KR20090076662A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20090076662A
KR20090076662A KR1020080002726A KR20080002726A KR20090076662A KR 20090076662 A KR20090076662 A KR 20090076662A KR 1020080002726 A KR1020080002726 A KR 1020080002726A KR 20080002726 A KR20080002726 A KR 20080002726A KR 20090076662 A KR20090076662 A KR 20090076662A
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양성수
안영준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판, 전면 기판에 배치되며 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극, 스캔 전극과 서스테인 전극 상부에 배치되는 상부 유전체 층, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판, 어드레스 전극 상부에 배치되는 하부 유전체 층 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽을 포함하고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격은 80㎛이상 250㎛이하이고, 전면 기판과 후면 기판 사이에는 방전 가스가 채워지고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 10% 이상 30% 이하인 것을 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명의 일면은 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량을 조절하여 구동 효율이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 면은 방전 가스에 포함된 크세논(Xe)에 의해 구동 전압이 급격히 상승되는 것을 억제하면서 구동 효율이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판, 전면 기판에 배치되며 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극, 스캔 전극과 서스테인 전극 상부에 배치되는 상부 유전체 층, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판, 어드레스 전극 상부에 배치되는 하부 유전체 층 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽을 포함하고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격은 80㎛이상 250㎛이하이고, 전면 기판과 후면 기판 사이에는 방전 가스가 채워지고, 방전 가스는 크세논(Xe)을 10% 이상 30% 이하인 것을 포함한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 가스가 크세논(Xe)을 포함하고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격을 조절하면서 상부 유전체 층의 두께 및 격벽의 유전율을 변화하여 소비 전력 및 구동 효율이 향상되는 효 과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 것이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)이 형성되는 전면 기판(111)을 포함하는 전면 패널(110)과 전술한 스캔 전극(112) 및 서스테인 전극(113)과 교차하는 어드레스 전극(123)이 형성되는 후면 기판(121)을 포함하는 후면 패널(120)이 일정간격을 두고 합착하여 형성된다.
여기서, 전면 기판(111) 상에 형성되는 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)은 서로 나란하게 형성되어 방전 셀(Cell)에서 방전을 발생시키고 아울러 방전 셀의 방전을 유지한다.
이러한 전면기판(111)상에 형성된 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)은 방전 셀 내에서 발생한 광을 외부로 방출시키며 아울러 구동효율을 확보하기 위해 광 투과율 및 전기 전도도를 고려할 필요가 있다. 따라서, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 각각은 은(Ag)과 같은 금속 재질의 버스 전극(112b, 113b)과 투명한 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 재질의 투명 전극(112a, 113a)을 포함한다.
이러한 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)이 형성된 전면 기판(111)의 상부에는 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)을 덮도록 상부 유전체 층(114)이 형 성될 수 있다.
상부 유전체 층(114)은 스캔 전극(112) 및 서스테인 전극(113)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간을 절연시킨다.
상부 유전체 층(114) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(115)이 형성될 수 있다. 이러한 보호 층(115)은 이차전자 방출 계수가 높은 재료, 예를 들어 산화마그네슘(MgO)으로 이루어질 수 있다.
한편, 후면 기판(121) 상에 형성되는 어드레스 전극(123)은 방전 셀에 데이터(Data) 신호를 공급하는 전극이다.
어드레스 전극(123)이 형성된 후면 기판(121)의 상부에는 어드레스 전극(123)을 덮도록 하부 유전체 층(125)이 형성될 수 있다.
하부 유전체 층(125)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하기 위한 격벽(122)이 형성된다. 격벽(122)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(124)이 형성된다. 예를 들면, 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 형광체 층이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극(112), 서스테인 전극(113), 어드레스 전극(123)에 구동 신호가 공급되면, 격벽(122)에 의해 구획된 방전 셀 내에서 방전이 발생하여 영상을 구현한다.
