KR100212540B1 - 피디피의 전극구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피디피(PDP)의 전극구조에 관한 것으로, 표시전극이 서로 대면하는 면이 전면유리판으로부터 벌어지는 방향으로 소정의 경사각을 갖고, 이에 따라 유전체충 및 전자방출층이 산과 골을 이뤄 전자방출층으로부터 방출된 전자의 입사각을 높게 하므로써, 전자방출층의 에너지 전이가 높아지고, 이로 인해 전자방출층으로부터 방출되는 전자의 방출량이 높아져 전자방출층의 표면방전이 활성화되므로써, UV 량의 증가로 인해 형광물질로부터 발생되는 가시광선의 량이 증가하게 되어 표시전극으로 제공되는 전압을 종래에 비해 작게 제공하더라도 단의셀의 밝기를 높일 수 있고, 표시전극의 수평면적이 적게되어 가시광선의 투과율을 높일 수 있으며, 주변 단위셀의 약발광으로 인한 간섭을 방지할 수 있다. 또한, PDP 단위셀 자체의 크기를 크게 할 수 있으므로 PDP 의 대형화를 실현할 수 있고, 주변 단위셀의 간섭이 적으므로, 화소의 크기를 줄여 고화질 티브이용 디스플레이 장치로 이용될 수 있다.

Description

피디피(PDP)의 전극구조

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PDP 단위셀의 전극구조를 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 전자방출층으로부터 발생되는 표면방전을 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명의 다른 실시예로서의 PDP의 전극구조를 설명하기 위한 도면.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예로서의 PDP의 전극구조를 설명하기 위한 도면.

제5도는 제4도의 전극으로 제공되는 전압펄스 파형을 도시한 도면.

제6도는 본 발여의 또 다른 실시예로서의 PDP의 전극구조를 설명하기 위한 도면.

제7도는 종래의 통상적인 P에 단위셀의 전극구조를 도시한 도면.

제8도는 종래기술에 따른 전자방출층으로부터 발생되는 표면방전을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110, 210 : 전면유리판 120, 220 : 표시전극

130, 230 : 유전체층 135, 235 : 전자방출층

138 : 부도체 140,240) : 격벽

145, 245 : 방전공간 150, 250 : 형광물질

본 발명은 피디피(Plasma Display Panel ; 이하 PDP 라고 약칭함)에 관한 것으로, 특히 피디피(PDP)의 전극구조에 관한 것이다.

다향한 분야에 적용되어 사용되고 있는 여러 표시장치에 중에, 선명한 표시와 칼라화가 가능하고, 구동이 간단하며, 그 제조비용이 저렴한 음극선관(Cathode Ray Tube ; 이하 CRT 라고 약칭함)이 많은 분야에서 이용되고 있으나, CRT 는 그 자신이 프라스코(Frasco)형태의 구도를 가지고 있기 때문에 사이즈가 크고, 대략 10,000 V 의 높은 동작전압을 필요로 하며, 표시 찌그러짐이 발생되는 큰 단점을 가지고 있다.

따라서, 상기한 CRT를 대체할만한 표시장치의 출현이 강하게 요구되고 있으며, 표시면적이 크고 용적이 작은, 이른바 평면형 표시장치에 관한 연구가 이와 관련된 여러 분야에서 지속적으로 연구되고 있다.

한편, 상기한 바와같은 평면형 표시장치에는 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence), 발광 다이오드(Light Emitting Diode), PDP 등의 능동소자와 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 일렉트로크로믹 표시장치(Electro Chromic Display) 등의 수동소자가 있으며, 본 발명은 실질적으로 능동소자 중의 하나인 PDP 에 관련된다.

참고적으로, 상기한 PDP 의 장점으로는, 기입펼스의 입력이 한번 들어가면 방전을 지속하는 기억기능이 있고, 매트릭스구조로 표시점이 규정되어 있으므로 화상의 찌그러짐이 없으며, 발광 주파수가 50 - 100KHz 로 높기 때문에 깜빡거림이 없다는 것이다. 또한, PDP 는 평면구조이므로 소형화에 유리하고, 방전에 접하는 유전체층 표면에 방전에 의한 소화를 적게하는 재료를 사용하므로 수명이 길며, 글라스판의 주체로 된 패널구조이기 때문에 반고정 정보를 슬라이드로서 투영하는 슬라이드상의 중첩이 가능하여 간략화에 유리한 점 등이 있다.

한편, 제7도는 종래의 통상적인 PDP 단위셀의 전극구조를 도시한 도면으로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, PDP 단위셀은 전면유리판(210), 표시전극(220), 유전체층(230), 전자방출층(235), 격벽(240), 방전공간(245) 및 형광물질(250)로 구성된다.

