JP2005197232A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光輝度を向上させると共に駆動電圧を下げることができるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、互いに対向する前面基板と背面基板と、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対と、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層と、前記 誘電体層上に塗布された保護膜とを含み、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、より詳細には、輝度を向上させたプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関する。
一般に、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:以下、「PDP」という)は、ソーダライム(Soda-lime)からなる前面ガラスと背面ガラスとの間に形成された隔壁が一つの単位セルをなし、各セル内にはヘリウム-キセノン(He-Xe)、ヘリウム-ネオン(He-Ne)などのような不活性ガスが高周波電圧により放電される時、真空紫外線(Vacuum Ultraviolet rays）が発生して隔壁間に形成された蛍光体を発光させて画像を具現する装置である。このようなPDPは薄膜化及び大型化が容易であるのみでなく低い消費電力などの特徴を持っているので次世代ディスプレイ装置として現在脚光を浴びている。
一方、PDPは印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって直流(DC)型と交流(AC)型とに区分される。前記直流型と交流型の構造的なもっとも大きな差は、直流型の場合、電極が放電空間にそのまま露出されているため、電圧が印加される間放電電流が流れるようになって電流制限のための抵抗を外部に作らなければならないという短所がある。それに対し交流型の場合、電極を誘電体層が覆っているため、自然な容量性形成により電流が制限され、放電時イオンの衝撃から電極が保護されるので、直流型に比べて寿命が長いという長所を持っている。このような理由で今後PDPについては、交流駆動方式が期待されており、その駆動原理は誘電体を間に置いて電極間に交流電圧を印加させてその半周期毎に放電を行うようにする方式である。また、前記交流駆動方式のPDPは、誘電体を使用するため、誘電体表面に電荷が帯電し、この電荷を利用して低印加電圧でメモリー効果を有することになる。このような交流駆動方式を有するPDPの構造を説明すると図1と同様である。
図1は、従来PDPの装置構造を概略的に示す斜視図である。図1に示されているように、PDP100は、画像がディスプレイされる表示面であるパネル上板前面基板10と背面をなすパネル下板の背面基板20が一定距離を間に置いて平行して結合される。前記パネル上板の前面基板10は、下方に一つの画素で相互放電によりセルの発光を維持するための維持電極対11、すなわち透明なITO物質により形成された透明電極11aと金属材質により製作されたバス電極11bが対をなして維持電極11を形成する。前記維持電極11は、放電電流を制限して電極対間を絶縁させる誘電層12により覆われ、誘電層12上面には放電条件を容易にするために酸化マグネシウム(MgO）を蒸着した保護層13が形成される。このように形成されたPDP上板の平面的な配置図は図2と同様である。
また、前記パネル下板の背面基板20は、複数個の放電空間すなわち、セルを形成させるためのストライプタイプ(またはウェルタイプ）の隔壁21が平行を維持して配列され、前記維持電極対11と交差する部位でアドレス放電を行なって真空紫外線を発生させることになる多数のアドレス電極22が隔壁21に対し平行して配置される。また、背面基板20の上側面は、アドレス放電時画像表示のための可視光線を放出するR、G、B蛍光層23が塗布され、隔壁21の上側面には、前面基板10外部で発生する外部光を吸収して反射を減らす光遮断の機能と前面基板10の色純度(Purity)及びコントラストを向上させるなどの機能を有するブラックマトリックス(図示せず)が配列されて構成される。また、前面基板10と背面基板20 及び隔壁21間に設けられた放電空間にはガス放電のため、He+Xe、Ne+Xe、He+Xe+Neなどの不活性ガスが注入される。
このような構造を有するPDPは、背面基板のアドレス電極22と前面基板の維持電極間にアドレス放電後選択されたセルに対する連続的なディスプレイ放電が続き、放電時発生した真空紫外線が蛍光体を励起させて可視光線を放出することによって所望の画像を得ることになる。
特に、交流駆動方式のPDPにおける画像は、対向放電後の維持放電によりなされるが、これを詳細に説明すると、維持電極対11に電圧を印加してアドレス電極22に電圧を印加すると、これらの間に放電(すなわち、対向放電）が起きてこの時発生する紫外線が蛍光体23を励起させて可視光線を発生することになる。この後、維持電極対11にサステインパルスが印加されることによって放電(すなわち、 維持放電)され、対向放電時の発光を維持することにより画像を具現するようになる。
図 3は、従来PDPの上板で発生する放電経路を示すものである。図示されているように、維持放電時に維持電極対11に電圧を印加して放電を維持させる時、放電経路は維持電極対11から最も近い部分(放電半径Rが最小となる部分)から形成され始めて維持放電前時間が経過することによって遠い部分(放電半径Rが大きい部分)まで拡張される。この場合、放電半径Rが最小となる部分で電界の強さが最も大きくなるので、この部分で形成された電子及びイオンの密度が最も高く、特に、この部分の電子の温度(すなわち、エネルギー)が高いものが大部分存在することになる。前記電子及びイオンの密度が高くなると、蛍光体23に励起される紫外線の密度が高くなるので輝度が増加するようになり、電子及びイオンの密度が低いと紫外線の密度が低くなるので輝度が低くなるようになる。したがって、輝度を向上させるためには維持電極対11に印加される維持電圧のレベルを高くして維持放電時形成される電子及びイオンの密度を高くするべきである。
したがって、従来交流駆動方式のPDPにおいては、低電圧が印加されて維持放電起きるため維持放電の高電圧によって現れるPDPの輝度向上を期待できないという問題点がある。
したがって、本発明は、前記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、目的とするところは、発光輝度を向上させると共に駆動電圧を下げることができるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供することである。
