JP2005285771A5

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Publication number: JP2005285771A5
Application number: JP2005095195A
Authority: JP
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2008-05-08

Description

プラズマ表示装置及びその製造方法

本発明はプラズマ表示装置及びその製造方法に関し、より詳しくはプラズマディスプレイパネル駆動の時発生される発光色の混色防止及びコントラスト特性を高めることができるプラズマ表示装置及びその製造方法に関する。

一般的に、プラズマ表示装置としてのプラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel：以下、 PDPと表記する。)はソーダライム(Soda-lime)ガラスになった前面基板と後面基板の間に形成された隔壁が一つの単位セルを成して、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って放電になる時、真空紫外線(Vacuum Ultraviolet rays)が発生されて隔壁の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。

図１は従来PDPの構造を概略的に示した斜視図である。示したようにPDP１００は画像が表示される表示面の前面基板１０と後面を成す後面基板２０が所定距離を間に置いて平行に結合される。前面基板１０は、下方に一つの画素で相互放電によって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物質に形成された透明電極１１a と金属材質に製作されたバス電極１１bが具備された維持電極１１が対を成して形成される。前記維持電極１１は放電電流を制限して電極対の間を絶縁する誘電体層１２aによって覆われて、誘電体層１２a上面には放電条件を容易く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。後面基板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て前記維持電極１１と交差される部位でアドレス放電を遂行して真空紫外線を発生させるようになる多数のアドレス電極２２が隔壁２１に対してに配置される。また、前記アドレス電極２２上面には誘電体層(１２b)が形成されて、前記誘電体層上面はアドレス放電の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が塗布される。このような構造を持つPDPの画像階調を具現する方法は図２のようである。

図２は従来PDPの画像階調を具現する方法を示す。示したように、 PDPの画像階調(Gray Level)はひとつフレームを発光回数が異なる色々サブフィールドで分けて駆動され、各サブフィールドは、また、放電を均一に起こすためのリセット期間、放電セルを選択するためのアドレス期間及び放電回数によって階調を具現するサステイン期間に分けられる。

例えば、２５６階調で画像を表示しようとする場合に１/６０秒にあたるフレーム期間(１６．７ms)は前記図２のように８個のサブフィールド(SF１乃至SF８)で分けられて、前記８個のサブフィールドら(SF１乃至SF８)それぞれはリセット期間、アドレス期間及びサステイン期間でさらに分けられるようになる。各サブフィールドのリセット期間及びアドレス期間は各サブフィールド毎に同一である。放電セルを選択するためのアドレス放電は、データ電極であるアドレス電極とスキャン電極である透明電極の間の電圧の差によって起きる。サステイン期間は各サブフィールドで２ⁿ(但し、 n = ０、１、２、３、４、５、６、７)の割合で増加される。

一方、前記PDPの単位ピクセルは通常R、G、Bを発光する三つの種類のサブピクセルで構成されて、このような各サブピクセルはサステインパルスの個数によって発光量を調節してこれを視覚的に併置混合させることで具現させようとする色と階調を表現するようになる。

図３a乃至図３dは従来PDPのさまざまな形象の放電セル構造を示す。図３aは、隔壁がストライプタイプ(Stripe Type)の放電セル構造で、図３bは隔壁がウェルタイプ(Well Type)の放電セル構造で、図３cは隔壁がデルタタイプ(Delta Type)の放電セル構造で、図３dは隔壁が蜂の巣タイプ(Honey Type)の放電セル構造である。図示したように、前記のような放電セル構造を持つ従来PDPのサブピクセル１０１a、１０１b、１０１cはR、G、B各色を出す蛍光体の分離のために隔壁２１が形成される。このようなサブピクセル１０１a、１０１b、１０１cは、R、G、Bサブピクセルが集まって隔壁２１を境界として単位ピクセル１０１を成して、前記単位ピクセルも隔壁２１を境界に隣接された単位ピクセルと一定な形状に配置されて画像を表現するようになる。

前記のような放電セル構造を持つPDPで隔壁は、サブピクセルあるいは単位ピクセルの間の電気的、光学的クロストーク(Crosstalk)を防止する役目をすることで、 PDPの表示品質と発光效率の特性を調節するのに一番重要な要素である。従来PDPに形成された隔壁をよく見れば、単位ピクセルを区切る隔壁の幅(a)と前記単位ピクセルを構成するR、G、Bサブピクセルの間の境界を建てる隔壁の幅(b)が等しく形成されている。このような構造は単位ピクセルそれぞれが発光してこれを混合して画像が表現されるPDPにおいて、隣接された単位ピクセルの色による混色性特性が良くない問題点がある。すなわち、サブピクセルの間に形成された隔壁の幅と単位ピクセルの間に形成された隔壁の幅が等しいことで、 PDP駆動の時単位ピクセルの固有色が隣接された単位ピクセルの色によって混色特性が低下される結果をもたらすようになる。

