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KR100635754B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100635754B1
KR100635754B1 KR1020050032104A KR20050032104A KR100635754B1 KR 100635754 B1 KR100635754 B1 KR 100635754B1 KR 1020050032104 A KR1020050032104 A KR 1020050032104A KR 20050032104 A KR20050032104 A KR 20050032104A KR 100635754 B1 KR100635754 B1 KR 100635754B1
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KR
South Korea
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electrodes
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electrode
discharge
substrate
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KR1020050032104A
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Inventor
허민
최영도
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삼성에스디아이 주식회사
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Priority to US11/397,895 priority patent/US20060238125A1/en
Priority to EP06112311A priority patent/EP1715502B1/en
Priority to DE602006012244T priority patent/DE602006012244D1/de
Priority to CNA2006100667379A priority patent/CN1855348A/zh
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 어드레스 방전이 진행되는 어드레스전극과 스캔전극이 근접하게 되도록 전극구조를 형성하여 어드레스 전압을 낮추면서 일정하게 유지할 수 있어 발광효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널, 어드레스전극, 어드레스 보조전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분리사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A-A 수평 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 B-B 수평 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 수직 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 수평 단면도를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 - 배면기판 20 - 전면기판
30 - 격벽 34 - 보조전극 유전층
40 - 제1전극 50 - 제2전극
60 - 어드레스전극 64 - 어드레스 보조전극
70 - 형광체층 70a - 제1형광체층
70b - 제2형광체층 80 - 방전셀
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 어드레스 방전이 진행되는 어드레스전극과 스캔전극이 근접하게 되도록 전극구조를 형성하여 어드레스 전압을 낮추면서 일정하게 유지할 수 있어 발광효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 대향하는 두 개의 기판 사이에 형성되는 방전공간에 방전가스를 주입한 상태에서 기체방전을 실시하여 얻어지는 플라즈마로부터 발생되는 자외선에 의하여 여기되는 형광체가 방출하는 가시광선을 이용하여 영상을 구현하는 패널로서 평판 표시장치(Flat Display Device)의 하나인 플라즈마 표시장치에 사용되는 패널을 의미한다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 구조와 구동원리에 따라 직류형과 교류형 및 혼합형으로 구분될 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 방전구조에 따라 면방전형과 대향 방전형으로 구분될 수 있으며, 교류형 3극 면방전 플라즈마 패널이 많이 사용되고 있다.
종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 일반적으로 전면기판과 전면기판에 대향하는 후면기판 및 방전에 필요한 전극을 구비하여 형성된다.
상기 전면기판은 형광체층에서 발생되는 가시광이 투과되도록 투명한 소다유리 등으로 구성된 대략 2.8mm 두께의 유리기판으로서 그 하면에는 유지 방전이 발생되는 X전극과 Y전극이 한 쌍을 이루어 배치된다. 이러한 투명전극은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 투명한 전극으로 형성된다. 투명전극의 하부에는 버스전극이 형성된다. 이러한 버스전극은 투명전극에 비하여 좁은 폭을 가지며 투명전극의 라인 저항을 보상하는 기능을 하게 된다. 전방패널은 투명전극들이 매립되어 노출되지 않도록 전면기판의 하면에 유전체층이 형성되며, 유전체층을 보호하기 위한 보호막이 형성된다.
상기 후면기판은 전면기판과 대향되는 상면에는 어드레스전극이 전면기판의 투명전극과 교차하도록 배치된다. 또한, 전면기판과 마찬가지로 어드레스전극이 노출되지 않도록 후면기판의 상면에 유전체층이 형성된다. 후면기판의 상면에는 방전거리를 유지하고 방전셀간의 전기적 광학적 크로스토크(cross-talk)를 방지하기 위한 격벽이 형성된다. 이러한 격벽은 전면기판과 후면기판 사이에 형성되어 방전을 일으키는 공간으로서 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 기본 단위인 화소의 최소 구성요소인 방전셀을 한정한다. 방전셀을 형성하는 격벽의 양측면과 격벽이 형성되지 않은 후면기판의 유전체층 상면에는 레드, 그린, 블루의 형광체가 도포되어 단위화소를 형성하게 된다.
이러한 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널은 전송되는 비디오데이터에 따라 유지방전 회수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(gray scale)를 구현하게 되며, 이러한 계조를 표현하기 위해서 통상적으로 한 프레임을 방전회수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하는 ADS(address and display period separated) 방식이 이용된다. ADS 방식에서 각각의 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋기간과 방전셀을 선택하기 위한 어드레스기간과 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 유지기간 및 소거기간으로 구분된다.
