KR20060132408A - 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20060132408A
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Abstract

본 발명은, 서로 이격되어 평행하게 대향하는 제 1 기판과 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이의 공간을 구획하여 복수의 방전셀을 형성하는 격벽; 상기 제 1 기판 상에 배치되어 일 방향으로 연장되며 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 돌출 구조를 갖는 X 전극과 Y 전극; 그루브(Groove) 형태의 전계 집중부를 구비하며 상기 X 전극과 상기 Y 전극을 덮도록 형성되는 제 1 유전체층; 상기 제 2 기판 상에 배치되며 상기 X 전극과 교차하도록 연장되는 A 전극; 상기 A 전극을 덮도록 형성되는 제 2 유전체층; 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 채워지는 방전 가스를 구비하되, 상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 평행하게 절단한 면(이하, 전계 집중부 절단면이라 한다)의 가장자리의 폭이, 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
전계 집중부, 돌출 구조, 균일한 전계 형성, 플라즈마 디스플레이 패널

Description

전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel having a part concentrating electric-field}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되는 방전셀의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3a는 전계 집중부를 구비하는 방전셀의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 3a와 같은 구조를 갖는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 4는 돌출 구조를 갖지 않는 X 전극과 Y 전극을 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 돌출 구조를 갖는 X 전극과 Y 전극을 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전계 집중부를 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따라 전계 집중부를 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 집중부를 구비하는 방전셀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 바람직한 실시예를 따라 도 6a 내지 도 7c와 같은 방전셀 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 패널을 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102, 202, 302, 802, 902: 제 1 기판
104, 204, 304, 804: 제 2 기판
106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806: 격벽
108, 208, 308, 808: 형광체층
109a, 209a, 309a, 809a, 909a: 제 1 유전체층
109b, 209b, 309b, 809b: 제 2 유전체층
110, 210, 310, 710, 810, 910: 보호막
112a, 212a, 312a, 412a, 512a, 612a, 712a, 812a, 912a: 투명 전극(X 측)
112b, 212b, 312b, 412b, 512b, 612b, 712b, 812b, 912b: 버스 전극(X 측)
112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912: X 전극
114a, 214a, 314a, 414a, 514a, 614a, 714a, 814a, 914a: 투명 전극(Y 측)
114b, 214b, 314b, 414b, 514b, 614b, 714b, 814b, 914b: 버스 전극(Y 측)
114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914: Y 전극
116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816: A 전극
313, 513, 613, 713: 모서리 부분
320, 420, 520, 620, 720, 820, 920: 전계 집중부
본 발명은 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 돌출 구조를 갖는 전극에 대하여 균일한 전계를 형성시키는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중에는 근래에 들어 대형 평판 디스플레이 장치로서 특히 주목받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel)을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치가 있다. 플라즈마 디스플레이 장치는 복수 개의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 두 기판 사이에 방전가스를 봉입하고 방전 전압을 인가하여 방전에 의한 진공 자외선을 발생시키고, 그 진공 자외선이 소정의 패턴으로 형성된 형광체를 여기시키는 과정에서 발생하는 가시광선을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 장치이다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1 패널과 제 2 패널을 구비한다. 제 1 패널에는 제 1 기판(102), 투명 전극(112a)과 버스 전극(112b)을 구비하는 X 전극(공통 전극. 112), 투명 전극(114a)과 버스 전극(114b)을 구비하는 Y 전극(주사 전극. 114), 제 1 유전체층(109a) 및 보호막(110) 등이 구비되며, 제 2 패널에는 제 2 기판(104), A 전극(어드레스 전극. 116), 제 2 유전체층(109b), 격벽(106) 및 형광체층(108) 등이 구비된다. 제 1 기판(102)과 제 2 기판(104)은 서로 이격되어 평행하게 대향하며 두 기판 사이의 공간은 격벽(106)에 의해 구획되는 것에 의해 방전을 일으키는 단위 방전 공간으로서의 방전셀을 형성한다. 방전셀 내부에서는 방전셀 내부에 구비되는 유전체 등에 의해 패널 커패시턴스가 형성되며, 방전셀은 이와 같은 패널 커패시턴스와 방전셀을 둘러싸는 전극이 결합된 패널 커패시터로 등가 모델화 될 수 있다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되는 방전셀의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 제 1 기판(202), 제 2 기판(204), 격벽(206), 형광체층(208), 제 1 유전체층(209a), 제 2 유전체층(209b), 보호막(210), X 전극(212, 212a, 212b), Y 전극(214, 214a, 214b) 및 A 전극(216)은 도 1에 도시된 제 1 기판(102), 제 2 기판(104), 격벽(106), 형광체층(108), 제 1 유전체층(109a), 제 2 유전체층(109b), 보호막(110), X 전극(112, 112a, 112b), Y 전극(114, 114a, 114b) 및 A 전극(116)에 대응된다.
