KR20090009671A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 블랙 층이 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하고, 격벽의 납(Pb) 함유량이 1000ppm이하이도록 하여 패널 반사율을 낮추고, 이에 따라 콘트라스트(Contrast) 특성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 콘트라스트 특성이 향상됨에 따라 구현되는 영상의 화질이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 전면 기판의 사이에 배치되는 제 1 블랙 층(Black Layer)과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽을 포함하고, 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하고, 격벽의 납(Pb) 함유량은 1000ppm(Parts Per Million)이하이다.
Description
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 3은 격벽과 제 1 블랙 층에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 납 성분이 1000ppm이하인 구성 요소를 설명하기 위한 도면.
도 5는 루테늄(Ru) 재질의 함량에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 전면 기판 102 : 스캔 전극
103 : 서스테인 전극 104 : 상부 유전체 층
105 : 보호 층 111 : 후면 기판
112 : 격벽 113 : 어드레스 전극
114 : 형광체 층 115 : 하부 유전체 층
112a : 제 2 격벽 112b : 제 1 격벽
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명의 일면은 반사율을 낮추고 영상의 휘도를 향상시킴으로써, 콘트라스트(Contrast) 특성이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 전면 기판의 사이에 배치되는 제 1 블랙 층(Black Layer)과, 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하 는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판 및 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽을 포함하고, 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하고, 격벽의 납(Pb) 함유량은 1000ppm(Parts Per Million)이하이다.
또한, 어드레스 전극 상부에는 하부 유전체 층이 더 배치되고, 하부 유전체 층의 납 함유량은 1000ppm이하일 수 있다.
또한, 전면 기판에는 격벽과 대응되는 제 2 블랙 층이 배치되고, 제 2 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 격벽의 상부에 제 3 블랙 층이 배치되고, 제 3 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 루테늄의 함유량은 5중량부 이상 70중량부 이하일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1a를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 배치되는 전면 기판(101)과, 전면 기판(101)에 대항되게 배치되며 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 교차하는 어드레스 전극(113)이 배치되는 후면 기판(111)이 실 층(Seal Layer, 미도시)에 의해 합착되어 이루어질 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 배치된 전면 기판(101)의 상부에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 덮는 상부 유전체 층(104)이 배치된다.
상부 유전체 층(104)은 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)간을 절연시킬 수 있다.
상부 유전체 층(104) 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(105)이 배치될 수 있다. 이러한 보호 층(105)은 이차전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 후면 기판(111)에는 전극, 예컨대 어드레스 전극(113)이 배치되고, 어드레스 전극(113)이 배치된 후면 기판(111)에는 어드레스 전극(113)을 덮으며 어드레스 전극(113)을 절연시킬 수 있는 유전체 층, 예컨대 하부 유전체 층(115)이 배치될 수 있다.
하부 유전체 층(115)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하는 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 배치될 수 있다. 이러한 격벽(112)에 의해 전면 기판(101)과 후면 기판(111)의 사이에서 제 1 방전 셀, 제 2 방전 셀 및 제 3 방전 셀이 구획될 수 있다.
격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 방전 가스가 채워질 수 있다.
아울러, 격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(114)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 방전 셀에는 적색(Red : R) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 제 2 방전 셀에는 청 색(Blue, B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층, 제 3 방전 셀에는 녹색(Green : G) 광을 발산하는 제 3 형광체 층이 배치될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광 이외에 백색(White : W) 광 또는 황색(Yellow : Y) 광을 발산하는 다른 형광체 층 제 4 방전 셀에 더 배치되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 도 1a에 도시된 격벽(112)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능하다. 예컨대, 격벽(112)은 제 1 격벽(112b)과 제 2 격벽(112a)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(112b)의 높이와 제 2 격벽(112a)의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조 등이 가능하다.
이러한, 차등형 격벽 구조인 경우에는 제 1 격벽(112b) 또는 제 2 격벽(112a) 중 제 1 격벽(112b)의 높이가 제 2 격벽(112a)의 높이보다 더 낮을 수 있다.
또한, 도 1a에서는 제 1, 2, 3 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능하다. 예컨대, 제 1, 2, 3 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능하다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능하다.
또한, 여기 도 1a에서는 후면 기판(111)에 격벽(112)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(112)은 전면 기판(101) 또는 후면 기판(111) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 이상에서 설명한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 이상의 설명에서는 번호 115의 하부 유전체 층 및 번호 104번의 상부 유전체 층이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층 또는 상부 유전체 층 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
또한, 후면 기판(111)에 배치되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있다.
