KR20080087478A - 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가시광이 인접된 화소로 번지는 것을 감소시켜 가시광 번짐에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 성능 저하를 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 서로 이격 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽, 제1 기판 상면에서 각 방전셀에 대응하면서 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극, 제2 기판 하면에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 각 방전셀에 대응하여 형성되는 표시전극, 각 방전셀에 형성되는 형광체층, 및 제2 기판 상면에 부착되는 필터를 포함하고, 필터는 각 방전셀에서 전면기판을 통해 방출되는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하며, 전자파 차단막의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함된다.

플라즈마 디스플레이 패널, 필터, 카본 나노 튜브

Description

필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널{FILTER AND PLASMA DISPLAY PANEL PROVIDED WITH THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 필터의 층간 구성을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 배면기판 20 ; 전면기판

30 ; 필터 30a ; 광학 필터층

30b ; 강화 필터층 311 ; 열팽창 방지막

313 ; 근적외선 차단막 315 ; 무반사막

본 발명은 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터의 구조를 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 열로 인한 열 안정성을 향상시킬 수 있는 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 기체방전을 통해 발생된 플라즈마로부터 방사되는 진공 자외선(VUV : Vacuum Ultra Violet)을 이용하여 형광체를 여기시킴으로서 발생되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 가시광으로 영상을 구현한다.

플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압과 방전셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분되는데, 본 발명과 관련된 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(이하, '플라즈마 디스플레이 패널' 이라 함)의 개략적인 구성을 설명한다.

먼저, 배면기판 상에 어드레스전극들을 형성하고, 유전층으로 어드레스전극들을 덮고 있다. 격벽들은 유전층 위의 각 어드레스전극들 사이에 배치되어 스트라이프(stripe) 또는 매트릭스(Matrix) 형상으로 형성된다. 전면기판은 배면기판과 서로 이격되어 대향 배치되며, 어드레스전극들과 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 유지전극과 주사전극으로 구성되는 표시전극들이 형성된다. 표시전극은 유전층과 보호막(MgO 보호막)으로 덮여진다. 배면기판 상의 어드레스전극들과 전면기판 상의 표시전극들 쌍이 교차하는 지점에는 방전셀이 형성된다. 방전셀 내부에는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 형광체층이 형성된다. 상기한 바와 같이 각 색상의 형광체층이 해당되는 방전셀에 형성됨에 따라 적색 방전셀, 녹색 방전셀, 청색 방전셀을 형성하며, 적색 방전셀, 녹색 방전셀, 청색 방전셀은 1조로 1개의 발광단위인 화소(Pixel)를 이룬다.

상기한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널은 그 내부에 수백만 개 이상의 단위 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열되며, 이러한 방전셀 가운데 선택된 방전셀을 방전시키는 것으로 필요한 화상을 표시하게 된다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면에 화상이 표시되는 동안, 전자파 누출이 발생하게 된다. 이러한 전자파는 주변 전자기기의 오작동을 유발시킬 수 있다. 또한, 장시간 전자파에 노출시 생체리듬의 변화를 가져올 수 있으며, 생식기능 저하를 가져올 수도 있다. 이러한 문제로 인하여 전면기판에 전자파 차폐기능이 추가된 필터를 형성하고 있다.

그런데, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동에 따라 필터에 전달되는 열로 인해 필터의 변형이 발생되는 문제점이 있어 열 안정성의 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 가시광이 인접된 화소로 번지는 것을 감소시켜 가시광 번짐에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 성능 저하를 개선할 수 있는 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 있다.

본 발명은 기판 상면에 위치되어 광학 특성을 보정하는 광학 필터층, 광학 필터층 상면에 형성되어 물리적 충격으로부터 기판을 보호하는 강화 필터층, 및 기판 외부로 방출되는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하며, 전자파 차단막의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함된다.

열팽창 방지재료 성분은 탄소(Carbon) 성분을 포함하며, 카본 나노 튜브(CNT , Carbon Nano Tube)로 이루어질 수 있다.

광학 필터층은 기판을 통해 방출되는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근 적외선 차단막과 기판의 외부에서 기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 서로 이격 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽, 제1 기판 상면에서 각 방전셀에 대응하면서 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극, 제2 기판 하면에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 각 방전셀에 대응하여 형성되는 표시전극, 각 방전셀에 형성되는 형광체층, 및 제2 기판 상면에 부착되는 필터를 포함하고, 필터는 각 방전셀에서 전면기판을 통해 방출되는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하며, 전자파 차단막의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함된다.

