KR100647670B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100647670B1
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권태정
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Abstract

본 발명은 방전시 발광되는 광을 분리하여 간섭에 의한 어른 거림 현상을 방지할 수 있게 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 투명한 전면기판; 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽; 상기 방전셀을 둘러싸도록 격벽 내에 배치되며, 서로 이격되어 일 방향으로 연장되는 전방방전전극 및 후방방전전극; 상기 배면기판에 배치되며, 상기 방전셀에서 상기 전방방전전극 및 후방방전전극과 교차하도록 연장되는 어드레스전극; 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 상기 방전셀 내에 있는 방전가스; 및 상기 격벽의 상측 방향에 위치하여 상기 방전셀에서 발생된 가시광선의 간섭을 차단할 수 있도록 상기 방전셀의 상측을 둘러싸는 형상으로 형성되는 어두운 색상의 블랙 매트릭스층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 형광체층을 전면기판에 배치하여 발광효율을 증대시키고, 형광체층의 열화 문제가 감소되며, 휘도가 증가되고, 블랙 매트릭스층을 설치하여 발광되는 광을 분리함으로써 빛의 간섭에 의한 어른 거림 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 부분절개 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 부분절개 사시도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이고,
도 4는 도 3의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
200, 300, 400 : 플라즈마 디스플레이 패널
201, 301, 401 : 전면기판 202, 302, 402 : 배면기판
203, 303, 403 : 어드레스전극 205, 305, 405 : 제2격벽
206, 306, 406 : 전방방전전극 207, 307, 407 : 후방방전전극
208, 308, 408 : 격벽 210, 310, 410 : 형광체층
211, 311, 411: 블랙 매트릭스층 220, 320, 420 : 방전셀
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방전시 발광되는 광을 분리하여 간섭에 의한 어른 거림 현상을 방지할 수 있게 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이 장치로서 플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 방전전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및 혼합형(Hybrid)형으로 분류되고, 방전구조에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 분류된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전층으로 감싸지고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)의 전계에 의하여 방전이 수행된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지므로, 전극의 손상이 심하게 되는 문제점이 있었기 때문에, 최근에는 교류형, 특히 3전극 면방전 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 일반적으로 채용되어 왔다.
도 1 에 도시된 종래의 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있 어서는, 배면기판(102)에 형성된 형광체층(110)에서 발산된 가시광선이, 전면기판(101)의 하면에 배치된 주사전극(106), 공통전극(107), 버스전극(108), 상기 전극들(106, 107, 108)을 덮는 유전체층(109), 및 MgO 막(111)에 의하여 상당부분(대략 40%) 흡수되고, 따라서 발광효율이 낮다는 문제가 있었다.
또한, 상기 종래의 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 오랜 시간 동안 동일한 화상을 표시하고 있는 경우에는, 상기 형광체층(110)이 방전가스의 하전 입자에 의해 이온 스퍼터링(ion sputtering)됨으로써 영구적인 잔상을 야기하는 문제점이 있었다. 특히, 어드레스방전뿐만 아니라 유지방전시에도 주사전극과 어드레스전극 사이의 전압차에 의하여 방전이 발생되어, 형광체층에 영구적인 잔상이 더욱 심화되는 문제가 있었다.
한편, 상기 종래의 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널(100)은, 방전시 발광되는 광이 상기 전면기판(101)을 통해 외부로 발산되는 동안, 완전히 분리(Separation)되지 않아서 간섭에 의한 어른 거림 현상으로 동화상 등의 빠른 화면의 구성이 불리했었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 형광체층을 전면기판에 배치하여 발광효율을 증대시키고, 형광체층의 열화 문제가 감소되며, 휘도가 증가되고, 블랙 매트릭스층을 설치하여 발광되는 광을 분리함으로써 빛의 간섭에 의한 어른 거림 현상을 방지할 수 있게 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 투명한 전면기판; 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽; 상기 방전셀을 둘러싸도록 격벽 내에 배치되며, 서로 이격되어 일 방향으로 연장되는 전방방전전극 및 후방방전전극; 상기 배면기판에 배치되며, 상기 방전셀에서 상기 전방방전전극 및 후방방전전극과 교차하도록 연장되는 어드레스전극; 상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층; 상기 방전셀 내에 있는 방전가스; 및 상기 격벽의 상측 방향에 위치하여 상기 방전셀에서 발생된 가시광선의 간섭을 차단할 수 있도록 상기 방전셀의 상측을 둘러싸는 형상으로 형성되는 어두운 색상의 블랙 매트릭스층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블랙 매트릭스층 및 형광체층은, 상기 전면기판의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 블랙 매트릭스층은, 상기 전면기판의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간의 내측면 테두리부를 둘러싸도록 링형상으로 배치되고, 상기 형광체층은, 상기 블랙 매트릭스층의 내측면과, 상기 식각공간의 내상면에 배치되는 것도 가능하다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은, 투명한 전면기판(201)과, 상기 전면기판(201)에 대해 평행하게 배치된 배면기판(202)과, 상기 전면기판(201)과 배면기판(202) 사이에 배치되고, 상기 전면기판(201) 및 배면기판(202)과 함께 방전셀(220)을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽(208)과, 상기 방전셀(220)을 둘러싸도록 격벽(208) 내에 배치되며, 서로 이격되어 일 방향으로 연장되는 전방방전전극(206) 및 후방방전전극(207)과, 상기 배면기판(202)에 배치되며, 상기 방전셀(220)에서 상기 전방방전전극(206) 및 후방방전전극(207)과 교차하도록 연장되는 어드레스전극(203)과, 상기 방전셀(220) 내에 배치되는 형광체층(210)과, 상기 방전셀(220) 내에 있는 방전가스(미도시) 및 상기 격벽(208)의 상측 방향에 위치하여 상기 방전셀(220)에서 발생된 가시광선의 간섭을 차단할 수 있도록 상기 방전셀(220)의 상측을 둘러싸는 형상으로 형성되는 어두운 색상의 블랙 매트릭스층(211)을 포함하여 이루어지는 구성이다.