다음, 도 1b를 살펴보면 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제 1 영역(140)과 제 2 영역(150)으로 나누어질 수 있다.
제 1 영역(140)에는 복수의 제 1 어드레스 전극(Xa)이 나란히 배치될 수 있다. 또한, 제 2 영역(150)에는 복수의 제 2 어드레스 전극(Xb)이 나란히 배치되고, 아울러 이러한 복수의 제 2 어드레스 전극(Xb)은 각각 제 1 어드레스 전극(Xa)과 마주보도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제 1 영역(140)에 Xa1 제 1 어드레스 전극부터 Xam 제 1 어드레스 전극이 나란히 배치되는 경우에, 제 2 영역(150)에는 Xa1 제 1 어드레스 전극부터 Xam 제 1 어드레스 전극에 각각 대응하는 Xb1 제 2 어드레스 전극부터 Xbm 제 2 어드레스 전극이 나란히 배치되는 것이다. 여기서, Xa1 제 1 어드레스 전극과 Xb1 제 2 어드레스 전극은 서로 마주보도록 배치되고, 아울러 Xam 제 1 어드레스 전극과 Xbm 제 2 어드레스 전극도 서로 마주보도록 배치된다.
다음, 도 1c에는 제 1 어드레스 전극(Xa)과 제 2 어드레스 전극(Xb)이 서로 마주보는 A의 영역이 보다 상세히 도시되어 있다.
도 1c를 살펴보면, Xa(m-2) 제 1 어드레스 전극과 Xb(m-2) 제 2 어드레스 전극, Xa(m-1) 제 1 어드레스 전극과 Xb(m-1) 제 2 어드레스 전극, Xam 제 1 어드레스 전극과 Xb(m-2) 제 2 어드레스 전극이 각각 d의 간격을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 어드레스 전극(Xa)과 제 2 어드레스 전극(Xb) 사이의 간격이 과도하게 작은 경우에는 제 1 어드레스 전극(Xa)과 제 2 어드레스 전극(Xb) 사이의 커플링(Coupling)에 의해 전류가 흐를 가능성이 있고, 반면에 제 1 어드레스 전극(Xa)과 제 2 어드레스 전극(Xb) 사이의 간격이 과도하게 큰 경우에는 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 표시되는 영상에 줄무늬 형태의 노이즈가 시청자의 눈에 감지될 수 있다.
이를 고려할 때, 서로 마주보는 제 1 어드레스 전극(Xa)과 제 2 어드레스 전극(Xb) 간의 간격 d는 대략 50㎛(마이크로미터)이상 300㎛(마이크로미터)이하인 것이 바람직할 수 있고, 보다 바람직하게는 대략 70㎛(마이크로미터)이상 220㎛(마이크로미터)이하일 수 있다.
다음, 도 1d를 살펴보면 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 또 다른 구조의 일례가 나타나 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 각각 복수 층(Multi layer) 구조를 갖는 것이 가능하다. 예를 들면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함할 수 있다.
여기서, 버스 전극(102b, 103b)은 실질적으로 불투명한 재질, 예컨대 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 재질 중 적어도 하나를 포함하고, 투명 전극(102a, 103a)은 실질적으로 투명한 재질, 예컨대 인듐주석산화물(ITO) 재질을 포함할 수 있다.
아울러, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 버스 전극(102b, 103b)과 투명 전극(102a, 103a)을 포함하는 경우에, 버스 전극(102b, 103b)에 의한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)의 사이에 제 1 블랙 층(120, 130)이 더 포함될 수 있다. 제 1 블랙 층(120, 130)은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함할 수 있다.
한편, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)에서 투명 전극(102a, 103a)이 생략되는 것도 가능하다. 즉, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극(102a, 103a)이 생략된 ITO-Less 전극인 것도 가능한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 여기, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법의 일례를 설명하는 것으로서, 본 발명이 도 2에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키는 방법은 다양하게 변경될 수 있다.
도 2를 살펴보면, 초기화를 위한 리셋 기간에서는 스캔 전극으로 리셋 신호가 공급될 수 있다. 리셋 신호는 상승 램프(Ramp-Up) 신호와 하강 램프(Ramp-Down) 신호를 포함할 수 있다.