이러한 서브필드 중에서 어드레스기간에서는 방전이 발생되도록 선택된 방전 셀의 하부에 배치된 어드레스전극에 인가되는 어드레스전압과 스캔 전극인 Y전극에 순차적으로 인가되는 접지전압의 차이에 의하여 어드레스 방전이 일어난다. 한편, 어드레스전극 중에서 발광되도록 선택된 방전셀의 하부에 배치된 어드레스전극에는 정극성 어드레스전압이 인가되지만, 그렇지 않은 어드레스전극에는 접지전압이 인가된다. 이에 따라 접지전압의 주사펄스가 인가되는 동안에 정극성 어드레스전압의 표시 데이터 신호가 인가되면 이에 상응하는 방전셀에서는 어드레스 방전에 의하여 벽전하가 형성되며, 그렇지 않은 방전셀에서는 벽전하가 형성되지 않게 된다. 유지전극인 X전극은 어드레스기간에 보다 효율적인 어드레스 방전을 위하여 소정의 전압으로 유지된다. 여기서 어드레스 방전에 필요한 어드레스 전압의 크기는 플라즈마 디스플레이 패널의 광효율, 구조 및 재료의 선택 등에 영향을 미치게 된다. 즉, 어드레스 전압이 커질수록 소비전력이 높아지게 되어 광효율이 감소하고, 후면기판유전체층과 전면기판유전체증 상에서 발생되는 스퍼터링현상이 증가하며, 하전입자가 격벽을 통하여 인접하는 방전셀로 이동하는 크로스토크가 증가된다. 따라서 통상적으로 어드레스 방전 개시전압이 작은 것이 유리하게 된다.
그러나, 3전극 면방전 방식은 스캔전극과 어드레스전극 사이의 거리가 크기 때문에 상대적으로 큰 방전전압이 필요하게 되며, 두 개의 전극 사이가 가장 가까운 영역- 대략 방전셀 중심부분-에서 방전이 개시되며, 그 후 방전은 전극의 가장자리 영역으로 이동한다. 방전이 중심영역에서 일어나는 이유는 이 영역에서의 방전개시 전압이 낮기 때문이다. 일단 방전이 개시되면 공간전하의 형성으로 방전개시전압보다 낮은 전압 하에서 방전이 유지되며, 두 개의 전극 사이에 걸리는 전압 은 시간에 따라 점점 낮아진다. 방전이 개시된 후에는 중심영역에 이온과 전자가 쌓임에 따라서 전기장의 세기는 약해지며 이 영역에서 방전은 사라지게 된다. 즉, 두 전극사이에서 걸리는 전압은 시간에 따라서 감소되기 때문에 방전셀 중심영역(발광효율이 낮은 구조)에서는 강 방전이 일어나고, 방전셀 가장자리 부근(발광효율이 높은 구조)에서는 약방전이 일어나게 된다. 이와 같은 원리로 3전극 면방전 구조는 입력에너지 중에서 전자를 가열하는데 사용되는 비율이 낮게 되며, 결과적으로 발광효율도 낮게 된다.
따라서, 최근에는 3전극 방전 방식의 단점을 개선하기 위해서 대향방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 개발이 진행되고 있다. 이러한 대향방전 방식은 X전극과 Y전극이 전면기판과 후면기판 사이의 공간에서 격벽에 형성되어 서로 대향하는 구조로 형성되며, 어드레스전극은 X전극과 Y전극에 교차되어 형성된다. 따라서 이러한 대향방전 방식에서는 스캔전극과 어드레스전극간의 거리가 면방전 방식에 비하여 짧게 되므로 어드레스 전압이 상대적으로 낮아지게 된다. 또한, 대향방전 방식에서는 방전셀 내부에서 전체적으로 방전이 진행되므로 방전공간이 증가되어 방전효율이 증가될 수 있다. 그러나, 대향방전 방식은 격벽에 전극이 형성됨에 따라 격벽간의 거리 즉, 셀 피치에 따라 방전이 이루어지는 전극간의 거리가 달라지게 되어 어드레스 전압이 달라지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 어드레스 방전이 진행되는 어드레스전극과 스캔전극이 근접하게 되도록 전극구조를 형성하여 어드레 스 전압을 낮추면서 일정하게 유지할 수 있어 발광효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 제1기판 및 상기 제1기판과 대향하는 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판의 사이에서 일방향을 따라 평행하게 배치되는 제1격벽들 및 상기 제1격벽들과 교차하는 방향으로 배치되는 제2격벽들을 포함하면서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽들과, 상기 제1격벽과 평행한 방향으로 상기 제1격벽 내에 형성되며, 상기 방전셀을 중심으로 서로 교호적으로 배치되어 서로 이웃하는 상기 방전셀에 각각 공유되는 제1전극들과 제2전극들과, 상기 제2격벽에 평행한 방향으로 상기 제2격벽 내의 제1기판 측에 치우쳐 형성되는 다수의 어드레스전극 및 상기 어드레스전극과 어드레스 방전을 일으키는 적어도 제1전극들에 인접하며, 상기 방전셀을 향하여 상기 어드레스전극으로부터 연장되어 형성되는 어드레스 보조전극들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제1기판 또는 제2기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성되는 형광체층을 포함하여 형성되다. 