KR20080023953A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR20080023953A
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박연구
임재용
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 넓은 방전 공간을 확보하면서 낮은 방전 전압을 얻을 수 있도록, 서로 대향되는 제1 기판 및 제2 기판, 제1 및 제2 기판 사이에 배치되고, 복수 개의 육각형 방전셀들을 구획하는 격벽, 제1 기판을 가로질러 길게 연장된 제1 버스전극과 상기 제1 버스전극에 결합되고 방전셀마다 변형된 모양을 갖는 제1 투명전극을 포함하는 공통전극들, 제1 기판을 가로질러 길게 연장되며 제1 버스전극과 서로 이격된 제2 버스전극과 제2 버스전극에 결합되고 방전셀마다 변형된 모양을 갖으면서 제1 투명전극과 일정한 간격으로 이격된 제2 투명전극을 포함하는 주사전극들, 유지전극쌍들을 덮는 제1유전체층, 방전셀영역 내에 배치된 형광체층 및 방전셀영역 내에 배치된 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 제1 기판 114: 제1유전체층
115: 보호층 130: 유지전극쌍
131: 공통전극 132: 주사전극
120: 제2기판 121: 어드레스 전극
122: 제2유전체층 140: 격벽
150: 형광체층 160: 방전셀
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 넓은 방전 공간을 확보하면서 낮은 방전 전압을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근 들어, 종래의 음극선관 디스플레이 장치를 대체하는 것으로 주목받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP)은, 복수개의 전극이 형성된 두 기판 사이에 소정 패턴의 형광체가 형성되고 방전가스가 봉입된 구조를 가지며, 방전전압이 가해짐에 따라 발생되는 자외선에 의해 형광체가 여기되어 원하는 화상을 얻는 장치이다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한 평면도로서, 육각형 방전셀(60) 구조에서는 일반적으로 투명전극(31a)(32a)은 좌우평형으로 직선형을 띠고 있다. 일반적인 육각형 방전셀(60)의 유지전극은 투명전극(31a)(32a)에서 주된 유지 방전이 일어나고, 버스전극(31b)(32b)은 전체저항을 낮추는 역할로 사용된다.
이와 같이 투명전극(31a)(32a)은 대칭형으로 형성되어, 전극간 거리가 가까워지면 방전 전압을 낮출 수 있으나 방전 공간이 좁아지고, 전극간 거리를 멀게하여 방전 공간을 넓게 할 경우 방전 전압이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 육각형 방전셀 내에서 투명전극의 간격을 일정하게 하고, 그 형태를 변형시킴으로써 방전 공간을 확보하면서 낮은 방전 전압을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명은 서로 대향되는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되고, 복수 개의 육각형 방전셀들을 구획하는 격벽; 상기 제1 기판을 가로질러 길게 연장된 제1 버스전극과 상기 제1 버스전극에 결합되고 상기 방전셀마다 변형된 모양을 갖는 제1 투명전극을 포함하는 공통전극들; 상기 제1 기판을 가로질러 길게 연장되며 상기 제1 버스전극과 서로 이격된 제2 버스전극과 상기 제2 버스전극에 결합되고 상기 방전셀마다 변형된 모양을 갖으면서 상기 제1 투명전극과 일정한 간격으로 이격된 제2 투명전극을 포함하는 주사전극들; 상기 공통전극들 및 주사전극들을 덮는 제1유전체층; 상기 방전셀영역 내에 배치된 형광체층; 및 상기 방전셀영역 내에 배치된 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극은 상기 방전셀 내에서 삼각형 형태의 꺽임부들이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 상하대칭 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 좌우대칭 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 점대칭 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 불규칙적으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 방전셀들에서 상기 공통전극들 및 주사전극들과 교차하며, 상기 제2 기판을 가로질러 길게 연장된 복수 개의 어드레스전극들; 및 상기 어드레스전극들을 덮는 제2유전체층을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 절개 사시도 이다. 도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조들을 도시한 평면도 이다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제1기판(110)과, 상기 제1기판(110)에 대해 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배치된 제2기판(120)을 구비한다.
상기 제1기판(110)은 유리를 주재료로 하여 투명하게 형성함으로써, 방전에 의해 발생되는 가시광선이 제1기판(110)을 투과하여 나가지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명의 제1기판(110)이 불투명하면서 제2기판(120)이 투명하게 구성될 수 있고, 제1기판(110) 및 제2기판(120)이 동시에 투명하게 구성될 수도 있다. 또한 본 발명의 제1기판(110) 및 제2기판(120)은 반투명 재질로 구성될 수 있으며, 그 표면 또는 내부에 색상 필터(미도시)를 내장하여 구성할 수 도 있 다.