상기한 구성에서 열팽창 방지재료 성분은 탄소(Carbon) 성분을 포함하며, 카본 나노 튜브(CNT , Carbon Nano Tube)로 이루어질 수 있다.

필터는 제2 기판 상면에 형성되어 광학 특성을 보정하는 광학 필터층, 광학 필터층 상면에 형성되어 물리적 충격으로부터 전면기판을 보호하는 강화 필터층을 포함할 수 있다.

광학 필터층은 각 방전셀에서 전면기판을 통해 방출되는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 더 포함하며, 전면기판의 외부에서 전면기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구성을 설명한다.

플라즈마 디스플레이 패널은 설정된 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(10, 이하 '배면기판'이라 한다)과 제2 기판(20, 이하 '전면기판'이라 한다), 전면기판(20) 상면에 부착되어 전면기판(20)을 덮는 필터(30)를 포함한다.

상기한 플라즈마 디스플레이 패널은 기체방전으로 화상을 구현하기 위하여, 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에서 각 방전셀(18)에 대응하도록 어드레스전극(12)과 표시전극을 형성하는 유지전극(21) 및 주사전극(22)을 구비한다.

어드레스전극(12)은 배면기판(10)의 내부 표면에 제1 방향(도면의 y축 방향)을 따라 신장(伸張) 형성되어, 제1 방향으로 인접하는 방전셀(18)에 연속적으로 대응한다. 또한, 다수의 어드레스전극(12)들은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 x축 방향)을 따라 인접하는 방전셀(18)들에 대응하도록 나란하게 배치된다. 어드레스전극(12)은 배면기판(10)에 배치되어 가시광이 전방으로 조사되는 것을 방해하지 않으므로 불투명한 전극(즉, 전도성이 우수한 금속 전극)으로 형성될 수 있다. 어드레스전극(12)은 배면기판(10)의 내부 표면에 배치되어 유전층(14)으로 덮여진다. 유전층(14)은 방전시, 양이온 또는 전자가 어드레스전극(12)에 직접 충돌하는 것을 방지하여 어드레스전극(12)의 손상을 방지하고, 벽전하를 형성 및 축적한다.

배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에는 격벽(16)이 형성된다. 격벽(16)은 유전층(14) 상에 소정의 높이로 형성되어 다수의 방전셀(18)을 구획한다. 격벽(16)을 통해 구획되는 방전셀(18) 내에는 기체방전으로 진공 자외선을 발생시킬 수 있도록 방전가스(일례로 네온(Ne)과 제논(Xe) 등을 포함하는 혼합가스)가 충전되며, 진공 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체층(19)이 구비된다. 격벽(16)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 형성되는 제1 격벽부재(16a)와 제1 격벽부재(16a)에 직각으로 교차되는 제2 방향으로 형성되는 제2 격벽부재(16b)의 조합에 의해 방전셀(18)을 매트릭스(Matrix) 구조로 형성한다. 또한, 격벽은 제1 방향으로 신장 형성되고, 다수의 격벽들은 제2 방향을 따라 나란하게 배치되어 방전셀들을 스트라이프(Stripe) 구조로 형성할 수도 있다(미도시).

방전셀(18) 각각에 형성되는 형광체층(19)은 격벽(16)의 측면과 유전층(14)의 표면에 형광체 페이스트를 도포하고, 이를 소성함으로써 형성된다. 형광체층(19)은 제1 방향을 따라 형성되는 방전셀(18)에서 동일 색상의 형광체로 형성된다. 또한, 형광체층(19)은 제2 방향을 따라 반복적으로 배치되는 방전셀(18)에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체에 의하여 반복적으로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 필터(30)는 기능이 서로 다른 매질로 복수개의 층으로 형성될 수 있다.

또한, 필터(30)는 전면기판(20)의 상면에서 가시광이 퍼짐없이 전면을 향해서만 진행될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 필터(30)는 일정한 두께를 갖는 필름 형상으로 전면기판(20) 상면에 부착되어 형성될 수 있다.

한편, 전면기판(20)의 하면에는 유지전극(21) 및 주사전극(22)이 형성되며, 유지전극(21) 및 주사전극(22)은 어드레스전극(12)들과 교차하여 방전셀(18)에 대응하여 서로 마주하면서 유전층(28)으로 덮여진다.

