KR100399786B1 - 플라즈마 표시 패널 - Google Patents

Abstract

플라즈마 표시 패널이 개시된다. 본 발명의 플라즈마 표시 패널은 전면기판, 상기 전면기판과 대향되어 설치된 배면기판, 상기 전면기판과 배면기판에 형성되며, 방전을 일으키기 위한 전극, 상기 배면기판의 상부에 형성되며, 소정의 도형 형상의 방전 셀을 마련하는 격벽, 및 상기 방전 셀의 저면 및 측면에 도포되는 형광체층을 구비하며, 상기 방전 셀의 일측 격벽은 이웃하는 방전 셀의 대향되는 일측 격벽과 이격되어 양 격벽 사이로 배기를 위한 배기통로가 형성되고, 상기 방전 셀은 적, 녹, 청색 형광체층이 도포된 3개의 방전 셀이 삼각형의 단위 화소를 형성하며, 청색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적이 적, 녹색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적에 비해 큰 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 표시 패널{Plasma Display Panel}

본 발명은 평판 디스플레이 소자의 일종인 플라즈마 표시 패널(Plasma display panel)에 관한 것으로서, 상세하게는 방전 셀을 형성하는 격벽 사이에 가스의 배기 통로를 형성하여 배기를 빠른 시간내에 할 수 있도록 하는 개량된 플라즈마 표시 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 표시 패널은 각 방전 셀의 내부에서 기체 방전 현상을 이용하여 컬러 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 제조 공정이 간단하고 응답 속도가 빠르고 화면의 대형화가 용이하여 미래의 화상 표시 장치로서 크게 각광을 받고 있다.

이러한 플라즈마 표시 장치는 그 동작 원리에 따라 직류 플라즈마 표시 패널과 교류 플라즈마 표시 패널로 대별되고, 방전을 위한 전극들의 구성 형태에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 대별될 수 있다.

종래의 플라즈마 표시 패널은 배면 기판에 스트라이프형 격벽이 형성되고 형광체층이 도포된다. 스트라이프 상으로 형성된 격벽을 이용한 플라즈마 표시 패널은 격벽에 의해 구획된 방전공간에 도포된 형광체층이 3면(하면과 격벽의 측면)에만 도포되므로 발광효율이 상대적으로 낮으며 방전 셀간 광학적 간섭 현상인 크로스 토크(cross talk)가 발생되는 문제점이 있다.

도 1은 종래의 와플(waffle) 격벽 구조 플라즈마 표시 패널의 개략적인 구조를 나타내는 분리 사시도로서 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것이다.

도시된 바와 같이 상기 플라즈마 표시 패널은 배면기판(1), 상기 배면기판(1) 상부에 형성된 어드레스 전극(2), 상기 어드레스 전극(2)을 매립하는 배면 유전체층(3), 상기 배면 유전체층(3)상에 형성된 격벽(4), 상기 격벽(4)에 의해 구획된 공간내에 도포된 형광체층(5), 상기 배면기판(1)과 대향되게 결합하는 전면기판(6), 상기 전면기판 하면에서 상기 어드레스 전극(2)과 직교하는 방향으로 설치되는 유지전극(9) 및 주사전극(10), 상기 전극들을 매립하는 전면 유전체층(7) 및 보호막(8)으로 구성된다.

상기와 같은 와플 격벽 구조 플라즈마 표시 패널은, 격벽이 격자형으로 형성되고 격벽(4)으로 둘러 쌓여 형성된 방전 셀의 하부 및 사방 측면에 형광체층(5)이 도포됨으로써 크로스 토크가 방지되고 발광 효율이 향상되는 장점이 있으나, 배기 공정을 빠른 시간내에 할 수 없다는 문제점이 있다.

국내공개번호 2000-048321인 발명에 의하면, 격벽이 사다리형으로 형성되어 이웃하는 방전 셀 사이에 가로방향으로 연장하는 슬롯이 형성된 플라즈마 표시 패널이 제시된다. 그러나 상기 슬롯은 소결 공정중에 발생될 수 있는 기판의 왜곡을 방지하여 방전 셀의 변형을 방지하기 위하여 형성된 것일 뿐이고, 각 슬롯은 평행하며 연통되어 있지 않아 배기 공정에 도움이 될 수 없다.

