KR20060036328A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판상에 형성되어, 방전공간으로부터 입사되는 자외선을 상기 방전공간으로 반사시키기 위한 반사막을 구비한다.

반사막은 상기 스캔전극과 상기 서스테인전극 사이에서 패터닝되어 형성된다.

반사막은 MgO, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂ 의 박막층들 중에서 적어도 두 물질 이상의 결합으로 형성된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 종래의 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 자외선 반사막의 단면을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

4Y,4Z : 투명전극 6Y,6Z : 버스전극

10,30 : 상부기판 12,32 : 하부기판

14,16,34,36 : 유전체 18,38 : 보호막

20,40 : 격벽 22,42 : 형광체층

50 : 보조격벽

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것으로, 특히 방전효율을 향상시키도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 자외선을 이용하여 형광체를 여기 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 향상되고 있다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 스캔전극(8Y) 및 서스테인전극(8Z)과, 하부기판(12) 상에 형성되어진 어드레스전극(2)을 구비한다.

스캔전극(8Y)과 서스테인전극(8Z) 각각은 투명전극(4Y,4Z)과, 투명전극(4Y,4Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(6Y,6Z)을 포함한다. 투명전극(4Y,4Z)은 통상 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide: ITO)을 재료로 하여 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속 버스전극(6Y,6Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(4Y,4Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(4Y,4Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 스캔전극(4Y)과 서스테인전극(4Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(18)이 적층된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(18)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(14)을 보호하 고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(18)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(2)은 스캔전극(8Y) 및 서스테인전극(8Z)과 교차되는 방향으로 하부기판(12)상에 형성된다. 어드레스전극(2)이 형성된 하부기판(12) 상에는 하부 유전체층(16)과 격벽(20)이 형성된다. 하부 유전체층(16)과 격벽(20)의 표면에는 형광체층(22)이 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(2)과 나란하게 형성되어 방전셀을 구조적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(22)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기 및 발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,12)과 격벽(20) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 PDP의 방전원리는 다음과 같다. 전극 간에 전압을 가하면 기체 중에 존재하는 전자가 (+)전극 쪽으로 가속된다. 고속이 된 전자는 중성 기체와 충돌하게 되며 이 때 중성 기체는 (+)이온과 전자로 분리되거나, 혹은 중성 기체의 최외각 전자가 에너지가 높은 레벨로 여기 된다. 여기 과정이 일어난 중성 기체는 에너지가 낮은 상태의 기저상태로 되돌아가면서, 특정한 파장을 지닌 자외선을 방출한다. 형광체는 이 때 발생한 자외선을 흡수하여 높은 에너지 상태로 여기되었다가 다시 기저상태로 되돌아가면서 빛 에너지와 가시광선을 방출한다.

이와 같이 최종적으로 가시광이 방출되는 과정에서 에너지 손실이 발생된다. 현행 PDP의 총 에너지 효율은 1% 가 안되는 점을 고려하면 PDP에너지 효율과 관련 된 요소들을 개선하는 것은 시급한 문제이다. 특히, 방전 에너지가 자외선으로 변환되는 과정에서의 에너지 효율은 5% 내외이고, 자외선에서 가시광으로 발생되는 과정에서의 에너지 효율은 15%~20% 내외인 점을 감안하면 방전시 발생하는 자외선의 효용을 높이는 것이 전체 메카니즘에서의 방전 효율을 높이기 위한 과제임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 방전효율을 높이기 위한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판상에 형성되어, 방전공간으로부터 입사되는 자외선을 상기 방전공간으로 반사시키기 위한 반사막을 구비한다.

반사막은 상기 스캔전극과 상기 서스테인전극 사이에서 패터닝되어 형성된다.

반사막은 MgO, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂ 의 박막층들 중에서 적어도 두 물질 이상의 결합으로 형성된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀은 스캔전극(28Y) 및 서스테인전극(28Z), 상부 유전체층(34), 보호막(37) 및 자외선을 방전공간내로 반사시키기 위한 반사막(50)이 형성된 상부기판(30)과, 어드레스전극(22), 하부유전체층(36), 격벽(40) 및 형광체층(42)이 형성된 하부기판(32)을 구비한다.

