KR100730167B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100730167B1
KR100730167B1 KR1020050111443A KR20050111443A KR100730167B1 KR 100730167 B1 KR100730167 B1 KR 100730167B1 KR 1020050111443 A KR1020050111443 A KR 1020050111443A KR 20050111443 A KR20050111443 A KR 20050111443A KR 100730167 B1 KR100730167 B1 KR 100730167B1
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Abstract

본 발명은, 패널의 휘도 및 광효율을 향상시킬 수 있는 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 전면기판과; 전면기판과 대향되게 배치되는 배면기판과; 전면기판과 배면기판 사이에 배치되는 것으로, 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 형성하는 격벽과; 전면기판 상에 형성된 복수의 EL(Electro Luminescent) 발광층들과; EL 발광층 상에 형성된 유지방전 전극쌍들과; EL 발광층들 및 유지방전 전극쌍들을 매립하는 전면 유전체층과; 방전셀에 배치된 방전 가스와; 방전셀 내에 형성된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 EL 발광층에서 유지방전시에 광이 발생하는 구조를 도시한 단면도들이다.
도 4는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 EL 발광층을 이루는 하나의 예로서 소자 점 소재의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200: 플라즈마 디스플레이 패널 120, 220: 전면기판
121, 231: 유지방전 전극쌍 122, 232: X 전극
123, 233: Y 전극 125, 225: 전면 유전체층
127, 237: EL 발광층 129, 239: 보호막
130, 230: 배면기판 133, 223: 어드레스 전극
135, 235: 배면 유전체층 137, 227: 격벽
140, 240: 형광체층 150, 250: 방전셀
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐된 공간에 설치된 전극들 사이에 가스가 충전된 상태에서 전극에 소정의 전압을 인가하여 방전이 일어나도록 하고, 상기 방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
통상, 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 휘도 및 효율은 디스플레이 패널의 성능을 평가하는 주요 변수이다. 그런데, 패널의 효율 및 휘도를 증가시키기 위해서는 형광체층의 표면적을 증가시키는 방법을 생각할 수 있으나, 플라즈마 디스플레이 패널의 구조상 형광체층의 표면적을 증가시키는 데에는 한계가 있다.
또한, 패널의 휘도를 증가시키기 위하여 전극들에 인가되는 방전 전압을 증가시킬 수 있으나, 이 경우에는 방전 전압이 일정 이상 높은 경우에는 휘도가 더 이상 증가하지 않거나 증가 비율이 감소하게 되며, 이로 인하여 패널의 효율이 나빠진다는 역효과가 나타난다.
특히 640x480, 800x600의 픽셀들을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널이 사용되어져 왔으나, 최근에는 1940x1035의 픽셀을 가진 플라즈마 디스플레이 패널이 개발되고 있음으로써, 상기 패널의 휘도 및 효율을 높게 유지하는 것이 더욱 필요하 게 된다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널이 고정세됨에 따라, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 크기가 작아질 수 밖에 없고, 이에 따라서 상기 방전셀 내에 도포된 형광체층의 표면적 또한 작아지게 된다. 형광체층의 표면적이 감소함으로써 이로부터 방출되는 가시광선의 양이 감소하게 되어서 패널의 휘도가 감소하게 되고, 이로 인하여 결과적으로는 패널의 효율이 저하하게 된다.
본 발명의 목적은, 패널의 휘도를 증가시킬 수 있는 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 목적과 함께 방전을 위한 전압의 세기를 증가시킬 필요가 없는 구조를 가져서 패널의 발광 효율을 증가시킬 수 있는 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명은: 전면기판과; 상기 전면기판과 대향되게 배치되는 배면기판과; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되는 것으로, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 형성하는 격벽과; 상기 전면기판 상에 형성된 복수의 EL(Electro Luminescent) 발광층들과; 상기 EL 발광층 상에 형성된 유지방전 전극쌍들과; 상기 EL 발광층들 및 유지방전 전극쌍들을 매립하는 전면 유전체층과; 상기 방전셀에 배치된 방전 가스와; 상기 방전셀 내에 형성된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 EL 발광층은 무기EL 발광체를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 EL 발광 층은 상기 유지방전 전극쌍 사이에 유지전압이 인가되는 경우 발광하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 EL 발광층은, ZnS:Mn, ZnS:Tb, SrS:Ce, Ca2S4:Ce, SrS:Cu, SrS:Ag, CaS:Pb, 및 BaAl2:Eu 으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 EL 발광층은 500Å 내지 5000Å의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 EL 발광층은 퀀텀 도트(quantum dot)로 이루어질 수 있는데, 이 경우 상기 퀀텀 도트는, CdSe로 이루어진 코어와, ZnS로 이루어지며 상기 코어를 둘러싸도록 배치된 셀과, TOPO(Trioctylphosphine oxide)로 이루어지며 상기 셀 외곽에 배치된 캡스를 구비할 수 있다.
