KR19980071553A - 고휘도 및 고발광효율 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

고휘도 및 고발광효율 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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KR19980071553A
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Abstract

표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 슬릿 (22g) 에 의해서 상호 떨어져 있는 접속부를 통하여 금속 버스전극 (22c) 으로부터 전류가 공급된 한 쌍의 투명전극 (22b) 과, 투명전극과 금속 버스전극의 쌍을 커버하는 유전체층 (22e) 과, 금속 버스전극들 상의 유전체층 쌍을 커버하는 다공성 절연층 (22f) 을 가지며, 표면방전이 상기 쌍의 투명전극들 사이에서 행해질 때, 표면방전은 버스전극으로 확산되나, 상기 표면방전은 슬릿들을 넘을 수 없으며, 이러한 이유로, 표면방전은 투명전극 상에 집중된다.

Description

고휘도 및 고발광효율 플라즈마 디스플레이 패널
본 발명은 플라즈마 디스플레이에 관한 것이며, 특히, 고휘도, 고발광효율 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 가스 방전에 의하여 자외선을 방출하며, 상기 자외선은 인광체층을 여기 시켜서, 가시광선을 발생한다. 자외선이 인광체층을 선택적으로 여기 시켰을 때, 가시광선은 화면상에 화상을 형성한다. 가스 방전은 교류 혹은 직류중 어느 것에 의해서 발생되며, 따라서, 플라즈마 디스플레이 장치는 두 개의 그룹으로 분리된다. 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 휘도, 발광효율 및 내구성 면에서 직류 플라즈마 디스플레이 패널보다 우수하다. 특히, 반사형 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 이들 특성이 우수하다.
도 1 은 반사형 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 전형적인 예를 설명한다. 종래의 반사형 교류 플라즈마 패널은 크게 전면기판 구조 (1) 와 후면기판 구조 (2) 를 구비한다. 전면기판 구조 (1) 는 후면기판 구조 (2) 로부터 공간을 두고 떨어져 있으며, 방전가스가 전면구조기판 (1) 과 후면구조기판 (2) 사이의 갭(gap) 을 채우고 있다.
전면기판 구조 (1) 는 투명 전면기판 (1a) 과, 전면기판 (1a) 의 내부면에 배열된 방전전극 (1b) 과, 방전전극 (1b) 을 커버하고 있는 투명 유전체층 (1c) 을 포함한다. 투명 유전체층 (1c) 은 산화마그네슘의 보호층(도시되지 않음) 으로 커버되어 있으며, 0.5 마이크론 내지 1 마이크론의 두께 범위를 갖는다. 보호층은 방전 전압을 감소시키며, 투명 유전체층 (1c) 이 그 동안 스퍼터링되는 것을 막는다. 방전전극 (1b) 은 도 1 이 도시되어진 지면(紙面)에 수직인 방향으로 연장되어 있다. 방전전극 (1b) 의 각각은 투명전극 (1d) 과 투명전극 (1d) 상에 적층된 버스전극 (1e) 에 의해서 실행된다. 상기 버스전극 (1e) 은 투명전극 (1d) 보다 좁으며, 투명전극 (1d) 의 일부는 버스전극 (1e) 으로 커버된다. 방전전극 (1b) 은 인접한 방전전극 (1b) 으로부터 공간을 두고 떨어져 있으며, 방전 갭 (1f) 이 그들 사이에 발생된다.
한편, 후면기판 구조 (2) 는 후면기판 (2a) 과, 후면기판 (2a) 의 내부면에 배열된 데이터전극 (2b) 과, 데이터전극 (2b) 을 커버하는 백색 유전체층 (2c) 과, 상기 백색 유전체층 (2c) 상에 적층된 인광체층 (2d) 을 포함한다. 상기 데이터전극 (2b) 은 방전전극 (1b) 에 수직인 방향으로 연장된다. 도 1 에 도시되어 있지는 않으나, 구획벽이 백색 유전체층 (2c) 상에 형성되며, 데이터 전극 (2b) 과 평행하게 연장되어서 방전셀 (3) 을 정의한다. 구획벽은 방전셀 (3) 을 점화실패 및 크로스토오크로부터 방지한다. 구획벽의 상부면은 흑색으로 착색되며, 흑색 비반사층은 전면기판 (1a) 을 통과하는 입사광의 반사에 대하여 효과적이다.
전극 (1d) 은 산화제2주석(SnO2) 혹은 인듐틴옥시드(ITO) 등의 투명물질로 구성된다. 상기 투명물질은 시트 저항이 작지 않다. 종래기술의 플라즈마 디스플레이 패널은 넓은 화면 혹은 고분해능 화면을 가지도록 설계될 때, 펄스 신호는 방전전극 (1b) 상에서 수십 킬로오옴(㏀) 의 큰 저항과 부딪히게 되어서, 방전전극 (1b) 의 단부에 있는 임의의 방전셀을 거의 점화하지 못한다. 방전전극 (2b) 을 따르는 저항을 감소시키기 위하여, 크롬/구리/크롬의 얇은 합성막 혹은 얇은 알루미늄막은 투명 전극(1d) 의 일부분을 형성하거나, 혹은 두꺼운 은 막을 버스전극 (1e) 으로서 사용한다.
투명 유전체층 (1c) 은 방전전극(1b) 을 커버하며, 전류량의 한계를 설정한다. 투명 유전체층 (1c) 은 저용융점 플린트 유리로 주로 구성된 페이스트(paste) 로 형성된다. 저용융점 플린트 유리는 유전체층 (1c) 으로 큰 저항전압을 제공하며, 소정의 구성으로 쉽게 형성된다. 방전전극 (1b) 과 전면기판 (1a) 의 노출된 내부면은 페이스트로 코팅되며, 상기 페이스트 층은 플린트 유리의 연화점보다 높은 임의의 온도에서 소성된다. 페이스트는 소성되는 동안 리플로우되며, 버블없이 20 마이크론 내지 40 마이크론 두께의 평탄한 투명 유전체층 (1c) 을 형성한다.
설명된 것과 같이, 투명 유전체층 (1c) 은 보호층(도시되지 않음) 으로 커버되며, 얇은 산화마그네슘막 혹은 두꺼운 산화마그네슘막이 보호층으로서 작용한다. 보호층은 0.5 마이크론 내지 1 마이크론 두께의 범위를 갖는다. 얇은 산화마그네슘막은 증착 혹은 스퍼터링을 통하여 형성되고, 두꺼운 산화마그네슘막은 인쇄 프로세스 혹은 스프레이 기술에 의해서 형성된다. 보호층은 방전전압을 감소시키며, 소성하는 동안 유전체층 (1c) 이 스퍼터링되는 것을 방지한다.
한편, 저용융점 플린트 유리 및 흰색안료가 페이스트에 혼합된다. 백색안료의 전형적인 예들은 산화티타늄 분말 및 알루미늄 분말이다. 페이스트는 데이터전극들 (2b) 상에 인쇄되며, 페이스트층은 백색 유전체층 (1c) 으로 형성되도록 소성된다.
페이스트는 구획벽을 위하여 백색 유전체층 (2c) 상에 인쇄된다. 철, 크롬 혹은 니켈과 같은 금속산화물 분말이 저용융점 유리와 혼합되어서 페이스트를 형성하며, 상기 페이스트는 구획벽의 상부벽 상에 인쇄된다. 페이스트가 소성될 때, 금속산화물 분말은 구획벽의 상부면을 착색한다.
인광체층 (2d) 은 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 등의 원색으로 착색된다. 삼원색은 각각 스크린 인쇄되며, 양측면이 삼원색으로 또한 착색되어서 착색된 영역을 증가시킨다. 증가된 착색 영역은 휘도를 강화한다.
