KR20050120200A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 구조를 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 서로 대향하는 한 쌍의 기판; 상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극; 상기 기판의 사이 공간에 위치해서 그 형상이 팔각형을 이루면서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽; 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및, 서로 마주해 상기 방전셀 내에서 방전갭을 형성하는 한 쌍의 유지 전극;을 포함하고, 상기 유지 전극 각각이, 적어도 3개 이상의 라인부들로 이루어져 그 사이에 빈 공간을 형성하면서, 상기 방전갭을 이루는 제1 라인부로부터 순차적으로 격벽에 인접해서 위치하는 연결부를 통해서 각각 인접한 라인부와 연결되는 구조로 이루어진다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극 구조를 개선해서 휘도를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, '패널')은 한 쌍의 유리 기판 사이에 방전셀과, 상기 방전셀에 대응하게 형성되는 한 쌍의 유지전극을 배치해서 플라즈마 방전 과정에서 발생하는 자외선으로 각 색상별 형광체를 여기시켜 화상을 표시하는 디스플레이이다.

이때, 기판으로부터 방사되는 빛을 차단하지 않기 위해서 상기 유지 전극은 투명 전극으로 형성됨이 일반적이다. 그런데, 투명 전극 자체는 저항이 높기 때문에 이의 도전성을 보완하기 위해서 금속 전극을 투명 전극과 조합해서 유지 전극을 형성한다.

이때, 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)나 SnO₂와 같은 물질로 제작되며, 금속 전극은 Ag, Cr/Cu/Cr의 3층으로 이루어진 박막이나 Al/Cr의 2층 구조로 이루어진 박막이 사용된다.

이 같은 종래의 전극 구조는 금속 전극을 포토 에칭(photo etching)법, 리프트오프(liftoff)법으로 유리 기판 상에 형성하고, 다음 공정으로 투명 전극을 에칭(photo etching)법, 리프트오프(liftoff)법으로 형성한다.

따라서, 그 작업 공정이 매우 번잡하다는 단점이 있으며, 이로 인해서 패널의 제조 원가를 상승시키는 문제가 있다. 또한, 투명 전극 자체가 고가이므로, 이 역시 제조 원가를 상승시키게 된다.

때문에, 투명 전극을 사용하지 않고 금속 전극으로만 유지 전극을 형성하려는 노력이 진행되고 있으며, 이와 관련한 선행 기술의 하나로 미국특허 제6,522,072호에 개시된 "플라즈마 디스플레이 패널"을 들 수 있다.

이에 따르면, 상술한 전극 구조에 비해서 제조 원가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이처럼 금속 전극만으로 형성된 유지 전극은 패널의 개구율을 떨어트려 휘도가 떨어지는 문제가 있다.

이 같은 문제를 해결하는 하나의 대안으로, 방전 갭을 사이에 두고 위치하는 두 금속 전극 사이의 거리를 크게 하는 방안을 고려할 수 있으나, 이는 방전 전압을 높이고 방전이 불안정해지는 문제를 낳게 되므로 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

한편, 도 3은 패널에서 하나의 방전셀에 대한 휘도의 분포를 보여주는 도면인데, 이에 의하면 다음과 같은 특징이 있음을 알 수가 있다.

도면은 유지 전극(101)과 격벽(201)만을 선택적으로 도시하였으며, 유지 전극을 연장해서 도면을 기준으로 세로에는 전극에 따른 휘도 분포를 나타내는 그래프를 도시하였으며, 가로에는 격벽에 따른 휘도 분포를 도시하였다. 이에 따르면, 격벽에 가까울수록 휘도가 높음을 알 수가 있는데, 이는 격벽 면에 코팅된 많은 양의 형광체로 인해서 격벽 부분에는 발광원들이 많이 존재하며 이로 인해서 상대적으로 많은 양의 빛이 나오는 것으로 볼 수 있다. 또한, 방전갭(W)에 가까울수록 휘도는 높게 나타나는데, 방전의 세기가 이 부분에서 가장 크기 때문이다.

본 발명은 이러한 점을 고려해서 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 금속 전극만을 사용해서 패널의 개구율을 좋게 개선하면서도 안정적인 방전이 가능한 본 발명을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은,

서로 대향하는 한 쌍의 기판;

상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극;

상기 기판의 사이 공간에 위치해서 그 형상이 팔각형을 이루면서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽;

상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및,

서로 마주해 상기 방전셀 내에서 방전갭을 형성하는 한 쌍의 유지 전극;을 포함하고,

상기 유지 전극 각각이,

적어도 3개 이상의 라인부들로 이루어져 그 사이에 빈 공간을 형성하면서, 상기 방전갭을 이루는 제1 라인부로부터 순차적으로 격벽에 인접해서 위치하는 연결부를 통해서 각각 인접한 라인부와 연결되는 구조로 이루어진다.