또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 방전셀 내부에서 상기 제1기판의 표면에 형성되는 제1형광체층과 상기 제2기판의 표면에 형성되는 제2형광체층을 구비하는 형광체층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1전극들과 제2전극들은 금속 전극으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1전극들과 제2전극들은 수직 방향의 단면을 기준으로 수평방향의 폭이 수직방향의 높이보다 작게 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 어드레스 보조전극들은 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 어드레스전극들과 소정 거리 이격되도록 상기 어드레스전극들로부터 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 어드레스 보조전극들은 수직 방향의 단면을 기준으로 수평방향의 폭이 수직방향의 높이보다 크게 되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 어드레스 보조전극들은 수평방향의 단면을 기준으로 상기 제1전극 방향의 측면이 인접하는 상기 제1전극들의 측면과 소정 거리 이격되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 어드레스 보조전극들은 상기 제1전극 방향의 측면이 인접하는 상기 제1전극들이 배치되는 제1격벽들의 측면과 일치되거나 소정 거리 이격되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 어드레스 보조전극들은 수직방향의 단면을 기준으로 제2기판 방향 상면 의 높이가 상기 제1전극의 제1기판 방향의 하면 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 또한, 상기 어드레스 보조전극들은 상기 제1전극 방향의 측면과 상기 제1전극들간의 수평거리가 제2전극 방향의 측면과 상기 제2전극들간의 수평거리보다 짧게 되도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 어드레스 보조전극들은 인접하여 상기 제1전극들을 공유하는 양측의 방전셀들에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 상기 어드레스 보조전극은 제1전극을 기준으로 대칭인 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 어드레스 보조전극은 외면에 보조전극 유전체층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 보조전극 유전체층은 상기 어드레스전극이 배치되는 제2격벽으로부터 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽과 소정거리 이격되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 보조전극 유전체층은 상기 어드레스전극이 배 치되는 제2격벽으로부터 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽과 연결되도록 형성될 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면과 실시예들을 통하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분리사시도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 A-A 수평 단면도를 나타낸다. 도 3은 도 1의 B-B 수평 단면도를 나타낸다. 도 4는 도 1의 수직 단면도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1기판(이하 "배면기판"이라 한다)(10)과 제2기판(이하 "전면기판"이라 한다)(20)과 격벽(30)들과 제1전극(40)들 및 제2전극(50)들을 포함하여 형성된다. 상기 배면기판(10)과 전면기판(20)은 소정 간격으로 서로 대향되며, 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이공간에는 상기 격벽(30)들에 의하여 다수의 방전셀(80)이 구획되어 형성된다. 상기 방전셀(80)은 진공자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(70)을 구비하며, 플라즈마 방전에 의하여 진공자외선을 발생시키는 방전가스가 충전되어 있다.
상기 배면기판(10)은 유리와 같은 재질로 형성되며 전면기판(20)과 함께 플라즈마 디스플레이 패널을 형성하게 된다. 상기 전면기판(20)은 소다 유리와 같은 투명한 소재로 형성되며 상기 배면기판(10)과 대향되어 형성된다. 또한, 상기 전면 기판(20)은 상기 배면기판(10)과 대향하는 하면에 전면격벽(35)을 포함하여 형성될 수 있다. 이하에서는 전면기판(20) 방향(도 1에서 +Z 방향)을 향하는 구성요소의 평면을 상면으로, 배면기판(10) 방향(도 1에서 -Z 방향)을 향하는 구성요소의 평면을 하면으로 구분하여 설명한다.
상기 격벽(30)들은 일방향(도 1에서 y 방향)으로 나란히 형성되는 제1격벽(30a)과 상기 제1격벽(30a)들과 서로 교차되는 방향(도 1에서 x 방향)으로 형성되는 제2격벽(30b)들을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 격벽(30)들은 배면기판(10) 및 전면기판(20)과 함께 방전을 일으키는 공간인 다수의 방전셀(80)을 구획하게 된다. 상기 제1격벽(30a)은 내부에 제1전극(40)들 및 제2전극(50)들이 방전셀(80)을 중심으로 서로 교호적으로 배치된다. 또한, 상기 제2격벽(30b)은 내부에 상기 어드레스전극(60)들이 배치된다.