이상의 도 1에서는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널만을 도시하고 설명한 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조 단면 을 설명하기 위한 것이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에는 방전가스가 충전되어 있으며, 방전 가스의 압력은 300 [torr] 이상 550 [torr] 이하이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 충진되어 있는 방전 가스의 압력이 상대적으로 낮은 경우에는, 방전 셀 내에서 방전 가스의 입자들이 상대적으로 적을 수 있다. 따라서 방전 시 방전 가스가 방출하는 자외선의 양이 상대적으로 적어서, 휘도가 감소할 수 있다.
반면에, 방전 가스의 압력이 상대적으로 높은 경우에는, 방전 셀 내의 방전 가스의 입자의 수가 상대적으로 많을 수 있고, 이에 따라 방전 시 방전 가스가 방출하는 자외선을 양이 증가하여 휘도가 향상될 수 있다.
이에 따라, 방전 가스의 압력을 400[torr] 이상 550[torr] 이하로서 상대적으로 높게 함으로써, 방전 가스에 의한 휘도의 감소를 방전 가스의 압력으로 보상할 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 충진된 방전 가스에 크세논(Xe)이 포함될 수 있다. 방전 가스는 크세논(Xe)을 10% 이상 30% 이하로 한다.
이와 같이, 방전 가스 중 크세논(Xe)이 10% 이상 30% 이하이고, 방전 가스의 압력을 400[torr] 이상 550[torr] 이하일 때, 상부 유전체 층의 두께(h)는 15㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격(W)은 80㎛ 이상 250㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상부 유전체 층의 유전율은 6 [C2/N·㎡] 이상 9 [C2/N·㎡] 이하이고, 하부 유전체 층의 유전율은 7 [C2/N·㎡] 이상 13 [C2/N·㎡] 이하이고, 격벽의 유전율은 6 [C2/N·㎡] 이상 10 [C2/N·㎡] 이하일 수 있다.
이에 대한 자세한 설명은 이후 도면을 통해 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 충진된 방전 가스의 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 3a 내지 도 3c에는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 충진된 방전 가스에 크세논(Xe)이 포함되고, 크세논(Xe)의 함량을 5%에서 35%까지 변경하면서 35% 윈도우 패턴 영상을 화면에 표시할 때의 휘도 및 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압(Firing Voltage)을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
도 3a를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 329[cd/m2]이고, 9%인 경우에는 대략 346[cd/m2]로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10%인 경우에는 휘도가 대략 353[cd/m2]로 증가한다. 이와 같이, 크세논(Xe)의 함량이 증가함에 따라 휘도가 증가한 것은 크세논(Xe)은 방전 시 진공 자외선의 발생을 증가시킬 수 있는 특성이 있고, 이에 따라 방전 셀 내에 채워진 방전 가스의 크세논(Xe) 함량이 증가하게 되면 방전 셀에서 발생하는 광의 양이 증가하기 때문이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 휘도가 대략 359[cd/m2]이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12%이상 15%이하인 경우에는 휘도가 373[cd/m2] 이상 390[cd/m2] 이하의 높은 값을 갖는다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상인 경우에는 휘도가 대략 396[cd/m2] 이상이다.
이상의 도 3a의 데이터를 살펴보면, 크세논(Xe)의 함량이 10% 이상 30% 이하의 범위 내에서는 크세논(Xe)의 함량이 증가할수록 구현되는 영상의 휘도는 점진적으로 증가하지만, 크세논(Xe)의 함량이 35% 이상인 경우에는 휘도 향상 효과가 미미해짐을 알 수 있다.
도 3b를 살펴보면, 방전 가스에서 크세논(Xe)의 함량이 대략 5% 인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 대략 135V이고, 9% 인 경우에는 대략 136V로서, 상대적으로 작다.
반면에, 크세논(Xe)의 함량이 10% 인 경우에는 방전 개시 전압은 대략 137V로 증가한다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 11%인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 137V이고, 크세논(Xe)의 함량이 대략 12% 이상 15% 이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 138V 이상 140V 이하이다.
또한, 크세논(Xe)의 함량이 16%이상 30%이하인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 141V 이상 143V 이하이고, 크세논(Xe)의 함량이 35% 이상인 경우에는 방전 개시 전압이 대략 153V 이상으로 급격히 상승할 수 있다.