이때, 상기 유지 전극 각각은,

상기 방전셀을 두고 서로 마주하면서 격벽 위로 형성되는 제1 라인부와,

상기 방전셀 내부에서 방전갭을 형성하고 있는 제2 라인부;와,

상기 제1 라인부 및 제2 라인부 사이에 위치하는 제3 라인부;들로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제2 라인부 및 제3 라인부가 인접한 격벽을 따라 위치하는 한 쌍의 연결부를 통해서 연결되고, 상기 제3 라인부 및 제1 라인부가 방전셀의 중심선을 따라 위치하는 연결부를 통해서 각각 연결되는 구조로 이루어짐이 바람직하다.

이때, 상기 방전 갭은 적어도 2 곳 이상에서 형성되는 서로 다른 길이의 제1 갭과 제2 갭의 조합으로 이루어짐이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 '패널')은 한 쌍의 기판(2, 4)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판의 사이 공간에는 격벽(12)에 의해서 형성되는 색상별 방전셀들(8R, 8G, 8B)이 구비된다. 이때, 어드레스 전극(8)은 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 폭 방향(도면의 X축 방향) 중심을 따라 이웃한 어드레스 전극과 일정한 간격을 이루며 나란하게 위치함이 바람직하다.

기판(2)의 내면에는 도면의 Y축 방향을 따라 어드레스 전극(8)들이 형성되고, 어드레스 전극(8)들을 덮으면서 유리(2)의 내면 전체에 유전체층(10)이 형성된다.

상기 유전체층(10) 위에는 격벽(12)이 형성되어 있으며, 이 격벽(12)의 면(面)들과 유전체층(10)에 걸쳐 적, 녹, 청색의 형광체층(14R, 14G, 14B)이 형성된다. 이때, 격벽(12)은 각각의 어드레스 전극(8) 사이로 배치된다.

본 실시예에서, 상기 격벽(12)은 그 형상이 팔각형을 이루도록 형성되는데, 각 방전셀에서 일어나는 플라즈마 방전 과정에서 실질적으로 작용하는 부분에 대해서 선택적으로 격벽을 형성한 구조이다. 구체적으로는 각 방전 셀(8R, 8G, 8B)에서 어드레스 전극(12) 방향을 따라 위치하는 격벽 사이의 폭이 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 중심으로부터 멀어질수록 좁아지는 형상으로 격벽이 형성된다.

즉, 도 1을 기준으로 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 중심부에서의 폭이 빈 공간() 편으로 위치한 격벽 사이의 폭보다 크게 형성되며, 이에 따라서, 방전 셀의 중심에서 비방전 영역쪽으로 갈수록 방전 공간이 작아지는 형상을 갖는다. 이러한 한 예로써 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 양쪽 단부는 사다리꼴 모양으로 형성되며, 각 방전 셀(8R, 8G, 8B)의 전체적인 평면 형상은 팔각형을 이룬다. 이때, 어드레스 전극(8)이 배치된 방향으로 이웃한 방전셀 사이에는 빈 공간이 형성되어 있다.

그리고, 기판(2)에 대향하는 기판(4)에는 어드레스 전극(8)과 직교하는 방향(도면의 Y축 방향)을 따라 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)으로 이루어지는 유지 전극(20)이 형성되고, 이 유지 전극(20)들을 덮으면서 기판(4)의 내면 전체에 유전체층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다.

본 실시예에서, 상기 유지 전극(20)은 금속의 도전성 물질로만 형성되어서, 그 내부에 빈 공간(16a, 18a)을 형성하고 있다. 본 실시예에 따른 전극 구조에 대해서는 아래에서 도 2를 가지고 자세히 설명한다.

한편, 기판(2, 4)들의 조합에 의해서 어드레스 전극(8)과 이 유지 전극(20)이 교차해서 방전 셀 영역(8R, 8G, 8B)을 형성하게 되고, 상기 방전 셀 내부는 플라즈마 방전으로 진공 자외선의 방출을 유도하는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)들로 채워진다.

