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KR100918415B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR100918415B1
KR100918415B1 KR1020040036835A KR20040036835A KR100918415B1 KR 100918415 B1 KR100918415 B1 KR 100918415B1 KR 1020040036835 A KR1020040036835 A KR 1020040036835A KR 20040036835 A KR20040036835 A KR 20040036835A KR 100918415 B1 KR100918415 B1 KR 100918415B1
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명에 따르면, 상측 기판과; 상측 기판 상에 형성된 상측 유전체층과; 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판과; 하측 기판 상에 형성되며, 상측 유전체층과 대향된 하측 유전체층과; 상측 기판과 하측 기판 사이에 소정 패턴의 방전 셀들을 구획하도록 일 방향으로 연장되는 세로 격벽들과, 세로 격벽들에 교차하는 방향으로 세로 격벽들로부터 연장되며 상면이 평평한 가로 격벽들을 구비한 격벽들과; 방전 셀마다 배치되며, 상측 유전체층 내에 매립된 유지전극쌍들과; 방전 셀마다 배치되며, 유지전극쌍들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 세로 격벽들을 사이에 두고 이와 나란하게 배치되고, 하측 유전체층 내에 매립된 어드레스 전극들과; 방전 셀들에서 격벽들의 측면과 하측 유전체층의 상면에 배치된 적,녹,청색의 메인 형광체층들과; 가로 격벽들의 상면에 형성되는 더미 형광체층들과; 메인 형광체층들과 이에 인접한 더미 형광체층들을 연결하며, 가로 격벽들의 측면과 상면을 연결하는 모서리 부분에 형성되는 커넥터 형광체층들;을 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도.
도 3은 도 2에 있어서, 형광체층이 격벽상에 형성된 상태를 부분 발췌한 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
111..상측 기판 112..유지 전극
115..상측 유전체층 116..보호층
121..하측 기판 122..어드레스 전극
123..하측 유전체층 124..격벽
124a..세로격벽 124b..가로격벽
125..방전 셀 131..메인 형광체층
132..더미 형광체층 133..연결 형광체층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사 휘도를 저감시켜 명실 콘트라스트를 개선할 수 있도록 구조가 개선된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 밀폐된 공간에 설치된 전극들 사이에 가스가 충전된 상태에서 전극에 소정의 전압을 인가하여 글로우 방전(glow discharge)이 일어나도록 하고, 글로우 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 구동방법에 따라 직류형 또는 교류형 또는 혼합형(Hybrid type)으로 분류된다. 그리고, 전극구조에 따라 방전에 필요한 최소 2개의 전극을 갖는 것과, 3개의 전극을 갖는 것으로 구분된다. 직류형의 경우에는 보조방전을 유도하기 위하여 보조전극이 추가되고, 교류형의 경우에는 어드레스방전과 유지방전을 분리하여 어드레스 속도를 향상시키기 위하여 어드레스 전극이 도입된다. 또한, 교류형은 방전을 이루는 전극의 배치에 따라 대향형 전극구조와 면 방전형 전극구조로 분류될 수 있는데, 상기 대향형 전극구조의 경우에는 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 기판들에 각각 위치하여 방전이 패널의 수직축으로 형성되는 구조이며, 면 방전형 전극구조는 방전을 형성하는 2개의 유지전극이 동일한 기판상에 위치하여 방전이 기판의 한 평면상에 형성되는 구조이다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 외광에 의한 반사 휘도는 패널의 성능에 주요한 영향을 미치는 요인중 하나이다. 즉, 반사 휘도가 높아지게 되면, 패널 자체의 휘도와 명실 콘트라스트를 저하시키게 된다. 이러한 반사 휘도는, 예를 들어, 형광체로부터 나오는 빛을 효율적으로 반사시키기 위하여 격벽에 TiO2 등과 같은 백색 안료를 첨가되는 경우에 보다 높아질 수 있다. 따라서, 이러한 반사 휘도를 저감시킬 필요가 있는데, 이를 위해 외광을 차단할 수 있는 블랙 스트라이프(black stripe) 등을 비방전 영역에 배치한 예가 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 형광체층을 비방전 영역의 적어도 일부 영역에 더 배치함으로써, 반사 휘도를 저감시켜 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,