一方、前記のような放電セル構造を持つ従来PDPの隔壁構造で上、下単位ピクセルの間の色分離と反射率を低減してコントラスト特性を高めるために前面基板に反射率が低いブラックマットリックスを形成させるようになる。

図４a及び図４bは従来放電セル構造がストライプタイプ構造及びウェルタイプ構造を持つPDPの一例において、前面基板に形成されたブラックマットリックス構造を示すのである。図４a及び図４bをよく見れば、前面基板１０に形成されたブラックマットリックス１３aは単位ピクセル１０１の横方向だけで形成されている。このような構造はブラックマットリックス１３aを基準で上、下に形成された単位ピクセルの１０１間の色分離や反射率低減によるコントラスト特性は良いが、左、右単位ピクセルにおいては大きい効果をもたらすことが出来ない。したがって従来には後面基板に単位ピクセルやサブピクセルを区切る隔壁の材質を反射率が低い黒色物質を使ってコントラス特性を進めようとした。しかしこのような構造は隔壁上端部から外部間には一定な厚さを持つ透明な前面基板が存在するから接した単位ピクセルの間に発光した光が完全に遮られずコントラスト特性が低下する問題点がある。

したがって本発明は、前記のような問題点を解決するためのことで、その目的は、プラズマディスプレイパネルの単位ピクセルを区切る隔壁の構造を変形して視覚的に感じる混色性を改善して、同時に隔壁の反射率だけではなくブラックマットリックスの構造を改善してコントラスト特性を高めることができるプラズマ表示装置及びその製造方法を提供するのである。

上述した本発明の目的を果たすための本発明の第１実施例によるプラズマ表示装置は複数のサブピクセルを区切る第１隔壁、前記複数のサブピクセルが一つの単位ピクセルを成して隣接された単位ピクセルと境界を建てて区画されるように形成された第２隔壁、前記単位ピクセルを区切る第２隔壁の幅が前記複数のサブピクセルを区切る第１隔壁の幅よりさらに大きく形成されることを特徴とする。

前記第１隔壁及び第２隔壁上部に黒色物質層が形成されることを特徴とする。

本発明の第２実施例によるプラズマ表示装置は複数のサブピクセルを区切る第１隔壁、前記複数のサブピクセルが一つの単位ピクセルを成して隣接された単位ピクセルと境界を建てて区画されるように形成された第２隔壁、前記第１隔壁及び第２隔壁に垂直した方向に形成された第１ブラックマットリックス、及び前記第２隔壁の延長方向に形成された第２ブラックマットリックスを具備して、前記単位ピクセルを区切る第２隔壁の幅が前記複数のサブピクセルを区切る第１隔壁の幅よりさらに大きく形成されることを特徴とする。

前記第２ブラックマトリックスは単位ピクセルを区切る中央部位に所定のギャップが形成されることを特徴とする。

前記第１隔壁及び第２隔壁は皆白色物質を含むことを特徴とする。

本発明の第３実施例によるプラズマ表示装置は複数のサブピクセルを区切る第１隔壁、前記複数のサブピクセルが一つの単位ピクセルを成して隣接された単位ピクセルと境界を建てて区画されるように形成された第２隔壁を具備して、前記第１隔壁及び第２隔壁は皆黒色物質で成り立って、前記単位ピクセルを区切る第２隔壁の幅が前記複数のサブピクセルを区切る第１隔壁の幅よりさらに大きく形成されることを特徴とする。

前記第１または第２または第３の実施例によるプラズマ表示装置の第１隔壁と第２隔壁によって形成された放電セル構造はストライプタイブ、ウェルタイブ、デルタタイプ、蜂の巣タイプの中で少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。

本発明によるプラズマ表示装置の製造方法は(a)ガラスに形成された誘電体上部に第１及び第２隔壁用ペーストを塗布する段階、(b)前記第１及び第２隔壁用ペースト上にパターンが一定しないマスクをおいて露光して幅がお互いに違う第１隔壁及び第２隔壁のパターンを形成する段階を含む。

前記ガラスに形成された誘電体上部に第１及び第２隔壁用ペーストを塗布する段階後、前記第１及び第２隔壁用ペースト上部に黒色物質層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。

