KR100416145B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

화소 구동에 필요한 어드레스 전극과 유지 전극을 하나의 기판에 집중 형성하면서 이웃한 두개의 유지 전극 사이에 대향 방전이 이루어지도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 유지 전극은 전면 기판에 형성하는 대신, 어드레스 전극이 정렬된 하부 기판의 유전층 위에서 어드레스 전극과 수직으로 교차하는 스트라이프 패턴으로 형성되며, 격벽은 각 어드레스 전극 사이로 어드레스 전극과 평행하게 정렬하는 다수의 제 1라인과, 각각의 유지 전극을 덮는 다수의 제 2라인이 조합되어 사각의 방전 공간을 구획한다. 상기 유지 전극은 이웃한 다른 두개의 유지 전극과 마주하는 각각의 대향면을 형성하여 이 대향면을 통해 두개의 유지 전극 사이에서 대향 방전이 이루어지도록 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화소 구동에 필요한 전극들을 하나의 기판에 집중 형성하면서 표시 전극과 주사 전극 사이에 대향 방전이 이루어지도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel, 이하 편의상 'PDP'라 칭한다)은 기체 방전으로 생성된 진공 자외선을 형광체 발광에 이용하여 소정의 영상을 구현하는 표시장치로서, 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시장치로 각광받고 있다.

도 4는 종래 기술에 의한 면방전 타입 PDP의 분해 사시도이고, 도 5는 종래기술에 의한 면방전 타입 PDP의 단면도이다.

도시한 바와 같이, PDP의 후면 기판(1)에는 다수의 어드레스 전극(3)이 스트라이프 패턴으로 정렬되고, 다수의 격벽(5)이 각 어드레스 전극(3)에 대응하는 라인 형태의 방전 공간을 구획하며, 각각의 격벽(5) 사이로 R, G, B 형광층(7)이 선택적으로 위치한다. 그리고 전면 기판(9)에는 어드레스 전극(3)과 수직으로 교차하는 다수의 투명한 유지 전극(11), 즉 표시 전극(13)과 주사 전극(15)이 위치하며, 각 유지 전극(11)에는 버스 전극(17)이 형성된다.

이로서 각 화소마다 하나의 어드레스 전극(3)과 한쌍의 유지 전극(11)이 위치하여 이 화소의 발광을 독립적으로 제어하는데, 공지된 바와 같이 각 화소의 구동은 어드레스 전극(3)과 주사 전극(15) 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하여 화소를 선택하고, 표시 전극(13)과 주사 전극(15) 사이에 방전유지 전압(Vs)을 인가하여, 유지 방전에 의한 진공 자외선으로 형광층(7)을 여기시키는 과정으로 이루어진다.

여기서, 각 화소의 실제 발광에 관여하는 유지 전극(11), 즉 표시 전극(13)과 주사 전극(15)은 전극 면적 확대에 의한 방전 효율 향상을 위하여 전면 기판(9)에 투명 전극으로 제공되며, 소정의 간격을 두고 전면 기판(9)에 나란히 위치하는 관계로 유지 방전 구간에서 플라즈마의 방전 패스는 점선으로 도시한 바와 같이 반원형으로 이루어진다.

그러나 상기한 면방전 구조는, 표시 전극(13)과 주사 전극(15) 사이에 직선의 방전 패스를 그리는 대향 방전 구조와 비교하여 방전 효율이 떨어지며, 통상의ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 유지 전극(11)은 패터닝 과정이 복잡하고, 대화면 적용시 도전성이 떨어지므로, 반드시 버스 전극(17)과 함께 형성되어야 한다.

더욱이 상기한 면방전 구조는 각 화소마다 하나의 표시 전극(13)과 주사 전극(15)이 필요하므로 구비되는 전극 수가 많아 구동이 복잡할 뿐만 아니라 제조가 복잡해지며, 각 화소 사이에서는 유지 방전이 일어나지 않기 때문에, 전체 PDP 화면에서 빛이 발생되는 화소의 면적이 매우 좁아지는 단점이 있다.

따라서 해상도를 증가시키기 위해 화소 수를 늘이면, 표시 전극(13)과 주사 전극(15)이 차지하는 면적이 더욱 증가하여, 전체 화면에서 각 화소가 차지하는 면적이 더욱 감소하고, 어드레스 시간이 증가되어 계조 표시에 걸리는 시간이 감소함에 따라 화면의 휘도가 떨어지게 된다.