제7도에 있어서, 전면유리판(210)은 PDP 패널의 지지대 역할을 하는 동시에 후술될 형광물질(250)로부터 방출되는 가시광선을 투과시키고, 표시전극(220)은 외부로부터 교번적으로 제공되는 정부(+,-)의 고전압(예를 들면, 180V 내지 300V)을 각 단위셀 내로 제공하며 유전체층(130)은 방전시에 단위셀의 표시전극(220)을 보호하는 역할을 한다.

여기에서, 표시전극(220)은 투명전극으로서, 형광물질(250)로부터 방출되는 가시광선을 투과시킨다.

그리고, 전자방출층(235)은 유전체층(230)과 방전공간 사이에 박형으로 코팅된 것으로, 산화마그네슘(MgO) 등이 사용되며, 표시전극(220)과 유전체층(230)을 보호하는 동시에 표시전극(220)을 통해 제공되는 고전압에 의해 전자를 방출한 다음 표시전극(220) 간의 전기장에 의해 방출된 전자를 가속화시켜 표면방전을 일으킨다.

또한, 격벽(240)은 PDP를 구성하는 각 단위셀들을 분리하는 동시에 방전공간(245)를 유지하기 위한 것이고, 방전공간(245)에는 페닝(Penning) 혼합가스가 채워져 있으며, 형광물질(250)은 방전공간(245) 후면에 박형으로 코팅되어 방전시에 발생되는 자외선(Ultraviolet)에 의거하여 가시광선을 방출한다.

여기에서, 페닝 혼합가스는 네온(Ne) 또는 헬륨(He) 등을 베이스(base)로한 네온(Ne) +아르곤(Ar) 또는 네온(Ne) + 크세논(Xe)등의 혼합가스가 채워져 있는데, 이러한 페닝 혼합가스를 사용하면 네온(Ne)가스에 비해 낮은 방전개시전압으로 방전이 발생될 수 있다.

하기는 상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 통상적인 PDP 단위셀의 동작과정에 대하여 제7도와 제8도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 외부로부터 교번적으로 제공되는 정부(+,-)의 고전압(예를들면, 180V 내지 300V)이 표시전극(220-1, 220-2)으로 제공되고, 이때부(-)측 표시전극(220-1)의 전자방출층(235)으로부터 전자가 방출된다.

그 다음, 전자방출층(235)으로부터 방출된 전자가 표시전극(220-1, 220-2) 간에 형성된 전기장(L2)에 의해 전자방출층(235)으로부터 2차 전자가 방출된다.

상기한 전자방출층(235)으로부터 방출되는 2차 전자의 연속적인 발생으로 인해 전자방출층(235)의 표면에서 표면방전이 발생되고, 이러한 전자방출층(235)의 표면방전으로 인해 방전공간(245) 내에 채워져 있는 페닝 혼합가스가 방전되어 자외선(Ultraviolet ; 이하 UV 라 약칭함)이 발생되며, 방전공간(245) 후면에 박형으로 코팅된 형광물질(250)로부터 가시광선이 발생된다.

그리고, 형광물질(250)로부터 발생되는 가시광선이 투명한 표시전극(220)과 전면유리판(210)을 통해 투과되어 화면으로 표시된다.

그러나, 종래의 통상적인 PDP의 전극구조는, 표시전극(220)과 전자방출층(235)이 평면구조로 되어 있기 때문에 전자방출층(235)으로부터 전자를 방출시키고 2차 전자를 방출시키기 위해 표시전극 (220)으로 고전압(18V 내지 330V)을 제공해야 하는 문제점이 있다.

또한, 전자방출층(235)으로부터 방출된 전자가 표시전극 (220-1, 220-2)에 형선된 전기장에 의해 전자방출층(235)으로 입사되는 전자의 입사각이 작아 에너지의 전이량이 작기 때문에 이로 인해 전자방출층(235)으로부터 방출되는 2차 전자의 방출량이 저조한 문제점이 있다.

