KR100730211B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정파장의 형광체 스펙트럼을 억제하여 화질을 개선할 수 있는 상판 유전체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향되게 배치되는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판에 배치되는 어드레스 전극; 상기 제1기판상에 배치되어 상기 어드레스 전극을 매립시켜 주기 위한 제1유전체층; 상기 제2기판에 배치되는 X 및 Y 전극을 구비한 유지 전극; 상기 제2기판상에 배치되어 상기 유지전극을 매립시켜 주기 위한 제2유전체층; 및 격벽에 의해 구획된 방전 공간내에 도포된 형광체층을 포함한다.상기 제2유전체층은 상기 형광체층으로부터 발광되는 광중 특정파장의 광 투과율을 L1 이라 하고, 그이외의 파장의 광 투과율을 L2 라 할때, 하기의 식을 만족한다.

L1 ≪ 0.5 x L2

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제하여 도시한 분리사시도이다.

도 2는 2종의 혼합재료를 사용한 적색 형광체를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 R, G, B 형광체의 발광 스펙트럼을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명과 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유전체층의 투과 스펙트럼을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

110 : 전면기판 120 : 배면기판

130 : 어드레스 전극 140, 145 : 유전체층

150 : 보호막 160, 170 : 유지전극

180 : 방전공간 190 : 격벽

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 파장대의 광투과율을 억제하는 상판 유전체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패 널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 전극이 형성된 두 기판 사이에 밀봉된 방전 가스를 방전시키고, 방전에 의하여 발생되는 자외선에 의하여 형광체층을 여기시켜 원하는 화상을 구현하는 평판 표시 장치이다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치는 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 우수한 광시야각의 특성을 갖으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 차세대 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀에 인가하는 구동 전압에 따라 직류(DC)형, 교류(AC)형 및 혼합형(hybrid)으로 분류되고, 전극들의 배열에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 분류된다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 반면에, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신에 벽전하(wall charge)의 전계에 의해 방전이 수행된다.

한편, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 유지 전극이 대향하여 마련되고, 두 전극간에 어드레싱 방전 및 유지 방전이 일어나는 방식이다. 반면에, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 각 단위 픽셀마다 어드레스 전극과 그에 해당되는 X 및 Y 전극이 마련되어 어드레싱 방전과 유 지 방전이 발생하게 되는 방식이다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 대응하는 전극들 사이에서 전하의 이동이 직접적으로 이루어져, 심각한 전극손상을 야기시키는 문제점으로 인하여, 최근에는 교류형 면방전 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널이 채용되어 왔다. 종래의 교류형 플라즈마 디스플레이장치는 전면기판에 X 및 Y 전극으로 사용되는 투명전극이 형성되고, 상기 투명전극을 덮도록 상판 유전체층과 보호막이 형성된다. 상기 상판 유전체층은 기체방전시 이온충격으로부터 전극을 보호하고 작은 구동전압으로 방전을 유지할 수 있도록 하는 역할을 할 뿐만 아니라 발광효율을 향상시키는 등의 중요한 역할을 한다.

한편, 배면기판상에는 어드레스전극, 격벽, 하판 유전체층 및 R, G, B 형광체가 구비된다. 종래에는 색재현력 및 색온도에 유리하도록 적색(R) 발광 형광체로는 (Y,Gd)BO3 계 및 Y(V,P)O4:Eu 계의 2종 혼합재료를 사용한다. 이와 같이 적색 발광형광체로서 (Y,Gd)BO3 계 및 Y(V,P)O4:Eu 계의 2종 혼합재료를 사용하게 되면, 방전시 도 2의 R, G, B 형광체 발광 스펙트럼에 도시된 바와 같이 약 594nm 파장대에서 오렌지색의 광이 방출되어진다. 이러한 오렌지색의 광방출에 의해 색재현성이 저하되어 화질저하를 초래하게 된다.

