KR20050104269A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20050104269A
KR20050104269A KR1020040029649A KR20040029649A KR20050104269A KR 20050104269 A KR20050104269 A KR 20050104269A KR 1020040029649 A KR1020040029649 A KR 1020040029649A KR 20040029649 A KR20040029649 A KR 20040029649A KR 20050104269 A KR20050104269 A KR 20050104269A
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plasma display
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김우태
강경두
김세종
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 개구율 및 투과율을 획기적으로 향상시키고, 방전면을 대폭적으로 확대하고, 발광효율을 획기적으로 개선하며, 방전영역이 확대되고 전 방전영역에서 고르게 방전될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 3개의 서브픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 플라즈마 디스플레이 패널은, 투명한 전면기판, 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판, 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽, 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치된 전방방전전극들, 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치되고, 전방방전전극으로부터 이격된 후방방전전극들, 방전셀 내에 배치된 형광체층 및 방전셀 내에 있는 방전가스를 구비하고, 하나의 서브픽셀은 적어도 두 개의 방전셀을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
본 발명은 가스 방전을 이용하여 문자나 이미지를 표현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전이 발생하는 면이 확대된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광 시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 방전전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및 혼합형(Hybrid)형으로 분류되고, 방전구조에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 분류된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전체층으로 감싸지고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지므로, 전극의 손상이 심하게 되는 문제점이 있었기 때문에, 최근에는 교류형, 특히 3전극 면방전 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 일반적으로 채용되어 왔다.
이러한 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한 종래의 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(10)에는 도 1에 나타난 바와 같이, 전면기판(20)과 배면기판(30)을 구비한다.
배면기판(30)에는 어드레스방전을 발생시키는 어드레스전극(33)과, 상기 어드레스전극을 매립한 배면유전체층(35)과, 방전셀을 구획한 격벽(37)과, 상기 격벽의 양측 및 상기 격벽이 형성되지 않은 배면기판에 도포된 형광체층(39)이 형성된다.
상기 배면기판과 이격, 대향되도록 배치된 전면기판(20)에는, 유지방전을 발생시키는 X, Y전극(22, 23)과, 상기 X, Y전극(22, 23)들을 매립한 전면유전체층(25)과, 보호막(29)이 구비된다.
그런데, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 방전공간의 형광체층(39)에서 발광된 가시광선이 통과하는 전면기판(20)에, 투명X전극(22a)과 상기 투명X전극의 일측에 배치된 버스X전극(22b)을 통상 구비한 X전극(22)과, 투명Y전극(23a)과 상기 투명Y전극(23a)의 일측에 배치된 버스Y전극(23b)을 통상 구비한 Y전극(23)과, 상기 X, Y전극 상에 순차적으로 형성된 전면유전체층(25)과, 보호막(29)이 존재하고 있다. 이러한 요소들로 인하여 가시광선의 투과율이 60% 정도로 되는 중대한 문제점을 갖고 있다.
또한, 종래의 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(10)에서는 방전을 일으키는 전극이 방전공간의 상면, 즉 가시광선이 통과하는 전면기판(20)의 내측면에 형성된다. 이로 인하여 방전이 전면기판의 내측면에서 발생하여 확산되므로, 발광효율이 낮게 된다는 본질적인 문제점을 갖고 있다.
나아가, 종래의 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(10)에서는, 장시간 사용할 경우 전계에 의해 방전가스의 하전 입자가 형광체에 이온 스퍼터링(ion sputtering)을 일으킴으로써 영구잔상을 야기하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 포함하여 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 여러 문제점들을 획기적으로 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널과는 다른 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이밖에 본 발명은 이하의 목적들을 포함하는 여러 목적들을 갖는다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 도저히 달성할 수 없었던 개구율 및 투과율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방전면을 대폭적으로 확대함으로써 방전영역을 획기적으로 확대시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방전에 의한 플라즈마를 방전공간의 소정 부분, 예컨대 중앙부에 집중시킴으로써 플라즈마의 공간전하를 효율적으로 이용할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발광효율을 획기적으로 개선한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 영구잔상 현상을 획기적으로 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방전영역이 확대되고, 전 방전영역에서 고르게 방전될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방전응답속도가 빠르고 고속 구동이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:
적어도 3개의 서브픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
상기 플라즈마 디스플레이 패널은:
투명한 전면기판;
상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;
상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽;
상기 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치된 전방방전전극들;
상기 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치되고, 상기 전방방전전극으로부터 이격된 후방방전전극들;
상기 방전셀 내에 배치된 형광체층; 및
상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하고,
하나의 서브픽셀은 적어도 두 개의 방전셀을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 하나의 서브픽셀은 두 개의 방전셀을 구비한 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 전방방전전극 및 후방방전전극 각각은 일렬(一列)의 방전셀들을 따라 연장된 사다리 형상을 가질 수 있는데, 이 경우에는 하나의 서브픽셀을 구동하는 전방방전전극들은 동일한 단자에 연결되고, 하나의 서브픽셀을 구동하는 후방방전전극들은 다른 동일한 단자에 연결되는 것이 바람직하다.
