KR20050096084A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층의 물성을 개선함으로써, 플라즈마의 방전 개시 및 유지가 용이하고, 구동 전압과 소비 전력을 낮출 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른, 방전에 의해 방출되는 자외선으로 형광체층을 여기시켜 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 형광체층은 형광체와 포토에미션 물질을 혼합하여 전자 공급이 이루어 지게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 형광체층의 물성을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하, 'PDP'라 함.)은 소다라임(Soda-lime) 글라스로 된 전면 글라스와 배면 글라스 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루고, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)을 주 방전 기체로 사용하여 소량의 크세논(Xe)을 첨가한 불활성 가스가 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)이 발생되어 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상을 구현하는 장치이다.

이와 같은 PDP는 종래 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(CRT)에 비하여 단순구조에 의해 제작이 용이하고, 외형이 박형인 특징을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로 현재 각광을 받고 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도 이다. 도1에 도시된 바와 같이 PDP는 화상이 디스플레이되는 전면패널(10)과 후면을 이루는 후면 패널(20)이 미세한 간격을 두고 평행하게 결합된다.

전면 패널(10)은 아래쪽에 각각의 화소에서 스캔 전극인 Y전극과 서스테인 전극인 Z전극의 상호 면방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 유지전극(11)이 형성된다. 유지전극(11)은 투명한 ITO 물질로 형성된 투명전극(11a)과 투명전극의 저항 값을 낮추기 위해 금속재질로 제작된 버스전극(11b)으로 구비되며, 쌍을 이뤄 형성된다.

상기 유지전극(11)은 유전층(12) 내부에 존재한다.

상기 유전층은 방전전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 역할을 한다.

유전층(12) 아래면에는 방전에 따른 이온의 스퍼터링(sputtering)으로부터 유전층을 보호하고, 이차 전자의 용이한 발생을 위해 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호막(13)이 형성된다.

후면 패널(20)의 유전층 상에는 복수개의 방전공간 즉, 셀을 형성시키기 위한 격벽(21)이 평행하게 배열된다. 도1에 도시된 격벽(21)은 스트라이프 타입(stripe type)이다. 다른 격벽의 형태로 가로 격벽과 세로 격벽이 있는 웰 타입(well type) 격벽 형태가 있다.

격벽(21)사이에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광층(23)이 도포된다.

격벽(21)사이의 공간에서는 상기 유지전극(11)과 교차되는 후면 패널(20)의 어드레스 전극(22)에 의해 어드레스 방전이 수행되어 진공자외선이 발생된다.

이러한 구조를 갖는 종래 PDP 장치의 구조에서 전면 패널의 유전층(12) 아래면에 형성된 보호막(13)은 유전층을 이온의 스퍼터링으로부터 보호한다.

또한, 상기 보호막은 형광체에서 발광된 빛이 전면패널(10)을 통과하여 나올 수 있게 하는 가시광의 투광성을 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 보호막의 재질은 MgO이며 대부분의 PDP 보호막 물질로 널리 사용되고 있다.

하지만, MgO 보호막은 이온에 의한 이차전자 방출량이 크지 않아 플라즈마 방전 전압을 충분히 낮추지 못하고 있다. PDP의 내부 상황과 비슷한 상황에서 이차전자 방출량이 가장 많은 네온을 방전가스로 사용했을 경우 MgO 보호층의 이차전자 방출 계수 값은 약 0.3정도의 값을 갖는다.

MgO를 보호막의 재질로 사용한 경우 플라즈마를 발생시키거나 유지하기 위하여는 외부에서 높은 전압의 인가가 필요하고, 높은 전압의 사용은 소비전력이 증가하는 문제점을 야기시킨다.

이를 해결하기 위하여 MgO를 사용한 보호막의 이차전자 방출 계수를 높이기 위한 많은 연구들이 진행되고 있지만 아직 뚜렷한 결과는 나오고 있지 않다.

기존에 사용되고 있는 이온의 충돌에 의한 이차전자 이외에 전자를 공급할 수 있는 방법은 포토에미션(photo emission), 더멀에미션(thermal emission), 필드에미션(field emission) 등이 있다.

