KR100259288B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP:Plasma Display Panel)에 관한 것으로 특히, 격벽의 수를 줄이기 위한 구조에 관한 것이다. 본 발명은 제1기판과 제2기판이 소정의 간격을 두고 합착된 공간에 일정한 크기를 갖고 매트릭스 형태로 구성된 셀과, 각 셀을 구분하도록 형성된 격벽과, 제1기판 위의 각 셀에 형성된 한 쌍의 제1전극과, 제1전극을 도포하도록 형성된 유전체층과, 유전체층 위에 형성된 보호막층 및, 제2기판 위의 각 셀에 설치된 적색과 녹색 및 청색의 형광통 세 개를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP:Plasma Display Panel)에 관한 것으로 특히, PDP의 전극에 관한 것이다.

PDP는 액정표시장치(이하 LCD:Liquid Crystal Display)와 더불어 평판형표시장치로서 각광을 받고 있다. 특히 PDP는 LCD에 비해 더 선명하고, 동작속도가 더 빨라 대형 디스플레이 소자로서 더 각광을 받고 있다.

이러한 PDP의 단위 셀의 구조는 도1에 나타낸 것과 같다. 상부절연기판(10)의 동일면 상에 한 쌍의 상부전극(11)이 형성되어 있고, 그 상부전극을 도포하도록 상부절연기판에 유전층(12)이 형성되어 있다. 그리고, 유전층 위에 전압과 고온의 플라즈마 가스로부터 유전층과 전극을 보호하는 보호층(13)이 형성되어 있다. 그리고, 하부절연기판(14)의 동일면 상에 하부전극(15)이 형성되어 있고, 상부전극과 하부전극이 대향하도록 상부절연기판과 하부절연기판이 합착되어 있다. 그리고, 디스플레이에서 화소에 해당하는 각각의 셀은 인접한 셀 간의 가스(18)의 누설 또는, 화소의 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하기 위해 격벽(16)이 설치되어 있다. 그리고, 격벽에는 형광체(R,G,B)(17)가 도포되어 있으며, 격벽에 의해 형성된 공간에는 방전가스가 주입되어 있다.

이와 같이 구성된 PDP의 동작방법은 다음과 같다. 먼저 한쌍의 상부전극에 구동전압을 인가하면, 셀에 존재하는 전자들이 인가된 구동전압에 의해 가속된다. 이 가속된 전자는 셀에 주입된 방전가스(18)의 원자와 충돌하게 된다. 이 충돌로 인해 가스의 원자는 여기상태로 불안정해진다. 이 때, 원자가 여기상태로 변화되는 순간 그 충돌에너지가 자외선(19)의 형태로 방출된다. 이 자외선은 형광체에 충돌하여 그 형광체를 발광시킨다. 이 형광체에서 발광된 빛이 영상을 표시하는 기본 화소로서 역할을 수행하는 것이다. 또한, 여기상태로 변화된 가스의 원자는 격벽 등에 충돌하여 다시 기저상태로 안정화된다.

이 PDP에서 한쌍의 상부전극은 산화인듐 또는, 산화주석을 증착한 투명전극(ITO:Indium Tin Oxide)으로 구성된다. 그리고, 상부전극과 보호층 사이에는 유전층이 형성된다.(도면에는 도시되지 않았다)

격벽을 형성하는 방법에는 스크린인쇄법과, 에칭법 그리고, 샌드 블라스트(sand blast)법 등이 있다. 스크린인쇄법은 인쇄와 건조를 수차례 걸쳐 반복함으로써 격벽을 형성해 가는 방법이다. 그리고, 에칭법은 일반적인 습식에칭으로서 격벽재료를 화면 전 영역에 도포한 후, 소정의 패턴을 가진 포토레지스트로 가리고 에칭용액에 담가 식각함으로써 격벽을 완성하는 방법이다. 마지막으로 샌드 블라스트법은 에칭법과 비슷하나, 에칭용액에 담그는 것이 아니라 포토레지스트를 노광하고 현상함으로써 격벽을 완성하는 방법이다.

