KR100322075B1 - 플라즈마 표시장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 표시장치에 관하여 개시한다. 이 장치는, 하부기판과, 상기 하부기판의 상면에 소정의 패턴으로 설치되는 주사전극 및 공통전극과, 상기 하부기판의 상면에 상기 주사전극과 공통전극이 매립되도록 형성되는 하부 유전체층과, 하부기판과 결합되어 방전가스가 채워지는 방전공간을 형성하는 투명한 전면기판과, 상기 전면기판에 형성되는 R,G,B 형 칼라필터층과, 상기 전면기판의 하측에 형성되고 상기 주사전극 및 공통전극과 직교하는 방향으로 패턴이 형성되는 어드레스 전극과, 상기 전면기판의 하측에, 상기 어드레스 전극을 매립하도록 형성되는 상부 유전체층과, 상기 상부 유전체층의 하면에 전면 도포된 형광물질층과, 상기 상,하부기판 사이에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽을 구비한다.

Description

플라즈마 표시 장치{Plasma display device}

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 삼전극 투과형면방전형 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

일반적인 방전 장치는 적어도 한 쌍 이상의 전극을 구비하고, 이 전극에 전압이 인가될 때 방전을 일으킨다. 이와 같은 방전 장치의 예로서, 형광등과 같은 방전등, 기체 레이저 발생 장치 및 플라즈마 표시 장치 등을 들 수 있다.

이 중에서 플라즈마 표시 장치는, 그 표시 용량, 휘도, 콘트라스트 및 시야각 등의 표시 성능이 우수하여, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 성능에 근접되는 평판형 표시 패널로서 지목받고 있다.

이러한 플라즈마 표시 장치는 그 동작 원리에 따라 직류(Direct Current) 플라즈마 표시 패널과 교류(Alternative Current) 플라즈마 표시 패널로 대별되고, 그 전극들의 구성 형태에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 대별될 수 있다.

도 1에는 이러한 방전형 플라즈마 표시장치중 삼전극 면방전형 플라즈마 표시장치의 일 예를 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 종래의 플라즈마 표시 장치는 하부기판(10)과, 상기 하부기판(10) 위에 형성된 어드레스 전극(11)과, 이 어드레스 전극(11)이 형성된 하부기판(10)위에 상기 어드레스 전극(11)을 매립하도록 형성된 하부 유전체층(12)과, 이 하부 유전체층(12) 상에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하는 격벽(13)과, 상기 하부기판(10)과 결합하여 방전공간을 형성하는 투명한 상부기판(16)과, 상기 상부기판(16)의 하면에 형성되며 상기 어드레스 전극(11)과 직교하도록 ITO로 이루어진 소정 패턴의 주사전극(14) 및 공통전극(15)들을 포함한다. 그리고 상기 투명한 주사전극(14)과 공통전극(15)의 하면에는, 상기 주사전극(14)와 공통전극(15)의 라인저항을 줄이기 위하여 은, 은합금 등의 금속으로 만들어지고 상기 주사전극 및 공통전극의 폭보다 좁은 폭을 가지는 버스전극(14a)(15a)이 형성된다. 그리고 상기 하부기판에 형성된 격벽(13)에 의해 구획된 방전공간 내의 적어도 일측에는 R,G,B형 형광체층(17)이 형성된다. 또한 상기 전면기판(16)의 하면에는 상기 전극들(14,15)이 매립되도록 상부 유전체층(18)이 형성되고, 이 상부 유전체층(18)의 하면에는 보호막(19)이 형성된다. 상기 방전공간에는 Xe, Ne 등과 같은 소정의 방전 가스가 주입된다.

이와 같은 구성의 플라즈마 표시 패널에 있어서, 어드레스 전극(11)과 주사전극(14) 사이에서 어드레스 방전이 발생하고, 주사전극(14)과 공통전극(15) 사이에서 유지 방전이 발생한다. 유지방전시에 방전가스에서 발생되는 자외선에 의해 R,G,B 형광체층(17)이 여기되어 각각의 대응되는 파장을 가지는 가시광을 발하게 되고 이 가시광은 상부기판(16)을 투과함으로써 색상을 표현하게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 표시장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 첫째, 주사전극(14)과 공통전극(15)은 투명한 ITO로 만들어져야 하므로, 제조가 어렵고 제작비용이 증가한다. 둘째, 투명전극인 상기 주사전극(14)와 공통전극(15)의 도전성을 확보하기 위하여 부가되는 불투명한 버스전극(14a)(15a)에 의하여 가시광의 광학적 차단손실(개구율이 낮아짐에 따름)이 발생할 뿐만 아니라, 버스전극 형성에 따른 불량률이 커서 생산성의 향상을 도모할 수 없다. 셋째 방전가스에 의하여 발생한 자외선에 의하여 R,G,B 형광체가 여기되어 가시광선이 발생되 되므로, 발광효율이 일반적인 형광등에 비하여 떨어진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 전극의 형성에 따른 제약을 줄여 설계가 용이하며 광학적 차단손실을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 발광효율을 대폭적으로 증가시킬 수 있는 플라즈마 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 표시 장치의 분리 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 일 실시예에 대한 분리 사시도이다.

