KR20080021465A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

형광체의 도포 면적을 확대할 수 있고, 휘도 및 효율의 향상을 도모하는 것이 가능한 플라스마 디스플레이 패널을 제공한다. 본 발명에 의하면, 광을 투과하는 전면기판과, 전면기판에 대향 배치되는 배면기판을 가지고, 전면기판과 배면기판 사이에, 복수개의 방전 공간이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널에 있어서, 전면기판(102)에 형성되는 제1 전극(108)과, 제1 전극에 교차하여 배면기판(104)에 형성되고, 제1 전극과의 사이에서, 한 방전 공간(114) 내에 방전을 발생시키는 제2 전극(110)과, 방전 공간을 향하는 배면기판 위에 형성되고, 한 방전 공간에 의해 구획되는 영역에 복수개의 요철부를 가지는 유전체층(112)과, 복수개의 요철부 위에 형성되는 형광체층을 포함하는 플라스마 디스플레이 패널이 제공된다.

방전 공간, 요철부, 형광체층, 가는 구멍, 가는 구멍 벽

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널의 평면도이다.

도2는 도1을 A-A 절단선으로 절단한 확대 단면도이다.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라스마 디스플레이 패널의 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100, 200: 플라스마 디스플레이 패널 102, 202: 전면기판

104: 배면기판 106, 206: 투명전극

107: 투과형 유전체층 108, 208: 버스 전극

109, 209: 블랙 마스크 110: 배면기판 전극

111: 반사형 유전체층 112, 210: 유전체층

114: 가는 구멍 116: 가는 구멍 벽

118: 녹색 발광 형광체 120: 청색 발광 형광체

122: 적색 발광 형광체 212: 유전체 물질

R: 적색 발광 영역 G: 녹색 발광 영역

B: 청색 발광 영역

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

근래, 평판 디스플레이 장치로서 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)을 채용한 장치는 대화면이고 고화질이며, 박형화 및 경량화가 가능하고, 또한, 광시야각인 우수한 특성을 가진다. 또한, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조 방법이 간단해서, 대형화도 가능하기 때문에, 차세대의 대형 평판 디스플레이 장치로서 주목 받고 있다.

PDP의 발광 효율 등의 특성을 향상시키기 위하여, 방전 공간을 구획하는 격벽의 높이를 높게 하고, 또한 격벽을 고정세로 제조하고 있다. 그러나, 이러한 격벽을 제조하기 위해서는, 격벽의 패턴을 제조할 때에 복잡한 공정을 거치는 것이 불가결하다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 격벽 내에 고의로 공극을 형성시키는 것으로, 저유전율이고, 또한, 고휘도를 얻는 것이 가능한 PDP용 격벽을 제조하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1참조. ).

[특허문헌1]일본특개 2005-276762호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 PDP용 격벽도, 격벽을 패터닝 해서 형성하기 때문에, 형광체층을 최대한 형성할 수 있는 영역은, 배면기판 측 격벽의 내벽에 한정되고, 형광체의 최대 도포 면적에 한계가 있다는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 이러한 문제를 감안해서 이루어진 것으로서, 그 목적은 형광체의 도포 면적을 확대할 수 있고, 휘도 및 효율의 향상을 도모하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 플라스마 디스플레이 패널을 제공함에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 광을 투과하는 전면기판과, 상기 전면기판에 대향 배치되는 배면기판을 가지고, 상기 전면기판과 상기 배면기판 사이에, 복수개의 방전 공간이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전면기판에 형성되는 제1 전극과, 상기 제1 전극에 교차하여 상기 배면기판에 형성되고, 상기 제1 전극과의 사이에서, 상기 한 방전 공간 내에 방전을 발생시키는 제2 전극과, 상기 방전 공간을 향하는 상기 배면기판 위에 형성되고, 상기 한 방전 공간에 의해 구획되는 영역에 복수개의 요철부를 가지는 유전체층과, 상기 복수개의 요철부 위에 형성되는 형광체층을 포함할 수 있다.

관련 구성에 의하면, 복수개의 요철부를 가지는 유전체층은, 제1 전극 및 제2 전극으로 형성되는 복수개의 방전 공간 각각에 형성되고, 형광체층은 상기 복수개의 요철부 위에 형성된다. 복수개의 요철부를 가지는 유전체층 위에 형광체층이 형성되는 것으로, 형광체층의 표면적을 넓게 할 수 있고, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 향상시킬 수 있다.

상기 유전체층의 돌출부는, 상기 복수개의 방전 공간을 구획하는 격벽으로 기능할 수 있다. 관련 구성에 의하면, 유전체층의 돌출부는 격벽으로 방전 공간을 복수개의 임의 형상의 공간으로 구획한다. 그 결과, 격벽을 패터닝 해서 형성할 필요가 없고, 또한 다수의 방전 공간을 용이하게 구획하는 것이 가능하다.

상기 유전체층은, 복수개의 가는 구멍을 가지는 다공성 유전체로 형성될 수 있다. 관련 구성에 의하면, 다공성 유전체 자체가 격벽으로 기능하고, 다공성 유전체가 가지는 가는 구멍이 방전 공간으로 기능한다. 그 결과, 격벽을 패터닝 해서 형성할 필요가 없고, 또한 다수의 방전 공간을 용이하게 구획하는 것이 가능하다.

상기 유전체층은, 입자상의 유전체를 포함하는 입자상 집합체로 형성될 수 있다. 관련 구성에 의하면, 입자상 집합체 자체가 격벽으로 기능하고, 입자가 집합하여 생기는 요철부가 방전 공간으로 기능한다. 그 결과, 격벽을 패터닝 해서 형성할 필요가 없고, 또한 다수의 방전 공간을 용이하게 구획 할 수 있다.

