KR20050121845A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR20050121845A
KR20050121845A KR1020040046936A KR20040046936A KR20050121845A KR 20050121845 A KR20050121845 A KR 20050121845A KR 1020040046936 A KR1020040046936 A KR 1020040046936A KR 20040046936 A KR20040046936 A KR 20040046936A KR 20050121845 A KR20050121845 A KR 20050121845A
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송정석
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 새로운 방전셀 구조를 채택하여, 방전이 방전셀의 방전 코너부에서 균일하게 발생하여 중앙으로 집중되고, 방전에 참여하는 이온입자의 이동경로를 증대시킴으로써 안정적이고 효율적인 방전을 일으켜 저전압 구동을 가능케 함과 더불어, 이온입자의 이동경로를 방전셀의 코너부에서 전면기판에 치우친 중앙 방향으로 향하게 함으로써 형광체에 충돌하는 이온의 양을 저감하여 이온스퍼터링을 방지하고, 이를 통해 수명을 증대시키며, 대향형 어드레스방전을 유도하여 어드레스방전의 발생확율 및 방전양을 증대시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 대향하여 배치되는 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되고, 유전체로 형성되며, 방전을 일으키는 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되는 제1전극과, 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되는 제2전극과, 상기 방전셀 내에서 상기 전면기판의 후방에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하는 제3전극과, 상기 제3전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층과, 상기 격벽 및 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀들 내에 있는 방전가스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전효율이 증가하여 저전압 구동이 가능하고, 형광체에의 이온스퍼터링이 저감되고, 저전압 어드레싱이 가능한, 고수명, 고효율, 저비용의 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1 에는 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 전방패널(110)과 후방패널(120)의 구체적인 구조가 도시되어 있다. 상기 전방패널(110)은 전면기판(111), 상기 전면기판의 배면(111a)에 형성된 Y전극(112)과 X전극(113)을 구비한 유지전극쌍(114)들, 상기 유지전극쌍들을 덮는 전방유전체층(115) 및 상기 전방유전체층을 덮는 보호막(116)을 구비한다. 상기 Y전극(112)과 X전극(113) 각각은 ITO등으로 형성된 투명전극(112b, 113b)과 고전도성을 갖는 금속으로 형성된 버스전극(112a, 113a)을 구비한다. 상기 버스전극(112a, 113a)들은 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 좌 우측에 배치된 연결케이블(미도시)에 연결된다.
상기 후방패널(120)은 배면기판(121), 상기 배면기판(121)의 전면(121a)에 상기 유지전극쌍(114)과 교차하도록 형성된 어드레스전극(122)들, 상기 어드레스전극들을 덮는 후방유전체층(123), 상기 후방유전체층(123)에 형성되어 방전셀(126)을 구획하는 격벽(130), 및 상기 방전셀 내에 배치된 형광체층(125)을 구비한다. 상기 어드레스전극(122)들은 플라즈마 디스플레이 패널의 상 하측에 배치된 연결케이블(미도시)과 연결된다.
종래의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서는 방전을 일으키는 전극이 가시광선이 통과하는 전면기판의 배면(111a)에 형성되어 있어, 상기 방전이 상기 방전셀(126)내의 상기 보호막(116)의 후방에서 발생되어 확산되므로, 방전이 방전셀의 일부영역에만 집중되고, 그로 인해, 방전셀의 공간을 효율적으로 활용하지 못하였다. 또한, 이온입자가 상기 전면기판의 배면에 있는 유지전극쌍에 인가된 전위에 의해 형성된 전기장에 의해 가속되고, 방전가스에 충돌하여 방전을 일으키더라도, 전기장에 의해 가속된 이온입자의 이동경로가 전면기판의 후방의 일정범위에 제한되어 짧게 이동하므로 방전가스와의 충돌확율이 극히 저하되었다. 결국, 이러한 비효율성은 방전을 위한 구동 전압을 높게 형성하도록 강제하였으며, 그로 인해, 플라즈마 디스플레이 패널의 가격의 많은 부분을 차지하는 구동회로의 가격이 높아졌다. 뿐만 아니라, 방전이 방전셀 내부의 일부 공간에 집중되어 결과적으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 효율이 낮아지는 문제점을 갖고 있다. 또한, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 장시간 사용하는 경우에는, 유지전극쌍이 전면기판의 배면에 배치되어 방전이 전방유전체층(115)의 후방에서 형광체층을 향하여 확산되므로 방전가스의 하전입자가 전계에 의해 형광체에 이온 스퍼터링(ion sputtering)을 일으킴으로써 영구잔상을 야기 시켜, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 새로운 방전셀 구조를 채택하여, 방전이 방전셀의 방전 코너부에서 균일하게 발생하여 중앙으로 집중되고, 방전에 참여하는 이온입자의 이동경로를 증대시킴으로써 안정적이고 효율적인 방전을 일으켜 저전압 구동을 가능케 함과 더불어, 이온입자의 이동경로를 방전셀의 코너부에서 전면기판에 치우친 중앙 방향으로 향하게 함으로써 형광체에 충돌하는 이온의 양을 저감하여 이온스퍼터링을 방지하고 이를 통해 수명을 향상시키며, 대향형 어드레스방전을 통한 저전압 어드레싱이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예는 서로 대향하여 배치되는 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되고, 유전체로 형성되며, 방전을 일으키는 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되는 제1전극과, 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되는 제2전극과, 상기 방전셀 내에서 상기 전면기판의 후방에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하고 전기적인 신호가 인가되지 않는 제3전극과, 상기 제3전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층과, 상기 격벽 및 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층과, 상기 방전셀들 내에 있는 방전가스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이때, 상기 제3전극은 투명전극인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1전극은 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하도록 연장되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향과 교차하도록 상기 후면기판 및 형광체층 사이에 배치되어 연장되는 어드레스전극들 및 상기 어드레스전극을 덮도록 배치되는 후방유전체층을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸안도록 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 제2전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀에서 서로 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1전극은 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하도록 연장될 수 있다.
