KR100603357B1 - 투과형 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

투과형 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

투과형의 플라즈마 디스플레이 패널이 개시된다. 개시된 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판, 상기 배면기판에 소정의 패턴으로 설치되는 다수의 유지전극쌍, 상기 유지전극쌍이 형성된 배면기판의 상면에 형성되어 상기 유지전극쌍을 매립하는 제1유전체층, 상기 배면기판과 결합되며 투명한 전면기판, 상기 전면기판의 하면에 상기 유지전극쌍과 직교하는 방향으로 형성되는 다수의 어드레스전극, 상기 어드레스전극이 형성된 전면기판의 저면에 형성되어 어드레스전극을 매립하는 제2유전체층, 상기 제2유전체층의 저면에 고정 간격으로 이격되게 형성되어 방전공간을 구획하는 다수의 격벽; 및 상기 격벽에 의해 구획된 방전공간의 내면에 형성되는 형광체층을 구비하고, 상기 유지전극쌍의 위에는 전자방출원이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 방전공간의 전자 공급을 원활히 하여 방전전압을 감소하고 방전셀의 효율을 높일 수 있다.

Description

투과형 플라즈마 디스플레이 패널{Transmission type plasma display panel}
도 1 은 종래의 일반적인 반사형 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
도 3은 일반적인 투과형 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
도 6은 일반적인 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 배면기판에서의 방전경로를 도시하는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 배면기판 213, 214 : 유지전극쌍
215 : 전자방출원 216 : 제1유전체층
219 : 보호층 220 : 전면기판
222 : 어드레스 전극 224 : 버스전극
225 : 브리지 226 : 제2유전체층
228 : 격벽 229 : 형광체층
230 : 방전공간 313e, 314e : 외측 모서리
본 발명은 투과형 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전공간에 전자공급을 원활히 하기 위하여 전자방출원을 구비한 투과형 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 일반적인 반사형 플라즈마 디스플레이 패널이 도시 되어 있다. 도 2에서는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다. 본원에서 "전면"이란 화상이 표시되는 방향을 의미한다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 상호 대면하는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 구비한다. 배면기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 배열되어 있으며, 이 어드레스 전극들(11)은 제1유전체층(12)에 의해 매립되어 있다. 그리고, 제1 유전체층(12)의 상면에는 다수의 격벽(13)이 서로 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 이 격벽(13)에 의해 구획된 방전공간(14)의 내면에는 형광체층(15)이 소정 두께로 도포된다.
전면기판(20)은 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 유지전극쌍(21a, 21b)이 형성되어 있다. 상기 유지전극쌍(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극쌍(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극쌍(21a, 21b) 각각의 저면에는 금속재로 이루어진 버스전극쌍(22a, 22b)이 유지전극쌍(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극쌍(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 제2 유전체층(23)에 의해 매립되어 있으며, 제2 유전체층(23)의 저면에는 보호층(24)이 형성되어 있다.
그런데, 종래의 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는 쌍을 이루 는 유지전극쌍간의 간격이 대략 60㎛ ~ 80㎛ 정도로 좁아서 발광 효율이 높은 양광주(positive column) 방전이 일어나기 힘들고 네거티브 글로우(negative glow) 방전이 일어나게 된다. 따라서, 종래의 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 1.0 ~ 2.0 ㏐/W 정도의 비교적 낮은 발광 효율(luminous efficacy)을 가지게 되어, 적정한 휘도를 나타내기 위해서는 높은 소비전력이 필요한 단점이 있다. 특히, 반사형의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 유지전극들이 광의 투과를 위해 투명한 도전성 물질인 ITO로 이루어지는데, 이 ITO는 저항이 비교적 높아서 신호왜곡 및 소비전력을 증가시키는 단점이 있다.
따라서, 최근에는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 변경함으로써 그 발광 효율을 높이기 위한 다양한 연구가 진행중이다. 그러나, 종래의 반사형 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 유지전극쌍들이 광이 투사되는 전면기판의 저면에 배치되므로 발광 효율을 향상시키기 위한 구조 변경에 있어서 한계가 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여, 유지전극쌍을 배면기판에 배치하고 어드레스 전극을 전면기판에 배치함으로써, 발광효율을 높이기 위한 유지전극의 재료 및 구조의 변경이 용이하며, 가시광선이 형광체층과 전면기판을 투과하여 출사되는 구조를 가지는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널이 안출되게 되었다.