그런데, 도1에 나타낸 것과 같은 종래의 PDP는 다음과 같은 문제가 있다. 먼저 하나의 셀에 하나의 형광체가 형성되어 있고, 모든 셀과 셀 사이에 격벽이 설치되어 있으므로, 표시장치에서 화소가 미세하지 못해 해상도가 낮아진다.

뿐만 아니라, 아무리 정밀한 공정을 거친다 하더라도 격벽의 형성에 약간의 오차가 발생하므로, 격벽 각각의 높이가 다르다. 그로 인해 인접한 셀 간의 상호간섭으로 화질이 떨어지며, 인접한 셀 간의 크로스토크가 발생하기 쉽다. 게다가 격벽 제조공정이 복잡하여 제조시간이 길고, 제조단가가 높아지는 문제도 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화소가 미려하여 고품질의 화질을 갖는 PDP의 구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP:Plasma Display Panel)에서 단위 셀의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 PDP에서 단위 셀의 구조를 나타낸 단면도.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 셀에 형성된 형광통의 모양의 한 예를 나타낸 도면.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 형광통의 배열의 예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 형광통에 형성된 전극을 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 제1기판 110 : 제2기판

120 : 격벽 130 : 제1전극

140 : 유전체층 150 : 보호층

160 : 방전가스 170 : 직육면체의 형광통

170' : 원통형의 형광통 180 : 제2전극

190 : 형광물질

본 발명은 표시장치의 화소 하나에 셀 하나를 대응시키는 것은 종래와 같으나, 각각의 셀 하나에 세 개의 형광체(R, G, B)를 형성시킨 것이 특징이다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 제1기판(100)과 제2기판(110)이 소정의 간격을 두고 합착되어 형성된 공간에 일정한 크기를 갖는 셀이 매트릭스 형태로 구성되어 있다. 그리고, 도2에 나타낸 것과 같이 각 셀은 격벽(120)으로 구분되어 있고, 격벽으로 구분된 각 셀에는 제1기판 위에 제1전극(130)이 형성되어 있다. 또, 제1전극을 도포하도록 유전체층(140)이 형성되어 있다. 이 유전체층은 제1전극에 전압이 인가되었을 때, 면방전이 일어나는 곳이다.

그리고, 이 유전체층 위에 보호막층(150)이 형성되어 있다. 이 보호막층은 유전체층을 방전가스(160)로부터 보호하는 역할을 담당한다. 보호막층과 제2기판 사이의 공간에 방전가스가 주입된다.

그리고, 각 셀에는 형광통(170) 세 개가 삽입되어 있다. 이 형광통 하나가 화소 하나에 해당한다. 각 형광통 내부에는 제2전극(180)이 형성되어 있고, 제2전극 위에 형광물질(190)이 도포되어 있다. 이러한 형광통의 외관은 도2와 도3a에 나타낸 것과 같이 직육면체의 모양일 수도 있으나, 도3b에 나타낸 것과 같은 원통형일 수도 있다. 각 원통형의 모양이나, 부피비는 형광물질의 발광량이나, 방전되는 자외선량 또는, 기타 동작의 효율적인 진행을 위해 필요에 따라 조금씩 달라질 수 있다.

그리고, 이 형광통은 도4a∼도4d에 나타낸 것과 같이 일렬로 배열될 수도 있고, 삼각형 모양으로 배열될 수도 있다. 그 배열형태는 일반적인 표시장치의 화소배열과 비슷하다. 이 형광통 배열은 결국 제2전극의 배열과 같다.