상기 EL 발광층은 투광성 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 측면은: 전면기판과; 상기 전면기판과 대향되게 배치되는 배면기판과; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되는 것으로, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 형성하는 격벽과; 상기 배면기판 상에 형성된 복수의 EL(Electro Luminescent) 발광층들과; 상기 EL 발광층 상에 형성된 유지방전 전극쌍들과; 상기 EL 발광층들 및 유지방전 전극쌍들을 매립하는 배면 유전체층과; 상기 방전셀에 배치된 방전 가스와; 상기 방전셀 내에 형성된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이 경우, 상기 EL 발광층은 상기 유지방전 전극쌍을 이루는 전극들 각각에 대응되어 방전셀마다 두 개로 배치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 배면기판 상에서 상기 유지방전 전극쌍과 교차하도록 연장된 어드레스 전극들 및 상기 어드레스 전극들을 매립하는 전면 유전체층을 더 구비할 수 있다.
상기 EL 발광층 및 상기 EL 발광층이 형성되지 않은 배면 유전체층에는 보호막이 형성되는 것이 바람직하다.
이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 관하여 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분해 사시도이고, 도 2은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다. 도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 전면기판(120), 배면기판(130), 격벽(137), 유지방전 전극쌍(121)들, EL(Electro luminescent) 발광층(127)들, 방전가스 및 형광체층(140)들을 구비한다.
전면기판(120)은 배면기판(130)과 평행하게 배치된다.
통상 상기 전면기판(120)을 가시광선이 통과하여 화상이 투영된다. 본 발명은 이와 달리 배면기판(130)을 가시광선이 통과하여 화상이 투영될 수도 있다.
상기 전면기판(120)과 배면기판(130) 사이에는 적어도 하나의 격벽(137)이 형성된다. 상기 격벽(137)은 비방전부에 배치되어 상기 전면기판(120) 및 배면기판(130)과 함께 방전셀(150)을 구획하며 하전 입자의 크로스토크를 방지하는 기능을 한다. 상기 방전셀(150)은 복수개가 하나의 군으로 이루어져 하나의 단위 픽셀을 이루는데, 통상적으로 적색 방전셀(150R), 녹색 방전셀(150G), 및 청색 방전셀(150B) 중 하나를 뜻한다.
상기 방전셀(150) 내에 형광체층(140)이 형성되는데, 통상 격벽(137)의 측면 및 상기 격벽(137)이 배치되지 않은 배면 유전체층(135)의 상면에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 형광체층(140)은 하나의 픽셀마다, 적색 방전셀(150R)에 형성된 적색 형광체층(140R)과, 녹색 방전셀(150G)에 형성된 녹색 형광체층(140G)과, 청색 방전셀(150B)에 형성된 청색 형광체층(140B)으로 구분될 수 있다.
상기 방전셀(150) 내에는 유지방전 전극쌍(121)들이 형성된다. 상기 유지방전 전극쌍(121)들은 하나의 방전셀마다 X 전극(122) 및 Y 전극(123)을 구비하여 유지 방전을 일으킬 수 있다. 이 경우, 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)이 각각 투명전극(122a, 123a) 및 버스전극(122b, 123b)을 구비하여 전면기판(120) 배면에 하나의 방향으로 나란히 형성될 수 있다.
상기 전면 유전체층의 배면과 유지방전 전극쌍(121) 사이에는 복수의 EL 발광층(127)들이 형성된다. 상기 EL 발광층(127)은 도 3a에서와 같이, 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)간의 유지방전경로 상에 형성되어서, 전자가 상기 EL 발광층(127)을 통과하면서 빛을 발하도록 한다.
