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KR100740129B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100740129B1
KR100740129B1 KR1020060078878A KR20060078878A KR100740129B1 KR 100740129 B1 KR100740129 B1 KR 100740129B1 KR 1020060078878 A KR1020060078878 A KR 1020060078878A KR 20060078878 A KR20060078878 A KR 20060078878A KR 100740129 B1 KR100740129 B1 KR 100740129B1
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김정남
김명섭
최영도
장태정
조태승
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 방전 안정성을 향상시키는 유전층 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이 공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판과 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 제1 전극, 상기 제2 기판 위에서 상기 제1 전극과 이격되면서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되며, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제2 전극과 제3 전극, 및 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극의 외면에 형성되는 유전층을 포함하고, 상기 유전층은, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 제1 유전층부와, 상기 제1 유전층보다 더 작은 유전율을 가지면서 상기 제1 유전층부 위에 적층 형성되는 제2 유전층부를 포함할 수 있다.
대향 방전, 유전율, 방전 안정성

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 방전셀의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 결합하여 Ⅲ-Ⅲ 선에 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극 외면에 유전층을 형성하는 공정을 순차적으로 도시한 공정도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방전 안정성을 향상시키는 유전층 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display pane)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(Vacuum UltraViolet,VUV)이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로, 색 재현력이 우수하고 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다. 또한, LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 가지므로 차세대 산업용 평판 디스플레이 및 가정용 TV 디스플레이로 각광받고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 1970년대부터 오랜 기간에 걸쳐 발전하여 왔는데, 현재 일반적으로 알려져 있는 구조는 3 전극 면 방전형 구조이다. 3 전극 면 방전형 구조는 동일 면상에 위치한 두 개의 전극을 포함한 1개의 기판과, 이 기판으로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스 전극을 포함한 또 다른 기판으로 이루어진다. 그리고, 이 한 쌍의 기판 사이에 방전가스가 충전되고, 양 기판이 봉입 된다.
일반적으로 방전의 유무는 각 라인에 연결되어 독립적으로 제어되는 주사 전극과, 이 주사 전극에 대향하고 있는 어드레스 전극의 방전에 의해 결정된다. 또한, 휘도를 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 두 전극군(群), 즉 유지 전극 및 주사 전극에 의해 이루어진다.
하지만, 이와 같은 3 전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 고해상도의 화상을 표시하는데 문제점이 있다. 즉, 최근 소비자들은 고해상도의 플라즈마 디스플레이 패널을 요구하는 추세인데, 3 전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 고해상도의 화상을 표시하기 위해서 동일면상에 위치하는 유지 전극 및 주사 전극의 크기가 감소되어야 하고, 이는 패널의 휘도 및 효율의 감소와 함께 방전개시전압의 상승이라는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널이 고정세로 갈수록, 3 전극 면방전 구조에서의 어드레스 방전 및 유지 방전과는 다른 구조의 플라즈마 디스플레이 패널이 요구된다.
본 발명의 목적은 고정세에서 야기되는 방전의 문제점을 극복하기 위해 유지 전극과 주사 전극 사이의 방전을 대향 방전으로 유도할 수 있는 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유지 전극 및 주사 전극 외면에 형성되는 유전층을 복층화하고, 이의 유전율에 차이를 둠으로써, 유지 전극과 주사 전극 사이에 일어나는 대향 방전의 안정성을 도모하고 방전 개시부터 대향 방전 모드로 유도할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이 공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판과 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 제1 전극, 상기 제2 기판 위에서 상기 제1 전극과 이격되면서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되며, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제2 전극과 제3 전극, 및 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극의 외면에 형성되는 유전층을 포함하고, 상기 유전층은, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 제1 유전층부와, 상기 제1 유전층부보다 더 작은 유전율을 가지면서 상기 제1 유전층부 위에 적층 형성되는 제2 유전층부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 격벽부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제2 기판상에 형성되고, 상기 제2 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 배치될 수 있다.