전면기판구조 (1) 와 후면기판구조 (2) 가 완성될 때, 전면기판구조 (1) 는 후면기판구조 (2) 에 대향하게 하여서 방전전극 (2b) 을 데이터전극 (2b) 에 수직으로 만들고, 구획벽을 통하여 상호 결합되게 한다. 방전가스는 전면기판구조 (1) 와 후면기판구조 (2) 사이의 갭이 500 torr 가 되게 봉입된다. 방전가스는 예를들어, He, Ne 및 Xe 의 가스 혼합물이다.
각 방전셀 (3) 은 인접한 두 개의 방전전극 (1b) 에 의해서 정의된다. 수십 KHz 내지 수백 KHz 에서의 펄스 신호가 인접한 방전전극들 (1b) 사이에 교대로 인가되며, 표면방전은 방전셀 (3) 내에서 선택적으로 발생된다. 플라즈마는 선택된 방전셀 (3) 내에서 발생되며, 자외선광은 인광체층 (2d) 으로 방사된다. 상기 자외선광은 착색된 인광체층 (2d) 을 삼원색으로 여기 시켜서, 가시광을 전면기판구조 (1) 를 통하여 인광체층 (2d) 으로부터 외부로 방사한다.
인접한 두 개의 방전전극 (1b) 은 주사전극과 유지전극으로서 작용한다. 소성될 방전셀을 선택하기 위하여, 주사전극과 데이터전극 (2b) 사이에 선택적으로 전위가 공급되며, 펄스 신호가 주사전극과 유지전극 사이에 반복적으로 인가되어서 표면방전을 계속한다.
표면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 기술적 목표 중의 하나가 고휘도이며, 또 다른 것은 고발광효율 혹은 저전력소비이다. 그 밖의 또 다른 기술 목표는 입사광의 불필요한 반사를 제한하는 것이다. 상기 기술 목표를 얻기 위하여, 다음의 개선안이 제안되었다. 다음의 설명에서, 도 1 에 도시된 종래 기술의 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널을 기초 플라즈마 디스플레이 패널 로서 언급한다.
두 개의 종래 기술 표면방전 디스플레이 패널은 아래에서 소개되며, 둘 모두 발광효율의 개선을 목표로 한다. 제 1 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 일본 특개평 8-250029 호에 개시되어 있으며, 이것은 기초 플라즈마 디스플레이 패널의 변형이다. 제 1 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 유전체층 (2c) 의 두께가 부분적으로 증가되어 있다는 점에서 기본 플라즈마 디스플레이 패널과 다르다. 상세하게는, 버스전극 (1e) 은 결합된 투명전극 (1d) 의 중심선에서 도 1 에 도시된 버스전극 (1e) 과 비슷한 방전 갭 (1f) 을 정의하는 에지의 반대측을 향하여 오프셋되며, 버스전극 (1e) 상의 투명 유전체층 (1c) 은 방전 갭 (1f) 과 버스전극 (1e) 사이의 남아있는 부분보다 더 두껍다. 두꺼운 부분은 방전 갭과 버스전극 (1e) 사이의 표면방전을 제한하며, 제 1 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 고발광효율과 저전력소비를 얻기 위한 것이다.
그러나, 제 1 종래 기술 표면 방전 플라즈마 디스플레이 패널은 고휘도를 얻을 수 없다. 낮은 휘도는 두꺼운 부분의 표면상에서 이온 및 전자의 결합으로부터 유도된다. 상기 현상은 방전 공간으로 삽입된 유전체와 비슷하다. 더욱이 제작자는 두꺼운 부분의 두께를 충분히 증가시킬 수 없는데, 왜냐하면 플린트 유리가 리플로우 동안 두꺼운 부분으로부터 나머지 다른 부분으로 흐르기 때문이다. 상기 리플로우는 유전체층 (2c) 로부터 버블을 방출하기 때문에 필요불가결하게된다. 그러므로, 두꺼운 부분은 목표 두께보다 더 얇게 되는 경향이 있으며, 표면방전은 두꺼운 부분에 의해서 생성된 한계 이상으로 넓어진다. 결국, 제 1 종래기술 표면방전 디스플레이 패널은 기대 정도만큼 전력소비를 감소시킬 수 없다.
제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 특개평 8-315735 호에 개시되어 있다. 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 기초 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 전극 (1b) 과 유사한 것과 같은 적층 구조를 갖는 방전전극을 갖는다. 상기 방전전극은 서브전극들로 분리되며, 상기 서브전극은 상이한 타이밍에서 표면방전을 시작한다. 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서 사용된 타이밍 제어는 피크전류를 효율적으로 감소시킨다. 그러나, 방전손실에 대하여는 효과적이지 않으며, 발광효율은 개선되지 않았다. 그러므로, 상기 두 개의 제 1 및 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 고발광효율을 얻을 수 없다.
두 개의 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널이 또한 다음에서 소개될 것이다. 제 3 및 제 4 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 휘도의 희생없이 반사의 감소를 목표로 한다. 기초 플라즈마 디스플레이 패널은 흑색 비반사층을 갖는 구획벽의 상부면을 코팅함으로서 입사광의 반사를 제한하는데, 왜냐하면, 입사광의 반사는 화면상의 콘트라스트에 바람직하지 않기 때문이다. 이러한 이유 때문에, 방전셀로부터 방사된 가시광의 휘도를 감소시키지 않고도 입사광의 반사를 제한하는 것이 필요하다.
상기 기술 목표를 얻기 위하여, 색필터 (4) 가 도 2 에 도시된 것처럼 플라즈마 디스플레이 패널 내에 제공된다. 다른 구성요소는 단순성을 위하여 상세한 설명을 하지 않고 기초 플라즈마 디스플레이 패널의 대응 구성요소를 설명하는 것과 동일한 번호로 라벨화된다. 색필터 (4) 는 삼원색에서 선택적으로 착색되며, 따라서 적색영역, 청색영역 및 녹색영역을 갖는다. 적색영역, 청색영역 및 녹색영역은 방전셀 (3) 로부터 방사된 적색광, 청색광 및 녹색광을 각각 통과시킨다. 색필터 (4) 는 도 2 에 도시된 것처럼 전면기판구조 (1) 상에 적층되거나 혹은 투명 유전체층 (1c) 이 착색되어서 색필터 (4) 로서 작용한다.
착색된 반투명 유전체층 (1c) 의 전형적인 예가 일본 특개평 4-36930 호에 개시되어 있으며, 여기서 개시되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널은 이후에는 제 3 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널 로서 언급될 것이다. 상기 특허출원에서는 다음과 같이 착색된 반투명 유전체층 (1c) 을 형성하는 것을 제안한다. 3 종류의 필터 페이스트가 우선 제조된다. 3 가지의 색을 위한 3 종류의 안료가 저용융점 플린트 유리, 바인더 및 유기용매와 각각 혼합된다. 그런 후, 3 종류의 필터 페이스트를 얻는다. 3 종류의 필터 페이스트는 전면투명기판의 내부면과 방전전극 (1b) 상에 개별적으로 스크린 인쇄된다. 다시 말하면, 스크린 인쇄는 삼원색에 대하여 3 회 반복된다. 결국, 적색영역, 적색필터 페이스트, 청색필터 페이스트 및 녹색필터 페이스트는 적색 페이스트 영역, 청색 페이스트 영역 및 녹색 페이스트 영역을 형성하며, 경계가 적색 페이스트 영역, 청색 페이스트 영역 및 녹색 페이스트 영역 사이에 발생한다.
필터 페이스트는 소성되거나 연소되어서 착색된 반투명 유전체층 (1c) 을 형성한다. 3 종류의 안료가 500℃ 내지 600℃ 에서의 고온 소성과정을 견딜 수 있도록 요구되며, 이러한 이유로, 3 종류의 안료가 무기물질로부터 선택된다. 일반적인 예는 다음과 같다.
