KR100793067B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 층 구조를 개선하여 방전전압을 낮출 수 있고, 효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 글라스 상부에 일정한 간격으로 이격된 한 쌍의 유지 전극과, 한 쌍의 유지 전극 사이에 형성된 제 1 유전체 층 및 한 쌍의 유지 전극과 제 1 유전체 층을 모두 덮도록 형성된 제 1 유전체 층의 유전율보다 낮은 제 2 유전체 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2(a) 내지 2(d)는 종래의 유전체 층의 두께 및 유전율과 플라즈마 디스플레이 패널의 효율 및 방전전압의 상관 관계를 설명하기 위한 도.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도.

도 4(a) 내지 도 4(d)는 플라즈마 디스플레이 패널 유전체 층의 구조와 유전율 및 투과율의 상관관계를 나타낸 도.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 층 구조를 개선하여 방전전압을 낮출 수 있고, 효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 소다라임(Soda-lime) 글라스로 된 전면 글라스와 배면 글라스 사이에 형성된 격벽 사이의 공간이 하나의 단위 셀을 이루고, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합 기체(Ne+He)를 주 방전 기체로 사용하여 소량의 크세논(Xe)을 첨가한 불활성 가스가 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)이 발생 되어 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상을 구현하는 장치이다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 종래 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(CRT)에 비하여 단순구조에 의한 제작의 용이성과, 외형이 박형이고 넓은 시야각 등의 특징을 가지고 있어 차세대 대화면 디스플레이 장치로 현재 각광을 받고 있다.

도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도

이다.

도 1에 도시된 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(10)와 배면을 이루는 배면 글라스(20)가 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합 된다.

전면 글라스(10)는 하나의 화소에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(11Y) 및 서스테인 전극(11Z), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(11a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(11b)으로 구비된 스캔 전극(11Y) 및 서스테인 전극(11Z)이 쌍을 이뤄 형성된다. 스캔 전극(11Y) 및 서스테인 전극(11Z)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 유전체 층(12)에 의해 덮혀지고, 유전체 층(12) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(13)이 형성된다.

배면 글라스(20)는 복수 개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(21)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(22)이 격벽(21)에 대해 평행하게 배치된다. 배면 글라스(20)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(23)가 도포되고, 어드레스 전극(22)의 상측면에는 어드레스 전극(22)을 보호하고 형광체(23)에서 방출되는 가시광선을 전면 글라스(10)로 반사시키는 백색 유전체(24)가 형성된다.

또한, 격벽(21) 상측면에는 전면 글라스(10) 외부에서 발생하는 외광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광 차단의 기능과 전면 글라스(10)의 색 순도(Purity) 및 콘트라스트 비 특성을 향상시키는 등의 기능을 하는 블랙 매트릭스(21a)가 배열되어 구성된다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 결정하는 요소 중 전면 글라스의 유전체 층과 관련된 요소들을 살펴보면, 유전체 층의 두께, 유전체 층의 유전율, 그리고 유전체 층의 광 투과율 등이 있다. 이러한 요소들은 플라즈마 디스플레이 패널의 효율뿐만 아니라 방전전압을 결정하는 요인으로 작용한다. 이러한 요소들과 플라즈마 디스플레이 패널의 효율 및 방전전압의 상관 관계를 더욱 상세히 살펴보면 다음 도 2(a) 내지 2(d)와 같다.

도 2(a) 내지 2(d)는 종래의 유전체층의 두께 및 유전율과 플라즈마 디스플 레이 패널의 효율 및 방전전압의 상관 관계를 설명하기 위한 도이다.

도 2(a)는 종래의 유전체층의 두께의 변화량에 따른 방전전압의 변화량을 그래프로 나타낸 도이다.

도 2(a) 도시된 바와 같이, 유전체층의 두께가 두꺼워짐에 따라 방전전압이 증가함을 알 수 있다.

또한, 도 2(b)는 종래의 유전체층의 두께의 변화량에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효율의 변화량을 그래프로 나타낸 도이다.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 유전체층의 두께가 두꺼워짐에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 효율이 증가함을 알 수 있다.

또한, 도 2(c)는 종래의 유전체층의 유전율의 변화량에 따른 방전전압의 변화량을 그래프로 나타낸 도이다.

