KR19990033466A - 아크 방전전극을 갖는 칼라 플라즈마 디스플레이패널 - Google Patents

Abstract

칼라 플라즈마 디스플레이 패널(color plasma display panel)에 있어서, 광학적 구조이면서 이웃한 전극과 크로스 토크를 방지하여 방전면적을 극대화한 아크 방전전극을 갖는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널이 제안된다. 이러한 칼라 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 절연기판과 동일면상에 다수개의 아크 방전전극쌍을 형성하고 상기 아크 방전전극쌍의 전면에 방전 전류를 제한하기 위한 유전체막을 소정두께로 형성시킨 상부패널과; 상기 상부패널의 아크 방전전극과 대향하도록 제2 절연기판상에 인접한 셀과의 컬러를 구분하기 위한 격벽을 형성하며 상기 격벽의 내측표면을 감싸도록 어드레스전극을 형성하고 상기 어드레스 전극의 전면에 형광체막을 형성시킨 하부패널을 플릿 글라스로 결합시킨후 상기 셀의 방전영역내에 혼합가스를 충전하고 봉지한 점에 그 특징이 있다.

Description

아크 방전전극을 갖는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널

본 발명은 칼라 플라즈마 디스플레이 패널(color plasma display panel ; 이하, PDP라 칭함)에 관한 것으로써, 특히 아크 방전전극을 갖는 PDP에 관한 것이다.

일반적으로 PDP는 임의의 데이터의 표시 속도가 빠르고 대형 크기의 패널로써 제작 가능하기 때문에 평판 표시 소자에 가장 적합하다. 상기 PDP는 2개의 전극을 갖는 AC형 PDP 또는 DC형 PDP로 제안된바 있으며, 그 중 면방전형 AC PDP가 칼라 표시에 가장 적절한 것으로 공지된 바 있다.

도 1은 종래기술에 따른 면방전형의 피디피 셀로써, 이해를 돕기위하여 제1 절연기판(11)상에 형성된 방전전극(13)(13')의 방향을 90°회전시켜 나타낸 횡단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 PDP는 먼저 제1 절연기판(11)과 동일면상에 배열된 한쌍의 방전전극(13)을 형성하고 상기 방전전극(13)의 전면에 방전 전류를 제한하기 위한 제1 및 제2 유전체막(14)(15)을 형성하며 그 전면에 MgO 보호막(16)을 형성하여 상부패널을 만든다. 이때 상기 방전전극(13)의 소정영역에는 각각 금속전극(10)이 형성되어 있다.

다음 제2 절연기판(12)의 소정정역에 상기 상부패널의 방전전극(13)과 교차하는 어드레스 전극(17)을 형성하고 상기 어드레스 전극(17) 간에 인접한 셀과의 컬러를 구분하기 위하여 격벽(19)을 형성하며 상기 격벽(19)과 어드레스전극(17) 주위에 형광체막(18)을 형성하여 하부 패널을 만든다.

그리고 상기 상부 패널의 제1 절연기판(11)과 하부 패널의 제2 절연기판(12)을 플릿글라스(도시생략됨)를 이용하여 결합시킨다음 방전영역(20)에 혼합가스를 충전하고 상기 방전영역(20)을 완전히 밀봉하여 봉지한다.

이와 같이 구성된 종래기술에 따른 PDP는 한쌍의 방전전극(13) 상호간에 구동전압을 인가하면 제1 및 제2 유전체막(14)(15)과 보호막(16)의 표면의 방전영역(20)에서 면방전(20a)이 일어나면서 자외선이 발생된다.

상기 자외선에 의해 형광체막(18)이 여기되고, 상기 발광된 형광체막(18)에 의해 각각 R, G, B에 해당하는 칼라 표시가 이루어진다.

즉, 방전영역(20) 내부에 존재하는 공간전하들이 인가된 구동전압에 의해 가속되면서, 상기 방전영역(10)의 400∼500Torr의 내부압력으로 채워진 불활성 가스가 형광체막(18)에 충돌하고, 이 충돌과정에서 페닝효과에 의해 진공 자외선을 발생시킨다. 여기서 상기 불활성 혼합가스는 헬륨(He)을 주성분으로 하여 크세논(Xe), 네온(Ne) 가스 등을 첨가한 혼합가스를 사용한다.

따라서 상기 진공 자외선이 어드레스 전극(17)과 격벽(19)의 주위를 둘러싸고 있는 형광체막(18)과 충돌하여 가시광선 영역에서 발광이 이루어진다. 다시말하면 칼라표시는 R, G, B의 3원색의 조합에 의해 이루어지며, 이것은 적어도 3개의 발광영역에 의해 정의된다.