상기 유전체층과 상기 형광체층 사이에, 상기 유전체층을 보호하는 보호층이 형성될 수 있다. 관련 구성에 의하면, 방전 공간으로 기능하는 유전체층의 요철부에 있어서, 방전 공간에 노출되어 있는 요철부의 표면은 존재하지 않고, 방전 공간에는 보호층 및 형광체층의 최소한 어느 한쪽이 노출된다. 그 결과, 방전 공간에서 발생하는 플라즈마로부터 유전체층을 보호할 수 있다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호가 부여되는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.

(제1 실시예)

계속해서, 도1 및 도2를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP(100)에 대하여 상세하게 설명한다. 도1 및 도2에 나타낸 PDP(100)에서는 유전체층을 다공성 유전체를 이용하여 형성한다. 한편, 이하에서는 도1 및 도2 중에 나타낸 좌표축을 이용하고, 본 실시예에 따른 PDP(100)에 대해서 설명한다. 또, 본 실시예에서는 PDP가 2전극구조를 가질 경우에 대하여 설명하지만, 본 발명은 2전극구조를 가지는 PDP에 한정되는 것은 아니고, 3전극구조를 가지는 PDP의 경우에도 동일하게 실시하는 것이 가능하다.

(PDP100의 구조)

본 실시예에 따른 PDP(100)는 예를 들면, 전면기판(102)과, 배면기판(104)과, 투명전극(106)과, 버스 전극(108)과, 배면기판 전극(110)과, 유전체층(107, 111, 112)을 구비한다.

전면기판(102)과, 배면기판(104)은 소정의 크기를 가지는 한 쌍의 기판이며, 예를 들면 소다라임 글래스 등의 유리를 재료로 이용할 수 있다. 전면기판(102) 및 배면기판(104)의 크기는 본 실시예에 따른 PDP(100)을 구비하는 플라스마 디스플레이의 화면 크기에 따라 변경할 수 있다. 전면기판(102)이나 배면기판(104)의 두께를 얇게 하는 것으로, PDP(100)의 박형화를 도모할 수 있고, 제조하는 플라스마 디스플레이의 두께에 따라, 이들 기판의 두께를 변경할 수 있다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 전면기판(102)에는 기판(102)의 거의 전체 면에 걸쳐 제1 전극인 투명전극(106)이 형성된다. 또 전면기판(102)에는 x축 방향을 따라, 복수개의 버스 전극(108)이 형성되고, y축 방향을 따라 복수개의 블랙 마 스크(109)가 형성된다. 또한, 투명전극(106) 및 버스 전극(108) 위에 투과형 유전체층(107)이 형성된다. 그 결과, 투명전극(106)은 버스 전극(108)과 블랙 마스크(109)에 따라 복수개의 영역에 구획된다. 또, 도2에 도시한 바와 같이, 배면기판(104)에는, 제2 전극인 배면기판전극(110)이 도1의 y축 방향을 따라 복수개 형성되고, 이들 배면기판전극(110)을 덮도록 반사형 유전체층(111)이 형성된다.

투명전극(106)은 플라즈마 방전을 발생시키기 위하여 사용되는 전극이다. 이 투명전극(106)은 예를 들면, 인듐-주석 산화물(Indium-Tin Oxide: ITO) 등을 이용하고, 전면기판(102) 위에 형성된다. 이 투명전극(106)은 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

ITO 등의 투명전극은 금속을 이용하여 형성된 전극에 비교하면, 저항이 크고 전기 전도율이 낮기 때문에, 버스 전극(108)이 전류를 흘리기 위한 보조 전극으로서 제작된다. 버스 전극(108)은 예를 들면, Cu, Al 또는 Ag과 같이, 저항이 작고 전기 전도율이 높은 금속을 이용하여 형성된다. 도1로부터 명확히 나타난 바와 같이, 버스 전극(108)은 소정의 간격을 가지고, 전면기판(102) 위에 x축 방향을 따라 복수개 형성되고, 투명전극(106)은 복수개의 버스 전극(108) 사이를 채우도록 전면기판(102) 위에 설치된다. 투명전극(106)의 x축 방향에 대해서 평행한 일단은 y축 정방 맞은 편의 버스 전극(108)에 접속되고, 투명전극(106)의 x축 방향에 대해서 평행한 타단은 y축 부방향 측의 버스 전극(108)과 접속되지 않는다. 이와 같이, 투명전극(106)과 버스 전극(108)을 접속하는 것으로, 1개의 버스 전극(108)에 대하여 복수개의 투명전극(106)이 접속되고, 1개의 버스 전극(108)과 투명전극(106)은 소 위 빗살형을 가진다.

y축 방향을 따라 전면기판(102)에 복수개 형성되는 블랙 마스크(109)는 인접하는 화소의 경계면에 있어서, 2개의 상이한 색의 발광이 혼색되는 것을 방지하는 버퍼로서 형성된다. 이 블랙 마스크(109)는 도1에 나타낸 바와 같이, 소정의 간격을 가지도록 전면기판(102) 위에 y축 방향을 따라 복수개 형성되어 있어, 투명전극(106)은 복수개의 블랙 마스크(109)의 사이를 채우도록 전면기판(102) 위에 설치된다. 이 블랙 마스크(109)의 기능에 대해서는, 이하에서 상세하게 설명한다. 한편, 투명전극(106)과 블랙 마스크(109)에 대하여는, 전면기판(102) 위에 투명전극(106)을 형성해 두고, 이 투명전극(106) 위에 소정의 간격을 가지도록 블랙 마스크(109)를 설치할 수 있다.

