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KR100922746B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100922746B1
KR100922746B1 KR1020040039254A KR20040039254A KR100922746B1 KR 100922746 B1 KR100922746 B1 KR 100922746B1 KR 1020040039254 A KR1020040039254 A KR 1020040039254A KR 20040039254 A KR20040039254 A KR 20040039254A KR 100922746 B1 KR100922746 B1 KR 100922746B1
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discharge
disposed
display panel
plasma display
partition wall
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강경두
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광효율이 향상되고, 개구율이 향상되고 휘도가 향상되어 발광효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 투명한 상측 기판, 상기 상측 기판에 대해 평행하게 배치된 하측 기판, 상기 하측 기판의 상에 일방향으로 연장되도록 형성된 제1 방전 전극, 상기 제1 방전 전극을 덮는 유전체층, 상기 상측 기판과 하측 기판 사이에 배치되고, 상기 상측 기판 및 하측 기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽, 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 제1 방전 전극과 교차하도록 연장된 제2 방전 전극, 상기 방전셀 내에 배치된 형광체층, 및 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 방전 전극들의 부분 사시도.
도 4는 도 2의 IV에서 바라본 단면도.
도 5는 도 2의 V에서 바라본 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 하측기판 20: 제1 방전 전극
30: 하측 유전층 40: 격벽
50r, 50g, 50b: 형광체층 60: 상측 기판
80: 상측 유전층 82: X전극
83: Y전극 84: 유지 방전 전극쌍
90: 보호막 120: 제1 방전 전극
126: 방전셀 180: 상측 격벽
181, 182, 183: 제2 방전 전극 190: 보호막
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 개구율을 크게 하고 휘도(brightness)와 발광효율을 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1에는 일본 특허공개공보 1997-172442호에 개시된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 상부 패널(1)과 하부 패널(2)이 결합되고, 상부 패널(1)과 하부 패널(2)에 의해 한정되는 공간에 방전가스가 채워져 만들어진다. 상기 상부 패널(1)은 상측 기판(60), 상기 상측 기판(60)의 하면(60a)에 형성된 Y전극(83) 및 X전극(82)을 구비한 유지 방전 전극쌍(84), 및 상기 유지 방전 전극쌍(84)을 덮고 있는 상측 유전층(80)을 구비한다. 상기 상측 유전층(80)은 통상 MgO로 형성되는 보호층(90)에 의하여 덮이는 것이 바람직하다. 한편, 상기 Y전극(83)은 ITO 등으로 형성되는 제1 투명 전극(83b) 및 상기 제1 투명 전극(83b)의 전압강하를 방지하는 제1 버스 전극(83a)을 구비하고, 상기 X전극(82)도 Y전극(83)과 유사하게 제2 투명 전극(82b) 및 제2 버스 전극(82a)을 구비한다.
상기 하부 패널(2)은 하측 기판(10), 상기 하측 기판(10)의 상면에 상기 유지 방전 전극쌍(84)들과 교차하도록 형성된 어드레스 전극(20)들, 상기 어드레스 전극(20)들을 덮고 있는 하측 유전층(30), 상기 하측 유전층(30) 상에 형성되어 상기 유지 방전 전극쌍(84)과 함께 방전셀을 한정하는 격벽(barrier rib)(40), 상기 방전셀의 내면에 도포된 형광체층(50r, 50g, 50b)을 구비한다.
이러한 구조를 갖는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 상기 어드레스 전극(20)과 Y전극(83) 간의 어드레스방전에 의하여 발광될 방전셀이 선택되고, 상기 선택된 방전셀의 X전극(82)과 Y전극(83) 간에 일어나는 유지방전에 의하여 그 방전셀이 발광하게 된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 유지방전에 의하여 방전셀 내에 있는 방전가스가 자외선을 방출하고, 이 자외선은 형광체층(50r, 50g, 50b)으로 하여금 가시광선을 방출하게 한다. 상기 형광체층(50r, 50g, 50b)으로부터 방출된 빛이 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율을 높이기 위한 조건에는 여러 가지가 있다. 그 조건들 중에 중요한 것으로는, 상기 방전 가스를 여기시키기 위한 유지 방전이 일어나는 공간의 체적이 커야 한다는 것과, 형광체층으로부터 방출되는 가시광선이 플라즈마 디스플레이 패널의 전방으로 진행하는 것을 방해하는 구성요소가 적어야 한다는 것 등이 있다.