그러나 종래기술에 따른 PDP는 반구 형태의 대향방전원리에 의해 방전전극간에 방전개시전압을 인가하여 면방전을 일으키기 때문에 방전공간을 넓히기 위해 전극간의 거리를 크게하면, 방전전압이 상승하여 전력소모가 증가하고 패널의 수명이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 방전공간을 키워나가기 위하여 방전전극쌍을 아크형태로 하면서 방전전압을 일정하게 유지할 수 있도록 한 점에서 착안된 것이다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명의 목적은 방전시 아크형태의 방전전극쌍에 의한 캐패시턴스의 차이값을 이용하여 방전을 용이하게 발생시키고, 방전공간을 증대시키며, 방전형상의 확산이 적은 구조가 되도록 하여 방전효율을 향상시킬 수 있는 칼라 PDP를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 방전영역과 비방전영역을 명확히 분리하고, 이 두영역의 광경로에 차이를 두어 명암대비(contrast)를 향상시키는 칼라 PDP를 제공함있다.

도 1은 종래기술에 따른 피디피 셀을 나타낸 횡단면도

도 2는 본 발명에 따른 피디피 셀을 나타낸 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 100 : 금속전극 11, 101 : 제1 절연기판

12,102 : 제2 절연기판 13, 103 : 방전전극

14, 15, 104, 105 : 유전체막 16 : 보호막

17, 107 : 어드레스 전극 18,108 : 형광체막

19, 109 : 격벽 20, 200 : 방전영역

21, 110 : 표시전극 100 : 버스전극

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 제1 절연기판과 동일면상에 다수개의 아크 방전전극쌍을 형성하고 상기 아크 방전전극쌍의 전면에 방전 전류를 제한하기 위한 유전체막을 소정두께로 형성시킨 상부패널과; 상기 상부패널의 아크 방전전극과 대향하도록 제2 절연기판상에 인접한 셀과의 컬러를 구분하기 위한 격벽을 형성하며 상기 격벽의 내측표면을 감싸도록 어드레스전극을 형성하고 상기 어드레스 전극의 전면에 형광체막을 형성시킨 하부패널을 플릿 글라스로 결합시킨후 상기 셀의 방전영역내에 혼합가스를 충전하고 봉지한 아크 방전전극을 갖는 칼라 PDP에 있다.

상기한 특징을 갖는 본 발명은 상기 제1 절연기판상에 형성된 유전체막을 차등 형성하고 상기 유전체막상에 투명전극(ITO)을 아크형태로 형성하며 상기 아크 방전전극쌍과 대향하도록 제2 절연기판상에 격벽을 형성하고 상기 격벽내에 어드레스 전극과 형광체막을 순차적으로 적층 형성함으로써 본 발명의 목적 달성이 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 아크 방전전극을 갖는 칼라 PDP의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 면방전형의 피디피 셀로써, 이해를 돕기위하여 제1 절연기판(101)상에 형성된 한쌍의 아크 방전전극(103)의 방향을 90°회전시켜 나타낸 횡단면도이다.

도 2를 참조하면, 먼저 제1 절연기판(101)과 동일면상에 제1 유전체막(104)를 차등 형성한 후 군단위로 배열된 한쌍의 아크 방전전극(103)을 형성하며, 상기 아크 방전전극(103)(103')의 전면에 방전 전류를 제한하기 위한 제2 유전체막(105)을 소정 두께로 형성하면 상부패널이 얻어진다. 이때 상기 아크 방전전극(103)은 40∼150μm의 갭을 갖는 한쌍의 투명전극(103)으로 형성한다. 그리고 이 투명전극(103)은 버스전극(100)과 전기적으로 연결되어서 표시전극(110)쌍으로 구성된다.

상기 제1 절연기판(101)상에 박막 형성공정, 디핑방법(dipping method), 스크린 인쇄법등으로 산화인듐(InO₂)이나 산화주석(SnO₂)을 증착시키면 아크 방전전극(103)이 형성된다. 또한 상기 버스전극(100)은 원하는 치수에 맞게 포토리스그래피법에 의해 도전성 박막으로 형성하거나 흑색안료를 첨가한 금속 페이스트를 인쇄하여 형성한다.

또한 벽전하를 발생시켜 구동전압을 떨어뜨리기 위한 상기 제2 유전체막(105)은 유전체 페이스트를 인쇄 또는 증착하여 형성한 후, 상기 제2 유전체막(105)을 아크형태로 형성한다.