예를 들어, 셋업(Set-Up) 기간에서는 스캔 전극으로 제 1 전압(V1)부터 제 2 전압(V2)까지 급격히 상승한 이후 제 2 전압(V2)부터 제 3 전압(V3)까지 전압이 점진적으로 상승하는 상승 램프 신호가 공급될 수 있다. 여기서, 제 1 전압(V1)은 그라운드 레벨(GND)의 전압일 수 있다.
이러한 셋업 기간에서는 상승 램프 신호에 의해 방전 셀 내에는 약한 암방전(Dark Discharge), 즉 셋업 방전이 일어난다. 이 셋업 방전에 의해 방전 셀 내에는 어느 정도의 벽 전하(Wall Charge)가 쌓일 수 있다.
셋업 기간 이후의 셋다운(Set-Down) 기간에서는 상승 램프 신호 이후에 이러한 상승 램프 신호와 반대 극성 방향의 하강 램프 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
여기서, 하강 램프 신호는 상승 램프 신호의 피크(Peak) 전압, 즉 제 3 전압(V3)보다 낮은 제 4 전압(V4)부터 제 5 전압(V5)까지 점진적으로 하강할 수 있다.
이러한 하강 램프 신호가 공급됨에 따라, 방전 셀 내에서 미약한 소거 방전(Erase Discharge), 즉 셋다운 방전이 발생한다. 이 셋다운 방전에 의해 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 안정되게 일어날 수 있을 정도의 벽전하가 균일하게 잔류된다.
리셋 기간 이후의 어드레스 기간에서는 하강 램프 신호의 최저 전압, 즉 제 5 전압(V5)보다는 높은 전압, 예컨대 제 6 전압(V6)을 실질적으로 유지하는 스캔 바이어스 신호가 스캔 전극에 공급된다.
아울러, 스캔 바이어스 신호로부터 하강하는 스캔 신호가 스캔 전극에 공급될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드의 어드레스 기간에서 스캔 전극으로 공급되는 스캔 신호(Scan)의 펄스폭은 다른 서브필드의 스캔 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예컨대, 시간상 뒤에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭이 앞에 위치하는 서브필드에서의 스캔 신호의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 서브필드의 배열 순서에 따른 스캔 신호 폭의 감소는 2.6㎲(마이크로초), 2.3㎲, 2.1㎲, 1.9㎲ 등과 같이 점진적으로 이루어질 수 있거나 2.6㎲, 2.3㎲, 2.3㎲, 2.1㎲......1.9㎲, 1.9㎲ 등과 같이 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 스캔 신호가 스캔 전극으로 공급될 때, 스캔 신호에 대응되게 어드레스 전극에 데이터 신호가 공급될 수 있다.
이러한 스캔 신호와 데이터 신호가 공급되면, 스캔 신호와 데이터 신호 간의 전압 차와 리셋 기간에 생성된 벽 전하들에 의한 벽 전압이 더해지면서 데이터 신호가 공급되는 방전 셀 내에는 어드레스 방전이 발생될 수 있다.
여기서, 어드레스 기간에서 서스테인 전극의 간섭에 의해 어드레스 방전이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 서스테인 전극에 서스테인 바이어스 신호가 공급될 수 있다.
서스테인 바이어스 신호는 서스테인 기간에서 공급되는 서스테인 신호의 전압보다는 작고 그라운드 레벨(GND)의 전압보다는 큰 서스테인 바이어스 전압(Vz)을 실질적으로 일정하게 유지할 수 있다.
이후, 영상 표시를 위한 서스테인 기간에서는 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 적어도 하나에 서스테인 신호가 공급될 수 있다. 예를 들면, 스캔 전극과 서스테인 전극에 교번적으로 서스테인 신호가 공급될 수 있다.
이러한 서스테인 신호가 공급되면, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전 셀은 방전 셀 내의 벽 전압과 서스테인 신호의 서스테인 전압(Vs)이 더해지면서 서스테인 신호가 공급될 때 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 서스테인 방전 즉, 표시방전이 발생될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 서브필드에서는 서스테인 기간에서 복수의 서스테인 신호가 공급되고, 복수의 서스테인 신호 중 적어도 하나의 서스테인 신호의 펄스폭은 다른 서스테인 신호의 펄스폭과 다를 수 있다. 예를 들면, 복수의 서스테인 신호 중 가장 먼저 공급되는 서스테인 신호의 펄스폭이 다른 서스테인 신호의 펄스폭보다 클 수 있다. 그러면, 서스테인 방전이 더욱 안정될 수 있다.
