KR100592314B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽, 상기 하측유전체층의 상측과 상기 격벽의 측면에 도포된 형광체층, 상기 배면기판과 평행하게 배치된 소정의 형상의 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층, 상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층, 및 상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스를 구비하며, 상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되며, 상기 전면기판의 상측에는 상기 상측유전체층과 전면기판의 경계면을 수직하게 통과하는 경로상의 거리가 일정하게 되도록 하는 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma display panel}

도 1은 종래의 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 수직 단면도이다.

도 5는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판의 두께를 설명하는 수직 단면도이다.

도 6은 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전시 가시광선의 경로를 도시하는 수직 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 배면기판 111 : 어드레스 전극

112 : 하측유전체층 113 : 격벽

115 : 형광체층 120 : 전면기판

120a : 경사면 120b : 상측

120c : 식각면 121a : X 전극

121b : Y전극 132 : 방전셀

122a, 122b : 버스전극 123 : 상측유전체층

123a : 경사면 124 : 보호층

130 : 갭

본 발명은 릿지(ridge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 릿지 구조의 상판에서 가시광선이 투과하는 경로의 거리가 항상 일정하게 되도록 전면기판의 상측이 형성되어 가시광선의 산란을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel; PDP)은 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이에 있는 가스에서 방전이 일어나고, 가스방전 과정에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.

도 1과 도 2에는 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예가 도시되어 있다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다. 본원에서 전면이란 화상이 표시되는 방향을 의미한다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 종래의 릿지 구조 플라즈마 디스플레이 패널은 상호 대면하는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 구비하고 있다.

상기 배면기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 스트라이프(stripe) 형태로 배열되어 있으며, 상기 어드레스 전극들(11)은 하측유전체층(12)에 의해 매립되어 있다. 그리고, 하측유전체층(12)의 상면에는 방전셀들간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위한 다수의 격벽(13)이 서로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이 격벽들(13)에 의해 구획된 방전셀들의 내면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 소정 두께 도포되어 있으며, 이 방전셀들 내에 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입된다.

상기 전면기판(20)은 편평한 평면을 상측과 하측에 구비하며 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어지며, 격벽(13)이 마련된 배면기판(10)에 결합된다. 전면기판(20)의 저면에는 상기 어드레스 전극들(11)과 직교하는 스트라이프 형태의 X전극(21a)과 Y전극(21b)이 쌍을 이루어 유지전극을 형성하도록 되어 있다. 상기 유지전극들(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(21a, 21b) 각각의 저면에는 금속재로 이루어진 버스전극들(22a, 22b)이 유지전극들(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 상측유전체층(23)에 의해 매립되어 있으며, 상측유전체층(23)의 저면에는 보호층(24)이 형성되어 있다.

이러한 구조에서, 전면 기판을 중심으로 하여 유지전극들, 상측유전체층, 보호층으로 구성된 상판 구조체에는 릿지 형식으로 유전체가 형성된다. 즉 방전셀 내부에서 쌍을 이루는 유지전극들(21a, 21b) 사이의 공간에 있는 상측유전체층의 일부가 식각되어 제거됨으로써 하나의 방전셀 내부의 유지전극간에 갭(30)이 형성되어 상기 갭에서는 전면기판의 하면이 방전셀에 노출되어 있는 구조이다.

그러나, 이와 같은 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전면기판의 하측에 형성된 상측유전체층의 두께가 갭에 의해 변화가 생기게 되는데, 이 경우 상측유전체층과 전면기판을 통과하게 되는 가시광선은 그 통과 지점에 따라 통과 경로의 길이가 달라지게 된다. 따라서, 이러한 빛의 통과 경로의 길이 차이로 인하여 패널을 통과하여 투영되는 가시광선이 산란되게 되어 패널에 맺히게 되는 영상이 흐려지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 상측유전체층의 일부가 식각되어 제거된 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서 전면기판의 식각된 상측유전체층과 전면기판을 통과하는 경로의 거리가 패널의 어디에서도 일정하게 되어 가시광선의 산란이 방지될 수 있도록 전면기판의 상측이 가공된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

배면기판;

상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

상기 하측유전체층의 상측과 상기 격벽의 측면에 도포된 형광체층;

상기 배면기판과 평행하게 배치된 소정의 형상의 전면기판;

상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하며,

상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되며, 상기 전면기판의 상측에는 상기 상측유전체층과 전면기판의 경계면을 수직하게 통과하는 경로상의 거리가 일정하게 되도록 하는 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전면기판의 상측에 형성된 패턴은 상측유전체층의 두께와 전면기판의 두께의 합이 일정하게 되도록 형성된다.