도 3은 도 2의 플라즈마 표시장치의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 다른 실시예에 대한 분리 사시도이다.

도 5는 도 4의 플라즈마 표시장치의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21,41...전면기판 22,42...칼라필터층

23,43...어드레스 전극 24,44...상부 유전체층

44a,44b...제1,2 유전체층 25,45...형광체층

31,51...하부기판 32,52...주사전극

33,53...공통전극 34,54...하부 유전체층

35,55...보호층 37,57...격벽

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 표시장치는, 하부기판과, 상기 하부기판의 상면에 소정의 패턴으로 설치되는 주사전극 및 공통전극과, 상기 하부기판의 상면에 상기 주사전극과 공통전극이 매립되도록 형성되는 하부 유전체층과, 하부기판과 결합되어 방전가스가 채워지는 방전공간을 형성하는 투명한 전면기판과, 상기 전면기판에 형성되는 R,G,B 형 칼라필터층과, 상기 전면기판의 하측에 형성되고 상기 주사전극 및 공통전극과 직교하는 방향으로 패턴이 형성되는 어드레스 전극과, 상기 전면기판의 하측에, 상기 어드레스 전극을 매립하도록 형성되는 상부 유전체층과, 상기 상부 유전체층의 하면에 전면 도포된 형광물질층과, 상기 상,하부기판 사이에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 방전가스는 아르곤과 같은 불활성 가스에 수은이 혼합된 것이고, 상기 형광물질층은 백색형광체로 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 주사전극과 공통전극이 금, 금합금, 은, 은합금, 동, 동합금, 알루미늄, 알루미늄 합금으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나의 금속으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 하부 유전체층의 상면에 보호막이 형성된 것이 바람직하다.

상기 어드레스 전극에는 블랙 매트릭스층이 더 마련된 것이 바람직하다.

상기 상부 유전체층은, 상기 전면기판의 하면에서 상기 칼라필터층을 매립하도록 형성된 제1 유전체층과, 상기 제1 유전체층의 하면에서 상기 어드레스 전극을 매립하도록 형성된 제2 유전체층을 구비하여 된 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 일 실시예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 표시장치(20)는 하부기판(31)과 전면기판(21)을 구비한다. 상기 하부기판(31)의 상부에 소정의 패턴으로 주사전극(32)과 공통전극(33)이 상호 평행하게 형성된다. 그리고 상기 주사전극(32)와 공통전극(33)이 형성된 하부기판(31)의 상면에는 하부 유전체층(34)이 형성되어, 상기 주사전극(32)와 공통전극(33)을 매립한다.

상기 주사전극(32)과 공통전극(33)은 투명 ITO가 아닌 금, 금합금 또는 은, 은합금 또는 동, 동합금 또는 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 금속으로 이루어지는데, 인쇄법, 포토법, LIFT OFF법과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 하부 유전체층(34)의 상면에는 상기 주사전극(32) 및 공통전극(33)과 직교한 방향으로 형성되어 방전공간(X)을 구획하는 격벽(37)들이 형성된다. 또한 상기 하부 유전체층(34)의 상면에는 MgO로 이루어진 보호층(35)이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하부기판(31)은 투명한 전면기판(21)과 결합되어 방전공간(X)을 밀폐하게 되는데, 상기 전면기판(21)의 하면에는 상기 격벽(37)과 나란한 방향(즉 상기 주사전극(32) 및 공통전극(33)과 직교하는 방향)으로 패턴이 형성된 R,G,B형 칼라필터층(22)이 형성된다. 이 칼라필터층(22)은 상기 격벽(37) 사이의 방전공간(X)의 상부에 위치되도록 한다.