이상에서와 같이, 방전 가스에서 헬륨(He)이 포함되는 경우에도, 크세논(Xe)의 함량이 증가하면 구현되는 영상의 휘도가 증가하고, 이와는 반대로 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압이 상승함을 알 수 있다.
따라서, 구현되는 영상의 휘도를 충분히 높게 유지하면서도, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 방전 개시 전압이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 전면 기판과 후면 기판 사이에는 채워지는 방전 가스는 크세논(Xe)을 10% 이상 30% 이하 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 12% 이상 15 %이하 포함할 수 있다.
도 3c를 살펴보면, 방전 가스의 압력을 400 [torr]로 하고, 상부 유전체 층의 두께를 실질적으로 비슷하게 한 후 크세논(Xe)의 함량을 10%에서 20%로 증가시킨 것이다.
크세논(Xe)의 함량이 10%일 때는 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압의 최소 전압이 172V 이고, 모듈효율이 1.08[lm/W]이었으나, 크세논(Xe)의 함량이 20%로 상승 되었을 때는 서스테인 전압의 최소 전압이 178V 이고, 모듈 효율이 1.41[lm/W]이 된다.
크세논(Xe)의 함량을 증가함에 따라, 모듈 효율이 향상되면서 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압인 구동전압이 상승할 수 있는 것이다.
이에 따라, 크세논(Xe)의 함량을 증가시켜 모듈 효율을 향상시키면서 구동 전압이 상승하는 것을 억제하기 위해 상부 유전체 층의 두께, 상부 유전체 층의 유전율, 하부 유전체 층의 두께, 하부 유전체 층의 유전율 및 하부 격벽 유전율을 변화시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 유전체 층의 두께 및 유전율을 설명하기 위한 것이다.
도 4a을 살펴보면, 방전 가스의 압력을 400 [torr]로 하고, 크세논(Xe)의 함량을 20%로 하고, 상부 유전체 층의 두께를 35㎛에서 28㎛로 감소시킨 것이다.
상부 유전체 층의 두께가 35㎛ 일 때는 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압의 최소 전압이 184V 이고, 모듈효율이 1.43[lm/W]이었으나, 상부 유전체 층의 두께가 28㎛로 감소할 경우에는 서스테인 전압의 최소 전압이 171V 이고, 모듈 효율이 1.70[lm/W]이 된다.
상부 유전체 층의 두께가 감소됨에 따라, 모듈 효율이 향상되면서 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압인 구동전압이 하강할 수 있는 것이다.
도 4b을 살펴보면, 방전 가스의 압력을 400 [torr]로 하고, 크세논(Xe)의 함량을 20%로 하고, 상부 유전체 층의 유전율을 12 [C2/N·㎡]에서 7 [C2/N·㎡]로 감소시킨 것이다.
상부 유전체 층의 유전율이 12 [C2/N·㎡] 일 때는 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압의 최소 전압이 178V 이고, 모듈효율이 1.62 [lm/W]이었으나, 상부 유전체 층의 유전율이 7 [C2/N·㎡]로 감소할 경우에는 서스테인 전압의 최소 전압이 186V 이고, 모듈 효율이 1.82 [lm/W]이 된다.
상부 유전체 층의 유전율이 감소됨에 따라, 모듈 효율이 향상되면서 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압인 구동전압이 급격하게 상승되는 것을 억제할 수 있는 것이다.
이에 따라, 크세논(Xe)을 증가시키더라도 상부 유전체 층의 두께 및 유전율을 변화함으로 해서 서스테인 전압인 구동전압이 급격하게 상승하는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 모듈 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하부 유전체 층의 두께 및 유전율과 격벽을 설명하기 위한 것이다.
도 5a을 살펴보면, 방전 가스의 압력을 400 [torr]로 하고, 크세논(Xe)의 함량을 20%로 하고, 격벽의 유전율을 12 [C2/N·㎡]에서 8 [C2/N·㎡]로 감소시킨 것이다.