또한 국내출원번호 2000-022802인 발명에 의하면, 용융온도가 서로 다른 제 1, 제 2 프리트 글라스를 사용하여 배기하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 배기 공정의 전후로 용융온도가 서로 다른 제 1, 제 2의 프리트 글라스를 각각 용융해야 하므로 공정 수가 추가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 방전시에 적,녹,청색의 가시광선을 각각 발생시키는 적,녹,청색의 형광물질은 그 발광 효율에 있어서 상이하여 청색 형광물질의 발광 효율이 적색 및 녹색 형광물질의 발광 효율에 대해 상대적으로 낮은 것으로 알려져 있다. 따라서, 종래 플라즈마 표시 패널에서와 같이 적, 녹, 청색의 형광물질이 동일한 면적으로 도포된 경우에는 화이트밸런스(white balance) 조정이 어려워 자연색에 가까운 색상을 구현하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휘도(brightness) 및 정세도(fineness)가 향상되고 자연 색상에 가까운 화상 재생이 가능한 개선된 플라즈마 표시 패널을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 와플(waffle) 격벽 구조 플라즈마 표시 패널의 개략적인 구조를 나타내는 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 플라즈마 표시 패널의 개략적인 구조를 나타내는 분리 사시도.

도 3은 도 2의 플라즈마 표시 패널이 조립된 상태의 정면도.

도 4는 도 2의 플라즈마 표시 패널의 격벽과 배기 통로의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예들에 의한 플라즈마 표시 패널의 격벽과 배기통로의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 8, 도 9 및 도 10은 도 4에 각각 다른 전극을 겹쳐서 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1... 배면기판 2... 어드레스 전극

3... 배면 유전체층 4... 격벽

5... 형광체층 6... 전면기판

7... 전면 유전체층 8... 보호막

9... 유지전극 10... 주사전극

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 표시 패널은, 전면기판, 상기 전면기판과 대향되어 설치된 배면기판, 상기 전면기판과 배면기판에 형성되며, 방전을 일으키기 위한 전극, 상기 배면기판의 상부에 형성되며, 소정의 도형 형상의 방전 셀을 마련하는 격벽, 및 상기 방전 셀의 저면 및 측면에 도포되는 형광체층을 구비하며, 상기 방전 셀의 일측 격벽은 이웃하는 방전 셀의 대향되는 일측 격벽과 이격되어 양 격벽 사이로 배기를 위한 배기통로가 형성되고, 상기 방전 셀은 적, 녹, 청색 형광체층이 도포된 3개의 방전 셀이 삼각형의 단위 화소를 형성하며, 청색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적이 적, 녹색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적에 비해 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명인 플라즈마 표시 패널은, 상기 전극이 상기 전면기판상에 상호 평행하게 형성되는 주사전극 및 유지전극과, 상기 배면기판상에 형성되는 어드레스 전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 플라즈마 표시 패널은, 상기 주사전극 및 유지전극에 각각 돌출부가 형성되어, 하나의 방전 셀당 하나의 마주보는 돌출 전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 플라즈마 표시 패널은, 상기 주사전극 및 유지전극이 금속만으로 된 것을 특징으로 한다..

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 플라즈마 표시 패널에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 플라즈마 표시 패널의 개략적인 구조를 나타내는 분리 사시도이며, 도 3은 도 2의 플라즈마 표시 패널이 조립된 상태의 정면도이다. 도면을 참조하면 플라즈마 표시 패널은 배면기판(51), 상기 배면기판(51) 상부에 형성된 어드레스 전극(52), 상기 어드레스 전극(52)을 매립하는 배면 유전체층(53)을 포함한다. 상기 배면 유전체층(53)상에는 복수개의 사각형 방전 셀을 형성하는 격벽(54)이 마련된다. 상기 격벽(54)은 타 방전 셀을 형성하는격벽(54)과 서로 떨어져 있어서 그 사이에 배기 공정을 원활히 하기 위한 배기통로(55)가 마련되며, 상기 배기통로(55)는 배면기판(51) 전체를 통해 연통되어 있다. 상기 방전 셀 내의 사방 측면과 하면에는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광물질로 된 형광체층(56)이 도포되어 있다. 전면기판(57)은 상기 배면기판(51)과 대향되게 결합되며, 상기 전면기판(57)의 하면에는 상기 어드레스 전극(52)과 직교하는 방향으로 설치되는 유지전극(60) 및 주사전극(61)이 마련된다. 상기 전극들(60,61)은 전면 유전체층(58) 및 산화마그네슘(MgO)으로 된 보호막(59)으로 덮여져 있다.

상기 격벽(54)은 녹는점이 낮은 유리에 알루미나 등 금속 산화물을 혼합한 재료로 제조되며, 그 제조 방법으로서는 인쇄법, 필름 상태의 격벽 재료 이용법 등이 이용 가능하다. 본 발명의 플라즈마 표시 패널에 있어서 격벽(54)과 배기통로(55)는 샌드블라스트(SandBlast)법으로 형성하는 것이 바람직한바, 상기 샌드블라스트법에 의하는 경우, 포토마스크의 형상만을 설계,변경함으로서 격벽을 원하는 형상으로 용이하게 형성할 수 있기 때문이다. 상기 격벽(54)의 샌드블라스팅시 일부 격벽은 타 격벽보다 그 높이를 낮게 형성하는 것이 바람직하며. 이를 통해 형성된 통로(66)를 통해 배기 공정에서 방전 셀 내부에 있는 공기가 용이하게 배출될 수 있다.

