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KR100918411B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100918411B1
KR100918411B1 KR1020040030841A KR20040030841A KR100918411B1 KR 100918411 B1 KR100918411 B1 KR 100918411B1 KR 1020040030841 A KR1020040030841 A KR 1020040030841A KR 20040030841 A KR20040030841 A KR 20040030841A KR 100918411 B1 KR100918411 B1 KR 100918411B1
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KR
South Korea
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discharge
electrode
discharge electrodes
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electrodes
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유헌석
이원주
안정철
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명에 따르면, 투명한 제1기판과; 제1기판과 대향되게 배치된 제2기판과; 제1기판과 제2기판 사이에 배치되고, 제1기판 및 제2기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽과; 방전셀들을 둘러싸고 제1격벽 내에 배치된 상측 방전전극들과; 방전셀들을 둘러싸고 제1격벽 내에 배치되며, 상측 방전전극들로부터 이격된 하측 방전전극들과; 제1격벽 내에서 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이에 배치되는 것으로, 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 중에서 어느 하나의 방전전극들과 접속되어 다른 방전전극들과 이격된 돌출전극과; 방전셀들 내에서 제2기판의 상면과 제1격벽의 측면에 배치된 형광체층;을 구비하고, 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이는 롱 갭을 이루며, 돌출전극과 이격된 방전전극과 돌출전극 사이는 쇼트 갭을 이룬다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 종래의 일 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 부분 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 부분 분리 사시도.
도 3은 도 2에 있어서, 돌출전극이 접속된 상측 방전전극의 하측을 나타낸 부분 사시도.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절취한 단면도.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 부분 분리 사시도.
도 7은 도 6에 있어서, 상측 및 하측 방전전극을 발췌하여 나타낸 부분 사시도.
도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 절취한 단면도.
도 9는 도 6의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 절취한 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
111,211..제1기판 112,212..제1격벽
114,214..방전셀 121,221..제2기판
124,214..제2격벽 125,225..형광체층
131,231..상측 방전전극 132,232..하측 방전전극
133,233,234..돌출전극 222..어드레스 전극
본 발명은 가스 방전을 이용하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및, 광시야각(廣視野角)의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 방전 전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및, 혼합형(Hybrid)형으로 분류되고, 방전 구조에 따라 대향 방전형 및 면방전형으로 분류될 수 있는데, 최근에는 교류형 3전극 면방전 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 일반적으로 채용되고 있는 추세이다.
도 1에는 통상적인 교류형 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다.
도시된 플라즈마 디스플레이 패널(10)에는, 제1기판(11)과 이와 대향되는 제2기판(21)이 구비되어 있다.
상기 제1기판(11)의 하면에는 공통 전극(12)들과 상기 공통 전극(12)과 방전 갭을 이루는 스캔 전극(13)들이 형성되어 있으며, 상기 공통 전극(12)들 및 스캔 전극(13)들은 제1유전체층(14)에 의해 매립되어 있다. 상기 제1유전체층(14)의 하면에는 보호층(15)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제2기판(21)의 상면에는 어드레스 전극(22)들이 상기 공통 전극(12)들 및 스캔 전극(13)들과 교차하게 형성되어 있으며, 상기 어드레스 전극(22)들은 제2유전체층(23)에 의해 매립되어 있다. 상기 제2유전체층(23)의 상면에는 격벽(24)들이 소정 간격으로 이격되게 형성됨으로써 방전 공간(25)들이 구획되어 있다. 상기 방전 공간(25)들에는 형광체층(26)이 각각 형성되어 있으며, 상기 방전 공간(25)들에는 방전 가스가 채워져 있다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널(10)에 있어서, 방전 공간(25)에는 방전에 의해 발생된 플라즈마로부터 자외선이 나오게 된다. 이러한 자외선은 형광체층(26)을 여기시키게 되며, 이렇게 여기된 형광체층(26)으로부터는 가시광선이 발산됨으로써, 화상이 표시되어진다.