오렌지색의 광방출에 따른 화질저하를 방지하기 위하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에 특정파장대의 광투과율을 억제시켜 주기 위한 글래스필터(glass filter)를 부착하였다. 상기 글래스 필터는 특정파장대의 광투과율을 감소시켜 오렌지색의 광방출을 억제시킬 수 있었다. 하지만, 글래스 필터에 의해 특정파장대의 광투과율을 심하게 억제시키는 경우에는 화면이 불그스름하게(reddish) 변하게 되어 색온도가 열악해지기 때문에 전체적인 화질이 나빠지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특정파장대의 광투과율을 억제하여 화질을 향상시킬 수 있는 상판 유전층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 대향되게 배치되는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판에 배치되는 어드레스 전극; 상기 제1기판상에 배치되어 상기 어드레스 전극을 매립시켜 주기 위한 제1유전체층; 상기 제2기판에 배치되는 X 및 Y 전극을 구비한 유지 전극; 상기 제2기판상에 배치되어 상기 유지전극을 매립시켜 주기 위한 제2유전체층; 및 격벽에 의해 구획된 방전 공간내에 도포된 형광체층을 포함하되

상기 제2유전체층은 상기 형광체층으로부터 발광되는 광중 특정파장의 광 투과율을 L1 이라 하고, 그이외의 파장의 광 투과율을 L2 라 할때, 하기의 식을 만족한다.

L1 ≪ 0.5 x L2

상기 특정파장은 590 내지 600nm인 것을 특징으로 한다. 상기 L1은 594nm 파장의 광투과율이고 L2는 550nm 파장의 광투과율이다.

상기 제2유전층은 비스무스계 산화막(Bi2O3)를 주성분(40%이상)으로 하고, 글래스성분인 B2O3, Bi2O3, BaO, ZnO, Al2O3를 포함하는 물질을 포함한다. 이때, 유해물질인 납성분(PbO)은 포함하지 않는 것이 바람직하며, 특히 착색을 위해 Mn2O3, NiO, CoO, CuO 성분은 1% 미만으로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 형광체중 적색 형광체는 (Y,Gd)BO3 계 및 Y(V,P)O4:Eu 계의 혼합재료를 포함한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이패널을 일부 절제하여 도시한 분리 사시도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판(110)과 이와 대향되게 배치된 배면 기판(120)을 구비한다. 상기 전면기판(110)은 PbO, SiO2, B2O3 등과 같은 성분을 포함하는 투명한 유리기판을 포함한다. 상기 배면기판(120)도 상기 전면기판(110)과 마찬가지로 투명한 유리기판을 포함한다. 상기 전면기판(110)과 배면기판(120)은 프릿트 글라스(frit glass)에 의하여 상호 봉합된다.

상기 배면 기판(120)의 내측 표면에는 어드레스 전극(130)이 배치된다. 상기 어드레스 전극(130)은 제1방향, 즉 Y 방향으로 배치되고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향, 즉 X 방향으로 소정 간격 이격되게 배치된 스트라이프 형상을 갖는다. 상기 어드레스 전극(130)은 각 단위 방전 셀의 방전공간(180)마다 배열되며, 도전성이 우수한 금속물질, 예를 들어 은 페이스트(Ag paste)를 이용하여 형성한다.

본 발명의 실시예에서는 상기 어드레스 전극(130)은 방전이 개시될 방전공 간(180)을 선택하는 전압을 인가하기 위하여 각각의 방전공간(180)에 대응하도록 스트라이프 형태의 패턴을 갖지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 방전공간(180)에 대응하여 돌출구조를 갖는 등, 다양한 형태의 패턴을 가질 수 있다. 또한, 상기 어드레스전극(130)은 배면기판(120)에 배치될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니라 격벽(150) 등과 같은 적절한 위치에 배치될 수도 있다.

상기 배면기판(120)상에는 상기 어드레스전극(130)을 덮도록 유전층(140)이 전면적으로 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 유전층(140)이 상기 어드레스 전극(130)을 덮도록 기판전면에 형성되었으나, 이에 반드시 국한되는 것이 아니라 상기 어드레스전극(130)만을 덮도록 패터닝될 수도 있다.

상기 전면 기판(110)의 내표면에는 1쌍의 유지전극이 형성되는데, Y방향을 따라 형성된 버스전극(162)과 투명전극(161)으로 구성된 X 전극(160)이 형성되고, 상기 X 전극(160)과 동일한 방향, 즉 상기 X방향을 따라 형성된 버스전극(172)과 투명전극(171)으로 구성된 Y전극(170)이 형성된다. 상기 X전극(160) 및 Y 전극(170)을 구성하는 투명전극(161, 171)은 ITO 막을 포함하고, 버스전극(162, 172)은 은(Al), 알루미늄(Ag), 또는 구리(Cu)등과 같은 저저항 금속을 포함한다.

상기 전면기판(110)의 내표면에는 상기 X 전극(160) 및 Y 전극(170)을 덮도록 형성된 전면 유전체층(145)과, 상기 전면 유전체층(145)의 표면에 코팅되는 보호막(180)이 구비된다. 상기 유전체층(145)은 기체방전시 이온충격으로부터 전극을 보호하고 작은 구동전압으로 방전을 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 보호막(150)은 상기 유전체층(145)의 절연 파괴를 방지하고, 2차 전자 방출량을 증가 시키기 위한 것으로서, 산화 마그네슘(MgO)을 포함한다.