이때, 상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 방전셀 내에서 상기 제2전극이 연장되는 방향과 평행하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극 돌출부와 마주보도록 배치되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 격벽의 적어도 일부에 배치되는 측방 보호막과, 상기 전방유전체층의 배면에 배치되는 전방 보호막을 더 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 격벽은 중앙 격벽부와 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 측방 격벽부를 구비하고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 중앙 격벽부의 측면에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 측방 격벽부에 의해 덮일 수 있으며, 상기 중앙 격벽부의 유전체의 유전율이 상기 측방 격벽부의 유전체의 유전율보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 상기 격벽은 전방격벽과 후방격벽을 구비하고, 상기 전방격벽 내에 상기 제1전극 및 제2전극이 배치될 수 있고, 상기 형광체층은 상기 후방격벽 및 상기 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제2실시예는 서로 대향하여 배치되는 전면기판 및 후면기판과, 상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되고, 유전체로 형성되며, 방전을 일으키는 방전셀들을 한정하는 격벽과, 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되는 제1전극과, 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되어 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하게 연장되는 제2전극과, 상기 방전셀 내에서 상기 전면기판의 후방에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하고 전기적인 신호가 인가되는 제3전극과, 상기 제3전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층과, 상기 격벽 및 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층과, 상기 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향과 교차하도록 상기 후면기판 및 형광체층 사이에 배치되는 어드레스전극과, 상기 어드레스전극을 덮도록 배치되는 후방유전체층과, 상기 방전셀들 내에 있는 방전가스를 구비하고, 제3전극은 상기 어드레스전극이 연장되는 방향과 교차하도록 배치되고, 상기 방전셀 내에서 서로 마주보는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이때, 상기 제3전극은 투명전극과 버스전극을 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸안도록 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 제2전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀에서 서로 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 격벽의 적어도 일부에 배치되는 측방 보호막과, 상기 전방유전체층의 배면에 배치되는 전방 보호막을 더 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 격벽은 중앙 격벽부와 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 측방 격벽부를 구비하고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 중앙 격벽부의 측면에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 측방 격벽부에 의해 본 발명의 제1실시예처럼 덮일 수 있으며, 상기 중앙 격벽부의 유전체의 유전율이 상기 측방 격벽부의 유전체의 유전율보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 상기 격벽은 전방격벽과 후방격벽을 구비하고, 상기 전방격벽 내에 상기 제1전극 및 제2전극이 본 발명의 제1실시예처럼 배치될 수 있고, 상기 형광체층은 상기 후방격벽 및 상기 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 관하여 설명하기로 한다. 도 2 및 도 3 에 도시된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 전방패널(210)과 후방패널(220)을 구비하며, 상기 전방패널은 전면기판(211)을 상기 후방패널은 후면기판(221)을 구비한다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되며, 화상을 구현하기 위해 방전을 일으키고 광을 발생시키는 공간이고, 제1코너부(226b), 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 제2코너부(226a), 및 방전 코너부(226c, 226d)를 구비하는 방전셀(226)들을 한정하는 격벽(230)을 구비한다. 상기 격벽(230)은 전방격벽(215) 및 후방격벽(224)으로 분리되어 배치되는 것이 제조공정 상 유리할 수 있으나, 반드시 분리되어 형성될 필요는 없다.
상기 전방패널(210)은 상기 전면기판의 후방, 예를 들면, 상기 전면기판의 배면(211a)에 배치되고, 후술하는 상기 제1전극(213)과 제2전극(212) 사이에 위치하며, 전기적인 신호가 인가되지 않는 제3전극(218), 상기 제3전극을 덮도록 배치되는 전방유전체층(217)을 구비한다. 한편, 상기 전면기판과 상기 제3전극 사이에는 근적외선 흡수층 등, 필요에 따라서는 박막층이 배치될 수 있으므로, 상기 제3전극의 배치 위치가 전면기판의 배면에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3전극의 연장방향, 배치, 및 그 기능에 대해서는 후에 자세히 설명하기로 한다. 한편, 상기 전방패널(210)은 상기 전면기판의 후방, 예를 들면, 상기 전방유전체층의 배면(217a)에 형성되어 상기 전면기판(211) 및 후면기판(221)과 함께 방전셀(226)들을 한정하는 전방격벽(215)을 구비한다. 이때, 상기 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 한정하도록 전방격벽이 배치된다는 의미는 상기 전방격벽이 전면기판의 배면 혹은 후면기판의 전면과 직접 접촉되어 배치되어야 한다는 의미는 아니며, 상술한 예에서와 같이 전면기판의 배면에 형성된 전방유전체층에 직접 접촉되어 배치되는 것 뿐만아니라, 상기 전방유전체층의 전면에 추가되어 배치될 수 있는 박막층에 접촉되어 배치되는 것 도 포함한다. 또한, 상기 전방패널(210)은 상기 방전셀(226)의 제1코너부(226b)를 감싸 안도록 상기 전방격벽(215) 내에 배치되는 제1전극(213)과 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부(226a)를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되는 제2전극(212)을 구비하는 방전전극(219)을 구비한다.
한편, 제1전극(213)은 상기 방전셀(226)이 연장되는 일 방향, 보다 구체적으로는 x 축 방향으로 연장되고, 상기 제2전극(212)은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하도록 x 축 방향으로 연장된다. 이때, 상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부(226b)을 감싸안도록 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향, 즉 - y축 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부(213a)와 제1전극 연장부(213b)를 구비하고, 상기 제2전극(212)은 상기 제1전극(213)이 감싸안은 방전셀의 제1코너부(226b)와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부(226a)를 감싸 안도록 상기 제2전극(212)이 연장되는 방향과 교차하는 방향, 즉 y축 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀(226)에서 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부(212a)와 제2전극 연장부(212b)를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전방패널(210)은 필요에 따라 형성될 수 있는 상기 전방격벽의 외측면(215g)을 덮고 있는 보호막(216)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 보호막은 전방격벽의 외측면(215g) 혹은 형광체층의 전면(225a)에도 구비될 수 있다.
상기 후방패널(220)은 상기 후면기판의 전면(221a)상에 배치되고 상기 방전전극(219)과 교차하도록 연장된, 보다 구체적으로는 상기 방전셀(226)들을 가로질러 y 축 방향으로 연장된 어드레스전극(222)들을 구비한다. 이때, 어드레스전극의 배치 위치도 반드시 후면기판의 전면에 배치될 필요는 없으며, 상기 후면기판에 별도의 기능을 담당하는 박막층이 형성되는 경우, 그 박막층의 전면에 배치될 수 있다. 한편, 상기 후방패널은 상기 어드레스전극들을 덮고 있는 후방유전체층(223)을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 후방패널은 상기 후방유전체층(223)상에 형성된 후방격벽(224), 및 상기 후방격벽에 의하여 한정되는 공간 내에 배치된 형광체층(225)을 구비한다. 이때, 상기 형광체층이 상기 어드레스전극을 덮도록 배치되는 경우에는 상기 후방유전체층은 상기 형광체층이 유전체층으로서 기능할 수 있으므로 반드시 필수적인 구조는 아니나, 어드레스 방전시 벽전하의 축적양의 증대 등, 효과적인 어드레스방전을 위해 상기 후방유전체층이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 전방패널(210)과 후방패널(220)은 프릿트(frit, 미도시)와 같은 결합부재에 의해 결합되어 밀봉되는 것이 바람직하며, 반드시 프릿트와 같은 결합부재에 의해 결합될 필요는 없으며, 상기 방전셀 내에 있는 방전가스가 진공상태인 경우, 상기 진공상태에 따른 압력으로 결합될 수 도 있다. 한편, 상기 방전셀 내부에는 10% 전ㆍ후의 제논(Xe)가스를 포함한 네온(Ne), 헬륨(He),또는 아르곤(Ar)중의 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합가스로 이루어진 방전가스가 충전된다.
