KR20070006510A - 플라즈마 표시 패널 및 플라즈마 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 표시 패널은, 패널에서 횡으로 뻗으면서 상하로 번갈아가면서 형성된 두 종류의 유지 전극을 구비하며, 유지 전극은 횡으로 형성된 버스 전극과 각 방전셀에서 상하의 버스 전극에서 중앙으로 돌출되게 형성된 투명전극을 구비하고, 상하의 버스 전극과 연결된 상하의 투명전극 사이의 갭이 방전셀 좌우에서 중앙으로 가면서 넓어지도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 플라즈마 표시 장치는 샤시 및 회로부와 함께 이러한 플라즈마 표시 패널을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 방전셀이 실질적으로 육각형을 이루도록 형성된 격벽을 가지는 것일 수 있으며, 특히, 하나의 화소를 형성하는 3가지 색채의 방전셀이 화면에서 삼각형을 이루는 델타 구조를 가지는 것일 수 있다.

Description

플라즈마 표시 패널 및 플라즈마 표시 장치 {Plasma display panel and Plasma display device}

도1은 종래의 면방전형 플라즈마 표시 패널의 일 실시예에서의 방전셀 내 유지전극의 구성을 나타내는 개략적 평면도이다.

도2 및 도5는 본 발명의 다른 두 실시예에서의 패널 방전 셀 구조를 나타내는 사시 단면도이다.

도3 및 도4는 본 발명의 또 다른 실시예에서의 방전셀 유지 전극 구조를 나타내는 개략적 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110: 상부 기판 125,129,425,429: 버스 전극

121,127,321,327,421,427: 투명전극 210: 하부 기판

130,240; 유전체층 140: 보호층

230,530: 격벽

본 발명은 플라즈마 표시 패널 및 플라즈마 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 표시 장치의 패널에서의 전극 형태 및 배치에 관한 것이다.

플라즈마 표시장치는 대향하는 두 개의 기판에 각각 전극을 형성하고, 일정 간격을 가지도록 겹쳐 내부에 방전 가스를 주입한 후 밀봉하여 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel:PDP, 이하 패널과 혼용함)을 이용한 평판형 표시장치를 말한다. 플라즈마 표시장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 형성한 뒤, 패널의 각 전극과 연결되는 구동 회로 등 화면 구현에 필요한 요소들을 설치하여 이루어진다.

플라즈마 표시 패널에서는 화면을 표시하기 위한 수많은 화소가 매트릭스 형태로 배열된다. 플라즈마 표시 패널에서 각 화소는 그 구동을 위한 능동 소자 없이 단순히 전극에 전압을 인가하는 방식, 즉, 수동 매트릭스 방식으로 구동된다. 각 전극을 구동하기 위한 전압 신호의 형태에 따라 플라즈마 표시 패널은 직류형과 교류형으로 구분될 수 있으며, 유지 방전 전압이 인가되는 두 전극의 배치에 따라 대향형, 면방전형 등으로 나눌 수 있다.

교류형의 경우, 전극이 유전체층으로 덮이므로 자연스럽게 정전용량을 가지게 되며, 전극을 흐르는 전류가 제한되고, 방전시의 이온충격으로부터 전극 보호가 용이하게 된다. 그 결과 전극 수명도 길어진다.

면방전형의 경우, 유지 방전을 하는 두 전극이 같은 면에 있으므로 전극 사이의 거리에 비해 높은 방전 전압이 필요하다. 한편, 방전 전압을 낮추기 위해 전극 사이의 거리를 접근시키면 실질적으로 전극 사이의 한정된 부분에서만 방전이 일어나 가시광 발생 효율이 떨어지고, 휘도가 떨어질 수 있다.

