KR100649228B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저전압 구동과 고효율을 실현할 수 있는 전극 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 기판과 제2 기판이 서로 대향 배치되고, 상기 제1 기판에는 일방향을 따라서 어드레스전극이 형성되고 상기 어드레스전극들을 덮으면서 전면에 유전층이 형성된다. 상기 유전층 내부에는 상기 어드레스전극과 이격되면서 이와 교차하는 방향으로 제1 전극이 형성된다. 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에는 다수의 방전셀을 구획하는 격벽이 형성되며, 상기 방전셀의 내부에는 형광체층이 형성된다. 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 상기 각 방전셀을 둘러싸면서 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 제2 전극이 이어진다.

플라즈마 디스플레이 패널, 전극, 격벽

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 격벽과 전극의 배치 상태를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.

도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 결합한 상태에서 Ⅰ-Ⅰ 선을 따라 잘라서 본 부분 단면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전압 구동과 고효율을 실현할 수 있는 전극 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)은 기체 방전에 의해 형성된 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(vacuum ultraviolet, VUV)이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시장치로 각광받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구조는 3전극 면방전형 구조이다. 3전극 면방전형 구조는 두 개의 전극으로 이루어지는 표시전극을 포함하는 전면기판과 상기 기판으로부터 소정의 거리로 이격되며 어드레스전극을 포함하는 배면기판을 포함하고, 양 기판의 사이 공간에는 격벽이 배치되어 다수의 방전셀이 구획된다. 방전셀의 내부에는 배면기판측으로 형광체층이 형성되고, 방전 가스가 주입되어 소정의 발광 및 표시가 일어난다.

이와 같이 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널 내부에는 수백만 개의 이상의 단위 방전셀들이 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위해서는 기억특성을 이용한 구동을 하게 된다.

종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 표시전극이 형성되는 전면기판에서 방전이 집중되므로 형광체층에 도달하는 방전에 의해 방사되는 진공자외선 양이 적고, 이에 따라 형광체층을 효과적으로 여기시키지 못한다. 그리고, 종래의 면방전 구조는 방전 효율이 낮은 문제가 있다.

또한, 전면기판에 표시전극이 배치됨으로써 형광체층에 의해 발생된 가시광의 일부를 전면기판에서 흡수하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가시광 투과율을 향상하고, 고효율을 실현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 기판과 제2 기판이 서로 대향 배치되고, 상기 제1 기판에는 일방향을 따라서 어드레스전극이 형성되고 상기 어드레스전극들을 덮으면서 전면에 유전층이 형성된다. 상기 유전층 내부에는 상기 어드레스전극과 이격되면서 이와 교차하는 방향으로 제1 전극이 형성된다. 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에는 다수의 방전셀을 구획하는 격벽이 형성되며, 상기 방전셀의 내부에는 형광체층이 형성된다. 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 상기 각 방전셀을 둘러싸면서 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 제2 전극이 이어진다.

상기 어드레스전극과 상기 제2 전극 사이의 거리보다 상기 어드레스전극과 상기 제1 전극 사이의 거리가 더 작게 형성될 수 있다.

상기 격벽은 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에서 상기 유전층 위에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 격벽은 착색되어 외광의 반사를 방지할 수 있다.

상기 유전층은, 상기 어드레스전극을 덮으며 상기 제1 기판의 전면에 형성되며 그 위에 상기 제1 전극이 형성되는 제1 유전층 및 상기 제1 유전층 위에서 상기 제1 전극을 덮으면서 형성되는 제2 유전층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 유전층 및 제2 유전층 중 적어도 어느 하나가 착색될 수 있다.

상기 제1 전극은 스트라이프 형태로 형성될 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 격벽의 내부에 배치될 수 있다.

상기 격벽은 상기 어드레스전극과 나란한 방향으로 형성되는 제1 격벽부재와 상기 제1 격벽부재와 교차하는 방향으로 형성되는 제2 격벽부재를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 격벽부재 내부에 형성되는 제1 부분과 상기 제2 격벽부재 내부에 형성되는 제2 부분을 포함할 수 있다.