여기서, 상기 형광체층(210)은 상기 전면기판(201)의 하측에 배치되는 것으로서, 상기 전면기판(201)의 하면에 에칭으로 형성되는 홈에 인쇄되어 배치된다.
따라서, 상기 형광체층(210)에서 발산되는 가시광선이 전면기판(201)의 투명한 유리를 직접 통과하여 외부로 발산되기 때문에 전방 투과율이 비약적으로 향상될 수 있는 것이다.
따라서 종래 수준의 휘도로 화상을 구현한다면, 상기 전극들을 상대적으로 낮은 전압으로 구동할 수 있게 되고, 따라서 발광효율이 크게 향상되는 것이다.
또한, 유지방전이 격벽(208)에 의하여 한정되는 부분에서만 이루어지므로, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 문제점이었던 하전 입자에 의한 형광체층(210)의 이온 스퍼터링이 방지되고, 이로 인하여 같은 화상을 오랜 시간 동안 표시하여도 영구잔상이 생기지 않는다는 장점이 있다.
한편, 상기 배면기판(202)에는 일 열의 방전셀(220)이 연장되는 방향으로 어드레스전극(203)들이 배치되어 있다. 상기 어드레스전극(203)들은 전방방전전극(206) 및 후방방전전극(207)과 교차하는 방향으로 배치된다.
여기서, 도 3를 참조하면, 일 방전셀(220)에 배치된 어드레스전극(203)의 수는 1개이지만, 이에 한정되지 않으며 다수 개도 가능하다.
이러한 상기 어드레스전극(203)들은 전방방전전극(206)과 후방방전전극(207) 간의 유지방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 유지방전이 개시되는 전압을 낮추는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 상기 블랙 매트릭스층(211)은, 상기 전면기판(201)의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간에 배치되는 것으로서, 상기 전면기판(201)의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간에 배치되는 형광체층(210)과 함께 형성되는 것이 가능하다.
이외에도, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(300)은, 상기 블랙 매트릭스층(311)가, 상기 전면기판(301)의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간의 내측면 테두리부를 둘러싸도록 링형상으로 배치되고, 상기 형광체층(310)은, 상기 블랙 매트릭스층(311)의 내측면과, 상기 식 각공간의 내상면에 배치되는 것도 가능하다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(210)을 둘러싸고 있는 상기 블랙 매트릭스층(211)이 발광시 방전셀(220) 간의 광의 간섭을 방지하여 어른 거림 현상을 막을 수 있으므로 휘도 및 발광효율을 극대화할 수 있는 것은 물론이고, 어두운 색상의 블랙 매트릭스층(211)이 반사되는 빛을 흡수하여 명실 콘트라스트를 향상시켜서 고품위의 패널을 제작할 수 있는 것이다.