도 3은 상기와 같은 투과형 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제 도시한 분리 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다. 한편, 도 4에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 알기 쉽게 보여주기 위해 배면기판만 90°회전한 상태로 도시되어 있 다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향되게 배치되어 그들 사이에 방전공간을 형성하는 배면기판(110) 및 전면기판(120), 상기 배면기판 위에 쌍을 이루어 형성되는 다수의 유지전극쌍(113, 114), 상기 배면기판 위에 형성되어 상기 유지전극을 매립하는 제1유전체층(116), 상기 제1 유전체층의 상면에 형성되는 보호층(119), 상기 전면기판의 저면에서 상기 유지전극과 직교하며 버스전극(124)가 각각 브리지(125)에 의해 접속된 다수의 어드레스 전극(122), 상기 전면기판의 저면에 형성되어 상기 어드레스 전극을 매립하는 제2 유전체층(126), 상기 제2 유전체층의 저면에 소정 간격으로 이격되게 형성되어 상기 방전공간을 구획하는 다수의 격벽(128), 및 상기 방전공간을 둘러싸는 상기 제2 유전체층의 저면과 상기 격벽의 측면에 도포되는 형광체층(129)을 구비한다.
그러나, 이러한 일반적인 투과형 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서도 다음과 같은 문제점이 여전히 존재하였다.
첫째, 방전공간으로의 전자 공급이 원활하지 못하여 방전전압이 과다하게 높게되는 문제점이 있었다.
둘째, 방전전압의 상승으로 인하여 소비전력이 증가하게 되어 방전공간에서의 전력 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 기판의 유전체층 또는 유지전극쌍 위에 보호층/전자방출원을 형 성하여 방전공간에 전자공급을 원활히 할 수 있는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판; 상기 배면기판에 소정의 패턴으로 설치되는 다수의 유지전극쌍; 상기 유지전극쌍이 형성된 배면기판의 상면에 형성되어 상기 유지전극쌍을 매립하는 제1유전체층; 상기 배면기판과 결합되며 투명한 전면기판; 상기 전면기판의 하면에 상기 유지전극쌍과 직교하는 방향으로 형성되는 다수의 어드레스전극; 상기 어드레스전극이 형성된 전면기판의 저면에 형성되어 어드레스전극을 매립하는 제2유전체층; 상기 2유전체층의 저면에 고정 간격으로 이격되게 형성되어 방전공간을 구획하는 다수의 격벽; 및 상기 격벽에 의해 구획된 방전공간의 내면에 형성되는 형광체층을 구비하고, 상기 유지전극쌍의 위에는 전자방출원이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전자방출원은 상기 제1유전체층의 상면에 형성되게 된다.
또한, 상기 전자방출원의 상면에는 보호층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍 위의 제1유전체층의 상면에 선택적으로 형성되어 있을 수도 있다.
이 경우, 상기 전자방출원은 상기 제1유전체층 상면으로부터 돌출되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 전자방출원이 형성된 제1유전체층 및 상기 전자방출원의 상면에는 보호층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍 위에 선택적으로 형성되어 있을 수도 있다.
상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍의 상면에 접하도록 형성되어 있을 수도 있다.
상기 전자방출원은 상기 제1유전체층의 상면보다 낮은 높이로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 전자방출원이 형성된 제1유전체층과 상기 전자방출원의 상면에는 보호층이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전자방출원은 상기 제1유전체층에 매립되어 있는 상기 유지전극쌍의 외측 모서리에 정렬되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 전자방출원은 탄소나노튜브로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 보호층은 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어진 것이 바람직하다.
한편, 상기 선택적으로 형성되는 전자방출원은 인쇄법을 통해서 성장되거나 Fe, Ni, Co, Cu로 구성되는 전이금속중에서 선택되는 어느 하나의 금속이 시드(seed)가 되어 화학증착법에 의해 성장되는 탄소나노튜브인 것이 바람직하다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다. 도 5에서 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 알기 쉽게 보여주기 위해 배면기판만 90°회전한 상태로 도시되어 있다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예의 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은 배면기판(210), 상기 배면기판(210)에 소정의 패턴으로 설치되는 스트라이프 형태의 다수의 유지전극쌍(213, 214), 상기 유지전극쌍이 형성된 배면기판의 상면에 형성되어 상기 유지전극쌍을 매립하는 제1유전체층(216), 상기 배면기판(210)과 결합되며 투명한 전면기판(220), 상기 전면기판(220)의 하면에 상기 유지전극쌍(213, 214)과 직교하는 방향으로 형성되는 스트라이프 형태의 다수의 어드레스전극(222), 상기 어드레스전극이 형성된 전면기판(220)의 저면에 형성되어 어드레스전극을 매립하는 제2유전체층(226), 상기 제2유전체층의 저면에 소정 간격으로 이격되게 형성되어 방전공간(230)을 구획함으로써 방전공간들간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 다수의 격벽(228), 및 상기 격벽(228)에 의해 구획된 방전공간(230)의 내면에 형성되는 형광체층(229)을 구비한다. 여기서, 상기 유지전극쌍(213, 214)의 위에는 전자방출원(215)이 형성된다.