격벽의 유전율이 12 [C2/N·㎡] 일 때는 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압의 최소 전압이 179V 이고, 모듈효율이 1.61[lm/W]이었으나, 격벽의 유전율이 8 [C2/N·㎡]로 감소할 경우에는 서스테인 전압의 최소 전압이 172V 이고, 모듈 효율이 1.70[lm/W]이 된다.
격벽의 유전율이 감소됨에 따라, 모듈 효율이 향상되면서 서스테인 기간 동안 공급되는 서스테인 전압인 구동전압이 하강할 수 있는 것이다.
도 5b을 살펴보면, 하부 유전체 층의 두께를 12㎛에서 10㎛으로 감소시키고 하부 유전체 층의 유전율을 16 [C2/N·㎡]에서 13 [C2/N·㎡]로 감소시킨 것이다.
하부 유전체층의 유전율이 16 [C2/N·㎡]이면서 하부 유전체의 두께가 12㎛일 때보다 하부 유전체층의 유전율이 13 [C2/N·㎡]이면서 하부 유전체의 두께가 10㎛일 때, 암잔상은 대략 -4% point 내지 -9% point 감소하였으며, 보색 잔상은 대략 -14% 감소하였다. 또한, 명잔상은 대략 -30% 감소하였다.
이와 같이, 하부 유전체층의 유전율이 감소하고, 하부 유전체의 두께가 감소함에 따라 암잔상, 보색 잔상 및 명잔상이 개선되어 화질이 향상될 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 간격과 유전체의 두께에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 6을 살펴 보면, 격벽 유전율을 12 [C2/N·㎡]로 고정하고 상부 유전체 층의 두께 38㎛에서 35㎛로 감소하고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격을 80㎛에서 180㎛로 넓혔을 경우와 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격을 180㎛로 고정하고, 상부 유전체 층의 두께 35㎛에서 28㎛로 감소하고, 격벽 유전율을 12 [C2/N·㎡]에서 8 [C2/N·㎡]로 감소하였을 경우이다.
격벽 유전율을 12 [C2/N·㎡]로 고정하고 상부 유전체 층의 두께 38㎛에서 35㎛로 감소하고, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격을 80㎛에서 180㎛로 넓혔 을 경우에는 서스테인 기간 동안 공급되는 구동 전압인 서스테인 전압이 172V에서 186V로 증가하나 모듈 효율이 1.08에서 1.23으로 향상됨을 알 수 있다.
또한, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격을 180㎛로 고정하고, 상부 유전체 층의 두께 35㎛에서 28㎛로 감소하고, 격벽 유전율을 12 [C2/N·㎡]에서 8 [C2/N·㎡]로 감소하였을 경우에는 서스테인 기간 동안 공급되는 구동 전압인 서스테인 전압이 186V에서 179V로 감소하나 모듈 효율이 1.23에서 1.45으로 향상됨을 알 수 있다.
즉, 스캔 전극과 서스테인 전극의 간격만을 넓히는 것보다 스캔 전극과 서스테인 전극의 간격을 넓히면서, 상부 유전체 층의 두께와 격벽 유전율을 동시에 감소하는 것이 구동 전압이 급격하게 상승하는 것을 보다 효율적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 모듈 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.
이에 따라, 크세논(Xe)의 함량을 증가시켜 모듈 효율을 향상시키면서 구동 전압이 상승하는 것을 억제하기 위해 스캔 전극과 서스테인 전극의 간격을 조절함과 동시에 상부 유전체 층의 두께 및 격벽 유전율을 동시에 변화하는 것이 더욱 효율적이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 7을 살펴보면, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)은 방전 셀 내에서 W의 간격으로 서로 이격되고, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이에서 방전 이 발생한다.
여기서, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간의 간격(W)이 충분히 떨어진 경우에는 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이에서 발생하는 방전은 양광주 영역(Positive Column)을 충분히 이용할 수 있어서, 광량이 증가할 수 있다.
이에 따라 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간의 간격(W)은 전면 기판과 후면 기판이 이격된 간격보다 더 넓을 수 있는 것이다.
