KR100490531B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 전면 기판과, 전면 기판에 형성되는 복수개의 공통 전극과 주사 전극과, 상기 전극들 아랫면에 형성되는 제1 청색층과, 상기 제1 청색층의 아랫면에 형성되며 상기 전극들과 상호 통전되는 버스 전극과, 상기 공통 및 주사 전극으로 된 한 쌍의 방전 셀과 이웃하는 방전셀간의 경계 부분에 형성되는 제2 청색층과, 상기 전면 기판과 대향되게 설치되는 배면 기판과, 상기 배면 기판상에 형성되면 상기 공통 및 주사 전극과 직교하는 형태로 된 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극상에 소정 간격 이격되게 형성되어 방전 공간을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이에 도포되는 적,녹,청색의 형광체층을 포함한다. 주사 전극으로 된 한 쌍의 방전셀과 이웃하는 방전셀 간의 경계부분에는 제2 청색층이 더 형성되는 것을 특징한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전면 기판상에 형성되는 블랙 매트리스층의 구조를 개선하여 콘트라스트를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 복수개의 전극이 코팅된 두 회로 기판상에 방전 가스를 주입하여 봉입한 다음, 방전 전압을 가하고, 이 방전 전압으로 인하여 두 전극 사이에 기체가 발광하게 되면 적절한 펄스 전압을 가하여 두 전극이 교차하는 점에 어드레싱하여 소망하는 숫자, 문자 또는 그래픽을 구현하는 표시 장치를 말한다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀에 인가하는 구동 전압의 형식, 예컨대 방전 형식에 따라 직류형과 교류형으로 분류하고, 전극들의 구성 형태에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 구분할 수 있다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 반면에, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신에, 유전체층 표면에 방전에 의하여 생성된 이온과 전자가 부착하여 벽전압(wall voltage)을 형성하고, 유지 전압(sustaining voltage)에 의하여 방전 유지가 가능하다.

한편, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 단위 화소마다 어드레스 전극과 주사 전극이 대향하여 마련되고, 두 전극간에 어드레싱 방전 및 유지 방전이 일어나는 방식이다. 반면에 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 각 단위 화소마다 어드레스 전극과 그에 해당되는 공통 전극과 주사 전극이 마련되어 어드레싱 방전과 유지 방전이 발생하게 되는 방식이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 전면 기판(11)과 상기 전면 기판(11)과 대향되게 배치되는 배면 기판(12)이 마련된다.

상기 전면 기판(11)의 아랫면에는 스트립 형태의 공통 전극(13)과 주사 전극(14)이 교대로 복수개 형성되어 있다. 상기 공통 및 주사 전극(13)(14)의 아랫면 일 가장자리를 따라서는 라인 저항을 줄이기 위하여 상기 전극들(13)(14)보다 작은 폭을 가지는 금속재로 된 버스 전극(15)이 설치된다.

그리고, 상기 공통 및 주사 전극(13)(14)과 버스 전극(15) 사이에는 박막 형태의 제 1 블랙 매트리스층(16)이 스트립 형태로 설치되어 있다. 또한, 상기 공통 및 주사 전극(13)(14)으로 된 한 쌍의 방전 공간을 구획하는 방전 셀과 이웃하는 방전 셀 사이의 비방전 영역에는 상기 전극들(13)(14)과 평행하게 제 2 블랙 매트리스층(17)이 스트립 형태로 설치되어 있다.

상기 제 1 및 제 2 블랙 매트리스층(16)(17)을 형성시키는 것은 상기 전면 기판(11)의 외광 반사율을 낮추고, 이른바 백그라운드(back ground) 방전에 의한 발광을 차단함으로써 콘트라스트를 향상시키거나, 비방전 영역에서의 약한 발광 현상에 의한 색번짐 현상을 없애주기 위해서이다.

상기 전극들(13)(14)(15)과, 제 1 및 2 블랙 매트리스층(16)(17)은 제 1 유전체층(18)에 의하여 매립되어 있다. 상기 제 1 유전체층(18)의 아랫면에는 산화마그네슘(MgO) 막으로 된 보호막층(19)이 도포되어 있다.

한편, 상기 전면 기판(11)과 대향되게 설치되는 배면 기판(12)의 윗면에는 상기 공통 및 주사 전극(13)(14)과 직교하는 형태의 어드레스 전극(100)이 스트립 형태로 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(100)은 제 2 유전체층(110)에 의하여 매립되어 있다. 상기 제 2 유전체층(110)의 윗면에는 방전 공간을 구획하고, 크로스 토크(cross talk)를 방지하도록 격벽(120)이 상호 이격되게 형성되어 있다. 상기 격벽(120) 사이에는 적,녹,청색의 형광체층(130)이 도포되어 있다.

