KR100537615B1

KR100537615B1 - 효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR100537615B1
Application number: KR10-2003-0056428A
Authority: KR
Inventors: 우석균; 김세종
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-12-19
Anticipated expiration: 2023-08-14
Also published as: CN1581408A; JP4177299B2; US20050067958A1; KR20050018205A; US7420330B2; US20060164335A1; JP2005063954A; US7095174B2

Abstract

본 발명은 방전 개시전압을 낮춤과 동시에 효율을 향상시키고, 단위 화소 크기를 줄여 고정세화가 가능하도록 하기 위한 것으로, 각각 서로 마주보는 방향으로 연장되어 유지방전을 일으키는 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극이 복수 개 배설되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 서로 마주보는 단부에 적어도 하나의 인입부와 돌기부가 각각 구비된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향되어 그 사이에 방전 공간이 개재되도록 하고, 상기 제 1 및 제 2 전극들과 교차하는 어드레스 전극이 복수 개 배설된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에서 상기 방전 공간을 복수개의 방전 셀로 구획하는 격벽과, 상기 각 방전 셀에 형성된 형광체를 포함하고, 상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 각 인입부 사이의 거리를 A라 하고, 각 돌기부 사이의 거리를 B라 하며, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력을 P라 할 때, 상기 A, B 및 P는 「180 ≤ (A+B)+P×0.1 ≤ 240」 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

Description

효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel having improved efficiency}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전효율을 더욱 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하기 위한 것으로서, 표시 용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 각종 표시 능력이 우수하여, 음극선관을 대체할 수 있는 표시 장치로 각광을 받고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이의 가스에서 방전이 발생하고, 여기에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체를 여기시켜 발광하게 된다.

플라즈마 디스플레이 패널은 방전 메카니즘에 따라 교류형(AC형)과 직류형(DC형)으로 양분될 수 있는 데, 상기 직류형은 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 각 전극들이 방전 셀에 봉입되는 가스층에 직접적으로 노출되어 그에 인가되는 전압이 그대로 방전 가스층에 인가되는 것이고, 상기 교류형은 각 전극들이 방전 가스층과 유전체층에 의하여 분리되어 방전 현상 시 발생되는 하전입자들을 상기 전극들이 흡수하지 않고 벽전하를 형성하게 되며, 이와 같은 벽전하를 이용하여 방전을 일으키는 것이다.

일반적인 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 대향된 한 쌍의 제 1 및 제 2기판(10)(11)을 구비하며, 상기 제 2기판(11) 위에는 소정의 패턴으로 형성된 어드레스 전극(12)들과, 유전체층(13)이 순차로 형성되고, 이 유전체층(13) 상에는 방전거리를 유지시키고 화소 간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하는 격벽(14)이 형성된다. 이 격벽(14)에 의해 구획된 방전공간 내의 적어도 일측에는 형광체층(15)이 형성된다.

상기 제 2기판(11)과 결합되는 제 1기판(10)에는 상기 어드레스 전극(12)과 직교하도록 소정의 패턴의 X 전극(X)들과 Y 전극(Y)들이 구비된다. 이 X전극(X)과 Y전극(Y)은 각각 투명전극(16x)(16y)과 버스 전극(17x)(17y)으로 구비된다. 이 X 전극(X)과 Y 전극(Y) 및 어드레스 전극(12)이 교차하는 부분이 하나의 셀을 형성하게 된다.

그리고 상기 제 2기판(11)의 하면에는 상기 X 전극(X) 및 Y 전극(Y)들이 매립되는 유전체층(18)이 형성되며, 그 하부로는 MgO 등으로 구비된 보호층(19)이 형성된다. 상기와 같은 제 1기판(10)과 제 2기판(11)에 의해 구획된 방전공간에는 소정의 가스가 주입된다.

이렇게 구성된 플라즈마 표시장치는 상기 어드레스 전극(12)과 상기 X전극(X) 및 Y전극(Y) 중 어느 한 전극에 전압이 인가됨에 따라 이들 사이에서 어드레스 방전이 일어나 제 1기판(10)의 유전체층(18) 하면에 하전입자가 형성된다. 이 상태에서 유지 방전이 이루어지는데, 이 유지방전은 해당되는 셀의 X전극(X)과 Y전극(Y) 사이에 소정의 전압이 인가됨으로써 제 1기판(10)의 유전체층(18) 표면에서 이루어진다. 이때에 가스층에서 플라즈마가 형성됨으로써 형성되는 자외선에 의해 형광체가 여기되어 화소를 형성하게 된다.