상기 격벽(30)들은 Pb, B, Si, Al 및 O등과 같은 원소를 포함하는 유리성분으로 형성되며, 바람직하게는 ZrO2, TiO2, Al2O3과 같은 필러(filler)와 Cr, Cu, Co, Fe 등과 같은 안료가 포함되는 유전체로 형성된다. 다만, 여기서 상기 배면격벽층(30)의 성분을 한정하는 것은 아니며, 다양한 유전체로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 격벽(30)은 내부에 배치되는 전극들의 방전이 용이하게 진행될 수 있도록 하며, 방전시 가속되는 하전입자의 충돌에 의하여 내부에 배치되는 전극들이 손상되는 것을 방지하게 된다.
상기 격벽(30)들은 제1전극(40)들과 제2전극(50)들이 형성되는 영역에 대응 되는 영역의 측면에 MgO 보호층(38)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 MgO 보호층(38)은 PDP에서 유전체를 보호하는데 사용되는 MgO를 포함하는 재질로 형성되며, 전극들의 방전시 전극들이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 상기 MgO 보호층(38)은 주로 스퍼터링(sputtering) 방법, 전자빔 증착(E-beam evaporation) 방법에 의한 박막으로 형성된다.
상기 전면격벽(35)들은 상기 격벽(30)들의 수평 단면에 대응되는 형상과 소정 높이로, 상기 전면기판(20)의 하면 즉, 상기 격벽(30)들과 전면기판(20) 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 전면격벽(35)들은 배면기판(10)과 전면기판(20)이 결합될 때 격벽(30)들과 일치되어 결합되면서 상기 격벽(30)들과 방전셀(80)을 구획하게 된다. 따라서, 상기 전면격벽(35)들은 상기 전면기판(20)의 하면에 형광체층(60)이 형성될 때, 형광체층이 일정한 두께로 형성될 수 있도록 하며, 이웃하는 방전셀(80)에 다른 색상의 형광체가 도포되는 것을 방지할 수 있게 된다. 다만, 상기 전면기판(20)의 하면에 도포되는 형광체층(60)이 일정한 두께로 형성되거나 이웃하는 방전셀(80)에 다른 형광체가 도포되는 것을 방지할 수 있다면, 상기 전면격벽(35)들은 형성되지 않을 수 있음은 물론이다. 상기 전면격벽(35)들은 전면기판(20)이 식각되어 전면기판(20)과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 격벽재료로 형성될 수 있다. 상기 전면격벽(35)들은 상기 격벽(30)들과 마찬가지로 유전체로 형성될 수 있으며 이러한 경우는 외면에 MgO 보호층이 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 격벽(30)들의 제1격벽(30a)들에 평행하게 형성되며, 방전셀(80)을 중심으로 서로 교호적으로 배치되어, 각각 인접하는 방전셀(80)에 각각 공유된다. 또한, 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 제1격벽(30a)들의 내부에 형성되며, 바람직하게는 전면기판(20)측(도 1에서 +Z축 방향)으로 치우쳐 배치된다. 따라서, 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 방전셀(80)을 중심으로 서로 대향되면서 한 쌍을 이루어 방전을 진행하게 된다. 또한, 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 바람직하게는 길이 방향에 수직하게 절단하였을 때 수평 방향의 길이인 폭이 수직 방향의 길이인 높이보다 작게 되도록 형성된다. 따라서, 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 보다 넓은 면적에서 대향방전이 진행되어 보다 강한 자외선을 형성하고 강한 자외선은 방전셀(80)의 보다 넓은 면적에 걸쳐 형광체층(70)에 충돌되어 가시광의 발광량을 증가시키게 된다. 또한, 상기 제1전극(40)(이하에서는 제1전극을 어드레스전극과 어드레스 방전을 일으키는 스캔전극으로 설정함)은 보다 넓은 면적에서 상기 어드레스전극(60)과 대향방전 방식으로 어드레스 방전을 일으키게 되어 어드레스 방전이 효율적으로 진행될 수 있다. 다만, 여기서는 상기 제1전극(40)은 스캔 전극으로, 제2전극(50)은 유지 전극으로 설정하였으나, 그 반대로 설정될 수 있음은 물론이다.