상기 투명전극(106), 버스 전극(108) 및 블랙 마스크(109)를 전면기판(102) 위에 형성한 후, 방전 공간에 이들 투명전극(106), 버스 전극(108)이 노출되지 않도록 하기 때문에, 이들 전극(106, 108)을 덮도록 투과형 유전체층(107)이 형성된다. 또, 이 투과형 유전체층(107)은 투명전극(106), 버스 전극(108)을 덮을 뿐만 아니라, 또 블랙 마스크(109)를 덮도록 형성할 수도 있다. 투과형 유전체층(107)은 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

한편, 투과형 유전체층(107)을 형성한 후에, 투과형 유전체층(107) 위에 또한 MgO 등의 일 함수의 값이 작은 물질을 이용하여, 보호층을 제작할 수도 있다. 이 보호층은 방전 공간 내에서 발생하는 플라즈마에 따라 투과형 유전체층(107)이 스퍼터링 되는 것을 보호 하기 위한 것이다.

제2 전극인 배면기판 전극(110)은 전면기판에 형성된 투명전극(106)과 마찬가지로, 플라즈마 방전을 발생시키기 위해서 사용되는 전극이다. 이 배면기판 전극(110)은 예를 들면, Ag, Al, Ni, Cu, Mo, 또는 Cr등의 도전성이 양호한 금속을 이용하여 형성할 수 있다. 배면기판 전극(110)은 도2로부터 명확히 나타난 바와 같이, 예를 들면, 배면기판(104) 위에 형성되고, 버스 전극(108)에 대하여 비틀린 위치가 되고, 블랙 마스크(109)에 대하여 평행하게 설치된다. 또, 배면기판 전극(110)이 형성되는 위치는 예를 들면, 도2 에 도시한 바와 같이, x축 방향을 따라 인접하는 2개의 블랙 마스크(109) 사이 거의 중앙에 대응하는 장소이다. 그러나, 배면기판 전극(110)은 반드시 x축 방향을 따라 인접하는 2개의 블랙 마스크(109) 사이의 대략 중앙에 대응하는 장소에 설치될 필요는 없고, 어느 한쪽의 블랙 마스크(109) 측에 치우친 장소에 설치될 수도 있다.

상기 배면기판 전극(110)을 덮도록 배면기판(104) 위에 반사형 유전체층(111)이 형성된다. 이 반사형 유전체층(111)은 방전 공간 내에 발생한 플라즈마에 기인하는 형광체로 발광을 전면기판(102) 측으로 반사시키는 역활을 하면서 배면기판 전극(110)을 방전 공간에 노출되지 못하게 하는 역할을 한다. 이 반사형 유전체층(111)은 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

한편, 반사형 유전체층(111)을 형성한 후에, 반사형 유전체층(111) 위에 또한 MgO 등의 일 함수의 값이 작은 물질을 이용하여 보호층을 제작할 수도 있다. 이 보호층은 방전 공간 내에서 발생하는 플라즈마에 따라 반사형 유전체층(111)이 스퍼터링 되는 것을 보호하기 위한 것이다.

도1에 나타낸 바와 같이, 전면기판(102)에 투명전극(106), 버스 전극(108) 및 블랙 마스크(109)가 설치되고, 도2에 나타낸 바와 같이, 배면기판(104)에 배면기판전극(110)이 설치되는 것으로, 1개의 투명전극(106) 및 1개의 버스 전극(108)과, 2개의 블랙 마스크(109)와 1개의 배면기판 전극(110)을 가지는 1개의 영역이 정의되고, 이 1개의 영역이 1화소로서 기능한다.

본 실시예에 따른 PDP(100)에서, 유전체층(112)은 다공성 유전체를 이용하여 형성되고, 종래의 PDP에 있어서의 격벽과 방전 공간의 쌍방의 기능을 구비하는 것이다. 도2에 나타낸 바와 같이, 이 유전체층(112)은 이격되어 대향 배치되는 전면기판(102) 및 배면기판(104) 사이에 형성된다. 유전체층(112)은 예를 들면, 다공질 유리 등의 유전체를 이용하여 형성하거나, 에틸 셀룰로오스 등의 수지발포제 또는 CaCO3등의 무기발포제와 유전체 분말을 이용하여 형성할 수 있다. 유전체층(112)의 형성에 있어서는, 배면기판(104)에 형성된 반사형 유전체층(111) 위에 유전체층(112)을 형성하고, 이 유전체층(112)의 상측에 전면기판(102)을 배치할 수도 있으며, 전면기판(102)에 형성된 투과형 유전체층(107) 위에 먼저 유전체층(112)을 형성하고, 이 유전체층(112)의 상측에 배면기판(104)을 배치할 수도 있다.

다공성 유전체에는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 여러 가지 직경의 가는 구멍(114)이 유전체 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 한편, 도1에 있어서, 설명의 편의상, 다공성 유전체는 대략 원형의 가는 구멍(114)을 구비하고, 또한, 가는 구멍 직경을 확대해서 기재하고 있지만, 실제로 가는 구멍(114)의 형상은 대략 원형에 한정되는 것은 아니고, 대략 타원형상, 대략 직사각형, 또는 다각형상 등을 가지는 부정형이며, 또한, 가는 구멍(114)의 크기도, 실제로는, 물론 대단히 작은 것이다.

유전체층(112)은, 도2로부터 명확히 나타난 바와 같이, 여러 가지 형상을 가지는 복수개의 가는 구멍(114)을 구비한다. 각각의 가는 구멍(114)에는 예를 들면, 유전체층(112)을 관통하는 관통공으로 되어 있는 것이나, 관통공으로 되어 있지 않는 것 등, 여러 가지 깊이를 가지는 것이 존재한다. 가는 구멍(114)의 직경 크기는 예를 들면, 10∼100μm정도 크기로 하는 것이 바람직하고, 20∼60μm정도로 하는 것이 더욱 바람직하다. 가는 구멍의 직경을 20∼60μm으로 하는 것으로, 플라즈마의 발생 효율 등의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 인접하는 가는 구멍(114)은 소정의 간격을 가지게 형성될 수도 있고, 5∼20μm정도의 임의 간격을 가지도록 불규칙하게 형성될 수도 있다. 인접하는 가는 구멍(114) 사이의 간격을 작게 하는 것으로, 개구율을 높일 수 있고, 또한, 형광체의 도포 면적을 크게 할 수 있다. 그 결과, PDP의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또, 가는 구멍(114)의 가는 구멍 벽(116)은 소정 범위의 높이, 예를 들면 50μm정도의 높이를 가지고, 각각 가는 구멍(114)을 구획한다. 이 가는 구멍 벽(116)의 형상도, 도 2에 나타낸 바와 같이, 임의의 형상을 가지고 있을 수도 있고, 단면 대략 장방형 등의 소정의 형상을 가지고 있을 수도 있다.