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルは、互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対、 前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層、及び前記誘電体層上に塗布された保護膜を含み、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成されることを特徴とする。
また、前記溝は前記維持電極対間に形成され、前記維持電極対と平行した方向に形成されることを特徴とする。
また、前記溝の深さは、5μｍ〜30μｍであることを特徴とする。
また、前記溝の幅は10μｍ〜50μｍであることを特徴とする。
また、前記溝は一つ又はそれ以上に形成されることを特徴とする。
また、前記複数の溝は、その各々の深さまたは幅が互いに異なることを特徴とする。
また、前記複数の溝は、前記維持電極対間の中心に形成された中心溝と前記中心溝の周辺に形成された周辺溝からなり、前記中心溝の深さ/幅が周辺溝の深さ/幅より大きいことを特徴とする。
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層、及び前記誘電体層上に塗布された保護膜を含み、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成されるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記機能性層を形成する時、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆うように誘電体層を形成する段階と、前記維持電極対の間から前記前面基板の対向面に垂直方向に前記誘電体層にマスキング(Masking)方法で溝を形成する段階、及び前記溝が形成された誘電体層上と前記溝の側壁にMgOを蒸着して保護層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
本発明の他の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層、及び前記誘電体層上に塗布された保護膜を含み、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成されるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記機能性層を形成する時、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆うように誘電体層を形成する段階と、前記維持電極対の間から前記前面基板の対向面に垂直方向に前記誘電体層にレーザーを加えて蝕刻することによって溝を形成する段階と、及び前記溝が形成された誘電体層上と前記溝の側壁にMgOを蒸着して保護層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
本発明によると、放電時高電界が集中する放電空間が広くなって紫外線密度が増加し、これによって蛍光体を励起させる量が多くなって輝度が上昇することになる。また、前記のように放電空間が広くなると、従来の放電開始電圧より低いレベルの開始電圧でも従来と同じ輝度レベルを得ることができるようになる。
以下添付図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図4は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図である。図示されているように、本発明のPDPは、画像がディスプレイされる表示面である前面基板10が形成されたパネル上板と背面基板20が形成されたパネル下板が一定距離を間に置いて平行して結合される。
前記パネル上板の前面基板10は、下方に一つの画素で相互放電によりセルの発光を維持するための維持電極11、すなわち透明なITO物質から形成された透明電極11aと金属材質で製作されたバス電極11bで備わった維持電極11が対をなして形成される。前記維持電極11は、放電電流を制限して電極対間を絶縁させる誘電体層12により覆われ、誘電体層12上には放電条件を容易にするために酸化マグネシウム(MgO）を蒸着した保護層13が形成される。本発明では前記前面基板に順次的に誘電体層12及び保護層13が形成されてなる層を機能性層Aとする。また、前記パネル下板の背面基板20は、複数個の放電空間すなわち、セルを形成させるためのストライプタイプ(またはウェルタイプ）の隔壁21が平行を維持して配列され、前記維持電極11と交差する部位でアドレス放電を行なって真空紫外線を発生させることになる複数のアドレス電極22が隔壁21に対し平行して配置される。また、背面基板20の上側面はアドレス放電時画像表示のための可視光線を放出するR、G、B蛍光層23が塗布され、隔壁21の上側面には前面基板10外部で発生する外部光を吸収して反射を減らす光遮断の機能と前面基板10の色純度(Purity)及びコントラストを向上させるなどの機能をするブラックマトリックス(図示せず)が配列されて構成される。
前記のような構造を持つ、本発明のPDPにおいては、特に、誘電体層12は、それぞれの透明電極11a及びバス電極11bにスクリーンプリンティング方法で形成されるが、この時、前記誘電体層12に前面基板10の垂直方向に溝(Trench)14が形成され、前記誘電体層12上にMgOが蒸着されて保護層13が形成される。
図5は、本発明に係るPDPの上板構造を示す断面図である。図示されているように、PDPの上板構造は、誘電体層12と保護層13からなる機能性層Aに前面基板10の垂直方向に溝14が形成されることになる。さらに詳細には、前記溝14は維持電極対11間に形成されて前記維持電極11と平行した方向に形成される。
このような構造を有する本発明のPDP上板製造方法を説明すると、まず維持電極対11が形成された前面基板上に誘電体を塗布して誘電体層12を形成させる。
以後、前記維持電極対11の中央部位から前面基板の垂直方向に誘電体層12に、マスキング(Masking)方法により溝14を形成する。以後、前記溝14が形成された誘電体層12上に溝14の側壁を含んでMgOを蒸着して保護層13を形成させて完成する。
もう一つのPDP上板製造方法を説明すると、まず維持電極対11が形成された前面基板10上に誘電体を塗布して誘電体層12を形成させる。以後、前記維持電極対11の中央部位から前面基板10の垂直方向に誘電体層12に、レーザーなどを使用して前記誘電体層12を蝕刻することによって溝14を形成する。以後、前記溝14が形成された誘電体層12上に溝14の側壁を含んでMgOを蒸着して保護層13を形成させて完成する。
