KR20040102419A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20040102419A
KR20040102419A KR1020030033789A KR20030033789A KR20040102419A KR 20040102419 A KR20040102419 A KR 20040102419A KR 1020030033789 A KR1020030033789 A KR 1020030033789A KR 20030033789 A KR20030033789 A KR 20030033789A KR 20040102419 A KR20040102419 A KR 20040102419A
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안영준
김중균
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Abstract

본 발명은 공정을 단순화함과 동시에 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 인접한 방전셀을 구분하기 위한 격벽과, 상기 격벽과 교차되게 형성되는 유지전극쌍과, 상기 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성되며 상기 유지전극쌍 및 격벽과 나란하게 형성되는 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 공정을 단순화함과 동시에 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1 및 도 2에 도시된 PDP의 방전셀은 상부기판(10)상에 형성되는 유지전극쌍, 즉 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과, 하부기판(18)상에 형성되는 어드레스전극(X)을 구비한다.
유지전극쌍의 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 버스전극(13Y,13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y,12Y)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 사각형 델타 격벽(24)과 중첩되게 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.
유지전극쌍(Y,Z)이 형성되는 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 형성된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
데이터전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 데이터전극(X)이 형성된 하부기판(18)상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(22)이 형성된다. 하부 유전층(22) 상에는 사각형 델타 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 격벽(24)은 데이터전극(X)과 나란하게 형성되며 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(20)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10)(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 방전셀은 데이터전극(X)과 유지전극(Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(Y,Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(26)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
종래 PDP 표시영역의 콘트라스트비를 향상시키기 위해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 블랙탑(28) 또는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 블랙층(30)을 구비한다.
도 1 및 도 2에 도시된 블랙탑(28)은 격벽(24)과 중첩되게 격벽(24)과 동시에 형성되어 블랙탑(28)을 사이에 두고 인접한 방전셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다.
도 3 및 도 4에 도시된 블랙층(30)은 유지전극쌍(Y,Z)과 나란한 방향으로 인접한 방전셀의 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성된다. 또는 상부유전체층(14)을 제1 및 제2 상부유전체층으로 형성하여 이들 사이에 블랙층(30)이 형성된다. 이러한 블랙층(30)은 블랙층(30)을 사이에 두고 인접한 방전셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다. 상부기판(10)에 형성되는 블랙층(30)은 하부기판(18) 상에 형성되는 도 1 및 도 2에 도시된 블랙탑(28)보다 콘트라스트비의 향상효과가 더 높지만, 블랙층(30)만으로는 만족할 만한 콘트라스트비를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 유지전극쌍(Y,Z)의 각 버스전극(13Y,13Z)과 투명전극(12Y,12Z) 사이에 위치하는 블랙전도층(13a,13b)과, 격벽(24)과 평행한 블랙절연층(32,34)을 구비한 PDP가 제안되었다. 여기서, 블랙전도층(13a,13b)은 전도성물질로 형성되어 유지전극쌍(Y,Z)을 이루는 투명전극(12Y,12Z)의 저항성을 보상함과 동시에 버스전극(13Y,13Z)의 변색을 방지하게 된다. 블랙절연층(32,34)은 비전도성물질로 도 5a에 도시된 바와 같이 격벽(24) 상에 형성되거나 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 상부유전체층(14a,14b) 사이에 형성되어 유지방전시 유지전극(주사전극)과, 그 유지전극(주사전극)과 인접한 다른 방전셀의 주사전극(유지전극) 사이의 전위차 발생을 방지하게 된다.
그러나, 블랙전도층(13a,13b)과 블랙절연층(32,34)을 다른 물질로 다른 층에 두 번의 공정을 통해 형성되므로 공정이 복잡한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 공정을 단순화함과 동시에 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1은 종래 블랙탑을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래 블랙층을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 종래 서로 다른 층에 형성되는 블랙층을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전기적인 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는평면도이다.
도 10은 도 9에서 선"Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
X : 데이터전극 Y : 주사전극
Z : 유지전극 10,40 : 상부기판
12Y,12Z,42Y,42Z : 투명전극 13Y,13Z,43Y,43Z : 버스전극
14,22,44,52 : 유전체층 16,46 : 보호막
18,48 : 하부기판 24,54 : 격벽
26,56 : 형광체 30 : 블랙층
32 : 블랙탑 58,60 : 블랙매트릭스
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 인접한 방전셀을 구분하기 위한 격벽과, 상기 격벽과 교차되게 형성되는 유지전극쌍과, 상기 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성되며 상기 유지전극쌍 및 격벽과 나란하게 형성되는 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스는 상기 격벽과 마주보도록 형성되는 제1 블랙층과, 상기 제1 블랙층과 교차되게 연결되는 제2 블랙층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 블랙층은 상기 인접한 방전셀의 주사전극 및 유지전극과 소정간격을 사이에 두고 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 블랙층은 상기 인접한 방전셀의 주사전극 및 유지전극과 사이에 채워지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스는 20㏀~20㏁/㎡의 면저항을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스는 비전도성 흑색물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 격벽이 위치하는 제1 기판 상에 형성되며 상기 유지전극쌍과 교차하는 어드레스전극과, 상기 어드레스전극을 덮도록 제1 기판 상에 형성되는 제1 유전체층과, 상기 유지전극쌍이 형성된 제2 기판 상에 형성되는 제2 유전체층과, 상기 제2 유전체층 상에 형성되는 보호막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6는 본 발명에 따른 PDP를 나타내는 평면도이며, 도 7은 도 6에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 PDP를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 PDP의 방전셀은 유지전극쌍, 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 블랙매트릭스(58)가 형성된 상부기판(40)과, 어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(48)을 구비한다.