본 실시예에 따른 다공성 유전체층(112)은 예를 들면, 에칠셀룰 등의 수지나 CaCO₃등의 무기발포제를 발포제로서 이용함으로써, 형성할 수 있다. 즉, 발포제가 부착된 유전체 분말을 발포제가 용해되지 않는 소정의 용매에 분산시키고, 기판 위 에 도포한다. 그 후, 발포제가 분해되고, 또한, 유전체가 연화되는 온도까지 가열하는 것으로, 발포제는 유전체가 용융되기 전에 가열에 의해 분해되고, 가스로 되어 대기 중으로 방출된다. 이때, 발포제 표면에 도포된 유전체 분말은 그 형상을 유지하고, 곧 소결된다. 그 결과, 가스의 방출공이 그대로의 형상으로 유지되어, 가는 구멍(114)으로 된다.

또한, 본 실시예에 따른 다공성 유전체층(112)은 예를 들면, 졸-겔법에 의해 다공질 유리를 제조하는 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 즉 예를 들면, 실리콘의 유기-무기 하이브리드 알콕시드 용액을 기판에 도포하고, 가수분해반응을 일으키게 하는 것으로, 도2에 도시한 바와 같은 가는 구멍(114)을 형성할 수 있다. 또, 상기 방법 이외에도 예를 들면, 유리의 상분리현상을 이용하고, 유리를 화학적인 성질이 상이한 2개의 상으로 분리시켜, 한 쪽 상을 용매 등으로 제거하는 방법을 이용할 수도 있다.

본 실시예에 따른 PDP(100)에서는, 상기와 같은 특성을 구비하는 가는 구멍 벽(116)이 방전 공간을 구획하는 격벽의 기능을 달성하고, 다공성 유전체가 가지는 가는 구멍(114) 그 자체가 방전 공간의 기능을 달성한다.

가는 구멍(114)의 표면에는 예를 들면, 녹색 발광하는 형광체(118), 청색 발광하는 형광체(120) 또는 적색 발광하는 형광체(122) 중, 적어도 어느 쪽 1종류가 형광체층으로 형성된다. 예를 들면, 녹색 발광시키고 싶은 영역(G)을 형성할 때에는, 투명전극(106) 및 버스 전극(108)과, 배면기판 전극(110)의 사이에 형성된 다공성 유전체층(112)에, 녹색 발광하는 형광체(118)를 이용해서 형광체 층을 형성한 다. 녹색 발광 영역(G)에 존재하는 다수의 가는 구멍(114)의 표면에 녹색 발광 형광체(118)가 부착되고, 이 형광체(118)가 부착된 가는 구멍(114)이 녹색 발광하는 방전 공간이 된다.

1개씩의 투명전극(106) 및 버스 전극(108)과, 1개의 배면기판 전극(110) 사이에 형성된 다공성 유전체층(112)에는 복수개의 가는 구멍(114)이 존재하도록, 한 쌍의 전면기판 전극 및 배면기판 전극에 대하여 1개의 방전 공간만 존재하는 종래의 PDP에 비해, 형광체층이 형성되는 표면적은 대단히 커진다. 따라서 본 실시예에 따른 PDP(100)에서는, 형광체가 형성되는 표면적이 증대되기 때문에 휘도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 청색 발광 영역(B) 및 적색 발광 영역(R)에 대해서도, 형광체층의 형성에 이용하는 형광체를 각각 청색 발광 형광체(120), 적색 발광 형광체(122)로 하는 것으로, 상기의 녹색 발광 영역(G)과 동일하게 형성할 수 있다.

상기한 바와 같이 해서, 적색 발광 영역(R), 녹색 발광 영역(G) 및 청색 발광 영역(B)이 형성될 때, 어떤 하나의 가는 구멍(114)에 2종류의 형광체, 예를 들면, 청색 발광 형광체(120)와 적색 발광 형광체(122)가 함께 부착할 경우가 생길 수 있다. 이러한 가는 구멍(114)은 투명전극(106)-배면기판 전극(110)사이에 전압이 인가 될 경우에, 청색 발광과 적색 발광의 혼색이 생길 수 있다. 이러한 혼색은 2개의 인접하는 발광 영역의 경계면에서 발생하는 것으로 고려하기 때문에, 블랙 마스크(109)를 발광 영역의 경계면에 형성하고, 혼색이 발생하여도, PDP 외부에 발광이 투과하지 않도록 한다.

한편, 가는 구멍(114) 안의 공간은 진공으로 되어 있지 않고, 예를 들면, Xe이 주방전 가스인 Ne-Xe 가스등이 봉입될 수 있다. 또한, 필요에 따라 방전 가스 Ne의 일정량이, He으로 대체될 수 있다.

또한, 가는 구멍(114)의 표면(가는 구멍 벽(116)의 표면)과, 형광체(118, 120, 122) 사이에, 더욱이, MgO 등의 일 함수의 값이 작은 물질의 피막을 형성하여, 보호층으로 할 수도 있다. 이러한 보호층을 형성함으로써, 다공성 유전체의 표면이 코팅되고, 투명전극(106) 및 버스 전극(108)과, 배면기판 전극(110) 사이에서 플라즈마 방전이 발생했을 경우에도, 유전체가 플라즈마 식각되는 현상으로부터, 다공성 유전체를 보호할 수 있다.

