KR20050114069A

KR20050114069A - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20050114069A
Application number: KR1020040039271A
Authority: KR
Inventors: 안정철; 강태경
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-05

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명은 전면 기판;과, 이의 내표면에 형성된 X 및 Y 전극과, 이와 전기적으로 연결된 버스 전극을 구비한 유지 전극;과, 상기 유지 전극을 매립하고, X 및 Y 전극 사이에 적어도 하나 이상의 전계 집중부가 형성된 전면 유전체층;과, 전면 기판과 평행하게 배치된 배면 기판;과, 이의 내표면에 형성된 어드레스 전극;과, 이를 매립하는 배면 유전체층;과, 복수의 기판 사이에 설치되어서 방전 공간을 한정하는 격벽;과, 방전 공간내에 배치된 블랙 스트라이프층;과, 격벽 내측으로 도포된 적,녹,청색의 형광체층;를 포함하는 것으로서, 패널의 방전 공간에 전계가 집중되는 영역을 형성함으로써, 방전 개시 전압을 낮출수가 있고, 방전 공간내에 블랙 스트라이프층을 형성함으로써, 패널의 콘트라스트를 향상시킬 수가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 방전 전극 사이의 갭에 전계 집중부를 형성하고, 방전 공간내에 블랙 스트라이프를 삽입하여 방전 효율을 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 복수개의 방전 전극이 형성된 두 기판상에 방전 가스를 주입하여 봉입한 다음에 방전 전압을 인가하고, 이 방전 전압으로 인하여 두 전극 사이에 기체가 발광하게 되면 적절한 펄스 전압을 인가하여 두 전극이 교차하는 지점에 어드레싱하여 소망하는 숫자, 문자 또는 그래픽을 구현하는 평판 표시 장치(flat display device)를 말한다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀에 인가하는 구동 전압의 형식, 예컨대 방전 형식에 따라 직류형과 교류형으로 분류하고, 전극들의 구성 형태에 따라서 대향 방전형 및 면 방전형으로 구분할 수 있다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 반면에, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신에, 유전체층 표면에 방전에 의하여 생성된 이온과 전자가 부착하여 벽 전압(wall voltage)을 형성하고, 유지 전압(sustaining voltage)에 의하여 방전 유지가 가능하다.

한편, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 주사 전극이 대향하여 마련되고, 두 전극간에 어드레싱 방전 및 유지 방전이 일어나는 방식이다. 반면에, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 각 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 그에 해당되는 유지 전극이 마련되어 어드레싱 방전과 유지 방전이 발생하게 되는 방식이다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전면 기판(110)과, 상기 전면 기판(110)과 대향되게 배치된 배면 기판(120)과, 상기 전면 기판(110)의 아랫면에 형성된 한 쌍의 X 및 Y 전극(131)(132)과, 이와 전기적으로 연결된 버스 전극(133)을 구비하는 유지 전극(130)과, 상기 유지 전극(130)을 매립하는 전면 유전체층(140)과, 상기 전면 유전체층(140) 표면에 코팅된 보호막층(150)과, 상기 배면 기판(120)의 윗면에 형성된 어드레스 전극(160)과, 상기 어드레스 전극(160)을 매립하는 배면 유전체층(170)과, 상기 배면 유전체층(170) 상에 설치된 격벽(180)과, 상기 격벽(180)의 내측면과 배면 유전체층(170)의 표면에 코팅되는 적,녹,청색의 형광체층(190)이 순차적으로 형성되어 있다.

한편, 전면 및 배면 기판(110)(120)의 결합된 내측 공간에는 방전 가스를 봉입하여 방전 영역(S)을 형성하고 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 동작을 간략하게 설명하자면 다음과 같다.

Y 전극(132)과 어드레스 전극(160)간에 어드레스 전압을 인가하여서 발광을 위한 방전 셀을 선택하고, X 및 Y 전극(131)(132)간에 유지 방전 전압을 인가하여서 전면 유전체층(140)과, 보호막층(150) 표면의 방전 영역에 면 방전이 일어나서 자외선이 발생되고, 발생된 자외선에 의하여 형광체층(190)의 형광 물질이 여기됨에 따라서 정지 화상 또는 동영상이 구현된다.

