KR100730116B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체층의 도포되는 면적을 증가시켜 휘도와 효율을 향상할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽, 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층, 상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 구비하며, 상기 격벽에 의해 구획된 하측유전체층의 상면 및 격벽으로 둘러싸인 방전공간에 형광체층이 도포되며, 상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되어 전면기판의 하면의 상기 갭에도 형광체층이 도포되는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma Display Panel}

도 1은 종래의 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다.

도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절취한 단면에서 바라본 상판의 투과도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 7은 도 6의 II-II' 선을 따라 절취한 단면에서 바라본 상판의 투과도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 배면기판 111 : 어드레스 전극

112 : 하측유전체층 113 : 격벽

115, 116 : 형광체층 120 : 전면기판

121a, 121b : 유지전극 122a, 122b : 버스전극

123 : 상측유전체층 124 : 보호층

130 : 갭

본 발명은 릿지(ridge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 릿지 구조의 상판에 형광체를 형성하여 영구잔상을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel; PDP)은 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이에 있는 가스에서 방전이 일어나고, 가스방전 과정에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.

도 1과 도 2에는 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예가 도시되어 있다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 종래의 릿지 구조 플라즈마 디스플레이 패널은 상호 대면하는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 구비하고 있다.

상기 배면기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 스트라이프(stripe) 형태로 배열되어 있으며, 상기 어드레스 전극들(11)은 백색의 하측유전체 층(12)에 의해 매립되어 있다. 그리고, 하측유전체층(12)의 상면에는 방전셀들간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위한 다수의 격벽(13)이 서로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이 격벽들(13)에 의해 구획된 방전셀들의 내면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 소정 두께 도포되어 있으며, 이 방전셀들 내에 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입된다.

상기 전면기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어지며, 격벽(13)이 마련된 배면기판(10)에 결합된다. 전면기판(20)의 저면에는 상기 어드레스 전극들(11)과 직교하는 스트라이프 형태의 유지전극들(sustaining electrode, 21a, 21b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(21a, 21b) 각각의 저면에는 금속재로 이루어진 버스전극들(22a, 22b)이 유지전극들(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 상측유전체층(23)에 의해 매립되어 있으며, 상측유전체층(23)의 저면에는 보호층(24)이 형성되어 있다.

이러한 구조에서, 저전압과 효율의 향상을 위하여, 전면 기판을 중심으로하여 유지전극들, 상측유전체층, 보호층으로 구성된 상판 구조체에는 릿지 형식으로 유전체가 형성된다. 즉 방전셀 내부에서 쌍을 이루는 유지전극들(21a, 21b) 사이의 공간에 있는 상측유전체층의 일부가 식각되어 제거됨으로써 하나의 방전셀 내부의 유지전극간에 갭(30)이 형성되어 상기 갭에서는 전면기판의 하면이 노출되어 있 는 구조이다.

그러나, 이와같은 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 형광체층이 격벽으로 둘러싸인 방전셀 내부, 즉 배면 기판을 중심으로 한 하판에만 형성됨으로 인하여 형광체층이 도포되는 면적이 작아서 휘도가 낮고 효율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서 격벽으로 구획된 하판의 방전공간 뿐만 아니라 전면기판의 상측유전체층이 식각된 갭에도 형광체층을 형성함으로써 형광체층이 도포되는 면적을 증가시켜 휘도 및 효율 향상을 이룰 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

배면기판;

상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판;

상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

상기 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하며,

상기 격벽에 의해 구획된 하층유전체층의 상면 및 격벽으로 둘러싸인 방전공간에 형광체층이 도포되며, 상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전체층이 식각된 갭이 형성되어 전면기판의 하면의 상기 갭에도 형광체층이 도포되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 형광체층은 상측유전체층이 식각되어 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면에 도포된다.

나아가, 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면은 형광체를 도포하기 위한 홈으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 홈은 상기 방전셀의 구간 내부에 위치된다.

또한, 상기 형광체층은 상기 홈 내부에 도포된다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이며, 도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다. 도 4에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

도 3 및 도 4를 함께 참고하면, 본 발명에 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판(110)과, 상기 배면기판(110)의 상면에 형성되는 복수의 어드레스 전극(111)과, 상기 배면기판(110)의 상면에서 상기 어드레스 전극(111)을 매립하도록 형성되는 하측유전체층(112)을 포함한다. 또한 상기 하측유전체층(112)의 상부에는 방전 공간인 방전셀을 구획하여 방전셀간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 격벽(113)이 설치된다. 또한, 상기 격벽(113)에 의해 구획된 하층유전체층(112)의 상면 및 격벽(113)으로 둘러싸인 방전공간에는 형광체층(116)이 도포된다.

상기 격벽(113)의 상방에는 상기 배면기판(110)과 결합되어 방전 공간을 형성하는 전면기판(120)과, 상기 전면기판(120)의 하면에 형성되며 상기 어드레스 전극(111)과 교차하도록 소정각도를 이루면서 스트라이프 형태로 이루어진 유지전극들(121a, 121b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 따라서, 하나의 방전셀에는 두 개의 유지전극이 쌍을 이루며 통과하여 연장되도록 배치되게 된다.