상기 제2 전극의 제1 부분은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 이웃하는 한 쌍의 방전셀에 공유될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판(10)(이하 '배면기판' 이라 함)과 제2 기판(20)(이하 '전면기판'이라 함)이 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 배면기판(10)과 전면기판(20)의 사이 공간에는 격벽(16)이 배치되어 다수의 방전셀(18)을 구획한다.

배면기판(10)의 전면기판(20) 대향면에는 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 어드레스전극(12)들이 나란히 형성된다. 어드레스전극(12)들은 이웃한 것들과 소정의 간격을 두고 나란히 위치한다.

이러한 어드레스전극(12)들을 덮으면서 배면기판(10)에는 전면에 걸쳐 균일한 두께를 갖는 유전층(13)이 형성된다. 이러한 유전층(13)의 내부로 어드레스전극(12)과 소정의 간격으로 이격되면서 서로 절연상태를 유지하는 제1 전극들(31)이 형성된다. 제1 전극(31)들은 어드레스전극(12)에 교차하는 방향(도면의 x축 방향) 을 따라 길게 이어지는 스트라이프 형태로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서는 제1 전극들이 배면기판에 인접하여 형성되어 전면기판을 향해 방출되는 가시광을 방해하지 않으므로, 전면기판에 위치하던 종래의 전극과 달리 투과율을 고려하지 않아도 되고, 이에 따라 전기 전도성이 우수한 금속전극으로 이루어질 수 있다.

이 때, 유전층(13)의 내부로 제1 전극(31)을 위치시키기 위하여 여러 가지 공정을 사용할 수 있는데, 일례로 유전층(13)을 적어도 2층으로 이루어지는 다층 구조로 형성하고 유전층(13)의 각 층 사이에 제1 전극(31)을 형성함으로써 유전층(13) 내부로 제1 전극(31)을 위치시킬 수 있다.

즉, 유전층(13)은 배면기판(10)의 위에서 어드레스전극(12)을 덮으면서 형성되고 그 위에 제1 전극(31)이 형성되는 제1 유전층(13a)과, 이러한 제1 유전층(13b) 위에서 형성되는 제2 유전층(13b)을 포함할 수 있다.

이 때, 제1 유전층(13a)은 어드레스전극(12)을 덮으면서 그 위에 제1 전극(31)이 위치하여 어드레스전극(12)과 제1 전극(31)이 절연상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 하므로, 제1 유전층(13a)의 두께를 조절함으로써 어드레스전극(12)과 제1 전극(31)의 절연상태를 쉽게 조절할 수 있다. 여기서, 제1 유전층(13a)은 절연상태를 유지할 수 있는 두께를 가지면서 배면기판(10)의 전면에 균일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 제1 유전층(13a)은 30㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다.

배면기판(10)과 전면기판(20)의 사이에는 제2 유전층(13b) 위로 다수의 방전 셀(18)을 구획하는 격벽(16)이 형성된다. 격벽(16)은 어드레스전극(12)과 나란한 방향(도면의 y축 방향)을 따라 형성되는 제1 격벽부재(16a)와, 상기 제1 격벽부재(16a)와 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 형성되는 제2 격벽부재(16b)를 포함한다. 이러한 격벽구조는 상기 설명한 구조에 한정되는 것은 아니며, 각 방전셀을 독립적으로 구획하는 다양한 형상의 격벽구조가 적용될 수 있으며, 이 또한 발명의 범위에 속한다.

본 실시예에서 격벽(16)은 흑색 안료 등으로 착색되어 외광의 반사를 방지할 수 있다. 여기서, 흑색 안료는 일례로 FeO, RuO₂, TiO, Ti₃O₅, Ni₂ O₃, CrO₂, MnO₂, Mn₂O₃, Mo₂O₃, Fe₃O₄ 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 이렇게 격벽(16)을 착색함으로써 전면기판(10) 측에서 볼 때 흑부 비율을 증가시켜 반사 휘도를 저감시킬 수 있다. 이 때, 격벽(16)은 실제 표시에 기여하는 정도가 작은 부분이므로 이러한 부분을 착색함으로써 방전에 의해 발생되는 가시광의 진행을 방해하지 않으면서 반사 휘도를 저감시켜, 휘도를 향상하면서 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