상기 제1 전극은 각 방전셀의 중심을 향해 돌출하는 투명 전극을 포함하고, 상기 투명 전극은 상기 제2 전극보다 상기 제3 전극에 더 가깝게 위치할 수 있다.
상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나면서 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열될 수 있다.
상기 제2 유전층부는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되며, 상기 제1 방향으로 측정되는 상기 제2 유전층부의 폭은 상기 제1 유전층부의 폭보다 더 작게 형성된다.
상기 제2 유전층부는 상기 제1 유전층부보다 상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면에 더 가깝게 위치한다.
또한, 상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면을 덮으면서 상기 제2 유전층부 위에 제3 유전층부가 형성될 수 있다.
상기 제2 기판에 수직한 방향으로 측정되는 상기 제2 유전층부의 길이는 상기 제1 유전층부의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 제1 유전층부와, 상기 제1 유전층부보다 더 작은 유전율을 가지면서 상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면을 덮는 제4 유전층부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 기판에 수직한 방향으로 측정되는 상기 제4 유전층부의 두께는 상기 제2 전극 또는 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면의 중심에서부터 가장자리를 향하는 방향으로 갈수록 더 얇게 형성된다.
또한, 상기 제1 유전층부는 유전율이 서로 다른 복수의 유전층부가 적층 형성될 수 있으며, 상기 복수의 유전층부는 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향을 따라 유전율이 작은 순서로 적층 형성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있우며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 기본적으로 제1 기판(10, 이하 '배면기판'이라 한다)과 제2 기판(20, 이하 '전면기판'이라 한다)이 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되며, 이 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에는 다수의 방전셀(17)들이 구획된다. 방전셀(17) 내에는 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(19)이 형성된다. 또한, 기체 방전을 일으킬 수 있도록 상기 방전셀(17)내에는 방전가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.
배면 기판(10)의 전면기판(20) 대향면에는 다수의 제1 방전공간(18)을 구획하는 격벽(16)이 형성된다. 본 실시예에서는 격벽(16)이 배면 기판(10)상에 형성되지만, 배면 기판(10)을 제1 방전공간(18)에 대응하는 형상으로 식각하여 격벽(16)을 형성할 수도 있다. 이 경우 격벽(16)과 배면 기판(10)은 동일 재료로 형성된다.
격벽(16)은 제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)를 포함한다. 제1 격벽부재(16a)는 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 벋어 형성되고, 제2 격벽부재(16b)는 제1 격벽부재(16a)와 교차하는 제2 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성된다. 이들 제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)에 의해 제1 방전공간(18)이 구획된다. 이러한 격벽 구조는 상기 설명한 구조에 한정되는 것은 아니며, 제1 방향과 나란한 격벽 부재로만 이루어지는 스트라이프형 격벽 구조도 본 발명에 적용 될 수 있고, 제2 방전공간을 구획하는 다양한 형상의 격벽 구조도 가능하며 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 전면기판(20)의 배면기판(10) 대향면에는 제1 전극(22, 이하 '어드레스 전극'이라 한다)들이 제1 방향을 따라 벋어 형성된다. 이들 어드레스 전극(22)은 서로 소정의 간격을 유지하면서 나란하게 형성된다. 그리고, 이 어드레스 전극(22)을 덮으면서 전면기판(20)상에 전면 유전층(24)이 형성되고, 이 전면 유전층(24)상에는 제2 전극(25, 이하 '유지 전극'이라 한다) 및 제3 전극(26, 이하 '주사 전극'이라 한다)이 제2 방향을 따라 벋어 형성된다.
또한, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 덮으면서 전면 유전층(24)상에 전극 유전층(30)이 형성된다. 이 전극 유전층(30)은 제1 유전층부(27), 제2 유전층부(28), 및 제3 유전층부(29)를 포함한다. 이들 제1 유전층부(27), 제2 유전층부(28), 및 제3 유전층부(29)는 각각 제1 방향과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 벋어 형성되고, 이로 인해 전면 기판(20)측에 제2 방전공간(21)이 형성된다.
