KR20080036600A - 복수 개의 방전 칼럼들을 제공하는 플라즈마 방전 픽셀 - Google Patents

복수 개의 방전 칼럼들을 제공하는 플라즈마 방전 픽셀 Download PDF

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로버트 쥐 마코트
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마쓰시타 일렉트릭 인더스트리얼 코우.,엘티디.
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Abstract

플라즈마 디스플레이가 제공된다. 상기 플라즈마 디스플레이는 픽셀을 포함하며, 이어 상기 픽셀은, (a)가스의 방전을 호스팅하기 위한 영역, (b)상기 방전을 시작하기 위해 전압을 제공하기 위한 전극으로서, 상기 전극은 제 1 돌출부와 제 2 돌출부를 가지는, 상기 전극, 및 (c) 상기 제 1 돌출부를 상기 제 2 돌출부로부터 분리하는 폭을 가지는, 상기 제 1 및 제 2 돌출부들 사이의 갭으로서, 상기 갭은 상기 영역 내에 위치하는 상기 갭을 포함한다.
플라즈마 디스플레이, 방전 칼럼, 픽셀, 전극, 돌출부, 방전 갭

Description

복수 개의 방전 칼럼들을 제공하는 플라즈마 방전 픽셀{PLASMA DISCHARGE PIXEL THAT PROVIDES A PLURALITY OF DISCHARGE COLUMNS}
본원은, 플라즈마 디스플레이의 픽셀에 관한 것으로, 여기서 상기 픽셀은 복수 개의 방전 칼럼들을 제공하도록 구성되는, 플라즈마 디스플레이의 픽셀에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이는, 함께 실링되고(seal), 그들 사이에 방전가능한 가스로 충전된 공간을 가지는 전면 플레이트와 후면 플레이트를 포함한다. 상기 전면 플레이트는, 전극들의 수평 로우들(raws)을 포함하는데, 각 로우는, 스캔 전극과 평행을 이루는 서스테인 전극으로 구성된다. 상기 스캔 전극들과 상기 서스테인 전극들은, 유전층 및 마그네슘 산화(MgO)층으로 도포된다. 상기 후면 플레이트는, 수직 방벽 리브들(barrier ribs) 및 복수 개의 수직 칼럼(column) 전도체들을 지지한다. 칼라 디스플레이에서, 개별 칼럼 전극들은 적, 녹, 또는 청(RGB) 인광체들(phosphors)로 도포된다. 픽셀은, (i)스캔 전극 및 서스테인 전극과, (ii)각각이 각 칼라를 위한 3개의 칼럼 전도체들과의 교차로에 근접한 영역으로서 정의된다. 단색 디스플레이에서는, 단일 칼럼 전도체가 각 픽셀에 대하여 사용되며, 인광체 조합은 단색의 칼라를 달성하기 위해 이용된다. 가시광이, 충분한 크기의 전압이 가스를 방전하도록 하기 위해 가스의 볼륨을 가로질러 인가될 때 생성된 UV 여기(excitation)에 이어서, 인광체들에 의해 방사된다. 가스가 방전될 때, 가스의 원자들이 여기되고, 원자들이 이완될 때, 원자들이 UV 광자들(photons)을 방사하고, 이어서 형광체를 여기한다.
방전 갭은, 방전이 일어나는 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 공간의 영역이다. 양으로 대전된 전극은 양극(anode)의 역할을 수행하고, 음으로 대전된 전극은 음극(cathode)의 역할을 수행한다. 충분한 전압이 방전 갭을 가로질러 인가될 때, 가스는 파괴될 것이며 방전 플라즈마를 형성한다. 방전 플라즈마는, 2개의 별개의 영역들, 즉, 양극 칼럼(positive column)과 음극 글로(negative glow)를 가진다. 양극 칼럼은, 양극 전극(anode electrode)의 표면상에 양의 전하를 찾는 고속 움직임 전자들(fast moving electrons)로 주로 구성된다. 반대로, 음극 글로는, 음으로 대전된 음극 전극(cathode electrode)을 향하고 그들을 가로질러 표류하는 저속 움직임 이온들(slow moving ions)을 포함한다. 방전의 기간은, 전극들의 유전체 표면 상의 전하량에 의해 제한된다.