상기 유지방전은 도 2에서 볼 수 있듯이, 소정의 갭(G1)을 가지는 X전극(X)과 Y전극(Y)의 투명전극들(16x)(16y) 사이에서 이루어지는 데, 이 때, 유지방전의 개시는 이 갭(G1)에서 이루어진다.

그런데, 이렇게 갭(G1)에서 시작한 방전이 효과적으로 셀 전체로 확산되기 위해서는 방전의 개시가 넓은 영역에 걸쳐 일어나야 하는 데, 도 2와 같이 갭(G1)이 일정한 간격으로 형성되어 있을 경우에는 방전의 개시가 국부적으로 일어나게 되어 방전의 확산이 원활히 이루어지지 않는 문제가 있다. 이는 방전유지전극인 X전극(X)과 Y전극(Y)에 전압을 인가하여 방전을 일으킬 때에, 상기 투명전극들(16x)(16y) 전면에 걸쳐서 균일한 장(field)이 형성되는 것이 아니기 때문에 투명전극의 부분 중 방전에 기여하는 바가 적은 불필요한 부분이 많아지기 때문이다. 이러한 부분은 방전 셀 내에서의 방전효율을 떨어뜨리게 할 뿐 아니라 방전 셀의 상당부분을 가리게 되어 휘도를 감소시키게 된다.

또한, 도 2와 같은 갭(G1)을 가질 경우에는 특정 부분에서 방전집중 현상이 일어나 방전 셀 내에서 방전의 확산이 원활하지 못하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방전 개시전압을 낮춤과 동시에 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 단위 화소 크기를 줄여 고정세화가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 각각 서로 마주보는 방향으로 연장되어 유지방전을 일으키는 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극이 복수 개 배설되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 서로 마주보는 단부에 적어도 하나의 인입부와 돌기부가 각각 구비된 제 1 기판;

상기 제 1 기판에 대향되어 그 사이에 방전 공간이 개재되도록 하고, 상기 제 1 및 제 2 전극들과 교차하는 어드레스 전극이 복수 개 배설된 제 2 기판;

상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에서 상기 방전 공간을 복수개의 방전 셀로 구획하는 격벽; 및

상기 각 방전 셀에 형성된 형광체;를 포함하고,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 각 인입부 사이의 거리를 A라 하고, 각 돌기부 사이의 거리를 B라 하며, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력을 P라 할 때, 상기 A, B 및 P는 「180 ≤ (A+B)+P×0.1 ≤ 240」 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 각 전극의 중심부에 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 적어도 일측부에 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 양측부에 구비되고, 서로 대칭인 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 상기 돌기부로부터 소정의 곡률을 갖는 곡선상으로 만곡된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극은 서로 마주보는 방향으로 돌출된 돌출전극을 가지며, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 돌출전극에 구비될 수 있다.

이 때, 상기 제 1 및 제 2 전극의 돌출전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극은 각각 버스 전극과 상기 버스 전극으로부터 서로 마주보는 방향으로 연장된 투명전극으로 구비되고, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 투명전극에 구비될 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 전극의 투명전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 어드레스 전극의 사이에 상기 어드레스 전극을 따라 연장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸도록 구비된 격자형일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 방전 셀의 주위에 비방전 영역을 더 구획하도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸는 팔각형 구조일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 450 Torr 이상일 수 있고, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 600 Torr 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 유지 방전의 개시전압은 180V 이상 240V 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전 가스는 적어도 제논(Xe)을 포함하고, 상기 방전 가스 중 제논(Xe)의 분압은 적어도 10%일 수 있다.

본 발명은 또한 상술한 목적을 달성하기 위하여, 각각 서로 마주보는 방향으로 연장되어 유지방전을 일으키는 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극이 복수 개 배설되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 서로 마주보는 단부에 적어도 하나의 인입부와 돌기부가 각각 구비된 제 1 기판;

상기 각 방전 셀에 형성된 형광체;를 포함하고,

상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력이 450 Torr이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극은 서로 마주보는 방향으로 돌출된 돌출전극을 가지며, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 돌출전극에 구비된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극의 돌출전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극은 각각 버스 전극과 상기 버스 전극으로부터 서로 마주보는 방향으로 연장된 투명전극으로 구비되고, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 투명전극에 구비된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전극의 투명전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 어드레스 전극의 사이에 상기 어드레스 전극을 따라 연장된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 격벽은 상기 방전 셀의 주위에 비방전 영역을 더 구획하도록 구비된 것일 수 있다.