このように、本発明はPDPの各単位放電セルの発光による色の混色性を改善させて、同時に外部光だけでなく内部光による反射率を低減させてコントラスト特性を高めることができる效果がある。

以下では添付された図面を参照にして本発明の望ましい実施例をより詳細に説明する事にする。
<第１実施例>
図５a及び図５bは本発明の第１実施例で、プラズマ表示装置としてのプラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図である。すなわち、図５aは本発明のストライプタイプの放電セル構造による隔壁構造を示す図で、図５bは本発明のウェルタイプの放電セル構造による隔壁構造を示す図である。

図示したように、本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁はR、G、B各サブピクセル２０１a、２０１b、２０１cを区切る第１隔壁３１と、前記三つのR、G、Bサブピクセルが一つの単位ピクセル２０１を成して隣接単位ピクセルと区切る第２隔壁３１’が後面基板に形成されて成り立つ。この時、前記R、G、Bサブピクセル２０１a、２０１b、２０１cを区切る第１隔壁３１の幅をbとし、単位ピクセル２０１を区切る第２隔壁３１’の幅をaとすれば、aはbよりさらに大きく形成される。すなわち、単位ピクセル間を境界を建てる第２隔壁３１’の幅(a)がサブピクセル間の境界を建てる第１隔壁３１の幅(b)より大きく形成される。また、第１隔壁３１及び第２隔壁３１’上部には黒色物質層が形成される。

上述した本発明の隔壁はサンドブラスティング(Sand blasting)法だけでなくスクリーンプリンティング(Screen printing)法、添加(Additive)法及び感光性ペースト法の中でどの一つを利用して製造されることができるし、前記図５a及び図５bのストライプタイプ(Stripe Type)及びウェルタイプ(Well Type)の放電セル構造だけでなくデルタタイプや蜂の巣タイプの放電セル構造にも適用可能である。

このように、本発明の第１実施例による隔壁構造を持つPDPは三つのR、G、Bサブピクセルの発光に組合された単位ピクセルの色が隣接された単位ピクセルの色と空間的にさらに遠く離れるようになって視覚的に感じる混色性が改善する。
<第２実施例>
図６a及び図６bは本発明の第２実施例で、プラズマ表示装置としてのプラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造及びブラックマトリックス構造を示す図である。すなわち、図６aは本発明のストライプタイプの放電セル構造による隔壁構造及びブラックマトリックス構造を示す図で、図６bは本発明のウェルタイプの放電セル構造による隔壁構造及びブラックマトリックス構造を示す図である。

図６a及び図６bに示した本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁構造は上述した第１実施例の隔壁構造と等しいことでここに対しては略する事にする。ただ、本発明によるプラズマディスプレイパネルの前面基板には所定のパターンを持つブラックマットリックスが形成される。この時、前面基板に形成されたブラックマットリックスによるPDP輝度低下を償うために隔壁は白色物質を含むのが望ましい。

一方、図６aのようにストライプタイプ(Stripe Type)を持つ放電セル構造や図６bのようにウェルタイプ(Well Type)を持つ放電セル構造を持つプラズマディスプレイパネルの前面基板には先に、従来と同じく第１隔壁及び第２隔壁に垂直な方向で第１ブラックマットリックス１３aが形成される。また、前記単位ピクセルを区切る第２隔壁３１’の延長方向に沿って第２ブラックマットリックス１３bが形成される。すなわち、前記第２ブラックマトリックス１３bは、サブピクセルを区切る第１隔壁３１より幅がさらに広い第２隔壁３１’上に延ばして前面基板上に形成される。場合によっては、各サブピクセルを区切る第１隔壁３１の延長方向でブラックマットリックスを形成させることができるが、この場合、輝図特性が低下されることができる問題点がある。また、後面基板に形成された隔壁と前面基板に形成されたブラックマットリックスの間のアラインメント特性を維持させるのに工程上の難しい問題点が発生するので、前記ように単位ピクセル２０１を区切る第２隔壁３１’上の延長方向でブラックマットリックスを形成させることが望ましい。

このようなブラックマットリックスはブラックマットリックス材料のペーストを利用してスクリーン印刷法等に形成されて、前記ペーストはクロム(Cr)などのような金属化合物や非金属化合物が利用される。ただ、前記ブラックマットリックス材料が金属化合物である場合、不透明性が良くて反射率を低減させてコントラスト特性を高めることができるが、前面基板に形成された多数の電極に電圧を印加してセル放電の時前記電極を覆っている誘電体の絶縁破壊のような性質でブラックマットリックスに通電されてPDPセルの誤放電を起こす問題点がある。

