KR100554416B1 - 플라즈마 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 플라즈마 표시장치는 격벽에 의해 소정 간격을 유지하며 결합되는 전면기판 및 배면기판과, 상기 두 개의 기판중 일측 기판에 형성되고 상호 방전을 위해 복수가 쌍을 이루는 제1전극군과, 상기 제1전극군과 교차되는 방향으로 타측 기판에 위치하여 교차되는 부위에서 다수의 방전셀을 형성하는 제2전극군이 포함되며 구성되는 플라즈마 표시 장치에 있어서, 전면기판에는 방전셀이 형성되는 부위에 사각형의 방전홈이 형성되고 그 방전홈 내부의 상단 및 하단부에 제1전극군이 형성된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 방전공간을 확장하고 유지전극간의 대향방전을 이루어 PDP의 고효율 및 고휘도를 구현할 수 있다. 또한, 인접 셀간의 하전입자 이동을 제한하여 전극간의 오방전을 차단하고 화면 콘트라스트를 개선하는 효과가 있다.

Description

플라즈마 표시장치{Plasma Display Panel}

본 발명은 유리기판 사이의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종인 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 화소를 형성하는 방전공간의 구조를 개선하여 방전효율을 향상시키고 인접한 셀간의 전극 오방전을 방지하기 위한 방전구조에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 "PDP"라 칭함)은 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 텔레비젼, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 있는데 현재 주로 사용하는 가스는 헬륨(He)에 지논(Xe)을 포함한 가스(페닝가스)를 사용한다.

패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부가 각 화소(셀)에서 대응하고 있는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이와같이 구성되는 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로써 역할을 한다.

이와 같은 PDP는 각 셀에 할당된 전극의 수에 따라 2전극형, 3전극형, 4전극형 등으로 분류되는데, 그 중 2전극형은 2개의 전극으로 어드레싱(addressing) 및 유지(sustain)을 위한 전압이 함께 인가되는 것이고 3전극형은 일반적으로 면방전형이라고 불리우는 것으로 방전셀의 측면에 위치하는 전극에 인가하는 전압에 의하여 스위칭 되거나 또는 유지되도록 한 것으로서, 도 1 내지 도 3에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 3전극 면방전형 PDP의 한 예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상,하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 전면기판(1)과, 전면기판(1)과 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된 배면기판(2)으로 이루어지는데, 전면기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간의 방전을 위해 2개가 한쌍을 이루는 복수개의 유지전극(6,7)과, 유지전극(6,7)의 방전전류를 제한하는 유전층(8)과, 유전층(8)위에 형성되어 유지전극(6,7)을 보호하는 보호층(9)으로 구성되며, 배면기판(2)에는 복수개의 방전공간을 형성시키는 격벽(3)과, 격벽(3)과 평행한 방향으로 형성되는 복수개의 어드레스 전극(4)과, 각 방전공간의 내부면 중 양측 격벽면과 배면기판면에 형성되어 방전시 가시광선을 방출하는 형광체(5)로 이루어진다.

그리고 상기에서 쌍을 이루는 유지전극은 약 300㎛의 전극폭을 갖는 투명전극(6)(ITO전극)과, 투명전극(6)상의 일측에 형성되며 약 50∼100㎛의 전극폭을 갖는 금속전극(7)(BUS전극)으로 구성되어 각 쌍을 이루는 유지전극 간에 일정 간격(a)을 유지하게 된다. 투명전극(6)은 양단에 방전전압이 공급되면 해당 방전공간 내부에서 상호 면방전을 일으키고, 금속전극(7)은 금속재질로서 투명전극(6)의 일측에 크롬(Cr)-구리(Cu)-크롬(Cr)의 3층구조로 형성되어 투명전극의 저항에 의한 전압강하를 방지하는 역할을 한다.

도 2는 도 1의 상,하부 기판이 결합된 후의 방전구조를 평면도로 도시한 것이고, 도 3은 유지전극(6,7)의 방전구조를 단면도로 나타낸 것으로 이해를 돕기 위해 하부구조를 90도 회전하여 도시하였다.

상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 PDP중 임의의 셀의 화상표시과정은 다음과 같다.

먼저, 일정 간격을 이루는 해당 유지전극(6,7)쌍 간에 방전개시전압이 공급되면 두 전극 간에 면방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성된다.