도 3a는 전계 집중부를 구비하는 방전셀의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 3a와 같은 구조를 갖는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 3a에서의 제 1 기판(302), 제 2 기판(304), 격벽(306), 형광체층(308), 제 1 유전체층(309a), 제 2 유전체층(309b), 보호막(310), X 전극(312, 312a, 312b), Y 전극(314, 314a, 314b) 및 A 전극(316)은 도 2에서의 제 1 기판(202), 제 2 기판(204), 격벽(206), 형광체층(208), 제 1 유전체층(209a), 제 2 유전체층(209b), 보호막(210), X 전극(212, 212a, 212b), Y 전극(214, 214a, 214b) 및 A 전극(216)에 대응된다. 그러나 도 3a에서는 도 2와 달리, 전계 집중부(320)가 구비되고 있다는 점에서 차이가 있다.
전계 집중부(320)의 기능은 다음과 같다.
유지 방전을 일으키는 X 전극(312)과 Y 전극(314) 간의 거리가 가까워지면 그 만큼 인가하여야 하는 구동 전압을 낮출 수 있는 장점이 있는 반면에, 방전 공간을 넓게 활용하지 못하므로 발광 효율이 떨어져 고휘도의 표현이 어렵게 되는 단점이 있다. 또한, X 전극(312)과 Y 전극(314) 간의 거리가 가까워지면 그 만큼 패널 커패시턴스가 증가되는 단점도 있게 된다. 유지 방전을 일으키는 X 전극(312)과 Y 전극(314) 간의 거리가 멀어지면 방전 공간을 넓게 활용할 수 있어 발광 효율이 높아지는 장점이 있는 반면에, 그 만큼 인가하여야 하는 구동 전압을 높여야 하므로 소비 전력이 증가하는 단점이 있게 된다.
이러한 측면을 고려하여 도 3a에서와 같이 그루브(Groove) 형태의 전계 집중부(320)를 구비시키면, X 전극(312)과 Y 전극(314) 간의 거리가 멀어지더라도 그루브 형태의 공간에 전계가 집중되는 효과가 있기 때문에, 인가하여야 하는 구동 전압을 높이지 않아도 되는 동시에, X 전극(312)과 Y 전극(314) 간의 거리를 넓힐 수 있는 만큼 방전 공간을 넓게 활용할 수 있어 발광 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한 제 1 유전체층(309a)을 식각한 만큼, 방전셀에서 나오는 가시 광선의 제 1 패널 투과율이 향상되는 효과도 있다.
대한민국 특허 제 0322071호에는 이와 같은 효과를 가지는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널이 자세히 개시되어 있다.
그런데, 도 3b에서와 같이 X 전극(312) 및 Y 전극(314)이 돌출 구조(313과 같은 모서리 부분을 갖는 구조)를 갖는 경우에는 다음과 같은 문제가 발생한다.
X 전극(312) 및 Y 전극(314)은 각각 가시 광선의 투과율 향상을 위한 투명 전극(312a, 314a)과 투명 전극의 전기 전도성 향상을 위한 버스 전극(312b, 314b)을 구비하는데, 도 3b에서와 같은 모서리 부분(313)을 갖는 투명 전극(312a, 314a)의 구조로 인하여 X 전극(312) 및 Y 전극(314)이 돌출 구조(313과 같은 모서리 부분을 갖는 구조)를 갖게 되는 경우에는, 그 모서리 부분(313)에 전계가 집중되는 효과로 인해서 X 전극(312)과 Y 전극(314) 사이의 방전 공간에 전계가 불균일하게 형성되는 문제가 발생된다.
