KR20060085083A - 플라즈마 디스플레이 패널에서 긴 방전경로를 가진 방전 셀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전효율을 높이기 위하여 PDP 방전 셀 (Cell)내의 전극들을 재배치함으로서 PDP의 휘도를 증가시키는 방법과 장치에 관한 것이다. 본 발명은 전극간의 거리가 짧을 수밖에 없는 기존의 면 방전이 가지는 저 효율성을 개선하기 위하여 전극간의 거리를 임의로 증가할 수 있도록 전극을 배치한 것을 특징으로 한다. 본 발명은 기존의 면 방전에서 필연적으로 일어나는 부분적 방전형상을 개선하고 전 방전공간에 방전을 유도하는 대응방전을 위한 한 쌍의 전극들을 포함하는 것을 또한 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 방전 효율이 낮은 부글로우 (Negative Glow; 6％ 효율)를 사용하던 면 방전에 비하여 효율이 현저히 큰 양광주 (Positive Column; 65％ 효율)를 사용할 수 있는 전극 구조를 이용하여 방전효율을 개선하고 PDP 휘도를 현저하게 증가하는 것을 목적으로 한다.

양광주, PDP 방전 셀, 대응방전

Description

플라즈마 디스플레이 패널에서 긴 방전경로를 가진 방전 셀 {Discharge Cells with a Long Discharge-Path in Plasma Display Panel}

도 1 은 본 발명에 따른 PDP의 한 방전 셀의 중심을 지나고 전면기판에 수직하면서 위에서 아래로 자른 상기 방전 셀의 단면도.

도 2 는 PDP 방전 셀들의 중심을 지나고 전면기판에 수직하면서 앞에서 뒤로 자른 상기 방전 셀들의 단면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 전면기판 12 : 후면기판

20 : 전면서스테인전극 22 : 후면서스테인전극

25 : 어드레스전극 30 : 서스테인유전체층

35 : 어드레스유전체층 40 : 형광체층

50 : 보호막 60 : 격벽

70 : 적색 가시광 80 : 녹색 가시광

90 : 청색 가시광

본 발명은 긴 방전경로를 가진 전극구조를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀(Cell)내에 있는 한 쌍의 서스테인전극 사이의 거리를 길게 하여 방전 시 양광주를 이용하여 방전효율을 개선하고 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증가하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 PDP라 한다)은 기체방전을 이용한 디스플레이로서 기체방전 시 플라즈마로부터 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기 시켜 발생하는 가시광선을 이용하여 문자나 그림을 표시하는 것이다.

일반적인 기체방전에서 전극 양단간에 전압이 인가되면 방전 공간 내에 전장이 형성되고 이 전장에 의하여 전자가 음극에서 양극으로 이동하면서 가속된다. 이 가속된 전자들이 방전 공간 내의 중성입자 (기체 원자 또는 분자)와 충돌하여 중성입자를 이온화 또는 여기 시키는 작용을 한다. 이에 따라 글로우 (Glow) 방전이 일어나고 여러 가지 발광현상이 일어난다. 이 발광현상 중에서 특히 PDP 휘도에 관계되는 것은 음극 근방에서 발생하는 부글로우 (Negative Glow)와 양극 쪽에서 방전경로를 따라 길게 발생하는 양광주 (Positive Column)가 있다. 전압인가로 발생한 방전효율은 양광주에서 60∼70％ 정도로 높으며 이러한 양광주는 두 전극간의 거리가 길어서 전자가 상대적으로 먼 거리를 이동할 때에 발생한다. 양광주가 발생할 수 있는 전극간의 거리는 기체의 종류 그리고 압력에 따라 결정되지만 일반적으로 1기압에서 약 1000㎛ 정도이다. 그런데, 기존의 PDP 방전 셀에서 전극구조는 면 방전 방식으로 한 쌍의 서스테인 (Sustain)전극 간의 거리는 보통 150㎛ 이하로 설정 됨으로 양광주가 발생하지 않는다. 따라서 종래의 PDP 방전은 효율이 6％ 이하인 부글로우를 이용함으로서 방전효율이 매우 나쁜 문제점이 있다. 면 방전 구조에서 두 서스테인전극 사이의 거리가 150㎛ 이하로 설정되는 것은 또한 방전공간의 확보에도 한계가 된다. 더 많은 방전 플라즈마를 발생하기 위해서는 더 큰 방전공간이 필요하기 때문이다.

