KR20050102393A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기장을 이용하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 상에 나란하게 형성되는 스캔전극 및 서스테인전극과, 상기 상부기판과 마주보는 하부기판 상에 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 교차하도록 형성되는 어드레스전극을 구비하며, 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 상기 어드레스 전극 중 적어도 어느 하나는 자성물질로 형성된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 자기장을 이용하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전 시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 P P는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 PDP의 방전셀 구조를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성된 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성된 어드레스전극(X)을 구비한다.

스캔전극(Y)은 제1 투명전극(12Y)과, 제1 투명전극(12Y)의 배면에 형성된 제1 버스전극(13Y)을 구비한다. 서스테인전극(Z)은 제2 투명전극(12Z)과, 제2 투명전극(12Z)의 배면에 형성된 제2 버스전극(13Z)을 구비한다.

제1 및 제2 투명전극(12Y,12Z)은 방전셀로부터 공급되는 빛을 투과하기 위하여 투명물질로 형성된다. 제1 및 제2 투명전극(12Y,12Z)의 배면에는 금속물질로 형성된 제1 및 제2 버스전극(13Y,13Z)이 제1 및 제2 투명전극(12Y,12Z)과 나란하게 형성된다. 이와 같은 제1 및 제2 버스전극(13Y,13Z)은 높은 저항값을 가지는 제1 및 제2 투명전극(12Y,12Z)에 구동신호를 공급하기 위하여 이용된다.

제1 투명전극(12Y)과 제2 투명전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전층(22) 및 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 어드레스전극(X)은 제1 투명전극(12Y) 및 제2 투명전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 가스방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1내지SF8)로 나누어지게 된다. 8개의 서브 필드들(SF1내지SF8) 각각은 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에, 서스테인 기간 및 그 방전횟수는 각 서브필드에서 2ⁿ(단, n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.

도 2를 참조하여 PDP에서 화상을 표시하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 어드레스 기간에 어드레스전극(X) 및 스캔전극(Y)에 의해 어드레스 방전이 일어난다. 스캔전극(Y) 및 어드레스전극(X)은 매트릭스 형태로 배치되어 있기 때문에 어드레스 기간에 켜질 방전셀을 선택할 수 있다. 어드레스 기간에 어드레스 방전이 일어난 방전셀에는 벽전하가 형성된다. 서스테인 기간에 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)에 교번적으로 서스테인 펄스가 인가된다. 이 때, 어드레스 기간에 어드레스 방전이 일어난 방전셀에는 벽전하가 형성되었기 때문에 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z) 간에 인가되는 서스테인 펄스에 의해 서스테인 방전이 일어난다. 이와 같은 서스테인 방전에 의해 생성된 자외선은 형광체를 여기시키고, 여기된 형광체에서 가시광이 방출되어 화상을 표시하게 된다.

이와 같이 도 2에 도시된 PDP에서 전자와 방전셀에 주입되어 있는 불활성가스의 충돌에 의해서 발생되는 자외선의 양은 전자의 이동거리에 의해 결정된다. 즉, 전자가 많은 거리를 이동할수록 전자와 불활성가스의 충돌에 의해서 발생되는 자외선의 양은 많아지게 된다. 하지만, 도 2에 도시된 PDP에서 전자는 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)의 사이를 타원의 형태로 이동하게 된다. 따라서, 전자의 이동거리는 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)의 간격에 의해 결정되기 때문에 도 2에 도시된 PDP에서는 충분한 휘도를 얻을 수 없으며, 높은 휘도를 얻기 위해서는 높은 전력소비가 필수적이어서 효율이 낮다. 특히 PDP가 고해상도를 갈수록 PDP의 효율문제는 더욱 심각해진다.

따라서, 본 발명의 목적은 자기장을 이용하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 상에 나란하게 형성되는 스캔전극 및 서스테인전극과, 상기 상부기판과 마주보는 하부기판 상에 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 교차하도록 형성되는 어드레스전극을 구비하며, 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 상기 어드레스 전극 중 적어도 어느 하나는 자성물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스캔전극 및 서스테인전극은 자성물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스캔전극 및 서스테인전극은 상기 자성물질과, 상기 자성물질의 상부 및 하부 중 어느 하나에 형성되는 투명전극물질을 포함한다.

상기 자성 물질은 제1 극성으로 자화된 제1 자성물질과, 제2 극성으로 자화된 제2 자성물질를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 PDP를 나타내는 단면도이다.

도 3를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 방전셀은 상부기판(30) 상에 형성된 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(38) 상에 형성된 어드레스전극(X)을 구비한다.

스캔전극(Y)은 제1 투명전극(32Y)과, 제1 투명전극(32Y)에 도포된 제1 투명 자성물질(31Y)과, 제1 투명전극(32Y)의 배면에 형성된 제1 버스전극(33Y)을 구비한다. 서스테인전극(Z)은 제2 투명전극(32Z)과, 제2 투명전극(32Z)에 도포된 제2 투명 자성물질(31Z)과, 제2 투명전극(32Z)의 배면에 형성된 제2 버스전극(33Z)을 구비한다.

투명 자성물질(31Y,31Z)이 도포된 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)은 방전셀로부터 공급되는 빛을 투과하기 위하여 투명물질로 형성된다. 이 때, 투명 자성 물질(31Y,31Z)이 도포된 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)은 N극 또는 S극 중 어느 하나의 극성을 갖게 된다. 즉, 제1 투명전극(32Y) 상에 도포된 제1 투명 자성물질(31Y)이 N극이라면, 제2 투명전극(32Z) 상에 도포된 제2 투명 자성물질(31Z)은 S극이 된다. 이러한 제1 및 제2 투명 자성 물질(31Y,31Z)은 서로 반대의 위치에 형성될 수 있다.

