KR100565188B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개구율을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 투명기판만이 존재하는 상판과, 방전을 일으키는 어드레스전극 및 서스테인전극쌍이 형성되며 상기 상판과 봉착되는 하판을 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레인 패널은 개구율을 높일 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 단위 방전셀을 나타내는 종단면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 단위 방전셀을 부분 절개하여 나타내는 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10,30 : 상부 유리기판 12,32 : 하부 유리기판

14,34 : 격벽 16,36 : 서스테인전극쌍

17 : 금속버스전극 18,38,39 : 유전층

20,40 : 보호층 22,42 : 어드레스전극

24,44 : 형광체

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 개구율을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것이다.

최근 들어 대형 표시장치가 요구됨에 따라 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PDP는 통상 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 디스플레이 장치로서 방전방식에 따라 직류(DC) 방식과 교류(AC) 방식으로 크게 대별된다. 교류방식의 PDP는 직류방식에 비하여 저소비전력과 라이프 타임이 큰 장점이 있기 때문에 그에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 격벽(14)을 사이에 두고 접합되어 방전셀을 마련하는 상부 유리기판(10) 및 하부 유리기판(12)을 구비하는 종래의 3전극 교류(AC) 구동형 PDP가 도시되어 있다.

상/하부 유리기판(10,12)과 격벽(14)에 의해 마련되어진 방전공간에는 Ne-Xe, He-Xe 등의 혼합가스가 주입된다. 상부 유리기판(10)에는 길이방향으로 금속버스전극(17)이 접합되는 서스테인전극쌍(16)이 나란하게 배치되며, 그 위에 유전층(18)과 보호층(20)이 적층된다. 서스테인전극쌍(16)은 광을 간섭하지 않도록 투명전극(ITO)으로 이루어진다. 하부 유리기판(12)에는 서스테인전극쌍(16)과 직교되는 방향으로 어드레스전극(22)이 배치되며, 어드레스전극(22)의 양측에 격벽(14) 이 신장된다. 그리고 하부 유리기판(12)에서 격벽(14)과 방전셀의 저면에는 형광체(24)가 도포된다.

어드레스전극(22)과 서스테인전극쌍(16) 중 한 전극에 전압이 인가되어 어드레스 방전을 일으키게 되어 방전셀을 선택하게 되며, 어드레스 방전에 이어 서스테인전극쌍(16)에 서스테인 전압이 인가되어 서스테인 방전함으로써 방전을 유지시키게 된다.

상부 유리기판(10)에서 서스테인전극쌍(16)에 접합되는 금속버스전극(17)은 서스테인전극쌍(16)이 도전율이 낮은 투명전극(ITO)으로 이루어지므로 방전시 패널의 균일성을 떨어 뜨리게 되므로 서스테인전극쌍(16)의 저항을 줄이는 역할을 한다. 유전층(18)은 방전시 전하를 축적하는 역할을 한다. 보호층(20)은 방전시 플라즈마 입자들의 스퍼터링 현상으로부터 유전층(18)을 보호하는 역할로서, 주로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지고 있다. 하부 유리기판(12)에서 신장되는 격벽(14)은 셀 간의 전기적, 광학적 간섭이 차단되도록 방전셀 내부에서 상/하부 유리기판(10,12)과 더불어 방전공간을 마련하게 된다. 형광체(24)는 방전시 발생되는 짧은 파장의 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet : VUV)에 의해 여기되어 고유색의 가시광선을 발생함으로써 각 방전셀에서 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색(R, G, B)을 표시하게 된다.

그러나 종래의 교류구동형 PDP에서는 개구율이 낮으므로 발광휘도와 발광효율이 낮은 문제점이 지적되고 있다. 이를 상세히 하면, 서스테인 방전에 의해 형광체(24)가 가시광을 발생하게 되면 이 광은 상부 유리기판(10)을 투과하여 사람의 눈에 인식된다. 그러나 가시광이 상부 유리기판(10)에 형성된 보호막(20), 유전층(18) 및 서스테인전극쌍(16)을 순차적으로 투과하면서 각 층마다 15% 정도의 광손실이 일어나게 되어 방전셀 내에서 발생한 가시광의 약 60% 정도의 광량이 사람의 눈에 도달하게 된다. 또한, 금속버스전극(17)은 자신에게 입사되는 광을 거의 대부분 차단하게 되므로 개구율을 더욱 떨어뜨리게 된다. 금속버스전극(17)은 일반적으로 상부 유리기판(10)에서 보이는 방전셀 면적에서 대략 1/5 이상을 점유하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 초기에는 금속으로 이루어진 서스테인전극쌍(16)을 광손실이 비교적 적은 투명전극(ITO)으로 대체하게 되었으나 투명전극(ITO)의 낮은 도전율이 패널의 균일성을 떨어뜨리게 되는 또 다른 문제점을 초래하여 금속버스전극(17)을 투명전극에 접합하게 되었다. 또한, 유전층(18)의 두께를 얇게 하기도 하였지만 유전층(18) 본래의 기능을 다하기 위해서는 어느 한계 이하로 얇게 되지 못하여 여전히 광손실이 발생되고 있다.