한편, 하나의 서브픽셀을 구동하는 전방방전전극과 후방방전전극 각각은 다열(多列)의 방전셀들을 따라 연장된 다중 사다리 형상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 전방방전전극들은 일 방향으로 연장되고, 상기 후방방전전극들은 상기 전방방전전극과 교차하도록 연장될 수 있다.
이와 달리 상기 전방방전전극들 및 후방방전전극들은 일 방향으로 연장되고, 상기 전방방전전극 및 후방방전전극과 교차하도록 연장된 어드레스전극들을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 어드레스전극은 배면기판과 형광체층 사이에 배치되고, 상기 형광체층과 어드레스전극 사이에는 유전체층이 배치된 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1격벽과 함께 방전셀을 한정하는 제2격벽을 더 구비하고, 상기 형광체층은 제2격벽과 동일한 레벨에 배치된 것이 바람직하다.
여기서, 적어도 상기 제1격벽의 측면은 보호막에 의하여 덮인 것이 바람직하다.
이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 관하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전면기판(120)과, 전방방전전극(122)과, 후방방전전극(123)과, 배면기판(130)과, 제1격벽(127)과, 형광체층(139), 및 방전가스(미도시)를 구비한다.
가시광선이 통과하여 화상이 투영되도록 투명한 전면기판(120)은 배면기판(130)과 평행하게 배치된다. 상기 전면기판과 배면기판 사이에는 제1격벽(127)이 형성된다. 상기 제1격벽(127)은 비방전부에 배치되어 방전셀(C)을 구획한다. 상기 제1격벽 내에는 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123)이 방전셀을 둘러싸도록 형성된다.
여기서, 하나의 픽셀(pixel)은 3개 이상, 통상은 3개의 서브 픽셀(SP)로 이루어진다. 즉, 하나의 픽셀은 적색의 가시광선을 패널 외부로 배출하는 적색 발광 서브픽셀, 녹색의 가시광선을 패널 외부로 배출하는 적색 발광 서브픽셀 및 청색의 가시광선을 패널 외부로 배출하는 청색 발광 서브픽셀로 이루어진다.
본 발명은 두 개 이상의 방전셀(C)이 하나의 서브픽셀을 이룬다. 따라서, 방전셀(C)을 한정하는 제1격벽(127)이 하나의 서브픽셀을 관통하도록 적어도 하나 이상 형성되며, 그 제1격벽 내에 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)이 형성된다.
본 실시예에 있어서 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123)은 방전셀(C)의 상측을 둘러싸도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 방전셀의 상측이란, 제2격벽(137) 상에 형성된 형광체층(139)보다 높이 있는 부분을 의미한다.
상기 제1격벽(127)은 인접하는 방전셀(C)들을 구획하는 동시에, 유전체로 형성되어 유지방전시 후방방전전극(123)과 전방방전전극(122)이 직접 통전되는 것을 방지하고, 하전 입자가 상기 전극들(122, 123)에 직접 충돌하여 이들을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자를 유도하여 벽전하를 축적하는 기능을 한다.
상기 제1격벽(127)과 배면기판(130) 사이에는 제2격벽(137)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2격벽(137)은 제1격벽(127)과 배면기판(130) 사이에 배치되며, 제1격벽과 함께 방전셀을 한정하며, 방전셀(C)들 간에 오방전이 일어나는 것을 방지한다. 제1격벽과 제2격벽은 일체로 형성될 수도 있다.
도 2에는 제2격벽(137)이 방전셀들을 매트릭스 형태로 구획하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 벌집 형태와 같은 다른 형태로 구획할 수도 있다. 또한, 도 2에는 상기 제2격벽(137)에 의하여 한정되는 방전셀(C)의 횡단면이 사각형인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다.