그런데, 상기 제1기판(11)의 하측으로부터 전극들(12)(13)과, 제1유전체층(14) 및 보호층(15)이 순차적으로 형성된 구조로 인해, 형광체층(26)으로부터 발산된 가시광선이 대략 40% 정도 흡수됨으로써 발광 효율을 높이는데 한계가 있었다. 게다가, 오랜 시간동안 동일한 화상을 표시하고 있는 경우에는, 방전 가스의 하전 입자가 전계에 의하여 형광체층(26)에 이온 스퍼터링(ion sputtering) 됨으로써 영구 잔상을 야기하여 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 휘도 및 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 방전 개시전압이 낮아져 저전압(低電壓) 구동이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,
투명한 제1기판과;
상기 제1기판과 대향되게 배치된 제2기판과;
상기 제1기판과 제2기판 사이에 배치되고, 상기 제1기판 및 제2기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽과;
상기 방전셀들을 둘러싸고 상기 제1격벽 내에 배치된 상측 방전전극들과;
상기 방전셀들을 둘러싸고 상기 제1격벽 내에 배치되며, 상기 상측 방전전극들로부터 이격된 하측 방전전극들과;
상기 제1격벽 내에서 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이에 배치되는 것으로, 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 중에서 어느 하나의 방전전극들과 접속되어 다른 방전전극들과 이격된 돌출전극과;
상기 방전셀들 내에서 상기 제2기판의 상면과 제1격벽의 측면에 배치된 형광체층;을 구비하고,
상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이는 롱 갭을 이루며, 상기 돌출전극과 이격된 방전전극과 돌출전극 사이는 쇼트 갭을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 돌출전극과 이격된 방전전극에는 돌출전극이 더 구비되어, 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 중에서 어느 하나의 방전전극들과 접속된 돌출전극과 다른 하나의 방전전극들과 접속된 돌출전극 사이가 이격된 것이 바람직하다.
상기 상측 방전전극들과 상기 하측 방전전극들은 서로 이격된 상태에서 교차하는 방향을 따라 연장된 것이 바람직하다.
상기 상측 방전전극들 및 하측 방전전극들은 일 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에는 상기 상측 방전전극들 및 하측 방전전극들과 교차하는 방향을 따라 연장되며 상기 제2기판과 상기 형광체층의 사이에는 어드레스 전극들이 더 구비된 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 5에는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)에는, 제1기판(111)과, 상기 제1기판(111)과 대향되도록 배치된 제2기판(121)이 구비되어 있다.
상기 제1기판(111) 및 제2기판(121)은 유리와 같은 광투과성 재료로 형성되어 있으며, 특히 상기 제1기판(111)으로부터 화상이 표시되어지므로 상기 제1기판(111)은 우수한 광투과성을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1기판(111)과 제2기판(121) 사이에는 제1격벽(112)과 제2격벽(124)이 소정 패턴으로 형성되어 있다. 즉, 상기 제1격벽(112) 및 제2격벽(124)은 도시된 바와 같이, 횡단면이 사각형인 매트릭스 형태의 폐쇄형 격벽으로 각각 형성되어 있다. 그리고, 상기 제1격벽(112)의 하면은 상기 제2격벽(124)의 상면에 대응되어 상기 제1격벽(112)에 의해 한정된 공간과 상기 제2격벽(124)에 의해 한정된 공간이 각각 대응되어진다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 제1격벽 및 제2격벽은 와플 또는 델타 형태 등의 폐쇄형 격벽으로 형성되거나, 횡단면이 삼각형, 오각형 등과 같은 다각형이나, 원형이나, 타원형 등의 폐쇄형 격벽으로 각각 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1격벽은 폐쇄형 격벽으로 형성되는 한편, 제2격벽은 스트라이프 형태의 개방형 격벽으로 형성되는 것과 같이 다양한 조합으로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 제1격벽(112) 및 제2격벽(124)은 제1,2기판(111)(121)과 함께, 칼라 구현을 위해 단위 픽셀을 구성하는 적색용 서브픽셀, 녹색용 서브픽셀 및, 청색용 서브픽셀 중에서, 하나의 서브픽셀에 해당하는 방전셀(114)로 각각 구획하며, 구획된 방전셀(114)들 사이에 크로스 토크(cross talk) 등에 의한 오방전이 일어나는 것을 방지한다. 상기 제1격벽(112) 및 제2격벽(124)은 도시된 바와 같이 별개의 부재들로 형성되거나, 제1격벽 및 제2격벽이 동일한 재료로서 일체로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방전셀(114)에는, 유지방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 가시광선이 발산하는 형광체층(125)이 배치되어 있다. 도시된 바에 따르면, 상기 형광체층(125)은 제2격벽(124)에 의해 한정되는 공간, 즉 제2기판(121)의 상면과 제2격벽(124)의 측면에 걸쳐 형성되어 있다.