즉, 발광이 선택된 방전셀에서 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)간에 변위 전압이 교대로 인가된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 만약 X 전극(122)에 정의 전압이 Y 전극(123)에 부의 전압이 인가되면, X 전극(122)으로부터의 전류가 전면기 판(120)의 내부를 통과하여 Y 전극(123)으로 흐르게 되는 전기장이 형성되며, 이에 따라서 상기 전기장의 전류 경로를 따라서 전류의 이동 방향과 반대 방향으로 전자가 이동하게 된다.
본 발명에 의하면, 상기 X, Y 전극(122, 123) 및 전면기판(120) 사이에 EL 발광층(127)이 배치됨으로써, 상기 전자가 EL 발광층(127)을 통과하게 되고, 이 때에 전자전이 현상 또는 터널 현상등의 여러 현상들을 통하여 빛을 발하게 된다.
이 경우, 상기 EL 발광층(127)이 어드레스 전극(133)과 유지방전 전극쌍(211) 사이에 배치되지 않는다. 따라서 어드레스 방전 중에는, EL 발광층(127)이 발광하지 않게 됨으로써 오방전을 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 유지방전 기간에는 X 전극(122) 및 Y 전극(123)의 극성이 교대로 바뀌게 되며, 이에 따라서 전하들이 유지방전경로 상에서 X 전극(122)으로부터 Y 전극(123)으로, Y 전극(123)으로부터 X 전극(122)으로 진행하면서 방전가스와 충돌하여 자외선을 방출하며, 이 방출된 자외선이 형광체층과 충돌하여, 형광체층(140)으로부터 가시광이 발산된다. 이와 더불어 발광이 선택된 방전셀에서 EL 발광층(127)이 상기 유지방전경로 상에 위치하게 되어, 상기 EL 발광층(127)에서 전자전이 현상, 또는 터널 현상 등을 통하여 빛이 발하게 된다.
따라서 EL 발광층(127)에서 발한 빛이 형광체층에서 발한 가시광과 합쳐져서 전면기판을 통하여 외부로 방사됨으로써, 패널의 휘도가 높아지고, 광효율이 우수하게 된다.
또한, EL 발광층(127)이 화상이 구현되는 외부와 가깝게 위치하게 됨으로써, 휘도가 더욱더 향상되며, 방전셀 내의 방전공간과 접하여 있지 않으므로 EL 발광층(127)으로부터 발생한 빛이 다른 방전셀 쪽으로 크로스 토크되는 것이 방지될 수 있다.
상기 EL 발광층(127)은 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)에 각각 대응되어 방전셀(150)마다 두 개로 배치될 수 있다. 즉, 전면 유전체층(125)의 유지방전경로 위치에 있는 배면은 X 전극(122) 및 Y 전극(123) 각각에 대응된 두 곳이다. 따라서 상기 각각의 위치에 EL 발광층(127)을 배치하면, 방전셀 양측에서 발광이 발생할 수 있음으로써 휘도가 증가하게 되고, 이와 더불어, 발광 위치가 방전셀의 한쪽으로 치우치지 않게 된다.
한편, 상기 유지방전 전극쌍(121)과 함께 어드레스 방전을 발생시키는 어드레스 전극들(133)을 더 구비할 수 있다. 상기 어드레스 전극(133)들은 상기 각각의 유지방전 전극쌍(121)에 대응되도록 배치되는데, 통상 상기 배면기판(130) 전면에 상기 X, Y 전극(122, 123)들과 교차하는 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우 어드레스 전극(133)들은 배면 유전체층(135)에 매립될 수 있다.
상기 X, Y 전극(122, 123) 및 EL 발광층(127)은 전면 유전체층(125)에 의하여 매립된다.
상기 전면 유전체층(125)은 보호막(129)에 의하여 덮여 있는 것이 바람직하다. 상기 보호막(129)은 필수적인 구성요소는 아니지만, 이는 하전 입자가 격벽(137)에 충돌하여 격벽(137)을 손상시키는 것을 방지하며, 방전 시 2차 전자를 많이 방출하는 기능을 하므로, 형성되는 것이 바람직하다.