특히, 상기 전자방출원(215)은 상기 유지전극쌍(213, 214)을 매립하고 있는 제1유전체층(216)의 상면에 형성된다. 여기서 전자방출원은 제1유전체(216)의 상면에서 레이어 형태로 형성된다.
보다 상세하게 상기 구성을 설명하면, 상기 제1유전체층(216)은 배면기판(210)의 상면에 백색의 유전물질을 대략 15㎛ ~ 40㎛ 정도의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와같이, 상기 전자방출원(216)의 상면에는 보호층(219)이 형성된다. 상기 보호층(219)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의해 제1유전체층(216)과 유지전극쌍(213, 214) 및 전자방출원(215)이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압과 유지전압을 낮추는 역할을 한다. 상기 보호층(219)은 제1유전체층(216)의 상면에 예컨대 산화마그네슘(MgO)을 대략 0.2㎛ ~ 2㎛ 정도의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
상기 전면기판(220)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어진다. 또한 상기 방전공간(230) 내부에는 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입되며, 상기 방전공간(230)을 둘러싸는 제2유전체층(226)의 저면과 격벽(228)의 측면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층이 소정 두께로 도포된다.
전면기판(220)의 저면에 배치된 스트라이프 형태의 어드레스 전극(222)은 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 전도성 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는데 반해, 배면기판(210)의 상면에 배치된 유지전극쌍(213, 214)은 투명성을 요하지 않으므로 일반적인 도전성 금속재료로 이루어질 수 있다.
상기 어드레스 전극(222)은 상기한 바와 같이 비교적 저항이 높은 투명한 도전성 물질인 ITO로 이루어지므로, 라인 저항을 줄이기 위하여 상기 어드레스 전극(222) 각각에는 전도성이 우수한 금속재로 이루어진 버스전극(224)이 접속되는 것이 바람직하다. 상기 버스전극(224)도 어드레스 전극(222)과 함께 제2유전체층(226)에 의해 매립된다. 그리고, 상기 버스전극(224)와 어드레스 전극(222) 사이에는 이들을 전기적으로 접속시키는 브리지(225)가 마련되며, 상기 브리지(125)는 버스전극(224)의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 다수개가 마련될 수 있다. 또한, 상기 버스전극(224)은 가시광의 투과를 방해하지 않도록 상기 격벽(228)에 대응하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 구성은 크게 어드레스 방전을 위한 구동과 유지 방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스 방전은 전면기판(220)에 배치된 어드레스 전극(226)과 배면기판(210)에 배치된 유지전극쌍(213, 214) 중 어느 하나의 유지전극(213) 사이에서 일어나며, 이때 벽전하가 형성된다. 유지 방전은 벽전하가 형성된 방전공간(230)에 위치된 유지전극쌍(213, 214) 사이의 전위차에 의해서 일어난다. 참고로, 어드레스 방전에 이용되는 유지전극(213)을 Y 전극, 유지 방전에만 이용되는 유지전극(214)을 X 전극이라고도 한다. 상기 유지 방전시에 방전가스로부터 발생되는 자외선에 의해 해당 방전공간(230)의 형광체층(229)이 여기되어 가시광이 발산되며, 이 가시광이 형광체층(229)과 전면기판(220)을 투과하여 출사하면서 사용자가 인식할 수 있는 화상을 형성하게 된다.
이때, 상기 유지전극쌍(213, 214)과 상기 형광체층(228) 사이에 놓인 전자공급원(215)은 상기 유지 방전시에 방전공간에 전자를 계속적으로 원활하게 공급하는 역할을 수행한다. 특히, 탄소나노튜브로 이루어지는 전자방출원의 층 위에 산화마그네슘으로 되는 보호층이 적층되어 형성됨에 있어서, 탄소나노튜브/산화마그네슘 층은 플로우팅(floating)되어 배면기판(210)에 형성되기 때문에 전면기판과 같은 투과도 등의 제약이 없게 되며, 나아가 탄소나노튜브/산화마그네슘 층의 위치 및 공정에 따른 탄소나노튜브의 투과도에 대한 설계상 고려를 할 필요가 없게되어 설계 자유도가 증가하게 된다.