상기 형광체층(125)은 방전시 생긴 자외선에 의해 여기되어 적,녹,청색의 가시광선을 각각 발산하는 형광체를 포함한다. 예컨대, 적색용 서브픽셀에 해당되는 방전셀에 형성된 적색 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하며, 녹색용 서브픽셀에 해당되는 방전셀에 형성된 녹색 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3 :Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색용 서브픽셀에 해당되는 방전셀에 형성된 청색 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다.
상기 형광체층(125)은 제2격벽(124)에 의해 한정되는 공간에 형성되어 있으므로, 방전이 일어나는 제1격벽(112)측의 주된 영역과 현격히 이격되어 있다. 따라서, 하전 입자에 의하여 형광체층(125)이 이온 스퍼터링되는 것이 방지될 수 있어 수명 특성이 향상되며, 동일한 화상을 오랜 시간동안 구현하더라도 영구 잔상이 발생되는 현상이 획기적으로 줄어들 수 있다.
상기 형광체층(125)이 배치된 방전셀(114)내에는 방전 가스가 채워지는데, 상기 방전 가스로는 자외선을 발생시키는 Xe 등과, 버퍼(buffer)의 역할을 하는 Ne 등이 혼합된 통상적인 혼합 가스가 채용될 수 있다.
한편, 상기 제2격벽(124)과 함께 방전셀(114)을 구획하는 제1격벽(112) 내에는, 상기 방전셀(114)들에서 방전을 일으키는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상측 방전전극(131)들과 하측 방전전극(132)들이 상하로 각각 배치되며 상호 교차하도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 상측 방전전극(131)은 제1기판(111)측에 가까운 상측에 배치되어 있는 것이며, 상기 하측 방전전극(132)은 상기 상측 방전전극(131)보다 수직 방향으로 하측에 배치되어 있는 것이다. 상기 상측 방전전극(131) 및 하측 방전전극(132)은 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 도전성 금속 전극 으로 각각 형성될 수 있다. 상기와 같은 금속 전극은 ITO로 형성된 전극보다 상대적으로 저항이 낮으므로 ITO 전극을 이용하는 종래의 패널에 비하여 방전 응답속도가 빨라질 수 있다.
상기 상측 방전전극(131)들과 하측 방전전극(132)들을 매립하는 제1격벽(112)은 유전체로 형성되어진다. 이에 따라, 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 사이에 직접 통전되는 것이 방지될 수 있으며, 방전시 하전 입자가 상측 방전전극(131) 및 하측 방전전극(132)에 직접 충돌하여 이들이 손상되는 것이 방지되며, 하전 입자를 유도하여 벽전하를 축적하기가 용이해질 수 있다. 상기 제1격벽(112)을 형성하는 유전체로는 PbO, B2O3, SiO2 등이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 제1격벽(112)의 측면에는 소정 두께의 MgO 막(113)이 더 형성될 수 있다. 이와 같이 MgO 막(113)이 형성됨에 따라, 방전시 발생된 하전 입자가 제1격벽(112)에 직접적으로 충돌하는 것이 MgO 막(113)에 의해 차단될 수 있어, 하전 입자의 이온 스퍼터링에 의한 제1격벽(112)의 손상이 방지될 수 있다. 이와 더불어, 상기와 같이 MgO 막(113)에 하전 입자가 직접적으로 충돌함에 따라, 상기 MgO 막(113)으로부터 방전에 기여하는 2차 전자가 방출될 수 있어, 저전압 구동이 가능하게 되며, 발광효율이 높아질 수 있다.