그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 경우에는, 유지방전이 보호막(90)에 인접한 X전극(82)과 Y전극(83) 사이의 공간에서만 일어나므로 유지방전이 일어나는 공간의 체적이 작고, 형광체층(50r, 50g, 50b)으로부터 방출되는 가시광선의 일부가 보호막(90), 상측 유전체층(80), 투명 전극(82b, 83b), 및 버스 전극(82a, 83a) 등에 의하여 흡수 및/또는 반사되는 단점이 있다. 즉, 상 기 상측 기판(60)을 통과하는 가시광선의 양이 상기 형광체층(50r, 50g, 50b)에서 방출된 가시광선의 양의 60% 정도 밖에 되지 않는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 개구율이 커지고 휘도(brightness)와 발광효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 투명한 상측 기판, 상기 상측 기판에 대해 평행하게 배치된 하측 기판, 상기 하측 기판의 상에 일방향으로 연장되도록 형성된 제1 방전 전극, 상기 제1 방전 전극을 덮는 유전체층, 상기 상측 기판과 하측 기판 사이에 배치되고, 상기 상측 기판 및 하측 기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽, 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 제1 방전 전극과 교차하도록 연장된 제2 방전 전극, 상기 방전셀 내에 배치된 형광체층, 및 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널이 제공된다.
여기서, 상기 격벽은, 상기 상측 기판의 하면에 형성되고 상기 제2 방전 전극이 내부에 배치된 상측 격벽 및 상기 유전체층 상에 형성되고 형광체층에 형성되는 영역을 구획하는 하측 격벽을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제2 방전 전극은 사다리 형상을 갖는 것이 바람직하고, 또한 상기 제2 방전 전극은 방전셀들이 배열된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 걸쳐 복수 개가 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 하측 격벽과 상측 격벽은 실질적으로 서로 동일한 폐쇄형 패턴으로 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 형광체층은 상기 하측 격벽의 측면과 상기 유전체층의 상면에 형성된 것이 바람직하고, 여기서, 상기 격벽의 측면 중 적어도 형광체층에 의해 덮이지 않은 부분은 MgO막에 의해 덮인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 방전 전극은 상기 방전셀의 길이 방향으로 연장되고, 상기 방전셀의 중앙에 배치된 것이 바람직하다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 종래기술에서 설명한 부재와 동일한 부재에 대해서는, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서도 동일한 부재번호를 사용한다.
도 2에는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상측 기판(60), 하측 기판(10), 제1 방전 전극(20), 유전층(30), 격벽, 제2 방전 전극(181, 182, 183), 및 형광체층(50r, 50g, 50b)을 구비한다.
상기 상측 기판(60)은 방전셀 내에서 발생된 가시광선이 반사되거나 흡수되지 않고 전방으로 진행할 수 있도록 투명체로 구성된다. 상기 하측 기판(10)은 상기 상측 기판(60)에 대해 평행하게 배치된다. 상기 제1 방전 전극(20)은 상기 하측 기판(10) 상에 일방향으로 연장되도록 형성된다. 상기 유전층(30)은 절연파괴강도가 높은 소재로 만들어지고, 상기 제1 방전 전극(20)을 덮어서 상기 제1 방전 전극 을 보호한다. 한편, 상기 유전층은 광반사율이 높은 소재를 사용하는 것이 방전셀 내에서 발생된 가시광선을 전방으로 반사시킬 수 있어 바람직하다.
상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)은 상기 격벽 내에 배치되고, 상기 제1 방전 전극(120)과 교차하도록 연장된다. 그리고, 조립된 상태에서 상기 격벽에 의해 한정되는 공간 즉, 방전셀 내에는 방전가스가 구비된다.
상기 격벽은 상기 상측 기판(60)과 하측 기판(10) 사이에 배치되고, 상기 상측 기판(60) 및 하측 기판(10)과 함께 복수의 방전셀(126)들을 한정하며, 유전체로 형성된다. 또한, 상기 격벽은, 상기 상측 기판(60)의 하면(60a)에 형성되고, 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)이 내부에 배치된 상측 격벽(180)과, 상기 유전체층(30) 상에 형성되고 형광체층(50r, 50g, 50b)이 형성되는 영역을 구획하는 하측 격벽(40)으로 나누어질 수 있다. 그러나, 일체형으로 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기 상측 격벽 내에 제2 방전 전극에 배치되기 때문에, 방전셀 내에서 발생된 가시광선이 플라즈마 디스플레이 패널의 전방으로 진행하는 것을 방전 전극이 방해하지 않게 되고, 이에 따라 형광체층으로부터 방출된 가시광선의 80% 이상이 투명체로 형성된 상기 상측 기판을 통과할 수 있게 된다.