이로서 일본 특개평5-314911호 "플라즈마 디스플레이 패널"은 후면 기판에 제공된 배리어 리브의 양측면에 유지 전극을 형성하여 각 배리어 리브 사이의 공간에서 방전을 일으키도록 하는 구조와, 이 유지 전극을 이웃한 라인의 화소와 공용으로 사용하는 구동 방법을 개시하고 있다.

상기한 선행 기술은 각 화소마다 하나의 유지 전극을 구비함으로써 전극 수를 줄이고, 구동 회로를 단순화하는 장점이 있으나, 전술한 면방전 구조와 상기한 선행 기술 모두는 어느 하나의 기판에 어드레스 전극을, 다른 하나의 기판에 유지 전극을 형성하고, 각 전극이 형성된 2개의 기판을 일체로 접합시키는 구성으로서, 두개의 기판 모두에 고정밀 박막 공정이 요구되고, 조립 과정에서 두개의 기판을 정확하게 정렬시켜야 하는 공정상의 어려움이 따른다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 화소 구동에 필요한 모든 전극들을 하나의 기판에 집중 형성하여 각 기판의 제조와 조립 공정을 용이하게 할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유지 전극 사이에 대향 방전이 이루어지는 구조를 제공하여 각 화소의 방전 효율을 향상시키고, 전면 기판의 투과율을 높여 화면의 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 제 1기판의 평면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

도 4는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 사시도.

도 5는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

제 1기판과, 상기 제 1기판에 스트라이프 패턴으로 형성되는 다수의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극들을 덮으면서 제 1기판 전면에 형성되는 유전층과, 상기 유전층 위에 소정의 간격을 두고 상기 어드레스 전극과 수직한 스트라이프 패턴으로 형성되는 다수의 유지 전극과, 상기 유전층 위에서 각 어드레스 전극 사이로 어드레스 전극과 평행하게 정렬되는 다수의 제 1라인과, 각각의 유지 전극을 덮는 다수의 제 2라인이 조합되어 사각의 방전 공간을 구획하는 격벽과, 상기 방전 공간에 대응하여 구비되는 다수의 R, G, B 형광층과, 상기 제 1기판에 대향 배치되는 투명한 제 2기판을 포함하며, 어느 하나의 유지 전극이 이웃한 다른 두개의 유지 전극과 마주하는 각각의 대향면을 형성하여 이 대향면을 통해 두개의 유지 전극 사이에서 대향 방전이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

바람직하게, 상기 형광층은 격벽의 제 1 및 제 2라인의 측면과 유전층 표면에 걸쳐 형성되거나, 상기 제 1기판에 대향하는 제 2기판의 일면에서 각각의 방전 공간에 대응하여 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 제 2기판은 제 1기판에 대향하는 일면에 상기 격벽과 동일한 형상으로 제공되는 블랙 스트라이프층과, 제 1기판에 대향하는 일면 전체에 형성되는 투명 유전층 및 상기 투명 유전층을 덮는 보호층을 더욱 포함한다.

이와 같이 본 발명은 제 1기판에 화소 구동에 필요한 모든 전극들, 즉 다수의 어드레스 전극과 유지 전극을 모두 형성하여 각 기판의 제조와 조립을 용이하게 하며, 두개의 유지 전극이 대향 방전으로 구동함으로써 면방전 구조와 비교하여 방전 효율이 향상되는 장점을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 편의상 'PDP'라 칭한다)의 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 PDP 가운데 제 1기판의 평면도이다.

도시한 바와 같이 본 실시예에 의한 PDP는 제 1기판(이하, 편의상 '후면 기판'(2)이라 칭한다)의 일면에 다수의 어드레스 전극(4)이 도면의 x축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되고, 어드레스 전극(4)들을 덮으면서 후면 기판(2) 전면에 유전층(6)이 형성되며, 유전층(6) 위에 소정의 간격을 두고 다수의 유지 전극(8)이 도면의 y축 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 정렬되어 상기 어드레스전극(4)과 수직으로 교차한다.