각 방전은 소정 수준의 휘도를 야기하며, 따라서, 소정의 기간의 방전의 횟수는, 표시되는 이미지에 대한 전체 휘도 요구사항을 만족시키도록 선택된다. 각 방전 사이트에서 출력되는 광(light)은, 방전 갭에서 그리고 방전 갭을 형성하는 전극들의 상부 및 하부에서 방사된다. 이웃하는 전극들 간의 공간의 치수와, 전극들의 전체 폭이, 픽셀의 방전 용량에 영향을 미치고, 이것은 이어서 방전 파워와 그에 따른 휘도에 영향을 미친다. 전극들은 방사된 광을 차단하는 경향이 있으므 로, 전극 폭과 휘도 사이에 트레이드 오프(trade-off)가 존재한다.
전통적인 전극 톱폴로지(topology)에서, 플라즈마 방전은, 방전이 매우 강한 협소한 전도성 필라멘트로 따라 들어간다. 이러한 물리적으로 협소하고 강한 방전은, MgO 표면의 부식을 야기하고, 플라즈마 디스플레이의 수명동안 형광체를 손상할 수 있다.
기술에서는 플라즈마 방전 장치들의 수명과 발광 효율성을 증진할 필요가 있으며, 전극 톱폴로지들이 광 차단이 감소되고 방전 파워가 감소되는 효율성을 증진할 필요가 있다.
플라즈마 디스플레이가 제공된다. 상기 플라즈마 디스플레이는 픽셀을 포함하며, 이어 상기 픽셀은, (a)가스의 방전을 호스팅하기 위한 영역, (b)상기 방전을 시작하기 위해 전압을 제공하기 위한 전극으로서, 상기 전극은 제 1 돌출부와 제 2 돌출부를 가지는, 상기 전극, 및 (c) 상기 제 1 돌출부를 상기 제 2 돌출부로부터 분리하는 폭을 가지는, 상기 제 1 및 제 2 돌출부들 사이의 갭으로서, 상기 갭은 상기 영역 내에 위치하는 상기 갭을 포함한다.
도 1은, 플라즈마 디스플레이 패널에서의 픽셀을 도시한 도,
도 2a는, 방전의 형성을 나타내는, 도 1의 서브픽셀을 도시한 도,
도 2b는, 도 2a의 서브픽셀의 방전의 사진을 나타내는 도,
도 3은, 픽셀의 다른 구성을 도시한 도,
도 4는, 방전의 형성을 나타내는, 도 3의 서브픽셀을 도시한 도,
도 5a, 5b, 및 5c는, 서브픽셀들의 다른 구성을 도시한 도들.
도 1은, 플라즈마 디스플레이에서의 픽셀(100)을 도시한 도이다. 플라즈마 디스플레이는, 전극들(105, 130), 방벽 립브(Barrier Rib)들(150, 151, 152, 및 153), 적색 칼럼 전극(145R), 녹색 칼럼 전극(145G), 및 청색 칼럼 전극(145B)을 포함한다. 방전 갭(155)은 상기 전극들(105, 130) 사이에 위치한다.
상기 픽셀(100)은, 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 및 청색 서브픽셀을 포함하도록 구성된다. 상기 적색 서브픽셀은, 전극(105), 전극(130), 및 적색 칼럼 전극(145R)의 부근에 있는 영역이며, 자신의 양측에서 방벽 리브들(150, 151)에 의해 경계가 지어진다. 녹색 서브픽셀은, 전극(105), 전극(130), 및 녹색 칼럼 전극(145G)의 부근에 있는 영역이며, 자신의 양측에서 방벽 리브들(151, 152)에 의해 경계가 지어진다. 청색 서브픽셀은, 전극(105), 전극(130), 및 청색 칼럼 전극(145B)의 부근에 있는 영역이며, 자신의 양측에서 방벽 리브들(152, 153)에 의해 경계가 지어진다. 상기 청색 서브픽셀은 도 1에서 서브픽셀(110)로 지정된다.