그리고 상기 R,G,B형 칼라필터층(22)의 하면에는 상기 주사전극(32) 및 공통전극(33)과 나란한 방향으로 어드레스 전극(23)이 마련된다. 상기 어드레스 전극(23)은 투명한 ITO가 아닌 불투명한 블랙스트라이프 전극을 사용한다. 또는 도시되지는 않았으나, 어드레스 전극의 하부에 블랙매트릭스층을 형성할 수도 있다. 이와 같은 어드레스 전극(23)은 인쇄법, 포토법, LIFT OFF법 등의 방식으로 형성될 수 있다. 상기 R,G,B형 칼라필터층(22)과 어드레스 전극(23)은 전면기판(21)의 하면에 형성되는 투명한 상부 유전체층(24)에 의하여 매립된다.

그리고 상기 상부 유전체층(24)의 하면에는 형광체층(25)이 전면 도포된다. 상기 형광체층(25)을 이루는 형광물질은 자외선에 의하여 여기되어 백색광을 방출하는 성질을 가지는 백색형광체이다.

상기 격벽(37)은 상,하부 유전체층의 사이에 설치되어 하부기판(31)과 전면기판(21)의 사이의 방전공간(X)을 구획하게 되는데, 상기 하나의 방전공간(X)에는 한쌍의 주사전극(32) 및 공통전극(33)과 어드레스 전극(23)이 위치된다. 상기 방전공간(X)에 주입되는 방전 가스는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스에 소량의 수은을 혼합한 것이다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 표시장치(40)는 하부기판(51)과 전면기판(41)을 구비한다. 상기 하부기판(51)의 상부에 소정의 패턴으로 주사전극(52)과 공통전극(53)이 형성되고, 상기 주사전극(52)와 공통전극(53)이 형성된 하부기판(51)의 상면에는 하부 유전체층(54)이 형성되어 여기에 상기 주사전극(52)와 공통전극(53)이 매립된다. 상기 주사전극(52)과 공통전극(53)은 금, 금합금 또는 은, 은합금 또는 동, 동합금 또는 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 금속으로 만들어지는데, 특히 이들은 인쇄법, 포토법, LIFT OFF법과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 하부 유전체층(54)의 상면에는 상기 주사전극(52) 및 공통전극(53)과 수직한 방향으로 형성되어 방전공간(X)을 구획하는 격벽(57)들이 형성된다. 또한 상기 하부 유전체층(54)의 상면에는 MgO로 이루어진 보호층(55)이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하부기판(51)과 결합되어 방전공간(X)을 밀폐하는 전면기판(41)의 하면에는, 상기 격벽(57)과 나란한 방향(즉 상기 주사전극(52) 및 공통전극(53)과 직교하는 방향)으로 그 패턴이 형성되고 상기 격벽(57) 사이의 방전공간(X) 상부에 위치되는 R,G,B형 칼라필터층(42)이 형성된다. 그리고 전면기판(41)의 하면에는 상기 R,G,B형 칼라필터층(42)을 매립하도록 상부유전체층(44) 중의 제1 유전체층(44a)이 형성된다.

그리고 상기 제1 유전체층(44a)의 하면에는 상기 R,G,B형 칼라필터층(42)과 나란하도록, 즉 상기 주사전극(52) 및 공통전극(53)과 직교되도록, 어드레스 전극(43)이 마련된다. 상기 어드레스 전극(43)은 투명 전극을 사용하지 않고 불투명한 블랙스트라이프 전극을 사용할 수 있다. 또는 도시된 바와 같이 투명 전극(43a)의 하부에 블랙매트릭스층(43b)을 적층함으로써, 상기 어드레스 전극(43)을 형성할 수 있다. 상기와 같은 어드레스 전극(43)은 인쇄법, 포토법, LIFT OFF법 등의 방식으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 어드레스 전극(43)은 제1 유전체층(44a)의 하면에 형성되는 투명한 제2 유전체층(44b)에 의하여 매립된다.