상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 제1격벽(30a) 내에 배치되어 투명성을 요하지 않으므로 일반적인 도전성 금속의 금속 전극으로 이루어질 수 있다. 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들은 바람직하게는 Ag 또는 Al 또는 Cu 등의 도전성이 우수하고 저항이 낮은 금속 재료로 형성되며, 방전에 따른 응답속도가 빠르고, 신호가 왜곡되지 않으며 유지 방전에 필요한 소비전력을 줄일 수 있게 되어 여러 가지 장점이 있다. 다만, 여기서 제1전극(40)들과 제2전극(50)들의 재질을 한정 하는 것은 아니며, 도전성이 우수하고 저항이 낮은 다양한 금속이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 어드레스전극(60)들은 제2격벽(30b)과 평행한 방향으로 상기 제2격벽(30b)의 내에서 배면기판(10) 측(즉 도 1에서 -Z축 방향)으로 치우쳐, 방전셀(80)의 양측에 나란히 배치된다. 또한, 상기 어드레스전극(60)들은 제1전극(40)과 어드레스 방전을 일으키며 상기 어드레스전극(60)들로부터 방전셀(80) 방향으로 연장되는 어드레스 보조전극(64)들을 포함하여 형성된다.
상기 어드레스 보조전극(64)들은 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들 사이에서 어드레스전극(60)들과 접하는 일측의 방전셀(80)의 내부 방향으로 형성되며 특히, 스캔전극으로 설정되는 상기 제1전극(40)들에 인접하여 형성된다. 따라서, 상기 어드레스전극(60)들은 상기 어드레스 보조전극(64)들과 제1전극(40)들과 사이에서 어드레스 방전을 일으키게 된다. 또한, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 제1전극(40) 방향의 측면과 상기 제1전극(40)들간의 수평 거리가 제2전극(50) 방향의 측면과 제2전극(50)들 간의 수평거리 보다 짧게 형성되며, 어드레스 방전은 거리가 상대적으로 짧은 어드레스 보조전극(64)들과 제1전극(40)들 사이에서 진행된다. 또한, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 하나의 방전셀(80)에 하나씩 형성된다. 즉, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 인접하여 제1전극(40)들을 공유하는 제1전극(40) 양측의 방전셀(80)들에 각각 형성되며, 바람직하게는 제1전극(40)들을 기준으로 대칭인 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 각 방전셀(80)에서 제1전극(40)과 일정한 위치에 형성되므로 어드레스 방전이 균일하게 일어나게 된다.
상기 어드레스 보조전극(64)들은 어드레스전극(60)들로부터 연장되는 방향에 수직한 방향(즉, x축 방향)으로 절단될 때 수평 방향의 길이인 폭(x축 방향의 길이)이 수직방향의 길이인 높이(z축 방향의 길이)보다 크게 되도록 형성된다. 따라서, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 보다 넓은 면적으로 제1전극(40)들과 대향방전 방식으로 어드레스 방전을 일으키게 된다.
상기 어드레스 보조전극(64)들은 어드레스전극(60)들로부터 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 다른 어드레스전극(60)들과 소정 거리 이격되도록 연장되어 형성된다. 따라서, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 연장되는 어드레스전극(60)들과 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 다른 어드레스전극(60)들이 서로 전기적으로 절연되도록 형성된다.
상기 어드레스 보조전극(64)들은 외면에 절연층이 형성되며 바람직하게는 유전체층으로 형성되는 보조전극 유전체층(34)이 소정 두께로 형성된다. 즉, 상기 보조전극 유전체층(34)은 어드레스 보조전극(64)들을 전체적으로 덮도록 형성된다. 또한, 상기 보조전극 유전체층(34)은 바람직하게는 격벽(30)들과 동일한 재질로 형성되며, 격벽(30)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 보조전극 유전체층(34)은 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽(30b)과 소정 거리 이격되도록 형성된다. 즉, 상기 보조전극 유전체층(34)은 방전셀(80)의 일측에 전체적으로 형성되지 않으며, 배면기판(10) 상부의 보다 많은 면적에 형광체층을 형성할 수 있게 되어 발광효율이 증가된다.
상기 보조전극 유전체층(34)은 외면에 유전체층을 보호하는 MgO 보호층(39)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 MgO 보호층(39)은 PDP에서 유전체를 보호하는데 사용되는 MgO 재질로 형성되며, 전극들의 방전시 전극들이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 상기 MgO 보호층(39)은 주로 스퍼터링(sputtering) 방법, 전자빔 증착(E-beam evaporation) 방법에 의한 박막으로 형성된다.
