KR100759549B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서 반사휘도를 개선하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽, 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층, 상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층, 및 상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스를 구비하며, 상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전층이 식각된 갭이 형성되어 전면기판의 하면의 상기 갭에는 형광체층이 도포되며, 상기 상측유전체층은 착색되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma Display Panel}

도 1은 종래의 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릿지 구조의 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.

도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다.

도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절취한 단면에서 바라본 상판의 투과도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 배면기판 111 : 어드레스 전극

112 : 하측유전체층 113 : 격벽

115 : 형광체층 120 : 전면기판

121a, 121b : 유지전극 123 : 상측유전체층

124 : 보호층 130 : 갭

132 : 홈

본 발명은 릿지(ridge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 릿지 구조의 상판에 형광체를 형성하여 영구잔상을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel; PDP)은 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이에 있는 가스에서 방전이 일어나고, 가스방전 과정에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.

도 1과 도 2에는 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예가 도시되어 있다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 종래의 릿지 구조 플라즈마 디스플레이 패널은 상호 대면하는 배면기판(10)과 전면기판(20)을 구비하고 있다.

상기 배면기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 스트라이프(stripe) 형태로 배열되어 있으며, 상기 어드레스 전극들(11)은 하측유전체층(12)에 의해 매립되어 있다. 그리고, 하측유전체층(12)의 상면에는 방전셀들간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위한 다수의 격벽(13)이 서로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이 격벽들(13)에 의해 구획된 방전셀들의 내면에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 소정 두께 도포되어 있으며, 이 방전셀들 내에 Ne, Xe 또는 이들이 혼합된 방전가스가 주입된다.

상기 전면기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 만들어지며, 격벽(13)이 마련된 배면기판(10)에 결합된다. 전면기판(20)의 저면에는 상기 어드레스 전극들(11)과 직교하는 스트라이프 형태의 유지전극들(sustaining electrode, 21a, 21b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(21a, 21b) 각각의 저면에는 금속재로 이루어진 버스전극들(22a, 22b)이 유지전극들(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 상측유전체층(23)에 의해 매립되어 있으며, 상측유전체층(23)의 저면에는 보호층(24)이 형성되어 있다.

이러한 구조에서, 전면 기판을 중심으로 하여 유지전극들, 상측유전체층, 보호층으로 구성된 상판 구조체에는 릿지 형식으로 유전체가 형성된다. 즉 방전셀 내부에서 쌍을 이루는 유지전극들(21a, 21b) 사이의 공간에 있는 상측유전체층의 일부가 식각되어 제거됨으로써 하나의 방전셀 내부의 유지전극간에 갭(30)이 형성되어 상기 갭에서는 전면기판의 하면이 노출되어 있는 구조이다.

그러나, 이와같은 종래의 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서는 하측유전체층의 상면과 격벽으로 둘러싸인 방전공간에 형광체층이 도포됨으로 인하여, 형광체층이 여기되어 발생하는 가시광선이 전면기판을 투과하여야 하므로 전면기판의 하면에 형성된 상측유전체층은 반드시 투명해야 하는 문제점이 있었다. 이로 인하여, 상측유전체층의 재료를 선택하는데 있어서 선택의 폭이 넓지 못한 문제점이 있었으며, 투과율을 높이기 위하여 투명한 재질의 상측유전체층을 사용함에 따라 전체 휘도를 높이고자 할 경우 반사휘도가 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 릿지 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에서 전면기판의 상측유전체층이 식각된 갭에 형광체층을 형성하고, 전체 휘도의 감소없이 반사휘도를 낮출 수 있도록 상측유전체층이 착색된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

배면기판;

상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판;

상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전체층의 표면에 대하여 상측유전체층이 경사지게 식각된 갭이 형성되어 전면기판의 하면의 상기 갭에는 형광체층이 도포되며, 상기 상측유전체층은 착색되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상측유전체층은 불투명한 색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 상기 상측유전체층은 검정색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 형광체층은 상측유전체층이 식각되어 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면에 도포된다.

여기서, 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면에는 형광체를 도포하기 위한 홈이 추가로 형성되어 있으며, 상기 홈의 바닥면과 측면에 형광체가 형성되는 것이 바람직하다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이며, 도 4는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 단면도이다. 도 4에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 전면기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.

도 3 및 도 4를 함께 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플 레이 패널은, 배면기판(110)과, 상기 배면기판(110)의 상면에 형성되는 복수의 어드레스 전극(111)과, 상기 배면기판(110)의 상면에서 상기 어드레스 전극(111)을 매립하도록 형성되는 하측유전체층(112)을 포함한다. 또한 상기 하측유전체층(112)의 상부에는 방전 공간인 방전셀을 구획하여 방전셀간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 격벽(113)이 설치된다.