상기 전면기판(211)과 후면기판(221)은 유리로 형성되는 것이 일반적이며, 상기 전면기판은 광 투과율이 높은 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 후면기판은 반드시 광이 투과될 필요는 없으며, 상기 전면기판에 비해 재료의 선택폭이 넓어 반드시 유리등의 광 투과율이 높은 물질일 필요는 없다. 오히려, 광 반사율이 높거나, 무효전력을 줄일 수 있는 재료의 다양한 사용이 더 바람직할 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 향상시키기 위해 상기 후면기판의 상면(221a) 또는 상기 후방유전체층의 상면(223a)에 반사층(미도시)이 배치되거나 상기 후방유전체층에 광반사 물질을 포함시켜 상기 형광체에서 발생하는 가시광이 효율적으로 전방으로 반사될 수 있도록 할 수 있다.
상기 제1전극(213) 및 제2전극(212)은 광 투과율이 고려될 필요가 없으므로,전극 재료의 선택 폭이 넓으며 , 전기전도율이 높은 Ag, Cu, Cr등이 사용되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제3전극(218)은 전면기판의 배면에 배치되므로, 상기 형광체층에서 발생하는 가시광을 용이하게 투과시킬 수 있도록 투명전극인 것이 바람직하다. 광 투과율이 양호한 투명전극의 재료로는 ITO, SnO2, ZnO등의 재료가 사용될 수 있으며, ITO가 사용되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제3전극이 방전중에 하전입자와 충돌하여 훼손되는 것을 방지하기 위해 제3전극이 덮이도록 전방유전체층(217)이 배치되는데, 상기 전방유전체층 또한 상기 형광체층에서 발생하는 가시광이 전방으로 진행하는 경로에 위치하므로, 투명한 유전체로 형성되는 것이 바람직하며, 적합한 재료로는 납계 저융점 유리 혹은 비스무스계 저융점 유리등이 이용될 수 있다.
한편, 상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치된 격벽(230)은 상기 전면기판 및 후면기판과 함께 방전셀들을 한정하도록 형성된다. 도 2 에는 격벽(230)이 방전셀(226)들을 매트릭스 형태로 구획하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 벌집형태, 델타 형태 등과 같은 다양한 형태로 구획될 수 있다. 또한, 도 2 에는 방전셀의 횡단면이 사각형인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등일 수 있다. 한편, 예를 들면 방전셀의 횡단면의 형상이 원형 또는 타원형인 경우에는, 상기 방전셀의 횡단면과 수직하는 방향의 상기 방전셀을 절단하는 가상의 면을 기준으로 구분되는 상기 방전셀의 일부의 외주면의 임의의 점 부근의 영역이 상기 방전셀의 제1코너부가 되고, 상기 가상의 면을 기준으로 구분되는 상기 방전셀의 다른 일부에 상기 임의의 점과 대향되는 다른 점 부근의 영역이 상기 방전셀의 제2코너부가 될 수 있다. 그리고 상기 제1전극 및 제2전극은 방전셀이 원형 또는 타원형일 때에도 상기 방전셀의 형상에 관계없이 방전셀의 제1코너부 및 방전셀의 제2코너부를 각각 감싸안도록 배치될 수 있다. 따라서, 방전셀의 코너부 및 대각선이 지칭하는 바가 수학적으로는 방전셀의 횡단면의 형상이 다각형인 것을 전제로 하고 있으나, 본 발명에서는 방전셀의 횡단면의 형상이 다각형으로 한정됨을 뜻하는 것은 아니다.
상기 전방격벽(215)내에는 방전전극(219)들이 배치되며, 상기 방전전극에 전위가 인가됨으로 인하여 방전이 발생하므로, 상기 전방격벽은 상기 방전전극에 인가된 전위에 의해 형성된 전계가 상기 전방격벽 재료의 분자 배열에 의해 상기 방전셀의 내부로 전달될 수 있도록 유전체로 형성되어야 한다. 이때, 상기 전방격벽(215)은 Pb, B, Si, Al, 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분 등으로 형성될 수 있으며, 여기에 필요에 따라, ZrO2, TiO2, 및 Al2O3 와 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe, TiO2등과 같은 안료가 포함되는 유전체로 형성될 수 있으며, 상기 유전체는 상기 방전전극에 인가되는 전위에 의해 하전입자를 유도하여 방전에 참여하는 벽전하를 유도하며, 상기 방전전극들을 보호하는 역할을 한다.
상기 전방격벽을 형성한 이후, 상기 전방격벽의 외측면(215g)상에 증착 등의 방법으로 보호막(216)을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 보호막은 방전시 상기 제1전극 및 제2전극과 이를 덮는 상기 유전체로 형성된 전방격벽을 보호하고, 방전시 2차전자를 방출하여 방전이 용이하게 일어날 수 있도록 한다. 한편, 상기 보호막(216)의 형성과정에 상기 전면기판의 배면(211b) 및 상기 전방격벽의 배면(215e)상에 보호막이 형성될 수 있다. 그러나, 상기 전면기판의 배면(211b) 및 상기 전방격벽의 배면(215e)상에 형성된 보호막이 본 발명에 큰 악영향을 주는 것은 아니다.
상기 후방유전체층(223)상에는 상기 후방격벽(224)이 형성될 수 있으며, 상기 후방격벽(224)도 상기 전방격벽과 같이 Pb, B, Si, Al, 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분 등으로 형성될 수 있으며, 여기에 필요에 따라, ZrO2, TiO2, 및 Al2O3 와 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe, TiO2 와 같은 안료가 포함될 수 있다.
상기 후방격벽(224)은 형광체층(225)이 도포될 수 있는 공간을 확보함과 아울러, 상기 전방격벽(215)과 함께 상기 전방패널(210)과 후방패널(220)내부에 충전되는 방전가스의 진공상태(예를 들면 0.5 atm)로 인하여 발생하는 압력을 지지하고, 상기 방전셀(226)의 공간을 확보하며, 상기 방전셀간의 크로스 토그(cross talk)를 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 또한 상기 후방격벽은 상기 방전셀에서 발생하는 가시광이 전방으로 반사될 수 있도록 반사물질을 포함할 수 있다. 상기 후방격벽(224)에 의해 한정되는 공간에는 적색발광, 녹색발광, 또는 청색발광 형광체층(225)이 배치될 수 있으며, 상기 후방격벽에 의해 상기 형광체층(225)이 구획된다.
상기 형광체층(225)은 적색발광 형광체, 녹색발광 형광체, 청색발광 형광체중 어느 하나의 형광체, 솔벤트, 및 바인더가 혼합된 형광체 페이스트가 후방유전체층의 전면(223a)과 후방격벽의 외측면(224a)에 도포된 후에 건조 및 소성공정을 거침으로써 형성된다. 상기 적색발광 형광체로서는 Y(V,P)O4:Eu 등이 있고, 녹색발광 형광체로서는 ZnSi04:Mn, YBO3:Tb 등이 있으며, 청색발광 형광체로서는 BAM:Eu 등 이 있다.
상기 형광체층의 전면(225a)에는 MgO 등으로 이루어진 후방 보호막(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 후방 보호막은 상기 방전셀(226)내에서 방전이 발생할 때, 방전입자의 충돌로 인해 상기 형광체층이 열화되는 것을 방지하고, 2차전자를 방출하여 상기 방전이 용이하게 일어날 수 있도록 도와줄 수 있다.