상기 어드레스 보조전극(64)들은, 도 4를 참조하면, 수평방향 단면을 기준으로 인접하는 제1전극(40) 방향의 측면(64a)이 상기 제1전극(40)의 측면(40a)과 소정 거리 이격되거나 일치되도록 배치된다. 즉, 상기 어드레스 보조전극(64)은 상면(64b)이 제1전극(40)의 하면(40b)과 직접적으로 대향하지 않게 된다. 따라서, 상기 어드레스 보조전극(64)들의 상면(64b)은 보다 넓은 면적에서 전체적으로 제1전극(40)의 측면(40a)과 대향방전 방식으로 어드레스 방전을 일으키게 되어 어드레스 방전이 효율적으로 진행될 수 있다.
또한, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 수직 방향 단면을 기준으로 상면(64b)이 상기 제1전극(40)의 하면(40b)의 높이와 동일하거나 낮게 형성된다. 상기 어드레스 보조전극(64)들은 유지방전이 일어나는 제1전극(40)과 제2전극(50) 사이에서 간섭을 일으키지 않게 되어 보다 안정적인 유지방전이 진행될 수 있게된다. 바람직하게는 상기 어드레스 보조전극(64)들은 상면(64b)에 형성되는 보조전극 유전체층(34) 상면(34a)의 높이가 제1전극(40)의 하면(40b)의 높이보다 높지 않게 되도록 형성된다. 즉, 상기 보조전극 유전체층(34)은 그 높이가 제1전극(40)의 하면 (40b)의 높이와 같거나 낮게 되도록 형성된다. 따라서, 상기 제1전극(40)은 제1격벽(30a)의 측면(30aa)에 어드레스 방전시 보다 많은 면적의 표면에 벽전하가 축적될 수 있으며, 보다 효과적으로 어드레스 방전이 진행될 수 있게된다.
또한, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 바람직하게는 수평방향 단면을 기준으로 제1전극 방향의 측면(64a)이 제1전극(40)이 배치되는 제1격벽(30a)의 어드레스 보조전극(64) 방향의 일측면(30aa)과 일치되도록 형성된다. 따라서, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 보다 많은 면적의 표면에 벽전하가 형성될 수 있으며, 보다 효과적으로 어드레스 방전이 진행될 수 있게 된다.
상기 형광체층(70)은 방전셀(80) 내부에서 제1기판(10) 또는 제2기판(20) 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성될 수 있으며, 진공자외선을 흡수하여 가시광을 발생시키게 된다. 상기 형광체층(70)은 바람직하게는 방전셀(80) 내부에서 배면기판(10)의 표면에 형성되는 제1형광체층(70a)과, 전면기판(20)의 표면에 형성되는 제2형광체층(70b)을 포함하여 형성된다. 따라서, 상기 제1형광체층(70a)은 배면기판(10)의 표면에 형성되어 진공자외선을 흡수하여 가시광을 발생시키며 전면기판(20) 방향으로 반사하게 된다. 따라서, 상기 제1형광체층(70a)은 반사형 형광체층으로 형성된다. 상기 제2형광체층(70b)은 전면기판(20)의 내면에 형성되어 진공자외선을 흡수하여 가시광을 전면기판(20) 방향으로 투과시키게 된다. 또한, 상기 제2형광체층(70b)은 제1형광체층(70a)에서 반사된 가시광을 투과시키게 된다. 따라서, 상기 형광체층(70)은 전면기판(20)으로 투과되는 가시광의 투과율을 높이기 위해 투과형 형광체층인 제2형광체층(70b)의 두께를 반사형 형광체층인 제1형광체층(70a)의 두 께보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제2형광체층(70b)에서의 가시광의 투과율은 형광체층의 두께에 대략 비례하게 되므로, 제2형광체층(70b)은 방전셀(80)의 발광효율 등을 고려하여 적정한 두께로 형성된다. 또한, 상기 제1형광체층(70a)은 방전셀(80)의 발광효율을 고려하여 충분한 두께로 형성된다. 한편, 대향방전 방식을 갖는 전극구조는 방전셀(80)의 전면에 별도의 전극이 형성되지 않고, 방전셀(80)의 전면에 제2형광체층(70b)이 추가로 형성되는 구조이므로 면방전 방식에 비하여 가시광의 투과율과 방전효율이 높게 됨은 물론이다.
상기 형광체층(70)은 자외선을 받아 가시광선을 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 포함하여 형성될 수 있다. 상기 형광체층(70)은 적색발광, 녹색발광, 청색발광 형광체층으로 구분되어 인접하는 각각의 방전셀(80) 내부에 형성되며, 적색발광, 녹색발광, 청색발광 형광체층이 형성된 서로 인접하는 방전셀(80)이 조합되어 칼라 화상을 구현하는 단위화소를 형성하게 된다.