한편, 가는 구멍(114)은 배면기판 전극(110)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 공간적으로 연결될 수 있다. 이 가는 구멍(114)의 연결 공간은 투명전극들(106) 사이에서 방전의 확산을 용이하게 한다. 이와 같이 다공성 유전체층(112)은 가는 구멍들(114)과 가는 구멍 벽들(116)에 의하여 결을 형성하여 방전 확산 성능을 향상시킨다.

(PDP(100)의 동작)

계속해서, 본 실시예에 따른 PDP(100)의 동작에 대하여 설명한다. 투명전극(106) 및 버스 전극(108)과, 배면기판 전극(110) 사이에, 방전 개시전압보다 큰 교류 전압이 인가되면, 각 전극에 인가되는 전압의 극성이 변화될 때마다, 상기 전극간에 방전 경로가 형성되고, 이 방전 경로 중에 존재하는 방전 가스 중에 플라즈마 방전이 발생하여, 자외선이 방전 공간 중에 방사된다. 방전 공간 중에 방사된 자외선은 방전 공간 중에 설치된 형광체에 충돌하여, 자외선이 가지는 에너지에 의해 형광체가 발광한다. 형광체에서의 발광은 투명전극(106) 및 전면기판(102)을 투과하고, PDP(100)의 외부로 진행된다. 또한, 배면기판(104) 방향으로 진행되는 형광체에서의 발광에 대해서도, 반사형 유전체층(111)에 의해 반사되어, 전면기판(102) 방향으로 진행된다.

본 실시예에 따른 PDP(100)는 한 쌍의 투명전극(106)-배면기판 전극(110) 사이에, 복수개의 방전 공간을 가지고 있고, 또한, 이 복수개의 방전 공간에 형성되어 있는 형광체층의 도포 면적은 다공성 유전체의 가는 구멍(114)을 이용함으로써, 대단히 크게 되어 있다. 따라서 본 실시예에 따른 PDP(100)는 종래의 PDP에 비해, 휘도 및 효율의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 PDP(100)에 투명전극(106)과 버스 전극(108) 및 배면기판 전극(110)을 제어하는 드라이브 회로나, 그 밖의 장치를 접속하는 것으로, 본 실시예에 따른 PDP(100)를 구비한 플라스마 디스플레이를 제조할 수 있다. PDP를 구비한 플라스마 디스플레이를 제조하는 방법에 대해서는, 공지된 모든 방법을 적용할 수 있다.

(제2 실시예)

이하에서, 도3을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP에 대해서 상세하게 설명한다. 제1 실시예에 따른 PDP는 유전체층으로서 다공성 유전체를 이용한 경우이지만, 도3에 나타낸 PDP(200)에서는 유전체층을 입자상의 유전체 물질의 집합체를 이용하여 형성한다. 한편, 이하에 나타내는 제2 실시예에서는, PDP이 2전 극구조를 가지는 경우에 대하여 설명하지만, 본 발명은 2전극구조를 가지는 PDP에 한정되는 것은 아니고, 3전극구조를 가지는 PDP의 경우에도 동일하게 실시할 수 있다.

(PDP(200)의 구조)

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP(200)를 설명하기 위한 평면도이다. 본 실시예에 따른 PDP(200)는 도3에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 전면기판(202)과, 투명전극(206)과, 버스 전극(208)과, 입자상의 유전체(212)를 포함하는 유전체층(210)을 구비한다. 상기 이외에도, 용도 설명되어 있지 않은 것으로서, 투명전극(206) 및 버스 전극(208)을 덮도록 형성되는 투과형 유전체층이나, 전면기판(202)에 대향하는 배면기판이나, 배면기판에 설치되는 배면기판 전극이나, 배면기판 전극을 덮도록 배면기판 위에 형성되는 반사형 유전체층 등을 구비한다.

전면기판(202)과 배면기판(도시하지 않음)은 소정의 크기를 가지는 기판이며, 예를 들면, 소다 라임 글래스 등의 유리를 재료로 이용할 수 있다. 전면기판(202) 및 배면기판의 크기는 본 실시예에 따른 PDP(200)를 구비하는 플라스마 디스플레이 화면의 크기에 따라 변경할 수 있다. 전면기판(202)이나 배면기판의 두께를 얇게 하는 것으로, PDP(200)의 박형화를 도모할 수 있고, 제조하는 플라스마 디스플레이의 두께에 따라, 이들 기판의 두께를 변경할 수 있다.

도3에 도시한 바와 같이, 전면기판(202)에는 기판(202)의 거의 전체 면에 걸쳐 제1 전극인 투명전극(206)이 형성된다. 또한, 전면기판(202)에는 x축 방향을 따라, 복수개의 버스 전극(208)이 형성되고, y축 방향에 따라 복수개의 블랙 마스 크(209)가 형성된다. 더욱이, 투명전극(206) 및 버스 전극(208) 위에 투과형 유전체층(도시하지 않음.)이 형성된다. 그 결과, 투명전극(206)은 버스 전극(208)과 블랙 마스크(209)에 따라 복수개의 영역으로 구획된다. 또한, 도시하지 않은 배면기판에는 제1 실시예에 따른 PDP(100)와 마찬가지로, 제2 전극인 배면기판 전극(도시하지 않음.)이 y축 방향을 따라 복수개 형성되고, 이들 배면기판 전극을 덮도록 반사형 유전체층(도시하지 않음.)이 형성된다.

