KR20080035842A

KR20080035842A - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20080035842A
Application number: KR1020060102407A
Authority: KR
Inventors: 송정석; 김상현
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-24

Abstract

본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은, 화상이 표시되는 전면기판, 상기 전면기판과 마주하는 배면기판, 상기 전면기판 및 배면기판 사이의 공간을 구획해서 형성되는 방전셀들, 상기 방전셀들에 형성되는 형광체층, 상기 각각의 방전셀에 대응하게 형성되고, 상기 방전셀에서 마주해 방전갭을 이루는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극을 매립하는 유전체층, 상기 전면기판을 사이에 두고 상기 유전체층과 마주하게 형성되는 필터막을 포함하고, 상기 필터막의 굴절율은 상기 전면기판의 굴절율보다 크게 이루어진다.

플라즈마, 패널, 가시광, 진행 경로, 굴절율

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일부를 분해해서 도시한 사시도이다.

도 2는 필터막의 층간 구성을 기능적으로 구분해서 도시한 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀과 표시전극의 배치 관계를 설명하는 평면도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5는 방전셀에서 만들어진 가시광이 전면기판을 투과하는 과정을 예시한 도면이다.

본 발명은 화상의 표시 성능을 개선시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

PDP는 기체 방전에 의해 형성된 플라즈마로부터 방사되는 자외선이 형광체층을 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 PDP는 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 평판 표시장치로 각광받고 있다.

PDP의 일반적인 구조는 3전극 면방전형 구조로, 한 쌍의 전극이 전면기판의 대향면에 형성되어 면 대향을 이루고 있고, 이 전면기판에서 이격되어 있는 배면기판으로 어드레스전극을 구비하는 구조를 이룬다. 이 같은 전극들은 각 방전셀에 대응하게 형성된다.

이같은 PDP의 내부에는 수백만 개 이상의 단위 방전셀들이 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 있다. 이 방전셀들은 벽전하의 기억특성을 이용해서 켜지는 방전셀과 켜지지 않는 방전셀을 선택하게 되고, 선택된 방전셀을 방전시키는 것으로 화상을 표시하게 된다.

선택된 방전셀에서는 유지 방전이 일어나면서 형광체가 여기되고, 이에 따라 고유한 주파수 영역대의 가시광이 만들어져 화상이 표시된다.

그런데, 이 같은 종래의 PDP는 방전셀의 발광시 인접한 방전셀로 가시광이 새어 나가면서 화상이 제대로 표현되지 않는 문제가 있다.

선택된 방전셀의 발광시에, 방전셀에서 만들어진 가시광은 유전체층과 전면기판을 투과하면서 진행하게 되는데, 이 과정에서 가시광은 경계면에서 굴절된다. 때문에, 선택된 방전셀에서 나오는 가시광 중 일부는 선택된 방전셀에 이웃한 다른 방전셀로 굴절되어, 마치 그 방전셀이 발광하는 듯한 할레이션 현상이 발생한다.

본 발명은 이 같은 목적을 해결하기 위해서 창안된 것으로, 방전셀에서 나온 가시광이 이웃한 방전셀로 굴절되는 것을 방지한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공 하는데 있다.

이 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널은, 화상이 표시되는 전면기판, 상기 전면기판과 마주하는 배면기판, 상기 전면기판 및 배면기판 사이의 공간을 구획해서 형성되는 방전셀들, 상기 방전셀들에 형성되는 형광체층, 상기 각각의 방전셀에 대응하게 형성되고, 상기 방전셀에서 마주해 방전갭을 이루는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극을 매립하는 유전체층, 상기 전면기판을 사이에 두고 상기 유전체층과 마주하게 형성되는 필터막을 포함하고, 상기 필터막의 굴절율은 상기 전면기판의 굴절율보다 크게 이루어진다.

또한, 상기 전면기판의 굴절율은 상기 유전체층의 굴절율보다 크게 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 필터막은 상기 전면기판의 표면에 형성된다.

그리고, 상기 필터막은 광학 특성을 보정하는 광학 필터층과 물리적 충격에서 상기 전면기판을 보호하는 강화 필터층을 포함해서 구성될 수 있다.

또한, 상기 광학 필터층은 상기 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 나오는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막과, 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 포함할 수 있다.

또한, 상기 광학 필터층은 상기 전면기판 밖에서 상기 전면기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용 이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP)의 일부를 분해해서 도시한 사시도이다.

본 실시예의 PDP는, 전면기판(20)과 배면기판(10)이 서로 대향 배치되고, 이 사이의 공간을 격벽(16)이 구획해서 방전셀들(18)을 형성하고 있다. 방전셀(18)은 화상을 표시하는 최소 단위인 서브 픽셀(sub pixel)을 이루고, 복수개의 서브 픽셀이 모여 하나의 화소를 이룬다. 그리고, 각각의 방전셀(18)에 대응하게는 표시전극(25)과 어드레스전극(12)이 형성된다. 이 표시전극(25)과 어드레스전극(12)은 방전셀(18)에서 교차한다.