한편, 도 6은 종래의 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 배면기판에서의 방전경로를 도시하는 설명도이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 방전효율을 개선하기 위한 하나의 방법으로는 방전 경로(path)를 길게 하여 가스 원자들의 이온화 여기가 활발하게 일어날 수 있는 확률을 높이는 것이다. 다시 말하면 방전 갭(gap)이 짧은 곳("숏갭(short gap)"이라고도 한다)에서는 먼저 방전을 시작하여 방전 전압을 낮추는 역할을 하고, 방전 갭이 긴 곳(이하 "롱갭(long gap)"이라 한다)에서는 방전시에 전극 주위에 집중되어 있는 하전 입자들과 여기종들을 생성함으로써 효율을 향상시키게 된다.
그러나, 효율 향상을 위하여 전극 구조를 바꾸는 것은 양산 공정상 상당한 비용과 설계의 난점에 부딪히게 된다. 그래서, 유지전극쌍의 방전 경로에서 롱갭에 해당하는 부분, 즉 유지전극쌍의 각 전극의 모서리 부분위에 전자방출원으로서 탄소나노튜브를 성장시켜 유지전극쌍의 전극의 외측 모서리 부분을 효율적으로 활용하면 고효율의 방전셀을 구비한 전극 구조를 구비할 수 있게 된다.
도 6을 참고하면, 일반적인 면방전 전극 구조에서 방전 경로를 나타낸 것으로서, 현재의 일반적인 투과형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 경로 1, 2, 3, 4(P1, P2, P3, P4)에서 거의 모든 전류가 흐르기 때문에 전극 면적을 유용하게 사용하지 않으므로 방전효율을 높이는데 한계가 있다.
만일 유지전극쌍의 롱갭, 즉 유지전극쌍의 전극의 외측 모서리 부분 위에 전자방출원인 탄소나노튜브를 성장시키면, 유지전극쌍의 전극 모서리 부분을 효율적으로 활용할 수 있게 되어 전체적인 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 일반적인 투과형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 경로 1, 2, 3, 4 (P1, P2, P3, P4)를 통하여 대부분의 전류가 흐르기 때문에 효율이 높지 않은 반면에, 경로 5, 6 (P5, P6)에 전류가 많이 흐르게 된다면 결과적으로 방전경로가 길어지게 되어 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 경로 5, 6 (P5, P6)에 전자방출원을 적용하면 부가적으로 방전전압에서도 이익을 볼 수 있게 된다.
하기에서는 상기와 같은 원리를 이용하여 전자방출원을 소정의 위치에 형성한 본원 발명의 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 제 2 실시예 및 제 3 실시예를 설명한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다. 도 7에서 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 알기 쉽게 보여주기 위해 배면기판만 90°회전한 상태로 도시되어 있다.
도 7에 도시된 제 2 실시예는 도 5의 제 1 실시예와 비교하여 전자방출원의 위치와 구조만이 다를 뿐 다른 구조는 동일하다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은, 서 로 대향되게 배치되는 배면기판(310)과 전면기판(320)을 구비한다. 상기 배면기판(310)과 전면기판(320)은 소정 간격 이격되어 그들 사이에 방전공간(330)을 형성한다.
상기 배면기판(320)의 상면에는 다수의 유지전극쌍(313, 314)이 스트라이프 형태로 형성된다. 상기 유지전극쌍(313, 314)은 배면기판(310)의 상면에 형성되는 제1유전체층(316)에 의해 매립된다. 한편, 전자방출원(315a, 315b)은 상기 유지전극쌍(313, 314) 위의 제1유전체층(316) 위에 선택적으로 형성된다. 방전경로중 롱갭을 이용하기 위하여, 쌍으로 이루어진 각각의 상기 전자방출원(315a, 315b)은 상기 제1유전체층(316)에 매립되어 있는 상기 유지전극쌍(313, 314)의 각각의 외측 모서리(313e, 314e)에 정렬되어 형성된다.