도 2(c)에 도시된 바와 같이, 유전체층의 유전율이 증가함에 따라 방전전압이 감소함을 알 수 있다.

또한, 도 2(d)는 유전체층의 유전율의 변화량에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효율의 변화량을 그래프로 나타낸 도이다.

도 2(d)에 도시된 바와 같이, 유전체층의 유전율이 5에서 25까지 증가함에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 효율이 증가함을 알 수 있다.

도 2(a) 내지 2(d)를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 전면 글라스의 유전체 층의 유전율을 높임으로써 방전전압을 낮출 수 있으나, 그에 따라 광 투과율 또한 낮아지는 문제가 있다.

또한 전면 글라스의 유전체 층의 유전율을 낮춤으로써 광 투과율을 높이는 효과가 있으나, 그에 따라 방전전압이 상승하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 층 구조를 개선하여 방전전압을 낮추는 한편, 효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 글라스 상부에 일정한 간격으로 이격된 한 쌍의 유지 전극과, 한 쌍의 유지 전극 사이에 형성된 제 1 유전체 층 및 한 쌍의 유지 전극과 제 1 유전체 층을 모두 덮도록 형성된 제 1유전체 층의 유전율보다 낮은 제 2 유전체 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제 1 유전체 층과 제 2 유전체 층의 두께 차이의 절대치는 제 1 유전체 층의 두께의 0.1 배와 같거나 작은 것을 특징으로 한다.

제 1 유전체 층의 폭은 제 2 유전체 층의 폭의 0.1 배 이상 0.5 배 이하인 것을 특징으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 글라스 상부에 일정한 간격으로 이격되고, 투명전극과 금속전극으로 이루어진 한 쌍의 유지 전극, 한 쌍의 유지 전극의 투명전극 사이의 방전갭에 소정두께로 형성된 제 1유전체 층 및 한 쌍의 유지 전극 중 금속전극상과 제 1 유전체 층을 모두 덮도록 형성된 제 1 유전체 층의 유전율보다 낮은 제 2 유전체 층을 포함하고, 투명전극상과 제 2 유전체 층이 서로 접하여 형성되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예을 상세히 설 명한다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일 실시예를 나타낸 도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부 기판(301) 상에 형성되어진 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)과,하부 기판(311) 상에 형성되어진 어드레스전극(313)을 구비한다.

스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303) 각각은 투명 전극(302a,303a)과, 투명 전극(302a,303a)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리 영역에

형성되는 금속 버스 전극(302b,303b)을 포함한다.

투명 전극(302a,303a)은 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide) 등의 투명성 물질로 상부 기판(301) 상에 형성된다.

금속 버스 전극(302b,303b)은 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명 전극(302a,303a) 상에 형성되어 저항이 높은 투명 전극(302a,303a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.

스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303)이 나란하게 형성된 상부 기판(301)은 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303) 사이에 형성된 제 1 유전체 층(304) 및 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)과 제 1 유전체 층(304)을 모두 덮도록 형성된 제 1유전체 층(304)의 유전율보다 낮은 유전율을 가진 제 2 유전체 층(305)을 포함한다.

제 2 유전체 층(305) 상에는 보호막(306)이 적층된다. 보호막(306)은 플라즈 마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 제 2 유전체 층(305)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(306)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(313)이 형성된 하부 기판(311) 상에는 하부 유전체층(315), 격벽(312)이 형성되며, 하부 유전체층(315)과 격벽 표면에는 형광체층(314)이 형성된다. 어드레스전극(313)은 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)과 교차되는 방향으로 형성된다.

격벽(312)은 어드레스전극(313)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전 셀로 누설되는 것을 방지한다.

형광체층(314)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하부기판(301,311)과 격벽(312) 사이에 마련된 방전 셀의 방전공간에는 방전을 위한 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이와 같은 구조의 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)의 방전 전류를 제한하며, 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303) 쌍 간을 절연시켜주는 유전체 층을 형성함에 있어서, 서로 다른 유전율을 갖는 두개의 층(304,305)으로 구성하는 동시에 두 유전체 층(304,305)의 유전율을 조절함으로써 스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303) 간의 방전 개시 전압을 낮추는 한편, 발광 효율을 높이는 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도 3과, 유전체 층의 구조와 유전율과 투과율의 상관관계를 나타낸 도 4(a) 내지 도 4(d) 및 도 4(a) 내지 도 4(d)에 도시된 유전체 층의 유전율의 변화에 따른 광 투과율 및 방전 개시 전압의 변화량을 측정한 실험 테이터를 나타낸 표 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 보다 상세히 설명한다.