이와 같은 구조를 가지는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 상기 주사 전극(14)과 어드레스 전극(100) 사이에 전압이 인가되면 예비 방전이 일어나 벽전하가 충전된다. 이 상태에서, 상기 공통 및 주사 전극(13)(14) 사이에 전압이 인가되면 유지 방전이 일어나 플라즈마가 생성된다. 이로부터 자외선이 방사되어 상기 형광체층(130)을 여기시켜 소망하는 화상을 구현하게 된다.

그런데, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 적,녹,청색의 형광체층(130)이 여기되어 발광시 적색 및 녹색의 형광체층에 비하여 청색의 형광체층의 휘도가 낮아서 이를 방지하기 위하여 상대적으로 청색 형광체층의 발광 효율을 향상시키는 다양한 방법이 강구되었다.

즉, 상기 청색 형광체층을 적색 및 녹색의 형광체층보다 도포 면적을 확대시키거나, 별도로 마련된 청색 필터를 사용하여 휘도를 향상시키는 방법을 채용하기도 하였다.

그런데, 청색의 형광체층 면적을 적색 및 녹색의 형광체층 면적보다 확대시키는 것은 유지 방전이 발생되는 한 쌍의 공통 및 주사 전극(13)(14)으로 된 방전셀의 크기의 불균일성을 초래하고, 또한, 별도로 청색 필터를 마련하여 청색 형광체층의 휘도를 향상시키는 것은 상기 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 구조를 복잡하게 하는 문제점이 있다.

이에 따라, 종래의 기술에 따른 공통 및 주사 전극(13)(14)과 버스 전극(15) 사이에 형성되는 제 1 블랙 매트리스층(16)이나, 비방전 영역에 형성되는 제 2 블랙 매트리스층(16)을 교체하여 고콘트라스트를 유지함과 동시에 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 청색 발광 효율을 향상시키는 기능을 보강하는 것또한 의미있는 방안이 될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 공통 및 주사 전극과 버스 전극 사이와, 방전셀간의 경계 부분에 청색의 형광체층의 발광 효율을 향상시킬 수 있도록 별도의 청색층이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

투명한 전면 기판;

상기 전면 기판의 아랫면에 상호 교대로 나란하게 형성된 스트립 형태의 공통 전극과 주사 전극;

상기 공통 및 주사 전극의 아랫면에 그 폭을 좁게하여 형성되는 제1 청색층;

상기 제1 청색층의 아랫면에 이를 감싸도록 형성되며, 상기 공통 및 주사 전극과 평행하게 형성되어 상호 통전되는 버스 전극;

상기 공통 및 주사 전극과 보조 발광재와 버스 전극을 매립하도록 상기 전면 기판의 아랫면에 도포되는 제1 유전체층;

상기 유전체층의 아랫면에 도포되어 이를 보호하는 보호막층;

상기 전면 기판과 대향되게 설치되는 투명한 배면 기판;

상기 배면 기판상에 형성되며 상기 공통 및 주사 전극과 직교하는 형태로 된 어드레스 전극;

상기 어드레스 전극을 매립하는 제2 유전체층;

상기 제2 유전체층상에 소정 간격 이격되게 형성되어 방전 공간을 구획하는 격벽; 및

상기 격벽 사이에 도포되는 적,녹,청색의 형광체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공통 및 주사 전극으로 된 한 쌍의 방전셀과 이웃하는 방전셀 간의 경계부분에는 제2 청색층이 더 형성되는 것을 특징한다.

더욱이, 상기 제1,2 청색층은 코발트알루미늄복합산화물(COAl₂O₄)이 첨가된 저융점 유리 재료를 주성분으로 하는 절연성 소재로 된 것을 특징으로 한다.

게다가, 제1 청색층은 상기 버스 전극의 소성 공정시 버스 전극에 함유된 도전성 입자가 열적 확산으로 상기 공통 및 주사 전극과 상호 통전가능한 임계 두께를 가지는 박막의 형태로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 청색층은 청색 안료가 함유된 도전성 소재로 된 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(20)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(20)에는 전면 기판(21)이 마련된다. 상기 전면 기판(21)의 아랫면에는 스트립 형태의 공통 전극(23)과 주사 전극(24)이 교대로 형성된다. 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)의 하부에는 이들의 라인 저항을 줄이기 위하여 일 가장자리를 따라서 스트립 형태의 버스 전극(25)이 형성된다. 상기 버스 전극(25)은 상기 전극들(23)(24)보다 좁은 폭을 가지는 도전성의 소재로 이루어져 있다.