상기 어드레스 전극(4)과 유지 전극(8)은 주로 은(Ag) 페이스트를 패턴 인쇄하거나, 감광성 은(Ag) 페이스트를 인쇄한 다음, 이를 노광 및 현상하여 스트라이프 패턴으로 형성되는데, 유지 전극(8)의 경우 높게 쌓을수록 유리하므로 여러번 적층 인쇄하거나, 먼저 형성한 층을 시드(seed)층으로 하여 전해 도금 등의 방법을 통해 대략 5∼100 ㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있다.

상기한 어드레스 전극(4)과 유지 전극(8)은 인가되는 전압 파형에 따라 각 화소의 발광을 제어하며, 상기 어드레스 전극(4)을 보호하는 유전층(6)은 특히 백색 유전체로 제작되어 형광막에서 방출되는 가시광을 반사시킬 수 있다.

상기 유전층(6) 위에는 소정의 높이를 갖는 격벽(12)이 위치하는데, 상기 격벽(12)은 각 어드레스 전극(4) 사이에서 어드레스 전극(4)과 평행하게 정렬되는 다수의 제 1라인(12a)과, 각 유지 전극(8)을 덮는 다수의 제 2라인(12b)이 조합되어 사각의 방전 공간(S)을 구획하며, 각 방전 공간(S)의 내부, 즉 제 1 및 제 2라인(12a, 12b)의 측면과 유전층(6) 표면으로 다수의 R, G, B 형광막(10)이 순차적으로 위치한다.

여기서, 상기 격벽(12)은 방전 공간(S)을 확보하고 이웃 화소와의 크로스토크(crosstalk)를 방지하며, 바람직하게 상기 격벽(12)은 가시광 반사를 위하여 글래스 페이스트와 같은 백색 물질로 측면을 형성하고, 윗면은 콘트라스트 향상을 위하여 흑색 페이스트로 형성할 수 있다.

그리고 투명한 제 2기판(이하, 편의상 '전면 기판'(14)이라 칭한다)이 전면기판(2) 위에 대향 배치되는데, 선택적으로 후면 기판(2)에 대향하는 전면 기판(14)의 일면에는 MgO 보호층(18)이 형성될 수 있으며, 다른 실시예로서 투명 유전층(16)과, 이 투명 유전층(16)을 덮는 MgO 보호층(18)이 위치할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 PDP는 화소 구동에 필요한 어드레스 전극(4)과 유지 전극(8) 모두를 후면 기판(2)에 형성하는 것과 동시에, 각각의 유지 전극(8)은 이웃한 다른 두개의 유지 전극(8)과 마주하는 각각의 대향면(8a)을 갖는다. 이로서 상기 대향면(8a)을 통해 두개의 유지 전극(8) 사이에서 대향 방전이 이루어진다.

다시 말해, 서로 이웃하는 두개의 유지 전극(8) 사이에 방전유지 전압(Vs)이 인가되면, 유지 구간에서 발생하는 플라즈마는 두개의 유지 전극(8)을 잇는 직선, 즉 도면의 x축과 평행한 직선상을 방전 패스를 그리며, 이러한 대향 방전으로 각 화소의 방전 효율을 향상시킨다.

또한 본 실시예에 따른 PDP는 각 화소마다 한쌍의 유지 전극, 즉 주사 전극과 표시 전극을 별도로 구비하는 대신, PDP 구동에 필요한 주사 전극의 개수를 N이라 할 때, N+1개의 유지 전극(8)을 형성하고 있으므로, 유지 전극(8)이 형성된 부분을 제외한 PDP의 모든 부분에서 유지 방전이 이루어지도록 하여 화소의 면적을 확대시킨다.

상기한 구조의 PDP는 일례로 공지의 ALiS 방식으로 구동 가능하나, 본 실시예에 따른 PDP에서의 구동 방식은 이에 한정되지 않고, 다양한 방식이 적용될 수 있다.

