KR100730166B1 - 공음극 전자방출증폭층을 구비하는 플라즈마 디스플레이패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방전전압을 낮추고, 고휘도 및 고효율의 방전셀을 구현하기 위하여, 오목한 형상의 방전전극 또는 유전체층에 형성된 전자방출증폭층을 구비하거나 유전체층 표면에 형성된 오목부 형상의 전자방출증폭층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
Description
도 1은 종래의 AC 면방전 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 오목부가 형성된 유전체층에 전자방출증폭층이 구비되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 유전체층에 공음극 전자방출증폭층을 구비되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 공음극 유지전극쌍을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
110,210,310 : 제1 기판 111,211 : 어드레스전극
112,212 : 제2 유전체층 113,213,313 : 격벽
114,214,314 : 방전셀 115,215,315 : 발광체층
120,220,320 : 제2 기판
121a,121b,221a,221b,321a,321b : 투명전극
122a,122b,222a,222b : 버스전극 123,223,323 : 제1 유전체층
124,224,324 : 보호막 125a,125b,225,321c: 전자방출증폭층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전자를 효율적으로 방출하여 방전전압을 낮추고 고효율의 방전셀을 구현하기 위하여 공음극 전자가속층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel; PDP)은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이에서 가스 방전이 일어나게 되고, 이 방전 과정에서 발생되는 자외선의 방사에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.
도 1은 종래의 AC 면방전 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
도면을 참조하면, 배면 패널은 제1 기판(10), 제1 기판의 상면에 소정 간격 이격되어 서로 평행하게 형성되어 있는 다수의 어드레스 전극(11), 어드레스 전극(11)을 매립하는 제1 유전체층(12), 방전공간을 구획하여 방전셀(14)들을 형성하며 방전셀(14)들간의 전기적, 광학적 간섭을 막는 격벽(13) 및 방전셀(14) 내벽에 도포되어 있으며 여기된 방전가스가 안정화 되면서 발산하는 자외선을 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광선으로 변환하여 방출시켜주는 발광체층을 구비하고 있다.
전면 패널은 투명한 제2 기판(20), 제2 기판(20)의 하부에 어드레스 전극(11)들과 직교하는 방향으로 형성된 다수의 투명전극(21a,21b), 투명전극(21a, 21b)들의 라인 저항을 줄이기 위하여 상기 투명전극(21a, 21b)의 하면에 투명전극(21a, 21b)과 나란한 방향으로 형성된 금속재질의 다수의 버스전극(22a, 22b), 투명전극(21a, 21b) 및 버스전극(22a, 22b)들을 매립하도록 도포된 제2 유전체층(23), 및 상기 유전체층(23)위에 도포된 보호막(24)을 구비한다.
그러나, 상기와 같은 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전가스가 이온화(ionization)되어 플라즈마 방전이 일어나는 과정에서 여기 상태(excited state)의 크세논(Xe*)이 안정화되면서 자외선이 발생하게 된다. 따라서, 종래 플라즈마 디스플레이 패널 및 평판 램프에서는 방전가스를 이온화시킬 수 있을 정도로 높은 에너지가 필요하게 되므로 구동전압은 크고, 발광효율은 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층을 오목한 형상의 방전전극 또는 유전체층에 형성함으로써 공음극 방전(hollow cathode discharge)을 이용하여 낮은 방전전압, 고휘도 및 고효율의 방전셀을 구현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽; 상기 제2 기판상에 배치되는 복수의 유지전극쌍; 상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되며, 적어도 일부분에 오목부가 형성된 유전체층; 및 상기 오목부상에 형성되며, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽; 상기 제2 기판상에 배치되는 복수의 유지전극쌍; 상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되어 있는 유전체층; 및 상기 유전체층에 오목부 형상을 가지고 형성되어 있으며, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
여기서, 상기 오목부는 상기 유지전극의 적어도 일부와 대응하는 곳에 위치하며, 상기 유지전극이 연장되는 방향으로 연장되어 형성되어 있으며, 적어도 상기 전자방출증폭층상에 도포되어 있는 보호막을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽; 상기 제2 기판상에 배치되며, 오목부가 형성되어 있는 복수의 유지전극쌍; 상기 유지전극의 오목부상에 형성되며, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층; 및 상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되는 유전체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
여기서, 상기 전자방출증폭층은 산화된 다공성 폴리 실리콘(Oxidized porous poly-silicon)층 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(Oxidized porous amorphous silicon)층 중 선택된 하나일 수 있다.