적색을 위한 안료 : Fe2O3시스템
청색을 위한 안료 : CoO-Al2O3시스템
녹색을 위한 안료 : CoO-Al2O3-Cr2O3시스템
착색된 반투명 유전체층 (1c) 은 간단하다. 그러나, 스크린 인쇄가 3 회 반복될 때, 적색 페이스트 영역, 청색 페이스트 영역 및 녹색 페이스트 영역은 약간 분리되도록 되어야하거나, 부분적으로 상호 오버랩되거나, 혹은 그 양자를 모두 선택할 수 있으며, 그 갭과 단차들은 적색영역, 청색영역 및 녹색영역 사이의 경계를 따라서 발생된다. 갭과 단차는 유전 파괴의 원인이 되며, 흑색의 비반사층의 형성에 바람직하지 않은 영향을 미친다. 그러므로, 제 3 종래기술 표면방전 플라즈마 방전 패널은 착색된 반투명 유전체층 (1c) 의 평탄화에 문제점을 발생한다.
일본 특개평 7-21924 호는 제 3 종래기술 표면방전 플라즈마 방전 패널의 고유의 문제점의 해결안을 제안한다. 일본 특개평 7-21924 호에 개시되어 있는 플라즈마 방전 패널은 제 4 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널로 언급될 것이다. 전면기판의 내부면과 방전전극 (1b) 은 제 3 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널과 비슷한 삼원색 페이스트 층으로 커버되며, 상기 페이스트 층은 저용융점 플린트 유리 페이스트 층으로 커버된다. 상기 삼원색을 위한 페이스트 층과 저용융점 플린트 유리 페이스트층 은 소성되어서, 저용융점 플린트 유리 층으로 커버되어 착색된 반투명 유전체층 (1c) 을 형성한다. 저용융점 플린트 유리층은 갭과 단차 대신에 평탄한 표면을 생성한다. 그러므로, 제 4 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 제 3 종래기술의 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널 내의 문제점을 해결한다. 그러나, 저용융점 플린트 유리층으로 착색된 반투명 유전체층은 휘도에서 심각한 감소를 보여준다.
상세하게는, 안료가 저용융점 플린트 유리층과는 굴절률이 다르고, 착색된 반투명 유전체층이 입사광을 산란시킨다. 이것은 평행광의 투과율을 감소시킨다. 평행광의 투과율은 평행 입사광과 평행 투과광 사이의 휘도 비율을 나타내며, 산란광은 제거된다. 외부광이 착색된 반투명 유전체층으로 입사될 때, 흑색 산란이 발생되며, 화면을 백색으로 만든다. 더욱이, 흑색 화상은 착색된 영역 상의 반사광에 의해서 영향을 받으며, 사용자는 흑색화상을 이상하게 느낄 것이다. 방전셀로부터의 방출광은 착색된 반투명 유전체층에 의해서 또한 영향을 받으며, 휘도가 감소된다.
만일 무기 안료 입자를 포함하는 얇은 색필터가 도 2 에 도시된 것처럼 전면기판구조상에 적층된다면, 휘도는 제 4 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널보다는 개선된다. 그러나, 버스 전극 (1c) 상의 얇은 색필터는 투명 유전체층 (1c) 의 저항 전압을 낮게 만들며, 투명 유전체층 (1c) 은 방전시 파괴되게 된다. 이것은 화상에 생성된 화상을 불완전하게 하는 결과를 가져온다. 더욱이, 투명 유전체층 (1c) 의 파괴는 방전전압을 증가시키며, 버스전극 (1e) 을 조각들로 분리시킨다.
투명 유전체층 (1c) 이 파괴되는 것을 방지하기 위하여, 투명 유전체층 (1c) 은 버스전극 (1e) 상의 두께를 부분적으로 증가시킬 수도 있다. 투명 유전체층 (1c) 은 일반적으로 저용융점 플린트 유리로 형성되며, 큰 유전 상수는 방전전압을 낮게 만든다. 만일 투명 유전체층 (1c) 이 30 마이크론 이상까지 증가된다면, 두꺼운 투명 유전체층 (1c) 은 버스전극 (1e) 으로부터 표면방전을 제거할 수 있다. 그러나, 리플로우 프로세스는 투명 유전체층이 표면방전으로부터 버스전극 (1e) 을 방지할 수 있는 만큼의 충분한 두께로 되는 것을 허용하지 안는다. 이러한 이유로, 비록 색필터가 휘도를 개선한다할지라도, 색필터를 갖는 종래기술 표면방전 플라즈마 방전 패널은 좋지 않은 내구성을 제공한다.
요약하자면, 제 1 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서 제안된 두꺼운 부분은 휘도를 상당히 개선시킨다. 그러나, 두꺼운 부분은 저발광효율에 대하여 효과적이지 않으며, 리플로우에 의해서 재생할 수 없다. 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서 제안된 방전 서브전극은 방전 전류의 피크 값을 감소시킨다. 그러나, 방전 서브전극은 전력소비에 효과적이지 않으며, 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널은 휘도를 개선하지 못한다. 제 1 및 제 2 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널 양자는 고분해능의 넓은 디스플레이 영역을 거의 형성하지 않는다.
제 3 종래기술 표면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서 제안된 색필터는 콘트라스트를 개선한다. 그러나, 색필터는 유전 파괴를 제공한다. 필터 상의 투명 유전체층이 절연 파괴에 대하여 효과적일지라도, 휘도는 감소된다.
본 발명의 목적은 고휘도, 고발광효율 및 좋은 내구성을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
도 1 은 종래기술의 반사형 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2 는 종래기술의 표면방전 교류 총천연색 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따르는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 4 는 투명전극 내에 형성된 슬릿을 보여주는 저면도이다.
도 5 는 전면기판구조의 변형을 보여주는 저면도이다.
도 6 은 본 발명에 따르는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 방전 패널의 부분을 형성하는 버스전극과 투명전극의 레이아웃을 보여주는 저면도이다.
도 7 은 본 발명에 따르는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 방전 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 따르는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 방전 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 9 는 도 8 에 도시된 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널에 합체되어 있는 투명전극 내에 형성된 슬릿을 보여주는 저면도이다.
도 10 은 슬릿 패턴의 변형을 보여주는 저면도이다.
도 11 은 본 발명에 따르는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 12 는 본 발명에 따르는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 단면도이다.
* 도면의주요부분에대한부호의설명 *
21, 41, 51, 61, 71 : 후면기판 구조
22, 42, 52, 62, 72 : 전면기판 구조
23, 43, 53, 63, 73 : 방전가스
22b, 42b, 52a, 62a, 72b : 투명전극
22c, 42c : 버스전극
22g/22h, 31b/31c, 42d, 52h/52j, 55/56, 72d : 스토퍼 수단
본 발명의 실시예에 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1 기판과 상기 제 1 기판의 내부면 상에 형성된 다수의 데이터 전극을 갖는 후면기판구조와, 제 2 기판을 갖는 전면기판구조와, 제 2 기판의 내부면 상에 형성된 다수의 투명전극과, 제 2 기판의 내부면 상에 형성되며 다수의 투명전극에 전기적으로 접속되어서 다수의 투명 전극으로부터 선택적으로 전류를 방전하는 다수의 버스전극과, 다수의 투명전극과 다수의 버스전극 사이에 전기적으로 접속되어 있으며 다수의 버스전극이 다수의 투명전극에서의 방전으로부터 보호되도록 하는 다수의 스토퍼 수단과, 플라즈마 생성을 위하여 후면기판구조와 전면기판구조 사이에 봉입되어 있는 방전가스를 구비한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 특징과 장점은 첨부된 도면과 함께 다음의 설명으로부터 좀 더 명확하게 될 것이다.
제 1 실시예
도 3 에 대하여, 본 발명을 실현하는 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 후면기판구조 (21) 와, 전면기판구조 (22) 와, 후면기판구조 (21) 및 상기 전면기판구조 (22) 사이의 갭에 봉입되어 있는 방전가스를 구비한다. 디스플레이 영역은 전면기판구조 (22) 상에 형성되며, 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 디스플레이 영역 상에 화상을 형성한다.