제1 전극인 투명전극(206)은 플라즈마 방전을 발생시키기 위해서 사용되는 전극이다. 이 투명전극(206)은, 예를 들면 ITO 등을 이용하고, 전면기판(202) 위에 형성된다. 이 투명전극(206)은, 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

ITO 등의 투명전극은, 금속을 이용하여 형성된 전극에 비교하면, 저항이 크고 전기 전도율이 낮기 때문에, 버스 전극(208)이, 전류를 흘리기 위한 보조 전극으로서 제작된다. 버스 전극(208)은, 예를 들면, Cu, Al 또는 Ag와 같은 저항이 작고 전기 전도율이 높은 금속을 이용하여 형성된다. 도3으로부터 명확히 나타난 바와 같이, 버스 전극(208)은 소정의 간격을 가지도록 전면기판(202) 위에 x축 방향을 따라 복수개 형성되고, 투명전극(206)은 복수개의 버스 전극(208) 사이를 채우도록 전면기판(202) 위에 설치된다. 투명전극(206)의 x축 방향에 대해서 평행한 일단은, y축 정방 맞은 편의 버스 전극(208)에 접속되고, 투명전극(206)의 x축 방향에 대해서 평행한 타단은 y축 부방향 측의 버스 전극(208)과 접속되지 않는다. 이와 같이, 투명전극(206)과 버스 전극(208)을 접속하는 것으로, 1개의 버스 전 극(208)에 대하여 복수개의 투명전극(206)이 접속되고, 1개의 버스 전극(208)과 투명전극(206)은 소위 빗살형을 가지게 된다.

상기 투명전극(206) 버스 전극(208) 및 블랙 마스크(209)를 전면기판(202) 위에 형성한 후, 방전 공간에 이들 투명전극(206), 버스 전극(208)이 노출되지 않도록 하는 때문에, 이들 전극(206, 208)을 덮도록 투과형 유전체층(도시하지 않음.)이 형성된다. 또한, 이 투과형 유전체층은 투명전극(206), 버스 전극(208)을 덮을 뿐 아니라, 더욱이 블랙 마스크(209)를 덮도록 형성할 수도 있다. 투과형 유전체층은 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

한편, 투과형 유전체층을 형성한 후에, 투과형 유전체층 위에 또한 MgO 등의 일 함수의 값이 작은 물질을 이용하여, 보호층을 제작할 수도 있다.

y축 방향을 따라 전면기판(202)에 복수개 형성되는 블랙 마스크(209)는 인접하는 화소의 경계면에서, 2개의 상이한 색의 발광이 혼색되는 것을 방지하는 버퍼로서 형성된다. 이 블랙 마스크(209)는 도3에 나타낸 바와 같이, 소정의 간격을 가지도록 전면기판(202) 위에 y축 방향을 따라 복수개 형성되고, 투명전극(206)은 복수개의 블랙 마스크(209) 사이를 채우도록 전면기판(202) 위에 설치된다.

도시하지 않은 배면기판 전극 및 반사형 유전체층에 대해서는, 제1 실시예 에 따른 PDP(100)에서의 배면기판 전극(110) 및 반사형 유전체층(111)과 동일한 기능을 가지고, 동일한 작용 효과를 가지는 것이므로 설명은 생략한다.

유전체층(210)은 투명전극(206)과 버스 전극(208)이 형성된 전면기판(202)과, 도시하지 않은 배면기판 전극이 형성된 배면기판 사이에 배치된다. 이 유전체 층(210)은 도3에 나타낸 바와 같이, 입자상의 유전체 물질(212)의 집합체로서 구성된다. 한편, 도3에서, 설명의 편의상, 유전체 물질(212)은 대략 구형의 물질로서, 또한, 입경을 확대해서 기재하고 있지만, 실제 유전체 물질의 형상은 대략 구형에 한정되는 것은 아니고, 사용하는 유전체 물질(212) 각각에 고유한 형상을 가지고 있고, 또한, 유전체 물질(212)의 크기도, 실제로, 물론 대단히 작은 것이다.

유전체 물질(212)은 도3에 나타낸 바와 같이, 일반적으로, 여러 가지 형상 및 크기를 가지는 입자이기 때문에, 이들 유전체 물질(212)이 집합체를 형성했을 경우에는, 공간이 치밀한 유전체 물질(212)에 의해 채워지지 않고, 인접하는 유전체 물질(212)의 입자간에는, 여러 가지 형상 및 크기를 가지는 복수개의 공간이 구획된다. 이들 구획된 공간이 가지는 형상이나 크기는 정해져 있지 않고, 임의의 형상이나 크기를 가지는 공간이다. 또한, 유전체 물질(212)이 근접하는 것으로 형성되는 집합체 바로 그것은, 유전체 물질(212)의 겹쳐지는 정도 등에 따라, 여러 가지 높이를 가지고, 유전체층(210)은 요철부를 가지는 표면이다. 한편, 유전체층(210)의 형성에 있어서는, 도시하지 않은 배면기판 위에 유전체층(210)을 형성하고, 또한 이 유전체층(210)의 상측에 전면기판(202)을 배치할 수도 있으며, 전면기판(202) 위에 우선 유전체층(210)을 형성하고, 이 유전체층(210)의 상측에 배면기판을 배치할 수도 있다.

본 실시예에 따른 PDP(200)에서는, 상기와 같은 유전체층(210)에 복수개로 생긴 유전체 물질(212)이 존재하지 않는 공간 및 유전체 물질(212)이 집합체를 형성하는 것으로 생기는 오목부를 방전 공간으로서 이용하고, 또한, 유전체 물 질(212)이 집합체를 형성하여 생기는 돌출부를 격벽으로 이용한다.

유전체 물질(212)의 집합체를 형성하는 방법은 예를 들면, 스퍼터나 증착 등의 방법이나, 물리적 또는 화학적인 흡착을 이용한 방법 등, 여러 가지 방법을 이용할 수 있다. 집합체의 형성 조건을 변화시키는 것으로, 형성되는 오목부나 유전체 물질(212)이 존재하지 않는 공간의 형상이나 크기를 조절할 수 있다.