또한, 상기 전자방출증폭층은 금속-절연층-금속(metal-insulator-metal : MIM) 구조 또는 질화붕소 뱀부슈트(boron nitride bamboo shoot : BNBS) 또는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube : CNT) 중 선택된 하나일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 오목부가 형성된 유전체층에 전자방출증폭층이 구비되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)은 서로 이격되어 마주보도록 배치되어 있다. 제2 기판(120)의 하부에는 버스전극쌍(122a,122b)과 투명전극쌍(121a,121b)으로 이루어진 유지전극쌍(121a,121b,122a,122b)이 형성되어 있다. 제2 유전체층(123)은 유지전극쌍(121a,121b,122a,122b)을 매립하도록 도포되며, 버스전극(122a,122b)을 포함한 유지전극의 일부에 대응되는 유전체층(123) 부분에는 오목한 형상의 오목부(123a,123b)가 형성되어 있다. 오목부(123a,123b)에는 전자를 가속시켜 방출하는 전자방출증폭층(125a,125b)이 도포되어 있다. 제2 유전체층(123) 및 전자방출증폭층(125a,125b)에는 보호막(124)이 도포되어 있다.
제1 기판(110)의 상부에는 어드레스전극(111)이 유지전극쌍(121a,121b,122a,122b)과 교차하는 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 어드레스 전극(111)상에는 제1 유전체층(112)이 도포되어 어드레스전극(111)을 매립한다. 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 사이에는 방전셀(114)을 구획하는 격벽(113)이 설치되어 있다. 방전셀(114)의 내부에는 발광체층(115)이 도포되어 있다.
위와 같은 구성에 의한 전체적인 기능을 살펴보면, 외부로부터 수신한 영상신호가 영상처리부(미도시)와 논리제어부(미도시)를 거쳐서 원하는 영상을 출력하기 위한 신호로 변환되어 유지전극(121a,122b,122a,122b) 및 어드레스 전극(111)에 인가된다.
각 방전셀(114)마다 초기 리셋단계와 벽전하 형성단계를 거친 후, 특정시간에 영상을 출력하기 위하여 선택된 방전셀(114)에는 화면의 밝기에 따라 비례하는 회수만큼 X 전극(121a,122a)과 Y 전극(121b,122b)에 교대로 펄스가 인가된다.
쌍을 이루는 유지전극(X전극,Y전극)을 통하여 방전 셀(114) 내의 방전 공간에 구동전압을 인가하게 되면, 어드레싱 단계에서 제2 유전체층(123)에 형성되어 있던 벽전하와 더해져 X전극(121a,122a)과 Y전극(121a,122a) 사이의 전압차가 방전개시전압이상이 되어 X전극(121a,122a) 및 Y전극(121b,122b) 사이에서 교대로 방전이 개시된다.
이 때, 버스전극(122a,122b)상에 대응하는 위치에 있는 제2 유전체층(123)의 오목부(123a,123b)에 의하여 높은 밀도의 전자들이 방출되고, 오목부(123a,123b)상에 형성되어 있는 전자방출증폭층(125a,125b)을 통하여 전자가 가속되어 효율적으 로 공급된다.
이후, 형성된 전기장에 의해 방전 셀(114)내에 있던 방전 가스 입자와 전하가 충돌을 일으키면서 플라즈마 방전이 일어나고, 그 결과로 진공 자외선(Vacuum UltraViolet)이 발생된다.
진공 자외선은 격벽(113)의 측면과 하부에 도포된 발광체층에 흡수됨으로써 여기되는 전자가 다시 안정상태로 되면서 가시광선을 발산하게 된다. 발산된 가시광선은 투명한 제2 기판(120)을 통과하여 다른 방전 셀(114)내에서 나온 가시광선들과 결합함으로써 하나의 영상을 만들어 내게 된다.
여기서, 유전체층의 오목부(123a,123b)에 형성된 전자방출증폭층(125a,125b)에서는 공음극 방전(hollow cathode discharge)라고 알려진 캐비티 효과(cavity effect)에 의해 방전이 더욱 원활하게 일어난다. 이에 따라, 휘도가 향상되고 방전효율이 향상된다. 참고로, 캐비티 효과는 공음극에서 전자를 방전공간으로 반사시키기 때문에 전자 이온쌍이 급격하게 증가하여 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있고, 그 결과 휘도 및 방전효율을 향상시킬 수 있게 되는 것을 말한다.