하지만 기존의 포토에미션, 더멀에미션, 필드에미션의 경우 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 추가적인 장치가 필요하게 되어 구조나 공정이 복잡하여지고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 포토에미션 물질에 의한 전자 공급의 효과가 극대화 되기 위해서는 포토에미션 물질이 보호막으로 사용되는 것이 가장 유리하나 보호막의 다른 요구 조건들(내 스퍼터링성, 투광성)을 만족하는 물질을 선택하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 형광체층의 물성을 개선하여, 추가적인 장치의 필요 없이 포토에미션(photoemission)에 의한 전자 공급이 이루어 지도록 하여, 플라즈마의 방전 개시 및 유지가 용이하고, 구동 전압과 소비전력을 낮출 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 방전에 의해 방출되는 자외선으로 형광체층을 여기시켜 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어, 상기 형광체층은 형광체와 포토에미션 물질을 혼합하여 이온에 의한 이차 전자 공급 이외에 추가로 전자 공급이 이루어 지게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 포토에미션이 이루어지는 물질을 형광체와 혼합하여 패널에 적용하여 구동전압과 소비 전력을 절감한다.

이로써, 별도의 추가적인 장치가 필요없이 기존의 공정대로 패널을 제작하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동효율을 증가시킬 수 있다.

또한 기존의 형광체층의 여기를 위하여 사용되는 진공자외선을 이용할 수 있으므로 전자 공급을 위한 추가적인 전자 여기원의 제작이 필요없어 기존의 구조 및 제조 공정에 손쉽게 적용될 수 있고, 제조비용 증가의 부담이 없다.

형광체와 혼합된 포토에미션 물질은 하판 유전체 위의 격벽 사이에 놓이게 된다.

격벽 사이에 놓인 포토에미션 물질은 플라즈마 방전 중에 발생하는 진공자외선에 의하여 여기될 수 있으며 이에 의하여 전자 공급이 이루어 지고 플라즈마 방전이 쉽게 이루어 질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

<실시예>

본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층은 R, G, B형광체를 함유하고 있을 뿐만 아니라, 포토에미션 물질을 함유함으로써 추가로 이차 전자의 공급이 이루어지게 하여 플라즈마의 방전 개시 및 유지가 용이하게 한다.

본 발명의 형광체층에 포함된 포토에미션 물질은 알카리 금속의 단원자로 구성된 금속원소, Cs₃Sb, Na₂KSb, 이종 금속 원소로 이루어진 합금중 어느 하나 이상을 사용 할 수 있다.

또한, 상기 포토에미션 물질은 Cs-O 또는 Cs-O-Ag 로 구성된 산화물 계열 중 하나 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있고, 필요에 따라 GaAs 화합물 반도체 또는 미량의 불순물이 첨가된 Si 반도체 중 하나 이상을 사용 할 수 있다.

상기 형광체와 포토에미션 물질과의 혼합비율은 형광체와 포토에미션 물질의 혼합물의 질량을 100%로 할 경우 포토에미션 물질을 0.01%에서 50%사이의 질량의 비율로 첨가하여 혼합하는 것이 적당하다. 포토에미션 물질의 양이 너무 적은 경우에는 방출 전자의 양이 적을 수 있고, 또 너무 많은 경우에는 방출되는 빛의 양이 너무 적어질 수 있다.

상기 형광체와 포토에미션 물질의 혼합물은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 구조의 하부 패널상의 격벽 사이에 도포되어 전자를 방출하고 또한 가시광선을 방출한다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

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

이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층에 형광체와 포토에미션 물질을 혼합하여, 별도의 추가적인 제조비용 부담 없이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전체적인 구동 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층에 형광체와 포토에미션 물질을 혼합하여 이온에 의한 이차 전자 공급 이외에 추가로 전자 공급이 이루어지게 하여 플라즈마의 방전 개시 및 유지가 용이하고, 구동 전압과 소비 전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10: 전면 패널 11: 제 1전극, 유지전극

12: 유전층 13: 보호막

20: 후면 패널 21: 격벽

22: 제 2전극, 어드레스전극 23: R, G, B 형광층

Claims (6)

1. 방전에 의해 방출되는 자외선으로 형광체층을 여기시켜 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 형광체층은 형광체와 포토에미션 물질을 포함하여 전자 공급이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 포토에미션 물질은

   알카리 금속의 단원자로 구성된 금속원소인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 포토에미션 물질은

   Cs₃Sb, Na₂KSb 또는 이종 금속 원소로 이루어진 합금 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 포토에미션 물질은

   Cs-O 또는 Cs-O-Ag 로 구성된 산화물 계열 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제1항에 있어서,

   상기 포토에미션 물질은

   GaAs 화합물 반도체 또는 불순물이 첨가된 Si 반도체 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제1항에 있어서,

   상기 형광체와 포토에미션 물질과의 혼합비율은 형광체와 포토에미션 물질의 혼합물의 질량을 100%로 할 경우 포토에미션 물질을 0.01%에서 50%사이의 질량의 비율로 첨가 하여 혼합하는것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.