이와 같이 대향 방전으로 구동하여 진공 자외선을 방출하는 유지 전극(8)은 상기 유전층(6) 위에 높게 형성될수록 이웃한 유지 전극(8)과 마주하는 대향면(8a)이 넓어지므로, 유지 구간에서 방전 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 유지 전극(8)은 어드레스 전극(4)과 함께 후면 기판(2)에 형성되기 때문에, 종래의 면방전 구조와 비교하여 고정밀도의 패턴 정렬이 필요하지 않으므로, 종래의 투명 전극 제작에 사용되는 포토리소그래피나 에칭 공정과 같은 복잡한 패터닝 방법을 적용하지 않고도, 공지의 스크린 인쇄법, 감광성 페이스트를 이용한 인쇄법, 코터나 블레이트 코팅 또는 전기 도금 방법 등으로 용이하게 제작될 수 있다.

특히 유지 전극(8)은 전술한 적층 인쇄 또는 전해 도금 등의 방법을 적용하여 대략 5∼100 ㎛ 정도의 높이로 제작되며, 소성 후 격벽(12)의 높이보다 대략 10 ㎛ 이상 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

더욱이 전면 기판(14)은 투명 유리기판이거나, 후면 기판(2)과 마주하는 일면에 투명 유전층(16)과 MgO 보호층(18)만을 형성하고 있으므로, 투명 전극과 버스 전극이 형성되는 종래 구조와 비교하여 전면 기판(14)의 투과율이 향상된다. 따라서 전술한 화소 면적 증대와 더불어 상기한 전면 기판(14)의 투과율 향상에 의해, PDP 화면의 휘도가 높아지는 장점을 갖는다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 부분 단면도로서, 본 실시예에서 형광막(10)은 후면 기판(2)에 형성되는 대신, 격벽(12)이 구획하는 다수의 방전 공간(S)에 대향하는 전면 기판(14)의 일면에 형성된다.

상기 전면 기판(14)에는 형광막(10)과 더불어 스트라이프 또는 격자 형상의 블랙 매트릭스(22)가 형성되어 PDP 화면의 콘트라스트를 더욱 향상시키며, 이 블랙 매트릭스(22)를 덮으면서 투명 유전층(16)과 MgO 보호층(18)이 위치할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 화소 구동에 필요한 어드레스 전극과 유지 전극 모두를 후면 기판에 집중 형성하여 각 기판의 제조와 조립 공정을 용이하게 하며, 이웃한 두개의 유지 전극 사이에 대향 방전이 이루어지도록 하여 각 화소의 방전 효율을 향상시킨다. 더욱이 본 발명은 각 화소마다 한쌍의 유지 전극을 구비하지 않고도 구동이 가능하므로, 유지 전극이 형성된 부분을 제외하고 PDP의 모든 부분에서 유지 방전이 이루어져 화소의 면적이 증가되는 것과 동시에, 전면 기판의 투과율이 높아져 화면의 휘도를 향상시킨다.

Claims (6)

1. 제 1기판과;

   상기 제 1기판에 스트라이프 패턴으로 형성되는 다수의 어드레스 전극과;

   상기 어드레스 전극들을 덮으면서 제 1기판 전면에 형성되는 유전층과;

   상기 유전층 위에 소정의 간격을 두고 상기 어드레스 전극과 수직한 스트라이프 패턴으로 형성되는 다수의 유지 전극과;

   상기 유전층 위에서 각 어드레스 전극 사이로 어드레스 전극과 평행하게 정렬되는 다수의 제 1라인과, 각각의 유지 전극을 덮는 다수의 제 2라인이 조합되어 사각의 방전 공간을 구획하는 격벽과;

   상기 방전 공간에 대응하여 구비되는 다수의 R, G, B 형광층; 및

   상기 제 1기판에 대향 배치되는 투명한 제 2기판을 포함하며,

   어느 하나의 유지 전극이 이웃한 다른 두개의 유지 전극과 마주하는 각각의 대향면을 형성하여 이 대향면을 통해 두개의 유지 전극 사이에서 대향 방전이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 형광층은 상기 격벽의 제 1 및 제 2라인의 측면과 유전층 표면에 걸쳐 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 형광층은 상기 제 1기판에 대향하는 제 2기판의 일면에서 각각의 방전 공간에 대응하여 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2기판은 제 1기판에 대향하는 일면에 스트라이프 혹은 격자 형상의 블랙 매트릭스를 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2기판은 제 1기판에 대향하는 일면에 형성되는 투명 유전층을 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제 2기판은 투명 유전층을 덮는 보호층을 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.