제1 격벽부재(16a) 및 제2 격벽부재(16b)에 의해 제1 방전공간(18)이 배면기판(10)측에 구획되고, 서로 교차하는 방향으로 벋어 형성되는 전극 유전층(30)에 의해 제2 방전공간(21)이 전면기판(20)측에 구획되며, 이들 제1 방전공간(18) 및 제2 방전공간(21)은 서로 대응하는 형상으로 형성되어 실질적으로 하나의 방전셀(17)을 형성한다.
또한, 전면 유전층(24) 및 전극 유전층(30)의 외면에 보호막(32)이 더 형성될 수 있으며, 기체 방전에 노출되는 전면 유전층(24) 및 전극 유전층(30)의 외면 에 형성되는 것이 바람직하다. 보호막(32)의 예로는 MgO 보호막(32)이 사용될 수 있다. 이 MgO 보호막(32)은 기체 방전시 전리된 이온의 충돌로부터 유전층이 보호하는 역할을 수행한다. 또한, MgO 보호막(32)은 이온이 부딪혔을 때 이차전자의 방출계수도 높기 때문에 방전효율을 높일 수 있다.
한편, 방전셀(17)내에는 형광체층(19)이 형성된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 배면기판(10)측에 형성되는 제1 방전공간(18) 내에 형광체층(19)이 형성되며, 이 형광체층(19)은 반사형 형광체로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 어드레스 전극(22)이 전면기판(20)측에 형성되고 형광체층(19)이 배면기판(10)측에 형성됨으로써, 어드레스방전시 방전개시전압이 각 방전셀(17) 별로 균일하게 형성될 수 있는 장점이 있다.
즉, 종래의 3 전극 면 방전 구조에서는, 어드레스방전을 일으키는 어드레스 전극과 주사 전극 사이에 형광체층이 위치함으로써, 적색, 녹색, 및 청색 형광체층의 서로 다른 유전율 때문에 어드레스방전의 방전개시전압이 불균일한 단점이 있었다. 하지만, 본 실시예에서는, 어드레스방전을 일으키는 어드레스 전극(22) 및 주사 전극(26)이 전면기판(20)측에 구비되고, 형광체층(19)이 배면기판(10)측에 구비됨으로써, 종래의 단점이 해결될 수 있다.
또한, 어드레스 방전은 전면기판(20)측에 구비되는 어드레스 전극(22)과, 전면기판(20)과 배면기판(10) 사이에 배치되는 주사 전극(26) 사이에서 일어나기 때문에, 배면기판(10) 측에 형성되는 형광체층(19) 위에는 어드레스 방전시에 전하가 쌓이지 않게 된다. 이로 인해, 형광체층(19) 상에 전하가 쌓이면서 이온 스퍼터링 에 의해 형광체 수명이 감소되는 것이 방지될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 방전셀의 구조를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.
도 2를 참조하면, 전면기판(20)상에서 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 벋어 형성되는 어드레스 전극(22)은 버스 전극(22a) 및 돌출 전극(22b)을 포함한다. 버스 전극(22a)은 제1 격벽부재(16a)에 대응하면서 제1 방향을 따라 벋어 형성되고, 돌출 전극(22b)은 각 방전셀(17)에 대응하면서 이 버스 전극(22a)으로부터 각 방전셀(17)의 중심을 향해 돌출 형성된다.
이 경우, 돌출 전극(22b)은 전면기판(20)의 개구율 확보를 위해 투명 전극, 일례로 ITO(Indium Tin Oxide) 전극으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 돌출 전극은 직사각형의 평면형상을 갖도록 형성되어 있지만, 다른 평면 형상을 갖는 돌출 전극도 본 실시예에 적용될 수 있다. 예컨대, 주사 전극(26)에서 유지 전극(25) 방향으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 감소하는 삼각형 형상의 돌출 전극도 본 실시예에 적용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 돌출 전극이(22b)이 유지 전극(25)보다 주사 전극(26)에 더 가깝게 위치함으로써, 방전셀을 선택하는 어드레스 기간에서 어드레스 방전이 더욱 용이하게 일어날 수 있다.