이러한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서, 방전 효율 개선을 위해서는 방전 경로를 길게하여서 가스 원자들의 이온화 여기등을 활발하게 할 수 있는 확률을 높이는 것이다. 즉, 방전 갭(gap)이 짧은 곳에서는 우선 방전을 개시하여서 방전 전압을 낮추도록 하고, 방전 갭이 긴 곳에서는 방전시 전극 주위에 집중되어 있는 하전 입자들과 여기종들의 생성으로 효율을 향상시킬 필요가 있다. 이러한 방전 셀 구조의 변화중의 하나가 전면 패널의 구조를 변화시키는 것이다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 10 부피％ 이상의 고농도 Xe 가스를 적용하게 되면, 원자들의 이온화 및 여기 반응으로 하전 입자들과 여기종들의 생성이 증가하여 휘도 및 방전 효율이 증가하게 되지만, 고농도 Xe 가스를 적용하는 이유로 초가 방전 개시 전압(firing voltage)가 높아지는 단점이 있다.

게다가, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 구동시 소망하지 않은 영역에서의 타색 발광으로 인하여 색번짐 현상이 일어나서, 표시 품질과 콘트라스트를 저하시키고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방전 전극 사이의 갭에 전계 집중부를 형성하여서 방전 효율을 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 방전 공간내에 블랙 스트라이프층을 형성하여 콘트라스트를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

전면 기판;

상기 전면 기판의 내표면에 교대로 형성된 X 및 Y 전극과, 상기 X 및 Y 전극과 전기적으로 연결된 버스 전극을 구비하는 유지 전극;

상기 유지 전극을 매립하고, 상기 X 및 Y 전극 사이에 적어도 하나 이상의 전계 집중부가 형성된 전면 유전체층;

상기 전면 기판과 평행하게 배치된 배면 기판;

상기 배면 기판에 배치되며, 상기 유지 전극과 교차하는 방향으로 배치된 어드레스 전극;

상기 어드레스 전극을 매립한 배면 유전체층;

상기 전면 및 배면 기판 사이에 설치되어서 방전 공간을 한정하는 격벽;

상기 격벽으로 한정된 방전 공간내에 배치된 블랙 스트라이프층; 및

상기 격벽 내측으로 도포된 적,녹,청색의 형광체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 일면에 접촉하여 형성된 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 각 가장자리를 따라서 형성된 버스 전극과 동일한 평면상에 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 상부에 이와 소정 간격 이격되게 배치된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 X 및 Y 전극과 버스 전극은 제 1 전면 유전체층에 의하여 매립되고, 상기 제 1 전면 유전체층의 표면에는 블랙 스트라이프층이 형성되어서, 제 2 전면 유전체층에 의하여 매립된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X 또는 Y 전극의 폭은 상기 버스 전극의 폭의 2배보다 좁은 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 전계 집중부는 전면 유전체층의 다른 부분보다 전면 유전체층의 두께를 얇게 하여 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전계 집중부의 간격은 X 및 Y 전극 사이의 갭보다 좁게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전계 집중부는 소정 깊이로 된 그루브인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전 가스는 10 부피％ 이상의 Xe 가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(200)에는 전면 기판(210)과, 상기 전면 기판(210)과 평행하게 배치된 배면 기판(220)을 포함하고 있다. 상기 전면 및 배면 기판(210)(220)의 대향되는 내표면의 가장자리를 따라서 프릿트 글래스(frit glass)가 도포되어서 상호 봉합하게 된다.

상기 전면 기판(210)은 소다 라임 글래스(soda lime glass)와 같은 투명한 기판으로 이루어져 있다. 상기 전면 기판(210)의 아랫면에는 유지 전극(230)이 형성되어 있다. 상기 유지 전극(230)은 X 및 Y 전극(231)(232)과, 상기 X 및 Y 전극(231)(232)과 전기적으로 연결된 버스 전극(233)을 포함하고 있다.