도1은 종래의 면방전형 플라즈마 표시 패널의 일 실시예에서의 방전셀 내 유지전극의 구성을 나타내는 개략적 평면도이다. 유지 전극은 횡방향의 격벽과 겹치도록 직잭(zigzag)으로 형성된 버스 전극(125,129)과, 버스 전극과 겹치면서 방전셀의 중앙으로 뻗은 투명전극(121,127)으로 이루어진다. 유지 전극은 한 셀 내에 서로 대향하는 스캔 유지 전극과 공통 유지 전극으로 이루어진다. 스캔 유지 전극의 투명전극(121)와 공통 유지 전극의 투명전극(127) 사이의 갭은 일정하며, 방전 촉발이 쉽도록 짧은 거리 이격되어 있다. 이런 배치에서 이상적으로는 방전이 투명전극(121,127) 사이의 갭 부분에서 촉발되어 투명전극 면을 따라 격벽쪽으로 확산되어 방전셀 상당 영역에서 방전이 이루어지게 된다. 그러나, 현실적으로 방전셀의 격벽 형태가 방전의 확산에 방해가 될 수 있고, 방전이 투명 전극 사이의 좁은 공간에 집중되는 경우가 많다.

한편, 종으로 배열된 하나의 방전 셀에 대응하여 1쌍의 유지 전극을 가지도록 패널을 형성할 경우, 고정세화에 따라 각 방전셀의 크기가 줄어들면서 빛을 방출하는 전면 쪽에 전극을 형성할 경우, 각 방전셀에서 전극에 의한 개구율 저하가 심각해진다.

이런 개구율 저하 문제점을 극복하기 위해, 유지 전극을 배면 기판에 면방전형으로 형성할 경우에도 화면을 바라볼 때 격벽과 겹치도록 형성하는 형태가 고안되었다. 그러나, 바둑판 형태의 행렬형으로 격벽이 형성되고, 격벽 가운데 열 사이에 열과 나란히 어드레스 전극을, 격벽 가운데 행과 겹치도록 두 종류의 유지 전극을 형성하면, ALiS(Alternative Lightening of Surface) 구동과 같은 특별한 형태 의 구동 방식의 경우를 제외하면 패널의 하나의 스캔 유지 전극 상하에 위치한 두 방전셀에는 같은 종류의 스캔 신호 전압과 어드레스 신호 전압이 인가되어 독립적으로 셀을 운영할 수 없고, 따라서 해상도를 떨어뜨리는 결과가 된다.

한편, 격벽을 어드레스 전극과 나란히 형성하는 스트라이프 타입 패널에서는 격벽이 한 단위의 방전셀의 좌우측에만 형성되고, 상하로는 형성되지 않는다. 따라서 상하 방전셀 사이에는 방전이 확산되어 방전셀 사이가 명확하게 구분되도록 발광이 이루어지지 못하는 문제가 있다. 또한, 형광체의 상당 부분은 격벽면에 적층되어 유지 방전시 해당 방전셀의 발광에 기여하는데 스트라이프 타입의 패널에서는 형광체가 적층될 격벽면이 충분하지 못하여 발광의 효율이 저하되고, 휘도가 낮아지는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 플라즈마 표시 패널에 비해 발광 효율을 높일 수 있는 구조를 가지는 플라즈마 표시 패널 및 플라즈마 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 기존 전극 구조의 형태 변화만을 통해 플라즈마 방전의 촉발이 용이하면서도 방전셀 중앙의 좁은 영역에 한정되지 않고 방전셀의 상당한 면적에서 방전이 이루어지도록 할 수 있는 플라즈마 표시 패널 및 플라즈마 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시 패널은, 패널에서 횡으로 뻗으면서 상하로 번갈아가면서 형성된 두 종류의 유지 전극을 구비하며, 유지 전극은 횡으로 형성된 버스 전극과 각 방전셀에서 상하의 버스 전극에서 중앙으로 돌출되게 형성된 투명전극을 구비하고, 상하의 버스 전극과 연결된 상하의 투명전극 사이의 갭이 방전셀 좌우에서 중앙으로 가면서 넓어지도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 플라즈마 표시 장치는 샤시 및 회로부와 함께 이러한 플라즈마 표시 패널을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 표시 패널은, 방전셀이 실질적으로 육각형을 이루도록 형성된 격벽을 가지는 것일 수 있으며, 특히, 하나의 화소를 형성하는 3가지 색채의 방전셀이 화면에서 삼각형을 이루는 델타 구조를 가지는 것일 수 있다.