도 4 에는 제1실시예의 제1전극(213), 제2전극(212), 제3전극(218), 및 어드레스 전극(222)들을 도시한 사시도가 도시되어 있다. 상기 제1전극(213)은 x 축 방향으로 연장되고, 상기 제2전극(212)은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하도록 x 축 방향으로 연장된다. 한편, 상술한 바와 같이 상기 제1전극은 - y축 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부(213a)를 구비하고, 상기 제2전극(212)은 y축 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀(226)에서 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부(212a)를 구비한다. 한편, 제3전극(218)은 상기 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향, 보다 구체적으로는 x 축 방향으로 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하여 방전셀을 가로지르도록 배치된다. 이때, 상기 제3전극이 반드시 제1전극 및 제2전극과 평행하도록 배치되어야 하는 것은 아니며, 제3전극의 기능상 제1전극 및 제2전극과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 한편, 제3전극의 기능은 후술하기로 한다. 한편, 어드레스전극은 상술한 바와 같이 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향, 보다 구체적으로는 -y축 방향으로 연장되어 배치된다.
이하 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 작동의 일 예와 그 작동과 관련한 제3전극의 기능에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하여 본 발명의 어드레스방전을 설명하기로 한다. 일반적으로 어드레스방전이라 함은 화상이 구현될 방전셀을 선택하기 위해 상호 교차하는 전극쌍에 의해 특정되는 방전셀을 발광시키기 위해 상기 교차하는 전극 쌍에 펄스전압을 인가하여 방전을 발생시키고, 그에 따라 어드레스 방전에 의해 방전셀의 내면에 벽전하를 축적시킴으로써 방전이 발생하여야 하는 방전셀을 선택하는 방전을 뜻한다. 이러한 어드레스방전은 상기 제1전극(213)과 제2전극(212)이 어드레스전극(222)과 교차하도록 배치되므로, 상기 제1전극(213) 및 어드레스전극(222) 혹은 상기 제2전극(212) 및 어드레스전극(222)에 의해 일어날 수도 있으나, 여기서는 제2전극과 어드레스전극 사이에 어드레스방전이 일어나는 것으로 가정하기로 한다. 외부의 전원으로부터 상기 어드레스전극(222)과 제2전극(212) 사이에 소정의 펄스전압이 인가되어 상기 제2전극과 어드레스전극이 교차하여 특정되는 발광될 방전셀(226)이 선택되며, 선택된 방전셀이 상기 제2전극 및 어드레스전극에 인가된 전위차가 방전개시전압(firing voltage)에 도달하면서 방전되고, 그로 인해, 방전셀의 내 측면 상에 벽전하가 축적된다.
도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 유지방전에 대하여 예를 들어 설명하기로 한다. 일반적으로 유지방전이라 함은 어드레스방전에 의해 선택된 방전셀에 있어서, 특정의 계조를 표시하기 위해 유지전극쌍에 특정 횟수만큼 교대로 전위가 인가되도록 하여 상기 방전셀에서 소정의 가시광이 방출되도록 함으로써 실질적으로 패널에 화상을 구현하는 단계의 방전이다. 이때, 유지 방전은 일반적으로 전 방전셀에 배치되는 복수의 유지전극쌍에 교대로 방전개시전압보다 낮은 전압이 형성되도록 전위를 인가하면, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 벽전하가 축적되어 있기 때문에, 상기 벽전하와 유지전극쌍에 의해 형성된 전위차가 더해져 방전개시전압을 넘게되면서, 어드레스방전이 일어난 방전셀에서만 방전이 일어나 가시광이 발생하게 된다. 이러한 유지방전을 설명하기 위해 도 6을 참조하여 예를 들어 설명하면, 어드레스방전에 의해 방전셀의 내 측면, 보다 상세하게는 제1전극(213)이 배치된 방전셀의 내 측면 상에 양의 벽전하가 축전되어 있고, 제2전극(212)상에 음의 벽전하가 축적되어 있다. 이때, 상기 제1전극에 음의 전위가 인가되고, 상기 제2전극에 양의 전위가 인가된다. 이때, 제1전극에 양의 전위가 인가되고, 제2전극에 음의 전위가 인가됨에 따라 소정의 전위차가 발생하게 되며, 그로 인해, 격벽의 유전체가 분극되고, 그로 인해, 방전셀의 내부에 전기장이 형성된다. 이때, 가우스 법칙에 따라, 동일한 전위가 인가된 도체의 표면에는 등 전위면이 형성되므로, 제1전극 표면 전체에는 제1전극에 인가된 전위에 대응되는 동일한 등 전위면이 형성되고, 제2전극 표면 전체에는 제2전극에 인가된 전위에 대응되는 동일한 등 전위면이 형성된다. 이때, 제1전극이 방전셀의 제1코너부(226b)를 감싸 안도록 배치되고, 상기 제2전극이 상기 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 상기 방전셀의 제2코너부(226a)를 감싸 안도록 배치되어 있으므로, 상기 제1전극이 감싸 안은 상기 방전셀의 제1코너부 주위의 전기장의 크기는 실질적으로 동일한 크기의 전기장이 형성되고, 상기 방전셀의 제2코너부 주위에도 같은 이유로 동일한 크기의 전기장이 형성된다. 한편, 상기 제1코너부 및 제2코너부를 제외한 방전셀의 다른 코너부(226c, 226d, 이하 방전 코너부라 하기로 함.)에서는 제1전극 과 제2전극 사이에 인가된 전위에 따라 발생하는 전위차에 의해 강한 크기의 전기장이 제1전극에서 제2전극 방향으로 형성된다. 그리고, 상기 방전 코너부로부터(226c, 226d) 방전셀의 중심방향으로 이격될수록 전기장의 크기는 점점 작아진다. 이는 전기장의 크기는 전위차의 크기에 비례하고, 전위가 인가된 지점간의 이격된 거리에 반비례한다는 물리 법칙에서 쉽게 확인할 수 있다. 이때, 전기장이 상대적으로 강한 부분에서 방전이 시작되어 전기장이 상대적으로 약한 부분으로 방전이 확대된다. 그러므로 방전은 방전 코너부에서 시작되어 방전셀의 중심방향으로 확대된다. 이러한 이유에 근거해, 방전 코너부에 형성된 강한 전기장에 의해 방전 코너부에 축전된 벽전하가 전기장의 방향에 따라 이동하게 되고, 상기 벽전하의 이동에 의해 상기 방전셀 내의 방전가스 원자와 상기 벽전하가 충돌하게 되며, 이러한 벽전하의 이동에 따른 방전가스와의 충돌이 도 6에서 도시된 바와 같이 방전셀의 중심방향으로 확장되면서 방전셀 내부의 방전가스의 에너지 준위를 저에너지 레벨에서 고에너지 레벨로 여기시키게 된다. 