이러한 구성을 기본으로 해서 본 실시예의 패널은, 유지 전극(20) 사이에서 리셋 방전을 일으켜 방전셀 내부의 전하 상태를 리셋한다. 그리고, 어드레스 전극(8)과 스캔 전극(16) 사이에 어드레스 전압이 인가되어 벽전하를 충전한다. 이에 따라서, 화상이 표현되는 방전 셀이 선택된다. 이렇게 방전 셀을 선택한 후에는 유지 전극에 상호 교번하는 펄스를 인가하는 것으로 화상을 의한 구동을 실시한다.

이하, 본 실시예에 의한 전극 구조에 대해서 설명하는데, 본 실시예의 유지 전극(20)은 투명 전극을 사용하지 않고, 금속전극 만으로 이루어지는 비투명(ITO-les) 전극 구조로 이루어진다.

도 2는 본 실시예에 따른 전극 구조를 설명하는 도면으로, 격벽과 격벽에 따른 유지 전극의 배치 구조를 설명하고 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 유지 전극(20)은 방전셀을 마주하고 서로 평행하게 위치하는 한 쌍의 제1 라인부(161, 181)와, 상기 제1 라인부(161, 181) 사이에 위치하면서, 서로 마주해 방전갭(G)을 형성하고 있는 제2 라인부(162, 182)를 포함한다.

이때, 상기 제1 라인부는 격벽 위로 위치해서 격벽 주변에서 발생하는 가시광을 차단하지 않도록 한다.

그리고, 상기 제2 라인부(162, 182)는 상기 제1 라인부와의 사이에 빈 공간(16a, 18a)을 형성한 상태에서 방전셀 내부에서 서로 마주해 방전 갭(G)을 형성하며, 각 전극에 인가되는 전압 펄스에 따라 방전 초기의 대향 방전을 형성한다.

초기의 대향 방전은 제1 라인부(161, 181) 사이로 확산되면서 면방전으로 유도된다. 이때, 제1 라인부(161, 181)와 제2 라인부(162, 182) 사이가 너무 넓게 되면 방전이 확산되지 않기 때문에, 제1 라인부(161, 181) 및 제2 라인부(162, 182) 사이의 거리를 줄여 방전 확산을 유도하는 제3 라인부(163, 183)가 더 형성된 구조로 유지 전극(20)이 이루어진다.

이에 따라서, 제2 라인부(162, 182) 사이에서 형성된 대향 방전은 제3 라인부(163, 183)를 가교삼아 제1 라인부(161, 181) 사이로 확산되면서 면 방전을 유도하게 된다.

이와 유사하게, 본 실시예의 유지 전극(20)은 방전 셀 내부에서 제1 라인부(161, 181), 제2 라인부(162, 82), 제3 라인부(163, 183)를 각각 연결하는 연결부(164a, 164b, 184a, 184b)가 더 추가된 구조로 이루어짐이 바람직하다.

이때, 동일 전극(16, 18)에서 연결부(164a, 184a)는 제2 라인부 및 제3 라인부 사이에서 양 측면 격벽(12a)에 각각 대응할 수 있도록 한 쌍(164a, 164b, 184a, 184b)으로 이루어진다.

이처럼 측면 격벽(12a)에 인접해서 연결부(164a, 184a)를 위치시키게 되면, 상기 연결부(164a, 184a)를 따라 위치하는 전하들이 형광체와 접촉하는 빈도가 높아져, 형광체를 여기시킬 확률이 높아지게 된다. 이에 따라서, 패널의 휘도를 증가시킬 수가 있게 된다.

또한, 제3 라인부(163, 183)와 제1 라인부(161, 181) 사이에서는 하나의 연결부(164b, 184b)를 위치시킨다. 이때, 상기 연결부(164b, 184b)는 방전셀의 중심을 따라 위치시켜서 양 측면 격벽(12a)과의 거리를 일정하게 유지하는 것으로 기하학적으로 방전의 산포가 균일할 수 있도록 한다.

이처럼 각 전극(16, 18)을 이루는 각 라인부 사이를 연결하는 연결부(164a, 184a, 164b, 184b)를 배치하는 것으로, 방전 시에 전하가 이 연결부를 따라 이동하면서, 제2 라인부(162, 182) 사이의 방전 갭(G)에서 대향 방전을 형성함과 아울러, 연결부를 통해서 제1 라인부(161, 181)로 이동해 대향 방전을 면방전으로 확장시키게 된다.