상측 기판과;
상기 상측 기판 상에 형성된 상측 유전체층과;
상기 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판과;
상기 하측 기판 상에 형성되며, 상기 상측 유전체층과 대향된 하측 유전체층과;
상기 상측 기판과 하측 기판 사이에 소정 패턴의 방전 셀들을 구획하도록 일 방향으로 연장되는 세로 격벽들과, 상기 세로 격벽들에 교차하는 방향으로 상기 세로 격벽들로부터 연장되며 상면이 평평한 가로 격벽들을 구비한 격벽들과;
상기 방전 셀마다 배치되며, 상기 상측 유전체층 내에 매립된 유지전극쌍들과;
상기 방전 셀마다 배치되며, 상기 유지전극쌍들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 상기 세로 격벽들을 사이에 두고 이와 나란하게 배치되고, 상기 하측 유전체층 내에 매립된 어드레스 전극들과;
상기 방전 셀들에서 상기 격벽들의 측면과 상기 하측 유전체층의 상면에 배치된 적,녹,청색의 메인 형광체층들과;
상기 가로 격벽들의 상면에 형성되는 더미 형광체층들과;
상기 메인 형광체층들과 이에 인접한 상기 더미 형광체층들을 연결하며, 상기 가로 격벽들의 측면과 상면을 연결하는 모서리 부분에 형성되는 커넥터 형광체층들;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
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상기 어드레스 전극이 연장된 방향을 따라 배열된 메인 형광체층들, 더미 형광체층들 및, 커넥터 형광체층들은 모두 동일한 색상으로 이루어진 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도가 도시되어 있다.
도시된 플라즈마 디스플레이 패널(100)에는, 화상이 표시되는 상측 기판(111)과 상기 상측 기판(111)에 대향되어 배치된 하측 기판(121)이 구비되어 있다. 상기 상측 기판(111)에 있어 하측 기판(121)을 향한 면에는 복수개의 유지 전극쌍(112)들이 배열되어 형성되어 있다. 상기 유지 전극쌍(112)은 X 전극(113)과 Y 전극(114)으로 구성되며, 상기 X 전극(113)은 공통 전극에, Y 전극(114)은 스캔 전극에 각각 해당될 수 있다.
상기 제 X 전극(113) 및 Y 전극(114)은 투명 전극(113a)(114a)과, 상기 투명 전극(113a)(114a)의 일측에 접속된 버스 전극(113b)(114b)을 각각 구비하고 있다. 여기서, 상기 투명 전극들(113a)(114a)은 각각 스트립 형상으로 형성되어 있으며, 상기 버스 전극들(113b)(114b)은 상기 투명 전극들(113a)(114a)의 폭보다 작은 폭을 가지도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 투명 전극들(113a)(114a)의 이격된 단부들은 방전 갭을 이루며, 상기 방전 갭의 반대측 단부들에 버스 전극들(113b)(114b)이 각각 배치되어진다. 이에 따라, 상기 유지 전극쌍(112)은 도 2에 도시된 바와 같이, 방전 셀(125)마다 배치되어진다.
상기 투명 전극(113a)(114a)은 가시광을 투과시키기 위해 투명한 도전체인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되어진다. 그리고, 상기 버스 전극(113b)(114b)은 투명 전극(113a)(114a)에 전압을 각각 인가하게 되는데, 전기 전도도가 상대적으로 낮은 ITO로 형성된 투명 전극(113a)(114a)의 전기 저항을 개선하기 위하여 도전성이 우수한 금속, 예컨대 은(Ag)이나 구리(Cu) 등으로 형성되어진다.
상기 투명 전극들(113a)(114a)은 도시된 바에 따르면, 스트립 형상으로 이루어져 있으나, 이에 한정되지 않고 여러 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 공통 전극 및 스캔 전극은 투명 전극만을 구비하거나, 버스 전극만을 구비할 수 있다.