여기서, 이러한 상기 블랙 매트릭스층(211)은 반드시 검은 색일 필요는 없으며, 빛의 간섭을 막고, 빛을 충분히 흡수할 수 있을 정도의 어두운 색상이며 모두 가능하다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(400)은, 이러한 블랙 매트릭스층(411)의 빛의 분리능력을 더욱 향상시키기 위하여 상기 블랙 매트릭스층(411)의 식각 깊이가 상기 형광체층(410)의 식각 깊이보다 소정 깊이(H) 더 깊게 형성되는 것도 가능하다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 격벽(208)과 배면기판(202) 사이에 배치되어, 격벽(208)과 함께 방전셀(220)들을 한정하는 제2격벽(205)을 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
여기서, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 격벽(208) 및 제2격벽(205)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 구획하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 방전공간을 형성할 수 있는 한, 다양한 패턴의 격벽들, 예컨대 스트라이프 등과 같은 개방형 격벽은 물론, 와플, 매트 릭스, 델타 등과 같은 폐쇄형 격벽으로 될 수 있다. 또한, 폐쇄형 격벽은, 방전공간의 횡단면이, 본 실시예에서와 같은 사각형이외에도, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 격벽(208)은 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있으나, 이외에도 서로 다른 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
한편, 상기 형광체층(210)은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층(210)은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층(210)은 Zn2SiO4:Mn, YBO 3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층(210)은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방전셀(220)에는 Ne, Xe 등 및 이들의 혼합기체와 같은 방전가스가 봉입되는 것으로서, 본 실시예를 포함한 본 발명의 경우, 방전면이 증가하고 방전영역이 확대될 수 있어, 형성되는 플라즈마의 양이 증가하므로, 저 전압 구동이 가능하게 된다.
따라서, 본 발명의 경우, 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용하더라도 저 전압 구동이 가능하게 됨으로써 발광효율을 획기적으로 향상시킬 수 있게 된다. 이러한 점은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 고농도 Xe 가스를 방전가스로 사용할 경우 저 전압 구동이 매우 어렵게 되는 문제점을 해결한 것이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)에 있어서는, 어드레스전극(203)과 후방방전전극(207) 간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 유지방전이 일어날 방전셀(220)이 선택된다.
그 후 상기 선택된 방전셀(220)의 전방방전전극(206)과 후방방전전극(207) 사이에 교류인 유지방전전압이 인가되면, 전방방전전극(206)과 후방방전전극(207) 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다.
그리고, 이 자외선이 방전셀(220) 내에 도포된 형광체층(210)을 여기시키는데, 이 여기된 형광체층(210)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.
한편, 도 1에 도시된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 주사전극(106)과 공통전극(107) 간의 유지방전이 수평방향으로 일어나게 되어 방전면적이 상대적으로 협소하다. 그러나 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 유지방전은 방전셀(220)을 한정하는 모든 측면에서 일어날 뿐만 아니라, 방전면적이 상대적으로 넓다는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에서의 유지방전은 방전셀(220)의 측면을 따라 폐곡선으로 형성되었다가 점차적으로 방전셀(220)의 중앙부로 확산된다. 이로 인하여, 유지방전이 일어나는 영역의 부피가 증가되고, 또한 종래에는 잘 사용되지 않았던 방전셀 내의 공간전하도 발광에 기여하게 된다. 이와 같은 사항은, 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율 향상이라는 결과로 귀결된다.
또한 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 도 3 에 도시된 바와 같이 유지방전이 격벽(208)에 의하여 한정되는 부분에서만 이루어지므로, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 문제점이었던 하전 입자에 의한 형광체의 이온 스퍼터링이 방지되고, 이로 인하여 같은 화상을 오랜 시간 동안 표시하여도 영구잔상이 생기지 않는다는 장점이 있다.
또한, 이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정은, 기존의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정과 크게 다를 바가 없고, 복잡하지 않아서 적용이 용이한 것이다.
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.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 형광체층을 전면기판에 배치하여 발광효율을 증대시키고, 형광체층의 열화 문제가 감소되며, 휘도가 증가되고, 블랙 매트릭스층을 설치하여 발광되는 광을 분리함으로써 빛의 간섭에 의한 어른 거림 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (6)

  1. 투명한 전면기판;
    상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되고, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽;
    상기 방전셀을 둘러싸도록 격벽 내에 배치되며, 서로 이격되어 일 방향으로 연장되는 전방방전전극 및 후방방전전극;
    상기 배면기판에 배치되며, 상기 방전셀에서 상기 전방방전전극 및 후방방전전극과 교차하도록 연장되는 어드레스전극;
    상기 방전셀 내에 배치되는 형광체층;
    상기 방전셀 내에 있는 방전가스; 및
    상기 격벽의 상측 방향에 위치하여 상기 방전셀에서 발생된 가시광선의 간섭을 차단할 수 있도록 상기 방전셀의 상측을 둘러싸는 형상으로 형성되는 어두운 색상의 블랙 매트릭스층;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스층은, 상기 전면기판의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 형광체층은, 상기 전면기판의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스층은, 상기 전면기판의 하면에 식각으로 형성되는 식각 공간의 내측면 테두리부를 둘러싸도록 링형상으로 배치되고,
    상기 형광체층은, 상기 블랙 매트릭스층의 내측면과, 상기 식각공간의 내상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격벽과 배면기판 사이에 배치되어, 격벽과 함께 방전셀들을 한정하는 제2격벽;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스층의 식각 깊이가 상기 형광체층의 식각 깊이보다 소정 깊이(H)더 깊게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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