즉, X 전극(312)과 Y 전극(314) 사이의 방전 공간 중에서 모서리 부분(313)에 대응되는 부분에서와 그렇지 않은 부분에서의 전계의 세기가 크게 차이가 나게 되어, 의도하지 않은 비대칭 방전이나 불균형 벽전하 형성 등의 문제를 유발하여 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 품질을 저하시키게 된다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 돌출 구조를 갖는 전극에 대하여 균일한 전계를 형성시키는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 이격되어 평행하게 대향하는 제 1 기판과 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이의 공간을 구획하여 복수의 방전셀을 형성하는 격벽; 상기 제 1 기판 상에 배치되어 일 방향으로 연장되며 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 돌출 구조를 갖는 X 전극과 Y 전극; 그루브(Groove) 형태의 전계 집중부를 구비하며 상기 X 전극과 상기 Y 전극을 덮도록 형성되는 제 1 유전체층; 상기 제 2 기판 상에 배치되며 상기 X 전극과 교차하도록 연장되는 A 전극; 상기 A 전극을 덮도록 형성되는 제 2 유전체층; 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 채워지는 방전 가스를 구비하되, 상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 평행하게 절단한 면(이하, 전계 집중부 절단면이라 한다)의 가장자리의 폭이, 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부는, 상기 제 1 유전체층 중에서 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 복수로 형성되며, 복수의 전계 집중부 각각은, 상기 제 1 유전체층 중에서 상기 격벽에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 포물선 형태로 감소하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 직선 형태로 감소하다가 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭으로 일정하게 유지되다가 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 X 전극 및 상기 Y 전극은 각각, 상기 일 방향으로 연속하여 연장되는 일체화된 구조의 버스 전극; 및 상기 버스 전극 중에서 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 복수로 형성되며, 상기 버스 전극 중에서 상기 격벽에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 분절된 구조의 투명 전극을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 X 전극과 상기 Y 전극의 상기 돌출 구조는 상기 분절된 구조의 투명 전극에 의하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 분절된 구조의 투명 전극을 상기 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양은, 직사각형 모양의 돌출 구조가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 분절된 구조의 투명 전극을 상기 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양은, T 형 모양의 돌출 구조가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 수직하고 상기 A 전극에 평행하게 절단한 모양은, 직사각형 모양의 그루브 형태를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 수직하고 상기 A 전극에 평행하게 절단한 모양은, 사다리꼴 모양의 그루브 형태를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제 1 유전체층을 보호하기 위한 보호막을 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 형광체층은, 상기 방전셀 내에서 상기 제 2 기판 측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 돌출 구조를 갖지 않는 X 전극과 Y 전극을 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 4에서의 격벽(406), X 전극 측의 투명 전극(412a)과 X 전극 측의 버스 전 극(412b)을 구비하는 X 전극(412), Y 전극 측의 투명 전극(414a)과 Y 전극 측의 버스 전극(414b)을 구비하는 Y 전극(414), A 전극(416) 및 전계 집중부(420)는, 도 3a에 있어서의 격벽(306), X 전극 측의 투명 전극(312a)과 X 전극 측의 버스 전극(312b)을 구비하는 X 전극(312), Y 전극 측의 투명 전극(314a)과 Y 전극 측의 버스 전극(314b)을 구비하는 Y 전극(314), A 전극(316) 및 전계 집중부(320)에 각각 대응된다.
도 4에 있어서 버스 전극(412b, 414b)은 일 방향(A 전극의 연장 방향과 수직되는 방향)으로 연속하여 연장되는 일체화된 구조를 갖는다.
또한, 도 4에 있어서 투명 전극(412a, 414a)도 버스 전극(412b, 414b) 상에서 연속하여 연장되는 일체화된 구조를 갖는다.
도 4에서와 같이 투명 전극(412a, 414a)이 연속하여 연장되는 일체화된 구조를 갖는 경우에는, 각각의 방전셀에 대한 측면에서 모서리 부분이 없으므로 X 전극(412)과 Y 전극(414)도 돌출 구조를 갖지 않게 된다. X 전극(412)과 Y 전극(414)이 돌출 구조를 갖지 않는 경우에는 앞서 살펴본 바 있는 불균일 전계 형성의 문제가 발생하지 않는다.