본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 따르면, 종래 기술과 다르게 하층유전체층(112)의 상면에 형광체층이 도포되지 않고 상측유전체층(123)의 소정의 하면에만 형광체층(115)이 도포된다.

상기 격벽(113)의 상방에는 상기 배면기판(110)과 결합되어 방전 공간을 형성하는 전면기판(120)과, 상기 전면기판(120)의 하면에 형성되며 상기 어드레스 전극(111)과 교차하도록 소정각도를 이루면서 스트라이프 형태로 이루어진 유지전극들(121a, 121b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 따라서, 하나의 방전셀에는 두 개의 유지전극이 쌍을 이루며 통과하여 연장되도록 배치되게 된다. 일반적으로 상기 어드레스 전극과 유지전극은 수직하게 교차하도록 배치된다.

도면에 도시되지는 않았으나, 선택적으로 유지전극쌍이 투명한 재질의 ITO로 형성된다면, 라인 저항이 높은 관계로 별도의 버스전극을 유지전극쌍의 하부에 배치할 수 있다.

상기 유지전극들(121a, 121b)은 상측유전체층(123)에 의해 매립되어 있다. 따라서, 유지전극들(121a, 121b)은 방전공간에 직접 노출되지 않는 구조를 지닌다. 즉, 유지전극들(121a, 121b)은 전면기판(120)과 상측유전체층(123) 사이에 위치하 게 된다.

한편, 전면기판(120)의 하면에 배치된 유지전극들(121a, 121b)을 매립하는 상측유전체층(123)의 일부는 식각되어 제거됨으로써, 전면기판(120)과 유지전극들(121a, 121b) 및 상측유전체층을 포함하는 상판 구조체는 릿지(ridge) 구조를 지니게 된다. 식각되는 형태는 반드시 상측유전체층을 수직하게 식각할 필요는 없으며 식각된 상측유전체층의 표면이 소정의 각도로 경사져 있어도 무방하다.

상측유전체층 중 식각되지 않은 면이 식각된 부분에 비하여 상대적으로 돌출하게 되면서 릿지 형상을 이루는 것으로 충분하다. 구체적으로 설명하면, 쌍을 이루는 유지전극들(121a, 121b) 사이에서 충진되어 있는 상측유전체층(123)의 일부가 식각되어 제거됨으로써 유전체층이 제거된 부분에는 전면기판(120)의 하측 표면이 노출되도록 갭(130)이 형성된다.

이러한 갭(130)이 형성됨으로써 전면 기판(120)의 하측 표면 중 상측유전체층(123)이 제거된 부분에는 각각 적색(R), 청색(B), 녹색(G)의 형광체층(115)이 도포되어지게 된다. 특히, 형광체층(115)이 도포되는 별도의 구간으로서 갭(130)에 노출된 전면기판(120)의 하측 표면은 오목한 홈(132)으로 형성되는데 정방형의 홈 형상인 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 갭(130)에 노출된 홈(132)의 내부에 형광체층(115)가 형성됨으로 인하여, 도 4처럼 전면기판을 배면기판의 위에 배치할 경우, 형광체층(115)이 도포되는 높이는 상측유전체층(123)보다 높은 곳이 된다. 즉, 형광체층(115)에서 발생하는 가시광선이 전면기판(120)을 투과하여 출사하게 되는 과 정에서 상측유전체층(123)은 가시광선의 출사 경로의 후방에 위치하게 된다.

따라서, 상측유전체층(123)은 형광체층(115)보다 전면기판으로부터 후방에 배치되어 있으므로 전면기판으로 출사되는 가시광선을 가리지 않게 된다. 이러한 구조적 특징으로 인하여, 종래의 상측유전체층으로는 반드시 광투과성의 투명한 성질의 소재가 사용된 것에 반하여, 본원 발명에 따른 상측유전체층(123)은 투명한 소재이어야 한다는 제약이 없게 된다.

이로 인하여, 본원 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상측유전체층(123)은 착색이 되어도 무방하게 된다. 특히, 형광체층에서 발생한 가시광선이 전면기판에 반사되어 배면기판쪽으로 향함으로 인하여 발생하는 반사휘도를 낮추기 위하여 빛이 투과하기 어려운 불투명한 색으로 상측유전체층(123)이 착색되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상측유전체층(123)은 검정색으로 착색된다. 유전체로서 성능을 발휘하는데 있어서, 상측유전체층(123)이 반드시 투명할 필요가 없으므로 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 다양한 소재의 유전체를 상측유전체층(123)으로 형성할 수 있게 된다.

