KR20040092686A - 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조에 관한 것으로서, 특히 블랙 매트릭스의 폭을 다르게 하여 밝기의 차이로 인한 간섭무늬를 제거하고 화질의 선명도와 콘트라스트가 향상되도록 하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조는 공통유지전극과 공통유지전극, 스캔유지전극과 스캔유지전극이 인접하여 형성되며, 상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이와 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 블랙 매트릭스가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스의 폭은 상기 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 형성된 블랙 매트릭스의 폭에 비해 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조{BLACK MATRIX STRUCTURE FOR PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조에 관한 것으로서, 특히 블랙 매트릭스의 폭을 다르게 하여 밝기의 차이로 인한 간섭무늬를 제거하고 화질의 선명도와 콘트라스트가 향상되도록 하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 디스플레이 장치이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 지금까지 디스플레이 장치로서 주종을 이루던 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명의 대화면 구현이 가능하다는 점등에서 각광을 받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀이 하나의 화소를 이루게 되고, 방전셀이 모여 전체 화면을 구성하게 된다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 직류형과 교류형으로 나누어지는데,이 중 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 현재 주류를 이루고 있다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 전면기판(10)과, 상기 전면기판(10)과 소정 간격으로 이격되어 형성된 후면기판(20)이 프릿 글라스(Frit Glass)에 의해 결합, 밀봉된다.

상기 전면기판(10)에는 상호간의 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위하여 쌍을 이루며 배열되는 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과, 상기 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)의 방전전류를 제한하며 각각의 전극이 절연되도록 하는 유전층(12)과, 상기 유전층(12)의 손상을 방지하며 2차방전의 효율이 증가되도록 하는 보호층(13)이 형성된다.

상기 후면기판(20)에는 상기 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공 자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(X)과, 상기 다수의 어드레스전극(X)이 절연되도록 하는 유전층(22)과, 상기 유전층(22)의 일측에 형성되며 복수개의 방전공간, 즉 셀이 형성되도록 평행을 유지하며 배열되는 격벽(21)과, 상기 격벽(21)의 측면과 격벽(21)과 격벽(21)사이의 부분에 도포되며 가시광선이 방출되도록 하는 R, G, B 각각의 형광층(23)이 형성된다.

또한, 상기 공통유지전극(Z)은 투명전극(ITO 전극)(Za)과, 금속재질로 제작된 버스전극(Zb)과, 상기 투명전극(Za)과 버스전극(Zb)사이에 형성되며 전기 전도물질로서 콘트라스트 향상을 위해, 루테늄 옥사이드와 산화납 또는 카본계열로 제작된 블랙층(B)이 형성된다.

또한, 상기 스캔유지전극(Y)은 투명전극(ITO 전극)(Ya)과, 금속재질로 제작된 버스전극(Yb)과, 상기 투명전극(Ya)과 버스전극(Yb)사이에 형성되며 전기 전도물질로서 콘트라스트 향상을 위해, 루테늄 옥사이드와 산화납 또는 카본계열로 제작된 블랙층(B)이 형성된다.

또한, 상기 전면기판(10)과 후면기판(20) 사이에는 방전기체가 300~400Torr의 압력으로 채워지는데, 방전기체는 주로 페닝(Penning)혼합기체로서 He, Ne, Ar 또는 이들의 혼합기체로 바탕기체(buffer gas)를 형성하고, 형광층(23)을 발광시키는 진공자외선의 소스(source)로써 소량의 Xe 기체가 사용된다.

상기한 구성을 바탕으로 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하도록 한다.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하는 도면이다.

참고로 도 2는 설명의 편의를 위하여 후면기판(20)을 전면기판(10)에 대하여 90도 회전된 상태로 도시된 도면이다.

도 2를 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 데이터 기입기간과 표시기간이 시간적으로 분할된 어드레스 디스플레이 세퍼레이트(Adress and Display Seperate)에 의해 영상을 디스플레이하게 된다.

먼저, 임의의 방전셀 내에 있는 스캔유지전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이에150V~300V의 전압이 공급되면 스캔유지전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이에 위치하고 있는 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성되고 유전층(12)상에 벽전하로 남게된다.

이러한 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들에서는 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)에 공급된 교류신호에 의해 유지방전이 일어나게 되고, 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스 중의 미량전자들이 가속된다.

가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다.

이와 같이 발생된 자외선이 R,G,B 형광층(23)을 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(10)을 통하여 외부로 출사되어 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 디스플레이된 영상을 인식할 수 있게 된다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 블랙 매트릭스를 설명하는 도면이다.

도 3에서 보는 바와 같이 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 후면기판은 격벽(21)이 스트라이프 형태로 형성되어 있으며, 격벽(21)과 격벽(21) 사이에 어드레스전극(X)이 형성된다.

또한, 전면기판에는 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)이 교대로 형성되어 각각의 셀에 유지방전이 이루어지도록 한다.

상기 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)은 상술한 바와 같이 투명전극(Za)(Ya)이 형성되고, 상기 스트라이프 형태의 격벽(21)에서 셀과 셀의 콘트라스트를 향상시키기 위해 블랙 매트릭스(30)가 형성된다.

따라서, 발광영역이 아닌 인접하는 셀에서 가시광선이 반사되지 않도록 하여 화면의 콘트라스트가 향상된다.