상기 유지 전극쌍(112)들은 상측 기판(111)상에 형성된 상측 유전체층(115)에 의해 덮여져 매립되어지며, 상기 상측 유전체층(115)은 MgO 등으로 형성된 보호층(116)에 의해 덮여져 있다.
상기 상측 기판(111)과 대향되는 하측 기판(121)에 있어, 상기 상측 기판(111)을 향한 면에는 어드레스 전극(122)들이 유지 전극쌍(112)들에 교차하도록 연장되며, 방전 셀(125)마다 배치되도록 스트라이프 형태로 형성되어 있다.
상기 어드레스 전극(122)들은 하측 기판(121)상에 형성된 하측 유전체층(123)에 의해 덮여져 매립되어 있으며, 상기 하측 유전체층(123)의 상부로는 격벽(124)이 형성되어 상기 상측 기판(111)과 하측 기판(121) 사이의 공간을 구획하도록 되어 있다.
도시된 바에 따르면, 상기 격벽(124)은 소정 간격으로 이격되어 형성된 세로격벽(124a)들과, 상기 세로격벽(124a)들의 측면으로부터 상기 세로격벽(124a)들과 교차하는 방향으로 각각 연장 형성된 가로격벽(124b)들을 포함한다. 여기서, 상기 세로격벽(124a)들은 하나의 어드레스 전극(122)을 사이에 두고 이와 나란하게 배치되어진다.
상기와 같이 세로격벽(124a) 및 가로격벽(124b)이 형성됨에 따라 매트릭스 형태로 4면으로 폐쇄된 방전 셀(125)들로 구획되며, 상기 방전 셀(125)간의 크로스 토크(cross talk)가 방지된다. 상기와 같이 매트릭스 형태로 구획되어지면, 고정세(fine pitch)화 및 휘도, 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 격벽은 전술한 바에 한정되지 않고, 델타 형태 등과 같은 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 방전 셀(125)들에는 네온(Ne), 크세논(Xe) 등이 혼합된 방전 가스가 채워지게 된다. 상기 방전 가스가 채워진 상태에서, 상측 및 하측 기판(111)(121)의 가장자리에 형성된 프릿 글라스(frit glass)와 같은 밀봉 부재에 의해 상측 및 하측 기판(111)(121)이 서로 봉착되어진다.
그리고, 상기 방전 셀(125) 내에는 메인(main) 형광체층(131)이 배치되어있다. 즉, 상기 메인 형광체층(131)은 상기 격벽(124)의 측면과 하측 유전체층(123)의 상면에 걸쳐 형성되어 있다. 상기 메인 형광체층(131)은 칼라 구현을 위하여 적,녹,청색의 형광체를 이용하게 되며, 형광체의 색상에 따라 적색의 메인 형광체층, 녹색의 메인 형광체층 및, 청색의 메인 형광체층으로 구분될 수 있다. 이러한 적,녹,청색의 메인 형광체층들이 각각 배치된 방전 셀(125)들은 적,녹,청색 방전 셀들이 되며, 이들은 한 조를 이루어 단위 픽셀(pixel)을 구성하게 된다.
한편, 본 발명의 일 특징에 따르면, 격벽(124)들의 상부 영역에 있어 적어도 일부 영역에 더미 형광체층(132)들이 형성되어 있다. 보다 상술하면, 상기 어드레스 전극(122)이 연장된 방향을 따라 배열된 방전 셀(125)들에 배치된 메인 형광체층(131)들은 적,녹,청색 중 어느 하나의 동일한 색상의 형광체로 형성되어 있다. 이와 같이 동일한 색상의 형광체로 형성된 메인 형광체층(131)들 사이에 위치한 가로격벽(124b)의 상면마다 상기 메인 형광체층(131)과 동일한 색상의 형광체로서 더미(dummy) 형광체층(132)들이 형성되어 있다.