후면기판구조 (21) 는 유리기판 (21a) 과, 상기 유리기판 (21a) 상에 평행하게 연장되어 있는 다수의 데이터전극 (21b) 과, 데이터전극 (21b) 을 커버하는 백색 유전체층 (21c) 과, 백색 유전체층 (21c) 상에 패턴된 구획벽(도시되지 않음)과, 상기 백색 유전체층 (21c) 을 커버하는 인광체층 (21d) 을 구비한다. 상기 구획벽은 350 마이크론 피치로 데이터전극 (21b) 에 수직 방향으로 평행하게 배열되며, 80 마이크론의 폭을 갖는다. 구획벽은 데이터전극 (21b) 들 사이에 배치되며, 도 3 에 도시되지 않았다. 인광체층 (21d) 은 적절하게 착색된다.
한편, 전면기판구조 (22) 는 투명유리기판 (22a) 과, 상기 투명유리기판 (22a) 의 내부면 상에 형성된 다수의 투명전극 (22b) 과, 상기 투명전극 (22b) 상에 적층된 금속 버스전극 (22c) 을 포함한다. 상기 투명전극 (22b) 은 인접한 투명전극 (22b) 으로부터 공간을 두고 떨어져 있으며, 방전 갭 (22d) 은 그들 사이에 발생된다. 금속 버스전극 (22c) 은 방전 갭 (22d) 에 대향하는 투명전극 (22b) 의 주변측 상에 배치된다. 투명전극 (22b) 과 데이터전극 (21b) 은 방전셀 (24) 을 정의한다.
전면기판구조 (22) 는 또한 전극쌍 (22d) 을 커버하는 투명 유전체층 (22c) 을 포함한다. 투명 유전체층 (22e) 은 버블을 포함하지 않으며, 25 마이크론의 두께를 갖는다. 투명 유전체층 (22e) 은 다음과 같이 형성된다. 저용융점 유리 페이스트는 전극쌍 (22d) 상에 스크린 인쇄되며, 약 570℃ 에서 소성되어서 투명 유전체층 (22c) 을 형성한다. 투명유리는 소성되는 동안 리플로우되며, 버블은 투명 유전체층 (22e) 으로부터 빠져나간다.
전면기판구조 (22) 는 또한 투명 유전체층 (22e) 의 하부면 상에 형성된 다공성 유전체층 (22f) 을 포함한다. 다공성 유전체층 (22f) 은 5 마이크론 내지 50 마이크론 두께의 범위를 갖는다. 다공성 유전체층 (22f) 의 두께는 5 마이크론 내지 20 마이크론 사이의 범위가 바람직하다.
다공성 유전체층 (22f) 은 다음의 프로세스를 통하여 형성된다. 우선, 산화알루미늄 분말, 산화마그네슘 분말 혹은 그 양자는 저용융점 납유리 분말, 바인더 및 용매와 혼합되어서, 유전체 페이스트를 생성한다. 분말형 혼합물, 즉 산화알루미늄/산화마그네슘 분말과 저용융점 납유리 분말 사이의 혼합물은 산화알루미늄 분말, 산화마그네슘 분말, 혹은 그 양자를 10 중량% 내지 50 중량% 사이에서 포함한다. 저용융점 납유리 분말이 90 중량% 를 초과할 때는, 유전체층 (22) 은 조밀하게 되어서, 그 다공성은 다공성 유전체층 (22f) 에 적절하지 않다. 한편, 만일 저용융점 납유리 분말이 50 중량% 보다 적으면, 다공성 유전체층 (22f) 은 부서지기 쉬우며, 전면기판구조 (22) 와 후면기판구조 (21) 사이의 결합작업시 파괴되게 된다.
유전체 페이스트는 두꺼운 막 인쇄기술을 사용함으로서 투명유전체층 (22e) 상에 패턴되며, 방전셀 (24) 은 유전체 페이스트 패턴으로 둘러싸여 있다. 제조자가 유전체층 (22f) 을 착색할 때, 무기안료가 분말형 혼합물에 부가되거나 혹은 산화알루미늄/산화마그네슘 분말의 부분이 무기 안료로 대체된다.
유전체 페이스트가 480℃ 내지 550℃ 사이에서 소성되고, 유전체층 (22f) 으로 형성된다. 소성온도는 투명 유전체층 (22e) 의 리플로우 온도보다 낮다. 이러한 이유로, 분말형 혼합물의 저용융점 납유리는 투명 유전체층 (22e) 을 위한 저용융점 유리와 연성 온도가 동일하거나. 혹은 그것보다 30 ℃ 이상이 낮다.
이 경우에, 흑색 무기 안료는 또한 유전체 페이스트와 혼합되며, 다공성 유전체층 (22f) 은 흑색이다. 흑색 다공성 유전체층은 입사광이 반사되는 것을 방지하며, 디스플레이 영역 상에 형성된 화상의 콘트라스트를 개선한다.
도 3 에 도시되지 않았다고 하더라도, 산화마그네슘은 결과의 구조물의 전체 표면, 즉, 유전체층 (22f) 과 투명 유전체층 (22e) 상에 기상증착방법을 사용하여 증착되며, 유전체층 (22f) 과 투명 유전체층 (22e) 은 산화마스네슘 층으로 커버된다. 전면기판구조 (22) 가 후면기판구조 (21) 와 결합될 때, 주변영역은 전면기판구조 (22) 를 후면기판구조 (21) 로 결합하기 위한 스페이서(도시되지 않음) 로 할당되며, 산화마그네슘층은 장해물이 된다. 이러한 이유로, 주변 영역은 진공증착 동안 마스크된다.
전면기판구조 (22) 와 후면기판구조 (21) 사이의 조립 후, 방전가스는 전면기판구조 (22) 와 후면기판구조 (21) 사이의 갭에 봉입된다.
슬릿 (22g) 은 도 4 에 도시된 것처럼 투명전극 (22b) 내에 형성된다. 슬릿 (22g) 은 10 마이크론 내지 100 마이크론 범위의 폭을 가지며, 바람직하게는 50 마이크론 정도의 폭을 갖는다. 슬릿 (22g) 은 방전 갭 (22d) 에 평행한 방향 (DR1) 으로 연장되며, 간격을 두고 배열되어 있다. 슬릿 (22g) 은 방전 갭 (22d) 보다 금속 버스전극 (22c) 에 더 인접되어 있으며, 접속부 (22h) 가 슬릿 (22g) 에 의해서 좁혀져 있다. 금속 버스전극 (22c) 은 도 4 및 도 5 에서 평행선으로 되어 있어서, 쉽게 투명 전극 (22b) 과 구별된다. 직사각형 개구 (22j) 는 다공성 유전체층 (22f) 내에 형성되며, 방전 갭 (22d) 을 통하여 상호 대향된 투명 전극 (22b) 하에 배치된다. 직사각형 개구 (22j) 는 행을 형성하며, 직사각형 개구 (22j) 의 행은 방전 갭 (22d) 에 수직 방향 (DR2) 으로 반복된다. 그러므로, 직사각형 개구 (22j) 는 다공성 유전체층 격자형 구조를 만든다. 상기 격자형 패턴은 350 마이크론 피치로 방향 DR2 로 반복되어 있으며, 80 마이크론 정도의 폭을 갖는다. 한편, 격자형 패턴은 1050 마이크론 피치로 방향 DR1 으로 반복되며, 200 마이크론 내지 400 마이크론 범위의 폭을 갖는다. 접속부 (22h) 와 슬릿 (22g) 은 전체로서 스토퍼 수단을 구성한다.