그리고, 상기 여기된 방전가스의 에너지 준위는 다시 고에너지 레벨에서 저에너지 레벨로 변하면서, 소정의 파장을 갖는 자외선을 발생시키게 된다. 그리고 이 자외선은 상기 방전셀의 내부, 보다 상세하게는 상기 후방격벽(224)과 후방유전체층(223)이 한정하는 공간에 배치된 형광체층(225)을 저에너지 레벨에서 고에너지 레벨로 여기시키게 된다. 그리고, 상기 형광체층(225)이 다시 고에너지 레벨에서 저에너지 레벨로 변화하게 되면서, 소정의 가시광을 발생시키게 된다. 이때, 전기적 신호가 인가되지 않은 제3전극이 상기 전면기판의 배면(221a)에 배치되면, 상기 제3전극은 상술한 바와 같이 전기적 도체인 투명전극으로 형성되어 있으므로, 방전전극에 인가된 전위에 따라 발생하는 전기장이 상기 제3전극의 표면의 전하를 이동시켜 제3전극을 전기적으로 대전시키게 되고, 그로 인해, 제3전극은 부분적으로 소정의 전위를 갖게 된다. 그로 인해, 제3전극은 제1전극 및 제2전극과 함께 방전셀 내에 소정의 전기장을 형성시키는데 관여하게 되고, 상기 벽전하가 방전셀 내에 이동하는데 있어 영향을 끼치게 된다. 도 7을 참조하여 좀더 상세히 살펴보도록 한다. 우선, 제3전극이 존재하지 않으면 제3전극이 방전셀 내의 전기장의 형성에 영향을 끼치지 않으므로, 상기 방전전극에 인가된 전위에 의해 벽전하가 가속되면, 상기 방전 코너부에서부터 벽전하가 가속되어, 제1전극에서 제2전극 혹은 제2전극에서 제1전극으로만 이동하게 되고, 그로 인해, 일정한 면으로 제한되는 이동경로 P1을 따라 이동하게 된다. 물론, 벽전하와 같은 이온입자의 이동을 정확히 예측할 수는 없으나, 전기장이 형성된 상태를 고려하여 그렇게 이동할 확률이 높아지면 전체적으로 P1을 따라 벽전하가 이동하는 것과 동일한 결과가 초래된다. 그러나, 전기적 신호가 인가되지 않은 제3전극(218)이 배치되면, 상술한 바와 같이 상기 제3전극에 전하가 유도되어 방전셀 내에 소정의 전기장을 형성하는데 제3전극이 관여하게 된다. 그로 인해, 이동경로 P1을 따라 이동하던 벽전하가 제3전극에서 형성된 전기장에 영향을 받아 제3전극에 가까워지는 방향으로 입체적으로 형성되는 이동경로(P2)를 따라 이동할 확률이 높아지고 그로 인해, 벽전하의 이동경로가 제3전극의 배치로 인하여 길어지게 된다. 그리고, 벽전하의 이동경로가 길어진다는 의미는 벽전하가 방전가스와의 충돌에 그만큼 노출되는 시간이 길어짐을 뜻하며, 결과적으로 이는 방전셀 내에서 벽전하가 방전셀 내에 존재하는 방전가스와 충돌할 확률이 그만큼 높아짐을 뜻하게 된다. 따라서, 결국, 동일한 구동전위에서 훨씬 많은 수의 벽전하가 방전에 참여하게 된다고 볼 수 있으며, 결과적으로 본 발명의 제1실시예는 방전의 양이 증대되고, 그에 따른 자외선의 발생이 증가하여, 결국, 형광체층의 가시광 발생양이 증대되고 그에 따라 휘도가 증대된다. 이때, 플라즈마 디스플레이 패널의 요구 휘도의 크기는 일반적으로 특정되어 있으므로, 그 특정된 휘도의 크기를 맞추는데 본 발명에 있어서 휘도의 상승은 적은 소비전력으로 달성할 수 있음을 뜻하므로, 결국, 고효율의 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있게 된다. 특히, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에 인가된 전위에 따른 방전효율은 10%에도 미치지 못한다는 점을 고려해 볼 때, 제3전극의 배치로 인한 방전양의 증대는 방전효율의 개선에 크게 기여할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 제3전극은 방전시 벽전하의 이동경로를 늘이고, 그 경로를 제어하는 역할을 하므로, 도시된 바와 같이 제1전극 및 제2전극과 반드시 평행하도록 x 축 방향으로 배치될 필요는 없으며, y축 방향으로 배치되거나, 방전셀 마다 별도로 배치되어 방전셀 마다 전기적으로 분리될 수 있는 등 그 배치는 자유롭다. 따라서, 상기 제3전극은 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하고, 전기적인 신호가 인가되지 않는 것으로 충분하며, 그 배치 방향이나 연장의 유무가 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
한편, 본 발명의 제1실시예의 경우에는, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(100)과 달리 방전전극들이 격벽 내에 배치되어 방전 코너부에서 방전셀의 중심 방향으로 방전이 확대되므로, 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 방전셀의 일 측면에서 방전이 발생하는 것에 비교하여 방전의 가능성 및 방전량이 대폭 증가하게 된다. 또한, 상술한 바와 같이 방전이 방전 코너부에서 시작되어 방전셀의 중앙으로 확장되므로, 벽전하의 이동이 방전셀의 방전 코너부를 이루는 방전셀의 양 내 측면 사이에서 일어나므로, 벽전하가 상기 후방유전체층의 전면(223a) 도포된 형광체층(225)에 충돌할 확률이 크게 줄어들게 된다. 게다가, 방전 코너부를 이루는 양면을 왕복하며 이동하던 벽전하가 제3전극에 부분적으로 유도된 전위에 따른 전기장의 영향을 받아, 방전 시 상기 벽전하가 제3전극이 형성되어 있는 전면기판에 치우쳐 방전 코너부의 양면을 이동하면서, 확률상 존재할 수 있는 형광체층을 향해 이동하는 벽전하를 전면기판 방향으로 끌어들여 형광체층에 이온입자가 충돌하는 확률을 더욱 저감시키게 된다. 이는 형광체층에서 발생하는 이온스퍼터링을 저감하는 결과를 가져오므로, 화질의 저감을 가져오는 영구잔상의 발생확율을 억제하고, 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 증대시키게 된다.
한편, 상기 방전이 형성된 후 상기 제1전극 및 제2전극 사이의 전압차이가 방전전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전셀(226)에 형성된다. 이때 상기 방전전극들 사이의 펄스 전압의 극성이 바뀌어 상기 인가된 전압보다 낮은 전압이 인가되면, 벽전하의 도움으로 다시 방전개시전압(firing voltage)에 도달하게 되고 또다시 방전이 발생하게 된다. 그리고, 반복적으로 상기 제1전극 및 제2전극들 사이에 교대로 펄스전압의 전위를 바꾸어 인가하면, 상기 방전이 계속 유지된다. 그리고 상기 제1전극 및 제2전극에 교대로 인가되는 전위에 의해 상기 형광체층에서 소정의 가시광이 방전의 회수만큼 발생하게 되고, 그로 인해, 화면에 소정의 계조가 표시된다. 이러한, 유지방전을 통해 결국, 플라즈마 디스플레이 패널에 소망하는 화상을 구현 할 수 있게 된다. 한편, 본 구동예는 본 발명의 제1실시예의 구동방식의 일 예일 뿐이며, 상술한 구동방식에 대한 설명이 본 발명의 특징을 제한하거나 한정하지 않는다.