이와 같이 어드레스 전극(122)이 연장된 방향을 따라 동일한 색상으로 메인 형광체층(131)들과 더미 형광체층(132)들이 배치되면, 가로격벽(124b)을 경계로 하여 인접한 방전 셀(125)들 사이에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 이는 어드레스 전극을 사이에 두고 어드레스 전극의 연장된 방향을 따라 스프라이프 형태로 형성되어 방전 공간을 구획하는 격벽 구조에서, 통상적으로 방전 공간내에 동일한 색상의 형광체층들을 연속적으로 형성하기 때문이다. 이에 비해, 유지 전극쌍이 연장된 방향을 따라 배열된 메인 형광체층(131)들 사이에 위치한 세로격벽(124a)의 상면마다 더미 형광체층(132)들을 배치하지는 않는데, 이는 세로격벽(124a)의 상면마다 더미 형광체층(132)들을 배치하게 되면, 세로격벽(124a)을 경계로 하여 인접한 방전 셀(125)들 사이에 크로스 토크가 발생되므로 바람직하지 않기 때문이다.
상기 더미 형광체층(132)의 두께는 메인 형광체층(131)의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 이는 더미 형광체층(132)이 지나치게 두껍게 되면, 상기 더미 형광체층(132)으로 인해 상기 더미 형광체층(132)을 사이에 두고 배치된 방전 셀(125)들 사이에 크로스 토크가 발생될 우려가 높기 때문이다. 여기서, 상기 메인 형광체층(131)의 두께는 가로격벽(124b)의 측면 중앙으로부터 메인 형광체층(131)의 외면까지의 두께(A)로 정의하고, 상기 더미 형광체층(132)의 두께는 가로격벽(124b)의 상면 중앙으로부터 더미 형광체층(132)의 외면까지의 두께(B)로 이하 정의하기로 한다. 예컨대, 상기 메인 형광체층(131)의 두께가 대략 10∼30㎛로 설정된다면, 상기 더미 형광체층(132)의 두께는 3∼10㎛로 설정되는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 형성된 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132) 사이에는 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 커넥터(connecter) 형광체층(133)이 배치되어, 상기 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132)을 연결하고 있다. 이때, 상기 커넥터 형광체층(133)은 상기 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132)이 만곡지게 형성되어 연속적으로 연결될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 커넥터 형광체층(133)은 상기 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132) 사이의 공간을 채워, 상기 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132) 사이로 격벽이 노출되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 이에 따라 가로격벽(124b)으로 패널 외부로부터 입사된 외광을 차단할 수 있게 된다.
상기 커넥터 형광체층(133)도 더미 형광체층(132)과 마찬가지로 지나치게 두껍게 되면 방전 셀(125)들 사이에 크로스 토크가 발생될 수 있으므로, 적절히 설정될 필요가 있다. 본 실시예에서는, 상기 커넥터 형광체층(133)의 최대 두께가 적어도 메인 형광체층(131)의 두께보다 작은 것이 바람직할 것이다. 여기서, 상기 커넥터 형광체층(133)의 최대 두께는 가로격벽(124b)의 상측 모서리로부터 커넥터 형광체층(133)의 외면까지의 두께 중에서 최대인 두께(C)로 정의하기로 한다.
상기 메인 형광체층(131), 더미 형광체층(132) 및, 커넥터 형광체층(133)의 형성은 디스펜서(dispenser) 공법에 의해 용이하게 구현될 수 있다. 이와 같이 형성된 메인 형광체층(131)과 더미 형광체층(132)과 이들 사이에 배치된 커넥터 형광체층(133)에 의해 가로격벽(124b)이 전체적으로 감싸짐으로써, 외광이 적어도 가로격벽(124b)으로 입사되는 것이 차단될 수 있어 종래에 비해 반사 휘도가 저감될 수 있다. 이에 따라, 명실 콘트라스트가 향상될 수 있다.