도 3은 격벽과 제 1 블랙 층에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3에는, 제 1 블랙 층은 블랙 재질을 포함하고, 블랙 재질이 코발트(Co) 재질을 100중량부 포함하는 Case 1과, 블랙 재질이 코발트 재질을 90중량부 포함하고, 루테늄(Ru) 재질을 10중량부 포함하는 Case 2와, 블랙 재질이 코발트 재질을 50중량부 포함하고, 루테늄(Ru) 재질을 50중량부 포함하는 Case 3의 반사율 및 휘 도 데이터가 도시되어 있다.
이상의 Case 1 ~ Case 3은 격벽이 유연 격벽인 경우이다. 여기서, 유연 격벽은 PbO-B203-SiO2계 유리 재료를 사용하여 형성함으로써, 격벽의 납(Pb) 성분이 1000ppm을 초과하는 경우이다.
또한, 도 3에는 Case 1과 동일한 조성의 제 1 블랙 층을 포함하는 Case 4, Case 2와 동일한 조성의 제 1 블랙 층을 포함하는 Case 5, Case 3과 동일한 조성의 제 1 블랙 층을 포함하는 Case 6의 반사율 및 휘도 데이터가 도시되어 있다.
이상의 Case 4 ~ Case 6은 격벽이 무연 격벽인 경우이다. 여기서, 무연 격벽은 격벽의 납(Pb) 성분이 1000ppm을 이하인 경우이다.
도 3을 살펴보면, Case 1의 경우에는 반사율이 대략 32%이고, 구현되는 영상의 휘도는 143[cd/m2]이다.
Case 2의 경우에는 반사율이 대략 29%이고, 구현되는 영상의 휘도는 140[cd/m2]이다.
Case 3의 경우에는 반사율이 대략 26%이고, 구현되는 영상의 휘도는 134[cd/m2]이다.
Case 1과 Case 2 및 Case 3의 경우를 비교하면, 블랙 재질이 루테늄 재질을 포함하지 않는 Case 1의 경우에 비해 블랙 재질이 코발트 재질과 루테늄 재질을 포함하는 Case 2와 Case 3의 경우가 반사율이 더 낮은 것을 알 수 있다.
이와 같이, 블랙 재질이 루테늄 재질이 포함되는 경우에 반사율이 개선되는 이유는 루테늄 재질의 광 흡수율이 코발트 재질의 광 흡수율보다 더 높아서, 이러한 루테늄 재질을 포함하는 제 1 블랙 층이 외부로부터 입사되는 광을 보다 잘 흡수할 수 있기 때문이다.
한편, 제 1 블랙 층에 루테늄 재질이 포함되는 경우에는 반사율은 개선되지만, 반면에 제 1 블랙 층에 흡수되는 광량이 증가함으로써 구현되는 영상의 휘도는 감소할 수 있다. 예를 들면, 도 3에서와 같이 루테늄 재질을 포함하는 Case 2와 Case 3의 경우가 루테늄 재질을 포함하지 않는 Case 1의 경우에 비해 휘도가 더 낮다.
이와 같이, 제 1 블랙 층에 루테늄이 포함되는 경우에 구현되는 영상의 휘도가 과도하게 저하되지 않도록 하기 위해, 격벽을 납(Pb) 함유량이 적은 재질을 사용하여 형성함으로써, 격벽에 포함되는 납(Pb)의 함량을 1000ppm(Parts Per Million)이하로 하는 것이 바람직할 수 있다.
Case 4의 경우에는 소비 전력이 대략 반사율은 33%이고, 구현되는 영상의 휘도는 145[cd/m2]이다.
Case 5의 경우에는 소비 전력이 대략 반사율은 29%이고, 구현되는 영상의 휘도는 143[cd/m2]이다.
Case 6의 경우에는 소비 전력이 대략 반사율은 27%이고, 구현되는 영상의 휘도는 140[cd/m2]이다.
이상에서 설명한 무연 격벽의 Case 4 ~ Case 6의 경우와 유연 격벽의 Case 1 ~ Case 3의 경우를 비교하면, 무연 격벽인 경우에서 휘도가 유연 격벽에 비해 더 향상된 것을 알 수 있다. 이는 무연 격벽의 납(Pb) 성분이 유연 격벽에 비해 적어짐으로써, 무연 격벽의 정전 용량(Capacitance)이 유연 격벽의 정전 용량에 비해 더 작아지게 되고, 이에 따라 방전 전류가 감소하여 동일한 전압에 의해 발생하는 방전의 세기가 증가하기 때문이다.