그후, 쌍을 이루는 해당 유지전극중 하나의 전극 과 해당 어드레스 전극(4)에 어드레스 방전전압이 공급되면 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나 셀이 발광된다. 그후, 해당 유지전극(6,7)에 유지 방전 전압이 공급되면 어드레스전극(4)과 유지전극간의 어드레스 방전 시 발생된 하전입자들로 인해 유지전극 쌍간에 유지방전이 일어나 셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다.

즉, 전극간의 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스중의 미량전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다. 상기 발생된 자외선이 형광체(5)를 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(1)을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게되는 것이다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 방전구조에서 보면 도 3에서와 같이 방전공간의 크기가 격벽(3)의 높이에 의해 일정한 면적 내에서 제한을 받게 되고, 유지 전극(6,7)이 평면구조를 이루고 있어 전극간의 방전 시 플라즈마의 발생량이 적게되어 휘도향상이 어렵게 된다. 이러한 휘도 특성을 향상시키기 위한 방안으로는 구동 전압을 상승시켜 진공 자외선의 방출량을 증대시키는 방안이 검토될 수 있겠으나, 이 경우에는 주변 회로를 구현함에 있어서 코스트가 상승됨과 아울러 PDP의 급격한 수명 저하를 야기하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 방전구조에서는 스트라이프 타입으로 형성된 격벽을 따라 하전 입자들의 이동이 자유롭게 되어 인접한 다른 셀의 유지전극간에 오방전이 발생하게 되는데, 이는 콘트라스트를 저하시키는 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 기판간의 간격을 일정하게 유지하는 가운데 각 화소에서의 충분한 방전공간을 확보하면서 쌍을 이루는 유지전극이 상호 대향방전을 이룰 수 있도록 함으로서, 방전효율을 향상시켜 PDP의 휘도를 개선할 수 있는 플라즈마 표시장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적으로는, 방전 개시전압에 의해 생성되는 벽전하가 인근 셀로 이동되지 않도록 함으로 인접한 셀의 전극간에 오방전이 발생되지 않도록 하는 플라즈마 표시장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는 격벽에 의해 소정 간격을 유지하며 결합되는 전면기판 및 배면기판과, 상기 두 개의 기판 중 일측 기판에 형성되고 상호 방전을 위해 복수가 쌍을 이루는 제1전극군과, 상기 제1전극군과 교차되는 방향으로 타측 기판에 위치하여 교차되는 부위에서 다수의 방전셀을 형성하는 제2전극군이 포함되며 구성되는 플라즈마 표시장치에 있어서, 상기 전면기판에는 방전셀이 형성되는 부위에 사각형의 방전홈이 형성되고 그 방전홈 내부의 상단 및 하단부에 제1전극군이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징에 의하면, 상기 제1전극군은 방전홈의 양측벽을 따라 상호 대향되도록 형성된다.

이와 같은 특징에 의하면, 상기 제1전극군은 방전홈의 상단부에 금속전극이 형성된다.

이와 같은 특징에 의하면, 상기 제1전극군은 방전홈의 상단부로부터 하단부까지 투명전극이 형성된다.

이와 같이 하면, 각 셀마다 형성된 방전홈이 방전공간을 증가시키고, 방전기간중 하전입자들을 방전셀 내에 가두어 두는 효과를 나타내게 되며, 상기 제1전극쌍 간의 대향방전에 의해 방전경로가 증가됨을 알 수 있다.

그 결과, 인접한 셀간의 하전입자 이동이 감소되어 오방전 발생을 방지하고, 방전 휘도 및 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 기판사이에 위치하는 격벽의 높이를 저감시키더라도 저감된 방전공간의 높이를 방전홈이 보상하여 줌으로서, 기판간의 간격을 최소화 시킬 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 PDP의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 4는 전면기판상에 형성된 방전홈 형상을 평면도로 나타낸 것이고, 도 5는 상기 도 4의 A-A'부 및 B-B'부 단면도이며, 도 6은 완성된 PDP의 셀 단면도로서 종래 기술의 도 3과 마찬가지로 하부구조를 90도 회전하여 도시한 것이다.

본 실시예에 따른 방전구조는 전면기판(1)상의 각각의 방전셀 위치에 200∼300㎛깊이로 방전홈(10)을 형성하는 것으로, 유지전극(6,7)은 사각형상의 방전홈(10) 측벽을 따라 바닥면까지 연장되어 쌍을 이루는 상호간에 대향방전 구조를 이루도록 하였다.

