KR100575631B1

KR100575631B1 - 칼러 플라즈마 디스플레이 패널소자

Info

Publication number: KR100575631B1
Application number: KR1019990021886A
Authority: KR
Inventors: 문성학
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-06-12
Filing date: 1999-06-12
Publication date: 2006-05-03
Also published as: KR20010002199A

Abstract

본 발명은 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있는 칼러 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것이다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 방전셀 내부에 도포된 녹색 형광체와; 녹색 형광체에서 발생된 녹색 가시광을 적색 가시광 또는 청색 가시광으로 색변환하는 칼라변환층 및 상기 녹색 가시광을 그대로 투과시키는 칼러변환층 중 어느 하나를 상기 방전셀 단위로 구분 구비하는 것을 특징으로 한다.

발명에 의하면, 발광효율이 제일 좋은 녹색 형광체와 칼러변환층 또는 칼러필터를 이용함으로써 방전셀간의 색간섭 문제가 발생하지 않게 되고 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

칼러 플라즈마 디스플레이 패널 소자{Color Plasma Display Panel Device}

도 1은 종래의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀들을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀들을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀들을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

2 : 상부기판 4 : 고주파전극

6 : 하부기판 8 : 데이터전극

10 : 유전체층 12 : 주사전극

14 : 격벽 16R, 16G, 16B : 적, 녹, 청 형광체

18A, 18B, 18C : 제1 내지 제3 칼러변환층

20A, 20B, 20C : 제1 내지 제3 칼러필터

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것으로, 특히 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있는 칼러 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것이다.

최근, 대형 평판 디스플레이 시장을 주도할 가장 높은 잠재성을 가지고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 'PDP'라 한다)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PDP는 통상 가스방전 현상을 이용하는 것으로 가스방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광을 이용하여 문자 또는 그래픽(Graphic)을 표시하고 있다. 그런데, PDP는 음극선관에 비해 아직 발광효율이 낮은 상태로 이의 개선이 요구되고 있으며 발광효율의 향상을 위하여 방전방법, 셀구조, 구동방식, 형광체나 보호막 재료 등에 대한 다각적인 연구가 진행되고 있다.

PDP는 통상 매트릭스 형태의 색화소에 대응되는 방전셀들을 구성으로 한다. 이러한 방전셀들 각각은 영상데이터에 따라 어드레스방전에 의해 선택된 후 계속적인 유지방전에 의해 발생된 진공 자외선이 형광체를 발광시킴으로써 가시광을 방출하게 된다. 이 경우 PDP는 유지방전기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 단계적인 밝기(Gray Scale)를 표시하므로, 유지방전 횟수는 PDP의 발광휘도 및 발광효율을 결정하는 중요한 요소가 되고 있다. 그런데, 기존의 저주파 교류(AC) 전압을 이용하여 유지방전을 발생시키는 경우 유지방전은 인가되는 전압펄스마다 짧은 순간에 1번씩만 발생하고 그 외의 대부분 시간은 벽전하 형성 및 다 음 방전을 위한 준비단계로 소비됨으로써 PDP의 발광휘도 및 발광효율은 낮을 수밖에 없었다.

이러한 저주파 교류(AC)형 PDP의 낮은 발광휘도 및 발광효율 문제를 해결하고자 최근에는 고주파전압을 방전유지전압으로 인가하는 방법이 도입되었다. 방전유지전압으로 보통 수 MHz 내지 수백 MHz 대의 고주파전압을 인가하게 되는 경우 방전셀의 내부에 진동전계가 발생하여 전자가 진동운동을 하면서 방전가스를 연속적으로 이온화시키고 여기시킴으로써 거의 대부분의 방전시간동안 전자의 소멸없이 연속적인 방전, 즉 고주파방전이 발생하게 된다. 이러한 고주파 방전은 글로우 방전에서 전극간의 거리가 긴 경우 방전효율이 매우 높은 양광주(Positive Column)와 같은 물리적인 효과를 갖게 된다. 이에 따라, 고주파 방전을 이용하는 경우 PDP의 방전효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 고주파 PDP에 구성되는 방전셀들에 대한 단면도가 도시되어 있다. 도 1에서 고주파 PDP 방전셀은 상부기판(2) 상에 배치된 고주파전극(4)과, 하부기판(6) 상에 배치된 데이터전극(8) 및 주사전극(12)을 구비한다.