따라서, 공음극으로부터 높은 밀도의 전자가 가속되어 효율적을 방출되므로 방전전압을 낮출 수 있고, 높은 휘도 및 방전효율을 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 각각의 구성요소의 기능 및 작용을 살펴본다.
제2 기판(120)은 가시광선이 통과할 수 있도록 투명한 재료로 만들어진다.
제1 기판(110)은 제2 기판(120)과 일정 간격 이격되어 평행하게 대향하고 있어서 방전공간을 형성하고, 제2 기판(120)은 가시광이 통과하도록 투명한 유리 재 질을 사용한다.
그러나 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않고, 제 1기판(10)이 투명하게 구성될 수도 있고, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)이 동시에 투명하게 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)은 반투명의 재질로 구성될 수 있으며, 그 표면 또는 내부에 색상 필터를 내장하여 구성될 수도 있다.
따라서, 도면에 도시된 바와 같이 여기된 방전가스에서 나온 진공 자외선(VUV)이 발광체층(115)을 때리면서 발생되는 가시광이 반대쪽으로 반사되어 나가는 반사형 뿐만 아니라 투과형 플라즈마 디스플레이도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
격벽(15)은 제2 기판(120)과 제1 기판(110) 사이의 공간을 구획하는 방전 셀(114)을 형성하여 화상의 기본 단위가 형성될 수 있도록 하고, 방전 셀(114) 간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 역할을 담당한다. 본 발명의 일 실시예로 사각형 단면을 가지는 격벽이 개시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 육각형 또는 팔각형 등의 다각형 구조나 원형 또는 타원형 모양의 단면을 가지는 격벽도 포함한다.
제2 유전체층(123)은 유지전극쌍(121a,121b,122a,122b)의 절연 피막으로 사용되는 유전체층으로서, 절연 저항이 높고 광 투과율이 좋은 재료를 사용한다. 방전에 의해 발생한 전하 중의 일부는, 각 전극에 인가되는 전압의 극성에 따른 전기적 인력에 이끌려 제2 유전체층(123)의 부근(보호막을 사이에 두고)에서 쌓여 벽전하를 형성한다.
오목부(123a,123b)의 내면에는 전자방출증폭층(125a,125b)이 형성되어 있으며, 전자방출증폭층(125a,125b)이 형성되어 있는 유전체층의 오목부(123a,123b)가 공음극 방전(hollow cathode discharge)의 캐소드 전극 역할을 수행한다.
오목부(123a,123b)가 커지면 전자가 효율적으로 방출되는 이점은 있으나, 가시광선이 제2 기판(120)을 투과하는 양이 줄어들게 된다. 오목부(123a,123b)의 너비는 도 2에 도시된 것에 한정되지 아니한다. 예를 들면, 투명전극에 대응되는 곳에 투명전극과 동일한 너비로 형성될 수 있다. 이러한 구조의 오목부(123a,123b)에 전자방출증폭층(125a,125b)이 형성되면, 전자의 방출증폭층이 넓으므로 더 많은 전자빔을 발생시킬 수 있다. 그러나 가시광의 투과를 제한하게 되므로 오목부(123a,123b)의 폭은 이를 고려하여 적절히 설계되어야 한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 별도의 투명전극을 구비하지 않는 유지전극에서는 유지전극의 일부에 대응하는 곳에 오복부(123a,123b)가 형성될 수도 있다.
오목부(123a,123b) 단면의 형상은 도면에 도시된 바와 같이 타원형이 될 수도 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니한다. 왜냐하면 공음극은 전자를 방출하는 캐소드 전극쌍이 서로 마주 보도록 하는 형상으로써 공음극 내부에 포획된 높은 밀도의 전자들로 인하여 고효율의 전자빔 방출을 이루어지는 것이기 때문에, 캐소드 전극쌍이 어느정도 마주 보도록 하는 형상으로서 당업자가 용이하게 변경할 수 있는 범위내의 단면은 모두 포함한다 할 것이다. 즉, 타원형 뿐만 아니라 사각형 등의 단면 형상을 가지는 것도 포함한다.
여기에서 전자방출증폭층(125a,125b)이 도포된 유전체층(123)이 공음극이 되는데, 이는 유지전극에 인가된 전압이 유전체층(123)에 변위전류로 흐르게 되기 때문이다.
