KR20080007978A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20080007978A
KR20080007978A KR1020060067277A KR20060067277A KR20080007978A KR 20080007978 A KR20080007978 A KR 20080007978A KR 1020060067277 A KR1020060067277 A KR 1020060067277A KR 20060067277 A KR20060067277 A KR 20060067277A KR 20080007978 A KR20080007978 A KR 20080007978A
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조태승
신혜원
김영기
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하고, 상기 제2기판을 대향하는 부분에 홈들이 형성되어 있는 제1격벽과, 상기 홈들 내에 배치되며, 상기 방전셀들에서 방전을 일으키는 제1방전전극들 및 제2방전전극들과, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들을 덮도록 배치되고, 상기 제1격벽보다 비유전율이 낮은 덮개층들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 일반적인 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분리 사시도다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 부분 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
200: 플라즈마 디스플레이 패널
210: 제1기판 220: 제2기판
230: 방전셀 251: 제1형광체층
260: 제1방전전극 270: 제2방전전극
281: 제1격벽 282: 제2격벽
285: 유전체층 287: 홈
290: 어드레스전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 가스 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 디스플레이 패널로서, 휘도, 콘트라스트, 잔상 및 시야각 등의 각종 표시 능력이 우수하며, 박형이고 대화면 표시가 가능하여 차세대 대형 디스플레이 패널로서 각광을 받고 있다.
도 1에는 일반적인 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)이 도시되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제1기판(101), 상기 제1기판(101) 상에 배치된 유지전극들(106, 107), 유지전극들을 덮는 제1유전체층(109), 및 제1유전체층을 덮는 보호층(111), 제1기판(101)에 대향되어 배치되는 제2기판(115), 제2기판(115) 상에 서로 평행하게 배치된 어드레스전극(117)들, 어드레스전극(117)들을 덮는 제2유전체층(113), 제2유전체층(113) 상에 형성된 격벽(114), 제2유전체층(113)의 상면과 격벽(114)의 측면에 형성된 형광체층(110)을 구비한다.
그런데, 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 있어서는, 방전이 제1유전체층(109)에 인접한 부분에 집중되고, 방전셀(119) 내에서 방전 균일성이 감소되기 때문에, 발광 효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 발광 효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하고, 상기 제2기판을 대향하는 부분에 홈들이 형성되어 있는 제1격벽과, 상기 홈들 내에 배치되며, 상기 방전셀들에서 방전을 일으키는 제1방전전극들 및 제2방전전극들과, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들을 덮도록 배치되고, 상기 제1격벽보다 비유전율이 낮은 덮개층들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1격벽은 Lead Borosilicate계(PbO-B2O3-SiO2)를 포함하고, 상기 제1격벽의 비유전율은 9 내지 13 일 수 있다. 또한, 상기 덮개층들은 제 1격벽 소재의 PbO 대신 인산염계나 Zn-Ba계, 비스무스계를 추가하여 유전율을 낮춘 재료, 혹은 제 1격벽 소재의 SiO2 함량을 증가시켜 유전율을 낮춘 재료를 포함하고, 상기 덮개층들의 비유전율은 4 내지 9 일 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 홈들은 상기 제1격벽을 관통하도록 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 스트라이프 형상을 가지고, 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 각각 제1격벽을 사이에 두고 인접하는 방전셀들 사이에 공통으로 작용할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 제1기판 또는 상기 제2기판 상 에 배치되며, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들과 교차하는 어드레스전극들과, 상기 어드레스전극들을 덮는 유전체층과, 상기 제2기판과 상기 제1격벽 사이에 배치되는 제2격벽과, 상기 제2격벽의 측면에 배치되는 형광체층들을 더 포함할 수 있다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 도시되어 있다. 도 2는 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 부분 분리 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 서로 이격되고, 대향되어 배치되는 제1기판(210) 및 제2기판(220)을 포함한다. 제1기판(210)은 일반적으로는 유리를 주성분으로 하는 광투과성이 우수한 소재로 제조된다. 다만, 반사휘도를 감소시켜 명실 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 제1기판(210)이 착색될 수 있다. 또한, 제2기판(220)은 제1기판(210)과의 사이에 복수 개의 방전셀(230)들을 한정한다. 제2기판(220)은 유리로 제조될 수 있고, 착색될 수도 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1기판(210)과 제2기판(220) 사이에 배치되며 복수 개의 방전셀(230)들을 구획하는 제1격벽(281)을 구비한다. 도 2에는 제1격벽(281)은 직사각형의 횡단면을 가지는 방전셀(230)들을 구획하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1격벽(281)은 방전셀(230)들의 횡단면이 직사각형이외에도, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다. 제1격벽(281)은 제1방전전극(260)들과 평행 한 세로 격벽부(281a)들 및 세로 격벽부들(281a)과 교차하는 가로 격벽부(281b)들을 포함한다.