또한, 이 투명 전극의 높은 저항을 보상하여 통전성을 좋게 하기 위해, 버스 전극(22a)은 금속전극으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 버스 전극(22a)은 제2 방향(도면의 x 축 방향)으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계를 지나면서 서로 나란하게 형성되기 때문에, 금속전극으로 형성되더라도 전면기판(20)의 개구율을 떨어뜨리지 않는 장점이 있다.
한편, 어드레스 전극(22)과 교차하는 방향으로 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 형성된다. 본 실시예에서 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 제1 방향(도면의 y 축 방향)으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계를 지나면서 제1 방향(도면의 y 축 방향)을 따라 교대로 배열된다. 주사 전극(26)은 어드레스 전극(22)과 상호 작용하여 어드레스 기간에서 어드레스 방전을 일으킨다. 이 어드레스 방전에 의해 켜질 방전셀(17)들이 선택된다. 유지 전극(25)은 주로 주사 전극(26)과 상호 작용하여 유지 기간에서 유지방전을 일으킨다. 이 유지방전에 의해 전면기판(20)을 통해 화상이 표시된다. 그러나, 각 전극에 인가되는 방전 전압에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 이에 한정될 필요는 없다.
또한, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 금속전극으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 제1 방향으로 이웃하는 방전셀(17)들의 경계에 유지 전극(25), 주사 전극(26)이 배치되므로, 이들 전극들이 금속으로 형성되어도 개구율 저하가 방지될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 결합하여 Ⅲ-Ⅲ 선에 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3을 참조하면, 어드레스 전극(22)을 덮는 전면 유전층(24)상에 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 형성된다. 이들 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)은 전면 기판(20)으로부터 멀어지는 방향으로 배면 기판(10)을 향해 돌출되어 그 사이에 공간을 두고 서로 대향하도록 형성된다. 또한, 이들 유지 전극(25) 및 주사 전 극(26)의 횡단면은 기판(10, 20)에 수직한 방향(z 축 방향)으로의 길이가 기판(10, 20)에 평행한 방향(y 축 방향)으로의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 전면기판(20) 면으로부터의 높이가 더 높게 형성될 수 있다. 이렇게 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 높이를 높임으로써, 고정세 디스플레이를 구현하기 위해 방전셀의 평면방향 크기가 감소되어야 할 경우에도 그 크기의 감소량이 보상될 수 있다. 또한, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향면의 면적을 증가시킴으로써, 면 방전 구조에 비해 더욱 높은 발광효율이 얻어질 수 있다.
그리고, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26) 외면에는 전극 유전층(30)이 형성된다. 이 전극 유전층(30)과, 어드레스 전극(22)을 덮는 전면 유전층(24)은 서로 같은 물질로 이루어질 수 있으며, 기체 방전시 생성되는 전하들의 충돌로부터 각 전극들을 보호하는 역할을 수행한다. 또한, 어드레스 방전시 전면 유전층(24) 및 전극 유전층(30)상에는 벽전하가 축적될 수 있으며, 이렇게 축적된 벽전하들은 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 유지방전시 방전개시전압을 낮추는 역할을 수행한다.
한편, 전극 유전층(30)은 제1 유전층부(27), 제2 유전층부(28), 및 제3 유전층부(29)를 포함한다. 즉, 전면 유전층(24)상에 제1 유전층부(27)가 형성되고, 제2 유전층부(28) 및 제3 유전층부(29)가 차례로 적층 형성된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 유전층부(27) 및 제2 유전층부(28)는 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 서로 대향하는 면에 차례로 적층 형성되고, 제3 유전층부(29)는 이들 유 지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 배면 기판(10)에 대향하는 면을 덮으면서 제2 유전층부(28)위에 형성된다.
이 경우, 제2 유전층부(28)는 제1 유전층부(27)의 유전율보다 더 작은 유전율을 갖는 재료로 이루어지며, 이와 같은 구조에 의해 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이에서 일어나는 대향 방전이 안정화될 수 있다.