상기 홈(132)은 방전셀의 가로 및 세로 길이보다 작은 길이를 구비하여 홈이 방전셀의 구간을 넘어서지 않고 방전셀의 구간 내부에 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈(132)의 내부에는 형광체층(115)이 도포되므로 소정의 두께로 형광체층이 도포될 수 있을 정도의 깊이로 홈이 형성되어야 한다. 뿐만 아니라 형광체층이 홈 내부의 바닥면과 측면에 모두 도포되었을 때에 홈 내부의 측면에 도포되는 형광체층도 소정의 높이를 형성할 수 있을 정도로 홈의 크기가 설정되는 것 이 바람직하다. 나아가, 홈(132)의 내부 바닥면 뿐만 아니라 홈의 내부 측면에도 형광체층(115)이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상측 유전체층(123)은 보호층(124)에 의해 덮이게 되는데, 상측유전체층(123)이 식각되어 제거된 갭(130)에서는 상측유전체층(123)의 일부 표면이 노출될 수 있으므로 상측유전체층(123) 중 갭에서 노출된 표면, 즉 식각되어 제거되어 나간 상측유전체층의 표면에도 보호층(124)이 형성된다. 상기 보호층(124)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 상측유전체층(123)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다.

격벽(113)으로 둘러싸여서 갭(130)에 이르는 구간이 모두 방전 공간이 되며, 이러한 방전 공간에는 Xe, Ne 또는 그 혼합물로 이루어진 방전가스가 주입되어 플라즈마 디스플레이 패널을 이루게 된다.

도 5는 도 4의 I-I'선을 따라서 본 투사도이다. 따라서, 도 5에서는 하나의 방전셀에 대해서만 그 상부에서 바라본 투사도이다.

도 5를 참조하면, 격벽(113)으로 둘러싸인 방전공간에서 연장된 유지전극들(121a, 121b)이 서로 나란하게 형성되어 있다. 유지전극들(121a, 121b)의 사이에는 갭(130 : 도 4)이 형성되고 갭에 노출된 전면기판의 하면에 형성된 홈(132) 내부에 형광체층(115)이 도포되어 있는 구조이다.

형광체층(115)은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹 색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색발광 서브픽셀에 형성된 형광체층은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 어드레스전극(111)과 유지전극(121a, 121b) 중 어느 하나의 전극인 X전극 간에 어드레스전압이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 다수의 방전셀중에서 유지방전이 일어날 방전셀이 선택된다.

그 후 상기 선택된 방전셀의 X전극과 유지전극쌍중 나머지 하나인 Y전극 사이에 교류인 유지방전전압이 인가되면, X전극과 Y전극 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 방전셀의 갭(130) 내부에 형성된 홈(132)의 내부에 도포된 형광체층(115)을 여기시키는데, 이러한 여기된 형광체층(115)의 에너지준위가 낮아지면서 가시광선이 방출되게 되고, 이와 같은 과정으로 방출된 가시광선이 화상을 구성하게 된다.

이 과정에서 가시광선을 방출되는 형광체층(115)이 상측유전체층(123)보다 가시광선의 진행경로상 앞에 위치되어 있기 때문에 상측유전체층이 검정색으로 착색되어 있어도 전면기판을 통하여 진행하는 가시광선을 가리지 않으므로 전체적 휘도가 상승할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예와 같은 상기 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 유지전극 사이에 갭을 형성하여 갭에 형성된 홈에 도포된 형광체층이 여기되므로 하판에 형광체층이 도포된 경우에 비하여 휘도가 상승하게 되는 장점이 있다.

둘째, 형광체층이 전면기판에 도포됨으로써 형광체층에서 발생하는 가시광선이 상측유전체층에 의해 가려지지 않으므로 상측유전체층이 투명하지 않아도 되는 잇점이 있다.

셋째, 상측유전체층이 검정색 등으로 착색됨으로써 반사휘도를 낮출 수 있게 된다.

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 (5)

1. 배면기판;

   상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들;

   상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층;

   상기 하측유전체층의 상측에 형성된 격벽;

   상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판;

   상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들;

   상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층;

   상기 상측유전체층을 덮고 있는 보호층; 및

   상기 격벽에 의해 구획된 방전셀 내에 있는 방전가스;를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 방전셀 구간의 유지전극쌍들 사이에는 상측유전체층의 표면에 대하여 상측유전체층이 경사지게 식각된 갭이 형성되며, 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면에는 홈이 추가로 형성되며, 상기 홈의 바닥면과 측면에는 형광체층이 도포되며, 상기 상측유전체층은 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상측유전체층은 불투명한 색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 상측유전체층은 검정색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 형광체층은 상측유전체층이 식각되어 상기 전면기판의 하면이 노출된 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 삭제

Images