투과 스펙트럼중 590 내지 600nm의 특정 파장대, 바람직하게는 오렌지색의 광에 해당하는 594nm 파장대의 광투과를 억제시키기 위하여, 특정 파장대의 광투과율이 L1이고 그이외의 광투과율이 L2라 할때, 상기 유전체층(145)은 광투과율 L1 이 0.8xL2 보다 작은 물질을 포함한다. 바람직하게는 하기의 식(1)을 만족하는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 하기의 식(1)을 만족하는 유전체층(145)은 예를 들어 비스무스계 산화막(Bi2O3)를 주성분(40%이상)으로 하고, 글래스성분인 B2O3, Bi2O3, BaO, ZnO, Al2O3를 포함하는 물질을 포함한다. 이때, 유해물질인 납성분(PbO)은 포함하지 않는 것이 바람직하며, 특히 착색을 위해 Mn2O3, NiO, CoO, CuO 성분은 1% 미만으로 첨가되는 것이 바람직하다.

L1≪ 0.5 x L2 ..... (1)

여기서, L1은 특정 파장, 예를 들어 오렌지색의 광에 해당하는 594nm 파장의 광투과율이고, L2는 상기특정 파장 외의 파장, 예들 들어 550nm 파장의 광투과율이다.

상기 전면기판(110)의 유전층(141)과 배면기판(120) 사이에는 복수의 방전공간(180)을 형성하는 측벽, 즉 다수의 격벽(190)이 배치된다. 상기 격벽(190)은 어드레스 전극(130)과 직교하는 방향 즉, X 방향으로 배치된 가로 격벽(192)과, 상기 어드레스 전극(130)과 나란한 방향 즉, Y 방향으로 배치된 세로 격벽(191)을 포함한다. 상기 세로 격벽(191)과 가로 격벽(192)으로 구성되는 격벽(190)은 격자형태를 가지며, 상기 격벽(190)에 의해 다수의 방전공간(180)을 한정한다. 상기 격벽 (190)에 의해 사각형의 방전공간(180)이 형성된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 격벽(190)이 격자형태를 갖으며, 상기 격벽(190)에 의해 한정되는 방전공간(180)이 사각형의 형상을 갖는 것으로 예시하였으나, 이에 반드시 한정되는 것이 아니라 상기 격벽(190)은 복수개의 방전공간(180)을 형성할 수 있도록 다양한 형태를 가질 수도 있다.

예를 들어, 상기 격벽(190)은 스트라이프타입 또는 미앤더타입(meander type) 등과 같은 개방형 격벽형태 뿐만 아니라 매트릭스 또는 델타타입등과 같은 폐쇄형 격벽형태를 가질 수 있다. 또한, 폐쇄형 격벽의 경우, 본 발명의 실시예에서와 같이 상기 격벽(190)에 의해 형성되는 방전공간(180)은 사각형이외에도, 삼각형, 오각형 등의 다각형 뿐만 아니라 원형 또는 타원형 등과 같은 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에서는 유전층(140)상부에 격벽(190)이 배치되도록 구성되었으나, 이에 반드시 한정되는 것이 아니라 배면기판(120)상에 격벽(190)이 배치되고, 각 격벽(190)사이의 배면기판(120)상에 어드레스전극(130)과 유전층(140)이 순차적으로 배치될 수도 있다.

상기 격벽(190)으로 구획된 방전 공간(180)내에는 방전 가스로부터 발생되는 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 방출하는 형광체층이 형성되는데, 풀칼라 화상을 구현하는 경우에는 각각의 방전 셀에는 각각 적, 녹, 청색의 형광체층(180R, 180G, 180B)이 도포된다. 이때, 적색발광 형광체로는 (Y,Gd)BO3 계 및 Y(V,P)O4:Eu 계의 혼합재료를 사용하고, 녹색발광 형광체로는 ZnSiO4:Mn, YbO3:Tb 등이 있으 며, 청색발광 형광체로는 BAM:Eu 등이 있다. 한편, 방전공간(180) 내부에는 10% 정도의 제논(Xe)가스를 포함한 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 아르콘(Ar) 가스중 어느 하나 또는 이들중 둘 이상의 혼합가스로 이루어진 방전가스가 충전된다.