따라서 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 크기에 관계없이 PDP방전 셀 내에 있는 한 쌍의 서스테인전극 사이의 거리를 임으로 길게 하여 방전 시 발생하는 양광주를 이용하여 방전효율을 개선하고 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증가하는 것이다. 방전경로가 긴 두 서스테인 전극은 대응전극으로서 더 많은 방전공간을 제공하여 더 많은 량의 플라즈마를 발생함으로서 PDP 휘도를 향상시킨다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 크기에 관계없이 PDP 방전 셀 내에 한 쌍의 서스테인전극 사이의 거리를 임으로 길게 하여 방전 시 발생하는 양광주를 이용할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 두 서스테인 전극이 대응전극이 되도록 하여 비교적 균일하고 큰 방전공간을 확보하도록 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP는 가스방전으로 생긴 플라즈마에서 방출되는 진공자외선을 이용하여 가시광을 방출하는 다수개의 방전 셀을 구비하며 방전셀 내에서 한 쌍의 서스테인 전극간의 거리를 임으로 길게 하여 방전 시 방전효율이 높은 양광주를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 서스테인 전극을 대응전극으로 하여 비교적 균일한 전장이 두 전극사이에 형성되도록 하고 긴 전극간의 거리로 인한 큰 방전공간을 확보하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 PDP의 한 방전 셀의 중심을 지나고 전면기판에 수직하면서 위에서 아래로 자른 상기 방전 셀의 단면도이고, 도 2 는 PDP 방전 셀들의 중심을 지나고 전면기판에 수직하면서 앞에서 뒤로 자른 상기 방전 셀들의 단면도이다.

도1에 도시된 PDP 방전 셀은 화상의 표시 면인 전면기판(10)과 격벽(60)에 의해 전면기판(10)과 평행하게 배치된 후면기판(12)을 구비하고 있다. 격벽(60)은 셀 간의 전기적, 광학적 간섭이 차단되도록 셀 내부에 방전공간을 마련함과 아울러 전면기판(10)과 후면기판(12)을 지지하는 역할을 한다. 전면서스테인전극(20)과 후면서스테인전극(22)이 각각 전면기판(10)과 후면기판(12)의 안쪽에 배치되어 있다. 전면서스테인전극(20)은 ITO와 같은 투명전극으로 한다. 서스테인유전체층(30)은 방전 셀을 구성하는 전면서스테인전극(20)과 후면서스테인전극(22)위에 도포되어 있으며, 전하축적의 역할을 하고 더 많은 전기적 에너지가 방전공간을 채우도록 한다. 서스테인유전체층(30) 표면에는 보호막(50)이 형성되어 있다. 이 보호막(50)은 플라즈마 입자들의 스퍼터링 현상으로부터 유전체층(30)을 보호하여 셀 수명을 연장시켜줄 뿐만 아니라 2차전자의 방출효율을 높여주고 셀의 방전특성의 변화를 줄 여주는 역할을 한다. 주로 산화마그네슘 (MgO)막이 보호막으로 이용되고 있다. 격벽(60) 내부 벽에 고유색의 가시광선 (R,G,B)을 발생하기 위한 형광체층(40)이 도포되어 있다.

도2에서 전면기판(10)과 후면기판(12) 사이에 삽입된 어드레스유전체층(35)은 어드레스전극(25)을 감싸고 있으면서 셀 간의 광학적 간섭이 차단되도록 셀 내부에 방전공간을 마련함과 동시에 전면기판(10)과 후면기판(12)을 지지하는 역할을 한다. 어드레스유전체층(35)안에 설치된 어드레스전극(25)는 전면서스테인전극(20)과 교차하게끔 형성되어 있다. 어드레스유전체층(35)과 격벽(60)에 도포된 형광체층(40)은 가스방전 시 발생되는 짧은 파장의 진공자외선 (Vacuum Ultraviolet; VUV)에 의해 여기 되어 적색(70), 녹색(80), 청색(90)의 가시광을 각각 발생한다. 방전 셀 내부에 마련되는 방전공간은 헬륨(He), 네온(Ne), 제논(Xe) 등과 같은 방전가스로 충진 되어진다. 어드레스전극(25)과 서스테인전극들(20, 22))간에 어드레스 방전을 일으킨 후 전면서스테인전극(20)과 후면서스테인전극(22)간에 연속적인 서스테인 방전이 이어지고 이 서스테인 방전 시 발생하는 진공자외선이 형광체(40)를 여기 시켜 가시광선이 방출되게 하여 원하는 화상을 표시하게 된다.

기존의 면 방전 구조에서는 두 서스테인전극 사이의 거리가 150㎛ 이하 이였으나, 이 발명에서 두 서스테인전극(20, 22) 사이의 거리는 플라즈마 디스플레이 패널의 크기에 관계없이 임으로 길게 할 수 있어 방전 시 방전효율이 높은 양광주가 발생되고 이로 인하여 PDP 휘도가 증가한다.

기존의 면 방전 구조에서 두 서스테인전극 간의 거리가 150㎛ 이하인 것이 방전공간 확보의 한계였으나, 본 발명에서 두 서수테인전극(20, 22)은 대응전극으로 비교적 균일한 전장을 전극 간에 형성하고 이로 인하여 큰 방전공간을 확보하고 많은 량의 플라즈마가 발생되어 PDP 휘도가 증가한다.