유지전극쌍의 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(42Y,42Z)과, 투명전극(42Y,42Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 버스전극(43Y,43Z)을 포함한다. 투명전극(42Y,42Z)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판(40) 상에 형성된다. 버스전극(43Y,43Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(42Y,42Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(42Y,42Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.
블랙매트릭스(58)는 유지전극쌍(Y,Z)과 동일평면 상에 비전도성물질로 형성된다. 이 블랙매트릭스(58)는 도 8에 도시된 바와 같이 패널의 기본적인 특성을 유지하도록 20㏀~20㏁/㎡의 면저항을 갖는 비전도성물질로 형성되어 A범위의 전류를 갖게 되며 유지전극쌍(Y,Z)에는 B범위의 서스테인전압을 공급하게 된다.
블랙매트릭스(58)는 격벽(54)과 마주보도록 형성되는 제1 블랙층(58a)과; 주사전극(유지전극)과, 그 주사전극(유지전극)과 인접한 방전셀의 유지전극(주사전극) 사이에 형성되는 제2 블랙층(58b)을 구비한다.
제1 블랙층(58a)은 제1 블랙층(58a)를 사이에 두고 좌우로 인접한 방전셀에서의 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다.
제2 블랙층(58b)은 제2 블랙층(58b)를 사이에 두고 상하로 인접한 방전셀에서의 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다. 또한, 제2 블랙층(58b)은 인접한 방전셀의 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 소정간격을 사이에 두고 형성되어 주사전극(Y)과 유지전극(Z)의 전도성 저하를 방지하게 된다.
유지전극쌍(Y,Z) 및 블랙매트릭스(58)가 형성되는 상부기판(40)에는 상부 유전체층(44)과 보호막(46)이 형성된다. 상부 유전체층(44)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(46)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(44)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(46)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
데이터전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 데이터전극(X)이 형성된 하부기판(48)상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(52)이 형성된다. 하부 유전층(52) 상에는 격벽(54)이 형성되며, 하부 유전층(52)과 격벽(54)의 표면에는 형광체(56)가 도포된다. 격벽(54)은 데이터전극(X)과 나란하게 형성되며 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(56)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(40)(48)과 격벽(54) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP는 제1 및 제2 블랙층으로 이루어진 블랙매트릭스를 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성함으로써 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 상부기판 상에 형성되는 제1 및 제2 블랙층의 면적을 최대화할 수 있어 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도이며, 도 10은 도 9에서 선"Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 PDP를 나타내는 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 도 6 및 도 7에 도시된 PDP와 비교하여 블랙매트릭스가 인접한 방전셀의 주사전극 및 유지전극 사이에 채워지도록 형성된 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비하며, 도 6 및 도 7과 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
블랙매트릭스(60)는 유지전극쌍(Y,Z)과 동일평면 상에 20㏀~20㏁/㎡의 저항을 갖는 비전도성물질로 형성된다. 이러한 블랙매트릭스(60)는 격벽(54)과 마주보도록 형성되는 제1 블랙층(60a)과; 주사전극(유지전극)과, 그 주사전극(유지전극)과 인접한 방전셀의 유지전극(주사전극) 사이에 완전히 채워지도록 형성되는 제2 블랙층(60b)을 구비한다.
제1 블랙층(60a)은 제1 블랙층(60a)를 사이에 두고 좌우로 인접한 방전셀에서의 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다.
제2 블랙층(60b)은 제2 블랙층(60b)를 사이에 두고 상하로 인접한 방전셀에서의 외부광 및 내부의 투과광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다. 즉, 제2 블랙층(60b)은 인접한 방전셀의 주사전극(Y) 및 유지전극(Z) 사이에 완전히 채워지도록 형성됨으로써 외부광 및 내부의 투과광을 완전히 흡수하여 콘트라스트를 향상시킨다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PDP는 제2 블랙층을 주사전극과 유지전극 사이에 완전히 채워지도록 형성되며 제1 및 제2 블랙층으로 이루어진 블랙매트릭스를 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성한다. 이에 따라, 공정을 단순화할 수 있으며 외부광 및 내부의 투과광을 완전히 흡수하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 및 제2 블랙층으로 이루어진 블랙매트릭스를 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성함으로써 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 개구율의 감소를 최소화하면서 상부기판 상에 형성되는 제1 및 제2 블랙층의 면적을 최대화할 수 있어 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 인접한 방전셀을 구분하기 위한 격벽과,
    상기 격벽과 교차되게 형성되는 유지전극쌍과,
    상기 유지전극쌍과 동일평면 상에 형성되며 상기 유지전극쌍 및 격벽과 나란하게 형성되는 블랙매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는
    상기 격벽과 마주보도록 형성되는 제1 블랙층과,
    상기 제1 블랙층과 교차되게 연결되는 제2 블랙층을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 블랙층은 상기 인접한 방전셀의 주사전극 및 유지전극과 소정간격을 사이에 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 블랙층은 상기 인접한 방전셀의 주사전극 및 유지전극과 사이에 채워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 20㏀~20㏁/㎡의 면저항을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 비전도성 흑색물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽이 위치하는 제1 기판 상에 형성되며 상기 유지전극쌍과 교차하는 어드레스전극과,
    상기 어드레스전극을 덮도록 제1 기판 상에 형성되는 제1 유전체층과,
    상기 유지전극쌍이 형성된 제2 기판 상에 형성되는 제2 유전체층과,
    상기 제2 유전체층 상에 형성되는 보호막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759429B1 (ko) * 2005-11-30 2007-09-20 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
KR100867585B1 (ko) * 2006-12-29 2008-11-10 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
US8304992B2 (en) 2006-12-15 2012-11-06 Lg Electronics Inc. Plasma display panel including a black layer

Cited By (3)

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