상기 제1격벽(112)내에 배치되는 상측 방전전극(131)들과 하측 방전전극(132)들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 제1격벽(112)내의 상측에 배치된 상측 방전전극(131)들은 소정 간격으 로 이격되어 있으며, 일 방향을 따라 각각 연장되게 형성되어 있다. 도시된 바에 따르면, 하나의 상측 방전전극(131)은 상측 방전전극(131)이 연장된 방향을 따라 배열된 방전셀(114)들에 있어 방전셀(114)마다 4측면을 둘러쌀 수 있는 사다리 형상으로 되어 있다. 즉, 상기 상측 방전전극(131)은 방전셀(113)마다 둘러싸서 방전에 기여하는 4각형의 방전부(131a)들이 모두 연결된 형상으로 이루어져 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 상측 방전전극(131)들은, 상측 방전전극(131)의 연장된 방향과 직교하는 방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 배치되어 있다. 그리고, 상기 상측 방전전극(131)들에 있어 상호 이격된 부위들은 제1격벽(112) 내에 공히 배치되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상측 방전전극의 연장된 방향을 따라 배치된 제1격벽은 상호 이격된 2중 격벽으로 형성되어, 상측 방전전극들에 있어 상호 이격된 부위들이 2중 격벽의 격벽마다 각각 배치되는 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 상측 방전전극(131)들의 하측에 배치된 하측 방전전극(132)들은 소정 간격으로 이격되어 있으며, 상기 상측 방전전극(131)과 직교하는 방향을 따라 각각 연장되게 형성되어 있다. 도시된 바에 따르면, 하나의 하측 방전전극(132)은 하측 방전전극(132)의 연장된 방향을 따라 배열된 방전셀(114)들에 있어 방전셀(114)마다 4측면을 둘러쌀 수 있도록, 방전셀(114)마다 둘러싸서 방전에 기여하는 4각형의 방전부(132a)들이 모두 연결된 사다리 형상으로 이루어져 있다. 이와 같은 구조의 하측 방전전극(132)들은, 하측 방전전극(132)의 연장된 방향과 직교하는 방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 배치되어 있다. 그리고, 상기 하측 방전전극(132)들에 있어 상호 이격된 부위들은 제1격벽(112) 내에 공히 배치되어 있다.
상기와 같이 배치된 상측 및 하측 방전전극(131)(132)에 있어서, 상측 방전전극(131)에는 돌출전극(133)이 접속되어 하방으로 돌출되어 있다. 상기 돌출전극(133)이 상측 방전전극(131)의 하면에 접속된 상태는 도 3에 상세히 도시되어 있다. 상기 돌출전극(133)은 도시된 바에 따르면, 다수개로 분할되어 있으며, 분할된 돌출전극(133)은 방전셀(114)마다 둘러싸는 상측 방전전극(131)의 방전부(131a)의 하면을 따라 소정 폭으로 형성되어 상기 방전부(131a)와 접속됨으로써, 방전셀(114)을 둘러싸도록 되어 있다. 상기 돌출전극(133)에 있어 방전셀(114)을 둘러싸는 폭은 상측 방전전극(131)에 있어 방전셀(114)을 둘러싸는 폭보다 작은 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 상기 돌출전극은 분할된 구조로 이루어지지 않고, 상측 방전전극과 같은 사다리 형상의 구조로 이루어져 상측 방전전극에 접속되는 것과 같이 돌출전극과 상측 방전전극 사이의 접속 구조는 다양하게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 상측 방전전극(131)에 접속된 돌출전극(133)은 상측 방전전극(131)과 마찬가지로, 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 금속으로 형성될 수 있으며, 상기 돌출전극(133)은 별개의 부재로 형성되어 상측 방전전극(131)과 접속되거나, 상측 방전전극(131)과 일체로 형성될 수 있다.
상기와 같이 상측 방전전극(131)에 돌출전극(133)이 접속되어, 하측 방전전극(132)을 향하도록 배치됨에 따라, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 사이는 롱 갭(long gap, G1)을 이루고, 상기 돌출전극(133)과 하측 방전전극(132) 사이는 상기 롱 갭(G1)보다 상대적으로 짧은 쇼트 갭(short gap, G2)을 이루게 된다. 한편, 상기 돌출전극부는 하측 방전전극에 접속되어 상방으로 돌출될 수 있으며, 상측 및 하측 방전전극 모두에 돌출전극이 각각 접속될 수 있으므로, 전술한 바에 한정되지는 않는다.