전면기판(20)은 빛이 투과하는 강화 유리와 같은 투명한 재료로 형성된다. 전면기판으로는 방전셀(18)의 방전에 의해 형성된 화상이 표시된다.

그리고, 각 방전셀(18)에 대응하게 표시전극(25)이 형성된다. 표시전극(25)은 제1 전극(이하, 주사전극)(21)과 제2 전극(이하, 유지전극)(23)의 쌍으로 형성될 수 있고, 주사전극(21)과 유지전극(23)은 방전셀(18)에서 평면으로 마주해 방전갭(g)을 형성한다. 여기서, 주사전극(21)은 어드레스전극(12)과 작용해서 켜지는 방전셀(18)을 선택하고, 유지전극(23)은 주사전극(21)과 작용해서 선택된 방전셀(18)에 대해서 유지기간동안 방전을 형성한다.

이 표시전극(25)은 유전체(예, PbO, B₂O₃, SiO₂)로 형성된 유전체층(28)으로 매립되어 보호된다. 유전체층(28)은 방전시 하전 입자들의 충돌에 의한 표시전극(25)의 손상을 방지한다.

유전체층(28)은 다시 보호막(예, MgO)으로 덮여질 수 있다. 이 보호막(29)은 방전시 하전 입자들이 유전체층(28)에 직접 충돌하여 유전체층(28)을 손상시키는 것을 방지하며, 하전 입자들이 충돌하면, 2차 전자를 방출시켜 방전 효율을 높인다.

그리고, 전면기판(20)을 사이에 두고 유전체층(28)과 마주하게 전면기판(20) 상에 필터막(31)이 형성된다. 이 필터막(31)은 전면기판(20)의 표면에 형성되어서 방전셀(18)의 방전 과정에서 발생한 가시광이 퍼짐없이 전면을 향해서만 진행될 수 있도록 한다.

이 필터막(41)은 원재료를 테잎캐스팅법을 사용해 일정한 두께를 갖는 필름으로 제작하고, 이 필름을 전면기판(20) 상에 부착해서 형성할 수도 있다.

또한, 이 필터막(41)은 광학적 특성을 보정하는 광학 필터층(41a)과, 물리적 충격에서 PDP를 보호하는 강화 필터층(41b)을 포함해서 구성될 수 있다(도 2 참조). 이하에서 설명되는 필터막(41)의 층간 구성은 설명의 편의를 위해 기능적 단위로 인위적으로 구분한 것이지, 실제로 구현되는 경우에도 이처럼 구성되는 것은 아니다.

광학 필터층(41a)은 전자파 차단막(411), 근적외선 차단막(413), 무반사막(413)을 구비한다.

먼저, 전자파 차단막(411)은 전면기판(20)을 통해 나오는 전자파를 차단시 켜, 유해한 전자파가 PDP의 전면으로 나오는 것을 방지한다. 이 같은 전자파 차단막(411)은 점착제에 도전성 분말(예, 구리, 은, 알루미늄 등)을 점착시켜 형성될 수 있고, 전면기판(20) 상에 금속을 박막으로 형성한 것일 수도 있다.

그리고, 근적외선 차단막(413)은 PDP에서 나오는 0.75∼3(㎛) 파장대의 근적외선을 차단한다. 이 같은 근적외선 차단막(413)은 리모콘과 같이 근적외선을 사용하는 기기가 PDP에서도 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.

그리고, 무반사막(415)은 외부, 즉 PDP 밖에서 PDP의 전면을 향해 입사되는 외광이 전면기판(20)의 표면에서 반사되는 것을 방지한다.

이같은 기능층들(411, 413, 415)을 포함하는 광학필터층(41a)과 함께 강화 필터층(41b)이 더욱 형성될 수도 있다. 이 강화 필터층(41b)은 물리적 충격에서 전면기판(20)을 보호한다.

다음으로, 전면기판(20)과 대향하는 배면기판(10) 상에는 어드레스전극(12)이 형성될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 어드레스전극(12)은 표시전극(25)과 교차하면서 각 방전셀(18)에 대응하게 일 방향(도면의 y축 방향)으로 연장되고, 이웃한 어드레스전극(12)과는 나란하게 형성된다. 따라서, 배면기판(10) 전체를 놓고 보았을 때, 어드레스전극(12) 전체는 스트라이프 형상을 이룬다. 이 어드레스전극(12)은 주사전극(21)과 작용해서 켜지는 방전셀(18)을 선택한다.

이 어드레스전극(12)은 유전체층(14)에 의해서 매립되어 보호되며, 그 위로 격벽(16)이 형성되어 방전셀(16)을 구획한다.