상기 X 및 Y 전극(231)(231)은 전면 기판(210)의 X 방향과 나란한 방향으로 배치되어 있으며, 소정 간격 이격되게 교대로 배치되어 있다. 또한, 상기 X 및 Y 전극(231)(232)은 각각의 방전 공간내에 한 조씩 위치하고 있으며, 각각의 스트립의 내측벽으로부터 대향되는 방향으로 소정 크기로 돌출된 요철 형상으로 이루어지고 있다. 이러한 X 및 Y 전극(231)(232)은 투명한 도전막, 예컨대 ITO막으로 이루어져 있다.

상기 X 및 Y 전극(231)(232)의 가장자리로는 상기 X 및 Y 전극(231)(232)의 라인 저항을 줄이기 위하여 스트립형의 버스 전극(233)이 형성되어 있다. 상기 버스 전극(233)은 도전성이 우수한 금속재, 이를테면 은 페이스트(Ag paste)로 이루어져 있다.

상기 X 및 Y 전극(231)(232)과, 버스 전극(233)의 형상이나, 방전 공간내에 배치된 형태는 상술한 예 뿐만 아니라, 각 방전 공간에 서로 대응되게 배치된 구조라면 어느 하나의 형상이나 배치된 형태에 한정되는 것은 아니다.

상기 유지 전극(230)은 전면 유전체층(240)에 의하여 매립되어 있다. 상기 전면 유전체층(240)은 투명한 유전체, 이를테면, PbO-B₂O₃-SiO₂와 같은 고유전성의 소재를 이용하여 상기 유지 전극(230)을 매립하도록 전면 도포되어 있다. 대안으로는, 상기 유지 전극(230)이 패턴화된 부분등을 포함한 특정 부분에만 선택적으로 도포될 수도 있을 것이다.

상기 전면 유전체층(240)의 표면에는 2차 전자 방출량을 증대시키기 위하여 마그네슘 옥사이드(MgO)로 된 보호막층(250)이 형성되어 있다. 상기 보호막층(250)은 전면 유전체층(240)의 표면에 전면 도포되어 있다.

상기 배면 기판(220)도 상기 전면 기판(210)과 실질적으로 동일한 소재로 이루어져 있다. 상기 배면 기판(220)의 내표면에는 어드레스 전극(260)이 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(260)은 복수의 스트립으로 이루어지고, 상기 유지 전극(230)과 직교하는 방향인 배면 기판(220)의 Y 방향과 나란하게 배치되어 있다. 상기 어드레스 전극(260)은 각 단위 방전 셀을 가로질러 연장되어 있으며, 도전성이 우수한 금속재, 예컨대 은 페이스트(Ag paste)로 이루어져 있다.

상기 어드레스 전극(260)은 배면 유전체층(270)에 의하여 매립되어 있다. 상기 배면 유전체층(270)은 상기 전면 유전체층(240)과 실질적으로 동일한 고유전성 소재로 이루어져 있다.

상기 전면 및 배면 기판(210)(220) 사이에는 격벽(280)이 형성되어 있다. 상기 격벽(280)은 방전 공간을 한정하고, 크로스 토크를 방지하기 위하여 격자형으로 배치되어 있다.

즉, 상기 격벽(280)은 상기 어드레스 전극(260)과 교차하는 방향(X 방향)으로 배치된 제 1 격벽(281)과, 상기 어드레스 전극(260)과 나란한 방향(Y 방향)으로배치된 제 2 격벽(282)을 포함하고 있다. 인접한 제 2 격벽(282)에는 서로 대향되는 방향으로 제 1 격벽(281)이 일체로 연장되어서 격자형의 방전 공간을 한정하고 있다.

상기 격벽(280)은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 방전 공간을 픽셀의 배열 패턴으로 구획할 수 있는 구조라면 어느 하나의 구조에 한정되지 않으며, 이에 따른 방전 공간도 사각 구조라 아니라, 원형이나, 다각형등 다양한 실시예로 존재할 수가 있을 것이다.