상기 방전셀(80)들은 상기 배면기판(10)과 상기 격벽(30)들 및 상기 전면기판(20)에 의하여 한정되어 형성된다. 상기 방전셀(80)은 내부에 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전가스(예를 들면, 제논(Xe), 네온(Ne)등을 포함한 혼합가스)가 충전되어 있다. 또한, 상기 방전셀(80)은 내부에 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(70)이 배면기판(10) 상면 영역과 격벽(30)의 소정 높이 영역 즉 , 상기 격벽(30)에서 상기 배면기판(10) 상면에서 상기 제1전극(40)들 및 제2전극(50)들이 배치되는 높이에 상응하는 영역에 도포된다. 상기 방전셀(80)은 각 형광체의 발광 효율에 따라 폭이나 길이가 다를 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 수평 단면도를 나타낸다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1 내지 도 4의 실시예와 일부의 구성요소가 동일하거나 유사하므로, 이하에서는 도 1 내지 도 4의 실시예와 구성요소에 차이가 있는 부분을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 보조전극 유전체층(134)은, 도 5를 참조하면, 어드레스 보조전극(64)들의 외면을 덮도록 형성된다. 다만, 상기 보조전극 유전체층(134)은 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽(30b)에 연결되도록 형성된다. 즉, 상기 보조전극 유전체층(134)은 방전셀(80)의 일측에 전체적으로 형성된다. 따라서, 상기 보조전극 유전체층(134)은 도 1의 실시예에 비하여 방전셀(80) 내부의 형상이 단순해지므로 보다 용이하게 형성될 수 있다. 한편, 보조전극 유전체층(134)은 절연층이므로 어드레스 보조전극(64)들을 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 다른 어드레스전극(60)들과 전기적으로 절연시키는데 문제가 없게 된다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 과정에 대하여 설명한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널에서의 방전은 크게 리셋 방전, 어드레스 방전, 및 유지 방전의 순으로 진행되며, 이하에서는 어드레스 방전과 유지방전을 중심으로 설명한다.
상기 어드레스 방전은 제2격벽(30b)에 형성된 어드레스전극(60)들과 스캔전극으로 설정된 제1전극(40)들 사이에 어드레스 전압이 인가되어 진행된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 어드레스방전은 어드레스전극(60)들로부터 제1전극(40)들과 제2전극(50)들 사이에서 방전셀(60) 방향으로 연장되어 형성된 어드레스 보조전극(64)들과 제1전극(40)들 사이에서 진행되어 유지방전이 진행되는 방전셀(80)을 어드레싱하게 된다. 이때 어드레스 방전이 진행되는 어드레스 보조전극(64)들과 제1전극(40)들 사이의 거리는 매우 짧게 되므로 어드레스 전압을 작게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1전극(40)들과 제2전극(50)들 사이의 거리 즉, 제1격벽(30a)간의 거리가 변경되더라도, 제1전극(40)들과 어드레스 보조전극(64)들의 거리들 일정하게 유지하는 것이 가능하므로 어드레스 전압을 일정하게 유지할 수 있다. 또한 어드레스 방전에서 어드레스 전압이 작게되므로 제1전극(40)들과 어드레스 보조전극(64)들에 인가된 전위에 의해 방전셀 내에 형성되는 전기장의 크기가 증가되며, 방전셀(80)에 발생되는 하전입자가 더욱 큰 에너지를 갖도록 가속될 수 있으며 어드레스 방전이 더욱 용이하게 진행될 수 있게 된다. 즉, 대향 방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀(80) 내에 형성되는 전기장의 크기가 증대됨에 따라, 요구되는 수준의 어드레스 방전 조건을 위하여 어드레스전극(60)들에 인가되는 전위를 낮출 수 있으며, 이는 어드레스전극(60)들에 인가되는 전기적 신호를 제어하는 집적회로칩의 단가를 낮출 수 있게 되어 결과적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 비용을 줄일 수 있다. 한편, 상기 제1전극(40)들은 제2격벽(30b) 방향으로 인접하는 두 개의 방전셀(80)에 공유되고, 어드레스전극(60)들은 제2격벽(30b) 방향으로 형성되는 방전셀(80)에 공유된다. 따라서, 어드레스 방전은 한 번의 방전으로 제1전극(40)을 중심으로 제2격벽(30b) 방향으로 인접하는 두 개의 방전셀(80)에서 동시에 진행될 수 있다.