이 때, 상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸는 팔각형 구조일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 600 Torr 이하일 수 있고,

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전 공간내의 방전의 개시전압은 180V 이상 240V 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방전 가스는 적어도 제논(Xe)을 포함하는 것일 수 있고, 이 때, 상기 방전 가스 중 제논(Xe)의 분압은 적어도 10%일 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 3을 참조하여 볼 때, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1기판(21)과, 제 2 기판(22)이 서로 대향되어 배치되며, 이들 제 1 및 제 2 기판(21)(22)의 사이에는 네온(Ne)이나 제논(Xe) 등의 방전가스가 채워져 방전공간(S)을 구성하고, 기판들의 가장자리가 플릿 글라스(flit glass: 미도시)와 같은 밀봉재에 의해 봉합되어 결합된다.

상기 제 1 기판(21)의 상기 제 2 기판(22)을 향한 면에는 제 1 전극(23)과 제 2 전극(24)이 서로 쌍을 이루도록 복수개 배설되어 있는 데, 예컨대 스트라이프와 같은 소정의 패턴을 이루도록 배설된다. 이들 제 1 및 제 2 전극들(23)(24)은 각각 공통 전극 및 주사 전극에 해당하는 X 전극 및 Y 전극이 될 수 있으며, 유지방전을 일으키는 방전유지전극들에 해당한다.

상기 제 1 및 제 2 전극(23)(24)은 투명 도전체인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된 투명전극(23a)(24a)과, 각 전극들의 라인저항을 보완해주기 위해 은(Ag)이나 금(Au) 등으로 구비된 버스 전극들(23b)(24b)로 구비된다. 상기와 같은 제 1 및 제 2 전극의 투명전극들(23a)(24a)과 버스 전극들(23b)(24b)은 포토리소그래피법이나, 스크린인쇄법 등에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 상기 버스 전극들(23b)(24b)에는 흑색 첨가재를 부가시켜 콘트라스트를 향상시키도록 할 수도 있다. 상기 제 1 및 제 2 전극(23)(24)에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.

상기 제 1 기판(21)에는 제 1 및 제 2 전극들(23)(24)을 덮도록 제 1 유전체층(25)이 형성되고, 이 제 1 유전체층(25)을 덮도록 MgO 등으로 스퍼터링이나 증착에 의해 형성된 MgO층(26)이 구비된다. 상기 MgO층(26)은 방전 시 음극으로의 기능도 겸비한다.

한편, 제 2 기판(22)의 상기 제 1 기판(21)을 향한 면에는 어드레스 전극(27)이 상기 제 1 및 제 2 전극(23)(24)에 직교하도록 배설된다.

상기와 같은 제 1 전극(23), 제 2 전극(24) 및 어드레스 전극(27)의 구조 및 패턴은 이 밖에도 설계 조건에 따라 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.

상기 제 2 기판(22)에는 이 어드레스 전극(27)을 덮도록 제 2 유전체층(28)이 형성되어 있는 데, 이 제 2 유전체층(28)은 패널 전체의 휘도를 향상시킬 수 있도록 백색을 띠도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제 2 유전체층(28)의 위로는 상기 각 어드레스 전극(27)의 사이로 격벽(29)이 형성되어 상기 방전 공간(S)을 복수개의 방전 셀(31)로 구획한다. 이 격벽(29)은 인접한 방전 셀과의 빛의 크로스 토크를 방지한다. 상기 격벽(29)의 내측면과 격벽(29)으로 둘러싸인 제 2 유전체층(28)의 상면에는 형광체(30)가 도포된다. 상기 형광체(30)는 칼라 화면을 구현하기 위하여 상기 격벽(57)에 의해 구획된 공간 내에 적(R), 녹(G), 청(B)색으로 형성된다. 상기 방전 셀(31)은 내부에 방전가스를 포함하고 있어서 어드레스 전압 또는 방전 유지전압 등이 인가되면 내부에서 방전이 일어나도록 예정된 공간이다.