"픽셀"과 "서브픽셀"이란 용어들은, 여기서, 서브픽셀이 픽셀의 구성성분인 계층을 나타내는 것으로만 이용된다. 일반적으로, 개별적으로 주소지정가능한(addressable) 어떠한 영상요소도 픽셀이라 불리어질 수 있다. 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀은 개별적으로 주소지정가능하며, 따라서 각각 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀이라 할 수 있으며, 상기 서브픽셀(110)은, "서브픽 셀"로 지정되어 있다 하더라도, 픽셀의 형태이다.
전극들(105), 전극(130), 및 청색 칼럼 전극(145B) 상의 적절한 전압들과 함께, 서브픽셀(110)의 부근에 가스의 방전이 있을 것이다. 전극(105), 전극(130), 청색 칼럼 전극(145B), 및 방벽 리브들(152, 153)에 의해 경계가 지어진 영역은, 상기 방전을 호스팅하기 위함이다. 상기 서브픽셀(110)에 대하여, 상기 전극(105)은 돌출부들(125L, 125R)을 포함하도록 구성된다. 상기 돌출부들(125L, 125R) 사이의 갭(120)은, 상기 돌출부(125L)를 상기 돌출부(125R)로부터 분리하는 폭을 가진다. 상기 갭(120)은, 가스의 방전을 호스팅하는 상기 서브픽셀(110)의 영역에 위치하며, 상기 서브픽셀(110)의 측면 경계선들을 형성하는 상기 방벽 리브들(152, 153) 사이에 대략 중심에 놓인다.
도 2a는, 방전의 형성을 나타내는,서브픽셀(110)을 도시한 도이다. 방전을 위해, 상기 전극(105)이 상기 전극(130)에 대하여 음의 전하를 가진다고 가정해 보자. 방전은 방전 갭(155)에서 최초로 형성되고, 방전중에 형성된 이온들이 상기 전극(105)을 향해 표류함으로써, 상기 방전 갭(155)으로부터 상기 전극(105)으로 퍼지는 음극 글로부를 가진다. 반대로 그리고 더 신속하게, 전자 흐름과 함께, 양극 칼럼은 상기 전극(105)으로부터 상기 방전 갭(155)을 가로질러 상기 전극(103)에 도달한다. 상기 양극 칼럼은 단일 양극 칼럼으로서 최초로 형성된다.
돌출부들(125L, 125R)은, 그들이 상기 전극들(105, 130) 사이에 짧은 방전 갭을 효과적으로 제공하므로, 상기 전극들(105, 130) 사이에 낮은 파괴전압 경로(breakdown voltage path)를 제공한다. 상기 돌출부들(125L, 125R)은, 그들의 영 역이 상기 전극들(105, 130)에 비해서 작으므로, 방전을 유지하기 위해 적은 양의 전하를 제공하지만, 상기 전극들(105, 130)은 방전을 공급하기 위해 풍부한 전하를 제공한다. 따라서, 상기 단일 양극 칼럼은, 상기 돌출부들(125L, 125R)의 도움을 받아, 상기 방전 갭(155)을 가로질러 퍼지게 되며, 상기 전극들(105, 130) 사이에 확장되며, 2개의 칼럼들, 즉, 칼럼(205)과 칼럼(210)으로 분리된다. 상기 칼럼(205)은 상기 갭(120)의 좌측에 있으며, 상기 칼럼(210)은 상기 갭(120)의 우측에 있다.
상기 갭(120)의 폭이 크면 클수록, 최초의 양극 칼럼이 개별 칼럼들, 즉, 칼럼들(205, 210)로 분리되려는 성향은 더 커진다. 상기 서브픽셀(110)의 예시적인 이행에서, 상기 갭(120)은 약 80 마이크론에서 약 100 마이크론의 폭을 가진다.
