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KR100736585B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100736585B1
KR100736585B1 KR1020050039364A KR20050039364A KR100736585B1 KR 100736585 B1 KR100736585 B1 KR 100736585B1 KR 1020050039364 A KR1020050039364 A KR 1020050039364A KR 20050039364 A KR20050039364 A KR 20050039364A KR 100736585 B1 KR100736585 B1 KR 100736585B1
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 각각 투명전극과 버스전극 쌍으로 이루어진 스캔전극과 서스테인 전극은 서로 대향하여 상호 평행하게 배열되고, 투명전극은 상기 버스전극 쪽에서 방전셀 내의 중심쪽 방향으로 복수개의 돌출된 전극부를 갖는 것을 특징으로 한다. 이때, 전극부는 복수개의 제1 방전전극부와 제2 방전전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 투명전극의 형상을 개선하여 방전영역을 넓힘으로써 발광효율이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 방전이 안정적이고 균일하게 발생되므로써 화이트 밸런스를 보다 효율적으로 구현하는 효과가 있다. 또한, 불필요한 고가의 ITO 면적을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단가를 저감시키는 효과가 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 투명, 버스, 전극, 방전

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 나타낸 평면도.
도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 테스트 시에 전계분포를 나타낸 상태도.
도 5는 도 4에서의 ITO 전극에 대응되는 영역의 MgO 의 표면상태를 나타낸 확대도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에서의 방전영역을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : 스캔전극 40 : 서스테인 전극
a : 투명전극 b : 버스전극
300 : 제1 방전전극부 302 : 제2 방전전극부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면패널과 후면패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구조를 살펴보면 도 1과 같다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차하도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면기판(110)은 후면 글라스(111) 상에 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이와 같이 구성되는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서의 전극구조를 살펴보면 도 2와 같다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 나타낸 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 투명전극(a)과 버스전극(b)이 전면기판에 스트라입으로 배열되어 형성되고, 어드레스 전극(112)은 투명전극(a)과 버스전극(b)과 교차하는 방향으로 후면기판(미도시)에 형성된다.
이러한, 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다.
이와 같은 전극구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내에서의 전극구조를 살펴보면 도 3과 같다.
도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 사각형상의 투명전극(a)이 전면기판에 형성되어 있고, 이러한 사각형상의 투명전극(a)이 방전셀 내의 버스전극(b)이 형성된 양쪽 지점에 각각 위치하여 방전셀의 중심부를 사이에 두고 서로 마주보도록 이루어진다.
또한, 이에 대응되는 어드레스 전극(113)은 버스전극(b) 및 투명전극(a)과 방전 공간을 사이에 두고 소정 거리만큼 이격된 상태에서 버스전극(b) 및 투명전극(a)과 교차하여 형성된다.
이러한 전극구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 테스트 시에 MgO표면의 부식(Erosion) 상태를 살펴보면 도 4 및 도 5와 같다.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 테스트 시에 전계분포를 나타낸 상태도이고, 도 5는 도 4에서의 ITO 전극에 대응되는 영역의 MgO 의 표면상태를 나타낸 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명을 테스트하는 동안 방전 영역에서 색이 진하게 표시된 영역이 방전 스트림의 밀도가 크다.
즉, 방전은 ITO 선폭의 중간영역에서 시작되고, 방전 패스는 ITO 전극의 중앙영역이 가장자리 영역에 비해서 길다. 이러한, 방전으로 인해 도 5에 도시된 바 와 같이, 도 4의 부호 1 영역에서 부호 4 영역으로 갈 수록 MgO의 손상이 커진다.
이로써, 방전은 ITO 선폭의 중간영역에서 시작되어 버스전극에 근접한 곳으로 갈수록 강하게 일어나고, 이에 상대적으로 ITO 선폭의 가장자리는 약한 방전이 발생하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전은 전체적으로 불균일한 방전이 발생되므로써 화이트 밸런스의 구현이 어렵다.
또한, 방전이 발생되는 ITO 전극의 영역은 일정한데, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 이를 고려하지 않아 고가의 ITO가 방전이 발생되지 않는 ITO 전극 영역에도 사용되므로써 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단가를 상승시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 변경하여 안정적이고 균일한 방전을 발생시키는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 각각 투명전극과 버스전극 쌍으로 이루어진 스캔전극과 서스테인 전극은 서로 대향하여 상호 평행하게 배열되고, 투명전극은 상기 버스전극 쪽에서 방전셀 내의 중심쪽 방향으로 복수개의 돌출된 전극부를 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 전극부는 복수개의 제1 방전전극부와 제2 방전전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한, 전극부는 중앙에 한 개의 제1 방전전극부가 형성되고, 제1 방전전극부의 양측에 두 개의 제2 방전전극부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 서로 대향하는 제1 방전전극부들 간의 갭 또는 제2 방전전극부 간의 갭은 각각 동일한 것을 특징으로 한다.
이때, 제1 방전전극부의 간의 갭이 제2 방전전극부 간의 갭보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
여기서, 제1 방전전극부와 제2 방전전극부의 끝단은 소정의 면을 갖는 사각 형상인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내에서 전극은 각각 투명전극(a)과 버스전극(b) 쌍으로 이루어진 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)을 포함하여 이루어진다.
이때, 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)은 서로 대향하여 상호 평행하게 배열되고, 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)의 투명전극(a)은 버스전극 쪽에서 방전셀 내의 중심쪽 방향으로 복수개의 돌출된 전극부(300, 302)를 갖는다.
이때, 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)의 전극부(300, 302)는 하나의 방전 셀 내에서 각각 한 개의 제1 방전전극부(300)와 두 개의 제2 방전전극부(302)로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)는 서로 다른 갭을 갖는데, 제1 방전전극부(300)들 간의 갭(g2) 또는 제2 방전전극부(302) 간의 갭(g1, g3)은 각각 동일하지만, 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)는 서로 다른 갭을 갖는다.