상기 제1기판(110)에는 공통전극(131)과 주사전극(132)이 쌍을 이루는 유지전극쌍(130)이 배치되어 있는데, 상기 공통전극(131)은 투명전극(131a)과 버스전극(131b)을 포함하여 이루어지고, 상기 주사전극(132)도 투명전극(132a)과 버스전극(132b)을 포함하여 이루어져 있다.
본 실시 예에서는 유전전극쌍(130)들이 제1기판(110)의 배면에 배치되지만, 본 발명의 유지전극쌍(130)의 배치위치는 이에 한정되지 않고, 전면기판(110)으로부터 일정 간격을 두고 이격되어 배치될 수 있다.
상기 투명전극(131a)(132a)은 각 방전셀(160)마다 분리되어 버스전극(131b)(132b)에 접합되어 형성되며, 투명전극(131a)(132a)의 재료로서는 ITO(indium tin oxide)가 사용된다. 상기 버스전극(131b)(132b)은 방전셀(160)의 상부에 위치하여 배치된다.
도 3에 도시된 본 실시 예에서는 방전셀(160)이 육각형 구조로 되어 있고, 투명전극(131a)(132a)들의 간격이 일정한 상태에서 투명전극(131a)(132a)의 모양이 변형되어 있다.
도 1에 도시된 투명전극(31a)(32a)은 좌우평형으로 직선형을 띠고 있으나, 도 3에 도시된 투명전극(131a)(132a)은 삼각형 형태로 복수개의 꺽임부(133a)(133b)(133c)가 형성되어 있다. 이는 투명전극(131a)(132a)에 복수개의 꺽임부(133a)(133b)(133c)를 형성하여, 유지방전의 중심이 방전셀(160) 중앙에서 복수개의 꺽임부(133a)(133b)(133c)에서 방전이 쉽게 발생하도록 하기 위함이다.
유지방전을 일으키기 위해서, 투명전극(131a)(132a) 사이의 방전은 좌우평형으로 직선을 띠고 있는 것보다 꺽임부(133a)(133b)(133c)가 있는 곳에서 쉽게 일어난다. 투명전극(131a)(132a)의 꺽임부(133a)(133b)(133c)가 많을수록 방전을 개시하는 곳의 수가 많아지기 때문에 셀 곳곳에서 방전이 고르게 일어날 수 있다.
공통전극(131) 및 주사전극(132)에 전류가 흐르면, 꺽임부(133a)(133b)(133c)에서 초기 방전이 일어나고, 발생한 플라즈마가 사방으로 퍼져 방전셀(160) 전체로 확산된다.
도 3에서는 투명전극(131a)(132a)이 상하대칭되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니고, 상하대칭 또는 점대칭 또는 비대칭으로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한다. 도 4에 도시된 실시예의 전극 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 실시예의 전극 구조에 비하여 형상이 다른 투명전극(131a)(132a)을 포함하고 있다.
도 3과 비교시에 도 4에서는 투명전극(131a)(132a)에 삼각형 형태로 두개의 꺽임부(134a)(134b)가 형성되어 있고, 투명전극(131a)(132a)이 좌우대칭형으로 형성되어 있다. 공통전극(131) 및 주사전극(132)에 전류가 흐르면, 꺽임부(134a)(134b)에서 초기 방전이 일어나고, 발생한 플라즈마가 사방으로 퍼져 방전셀(160) 전체로 확산된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 도시한다. 도 5에 도시된 실시예의 전극 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 전극 구조 및 도 4에 도시된 전극 구조에 비하여 형상이 다른 투명전극(131a)(132a) 을 포함하고 있다.
도 3 및 도 4와 비교시에 도 5에서는 투명전극(131a)(132a)에 삼각형 형태로 복수개의 꺽임부(135a∼135f)가 형성되어 있다. 도 5에 도시된 투명전극(131a)(132a)은 규치적이지 않은 모양으로 전극 간격이 길어지고, 꺽임부(135a∼135f)가 많아 방전이 고루 퍼질 것이다. 역시 공통전극(131) 및 주사전극(132)에 전류가 흐르면, 복수개의 꺽임부(135a∼135f)에서 초기 방전이 일어나고, 발생한 플라즈마가 사방으로 퍼져 방전셀(160) 전체로 확산된다.
다시, 도 2에 도시된 상기 제1기판(110)의 배면에는 제1유전체층(114)이 상기 유지전극쌍(130)을 매립하면서 적층된다. 제1유전체층(114)은 방전시 인접한 공통전극(131) 및 주사전극(132)이 직접 통전되는 것을 방지하고, 하전 입자가 상기 유지전극쌍(130)에 직접 충돌하여 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있는 기능을 가진다. 그리고 제1유전체층(114)의 유전체로서는 PbO, B2O3, SiO2 등이 사용된다.