상기 서브픽셀(110)에서, 상기 돌출부들(125L, 125R)은 수평적으로 위치한다. 상기 칼럼(205)의 일부는 상기 돌출부(125L)의 상부, 즉, 상기 돌출부(125L)와 상기 전극(105) 사이에 형성되며, 상기 칼럼(205)의 다른 부는 상기 돌출부(125L)의 하부, 즉, 상기 돌출부(125L)와 상기 전극(130) 사이에 형성된다. 유사하게, 상기 칼럼(210)의 일부는 상기 돌출부(125R)의 상부에 형성되며, 상기 칼럼(210)의 일부는 상기 돌출부(125R)의 하부에 형성된다.
도 2a에 도시되지 않았지만, 상기 칼럼(205)은 상기 돌출부(125L)의 후방에 일부를 포함하며, 상기 칼럼(210)은 상기 돌출부(125R)의 후방에 일부를 포함한다. 상기 돌출부들(125L, 125R)이 반투명하지도 투명하지도 않은 경우, 상기 돌출부들(125L, 125R)의 후방에서의 상기 칼럼들(205, 210)의 일부들은 보이지 않을 것이 다. 그러나, 상기 돌출부들(125L, 125R)이 반투명 또는 투명 재질, 예를 들어, 산화주석(tin oxide) 또는 산화인듐주석(indium tin oxide)으로 구성되는 경우, 상기 돌출부들(125L, 125R)의 후방에 있는 상기 칼럼들(205, 210)의 일부들은 보일 것이다.
도 2b는, 상기 서브픽셀(110)의 방전을 나타내는 사진이다. 상기 칼럼들(205, 210)은, 방전의 양극 칼럼부의 특징인 줄무늬들, 즉, 밝은 선들을 포함한다. 또한, 방전의 강도는, 방전 갭(155)에서 전극(105)으로 표류하는 음극 글로가 양극 칼럼보다 더 많은 파워를 방산하므로, 상기 전극(130)의 부근에서보다 상기 전극(105)의 부근에서 더 크다.
도 3은, 복수 개의 방전 칼럼들을 생성하는 픽셀, 즉, 픽셀(300)의 다른 구성을 도시한 도이다. 상기 픽셀(300)은, 전극(305), 전극(330), 및 방벽 리브들(352, 353)에 의해 경계지어지는, 방전을 호스팅하기 위한 영역을 가지는 서브픽셀(310)을 포함한다. 상기 전극(305)은, 돌출부(325L) 및 돌출부(325R)를, 그들 사이의 갭(320)과 함께 포함한다.
도 4는, 방전의 형성을 도시한, 상기 서브픽셀(310)을 도시한 도이다. 방전은, 상기 갭(320)의 일측 상의 칼럼(405)으로서, 그리고 상기 갭(320)의 타측 상의 칼럼(410)으로서 형성된다.
상기 돌출부들(125L, 125R)과 다르게, 상기 돌출부들(325L, 325R)은 수평으로 위치하지 않으며, 따라서, 상기 칼럼(405)의 대부분은 상기 돌출부(325L)의 후방에 위치하며, 상기 칼럼(410)의 대부분은 상기 돌출부(325R)의 후방에 위치한다. 상기 칼럼들(405, 410)의 보이는 영역들을 최대화하기 위해, 상기 돌출부들(325L, 325R)은 반투명이거나 또는 투명한 재료로 구성된다.
도 5a, 5b, 및 5c는, 복수 개의 방전 칼럼들을 생성하는 서브픽셀들의 다른 구성을 도시한 도들이다.
도 5a는, 전극들(502, 512)로 구성되며, 방벽 리브들(504, 506)에 의해 경계지어지는 서브픽셀(500)을 도시한다. 상기 전극(502)은 돌출부들(508, 510)을 포함하지만, 상기 전극(512)은 어떠한 돌출부도 포함하지 않는다. 따라서, 마주하는 전극들은 대칭적으로 구성될 필요가 없으며, 하나 이상의 전극이 돌출부들을 가질 필요가 없다.