또한, 전자방출층(235)으로부터 방출되는 2차 전자가 주변 단위셀로 제공되므로써, 주변 단위셀이 약발광하게 되어 이로 인해 주변 단위셀 간의 간섭 (Cross_Talk)이 발생되는 문제점이 있고, 표시전극(220)이 투명하지만 형광물질(250)로부터 발생되는 가시광선 중의 일부가 반사 및 투과되지 못하기 때문에 각 단위셀의 밝기를 감소기키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 감안하여 안출한 것으로, 표시전극과 전자방출층을 전면유리판과 소정의 경사각을 갖도록 하여 표면방전 효율을 증가시킬 수 있는 피디피(PDP)의 전극구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수개의 단위셀을 지지하며, 가시광선의 투과시키기 위한 전면유리판과, 외부로부터 설정된 고전압을 상기 표시전극을 보호하기 위한 유전체층과, 상기 표시전극으로 제공되는 전압에 의거하여 전자를 방출하고, 상기 방출된 전자의 입사로 인해 발생되는 에너지의 전이에 따라 2차 전자를 방출하는 전자방출층과, 상기 각 단위셀 간을 구분하고 방전공간을 유지하기 위한 격벽과, 페닝 혼합가스로 채워진 상기 방전공간과, 상기 전자방출층의 표면방전으로 인해 방출되는 자외선에 의거하여 여기되어 가시광선을 발생하는 형광물질로 구성된 피디피(PDP)의 전극구조에 있어서, 상기 표시전극은 소정의 경사각을 갖는 복수개의 전극쌍으로 형성되고, 상기 유전체층은 상기 전면유리판과 상기 표시전극을 따라 균일한 간격을 갖으면서 산과 골을 이루도록 형성되며, 상기 전자방출층은 상기 유전체층 하면을 따라 소정두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 피디피(PDP)의 전극구조를 제공한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다. 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PDP 단위셀의 전극구조를 도시한 도면으로서, 전면유리판(110), 전극(120), 유전체층(130), 전자방출층(135), 격벽(140), 방전공간(145) 및 형광물질(150)로 구성된다.

한편, 제1도에 도시된 본 발명에 따른 PDP 단위셀의 구성부재와, 제7도에 도시된 종래의 PDP 단위셀의 구성부재를 비교하면 알 수 있듯이, 각 PDP 단위셀의 구성부재는 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로 중복한 기재를 피하기 위해 여기에서의 동작설명은 생략하기로 한다.

다른 한편, 본 발명에 따른 PDP 단위셀의 구조가 종래의 통상적인 PDP 단위셀의 구조와 다른 점은, 제1도에 도시된 바와 같이, 표시전극(120)과 이를 보호하기 위한 유전체층(130) 및 전자방출층(135)의 구조로서, 표시전극(120)과 서로 대면하는 면이 전면우리판(110)으로부터 서로 벌어지는 방향으로 소정의 경사각을 갖고 형성되고, 유전체층(130)은 전면유리판(110) 및 표시전극(120)과 소정간격을 갖으며 산과 골을 이루도록 형성되며, 전자방출층(135)은 유전체층(130) 하면을 따라 소정두께로 코팅된다는 것이다.

상기한 바와 같이 구성부재로 이루어진 본 발명에 따른 PDP 단위셀의 동작과정에 대하명 제1도내지 제6도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 외부로부터 교번적으로 제공되는 정부(+,-)의 고전압(예를 들면, 180V 내지 330)이 표시전극(120-1, 120-2)으로 제공되고, 이때 부(-)측 표시전극(120-1)의 전자방출층(135)으로부터 전자가 방출된다.

그 다음, 전자방출층9135)으로부터 방출된 전자가 표시전극(120-1, 120-2) 간의 전기장(L1)에 의해 전자방출층(135)으로 입사되고, 입사되는 전자로 인한 에너지의 전이로 인해 전자방출층(135)으로부터 2차 방출된다.

이때, 본 발명에 따른 제2도와 종래기술에 따른 제8도를 비교참조하면 알 수 있듯이, 부(-)측 표시전극(120-1)의 전자방출층(135)으로부터 방출된 전자가 전자방출층(135)으로 입사되는 입사각이 크므로, 전자방출층(135)으로 제공되는 에너지가 커지게 되고, 이로 인해 에너지의 전이량이 높아지게 되므로 전자방출층(135)으로부터 방출되는 2차 전자의 방출량이 높아지게 된다.

한편, 전자의 입사각과 전자방출층(135)으로 제공되는 에너지와의 관계는 하기 [수학식 1]과 같다.

여기에서, PSin θ 는 방출된 전자가 잔자 방출층(135)으로 입사되는 수직성분이고, M은 방출된 전자의 질량이다.

상기 [수학식1]을 참조하면 알 수 있듯이, 방출된 전자의 입사각이 높을수록 전자방출층(135)로 제공되는 에너지는 높아지게 된다.

한편, 전자방출층(135)으로부터 방출된 2차 전자가 주변 단위셀로 제공되더라도 기설정된 소정각도를 갖는 전자방출층(135)으로 인해 주변 단위셀의 전자방출층(135)으로 입사되는 전자의 입사각이 작기 때문에, 주변 단위셀의 전자방출층(135)으로 입사되는 전자의 입사각이 작기 때문에, 주변 단위셀은 약발광되지 않는다.