전자방출증폭층(125a,125b)은 캐소드전극에서 나온 전자를 가속 내지 증폭시키는 역할을 한다. 전자방출증폭층(125a,125b)의 바람직한 일 실시예로서, 산화된 다공성 실리콘(Oxidized porous silicon : OPS)층이 사용될 수 있다. 여기서, 산화된 다공성 실리콘으로는 산화된 다공성 폴리 실리콘(Oxidized porous poly silicon : OPPS) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(Oxidized porous amorphous silicon : OPAS)층이 될 수 있다.
상기 전자방출증폭층(125a,125b)은 복수 개의 폴리실리콘 그레인(poly silicone grain)들과, 상기 폴리실리콘 그레인(미도시)들 사이에 배치되는 팁(미도시)들과, 상기 팁들 사이에 형성되어 있는 이산화규소(SiO2)층(미도시)들을 구비한다. 상기 팁의 단부의 단면의 폭은 10㎚ 내지 20㎚의 크기를 갖으며, 상기 팁들의 단부들 사이는 약 40㎚ 정도 이격되도록 배치되어 있다.
산화된 다공성 실리콘층을 제조하는 방법을 간단히 설명하면, 실리콘층에 적절한 전류밀도를 인가시키고, 불화수소(HF)와 에탄올을 혼합한 용액을 사용하여 실리콘층을 양극산화(anodization)함으로써, 실리콘층을 다공성으로 변화시킨다. 그리고 나서, 상기 양극산화된 실리콘층을 전기화학적 산화(electrochemical oxidation)법에 의해 산화시켜, 소정의 두께를 가진 산화된 다공성 실리콘층으로 변화시킨다.
전자방출증폭층(125a,125b) 내에서 전자가 가속되는 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, X 전극(121a,122a)에 로우레벨의 전압, Y전극(121b,122b) 에 하이레벨의 전압이 인가되면, 전자가 X 전극(121a,122a)에서 상기 전자방출증폭층(125a,125b) 내에 주입된다. 상기 전자방출증폭층(125a,125b)에서 상기 팁의 단면의 폭이 상기 전자의 평균 자유행정(약 50㎚) 보다 작은 영역이 매우 넓기 때문에, 전자는 상기 팁을 가로질러, 상기 팁과 상기 이산화규소층 사이의 경계면에 도달한다. 그런데, 전자방출증폭층(125a)의 양 측면에 인가된 전압의 대부분이 상기 이산화규소층에 걸리기 때문에, 상기 이산화규소층에 강한 전계가 형성된다. 상기 이산화규소층은 매우 얇기 때문에, 상기 전자는 용이하게 상기 이산화규소층을 터널링한다. 상기 전자는 강한 전계가 걸린 이산화규소층을 통과할 때마다 가속되고, 상기의 가속이 반복적으로 일어나게 된다. 따라서, 전자방출증폭층(125a) 방전셀 측 표면 부근에 도달한 전자는 열평형 상태보다 상당히 높은-거의 인가된 전압에 해당하는-에너지를 가지게 되고, 상기 셀(114) 내로 방출된다. 이렇게 방출된 다수 개의 전자들이 전자빔을 형성하게 된다.
전자방출증폭층(125a,125b)의 다른 실시예로서, MIM 구조(Metal-insulator-metal structure)가 사용될 수도 있다. MIM 구조는 얇은 절연층(thin insulator)으로 되어 있다. MIM 구조를 구비한 전자방출수단의 전자방출효율을 높이기 위해서는 절연층의 두께가 중요하다. 절연층은 Al203, Si3N4, SiO2등과 같은 여러 절연층이 가능하며, 두께는 터널링 효과(tunneling effect)가 가능할 정도로 얇아야 하지만, MIM 구조의 양단에 걸리는 전압에 의하여 절연파괴가 발생하지 않을 정도로는 두꺼운 것이 바람직하다.
또한 전자방출증폭층(125a,125b)의 다른 실시예로서, 질화붕소 뱀부 슈트(Boron Nitride Bamboo Shoot : BNBS)가 사용될 수 있다. BNBS는 가시광 영역인 약 380~780nm 정도 파장 영역에서 투명한 성질을 가질 뿐만 아니라, 음(-)의 전자친화도를 갖기 때문에 전자 방출 특성도 매우 우수한 것으로 알려져 있는 물질이다. 캐소드 전극 위에 형성되는 BNBS는 끝이 아주 날카롭게 형성됨으로써 BNBS 끝의 전계가 아주 강해져서 더 낮은 전압에서도 유지방전을 유지할 수 있다.