도 8 내지 도10을 참조하여 본 발명의 제1실시예의 제1변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(300)에 관하여 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)과 상이한 사항을 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명의 제1실시예의 변형예인 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 본 발명에서 존재하는 어드레스전극(222)이 존재하지 않고, 대신 제1전극(313)은 제1전극 연결부(313c)에 의해 전기적으로 연결되어 방전셀(326)이 연장되는 일 방향, 보다 상세하게는 x 방향으로 연장되고, 제2전극(312)은 제2전극 연결부(312c)에 전기적으로 연결되어 상기 제1전극(312)이 연장되는 방향과 교차하는 방향, 보다 구체적으로는 - y 방향으로 연장되어 배치된다. 이러한 제1전극 및 제2전극의 배치로 인해, 임의의 방전셀에서 상기 제1전극 및 제2전극은 교차하도록 배치되므로 상기 제1전극 및 제2전극에 인가되는 전위를 제어하여 특정 방전셀에 어드레스방전이 일어나도록 할 수 있으므로, 별도의 어드레스전극이 필요 없게 된다. 이는 어드레스전극을 별도로 설치할 필요가 없음을 뜻하기 때문에 어드레스전극을 배치하는 별도의 공정이 필요 없게 되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 기존의 어드레스전극에 인가되는 전위를 제어하기 위해 필요했던 드라이버 집적회로칩이 필요 없게 됨을 의미하므로 플라즈마 디스플레이 패널의 제작비용이 크게 저감되어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. 또한, 상기 어드레스전극이 형성되지 않았으므로, 상기 어드레스전극을 덮는 후방유전체층도 필수적인 요소가 아니므로, 후방유전체층의 형성에 소요되는 비용 또한 저감할 수 있다. 한편, 본 발명의 제1실시예에서와 같이 상기 제1전극은 방전셀의 제1코너부(326b)를 감싸안도록 전방격벽(215)내에 배치되고, 상기 제2전극은 방전셀의 제2코너부(326a)를 감싸안도록 상기 전방격벽 내에 배치되는 것이 바람직하다. 한편, 제3전극(218)에 관한 사항 및 플라즈마 디스플레이 패널에 미치는 영향 등은 제1실시예의 그것과 동일하다.
도 11을 참조하여 본 발명의 제1실시예의 제2변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(400)을 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)과 상이한 사항을 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명의 제1실시예의 제2변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(400)은 전방격벽(415) 배치가 본 발명의 제1실시예와 상이하다. 상기 전방격벽(415)은 구동 방식에 따라 발생할 수 있는 제1전극 및 제2전극 사이의 간섭에 따른 방전셀(426)간의 오방전을 방지하고, 격벽 제작공정에 따른 편이성을 추구하기 위해서 중앙 격벽부(415a) 및 측방 격벽부(415b)를 구비한다. 상기 중앙 격벽부는 구동 방식에 따라 방전셀 간에 발생할 수도 있는 간섭을 방지하기 위해 측방 격벽부보다 비유전율이 작은 재료로 형성될 수 있다. 한편, 제3전극(218)의 배치 및 그 기능에 관한 사항 등은 본 발명의 제1실시예의 그것과 동일하다.
도 13을 참조하여 본 발명의 제1실시예의 제3변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(500)에 관하여 설명하기로 한다. 본 발명의 제1실시예 제3변형예의 플라즈마 디스플레이 패널(500)이 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)과 상이한 점은, 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)내에 형성된 전방격벽(215)과 후방격벽(224)이 본 발명의 제1실시예의 제3변형예에서는 일체화된 격벽(530)으로 구비된다는 점이다. 여기서 전방격벽(215)과 후방격벽(224)이 일체화된다는 의미는, 상기 격벽(530)이 단일의 공정에 의해 형성된다는 것이 아니고, 전방격벽과 후방격벽이 상호간에 접착되어 파손되지 않고는 서로간에 분리되지 않는다는 것을 뜻하며, 방전셀(526)을 한정하고, 방전가스가 진공상태로 존재하는 압력을 지지하는 등, 기본적인 특징은 본 발명의 제1실시예의 그것과 동일하다. 한편, 상기 일체화된 격벽(530)을 제조하기 위하여 도 14 의 확대도를 참조하여 그 제조 공정을 예를 들어 간략히 설명하면, 먼저 후면기판의 상면(221a)상에 상기 격벽(530)의 후방부(530a)가 형성된다. 상기 후방부가 형성된 후에는 형광체를 포함하는 페이스트를 후방부에 의하여 한정되는 공간 내에 채운 후에, 상기 페이스트를 건조 및 소성 시킨다. 그 후, 상기 격벽의 후방부(530a)상에 제1격벽층(530ba)을 형성하고, 제1격벽층(530ba)상에 상기 제1전극(213) 및 제2전극(212)을 형성한다. 이후, 상기 제1전극 및 제2전극이 덮이도록 제2격벽층(530bb)을 형성하여 상기 격벽의 전방부(530b)를 형성한다. 상기 격벽의 후방부(530a) 및 제1격벽층 및 제2격벽층은 필요에 따라서 (예를 들어 각 층의 두께를 두껍게 하기 위하여)둘 이상의 층들을 구비할 수 있다.
상기 방법에 의하여 격벽(530)이 형성된 후, 적어도 제1전극(213) 및 제2전극(212)이 형성된 격벽의 전방부(530a)의 측면(530g)상에 보호막(216) 형성된다. 그리고, 상기 보호막(216)의 증착시에 상기 형광체층의 전면(225a)에 후방 보호막(미도시)이 형성될 수도 있다. 상기 보호막의 기능은 상술한 바와 같다. 한편, 상기 보호막의 형성과정에서 상기 격벽의 전방면(530h)에도 보호막이 형성될 수 있다. 그러나, 상기 격벽의 전방면(530h)에 형성된 보호막(216)이 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 작동에 심각한 악영향을 주는 것은 아니다. 한편, 제3전극의 배치 및 기능에 관한 사항 등은 본 발명의 제1실시예의 그것과 동일하다.