특히, 상기 전면기판의 상측에 형성된 패턴은 상측 유전체층의 두께와 전면기판의 두께의 합이 일정하게 되도록 전면기판의 상측의 일부가 에칭으로 식각되어 형성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 전면기판의 상측의 식각된 패턴은 상측유전체층의 식각된 형상과 동일한 형상이다.

한편, 상기 전면기판의 최대 두께는 상측유전체층의 두께보다 더 두껍다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이며, 도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다. 도 4에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

도 3 및 도 4를 함께 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판(110)과, 상기 배면기판(110)의 상면에 형성되는 복수의 어드레스 전극(111)과, 상기 배면기판(110)의 상면에서 상기 어드레스 전극(111)을 매립하도록 형성되는 하측유전체층(112)을 포함한다. 또한 상기 하측유전체층(112)의 상부에는 방전 공간인 방전셀을 구획하여 방전셀간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 격벽(113)이 설치된다.

상기 격벽(113)의 상방에는 상기 배면기판(110)과 결합되어 방전 공간을 형성하는 전면기판(120)과, 상기 전면기판(120)의 하면에 형성되며 상기 어드레스 전극(111)과 교차하도록 소정각도를 이루면서 스트라이프 형태로 이루어진 X전극(121a)과 Y전극(121b)을 포함하는 유지전극들이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 따라서, 하나의 방전셀(132)에는 두 개의 유지전극이 쌍을 이루며 통과하여 연장되도록 배치되게 된다.

상기 유지전극들(121a, 121b)은 가시광선이 투과될 수 있도록 투명한 전도성 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 데 반하여, 배면기판에 배치되는 어드레스 전극(111)은 투명성을 요하지 않으므로 일반적인 도전성 금속 재료로 이루어질 수 있다.

상기 유지전극들(121a, 121b)은 상기한 바와 같이, 비교적 저항이 높은 투명한 도전성 물질인 ITO로 이루어지므로, 라인 저항을 줄이기 위하여 상기 유지전극의 각 X전극(121a)과 Y전극(121b)에는 전도성이 우수한 금속재로 이루어지는 버스전극(122a, 122b)이 각각 접속되는 것이 바람직하다. 상기 버스전극은 X전극과 Y전극보다 폭을 좁게 하여 형성되며, X, Y전극의 저면에 배치된다.

상기 버스전극(122a, 122b)도 X전극 및 Y전극과 함께 상측 유전체층(123)에 의해 매립된다. 따라서 유지전극들(121a, 121b)은 방전공간에 직접 노출되지 않는 구조를 지닌다. 본원에서는 X전극과 이러한 X전극에 접속된 버스전극, 그리고 Y전극과 이러한 Y전극에 접속된 버스전극까지도 넓은 의미의 유지전극으로 본다.

한편, 상측유전체층(123)의 일부(특히 X전극과 Y전극 사이에 위치되는 상측유전체층)는 식각되어 제거됨으로써, 전면기판(120)과 유지전극들(121a, 121b) 및 상측유전체층을 포함하는 상판은 릿지(ridge) 구조를 지니게 된다. 식각되는 형태는 반드시 상측유전체층(123)을 수직하게 식각할 필요는 없으며 상측유전체층 중 식각되지 않은 면이 식각된 부분에 비하여 상대적으로 돌출하게 되면서 릿지 형상을 이루는 것으로 충분하다.