상기 하측 격벽(40)과 상기 상측 격벽(180)은 동일한 폐쇄형 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 상하 격벽들을 분리하지 않고 일체로 제작하고자 하는 경우에는 이와 같은 폐쇄형 패턴으로 제작하는 것이 유리하다. 그러나, 본 발명은 도 2에 도시된 것과 같은 폐쇄형 패턴에 대해서만 적용 가능한 것은 아니고, 종래 기술을 설명하는 도 1에 도시된 것과 같은 스트라이프형(또는 개방형) 패턴으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 방전 가스를 주입하기 전에 제조 공정에서 발생한 가스를 빼내기가 용이하다는 제작 상의 장점이 있다.
상기 형광체층(50r, 50g, 50b)은 방전셀(126) 내에 배치되어, 방전을 통해 생긴 진공 자외선을 받아 각각 적색, 녹색, 청색의 가시광선을 방출한다. 특히, 상기 형광체층(50r, 50g, 50b)은 상기 하측 격벽(40)의 측면과 상기 유전체층(30)의 상면에 형성된다. 상기 상측 격벽(180)의 측면 중 형광체층에 의해 덮이지 않은 부분은 보호막(190)에 의해 덮인다. 상기 격벽의 일부분, 바람직하게는 상부 격벽(180)의 측면 부분을 보호막(190)으로 덮는 것은, 플라즈마 디스플레이 패널 작동 중에 이온충돌로부터 유전체로 형성된 상부 격벽(180)을 보호하고, 방전 중의 이차 전자 방출에 따른 방전 전압 저하를 방지하기 위한 것이다. 이러한 목적을 위해 상기 보호막(190)은 MgO로 만들어지는 것이 바람직하다.
도 3에는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 구비하는 방전 전극들의 사시도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)은 사다리 형상을 가지고, 상기 방전셀(126)들이 배열된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면(全面)에 걸쳐 복수 개가 일정한 간격(d)을 두고 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 즉, 길이 방향으로 일직선으로 평행하게 배열된 형상이어도 가능하다. 다만, 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)이 사다리 형상을 가지면서 상기 방전셀(126)을 둘러싸는 것이 방전 체적을 크게 할 수 있어 더욱 바람직하다.
상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)이 사다리 형상을 가지고 상기 방전셀(126)들을 둘러싸면서 배치되기 때문에, 상기 제1 방전 전극(120)과의 관계에서 상기 방전셀(126)의 4면에서 방전이 가능하게 된다. 이에 따라 방전이 일어나는 체적이 커지고 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도가 향상된다.
상기 제1 방전 전극(120)은 상기 방전셀(126)의 하부에서 상기 방전셀(126)의 길이 방향으로 연장된다. 이때, 상기 제1 방전 전극(120)은 상기 방전셀(126) 내에서 마주하는 제2 방전 전극(181, 182, 183)의 부분들 간에 방전이 균일하게 일어날 수 있도록 상기 방전셀(126)의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다. 다만, 중앙에 배치되는 것으로 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 일측으로 치우치게 배치될 수 있다.
이하에서는 이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 작동하는 방식에 대하여 설명한다.
도 4에는 도 2의 IV에서 바라본 단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 2의 V에서 바라본 단면도가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)이 스캔 기능 및 유지 방전 기능을 수행하고, 상기 제1 방전 전극(120)이 어드레스 기능 및 유지 방전 기능을 수행한다. 상기 제2 방전 전극(181, 182, 183)에 인가되는 스캔 신호와 제1 방전 전극(120)에 인가되는 신호에 의하여 방전이 일어날 방전셀이 선택되고, 선택된 방전셀 내에서 제1 방전 전극과 제2 방전 전극간에 화살표로 표시된 방향으로 유지 방전이 일어난다.
