KR20050122534A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 하측 기판과; 하측 기판 상에 형성된 하측 유전체층과; 하측 유전체층 상에 형성되어 방전셀들을 한정하는 격벽들과; 하측 유전체층 내에 매립되며, 방전셀들에 대응되게 배치된 어드레스 전극들과; 방전셀 내에 배치된 형광체층과; 하측 기판에 대향되도록 배치된 상측 기판과; 상측 기판의 하측에 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 방전셀마다 상호 방전갭으로 이격되어 공히 배치된 X 전극 및 Y 전극의 쌍으로 각각 이루어진 유지 전극쌍들과; 유지 전극쌍들을 매립하며, 유지 전극쌍의 X 전극과 Y 전극 사이마다 하면으로부터 소정 깊이의 홈이 각각 형성된 상측 유전체층;을 포함하며, X 전극 및 Y 전극은 투명 전극과 투명 전극의 일측에 접속되는 버스 전극을 각각 구비하며, 버스 전극은 상측 유전체층의 홈에 인접하게 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저전압 방전이 가능하며 방전 효율이 향상되도록 구조가 개선된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 밀폐된 공간에 설치된 전극들 사이에 가스가 충전된 상태에서 전극에 소정의 전압을 인가하여 글로우 방전(glow discharge)이 일어나도록 하고, 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.

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 채용되고 있다.

도 1에는 종래에 일 예에 따른 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 단위 방전셀이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 방전셀(10)에 있어, 상측 기판(11)의 하면에는 상호 간에 방전 갭으로 이격된 X 전극(13)과 Y 전극(14)으로 이루어진 유지 전극쌍(12)이 형성되어 있다. 상기 X 전극(13)과 Y 전극(14)은 공통 전극과 스캔 전극으로 각각 작용하게 된다. 상기 X 전극(13) 및 Y 전극(14)은 각각 투명 전극(13a)(14a)과 이들의 하면에 형성되어 전압을 인가하는 버스 전극(13b)(14b)으로 구비되어 있다. 상기 유지 전극쌍(12)은 상측 유전체층(15)에 의해 매립되어 있으며, 상기 상측 유전체층(15)의 하면에는 보호층(16)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 상측 기판(11)과 대향되도록 하측 기판(21)이 배치되어 있으며, 상기 하측 기판(21)상에는 어드레스 전극(22)이 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(22)은 하측 유전체층(23)에 의해 매립되어 있다. 그리고, 상기 하측 유전체층(23)상에는 격벽(24)들이 형성되어 있으며, 상기 격벽(24)들에 의해 한정된 공간에는 형광 물질로 형광체층(25)이 형성되어 있다. 한편, 이와 같이 구성된 방전셀(10) 내에는 방전 가스가 주입되어진다.

상기와 같은 구조를 가지는 방전셀(10)들이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 어드레스 전극(22)과 Y 전극(14) 사이에 어드레스 전압이 인가되면 어드레스방전이 일어나게 되며, 이에 따라 어드레싱된 방전셀(10)에 소정의 벽전하가 형성된다. 그리고, 이와 같은 상태에서 X 전극(13)과 Y 전극(14) 사이에 유지 전압이 교번하여 인가되면 유지방전이 일어나게 된다. 이러한 방전에 의해 발생된 전하들은 방전 가스와 충돌하게 되며, 이에 따라 플라즈마가 형성되어 자외선이 발생하게 된다. 이와 같은 자외선의 발생으로 형광체층(25)이 여기됨으로써 화상이 표시되어진다.

상기와 같이 X 전극(13)과 Y 전극(14) 사이에 개시된 방전은 방전 갭(g)에서 시작되어 상기 방전 갭(g)으로부터 멀어지는 방향으로 X 전극(13) 및 Y 전극(14)의 각 전극면을 따라 확산되어지는데, 이러한 확산은 X 전극(13)과 Y 전극(14)의 각 지점간의 전압 차이가 방전이 개시되는 전압보다 작은 위치에 도달하게 되면, 더 이상 진행되지 않게 된다. 이와 같은 방전 경로를 가지는 종래의 패널에 있어서, 휘도를 향상시키기 위해, 방전 갭(g)을 200㎛ 이상으로 설계하여 방전 영역을 증대시킨 구조로 이루어질 수 있다. 그런데, 상기와 같이 방전 갭(g)이 큰 구조로 이루어지는 경우에는 전극들(13)(14) 전체에 걸쳐 방전이 원활하게 실행될 수 있도록 방전 전압을 높여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저전압 방전이 가능하고 방전 효율이 향상되며, 패널의 투과율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

하측 기판과;

상기 하측 기판 상에 형성된 하측 유전체층과;

상기 하측 유전체층 상에 형성되어 방전셀들을 한정하는 격벽들과;