상기 전자방출원(315a, 315b)은 상기 제1유전체층(316) 상면으로부터 돌출되어 형성된다. 한편, 상기 전자방출원(315a, 315b)이 형성된 제1유전체층(316) 및 상기 전자방출원(315a, 315b)의 상면에는 보호층(319)이 형성되어 전자방출원과 제1유전체층을 덮게 된다. 상기 보호층(319)은 플라즈마 입자의 스퍼트링에 의해 제1유전체층(316)과 유지전극쌍(313, 314) 및 전자방출원(315a, 315b)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 전면기판(320)으로는 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어지면, 그 저면에는 상기 유지전극쌍(313, 314)과 직교하는 스트라이프 형태로 다수의 어드레스 전극(322)이 형성된다. 상기 어드레스 전극(322)은 전면기판(320)의 저면에 형성되는 제2유전체층(326)의 저면에 투명한 유전물질을 소정 의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2유전체층(326)의 저면에는 방전공간(330)간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위해 방전공간(330)을 구획하는 다수의 격벽(328)이 서로 소정의 간격을 두고 형성된다. 상기 방전공간(130) 내에는 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입되며, 상기 방전공간(330)을 둘러싸는 제2유전체층(326)의 저면과 격벽(328)의 측면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(329)이 소정의 두께로 도포된다.
상기 전자방출원(315a, 315b)은 탄소나노튜브인 것이 바람직하며, 상기 보호층(319)은 산화마그네슘(MgO)인 것이 바람직하다.
즉, 제 2 실시예는 유지전극쌍(313, 314) 위의 제1유전체층(316)의 상면에 전자방출원인 탄소나노튜브를 선택적으로 성장시키고 그 위에 보호층인 산화마그네슘을 성장시킨 구조이다. 이런 경우, 버스전극(324)에서의 전기장의 세기 증가로 유지전극쌍의 전극 바깥쪽의 모서리 부분(313e, 314e)도 효율적으로 활용할 수 있게 된다.
선택적으로 형성되는 탄소나노튜브는 인쇄법에 의해 성장되거나 또는 Fe, Ni, Co, Cu 등의 전이금속이 시드(seed)가 되어 화학증착법(CVD)에 의해 성장된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다. 도 8에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 알기 쉽게 보여주기 위해 배면기판만 90°회전한 상태로 도시되어 있다.
도 8에 도시된 제 3 실시예는 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 비교하여 전자방출원의 구조와 위치만이 다를 뿐 다른 구조는 동일하다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 대향되게 배치되는 배면기판(410)과 전면기판(420)을 구비한다. 상기 배면기판(410)과 전면기판(420)은 소정 간격 이격되어 그들 사이에 방전공간(430)을 형성한다.
상기 배면기판(420)의 상면에는 다수의 유지전극쌍(413, 414)이 스트라이프 형태로 형성된다. 상기 유지전극쌍(413, 414)은 배면기판(410)의 상면에 형성되는 제1유전체층(416)에 의해 매립된다. 한편, 전자방출원(415a, 415b)은 상기 유지전극쌍(413, 414) 위에 선택적으로 형성된다. 상기 전자방출원(415a, 415b)은 상기 유지전극쌍(413, 414)의 상면에 접하도록 형성될 수 있다. 상기 전자방출원(415a, 415b)은 상기 제1유전체층(416)의 상면보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 방전경로 중 롱갭을 이용하기 위하여, 쌍으로 이루어진 각각의 상기 전자방출원(415a, 415b)은 상기 제1유전체층(416)에 매립되어 있는 상기 유지전극쌍(413, 414)의 각각의 외측 모서리(413e, 414e)에 정렬되어 형성된다.
상기 전자방출원(415a, 415b)은 상기 제1유전체층(416)에 매립되어 형성된다. 한편, 상기 전자방출원(415a, 415b)이 형성된 제1유전체층(416) 및 상기 전자방출원(415a, 415b)의 상면에는 보호층(419)이 형성되어 전자방출원과 제1유전체층을 덮게 된다. 상기 보호층(419)은 플라즈마 입자의 스퍼트링에 의해 제1유전체층(416)과 유지전극쌍(413, 414) 및 전자방출원(415a, 415b)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 전면기판(420)으로는 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어지면, 그 저면에는 상기 유지전극쌍(413, 414)과 직교하는 스트라이프 형태로 다수의 어드레스 전극(422)이 형성된다. 상기 어드레스 전극(422)은 전면기판(420)의 저면에 형성되는 제2유전체층(426)의 저면에 투명한 유전물질을 소정의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2유전체층(426)의 저면에는 방전공간(430)간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위해 방전공간들(430)을 구획하는 다수의 격벽(428)이 서로 소정의 간격을 두고 형성된다. 상기 방전공간(430) 내에는 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입되며, 상기 방전공간(430)을 둘러싸는 제2유전체층(426)의 저면과 격벽(428)의 측면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(429)이 소정 두께로 도포된다.