다공성 유전체층 (22f) 은 적색광, 녹색광 혹은 청색광으로 할당된 방전셀의 각각의 주변부를 커버하며, 연관된 금속 버스전극 (22c) 은 투명전극 (22c) 쌍의 4 개의 코너에서 접속부 (22h) 를 통하여 투명전극 (22c) 쌍에 전기적으로 접속된다.
적색광, 녹색광 및 청색광으로 할당된 방전셀 (24) 은 도 5 에 도시된 것처럼 셀 그룹 (25) 을 형성할 수도 있다. 이러한 경우에, 금속 버스전극 (22c) 은 투명전극 (22b) 쌍의 4 개의 코너에서 접속부 (22h) 를 통하여 셀 그룹 (25) 의 투명전극 (22b) 쌍에 접속된다. 상기 셀 그룹 (25) 은 패턴의 마진을 증가시키며, 고분해능 플라즈마 디스플레이 패널에 적절하다.
상기 방전셀 (24) 이 소성될 때, 방전은 방전 갭 (22d) 상에서 우선 발생되며, 버스전극 (22c) 으로 향하여 확산된다. 그러나, 슬릿 (22g) 은 방전 영역의 한계를 설정하며, 방전은 버스전극 (22c) 에 도달하지 못한다. 다시 말하면, 방전은 버스전극 (22c) 하의 다공성 유전체층을 통하여 발생되지 않는다. 이러한 이유로, 투명전극 (22b) 은 직사각형 개구 (22j) 를 통하여 방전되며, 직사각형 개구 (22j) 내에 제한된 상기 방전은 휘도를 증가시킨다.
더욱이, 방전셀 (24) 은 이온과 전자 사이의 바람직하지 못한 재결합을 방지하는데, 이것은 방전이 다공성층 (22f) 하에서 확산되지 않기 때문이다. 이러한 이유로, 상기 발광효율이 개선된다.
방전은 버스전극 (22c) 하에서 발생되지 않으며, 버스전극 (22c) 은 거의 손상되지 않는다.
한편, 다공성 유전체 물질은 유전체층 (22f) 을 미세한 패턴으로 만든다. 다공성 유전체 물질은 낮은 유전 상수를 가지며, 제작자가 유전체층 (22f) 을 얇게 만드는 것을 허용한다. 상기 얇은 다공성 유전체층 (22f) 은 소성되는 동안 거의 파괴되지 않는다. 더욱이, 다공성 유전체층은 소성되는 동안 유전체층 (22f) 으로부터 가스를 배출하며, 상기 리플로우가 요구되지 않는다. 이러한 이유로, 제작자는 다공성 유전체 물질을 미세한 패턴으로 패턴할 수 있다. 결국, 제작자는 좋은 재현성으로 방전셀 (24) 을 최소화할 수 있다.
제 2 실시예
도 6 에 대하여, 전면기판구조 (31) 는 본 발명을 구현하기 위하여 표면 방출 교류 플라즈마 디스플레이 장치의 일부분을 형성한다. 상기 전면기판구조 (31) 는 후면기판구조 (21) 에 대응하는 후면기판구조(도시되지 않음) 와 결합되며, 방전가스는 그들 사이에서 봉입된다.
전면기판구조 (31) 는 투명전극 (31a) 의 구성 내의 전면기판구조와 상이하며, 다른 구성요소부는 단순함을 위하여 상세한 설명없이 전면기판구조 (22) 의 부분에 대응하여 동일한 도면부호로 라벨화된다.
투명전극 (31a) 은 직사각형 구성을 가지며, 버스전극들 (22c) 과 접속부를 통하여 접속된다. 투명전극 (31a) 은 행으로 배열되며, 투명전극 (31a) 의 행은 버스전극 (31a) 에 전기적으로 접속된다. 방전 갭 (22d) 은 인접한 행 내의 투명전극 (31a) 으로부터 한 행의 투명전극 (31a) 이 떨어져 있으며, 방전은 투명전극 (31a) 과 투명전극 (31a) 의 인접한 행 사이에서 발생한다. 그런 후, 한 행 내의 투명전극 (31a) 은 인접한 행 내의 투명전극 (31a) 과 쌍을 이룬다.
상호 쌍을 이룬 투명 전극 (31a) 은 직각 개구 (22j) 상에 배치되며, 직각 투명전극 (31a) 의 주변부는 10 마이크론 내지 80 마이크론만큼 직각 개구의 주변으로부터 떨어져 있다. 투명전극 (31a) 의 주변부와 개구 (22j) 의 주변부 사이의 갭은 50 마이크론이 바람직하다.
접속부 (31b)는 10 마이크론 내지 80 마이크론의 넓은 범위의 폭을 가지며, 상기 폭은 40 마이크론이 바람직하다. 그러므로, 접속부 (31b) 는 직사각형 투명전극 (31a) 보다 좁으며, 상기 갭 (31c) 은 인접한 접속부 (31b) 사이에서 발생한다. 상기 갭은 슬릿 (22g) 과 비슷하게 작용하며, 투명전극 (31a) 들 사이에서의 방전이 그들 사이를 벗어나는 것을 허용하지 않는다. 접속부 (31b), 버스전극 (22c) 및 직각 투명전극 (31a) 은 투명 유전체층 (22c) 으로 커버되며, 다공성 유전체층 (22f) 은 직각 투명전극 (31a) 하의 영역을 제외한 투명전극층 (22e) 을 커버한다.
상기 갭 (31c) 은 방전이 상기 버스전극 (22c) 하의 영역에 도달하지 못하도록 하며, 고휘도 및 고발광효율을 얻는다. 다공성 유전체층 (22f) 은 제 1 실시예와 동일한 이득을 얻는다.
제 3 실시예
도 7 에 대하여, 본 발명을 구현하는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 패널은 후면기판구조 (41) 와, 전면기판구조 (42) 및 그들 사이에 봉입된 방전가스 (43) 를 구비한다. 후면기판구조 (41) 는 종래기술의 표면방전 교류 플라즈마 방전패널과 비슷하게 공정된다.
후면기판구조 (41) 는 후면기판구조 (21) 와 비슷한 구조를 가지며, 후면기판구조 (41) 의 구성요소부는 후면기판구조 (21) 의 것과 동일한 도면부호로 라벨된다. 후면기판구조 (41) 는 도 1 에 도시된 종래기술과 연관되어 설명된 프로세스를 통하여 공정된다.
전면기판구조 (42) 는 전면기판구조 (22) 와 비슷하며, 유리 기판 (42a) 과, 투명전극 (42b) 과, 버스전극 (42c) 을 포함한다. 슬릿 (42d) 은 투명전극 (42b) 내에 형성되며, 버스전극 (42c) 은 제 1 실시예와 비슷하게 접속부를 통하여 투명전극과 전기적으로 접속된다. 인접한 두 개의 투명전극 (42b) 은 상호 쌍을 이루며, 방전 갭 (42d) 이 그들 사이에서 발생된다.
전면기판구조 (42) 는 또한 다공성 절연층 (42e) 과 투명 유전체층 (42f) 를 포함한다. 상기 버스전극 (42c) 와 접속부는 다공성 절연층 (42e) 으로 커버되며, 투명 유전체층 (42f) 은 절연층 (42e) 과 투명 전극 (42b) 을 커버한다. 다공성 절연층 (42e) 은 다공성 유전체층 (22f) 과 비슷하게 형성된다.
투명 유전체층 (42f) 은 다음과 같이 형성된다. 저용융점 유리 페이스트는 투명전극 (42b) 과 다공성 절연층 (42c) 상에 스크린 인쇄되며, 약 570℃ 에서 소성된다. 상기 투명 유전체층 (42f) 은 소성되는 동안 리플로우된다. 투명 유전체층 (42f) 은 25 마이크론의 두께를 가지며, 버블은 투명 유전체층 (42f) 내에 남아있지 않다. 다공성 절연층 (42e) 은 저용융점 납 유리로 형성되며, 이것은 투명 유전체층 (42f) 과 동일하거나 30 도 이상 낮은 연화온도를 갖는다.