그리고 유전층(8)과 보호층(9)은 방전홈(10)의 형상을 따라 형성되게 된다.

이와 같은 본 발명의 구조에 있어서, 어드레스전극(4)과 쌍을 이루는 유지전극(6,7)중 일측 전극에 어드레스 방전전압이 인가되면 전술한 종래의 방전원리에서 언급된 바와 같이 셀 내부에 라이팅 방전이 일어나게 되는데, 이때 방전홈(10)의 측벽에 위치하는 유지전극중 금속전극(7)이 상단부에 위치하므로 종래 구조에 비해 상대적으로 어드레스전극(4)에 인접하게 되어 전극간의 라이팅 효과가 상승하게 된다.

그리고 쌍을 이루는 유지전극간에 셀의 발광을 지속시켜 주기 위한 유지방전전압이 인가되면 투명전극(6) 사이에 시작된 유지방전이 점차 확산되어 서로 마주보는 형태의 대향방전을 형성하게 되고, 이와 같이 방전경로가 증가됨으로 방전공간에서 발생되는 진공자외선의 양이 증가된다.

이와 같은 구조를 이루는 방전홈(10) 형상은 하전입자들을 방전공간의 중앙에 모아주는 역할을 하게 되고, 결국 방전효율을 증대시키는 결과로 이어져 전체적인 PDP의 휘도를 향상시키게 되는 것이다.

또한, 방전홈(10)으로 인해 인접셀간의 오방전을 방지할 수 있게 되는데, 그 이유는 방전홈(10)의 형상이 주 방전 기간중의 하전 입자들을 효과적으로 셀내의 방전공간에 가둘수 있기 때문이다. 즉, 벽전하를 방전홈(10) 내의 유전층(8) 표면에만 형성시키므로 인가전압이 인가되더라도 인접하는 다른 셀의 전극 사이에는 벽전하에 의한 벽전압이 형성되지 않기 때문이다.

한편 비교 예로서, 즉 종래의 기판 결합구조는 격벽(3)의 높이가 방전공간의 높이를 결정하였고 전극간의 방전이 평면 구조에서 발생하였던 것과는 달리, 본 발명은 격벽(3)의 높이에 따른 방전공간 외에 방전홈(10)에 의한 방전공간이 증가되고 이와 더불어 전극간의 대향방전을 이룰 수 있게 되어 방전휘도를 향상시킬 수 있게됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 플라즈마 표시장치는 방전공간을 확장하고 유지전극간의 대향방전을 이루어 PDP의 고효율 및 고휘도를 구현하게 됨을 알 수 있다.

또한, 인접 셀간의 하전입자 이동을 제한하여 전극간의 오방전을 차단하고 화면 콘트라스트를 개선하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 상,하기판 분리 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 전극간의 방전 구조도.

도 3은 종래 기술에 따른 방전 공간에서의 방전 발생도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방전홈이 형성된 기판 평면도.

도 5는 도 4의 방전홈 단면도로서,

(가)는 A-A'부 단면

(나)는 B-B'부 단면

도 6은 본 발명에 따른 방전 공간에서의 방전 발생도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전면기판 2 : 배면기판

3 : 격벽 4 : 어드레스 전극

5 : 형광체 6 : 투명전극

7 : 금속전극 8 : 유전층

9 : 보호층 10 : 방전홈

Claims (4)

1. 격벽에 의해 소정 간격을 유지하며 결합되는 전면기판 및 배면기판과, 상기 두 개의 기판중 일측 기판에 형성되고 상호 방전을 위해 복수가 쌍을 이루는 제1전극군과, 상기 제1전극군과 교차되는 방향으로 타측 기판에 위치하여 교차되는 부위에서 다수의 방전셀을 형성하는 제2전극군이 포함되며 구성되는 플라즈마 표시장치에 있어서,

   상기 전면기판에는 방전셀이 형성되는 부위에 사각형의 방전홈이 형성되고 그 방전홈 내부의 상단 및 하단부에 제1전극군이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1전극군은 방전홈의 양측벽을 따라 상호 대향되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1전극군은 방전홈의 상단부에 금속전극이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1전극군은 방전홈의 상단부로부터 하단부까지 투명전극이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.