한편, 상기 격벽(280)의 내측면과 배면 유전체층(270)의 내표면에는 적,녹,청색의 형광체층(290)이 각 방전 공간별로 코팅되어 있다. 상기 적,녹,청색의 형광체층(290)은 각각의 형광 물질로 이루어지는데, 적색의 형광체층은 (Y,Gd)BO₃;Eu⁺³ 으로 이루어지고, 녹색의 형광체층은 Zn₂SiO₄:Mn²⁺으로 이루어지고, 청색의 형광체층은 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서,상기 X 및 Y 전극(231)(232)이 배치된 방전 공간내에는 콘트라스트를 향상시키기 위하여 블랙 스트라이프층(310)이 형성되고, 상기 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭(gap)에는 방전 효율을 향상시키기 위하여 전계 집중부(320)가 형성되어 있다.

보다 상세하게 설명하며 도 3에 도시된 바와 같다.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 상기 격벽(280)으로 한정된 방전 공간내에는 전면 기판(21)의 내표면으로부터 X 및 Y 전극(231)(232)이 상호 대향되게 배치되어 있다. 상기 X 및 Y 전극(231)(232)의 일면 가장자리로는 투명한 도전막, 이를테면 ITO막으로 된 X 및 Y 전극(231)(232)의 라인 저항을 줄이기 위하여 도전성이 우수한 금속재로 된 버스 전극(233)이 전기적으로 연결되어 있다.

이때, 상기 방전 공간내에는 블랙 스트라이프층(310)이 형성되어 있다. 상기 블랙 스트라이프층(310)은 X 및 Y 전극(231)(232)의 일면으로부터 상기 버스 전극(233)과 동일한 평면상에 형성되어 있다. 또한, 상기 블랙 스트라이프층(310)은 상기 버스 전극(233)의 일측벽으로부터 소정 폭을 가지고 형성되어 있다.

이러한 블랙 스트라이프층(310)은 실질적으로 상기 버스 전극(233)과 동일한 스트립 형상이며, 이와 대응되는 형상으로 X 및 Y 전극(231)(232)의 일면에 접촉하여 형성되어 있다. 그리고, 상기 블랙 스트라이프층(310)은 버스 전극(233)과 함께 전면 유전체층(240)에 매립되어 있다.

한편, 상기 블랙 스트라이프층(310)은 프릿트 글래스와, 흑색 안료와, 감광성 비이클을 혼합하여 패턴화시키고 있다.

그리고, 상기 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 방전 공간에는 방전 개시 전압(discharge firing voltage)을 낮추기 위하여 전계 집중부(320)가 형성되어 있다.

상기 전계 집중부(320)는 상기 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 전면 유전체층(240)의 두께를 다른 영역보다 얇도록 형성된 그루브(groove)이다.

즉, 상기 전면 유전체층(240)은 상기 X 및 Y 전극(231)(232)을 매립하는 수직 방향의 전체 두께(t₂)에 비하여 상기 X 및 Y 전극(232)(232) 사이의 갭(gap)부분에서의 두께(t₁)가 상대적으로 얇게 형성되어 있다. 또한, 전계 집중부(320)의 간격(g₁)은 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭(g₂) 보다 좁게 형성되어 있다.

이때 전계 집중부는 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 도 4에 도시된 것처럼, 전계 집중부(420)는 상기 X 및 Y 전극(231)(232)이 배치된 길이 방향을 따라서 연속적으로 형성된 그루브일 수도 있으며, 도 5에 도시된 것처럼, 전계 집중부(520)는 X 및 Y 전극(231)(232)이 배치된 방전 공간내에만 선택적으로 형성된 불연속적인 그루브일 수도 있다.

다시 도 3으로 돌아와서, 이렇게 전계 집중부(320)로 인하여 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭 두께(t₁)가 다른 영역의 두께(t₂)보다 얇게 형성되는 것은 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 방전 공간에 보다 강한 전기장 효과로 가스 원자들의 이온화 여기등을 활발하게 할 수 있는 확률을 높이고자 하는 것이다.

이때, 전계 집중부(320)의 형성과 연관하여, X 또는 Y 전극(231)(232)의 폭(w₂)은 상기 버스 전극(233)의 폭(w₁)의 두배보다 작은 치수를 가져야 한다. 즉, (w₂) ＜ 2×(w₁)의 조건을 만족해야 한다. 상기 범위를 넘게 되면, X 및 Y 전극(231)(232)간의 간격이 좁아지게 되어서 전계 집중부(32)의 형성으로 인하여 절연 파괴의 우려가 있다.