이와 같이, 격벽의 납(Pb) 함유량을 1000ppm이하로 하게 되면, 제 1 블랙 층에 루테늄 재질이 포함되는 경우에 반사율을 저감시키면서도 구현되는 영상의 휘도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제 1 블랙 층에 루테늄 재질이 포함되는 경우에, 제 1 블랙 층에 의한 휘도의 저하를 방지하기 위해, 격벽, 어드레스 전극 또는 하부 유전체 층 중 적어도 하나를 납(Pb) 함유량이 1000ppm이 되도록 할 수 있다. 이에 대해 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 납 성분이 1000ppm이하인 구성 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 격벽, 어드레스 전극 또는 하부 유전체 층 적어도 하나의 납(Pb) 함유량이 1000ppm이하일 수 있다. 이러한 경우에는, 패널의 정전 용량을 더욱 감소시킬 수 있어서, 제 1 블랙 층에 루테늄 재질이 포함되는 경우에 구현되는 영상의 휘도가 저하되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
또한, 격벽, 어드레스 전극 및 하부 유전체 층 이외에, 상부 유전체 층, 스캔 전극 및 서스테인 전극, 전면 기판 또는 후면 기판 중 적어도 하나의 납(Pb) 함 유량이 1000ppm이하인 것도 가능하다.
또한, 납(Pb) 성분은 인체에 축적될 경우에 인체에 심각한 악영향을 미칠 수 있는 독성 물질이다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 격벽의 납(Pb) 성분이 1000ppm이하인 경우에는 인체에 대한 악영향을 줄일 수 있다.
도 5는 루테늄(Ru) 재질의 함량에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5에는 제 1 블랙 층에 포함되는 블랙 재질이 루테늄(Ru) 재질과 코발트(Co) 재질을 포함하고, 여기서 루테늄 재질의 함량을 0중량부에서 85중량부까지 변경하면서 패널의 반사율을 측정한 데이터가 도시되어 있다. 여기서, 격벽은 납(Pb) 성분의 함량이 1000ppm이하인 무연 격벽이다. 또한, 루테늄 재질의 함량이 0중량부인 경우는 제 1 블랙 층이 루테늄 재질을 포함하지 않는 경우이다.
도 5를 살펴보면, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 0중량부인 경우에는 패널 반사율은 상대적으로 높은 33%이다.
반면에, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 5중량부인 경우에는 패널 반사율은 31.5%로 감소한다.
또한, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 10중량부인 경우에는 패널 반사율은 31%이다.
또한, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 15중량부이상 70중량부이하인 경우에는 패널 반사율은 25%이상 30.5%이하이다. 즉, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 증가할수록 패널 반사율은 점진적으로 감소할 수 있다.
반면에, 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 75중량부이상인 경우에는 패널 반사율은 더 이상 감소하지 않고, 대략 25%의 값을 갖는다.
이상의 데이터를 고려하면, 루테늄 재질의 함량이 5중량부이상 70중량부이하의 범위에서는 루테늄 재질의 함량이 증가할수록 패널 반사율은 점진적으로 감소할 수 있지만, 루테늄 재질의 함량이 75중량부이상인 범위에서는 루테늄 재질의 함량이 증가하더라도 패널 반사율의 개선 효과가 미미함을 알 수 있다.
또한, 루테늄 재질의 단가는 코발트 재질의 단가에 비해 더 높아서 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 과도하게 증가하면 패널의 제조 단가가 과도하게 상승할 수 있다.
따라서 패널의 제조 단가의 과도한 상승을 억제하면서도 패널 반사율을 개선하기 위해서는 제 1 블랙 층에서 루테늄 재질의 함량이 대략 5중량부이상 70중량부이하인 것이 바람직할 수 있다.
이상에서 설명한 제 1 블랙 층의 제조 방법의 일례를 살펴보면 다음과 같다.
예를 들면, 먼저 블랙 페이스트 전체 질량을 100이라 했을 때, 블랙 재질을 28중량부, 20중량부의 유리 분말, 20 중량부의 바인더(Binder), 5중량부의 광중합성 단량체, 2중량부의 광중합 개시제 및 25 중량부의 솔벤트(Solvent)를 혼합하여 블랙 페이스트(Paste)를 형성할 수 있다.