〈한 실시 예〉

이하에서는 본 발명의 한 실시 예를 제시한다.

51 인치 플라즈마 디스플레이 패널을 실시예로 한다. 서스테인유전체층(30)의 두께를 50㎛ 으로 하고 산화마그네슘 보호막(50)의 두께는 5000 옹스트롱으로 하며 전면서스테인전극(20)과 후면서스테인전극(22) 사이의 거리는 1200㎛ 으로 한다. 서스테인전극들(20, 22)의 폭은 300㎛으로 한다. 격벽(60)의 두께는 100㎛으로 한다. 격벽(60)과 격벽(60) 사이의 방전공간의 높이는 580㎛ 이상이 되게 한다. 도2에서 어드레스유전체층(35)의 두께는 100㎛ 으로 한다. 따라서 도2의 어드레스유전체층(35)과 어드레스유전체층(35) 사이에 있는 적, 녹, 청색의 방전 셀들의 폭은 275㎛ 이 된다. 어드레스전극(25)의 폭은 300㎛ 으로 한다.

이 실시 예에서 방전 셀에 있어서 방전공간의 깊이는 1100㎛, 높이는 580㎛ 그리고 폭은 275㎛ 으로서, 방전공간의 부피는 1100㎛ × 580㎛ × 275㎛ 이상을 확보하여 충분한 방전 플라즈마를 발생할 수 있다. 두 서스테인전극들(20, 22)의 한 전극은 음극이고 다른 전극은 양극을 형성하며 교류의 특성에 따라 이 전극들의 극이 바뀐다. 두 전극사이의 방전에서 PDP에 중요한 휘도 특성으로는 음극근방에서 발생하는 부글로우 (Negative Glow)와 양극 쪽에 길게 형성되는 양광주(Positive Column)가 있는데, 인가전압에 대한 방전효율은 양광주에서 65％ 정도이며 이 양광 주는 두 전극간의 거리가 약 1000㎛ 이나 그 이상이 되어야 전자가 긴 거리를 이동하면서 발생한다. 기존의 면 방전에서는 두 서스테인전극 사이의 거리가 150㎛ 이하로 방전효율이 6％이하인 부글로우만을 이용하였으나, 이 실시 예에서는 두 전극 사이의 거리가 1000㎛ 이상이 되어 효율이 높은 양광주를 사용하게 되어 PDP 휘도를 현저하게 향상할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 크기에 관계없이 PDP 방전 셀 내에 있는 한 쌍의 서스테인전극간의 거리를 임으로 길게 하여 방전시 방전효율이 높은 양광주를 이용함으로서 PDP 휘도를 현저히 향상한다.

또한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 크기에 관계없이 전면기판과 후면기판 사이의 거리를 임으로 선택하여 대응전극의 구조를 가진 두 서스테인전극간의 거리 증가로 인한 방전공간 증가로 많은 플라즈마 량으로부터 진공자외선이 방출되어 PDP 휘도를 현저히 향상한다.

이상에서, 본 발명의 특징을 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 설명에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 다수의 방전 셀들을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 평행판전극을 부착한 전면기판과 후면기판을 지지하면서 방전 셀 내부에 방전공간을 마련해주는 한 쌍의 유전체층과 한 쌍의 격벽으로 된 방전 셀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 유전체층은 각각 평행판전극을 감싸고 한 유전체층은 한 방전 셀의 좌측에 다른 유전체층는 상기 방전 셀의 우측에 배치되며 상기 유전체층들에 싸인 두 평행판 전극이 어드레스전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   전면기판 내부에 부착된 평행판전극과 후면기판 내부에 부착된 평행판전극은 서스테인전극 구조를 형성하며, 상기전극들은 또 다른 유전체층으로 도포되고 이 유전체층상에 보호막을 도포한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 격벽이 한 방전 셀의 상하에 각각 배치되도록 하는 것을 특징 으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 3 항에 있어서,

   서스테인전극들이 어드레스전극과 교차하는 배열로 전면기판과 후면기판에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 3 항에 있어서,

   전면기판에 부착된 서스테인전극, 서스테인전극위에 도포된 유전체층 그리고 보호막은 투명한 재질로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀들에서 가스방전 시 발생되는 짧은 파장의 진공자외선에 의해 여기 되어 적색, 녹색, 청색의 가시광을 각각 발생하도록 어드레스전극을 싸고 있는 유전체층 표면과 격벽에 형광체층을 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 내부의 방전공간에 헬륨, 네온 그리고 제논의 혼합기체를 채우고 기체의 압력, 그리고 전면기판과 후면기판의 거리를 조절함으로서 두 서스테인전극 사이에서 양광주가 발생하도록 하는 방법.

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