방전셀(18) 내부는 색상별 가시광을 발산하는 형광체층(19)이 형성된다. 형 광체층(19)은 방전셀(18)을 구획하고 있는 격벽(16)의 벽면과 그 바닥면에 형광체가 도포되어 이루어진다.

이 형광체층(19)은 화상을 표시하기 위해서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)별로 방전셀에 형성되어, 방전셀들(18)을 적색 방전셀(18R), 녹색 방전셀(18G), 청색 방전셀(18B)로 나눈다. 방전셀들(18)은 적색 방전셀(18R), 녹색 방전셀(18G), 청색 방전셀(B)이 1 조로 1개의 화소(pixel)를 이룬다.

이처럼 형광체층(19)이 형성된 방전셀들(18) 내부는 네온, 제논 등의 혼합된 방전가스가 채워진다.

도 3은 본 실시예에 따른 PDP의 방전셀과 표시전극의 배치 관계를 설명하는 평면도이다.

격벽(16)은 어드레스전극(12)과 교차하는 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 길게 연장되는 가로 격벽((16a)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 y축 방향으로 어드레스전극의 연장 방향)으로 길게 연장되는 세로 격벽(16b)을 포함한다.

이 같은 격벽(16a, 16b)의 구성에 의해서, 방전셀(18)은 전면기판(20)과 배면기판(10) 사이에서 메트릭스 형상(또는, 격자 형상)으로 구획 형성된다 이때, 동일한 색상의 방전셀은 열(도면의 y축 방향)을 이루면서 배치되고, 제1방향으로는 서로 다른 색상의 방전셀들이 순서대로 위치한다.

한편, 행방향으로 위치하는 서로 다른 색상의 방전셀, 즉 적색 방전셀(18R), 녹색 방전셀(18G), 청색 방전셀(18B)이 1 조를 이루어 1 개의 화소를 이룬다.

그리고, 표시전극(25)의 주사전극(21) 및 유지전극(23)은 방전셀(18)에서 마 주해 방전갭(g)을 형성한다.

주사전극(21) 및 유지전극(23)은 제1 방향으로 서로 일정한 거리(g)를 유지하면서 길게 연장된다. 이때, 주사전극(21) 및 유지전극(23)은 전면기판(20) 중 배면기판(10)과 마주하는 대향면(201) 상에 박막으로 형성되고 벨트 형상의 투명전극(211, 231)과 이 투명전극(211, 231) 위에 형성되는 띠 형상의 버스전극(213, 233)을 포함해서 형성될 수 있다. 이같은 구성에 의해서, 표시전극(25)은 방전셀(18)의 상면에 위치한다(도 4 참조).

그리고, 이 같은 표시전극(25)은 유전체로 덮어져 보호된다. 때문에, 배면기판(10)을 향하는 대향면(201) 상에는 유전체층(28)이 형성된다.

한편, 전면기판(20)을 사이에 두고, 유전체층(28)과 마주하게는 필터막(41)이 형성된다. 이 필터막(31)은 대향면(201)의 이면(203) 상에 일정한 두께로 형성된다. 따라서, 방전셀에서 만들어진 가시광은 「유전체층(28) -> 전면기판(20) -> 필터막(41)」의 순서로 이동한다.

이때, 필터막(41)의 굴절율(n4)은 전면기판(20)의 굴절율(n3)보다 크기 때문에, 전면기판(20)을 투과한 가시광은 경계면(203)에서 작은 굴절각(θ4)을 형성하면서 굴절된다. 때문에, 필터막(41)에서 가시광은 전면기판(20)에 대해서 거의 수직하게 이동하게 되므로, 방전셀의 가시광을 퍼트리지 않고 모아주는 효과가 있다.

이에 대해서 첨부한 도 5를 참조로 보다 상세히 설명한다. 도 5는 방전셀의 방전 과정에서 만들어진 가시광이 전면기판을 투과하는 경로를 보여주는 도면이다.

방전셀에서 만들어진 가시광은 전면기판(20)을 투과하면서 화상을 전면기 판(20)으로 표시하게 되는데, 전면기판(20)으로는 대향면(201)과 이면(203) 상에 유전체층(201)과 필터막(41)이 각각 형성되어 있다. 따라서, 방전셀에서 만들어진 가시광은 「유전체층(28) -> 전면기판(20) -> 필터막(41)」의 순서로 진행하게 된다.

이때, 유전체층(28)의 굴절율은 'n2'이고, 전면기판(20)의 굴절율은 'n3'이고, 필터막(41)의 굴절율을 'n4'라고 할 때, 각 구성요소(28, 20, 41)간 굴절율의 크기는 「n2 < n3 < n4」인 관계를 갖는다.