즉, 전면 기판(20)상에 전극 형성용 홈을 구비한 유전층을 형성하고, 이 전극 형성용 홈에 전극 페이스트를 채운 뒤, 건조 및 소성 과정을 통해 대향 방전 구조의 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 전면 기판(20)상에 형성되는데, 이 경우 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 배면 기판(10)에 대향하는 면 가장자리 부근에서는 유전층의 두께가 상대적으로 얇게 형성되게 된다. 따라서, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 유지 방전시 유전층 두께가 얇게 형성된 부분에서 방전이 먼저 일어난 뒤, 유전층 두께가 상대적으로 두껍게 형성된 부분으로 방전이 확산되게 된다. 이 때, 유전층 두께가 얇게 형성된 부분에서는 강방전이 일어나게 되어, 이 유전층을 덮고 있는 MgO 보호막의 손상이 더 심하게 되고, 스파크가 발생해서 플라즈마 디스플레이 패널의 불량으로 이어질 위험성이 있다.
하지만, 본 실시예에서는 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 대향면에 제1 유전층부(27) 및 제2 유전층부(28)가 형성되고, 제1 유전층부(27)보다 더 낮은 유전율을 갖는 제2 유전층부(28)가 제1 유전층부(27) 위에 적층 형성됨으로써, 유전층 두께가 상대적으로 얇게 형성되는 부분에 낮은 유전율을 갖는 제2 유전층부(28)가 위치하게 된다.
즉, 제1 방향으로 측정되는 제1 유전층부의 두께(W1)보다 제2 유전층부의 두께(W2)가 더 얇게 형성되지만, 제2 유전층부(28)의 유전율이 제1 유전층부(27)의 유전율보다 더 낮고, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 방전개시전압은 유전율에 반비례하기 때문에, 결과적으로 방전 개시시부터 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향면 전 영역에서 대향 방전이 일어나게 된다. 일반적으로, 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 대향면에 위치하는 제1 유전층부(27)의 유전율은 10 F/m 내지 20 F/m 의 값을 가지므로, 제2 유전층부(28)의 유전율은 10 F/m 내지 20 F/m 보다 더 작은 값을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 유전층부(27)와 제2 유전층부(28)의 유전율이 서로 차이가 나게 형성됨으로써, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향 방전 개시시부터 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 대향면 전 영역에서 방전이 일어나게 되어, 방전 안정성이 향상되고 플라즈마 디스플레이 패널 불량율이 감소될 수 있다.
또한, 유지 전극(25) 또는 주사 전극(26)의 배면 기판(10)에 대향하는 면을 덮는 제3 유전층부(29)도 제1 유전층부(27)의 유전율보다 더 낮은 유전율을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 제3 유전층부(29)가 형성된 위치에 제3 유전층부(29) 대신에 제2 유전층부(28)가 형성될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 전면 기판(20)에 수직한 방향(도면의 z축 방향)으로 측정되는 제2 유전층부(28)의 길이(H2)는 제1 유전층부(27)의 길이(H1)보다 작게 형성된다. 즉, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향면 중, 배면 기판(10)에 가깝게 위치하는 유지 전극(25) 또는 주사 전극(26)의 가장자리 주변 영역에서 방전이 먼저 일어 날 수 있는데, 제2 유전층부(28)의 길이(H2)가 제1 유전층부(27)의 길이(H1)보다 더 크게 되면, 이러한 유지 전극(25) 또는 주사 전극(26)의 가장자리 주변 영역 뿐만 아니라 전면 기판(20)에 가깝게 위치하는 영역까지도 제2 유전층부(28)가 방전에 영향을 미칠 수 있게 된다. 이와 같은 경우, 제2 유전층부(28)의 유전율은 제1 유전층부(27)의 유전율보다 더 작기 때문에 방전의 안정성이 저해될 수 있다. 따라서, 제2 유전층부(28)의 길이(H2)가 제1 유전층부(27)의 길이(H1)보다 작게 형성됨으로써, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향 방전이 안정화될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극 외면에 유전층을 형성하는 공정을 순차적으로 도시한 공정도이다. 도면에서 전면 기판(20)상에 형성되는 어드레스 전극과, 제1 방향으로 벋어 형성되는 유전층은 이해의 편의를 위해 생략하였다.