상기한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부의 전원으로부터 어드레스전극(130)과 1쌍의 유지전극중 Y 전극(170)에 소정의 어드레스전압이 인가되면, 다수의 방전공간(180)중 해당하는 방전공간이 선택되고, 선택된 방전공간(180)의 Y 전극(170)상에 벽전하(wall charge)가 축적된다. 이어서, X 전극(160)에 소정레벨의 양의 전압을 인가하고 Y 전극(170)에 상기 X 전극에 인가되는 전압보다 높은 전압을 인가하면, X 전극(160)과 Y 전극(170)간의 전압차에 의해 벽전하가 이동하게 된다.

이와 같이 벽전하가 이동하게 되면 방전공간(180)내의 방전가스 원자와 충돌하면서 방전을 일으켜 플라즈마를 생성한다. 시간이 지남에 따라 X 전극(160)과 Y 전극(170)에 인가되는 전압의 차를 계속하여 충분이 크게 유지시켜 주면, 두 전극(160), (170)사이에 형성된 전계가 점차 강하게 집중되고, 이에 따라 방전공간(180) 전체로 방전이 확산되어진다.

상기한 바와같은 방식으로 방전이 형성된 다음, X전극(160)과 Y 전극(170) 간의 전압차가 방전 전압보다 낮아지면, 방전은 더 이상 발생되지 않고, 공간 전하 및 벽전하가 방전 공간(180)에 형성된다. 이때, X 전극(160)과 Y 전극(170)에 인가되는 전압의 극성을 바꾸어주면, 벽전하의 도움을 받아서 방전이 일어나게 된다.

이와 같이 X 전극(160)과 Y전극(170)에 인가되는 전압의 극성을 바꾸어주면 상기한 바와같은 처음의 방전과정이 반복되고, 이러한 과정을 반복하면서 안정적으로 방전이 일어나게 된다. 상기 방전에 의하여 생성된 자외선은 각 방전 공간(180)에 도포되어 있는 형광체층(180R, 180G, 180B)의 형광 물질을 여기시켜 가시광을 발생하게 되고, 발생된 가시광은 방전 공간(180)으로 방사되어서 원하는 화상을 구현하게 된다.

이때, 상기 유전체층(145)은 특정 파장대의 광투과율이 특정 파장대가 아닌 파장대의 광투과율에 비하여 낮은 물질로 구성되므로써, 특정파장대의 스펙트럼, 예를 들어 594nm 파장대의 오렌지색의 광투과율을 억제시켜 줄 수 있게 된다.

도 3은 본 발명과 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 투과 스펙트럼을 도시한 것이다. 종래에서와 같이 통상적인 유전체층을 사용한 경우의 오렌지색의 광투과율에 비하여 본 발명에서와 같이 특정파장대의 광투과율을 억제시키기 위한 유전체층을 사용한 경우의 오렌지색의 광투과율이 낮아짐을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 경우 590 내지 600nm 파장대에서 광투과율이 종래에 비하여 낮아짐을 알 수 있다.

본 발명의 특정파장대의 광투과율을 억제시켜 주는 기술은 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널 뿐만 아니라 다양한 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 적용가능하다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 따르면, 전면기판의 내측 표면에 배열되는 상판 유전체층을 590 내지 600nm 의 특정파장대의 광투과율을 억제시킬 수 있는 물질로 구성하여 오렌지광을 차단시켜 줌으로써 색재현성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 화질을 개선시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 서로 대향되게 배치되는 제1기판 및 제2기판;

   상기 제1기판에 배치되는 어드레스 전극;

   상기 제1기판상에 배치되어 상기 어드레스 전극을 매립시켜 주기 위한 제1유전체층;

   상기 제2기판에 배치되는 X 및 Y 전극을 구비한 유지 전극;

   상기 제2기판상에 배치되어 상기 유지전극을 매립시켜 주기 위한 제2유전체층; 및

   격벽에 의해 구획된 방전 공간내에 도포된 형광체층을 포함하되

   상기 제2유전체층은 상기 형광체층으로부터 발광되는 광중 특정파장의 광 투과율을 L1 이라 하고, 그이외의 파장의 광 투과율을 L2 라 할때, 하기의 식을 만족하는 플라즈마 디스플레이패널.

   L1 ≪ 0.5 x L2
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 특정파장은 590 내지 600nm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 L1은 594nm 파장의 광투과율이고 L2는 550nm 파장의 광투과율인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
4. 삭제
5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 형광체층중 적색 형광체는 (Y,Gd)BO3 계 및 Y(V,P)O4:Eu 계의 혼합재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.

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