도 5a 및 도 5b는 돌출 구조를 갖는 X 전극과 Y 전극을 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b에서의 격벽(506), X 전극 측의 투명 전극(512a)과 X 전극 측의 버스 전극(512b)을 구비하는 X 전극(512), Y 전극 측의 투명 전극(514a)과 Y 전극 측의 버스 전극(514b)을 구비하는 Y 전극(514), A 전극(516) 및 전계 집중부 (520)는, 도 3a에 있어서의 격벽(306), X 전극 측의 투명 전극(312a)과 X 전극 측의 버스 전극(312b)을 구비하는 X 전극(312), Y 전극 측의 투명 전극(314a)과 Y 전극 측의 버스 전극(314b)을 구비하는 Y 전극(314), A 전극(316) 및 전계 집중부(320)에 각각 대응된다.
도 5a 및 도 5b에 있어서 버스 전극(512b, 514b)은 일 방향(A 전극의 연장 방향과 수직되는 방향)으로 연속하여 연장되는 일체화된 구조를 갖는다.
그러나, 도 5a 및 도 5b에 있어서 투명 전극(512a, 514a)은, 버스 전극(512b, 514b) 중에서 복수의 방전셀(도 5a 및 도 5b에서는 3개의 방전셀이 예시되어 있다) 각각에 대응되는 부분에 복수(도 5a 및 도 5b에서는 X 전극 측에 3개 그리고 Y 전극 측에 3개로 총 6개)로 형성되며, 버스 전극(512b, 514b) 중에서 격벽(506)에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 분절된 구조를 갖는다.
도 5a에 도시된 투명 전극(512a, 514a)의 모양(직사각형 모양)과 도 5b에 도시된 투명 전극(512a, 514a)의 모양(T 형 모양)은 서로 다른 것을 알 수 있다. 도 5b의 경우에는 도 5a의 경우에 비해서, 방전셀에서 발산되는 가시 광선이 제 1 패널을 투과함에 있어 거쳐야할 투명 전극의 면적이 적어지므로 그 만큼 가시 광선의 투과율이 향상되는 구조라고 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 있어서와 같이 투명 전극(512a, 514a)이 분절된 구조의 형태를 취하는 것에 의해 모서리 부분(513)을 갖는 경우에는, X 전극(512) 및 Y 전극(514)이 돌출 구조(513과 같은 모서리 부분을 갖는 구조)를 갖게 되므로, 그 모서리 부분(513)에 전계가 집중되는 효과로 인해서 X 전극(512)과 Y 전극(514) 사이의 방전 공간에 전계가 불균일하게 형성되는 문제가 발생됨은 앞서 본 바 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전계 집중부를 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c에 있어서 전계 집중부(620)는, 제 1 유전체층(도 3a에서의 309a) 중에서 복수의 방전셀(도 6a 내지 도 6c에서는 3개의 방전셀이 예시되어 있다) 각각에 대응되는 부분에 복수(도 6a 내지 도 6c에서는 3개의 전계 집중부가 예시되어 있다)로 형성되며, 복수의 전계 집중부 각각은, 제 1 유전체층(도 3a에서의 309a) 중에서 격벽에 대응되는 부분(도 6a 내지 도 6c에서의 606에 대응되는 부분)에 의해 서로 이격되도록 형성된다. 다만, 본 발명에 있어서 전계 집중부(620)는 이와 같은 이격된 구조를 갖는 것에 한정되지는 않으며, 예컨대 서로 연속하여 형성되는 구조를 가질 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c에 있어서도 도 5a 및 도 5b와 마찬가지로, 버스 전극(612b, 614b)은 일 방향(A 전극의 연장 방향과 수직되는 방향)으로 연속하여 연장되는 일체화된 구조를 갖으며, 투명 전극(612a, 614a)은 버스 전극(612b, 614b) 중에서 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 복수로 형성되며 버스 전극(612b, 614b) 중에서 격벽(606)에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 분절된 구조를 갖는다. 투명 전극(612a, 614a)이 분절된 구조의 형태를 취하는 것에 의해 X 전극(612) 및 Y 전극(614)이 돌출 구조를 갖게 되므로, 그 모서리 부분(613)에 전계가 집중되는 현상이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 6a 내지 도 6c의 경우를 도 5a 및 도 5b와 비교하여 보면 본 발명의 특징은 전계 집중부(620)의 모양이라 할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c의 각 경우는 전계 집중부(620)를 제 1 기판에 평행하게 절단한 면(이하, 전계 집중부 절단면이라 한다)이 취하게 되는 다양한 모양을 각각 도시하고 있다. 도 6a 내지 도 6c의 각 경우에서는 모두, 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭(d1)이 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭(d2)보다 크도록 도시되어 있는 것을 알 수 있다.
