KR100367764B1 - 플라즈마 표시장치의 형광막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 화상 구현이 실행되는 각 방전셀에 있어서 주변부에 비해 상대적으로 낮은 발광휘도를 나타내는 중앙부에서 가시광선의 발생양을 증가시킬 수 있도록 하여 전체적인 스크린 휘도를 향상시키는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 복수가 한쌍을 이루는 제1전극군이 배열된 상부기판, 상기 제1전극군과 교차되는 방향으로 제2전극군이 배열되며 상기 상부기판과 결합되는 하부기판, 상기 하부기판상에서 상기 각 제2전극 사이를 따라 평행하게 배열되는 격벽, 상기 격벽 측면과 하부 기판면에 형성되는 형광막을 포함하는 플라즈마 표시장치에 있어서: 상기 제2전극은, 상기 형광막의 중앙부가 상부기판 측으로 돌출될 수 있는 20∼25㎛의 두께로 이루게 되며,

이에 따라, 각 셀의 중앙부를 지나가는 제2전극의 두께가 종래에 비해 증가되고 이로 인해 전극 위치에 해당하는 형광막 중앙부위가 방전공간 측으로 돌출된 형상을 갖게되어 강한 여기에너지의 영향을 받게되는 것이다.

Description

플라즈마 표시장치의 형광막{Fluorescent layer for plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 표시장치(이하 "PDP"라 칭함)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극간 방전시 여기 에너지에 의해 가시광을 구현하는 형광막의 단면 형상을 개선하여 스크린에 나타나는 각 방전셀의 휘도를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로, PDP는 얇은 두개의 유리기판 사이에 혼합가스를 주입한 후 내부에서의 기체방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 화상표시장치의 일종으로 그 두께가 얇아 일명 "벽걸이형 TV"로 알려져 있다.

즉, 전극간의 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스중의 미량 전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선(VUV)이 발생된다. 상기 발생된 자외선이 형광체를 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면 유리기판을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게되는 원리이다.

이러한 PDP는 각 셀에 할당된 전극의 수에 따라 2전극형, 3전극형, 4전극형 등으로 분류되는데, 그 중 2전극형은 2개의 전극으로 어드레싱(addressing) 및 유지(sustain)을 위한 전압이 함께 인가되는 것이고 3전극형은 일반적으로 면방전형이라고 불리는 것으로 방전셀의 측면에 위치하는 전극에 인가하는 전압에 의하여 스위칭 되거나 또는 유지되도록 한 것이다.

그중 3전극 면방전형 PDP의 종래기술에 따른 한 예를 도 1을 통해 살펴보기로 한다.

도 1은 PDP의 상,하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 전면기판(1)과 후면을 이루는 배면기판(2)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합되었다.

전면기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 2개의 방전 유지전극(3)이 한쌍을 이루게 된다. 그리고 상기 2개 전극의 방전전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연 시켜주는 유전층(4)이 형성되고, 유전층(4)위에는 보호층(5)이 형성된다.

배면기판(2)은 복수개의 방전공간 즉, 셀을 형성시키는 격벽(7)과, 격벽(7)과 평행한 방향으로 형성되며 방전 유지전극(3)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 어드레스 전극(6)과, 각 방전셀의 내부면 중 양측 격벽(7)면과 배면기판(2)면에 형성되어 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 적(R),녹(G),청(B)색의 형광막(8)으로 이루어진다.

이와 같은 구조를 이루는 PDP에 있어 배면기판(2)면에 각 구조체를 형성하는 하부구조의 제조공정을 살펴보면, 먼저 유리재질의 배면기판(2) 상면에 어드레스 전극(6)을 인쇄법 또는 감광성 페이스트법에 의해 패턴형성하고, 그 위의 전면에 유전체에 의한 반사층(9)을 형성한다. 이때, 어드레스 전극(6)의 두께(H)는 약 12㎛를 이루게 된다.