본 실시예에서는 격벽(16)을 착색하는 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 외광의 반사를 방지하기 위하여 배면기판(10) 측의 제1 유전층(13a) 및 제2 유전층(13b)중 적어도 어느 하나를 착색하는 것도 가능하며 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

이러한 격벽(16)의 내부에는 각 방전셀(18)의 측면을 둘러싸면서 제2 전극 (32)이 형성된다. 제1 전극(32)은 방전셀(18)의 측방에 위치하여 실질적인 표시에 기여하는 정도가 작은 격벽(16)의 내부에 형성되므로 투과율을 고려하지 않아도 무방하므로 전기 전도성이 우수한 금속전극으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제2 전극(32)은 배면기판(10)과 전면기판(20)의 사이 공간에서 각 방전셀(18)을 둘러싸면서 형성되므로, 제2 전극(32)이 관여하는 방전 시 방전셀(18) 전체에 걸쳐 고른 방전을 일으킬 수 있도록 하고 방전셀(18)을 보다 입체적으로 활용하여 보다 강한 방전을 일으킬 수 있다.

각 방전셀(18)의 내부에는 진공자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 적색, 청색 및 녹색의 형광체층(19)이 형성되고, 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다. 형광체층(19)은 격벽(16)의 측면과 격벽(16)의 사이에서 배면기판(10)에 인접한 바닥면에 형성된다.

한편, 형광체층(19)은 격벽(16)의 측면과 격벽(16)의 사이의 바닥면에 MgO 보호막(미도시)을 다음 상기 MgO 위에 형광체를 도포함으로써 형성될 수 있고, 이 때 형광체층(19)은 배면기판(10)에 인접한 바닥면 측으로 형성된다. 이러한 MgO 보호막(15)은 플라즈마 방전 시 전리된 이온이 충돌함으로써 발생할 수 있는 격벽(16)의 손상을 방지하면서 이차 전자를 방출하여 효율을 향상시키는 역할을 한다.

본 실시예에서는 방전에 관여하는 전극이 배면기판(10)에 인접하여 형성되거나 격벽(16) 내부에서 형성되므로, 전면기판(20)에는 가시광의 투과를 방해하는 전극들이 형성되지 않는다. 즉, 방전에 의해 생성된 가시광을 전면기판을 통해 모두 방출시킬 수 있어 플라즈마 디스플레이 패널의 가시광 투과율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 전면기판(20)에 별도의 전극 또는 유전층 등을 형성하지 않으므로, 전면 플레이트를 제조하는 공정이 단순화된다. 따라서, 해당 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단가를 낮출 수 있고, 생산성 및 양산성을 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 격벽과 전극의 배치 상태를 개략적으로 도시한 부분 평면도이다.

도 2를 참조하면, 제2 전극(32)은 제1 격벽부재(16a)의 내부에 형성되는 제1 부분(32a)과 제2 격벽부재(16b)의 내부에 형성되는 제2 부분(32b)을 포함하여 형성되어 방전셀(18)을 둘러싸며 형성될 수 있다. 이 때, 제2 전극의 제1 부분(31a)은 상기 제1 전극(31)과 교차하는 방향으로 형성된다.

그리고, 어드레스전극(12)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 이웃한 한 쌍의 방전셀(18)에서 제2 전극(32)의 제1 부분(32a)을 공유함으로써, 제2 전극(32)은 어드레스전극(12)과 교차하는 방향을 따라 이어지면서 형성된다.

어드레스전극(12)과 나란한 방향(도면의 y축 방향)을 따라 이웃한 한 쌍의 방전셀(18)에 대응되는 각 제2 전극(32)은 제2 부분(32b)이 제2 격벽부재(16b)내에서 서로 이격되어 형성된다.

본 실시예에서는 어드레스전극과 나란한 방향을 따라 이웃한 한 쌍의 방전셀에서 제2 전극이 서로 이격되어 형성되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 제2 전극이 어드레스전극과 나란한 방향을 따라 이웃한 한 쌍의 방전셀에서 서 로 연결되어 형성되는 것도 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

도 3은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널을 결합한 상태에서 Ⅰ-Ⅰ 선을 따라 잘라서 본 부분 단면도이다.