본 발명에서, 방전셀 내에 형성된 두 투명전극의 대향하는 단부는 오목한 곡선을 이루거나, V자형으로 이루어질 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일 실시예에서의 패널 방전 셀 구조를 나타내는 사시 단면도이다. 패널 배면을 이루는 하부 기판(210)에는 어드레스 전극(220)이 종으로 나란히 형성된다. 어드레스 전극(220) 위로는 기판 전면에 걸쳐 유전체층(240)이 형성된다. 유전체층(240) 위로 격벽(230)이 형성된다. 격벽(230)은 스트라이프 타입과 비교할 때 종으로 사행하듯이 굴곡되면서 상하가 좁은 채널를 통해 연결되는 6각형의 방전셀을 이루게 된다.

어드레스 전극(220)은 좁은 채널마다 통과하면서 채널 상하의 6각형 방전셀의 중앙부를 지나게 된다. 방전셀을 지나는 부분에서는 어드레스 전극의 폭을 넓혀 어드레스 방전이 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.

도시되지 않지만 격벽 측면과 하부 기판 내측면에는 형광체층(미도시)이 적층된다. 형광체층 적층은 인쇄를 통해 이루어질 수 있고, 형광체층의 패터닝은 인쇄를 통해 직접 이루어지거나 인쇄 등을 통한 적층 후 포토리소그래피를 이용하여 이루어질 수 있다.

패널 전면을 이루는 상부 기판(110)에는 내측면 상에 유지 전극의 투명전극(121,127)과 버스전극(125,129)이 형성된다. 도3을 함께 참조하면, 버스 전극(125,129)은 각 행별로 횡으로 연속적으로 형성된 각이 상하단에 오는 6각 방전셀의 상부 두 변 부분과 하부 두 변 부분과 겹치도록 형성되며, 스캔 유지 전극의 버스 전극(125)과 공통 유지 전극의 버스 전극(129)이 화면 상하 방향으로 번갈아 위치하도록 설치된다.

투명 전극(121,127,321,327)은 방전셀마다 각 방전셀 상하에 형성된 두 종류의 버스 전극(125,129)에 각각 겹치면서 방전셀의 중앙을 향해 돌출되는 두 종류로 형성된다.

투명전극과 버스전극으로 이루어진 유지전극이 형성된 기판에는 유전체층(130)과 보호층(140)이 형성된다. 유전체층(130)은 통상 글래스 재질로 이루어지고, 보호층(140)은 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어진다.

이런 구성의 격벽과 전극 배치에서는 방전셀을 상하에 인접한 행들 사이에 방전셀이 횡으로 반 피치(Pitch) 정도 서로 어긋나고, 횡으로 방전셀의 반 피치마다 어드레스 전극을 배치하게 되어 각 방전셀에 대해 어드레스 방전에 관계하는 스캔 유지 전극과 어드레스 전극이 두 방전셀에서 동일한 경우가 없게 된다. 따라서, 플라즈마 표시 패널의 방전셀별 독립구동이 이루어질 수 있다. 이때, RGB 각 색체별 방전셀을 평면상에서 삼각형을 이루도록 배치하는 화소의 델타형 구성이 이루어지기 쉽다.

이러한 육각형 방전셀의 델타형 화소 구조에서는 또한 격벽이 스트라이프 형태로 이루어진 화소 구조에 비해 방전셀을 구획하는 격벽이 늘어나므로 측벽 형광체 도포 면적이 증가하여 발광효율이 높아질 수 있다.

상하부 기판에 패널의 각 전극 및 격벽 구조가 이루어지면 주변부에 실링재를 설치하고, 정렬을 하여 봉착을 실시한다. 봉착 후에는 배기와 방전가스 주입, 밀봉 등 과정을 통해 플라즈마 표시 패널이 이루어진다.

이때 투명전극(321,327)은 도3과 같이 방전셀마다 대향하는 두 종류의 투명전극의 대향하는 단부 변이 오목한 곡선으로 이루어진다.

이런 구성에서 투명전극(321,327)의 단부의 좌우 양끝이 예각으로 날카롭게 형성되고, 두 종류의 투명전극 사이에서 가장 인접한 지점을 이루게 된다. 따라서 가장 인접된 중앙의 좌우 두 최소 갭 부분이 투명전극에 유지 방전 전압이 인가될 때 방전을 촉발하는 역할을 하게 된다.