그리고 어드레스 전극(6)의 배열방향과 평행을 이루도록 격벽(7)을 100∼170㎛의 높이로 인쇄 또는 샌드블라스트(S/Blast)에 의해 형성하고, 격벽(7)의 측면과배면기판(2)면에 형광막(8)을 형성시키면서 도 2에 도시된 바와 같은 하부구조가 완성된다.

특히, 형광막(8)의 형성에 있어서는 R,G,B 각각의 형광체 페이스트를 제조한 후, 이를 격벽(7)사이에 해당 위치별로 각각 인쇄하고, 건조/소성공정을 거쳐 바인더(binder)가 열분해되면서 페이스트내 고형분이 중력 및 표면장력에 의하여 격벽(7)면에 달라붙어 최종적인 형광막(8)의 형태가 이루어지게 된다.

형광막의 두께는 페이스트의 형광체량에 의해 좌우된다. 형광막 두께는 실질적으로 10㎛이나 조금 더 두꺼운 두께에서 얻어진다. 형광체가 두꺼워지면 선택방전 초기전압이 높아진다. 50㎛이상이면 구동전압 영역에서 선택방전이 어려워지므로 10∼50㎛가 적당하다.

전술한 종래의 기술에 의하면, 유지전극(3)간의 방전에 의한 여기 에너지는 전면기판(1)측에서 발생하여 격벽(7)측과 배면기판(2)측에 도포된 형광막(8)에서 가시광선을 방출시키게 됨을 알 수 있다.

그러나, 형광막(8)형성 영역에 있어서 배면기판(2)면에 도포된 형광체는 유지전극(3)간의 플라즈마 방전이 이루어지는 영역과의 거리차로 인해 전극간 방전시 격벽(7) 측면에 도포된 형광체에 비해 약한 여기 에너지를 받게 되어, 각 셀의 중앙부 휘도가 격벽(7)면에 위치하는 셀의 주변부 휘도에 비해 상대적으로 낮은 값을 나타내게 되는 문제점이 있었다.

즉, 이는 셀의 중앙부에 비해 주변부에 위치하는 형광체가 플라즈마 방전시 전자밀도가 높은 영역에 위치하기 때문인데, 이러한 셀의 위치별 휘도분포를 도 3에 나타내었다.

따라서, 셀의 중앙부 휘도를 개선하기 위해서는 방전을 일으키는 유지전극의 위치를 좀더 배면기판측으로 이동시키는 방법이 있을 수 있으나, 이는 비례적으로 격벽의 높이가 그만큼 낮아지게 되고 이로 인해 방전공간이 적어지는 역효과를 나타내게 되어 오히려 전체적인 휘도를 저하시킬 수 있게된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 각셀의 중앙부에서 발생되는 가시광선의 양이 더욱 증가될 수 있도록 중앙부 형광막의 위치를 선택적으로 높여서 전체적인 스크린 휘도가 향상될 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 기판 분리 사시도.

도 2는 종래 기술에 다른 하부구조 단면도.

도 3은 종래 형광막 구조에서의 위치별 휘도 분포도.

도 4는 본 발명에 따른 형광막 구조에서의 위치별 휘도 분포도.

도 5는 본 발명의 실시예에 다른 PDP 하부구조 단면 사시도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 PDP 하부구조 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전면기판 , 2 : 배면기판 , 3 : 방전유지전극 , 4 : 유전층

5 : 보호층 , 7 : 격벽 , 8 : 형광막 , 16 : 어드레스전극

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 복수가 한쌍을 이루는 제1전극군이 배열된 상부기판, 상기 제1전극군과 교차되는 방향으로 제2전극군이 배열되며 상기 상부기판과 결합되는 하부기판, 상기 하부기판상에서 상기 각 제2전극 사이를 따라 평행하게 배열되는 격벽, 상기 격벽 측면과 하부 기판면에 형성되는 형광막을 포함하는 플라즈마 표시장치에 있어서:

상기 제2전극은, 상기 형광막의 중앙부가 돌출될 수 있는 20∼25㎛의 두께를이룸을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 상기 제2전극 즉, 각 셀의 중앙부를 지나가는 어드레스 전극의 두께가 증가함에 따라, 전극 위치에 해당하는 형광막 중앙부위가 동시에 방전공간 측으로 돌출되게 된다.