상기 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 중에서 어느 하나는 어드레스 및 유지전극으로 작용을 하고, 다른 하나는 스캔 및 유지전극으로 작용을 하게 된다. 예컨대, 상측 방전전극(131)이 어드레스 및 유지전극으로 작용하고, 하측 방전전극(132)이 스캔 및 유지전극으로 작용한다고 할 때, 상기 상측 방전전극(131)에 어드레스 전압이 인가되고, 하측 방전전극(132)에 스캔 전압이 인가되면, 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 사이의 교차점에 상응하는 방전셀(114)에서 어드레스 방전이 일어나게 되며, 상기 어드레스 방전 이후에, 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 사이에 유지 전압이 교번하여 인가되면, 하전 입자가 상하 방향으로 이동하여 유지 방전이 일어나게 된다.
이러한 방전에 있어, 상기 상측 방전전극(131)에 접속된 돌출전극(133)과 하측 방전전극(132) 사이는 쇼트 갭(G2)을 이루게 되므로, 상기 쇼트 갭(G2)에서 롱 갭(G1)보다 상대적으로 강한 전기장이 형성될 수 있다. 따라서, 쇼트 갭(G2)으로부터 시작되어 롱 갭(G1)으로 퍼져 나가면서 방전셀(114) 전체로 확산되는 방전 메커니즘에서, 방전이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 방전 개시전압이 낮아질 수 있다.
그리고, 상기와 같은 구조로 이루어진 상측 방전전극(131)과 하측 방전전극(132) 사이에 일어나는 유지 방전은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 방전셀(114)의 상측에 집중되어 이루어지며, 상기 방전셀(114)을 한정하는 모든 측면에서 수직 방향으로 일어나게 된다. 그리고, 상기와 같이 방전셀(114)의 모든 측면으로부터 일어나는 유지 방전은 점차적으로 방전셀(114)의 중앙측으로 확산되어진다. 따라서, 방전 면적이 도 1에 도시된 종래 패널에 비하여 상대적으로 넓어지게 되며, 유지방전이 일어나는 영역의 부피가 증가되어, 종래에 잘 사용되지 않았던 방전셀 내의 공간 전하도 발광에 기여하게 된다. 이에 따라, 방전시 플라즈마가 형성되는 양이 증가될 수 있어 저전압 구동이 가능하게 된다. 한편, 상기와 같은 유지방전에 의하여 방전 가스로부터 자외선이 방출되며, 상기 자외선에 의해 방전셀 내에 배치된 형광체층이 여기됨으로써, 여기된 형광체층으로부터 가시광이 발산되어 화상이 구현되어진다.
도 6 내지 도 9에는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)에는, 제1기판(211)과, 상기 제1기판(211)과 대향되도록 배치된 제2기판(221)이 구비되어 있다.
그리고, 상기 제1기판(211)과 제2기판(221) 사이에는 제1격벽(212)과 제2격벽(224)이 배치되어 있으며, 상기 제1격벽(211)과 제2격벽(221)은 사각형 횡단면인 매트릭스 형태의 폐쇄형 격벽으로 각각 형성되어 있다. 상기 제1격벽(212)의 하면은 상기 제2격벽(224)의 상면에 대응되어 상기 제1격벽(212)에 의해 한정된 공간과 상기 제2격벽(224)에 의해 한정된 공간이 각각 대응되어진다. 상기 제1격벽 및 제2격벽의 구조는 전술한 실시예에서와 같이 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
상기 제1격벽(212) 및 제2격벽(224)은 제1,2기판(211)(221)과 함께, 칼라 구현을 위해 단위 픽셀을 구성하는 적색용 서브픽셀, 녹색용 서브픽셀 및, 청색용 서브픽셀 중에서, 하나의 서브픽셀에 해당하는 방전셀(214)로 각각 구획하게 된다.
