KR20080023956A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20080023956A
KR20080023956A KR1020060088142A KR20060088142A KR20080023956A KR 20080023956 A KR20080023956 A KR 20080023956A KR 1020060088142 A KR1020060088142 A KR 1020060088142A KR 20060088142 A KR20060088142 A KR 20060088142A KR 20080023956 A KR20080023956 A KR 20080023956A
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허민
김재록
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽; 상기 제1격벽 내에서 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되는 제1방전전극들 및 제2방전전극들; 상기 제1격벽과 제2기판 사이에 배치되며, 상기 제1격벽과 함께 상기 방전셀들을 구획하는 제2격벽; 및 상기 방전셀을 향하는 제1기판의 표면에 형성된 투과형 형광체층을 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.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분리 사시도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 취한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
200: 플라즈마 디스플레이 패널
210: 제1기판 220: 제2기판
230: 방전셀 251: 투과형 형광체층
260: 제1방전전극 270: 제2방전전극
281: 제1격벽 283: 제2격벽
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.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽; 상기 제1격벽 내에서 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되는 제1방전전극들 및 제2방전전극들; 상기 제1격벽과 제2기판 사이에 배치되며, 상기 제1격벽과 함께 상기 방전셀들을 구획하는 제2격벽; 및 상기 방전셀을 향하는 제1기판의 표면에 형성된 투과형 형광체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
여기서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제2격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 반사형 형광체층을 추가로 포함한다.
또한, 상기 투과형 형광체층의 두께는 상기 반사형 형광체층의 두께보다 얇다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제2기판상에 배치되는 어드레스전극을 추가로 포함한다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 어드레스전극을 매립하는 유전체층을 추가로 포함한다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제1격벽과 상기 제1기판 사이 에는 검정 스트라이프를 추가로 구비한다.
여기서, 상기 검정 스트라이프의 폭은 유지방전전극의 폭의 크기 이상이다. 또한, 상기 검정스트라이프의 폭은 내부에 유지방전전극을 포함하는 제1격벽의 전체 폭의 크기 이하이다.
선택적으로, 상기 제1격벽의 상측 표면에 검정 스트라이프가 추가로 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 제1격벽은 유전체로 형성된다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 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 유리와 같이 광투과성이 우수한 재료로 제조되며, 착색될 수도 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 복수 개의 방전셀(230)들을 구획하는 제1격벽(281)을 구비한다. 도 2에는 제1격벽(281)은 직사각형의 횡단면을 가지는 방 전셀(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 평행한 세로 격벽부(281a)들 및 세로 격벽부들(281a)과 교차하는 가로 격벽부(281b)들을 포함한다. 제1격벽(281)은 내부에 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들이 배치되어 있는 바, 유전체로 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들을 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들은 제1격벽(281)의 내부에 배치되어 있다. 제1방전전극(260)은 제2방전전극(270)과 쌍을 이루어 방전셀(230)에서 방전을 일으킨다. 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 방전셀(230)의 내부를 향하여 서로 대향되도록 배치되어 있다. 또한, 제1방전전극(260) 및 제2방전전극(270)은 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. 따라서, 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. 따라서, 하나의 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)에서는, 3전극 구조를 이룬다. 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.
제1격벽(281)은 인접한 제1방전전극(260)과 제2방전전극(270)들 간에 직접 통전되는 것을 방지하고, 양이온 또는 전자가 제1,2방전전극들(260, 270)에 직접 충돌하여 제1,2방전전극들(260, 270)을 손상시키는 것을 방지한다. 또한, 제1격벽(281)은 전하를 유도하여 벽전하를 축적하는 기능을 한다. 따라서, 전술한 바와 같이, 제1격벽(281)은 유전체로 형성되어 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제2기판(220) 상에 서로 평행하게 이격되어 배치되는 어드레스전극(290)들을 더 포함한다. 어드레스전극(290)들은 제1방전전극(260)들 및 제2방전전극(270)들에 교차하며, 스트라이프 형상을 가진다. 어드 레스전극(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. 유전체층(285)은 제1기판(210) 방향으로의 광 반사율을 증가시키기 위하여, 실질적으로 백색을 띤다.
플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1격벽(281)의 측면에 형성되는 보호층(215)들을 더 포함한다. 보호층(215)들은 플라즈마 입자가 제1격벽(281)을 손상시키는 것을 방지한다 또한, 보호층(215)들은 이차전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다. 보호층(215)들은 제1격벽(281)의 측면에 산화마그네슘(MgO)을 증착함으로써 형성될 수 있다.
제2기판(220)과 제1격벽(281) 사이에는 제2격벽(283)이 배치되어 있다. 제2격벽(283)은 제1격벽(281)과 함께 방전셀(230)들을 한정한다. 제2격벽(283)은 제1격벽과 동일하게 폐쇄형 구조를 가진다. 하지만, 배기 능력을 향상시키기 위하여, 제2격벽(283)은 스트라이프 격벽과 같은 개방형 구조를 가지도록 형성될 수도 있다.
제1격벽(281)과 제2격벽(283)은 서로 다르게 제조된 후, 조립될 수 있지만, 제조의 단순화를 위하여 일체로 형성될 수도 있다. 제1격벽(281) 및 제2격벽(283)은 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 인쇄법, 샌드블라스트법, 에칭법, 시트(sheet) 형성법이 적용될 수 있다.
방전셀(230)을 향하는 제1기판(210)의 일측면에는 투과형 형광체층(251)이 배치되어 있다. 투과형 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. 가시광선이 통과하여 출사하게 되는 제1기판(210)에는 광의 투과율을 떨어뜨리는 유전체층이 형성되지 않고 오로지 투과형 형광체층(251)만이 형성되기 때문에 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 휘도 및 발광 효율이 향상된다.