이 제2전극은 도2에 나타낸 것과 같이 형광통 외부의 제2기판 위에 형성될 수도 있으나, 형광통 내부에 형성되는 것이 원활한 동작에 적당하다. 제2전극은 도5a와 도5b에 나타낸 것과 같이 형광통 내부에서 평면의 형태 또는, 곡면의 형태로 형성된다. 도5a와 도5b는 도3a 또는, 도3b의 종단면도이다. 즉, 예를 들어 도3a를 종방향으로 잘랐을 때, 도5a의 모양이 나오도록 형광통 내부를 제작할 수도 있고, 도5b의 모양이 나오도록 제작할 수도 있다. 그리고, 도3b를 종방향으로 잘랐을 때에도 도5a의 모양이 나오도록 제작해도 되고, 도5b의 모양이 나오도록 제작해도 있다. 이 제2전극의 모양은 형광통 밑면의 모양과 비슷한 것이 무방하나, 필요에 따라 전극과 형광통의 밑면의 모양이 다를 수도 있다. 또, 이 제2전극 위에 형광물질이 도포되어 있다. 이 형광물질은 방전가스에서 발생하는 자외선에 의해 여기되어 발광함으로써, 형광통이 화소의 역할을 감당할 수 있게 한다. 이 형광물질은 방전 시, 발생한 자외선에 의해 충분히 발광할 수 있도록 통 내부 전체에 도포되는 것이 좋다.

본 발명의 동작원리는 다음과 같다. 먼저 제1전극에 전압이 인가되면, 유전체에 면방전이 일어난다. 이 면방전에 의해 방전가스에서 자외선이 발생한다. 이 자외선은 각 형광통의 형광물질을 발광시킨다. 그리고, 제2전극에 인가되는 전압에 의해 각 형광통의 발광이 온(on), 오프(off)된다. 즉, 제1전극과 제2전극에 의해 각 형광통의 발광이 제어되고, 제1전극에 의해 형광통의 발광이 유지된다는 것이다. 이 세 개의 형광통의 발광에 의해 각 셀이 화소로서 역할을 수행한다.

이 형광통은 분리되어 있어, 제2전극에 따라 각각 독립적으로 발광한다. 즉, 하나의 셀에는 세 개의 형광통이 설치되고, 형광통 각각에 적색형광물질과 녹색형광물질 및 청색형광물질이 하나씩 도포된다는 것이다. 종래에는 각 셀이 하나의 화소에 해당되었으나, 본 발명은 각 셀이 세 개의 화소에 해당된다. 이 형광통의 크기와 방전가스 영역이 클수록 화면의 밝기가 밝아지게 된다.

본 발명은 종래와 달리 화소 세 개가 격벽에 의해 구분된 구조를 가지고 있으므로, 격벽의 수가 종래보다 적다. 따라서, 제조가 용이하고, 해상도가 종래에 비해 더 미세해진다. 그리고, 방전 시 셀 간의 간섭이 종래에 비해 줄어들고, 셀 간의 간격이 좀 더 좁아짐으로써 구동 시 구동전압이 낮아지게 된다. 즉, 소비전력이 줄어 든다.

게다가 방전공간 내에 형성되고 있는 전극 및 형광체가 별도로 독립되어 있어 셀 간의 영향이 줄어 색순도가 증가하고, 색대비(contrast)도 높게되어 화질이 선명해진다. 뿐만 아니라, 종래의 방전공간보다 활용도가 높게 되어 고해상도는 물론 저해상도용 디스플레이까지 제조할 수 있고, 셀의 공간확보에 따라 밝기를 자유자재로 조절할 수 있다.

Claims (7)

1. 제1기판과 제2기판이 소정의 간격을 두고 합착된 공간에 일정한 크기를 갖고 매트릭스 형태로 구성된 셀;

   상기 각 셀을 구분하도록 형성된 격벽;

   상기 제1기판 위의 각 셀에 형성된 한 쌍의 제1전극;

   상기 제1전극을 도포하도록 형성된 유전체층;

   상기 유전체층 위에 형성된 보호막층; 그리고,

   상기 제2기판 위의 각 셀에 설치된 적색과 녹색 및 청색의 형광통 세 개를 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 형광통은 내벽에 형성된 제2전극과, 상기 제2전극 위에 도포된 형광물질로 구성된 것이 특징인 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 형광통은 외벽에 형성된 제2전극과, 내벽에 도포된 형광물질로 구성된 것이 특징인 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 2 항, 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내벽은 편평한 평면으로 구성된 것이 특징인 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 2 항, 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내벽은 반원통의 곡면으로 구성된 것이 특징인 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 하나에 형광통 세 개가 삼각형 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 하나에 형광통 세 개가 일렬로 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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