본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 제1 전극(31)이 배면기판(10)에 인접하여 형성되고 제2 전극(32)이 격벽(16) 내부에서 제1 전극(31)과 이격되면서 형성되므로, 어드레스전극(12)과 제2 전극(32) 사이의 거리보다 어드레스전극(12)과 제1 전극(31) 사이의 거리가 더 짧게 형성된다. 따라서, 제1 전극(31)을 스캔전극으로, 제2 전극(32)이 유지전극으로 기능하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 어드레스전극(12)과 제1 전극(31)에 소정의 전압을 인가하여 어드레스방전을 일으키고, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)에 소정의 전압을 인가하여 유지방전을 일으킨다. 그러나, 각 전극들은 인가되는 신호 전압에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 이상에 한정될 필요는 없다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 어드레스방전에 관여하는 전극들, 즉, 어드레스전극(12)과 제1 전극(31)이 배면기판(10)에 인접하여 형성되므로, 어드레스방전의 방전 길이를 짧게 형성함으로써 저전압으로 어드레스방전을 일으키는 것이 가능하다. 이러한 저전압 구동으로 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 배면기판(10)에 인접하여 형성된 제1 전극(31)과 격벽(16) 내에서 방전셀(18)을 둘러싸며 형성되는 제2 전극(32) 사이에서 유지방전(B)이 일어나므로, 기존의 3전극 면방전보다 배면기판(10) 측으로 위치하는 형광체 층(19)을 더욱 효과적으로 여기시킬 수 있는 구조를 갖는다. 즉, 형광체층(19)에 도달하는 진공자외선의 양이 증가하여 휘도를 향상할 수 있고, 이에 따라 효율을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이 당연하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 어드레스방전에 관여하는 전극들이 배면기판 측으로 형성되므로 어드레스방전에 관여하는 전극들 사이의 거리를 줄임으로써 방전개시전압을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전에 의해 생성된 진공자외선이 형광체층에 더 많이 도달할 수 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널을 저전압으로 구동할 수 있고, 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 향상시킬 수 있다.

방전에 관여하는 전극을 배면기판에 인접하여 형성함으로써, 전면기판을 통해 방출되는 가시광을 차단하는 전극이 전면기판에 형성되지 않으므로 가시광의 투과율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전면 플레이트의 제조 공정을 단순화하여 제조 단가를 낮출 수 있고 생산성 및 양산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;

   상기 제1 기판에서 일방향을 따라 형성되는 어드레스전극들;

   상기 제1 기판에서 상기 어드레스전극들을 덮으면서 상기 제1 기판의 전면에 형성되는 유전층;

   상기 유전층 내부에서 상기 어드레스전극과 이격되면서 이와 교차하는 방향으로 형성되는 제1 전극;

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽;

   상기 각 방전셀 내부에 형성되는 형광체층; 및

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 상기 각 방전셀을 둘러싸면서 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 이어지는 제2 전극

   을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어드레스전극과 상기 제2 전극 사이의 거리보다 상기 어드레스전극과 상기 제1 전극 사이의 거리가 더 작게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에서 상기 제1 기판을 덮는 유전 층 위에 위치하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽이 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전층은, 상기 어드레스전극을 덮으며 상기 제1 기판의 전면에 형성되며 그 위에 상기 제1 전극이 형성되는 제1 유전층, 및 상기 제1 유전층 위에서 상기 제1 전극을 덮으면서 형성되는 제2 유전층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 유전층 및 제2 유전층 중 적어도 어느 하나가 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 전극은 스트라이프 형태로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 전극은 상기 격벽의 내부에 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 상기 어드레스전극과 나란한 방향으로 형성되는 제1 격벽부재와, 상기 제1 격벽부재와 교차하는 방향으로 형성되는 제2 격벽부재를 포함하고,

   상기 제2 전극은 상기 제1 격벽부재 내부에 형성되는 제1 부분과, 상기 제2 격벽부재 내부에 형성되는 제2 부분을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제2 전극의 제1 부분은 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 이웃하는 한 쌍의 방전셀에 공유되는 플라즈마 디스플레이 패널.

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