반면에, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113)의 간격(W)이 증가하면, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간의 방전 전압이 과도하게 높아질 수 있다.
즉, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이의 간격(W)이 증가할수록 구현되는 영상의 휘도는 증가하는 반면에, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 간의 방전 전압이 상승할 수 있는 것이다.
따라서 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이의 간격(W)이 상대적으로 큰 경우에 방전 가스에 크세논(Xe)을 포함하게 되면, 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이에서 발생하는 방전이 양광주 영역을 이용할 수 있어서, 휘도를 향상시킬 수 있으며 이때, 크세논(Xe)에 의해 스캔 전극(112)과 서스테인 전극(113) 사이의 방전 전압이 과도하게 증가하는 것이 방지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격과 휘도 및 방전 개시 전압의 관계에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 8에는 방전 가스가 크세논(Xe)을 15% 포함하는 상태에서, 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격(W)을 50㎛부터 350㎛까지 변경하면서 구현되는 영상의 휘도 및 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
◎표시는 구현되는 영상의 휘도가 매우 높거나 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 충분히 낮아서 매우 양호함을 나타내고, ○표시는 상대적으로 양호함을 나타내고, X표시는 영상의 휘도가 매우 낮거나 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 과도하게 높아서 매우 불량함을 나타낸다.
먼저, 휘도 측면을 살펴보면, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 50㎛이상 70㎛이하인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 과도하게 작아서 방전 시 양광주 영역을 충분히 활용하기 어렵고, 이에 따라 구현되는 영상의 휘도는 매우 불량(X)하다.
반면에, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 80㎛이상 90㎛이하인 경우에는 상대적으로 양호(○)하다. 이 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 상대적으로 작아서 휘도가 저하될 수 있지만 그 정도가 미미할 수 있다.
또한, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 100㎛이상인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 충분히 넓고, 이에 따라 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에서 발생하는 방전이 양광주 영역을 충분히 이용할 수 있어서, 구현되는 영상의 휘도는 매우 양호(◎)하다.
방전 개시 전압의 측면을 살펴보면, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 50㎛이상 200㎛이하인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간 격(W)이 충분히 작아서 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 충분히 작을 수 있다. 이에 따라 방전 개시 전압은 매우 양호(◎)하다.
또한, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 240㎛이상 250㎛이하인 경우에는 상대적으로 양호(○)하다.
반면에, 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 310㎛이상 350㎛이하인 경우에는 스캔 전극과 서스테인 전극 사이의 간격(W)이 과도하게 넓어서 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 방전 개시 전압이 과도하게 크고, 이에 따라 매우 불량(X)하다.
이상의 데이터를 고려할 때, 방전 셀 내에서 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격은 80㎛이상 250㎛이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100㎛이상 200㎛이하일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 설명하기 위한 것이다.
본 발명은 도 9에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법은 다양하게 변경될 수 있다.
도 9를 살펴보면, 초기화를 위한 리셋 기간에서는 스캔 전극으로 리셋 신호가 공급될 수 있다. 리셋 신호는 상승 램프(Ramp-Up) 신호와 하강 램프(Ramp-Down) 신호를 포함할 수 있다.
예를 들어, 셋업(Set-Up) 기간에서는 스캔 전극으로 제1 전압(V1)부터 제2 전압(V2)까지 급격히 상승한 이후 제2 전압(V2)부터 제3 전압(V3)까지 전압이 점진 적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급될 수 있다. 여기서, 제1 전압(V1)은 그라운드 레벨(GND)의 전압일 수 있다.
이러한 셋업 기간에서는 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge)인 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓일 수 있다.
셋업 기간 이후의 셋다운(Set-Down) 기간에서는 상승 램프 신호 이후에 이러한 상승 램프 신호와 반대 극성 방향의 하강 램프 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
여기서, 하강 램프 신호는 상승 램프 신호의 피크(Peak) 전압, 즉 제 3 전압(V3)보다 낮은 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 점진적으로 하강할 수 있다.