다음 상기 제1 절연기판(101)상에 아크형태로 형성된 제2 유전체막(105)과 대향하도록 제2 절연기판(102)상에 격벽(109)을 형성하며 상기 제2 절연기판(102)의 노출된 표면과 상기 격벽(109)의 내측 표면을 감싸도록 금속물질을 박막 증착하여 어드레스전극(107)을 형성한다. 여기서 상기 어드레스전극(107)은 격벽(109)에 메탈온글르부(metal on groove) 형태로 형성되거나 제2 절연기판(102)상에 형성될 수 있다.

또한 상기 어드레스전극(107)의 전면에 전기 영동법으로 형광체막(108)을 소정두께로 형성시키면 하부패널이 얻어진다.

상기 형광체막(108)의 또다른 형성방법은 셀룰로오스(cellulose)+ 아크릴 도료(acrylic resin)+유기 용제(알콜 또는 에스테르)로 구성되는 형광체 페이스트를 어드레스 전극(107)의 표면에 인쇄하고 400∼600℃의 온도에서 소성시키면 10∼50μm 두께의 형광체막(108)이 형성된다.

이와 같이 형성된 상부패널과 하부패널을 플릿 글라스(도시생략됨)를 이용하여 결합시킨후 방전영역(120)내에 잔존하는 공기를 배기하고, 네온(Ne), 헬륨(He) 및 크세논(Xe)으로 이루어진 불할성 혼합가스를 충전한후 상기 방전영역(120)을 봉지한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 PDP는 한쌍의 표시전극(110) 상호간에 최소의 구동전압을 인가하면 제2 유전체막(105)의 표면의 방전영역(200)에서 양쪽으로 면방전(200a)이 일어나고 면방전(200a) 영역들에서 각각 자외선이 발생된다.

이어서 상기 자외선에 의해 형광체막(108)이 여기되어 기사광선이 발생되고,상기 발광된 형광체막(108)에 의해 가시광선이 제1 기판(101)의 표시면으로 출사되어 각각 R, G, B에 해당하는 칼라 표시가 이루어진다.

따라서 본 발명에 의하면 두 개의 면방전(120a) 영역에서 발생된 자외선에 의해 형광체막(108)을 여기시킴으로 명암대비와 휘도 특성이 종래구조 보다 적어도 4배 이상의 휘도 향상효과가 나타남을 알 수 있었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 아크 방전전극을 갖는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널은 입사광의 반사경로를 달리하고, 내부에 형성되는 광을 집속시켜 도출시키는 광학적 구조이면서 이웃한 전극과 크로스 토크를 방지하여 방전면적을 극대화함으로써 원하는 만큼의 휘도 특성과 콘트라스트 특성을 모두 만족한다.

또한 본 발명의 면방전형 피디피는 제1 절연기판상에 형성된 아크 방전전극쌍과 유전체막을 아크형태로 형성하고 상기 아크 방전전극쌍과 대향하도록 제2 절연기판상에 격벽을 형성한후 상기 격벽내에 어드레스 전극과 형광체막을 순차적으로 적층 형성함으로써 방전공간을 넓혀서 휘도를 높이고 방전전압을 일정하게 유지하여 컬럼전극 사이에서 발생될 수 있는 오방전을 차단할 수 있는 효과가 있다.

따라서 본 발명은 가스방전 패널의 변경등으로 본 기술분야에서 숙련된 자에 의해 여러가지로 수정변경 가능하기 때문에 상술한 구성과 동작에만 본 발명이 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위내에 속하는 모든 수정 및 등가들을 포함한다.

Claims (4)

1. 화상표시면인 제1 절연기판과;

   상기 제1 절연기판의 소정영역에 한정 형성된 한쌍의 아크 방전전극과;

   상기 아크 방전전극의 전면을 덮는 유전체막을 포함하는 상부패널로 이루어짐을 특징으로 하는 아크 방전전극을 갖는 칼라 PDP.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아크방전전극쌍은 제1 절연기판내의 아크형태의 홈내에 형성함을 특징으로 하는 아크 방전전극을 갖는 칼라 PDP.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 아크 방전전극은 제1 절연기판상에 형성된 제1 유전체막상에 형성되고 상기 아크 방전전극의 전면을 덮는 제2 유전체막을 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 방전전극을 갖는 칼라 PDP.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전체막의 높이는 제1 절연기판의 상면에서부터 5∼300μm인 것을 특징으로 하는 아크 방전전극을 갖는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널.