스캔전극(28Y)과 서스테인전극(28Z) 각각은 투명전극(24Y,24Z)과, 투명전극(24Y,24Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(26Y,26Z)을 포함한다. 투명전극(24Y,24Z)은 통상 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide: ITO)을 재료로 하여 상부기판(30) 상에 형성된다. 금속 버스전극(26Y,26Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(24Y,24Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(24Y,24Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 상부 유전체층(34)은 상부기판(30)상에 형성되어, 전압이 인가되면 분극현상이 일어나고 플라즈마 방전시 벽전하를 축적한다. 보호막(38)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(34)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(38)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(30)중에서 방전공간의 중심를 덮고 있는 영역에서 반사막(50)이 형성된다. .

반사막(50)은 복수의 굴절율이 상호 다른 물질로 형성된 박막이 적층되어 이루어지는데, 반사막(50)은 MgO, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂ 사파이어, 수정 중 적어도 두 물질이 적층되어 이루어진다.

어드레스전극(22)은 스캔전극(28Y) 및 서스테인전극(28Z)과 교차되는 방향으로 하부기판(32)상에 형성된다. 어드레스전극(22)이 형성된 하부기판(32) 상에는 하부 유전체층(36)과 격벽(40)이 형성된다. 격벽(40)은 어드레스전극(22)과 평행하게 형성되어 방전셀을 구조적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 상/하부기판(30,32)과 격벽(40) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다. 하부 유전체층(36)과 격벽(40)의 표면에는 형광체층(42)이 형성된다. 형광체층(42)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기 및 발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 반사막(50)의 구조를 자세히 설명하면 다음과 같다.

반사막(50)은 굴절율 차이가 상대적으로 큰 적어도 두 박막층(51,52)이 적층되어 형성된다. 즉, 일족과 이족의 염을 이용한 투명한 MgO, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF_2, 사파이어 및 수정의 박막층 중에서 두 물질이 결합으로 이루어 질 수 있다. 상기와 같은 물질은 자외선은 반사시키지만 방전셀에서 표시영역으로 방출되는 가 시광선은 투과시켜서 개구율이 저하의 문제점은 나타나지 않는다.

이러한 박막층의 두 물질의 박막층들이 적층되어 형성된 반사층이 수 개 이상으로 적층되어 형성될 수 있다.

이러한 구조의 반사막(50)은 상부기판(30)의 유전체층(34)의 전면을 덮고 있는 것이 아니라 방전공간과 대면하는 유전체층(34)상에 형성된다. 반사막(50)의 형성 과정은 유전체층(34)의 전면에 반사막을 형성시킨 후 마스크를 사용해 원하는 부위만 남기고 다른 곳은 제거하는 방법으로 패터닝시켜서 방전공간과 대면하는 유전체층(34)상에 반사막을 형성할 수 있다.

도 4는 이와 같이, 두 물질의 박막층이 적층되어 형성된 반사층이 수 개 이상으로 적층된 반사막의 단면을 나타내는 도면이다. 이와 같이 반사층이 다층으로 적층된 구조를 통하여 자외선의 반사율을 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 방전공간을 대면하고 있는 상부기판(30)상에 반사막(50)을 형성하여, 스캔전극(28Y)과 서스테인전극(28Z)에 교번적으로 인가된 전압에 의해 일어난 서스테인방전으로 인해 발생한 자외선이 상부기판(30)을 통해 방출되는 것을 방전공간내로 반사시킨다. 반사막(50)은 상부기판(30)의 전면에 형성되어 있는 것이 아니라 스캔전극(28Y)과 서스테인전극(28Z) 사이에 패터닝되어 형성되기 때문에 미세하게라도 가시광의 투과율이 저하되는 것을 방지하면서 자외선을 반사할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 방전공간을 대면하고 있는 상부기판상에 자외선 반사막을 형성하여 발광효율을 높일 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 상부기판과;

   상기 상부기판상에 형성된 다수의 스캔전극 및 서스테인전극과;

   상기 스캔전극 및 서스테인전극 사이에 형성된 반사막을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사막은 상기 스캔전극 및 서스테인전극 상에 형성된 유전체층 상에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 반사막은 상기 유전체층 상에 형성된 보호막 상에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사막은 MgO, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂ 의 박막층들 중에서 적어도 두 물질 이상의 결합으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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