이러한 하강 램프 신호가 공급됨에 따라, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge)인 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류된다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 하강 램프 신호의 최저 전압, 즉 제 5 전압(V5)보다는 높은 전압, 예컨대 제 6 전압(V6)을 실질적으로 유지하는 스캔 바이어스 신호가 스캔 전극에 공급된다.
아울러, 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
스캔 신호가 스캔 전극으로 공급될 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극에 데이터 신호가 공급될 수 있다.
이러한 스캔 신호와 데이터 신호가 공급되면, 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
여기서, 어드레스 기간에서 서스테인 전극의 간섭에 의해 어드레스 방전이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 서스테인 전극에 서스테인 바이어스 신호가 공급될 수 있다.
서스테인 바이어스 신호는 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 전압보다는 작고 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 큰 서스테인 바이어스 전압(Vz)을 실질적으로 일정하게 유지할 수 있다.
이후, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.
이러한 서스테인 신호가 공급되면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전인 표시방전이 발생될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드에서는 서스테인 기간에서 복수의 서스테인 신호가 공급되고, 복수의 서스테인 신호 중 적어도 하나의 서스테인 신호의 펄스 폭 은 다른 서스테인 신호의 펄스 폭과 다를 수 있다. 예를 들면, 복수의 서스테인 신호 중 가장 먼저 공급되는 서스테인 신호의 펄스 폭이 다른 서스테인 신호의 펄스 폭보다 크게 함으로써, 안정적인 서스테인 방전을 발생시킬 수 있는 것이다.
또한, 지금까지 설명한 구동 신호는 도 3a 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 유전체 층의 두께, 상부 유전체 층의 유전율, 전극 간격 또는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 채워지는 방전 가스 등에 의해 방전 전압이 달라질 수 있고, 이에 따라 구동 효율이 향상될 수 있다.
또한, 지금까지 설명한 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 채워지는 방전 가스에는 크세논(Xe)이 포함된다. 방전 가스에는 크세논(Xe) 이외에 헬륨(He)이 더 포함될 수 있다. 이와 같이, 방전 가스에 헬륨(He)을 포함하면, 헬륨(He)의 기체 특성에 의해 방전 전압이 낮아질 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조 단면을 설명하기 위한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 충진된 방전 가스의 크세논의 함유량에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 유전체 층의 두께 및 유전율을 설명하기 위한 것이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하부 유전체 층의 두께 및 유전율과 격벽을 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 간격과 유전체의 두께에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격과 휘도 및 방전 개시 전압의 관계에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 설명하기 위한 것이다.

Claims (9)

  1. 전면 기판;
    상기 전면 기판에 배치되며 서로 나란한 스캔 전극과 서스테인 전극;
    상기 스캔 전극과 상기 서스테인 전극 상부에 배치되는 상부 유전체 층;
    상기 스캔 전극 및 상기 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판;
    상기 어드레스 전극 상부에 배치되는 하부 유전체 층; 및
    상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽;
    을 포함하고,
    상기 스캔 전극과 상기 서스테인 전극 간의 간격은 80㎛이상 250㎛이하이고,
    상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에는 방전 가스가 채워지고, 상기 방전 가스는 크세논(Xe)을 전체 방전가스 대비 10%이상 30%이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 전극과 서스테인 전극 간의 간격은 100㎛이상 200㎛이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 유전체 층의 유전율은 6 [C2/N·㎡] 이상 9 [C2/N·㎡] 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 격벽의 유전율은 6 [C2/N·㎡] 이상 10 [C2/N·㎡] 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 유전체 층의 두께는 15㎛ 이상 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 유전체 층의 유전율은 7 [C2/N·㎡] 이상 13 [C2/N·㎡] 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제1 항 내지 제6 항에 있어서,
    상기 방전 가스는 크세논(Xe)을 12% 이상 15% 이하인 것을 특징으로 하는플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 방전 가스의 압력은 300 [torr] 이상 550 [torr] 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 전극과 상기 서스테인 전극 간의 간격은 상기 전면 기판과 상기 후면 기판이 이격된 간격보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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