このように溝が形成された機能性層を含んだPDPは、所定の電圧が印加されて対向放電が行われた後、維持電極対に維持パルスが印加されることによって、維持放電をし、発光を維持することになる。前記維持放電の経路を説明すると、維持放電は維持電極から最も近い部分から形成され始めて維持放電時間が経過することによって遠い部分まで拡張される。この時、前記機能性層に形成された溝は、新しい放電空間として作用して高電界が集中する放電空間の役割をするようになる。すなわち、前記溝ではエネルギーが高い電子が大部分集中し、イオン化現象及び励起現象が集中的に発生して強力な紫外線が蛍光体を励起させるようになるので輝度が向上するようになる。したがって、機能性層に形成された溝に高電界が集中するように、すなわち放電空間が広くなるように前記溝の深さを深く形成することが好ましい。本発明ではこのような点を考慮して溝の深さ(d)が5μｍ〜30μｍの範囲値を有するようにする。また、前記溝の幅(w）は10μｍ〜50μｍの範囲値を有するようにする。
図6は、本発明に係るPDPのもう一つの上板構造を示す断面図である。図示されているように、PDPの上板構造は、誘電体層12と保護層13とからなる機能性層Aに、前面基板10の垂直方向に複数個の溝14が形成される。この時、前記複数個の溝14は、中心溝14aと周辺溝14bとからなり、前記中心溝14aの深さ(d1)及び幅(w1）は、周辺溝(14b）の深さ(d2)及び幅(w2)より大きく形成される。このような構造を持つ本発明のPDP上板構造は、放電時高電界が集中する放電空間が広くなり紫外線密度（強さ）が増加し、これによって蛍光体を励起させる量が多くなり輝度が上昇することになる。
また、前記のように放電空間が広くなると、従来放電開始電圧より低いレベルの開始電圧でも従来と同一な輝度レベルを得ることができるようになる。
以上、本発明の具体的な実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、これらの実施例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。
従来PDPの装置構造を概略的に示す斜視図である。 従来PDPの上板構造を示す平面図である。 従来PDPの上板で発生する放電経路を示す図面である。 本発明に係るプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図である。 本発明に係るPDPの上板構造を示す断面図である。 本発明に係るPDPのもう一つの上板構造を示す断面図である。

Claims (9)

  1. 互いに対向する前面基板と背面基板と、
    前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対と、
    前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層と、
    前記 誘電体層上に塗布された保護膜と
    を含み、
    前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  2. 前記溝は、前記維持電極対の間に形成され、前記維持電極と平行する方向に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
  3. 前記溝の深さは5μｍ〜30μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
  4. 前記溝の幅は、10μｍ〜50μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
  5. 前記溝は、一つ又はそれ以上に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
  6. 前記複数の溝は、その各々の深さおよび／または幅が互いに異なることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
  7. 前記複数の溝は、前記維持電極対間の中心に形成された中心溝と前記中心溝の周辺に形成された周辺溝とからなり、前記中心溝の深さ/幅が周辺溝の深さ/幅より大きいことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
  8. 互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層、及び前記誘電体層上に塗布された保護膜を含み、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時前記機能性層には溝(Trench）が形成されるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    前記機能性層を形成する時、
    前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆うように誘電体層を形成する段階と、
    前記維持電極対間から前記前面基板の対向面に対し垂直方向になるように、前記誘電体層にマスキング(Masking)方法により溝を形成する段階と、
    前記溝が形成された誘電体層上と前記溝の側壁にMgOを蒸着して保護層を形成する段階と
    を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
  9. 互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板の対向面上に平行して形成された維持電極対、前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆う誘電体層、及び前記誘電体層上に塗布された保護膜を含んで、前記誘電体層と前記保護膜を機能性層とする時、前記機能性層には溝(Trench）が形成されるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
    前記機能性層を形成する時、
    前記前面基板の対向面と前記維持電極対を覆うように誘電体層を形成する段階と、
    前記維持電極対間から前記前面基板の対向面に対し垂直方向になるように前記誘電体層にレーザーを加えて蝕刻することによって溝を形成する段階と、
    前記溝が形成された誘電体層上と前記溝の側壁にMgOを蒸着して保護層を形成する段階と
    を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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