상기 방전셀에는 형광체층(139)이 형성된다. 특히, 플라즈마 디스플레이 패널에 제2격벽이 구비된다면, 상기 제2격벽(137)에 의하여 한정되는 공간 내에는 형광체층(139)이 배치된다. 상기 방전셀 내에는 방전가스(미도시)가 존재한다.
상기 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123)은 상호 교차하게 배치될 수 있다. 즉, 전방방전전극(122)은 일 방향의 방전셀(C)들을 따라서 연장되고, 상기 후방방전전극(123)은 상기 방전셀들의 일 방향에 교차하는 다른 일 방향의 방전셀들을 따라서 연장될 수 있다. 이 경우에는, 상기 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123) 중 하나는 어드레스방전을 일으키는 어드레스전극 역할 및 유지방전을 일으키는 유지전극 역할을 동시에 할 수 있다.
이와 달리 상기 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123)이 서로 평행하게 일 방향으로 연장되고, 상기 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)과 교차하는 방향으로 어드레스전극(133)들이 연장될 수 있다.
이 경우에는, 상기 후방방전전극(123)과 전방방전전극(122)은 유지방전을 위한 전극들로서, 이 전극들 사이에서 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 유지방전이 일어난다. 상기 후방방전전극(123)과 전방방전전극(122)은, 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 도전성 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)이 어드레스전극과 교차하도록 연장되었다는 것은, 어드레스전극이 통과(pass)하는 방전셀(C)의 열과, 전방방전전극 및 후방방전전극이 통과하는 방전셀(C)의 열이 교차한다는 의미이다. 또한 전방방전전극(122)이 상기 후방방전전극(123)과 평행하게 연장되었다는 것은, 전방방전전극이 후방방전전극과 일정한 간격을 두고 함께 배치된다는 의미이다.
상기 어드레스전극(133)들은 상기 후방방전전극(123)과 전방방전전극(122) 간의 유지방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 유지방전이 개시되는 유지방전 개시전압을 낮추는 역할을 한다. 이 경우에는 상기 어드레스전극(133)들이 배면기판(130)과 형광체층(139) 사이에 배치되고, 상기 어드레스전극(133)들과 형광체층(139) 사이에는 유전체층(135)이 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 후방방전전극(123)이 Y전극의 기능을 하고, 전방방전전극(122)이 X전극의 기능을 한다고 가능하면, 어드레스방전이란 후방방전전극(123)과 어드레스전극(133)간에 일어나는 방전으로서, 어드레스방전이 종료되면 후방방전전극(123) 측에 양이온이 축적되고 전방방전전극(122) 측에 전자가 축적되며, 이로써 후방방전전극과 전방방전전극간의 유지방전이 보다 용이하게 된다.
상기 배면기판(130)은 어드레스전극(133)들, 유전체층(135) 등을 지지하며, 통상적으로는 유리를 주성분으로 하는 재료로 제조된다.
도 2에서는 후방방전전극(123)과 전방방전전극(122)이 각각 하나의 전극으로써 형성되어 있으나, 이와 달리 후방방전전극과 전방방전전극이 각각 둘 이상의 부전극들을 구비할 수도 있다.
상기 유전체층(135)은 방전 시, 양이온 또는 전자가 어드레스전극(133)에 충돌하여 어드레스전극을 손상시키는 것을 방지하면서도 전하를 유도할 수 있는 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 있다.
상기 제1격벽(127)은 보호막(129)에 의하여 덮여 있는 것이 바람직하다. 상기 보호막(129)은 필수적인 구성요소는 아니지만, 하전 입자가 제1격벽(127)에 충돌하여 제1격벽을 손상시키는 것을 방지하며, 방전 시 2차 전자를 많이 방출하는 기능을 하므로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1격벽과 함께 방전셀을 한정하는 제2격벽을 더 구비할 경우에는, 상기 형광체층(139)은 제2격벽(137)과 동일한 레벨에 배치된 것이 바람직하다. 즉, 제1격벽은 유전체로 이루어져서 유지방전이 쉽게 발생되고, 우수한 메모리 특성이 발휘되도록 하고, 상기 제1격벽(127)의 하측에 형성된 제2격벽(137)에 형광체층(139)이 형성되어 가시광선이 넓은 영역에서 발생되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 형광체층(139)은 상기 유지방전에 의하여 발산된 자외선을 받아 가시광선을 방출하는 성분을 포함하는데, 적색 발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색 발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색 발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다.