이와 같이, 종래의 교류구동형 PDP에서는 방전에 의해 발생된 가시광의 진행경로 상에서 광의 손실이 많이 일어나게 되므로 개구율이 낮아지게 되고, 낮은 개구율로 인하여 발광휘도와 발광효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 개구율을 높이도록 한 PDP를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 방전의 균일성을 높이도록 한 PDP를 제공하는데 있 다.

본 발명의 또 다른 목적은 발광휘도 및 발광효율을 높이도록 한 PDP를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP는 투명기판만이 존재하는 상판과, 방전을 일으키는 어드레스전극 및 서스테인전극쌍이 형성되며 상기 상판과 봉착되는 하판과, 상기 상판과 하판 사이에 위치하고, 상기 상판과 하판 중 어느 하나에서 형성되는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 격벽은 적어도 200μm 이상으로 신장되어진 것을 특징으로 한다.
상기 격벽에는 가시광을 발생하기 위한 형광체가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 구동전극들은 어드레싱을 위한 어드레스전극과, 상기 어드레스전극과 함께 방전되어 상기 어드레싱을 하게 되며 면방전에 의해 상기 방전을 유지시키는 서스테인전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 하판은 상기 어드레스전극이 형성되는 하부 유리기판과, 상기 어드레스전극과 상기 서스테인전극쌍 사이에 형성되어 상기 어드레스전극과 상기 서스테인전극쌍을 절연하는 제1 유전층과, 상기 서스테인전극쌍 위에 형성되어 방전시 전하를 축적하는 제2 유전층과, 상기 제2 유전층 위에 형성되어 상기 방전시 스퍼터링으로부터 상기 제1 및 제2 유전층들을 보호하기 위한 보호층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 서스테인전극쌍은 도전율이 높은 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 서스테인전극쌍은 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 유리기판(30)과, 서스테인전극쌍(36) 및 어드레스전극(42)이 형성되는 하부 유리기판(32)과, 상부 유리기판(30)과 하부 유리기판(30) 사이에 위치되며 형광체(44)가 도포된 격벽(34)을 구비하는 본 발명의 PDP가 도시되어 있다.

상부 유리기판(30)은 방전시 발생하는 가시광이 상부 유리기판(30)을 투과하면서 광손실이 최소가 되도록 서스테인전극쌍, 금속버스전극, 유전층 및 보호막없이 단독으로 존재하게 된다.

하부 유리기판(32)에서 스트라입(Stripe) 형태로 형성되는 어드레스전극(42) 위에는 제1 유전층(38)이 형성되며, 제1 유전층(38) 위에는 어드레스전극(42)과 직교되는 방향으로 서스테인전극쌍(36)이 형성된다. 어드레스전극(42)은 어드레스기간 중에 서스테인전극쌍(36) 중 하나의 전극과 전압차에 의해 방전되어 방전셀을 선택하는 역할을 한다. 서스테인전극쌍(36)은 어드레스기간에 어드레스전극(42)과 방전된 후, 서스테인기간에 공급되는 교류형태의 서스테인전압에 의해 면방전하여 방전을 유지하게 된다. 서스테인전극쌍(36)의 방전유지기간 즉, 서스테인기간에 따라 계조가 구현된다. 이러한 서스테인전극쌍(36)은 종래에는 투명전극(ITO)으로 이루어져 도전율이 낮기 때문에 대면적으로 갈수록 패널의 균일성을 떨어뜨리는 주요한 원인이 되었지만 본 발명에서는 도전율이 높은 금속전극으로 제작된다. 이와 같이, 서스테인전극쌍(36)이 금속전극으로 제작될 수 있는 것은 하부 유리기판(32) 상에 형성되어 가시광의 진행경로 상에 위치하지 않게 되기 때문이다. 어드레스전극(42)과 서스테인전극쌍(36)은 도금법, 인쇄법 등에 의해 각각 하부 유리기판(32)과 제1 유전층(38) 위에 형성된다. 제1 유전층(38)은 어드레스전극(42)과 서스테인전극쌍(36) 사이의 전기적인 단락(Short)을 방지하도록 이들 전극들 사이의 전기적 절연층 역할을 하게 된다. 서스테인전극쌍(36) 위에는 제2 유전층(39)과 보호층(40)이 순차적으로 적층된다. 제2 유전층(39)은 제1 유전층(38)과 더불어 방전시 전하를 축적하는 역할을 하게 된다. 보호층(40)은 방전시 플라즈마 입자들의 스퍼터링 현상으로부터 유전층들(38,39)을 보호하는 역할로서, 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다. 이 보호층(40)은 가스층과 직접 접하여만 본연의 기능을 충실히 할 수 있으므로 그 위에는 형광체(44)가 도포되지 않는다. 격벽(34)은 종래의 격벽(200μm 이하)보다 높게(종래의 격벽보다 수 배 이상) 형성되어 형광체(44) 분포 면적을 증대시키며, 방전공간을 높여 방전시 방전셀 내에서 전계(Electric field)를 크게 하여 방전이 용이하게 발생되도록 한다. 형광체(44)는 방전에 의해 발생되는 자외선에 의해 여기·발광되어 각 방전셀에서 적색, 녹색, 청색(R,G,B)의 가시광을 발생하게 된다.