방전에 의해 형성되는 공간상의 대전 입자들은 주변에서의 투명 전극(321,327) 사이의 방전에 필요한 전위를 낯추어 투명전극 사이의 갭이 넓은 중앙부 에서도 공간 방전이 이루어지도록 한다. 즉, 대향하는 두 투명전극 사이에서 유지 방전 전압차가 인가되면 좌우 단부에서 중앙쪽으로 방전이 유도되고, 방전 공간이 확산되는 현상을 일으킨다. 중앙에서 두 투명전극(321,327) 사이의 이격거리가 넓으므로 이 공간에서 방전이 이루어지면 방전셀의 발광 효율이 높아지고, 휘도가 개선될 수 있다.

한편, 두 투명전극 사이의 갭에서의 방전은 형성된 투명전극면을 따라 두 버스 전극 방향으로 확산된다. 이때, 직사각형의 방전셀을 이루는 격벽구조에 비해 본 실시예의 격벽은 방전셀을 원에 가까운 6각으로 형성되어 있으므로 방전셀 중앙부의 방전의 주변으로의 확산이 이루어질 때 격벽에 의한 방해를 덜 받게 되며, 주변으로 확산된 방전은 일종의 롱 갭(Long Gap) 방전이 되므로 방전셀의 발광 효율을 높일 수 있게 된다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에서의 방전셀 유지 전극 구조를 나타내는 개략적 평면도이다.

도4의 실시예에서는 도3과 비교할 때 유지 전극의 버스 전극(425,429)은 직잭으로 형성된 격벽을 따라 늘 겹치도록 형성되지 않는다. 전체적으로 격벽과 같은 횡방향으로 이루어지면서 횡으로 연속되는 방전셀이 이루는 행 가운데 상하로 인접한 두 방전셀 행의 중간 위치마다 유지 전극의 버스 전극(425,429)이 직선형태로 이루어진다. 여기서도 두 종류의 유지 전극은 상하로 번갈아가면서 위치하게 된다.

투명전극(421,427)은 각 방전셀 내의 영역에서 일단이 두 종류의 버스 전극(421,427) 가운데 하나와 겹치고 타단이 방전셀의 중앙으로 돌출되게 이루어져, 두 종류의 투명전극(421,427)은 방전셀 중앙에서 대향하면서 갭을 형성한다.

도3에서와 유사하게 두 투명전극(421,427)의 대향하는 단부 변은 오목하게 형성된다. 단, 곡선을 그리는 대신에 V자형으로 두 선분에 의해 오목부가 형성된다.

도3이나 도4의 실시예에서 투명전극의 두 단부 변의 오목한 정도는 방전의 투명전극의 좌우 양단에서 촉발된 방전의 확산이 빠르게 이루어지면서도 동시에 중앙에서 두 투명전극 부분의 갭을 최대화하여 방전 효율을 높일 수 있도록 결정된다. 대개, 오목한 정도가 크면 중앙 갭이 커져 방전 효율이 높아지나 방전의 중앙으로의 확산이 시간적으로 지연되기 쉬우므로 오목한 정도의 결정은 이들 두 조건이 만족할 정도의 타협점(Trade off point)에서 이루어지게 된다.

본 발명에서 방전셀의 두 투명전극의 대향하는 단부 변의 오목한 형태를 이루기 위해 단부 변은 곡선으로부터 두 개의 직선으로 이루어진 V자형 외에 3이상의 직선으로 이루어진 오목부로 형성할 수 있다. 이때에도 오목부 형태는 좌우 양단숏 갭(short gap)에서 촉발된 방전의 확산이 롱 갭 부분으로 빠르게 이루어지면서도 동시에 두 투명전극 사이의 갭을 전체적으로 넓혀 방전 공간을 확대하고, 최대화하여 방전 효율을 높일 수 있도록 결정된다.

도5는 도2와 유사한 본 발명의 다른 실시예의 격벽 및 전극 구조를 나타내는 사시도이다.

패널 배면을 이루는 하부 기판(210)에는 어드레스 전극(220)이 종으로 나란히 형성된다. 어드레스 전극(220) 위로는 기판 전면에 걸쳐 유전체층(240)이 형성 된다. 유전체층(240) 위로 격벽(530)이 형성된다. 다른 구성 부분은 도2와 같은 방법으로 형성되나, 격벽(530)은 도2의 실시예에서 변형된 스트라이프 형태에 의해 6각 방전셀을 구성하던 것과 달리 완전히 벌집 구조의 방전셀을 형성하도록 방전셀을 하나하나 분리하고 있다.