여기서, 블랙 재질은 루테늄(Ru) 재질과 코발트(Co) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 10중량부의 루테늄(Ru) 재질과 18중량부의 코발트(Co) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 블랙 재질은 루테늄 재질, 코발트 재질 이외에 Si, Al, Mn, Ni, Zn, Cu, Mg, Ti, Zr, W, Mo, P 중 적어도 하나의 재질을 더 포함하는 것도 가능하다.
유리 분말은 산화비스무스, 산화리튬 또는 산화아연을 주성분으로 하는 글라스 프릿(Glass Frit)일 수 있다.
또한, 바인더는 아크릴계 바인더일 수 있다.
광중합성 단량체는 블랙 페이스트의 광경화성을 촉진시키고 현상성을 향상시킬 수 있다.
상기한 블랙 페이스트를 전면 기판에 도포할 수 있다.
이후, 전면 기판에 도포된 블랙 페이스트를 UV광을 이용하여 노광한 이후에, 노광한 블랙 페이스트를 현상하여 제 1 블랙 층을 형성할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 6a 내지 도 6c에서는 이상에서 상세히 설명한 내용에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
먼저, 도 6a를 살펴보면 전면 기판(101)에는 격벽(112)과 대응되는 제 2 블랙 층(1000)이 더 배치될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 블랙 층(1000)은 격벽(112)과 중첩(Overlap)될 수 있다.
이러한 제 2 블랙 층(1000)은 입사되는 광을 흡수함으로써, 격벽(112)이 광을 반사하는 것을 억제할 수 있다. 그러면, 패널 반사율이 감소하여 콘트라스트 특성이 향상될 수 있다.
이러한 제 2 블랙 층(1000)은 앞서 상세히 설명한 바와 같이 제 1 블랙 층(120, 130)과 같이 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함할 수 있다. 그러면, 반사율을 더욱 저감시킬 수 있다.
도 6a에서는 전면 기판(101)의 상부에 제 2 블랙 층(1000)이 배치되는 경우만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 상부 유전체 층(미도시)의 상부에 제 2 블랙 층(1000)이 배치되는 것도 가능한 것이다.
다음, 도 6b를 살펴보면 두 개의 서스테인 전극(103) 사이에서 두 개의 서스테인 전극(103)에 각각 접하도록 제 2 블랙 층(1010)이 배치되는 것도 가능하다. 이러한 제 2 블랙 층(1010)은 제 1 블랙 층(120, 130)과 실질적으로 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우에는, 제 1 블랙 층(120, 130)의 제조 시 제 2 블랙 층(1010)을 함께 형성하는 것이 가능하고, 이에 따라 제조 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
다음, 도 6c를 살펴보면 격벽(112)의 상부에 제 3 블랙 층(1020)이 배치될 수 있다. 이와 같이, 격벽(112)의 상부에 제 3 블랙 층(1020)을 형성하게 되면, 전면 기판(101)에 제 2 블랙 층을 형성하지 않아도 패널 반사율을 감소시킬 수 있다.
또한, 제 3 블랙 층(1020)도 제 1 블랙 층(120, 130)과 같이 코발트 재질과 루테늄 재질을 포함하는 것이 가능하다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적 인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 블랙 층이 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하고, 격벽의 납(Pb) 함유량이 1000ppm이하이도록 하여 패널 반사율을 낮추고, 이에 따라 콘트라스트(Contrast) 특성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 콘트라스트 특성이 향상됨에 따라 구현되는 영상의 화질이 향상되는 효과가 있다.
Claims (5)
- 스캔 전극과 서스테인 전극이 배치되는 전면 기판;상기 스캔 전극 및 서스테인 전극과 상기 전면 기판의 사이에 배치되는 제 1 블랙 층(Black Layer);상기 스캔 전극 및 서스테인 전극과 교차하는 어드레스 전극이 배치되는 후면 기판; 및상기 전면 기판과 후면 기판 사이에서 방전 셀을 구획하는 격벽;을 포함하고,상기 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하고,상기 격벽의 납(Pb) 함유량은 1000ppm(Parts Per Million)이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 어드레스 전극 상부에는 하부 유전체 층이 더 배치되고,상기 하부 유전체 층의 납 함유량은 1000ppm이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 전면 기판에는 상기 격벽과 대응되는 제 2 블랙 층이 배치되고,상기 제 2 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 격벽의 상부에 제 3 블랙 층이 배치되고,상기 제 3 블랙 층은 코발트(Co) 재질과 루테늄(Ru) 재질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 루테늄의 함유량은 5중량부 이상 70중량부 이하인 플라즈마 디스플레이 패널.
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