다시 도 1 및 도 2로 되돌아가서, 상기 방전셀(150) 내에는 방전가스(미도시)가 존재한다. 상기 방전셀 내에 충전되는 방전가스는 Xe-Ne, Xe-He, Xe-Ne-He 등의 페닝 혼합가스(penning mixture)를 사용하고 있다. Xe를 주 방전가스로 이용하는 이유는, 상기 Xe가 화학적으로 안정된 휘 가스(inert gas)이기 때문에 방전으로 인하여 해리되지 않고, 원자 번호가 크기 때문에 여기전압이 저하되고 발광하는 빛의 파장이 길게 되기 때문이다. He이나 Ne을 버퍼가스로 이용하는 이유는, Xe로 인한 패닝 효과에 의한 전압감소 효과 및 고압력화에 의한 스퍼터링(sputtering) 효과가 저감되기 때문이다. 상기 주 방전가스는 Xe 외에도 Kr 등의 희가스를 사용할 수 있다.
상기 전면기판(120) 및 배면기판(130)은 통상 유리와 같이 광투과성이 좋은 재료로 제조된다.
상기 형광체층(140)은 발산하는 가시광선의 색상에 따라 적색 형광체층(140R), 녹색 형광체층(140G) 및 청색 형광체층(140B)으로 대별될 수 있다. 상기 적색 형광체층(140R)은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하여 형성되며, 녹색 형광체층(140G)은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하여 형성되며, 청색 형광체층(140B)은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 적색 형광체층(140R)이 배치된 적색 방전셀(150R)은 적색 서브픽셀로, 녹색 형광체층(140G)이 배치된 녹색 방전셀(150G)은 녹색 서브픽셀로, 청색 형광체층(140B)이 배치된 청색 방전셀(150B)은 청색 서브픽셀로 기능을 하게 되는데, 상 기 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및, 청색 서브픽셀은 한 조를 이루어 단위 픽셀을 구성함으로써, 3원색의 조합에 따른 색상을 표현하게 된다.
상기 EL 발광층(127)은 무기EL 발광체를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 무기EL 발광체는 통상 무기EL에서의 발광체층과 같이 무기물로 이루어진 것으로, 상기 무기EL 발광체 양측면에 서로 다른 극성의 전압이 가해지면 이 무기EL 발광체 내에서 전자 전이 현상이 발생하여 광이 생성되게 된다. 따라서, 유지방전 전극쌍(121)들 간에 전압이 인가되면, 무기EL 발광체에서 광이 발생하게 되고 이 광이 형광체층(140)에서 발생하는 가시광과 더해져서 외부로 방사됨으로써 휘도가 증가하게 되고 효율이 우수하게 된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 구동하기 위하여, 어드레스 방전 및 유지 방전이 방전셀 내에서 일어난다. 그 하나의 예로, 어드레스 전극(133)과 Y 전극(123)간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스 방전이 일어나고, 이 어드레스 방전의 결과로 유지 방전이 일어날 방전셀(150)이 선택된다. 그 후 상기 선택된 방전셀의 Y 전극(123)과 X 전극(122) 사이에 교류인 유지방전전압이 인가되면, 이들 X 전극(122)과 Y 전극(123)간에 유지 방전이 일어나고, 이 유지 방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 방전셀 내에 도포된 형광체층(140)을 여기시키는데, 이 여기된 형광체층(140)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.
이 경우, 유지 방전 기간 중에는 상기 X 전극(122)과 Y 전극(123)에 교대로 150V 내지 180V의 유지방전전압이 인가되는데, 상기 무기EL 발광체가 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)간에 방전유지전압이 인가되는 경우 발광하는 소재로 이루어진다면, EL 발광층(127)을 발광시키기 위하여 상기 X 전극(122) 및 Y 전극(123)간에 별도의 전압을 인가할 필요가 없다. 즉, 종래의 방전유지전압만을 상기 전극들에게 인가하여서 패널의 휘도를 증가시킬 수 있음으로써, 패널의 광효율이 우수하게 된다.
즉, 상기 무기EL 발광체층은 이를 사이에 두고 상기 150V 내지 180V의 전위차가 발생한다면 발광하는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 무기EL 발광체는, ZnS:Mn, ZnS:Tb, SrS:Ce, Ca2S4:Ce, SrS:Cu, SrS:Ag, CaS:Pb, 및 BaAl2:Eu로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있고, 보다 바람직하게는 4000 내지 5000cd/m2의 휘도를 가진 ZnS:Mn, ZnS:Tb계를 사용할 수 있다.