제1격벽(281)에서 제2기판(220)을 대향하는 부분에는 홈(281c)들이 형성되어 있다. 홈(281c)들은 제1격벽(281)이 관통되도록 형성되어 있다. 홈(281c)들 내부에는 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들이 배치되어 있다. 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 방전셀(230)들에서 방전을 일으키며, 방전셀(230)들의 내부를 향하여 대향되게 배치되어 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 제1격벽(281)의 내부(보다 구체적으로는 세로 격벽부(281a)들의 내부)에 배치되어 있다. 제1방전전극(260)은 제2방전전극(270)과 쌍을 이루어 방전셀(230)에서 방전을 일으킨다. 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 스트라이프 형상을 가지며, 서로 평행하게 배치되어 있다.
종래의 3전극 면방전 구조는 방전 갭이 좁기 때문에, 발광 효율이 낮은 문제점이 있다. 하지만, 본 실시예에서는 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 사이의 거리가 멀기 때문에, 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270)은 롱 갭 방전(long gap discharge)을 일으킨다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 양광주(positive column)를 이용하여 자외선 밀도를 증가시키기 때문에, 발광 효율이 크게 향상된다.
각 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 인접하는 방전셀(230)들에 공통으로 작용한다. 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 세로 격벽부(281a)들의 양측에 배치되는 방전셀(230)들에 각각 공통으로 작용한다. 따 라서, 일 세로 격벽부(281a)에 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)을 모두 배치할 필요가 없기 때문에, 세로 격벽부(281a)의 폭을 감소시킬 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 3전극 구조를 가진다. 따라서, 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 중의 하나는 주사전극의 작용을 하고, 다른 하나는 유지전극의 작용을 한다. 본 실시예에서, 제1방전전극(260)들은 주사전극의 기능을 수행하며, 제2방전전극(270)들은 유지전극의 기능을 수행한다.
도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 제1격벽(281) 내에 배치되기 때문에, 가시광 투과율을 감소시키기 않는다. 따라서, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 알루미늄, 구리 등과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다. 전술한 도전성 금속은 전압 강하가 작기 때문에, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 안정적인 신호전달을 할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들을 덮도록 덮개층(287)들이 형성되어 있다. 덮개층(287)들은 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들을 보호하고, 절연 파괴를 방지하는 기능을 수행한다. 덮개층(287)들 및 제1격벽(281)은 유전체로 형성되어 있다. 특히, 덮개층(287)들은 제1격벽(281)에 비하여 낮은 비유전율을 가진다. 제1격벽(281)의 비유전율은 9 내지 13 이고, 덮개층(287)들의 비유전율은 4 내지 9이다. 또한, 제1격벽(281)은 Lead Borosilicate계(PbO-B2O3-SiO2)를 포함하고, 상기 제1격벽의 비유전율은 9 내지 13 일 수 있다. 또한, 상기 덮개층들은 제 1격벽 소재의 PbO 대신 인산염계나 Zn-Ba 계, 비스무스계를 추가하여 유전율을 낮춘 재료로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 덮개층들은 인산염계, Zn-Ba계, 또는 비스무스계 유전체 중 적어도 일종의 유전체와 함께 B2O3 및 SiO2를 포함하여 이루어진다. 혹은 상기 덮개층들은 제 1격벽 소재의 SiO2 함량을 증가시켜 유전율을 낮춘 재료로 형성될 수 있는데, 즉, 상기 덮개층들은 PbO, B2O3 및 상기 제1 격벽 소재보다 높은 함량비의 SiO2를 포함한다. 덮개층(287)들 및 제1격벽(281)의 비유전율에 따른 방전 특성에 대항 상세한 사항은 후술하도록 한다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1기판(210) 상에 서로 평행하게 이격되어 배치되는 어드레스전극(290)들을 더 포함한다. 어드레스전극(290)들은 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들에 교차하며, 스트라이프 형상을 가진다. 어드레스전극(290)들은 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 간의 유지방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 유지방전이 개시되는 전압을 낮추는 역할을 한다. 또한, 어드레스전극(290)들은 유전체층(285)에 덮여 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1격벽(281)의 측면 및 덮개층(287)들 상에 형성되는 보호층(216)들을 더 포함한다. 보호층(216)들은 플라즈마 입자가 제1격벽(281) 및 덮개층(287)들을 손상시키는 것을 방지한다 또한, 보호층(216)들은 이차전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 보호층(216)들은 제1격벽(281)의 측면에 산화마그네슘(MgO)을 증착함으로써 형성될 수 있다.