図７a及び図７bは本発明の放電セル構造による異なるPDPのブラックマットリックス構造を示す。図示したように、本発明によるPDPのブラックマットリックス１３a、１３bは、前記図６a及び図６bに示したものと殆ど等しく形成される。ただ、単位ピクセル２０１を区切る第２隔壁３１’の延長方向に形成された第２ブラックマットリックス１３bが、前記単位ピクセルを区切る中央部位に所定のギャップ(d)を持つように形成される。すなわち、電気的な絶縁性を確保するためにブラックマットリックスを段落させるように形成する。もちろんこの場合、隔壁の構造は第１実施例による隔壁の構造と等しい。

このように、本発明の第２実施例による隔壁構造及びブラックマットリックス構造を持つPDPは、各単位ピクセルの発光による色の混色性を改善させて、同時に外部光及び内部透過光による反射率を低減させてコントラスト特性を高めることができる。
<第３実施例>
図８a及び図８bは本発明の第３実施例で、プラズマ表示装置としてのプラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図である。すなわち、図８aは本発明のストライプタイプの放電セル構造による隔壁構造を示す図で、図８bは本発明のウェルタイプの放電セル構造による隔壁構造を示す図である。

図８a及び図８bに示した本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁構造も、上述した第１実施例の隔壁構造と等しいので、ここでは省略する事にする。ただ、隔壁３１、３１’の材質は、全て黒色物質で成る。

このように、本発明の第３実施例による隔壁構造を持つPDPは各単位ピクセルの発光による色の混色性を改善して、隔壁３１、３１’の物質が黒色物質で成り、外部光による反射率を低下させてコントラスト特性を高めることができる。

図９の(a)〜(c)及び図１０の(d)は、本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁製造方法を順次で示した工程図である。先に、図９の(a)を参照すれば、アドレス電極(未図示)が実装された下部基板４０上に誘電体４１が形成されて、前記誘電体４１上には所定の厚さを持つ隔壁用ペースト３１が形成される。この時、前記隔壁用ペースト３１は、外部光による反射率を減少させるために黒色物質を利用して印刷法やコーティング方法の中で何れ一つの方法に形成される。

この後、前記隔壁用ペースト上にはドライフィルムレジン(Dry Film Resin；以下、 DFRという)４２がラミネイティング工程を通じて形成されて、前記DFR上にはフォトマスク４３が整列されて光が照射される。この時、使われるフォトマスクはマスクの光遮断部４３aと光透過部４３bの間の間隔(d１、d２)が一定しないパターンを持つ。これは所定の工程を通じて形成された隔壁すなわち、R、G、Bサブピクセルの間の境界を作りために形成された隔壁と、前記R、G、Bサブピクセルで成る単位ピクセルの間の境界を作るために形成された隔壁の幅とが違うようにするためである。

図９の(b)を参照すれば、前記DFR４２露光工程後、現象工程が実施する。このような現象工程によって光に露出しない領域(以下'未露光領域'という)のDFR４２は隔壁用ペースト３１上に残る一方に、光に露出した領域(以下'露光領域'という)のDFR４２は蝕刻されて除去される。

図９の(c)を参照すれば、前記現象工程を経った隔壁用ペースト３１及びDFR４２上にサンドブラスティング装置４４が位置されて駆動することで、サンド粒子を隔壁用ペーストに噴射する。この時、サンド粒子のスパッタリングによって隔壁用ペースト３１が削られるようになる一方、隔壁にあたるペースト３１はDFR４２パターンによって保護される。

図１０の(d)を参照すれば、前記DFR４２によって保護されてパターン化された隔壁ペースト３１がサンドブルラスティング工程後に現われるようになれば、剥離工程を実施してDFR４２が剥離される。引き継いで、隔壁用ペースト３１は塑性される。その結果、隔壁が完成されて、隔壁の間に凹状に放電空間が形成される。

このような工程を通じて製作された本発明のPDP隔壁は、PDP駆動の時視覚的に感じる放電セルの混色性を進め、同時に隔壁用ペーストが黒色物質で成り立って外部光による反射率を低下させてコントラスト特性を高めることができる。