이와 더불어 상기 EL 발광층(127)은 500Å 내지 5000Å의 두께(D)를 가지는 것이 바람직한데, 이는 그 두께(D)가 5000Å 이상인 경우에는 투광성이 열화되게 되고, 그 두께가 500Å 이하인 경우에는 상기 무기EL 발광체에서 충분한 광이 발생하지 않기 때문이다.
상기 EL 발광층(127)은 퀀텀 도트(Quantum Dot)로 이루어질 수 있다. 상기 퀀텀 도트는 양자효율이 100%까지 가능하고, 낮은 전압에서도 여기가 가능하기 때문에 효율을 향상시킬 수 있으며, 인쇄공정이 가능하여 대형화에도 유리하다는 장점이 있다. 이 경우 상기 퀀텀 도트는, 도 4에 도시된 바와 같이, CdSe로 이루어 진 코어(127a)와, ZnS로 이루어지며 상기 코어를 둘러싸도록 배치된 셀(127b)과, TOPO(Trioctylphosphine oxide)로 이루어지며 상기 셀 외곽에 배치된 캡스(127c)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 퀀텀 도트의 EL 발광층(127)은 단층(mono layer)으로 형성될 수도 있고, 이와 달리 복층(multi layer)으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 일반적으로 단층의 경우가 효율이 우수하므로 보다 유리하다.
한편, 상기 EL 발광층(127)은 방전공간의 형광체층(140)에서 발광된 가시광선이 통과하는 가시광선이 외부로 방출되는 패스 상에 위치한다. 따라서 EL 발광층(127)은 가시광선을 투광할 수 있는 광투광성 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 EL 발광층(127)은 상기 X, Y 전극(122, 123)과 동일한 방향으로 이웃 방전셀 마다 연결되어 연장 형성될 수 있으며, 이 경우 제조상 유리하다. 이와 달리, EL 발광층(127)이 각각의 방전셀(150)마다 분리하여 형성될 수 있으며, 이 경우에는 EL 발광층(127)에서 발하는 광이 격벽(137)을 넘어서 크로스 토크되는 확률이 더욱 더 낮게 된다.
한편, EL 발광층(127)은 상기와 같은 반사형의 플라즈마 디스플레이 패널과 더불어 투광형의 플라즈마 디스플레이 패널에서 적용될 수 있다.
도 5은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제 도시한 분리 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 도시한 수직 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 투과형 플라즈마 디스플레이 패널로서, 서로 대향되게 배치되는 배면기판(230)과 전면기판(220)을 구비한다. 상기 배면기판(230)과 전면기판(220)은 소정 간격 이격되어 그들 사이에 방전공간을 형성한다.
상기 배면기판(230)으로는 유리 기판이 사용될 수 있으며, 그 상에는 복수의 EL 발광층(237)들이 형성되고, 상기 EL 발광층(237) 상에 다수의 유지방전 전극쌍(231)이 상기 EL 발광층(237)에 적층되어 하나의 방향으로 연장 형성된다. 상기 유지방전 전극쌍(231)들 및 EL 발광층(237)들은 배면 유전체층(235)에 의해 매립된다. 상기 배면 유전체층(235)은 배면기판(230)의 전면에 유전물질을 대략 15㎛ ~ 40㎛ 정도의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
상기 EL 발광체층은, 상기 X 전극(232) 및 Y 전극(233)간에 방전유지전압이 인가되는 경우 발광하는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 EL 발광층(237)은, 상기 X 전극(232) 및 Y 전극(233) 사이의 유지 방전 경로 상에 형성되며, 특히 방전셀(250)마다 X 전극(232) 및 Y 전극(233)에 대응되어 2개씩 형성될 수 있다.
상기 EL(Electro luminescent) 발광층(237)은 무기EL 발광체로 이루어질 수 있다. 이 무기EL 발광체는 ZnS:Mn, ZnS:Tb, SrS:Ce, Ca2S4:Ce, SrS:Cu, SrS:Ag, CaS:Pb, 및 BaAl2:Eu로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 한편, 무기EL 발광체에 대해서는 상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 구비된 무기EL 발광체와 그 기능이 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, EL 발광층(237)이 퀀텀 도트(quantum dot)로 이루어질 수 있으며, 이에 대해서서도 상술한 본 발명의 제1실시예에 구비된 퀀텀 도트와 그 기능 및 구조가 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이 EL 발광층(237)은, 형광체층(240)에서 발생한 가시광선이 이를 통하여 외부로 출사되지 않으므로 투명할 필요가 없다. 따라서 그 두께가 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 구비된 EL 발광층(127)에 비하여 두껍게 형성시킬 수 있으며, 이로서 제조 공정이 용이하게 된다. 이 경우, 상기 EL 발광층(237)은 수 ??m의 두께(D)를 가질 수 있다.