상기 형광체층(56)의 형광물질로서, 적색은 (Y, Gd) BO3:Eu3+(희토류의 유로피움(Europium)을 발광센터로 한 이트륨, 가돌리늄의 붕산염), 녹색은 Zn2SiO4:Mn(망간을 발광센터로 한 규산아연), 청색은 BaMgAl14O23:Eu2+ (유로피움을 발광센터로 한 바륨마그네슘알루미네이트) 등을 사용할 수 있으나, 성능 향상을 위하여 다른 조성의 형광물질의 사용도 가능하다. 하나의 방전 셀마다 하나의 형광물질이 소정의 순서대로 도포되며 적, 녹, 청색의 형광물질이 도포된 인접한 방전 셀 3개가 단위 화소를 형성한다.

상기 유지전극(60)과 주사전극(61)은 스트라이프 형상으로 서로 평행하게 배열되며 각각 소정의 폭을 가지는 금속 전극(60b,61b)과, 상기 금속 전극(60b,61b)과 나란한 방향으로 형성되며 전기적으로 접촉되는 투명한 ITO(Indium Tin Oxide) 전극(60a,61a)으로 이루어진다. 어드레스 전극(52)은 상기 유지전극(60) 및 주사전극(61)과 직교하고 각 방전 셀의 중앙부에 위치되도록 배열된다.

상술한 플라즈마 표시 패널의 작동을 살펴보면, 먼저 어드레스 전극(52)에 소정의 입력 펄스 전압이 인가되고, 주사전극(61)에 주사 펄스 전압을 인가되면, 격벽(54)으로 둘러 쌓여 형성된 방전 셀의 내에서 예비방전이 일어나 주사전극(61) 상의 보호막(59) 표면에 플러스 전하가 축적된다. 이 상태에서 유지전극(60)에 유지 펄스 전압이 인가되면, 주사전극(61) 상의 보호막(59) 표면의 플러스 전하에 의해 주방전이 일어난다. 상기 주방전은 주사전극(61)과 유지전극(60)에 유지 펄스 전압이 번갈아 인가됨으로써 지속된다. 이와 같은 주방전으로 인해 방전 셀내의 불활성 가스가 전자와 이온으로 전리되어 플라즈마 상태로 된다. 이 때 자외선이 방출되고, 상기 자외선은 적(R),녹(G),청색(B) 각각의 형광체층(56)과 충돌하여 가시광선을 방출한다.

도 4는 도 2의 플라즈마 표시 패널의 격벽과 배기 통로의 구조를 개략적으로나타내는 평면도로서 제 1, 제 2 라인만 도시되어 있으나 이와 동일한 패턴으로 연장됨을 이해할 수 있을 것이다. 도면상의 R, G, B는 각각 적, 녹, 청색의 형광체층이 도포되어 있음을 나타낸다. 도면을 참조하면 제 1 라인의 방전 셀들과 제 2 라인의 방전 셀들은 방전 셀 크기의 절반만큼 서로 엇갈려 위치한다. 각각의 방전 셀에 형광물질이 소정 순서로 도포됨으로써 도시한 바와 같은 적, 녹, 청색 방전 셀로 이루어진 삼각형의 단위 화소가 형성된다. 이로 인해 종래의 일자형 단위 화소에 비해 재생 화상의 해상도가 향상될 수 있다.

도 5는 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 다른 일 실시예를 나타내는 평면도로서 도 4와 마찬가지로 격벽(64)과 배기통로(65)만을 도시한 것이다. 도면에서 R, G, B는 각각 적, 녹, 청색의 형광체층을 나타내고 각 방전 셀의 내부의 면적은 형광체층에 따라 달라진다. 상술한 바와 같이 청색 형광물질의 발광효율이 녹색이나 적색 형광물질의 발광효율보다 낮기 때문에, 청색 방전 셀의 면적을 적색 및 녹색 방전 셀의 면적보다 크게 함으로써 화이트밸런스가 조정되어 자연색에 가까운 화상이 재현될 수 있다. 한편, 상기 방전 셀의 면적을 조정하는 데에 있어서, 세로 방향의 간격이 좁아지면 방전 셀내의 유지전극과 주사전극간의 유효길이가 변하게 되어 방전이 불안정하게 된다. 즉, 세로 방향의 격벽의 폭을 조정하는 것은 플라즈마 표시 패널의 작동 효율에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 비하여, 가로 방향의 격벽폭을 조정하는 것은 방전에는 전혀 영향을 주지 않는다. 따라서 가로 방향의 격벽만을 조정하여 발광체의 면적을 조절하는 것이 바람직하다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 플라즈마 표시 패널의 또다른 일 실시예들로서 방전 셀이 육각형과 원형을 형성하고 있으며, 격벽(71,81)과 배기통로(72,82)만을 도시한 것이다. R, G, B는 각각 적, 녹, 청색 형광체층을 나타내는 것으로서, 도 3c와 마찬가지로 적, 녹, 청색 방전 셀로 이루어진 삼각형의 단위 화소가 형성된다. 도면을 참조하면, 격벽의 두께를 변화시킴으로써 청색 형광체층이 도포된 방전 셀의 면적을 크게 한다. 이에 의해 도 5에서 설명한 바와 같이 하기 위하여 격벽의 두께를 달리하여 자연색에 가까운 화상 재현이 가능하다.