구체적으로 설명하면, 쌍을 이루는 유지전극들(121a, 121b) 사이에서 충진되어 있는 상측유전체층(123)의 일부가 식각되어 제거됨으로써 유전체층이 제거된 부분에는 전면기판(120)의 하측 표면이 노출되도록 갭(130)이 형성된다.

이러한 갭(130)은 방전셀(132)의 가로 및 세로 길이보다 작은 길이를 구비하여 갭(130)의 폭이 방전셀의 구간을 넘어서지 않고 방전셀의 구간 내부에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전면기판의 상면은 편평한 평판 구조가 아니라 소정의 간격으로 오목하게 식각된 부위가 형성되어, 상대적으로 돌출된 릿지구조의 패턴이 전면기판(120)의 상측에 형성된다.

보다 상세히 전면기판의 상측의 구조를 설명하면, 원래 편평한 형상의 기판인 전면기판(120)에서, 그 상측의 일부 구간이 식각되어 소정의 형상으로 패터닝된다. 전면기판(120)의 상면이 패터닝되는 형상은 상측유전체층의 일부가 식각되어 릿지구조가 된 형상과 동일한 형상을 지니도록 형성된다. 여기서, 전면기판의 돌출된 릿지 형상의 패턴은 상측유전체층의 옴폭한 갭에 의해 릿지 형상과 동일한 형상이며, 위치상으로 볼 경우 서로 정렬되어 위치된다.

따라서, 갭(130)이 형성되어 상측유전체층(123)의 일부가 식각되어 제거된 부분에 해당하는 전면기판의 상측(120b)은 식각되어 제거된 전면기판의 소정 부분에 대하여 상대적으로 돌출하여 릿지 형상의 패턴이 된다. 상측유전체층(123)에서 식각된 경사면(123a)과 동일한 형상으로 전면기판의 상측(120b)에서 소정의 각으로 경사지게 전면기판의 식각된 경사면(120a)이 형성되며, 상측유전체층(123)과 보호 층(124)이 접하는 경계면에 대응하는 형상으로 전면기판에는 상대적으로 낮은 높이의 식각면(120c)이 형성된다.

한편, 상측 유전체층(123)은 보호층(124)에 의해 덮이게 되는데, 상측유전체층(123)이 식각되어 제거된 갭(130)에서는 상측유전체층(123)의 일부 표면이 노출될 수 있으므로 상측유전체층(123) 중 갭에서 노출될 수 있는 식각된 경사면(123a), 즉 식각되어 제거되어 나간 상측유전체층의 표면에도 보호층(124)이 형성된다. 상기 보호층(124)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 유지전극들과 상측유전체층(123)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다.

격벽(113)으로 둘러싸인 방전셀(132)의 구간은 갭(130)에 이르는 구간까지 연장되어 방전공간이 되며, 이러한 방전 공간에는 Xe, Ne 또는 그 혼합물로 이루어진 방전가스가 주입된다.

도 5에는 전면기판과 그 적층물을 포함하는 상판의 구조만을 도시하는 수직 단면도이다. 도 5를 참조하면, 전면기판(120)의 상측 표면중 일부가 에칭되어 제거됨으로써 형성된 릿지 형상의 패턴의 두께가 표시된다.

전면기판(120)의 하측에 형성되어 유지전극쌍을 매립하고 있는 상측유전체층(123)의 두께는 h1로 표시되고 있으며, 전면기판(120)의 원래 두께, 즉 식각되지 전의 두께는 h2로 표시된다. 여기서, 전면기판의 상측표면의 일부가 식각되어 제거된 두께는 h4로 표시되며, 식각된 부분 아래의 전면기판의 남은 두께는 h3로 표시된다.

이 경우, 전면기판의 최대 두께, 즉 식각되지 않은 부분의 두께인 h2는 상측유전체층(123)의 두께(h1)보다 두꺼워야 식각될 부분에 대한 여유 공간을 가질 수 있게 된다. 따라서, 에칭되어 식각 가공되기 전의 전면기판의 두께는 그 하면에 형성되는 상측유전체층(123)의 두께보다 두꺼운 기판으로 준비되어야 한다.