상기 EL 발광층(237)은 배면 유전체층(235)과 방전공간 사이의 유지방전경로 상에 배치된다. 따라서 EL 발광층(237)이 무기EL 발광체로 이루어진 경우, 발광이 선택된 방전셀(250)에서 상기 EL 발광층(237)의 양측면에 서로 다른 극성의 전압이 인가되어서, 전자가 상기 EL 발광체층 내에서 여기와 천이되면서 빛이 방출되게 된다.
상기 EL 발광층(237) 및 상기 EL 발광층(237)이 형성되지 않은 배면 유전체층(235)의 전면에는 보호막(239)이 형성될 수 있다. 상기 보호막(239)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의해 배면 유전체층(235)과 유지방전 전극쌍(231)이 손상되는 것을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압과 유지전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 상기 보호막(239)은 배면 유전체층(235)의 전면에 예컨대 산화마그네슘(MgO)을 대략 0.2㎛ ~ 2㎛ 정도의 두께로 도포함으로써 형성될 수 있다.
상기 전면기판(220)으로는 가시광이 투과될 수 있는 투과성의 기판으로 주로 투명한 유리로 만들어지며, 그 저면에는 상기 유지방전 전극쌍(231)들이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장 배치된 복수의 어드레스 전극(223)들이 형성될 수 있다. 상기 어드레스 전극(223)들은 전면기판(220)의 배면에 형성되는 전면 유전체층(225)에 의해 매립될 수 있다.
그리고, 상기 전면기판(220) 및 배면기판(230) 사이의 방전공간에는, 이웃하는 방전셀(250)마다 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위해 방전공간을 구획하는 적어도 하나의 격벽(227)이 서로 소정 간격을 두고 형성된다.
상기 방전공간 내에는 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입되며, 상기 방전공간을 둘러싸는 전면 유전체층(225)의 배면과 격벽의 측면에는 형광체층(240)이 소정 두께 도포된다.
상기한 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 쌍을 이루는 X, Y 전극(232, 233)이 동일한 배면기판(230) 상에 배치되어 방전이 배면기판(230) 위의 평면상에서 형성된다. 이에 따라, 형광체층(240)으로부터 발산되는 가시광이 형광체층(240)과 전면기판(220)을 투과하여 출사되므로, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 투과형의 구조를 가진다.
이를 위해, 배면기판(230) 상에 형성되어 유지방전 전극쌍(231)들을 매립하는 상기 배면 유전체층(235)은 방전공간 내의 형광체층(240)으로부터 발산되는 가시광이 반사될 수 있도록 백색의 유전물질로 이루어지며, 전면기판(220)의 배면에 형성되어 어드레스 전극(223)들을 매립하는 상기 전면 유전체층(225)은 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 유전물질로 이루어진다.
그리고, 전면기판(220)의 배면에 배치된 어드레스 전극(223)들은 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 전도성 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는데 반해, 배면기판(230)의 상면에 배치된 유지방전 전극쌍(231)들은 투명성을 요하지 않으므로 일반적인 도전성 금속 재료로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 어드레스 전극(223)들은 상기한 바와 같이 비교적 저항이 높은 투명한 도전성 물질인 ITO로 이루어지므로, 라인 저항을 줄이기 위해 상기 어드레스 전극(223)들 각각에는 전도성이 우수한 금속재로 이루어진 버스전극(224)이 접속될 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구동은 크게 어드레스 방전을 위한 구동과 유지 방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스 방전은 전면기판(220)에 배치된 어드레스 전극(223)과 배면기판(230)에 배치된 Y 전극(233) 사이에서 일어나며, 이 때 벽전하가 형성된다. 유지 방전은 벽전하가 형성된 방전공간(130)에 위치된 X 전극(232) 및 Y 전극(233) 사이의 전위차에 의해서 일어난다. 상기 유지 방전시에 방전 가스로부터 발생되는 자외선에 의해 해당 방전공간의 형광체층(240)이 여기되어 가시광이 발산되며, 이 가시광이 형광체층(240)과 전면기판(220)을 투과하여 출사되면서 사용자가 인식할 수 있는 화상을 형성하게 된다.