그리고, 상기 전극들(23)(24)과 버스 전극(25)은 전면 기판(21)의 아랫면에 도포된 제 1 유전체층(28)에 의하여 매립되어 있다. 상기 제 1 유전체층(28)의 아랫면에는 예컨대, 산화마그네슘(MgO)으로 된 보호막층(29)이 더 형성될 수 있다.

한편, 상기 전면 기판(21)과 대향되게 설치되는 배면 기판(22)의 윗면에는 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 직교하는 형태로 된 어드레스 전극(200)이 스트립 형태로 형성된다. 상기 어드레스 전극(200)은 제 2 유전체층(210)에 의하여 매립되어 있다. 상기 제 2 유전체층(210)의 윗면에는 방전 공간을 한정하고, 크로스 토크를 방지하도록 격벽(220)이 상호 이격되어 형성된다. 상기 격벽(200)으로 구획되는 방전 공간에는 적,녹,청색의 형광체층(230)이 도포된다.

여기서, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 버스 전극(25) 사이와, 상기 전극들(23)(24)을 포함하는 하나의 방전셀과 이웃하는 방전셀간의 경계 부분인 비방전 영역에는 패널(20)의 청색 발광 효율을 향상시키기 위한 별도의 청색층이 형성된다.

즉, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 버스 전극(25)의 사이에는 제1 청색 층(26)이 형성된다. 상기 제1 청색층(26)은 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 평행한 평행한 스트립 형태로서, 수 마이크로미터의 두께를 가지는 청색 안료가 함유된 도전성 소재로 형성되어 있다. 또한, 상기 버스 전극(25)보다는 폭이 동일하거나 좁은 것이 바람직하다. 상기 제1 청색층(26)은 도전성을 띄고 있으므로 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 버스 전극(25)을 상호 통전시키는 것이 가능하다.

다른 방법으로는 상기 제1 청색층(26)이 비전도성을 가진 소재일 수도 있다. 예컨대 코발트알루미늄복합산화물(COAl₂O₄)이 첨가된 저융점 유리 재료를 원소재로 한다. 이 경우에는 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)의 일 가장자리를 따라서 스트립 형태의 박막으로 코팅된 다음, 상기 제1 청색층(26)의 아랫면에 은 페이스트(Ag paste)로 된 버스 전극(25)이 형성된다.

그리고, 상기 버스 전극(25)을 소성시키기 위하여 소정의 온도에서 적정 시간동안 소성 공정을 수행하게 되면, 상기 버스 전극(25)에 포함된 은 페이스트가 상기 제1 청색층(26)으로 확산되어 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 상호 통전되는 것이 가능하다.

이때, 상기 제1 청색층(26)의 두께는 상기 버스 전극(25)이 열적으로 확산되어 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)으로 침투가능한 임계 값이여야 한다.

한편, 상기 방전셀과 이웃하는 방전셀 사이의 영역인 비방전 영역에도 상기 언급한 바와 같은 소재로 된 제2 청색층(27)이 형성될 수도 있다. 상기 제2 청색층(27)은 상기 언급한 비전도성을 가진 제1 청색층(26)과 동일한 재료로서, 콘트라스트를 향상시킴과 동시에 청색 발광 효율을 향상시키기 위하여 유리 분말에 상기 언급한 청색 안료가 혼합된 절연성 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(20)의 전면 기판(21) 상에 다양한 층을 형성시키는 과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 투명한 유리로 된 전면 기판(21)이 마련된다. 상기 전면 기판(21)의 아랫면에는 스퍼터링법으로 ITO막을 증착시켜 스트립 형태의 공통 전극(23) 및 주사 전극(24)을 교대로 형성시킨다.

다음으로, 공통 및 주사 전극(23)(24)의 일 가장자리를 따라서 그 폭을 좁게한 감광성의 청색 재료를 스트립 형태로 도포한다. 그리고, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)으로 구획되는 한 쌍의 방전 셀과 이웃하는 방전 셀 사이의 비방전영역에도 상기 청색 재료를 스트립 형태로 도포한다. 이때, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)의 아랫면에 도포되는 청색 재료의 두께는 박막으로 방전셀의 경계 영역에 도포되는 재료의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 청색 재료를 노광 및 현상하여 패턴을 형성한 다음, 이를 550 내지 620 ℃의 온도 범위내에서 가열하여 원소재에 함유된 유기물과 용매를 제거하여 제1 청색층(26)과, 제2 청색층(27)을 형성시킨다.