한편, 상기 격벽(29)은 방전 셀을 구획할 수 있는 것이면 어떠한 구조라도 적용 가능한 데, 도 3에서 볼 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예와 같이, 연속한 팔각형 구조로 형성해 방전 셀(31)과 이에 인접한 영역에 비방전 영역(32)을 구획하도록 할 수 있다.

상기 비방전 영역(32)은 내부로 별도의 전압이 인가되지 않으며, 따라서 방전 또는 발광이 일어나지 않는 영역에 해당한다. 이 비방전 영역(32)은 각 방전 셀(31)의 주위에 배치되는 것으로, 팔각형의 격벽 구조에 의해 방전 셀(31)이 구획되므로, 각 팔각형 사이의 공간에 위치한다.

한편, 상기 방전 셀(31)은 제 1 및 제 2 전극(23)(24)의 방향으로 이웃하고 있는 것 끼리 적어도 하나의 격벽을 공유하도록 형성되며, 어드레스전극(27) 방향의 단부의 폭(We)이 중심부에서의 폭(Wc)보다 좁아지도록 형성되어 있다. 한편, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 방전 셀(31)은 그 단부에서의 깊이가 중심부에서의 깊이보다 얕아지게 구비될 수 있다. 따라서, 방전 셀(31)의 가스방전의 강도가 상대적으로 약한 단부에서 형광체층(30)과 제1,2전극(23)(24) 사이의 간격을 좁힐 수 있고, 결과적으로, 형광체층이 제1,2전극과 더 가까운 거리에 배치될 수 있도록 하여 방전 시 발생하는 진공 자외선의 가시광으로의 변환효율을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 격벽의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 형성될 수 있는 데, 도 4에서 볼 수 있듯이, 어드레스 전극(27)이 형성된 패턴을 따라 스트라이프 형상으로 형성될 수도 있고, 도 5에서 볼 수 있듯이, 격자형으로 형성될 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 제 1 전극(23)과 제 2 전극(24)을 설명한다. 본 발명의 제 1 전극(23)과 제 2 전극(24)은 도 3에서 볼 수 있는 같이, 각 방전 셀(31)의 방향으로 돌출된 돌출 전극을 갖고, 이 돌출 전극에 의해 유지방전이 이루어진다. 이 돌출 전극이 각 투명전극들(23a)(24a)이 된다.

각 투명전극들(23a)(24a)은 도 6 및 도 7에서 볼 수 있듯이, 서로 마주보는 방향의 단부에 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)를 구비한다. 이 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있는 데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 인입부(23c)(24c)는 각 투명전극들(23a)(24a)의 중심부에 하나 구비될 수 있고, 돌기부(23d)(24d)는 측부에 구비될 수 있는 데, 바람직하게는 인입부(23c)(24c)를 중심으로 각 투명전극들(23a)(24a)의 양측부에 대칭적으로 구비될 수 있다.

따라서, 한 쌍의 투명전극들(23a)(24a)은 도 6에서 볼 수 있듯이, 서로 마주보는 부분에서 인입부(23c)(24c)에 의해 롱갭(long gap: A)을 형성하고, 돌기부(23d)(24d)에 의해 숏갭(short gap: B)을 형성한다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 롱갭(A)은 숏갭(B)보다 더 긴 거리가 된다.

한편, 투명전극들(23a)(24a) 간의 유지방전은 투명전극들(23a)(24a)사이의 갭에서 시작되는 데, 본 발명에 의하면, 유지방전이 숏갭(B)에서 시작하여 롱갭(A)으로 퍼져나가면서 방전 셀 전체로 방전이 확산된다.

상기 투명전극들(23a)(24a)의 인입부(23c)(24c)는 방전을 가운데로 모아서 안정적인 방전이 이루어지도록 하고, 돌기부(23d)(24d)는 투명전극들(23a)(24a) 사이의 갭을 줄여 방전 개시전압(Vf)를 낮출 수 있게 된다.

상기 투명전극들(23a)(24a)의 인입부(23c)(24c)는 도 7에서 볼 수 있듯이, 상기 돌기부(23d)(24d)로부터 소정의 곡률을 갖는 곡선상으로 만곡되도록 형성될 수 있는 데, 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)의 연결부(C)는 인입부(23c)(24c)를 향해 완만한 경사를 가지면서 중심부를 향하도록 기울어지게 형성된다. 이 연결부(C)는 방전의 확산을 이용하여 주방전을 롱갭(B)의 방향으로 유도하는 역할을 한다. 방전은 방전 개시전압에 이르기 전까지는 일어나지 않다가, 일단 방전이 발생해, 방전의 회수가 거듭되게 되면 기하급수적으로 발생하여 주위로 확한되게 된다. 이러한 확산을 통해 롱갭(B)으로 주방전이 유도되는 것이다.