상기 유지전극들(121a, 121b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그러나, 이러한 ITO 와 같은 재료는 전기적 저항이 크므로, 상기 유지전극들(121a, 121b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(121a, 121b) 각각의 저면에는 금속재로 이루어진 버스전극들(122a, 122b)이 유지전극들(121a, 121b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(121a, 121b)과 버스전극들(122a, 122b)은 투명한 상측유전체층(123)에 의해 매립되어 있다. 따라서, 유지전극들(121a, 121b)과 버스전극들 (122a, 122b)은 방전공간에 직접 노출되지 않는다.

한편, 상측유전체층(123)의 일부는 식각되어 제거됨으로써 전면기판(120)을 중심으로 한 상판은 릿지(ridge) 구조를 지니게 된다. 식각되는 형태는 반드시 상측유전체층을 수직하게 식각할 필요는 없으나 상측유전체층중 식각되지 않은 면이 식각된 부분에 비하여 상대적으로 돌출하게 되면서 릿지 형상을 이루는 것으로 충분하다. 구체적으로 설명하면, 쌍을 이루는 유지전극들(121a, 121b) 사이에서 충진되어 있는 상측유전체층의 일부가 식각되어 제거됨으로써 유전체층이 제거된 부분에는 전면기판(120)의 하측 표면이 노출되도록 갭(130)이 형성된다.

이러한 갭(130)이 형성됨으로써 전면기판(120)의 하측 표면 중 상측유전체층(123)이 제거된 부분에는 각각 적, 청, 녹색의 형광체층(115)이 도포되어지게 된다. 특히, 형광체층(115)이 도포되는 별도의 구간으로서 갭(130)에 노출된 전면기판(120)의 하측 표면은 오목한 홈(132)으로 형성되는데 정방형의 홈 형상인 것이 바람직하다.

상기 홈(132)은 방전셀의 가로 및 세로 길이보다 작은 길이를 구비하여 홈이 방전셀의 구간을 넘어서지 않고 방전셀의 구간 내부에 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈(132)의 내부에는 형광체층(115)이 도포되므로 소정의 두께로 형광체층이 도포될 수 있을 정도의 깊이로 홈이 형성되어야 한다. 뿐만 아니라 형광체층이 홈 내부의 바닥면과 측면에 모두 도포되었을때에 홈 내부의 측면에 도포되는 형광체층도 소정의 높이를 형성할 수 있을 정도로 홈의 크기가 설정되는 것이 바람직하다. 나아가, 홈(132)의 내부 바닥면 뿐만 아니라 홈의 내부 측면에도 형광체층(115)이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상측 유전체층(123)은 보호층(124)에 의해 덮이게 되는데, 상측유전체층(123)이 식각되어 제거된 갭(130)에서는 상측유전체층(123)의 일부 표면이 노출될 수 있으므로 상측유전체층(123) 중 갭에서 노출된 표면, 즉 식각되어 제거되어 나간 상측유전체층의 표면에도 보호층(124)이 형성된다. 상기 보호층(124)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 상측유전체층(123)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압과 유지전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다.

격벽(113)으로 둘러싸여서 갭(130)에 이르는 구간이 모두 방전 공간이 되며, 이러한 방전 공간에는 Xe, Ne 또는 그 혼합물로 이루어진 방전가스가 주입된다.

도 5는 도 4의 I-I'선을 따라서 본 투사도이다. 따라서, 도 5에서는 하나의 방전셀에 대해서만 그 상부에서 바라본 투사도이다.

도 5를 참조하면, 격벽(113)으로 둘러싸인 방전공간에서 나란하게 연장된 버스전극들(122a, 122b)이 배치되며, 버스전극들(122a, 122b)의 상부에는 스트라이프 형태의 유지전극들(121a, 121b)이 서로 나란하게 형성되어 있다. 유지전극들(121a, 121b)의 사이에는 갭(130 : 도 4)이 형성되고 갭에 노출된 전면기판의 하면에 형성된 홈(132) 내부에 형광체층(115)이 도포되어 있는 구조이다.

형광체층(115)은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포 함하며, 청색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 어드레스전극(111)과 유지전극(121a, 121b) 중 어느 하나의 전극인 X전극 간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 다수의 방전셀중에서 유지방전이 일어날 방전셀이 선택된다.

그 후 상기 선택된 방전셀의 X전극과 유지전극쌍중 나머지 하나인 Y전극 사이에 교류인 유지방전전압이 인가되면, X전극과 Y전극 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 방전셀의 갭(130) 내부에 형성된 홈(132)의 내부에 도포된 형광체층(115) 및 하층유전체층(112)의 상면에 도포된 형광체층(116)을 여기시키는데, 이러한 여기된 형광체층(115, 116)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되게 되고, 이와 같은 과정으로 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.