도 1에서 상부기판(2)과 하부기판(6)은 격벽(14)에 의해 이격되어 평행하게 배치된다. 고주파전극(4)은 고주파전압을 공급하고, 데이터전극(8)은 데이터전압을 공급한다. 주사전극(12)은 주사전압을 공급하고 상기 고주파전극(4)의 상대전극, 즉 그라운드 전극의 역할을 한다. 고주파전극(4)과 주사전극(12)은 평행하게 배치되고, 데이터전극(8)은 유전체층(10)을 사이에 두고 주사전극(12)과 직교하는 방향으로 배치된다. 데이터전극(8)과 주사전극(12) 사이에는 절연 및 전하 축적을 위한 유전체층(10)이 위치한다. 격벽(14)은 방전셀간의 광학적 간섭을 차단하기 위하여 사방이 막힌 격자구조로 형성된다. 이 격벽(14)은 고주파전극(4)과 주사전극(12) 간의 원활한 고주파방전을 위하여 종래의 저주파 교류형 보다 증대된 높이를 가지고 있다. 격벽(14) 및 주사전극(12)이 형성된 하판의 표면에는 적색이나 녹색 또는 청색의 가시광을 발생하기 위한 형광체(16R, 16G, 16B)가 방전셀 단위로 도포된다. 그리고, 상,하부기판(2, 6) 및 격벽(14)에 의해 마련되는 방전공간에는 방전가스가 충진된다.

이러한 구조를 가지는 고주파 PDP 방전셀에서는 주사전극(12)과 데이터전극(8) 각각에 인가되는 주사전압과 데이터전압 차에 의해 어드레스방전이 발생하게 됨으로써 하전입자들이 생성된다. 이어서, 고주파전극(4)에 공급되는 고주파전압과 주사전극(12)에 공급되는 고주파전압의 센터전압(즉, 그라운드 전압) 및 하전입자들에 의해 고주파방전이 개시되어 고주파전압이 공급되는 동안 유지된다. 고주파방전시 발생된 진공자외선이 형광체(16R, 16G 또는 16B)를 발광시킴으로써 적색이나 녹색 또는 청색의 가시광이 발생하게 된다. 이에 따라, 세 개의 방전셀을 포함하는 한 화소는 적, 녹, 청이 혼합된 가시광에 해당하는 밝기를 표시하게 된다.

이와 같이, 종래의 고주파 PDP는 가시광을 방출하기 위하여 도포된 적, 녹, 청 형광체(16R, 16G, 16B)를 이용하고 있다. 이를 위하여 적, 녹, 청의 형광체(16R, 16G, 16B)는 수직 방전셀라인 단위로 도포되어진다. 형광체(16R, 16G, 16B)는 통상 스크린 프린팅(Screen Printing) 방법, 샌드브라스트(Sand Blast) 방법, 포토리소그라피(Photolisography) 방법, 전지전착법 등에 의해 도포된다. 적, 녹, 청의 형광체(16R, 16G, 16B)를 해당 방전셀라인에 도포하기 위해서는 스크린마스크의 위치를 정확하게 조절해야 하는 어려움이 있을 뿐만 아니라 색깔별로 형광체 도포공정을 반복해야 하므로 형광체 도포공정이 복잡하다는 단점을 가지고 있다. 또한, 형광체로부터 발생된 배면광에 의해 인접한 방전셀간의 색간섭으로 색순도가 떨어짐으로써 화질 저하가 초래되기도 한다. 더불어 적, 녹, 청 형광체(16R, 16G, 16B)는 통상 0.3:0.6:0.1과 같은 발광효율비를 가지고 있다. 여기서 제일 낮은 발광효율을 가지는 청색 형광체(16B)로 인하여 PDP의 휘도 및 발광효율이 저하되는 문제점이 있다. 적, 녹, 청 형광체(16R, 16G, 16B) 각각이 가지는 발광특성이 서로 다름으로 인하여 화이트밸런스(White balance) 조정이 어려운 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있는 칼러 PDP 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 제조공정이 간편하고 화이트밸런스 조정이 용이한 칼러 PDP 소자를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 칼러 PDP 소자는 방전셀 내부에 도포된 녹색 형광체와; 녹색 형광체에서 발생된 녹색 가시광을 적색 가시광 또는 청색 가시광으로 색변환하는 칼라변환층 및 상기 녹색 가시광을 그대로 투과시키는 칼러변환층 중 어느 하나를 상기 방전셀 단위로 구분 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 칼러 PDP 소자는 방전셀 내부에 도포된 녹색 형광체와; 녹색 형광체에서 발생된 가시광을 흡수하여 녹색파장, 청색파장 및 적색파장중 어느 하나의 파장의 광만을 선택하여 투과시키기 위한 칼러필터를 상기 방전셀 단위로 구분 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 칼러 PDP 소자의 방전셀들에 대한 단면도를 나타낸 것이다. 도 2의 PDP 방전셀은 칼러변환층(18A, 18B, 18C)과 고주파전극(4)이 적층된 상부기판(2)과, 데이터전극(8), 유전체층(10), 주사전극(12), 격벽(14) 및 녹색 형광체(16G)가 적층된 하부기판(6)을 구비한다.