도 4a를 참조하면, 전면 유전층(24)상에 제1 유전층부(27)가 형성된다. 구체적으로 설명하면, 전면 유전층(24)상에 전극 형성용 홈(40) 및 방전 공간 형성용 홈(41)을 구비하는 제1 유전층부(27)가 형성된다. 이 전극 형성용 홈(40) 및 방전 공간 형성용 홈(41)은 제1 유전층부(27)를 전면 유전층(24)상에 패턴 인쇄하거나, 제1 유전층부(27)를 에칭 등의 기계적, 화학적 식각 방법에 의해 식각함으로써 형성될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 유전층부(27)위에 제1 유전층부(27)의 유전율보다 더 낮은 유전율을 갖는 제2 유전층부(28)가 형성된다. 이 제2 유전층부(28)는 패턴 인쇄 등의 다양한 방법에 의해 제1 유전층부(27) 위에 형성될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제1 유전층부(27) 및 제2 유전층부(28)에 의해 형성된 전극 형성용 홈에 전극 페이스트, 일례로 은(Ag) 페이스트를 패턴 인쇄하여 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 형성한다.
도 4d를 참조하면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 덮으면서 제2 유전층부(28)위에 제3 유전층부(29)가 형성된다. 이와 같이, 제3 유전층부(29)가 적어도 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)을 덮도록 형성되어 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)이 외부로 노출되지 않게 된다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 설명한다. 각 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제1 실시예에서 설명한 플라즈마 디스플레이 패널과 구성 및 작용이 서로 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도이다.
도 5를 참조하면, 전극 유전층(230)은 제1 유전층부(227)와 제4 유전층부(229)를 포함한다. 제1 유전층부(227)는 유지 전극(25)과 주사 전극(26)이 서로 대향하는 면에 형성되며, 제4 유전층부(229)는 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 배면 기판(10)에 대향하는 면을 덮으면서 제1 유전층부(227) 위에 형성된다.
즉, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 대향면에 형성되는 전극 유전층(230)이 복수의 층으로 형성되는 것이 아니라 단일의 제1 유전층부(227)로 형성되고, 이 제1 유전층부(227)보다 유전율이 더 낮은 제4 유전층부(229)가 제1 유전층부(227) 위에 형성된다.
상술한 바와 같이, 건조 및 소성 공정을 통해 대향 방전 구조의 전극을 형성하게 되면, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 배면 기판(10)에 대향하는 면의 가장자리 부근에서 전극 유전층(230)이 얇게 형성되게 된다. 즉, 전면 기판(20)에 수직한 방향(도면의 z축 방향)으로 측정되는 제4 유전층부(229)의 두께는 제4 유전층부(229)의 중심부에서 가장자리부로 갈수록 점점 얇아진다.
더욱 구체적으로 설명하면, 유지 전극(25) 또는 주사 전극(26)의 대칭 중심선을 L 이라고 했을 때, 이 중심선에서 전면 기판(20)에 수직한 방향으로 측정되는 제4 유전층부(229)의 두께 T1 보다, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 가장 자리 부근에 형성되는 제4 유전층부(229)의 두께 T2 가 더 얇게 형성된다. 이와 같이, 유지 전극(25) 및 주사 전극(26)의 가장자리 부근에 형성되는 제4 유전층(229)의 두께가 얇게 형성됨으로써, 유지 전극(25)과 주사 전극(26)의 대향 방전시 방전이 불균일하게 일어날 수 있다.
하지만, 본 실시예에서는 제1 유전층부(227)의 유전율보다 제4 유전층부(229)의 유전율이 더 낮은 값을 갖도록 형성됨으로써, 유지 전극(25)과 주사 전극(26) 사이의 대향 방전시 방전이 균일하게 일어나게 되고 방전 안정성이 향상될 수 있다.