이때, 제1 방전전극부(300) 간의 갭(g2)이 제2 방전전극부(302) 간의 갭(g1, g3) 보다 큰 것을 특징으로 한다.
이러한, 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)의 끝단의 형상은 소정의 면을 갖는 사각형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 투명전극 선폭의 중간영역에서부터 방전이 시작되어 버스전극(b)으로 갈 수록 강한 방전이 발생한다.
일반적으로 방전이 발생되는 전극간의 갭이 작을 수록 작은 구동전압으로 강한 방전을 발생시킬 수 있는 특성에 따라, 강방전이 발생하는 제1 방전전극부(300)에 비하여 상대적으로 약방전이 일어나는 제2 방전전극부(302) 간의 갭(g2, g3)을 작게 형성함으로써 제2 방전전극부(302)에서 좀 더 강한 방전이 발생하도록 한다.
이와 함께, 동일한 원리로 강방전이 발생되는 제1 방전전극부(300) 간의 갭 (g1)을 크게 형성하여 제2 방전전극부(302)와 균일하게 방전을 발생시킴으로써 전체적으로 안정적인 방전을 유도하여 화이트 밸런스를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 제1 방전전극부(300) 간의 갭(g2)을 크게 형성하므로써, 방전영역이 넓어지고 양광주(Positive Column)영역을 효율적으로 사용할 수 있는데 이를 좀 더 상세히 살펴보면 도 7과 같다.
도 7은 본 발명에서의 방전영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 음극(Cathode)과 양극(Anode)에 각각 전압을 인가하면, 이온들의 음극 충돌에 의해서 생성되어 방출된 2차 전자들이 전계에 의해 가속을 받아서 중성입자와의 충돌로 새로운 전자를 생성시키게 된다.
2차 전자는 전압의 변화가 크면 클수록 전계의 크기가 상대적으로 큰 부글로우(Negative Glow)영역에서 더욱 강하게 가속된다. 충돌로서 생성된 전자는 이온화가 진행되는 상태로 에너지를 계속 얻어 양광주(Positive Column)영역에 도달하는데, 양광주영역에서는 더 이상 에너지를 얻지 못하고 에너지를 충돌을 통해 중성입자에 전달한다. 이 과정에서 여기된 입자들이 바닥상태로 떨어지면서 가시광선과 진공자외선을 발생한다.
이러한 방전영역 중 양광주영역에서는 전계에 의한 에너지가 아니라 전체에서 에너지가 높은 전자들만 기체를 여기시킴으로써 발광을 한다.
또한, 양광주영역에서는 이온화는 거의 일어나지 않고 여기에 의한 발광이 많이 발생되어 전체적으로 에너지가 빛으로 변환되는 효율이 높다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내에서 제1 방전전극부(300) 간의 갭(g2)을 크게 형성하여 스캔전극(30)과 서스테인전극(40)의 투명전극간의 거리를 크게 함으로써 전술한 양광주 영역을 효율적으로 사용할 수 있다.
위에서는 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)이 하나의 방전셀 내에서 각각 한 개의 제1 방전전극부(300)와 두 개의 제2 방전전극부(302)로 형성되는 것에 대해서만 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)는 하나의 방전셀 내에서 복수개 즉, 적어도 하나 이상으로 형성되는 것이 가능한데, 이에 대한 일례를 살펴보면 도 8과 같다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 내의 전극구조를 나타낸 평면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 스캔전극(30)과 서스테인 전극(40)은 하나의 방전셀 내에서 각각 두 개의 제1 방전전극부(300)와 두 개의 제2 방전전극부(302)로 형성되는 것이 가능하다. 그러나, 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)의 개수는 하나의 방전셀 방전의 특성을 고려하여 설계되는 것이 바람직하다.
이와 같은, 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)의 각각의 갭은 도 6에서 설명한 바와 동일함으로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 여기서는 제1 방전전극부(300)와 제2 방전전극부(302)의 끝단의 형상이 소정의 면을 갖는 사각인 것에 대해서만 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아 니고 소정의 면을 갖는 다각형 또는 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성하는 것이 가능하다.
이와 같이, 투명전극의 형상을 개선하여 방전영역을 넓힘으로써 발광효율이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 방전이 안정적이고 균일하게 발생되므로써 화이트 밸런스를 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 불필요한 고가의 ITO 면적을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단가를 저감시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 투명전극의 형상을 개선하여 방전영역을 넓힘으로써 발광효율이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 방전이 안정적이고 균일하게 발생되므로써 화이트 밸런스를 보다 효율적으로 구현하는 효과가 있다.
또한, 불필요한 고가의 ITO 면적을 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단가를 저감시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 각각 투명전극과 버스전극 쌍으로 이루어진 스캔전극과 서스테인 전극은 서로 대향하여 상호 평행하게 배열되고,
    상기 투명전극은 상기 버스전극 쪽에서 방전셀 내의 중심쪽 방향으로 복수개의 돌출된 전극부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극부는 복수개의 제1 방전전극부와 제2 방전전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극부는 중앙에 한 개의 상기 제1 방전전극부가 형성되고, 상기 제1 방전전극부의 양측에 두 개의 상기 제2 방전전극부가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 대향하는 상기 제1 방전전극부들 간의 갭 또는 상기 제2 방전전극부 간의 갭은 각각 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 방전전극부의 간의 갭이 상기 제2 방전전극부 간의 갭보다 더 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 방전전극부와 상기 제2 방전전극부의 끝단은 소정의 면을 갖는 사각 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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