상기 제1기판(211)과 대향되는 제2기판(221)의 상면에는 어드레스 전극(222)들이 형성되어 있으며, 상기 어드레스 전극(222)들은 유전체층(223)에 의해 덮여져 있다. 상기 어드레스 전극(222)들은 방전이 개시될 방전셀(214)을 선택할 수 있도록 방전셀(214)들에 각각 대응되게 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(222)들은 스트라이프 형태로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
그리고, 상기 방전셀(214)에는, 유지방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 가시광선이 발산하는 형광체층(225)이 배치되어 있다. 도시된 바에 따르면, 상기 형광체층(225)은 제2격벽(224)에 의해 한정되는 공간, 즉 유전체층(223)의 상면과 제2격벽(224)의 측면에 걸쳐 형성되어 있다. 여기서, 상기 형광체층(225)은 방전시 생긴 자외선에 의해 여기되어 적,녹,청색의 가시광선을 각각 발산하는 형광체를 포함한다. 상기 형광체층(225)이 배치된 방전셀(214)내에는 Xe, Ne 등의 가스가 혼합된 방전 가스가 채워진다.
한편, 상기 제2격벽(224)과 함께 방전셀(214)을 구획하는 제1격벽(212) 내에는, 상기 방전셀(214)들에서 방전을 일으키는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같은 상 측 방전전극(231)들과 하측 방전전극(232)들이 상하로 각각 배치되게 형성되어 있다. 그리고, 상기 상측 방전전극(231)들과 하측 방전전극(232)들을 매립하는 제1격벽(212)은 유전체로 형성되어있으며, 상기 제1격벽(212)의 측면에는 소정 두께의 MgO 막(213)이 더 형성되어 있다.
상기 제1격벽(212)내에 배치되는 상측 방전전극(231)들과 하측 방전전극(232)들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 제1격벽(212)내의 상측에 배치된 상측 방전전극(231)들은 소정 간격으로 이격되어 있으며, 어드레스 전극(222)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 배열된 방전셀(214)들을 따라 각각 연장되게 형성되어 있다. 여기서, 하나의 상측 방전전극(231)은 방전셀(214)마다 4측면을 둘러싸도록 사다리 형상으로 되어 있다. 즉, 상기 상측 방전전극(231)은 방전셀(214)마다 둘러싸서 방전에 기여하는 4각형의 방전부(231a)들이 모두 연결된 형상으로 이루어져 있다.
상기와 같은 형상의 상측 방전전극(231)들은, 어드레스 전극(222)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 배치되어 있다. 그리고, 상기 상측 방전전극(231)들에 있어 상호 이격된 부위들은 제1격벽(212) 내에 공히 배치되어 있다.
상기 상측 방전전극(231)들의 하측에 배치된 하측 방전전극(232)들은 소정 간격으로 이격되어 있으며, 상측 방전전극(231)과 평행한 방향으로 각각 연장되게 형성되어 있다. 여기서, 하나의 하측 방전전극(232)은 어드레스 전극(222)의 길이 방향과 직교하는 방향을 따라 배열된 방전셀(214)들에 있어 방전셀(214)마다 4측면 을 둘러쌀 수 있도록, 방전셀(214)마다 둘러싸서 방전에 기여하는 4각형의 방전부(232a)들이 모두 연결된 사다리 형상으로 이루어져 있다. 이와 같은 구조의 하측 방전전극(232)들은, 어드레스 전극(222)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 배치되어 있다. 그리고, 상기 하측 방전전극(232)들에 있어 상호 이격된 부위들은 제1격벽(212) 내에 공히 배치되어 있다.
한편, 상기 상측 방전전극(231)에는 상측 돌출전극(233)이 하방으로 돌출되게 접속되어 있다. 도 7에 도시된 바에 따르면, 상측 돌출전극(233)은 상측 방전전극(231)과 같은 사다리 형상으로 이루어져, 상측 방전전극(231)에 대해 방전부(231a)들을 각각 둘러싸도록 접속됨으로써, 방전셀(214)을 둘러싸도록 배치되어진다. 그리고, 상기 상측 돌출전극(233)에 있어 방전셀(214)을 둘러싸는 폭은 상측 방전전극(231)에 있어 방전셀(214)을 둘러싸는 폭보다 작게 되어 있다. 그러나, 상기 상측 돌출전극과 상측 방전전극 사이의 접속 구조는 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 이루어질 수 있을 것이다.