이외에도 전자방출증폭층(125a,125b)의 다른 실시예로서, 카본나노튜브(Carbon nano tube : CNT)가 사용될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 전자를 가속시켜 전자빔을 발생시킬 수 있는 물질은 어느 것이라도 적용가능하다. 이러한 전자방출증폭층(125a,125b)은 MgO등과 같이 방전전압을 낮출 수 있는 물질과 같이 사용할 수 있다.
보호막(124)은 제2 유전체층(123)을 보호하며, 방전시 2차 전자의 방출을 증가시켜 방전을 용이하게 한다. 보호막(124)은 산화 마그네슘(MgO) 등의 재료를 사용하여 형성한다. 보호막(124)이 오목부(123a,123b)에 형성된 전자방출증폭층(125a,125b)에 반드시 형성되어 있을 필요는 없으나, 전자방출증폭층(125a,125b)을 보호하고 2차 전자의 방출을 증가시키기 위하여 형성하는 것이 바람직하다.
어드레스전극(111)은 제1 기판(110)상에 배치되며, 유지전극 (121a,122a,121b,122b)과 소정의 각도로 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 어드레스전극(111)은 소정의 영상을 나타내기 위하여 Y 전극(121a,122a)과의 사이에서 방전을 일으켜 벽전하를 생성함으로써 방전이 일어나야 하는 방전 셀(114)을 결정하기 위하여 사용된다.
제1 유전체층(112)은 어드레스전극(111)의 절연 피막으로 사용되는 유전체층으로서, 절연 저항이 높은 재료를 사용한다. 제1 유전체층(112)은 제2 유전체층(123)(120)과 달리 가시 광선의 투과에 관여하지 않기 때문에 광 투과율이 좋은 재료가 요구되지 않는다.
상기 셀들(114)의 내벽에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광체층(115)이 도포되어 있다. 이하에서 발광체층(115)은 자외선을 받아 가시광을 생성하는 물질층을 의미한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 발광체층(115)이 전자와의 충돌에 의하여 가시광을 생성할 수도 있다. 또는 상기 발광체층(115)이 퀀텀도트(quantum dot)를 포함할 수도 있다.
상기 셀들(114) 내부에는 일반적으로 크세논(Xe)을 포함하는 가스(gas)가 채워진다. 하지만, 상기 가스는 질소(N2), 중수소(D2), 이산화탄소(CO2), 수소(H2), 일산화탄소(CO), 크립톤(Kr) 또는 공기(air)를 포함할 수 있으며, 질소(N2)가 상기 가스로 이용될 경우에는 장파장의 자외선을 발생하기 때문에, 상기 발광체층(115)이 제1기판(110) 또는 제2기판(120)의 외측면에 형성될 수 있다. 이하 본 발명에서 지칭하는 가스는 전자빔 등의 외부 에너지에 의해 여기되어 자외선을 발생시킬 수 있는 가스를 말한다. 한편, 본 발명의 가스는 방전가스로 작용하는 것도 가능하 다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 유전체층(123)에 공음극 전자방출증폭층(125a,125b)을 구비되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예 및 제3 실시예들을 설명함에 있어서도 제1 실시예와 동일한 부재는 동일한 도면번호를 사용하고, 이에 대한 자세한 사항은 제1 실시예에서 설명한 내용을 참조하면 되고, 이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.
유지전극(121a,122a,121b,122b)을 매립하는 제2 유전체층(123)의 유지전극에 대응하는 부분에는 상기 설명한 전자방출증폭층(125a,125b)이 형성되어 있다. 전자방출증폭층(125a,125b)의 하부면에는 전자방출의 효율을 향상시키기 위하여 오목부(123a,123b)가 형성되어 있다. 이 때, 전자방출증폭층(125a,125b)의 너비는 반드시 유지전극(121a,122a)의 너비와 동일할 필요는 없다.
또한, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 오목부(123a,123b) 단면의 형상은 반드시 타원형일 필요는 없으며, 사각형등이 될 수도 있음은 물론이다.