상기 제2 유전체층(44b)의 하면에는 형광체층(45)이 전면 도포된다. 상기 형광체층(45)을 이루는 형광물질은 자외선에 의하여 여기되어 백색광을 방출하는 성질을 가지는 백색형광체이다. 상기 격벽(57)은 상,하부 유전체층의 사이에 설치되어 하부기판(51)과 전면기판(41)의 방전공간(X)을 구획하게 되는데, 상기 하나의 방전공간(X) 내에는 한쌍의 주사전극(52) 및 공통전극(53)과 어드레스 전극(43)이 위치된다. 상기 방전공간에 주입되는 방전 가스는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스에 소량의 수은을 혼합한 것이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 실시예에 따른 플라즈마 표시장치(40)는 상부유전체층(44)이 제1,2 유전체층(44a)(44b)으로 분리되어 형성된다는 점에서 도 2,3에 도시된 첫 번째 실시예의 플라즈마 표시장치(20)와 상이하다. 이와 같이 유전체층을 2개로 분리하는 이유는, 칼라필터층(42)에 직접 어드레스 전극(43)을 형성하는 제조상의 어려움을 고려한 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 플라즈마 표시장치(20)(40)에 있어서, 전극의 구동 방법은 크게 어드레스 방전을 위한 구동과 유지 방전을 위한 구동으로 나뉜다. 상기 어드레스 방전은 어드레스 전극(23)(43)과 주사전극(32)(52) 사이의 전위차(80V-(-170V)=250V)에 의해서 일어나며, 이 때 벽전하가 형성된다. 상기 유지 방전은 벽전하가 형성된 방전셀 내의 주사전극(32)(52)와 공통전극(33)(53) 사이의 전위차(140V-0V=140V)에 의해서 일어난다. 이와 같이 유지 방전은 하부기판(31)(51)에 형성된 주사전극(32)(52)와 공통전극(33)(53) 사이에서 일어나게 되는데, 하부기판(31)(51)의 상면에는 보호막(35)(55)이 형성되어 있으므로 이온의 충격에 의해 하부 유전체층(34)(54)이 손실되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 유지방전시에 방전가스에 의하여 발생되는 자외선은 방전공간(X)의 상부에 마련된 형광체층(25)(45)을 여기시키고, 이 형광체층의 백색형광물질이 백색광을 방출하게 된다. 그리고 이 백색광은 전면기판상(21)(41)에 마련된 R,G,B 칼라필터층(22)(42)에 의하여 필터링됨으로써, 원하는 R,G,B형 색상을 구현하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 상부기판에 고가의 투명전극을 사용할 필요가 없어지므로, 제작비용이 줄어든다.

둘째, 공통전극과 주사전극이 하부기판에 설치되어 있으므로, 전면기판상의 유전체층을 형성하기 위한 재료의 선택에 제한이 없어져서 상부유전체층의 두께를 얇게 할 수 있으므로, 투과율이 향상된다.

셋째, 어드레스 전극의 라인저항을 감안하여 별도의 버스 전극을 형성할 필요가 없다. 즉, 종래와 같이 개구율을 감안하여 주사전극과 공통전극을 ITO로 형성하고 라인 저항을 줄이기 위하여 별도로 버스 전극을 형성하는 복잡한 구조가 요구되지 않는다.

네째, 상판에는 어드레스 전극만이 형성되므로, 개구율이 향상되어 광학적 차단손실의 문제점을 해결할 수 있다.

다섯째, 종래의 R,G,B형광체 대신에 백색형광물질을 사용하므로, 발광효율을 크게 향상시킬 수 있어서 휘도가 증가된다.

여섯째, 칼라필터층을 사용함으로써, 색순도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나. 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 하부기판과,

   상기 하부기판의 상면에 소정의 패턴으로 설치되는 주사전극 및 공통전극과,

   상기 하부기판의 상면에 상기 주사전극과 공통전극이 매립되도록 형성되는 하부 유전체층과,

   상기 하부기판과 결합되어 방전가스가 채워지는 방전공간을 형성하는 투명한 전면기판과,

   상기 전면기판에 형성되는 R,G,B 형 칼라필터층과,

   상기 전면기판의 하측에 형성되고 상기 주사전극 및 공통전극과 직교하는 방향으로 패턴이 형성되는 어드레스 전극과,

   상기 전면기판의 하측에, 상기 어드레스 전극을 매립하도록 형성되는 상부 유전체층과,

   상기 상부 유전체층의 하면에 전면 도포된 형광물질층과,

   상기 상,하부기판 사이에 형성되어 방전공간을 구획하는 격벽을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방전가스는 아르곤과 같은 불활성 가스에 수은이 혼합된 것이고,

   상기 형광물질층은 백색형광체로 만들어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 주사전극과 공통전극이 금, 금합금, 은, 은합금, 동, 동합금, 알루미늄, 알루미늄 합금으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   하부 유전체층의 상면에 보호막이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 어드레스 전극에는 블랙 매트릭스층이 더 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 상부 유전체층은,

   상기 전면기판의 하면에서, 상기 칼라필터층을 매립하도록 형성된 제1 유전체층과,

   상기 제1 유전체층의 하면에서, 상기 어드레스 전극을 매립하도록 형성된 제2 유전체층을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.