한편, 제1 유전층부(227)는 복수의 유전층부로 형성될 수도 있다. 이 경우, 복수의 유전층부는 전면 기판(20)으로부터 멀어지는 방향을 따라 유전율이 작은 순서로 적층 형성됨으로써, 대향 방전시 방전 안정성이 향상될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유지 전극과 주사 전극이 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성됨으로써, 유지 전극과 주사 전극 사이의 방전을 대향 방전으로 유도할 수 있으며, 이와 같은 전극 배치로 인해 발광 효율 및 휘도 등이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 유지 전극 및 주사 전극의 외면에 형성되는 유전층을 복층화하고 각 층의 유전율에 차이를 둠으로써, 유지 전극과 주사 전극 사이의 대향 방전시 유지 전극과 주사 전극의 대향면 전 영역에서 방전이 동시에 일어나게 되어 방전 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 유전층 두께 차이로 인해 유전층이 얇게 형성된 부분에서 먼저 일어날 수 있는 강방전이 방지됨으로써, MgO 보호막이 보호되고 스파크 발생이 방지되며, 이로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 불량율이 더욱 감소될 수 있다.

Claims (15)

  1. 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이 공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 제1 전극;
    상기 제2 기판 위에서 상기 제1 전극과 이격되면서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되며, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제2 전극과 제3 전극; 및
    상기 제2 전극 및 상기 제3 전극의 외면에 형성되는 유전층을 포함하고,
    상기 유전층은, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 제1 유전층부와, 상기 제1 유전층부보다 더 작은 유전율을 가지면서 상기 제1 유전층부 위에 적층 형성되는 제2 유전층부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판측에 인접하여 상기 방전셀을 구획하는 격벽을 포함하고,
    상기 격벽은 상기 제1 방향으로 벋어 형성되는 제1 격벽부재와, 상기 제2 방향으로 벋어 형성되는 제2 격벽부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 기판상에 형성되고, 상기 제2 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전극은 각 방전셀의 중심을 향해 돌출하는 투명 전극을 포함하고, 상기 투명 전극은 상기 제2 전극보다 상기 제3 전극에 더 가깝게 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나면서 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유전층부는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 측정되는 상기 제2 유전층부의 폭은 상기 제1 유전층부의 폭보다 더 작은 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면을 덮으면서 상기 제2 유전층부 위에 제3 유전층부가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유전층부는 상기 제1 유전층부보다 상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면에 더 가깝게 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판에 수직한 방향으로 측정되는 상기 제2 유전층부의 길이는 상기 제1 유전층부의 길이보다 작게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 간격을 두고 대향 배치되며, 그 사이 공간에서 다수로 구획되는 방전셀이 구비되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 제1 방향을 따라 벋어 형성되는 제1 전극;
    상기 제2 기판 위에서 상기 제1 전극과 이격되면서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 벋어 형성되며, 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향으로 확 장되어 서로의 사이에 공간을 두고 대향하도록 형성되는 제2 전극과 제3 전극; 및
    상기 제2 전극 및 상기 제3 전극의 외면에 형성되는 유전층을 포함하고,
    상기 유전층은 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 서로 대향하는 면에 형성되는 제1 유전층부와, 상기 제1 유전층부보다 더 작은 유전율을 가지면서 상기 제2 전극 또는 상기 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면을 덮는 제4 유전층부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 방향으로 이웃하는 방전셀들의 경계를 지나면서 상기 제1 방향을 따라 교대로 배열되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 기판에 수직한 방향으로 측정되는 상기 제4 유전층부의 두께는 상기 제2 전극 또는 제3 전극의 상기 제1 기판에 대향하는 면의 중심에서부터 가장자리를 향하는 방향으로 갈수록 더 얇게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 유전층부는 유전율이 서로 다른 복수의 유전층부가 적층 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 유전층부는 상기 제2 기판으로부터 멀어지는 방향을 따라 유전율이 작은 순서로 적층 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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