한편, 상측유전체층(123)과 전면기판(120)의 경계면(134)을 수직하게 통과하는 경로의 거리가 일정하게 되도록 전면기판의 소정의 구간이 식각되어야 하므로, 상측유전체층(123)의 두께(h1)에 해당하는 두께로 전면기판이 식각되면 식각되어 제거되는 전면기판(120)의 두께(h4)는 상측유전체층(123)의 두께(h1)와 동일하게 된다.

따라서, 전면기판의 각 부분에서의 광투과 경로의 거리를 나타내는 도 6을 참조하면, 상측유전체층(123)의 두께(h1)와 전면기판(120)의 두께(h3)의 합은 전면기판의 어느 구간에서도 일정하게 되어, 상측유전체층과 전면기판을 투과하는 빛의 통과거리는 일정하게 된다.

도 5 및 도 6을 동시에 참조하면, 전면기판(120)과 상측유전체층(123)의 경계면(134)에 수직한 경로의 길이는 전면기판의 어느 구간서도 h1과 h3의 합과 동일하게 형성됨을 알 수 있다. 전면기판의 각 구간에서의 경로의 길이를 비교하면, 도 6에 도시된 바와같이, 전면기판에 형성된 릿지형상의 패턴과 상측유전체층이 식각되어 갭(130)이 형성되어 이루어진 릿지 모두에 있어서, 빛이 투과하게 되는 모든 경로(p1, p2, p3, p4)에서의 길이는 h1+h3 에 해당되어 모두 동일하게 된다.

이와같이, 상측유전체층(123)과 전면기판(120)을 퉁과하는 빛의 경로의 길이 가 동일하게 되도록 형성하는 방법으로는 전면기판의 상측의 식각된 형상과 상측유전체층의 식각된 형상을 동일하게 형성하는 것을 고려할 수 있다. 따라서, 상측유전체층(123)에서 식각된 경사면(123a)의 경사각과 전면기판의 식각된 경사면(120a)의 경사각이 모두 각도(a)로 동일한 것이 바람직하다.

한편, 하측 유전체층(112)의 상면에 형성되는 형광체층(115)은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 어드레스전극(111)과 유지전극(121a, 121b) 중 어느 하나의 전극인 X전극 간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 다수의 방전셀중에서 유지방전이 일어날 방전셀이 선택된다.

그 후 상기 선택된 방전셀의 X전극과 유지전극쌍중 나머지 하나인 Y전극 사이에 교류인 유지방전전압이 인가되면, X전극과 Y전극 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 방전셀의 갭(130) 내부에 형성된 홈(132)의 내부에 도포된 형광체층(115)을 여기시키는데, 이러한 여기된 형광체층(115)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되게 되고, 이와 같은 과정으로 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예와 같은 상기 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 유지전극의 X전극과 Y전극 사이에 갭을 형성하여 저전압에서도 구동이 가능하게 된다.

둘째, 전면기판과 상측유전체층을 통과하게 되는 빛의 투과 경로의 길이가 항상 일정하므로 전면기판의 어느 구간을 빛이 통과하더라도 통과 경로의 길이차이가 없어서 빛의 산란 현상이 방지되는 장점이 있다..

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

Claims (5)

1. 배면기판;

   상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

   상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

   상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

   상기 하측유전체층의 상측과 상기 격벽의 측면에 도포된 형광체층;

   상기 배면기판과 평행하게 배치된 소정의 형상의 전면기판;

   상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

   상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

   상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

   상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비하며,

   상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되며, 상기 전면기판의 상측에는 상기 상측유전체층과 전면기판의 경계면을 수직하게 통과하는 경로상의 거리가 일정하게 되도록 하는 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전면기판의 상측에 형성된 패턴은 상측유전체층의 두께와 전면기판의 두께의 합이 일정하게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전면기판의 상측에 형성된 패턴은 상측 유전체층의 두께와 전면기판의 두께의 합이 일정하게 되도록 전면기판의 상측의 일부가 에칭으로 식각되어 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 전면기판의 상측의 식각된 패턴은 상측유전체층의 식각된 형상과 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전면기판의 최대 두께는 상측유전체층의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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