물론 상기와 같은 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)는 도 8 및 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 곡선상으로 만곡되지 않고, 상기 인입부(23c)(24c)만 곡률을 갖도록 형성할 수도 있음은 물론이다. 이 경우에도 전술한 바와 같이, 방전 개시전압(Vf)을 낮추는 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같은 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)는 한 쌍의 제 1 및 제 2 전극 중 어느 한 전극에만 형성될 수 있다.

한편, 상기 투명전극들(23a)(24a)은 각 방전 셀의 가장자리에 대응되는 외측 가장자리가 내측으로 오목하게 형성된 연결부(23e)(24e)를 갖는다. 이 연결부(23e)(24e)는 돌출전극인 투명전극들(23a)(24a)의 돌출 시작부, 즉, 버스전극들(23b)(24b)과의 연결되는 부위에 해당하는 것으로, 이 연결부(23e)(24e)는 방전에 기여하는 바가 작기 때문에 개구율을 높이기 위해 타부보다 폭이 좁게 형성하는 것이다.

이러한 연결부(23e)(24e)는 도 8과 같이, 인입부(23c)(24c)와 돌기부(23d)(24d)는 곡선상으로 만곡되지 않고, 상기 인입부(23c)(24c)만 곡률을 갖도록 형성한 실시예에도 동일하게 적용할 수 있으며, 도 9와 같이, 투명전극(23a)(24a) 전체의 폭과 동일하게 되도록 구비될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에서, 상기 롱 갭(A), 숏 갭(B) 및 방전 공간 내에서의 방전 가스의 압력(P)이 하기 수학식 1을 만족하도록 함으로써 방전 개시전압(Vf)을 낮춤과 동시에, 효율을 높이도록 하였다.

[수학식 1]

180 ≤ (A+B)+P×0.1 ≤ 240

방전 가스는 전술한 바와 같이, Xe이 함유된 것을 사용하는 데, 이 때, Xe이 가스 분압으로 10% 이상 함유된 고Xe의 방전 가스를 사용할 수 있다.

한편, 방전 가스는 그 압력(P)가 높아짐에 따라 효율이 증대된다. 즉, 방전 가스의 가스압(P)이 높아지면 이에 따라 제논(Xe) 가스의 양이 많아지게 되며, 결과적으로 여기될 수 있는 입자의 수가 많아지게 된다. 따라서, 휘도가 증대될 수 있고, 결국 효율이 향상될 수 있다.

그러나, 이렇게 방전 가스의 가스압(P)이 높아지게 되면, 전자의 운동량이 감소되어 전자의 온도가 떨어질 수 있으며, 이에 따라 방전의 개시를 위한 방전 개시전압(Vf)을 높여야 하는 문제가 있다. 그런데, 상기와 같은 방전 개시전압(Vf)은 전극간의 갭이 줄어들면 이에 따른 전계의 증가로서 해결할 수 있다. 즉, 전극간 갭을 줄임으로서 방전 개시전압을 낮출 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 숏갭(B)에 의해 방전 개시전압(Vf)을 낮출 수 있다. 따라서, 돌출전극인 제 1 및 제 2 전극(23)(24)사이의 갭(A)(B)과 가스압(P)의 관계를 적절하게 조정하면 효율이 향상되면서도 방전 개시전압(Vf)을 낮출 수 있게 된다.

한편, 롱갭(A)과 숏갭(B)은 그 차이가 너무 크게 나면, 숏갭(B)에서 발생한 방전이 롱갭(A)으로 충분히 확산되기가 어렵게 된다. 롱갭(A)과 숏갭(B)의 차는 대략 30 내지 50㎛를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 방전 개시전압(Vf)을 낮추기 위해 숏갭(B)을 줄이면 이와 아울러 롱갭(A)도 줄여야 하므로, 롱갭(A)과 숏갭(B)을 더한 새로운 변수를 C(C=A+B)로서 더 설정하였다.