따라서, 전자방출층(135)의 표면방전이 활성화되고, 방전공간(145) 내의 페닝 혼합가스의 방전으로 인해 발생되는 UV 가 많아지며, 이러한 UV 의 증가로 인해 방전공간(145) 후면에 박형으로 코팅된 형광물질(150)이 더 많이 여기되므로, 형광물질(150)로부터 더많은 양의 가시광선이 발생되게 된다.

여기에서, 본 발명의 일실시예에서는 제1도와 제1도에 도시된 바와 같이, 2차 전자의 방출에 대한 동작과정을 설명하기 위해 표시전극(120)을 소정각도를 갖는 평면형으로 도시하였으나, 실질적으로 제조공정 상의 편의를 위해서는 제3도에 도시한 바와 같이, 표시전극(120)을 곡면으로 형성하는 것이 보다 바람직할 것이다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 두 개의 표시전극을 갖는 PDP의 구조에 대하여 주로 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 제4도에 도시된 바와 같이, 표시전극을 소정경사각을 갖는 복수개의 전극쌍으로 형성하고, 각 전극쌍으로 제공되는 펄스를 제5도에 도시된 바와 같이, 서로 반대의 위상을 갖는 펄스를 제공하여 방전시키면 보다 효율적인 2차 전자의 방출을 기대할 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 제4도와 제5도에 도시된 복수개의 표시전극도 제3도에 도시된 바와 같이, 곡면으로 형성하는 것이 제조공정 상의 편의를 도모할 수 있다.

한편, 제4도와 제6도에서 부도체(138)의 역할은 복수개의 전극쌍 중에 각 전극쌍에 대응하는 전자방출층(135)으로부터 방출되는 2차 전자가 다른 전극쌍으로 이동되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이, 표시전극(120)이 서로 대면하는 면이 전면유리판(110)으로부터 벌어지는 방향으로 소정의 경사각을 갖고, 이에 따라 유전체층(130) 및 전자방출층(135)이 산과 골을 이뤄 전자방출층(135)으로부터 방출된 전자의 입사각을 높게 하므로써, 전자방출층(135)의 에너지 전이가 높아지고, 이로 인해 전자방출층(135)으로부터 방출되는 전자의 방출량이 높아져 전자방출층(135)의 표면방전이 활성화된다.

따라서, 본 발명을 이용하면, UV 량의 증가로 인해 형광물질(150)로부터 발생되는 가시광선의 량이 증가하게 되어 표시전극(120)으로 제공되는 전압을 종래에 비해 작게 제공하더라도 단위셀의 밝기를 높일 수 있고, 표지전극의 수평면이 적게되어 가시광선의 투과율을 높일 수 있으며, 주변 단위셀의 약발광으로 인한 간섭을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, PDP 단위셀 자체의 크기를 크게 할 수 있으므로 PDP의 대형화를 실현할 수 있고, 주변 단위셀의 간섭이 적으므로, 화소의 크기를 줄여 고화질 티브이용 디스플레이 장치로 이용될 수 있다.

Claims (4)

1. 복수개의 단위셀을 지지하며, 가시광선을 투과시키기 위한 전면유리판(110)과, 외부로부터 고전압을 상기 각 단위셀로 제공하기 위한 표시전극(120)과, 상기 각 단위셀의 방전시에 상기 표시전극(120)을 보호하기 위한 유전체증(130)과, 상기 표시전극(120)으로 제공되는 전압에 의거하여 전자를 방출하고, 상기 방출된 전자의 입사로 인해 발생되는 에너지의 전이에 따라 2차 전자를 방출하는 전자방출층(135)과, 상기 각 단위셀 간을 구분하고, 방전공간을 유지하기 위한 격벽(140)과, 페닝 혼합가스로 채워진 상기 방전공간(145)과, 상기 전자방출층의 표면방전으로 인해 방출되는 자외선에 의거하여 여기되어 가시광선을 발생하는 형강물질(150)로 구성된 피디피(PDP)의 전극구조에 있어서, 상기 표시전극(120)은 소정의 경사각을 갖는 복수개의 전극쌍으로 형성되고, 상기 유전체층(130)은 상기 전면유리판(110)과 상기 표시전극(120)을 따라 균일한 간격을 갖으면서 산과 골을 이루도록 형성되며, 상기 전자방출층(135)은 상기 유전체층(130) 하면을 따라 소정두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 피디피(PDP)의 전극구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 전극쌍은, 서로 대향하는 면이 벌어지는 방향으로 소정각도를 갖는 것을 특징으로 하는 피디피(PDP)의 전극구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수개의 각 전극쌍은, 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피디피(PDP)의 전극구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수개의 전극쌍으로 제공되는 펄스는 서로 반대의 위상을 갖는 펄스인 것을 특징으로 하는 피디피(PDP)의 전극구조.