상기 하측 유전체층 내에 매립되며, 상기 방전셀들에 대응되게 배치된 어드레스 전극들과;

상기 방전셀 내에 배치된 형광체층과;

상기 하측 기판에 대향되도록 배치된 상측 기판과;

상기 상측 기판의 하측에 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 상기 방전셀마다 상호 방전갭으로 이격되어 공히 배치된 X 전극 및 Y 전극의 쌍으로 각각 이루어진 유지 전극쌍들과;

상기 유지 전극쌍들을 매립하며, 상기 유지 전극쌍의 X 전극과 Y 전극 사이마다 하면으로부터 소정 깊이의 홈이 각각 형성된 상측 유전체층;을 포함하며,

상기 X 전극 및 Y 전극은 투명 전극과 상기 투명 전극의 일측에 접속되는 버스 전극을 각각 구비하며, 상기 버스 전극은 상기 상측 유전체층의 홈에 인접하게 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 상측 유전체층의 홈은 저면으로부터 상기 하측 기판측으로 갈수록 폭이 점차적으로 커지도록 형성된 것이 바람직하다.

상기 상측 유전체층의 하면에는 보호층이 더 형성된 것이 바람직하다.

상기 버스 전극은 상기 투명 전극의 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 투명 전극의 내측 단부에 배치된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도가 도시되어 있으며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도가 도시되어 있다. 그리고, 도 4에는 도 2에 있어 유지 전극쌍이 배치된 상태에 대한 평면도가 도시되어 있다.

도시된 플라즈마 디스플레이 패널(100)에는, 화상이 표시되는 상측 기판(111)과, 상기 상측 기판(111)에 대향되게 배치된 하측 기판(131)이 구비되어 있다.

상기 상측 기판(111)에 있어 하측 기판(131)을 향한 면에는 복수개의 유지 전극쌍(121)이 배열되어 형성되어 있다. 상기 유지 전극쌍(121)은 상호간에 방전갭(G)으로 이격된 X 전극(122)과 Y 전극(125)의 쌍으로 이루어지며, 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(125)은 공통 전극 및 스캔 전극으로 각각 작용할 수 있다. 상기 유지 전극쌍(121)들은 상측 유전체층(112)에 의해 소정 패턴으로 덮여져 있는데, 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다.

상기 상측 기판(111)과 대향되는 하측 기판(131)에 있어, 상기 상측 기판(111)을 향한 면에는 어드레스 전극(132)들이 유지 전극쌍(121)들에 교차하도록 각각 연장된 스트라이프 형태로 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(132)들은 하측 유전체층(133)에 의해 덮여져 매립되어 있으며, 상기 하측 유전체층(133)상에는 격벽(134)이 형성되어 복수개의 방전셀(135)들로 구획하고 있다. 상기 격벽(134)은 인접한 방전셀(135)과의 크로스 토크(cross talk)를 방지하게 된다.

상기 격벽(134)은 도시된 바에 따르면, 소정 간격으로 이격되어 형성된 제1격벽(134a)들과, 상기 제1격벽(134a)들의 각 측면으로부터 상기 제1격벽(134a)들과 교차하는 방향으로 연장 형성된 제2격벽(134b)들을 포함한다. 여기서, 상기 제1격벽(134a)들은 하나의 어드레스전극(132)을 사이에 두고 이와 나란하게 배치되어있다. 상기와 같이 제1격벽(134a) 및 제2격벽(134b)이 형성됨에 따라, 방전셀(135)들은 매트릭스 형태로 구획될 수 있다. 한편, 상기 격벽은 이에 한정되지 않고, 스트라이프 형태나 델타 형태 등과 같은 여러 형태로 이루어질 수도 있다.

상기 격벽(134)에 의해 구획된 방전셀(135)들 내에는 형광체층(136)이 각각 배치되는데, 상기 형광체층(136)은 격벽(134)의 측면과 상기 격벽(134)으로 둘러싸인 하측 유전체층(133)의 상면에 걸쳐 형광체로 형성되어 있다. 여기서, 상기 형광체의 색상은 칼라를 구현하기 위하여 적색,녹색,청색으로 이루어지며, 상기 형광체의 색상에 따라 적,녹,청색의 형광체층을 구성하게 된다.

그리고, 상기 방전셀(135)들에는 네온(Ne), 크세논(Xe) 등이 혼합된 방전 가스가 채워지며, 상기와 같이 방전 가스가 채워진 상태에서, 상측 기판(111) 및 하측 기판(131)의 가장 가장자리에 형성된 프릿 글라스(frit glass)와 같은 밀봉 부재에 의해 상측 기판(111) 및 하측 기판(131)이 서로 봉합되어 결합되어진다.