도 3a에서 살펴보았듯이 전계 집중부(620)에서는 그루브 형태(Groove)의 공간에 전계가 집중되는 효과가 있다. 이 경우에 전계가 집중되는 효과는 전계 집중부(620)의 폭이 적을수록 강하게 나타난다. 즉, 전계 집중부(620)의 폭을 크게 하면 폭이 큰 부분에 대응되는 방전 공간에서는 전계가 집중되는 효과가 적어지고, 전계 집중부(620)의 폭을 작게 하면 폭이 작은 부분에 대응되는 방전 공간에서는 전계가 집중되는 효과가 커진다.
본 발명은 이러한 성질을 이용한 것이다. 즉, 본 발명에서는 투명 전극(612a, 614a)의 모서리 부분(613)에 대응되는 전계 집중부의 부분(전계 집중부의 가장자리 부분)의 폭(d1)은 크게 하고, 투명 전극(612a, 614a)의 중앙 부분에 대응되는 전계 집중부의 부분(전계 집중부의 중앙부 부분)의 폭(d2)은 작게 하여, X 전극(612)과 Y 전극(614) 사이의 방전 공간 중에서 전계 집중부(620)에 대응되는 부분 전체에 걸쳐서 균일한 전계가 형성되도록 하는 것이다. 투명 전극(612a, 614a)의 중앙 부분에 대응되는 전계 집중부의 부분(전계 집중부의 중앙부 부분)에서는 모서리 부분이 없는 점을 감안하여 전계 집중부의 폭을 작게 함으로써, 모서리 부분(613)에 대응되는 전계 집중부의 가장자리 부분에서 형성되는 전계의 세기와 동등한 정도의 세기를 갖는 전계를 형성시키고자 하는 것이다.
도 6a에서는, 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 전계 집중부 절단면의 폭이 포물선 형태로 감소(d1으로부터 d2로 포물선 형태로 감소)하는 실시예가 도시되어 있다.
도 6b에서는, 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 전계 집중부 절단면의 폭이 직선 형태로 감소(d1으로부터 d2로 직선 형태로 감소)하다가 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭(d2)으로 일정하게 유지되는 실시예가 도시되어 있다.
도 6c에서는, 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 전계 집중부 절단면의 폭이 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭(d1)으로 일정하게 유지되다가 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭(d2)으로 일정하게 유지되는 실시예가 도시되어 있다.
도 6a 내지 도 6c의 각 경우 모두, 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭(d1)이 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭(d2)보다 크다는 점은 공통되며, 이는 본 발명의 특징이기도 하다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따라 전계 집중부를 구비하는 방전셀을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 7a는 도 6a에 대응되고, 도 7b는 도 6b에 대응되며, 도 7c는 도 6c에 대응된다. 도 7a 내지 도 7c의 경우에 있어서도, 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭이 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭보다 크도록 전계 집중부(720)가 형성되므로, 앞서 살펴본 바와 같은 균일한 전계 형성의 효과를 기대할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c의 경우는 도 6a 내지 도 6c의 경우와 비교하여 투명 전극의 모양이 서로 다르다.
도 6a 내지 도 6c에서는, 분절된 구조의 투명 전극(612a, 614a)을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양이, 직사각형 모양의 돌출 구조가 되는 실시예를 도시하고 있다.