도 2에서 상부기판(2)과 하부기판(6)은 격벽(14)에 의해 이격되어 평행하게 배치된다. 고주파전극(4)은 고주파전압을 공급하고, 데이터전극(8)은 데이터전압을 공급한다. 주사전극(12)은 주사전압을 공급하고 상기 고주파전극(4)의 상대전극, 즉 그라운드 전극의 역할을 한다. 고주파전극(4)과 주사전극(12)은 평행하게 배치되고, 데이터전극(8)은 유전체층(10)을 사이에 두고 주사전극(12)과 직교하는 방향으로 배치된다. 데이터전극(8)과 주사전극(12) 사이에는 절연 및 전하 축적을 위한 유전체층(10)이 위치한다. 격벽(14)은 방전셀간의 광학적 간섭을 차단하기 위하여 사방이 막힌 격자구조로 형성되고, 고주파전극(4)과 주사전극(12) 간의 원활한 고주파방전을 위하여 종래의 저주파 교류형 보다 증대된 높이를 가지게 된다. 격벽(14) 및 주사전극(12)이 형성된 하판의 표면에는 녹색 가시광을 발생하기 위한 녹색 형광체(16G)가 도포된다. 이 경우, 녹색 형광체(16G)는 스크린프린팅 방법 등에 의해 하판 전면에 도포하게 되므로 종래의 적, 녹, 청 형광체를 해당 영역별로 도포하는 공정보다 형광체 도포공정이 훨씬 간편화되게 된다. 칼러변환층(18A, 18B, 18C)은 녹색 가시광을 적색 가시광으로 변환하기 위한 제1 칼러변환층(18A)과, 녹색 가시광을 그대로 투과시키기 위한 제2 칼러변환층(18B)과, 녹색 가시광을 청색 가시광으로 변환하기 위한 제3 칼러변환층(18C)을 구성으로 한다. 이 제1 내지 제3 칼러변환층(18A, 18B, 18C)은 방전셀 단위로 구분되어 형성됨으로써 방전셀별로 해당 가시광이 방출되도록 한다. 그리고, 상,하부기판(2, 6) 및 격벽(14)에 의해 마련되는 방전공간에는 방전가스가 충진된다. 이와 같이, 녹색 형광체(16G)와 칼러변환층(18A, 18B, 18C)을 이용하는 경우 녹색 형광체(16G)에서 발생된 녹색 가시광이 칼러변환층(18A, 18B, 18C)을 통해 적, 녹, 청의 가시광으로 변환되어 방출되게 한다. 이 경우, 종래와 같이 적, 녹, 청 형광체의 배면광에 의해 방전셀간의 색간섭 문제는 발생하지 않게 된다. 또한, 발광효율이 제일 좋은 녹색 형광체(16G)를 이용하게 되므로 PDP의 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다. 더불어, 녹색 형광체(16G)는 다른 형광체에 비하여 수명이 비교적 길므로 PDP의 수명을 증대시킬 수 있게 된다. 나아가, 녹색 형광체(16G)만을 이용하게 되므로 화이트밸런스 조정이 용이하게 된다.

이러한 구조를 가지는 고주파 PDP 방전셀에서는 주사전극(12)과 데이터전극(8) 각각에 인가되는 주사전압과 데이터전압 차에 의해 어드레스방전이 발생하게 됨으로써 하전입자들이 생성된다. 이어서, 고주파전극(4)에 공급되는 고주파전압과 주사전극(12)에 공급되는 고주파전압의 센터전압(즉, 그라운드 전압) 및 하전입자들에 의해 고주파방전이 개시되어 고주파전압이 인가되는 동안 유지된다. 고주파방전시 발생된 진공자외선이 녹색 형광체(16G)를 발광시켜 녹색 가시광이 발생하게 되고, 이 녹색 가시광이 상부기판(2)에 형성된 제1 내지 제3 칼러변환층(18A, 18B, 18C)에 의해 적색 또는 청색 가시광으로 변환되거나 그대로 투과되게 된다. 이에 따라, 세 개의 방전셀을 포함하는 한 화소는 적, 녹, 청이 혼합된 가시광에 해당하는 밝기를 표시하게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 칼러 PDP 소자의 방전셀들에 대한 단면도를 나타낸 것이다. 도 3의 PDP 방전셀은 도 2에 도시된 방전셀과 대비하여 칼러변환층(18A, 18B, 18C) 대신 칼러필터(20A, 20B, 20C)를 구비하고 그 외에는 동일한 구성요소를 구비하므로 중복되는 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에서 격벽(14) 및 주사전극(12)이 형성된 하판의 표면에는 발광효율이 제일 좋은 녹색 형광체(16G)만 도포된다. 이 경우, 녹색 형광체(16G)는 스크린프린팅 방법 등에 의해 하판 전면에 도포되므로 종래의 적, 녹, 청 형광체를 해당영역별로 도포하는 공정보다 형광체 도포공정이 훨씬 간편화되게 된다. 칼러필터(20A, 20B, 20C)는 녹색 형광체(16G)에서 발생된 가시광을 흡수하여 특정 파장의 광만을 투과시키게 된다. 이 경우, 칼러필터(20A, 20B, 20C)는 적색 가시광만을 투과시키기 위한 제1 칼러필터(20A)와, 녹색 가시광만을 투과시키기 위한 제2 칼러필터(20B)와, 청색 가시광만을 투과시키기 위한 제3 칼러필터(20C)를 구성으로 한다. 이 제1 내지 제3 칼러필터(20A, 20B, 20C)는 방전셀 단위로 구분되어 형성됨으로써 방전셀 단위로 해당 가시광이 방출되도록 한다.