상기 방전셀 내에 충전되는 방전가스는 Xe-Ne, Xe-He, Xe-Ne-He 등의 페닝 혼합가스(penning mixture)를 사용하고 있다. Xe를 주 방전가스로 이용하는 이유는, 상기 Xe가 화학적으로 안정된 휘 가스(inert gas)이기 때문에 방전으로 인하여 해리되지 않고, 원자 번호가 크기 때문에 여기전압이 저하되고 발광하는 빛의 파장이 길게 되기 때문이다.
He이나 Ne을 버퍼가스로 이용하는 이유는, Xe로 인한 패닝 효과에 의한 전압감소 효과 및 고압력화에 의한 스퍼터링(sputtering)효과가 저감되기 때문이다.
통상 하나의 픽셀의 가로길이(W)와 세로길이(L)의 비인 종횡비(縱橫比)는 대략 1:1이다. 따라서 하나의 픽셀이 적, 녹, 청색 발광 서브픽셀인 3개의 서브픽셀로 이루어진다면, 하나의 서브픽셀의 가로길이(Wc)와 세로길이(Lc)의 비인 종횡비는 3:1이다.
이로 인하여, 도 5a에 도시된 바와 같이 하나의 방전셀(C)이 하나의 서브픽셀(SP)을 이룰 경우에는 방전셀 단부(Ce)에 비하여 방전셀 중앙부(Cc)의 영역이 커지게 된다. 전방방전전극(122') 및 후방방전전극(123')은 상기 방전셀을 한정하는 제1격벽(127) 내에 배치되고, 상기 방전셀 단부(Ce)에는 상기 전극들이 모서리를 형성하게 된다.
이로 인하여 방전전압이 낮은 경우에는 방전이 방전셀의 단부(Ce)에 집중된다는 문제점이 있고, 방전전압이 높은 경우에는 상기 방전셀 단부(Ce)에서 유전체가 파손된다는 문제점이 발생하게 되어서, 결과적으로 이상 방전이 발생하게 되고, 방전영역이 확대되기 쉽지 않게 된다.
따라서, 본 발명에서는 도 5b에 도시된 바와 같이, 하나의 서브픽셀(SP)이 적어도 두 개의 방전셀(C)을 구비한다. 이 경우 더욱 바람직하게는 하나의 서브픽셀(SP)이 두 개의 방전셀(C)을 구비한다.
즉, 하나의 서브픽셀의 가로길이(W)와 세로길이(L)의 비인 종횡비가 대략 3:1이므로, 일 서브픽셀(SP)이 두 개의 방전셀(C)로 이루어진다면, 하나의 방전셀의 가로길이(Wc)와 세로길이(Lc)의 비인 종횡비는 대략 1:1.2가 된다. 이 경우 하나의 서브픽셀을 구비하는 방전셀들 사이에 형성된 제1격벽은 상기 방전셀에서 제외된다.
상기 구조를 가진 방전셀에서는, 방전전압의 높낮이에 관계없이 방전되지 않는 부분이 없게 되어서 고르게 방전된다는 장점이 있다.
이 경우, 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123) 각각은, 도 6에 도시된 바와 같이 일렬(一列)의 방전셀들을 따라 연장된 일렬의 사다리 형상을 가질 수 있다. 즉, 하나의 서브픽셀(SP)에서, 전방방전전극(122)들이 일렬로 연장된 방전셀(C)마다 분리되어서 연장될 수 있다. 이와 함께, 하나의 후방방전전극(123)들이 방전셀마다 분리되어서 연장될 수 있다.
그런데, 상기 하나의 서브픽셀(SP)에서는 동일한 시기에 동일한 방전 및 발광이 행하여져야 한다. 따라서, 하나의 서브픽셀(SP)을 구동하며, 서로 분리되어서 연장된 전방방전전극(122)들은 동일한 단자(122a)에 연결되는 하나의 전방방전전극군(122G)을 이루어서 하나의 서브픽셀을 구동한다.
이와 동일한 구조로 후방방전전극(123)들도, 하나의 서브픽셀마다 동일한 단자(123a)를 가지는 복수의 후방방전전극들로 구성된 후방방전전극군(123G)들로 이루어서 하나의 서브픽셀을 구동하게 된다.
이 경우, 이웃하는 서브픽셀간을 구획하는 제1격벽 내의 전방방전전극들 각각 및 후방방전전극들 각각도 또한 분리되어 형성된다. 이와 더불어 하나의 서브픽셀(SP)에 구비된 복수의 방전셀간을 구획하는 제1격벽(127) 내에는 전방방전전극(122)들 및 후방방전전극(123)들이 분리되도록 배치된다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 서브픽셀내의 복수의 방전셀들간을 구획하는 제1격벽(127)은, 그 두께(K)가 이웃하는 서브픽셀들간을 구획하는 제1격벽과 큰 차이가 나지 않는다. 이로 인하여 하나의 서브픽셀에서의 방전영역이, 상기 서브픽셀에 구비된 방전셀간을 구획하는 제1격벽에 의하여 감소할 수 있다.