그리고, 본 실시예에서 방전 갭(G)은 상대적으로 짧은 거리의 제1 갭(G1)과 제1 갭(G1) 보다 긴 제2 갭(G2)으로 형성된다. 특히, 상기 제2 갭(G2)은 연결부(164a, 184a)와 제2 라인부(162, 182)가 만나는 교차점(P)에서 각각 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 갭(G1)에서 시작된 대향 방전이 연결부(164a, 184a)를 통해서 제1 라인부(161, 181) 사이에서 일어나는 면 방전을 쉽게 유도할 수가 있다.

이 같이 서로 다른 길이의 방전 갭을 형성하는 하나의 방법으로, 교차점(P)에 서로 대향하는 오목부(165, 185)를 형성하는 방법이 있을 수 있다. 이때, 상기 오목부(165, 185)는 상술한 연결부(164a, 184a)의 구조와 동일하게 측면 격벽(12a)에 인접해서 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 오목부(165, 185)는 동일 전극(16, 18)에서 한 쌍으로 형성된다.

즉, 양 측면 격벽(12a)을 따라서 각각의 오목부(165a, 165b, 185a, 185b)를 배치시키는데, 이에 따라서 제1 갭(G1)을 통해서 시작된 대향 방전이 제2 갭(G2)을 통해서 연결부(164a, 184a)로 전이되는데, 이때 상기 오목부(165a, 165b, 185a, 185b)가 측면 격벽(12a)으로 형성되어 있기 때문에, 이 오목부 주위로 쌓인 전하들로 인해서 측면 격벽(12a)에 코팅된 형광체를 여기시킬 확률을 높여 전체적으로 패널의 발광 휘도를 증진시킬 수가 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 전극들이 부분적으로 빈 공간을 형성한 상태로 이루어지기 때문에 종래에 비해서 패널의 개구율을 좋게 해서 발광 휘도를 높이는 장점이 있다. 더욱이, 발광 휘도가 양호한 격벽의 벽면에서 발생하는 빛을 차단하지 않기 때문에 상대적으로 종전보다 높은 발광 휘도를 나타낼 수가 있다.

또한, 각각의 라인부들이 서로 독립된 구조로 형성되기 때문에, 어느 하나의 전극에서 단선이 발생하더라도 다른 라인부가 단선된 전극을 보상하므로 패널의 전극 단선에 의한 불량을 발생하면서도, 단선된 라인부를 다른 라인부가 보상함으로 발광 효율 및 휘도를 그대로 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 전극 구조를 설명하는 전극의 배치도이다.

도 3은 플라즈마 디스플레이 패널에서 하나의 방전셀에 대한 휘도의 분포를 보여주는 도면이다.

Claims (7)

1. 서로 대향하는 한 쌍의 기판;

   상기 기판 중 어느 한 곳에 형성되는 어드레스 전극;

   상기 기판의 사이 공간에 위치해서 그 형상이 팔각형을 이루면서 다수의 방전셀들을 형성하고 있는 격벽;

   상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층; 및,

   서로 마주해 상기 방전셀 내에서 방전갭을 형성하는 한 쌍의 유지 전극;을 포함하고,

   상기 유지 전극 각각이,

   적어도 3개 이상의 라인부들로 이루어져 그 사이에 빈 공간을 형성하고 있으며, 상기 방전갭을 이루는 라인부와 이웃한 라인부 사이가 상기 격벽에 인접해서 형성되는 연결부를 통해 서로 연결되는 구조로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유지 전극 각각이,

   상기 방전셀을 두고 서로 마주하면서 격벽 위로 형성되는 제1 라인부와,

   상기 방전셀 내부에서 방전갭을 형성하고 있는 제2 라인부;와,

   상기 제1 라인부 및 제2 라인부 사이에 위치하는 제3 라인부;들로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2 라인부 및 제3 라인부가 인접한 격벽을 따라 위치하는 한 쌍의 연결부를 통해서 연결되고, 상기 제3 라인부 및 제1 라인부가 방전셀의 중심선을 따라 위치하는 연결부를 통해서 각각 연결되는 구조로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 방전 갭이 적어도 2 곳 이상에서 형성되는 서로 다른 길이의 제1 갭과 제2 갭의 조합으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제2 라인부와 연결부가 만나는 지점에서 상기 제1 갭보다 큰 상기 제2 갭이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제2항에 있어서,

   상기 라인부들이 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향으로 서로 평행하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제3항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 라인부와 상기 연결부가 금속 전극으로만 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.