또한, 방전 가스의 가스압(P)과 상기 C값은 반비례 관계를 갖는다. 즉, 전술한 바와 같이, 가스압(P)을 높이면 방전 개시전압(Vf)이 높아지고, 이를 낮추기 위해 숏갭(B)을 줄이게 되는 데, 이 숏갭(B)과의 차를 일정하게 유지하기 위해 롱갭(A)도 줄어들게 된다. 따라서, 결과적으로 C값은 줄어들게 되는 것이다.

본 발명자 등은 상기와 같은 C값과 가스압(P)에 0.1을 곱한 값을 더해 하기와 같이 새로운 함수로서 정의한 것이다.

f = C+P×0.1

이 새로운 함수 f와 방전개시전압(Vf)와의 관계를 도 10에 도시하였다.

도 10은 위 함수 f의 변수인 C와 P를 가변시켜 f의 값을 바꿈에 따라 Vf 값이 어떻게 달라지는지를 나타낸 것이다.

도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 방전 개시전압(Vf)은 180V를 최저치로 하고 있다. 방전 개시전압(Vf)은 210V를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 C와 P가 적정한 값을 가질 때, 방전 개시전압(Vf)은 180이상 210이하가 됨을 알 수 있다. 이렇게 적정한 C와 P값은 f 값이 180이상 240이하일 때이다. 즉, f값이 180이상 240이하가 되었을 때에 방전 개시전압(Vf)은 180V 내지 210V의 범위가 되어 최적치를 얻을 수 있게 되는 것이다. 이에 따르면, 가스압의 조건에 따라 적정한 방전 개시전압을 얻을 수 있는 C값, 즉, 롱갭과 숏갭의 값을 얻을 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 적정의 방전 개시전압을 얻기 위해서 얻어낸 함수인 f는 아래의 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 적정의 가스압(P)에 따라 최적의 효율을 내도록 할 수 있다.

[표 1]

가스압(P)(Torr)	가스압에 따른 C(=A+B)의 적정치(㎛)	f(=C+P×0.1)	효율
250	175~210	200~235	1
275	170~210	197.5~237.5	1.05
300	165~210	195~240	1.03
325	160~200	192.5~232.5	1.05
350	155~195	190~230	1
375	153~190	190.5~227.5	1.01
400	150~190	190~230	1.04
425	148~190	190.5~232.5	1.03
450	143~187	188~232	1.11
475	140~187	187.5~234.5	1.17
500	137~187	187~237	1.24
525	135~185	187.5~237.5	1.29
550	133~185	185~240	1.38
575	125~180	182.5~237.5	1.42
600	120~177	180~237	1.46

위 표 1에서는 가스압(P)이 250Torr였을 때를 효율이 1인 경우로 하였으며, 가스압을 점차 가변시킴에 따른 효율의 변화를 살펴본 것이다. 그리고, 가스압에 따른 C의 적청치는 각 가스압에서 방전 개시전압을 180~210V로 유지할 수 있는 적정한 C값의 범위를 나타내고, 이에 따라 f값이 정해진 것이다.

표 1에서 볼 수 있듯이, 가스압(P)이 증대되었을 때에 효율은 증대됨을 알 수 있는 데, 특히, 가스압이 450Torr이상이 되었을 때에 효율이 큰 폭으로 증대됨을 알 수 있다. 가스압이 600Torr 보다 크게 되었을 경우에는 적절한 패널 구동이 되지 않으므로, 가스압은 600Torr이하가 되도록 함이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 방전가스의 가스압과 유지전극들 사이의 갭을 조절하여 방전 개시전압을 낮춤과 동시에 효율을 증대시킬 수 있다.

둘째, 유지 전극의 면적을 축소시켜 개구율을 향상시킬 수 있고, 단위 화소 크기를 줄여 고정세화가 가능하도록 할 수 있다.

셋째, 방전가스의 가스압 증대로 휘도가 향상될 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 사상적 범위내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 대한 개략적인 분해 사시도,

도 2는 도 1의 방전유지전극들의 평면도,

도 3은 팔각형의 격벽구조를 가진 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도,

도 4는 스트라이프형의 격벽구조를 가진 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도,

도 5는 격자형의 격벽구조를 가진 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도,

도 6은 본 발명의 제 1 및 제 2 전극의 일 실시예를 나타내는 평면도,

도 7은 도 6의 전극 중 투명전극을 나타내는 평면도,

도 8은 본 발명의 제 1 및 제 2 전극의 다른 일 실시예를 나타내는 평면도,

도 9는 본 발명의 제 1 및 제 2 전극의 또 다른 일 실시예를 나타내는 평면도,

도 10은 본 발명에 따른 롱갭, 숏갭 및 가스압의 함수와 방전 개시전압과의 관계를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