상기 제1유전체층(114)의 아래에는 보호층(115)이 형성되는데, 보호층(115)은 산화마그네슘(MgO)으로 이루어져 있다. 상기 보호층(115)은 플라즈마 입자의 스퍼터링(sputtering)에 의해 상기 유지전극쌍(130)들이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다.
상기 제2기판(120)의 전면에는 어드레스전극(121)이 형성된다. 상기 어드레스전극(121)은 상기 주사전극(132)과 함께 어드레스 방전을 수행한다.
상기 어드레스전극(121)의 위에는 제2유전체층(122)이 형성되는데, 상기 제2유전체층(122)은 상기 제1유전체층(114)과 같이 전극들을 보호하는 기능을 한다.
본 실시예의 경우에는 어드레스전극(121) 및 제2유전체층(122)이 포함되었지만, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우에는 이에 한정하지 않고, 어드레스전극(121) 및 제2유전체층(122)이 없이도 적절한 설계변경을 통하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 어드레스전극(121)이 없는 경우에는 공통전극(131)과 주사전극(132)이 교차되게 배치되어 그 중의 하나가 어드레싱 작용도 동시에 수행하게 된다.　
상기 제2유전체층(122)의 전면에는 방전거리를 유지하고, 방전셀(160) 사이의 전기적 광학적 크로스토크를 방지하는 격벽(140)이 형성된다.
방전셀(160)들은 동일한 형상을 가지고, 유지전극쌍(130)이 연장되는 방향을 따라 열을 이루어 형성된다. 본 발명에서 방전셀(160)들은 육각형 구조로 형성되어 있다. 상기 방전셀(160)의 하면을 형성하는 상기 제2유전층(122)의 상면과 상기 격벽(140)의 양 측면에는 적색, 녹색, 청색의 형광체가 도포되어 형광체층(150)이 형성된다.
상기 형광체층(150)들은 자외선을 받아 가시광을 발생하는 성분을 가지는데, 적색 발광 방전셀에 형성된 적색 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색 발광 방전셀에 형성된 녹색 형광체층은 Zn2SiO4:Mn 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색 발광 방전셀에 형성된 청색 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다.
제1기판(110)과 제2기판(120)을 봉착한 후에는, 조립된 플라즈마 디스플레이 패널(200) 내부의 공간이 공기로 가득 차 있으므로, 상기 조립된 플라즈마 디스플레이 패널(200)내의 공기를 완전히 배기하여, 방전의 효율을 높일 수 있는 적정의 방전 가스로 공기를 대체한다. 방전가스로는 흔히 Ne-Xe, He-Xe, He-Ne-Xe 등의 혼합가스가 사용된다.
본 발명에 관한 플라즈마 디스플레이 패널은 육각형 방전셀 내에서 투명전극의 간격을 일정하게 하고, 그 형태를 변형시킴으로써 방전 개시 영역이 늘어나고, 방전 공간의 확보가 용이하여 휘도가 증가할 뿐만 아니라, 방전 전압이 감소함으로써 효율을 향상시킬 수 있다.
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.

Claims (7)

  1. 서로 대향되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되고, 복수 개의 육각형 방전셀들을 구획하는 격벽;
    상기 제1 기판을 가로질러 길게 연장된 제1 버스전극과 상기 제1 버스전극에 결합되고 상기 방전셀마다 변형된 모양을 갖는 제1 투명전극을 포함하는 공통전극들;
    상기 제1 기판을 가로질러 길게 연장되며 상기 제1 버스전극과 서로 이격된 제2 버스전극과 상기 제2 버스전극에 결합되고 상기 방전셀마다 변형된 모양을 갖으면서 상기 제1 투명전극과 일정한 간격으로 이격된 제2 투명전극을 포함하는 주사전극들;
    상기 공통전극들 및 주사전극들을 덮는 제1유전체층;
    상기 방전셀영역 내에 배치된 형광체층; 및
    상기 방전셀영역 내에 배치된 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극은
    상기 방전셀 내에서 삼각형 형태의 꺽임부들이 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 상하대칭 형태로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 좌우대칭 형태로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 점대칭 형태로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극에 형성된 상기 꺽임부들은 불규칙적으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방전셀들에서 상기 공통전극들 및 주사전극들과 교차하며, 상기 제2 기판을 가로질러 길게 연장된 복수 개의 어드레스전극들;
    상기 어드레스전극들을 덮는 제2유전체층을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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