따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)이 각각 하나의 서브픽셀(SP)마다 하나로 연결되어서 형성될 수도 있다. 즉, 하나의 서브픽셀(SP)을 구동하는 전방방전전극(122)과 후방방전전극(123) 각각은 다열(多列)의 방전셀(C)들을 따라 연장된 다중 사다리 형상을 갖도록 형성될 수 있는데, 이 경우가 하나의 서브픽셀(SP)에서 방전영역을 크게 할 수 있어서 더욱 바람직하다.
즉, 하나의 서브픽셀(SP)에 구비된 복수의 방전셀간을 구획하는 제1격벽(127) 내에 형성된 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)이 각각 하나로 형성된다. 따라서 하나의 서브픽셀(SP)에 구비된 복수의 방전셀간을 구획하는 제1격벽(127)의 두께(K)가 작아지게 됨으로써, 상기 제1격벽을 경계로 하는 방전셀들이 커지게 됨으로써, 하나의 서브픽셀에서 방전영역이 커지게 된다.
여기서 다중 사다리 형상이란, 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 방전셀에 대응하는 하나의 사다리 형상의 방전전극과, 이와 이웃하는 방전셀에 대응하는 하나의 사다리 형상의 방전전극이 서로 겹쳐져서 연결되는 형상이 연속되는 것을 의미한다.
한편, 상기 전면기판(120)은 유리와 같이 광투과성이 좋은 재료로 제조된다. 상기 전면기판(120)의 방전셀(C)에는, 도 1에 도시된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판에 존재하던 ITO(indium tin oxide)막으로 형성된 투명X전극(22a)과 투명Y전극(23a), 금속으로 형성된 버스X전극(22b)과 버스Y전극(23b), 상기 전극들(22a, 22b, 23a, 23b)을 덮는 전면유전체층(27), 및 보호막(29)이 존재하지 않게 되어서 가시광선의 전방 투과율이 종래의 60%에서 90% 정도까지로 현저하게 향상된다. 따라서 종래 수준의 휘도로 화상을 구현한다면, 상기 전극들(122, 123)을 상대적으로 낮은 전압으로 구동하게 되고, 따라서 발광효율이 향상된다.
이 경우, X전극 및 Y전극의 역할을 각각 하는 전방방전전극(122) 및 후방방전전극(123)이 가시광선이 투과하는 전면기판(120)에 배치되어 있지 않고 방전공간의 측면에 배치되어 있으므로, 방전전극으로서 저항이 큰 투명전극을 사용할 필요가 없이 저항이 낮은 전극, 예컨대 금속 전극을 방전전극으로 사용할 수 있기 때문에 방전 응답 속도가 빠르게 되고, 파형의 왜곡 없이 저 전압 구동이 가능하게 된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 구비한 평판 표시 장치는 다음과 같은 효과를 포함하여 다양한 효과를 갖는다.
첫째, 가시광선이 통과하는 전면기판의 부분에는 기판 이외에 다른 요소가 존재하지 않으므로, 개구율이 획기적으로 향상될 수 있고, 투과율을 종래의 60% 이하에서 약 90%까지 끌어올릴 수 있다.
둘째, 방전셀의 종방향과 횡방향의 크기가 비슷하게 됨으로써, 방전영역이 고르게 확대되고, 중앙으로 전계 집중이 가능하고 이상 방전이 발생하지 않게 되어서, 발광효율이 증가하게 된다.
셋째, 플라즈마의 부피와 양을 대폭 증가시킬 수 있다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전이 방전공간을 형성하는 측면에서 발생하여 방전공간의 중앙부로 확산되므로, 방전에 의한 플라즈마의 부피가 현저하게 커져 플라즈마의 양이 대폭 증가함으로써 그만큼 자외선을 많이 방출할 수 있게 된다.
넷째, 플라즈마를 방전공간의 중앙부로 집중시킬 수 있다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 방전이 방전공간을 형성하는 측면에서 발생하여 방전공간의 중앙부로 확산되고, 그에 따라 플라즈마도 방전공간의 중앙부로 집중하게 되며, 측면에 형성된 방전전극에 인가된 전압에 의한 전계의 영향으로 플라즈마가 방전공간의 중앙부에 모이는 경향을 갖게 됨으로써, 공간전하를 방전에 활용할 수 있게 된다.