이와 같이, 녹색 형광체(16G)와 칼러필터(20A, 20B, 20C)를 이용하는 경우 제1 내지 제3 칼러필터(20A, 20B, 20C)가 녹색 형광체(16G)에서 발생된 가시광을 흡수하여 적색, 녹색 또는 청색의 가시광만 투과시키게 된다. 이 경우, 종래와 같이 적, 녹, 청 형광체의 배면광에 의한 방전셀간의 색간섭 문제는 발생하지 않게 된다. 또한, 발광효율이 제일 좋은 녹색 형광체(16G)만을 이용하게 되므로 PDP의 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다. 더불어, 칼러필터(20A, 20B, 20C)는 외부광을 차단하거나 흡수하는 특성을 가지고 있으므로 외부광의 반사에 의한 컨트라스트(Contrast) 저하를 방지할 수 있게 된다. 나아가, 녹색 형광체(16G)만을 이용하게 되므로 화이트발란스 조정이 용이하게 된다.

그리고, 본 발명에서는 고주파 PDP 만을 예로 들어 설명하였지만 상기 녹색 형광체와 칼러변환층 또는 칼러필터를 이용하여 칼러를 표시하는 구조는 직류형 및 저주파 교류형 PDP에도 용이하게 적용될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 칼러 PDP 소자에 의하면 녹색 형광체와 칼러변환층 또는 칼러필터를 이용함으로써 종래의 적, 녹, 청 형광체 각각에서 발생된 배면광에 의한 방전셀간의 색간섭 문제가 발생하지 않게 된다. 또한, 본 발명에 따른 칼라 PDP 소자에 의하면 발광효율이 제일 좋고 장수명인 녹색 형광체를 이용하게 되므로 PDP의 휘도 및 발광효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 PDP의 수명을 증대시킬 수 있게 된다. 더불어, 본 발명에 따른 칼라 PDP 소자에 의하면 녹색 형광체를 패널의 전면에 도포하면 되므로 종래의 색별로 형광체 도포공정을 반복해야 하는 경우보다 제조공정이 간단해지게 된다. 특히, 칼러필터를 이용하는 경우 외부광을 차단하거나 흡수하여 외부광의 반사에 의한 컨트라스트 저하를 방지할 수 있게 된다. 나아가, 녹색 형광체만을 이용하게 되므로 화이트발란스 조정이 용이하게 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims

매트릭스 형태로 배열된 방전셀들을 구성으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 있어서,

상기 방전셀은, 상기 방전셀 내부에 도포된 녹색 형광체와;

상기 녹색 형광체에서 발생된 녹색 가시광을 적색 가시광 또는 청색 가시광으로 색변환하는 칼라변환층 및 상기 녹색 가시광을 그대로 투과시키는 칼러변환층 중 어느 하나를 상기 방전셀 단위로 구분 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 칼라 플라즈마 디스플레이 소자.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 칼러변환층은 상기 방전셀의 상부기판 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 칼러 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
매트릭스 형태로 배열된 방전셀들을 구성으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 있어서,

상기 방전셀은, 상기 방전셀 내부에 도포된 녹색 형광체와;

상기 녹색 형광체에서 발생된 가시광을 흡수하여 녹색파장, 청색파장 및 적색파장 중 어느 하나의 파장의 광만을 선택하여 투과시키는 칼러필터를 상기 방전셀 단위로 구분 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
제 4 항에 있어서,

상기 칼러필터는 상기 방전셀의 상부기판 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널 소자.