도 7a 내지 도 7c에서는, 분절된 구조의 투명 전극(712a, 714a)을 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양이, T 형 모양의 돌출 구조가 되는 실시예를 도시하고 있다. 도 7a 내지 도 7c에서의 투명 전극(712a, 714a) 구조가 도 6a 내지 도 6c에서의 투명 전극(612a, 614a) 구조보다 가시 광선의 투과율이 높은 측면이 있다는 점은 앞서 설명한 바 있다.
도 6a 내지 도 7c를 통하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 도 6a 내지 도 7c에 도시된 바에 한정되지 않으며 다양한 실시예를 가질 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전계 집중부를 구비하는 방전셀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패 널은, 제 1 기판(802), 제 2 기판(804), 격벽(806), 형광체층(808), 제 1 유전체층(809a), 제 2 유전체층(809b), 보호막(810), X 전극(812, 812a, 812b), Y 전극(814, 814a, 814b) 및 A 전극(816)을 구비한다. 그리고 제 1 유전체층(809a)을 식각하는 등의 방법에 의하여 형성되는 전계 집중부(820)가 X 전극(812)과 Y 전극(814)의 사이에 위치한다.
제 1 패널에는 제 1 기판(802), X 전극 측의 투명 전극(812a)과 X 전극 측의 버스 전극(812b)을 구비하는 X 전극(812), Y 전극 측의 투명 전극(814a)과 Y 전극 측의 버스 전극(814b)을 구비하는 Y 전극(814), 제 1 유전체층(809a) 및 보호막(810)이 구비된다.
제 2 패널에는 제 2 기판(804), A 전극(816), 제 2 유전체층(809b), 격벽(806) 및 형광체층(808)이 구비된다.
제 1 기판(802)과 제 2 기판(804) 사이의 공간은 격벽(806)에 의해 구획되어 방전을 일으키는 단위 방전 공간으로서의 방전셀을 형성한다.
방전셀 내부에는 대기압보다 낮은 압력의 방전 가스(대략 0.5 atm 이하)가 충전되어 있어, 각각의 방전셀에 관여한 각각의 전극들에 인가되는 구동 전압에 따라서 형성되는 전기장에 의해, 방전 가스 입자와 전하가 충돌을 일으키면서 플라즈마 방전이 일어나고, 플라즈마 방전의 결과로 진공 자외선이 발생하게 된다. 방전 가스로는 네온(Ne) 가스, 헬륨(He) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 가스에 크세논(Xe) 가스를 혼합한 혼합 가스가 이용된다.
격벽(806)은 방전셀을 한정하여 화상의 기본 단위가 형성될 수 있도록 하고, 방전셀 간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 역할을 담당한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 제 1 기판 및 제 2 기판에 평행하게 절단한 모양은, 사각형, 육각형 또는 팔각형 등의 다각형 구조나 원형 또는 타원형 구조를 가질 수 있으며, 이와 같은 모양은 격벽(806)이 배치되는 모양에 따라 형성될 수 있다.
형광체층(808)에서는, 방전에 의해 발생하는 진공 자외선(VUV: Vacuum Ultra Violet)이 흡수됨으로써 여기되는 전자가 다시 안정 상태로 될 때 가시광선을 발산하는 Photo Luminescence 발광 메커니즘이 일어나게 된다. 형광체층(808)은 플라즈마 디스플레이 패널이 칼라 화상을 구현할 수 있도록 하기 위해 적색 발광 형광체층, 녹색 발광 형광체층 및 청색 발광 형광체층을 구비할 수 있으며, 적색 발광 형광체층, 녹색 발광 형광체층 및 청색 발광 형광체층이 방전셀 내부에 배치되어 단위 화소를 형성할 수 있다. 적색 발광 형광체로서는 (Y,Gd)BO3:Eu3+ 등이 있고, 녹색 발광 형광체로서는 Zn2Si04:Mn2+ 등이 있으며, 청색 발광 형광체로서는 BaMgAl10O17:Eu2+ 등이 있다.
도 8a 및 도 8b에서는 형광체층(808)이 방전셀 내에서 제 2 기판(804) 측에 형성되는 것으로 도시되고 있다. 다만, 본 발명에서는 형광체층의 배치가 이에 한정되지 않고 다양한 실시예를 가질 수 있다.