한편, 상기 유지 전극쌍(121)을 이루는 X 전극(122) 및 Y 전극(125)은 투명 전극(123)(126)과 이와 접속되는 버스 전극(124)(127)을 각각 구비한다. 상기 투명 전극(123)(126)은 형광체층(136)에서 발산된 가시광을 투과시키기 위해 투명한 재질인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되어진다. 상기 투명 전극(123)(126)과 접속된 버스 전극(124)(127)은 투명 전극(123)(126)에 전압을 각각 인가하는 역할을 하게 되는데, 전기 전도도가 상대적으로 낮은 ITO로 형성된 투명 전극(123)(126)의 전기 저항을 개선하기 위하여 도전성이 우수한 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 버스 전극(124)(127)은 투명 전극(123)(126)의 폭보다 작은 폭을 가지고 제2격벽(134b)이 형성된 방향과 나란한 방향으로 연장되게 형성되어 있다. 그리고, 상기 투명 전극(123)(126)은 각각 복수개로 분할된 돌출부들(123a)(126a)로 이루어져 있으며, 상기 돌출부들(123a)(126a)은 이격된 상태로 버스 전극들(124)(127)에 접속되어 있다. 상기 돌출부들은 방전셀(135)마다 공히 배치되어 있다. 상기와 같이 투명전극(123)(126)이 제1격벽(134a)들에 대응되는 부분들이 각각 삭제됨에 따라, 투명전극(123)(126)의 방전 면적이 줄어들 수 있으며, 전류가 제한되어 소비 전력이 절감될 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 유지 전극쌍(121)들은 본 발명의 일 특징에 따른 상측 유전체층(112)에 의해 덮여지게 된다. 상기 상측 유전체층(112)에는 홈(140)들이 소정 패턴으로 형성되어 있는데, 도시된 바에 따르면, 상기 각각의 홈(140)은 유지 전극쌍(121)을 이루는 X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이의 중간 부분에 소정 깊이로 형성되어 있다.

상기 홈(140)은 버스 전극(124)(127)이 연장된 방향을 따라 연속적으로 형성되거나, 버스 전극(124)(127)이 연장된 방향을 따라 불연속적으로 형성되되, 상기 방전셀(135)마다 대응되게 배치될 수 있다.

그리고, 상기 홈(140)은 방전 면적을 증대시키기 위해 홈(140)의 저면으로부터 상기 하측 기판(131)측으로 갈수록 폭이 점차적으로 커지도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 반드시 한정되지 않고 균일한 폭으로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 홈(140)은 도시된 바와 같이 상측 기판(111)의 하면이 노출되지 않을 정도의 깊이로 형성될 수 있으나, 개구율을 높이기 위해 상측 기판(111)의 하면까지 형성될 수도 있다.

상기와 같이 상측 유전체층(112)에 소정 패턴의 홈(140)들이 형성됨과 더불어, 본 발명의 일 특징에 따르면, 투명 전극들(123)(126)에 각각 접속된 버스 전극들(124)(127)은 상측 유전체층(112)의 홈(140)에 인접하게 배치되어 있다. 상기 버스 전극들(124)(127)은 도시된 바에 따르면, 투명 전극들(123)(126)의 내측 단부, 즉, 투명 전극들(123)(126)에 있어 상호 방전 갭(G)을 이루는 단부들에 각각 접속되어 방전셀(135)의 중앙측에 각각 배치되어 있다.

상술한 바와 같이, X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이의 방전 갭(G)에 각각 대응되게 상측 유전체층(112)에 홈(140)들이 형성됨에 따라, X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이의 정전 용량이 종래의 상측 유전체층에 홈이 형성되지 않은 구조에 있어서보다 작아질 수 있다. 그리고, 상기 홈(140)에 의하여 X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이의 방전 경로가 감소되고, 벽전하가 쌓이는 면적이 증가될 수 있어 방전 전압이 감소되며, 방전 효율이 향상될 수 있다. 특히, 상기 홈(140)이 형성된 부분에 전계가 집중될 수 있어 방전 가스의 이온화 등이 활발하게 이루어지게 되므로, 방전이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 버스 전극들(124)(127)이 상측 유전체층(112)의 홈(140)에 인접하게 각각 배치됨에 따라, 전기 저항이 낮은 버스 전극들(124)(127)이 방전셀(135)의 중앙측에 위치될 수 있어, 전계 집중 효과가 극대화될 수 있다. 따라서, 저전압 방전이 가능하게 되며, 방전 효율이 향상되어질 수 있다.