21: 제 1 기판 22: 제 2 기판

23: 제 1 전극 24: 제 2 전극

23a,24a: 투명 전극 23b,24b: 버스 전극

25: 제 1 유전층 26: MgO층

27: 어드레스 전극 28: 제 2 유전층

29: 격벽 30: 형광체

31: 방전 셀 32: 비방전영역

A: 롱갭 B: 숏갭

S: 방전공간

Claims

각각 서로 마주보는 방향으로 연장되어 유지방전을 일으키는 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극이 복수 개 배설되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 서로 마주보는 단부에 적어도 하나의 인입부와 돌기부가 각각 구비된 제 1 기판;

상기 제 1 기판에 대향되어 그 사이에 방전 공간이 개재되도록 하고, 상기 제 1 및 제 2 전극들과 교차하는 어드레스 전극이 복수 개 배설된 제 2 기판;

상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에서 상기 방전 공간을 복수개의 방전 셀로 구획하는 격벽; 및

상기 각 방전 셀에 형성된 형광체;를 포함하고,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 각 인입부 사이의 거리를 A라 하고, 각 돌기부 사이의 거리를 B라 하며, 상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력을 P라 할 때, 상기 A, B 및 P는 하기 수학식 2의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

180 ≤ (A+B)+P×0.1 ≤ 240
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 각 전극의 중심부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 적어도 일측부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 3 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 양측부에 구비되고, 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 상기 돌기부로부터 소정의 곡률을 갖는 곡선상으로 만곡된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극은 서로 마주보는 방향으로 돌출된 돌출전극을 가지며, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 돌출전극에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극의 돌출전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극은 각각 버스 전극과 상기 버스 전극으로부터 서로 마주보는 방향으로 연장된 투명전극으로 구비되고, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 투명전극에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극의 투명전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 어드레스 전극의 사이에 상기 어드레스 전극을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸도록 구비된 격자형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀의 주위에 비방전 영역을 더 구획하도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 12 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸는 팔각형 구조인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 450 Torr 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 14 항에 있어서,

상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 600 Torr 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유지 방전의 개시전압은 180V 이상 240V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방전 가스는 적어도 제논(Xe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서,

상기 방전 가스 중 제논(Xe)의 분압은 적어도 10%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
각각 서로 마주보는 방향으로 연장되어 유지방전을 일으키는 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극이 복수 개 배설되고, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 서로 마주보는 단부에 적어도 하나의 인입부와 돌기부가 각각 구비된 제 1 기판;

상기 제 1 기판에 대향되어 그 사이에 방전 공간이 개재되도록 하고, 상기 제 1 및 제 2 전극들과 교차하는 어드레스 전극이 복수 개 배설된 제 2 기판;

상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에서 상기 방전 공간을 복수개의 방전 셀로 구획하는 격벽; 및

상기 각 방전 셀에 형성된 형광체;를 포함하고,

상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력이 450 Torr이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 각 전극의 중심부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 적어도 일측부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 21 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 돌기부는 각 전극의 양측부에 구비되고, 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 한 쌍의 제 1 전극과 제 2 전극의 인입부는 상기 돌기부로부터 소정의 곡률을 갖는 곡선상으로 만곡된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극은 서로 마주보는 방향으로 돌출된 돌출전극을 가지며, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 돌출전극에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극의 돌출전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극은 각각 버스 전극과 상기 버스 전극으로부터 서로 마주보는 방향으로 연장된 투명전극으로 구비되고, 상기 인입부 및 돌기부는 상기 투명전극에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 전극의 투명전극은 서로 마주보는 방향의 반대측 단부가 각 방전 셀의 중심부로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 어드레스 전극의 사이에 상기 어드레스 전극을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸도록 구비된 격자형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀의 주위에 비방전 영역을 더 구획하도록 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 30 항에 있어서,

상기 격벽은 상기 방전 셀을 둘러싸는 팔각형 구조인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방전 공간 내의 방전 가스의 압력은 600 Torr 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유지 방전의 개시전압은 180V 이상 240V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 19 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방전 가스는 적어도 제논(Xe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 34 항에 있어서,

상기 방전 가스 중 제논(Xe)의 분압은 적어도 10%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.