상기 슬릿 (42d) 은 고휘도 및 고발광효율을 얻는다. 투명 유전체층 (42f) 과 슬릿 (42d) 은 제작자가 투명 유전체층 (42f) 을 얇게 만드는 것을 허용한다. 실제적으로, 투명 유전체층 (42f) 이 5 마이크론 정도일지라도, 표면방전은 투명전극 (42b) 하에서만 발생되며, 표면방전은 버스전극 (42c) 하에서 확산되지 않는다. 본 발명자는 다공성 절연층 (42e) 과 투명전극층 (42f) 이 두꺼운 부분을 갖는 종래기술 플라즈마 디스플레이 패널보다 20% 내지 40% 에서 발광효율이 개선되었다는 것을 확신한다.
설명된 것처럼, 투명 유전체층 (42f) 은 스크린 인쇄를 통하여 형성되며, 스크린 인쇄는 슬릿 (42d) 하의 투명 유전체층 (42f) 의 주변부를 방전 갭 하에서의 중심부보다 2 배 내지 3 배 더 두껍게 만든다. 이러한 이유로, 주변부의 휘도는 중심부보다 더 작으며, 표면방전의 농도는 발광효율을 5% 내지 10% 정도 개선한다.
제 4 실시예
도 8 에 대하여, 본 발명을 구현하는 또다른 표면방전 교류 플라즈마 패널은 후면기판구조 (51) 와, 전면기판구조 (52) 및 그들 사이에 봉입된 방전가스 (53) 를 구비한다.
후면기판구조 (51) 는 데이터 전극 (51a) 과 백색 유전체층 (51b) 와, 구획벽 (도시되지 않음) 과 유리기판 (51b) 상의 인광층 (51c) 을 갖는다. 데이터 전극 (51a) 과 투명전극 (52a) 은 적색광, 녹색광 및 청색광에 선택적으로 할당된 방전셀 (54) 을 정의한다. 구획벽은 데이터 전극 (51a) 들 사이에서 350 마이크론 피치로 배열되어 있으며, 80 마이크론의 폭을 갖는다.
전면기판구조 (52) 는 투명 유리기판 (52b) 과, 투명전극 (52a) 과, 투명전극 (52a) 의 하부면 상에 적층되어 있는 금속 버스전극 (52c) 과, 투명전극 (52a) 과 금속 버스전극 (52c) 을 커버하는 색필터 (52d) 를 포함한다. 색필터 (52d) 는 다음과 같은 삼원색으로 착색된다.
우선, 산화철과 같은 적색 안료 분말을 바인더 및 용매와 혼합하여서 적색 페이스트를 얻는다. 적색 페이스트는 투명전극 (52a) 과 금속 버스전극 (52c) 상에 스크린 인쇄되며, 1.05 밀리미터 피치로 390 마이크론의 적색 페이스트 스트라이프를 형성한다. 상기 적색 페이스트 스트라이프는 150℃ 에서 건조되며 용매를 증발시킨다.
이어서, 산화코발트, 산화크롬 및 산화알루미늄과 같은 녹색 안료 분말을 바인더 및 용매와 혼합시켜서, 녹색 페이스트를 얻는다. 녹색 페이스트는 스크린 인쇄되어서, 적색 스트라이프로부터 350 마이크론만큼 평행하게 떨어져서, 녹색 페이스트 스트라이프를 형성하며, 녹색 페이스트 스트라이프를 건조시킨다.
마지막으로, 산화코발트 및 산화알루미늄과 같은 청색 안료 분말은 바인더 및 용매와 혼합시켜서, 청색 페이스트를 녹색 페이스트와 비슷하게 스크린 인쇄한다. 상기 페이스트 스트라이프 또한 건조시킨다.
적색 페이스트 스트라이프, 녹색 페이스트 스트라이프 및 청색 페이스트 스트라이프는 520℃ 에서 소성되며, 적색 스트라이프, 녹색 스트라이프 및 청색 스트라이프가 색필터 (52d) 를 형성한다. 적색 스트라이프, 녹색 스트라이프 및 청색 스트라이프는 인광체층 (51c) 의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역으로 정렬된다. 적색 스트라이프, 녹색 스프라이프 및 청색 스프라이프는 2 마이크론의 두께를 갖는다. 적색 안료 분말, 녹색 안료 분말 및 청색 안료 분말은 평균 0.01 마이크론 내지 0.05 마이크론의 직경을 가지며, 적색/녹색/청색 스트라이프는 상당히 조밀하게 된다.
외부광이 색필터 (52d) 상에 입사될 때, 색필터는 입사광을 반사하고, 화면은 엷은 남녹색광으로 착색된다. 만일 황색 무기안료 혹은 갈색 무기안료가 다공성 절연층 (52f) 으로 혼합되면, 반사는 무색에 가깝게 된다. 한편, 만일 흑색 무기안료가 다공성 절연층 (52f) 으로 혼합된다면, 흑색 다공성 절연층 (52f) 은 외부광을 흡수하며, 콘트라스트를 선명하게 한다.
전면기판구조 (52) 는 또한 색필터 (52d) 상에 적층된 투명 유전체층 (52e) 를 포함한다. 저용융점 유리 페이스트가 색필터 (52d) 상에 스크린 인쇄되며, 570℃ 에서 소성되어서 25 마이크론 두께의 투명 유전체층 (52e) 을 형성한다. 투명 유전체층 (52e) 은 소성되는 동안 리플로우되며, 버블없이 평탄화된다.
전면기판구조 (52) 는 또한 금속 버스전극 (52c) 과 접속부 (도시되지 않음) 하의 투명 유전체층 (52e) 상에 형성된 다공성 절연층 (52f) 을 포함한다. 다공성 절연층 (52f) 은 다공성 유전체층 (22f) 과 비슷하게 형성되며, 직사각형 개구 (52g) 를 갖는다. 도 8 에 도시되어 있지는 않을지라도, 투명 전극 (52a) 은 접속부를 통하여 금속 버스전극 (52c) 에 접속되며 슬릿 (52h) 이 접속부 사이에 발생된다.
산화마그네슘(도시되지 않음) 은 다공성 절연층 (52f) 과 투명 유전체층 (52e) 상에 증착되며, 전면기판구조 (52) 가 후면기판구조 (51) 에 조립된다. 방전가스가 전면기판구조 (52) 및 후면기판구조 (51) 사이의 갭에 봉입된다.
도 9 는 방전 갭 (52I) 에 의해서 상호 대향하여 배치되어 있는 투명전극 (52a) 내에 형성된 슬릿 패턴을 보여주며, 금속 버스전극 (52c) 은 평행선이 그어져 있어서, 투명전극 (52a) 과 쉽게 구별된다. 슬릿 (52h) 은 각각의 투명 직사각형 개구 (52g) 의 양단 상에 배치되며, 접속부 (52j) 는 두 개의 인접한 슬릿 (52h) 사이에 형성된다. 상기 슬릿 (52h) 은 10 마이크론 내지 80 마이크론의 폭을 가지며, 접속부 (52j) 는 다공성 절연층 (52f) 으로 완전하게 커버된다. 다공성 절연층 (52f) 은 각각의 방전셀의 주변을 커버한다. 각각의 방전셀은 한 쌍의 투명전극 (52a) 을 가지며, 투명전극 (52a) 쌍은 상기 쌍의 4 개의 코너에서 접속부 (52j) 를 통하여 금속 버스전극에 접속된다.
삼원색의 방전셀은 도 10 에 도시된 것처럼 방전셀 그룹을 형성할 수도 있다. 이러한 경우에, 방전셀 그룹은 슬릿 (55) 쌍 사이에 형성되며, 전류가 방전셀 그룹의 4 개의 코너에 있는 접속부 (56) 를 통하여 금속 버스전극 (52c) 으로부터 제공된다. 슬릿 (55) 은 넓어서 마진이 증가된다.