도 5b는, 전극들(522, 538)로 구성되고, 방벽 리브들(524, 526)에 의해 경계지어지는 서브픽셀(520)을 도시한다. 상기 전극(522)은 5개의 돌출부들, 즉, 상기 전극(522)을 따라 수평방식으로 분포된 돌출부들(528, 530, 532, 534, 및 536)을 포함한다. 방전 칼럼은 상기 돌출부들(528, 530, 532, 534, 및 536)의 각각에 근접하여 형성될 것이며, 따라서, 상기 서브픽셀(520)은 5개의 방전 칼럼들을 가질 것이다. 이로 인해, 상기 서브픽셀(520)은, 어떠한 돌출부들을 가지지 않은 서브픽셀보다 큰 수평적 치수를 가질 수 있다. 일반적으로, 서브픽셀은, 서브픽셀의 수평적 치수를 어떠한 바람직한 폭으로 확장하기 위해, 수평적 배열로 어떠한 바람직한 수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
도 5c는, 전극들(542, 564)로 구성되며, 상기 방벽 리브들(544, 546)에 의해 경계지어지는 서브픽셀(540)을 도시한다. 상기 전극(542)은, 수평부재들(548, 550, 552, 및 554)을 가지는 돌출부들을 포함한다. 상기 전극(564)은 수평부재들(556, 558, 560, 및 562)을 가지는 돌출부들을 포함한다. 수평부재들(548, 552, 556, 및 560)은 서로에 대하여 수직적으로 위치하며,상기 수평부재들(550, 554, 558 및 562)은 서로에 대하여 수직적으로 위치한다. 제 1 방전 칼럼이 상기 수평부재들(548, 552, 556, 및 560)에 근접한 전극들 사이에서 형성될 것이며, 제 2 방전 칼럼은 상기 수평부재들(550, 554, 558, 및 562)에 근접하여 형성될 것이다. 이로 인해, 상기 서브픽셀(540)은, 어떠한 돌출부들을 가지고 있지 않은 서브픽셀보다 큰 수직적 치수를 가질 수 있다. 일반적으로, 서브픽셀은, 서브픽셀의 수직적 치수를 어떠한 바람직한 높이로 확장하기 위해 어떠한 바람직한 수의 수직적으로 위치한 수평 돌출부들을 포함할 수 있다.
여기서 설명된 기법들은 예시적인 것이며, 본 발명에 대한 어떠한 특정 한계를 내포하는 것으로 해석되어서는 안된다. 다양한 대안들, 조합들 및 변경들이 기술의 당업자들에 의해 고안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 첨부된 청구항들의 범주에 포함되는 그러한 모든 대안들, 변경들, 및 변형 예들을 포함하는 것을 의도한다.

Claims (6)

  1. 픽셀을 포함하는 플라즈마 디스플레이로서, 상기 픽셀은:
    가스의 방전을 호스팅하기 위한 영역;
    상기 방전을 시작하기 위해 전압을 제공하기 위한 전극으로서, 상기 전극은 제 1 돌출부와 제 2 돌출부를 가지는, 상기 전극; 및
    상기 제 1 돌출부를 상기 제 2 돌출부로부터 분리하는 폭을 가지는, 상기 제 1 및 제 2 돌출부들 사이의 갭으로서, 상기 갭은 상긱 영역 내에 위치하는 상기 갭;을 포함하는 플라즈마 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀은 좌측 경계와 우측 경계를 가지며,
    상기 갭은 상기 좌측 및 우측 경계들 사이에 대략 중심에 놓이는 플라즈마 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전은, 상기 제 1 돌출부에 근접하여 상기 갭의 제 1 측 상에 제 1 방전 칼럼으로서, 그리고 상기 제 2 돌출부에 근접하여 상기 갭의 제 2 측 상에 제 2 방전 칼럼으로서 형성되는 플라즈마 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부는 수평적 부재를 가지며,
    상기 방전은, 상기 수평적 부재 상부에 제 1 방전 영역과, 상기 수평적 부재 하부에 제 2 방전 영역을 포함하는 플라즈마 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 폭은, 대략 80 마이크론에서 대략 100 마이크론의 범위에 있는 플라즈마 디스플레이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부는, 반투명 또는 투명한 재료로 구성되는 플라즈마 디스플레이.
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