어드레스 전극(220)은 상하 방향으로 번갈아 가면서 6각형의 측방 두 변을 이루는 격벽과 그 격벽 상하의 6각형 방전셀의 중앙부를 지나게 된다. 방전셀을 지나는 부분에서는 어드레스 전극의 폭을 넓혀 어드레스 방전이 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.

패널 전면을 이루는 상부 기판(110)에는 내측면 상에 유지 전극의 투명전극(121,127)과 버스전극(125,129)이 형성된다. 도3을 함께 참조하면, 버스 전극(125,129)은 각 행별로 횡으로 연속적으로 형성된 각이 상하단에 오는 6각 방전셀의 상부 두 변 부분과 하부 두 변 부분과 겹치도록 형성되며, 스캔 유지 전극의 버스 전극(125)과 공통 유지 전극의 버스 전극(129)이 화면 상하 방향으로 번갈아 위치하도록 설치된다.

본 발명에 따르면 플라즈마 표시 장치에서 기존 패널의 투명전극과 버스전극을 사용하는 면방전형 전극 구조에서 유지전극 사이의 방전 갭을 이루는 투명전극의 단부 변의 형태 변화만을 통해 플라즈마 방전의 촉발이 용이하게 이루어져 유지 방전 개시 전압을 낯출 수 있다.

또한, 본 발명에서는 방전 개시를 용이하게 하면서도 유지 방전이 방전셀 중앙의 좁은 영역에 한정되지 않고 방전셀의 상당한 면적에서 이루어지도록 할 수 있으므로 방전 효율과 휘도를 증가시킬 수 있다.

또한, 방전셀 격벽을 실질적으로 육각형으로 형성하는 경우, 스트라이프 형태에 비해 격벽면이 증가하여 형광체 도포량이 많아지고 그에 따라 자외선을 각 색채의 가시광선으로 전환시키는 발광 효율이 증가, 휘도가 증가할 수 있으며, 버스 전극을 격벽과 겹치도록 형성하여 방전셀의 개구율을 높이면서도 방전셀별 독립구동이 가능한 형태를 이루기에 용이하다.

Claims (9)

1. 서로 이격되어 주변의 실링재와 함께 밀봉된 공간을 형성하는 두 기판, 상기 두 기판 사이에서 상기 공간을 구획하여 방전셀을 제한하도록 이루어지는 격벽, 화상 표시를 위한 구동용 전극, 상기 공간을 채우는 방전 가스, 상기 기판과 격벽면의 적어도 일부에 적층되는 형광체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시 패널에 있어서,

   상기 구동용 전극의 일부로서 횡방향으로 뻗으면서 종방향으로 번갈아가면서 형성된 두 종류의 유지 전극을 구비하며,

   상기 유지 전극은, 횡으로 형성된 버스 전극과, 상기 방전셀 각각에서 일단부가 상하의 상기 버스 전극과 전기적으로 접속되고 다른 단부가 상기 방전셀 중앙을 향하도록 형성된 상하의 투명전극을 구비하고,

   상기 상하의 투명전극은 상기 상하의 투명전극 사이에 이루어지는 갭이 상기 방전셀 좌우에서 중앙으로 가면서 넓어지도록 대향하는 상기 다른 단부가 오목하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방전셀은 실질적으로 육각형을 이루고 상기 육각형의 각 부분이 상하단에 오도록 상기 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 방전셀은 색채가 서로 다른 가시광을 방출하는 3종류가 삼각형을 이루도록 델타형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 버스 전극은 상기 육각형 방전셀이 격벽과 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 버스 전극은 상기 육각형 방전셀이 격벽과 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목하게 이루어지는 단부는 두 선분에 의해 V자형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목하게 이루어지는 단부는 3 이상의 선분이 서로 각을 이루면서 만나도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목하게 이루어지는 단부는 곡선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 가운데 어느 한 항의 플라즈마 표시 패널과,

   상기 패널의 구동용 전극에 신호를 가하도록 이루어진 회로부와,

   상기 패널 및 상기 회로부를 지지하는 샤시를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시 장치.

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