매 유지펄스(Sus1,Sus2)가 인가될 때마다 주사유지전극(Y)과 공통유지전극(Z)사이에 면방전형태로 서스테인방전이 일어나게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 주사/유지전극의 제1 버스전극과 연결되는 제1 투명전극의 폭을 좁게 형성한다. 이에 따라, 격벽 부근에 생성되는 벽전하의 양을 줄일 수 있어 선택되지 않은 셀들과의 오방전을 방지할 수 있다. 또한, 공통유지전극의 제2 투명전극을 제2 버스전극쪽으로 갈수록 제2 투명전극의 길이 또는/및 폭을 넓게 형성함으로써 방전경로가 상대적으로 길어져 방전효율이 향상된다.
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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 격벽과,
    상기 격벽과 평행하게 상기 하부기판 상에 형성되는 어드레스전극과,
    상기 어드레스전극과 교차하는 제1 전극과, 상기 제1 전극하부에 상기 제1 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 좁은 역사다리꼴 형태의 제2 전극으로 이루어진 주사유지전극과,
    상기 어드레스전극과 교차하는 제3 전극과, 상기 제3 전극하부에 상기 제3 전극과 대응되는 부분이 상대적으로 넓은 사다리꼴 형태의 제4 전극으로 이루어진 공통유지전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 전극은 상기 주사유지전극의 제3 전극과 대면되는 영역에 대면부를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 전극은 투명전도성물질로 형성되며, 제2 및 제4 전극은 불투명금속물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부기판 상에는
    상기 주사유지전극과 공통유지전극을 덮도록 형성되는 상부유전체층과,
    상기 상부유전체층 상에 형성되는 보호막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부기판 상에는
    상기 어드레스전극을 덮도록 형성되는 하부유전체층과,
    상기 격벽과 하부유전체층 상에 형성되는 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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