이어서, 상기 제1 청색층(26)의 아랫면에는 공통 및 주사 전극(23)(24)의 라인 저항을 줄이기 위하여 상기 전극들(23)(24)과 평행한 스트립 형태로 된 버스 전극(25)이 형성된다. 상기 버스 전극(25)은 제1 청색층(26)보다 폭이 최소한 동일하거나 넓게 형성되어 있다.

다음으로, 은 페이스트로 된 상기 버스 전극(25)을 소성하는 공정을 거치게 된다. 소성 공정동안에는 상기 제1 청색층(26)의 두께가 수마이크미터 이하의 박막 형태이므로, 상기 버스 전극(25)의 은 페이스트 입자가 열적 확산에 의하여 상기 제1 청색층(26)으로 침투하게 된다. 이에 따라, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 버스 전극(25)은 통전이 가능하다.

다른 방법으로는 상기 제1 청색층(26)을 상술한 바와 같이 도전성을 가지는 소재로 형성하여 도포할 수도 있다.

버스 전극(25)이 완성되면, 상기 공통 및 주사 전극(23)(24)과 버스 전극(25)과, 제1,2 청색층(26)(27)을 매립하도록 제 1 유전체층(28)을 도포하고, 상기 제 1 유전체층(28)의 아랫면에는 이를 보호하기 위하여 산화마그네슘등으로 된 보호막층(29)을 형성시키게 된다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(20)은 주사 전극(24)과 어드레스 전극(200) 사이에 전압이 인가되어 예비 방전이 일어나 벽전하가 충전된다. 이 벽전하가 충전된 방전 공간에서 공통 전극(23)과 주사 전극(24) 사이에 전압이 인가되어 유지 방전이 일어나 플라즈마가 생성된다. 이로부터 자외선이 방사되어 적,녹,청색의 형광체층(230)을 여기시켜 화상을 구현하게 된다. 이때, 상기 제1 및 2 청색층(26)(27)은 격벽(220) 사이의 방전 공간에서 발생되는 가시광중에서 청색만을 반사하게 되어 패널(20)의 청색 휘도만을 선택적으로 증가시키는 역할을 하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 공통 및 주사 전극과 버스 전극의 사이와, 방전셀간의 경계 부분에 제1,2 청색층을 형성시키게 됨으로써, 패널의 발광시 취약점으로 지적된 청색의 발광 효율에 기여할 수 있어서 패널의 선명한 화상 구현에 유리하게 작용할 수가 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 일부 절제된 분리사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10,20...플라즈마 디스플레이 패널 11,21...전면 기판

12,22...배면 기판 13,23...공통 전극

14,24...주사 전극 15,25...버스 전극

16...제 1 블랙 매트리스층 17...제 2 블랙 매트리스층

18,28...제 1 유전체층 19,29...보호막층

26...제 1 청색층

27...제 2 청색층

100,200...어드레스 전극 110,210...제 2 유전체층

120,220...격벽 130,230...형광체층

Claims (5)

1. 투명한 전면 기판;

   상기 전면 기판의 내면에 상호 교대로 배치된 스트립형의 공통 전극과, 주사 전극;

   상기 공통 및 주사 전극의 아랫면에 배치되며, 그 폭을 좁게 하여 형성된 제1 청색층;

   상기 제1 청색층의 아랫면에 배치되며, 상기 공통 및 주사 전극과 평행하게 배치되어서 이들과 통전되는 버스 전극;

   상기 공통 및 주사 전극과, 제1 청색층과, 버스 전극을 다같이 매립하도록 상기 전면 기판의 내면에 도포된 제1 유전체층;

   상기 제1 유전체층의 표면에 도포되어서 이를 보호하는 보호막층;

   상기 전면 기판과 대향되게 배치된 투명한 배면 기판;

   상기 배면 기판의 내면에 형성되며, 상기 공통 및 주사 전극과 직교하는 방향으로 배치된 어드레스 전극;

   상기 어드레스 전극을 매립하는 제2 유전체층;

   상기 제2 유전체층상에 소정 간격 이격되게 형성되어 방전 공간을 구획하는 격벽; 및

   상기 격벽 사이에 도포되는 적,녹,청색의 형광체층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공통 및 주사 전극이 배치된 방전 셀과, 이와 인접한 다른 방전 셀 사이의 경계 부분에는 제2 청색층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1,2 청색층은 코발트알루미늄복합산화물(COAl₂O₄)이 첨가된 저융점 유리 재료를 주성분으로 하는 절연성 소재로 이루어지고, 상기 제1 청색층은 상기 버스 전극의 소성 공정시 버스 전극에 함유된 도전성 입자가 열적 확산으로 상기 공통 및 주사 전극과 상호 통전가능한 임계 두께를 가지는 박막 형태로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1 청색층은 청색 안료가 함유된 도전성 소재로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.