상기와 같은 구조를 가진 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 기존의 형광 체층 외에, 상기 형광체층과 동시에 발광하는 EL 발광층이 구비됨으로써 패널의 휘도가 향상되며, 따라서 고정세의 패널에서 우수한 휘도를 가질 수 있다.
또한, 상기 EL 발광체층을 구동하기 위한 별도의 전력이 필요하지 않고, 기존의 유지 방전시의 전압을 X 전극 및 Y 전극에 인가하면 됨으로써 소비전력이 증가하지 않는다. 이로 인하여 패널의 광효율이 높아지게 된다.
또한, 상기 EL 발광층은 방전셀의 방전공간에서 방전되는 경우에만 방전하므로 오발광되지 않는다.
또한, 격벽 측면에 도포된 형광체층보다 배면 유전체층에 도포된 형광체층(240)의 두께가 커지게 되어서 휘도가 증가하게 되고, 결과적으로 방전 안정성 및 패널의 발광 효율이 향상된다.
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 (20)

  1. 전면기판;
    상기 전면기판과 대향되게 배치되는 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되는 것으로, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 형성하는 격벽;
    상기 전면기판 상에 형성된 복수의 EL(Electro Luminescent) 발광층들;
    상기 EL 발광층 상에 형성된 유지방전 전극쌍들;
    상기 EL 발광층들 및 유지방전 전극쌍들을 매립하는 전면 유전체층;
    상기 방전셀에 배치된 방전 가스; 및
    상기 방전셀 내에 형성된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 무기EL 발광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 상기 유지방전 전극쌍을 이루는 전극 사이에 유지전압이 인가되는 경우 발광하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은, ZnS:Mn, ZnS:Tb, SrS:Ce, Ca2S4:Ce, SrS:Cu, SrS:Ag, CaS:Pb, 및 BaAl2:Eu로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 500Å 내지 5000Å의 두께를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 퀀텀 도트(quantum dot)로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트는, CdSe로 이루어진 코어와, ZnS로 이루어지며 상기 코어를 둘러싸도록 배치된 셀과, TOPO(Trioctylphosphine oxide)로 이루어지며 상기 셀 외곽에 배치된 캡스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 투명한 재질로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 상기 유지방전 전극쌍을 이루는 전극들 각각에 대응되어 상기 방전셀마다 두 개로 배치된 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 배면기판 상에 상기 유지방전 전극쌍과 교차하도록 연장되는 어드레스 전극들; 및
    상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층을 더 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전면 유전체층에는 보호막이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 전면기판;
    상기 전면기판과 대향되게 배치되는 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되는 것으로, 상기 전면기판 및 배면기판과 함께 방전셀들을 형성하는 격벽;
    상기 배면기판 상에 형성된 복수의 EL(Electro Luminescent) 발광층들;
    상기 EL 발광층 상에 형성된 유지방전 전극쌍들;
    상기 EL 발광층들 및 유지방전 전극쌍들을 매립하는 배면 유전체층;
    상기 방전셀에 배치된 방전 가스; 및
    상기 방전셀 내에 형성된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 무기EL 발광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 상기 유지방전 전극쌍을 이루는 전극들 사이에 유지전압이 인가되는 경우 발광하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은, ZnS:Mn, ZnS:Tb, SrS:Ce, Ca2S4:Ce, SrS:Cu, SrS:Ag, CaS:Pb, 및 BaAl2:Eu로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 퀀텀 도트(quantum dot)로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트는, CdSe로 이루어진 코어와, ZnS로 이루어지며 상기 코어를 둘러싸도록 배치된 셀과, TOPO(Trioctylphosphine oxide)로 이루어지며 상기 셀 외곽에 배치된 캡스를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 EL 발광층은 상기 유지방전 전극쌍을 이루는 전극들 각각에 대응되어 방전셀마다 두 개로 배치된 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 배면기판 상에서 상기 유지방전 전극쌍과 교차하도록 연장된 어드레스 전극들; 및
    상기 어드레스 전극들을 매립하는 전면 유전체층을 더 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  20. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 EL 발광층 및 상기 EL 발광층이 형성되지 않은 배면 유전체층에는 보호막이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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