그리고, 상기 하측 방전전극(232)에는 하측 돌출전극(234)이 상방으로 돌출되게 접속되어 있다. 상기 하측 돌출전극(234)도 상측 돌출전극(233)과 마찬가지로 사다리 형상으로 이루어져, 하측 방전전극(232)에 대해 방전부(232a)들을 각각 둘러싸도록 접속됨으로써, 방전셀(214)을 둘러싸도록 배치되어진다.
상기 상측 및 하측 돌출전극(233)(234)은 상측 및 하측 방전전극(231)(232)과 마찬가지로, 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 금속으로 형성될 수 있으며, 상측 및 하측 돌출전극(233)(234)은 별개의 부재로 형성되어 상측 및 하측 방전전극(231)(232)과 각각 접속되거나, 상측 및 하측 방전전극(231)(232)과 일체로 형성될 수 있다.
상기와 같이 상측 방전전극(231)의 하측에 상측 돌출전극(233)이, 하측 방전전극(232)의 상측에 하측 돌출전극(234)이 각각 접속되어, 상측 및 하측 돌출전극(233)(234)이 상호 대향되도록 배치됨에 따라, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상측 방전전극(231)과 하측 방전전극(232) 사이는 롱 갭(G3)을 이루게 되며, 상측 돌출전극(233)과 하측 돌출전극(234) 사이는 상기 롱 갭(G3)보다 작은 쇼트 갭(G4)을 이루게 된다. 이와 같이 배치된 상측 방전전극(231) 및 하측 방전전극(232) 중에서 하나는 공통 전극에, 다른 하나는 스캔 전극에 해당되는데, 상기 상측 방전전극(231)과 하측 방전전극(232) 사이에 교번하여 인가되는 유지 전압에 의하여 하전 입자가 상하 방향으로 이동하여 유지 방전을 일으키게 된다.
이러한 유지 방전에 있어, 상기 상측 돌출전극(233)과 하측 돌출전극(234) 사이는 쇼트 갭(G4)을 이루고 있으므로, 상기 쇼트 갭(G4)에서 롱 갭(G3)보다 상대적으로 강한 전기장이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 쇼트 갭(G4)에서 시작되어 롱 갭(G3)으로 퍼져 나가면서 방전셀(214) 전체로 확산되는 방전 메커니즘에서, 방전이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 방전 개시전압이 낮아질 수 있다. 그리고, 상측 방전전극(231)과 하측 방전전극(232) 사이의 롱 갭(G3)으로 인하여 방전 경로가 길고 균일하게 형성될 수 있어 벽전하의 분포도 균일하게 될 수 있다.
한편, 상기 상측 방전전극(231)은 공통 전극으로, 하측 방전전극(232)은 스캔 전극으로 작용하는 것이 하측 방전전극(232)과 어드레스 전극(222) 사이에 인가 되는 어드레스 전압을 낮추어 이들 사이의 저전압 어드레싱을 가능하게 하므로 보다 바람직하다할 것이다. 그리고, 상기 어드레스 전극(222)은, 상기 어드레스 방전이 종료된 이후에는, 상측 방전전극(231)측과 하측 방전전극(232)측에 각각 전하들을 축적시킴으로써, 상측 방전전극(231)과 하측 방전전극(232) 사이에서 유지 방전이 더 용이하게 하여 방전 개시전압을 낮추는데 기여하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스캔 전극의 작용을 하는 하측 방전전극(232)과 어드레스 전극(222) 사이에 어드레스 전압이 인가됨으로써 어드레스 방전이 일어나고, 상기 어드레스 방전의 결과로 유지 방전이 일어날 방전셀(214)이 선택되어진다. 어드레스 방전이 실행된 이후에, 선택된 방전셀(214)에 배치된 상측 방전전극(231)과 하측 방전전극(232) 사이에 교번하여 유지 전압이 인가되면, 상측 및 하측 돌출전극(233)(234)이 각각 접속된 상측 및 하측 방전전극(231)(232) 사이에 유지 방전이 일어나고, 상기 유지 방전에 의하여 여기된 방전 가스로부터 자외선이 방출된다. 이러한 자외선은 방전셀(214) 내에 형성된 형광체층(225)을 여기시키게 되며, 여기된 형광체층(225)으로부터 가시광이 발산되어 화상을 구현하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 상측 방전전극과 하측 방전전극 사이에 롱 갭과 쇼트 갭이 형성됨에 따라, 방전이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 방전 개시전압이 낮아질 수 있다. 그리고, 방전 경로가 길고 균일하게 형성될 수 있어, 이에 따른 벽전하의 분포도 균일하게 될 수 있다.