도 6 및 도 7은 유지전극들의 형상이 스트라이프 형태가 아닌 "T"자형인 경우의 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸다. 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 도 3 내지 도 5에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널과 대략적인 구조는 거의 유사하다. 도 6에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판(210)과, 상기 배면기판(210)의 상면에 형성되는 복수의 어드레스 전극(211)과, 상기 배면기판(210)의 상면에서 상기 어드레스 전극(211)을 매립하도록 형성되는 하측유전체층(212)을 포함한다. 상기 하측유전체층(212)의 상부에는 방전 공간인 방전셀을 구획하는 격벽(213)이 설치된다. 또한, 상기 격벽(213)에 의해 구획된 하층유전체층(212)의 상면 및 격벽(213)으로 둘러싸인 방전공간에는 형광체층(216)이 도포된다.

상기 격벽(213)의 상방에는 상기 배면기판(210)과 결합되어 방전공간을 형성하는 전면기판(220)과, 상기 전면기판(220)의 하면에 형성되며 상기 어드레스 전극(211)과 교차하도록 소정각도를 이루는 "T"자 형태의 유지전극들(221a, 221b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다.

상기 유지전극들(221a, 221b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(221a, 221b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(221a, 221b) 각각의 외측에는 금속재로 이루어진 버스전극들(222a, 222b)이 유지전극들(221a, 221b)의 돌출길이보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(221a, 221b)과 버스전극들(222a, 222b)은 투명한 상측유전체층(223)에 의해 매립되어 있다.

한편, 상측유전체층(223)의 일부는 식각되어 제거됨으로써 전면기판(220)을 포함하는 상판은 릿지 구조를 지니게 된다. 구체적으로 설명하면, 쌍을 이루는 유지전극들(221a, 221b) 사이에서 충진되어 있는 상측유전체층(223)의 일부가 식각되어 제거됨으로써 유전체층이 제거된 부분에는 전면기판(220)의 하면이 노출되도록 갭(230)이 형성된다.

한편, 갭(230)이 형성됨으로써 상측유전체층(223)이 제거되어 전면기판(220)의 하면에 형성된 공간에는 각각 적, 청, 녹색의 형광체층(215)이 형성된다. 특히, 형광체층(215)이 형성되는 별도의 공간으로서 갭(230)에 노출된 전면기판(220)의 하측표면은 오목한 홈(232)으로 형성된다.

상기 홈(232)은 방전셀의 가로 및 세로 길이보다 작은 길이를 구비하여 홈이 방전셀의 구간 내부에 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈(232)의 내부에는 형광체층(215)이 도포되므로 소정의 두께로 형광체층이 도포될 수 있을 정도의 깊이로 홈이 형성되어야 한다. 홈(232)의 내부 바닥면 뿐만 아니라 홈의 내부 측면에도 형광체층(215)이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상측유전체층(223)은 보호층(224)에 의해 덮이게 되는데, 상측유전체층(223)이 식각되어 제거된 갭(230)에서는 상측유전체층(223)의 일부 측면이 노출되지 않으므로 상측유전체층(223) 중 갭에서 노출된 표면에도 보호층(224)이 형성된다. 상기 보호층(224)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 상측유전체층(223)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압과 유지전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다.

도 7은 도 6의 II-II'선을 따라서 본 투사도이다. 따라서, 도 7은 하나의 방전셀에 대해서만 그 상부에서 바라본 투사도이다.

도 7을 참조하면, 격벽(213)으로 둘러싸인 방전공간에서 나란하게 연장된 버스전극들(222a, 222b)이 배치되며, 버스전극들(222a, 222b)의 측면으로 버스전극 사이의 구간에는 "T"자 형태의 유지전극들(221a, 221b)이 서로 마주보고 형성되어 있다. 유지전극들(221a, 221b)의 사이에는 갭(230 : 도 6)이 형성되고 갭에 노출된 전면기판의 하면에 형성된 홈(232) 내부에 형광체층(215)이 도포되어 있는 구조이다.

이와 같은 구조를 통하여, 갭(230)을 기준으로 마주보고 있는 유지전극들(221a, 221b) 간에 유지방전이 원활하게 일어나게 되면서 홈(232)의 내부에 도포된 형광체층(215) 및 하층유전체층(212)의 상면에 도포된 형광체층(216)이 여기되어 에너지 준위가 낮아지면서 가시광이 방출되어 화상이 구현되게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예와 같은 상기 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 형광체층이 도포되는 표면적이 증가되므로 추가적으로 형광체층을 형성하는 것이 가능하다.

둘째, 상판과 하판 중 어느 한 곳에만 형광체가 도포된 플라즈마 디스플레이 패널에 비하여 같은 전류 및 전력 조건하에서 휘도가 증가되고 이와 함께 효율도 증가된다.

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 것이 다.

Claims (5)

1. 배면기판;

   상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

   상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

   상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

   상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판;

   상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

   상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

   상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

   상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하며,

   상기 격벽에 의해 구획된 하층유전체층의 상면 및 격벽으로 둘러싸인 방전공간에 형광체층이 도포되며, 상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되며, 상기 전면기판의 하면이 갭에 의해 노출된 표면에는 홈이 추가로 형성되며, 상기 홈의 바닥면과 측면에도 형광체층이 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 상기 방전셀의 구간 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 삭제

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