여기서, 상기 전자방출원(415a, 415b)은 탄소나노튜브인 것이 바람직하며, 상기 보호층(419)은 산화마그네슘(MgO)인 것이 바람직하다.
즉, 제 3 실시예는 유지전극쌍(413, 414) 위에 전자방출원인 탄소나노튜브를 성장시키고 제1유전체층(416)을 형성한 후 그 위에 보호층인 산화마그네슘을 성장시킨 구조이다. 이런 경우, 버스전극(424)에서의 전기장의 세기 증가로 유지전극쌍의 전극 바깥쪽의 모서리 부분도 효율적으로 활용할 수 있게 된다.
선택적으로 탄소나노튜브를 형성하기 위해서는 인쇄법이 사용되거나, Fe, Ni, Cu, Co 등의 전이금속을 시드(seed)로 하여 화학증착법을 사용할 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 의하면, 유지전극들이 배면기판에 배치되므로, 유지전극들을 도전성이 우수하고 저항이 낮은 금속재료로 형성할 수 있게 되어 방전응답속도가 빨라지게 되고, 신호왜곡 및 유지방전에 필요한 소비전력이 줄어들게 된다.
뿐만 아니라, 방전공간에서 전자 공급이 원활하게 되어 방전전압이 감소하게 되고, 나아가 낮은 방전 전압으로 인하여 에너지면에서 고효율을 달성하게 된다.
또한, 전원방출원이 배면기판에 형성되어 있기 때문에 투과도 등의 제약 사항이 없어서, 위치 및 공정에 따른 전자방출원, 특히 탄소나노튜브의 투과도에 대한 설계 제한을 고려를 할 필요가 없게 되는 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 (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 배면기판;
    상기 배면기판에 소정의 패턴으로 설치되는 다수의 유지전극쌍;
    상기 유지전극쌍이 형성된 배면기판의 상면에 형성되어 상기 유지전극쌍을 매립하는 제1유전체층;
    상기 배면기판과 결합되며 투명한 전면기판;
    상기 전면기판의 하면에 상기 유지전극쌍과 직교하는 방향으로 형성되는 다수의 어드레스전극;
    상기 어드레스전극이 형성된 전면기판의 저면에 형성되어 어드레스전극을 매립하는 제2유전체층;
    상기 2유전체층의 저면에 고정 간격으로 이격되게 형성되어 방전공간을 구획하는 다수의 격벽; 및
    상기 격벽에 의해 구획된 방전공간의 내면에 형성되는 형광체층을 구비하고,
    상기 유지전극쌍의 위에는 전자방출원이 형성되어 있으며,
    상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍 위의 제1유전체층의 상면에 선택적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 상기 제1유전체층 상면으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자방출원이 형성된 제1유전체층 및 상기 전자방출원의 상면에는 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 배면기판;
    상기 배면기판에 소정의 패턴으로 설치되는 다수의 유지전극쌍;
    상기 유지전극쌍이 형성된 배면기판의 상면에 형성되어 상기 유지전극쌍을 매립하는 제1유전체층;
    상기 배면기판과 결합되며 투명한 전면기판;
    상기 전면기판의 하면에 상기 유지전극쌍과 직교하는 방향으로 형성되는 다수의 어드레스전극;
    상기 어드레스전극이 형성된 전면기판의 저면에 형성되어 어드레스전극을 매립하는 제2유전체층;
    상기 2유전체층의 저면에 고정 간격으로 이격되게 형성되어 방전공간을 구획하는 다수의 격벽; 및
    상기 격벽에 의해 구획된 방전공간의 내면에 형성되는 형광체층을 구비하고,
    상기 유지전극쌍의 위에는 전자방출원이 형성되어 있으며,
    상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍 위에 선택적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 상기 유지전극쌍의 상면에 접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 상기 제1유전체층의 상면보다 낮은 높이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자방출원이 형성된 제1유전체층과 상기 전자방출원의 상면에는 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 상기 제1유전체층에 매립되어 있는 상기 유지전극쌍의 외측 모서리에 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 탄소나노튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 보호층은 산화 마그네슘(MgO)로 이루어진 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 인쇄법에 의해 선택적으로 성장되거나, Fe, Ni, Cu, Ni 로 구성되는 전이금속에서 선택되는 어느 하나의 금속이 시드가 되어 화학증착법에 의해 선택적으로 성장되는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널.
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