다섯째, 발광효율이 대폭 향상될 수 있다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 전술한 바와 같은 효과를 갖게 되므로, 낮은 전압으로도 구동이 가능하게 되어 발광효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
여섯째, 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용할 경우에도 발광효율을 향상시킬 수 있다. 발광효율을 높이기 위하여 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용할 경우 저 전압 구동이 어렵게 되는데, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전술한 바와 같이 저 전압 구동이 가능하므로, 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용하더라도 저 전압 구동이 가능하게 되어 발광효율을 향상시킬 수 있다.
일곱째, 방전 응답 속도가 빠르고, 저 전압 구동이 가능하게 된다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전전극이 가시광선이 투과하는 전면기판에 배치되어 있지 않고 방전공간의 측면에 배치되어 있으므로, 방전전극으로서 저항이 큰 투명전극을 사용할 필요가 없이 저항이 낮은 전극, 예컨대 금속 전극을 방전전극으로 사용할 수 있기 때문에 방전 응답 속도가 빠르게 되고, 파형의 왜곡없이 저 전압 구동이 가능하게 된다.
여덟째, 영구잔상을 원천적으로 방지할 수 있다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 방전공간의 측면에 형성된 방전전극에 인가된 전압에 의한 전계가 플라즈마를 방전공간의 중앙부로 집중시켜 모이게 하므로, 장시간의 방전이 있더라도 방전에 의해 생성된 이온이 전계에 의해 형광체에 충돌되는 것을 방지함으로써, 이온 스퍼터링(ion sputtering)에 의한 형광체 손상에 기인하여 발생하는 영구잔상의 문제점을 원천적으로 방지할 수 있다. 특히, 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용할 경우 영구잔상의 문제는 매우 심각하게 되는데, 본 발명의 경우 이러한 영구잔상을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 통상적인 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 사시도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이고,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이고,
도 5a 및 도 5b는 하나의 픽셀 내에 형성된 서브픽셀들 및 방전셀들을 도시한 단면도이고,
도 6은 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 전극들의 형상을 도시한 사시도이고,
도 7은 도 2의 변형예이고,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 취한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 플라즈마 디스플레이 패널 120: 전면기판
122: 전방방전전극 122G: 전방방전전극군
123: 후방방전전극 123G: 후방방전전극군
127: 제1격벽 129: 보호막
130: 배면기판 133: 어드레스전극
135: 유전체층 137: 제2격벽
139: 형광체층 C: 방전셀
Ce: 방전셀 단부 Cc: 방전셀 중앙부
SP: 서브픽셀

Claims (9)

  1. 적어도 3개의 서브픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널은:
    투명한 전면기판;
    상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽;
    상기 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치된 전방방전전극들;
    상기 방전셀을 둘러싸도록 제1격벽 내에 배치되고, 상기 전방방전전극으로부터 이격된 후방방전전극들;
    상기 방전셀 내에 배치된 형광체층; 및
    상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하고,
    하나의 서브픽셀은 적어도 두 개의 방전셀을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 서브픽셀은 두 개의 방전셀을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방방전전극 및 후방방전전극 각각은 일렬(一列)의 방전셀들을 따라 연장된 사다리 형상을 가지고,
    하나의 서브픽셀을 구동하는 전방방전전극들은 동일한 단자에 연결되고,
    하나의 서브픽셀을 구동하는 후방방전전극들은 다른 동일한 단자에 연결되는 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하나의 서브픽셀을 구동하는 전방방전전극과 후방방전전극 각각은 다열(多列)의 방전셀들을 따라 연장된 다중 사다리 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방방전전극들은 일 방향으로 연장되고, 상기 후방방전전극들은 상기 전방방전전극과 교차하도록 연장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방방전전극들 및 후방방전전극들은 일 방향으로 연장되고,
    상기 전방방전전극 및 후방방전전극과 교차하도록 연장된 어드레스전극들을 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어드레스전극은 배면기판과 형광체층 사이에 배치되고, 상기 형광체층과 어드레스전극 사이에는 유전체층이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1격벽과 함께 방전셀을 한정하는 제2격벽을 더 구비하고,
    상기 형광체층은 제2격벽과 동일한 레벨에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    적어도 상기 제1격벽의 측면은 보호막에 의하여 덮인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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