KR20060065126A

KR20060065126A - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20060065126A
Application number: KR1020040103862A
Authority: KR
Inventors: 안성용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2006-06-14

Abstract

본 발명은 발광효율을 개선시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 PDP는 하부폭이 160~200㎛ 이고, 상부폭이 100~140㎛ 인 가로격벽과, 하부폭이 50~70㎛ 이고, 상부폭이 30~50㎛ 인 세로격벽을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 종래의 3전극 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 세로격벽의 단면을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가로격벽의 단면을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

4Y,4Z : 투명전극 6Y,6Z : 버스전극

10,11 : 상부기판 12,32 : 하부기판

14,16,34,36 : 유전체 18,38 : 보호막

20,40 : 격벽 40a : 세로격벽

40b : 가로격벽

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구조에 관한 것으로, 특히 발광효율을 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 투명전극(4Y,4Z)의 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 보호하고 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.

PDP의 방전원리는 다음과 같다. 전극 간에 전압을 가하면 기체 중에 존재하는 전자가 (+)전극 쪽으로 가속된다. 고속이 된 전자는 중성 기체와 충돌하게 되며, 충돌에 의해 에너지를 받은 중성 기체는 (+)이온과 전자로 분리되는 전리 과정을 거치거나, 중성 기체의 최외각 전자가 에너지가 높은 레벨로 이동하는 여기과정을 일으키게 된다. 이 중, 여기 과정이 일어난 중성 기체는 에너지가 낮은 상태의 기저상태로 되돌아가면서, 그 차이에 해당하는 에너지는 특정한 파장을 지닌 자외선의 형태로 방출된다. 형광체는 이 때 발생한 자외선을 흡수하여 높은 에너지 상태로 여기 되었다가 다시 기저상태로 되돌아가면서 빛 에너지와 가시광선을 방출한다.

이처럼 PDP의 방전셀은 전기장에 에너지를 저장하고 전압변동에 의해서 전류 가 유도되는 특성을 가지고 있어서 등가적으로 커패시터로 표현될 수 있다. 여기서, 방전셀의 캐패시턴스가 높게 설정되면 많은 방전전류가 흐르기 때문에 스캔전극(Y)을 구동하기 위한 스캔 집적회로(Integrated Circuit) 및 어드레스전극(X)을 구동하기 위한 데이터 집적회로에서 높은 열이 발생하고 구동전압이 상승하기 때문에 소비전력이 증가한다. 따라서, 방전셀의 캐패시턴스를 줄일 수 있는 방법이 요구되고 있다.

격벽은 유전체의 역할을 하면서 캐패시턴스에 직접적인 영향을 미치는 요인이 된다. 격벽의 폭이 줄어들면 캐패시턴스는 줄어들지만, 소비전력이 증가하는 문제점이 있고, 격벽이 오픈되어 인접 방전셀간에 방전가스나 광의 누설이 생길 수 있다. 따라서, 방전공간을 분할을 정확히 하면서, 캐패시턴스를 줄일 수 있는 격벽이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 방전효율을 높일 수 있는 PDP의 구조를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PDP는 하부폭이 160~200㎛ 이고, 상부폭이 100~140㎛ 인 가로격벽과, 하부폭이 50~70㎛ 이고, 상부폭이 30~50㎛ 인 세로격벽을 구비한다.

다른 실시 예에 따른 PDP는 하부폭이 90~110㎛ 이고, 상부폭이 50~70㎛ 인 가로격벽을 구비한다.

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

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 PDP를 상세히 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 방전셀은 상부기판(30)과 하부기판(32) 사이에 격벽(40)에 의해 구분되는 방전공간이 형성된 구조를 갖는다. 상부기판(30)에는 주로 방전셀을 스캔하고 유지방전을 일으키기 위한 전압이 인가되는 스캔전극(28Y) 및 주로 유지방전을 일으키기 위한 전압이 인가되는 서스테인전극(28Z) 및 스캔전극(28Y)과 서스테인전극(28Z)위에 차례대로 적층된 상부 유전체층(34) 및 보호막(38)이 형성된다. 하부기판(32)에는 방전셀을 어드레스하기 위한 전압이 인가되는 어드레스전극(22), 어드레스전극위에 적층된 하부유전체층(36)과 방전셀을 구조적으로 구분하는 격벽(40)과 격벽(40)과 하부 유전체층상(36)에 도포된 형광체층(32)이 형성된다.

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 버스 전극(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.

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.

상부기판(30)과 하부기판(32)과 사이에 마련된 방전셀은 R,G,B 의 삼원색을 표현하기 위한 각각의 서부방전셀을 표현한다. 이를 위해서 각각의 서브방전셀은 자외선을 방출하기 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스 및 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기 및 발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하기 위한 형광체층(42)이 형성된다.