상기 전면 유전체층(240)의 표면에는 전면 패널(210)의 내부에서 생성된 이온이 표면과의 상호 작용에 의하여 2차 전자를 방출할 수 있도록 보호막층(250)이 형성되어 있다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 격자형 격벽(280)에 의하여 구획된 방전 공간(S)의 내부에 방전 가스가 주입되는데, 이 방전 가스는 네온(Ne)과 10 부피％ 정도의 고농도 크세논(Xe)을 포함하게 된다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(600)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(600)은 전면 기판(610)과, 이와 평행하게 배치된 배면 기판(620)을 포함하고 있다.

상기 전면 기판(610)의 내표면에는 방전 공간내에 한 조의 X 및 Y 전극(631)(632)이 배치되어 있다. 상기 X 및 Y 전극(631)(632)의 가장자리에는 이와 전기적으로 연결된 버스 전극(633)이 형성되어 있다.

상기 X 및 Y 전극(631)(632)과 버스 전극(633)은 제 1 전면 유전체층(641)에 의하여 매립되어 있다. 상기 제 1 전면 유전체층(641)의 표면에는 상기 X 및 Y 전극(631)(632)과 소정 간격 이격되게 블랙 스트라이프층(710)이 형성되어 있다.

상기 블랙 스트라이프층(710)은 방전 공간내에 배치되어 있으며, 상기 X 및 Y 전극(631)(632)과 대응되는 제 1 전면 유전체층(641)의 표면에 형성되어 있다. 이러한 블랙 스트라이프층(710)은 실질적으로 버스 전극(633)과 실질적으로 동일한 형상이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 블랙 스트라이프층(710)은 제 2 전면 유전체층(642)에 의하여 매립되어 있다.

이처럼, 전면 유전체층(640)은 상기 X 및 Y 전극(631)(632)과, 이와 전기적으로 연결된 버스 전극(633)을 매립하는 제 1 전면 유전체층(641)과, 상기 제 1 전면 유전체층(641)의 표면에 형성된 블랙 스트라이프층(710)을 매립하는 제 2 전면 유전체층(642)을 포함하고 있다.

그리고, 상기 X 및 Y 전극(631)(632) 사이의 방전 공간내에는 방전 개시 전을 낮추기 위하여 전계 집중부(720)가 형성되어 있다. 상기 전계 집중부(720)는 상기 X 및 Y 전극(631)(632) 사이의 전면 유전체층(640)의 두께를 다른 영역보다 얇도록 형성된 그루브이다.

이러한 전계 집중부(720)는 X 및 Y 전극(631)(632)이 배치된 길이 방향을 따라서 연속적으로 형성된 그루브이거나, X 및 Y 전극(631)(632)이 배치된 방전 공간내에만 선택적으로 형성된 불연속적인 그루브일 수도 있다.

또한, 상기 전계 집중부(720)의 간격(g₃)은 X 및 Y 전극(631)(632) 사이의 갭(g₄)보다 적게 형성되어 있다. 그리고, X 또는 Y 전극(631)(632)의 폭은 버스 전극(633)의 폭의 두배보다 작은 치수를 가지고 있다.

이러한 전면 유전체층(640)의 표면에는 2차 전자 방출량을 증대시키기 위하여 마그네슘 옥사이드와 같은 보호막층(650)이 전면 도포되어 있다.

배면 기판(620)에는 상기 X 및 Y 전극(631)(632)과 교차하는 방향으로 어드레스 전극(660)이 형성되고, 상기 어드레스 전극(660)은 배면 유전체층(67)에 의하여 매립되어 있다.

상기 전면 및 배면 기판(610)(620) 사이에는 방전 공간을 한정하기 위하여 격벽(680)이 형성되고, 상기 격벽(68)의 내측으로는 각 방전 공간별로 적,녹,청색의 형광체층(690)이 도포되어 있다.