둘째, 제1기판에 있어서 방전셀에서 발산된 가시광선이 투과되는 영역에는 종래와 같은 전극들과 유전체층이 존재하지 않으므로 개구율이 높아져 투과율이 향상될 수 있으며, 방전셀의 모든 측면에 걸쳐 방전이 일어나므로, 방전 면적이 크게 확대될 수 있어, 저전압 구동이 가능해질 수 있다.
셋째, 방전셀의 하부 영역에 배치된 형광체층은 유지 방전이 일어나는 주된 영역과 현격히 이격됨에 따라, 하전 입자에 의하여 형광체가 이온 스퍼터링되는 것이 방지될 수 있어 충분한 수명이 확보될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 투명한 제1기판과;
    상기 제1기판과 대향되게 배치된 제2기판과;
    상기 제1기판과 제2기판 사이에 배치되고, 상기 제1기판 및 제2기판과 함께 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 제1격벽과;
    상기 방전셀들을 둘러싸고 상기 제1격벽 내에 배치된 상측 방전전극들과;
    상기 방전셀들을 둘러싸고 상기 제1격벽 내에 배치되며, 상기 상측 방전전극들로부터 이격된 하측 방전전극들과;
    상기 제1격벽 내에서 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이에 배치되는 것으로, 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 중에서 어느 하나의 방전전극과 접속되어 다른 방전전극과 이격된 돌출전극과;
    상기 방전셀들 내에서 상기 제2기판의 상면과 제1격벽의 측면에 배치된 형광체층;을 구비하고,
    상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이는 롱 갭을 이루며, 상기 돌출전극과 이격된 방전전극과 돌출전극 사이는 쇼트 갭을 이루는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출전극과 이격된 방전전극에는 돌출전극이 더 구비되어, 상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 중에서 어느 하나의 방전전극들과 접속된 돌출전극과 다른 하나의 방전전극들과 접속된 돌출전극 사이가 이격된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상측 방전전극들과 하측 방전전극들 사이는 롱 갭을 이루며, 상기 돌출전극들 사이는 쇼트 갭을 이루는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 돌출전극은 상기 방전셀들을 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상측 방전전극들 및 하측 방전전극들은 알루미늄, 구리, 은 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 돌출전극은 알루미늄, 구리, 은 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상측 방전전극들과 상기 하측 방전전극들은 서로 이격된 상태에서 교차하는 방향을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상측 방전전극들 및 하측 방전전극들은 일 방향으로 각각 연장되며, 상기 방전셀들에는 상기 상측 방전전극들 및 하측 방전전극들과 교차하는 방향을 따라 연장되며 상기 제2기판과 상기 형광체층의 사이에는 어드레스 전극들이 더 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2기판 위에는 상기 어드레스전극들을 덮도록 유전체층이 더 구비되며, 상기 유전체층 위에는 상기 형광체층이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 상측 방전전극은 공통 전극으로 작용하고, 상기 하측 방전전극은 스캔 전극으로 작용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제1격벽과 제2기판 사이에는 상기 제1격벽과 함께 방전셀을 한정하는 제2격벽이 더 구비되며, 상기 제2격벽에 의해 한정되는 공간 내에 형광체층이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1격벽의 측면에는 MgO 막에 의해 덮여진 것을 특징으로 하는 플라즈 마 디스플레이 패널.
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