이 유전체층(210)의 표면에, 더욱이, MgO 등의 일 함수의 값이 작은 물질의 피막을 형성하고, 보호층으로 할 수도 있다. 이러한 보호층을 형성함으로써, 유전체 물질(212)의 표면이 코팅되고, 투명전극(206) 및 버스 전극(208)과, 도시하지 않은 배면기판 전극 사이에서 플라즈마 방전이 발생했을 경우에도, 유전체 물질(212)이 플라즈마로부터 보호되어, 플라즈마에 의한 유전체 물질(212)의 에칭을 방지한다.

상기 오목부 및 유전체 물질(212)이 존재하지 않는 공간에, 형광체 (도시하지 않음.)가 도포되어, 형광체층이 형성된다. 형광체층은 플라즈마 방전에 의해 발생한 자외선을 받아서, 소정 파장 범위의 가시광선을 방출하는 층이며, 방출되는 가시광선의 파장은 형광체층에 포함되는 형광체 물질을 변경하는 것으로 변화시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 PDP(200)는 예를 들면, 적색(R) 발광하는 부위, 녹색(G) 발광하는 부위, 청색(B) 발광하는 부위의 3종류가 필요하므로, 적어도 3종류의 형광체 물질을 구분하여 사용하는 필요가 있다. 여기에서, 본 실시예에 따른 유전체층(210)에는, 유전체 물질(212) 입자 수준 크기의 요철부가 존재하고 있기 때문에, 종래의 PDP에 비해 형성되는 형광체층의 표면적은 대단히 큰 것이 된다. 또 한, 적색 발광하는 형광체 물질, 청색 발광하는 형광체 물질, 및 녹색 발광하는 형광체 물질을 도포하는 영역을 각각 변경하는 것으로, 용이하게 각색에서 발광하는 부위 즉, 1화소를 나누어 만들 수 있다.

상기한 바와 같이 해서, 적색 발광 영역(R), 녹색 발광 영역(G) 및 청색 발광 영역(B)이 형성될 때, 어떤 하나의 요철부에 2종류의 형광체가 함께 부착하는 경우가 생길 수 있다. 이러한 요철부에서는, 투명전극(206)-배면기판 전극 간에 전압이 인가될 경우에, 각각의 형광체에 기인하는 발색이 서로 섞일 수 있다. 이러한 혼색은, 2개의 인접하는 발광 영역의 경계면에서 발생하는 것으로 고려하기 때문에, 블랙 마스크(209)를 발광 영역의 경계면에 형성하고, 혼색이 발생하여도, PDP 외부에 발광이 투과하지 않도록 한다.

또한, 상기 유전체층(210)이 가지는 오목부나 유전체 물질(212)이 존재하지 않는 공간 등의 공극부에는, 예를 들면, Xe이 주방전 가스인 Ne-Xe 가스 등이 봉입될 수 있다. 또한, 필요에 따라 방전 가스 Ne의 일정량이, He으로 대체될 수도 있다.

한편, 유전체층(210)의 오목부 및 유전체 물질(212)은 배면기판 전극(도2의 110)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 공간적으로 연결될 수 있다(미도시). 이 오목부의 연결 공간은 투명전극들(206) 사이에서 방전의 확산을 용이하게 한다. 이와 같이 유전체층(210)은 오목부와 유전체 물질(212)에 의하여 결을 형성하여 방전 확산 성능을 향상시킨다.

(PDP(200)의 동작)

계속해서, 본 실시예에 따른 PDP(200)의 동작에 대하여 설명한다. 투명전극(206) 및 버스 전극(208)과, 배면기판 전극 사이에, 방전 개시전압보다 큰 교류 전압이 인가되면, 각 전극에 인가되는 전압의 극성이 변화될 때마다, 상기 전극간에 방전 경로가 형성되고, 이 방전 경로 중에 존재하는 방전 가스 중에 플라즈마 방전이 발생하여, 자외선이 방전 공간 중에 방사된다. 방전 공간 중에 방사된 자외선은, 방전 공간 중에 설치된 형광체에 충돌하여, 자외선이 가지는 에너지에 의해, 형광체가 발광한다. 형광체로부터의 발광은 투명전극(206) 및 전면기판(202)을 투과하여, PDP(200)의 외부로 진행된다. 또한, 배면기판 방향으로 진행되는 형광체로부터 발광에 대해서도, 반사형 유전체층에 의해 반사되어, 전면기판(202) 방향으로 진행된다.

본 실시예에 따른 PDP(200)는 한 쌍의 투명전극(206)-배면기판 전극 사이에, 복수개의 방전 공간을 가지고 있고, 또한, 이 복수개의 방전 공간에 형성되어 있는 형광체층의 도포 면적은, 유전체층(210)의 복수개의 요철부를 이용함으로써, 대단히 커진다. 따라서 본 실시예에 따른 PDP(200)는 종래의 PDP에 비해, 휘도 및 효율의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 PDP(200)에, 투명전극(206)과 버스 전극(208) 및 배면기판 전극을 제어하는 드라이브 회로나, 그 밖의 장치를 접속하는 것으로, 본 실시예에 따른 PDP(200)를 구비한 플라스마 디스플레이를 제조할 수 있다. PDP를 구비한 플라스마 디스플레이를 제조하는 방법에 대해서는, 공지된 모든 방법을 적용할 수 있다.

(실시예)

이하에, 본 발명에 따른 유전체층을 가지는 PDP를 실시예를 나타내면서 설명한다. 이하에 나타내는 각 실시예에서는 전면기판과 배면기판에 각각 전극을 형성하는, 2전극형의 AC-PDP의 구조를 예로 들어서 설명한다.