따라서, 가시광은 다른 매질들(28, 20, 41)을 만날때마다 경계면(201, 203)에서 반사되거나 굴절된다. 그런데, 본 실시예의 경우 유전체층(28)은 전면기판(20)보다 굴절율이 작고, 전면기판(20)은 필터막(41)보다 굴절율이 작기 때문에, 가시광은 소한 매질(굴절율 작음)에서 밀한 매질(굴절율 큼)로 진행하게 되어 전반사는 일어나지 않는다.

또한, 유전체층(28)을 진행한 가시광은 경계면(201)에 제1 각도(θ1)를 이루면서 입사되고, 전면기판(20)으로 제2 각도(θ2)를 이루면서 굴절된다. 따라서, 스넬의 법칙에 따라 아래의 수학식 1과 같은 관계가 성립된다.

(수학식 1)

n2·sinθ1=n3·sinθ2

위의 수학식 1에서, n2와 n3 사이에서는 n2 < n3 인 조건을 갖고 있으므로, sinθ1과 sinθ2 에서는 sinθ1 >sinθ2 인 조건을 갖는다. 따라서, 가시광은 경계면(201)에서 입사각(θ1)보다 굴절각(θ2)을 작게 형성하면서 굴절된다. 때문에, 전면기판(20)에서 가시광은 옆으로 퍼지지 않고, 경계면(203)을 향해서 직진한다.

위와 같은 관계는 경계면(203)에서도 동일하게 적용되므로, 경계면(203)에서 가시광은 입사각(θ3)보다 굴절각(θ4)을 작게 형성하면서 굴절된다. 이 같은 결과로, 가시광은 가시광이 진행하는 경로 상에 위치한 각 구성요소들(28, 20, 41)을 진행하면서 이웃한 방전셀로 퍼지지 않고, 전면을 향해서만 진행하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 방전셀의 방전 과정에서 만들어진 가시광이 유전체층, 전면기판, 필터막을 투과하면서 직선에 가깝게 진행 경로가 수정되기 때문에, 이웃한 방전셀로 빛이 퍼지는 문제를 해결할 수 있다. 또한 그 결과, PDP의 화상 표시 성능을 개선하는 효과가 있다.

Claims

화상이 표시되는 전면기판;

상기 전면기판과 마주하는 배면기판;

상기 전면기판 및 배면기판 사이의 공간을 구획해서 형성되는 방전셀들;

상기 방전셀들에 형성되는 형광체층;

상기 각각의 방전셀에 대응하게 형성되고, 상기 방전셀에서 마주해 방전갭을 이루는 제1 전극과 제2 전극;

상기 제1 전극과 제2 전극을 매립하는 유전체층;

상기 전면기판을 사이에 두고 상기 유전체층과 마주하게 형성되는 필터막;

을 포함하고,

상기 필터막의 굴절율은 상기 전면기판의 굴절율보다 크게 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항에 있어서,

상기 전면기판의 굴절율은 상기 유전체층의 굴절율보다 크게 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항에 있어서,

상기 필터막은 상기 전면기판의 표면에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제3항에 있어서,

상기 필터막은 상기 전면기판 전체에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항에 있어서,

상기 필터막은 광학 특성을 보정하는 광학 필터층과 물리적 충격에서 상기 전면기판을 보호하는 강화 필터층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제5항에 있어서,

상기 광학 필터층은 상기 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 나오는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제5항에 있어서,

상기 광학 필터층은 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 나오는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제5항에 있어서,

상기 광학 필터층은 상기 전면기판 밖에서 상기 전면기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
화상이 표시되는 전면기판;

상기 전면기판과 마주하는 배면기판;

상기 전면기판 및 배면기판 사이의 공간을 구획해서 형성되는 방전셀들;

상기 방전셀들에 형성되는 형광체층;

상기 각각의 방전셀에 대응하게 형성되고, 상기 방전셀에서 마주해 방전갭을 이루는 제1 전극과 제2 전극;

상기 제1 전극과 제2 전극을 매립하는 유전체층;

상기 전면기판을 사이에 두고 상기 유전체층과 마주하게 상기 전면기판 상에 형성되는 필터막;

을 포함하고,

상기 필터막은 상기 전면기판보다 밀(密)하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제9항에 있어서,

상기 전면기판은 상기 유전체층보다 밀(密)하게 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제9항에 있어서,

상기 필터막은 상기 전면기판의 표면에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제11항에 있어서,

상기 필터막은 상기 전면기판 전체에 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
제9항에 있어서,

상기 필터막은 광학 특성을 보정하는 광학 필터층과 물리적 충격에서 상기 전면기판을 보호하는 강화 필터층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제13항에 있어서,

상기 광학 필터층은 상기 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 나오는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제13항에 있어서,

상기 광학 필터층은 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 나오는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제13항에 있어서,

상기 광학 필터층은 상기 전면기판 밖에서 상기 전면기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.