도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 관하여 본 발명의 제1실시예와 상이한 사항을 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명의 제2실시예가 본 발명의 제1실시예와 다른 점은 제3전극(618)의 구성과 상기 제3전극에 전기적 신호가 인가되는지의 여부 및 어드레스방전의 발생형태이다. 본 발명의 제1실시예에서는 유지방전이 일어날 방전셀을 선택하기 위한 어드레스방전이 어드레스전극(222)과 제2전극(212)사이에서 발생하였는데, 본 발명의 제2실시예에서는 제3전극(618)과 어드레스전극(222)에서 어드레스방전이 발생하게 된다. 일반적으로 어드레스방전을 일으키기 위해 인가되는 전위의 크기가 유지방전을 일으키기 위해 인가되는 전위의 크기보다 크다. 이는 상술한 바와 같이 유지방전이 어드레스방전이 일어나 방전셀의 내 측면에 축적된 벽전하의 도움으로 일어나므로, 어드레스방전시 인가되는 전위보다 적은 전위만으로도 방전개시전압에 도달할 수 있기 때문이다. 따라서, 어드레스방전이 어느정도의 전위에서 일어나느냐 하는 것은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동전위를 정하는데 매우 중요한 요소이다. 이때, 상기 제2전극(212)과 어드레스전극(222)은 대략 90도 정도의 각도를 유지하며 방전이 발생하는데, 이는 대향방전에 비해 방전의 균일성, 방전의 발생확율이나, 방전의 효율 등이 떨어진다. 그러나, 어드레스방전은 상술한 바와 같이 유지방전이 일어나 화상을 표시할 방전셀을 선택하는 방전이므로, 어드레스방전이 의도된 대로 일어나는 것은 플라즈마 디스플레이 패널의 품질을 결정하는데 중요한 요소가 된다. 따라서, 어드레스전극과 함께 어드레스방전을 일으키는 전극이 어드레스전극과 대향하도록 배치되는 것이 어드레스방전에 유리하다. 따라서, 이러한 이론적 배경을 바탕으로 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 제3전극을 상기 전면기판의 후방에 배치하고, 상기 제3전극이 상기 어드레스전극과 마주보며, 방전셀을 선택하는 어드레스방전을 위해 상기 어드레스전극(222)이 연장되는 방향과 교차하는 방향, 보다 구체적으로는 x 축 방향으로 배치하여 상기 어드레스전극과 상기 제3전극 사이에 어드레스방전이 일어나도록 한다. 그리고 이러한 배치로 인해 제3전극과 어드레스전극 사이에는 대향 방전에 의한 어드레스방전이 발생하게 되고, 상술한 이유에 의해 필요한 소정의 어드레스방전이 정확하게 발생될 확률이 증대되며, 방전양이 증대되어 어드레스방전에 따른 벽전하의 생성을 증대 시킬 수 있게 되어 결과적으로 저전압 어드레싱이 가능하게 되며, 그로 인해 고품질의 플라즈마 디스플레이 패널을 구현하게 된다.
이때, 제3전극과 어드레스전극 사이에 어드레스방전이 일어나도록 하기 위해서는 본 발명의 제1실시예에서와 달리 제3전극에 어드레스방전을 위한 전기적 신호인 전위가 인가되어야 한다. 이때, 상기 제3전극에 소정의 전위가 인가되도록 하기 위해서는 상기 제3전극에 인가되는 전위에 따른 전기장의 크기가 상기 제3전극이 가로지르는 방전셀(626)들 전체에 걸쳐 균일하게 형성되는 것이 필요하다. 그러나, 상기 제3전극 또한 본 발명의 제1실시예에서와 같이 전면기판의 후방, 보다 상세하게는 상기 전면기판의 배면에 배치되므로, 투명전극으로 형성되어야만 상기 형광체층에서 발생하는 가시광이 상기 전면기판을 투과할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 특성을 고려하여, 본 발명의 제2실시예에서의 상기 제3전극(618) 또한 투명전극으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 바와 같이 상기 제3전극(618)이 연장되어 가로지르는 방전셀(626)들 전체에 걸쳐 균일한 전기장을 형성하기 위해서는 제3전극의 저항이 충분히 작아야 하나, 투명전극으로 사용되는 ITO등은 그 저항이 커 큰 전압강하가 발생하게 되고, 그로 인해, 전위가 인가되는 지점과 전위가 인가되는 지점으로부터 멀리 떨어져 있는 지점 사이의 전위의 크기가 서로 달라지게 되어 균일한 전기장을 상기 방전셀들에 형성되게 할 수 없게 된다. 그로 인해, 상기 제3전극이 충분히 작은 폭을 갖는 금속성의 버스전극을 구비하도록 하여 상기 제3전극에 인가되는 전위가 방전셀 전체에 균일하게 인가될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 상기 제3전극(618)은 투명전극(618b)와 버스전극(618a)를 구비하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 버스전극은 상기 투명전극의 배면에 배치될 수 있으나, 그 위치는 제3전극의 형성공정에 따라 자유롭게 변형 가능하다.
한편, 상기 제3전극(618)과 어드레스전극(222)사이에 어드레스방전이 일어나도록 하기 위해서는 상기 제3전극에 전위가 개별적으로 인가되도록 별도의 구동회로 및 그 구동회로에 인가되는 펄스신호가 결정되어야 하나, 전극의 배치가 다르더라도 어드레스방전이 일어나는 형태는 종래의 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 동일하므로, 종래의 기술로 쉽게 구동 가능하다.
한편, 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널은 본 발명의 제1실시예에서와 제1전극 및 제2전극의 구조 및 배치가 동일하므로, 본 발명의 제1실시예에서와 같이 제1전극은 제1전극 돌출부를 구비하고, 제2전극은 제2전극 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다. 한편, 격벽 구조 또한, 본 발명의 제1실시예에서와 같이 전방격벽과 후방격벽으로 격벽이 구분 될 수도 있으며, 일체로 형성될 수도 있고, 방전전극들 간의 간섭을 방지하기 위해 격벽이 중앙 격벽부와 측방 격벽부를 구비할 수 도 있으며, 상기 측방 격벽부의 유전체의 유전율이 중앙 격벽부의 유전체의 유전율 보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 제1전극 및 제2전극을 방전셀의 내 측면을 이루는 격벽에 배치시키고, 전기적 신호가 인가되지 않는 제3전극을 배치시킴으로써, 방전이 방전셀의 방전 코너부를 따라 입체적으로 일어나므로 방전공간을 증대시키게 되고 그에 따라 방전효율을 증대 시켰다, 이를 통해 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 구동 전압을 저감할 수 있게 되어 저전압 구동이 가능하게 되었으며, 그로 인해, 저전압 구동 집적회로칩을 사용할 수 있게 되어 플라즈마 디스플레이 패널의 제작비용이 저감되었다.
한편, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전을 일으키는 유지전극이 전면기판의 배면에 형성되어 있어, 상기 방전이 방전셀내의 전면기판의 후방에서 발생되어 확산되므로, 발광효율이 낮아지는 문제점을 갖고 있으며, 장시간 사용하는 경우에는, 방전가스의 하전입자가 전계에 의해 형광체에 이온 스퍼터링(ion sputtering)을 일으켜 영구잔상을 야기 시키는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 방전이 방전셀의 방전 코너부에서 발생하여 방전셀의 중앙으로 확산 집중되고, 전기적 신호가 인가되지 않은 제3전극의 배치로 벽전하의 이동경로가 증가되어 벽전하와 방전가스와의 충돌확율이 증가하게 되므로 방전 효율이 증대되고, 벽전하의 이동이 방전 코너부를 이루는 방전셀의 양 내 측면 및 전면기판을 향하여 이동하므로 후방유전체층의 전방에 배치된 형광체층에 충돌하는 이온입자가 급격히 감소하게 되어 형광체의 이온스퍼터링을 방지하여 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 향상시키고, 화질을 저하하는 영구잔상 등을 막을 수 있다.