図１１の(a),(b)および図１２の(c),(d)は、本発明による他のPDPの隔壁製造方法を順次で示した工程図である。先に、図１１（a）を参照すれば、アドレス電極(未図示)が実装された下部基板４０上に誘電体４１が形成されて、前記誘電体４１上には所定の厚さを持つ白色層隔壁用ペースト３１が形成される。前記隔壁用ペースト上には感光性黒色層ペースト３１aが印刷法やコーティング法を通じて積層される。以後、前記感光性黒色層ペースト上にドライフィルムレジン(Dry Film Resin；以下、 DFRという)４２がラミネイティング工程を通じて形成されて、前記DFR上にはフォトマスク４３が整列されて光が照射される。この時、使われるフォトマスクはマスクの光遮断部４３aと光透過部４３bの間の間隔(d１、d２)が一定しないパターンを持つ。これは所定の工程を通じて形成された隔壁すなわち、R、G、Bサブピクセルの間の境界を作りために形成された隔壁と、前記R、 G、 Bサブピクセルで成り立った単位ピクセルの間の境界を作るために形成された隔壁の幅とが違うようにするためだからである。

図１１（b）を参照すれば、前記DFR４２露光工程後、現像工程が実施される。このような現象工程によって光に露出しない領域(以下'未露光領域'という)のDFR４２は隔壁用ペースト３１及び感光性黒色層ペースト３１a上に残る一方、光に露出した領域(以下'露光領域'という)のDFR４２は蝕刻されて除去される。

図１２（c）を参照すれば、前記現象工程を経た隔壁用ペースト３１及び感光性黒色層ペースト３１a上方に、DFR４２上にサンドブルラスティング装置４４が位置させて駆動することで、サンド粒子を隔壁用ペースト３１ａ、３１に噴射する。この時、サンド粒子のスパッタリングによって隔壁用ペースト３１ａ、３１が削られるようになる一方、隔壁にあたるペースト３１ａ、３１はDFR４２パターンによって保護される。

図１２（d）を参照すれば、前記DFR４２によって保護されてパターン化された隔壁ペースト３１ａ、３１がサンドブルラスティング工程後に現われるようになれば、剥離工程を実施してDFR４２が剥離される。引き継いで、隔壁用ペースト３１ａ、３１は塑性される。その結果、隔壁が完成されて、隔壁らの間に凹状に放電空間が形成される。

このような工程を通じて製作されられた本発明のPDP隔壁は、PDP品質特性である輝度特性だけでなくコントラスト特性が高めるようになる。

上述したように、本発明の技術的構成は、本発明が属する技術分野の当業者が本発明のその技術的思想や必須特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施することができるということが理解される。

従って、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なことで限定的ではないこととして理解されなければならないし、本発明の範囲は、前記詳細な説明よりはむしろ特許請求の範囲によって現わされて、特許請求範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導出されるすべての変更または変形された形態が、本発明の範囲に含まれることに解釈されなければならない。

従来プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す斜視図。従来PDPの画像階調を具現する方法を示す図。従来PDPの放電セル構造を示す図（ストライプタイプ）。従来PDPの放電セル構造を示す図（ウェルタイプ）従来PDPの放電セル構造を示す図（デルタタイプ）従来PDPの放電セル構造を示す図（蜂の巣タイプ）従来放電セル構造がストライプタイプ構造を持つPDPの一例において、前面基板に形成されたブラックマットリックス構造を示す図。従来放電セル構造がウェルタイプ構造を持つPDPのイルイェにおいて、前面基板に形成されたブラックマットリックス構造を示す図。本発明の第１実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図（ストライプタイプ）。本発明の第１実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図（ウェルタイプ）。本発明の第２実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造及びブラックマトリックス構造を示す図（ストライプタイプ）。本発明の第２実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造及びブラックマトリックス構造を示す図（ウェルタイプ）。本発明の放電セル構造による他のPDPのブラックマットリックス構造を示す図（ストライプタイプ）。本発明の放電セル構造による他のPDPのブラックマットリックス構造を示す図（ウェルタイプ）。本発明の第３実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図（ストライプタイプ）。本発明の第３実施例で、プラズマディスプレイパネルの放電セル構造による隔壁構造を示す図（ウェルタイプ）。本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁製造方法を順次で示す工程図（その１）。本発明によるプラズマディスプレイパネルの隔壁製造方法を順次で示す工程図（その２）。本発明による他のPDPの隔壁製造方法を順次で示す工程図である（その１）。本発明による他のPDPの隔壁製造方法を順次で示す工程図である（その２）。

符号の説明

３１；隔壁
２０１；放電セル
４０；下部基板
４１；誘電体
４２；DFR
４３；マスク
４４；サンドブルラスティング装置