제2유전체층(286)과 제1격벽(281) 사이에는 제2격벽(282)이 배치되어 있다. 제2격벽(282)은 제1격벽(281)과 함께 방전셀(230)들을 구획하고, 형광체층(251)들이 배치되는 공간을 한정한다. 제2격벽(282)은 제1격벽(281)과 동일하게 폐쇄형 구조를 가진다. 하지만, 배기 능력을 향상시키기 위하여, 제2격벽(282)은 스트라이프 격벽과 같은 개방형 구조를 가지도록 형성될 수도 있다.
제2격벽(282)의 측면과 제1기판(210) 상에는 형광체층(251)들이 배치되어 있다. 형광체층(251)들은 자외선을 받아 가시광선을 발생하는 성분을 가지는데, 적색 발광 형광체층들은 Y(V,P)O4:Eu 등과 같은 형광체를 포함하고, 녹색 발광 형광체층들은 Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 형광체를 포함하며, 청색 발광 형광체층들은 BAM:Eu 등과 같은 형광체를 포함한다. 제2격벽(282)에 의하여, 형광체층(251)들의 도포 면적이 증가하기 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 휘도 및 발광 효율이 향상된다.
제1기판(210)과 제2기판(220)의 가장자리는 프릿 글라스(frit glass)와 같은 밀봉부재로 서로 결합되어 있다. 방전셀(230)들 내에는 Ne, Xe 등 및 이들의 혼합기체와 같은 방전가스가 채워져 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구동방법은 다음과 같다.
먼저, 제1방전전극(260)과 어드레스전극(290) 사이에 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 유지방전이 일어날 방전셀(230)이 선택된다. 그 후 상기 선택된 방전셀(230)의 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 사이에 교류인 유지전압이 인가되면, 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270) 사이에 유지방전이 반복적으로 발생한다.
도 2의 플라즈마 디스플레이 패널(200)에서 덮개층(287)의 비유전율이 제1격벽(281)의 비유전율보다 낮기 때문에, 덮개층 방향으로의 커패시턴스가 낮아진다. 따라서, 낮아진 커패시턴스에 의하여 덮개층(287) 사이로의 전압 강하가 증가한다. 전압 강하가 커지면, 방전 시 덮개층(287) 부분에서 형성되는 방전 경로에 걸리는 전압이 작아지고, 덮개층(287) 방향으로 형성되는 전기장이 상대적으로 약해지기 때문에, 유지방전이 제1방전전극(260)과 제2방전공간(270) 사이의 대향 방전 공간에서 주로 발생하게 된다. 따라서, 유지 방전이 대향 방전 공간에 집중되기 때문에, 방전이 더욱 활발하게 발생되어, 발광 효율이 향상된다. 또한, 유지 방전이 발생한 후 벽전하 형성 시에도, 덮개층(287) 부분에는 상대적으로 적은 양의 벽전하가 쌓이는 바, 대향 방전 공간에서 유지 방전을 더욱 집중시킬 수 있다. 이 뿐만 아니라, 덮개층(287)의 낮은 비유전율로 인하여, 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 커패시턴스가 감소되기 때문에, 무효전력을 감소시킬 수 있다.
유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고, 자외선이 형광체층(251)들을 여기시키는데, 여기된 형광체층(251)들의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 제1방전전극들 및 제2방전전극들이 롱 갭 대향 방전 구조를 가지므로, 발광효율이 향상된다. 또한, 덮개층의 비유전율이 제1격벽의 비유전율보다 낮기 때문에, 대향 공간에서 유지 방전이 집중될 수 있기 때문에, 방전이 활발해져서, 발광 효율이 더욱 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하고, 상기 제2기판을 대향하는 부분에 홈들이 형성되어 있는 제1격벽;
    상기 홈들 내에 배치되며, 상기 방전셀들에서 방전을 일으키는 제1방전전극들 및 제2방전전극들; 및
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들을 덮도록 배치되고, 상기 제1격벽보다 비유전율이 낮은 덮개층들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽은 Lead Borosilicate계(PbO-B2O3-SiO2)를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽의 비유전율은 9 내지 13 인 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 덮개층들은 인산염계, Zn-Ba계, 또는 비스무스계 유전체 중 적어도 일 종의 유전체와 함께 B2O3 및 SiO2를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 덮개층들은 PbO, B2O3 및 상기 제1 격벽 소재보다 높은 함량비의 SiO2를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 덮개층들의 비유전율은 4 내지 9 인 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홈들은 상기 제1격벽을 관통하도록 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 스트라이프 형상을 가지고, 서로 평행하게 배치되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들은 각각 제1격벽을 사이에 두고 인접하는 방전셀들 사이에 공통으로 작용하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판 또는 상기 제2기판 상에 배치되며, 상기 제1방전전극들 및 제2방전전극들과 교차하는 어드레스전극들; 및
    상기 어드레스전극들을 덮는 유전체층을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판과 상기 제1격벽 사이에 배치되는 제2격벽; 및
    상기 제2격벽의 측면에 배치되는 형광체층들을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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