상기 격벽(34)은 샌드블라스트(Sand Blast)법이나 감광성유리(Photo Sensitive Glass : PSG) 에칭법 등에 의해 상부 유리기판(30) 또는 보호층(40) 위에서 제조될 수 있다. 샌드블라스트법은 보호층(40)이나 상부 유리기판(30) 위에 격벽용 유리 페이스트(Paste)를 스크린 프린팅하거나 격벽용 그린 테이프(Green tape)를 부착한 후 열처리하고, 격벽용 유리 페이스트나 격벽용 그린 테이프 위에 스트라입 형태의 마스크 패턴을 부착한 다음, 마스크 패턴에 미세한 모래(sand) 입자를 고속으로 분사하여 격벽을 형성하는 방법이다. 여기서, 미세한 모래입자에 의해 스퍼터링되어 뚫린 부분이 방전셀 공간이 되고 마스크 패턴이 존재하는 부분이 격벽(34)으로 남게 된다. 감광성유리 에칭법은 보호층(40)이나 상부 유리기판(30) 위에 감광성유리(PSG)를 봉착하고, 감광성유리(PSG) 위에 스트라입 형태의 마스크 패턴을 형성한 후, 네가티브(Negative) 혹은 포지티브(Positive) 에칭하여 방전셀 공간과 격벽 사이에 에칭되는 시간차에 의해 격벽(34)을 형성하는 방법이다.

이와 같은 방법에 의해 격벽(34)이 제작되면, 격벽(34)에 형광체(44)를 형성한 후에 격벽(34)을 사이에 두고 상,하부 유리기판들(30,32)을 합착하거나, 격벽(34)을 사이에 두고 상,하부 유리기판들(30,32)을 합착한 후에 격벽(34)에 형광체(44)를 형성시키게 된다. 격벽(34)과 상,하부 유리기판들(30,32)에 의해 마련되어진 방전셀 공간에는 Ne-Xe, He-Xe 등의 혼합가스가 주입되어 방전가스를 형성하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 종래에 상부 유리기판에 적층되어 많은 광손실을 유발하는 서스테인전극쌍, 유전층 및 보호층 등을 하부 유리기판에 적층하여 방전에 의해 발생하는 가시광선이 상부 유리기판만을 투과할 수 있도록 함으로써 광손실을 최소화하여 개구율을 높일 수 있게 된다. 본 발명에 따른 PDP는 하부 유리기판 측에 서스테인전극쌍을 도전율이 높은 금속전극으로 형성하여 방전의 균일성을 높이게 된다. 본 발명에 따른 PDP는 개구율을 높이고 형광체의 분포면적을 크게 하여 발광휘도 및 발광효율을 높이게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 상부 유리기판과,

   하부 유리기판 위에 형성된 어드레스전극과,

   상기 어드레스전극 위에 절연을 위해 형성된 제1 유전층과,

   상기 제1 유전층 위에 형성된 서스테인전극쌍과,

   상기 서스테인전극쌍 위에 형성되어 방전시 전하를 축적하는 제2 유전층과과,

   상기 제2 유전층 위에 형성되어 싱기 제1 유전층 및 제2 유전층을 보호하기 위한 보호층과,

   상기 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에 위치하게 형성된 격벽과,

   상기 격벽에 가시광을 발생하기 위해 형성된 형광체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 적어도 200μm 이상으로 신장되어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 서스테인전극쌍은 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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