따라서, X 전극(121a,122a)과 Y 전극(121a,122a)사이에 로우레벨 전압과 하이레벨 전압을 교대로 인가하면, 로우레벨 전압 인가한 전극(121a,122a)으로부터 하이레젤 전압 인가한 전극(121b,122b)의 방향으로 제1 실시예에서 설명한 바와 마찬가지로 오목부(225)의 공음극 방전에 의하여 포획된 고밀도의 전자를 효율적으로 방출할 수 있을 뿐만 아니라 전자방출증폭층(125a,125b)에서도 전자를 가속 내지 증폭시켜 공급하므로 방전전압을 낮출 수 있으며 고휘도, 고효율의 방전셀을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 공음극 유지전극쌍을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 단면도이다.
제2 기판(120)에는 오목부(321c,321d)가 형성된 투명전극(321a,322a)이 형성되어 있고, 투명전극(321a,322a)의 일부에는 전기전도성이 높은 버스전극(322a,322b)이 위치하고 있다. 오목부에는 전자방출증폭층(325a,325b)이 도포되어 있다. 도면에는 버스전극(322a,322b)과 투명전극(321a,321b)으로 구성된 유지전극을 예시하고 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니하며 투명전극을 구비하지 않는 방전전극만으로 구성된 유지전극에 오목부가 형성되어 있는 것도 본 발명의 보호범위에 포함됨은 물론이다.
제1 및 제2 실시예와 달리 유지방전을 일으키는 방전전극 자체가 공음극이 되는 본 구조에서도 X 전극(321a,322a)과 Y 전극(321a,322a)사이에 로우레벨 전압과 하이레벨 전압을 교대로 인가하면, 로우레벨 전압 인가한 전극(321a,322a)으로부터 하이레젤 전압 인가한 전극(321b,322b)의 방향으로 공음극 방전에 의하여 포획된 고밀도의 전자를 효율적으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 전자방출증폭층(325a,325b)에서도 전자를 가속 내지 증폭시켜 공급하므로 방전전압을 낮출 수 있으며 고휘도, 고효율의 방전셀을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 오목한 형상의 방전전 극 또는 유전체층에 형성된 전자방출증폭층을 구비하고 있다.
따라서, 공음극 방전을 이용하여 오목부에 포획된 고밀도의 전자를 효율적으로 방출할 수 있을 뿐만 아니라 전자방출증폭층에서 전자를 가속시켜 방출함으로써 방전전압을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 고휘도 및 고효율의 방전셀을 구현할 수 있는 효과가 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 (10)
- 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판;상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽;상기 제2 기판상에 배치되는 복수의 유지전극쌍;상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되며, 상기 쌍을 이루는 유지전극의 적어도 일부에 대응하도록 상기 방전셀쪽으로 파인 오목부가 형성된 유전체층; 및상기 오목부상에 형성되며, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판;상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽;상기 제2 기판상에 배치되는 복수의 유지전극쌍;상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되어 있는 유전체층; 및상기 유전체층의 방전셀측 표면에 배치되되, 상기 쌍을 이루는 유지전극의 적어도 일부에 대응하는 곳에 배치되며, 상기 방전셀 쪽으로 파인 오목부가 형성되고, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 오목부는 상기 유지전극이 연장되는 방향으로 연장되어 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,적어도 상기 전자방출증폭층상에 도포되어 있는 보호막을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 서로 이격되어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 기판;상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되며, 방전셀들을 구획하는 다수의 격벽;상기 제2 기판상에 배치되며, 각 전극의 표면에 상기 방전셀 쪽으로 파인 오목부가 형성된 복수의 유지전극쌍;상기 유지전극의 오목부상에 형성되며, 상기 유지전극쌍에 인가되는 전압에 의하여 전자를 가속시켜 방출시키는 전자방출증폭층; 및상기 유지전극쌍들을 매립하도록 도포되는 유전체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제1 항 또는 제2 항 또는 제5 항에 있어서,상기 오목부의 단면의 형상은 타원형 또는 사각형 중 선택된 어느 하나인 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항에 있어서,상기 전자방출증폭층은 산화된 다공성 폴리 실리콘(Oxidized porous poly-silicon)층 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(Oxidized porous amorphous silicon)층 중 선택된 하나인 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항에 있어서,상기 전자방출증폭층은 금속-절연층-금속(metal-insulator-metal : MIM) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항에 있어서,상기 전자방출증폭층은 질화붕소 뱀부슈트(boron nitride bamboo shoot : BNBS)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항에 있어서,상기 전자방출증폭층은 탄소 나노 튜브(carbon nano tube : CNT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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