도 4에서 상기 방전셀(126)의 폭 방향으로 이격되어 배치된 것으로 도시되고 서로 마주하는 위치에 있는 제2 방전 전극의 부분들(183c, 183d)은, 도 3의 사시도에서 잘 볼 수 있는 것과 같이, 서로 연결되어 있는 제2 방전 전극(183)의 일부분들이다. 따라서, 이 부분들(183c, 183d)에는 동일한 전압이 인가되기 때문에 그 사이에서는 방전이 일어나지 않는다. 이와 같이, 하나의 단위 방전셀을 기준으로 생각할 때, 서로 마주하는 위치에 있는 전극들(183c 및 183d) 간에는 서로 방전이 일어나지 않고, 서로 90°도 위치에 있는 제1 방전 전극(120)과 제2 방전 전극(183c 및 183d)간에만 방전이 일어나게 된다. 이 경우, 종래의 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서 서로 180° 위치에 있는 전극간에 방전이 일어나는 경우와 비교하여 방전개시전압이 낮아지게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상측 기판(60) 방향에 위치하는 제2 방전 전극(181, 182, 183)의 위치가 상측 격벽(180) 내에 위치하게 된다. 종래의 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전셀을 가로질러 배치되는 유지 방전 전극쌍이 존재하여 가시광선의 진로를 방해하였으나, 본 발명의 이러한 구성에 의하면 가시광선의 진로를 방해하는 방전 전극들이 격벽 내에 위치하게 되어 개구율이 크게 향상되고, 이에 따라 휘도가 향상된다.
또한, 본 발명에 따르면, 단위 방전셀을 기준으로 격벽을 따라 네 방향으로 방전이 일어나므로 결과적으로 가시광선의 발생량이 종래의 3전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 많아지게 된다.
도 3 및 도 5에 도시된 것과 같이, 인접한 제2 방전 전극(181, 182, 183)들은 일정한 간격(d)을 두고 동일한 상측 격벽(180) 내에서 배치된다. 상기 상측격벽(180)의 소재가 유전체이기 때문에 간격(d)이 지나치게 좁을 경우, 인접한 제2 방전 전극 사이에서 전력 손실이나 오작동이 발생할 수 있다. 따라서, 과도한 전력 손실과 오작동을 피할 수 있을 정도로 충분한 간격을 유지하도록 배치하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 유지 방전이 90° 방향으로 일어나게 되어, 종래에 비해 방전개시전압이 낮아지게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전면 기판 방향의 전극의 위치가 격벽 내에 위치하게 되므로, 종래의 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 비교하여 가시광선의 진로를 방해하는 구성요소가 줄어들어 개구율이 크게 향상되고, 이에 따라 전반적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도가 향상된다.
그리고, 단위 방전셀을 기준으로 격벽을 따라 네 방향으로 방전이 일어나므로 방전 체적이 증가되어 가시광선의 발생량이 종래의 3전극 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에 비해 많아지게 되고 결과적으로 휘도가 더욱 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 투명한 상측 기판
    상기 상측 기판에 대해 평행하게 배치된 하측 기판
    상기 하측 기판 상에 일방향으로 연장되도록 형성된 제1 방전 전극
    상기 제1 방전 전극을 덮는 유전체층
    상기 상측 기판과 하측 기판 사이에 배치되고, 상기 상측 기판 및 하측 기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성되고, 폐쇄형 패턴으로 형성된 격벽
    상기 격벽 내에 배치되어 상기 방전셀들을 둘러싸고, 상기 제1 방전 전극과 교차하는 방향으로 연장된 사다리 형상을 가지는 제2 방전 전극
    상기 방전셀 내의 벽면을 일부분 이상 덮도록 배치된 형광체층 및
    상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 상측 기판의 하면에 배치되고 상기 제2 방전 전극이 내부에 배치된 상측 격벽과,
    상기 유전체층 상에 형성되고 형광체층이 형성되는 영역을 구획하는 하측 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 방전 전극은 방전셀들이 배열된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 걸쳐 복수 개가 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 하측 격벽과 상측 격벽은 실질적으로 서로 동일한 폐쇄형 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광체층은 상기 하측 격벽의 측면과 상기 유전체층의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 방전 전극은,
    상기 하측 기판이 위치하는 평면에 수직한 방향의 시선으로 상기 방전셀을 바라볼 때, 상기 방전셀의 중앙 하측에 배치된 것을 특징으로하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽의 측면 중 일부분만이 형광체층에 의해 덮이고, 나머지 부분은 MgO막에 의해 덮인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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