한편, 제3전극을 상기 어드레스전극과 대향하도록 배치하고, 제3전극에 어드레스방전을 위한 전기적 신호를 인가함으로써 어드레스방전의 발생 확률이 증대되어 고품질의 플라즈마 디스플레이 패널의 구현이 가능하게 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 1 은 종래의 교류형 3전극 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이고,
도 2 는 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이고,
도 3 은 본 발명의 제1실시예의 제1전극, 제2전극, 어드레스전극, 및 방전셀들의 배치를 도시하기 위한 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 평면도이고,
도 4 는 본 발명의 제1실시예의 제1전극, 제2전극, 제3전극 및 어드레스전극을 도시한 사시도 이고,
도 5 는 본 발명의 제1실시예의 어드레스 방전을 설명하기 위하여 플라즈마 디스플레이 패널을 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도이고,
도 6 은 본 발명의 제1실시예에 있어서, 방전전극에 전위가 인가되는 경우 벽전하의 이동에 의한 유지방전을 설명하기 위한 평면도이고,
도 7 은 본 발명의 제1실시예에 있어서 전기적 신호가 인가되지 않는 제3전극의 존재로 인한 벽전하의 이동경로의 증가를 설명하기 위한 부분 절개 분리 사시도 이고,
도 8 은 본 발명의 제1실시예의 제1변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 분리 사시도 이고,
도 9 는 본 발명의 제1실시예의 제1변형예의 제1전극, 제2전극, 및 방전셀들의 배치를 도시하기 위해 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 취한 평면도이고,
도 10 은 본 발명의 제1실시예의 제1변형예의 제1전극, 제2전극, 및 제3전극의 배치를 도시한 사시도 이고,
도 11 은 본 발명의 제1실시예의 제2변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분리 사시도 이고,
도 12 는 본 발명의 제1실시예의 제3변형예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분리 사시도 이고,
도 13 은 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분리 사시도 이고,
도 14 는 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널을 ⅩⅣ-ⅩⅣ선을 따라 취한 단면도이고,
도 15 는 본 발명의 제2실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 제1전극, 제2전극, 제3전극, 및 어드레스전극을 도시한 사시도 이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200, 300, 400, 500, 600: 플라즈마 디스플레이 패널
110, 210, 310, 410. 510, 610 : 전방 패널
120, 220, 320, 420, 520, 620 : 후방 패널
213, 313 : 제1전극
212, 312 : 제2전극
226, 326, 426, 526, 626 : 방전셀
226a, 326a, 426a, 526a, 626a :방전셀의 제1코너부
226b, 326b, 426b, 526b, 626b:방전셀의 제2코너부
218: 제3전극,
618a: 제3전극의 버스전극 618b: 제3전극의 투명전극

Claims (15)

  1. 서로 대향하여 배치되는 전면기판 및 후면기판;
    상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되고, 유전체로 형성되며, 방전을 일으키는 방전셀들을 한정하는 격벽;
    상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되는 제1전극;
    상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되는 제2전극;
    상기 방전셀 내에서 상기 전면기판의 후방에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하고 전기적인 신호가 인가되지 않는 제3전극;
    상기 제3전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층;
    상기 격벽 및 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층; 및
    상기 방전셀들 내에 있는 방전가스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3전극은 투명전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하도록 연장되며, 상기 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향과 교차하도록 상기 후면기판 및 형광체층 사이에 배치되어 연장되는 어드레스전극들 및 상기 어드레스전극을 덮도록 배치되는 후방유전체층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸안도록 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 제2전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀에서 서로 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 방전셀 내에서 상기 제2전극이 연장되는 방향과 평행하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극 돌출부와 마주보도록 배치되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽의 적어도 일부에 배치되는 측방 보호막과, 상기 전방유전체층의 배면에 배치되는 전방 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 중앙 격벽부와 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 측방 격벽부를 구비하고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 중앙 격벽부의 측면에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 측방 격벽부에 의해 덮이며, 상기 중앙 격벽부의 유전체의 유전율이 상기 측방 격벽부의 유전체의 유전율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 전방격벽과 후방격벽을 구비하고, 상기 전방격벽 내에 상기 제1전극 및 제2전극이 배치되고, 상기 형광체층은 상기 후방격벽 및 상기 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 서로 대향하여 배치되는 전면기판 및 후면기판;
    상기 전면기판 및 후면기판 사이에 배치되고, 유전체로 형성되며, 방전을 일으키는 방전셀들을 한정하는 격벽;
    상기 방전셀의 제1코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀이 연장되는 일 방향으로 연장되는 제1전극;
    상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 방전셀 내에서 상기 제1전극과 마주보며, 상기 제1전극으로부터 이격되어 상기 제1전극이 연장되는 방향과 평행하게 연장되는 제2전극;
    상기 방전셀 내에서 상기 전면기판의 후방에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하고 전기적인 신호가 인가되는 제3전극;
    상기 제3전극을 덮도록 상기 전면기판의 후방에 배치되는 전방유전체층;
    상기 격벽 및 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 형광체층;
    상기 제1전극 및 제2전극이 연장되는 방향과 교차하도록 상기 후면기판 및 형광체층 사이에 배치되는 어드레스전극;
    상기 어드레스전극을 덮도록 배치되는 후방유전체층; 및
    상기 방전셀들 내에 있는 방전가스; 를 구비하고, 제3전극은 상기 어드레스전극이 연장되는 방향과 교차하도록 배치되고, 상기 방전셀 내에서 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3전극은 투명전극과 버스전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 방전셀의 제1코너부를 감싸안도록 상기 제1전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 돌출된 제1전극 돌출부를 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제1전극이 감싸안은 방전셀의 제1코너부와 대각선 방향으로 마주보는 방전셀의 제2코너부를 감싸 안도록 상기 제2전극이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1전극 돌출부와 상기 방전셀에서 서로 마주보도록 돌출되는 제2전극 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 격벽의 적어도 일부에 배치되는 측방 보호막과, 상기 전방유전체층의 배면에 배치되는 전방 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 격벽은 중앙 격벽부와 상기 방전셀을 둘러싸도록 배치되는 측방 격벽부를 구비하고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 중앙 격벽부의 측면에 배치되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 측방 격벽부에 의해 덮이며, 상기 중앙 격벽부의 유전체의 유전율이 상기 측방 격벽부의 유전체의 유전율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 격벽은 전방격벽과 후방격벽을 구비하고, 상기 전방격벽 내에 상기 제1전극 및 제2전극이 배치되고, 상기 형광체층은 상기 후방격벽 및 상기 후면기판이 한정하는 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100696662B1 (ko) * 2005-07-07 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 플라스마 디스플레이 패널 및 그 제조방법

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