유전층(28)은 유지전극(21) 및 주사전극(22)을 기체방전으로부터 보호하면서 방전시 벽전하를 형성 및 축적한다. 그리고, 유전층(28)은 보호막(29)으로 덮여진다. 보호막(29)은 유전층(28)을 보호하는 산화마그네슘(MgO)으로 형성되어, 방전시 2차 전자 방출계수를 증가시킨다.

유지전극(21)과 주사전극(22)은 전면기판(20)의 내부 표면에 구비되어, 방전셀(18)에서 기체방전을 일으키도록 각 방전셀(18)에 대응하여 면방전 구조를 형성한다. 유지전극(21)과 주사전극(22)은 어드레스전극(12)과 교차하는 제2 방향을 따라 신장 형성된다.

유지전극(21)과 주사전극(22) 각각은 방전을 일으키는 투명전극(21a, 22a)과, 투명전극(21a, 22a)에 전압 신호를 각각 인가하는 버스전극(21b, 22b)을 포함하여 형성된다. 각 투명전극(21a, 22a)은 방전셀(18) 내부에서 면방전을 일으키는 부분으로서, 방전셀(18)의 개구율 확보를 위하여 투명한 소재(예를 들어, 인듐 주석 산화물, ITO : Indium Tin Oxide)로 형성된다. 버스전극(21b, 22b)들은 투명전극(21a, 22a)들의 높은 전기 저항을 보상하도록 전도성이 우수한 금속 소재로 형성된다.

상기한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널 구동시, 리셋 기간에서는 주사전 극(22)에 인가되는 리셋 펄스에 의하여 리셋 방전이 일어난다. 리셋 기간에 이어지는 어드레싱 기간에서는 주사전극(22)에 인가되는 스캔 펄스와 어드레스전극(12)에 인가되는 어드레스 펄스에 의하여 어드레스 방전이 일어난다. 그 후, 유지 기간에서는 유지전극(21)과 주사전극(22)에 인가되는 유지 펄스에 의하여 유지 방전이 일어난다.

유지전극(21)과 주사전극(22)은 유지 방전에 필요한 유지 펄스를 인가하는 전극의 역할을 하고, 주사전극(22)은 리셋 펄스 및 스캔 펄스를 인가하는 전극의 역할을 한다. 어드레스전극(12)은 어드레스 펄스를 인가하는 전극의 역할을 한다. 유지전극(21)과 주사전극(22) 및 어드레스전극(12)은 각각에 인가되는 전압 파형에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 반드시 이 역할들에 한정되는 것은 아니다.

상기한 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스전극(12)과 주사전극(22)의 상호 작용으로 인한 어드레스 방전에 의하여 켜질 방전셀(18)을 선택하고, 유지전극(21)과 주사전극(22)의 상호 작용으로 인한 유지 방전에 의하여 선택된 방전셀(18)을 구동시켜 화상을 구현한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 필터의 층간 구성을 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 필터(30)는 광학 필터층(30a), 강화 필터층(30b)을 포함한다.

광학 필터층(30a)은 전면기판(20) 상면에 형성되어 광학적 특성을 보정하며, 전자파 차단막(311), 근적외선 차단막(313), 무반사막(313)을 구비할 수 있다.

먼저, 전자파 차단막(311)은 전면기판(20)을 통해 나오는 전자파를 차단시 켜, 유해한 전자파가 플라즈마 디스플레이 패널의 전면으로 나오는 것을 방지한다. 전자파 차단막(311)은 점착제에 도전성 분말(예, 구리, 은, 알루미늄 등)을 점착시켜 형성될 수 있고, 전면기판(20) 상에 금속을 박막으로 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명에서와 같이 전자파 차단막(311)의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함될 수 있다. 열팽창 방지재료 성분은 탄소(Carbon) 성분을 포함할 수 있으며, 카본 나노 튜브(CNT ; Carbon Nano Tube)로 이루어지는 것이 바람직하다. 전자파 차단막(311)의 재료 성분에 카본 나노 튜브를 포함하는 경우 구리 성분은 제외할 수 있다.

카본 나노 튜브는 탄소 원자들이 육각형 벌집 모양의 원통형 구조를 이루고 있는 분자구조를 갖는다. 즉, 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관(Tube) 모양을 이루고 있는데, 관의 지름이 수∼수십 나노미터에 불과하여 카본 나노 튜브라고 불리운다. 카본 나노 튜브는 전기 전도도가 구리와 비슷하고, 열전도율은 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 약 100배나 뛰어난 특징이 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 전자파 차단막의 성분으로 카본 나노 튜브를 더 포함함으로써 전자파를 차단할 수 있으며, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동으로 인해 필터(30)에 전달되는 열의 영향을 감소시킴으로써 열팽창을 차단할 수 있다. 그리고, 필터(30)의 열로 인한 변형 및 직부착 필터를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널에서 열로 인한 열 안정성을 개선할 수 있다.