유전체층(285)과 제1격벽(281) 사이에는 제2격벽(283)이 배치되어 있다. 제2격벽(283)은 제1격벽(281)과 함께 방전셀(230)들을 구획하며, 반사형 형광체층(252)들이 배치되는 공간을 한정한다. 제2격벽(283)은 제1격벽(281)과 실질적으로 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하며, 제1격벽(281)과 일체로 형성될 수 있다. 하지만, 제2격벽(283)은 배기 능력 향상을 위하여, 개방형 구조를 가질 수 있다.
제2격벽(283)의 측면과 유전체층(285) 상에는 반사형 형광체층(252)들이 배치되어 있다. 상기 투과형 형광체층(251)의 두께는 상기 반사형 형광체층(252)의 두께보다 얇게 형성된다. 왜냐하면, 투과형 형광체층(251)은 방전셀(230)들에서 생성된 가시광이 제1기판(210)을 통하여 외부로 출사되는 것을 부분적으로 흡수하기 때문에, 가시광 투과율을 저해할 수 있기 때문이다.
반사형 형광체층(252)들의 재료적 특성에 관한 사항은 전술한 투과형 형광체층(251)들과 유사하므로, 여기서는 생략한다.
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) 간에 유지방전이 일어난다. 이 유지방전에 의하여 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 형광체층(251, 252)들을 여기시키는데, 이 여기된 형광체층(251, 252)들의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다. 이과정에서 제1기판에 형성된 투과형 형광체의 설치는 제1기판을 향하는 UV도 가시광 행성에 활용이 가능하게 되어 발광효율의 향상에 기여하게 된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)이 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하였다. 따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 실시예의 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고 차이점이 있는 구성에 대하여 설명한다.
플라즈마 디스플레이 패널에서는 발광효율뿐만 아니라 명실 콘트라스트도 중 요한 요인이다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서는 명실 콘트라스트를 향상시키기 위하여 유지방전전극(260, 270)과 제1기판(210) 사이에 검정 스트라이프(282)가 배치된다.
이때 검정 스트라이프는 투과형 형광체층(251)가 배치된 레이어와 동일한 레이어에 형성된다. 즉, 투과형 형광체층이 형성되지 않은 부분에 검정 스트라이프(282)가 배치된다.
이때, 검정 스트라이프(282)의 폭을 크게 하면 할수록 방전셀 내부로부터 방출되는 가시광을 차단하는 비율이 증가하게 된다. 또한 검정 스트라이프의 폭을 작게 하면 할수록 명실 콘트라스트가 나빠지게 된다. 따라서, 검정 스트라이프의 폭은 고효울과 고명실 콘트라스트를 얻기 위한 최적값을 추구하게 된다.
본 발명에서는 이를 위하여 검정 스트라이프의 폭(W2)이 유지방전전극(260, 270)의 폭(W3)의 크기 이상이며, 검정 스트라이프의 폭(W2)이 유지방전전극을 포함하는 전체 제1격벽(281)의 폭(W1)의 크기 이하가 되는 관계를 제시한다.
검정 스트라이프의 폭(W2)이 유지방전전극을 포함하는 전체 제1격벽(281)의 폭(W1)보다 크면 방전셀 내부로부터 방출되는 가시광의 일부를 차단하게 된다. 또한 검정 스트라이프의 폭(W2)가 방전전극의 폭(W3)보다 작으면 가시광의 세기는 변하지 않으면서 명실 콘트라스트만 나빠지게 된다. 따라서, 고효율을 유지하면서 고명실 콘트라스트를 위해서는 검정 스트라이프의 폭(W2)을 유지방전전극의 폭(W3)이상으로 하면서 동시에 전체 제1격벽의 폭(W1)이하로 유지한다.
도 6에는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 도시 되고 있으며, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 사용되고 있으며, 따라서 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하고 차이점만 설명한다.
도 6을 참고하면, 검정 스트라이프는 제1격벽(281)의 상측에 형성되어 있으며, 상기 제1기판은 제1격벽과 이격되어 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)의 구동방법은 전술한 실시예의 구동방법과 유사하므로, 여기서는 생략한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 제1방전전극들 및 제2방전전극들이 롱 갭 대향 방전 구조를 가지며, 제1기판에는 유전체층이 형성되어 있지 않고 투과형 형광체층만이 형성되어 있으므로 발광효율이 향상된다.
또한, 검정 스트라이프가 소정의 폭으로 형성되어 있어서 고효율과 고명실 콘트라스트를 동시에 구현할 수 있다.
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 (10)

  1. 서로 이격되어 대향하도록 배치되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치되며, 복수 개의 방전셀들을 구획하는 제1격벽;
    상기 제1격벽 내에서 각각 상기 방전셀들의 내부를 향하여 서로 대향하도록 배치되는 제1방전전극들 및 제2방전전극들;
    상기 제1격벽과 제2기판 사이에 배치되며, 상기 제1격벽과 함께 상기 방전셀들을 구획하는 제2격벽; 및
    상기 방전셀을 향하는 제1기판의 표면에 형성된 투과형 형광체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2격벽에 의하여 한정되는 공간에 배치되는 반사형 형광체층을 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투과형 형광체층의 두께는 상기 반사형 형광체층의 두께보다 얇은 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판상에 배치되는 어드레스전극을 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어드레스전극을 매립하는 유전체층을 추가로 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽과 상기 제1기판 사이에는 검정 스트라이프를 추가로 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 검정 스트라이프의 폭은 유지방전전극의 폭의 크기 이상인 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검정스트라이프의 폭은 내부에 유지방전전극을 포함하는 제1격벽의 전체 폭의 크기 이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽의 상측 표면에 검정 스트라이프가 추가로 구비된 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1격벽은 유전체로 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.
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