그 결과, 형광막 중앙인 돌출부위가 플라즈마의 전자밀도가 높은 부위에 위치하게되면서 가시광의 발생량을 좌우하는 여기에너지가 증가하여 해당 셀의 휘도가 향상될 수 있게된다.

또한, 제2전극의 두께가 종래에 비해 두꺼워지게 되면서 저항이 낮아짐으로, 구동전압이 상대적으로 감소될 수 있는 부가적인 이점을 나타낼 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 PDP장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 방전셀에서의 위치별 휘도분포를 나타낸 도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 PDP 하부구조의 셀 단면 사시도이며, 도 6은 상기 실시예에 따른 하부구조의 단면도이다.

본 실시예가 적용되는 PDP 하부구조의 구성은 종래기술에서와 동일한 요소로이루어지며, 단지 첨부도면에 도시된 바와 같이 어드레스 전극(16)의 형성 공정시 그 두께(h)를 20㎛로 증가시켜 형성하는 것이다.

그리고 그 위에 반사막(9)과 격벽(7)을 형성하게 되면, 어드레스 전극(16)의 증가된 두께의 영향을 받아 반사막(9)의 중앙부분은 주변부 보다 높이가 15∼20㎛ 높게 존재하게 된다.

이후, 격벽(7)사이에 형광체를 인쇄후 건조하게 되면 용제가 휘발 되면서 역시 중앙부분이 돌출된 형상의 형광막(8)이 완성되는 것이다.

이러한 형상을 갖는 방전셀의 경우 도 5에 도시된 바와 같이 형광막(8)의 중앙부위가 플라즈마의 전자밀도가 높은 부위에 근접하게 되어, 가시광의 발생량을 좌우하는 형광체 표면의 여기 에너지가 증가하고 이에 따라 휘도가 향상될 수 있게 되는데, 이때 해당 셀의 부위별 휘도분포를 도 4에 나타내었다.

또한, 형광막(8)이 굴곡형상을 갖게 됨으로 인해 각 셀에서 방전공간으로 노출된 형광막의 면적이 증가되는 효과를 나타내게 되어 휘도를 더욱 향상시킬 수 있게된다.

결과적으로, 형광막 중앙부위의 높이증가 및 도포면적 증가 요소가 더해져 전체 스크린에 나타나는 휘도가 개선되는 것이다.

그리고 어드레스 전극(16)의 두께증가는 전극의 저항을 감소시키게 되어 구동전압이 그만큼 낮아지는 이점 또한 얻을 수 있게된다.

실제 방전셀 내부의 휘도를 측정한 결과, 형광막이 전면기판에 근접할수록휘도가 상승하였으며, 형광막의 형상과 유사한 휘도분포를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 PDP의 휘도증가 및 구동전압을 저하시킬 수 있게 됨을 알수있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 형광막의 최적설계를 통해 PDP의 휘도를 증가시키고, 인가전압 저하를 통한 구동소자의 가격을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 복수의 스캔전극과 유지전극이 배열된 상부기판, 상기 스캔전극과 유지전극에 교차되는 방향으로 복수의 어드레스전극이 배열되며 상기 상부기판과 결합되는 하부기판, 상기 하부기판상에서 상기 각 어드레스전극 사이를 따라 평행하게 배열되는 격벽, 상기 격벽 측면과 하부 기판면에 형성되는 형광막을 포함하는 플라즈마 표시장치에 있어서:

   상기 어드레스전극은, 상기 형광막의 중앙부가 상부기판 측으로 돌출될 수 있는 20∼25㎛의 두께로 이룸을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.