제 4 실시예를 실행하는 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1 실시예의 모든 이득을 얻는다.
제 5 실시예
도 11 에 대하여, 본 발명을 구현하는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 후면기판구조 (61) 와, 전면기판구조 (62) 및 그들 사이에 봉입된 방전가스 (62) 를 구비한다. 제 5 실시예를 실행하는 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널은 투명전극 (62a) 의 패턴을 제외하면 제 4 실시예와 비슷하다. 이러한 이유로, 다른 구성성분부는 단순함을 위하여 제 4 실시예의 대응하는 부분과 동일한 도면부호로 라벨화된다.
투명전극 (22b, 42b 및 52a) 은 주사전극 및 유지전극으로서 선택적으로 작용하며, 주사전극은 유지전극과 교차되는 순서로 배열되는데, 즉 주사전극, 유지전극, 주사전극, 유지전극의 순으로 배열되는 것이다. 그러나, 투명전극 (62a) 은 유지전극이 주사전극들 사이에 배치되도록 배열되며, 금속 버스전극 (52c) 은 유지전극 상에 적층된다. 결국, 방전셀은 제 4 실시예보다 다소 소형화된다.
제 6 실시예
도 12 는 본 발명을 구현하는 또 다른 표면방전 교류 플라즈마 디스플레이 패널을 설명한다. 표면방전 교류 플라즈마 방전 패널은 후면기판구조 (71) 와, 전면기판구조 (72) 및 그들 사이에 봉입되어 있는 방전가스를 구비한다. 후면기판구조 (71) 는 상술된 실시예와 비슷하며, 구성성분들은 상세한 설명없이 제 1 실시예의 대응하는 부분과 동일한 도면부호로 라벨화된다.
전면기판구조 (72) 는 투명 유리기판 (72a) 과, 투명전극 (72b) 과, 금속 버스전극 (72c) 을 포함하며, 투명전극 (72b) 과 금속 버스전극 (72c) 은 제 1 실시예와 동일하게 형성된다. 슬릿 (72d) 은 접속부 (도 12 에 도시되어 있지 않음) 사이에 형성되며, 금속 버스전극 (72c) 은 투명전극 (72b) 과 접속부를 통하여 전류를 공급한다.
전면기판구조 (72) 는 또한 금속 버스전극 (72c) 과 접속부를 커버하는 다공성 절연층 (72c) 과, 다공성 절연층 (72e) 과 투명전극 (72b) 을 커버하는 색필터층 (72f) 과, 색필터 (72f) 상에 적층되어 있는 투명 유전체층 (72g) 을 포함한다. 다공성 절연층 (72e) 과, 색필터층 (72f) 과, 투명 유전체층 (72g) 은 다음과 같이 형성된다.
우선, 절연 페이스트가 제조된다. 산화알루미늄 및 산화마그네슘과 같은 절연 분말과 저용융점 납유리 분말은 절연 페이스트의 필수성분이다. 절연 분말과 저용융점 납유리 분말은 바인더 및 용매로 혼합되어서 절연 페이스트를 얻는다. 절연 페이스트는 방전셀을 둘러싸고 버스전극 (72c) 을 커버하는 방법으로 스크린 인쇄된다.
이어서, 적색 패턴, 녹색 패턴 및 청색 패턴은 인광체층 (21d) 으로부터 방사된 삼원색으로 배열되도록 연속적으로 스크린 인쇄된다. 상세하게는, 산화철과 같은 미세한 적색 안료 분말이 바인더 및 용매와 혼합되어서 적색 페이스트를 얻는다. 적색 페이스트는 투명전극 (72b) 과 다공성 절연층 (72e) 상에 스크린 인쇄되며, 1.05 밀리미터 피치로, 390 마이크론의 폭의 적색 페이스트 스트라이프를 형성한다. 적색 페이스트는 150℃ 에서 건조되며, 용매를 증발시킨다.
이어서, 산화코발트, 산화크롬 및 산화알루미늄과 같은 미세 녹색 안료 분말이 바인더 및 용매와 혼합되며, 녹색 페이스트를 얻는다. 녹색 페이스트는 적색 스트라이프로부터 350 마이크론만큼 평행하게 떨어져서, 녹색 페이스트 스트라이프를 형성하도록 스크린 인쇄되며, 녹색 페이스트 스트라이프를 건조시킨다.
마지막으로, 산화코발트 및 산화알루미늄과 같은 미세 청색 안료 분말은 바인더 및 용매와 혼합되며, 청색 페이스트는 녹색 페이스트와 비슷하게 스크린 인쇄된다. 청색 페이스트 스트라이프를 또한 건조시킨다.
적색 페이스트 스트라이프, 녹색 페이스트 스트라이프 및 청색 페이스트 스트라이프는 520℃ 에서 소성되며, 적색 스트라이프, 녹색 스트라이프 및 청색 스트라이프가 색필터층 (72f) 을 형성한다. 적색 스트라이프, 녹색 스트라이프 및 청색 스트라이프는 각각 인광체층 (21d) 의 적색 영역, 녹색영역 및 청색 영역으로 배열된다. 적색 스트라이프, 녹색 스트라이프 및 청색 스트라이프는 2 마이크론의 두께를 갖는다. 적색 안료 분말, 녹색 안료 분말 및 청색 안료 분말은 평균 0.01 마이크론 내지 0.05 마이크론의 직경을 가지며, 적색/녹색/청색 스트라이프는 상당히 조밀하게 되어 있다.
저용융점 유리 페이스트는 색필터층 (72f) 상에 스크린 인쇄되며, 570℃ 에서 소성되어서 투명 유전체층 (72g) 을 형성한다. 상기 투명 유전체층 (72g) 은 소성되는 동안 리플로우되며, 버블없이 25 마이크론의 두께를 갖는다. 다공성 절연층 (72e) 은 투명 유전체층 (72g) 과 동일하거나 혹은 30 도 더 높은 연화점을 갖는다.
금속 버스전극 (72c) 은 다공성 절연층 (72e) 으로 바로 커버되어 있으며, 다공성 절연층 (72e) 및 슬릿 (72d) 은 제작자가 투명 유전체층 (72g) 을 얇게 만드는 것을 허용한다. 실질적으로, 투명 유전체층 (72g) 이 5 마이크론 정도의 두께를 갖는다할지라도, 방전은 금속 버스전극 (72c) 하에서 발생되지 않는다. 결국, 금속 버스전극 (72c) 은 결코 손상되지 않는다.
색필터층 (72f) 과 투명 유전체층 (72g) 은 다공성 절연층 (72e) 상에 스크린 인쇄되며, 스크린 인쇄는 슬릿 (72d) 하의 두께를 중심부보다 2 혹은 3 배 더 두껍게 만든다. 이러한 이유로, 고휘도는 방전셀의 중앙 영역 내에서 얻어지며, 방전셀의 주변부는 결코 방전되지 않는다. 이것은 높은 콘트라스트를 발생한다.
표면방전 교류 플라즈마 방전 패널은 제 1 실시예의 다른 이득을 얻는다.
다음의 설명으로부터 인식할 수 있는 것처럼, 슬릿은 표면방전으로부터 버스 전극을 방지하며, 방전 손실을 제한한다. 이것은 발광효율을 20 % 내지 40 % 에서 개선시킨다는 결과를 가져온다. 다공성 절연층은 유전상수가 낮으며, 제작자가 종래기술의 투명 유전체층의 반으로 투명 유전체층의 두께를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 리플로우는 다공성 절연층을 위하여 요구되지 않는다. 결국, 전면기판구조는 좋은 재현성을 가지고 제조된다.
색필터층을 갖는 실시예에서, 다공성절연층 및 슬릿은 버스전극이 표면방전되는 것을 방지하며, 방전에 대한 저항전압이 200 볼트 내지 500 볼트 이상으로 증가된다. 그러므로, 플라즈마 디스플레이 패널은 색필터층에 의해서 높은 콘트라스트를 얻으며, 생산수율을 증가시킨다.