이와 같은 방전셀은 세로격벽(40a)과 가로격벽(40b)에 의해 규정된다.

도 3은 세로격벽(40a)과 인접하는 방전셀들의 단면을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 하나의 방전셀에 포함된 각각의 서브방전셀은 세로격벽(40a)에 의해 구분된다. 세로격벽(40a)은 인접한 서브방전셀들을 물리적으로 구분하여 방전셀들간에 방전가스의 누설을 방지하고, 각각의 방전공간에서 방전시 방출하는 자외선 및 가시광선이 인접하고 있는 셀에 영향을 주는 것을 방지한다. 세로 격벽(40a)의 폭은 넓을 수록 격벽을 형성하기 위한 공정이 용이하며, 방전공간을 구분하는 역할을 원할히 할 수 있다. 하지만 격벽의 폭이 넓으면 방전셀의 캐패시턴스를 증가시켜서 전류의 양이 많이 흐르게 되므로, 방전셀을 구동하기 위한 전극에 전압을 인가하는 구동회로 소자들의 발열양이 많아지고 그에 따라 소비전력도 상승하게 된다. 따라서, 세로격벽(40a)은 하부폭을 50~70㎛ 로 하고, 상부폭을 30~50㎛로 설정한다. 이와 같은 폭으로 설정하면, 공정상에서도 난점이 없고, 방전셀을 구분하기 위한 격벽의 역할을 원할이 할 수 있는 건 물론이거니와 방전셀의 캐패시턴스를 줄일 수 있다.

실제로 이것은 실험 데이터를 참조하여도 알 수 있다. 테스트용 42×2 기본 구조 상황에서 하부폭이 280㎛ 이고, 상부폭이 180㎛ 인 가로격벽과, 하부폭이 120㎛ 이고, 상부폭이 60㎛ 인 세로격벽를 구비하는 방전셀에서의 각 전극간의 캐패시턴스 값은 다음과 같다.

Cxy	7.91e-15
Cyz	12.20e-15
Cxx	5.15e-15

반면에, 세로격벽의 폭을 하부폭은 60㎛로 하고, 상부폭은 40㎛로 설정할 경우에는 Cxx 가 4.82e-15으로 약 6.41% 가 줄어든다.

도 4는 가로격벽(40b)과 인접하는 라인들에 형성된 방전공간을 나타내는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 가로격벽(40b)은 패널의 수평방향으로 형성된 상/하부 라 인에 해당하는 방전셀들을 구분한다. 가로격벽(40b)은 하나의 방전셀에 포함된 서브방전셀()을 구분하기 위한 세로격벽(40a)과는 달리 상/하부에 형성된 각각의 라인에 해당하는 방전셀을 구분하는 것이기 때문에 격벽의 폭이 좀 더 넓게 설정된다. 하지만, 캐패시턴스를 감소시켜서 소비전력과 구동효율을 증가시키기 위하여 가로격벽(40b)의 폭은 하부폭을 160~200㎛ 으로 상부폭을 100~140㎛ 으로 설정한다.

이럴 경우, 각 전극간에 캐패시턴스는 다음과 같다.

Cyz 는 11.90e-15 로서 6.97% 정도가 감소되고, Cxy 는 6.09e-15로서 23% 정도가 감소된다.

또한, 가로격벽의 폭은 캐패시턴스를 좀 더 낮추기 위하여 하부폭을 90~110㎛ 로 상부폭을 50~70㎛ 로 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 PDP의 격벽은 스크린 프린팅(Screen printing)법, 첨가(Additive)법, 감광성 페이스트법, LTCCM(Lovw Temperature Corature Ceramic on Metal)방법, 샌드 블라스팅(Sand Blasting)법 등 공지의 어떠한 기술을 사용하여 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 격벽의 폭을 설정하여 방전효율을 증가시킬 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 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

상부기판 일측면에 형성된 한 쌍의 평행한 스캔전극 및 서스테인전극이 복수 배치되고, 하부기판에 상기 스캔전극 및 서스테인전극과 교차하는 방향으로 어드레스 전극이 복수 배치되고, 상기 하부기판에 하나의 방전셀에 포함되는 R,G,B 화소방전셀을 구분하기 위한 세로 격벽과 상/하부 라인의 방전셀을 구분하기 위한 가로 격벽이 형성되고, 상기 격벽 사이에 형광체가 형성되는 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

상기 가로 격벽은 하부폭이 160~200㎛ 이고, 상부폭이 100~140㎛ 이며

상기 세로 격벽은 하부폭이 50~70㎛ 이고, 상부폭이 30~50㎛ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 가로 격벽은 하부폭이 90~110㎛ 이고, 상부폭이 50~70㎛ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.