다음으로 유지방전은 어드레싱된 방전셀(80)의 양측에서 서로 대향되는 제1전극(40)들과 제2전극(50)들에 소정의 유지 전압이 인가되어 진행된다. 이때 제1전극(40)들은 이웃하는 방전셀(80)에 공유되며, 제2전극(50)들은 이웃하는 각 방전셀(80)을 중심으로 제1전극(40)과 대향되도록 배치된다. 따라서, 유지방전은 유지방전이 진행되어야 하는 방전셀(80)을 중심으로 제1전극(40)들 및 제1전극(40)들과 대향되는 제2전극(50)에 유지전압이 인가되어 진행된다. 따라서, 상기 제1전극(40)들과 제2전극(50)들에 의하여 선택되는 하나의 방전셀(80)에만 유지방전이 진행된다. 또한, 상기 어드레스 보조전극(64)들은 대향하는 제1전극(40)들 및 제2전극(50)들보다 아래에 배치되므로 유지방전시 간섭을 일으키지 않게 된다. 상기 유지 방전은 방전셀(80)을 중심으로 롱 갭(long gap)을 이루며 대향하는 제1전극(40)들과 제2전극(50)들 사이에서 대향방전 방식으로 진행되므로 방전 효율과 방전 균일성이 향상된다. 한편, 상기 유지방전은 상기 제1전극(40)을 공유하는 방전셀(80)을 중심으로 대향하는 두 개의 제2전극(50)들에 유지 전압을 인가하게 되면 인접한 두 개의 방전셀(80)에서 동시에 진행될 수 있으며, 보다 효율적으로 유지 방전을 진행할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 어드레스 보조전극이 스캔전극에 인접하여 형성되면서 어드레스 방전이 진행되므로 어드레스 전압을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 어드레스 방전이 진행되는 어드레스 보조전극과 스캔전극 간의 거리를 일정하게 유지할 수 있으므로, 스캔전극과 유지전극 사이의 거리 즉, 격벽간의 거리가 변경되어도 어드레스 전압을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 어드레스 방전과 유지방전을 위한 전극들이 격벽 내부 및 배면기판 측에 위치되므로 전면기판 측에 형광체층을 형성할 수 있어 발광효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 제1기판 및 상기 제1기판과 대향하는 제2기판;
    상기 제1기판과 제2기판의 사이에서 일방향을 따라 평행하게 배치되는 제1격벽들 및 상기 제1격벽들과 교차하는 방향으로 배치되는 제2격벽들을 포함하면서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽들;
    상기 제1격벽과 평행한 방향으로 상기 제1격벽 내에 형성되며, 상기 방전셀을 중심으로 서로 교호적으로 배치되어 서로 이웃하는 상기 방전셀에 각각 공유되는 제1전극들과 제2전극들;
    상기 제2격벽에 평행한 방향으로 상기 제2격벽 내의 제1기판 측에 치우쳐 형성되는 다수의 어드레스전극 및
    상기 어드레스전극과 어드레스 방전을 일으키는 적어도 제1전극들에 인접하며, 상기 방전셀을 향하여 상기 어드레스전극으로부터 연장되어 형성되는 어드레스 보조전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판 또는 제2기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성되는 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방전셀 내부에서 상기 제1기판의 표면에 형성되는 제1형광체층과 상기 제2기판의 표면에 형성되는 제2형광체층을 구비하는 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1전극들과 제2전극들은 금속 전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1전극들과 제2전극들은 수직 방향의 단면을 기준으로 수평방향의 폭이 수직방향의 높이보다 작게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 어드레스전극들과 소정 거리 이격되도록 상기 어드레스전극들로부터 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 수직 방향의 단면을 기준으로 수평방향의 폭이 수직방향의 높이보다 크게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 수평방향의 단면을 기준으로 상기 제1전극 방향의 측면이 인접하는 상기 제1전극들의 측면과 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 상기 제1전극 방향의 측면이 인접하는 상기 제1전극들이 배치되는 제1격벽들의 측면과 일치되거나 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 수직방향의 단면을 기준으로 제2기판 방향 상면 의 높이가 상기 제1전극의 제1기판 방향의 하면 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 상기 제1전극 방향의 측면과 상기 제1전극들간 의 수평거리가 제2전극 방향의 측면과 상기 제2전극들간의 수평거리보다 짧게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극들은 인접하여 상기 제1전극들을 공유하는 양측의 방전셀들에 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극은 제1전극을 기준으로 대칭인 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 보조전극은 외면에 보조전극 유전체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 보조전극 유전체층은 상기 어드레스전극이 배치되는 제2격벽으로부터 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽과 소정거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 보조전극 유전체층은 상기 어드레스전극이 배치되는 제2격벽으로부터 상기 방전셀을 중심으로 대향하는 다른 제2격벽과 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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