이는 격벽(124)이 SiO2, PbO, B2O3, Al2O3, TiO 2, CaO, ZnO 등으로 구성되어 아주 진한 백색을 띠며, 작은 결정들이 고르게 배열되어 입사되는 빛을 전부 반사시키는데 반해, 메인 형광체층(131), 더미 형광체층(132) 및, 커넥터 형광체층(133)을 이루는 형광체 결정은 적,녹,청색과 같은 색상을 띠게 되며, 소정의 표면 거칠기를 가짐으로써, 격벽(124)보다 낮은 반사율을 가지므로, 외광 반사를 현저히 줄일 수 있기 때문이다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 구동을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 어드레스 전극(122)과 Y 전극(114) 사이에 어드레스방전 전압이 인가되면 어드레스방전이 일어나게 되며, 이에 따라 어드레싱된 방전 셀(125)에 소정의 벽전하가 형성된다. 그리고, 이와 같은 상태에서 X 전극(113)과 Y 전극(114) 사이에 유지방전 전압이 인가되면 유지방전이 일어나게 된다. 이러한 방전에 의해 발생된 전하들은 방전 가스와 충돌하게 되며, 이에 따라 플라즈마가 형성되어 자외선이 발생하게 된다. 자외선의 발생으로 메인 형광체층(131)이 여기됨으로써 상측 기판(111)을 통하여 화상이 표시되어진다. 이와 같이 패널(100)이 구동될 때, 패널(100)의 외부로부터 입사된 외광은 더미 형광체층(132) 및 커넥터 형광체층(133)에 의하여 격벽(124)으로 진행되는 것이 차단되며, 더미 형광체층(132) 및 커넥터 형광체층(133)에 의해 일부분 반사됨으로써, 외광 반사가 현저히 줄어들게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 격벽들의 상부 영역중에서 적어도 일부 영역에 더미 형광체층들을 형성하며, 상기 더미 형광체층과 메인 형광체층 사이에 커넥터 형광체층들을 형성함으로써, 격벽으로 외광이 직접적으로 입사되는 것을 차단하는 한편, 격벽보다 낮은 반사율을 가지는 형광체층에 의한 외광 반사를 현저히 줄일 수 있다. 이에 따라, 반사 휘도를 저감시킬 수 있으며, 저감된 반사 휘도에 의해 명실 콘트라스트가 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 상측 기판과;
    상기 상측 기판 상에 형성된 상측 유전체층과;
    상기 상측 기판과 대향되게 배치된 하측 기판과;
    상기 하측 기판 상에 형성되며, 상기 상측 유전체층과 대향된 하측 유전체층과;
    상기 상측 기판과 상기 하측 기판 사이에 소정 패턴의 방전 셀들을 구획하도록, 일 방향으로 연장되는 세로 격벽들과, 상기 세로 격벽들에 교차하는 방향으로 상기 세로 격벽들로부터 연장되며 상면이 평평한 가로 격벽들을 구비한 격벽들과;
    상기 방전 셀마다 배치되며, 상기 상측 유전체층 내에 매립된 유지전극쌍들과;
    상기 방전 셀마다 배치되며, 상기 유지전극쌍들과 교차하는 방향으로 각각 연장되며, 상기 세로 격벽들을 사이에 두고 이와 나란하게 배치되고, 상기 하측 유전체층 내에 매립된 어드레스 전극들과;
    상기 방전 셀들에서 상기 격벽들의 측면과 상기 하측 유전체층의 상면에 배치된 적,녹,청색의 메인 형광체층들과;
    상기 가로 격벽들의 상면에 형성되는 더미 형광체층들과;
    상기 메인 형광체층들과 이에 인접한 상기 더미 형광체층들을 연결하며, 상기 가로 격벽들의 측면과 상면을 연결하는 모서리 부분에 형성되는 커넥터 형광체층들;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 연장된 방향을 따라 배열된 메인 형광체층들, 더미 형광체층들 및, 커넥터 형광체층들은 모두 동일한 색상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 연장된 방향을 따라 배열된 메인 형광체층들, 더미 형광체층들 및, 커넥터 형광체층들은 디스펜서 공법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 더미 형광체층들의 두께는 상기 메인 형광체층들의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 커넥터 형광체층들의 두께는 적어도 상기 메인 형광체층의 두께들보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 형광체층들, 상기 더미 형광체층들 및, 상기 커넥터 형광체층들의 반사율은 상기 격벽의 반사율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 커넥터 형광체층들은 상기 메인 형광체층들과 상기 더미 형광체층들 사이에 만곡지게 형성되어 이들을 연결하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 상측 유전체층의 하면에는 보호층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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