투명 자성물질(31Y,31Z)이 도포된 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)의 배면에는 금속물질로 형성된 제1 및 제2 버스전극(33Y,33Z)이 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)과 나란하게 형성된다. 이와 같은 제1 및 제2 버스전극(33Y,33Z)은 높은 저항값을 가지는 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)에 구동신호를 공급하기 위하여 이용된다.

제1 투명전극(32Y)과 제2 투명전극(32Z)이 나란하게 형성된 상부기판(30)에는 상부 유전층(34)과 보호막(36)이 적층된다. 상부 유전층(34)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(36)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(34)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(36)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(38) 상에는 하부 유전층(42) 및 격벽(44)이 형성되며, 하부 유전층(42)과 격벽(44) 표면에는 형광체(46)가 도포된다. 어드레스전극(X)은 제1 투명전극(32Y) 및 제2 투명전극(32Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(44)은 어드레스전극(X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

형광체(46)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(30,38)과 격벽(44) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 가스방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 및 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 PDP는 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z) 상에 투명 자성물질(31Y,31Z)이 도포됨으로써 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)은 N극 또는 S극 중 어느 하나의 극성을 갖게 된다. 이러한 투명 자성물질(31Y,31Z)이 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z) 상에 도포됨으로써 방전셀 내에 충분한 자기장을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 방전셀 내에 충분한 자기장이 공급된 상태에서 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z) 사이에 이동되는 전자는 자기장에 수직한 방향으로 회전하면서 나선운동을 하기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 방전셀 내에 자기장이 형성되지 않았을 때의 이동거리(D)보다 긴 이동거리(l)을 갖게 된다. 다시말해서, 방전셀 내에 자기장이 형성되지 않았을 때에 전자는 도 5a에 도시된 바와 같은 움직임을 갖는다. 이에 비해, 방전셀 내에 자기장이 형성되었을 때에 전자는 도 5b에 도시된 바와 같이 자기장에 수직한 방향으로 회전하면서 나선운동을 하게 된다. 도 5a 및 도 5b를 비교해보면 방전셀 내에 자기장이 형성되었을 때에 전자의 이동거리가 더 긴 것을 알 수 있다. 여기서, 도 5a는 자기장 비인가시 시미온(SIMION) 툴을 이용한 시뮬레이션 결과이고, 도 5b는 60가우스(Gauss) 자기장 인가시 시미온(SIMION) 툴을 이용한 시뮬레이션 결과이다. 이 때, 시미온(SIMION) 툴은 이온 및 전자가 전자기장하에서 어떻게 움직이는가를 보여주는 일반적인 툴이다.

스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z) 사이에서 전자의 이동거리가 길어짐에 따라 전자와 불활성가스의 충돌에 의해 발생되는 자외선의 양이 증가하게 된다. 형광체(44)를 여기시키는 자외선의 양이 증가하게 되면 형광체(44)로부터 많은 가시광이 발생되어 PDP의 휘도가 향상된다. 특히, 본 발명에서는 방전셀 내에 충분한 자기장을 형성할 수 있으므로 전자가 더욱 많은 회전을 하게 되어 자외선의 양을 충분히 증가시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)에 포함된 제1 및 제2 투명전극(32Y,32Z)을 자성물질로 형성시킴으로써 위에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 제1 및 제2 투명전극을 자성물질로 형성하거나 제1 및 제2 투명전극 상에 자성물질을 도포시킴으로써 방전셀 내에 자기장이 형성되어 서스테인전극쌍으로부터 방출되는 전자가 롱-패스를 갖게 된다. 따라서, 전자와 불활성가스와의 충돌에 의해 발생되는 자외선의 양이 증가하게 되고, 증가된 자외선이 형광체를 여기시켜 많은 가시광선을 발생시킬 수 있다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 3전극 PDP의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 PDP의 방전셀 구조를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 서스테인기간에 전자의 이동경로를 나타내는 도면.

도 5a는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 자기장을 인가하지 않을 경우 전자의 이동경로를 나타내는 도면.

도 5b는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 자기장을 인가할 경우 전자의 이동경로를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

Y : 스캔전극 Z : 서스테인전극

X : 어드레스전극 10,30 : 상부기판

12Y,32Y : 주사/서스테인전극 12Z,32Z : 공통서스테인전극

14,22,34,42 : 유전체층 16,36 : 보호막

18,38 : 하부기판 24,44 : 격벽

26,46 : 형광체 31Y,31Z : 자기물질

Claims (4)

1. 상부기판 상에 나란하게 형성되는 스캔전극 및 서스테인전극과,

   상기 상부기판과 마주보는 하부기판 상에 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 교차하도록 형성되는 어드레스전극을 구비하며,

   상기 스캔전극 및 서스테인전극과 상기 어드레스 전극 중 적어도 어느 하나는 자성물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스캔전극 및 서스테인전극은 자성물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스캔전극 및 서스테인전극은,

   상기 자성물질과,

   상기 자성물질의 상부 및 하부 중 어느 하나에 형성되는 투명전극물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 자성 물질은 제1 극성으로 자화된 제1 자성물질과, 제2 극성으로 자화된 제2 자성물질를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.