한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(600)은 격자형 격벽(680)에 의하여 구획된 방전 공간(S)의 내부에 방전 가스가 주입되는데, 이 방전 가스는 네온(Ne)과 10 부피％ 정도의 고농도 크세논(Xe)을 포함하게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 동작은 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부의 전원으로부터 어드레스 전극(260)과 Y 전극(232) 사이에 소정의 어드레스 전압이 인가되면, 발광될 방전 셀이 선택된다. 선택된 방전 셀의 Y 전극(232) 상에는 벽전하(wall charge)가 축적된다. 이때, 발생된 벽전하는 상기 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭에 형성된 전계 집중부(320)에 충전된다.

이어서, X 전극(231)에 “＋” 전압이 인가되고, Y 전극(232)에 이보다 상대적으로 높은 전압이 인가되면, X 및 Y 전극(231)(232) 사이에 인가된 전압 차이에 의하여 벽전하가 이동하게 된다. 이 유지 방전을 위한 방전 개시 전압은 상기 전계 집중부(320)와, 이에 충전된 전하에 의하여 낮출 수 있게 된다.

즉, 벽전하의 이동에 의하여 방전 공간내의 방전 가스 원자와 충돌하면서 방전을 일으켜 플라즈마를 생성시키고, 이러한 방전은 상대적으로 강한 전계가 형성된 X 전극(231)과 Y 전극(232)의 갭(g₂)으로부터 발생할 가능성이 높게 된다.

이어서, 시간이 경과함에 따라서 X 전극(231)과 Y 전극(232)의 전압 차이를 여전히 충분히 크게 유지시켜 주면, 두 전극(231)(232) 사이에 형성된 전계가 점차 강하게 집중됨으로써, 방전이 방전 공간 전체로 확산하게 된다.

이러한 방식으로 방전이 형성된 다음에 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 전압 차이가 방전 전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전 공간에 형성된다. 이때, X 및 Y 전극(231)(232)의 극성을 서로 바꾸어 주면, 처음의 방전 과정이 반복하게 된다. 이와 같은 과정을 반복하면서 방전이 안정적으로 발생하게 된다.

이때, 방전에 의하여 생성된 자외선은 각 방전 공간에 도포되어 있는 형광체층(290)의 형광 물질을 여기시키게 된다. 이러한 과정을 통하여 가시광을 얻게 된다. 생성된 가시광은 방전 공간으로 방사되어서 화상을 구현하게 된다.

이처럼, 방전은 X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭(g₂)에서 시작되므로, 갭(g₂) 주위에 플라즈마 밀도가 집중된다. 또한, 고밀도의 전자와 이온 밀도를 기반으로 하여 X 및 Y 전극(231)(232)의 갭(g₂)으로부터 전극(231)(232)의 바깥쪽까지 플라즈마가 확산되어 벽전하의 분포를 전 영역에 형성시킬 수가 있다.

상술한 것처럼, 전계 집중부(320)가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 X 및 Y 전극(231)(232)의 바깥쪽 부분을 효율적으로 이용하여서 고효율 방전 셀의 전극 구조를 가지는 것으로서, X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭(gap)으로부터 X 및 Y 전극(231)(232)의 바깥쪽까지 방전을 하여 하전 입자들과 여기종들의 생성을 유리하게 만들어 효율을 향상시킬 수 있는 구조이다. 또한, 방전 공간내에 블랙 스트라이프층(310)이 형성되어 있어서, 인접한 방전 셀로부터의 타색 발광을 방지할 수 있다.

본 출원인의 실험에 따른 전계 집중부의 간격(g₁)과, X 및 Y 전극(231)(232) 사이의 갭(g₂)과 블랙 스트라이프층(310)의 형성 유무에 따른 방전 특성을 살펴보면 표 1 에 도시된 바와 같다.

	실시예	비교예
방전초기전압	145V	225V
콘트라스트	4000:1	3000:1
방전효율	2.6 lm/W	1.1 lm/W

여기서, 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널로서, X 및 Y 전극 사이의 갭에 전계 집중부가 형성되고, 방전 공간내에 블랙 스트라이프층이 형성된 경우이다. 또한, 전계 집중부의 간격은 70 마이크로미터이고, X 및 Y 전극사이의 갭은 110 마이크로미터이다. 비교예는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널로서, X 및 Y 전극 사이에 전계 집중부가 형성되지 않고, 비방전 공간에 블랙 스트라이프층이 형성된 경우이다.