한편, 상기와 같이 형성된 상측 유전체층(112)의 하면은 MgO 등으로 형성된 보호층(113)에 의해 덮여져 있다. 상기 보호층(113)은 방전시 생성된 하전 입자들이 상측 유전체층(112)에 직접적으로 충돌하여 상측 유전체층(112)을 손상시키는 것을 방지하며, 방전에 기여하는 2차 전자를 방출시키게 된다. 여기서, 상기 보호층(113)은 홈(140)의 내측면까지 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 홈의 내측면에 보호층이 형성되지 않을 수도 있다.

상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스캔 전극으로 작용하는 Y 전극(125)과 어드레스 전극(132) 사이에 어드레스 전압이 인가되면 어드레스 방전이 일어나고, 상기 어드레스 방전의 결과로 유지방전이 일어날 방전셀(135)이 선택되어진다. 어드레스 방전이 실행된 이후에, 선택된 방전셀(135)에 배치된 X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이에 교번하여 유지 전압이 인가되면, X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이에 유지방전이 일어나게 된다. 이때, 상기 유지방전은 X 전극(122)과 Y 전극(125) 사이의 방전갭(G)으로부터 시작되는데, 상기 방전갭(G)에 대응되는 부분에 홈(140)이 형성되어 있고, 상기 홈(140)에 인접하게 버스 전극들(124)(127)이 배치됨에 따라 방전 경로가 감소되고 방전 면적이 증가하며, 상기 홈(140)에 강한 전계가 형성됨으로써, 방전 전압이 감소될 수 있다. 상기와 같이 방전이 개시된 이후에는 방전셀(135) 전체로 점차 확산되어진다. 이러한 유지방전에 의하여 여기된 방전 가스로의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 이러한 자외선은 방전셀(135) 내에 형성된 형광체층(136)을 여기시키게 되며, 여기된 형광체층(136)으로부터 가시광선이 발산됨으로써 화상이 구현되어진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, X 전극과 Y 전극 사이의 중간 부분에 대응되게 상측 유전체층에 소정 깊이로 홈이 각각 형성됨과 더불어, 버스 전극이 홈에 인접하게 배치됨에 따라, 방전 면적 및 방전 경로가 증가될 수 있으며, 전계 집중 효과가 극대화될 수 있다. 따라서, 저전압 방전이 가능해지며, 방전 효율이 향상될 수 있다. 게다가, 상측 유전체층에 홈이 형성됨에 따라, 패널의 개구율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 단위 방전셀을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분리 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취하여 도시한 단면도.

도 4는 도 2에 있어서, 유지 전극쌍이 배치된 상태를 도시한 평면도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

111..상측 기판 112..상측 유전체층

113..보호층 121..유지 전극쌍

122..X 전극 123,126..투명 전극

124.127..버스 전극 125..Y 전극

131..하측 기판 132..어드레스 전극

133..하측 유전체층 134..격벽

135..방전셀 136..형광체층

140..홈

Claims (8)

1. 하측 기판과;

   상기 하측 기판 상에 형성된 하측 유전체층과;

   상기 하측 유전체층 상에 형성되어 방전셀들을 한정하는 격벽들과;

   상기 하측 유전체층 내에 매립되며, 상기 방전셀들에 대응되게 배치된 어드레스 전극들과;

   상기 방전셀 내에 배치된 형광체층과;

   상기 하측 기판에 대향되도록 배치된 상측 기판과;

   상기 상측 기판의 하측에 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 상기 방전셀마다 상호 방전갭으로 이격되어 공히 배치된 X 전극 및 Y 전극의 쌍으로 각각 이루어진 유지 전극쌍들과;

   상기 유지 전극쌍들을 매립하며, 상기 유지 전극쌍의 X 전극과 Y 전극 사이마다 하면으로부터 소정 깊이의 홈이 각각 형성된 상측 유전체층;을 포함하며,

   상기 X 전극 및 Y 전극은 투명 전극과 상기 투명 전극의 일측에 접속되는 버스 전극을 각각 구비하며, 상기 버스 전극은 상기 상측 유전체층의 홈에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상측 유전체층의 홈은 상기 유지 전극이 연장된 방향을 따라 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상측 유전체층의 홈은 상기 유지 전극이 연장된 방향을 따라 불연속적으로 형성되되, 상기 방전셀마다 대응되게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 상측 유전체층의 홈은 상기 상측 기판의 하면까지 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 상측 유전체층의 홈은 저면으로부터 상기 하측 기판측으로 갈수록 폭이 점차적으로 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 상측 유전체층의 하면에는 보호층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 버스 전극은 상기 투명 전극의 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 투명 전극의 내측 단부에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 격벽은, 상기 어드레스 전극을 사이에 두고 이와 나란하게 형성된 제1격벽들과, 상기 제1격벽들의 측면으로부터 형성된 제2격벽들을 구비하며, 상기 투명 전극은 상기 제1격벽들에 각각 대응되는 부분이 각각 절개된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.