제 1 유전체층(809a)은 X 전극(812) 및 Y 전극(814)의 절연 피막으로 사용되는 유전체층으로서, 절연 저항이 높고 광 투과율이 좋은 재료를 사용한다. 방전에 의해 발생한 전하 중의 일부는, 각 전극(812, 814)에 인가되는 전압의 극성에 따른 전기적 인력에 이끌려 제 1 유전체층(809a)의 부근(보호막(810)을 사이에 두고)에서 쌓여 벽전하(Wall Charge)를 형성한다.
제 2 유전체층(809b)은 A 전극(816)의 절연 피막으로 사용되는 유전체층으로서, 절연 저항이 높은 재료를 사용한다. 제 2 유전체층(809b)은 제 1 유전체층(809a)과 달리 가시 광선의 투과에 관여하지 않기 때문에 광 투과율이 좋은 재료가 요구되지 않는다.
보호막(810)은 제 1 유전체층(809a)을 보호하며, 방전시 2차 전자의 방출을 증가시켜 방전을 용이하게 한다. 보호막(810)은 산화 마그네슘(MgO) 등의 재료를 사용하여 형성한다.
X 전극(812) 및 Y 전극(814)은 각각 투명 전극(812a, 814a)과 버스 전극(812b, 814b)을 구비하지만, A 전극(816)은 가시 광선의 투과에 관여하지 않기 때문에 X 전극(812) 및 Y 전극(814)과는 달리 투명 전극과 버스 전극을 따로 구비하고 있지 않고 단일의 전극 구조로 이루어져 있다.
투명 전극(812a, 814a)은 방전셀로부터 발산되는 가시광선을 투과시키기 위해 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 재질을 사용한다. 그런데, 투명 전극(812a, 814a)은 일반적으로 전기 저항이 높기 때문에 높은 전기 전도성을 갖는 금속으로 형성된 버스 전극(812b, 814b)을 보조적으로 구비시켜 각 전극들(812, 814)의 전기 전도성을 향상시키고 있다.
투명 전극(812a, 814a)의 구조는 도 6a 내지 도 7c를 통하여 이미 자세히 설명한 바 있다.
전계 집중부(820)는 제 1 유전체층(809a)을 식각하는 등의 방법에 의해 형성된다. X 전극(812)과 Y 전극(814) 사이의 방전 경로는 전계 집중부(820)에 의해 단축되며, 방전 경로가 단축되는 것과 함께 그루브(Groove) 형태의 공간에 전계가 집중되는 효과 있기 때문에 전자(부극성 전하)와 이온(정극성 전하)의 밀도가 증가하여 X 전극(812)과 Y 전극(814) 간의 방전을 용이하게 한다. 또한, X 전극(812)과 Y 전극(814) 간의 거리를 넓힐 수 있는 만큼 방전 공간을 넓게 활용할 수 있어 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 제 1 유전체층(809a)을 식각한 만큼 방전셀에서 나오는 가시 광선의 제 1 패널 투과율이 향상되는 효과도 있다.
도 8a에서는, 전계 집중부(820)를 제 1 기판(802)에 수직하고 A 전극(816)에 평행하게 절단한 모양이, 직사각형 모양의 그루브 형태를 가지는 것으로 도시되고 있다.
도 8b에서는, 전계 집중부(820)를 제 1 기판(802)에 수직하고 A 전극(816)에 평행하게 절단한 모양이, 사다리꼴 모양의 그루브 형태를 가지는 것으로 도시되고 있다.
그러나, 본 발명에 있어서 전계 집중부(820)를 제 1 기판(802)에 수직하고 A 전극(816)에 평행하게 절단한 모양은 도 8a 또는 도 8b와 같은 형태에 한정되지 않는다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 바람직한 실시예를 따라 도 6a 내지 도 7c와 같은 방전셀 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 패널을 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b에서 보는 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 패널은, 제 1 기판(902), 제 1 유전체층(909a), 보호막(910), X 전극 측의 투명 전극(912a)과 X 전극 측의 버스 전극(912b)을 구비하는 X 전극(912) 및 Y 전극 측의 투명 전극(914a)과 Y 전극 측의 버스 전극(914b)을 구비하는 Y 전극(914)을 구비한다. 도 9a 및 도 9b을 보면, 제 1 유전체층(909a) 중에서 식각 등의 방법에 의해 그루브 형태를 갖는 부분에 전계 집중부(920)가 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
도 9a는 도 6a 및 도 7a에 대응되고, 도 9b는 도 6b 및 도 7b에 대응되며, 도 9c는 도 6c 및 도 7c에 대응된다.