근적외선 차단막(313)은 각 방전셀에서 전면기판(20)을 통해 방출되는 근적외선 영역의 전자파를 차단한다. 예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널에서 나오는 0.75∼3(㎛) 파장대의 근적외선을 차단한다. 근적외선 차단막(313)은 리모콘과 같이 근적외선을 사용하는 기기가 플라즈마 디스플레이 패널에서도 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.

무반사막(315)은 전면기판(20)의 외부에서 전면기판(20)을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지한다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널 밖에서 플라즈마 디스플레이 패널의 전면을 향해 입사되는 외광이 전면기판(20)의 표면에서 반사되는 것을 방지한다.

강화 필터층(30b)은 광학 필터층(30a)을 구성하는 무반사막(315)의 상면에 형성되어 물리적 충격으로부터 전면기판(20)을 보호한다.

상기한 구성의 필터(30)는 원재료를 테이프 캐스팅(Tape Casting)법을 사용해 일정한 두께를 갖는 필름으로 제작하고, 필름을 전면기판(20) 상에 부착해서 형성할 수도 있다. 이러한 경우, 필터(30)를 형성하는 재료 성분에 전술한 바와 같이 카본 나노 튜브를 더 포함할 수 있으며, 카본(Carbon)을 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기한 설명에서 필터(30)의 층간 구성은 설명의 편의를 위해 기능적 단위로 인위적으로 구분한 것이며, 실제로 구현되는 경우 상기한 구성과는 상이하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 전자파 차단막(311), 근적외선 차단막(313), 무반사막(315)을 포함하는 광학 필터층(30a)과 함께 강화 필터층(30b)이 더욱 형성될 수도 있다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 필터 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널은 필터의 구조를 개선하여 필터에 전달되는 열을 안정시켜 열로 인한 변형을 감소시킬 수 있으며, 플라즈마 디스플레이 패널의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 기판 상면에 위치되어 광학 특성을 보정하는 광학 필터층;

   상기 광학 필터층 상면에 형성되어 물리적 충격으로부터 상기 기판을 보호하는 강화 필터층, 및

   상기 기판 외부로 방출되는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하며,

   상기 전자파 차단막의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함되는 필터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열팽창 방지재료 성분은 탄소(Carbon) 성분을 포함하는 필터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 열팽창 방지재료 성분은 카본 나노 튜브(CNT ; Carbon Nano Tube)로 이루어지는 필터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 광학 필터층은 상기 기판을 통해 방출되는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 더 포함하는 필터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 광학 필터층은 상기 기판의 외부에서 상기 기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 더 포함하는 필터.
6. 서로 이격 배치되는 제1 기판과 제2 기판;

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 방전셀들을 구획하는 격벽;

   상기 제1 기판 상면에서 상기 각 방전셀에 대응하면서 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극;

   상기 제2 기판 하면에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 상기 각 방전셀에 대응하여 형성되는 표시전극;

   상기 각 방전셀에 형성되는 형광체층; 및

   상기 제2 기판 상면에 부착되는 필터를 포함하고,

   상기 필터는 상기 각 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 방출되는 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차단막을 포함하며, 상기 전자파 차단막의 재료 성분에는 열팽창 방지재료 성분이 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제6항에 있어서,

   상기 열팽창 방지재료 성분은 탄소(Carbon) 성분을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제7항에 있어서,

   상기 열팽창 방지재료 성분은 카본 나노 튜브(CNT ; Carbon Nano Tube)로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 필터는

   상기 제2 기판 상면에 형성되어 광학 특성을 보정하는 광학 필터층;

   상기 광학 필터층 상면에 형성되어 물리적 충격으로부터 상기 전면기판을 보호하는 강화 필터층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제9항에 있어서,

    상기 광학 필터층은 상기 각 방전셀에서 상기 전면기판을 통해 방출되는 근적외선 영역의 전자파를 차단하는 근적외선 차단막을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제10항에 있어서,

    상기 광학 필터층은 상기 전면기판의 외부에서 상기 전면기판을 향해 입사되는 외광의 반사를 방지하는 무반사막을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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