도 8은 도 4와 같은 격벽(101)과 배기통로(105)의 구조에 전극들을 겹쳐서 도시한 도면으로 유지전극(102) 및 주사전극(103)은 굵은 실선으로, 어드레스 전극(104)은 점선으로 나타내었다. 도면을 참조하면 유지전극(102) 및 주사전극(103)은 각 라인을 따라 소정 간격을 두고 평행하게 연장된다. 도 3에서 나타낸 바와 같이 유지전극(102) 및 주사전극(103)은 개구율 감소를 막기 위해 전면기판(미도시) 상에서 방전 셀의 가장자리에 위치한다. 반면 어드레스 전극(104)은 상기 전극들(102,103)과 수직하게 배면기판(미도시) 상에서 방전 셀의 중앙부에 위치하며 지그재그로 연장되어 있다.

도 9는 도 4와 같은 격벽(121)과 배기통로(125)의 구조에 다른 형태의 전극들을 겹쳐서 도시한 도면으로 어드레스 전극은 도 8과 동일하므로 생략되어 있다. 도면에 따르면 굵은 실선으로 도시된 유지전극(122)과 주사전극(123)은 방전 셀의 중앙부를 향해 돌출부(124)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(124)는 투명한 ITO전극으로 개구율을 감소시키지 않으면서도 양 전극(122,123)간 간격을 좁힐 수 있어 방전전압을 낮출 수 있다.

도 10은 도 4와 같은 격벽(131)과 배기통로(134)의 구조에 금속만으로 된 유지전극(132) 및 주사전극(133)을 겹쳐서 도시한 도면으로 어드레스 전극은 도 8과 동일하므로 생략되어 있다. 도면을 참조하면 굵은 실선으로 도시된 유지전극(132)과 주사전극(133)은 금속 전극으로만 이루어져 있다. 이 경우 ITO전극을 사용하는 경우보다 원가를 절감할 수 있다. 다만 금속 전극의 폭은 가능한 한 개구율을 감소시키지 않으면서도 방전전압을 높이지 않는 범위내에서 정해져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 플라즈마 표시 패널은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 격벽에 의해 폐쇄된 방전 셀이 형성되고 상기 방전 셀의 사방 내벽에 형광물질이 도포되므로 크로스 토크가 방지되고 휘도(brightness)가 높은 화상을 재생할 수 있다.

둘째, 삼각형의 단위 화소가 형성됨으로써 해상도가 향상되어 정세도(fineness)가 높은 화상 재생이 가능하다.

셋째, 방전 셀 사이에 이격된 격벽 사이에 형성된 배기통로를 구비함으로써 별도의 추가공정 없이도 배기를 빠르게 완료할 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.

넷째, 청색 형광체층이 도포된 방전 셀의 면적을 크게 함으로써 화이트 밸런스가 조정되어 자연색에 가까운 화상을 재현할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 전면기판;

   상기 전면기판과 대향되어 설치된 배면기판;

   상기 전면기판과 배면기판에 형성되며, 방전을 일으키기 위한 전극;

   상기 배면기판의 상부에 형성되며, 소정의 도형 형상의 방전 셀을 마련하는 격벽; 및

   상기 방전 셀의 저면 및 측면에 도포되는 형광체층을 구비하며,

   상기 방전 셀의 일측 격벽은 이웃하는 방전 셀의 대향되는 일측 격벽과 이격되어 양 격벽 사이로 배기를 위한 배기통로가 형성되고,

   상기 방전 셀은 적, 녹, 청색 형광체층이 도포된 3개의 방전 셀이 삼각형의 단위 화소를 형성하며, 청색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적이 적, 녹색 형광체층이 도포된 방전 셀의 내부 면적에 비해 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극은 상기 전면기판상에 상호 평행하게 형성되는 주사전극 및 유지전극과, 상기 배면기판상에 형성되는 어드레스 전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 주사전극 및 유지전극은 각각 돌출부가 형성되어, 하나의 방전 셀당 하나의 마주보는 돌출 전극쌍을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 주사전극 및 유지전극은 금속만으로 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.