본 발명의 특정한 실시예가 설명되어 있다고 할지라도, 본 발명의 정신과 영역을 벗어나지 않는 범위에서의 다양한 변화와 수정은 당업자에게는 명백한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 고휘도, 고발광효율 및 좋은 내구성을 갖는다.

Claims (17)

  1. 제 1 기판 (21a, 51d) 과 상기 제 1 기판의 내부면 상에 형성된 다수의 데이터전극 (21b, 51a) 을 갖는 후면기판 구조 (21, 41, 51, 61, 71) 와,
    제 2 기판 (22a, 42a, 52b, 72a) 과, 상기 제 2 기판의 내부면에 형성된 다수의 투명전극 (22b, 42b, 52a, 62a, 72b) 과, 상기 제 2 기판의 내부면 상에 형성되어 있으며, 상기 다수의 투명전극에 전기적으로 접속되어서 상기 다수의 투명전극으로부터 전류를 선택적으로 방전하도록 되어 있는 다수의 버스전극 (22c, 42c, 52c, 72c) 을 갖는 전면기판 구조 (22, 42, 52, 62, 72) 와,
    플라즈마를 생성하기 위하여 상기 전면기판 구조와 상기 후면기판 구조 사이에 봉입되어 있는 방전가스 (23, 43, 53, 63, 73) 를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 전면기판 구조는,
    상기 다수의 투명전극과 상기 다수의 버스전극 사이에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 다수의 버스전극이 상기 다수의 투명전극에서의 방전으로부터 보호되도록 하는 다수의 스토퍼 수단 (22g/22h, 31b/31c, 42d, 52h/52j, 55/56, 72d) 을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 스토퍼 수단 각각은 도전체부들 (22h, 31b, 52j, 56) 사이의 슬릿들 (22g, 31c, 42d, 52h, 55, 72d) 에 의해서 구현되며, 상기 다수의 투명전극들 중 하나가, 상기 도전체부들을 통하여, 상기 다수의 버스전극들 중 관련된 하나와 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 투명전극들 중 상기 하나와 상기 다수의 투명전극 중 또 다른 하나는, 방전 갭 (22d, 42d, 52i) 에 의해서 상호 공간을 두고 떨어져서 하나 이상의 표면방전 전극쌍을 형성하며, 상기 다수의 버스전극들 중 상기 관련된 하나와 상기 다수의 버스전극들 중 다른 하나는, 관련된 스토퍼 수단의 접속부를 통하여, 상기 다수의 투명전극 중 상기 하나와 상기 다수의 투명전극 중 상기 다른 하나와 전기적으로 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 접속부는 각각의 상기 다수의 투명전극들 보다 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 전면기판 구조는 적어도 상기 다수의 버스전극과 상기 접속부의 부분들을 커버하는 다공성 절연층 (22f, 42c, 52f, 72e) 을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전면기판 구조는 상기 다수의 투명전극, 상기 다수의 버스전극, 상기 다수의 스토퍼 수단 및 상기 다수의 투명전극들 사이에 노출된 상기 제 2 기판의 상기 내부면을 커버하는 유전체층 (22e, 52e) 을 또한 포함하여서, 상기 다공성 절연층이 상기 유전체층과 접촉되게 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전면기판 구조는 상기 다수의 투명전극, 상기 다공성 절연층, 상기 다수의 스토퍼 수단 및 상기 다수의 투명전극 사이에 노출된 상기 제 2 기판의 상기 내부면을 커버하는 유전체층 (42f, 72g) 을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유전체층의 제 1 부분과 상기 유전체층 (42f) 의 제 2 부분은 각각 상기 다수의 스토퍼 수단과 상기 제 2 기판의 내부면을 커버하며, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 전면기판 구조는, 상기 유전체층 (52e) 과 상기 다수의 투명전극들의 배열 사이에 삽입된 색필터층 (52i) 과, 상기 다수의 버스전극과, 상기 다수의 스토퍼 수단과, 상기 다수의 투명전극 사이에 노출되어 있는 상기 제 2 기판의 상기 내부면을 또한 포함하며, 상기 후면기판 구조는, 상기 다수의 데이터전극 상에 배치되어 있으며, 적색광을 방사하는 제 1 영역, 녹색광을 방사하는 제 2 영역 및 청색광을 방사하는 제 3 영역을 가지는 인광체층 (51c) 을 또한 포함하며,
    상기 색필터층은, 적색으로 착색되어 있으며, 상기 인광체층의 상기 제 1 영역으로 정렬되어 있는 제 1 영역과, 녹색으로 착색되어 있으며, 상기 인광체층의 상기 제 2 영역으로 정렬되어 있는 제 2 영역과, 청색으로 착색되어 있으며, 상기 인광체층의 상기 제 3 영역으로 정렬되어 있는 제 3 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 전면기판 구조는, 상기 유전체층 (72g) 과 상기 다수의 투명전극들의 배열 사이에 삽입된 색필터층 (72f) 과, 상기 다수의 절연층과, 상기 다수의 스토퍼 수단 및 상기 다수의 투명전극 사이에 노출된 상기 제 2 기판의 상기 내부면을 또한 포함하며, 상기 후면기판 구조는, 상기 다수의 데이터전극 상에 배치되어 있으며, 적색광을 방사하는 제 1 영역과, 녹색광을 방사하는 제 2 영역과, 청색광을 방사하는 제 3 영역을 갖는 인광체층 (21d) 을 또한 포함하며,
    상기 색필터층은, 적색으로 착색되어 있으며, 상기 인광층의 상기 제 1 영역으로 정렬되어 있는 제 1 영역과, 녹색으로 착색되어 있으며, 상기 인광층의 상기 제 2 영역으로 정렬되어 있는 제 2 영역과, 청색으로 착색되어 있으며, 상기 인광체층의 상기 제 3 영역으로 정렬되어 있는 제 3 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 색필터층 (72f) 과 상기 유전체층 (72g) 을 적층한 적층물의 제 1 부분과 상기 적층물의 제 2 부분은 각각 상기 다수의 스토퍼 수단과 상기 제 2 기판의 상기 내부면을 커버하며, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 3 항에 있어서, 3 개 이상의 방전셀은 하나 이상의 상기 방전전극 (22b, 52a) 쌍의 임의의 영역 상에 형성되어, 적색광, 녹색광 및 청색광으로 각각 할당되며,
    상기 임의의 영역은, 상기 임의의 영역의 4 개의 코너에 있는 상기 접속부를 통하여, 상기 다수의 버스전극들 (22c, 52c) 중 상기 관련된 하나와 상기 다수의 버스전극들 중 상기 다른 하나와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 3 항에 있어서, 적색광, 녹색광 및 청색광으로 각각 할당된 3 개 이상의 방전셀은 하나 이상의 상기 표면방전 전극 (22c, 52a, 52c, 62a, 72b) 쌍 상에 형성되며, 상기 전면기판 구조는 적어도 상기 다수의 버스전극과 상기 다수의 스토퍼 수단의 부분을 커버하는 다공성 절연층 (22f, 52f, 72e) 을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 다공성 절연층 (52f) 은 외부광의 반사가 화상형성화면을 남녹색으로 만들도록 착색되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제 5 항에 있어서, 상기 다공성 절연층 (52f) 은 흑색으로 착색되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제 3 항에 있어서, 상기 표면방전 전극의 각각은 상호 거리를 두고 떨어져 있는 다수의 서브전극에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  17. 제 3 항에 있어서, 상기 다수의 투명전극 (62a) 은 주사전극과 유지전극으로서 선택적으로 작용하며, 상기 다수의 버스전극의 각각은 인접한 두 개의 상기 주사전극 사이에서 공유되는 상기 유지전극들 중 하나에 적층되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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