도 4(a) 내지 도 4(c)는 종래의 단층 유전체를 채택한 경우이고, 도 4(d)는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수층 구조의 유전체를 채택한 경우이다.

파라미터들은 다음과 같이 정의 한다.

- 유전율(ε)은 유전체층에 전계를 인가했을 때 분극의 정도를 나타내는 상수값을 말한다.

- 광투과율(Ｔ)은 유전체층에 입사되는 광에 대한 출력되는 광의 백분율 값을 말한다.

- 방전 개시 전압(Vｆ)은 전극간의 방전을 발생시키기 위한 최소의 전압값이다.

도 4(a) 내지 도 4(d) 및 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 유전체 층 구조를 채택한 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 경우와 비교하여 방전 개시 전압(Vｆ)과 광투과율(Ｔ)의 측면에서 개선된 효과가 있는 것을 알 수 있다.

즉, 유전율(ε)이 높을 수록 전극 간의 방전 개시 전압(Vｆ)이 낮아 진다는 점을 이용하여 전극과 가까운 부분에 고유전율을 가진 제 1 유전체 층을 형성하되, 유전율이 높을 수록 광투과율(Ｔ)이 낮아지는 점을 고려하여 도 3 및 도 4(d)에 도시한 바와 같이 제 1 유전체 층(304)의 폭(W1)을 좁게하여 형성한다.

또한 전극과 상대적으로 먼 부분에는 제 1 유전체 층(304)의 유전율(ε1)보다 작은 유전율(ε2)을 갖는 제 2 유전체 층(305)을 형성한다.

이와 같이 함으로써 표 1에 나타낸 실험치와 같이, 전극 간의 방전 개시 전압(Vｆ)을 낮추는 동시에, 광투과율(Ｔ)을 개선한다.

이러한 본 발명의 제 1 유전체 층(304)과 제 2 유전체 층(305)의 두께 차이의 절대치는 제 1 유전체 층(304)의 두께의 0.1배와 같거나 작도록 하는 것이 바람직하다.

, D1은 제 1 유전체 층의 두께, D2는 제 2 유전체 층의 두께를 나타낸다.

또한 본 발명의 제 1 유전체 층(304)의 폭(W1)은 제 2 유전체 층(305)의 폭(W2)의 0.1배 이상 0.5배 이하로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제 1 유전체 층(304) 및 제 2 유전체 층(305)의 두께 및 폭을 조절함으로써 방전 개시 전압(Vｆ)을 저감시키는 동시에 광투과율(Ｔ) 높여 플라즈마 디스플레이 패널의 효율을 개선한다.

이상에서 보는 바와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 층 구조를 개선하여 방전전압을 낮추는 한편, 효율을 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Claims (4)

1. 글라스 상부에 일정한 간격으로 이격된 한 쌍의 유지 전극;

   상기 한 쌍의 유지 전극 사이에 형성된 제 1 유전체 층; 및

   상기 한 쌍의 유지 전극과 상기 제 1 유전체 층을 모두 덮도록 형성된 상기 제 1 유전체 층의 유전율보다 낮은 제 2 유전체 층

   을 포함하고,

   상기 제 1 유전체 층의 폭은 상기 제 2 유전체 층의 폭의 0.1배 이상 0.5배 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 유전체 층과 상기 제 2 유전체 층의 두께 차이의 절대치는 제 1 유전체 층의 두께의 0.1배와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 삭제
4. 글라스 상부에 일정한 간격으로 이격되고, 투명전극과 금속전극으로 이루어진 한 쌍의 유지 전극;

   상기 한 쌍의 유지 전극의 투명전극 사이의 방전갭에 소정두께로 형성된 제 1유전체 층; 및

   상기 한 쌍의 유지 전극 중 금속전극상과 상기 제 1 유전체 층을 모두 덮도록 형성된 상기 제 1 유전체 층의 유전율보다 낮은 제 2 유전체 층을 포함하고,

   상기 투명전극상과 상기 제 2 유전체 층이 서로 접하여 형성되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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