표 1을 참조하면, 실시예의 경우에는 방전 초기 전압이 145 V 인데 비하여, 비교예의 경우에는 225 V로서, 실시예의 방전 초기 전압이 비교예의 방전 초기 전압보다 80 V 정도 낮게 나타났다. 또한, 콘트라스트를 비교하여 보면, 실시예의 경우에는 4000:1 인데 비하여, 비교예의 경우에는 3000:1로서, 실시예의 경우가 콘트라스트가 향상됨을 나타내였다. 한편, 실시예의 방전 효율은 2.6 lm/W인데 비하여, 비교예의 방전 효율은 1.1 lm/W로서, 실시예의 경우가 1.5 lm/W정도 향상됨을 알 수 있다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 패널의 방전 공간에 전계가 집중되는 영역을 형성함으로써, 방전 개시 전압을 낮출수가 있다. 이에 따라, 소비 전력을 줄일 수가 있다.

둘째, 방전 공간내에 블랙 스트라이프층을 형성함으로써, 패널의 콘트라스트를 향상시킬 수가 있다.

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.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 방전 셀을 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제하여 도시한 분리 사시도,

도 3은 도 2의 단위 방전 셀을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계 집중부를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계 집중부를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 방전 셀을 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

200...플라즈마 디스플레이 패널

210...전면 기판 220...배면 기판

230...유지 전극 231...X 전극

232...Y 전극 233...버스 전극

240...전면 유전체층 250...보호막층

260...어드레스 전극 270...배면 유전체층

280...격벽 290...형광체층

310...블랙 스트라이프층 320...전계 집중부

Claims

전면 기판;

상기 전면 기판의 내표면에 교대로 형성된 X 및 Y 전극과, 상기 X 및 Y 전극과 전기적으로 연결된 버스 전극을 구비하는 유지 전극;

상기 유지 전극을 매립하고, 상기 X 및 Y 전극 사이에 적어도 하나 이상의 전계 집중부가 형성된 전면 유전체층;

상기 전면 기판과 평행하게 배치된 배면 기판;

상기 배면 기판에 배치되며, 상기 유지 전극과 교차하는 방향으로 배치된 어드레스 전극;

상기 어드레스 전극을 매립한 배면 유전체층;

상기 전면 및 배면 기판 사이에 설치되어서 방전 공간을 한정하는 격벽;

상기 격벽으로 한정된 방전 공간내에 배치된 블랙 스트라이프층; 및

상기 격벽 내측으로 도포된 적,녹,청색의 형광체층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 일면에 접촉하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 각 가장자리를 따라서 형성된 버스 전극과 동일한 평면상에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 3 항에 있어서,

상기 블랙 스트라이프층은 전면 유전체층에 의하여 매립된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극의 상부에 이와 소정 간격 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 5 항에 있어서,

상기 X 및 Y 전극과 버스 전극은 제 1 전면 유전체층에 의하여 매립되고, 상기 제 1 전면 유전체층의 표면에는 블랙 스트라이프층이 형성되어서, 제 2 전면 유전체층에 의하여 매립된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 6 항에 있어서,

상기 블랙 스트라이프층은 상기 X 및 Y 전극과 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 X 또는 Y 전극의 폭은 상기 버스 전극의 폭의 2배보다 좁은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 전계 집중부는 전면 유전체층의 다른 부분보다 전면 유전체층의 두께를 얇게 하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 9 항에 있어서,

상기 전계 집중부의 간격은 X 및 Y 전극 사이의 갭보다 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 9 항에 있어서,

상기 전계 집중부는 소정 깊이로 된 그루브인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 11 항에 있어서,

상기 그루브는 X 및 Y 전극 사이에 불연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 12 항에 있어서,

불연속적으로 형성된 그루브는 격벽에 의하여 한정된 방전 공간내에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 11 항에 있어서,

상기 그루브는 X 및 Y 전극 사이에 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 방전 가스는 10 부피％ 이상의 Xe 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서

상기 전면 유전체층의 표면에는 2차 전자 방출을 증대시키기 위하여 보호막층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.