도 9a 내지 도 9c를 보면 전계 집중부(920)가 서로 이격되어 있는 구조를 취하는 경우를 쉽게 알 수 있다. 즉, 전계 집중부(920)는 제 1 유전체층(909a) 중에서 복수의 방전셀(도 9a 내지 도 9c에서는 6개의 방전셀에 대응) 각각에 대응되는 부분에 복수(도 9a 내지 도 9c에서는 6개의 전계 집중부)로 형성되며, 복수의 전계 집중부 각각은, 제 1 유전체층(909a) 중에서 격벽에 대응되는 부분(도 6a 내지 도 6c에서의 606 또는 도 7a 내지 도 7c에서의 706)에 의해 서로 이격되도록 형성되는 구조를 취할 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 이로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으 로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 돌출 구조를 갖는 전극에 대하여 균일한 전계를 형성시키는 전계 집중부를 구비시킴으로써, 안정적 방전을 통하여 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 서로 이격되어 평행하게 대향하는 제 1 기판과 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이의 공간을 구획하여 복수의 방전셀을 형성하는 격벽;
    상기 제 1 기판 상에 배치되어 일 방향으로 연장되며 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 돌출 구조를 갖는 X 전극과 Y 전극;
    그루브(Groove) 형태의 전계 집중부를 구비하며 상기 X 전극과 상기 Y 전극을 덮도록 형성되는 제 1 유전체층;
    상기 제 2 기판 상에 배치되며 상기 X 전극과 교차하도록 연장되는 A 전극;
    상기 A 전극을 덮도록 형성되는 제 2 유전체층;
    상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 및
    상기 방전셀 내에 채워지는 방전 가스를 구비하되,
    상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 평행하게 절단한 면(이하, 전계 집중부 절단면이라 한다)의 가장자리의 폭이, 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭보다 큰 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부는, 상기 제 1 유전체층 중에서 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 복수로 형성되며, 복수의 전계 집중부 각각은, 상기 제 1 유전체층 중에서 상기 격벽에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 포물선 형태로 감소하는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 직선 형태로 감소하다가 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭으로 일정하게 유지되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부 절단면의 폭은, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리로부터 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부를 향하여, 상기 전계 집중부 절단면의 가장자리의 폭으로 일정하게 유지되다가 상기 전계 집중부 절단면의 중앙부의 폭으로 일정하게 유지되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 X 전극 및 상기 Y 전극은 각각,
    상기 일 방향으로 연속하여 연장되는 일체화된 구조의 버스 전극; 및
    상기 버스 전극 중에서 상기 복수의 방전셀 각각에 대응되는 부분에 복수로 형성되며, 상기 버스 전극 중에서 상기 격벽에 대응되는 부분에 의해 서로 이격되도록 형성되는 분절된 구조의 투명 전극
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 X 전극과 상기 Y 전극의 상기 돌출 구조는 상기 분절된 구조의 투명 전극에 의하여 형성되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분절된 구조의 투명 전극을 상기 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양은, 직사각형 모양의 돌출 구조가 되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 분절된 구조의 투명 전극을 상기 제 1 기판 측에서 수직하게 투시하여 바라본 모양은, T 형 모양의 돌출 구조가 되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 수직하고 상기 A 전극에 평행하게 절단한 모양은, 직사각형 모양의 그루브 형태를 가지는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부를 상기 제 1 기판에 수직하고 상기 A 전극에 평행하게 절단한 모양은, 사다리꼴 모양의 그루브 형태를 가지는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제 1 유전체층을 보호하기 위한 보호막을 추가적으로 구비하는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층은, 상기 방전셀 내에서 상기 제 2 기판 측에 형성되는 것
    을 특징으로 하는 전계 집중부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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