(실시예1)

먼저, 배면기판에 배면기판 전극으로 어드레스 전극을 형성했다. 이 어드레스 전극은 감광성 은(Ag) 페이스트를 패터닝 하는 것으로 형성했다. 그 후, 상기 어드레스 전극을 덮도록 반사형 유전체층을 형성했다.

계속해서, 유전체층을 형성했다. 입경 10μm정도의 에틸 셀룰로오스로 이루어지는 수지 볼(ball)의 표면에, 입경 2μm이하의 유전체 분말을 메카노케미칼법에 의해 표면에 부착시켰다. 이 유전체 분말이 부착된 수지 볼을, 수지 볼이 녹지 않는 물에 분산시키고, 배면기판 위에 균일하게 도포하고, 건조했다. 이 도포·건조를 수회 반복, 약 50μm정도의 유전체 막을 형성했다.

계속해서, 이 유전체 막이 형성된 배면기판을, 유전체의 연화점 이상으로 가열했다. 이렇게 하는 것으로, 유전체 분말이 용융되기 전에, 에틸 셀룰로오스로 이루어지는 수지 볼은 가열에 의해 분해되어, 가스로 되어 대기 중으로 방출된다. 이 때, 수지 볼 표면에 도포된 유전체 분말은, 그 형상을 유지하고, 곧 소결된다.

유전체층의 상면으로부터 에틸 셀룰로오스의 기화된 가스가 방출되기 때문에, 유전체층의 상면에 가는 구멍의 개구가 형성된 다공성의 소결체가 형성되었다. 그 후, 유전체층의 표면 위치를 연마에 의해 균일하게 하고, 원하는 범위의 가는 구멍 내에, 형광체 입자를 부착시켰다. 형광체를 부착시키는 방법으로서, 여러 가지 방법을 적용하는 것이 가능하지만, 본 실시예에서는 디스펜서법을 이용해서 형성했다. 구체적으로는, 알코올에 분산되게 한 1μm이하 크기의 적색 발광 형광체 잉크 각각을 디스펜서 장치를 이용해서 원하는 영역에 도포하고, 건조시켰다. 청색 발광 형광체 잉크 및 녹색 발광 형광체 잉크에 대해서도 같은 조작을 행하여, 각 발광 영역을 형성했다.

계속해서, 전면기판을 형성했다. 전면기판에 투명전극 및 버스 전극을 원하는 형상으로 패터닝 하고, 이 표면을 투명유전체로 덮는 것으로, 전면기판을 형성했다.

그 후, 전면기판과 배면기판을, 전극과 형광체 도포 영역이 일치하도록 맞붙이고, 안에 방전 가스를 봉입하여 PDP을 완성했다.

(실시예2)

본 실시예는, 실시예 1에 있어서의 유전체층을 이하에 나타내는 방법을 이용하여 형성한 이외는 실시예1과 동일하게 하여, PDP을 제작했다.

본 실시예에서는, 유전체층을 형성하기 위한 원료로서, 실리콘의 유기-무기 하이브리드 알콕시드를 이용했다. 이 원료는 예를 들면, 테트라알콕시실란이나 트리알콕시알킬시로키산의 알코올 용액이며, 이 용액을 배면기판 위에 도포하고, 100도 이하의 온도로 몇 시간 유지함으로써, 스피노달 분상을 발생시키고, 결과로서 SiO₂를 주성분으로 하는 가는 구멍의 크기가 15∼20μm정도의 다공성 유리를 형성했 다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 개시된 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 명확해서, 그것들에 대해서도 당연에 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

예를 들면, 상술한 각 실시예에서는, 플라즈마 방전이 대략 수직 방향으로 발생하는 상대 방전형의 PDP에 대하여 설명했지만, 본 발명의 각 실시예에 따른 PDP는, 면방전형의 PDP에 대해서도 적용이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예 의하면, 방전 공간 중의 형광체의 도포 면적을 확대할 수 있고, 또한 PDP의 휘도 및 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (9)

1. 광을 투과하는 전면기판과, 상기 전면기판에 대향 배치되는 배면기판을 가지고, 상기 전면기판과 상기 배면기판 사이에, 복수개의 방전 공간이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 전면기판에 형성되는 제1 전극과,

   상기 제1 전극에 교차하여 상기 배면기판에 형성되고, 상기 제1 전극과의 사이에서, 상기 한 방전 공간 내에 방전을 발생시키는 제2 전극과,

   상기 방전 공간을 향하는 상기 배면기판 위에 형성되고, 상기 한 방전 공간에 의해 구획되는 영역에 복수개의 요철부를 가지는 유전체층과,

   상기 복수개의 요철부 위에 형성되는 형광체층을 포함하는 플라스마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유전체층의 돌출부는, 상기 복수개의 방전 공간을 구획하는 격벽으로 기능하는 플라스마 디스플레이 패널.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유전체층은, 복수개의 가는 구멍을 가지는 다공성 유전체로 형성되는 플라스마 디스플레이 패널.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유전체층은, 입자상의 유전체를 포함하는 입자상 집합체로 형성되는 플라스마 디스플레이 패널.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유전체층과 상기 형광체층 사이에, 상기 유전체층을 보호하는 보호층이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널.
6. 제3항에 있어서,

   상기 유전체층과 상기 형광체층 사이에, 상기 유전체층을 보호하는 보호층이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널.
7. 제4항에 있어서,

   상기 유전체층과 상기 형광체층 사이에, 상기 유전체층을 보호하는 보호층이 형성되는 플라스마 디스플레이 패널.
8. 제1항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 제2 전극의 길이 방향을 따라 연결되는 플라스마 디스플레이 패널.
9. 제1항에 있어서,

   상기 요철부들은 상기 제2 전극의 길이 방향으로 결을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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