그러나, 상기 구조는 블랙 매트릭스(30)를 사이에 두고 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)이 방전을 일으키는 문제가 발생된다.

즉, 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(30)와 블랙 매트릭스(30) 사이에 있는 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)만 방전을 일으키는 것이 아니라, 블랙 매트릭스(30)의 양측에 형성된 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y) 사이에 방전을 일으키는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y), 스캔유지전극(Y), 공통유지전극(Z)의 순으로 전극을 배치하는 방법이 제안되었다.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 간섭무늬가 발생되는 것을 설명하는 도면이다.

도 3에서 설명한 문제점을 해결하기 위하여 전극을 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y), 스캔유지전극(Y), 공통유지전극(Z), 공통유지전극(Z)의 순으로 배치하고 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z) 사이와 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y) 사이에 블랙 매트릭스(30)를 형성하는 방법이 제시되었다.

도면에서 보는 바와 같이 동일한 전압이 인가되는 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)이 블랙 매트릭스(30)를 사이에 두고 인접하여 형성됨에 따라 블랙 매트릭스(30)의 양측에 형성된 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y) 사이에 방전을 일으키는 종래의 문제점이 해결되었으나, 도 4의 구조에서는 또 다른 문제점이 발생되었다.

즉, 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)이 격벽(30)의 양측에 형성됨에 따라 밝기의 차이를 가져오게 되었다.

다시 말해서 어드레스 방전시 공통유지전극(Z)이 스캔유지전극(Y)에 비해 전하가 많이 축적되기 때문에 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z)이 인접한 부분이 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)이 인접한 부분에 비해 훨씬 밝게 보이는 현상이 나타난다.

즉, 유지방전시 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z)이 인접한 부분이 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)이 인접한 부분에 비해 방전이 훨씬 강하게 발생하므로 밝기의 차이가 나타난다.

따라서, 이러한 밝기의 차이는 화면에 간섭무늬를 일으켜 화질에 선명도를 떨어뜨리고 콘트라스트도 저하되도록 하는 문제가 발생된다.

더욱이 상기 스캔유지전극(Y)에 인가되는 전압은 공통유지전극(Z)에 인가되는 전압에 비해 더 많은 전압강하를 일으키기 때문에 이러한 현상은 심화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 스캔유지전극과 스캔유지전극의 밝기와 공통유지전극과 공통유지전극의 밝기 차이로 인하여 발생되는 간섭무늬와 이에 따른 화질의 선명도의 악화, 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하는 도면.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하는 도면.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 블랙 매트릭스를 설명하는 도면.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 간섭무늬가 발생되는 것을 설명하는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조를 설명하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 ; 전면기판 12 ; 유전층

13 ; 보호층 20 ; 후면기판

21 ; 격벽 22 ; 유전층

23 ; 형광층 30 ; 블랙 매트릭스

B ; 블랙층 X ; 어드레스 전극

Y ; 스캔유지전극 Ya ; 투명전극

Yb ; 버스전극 Z ; 공통유지전극

Za ; 투명전극 Zb ; 버스전극

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조는 공통유지전극과 공통유지전극, 스캔유지전극과 스캔유지전극이 인접하여 형성되며, 상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이와 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 블랙 매트릭스가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스의 폭은 상기 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 형성된 블랙 매트릭스의 폭에 비해 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조를 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 후면기판은 격벽(21)이 스트라이프 형태로 형성되어 있으며, 격벽(21)과 격벽(21) 사이에 어드레스전극(X)이 형성된다.

또한, 전면기판에는 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y), 스캔유지전극(Y),공통유지전극(Z), 공통유지전극(Z)의 순으로 배치하고 공통유지전극(Z)과 공통유지전극(Z) 사이와 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y) 사이에 블랙 매트릭스(30)가 형성된다.

상기 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)은 투명전극(Za)(Ya)이 형성되고, 상기 스트라이프 형태의 격벽(21)에서 셀과 셀의 콘트라스트를 향상시키기 위해 블랙 매트릭스(30)가 형성된다.

상기 블랙 매트릭스(30)는 그 폭이 다르게 형성되는데, 상기 공통유지전(Z)극과 공통유지전극(Z)의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스(30)의 폭은 상기 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)의 사이에 형성된 블랙 매트릭스(30)의 폭에 비해 넓게 형성된다.

블랙 매트릭스(30)의 폭이 다르게 형성됨에 따라 유지방전시 상기 공통유지전(Z)극과 공통유지전극(Z)이 인접한 부분의 밝기와 상기 스캔유지전극(Y)과 스캔유지전극(Y)이 인접한 부분의 밝기의 차이가 감소될 수 있다.

즉, 화면상에 발생되는 밝기의 차이를 블랙 매트릭스(30)를 폭을 다르게 형성함으로써 해결할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조는 스캔유지전극과 스캔유지전극의 밝기와 공통유지전극과 공통유지전극의 밝기 차이로 인하여 발생되는 간섭무늬와 이에 따른 화질의 선명도의 악화, 콘트라스트의 저하를 방지하여 화질의 열화를 막을 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 공통유지전극과 공통유지전극, 스캔유지전극과 스캔유지전극이 인접하여 형성되며, 상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이와 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 블랙 매트릭스가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 공통유지전극과 공통유지전극의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스의 폭은 상기 스캔유지전극과 스캔유지전극의 사이에 형성된 블랙 매트릭스의 폭에 비해 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 구조.