KR100438807B1 - 플라즈마표시패널및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광효율의 저하 없이 형광층을 보호하는 보호막이 형성된 플라즈마 표시 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 PDP는 방전셀 내부에서의 플라즈마 방전으로부터 형광체를 보호하고, 플라즈마 방전을 배면기판 쪽에 까지 이용할 수 있도록 형광체 상에 CaF2 보호막을 형성하고 그 위에 다시 MgO 보호막을 형성함으로써, 발광 효율(luminance efficiency)의 저하없이 형광체를 확실하게 보호한다.

Description

플라즈마 표시 패널 및 그 제조 방법{A plasma display panel and a fabricating method thereof}

본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로, 상세하게는 광효율의 저하 없이 형광층을 보호하는 보호막이 형성된 플라즈마 표시 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

20세기 정보 혁명의 수단 중 하나인 디스플레이(DISPLAY)는 크게 브라운관과 평면 디스플레이(FLAT PANEL DISPLAY)로 나눌 수 있다. 기존의 브라운관에 비해 평면 디스플레이는 두께가 얇고 휴대하기 간편하고, 저소모전력화 되어 기존의 브라운관의 단점을 보완하면서 새로운 영역의 시장을 형성하고 있다.

이러한 평면디스플레이로는 LCD(LIQUID CRYSTAL DISPLAY), PDP(PLASMA DISPLAY PANEL), FED(FIELD EMISSION DISPLAY) 등이 주류를 이루고 있고, 그 중에서 PDP는 대화면에 유리하여 LCD의 단점을 최대한 보완할 수 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 표시 패널의 개략적 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 PDP는, 서로 대향하는 배면 기판(10)과 전면 기판(8) 사이의 공간을 격벽(4)으로 분리한 방전셀을 구비한 평판 표시 소자이다. 방전셀은 배면 기판(10) 위에 격벽(4)을 형성하여 각 화소에 대응하도록 구분된 플라즈마 방전 공간이다. 이러한 방전 공간에서 배면 기판(1) 및 전면 기판(8)의 각 대향면 상에 서로 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 형성된 하부전극(2) 및 상부전극(7)을 통하여 인가되는 전압에 의해 방전함으로써 영상을 표시하게 된다. 상,하부전극들(2, 7)은 각각 유전층(3)들이 덮고 있다. 격벽(4)은 보통 인쇄법으로 형성하며, 일정하게 패턴이 형성되도록 해야한다. 이와 같이 함으로써, 인접 셀간의 방전에 의한 화상을 격벽(4)으로 명확하게 구분하여 볼 수 있게 된다.

이러한 PDP 구성 요소 가운데 MgO 보호막(6)의 역할은 PDP 내에서 방전이 일어나는 경우, 방전 전압을 낮추어 주며, 패널 내부에 있는 전극(2, 7)을 보호하는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 플라즈마 표시 패널은 방전을 이용한 소자이기 때문에 방전이 잘 일어날 수 있도록 셀들이 형성되어야 한다. 이러한 방전셀들을 형성하고 방전을 할 수 있도록 하는 격벽(BARRIER RIB)(4)은 배면 기판(1)에 형성되고, MgO 보호막(6)은 전면 기판(8) 상에 배치된 상부전극(7) 상에 형성된다.

이러한 MgO 보호막(6)은 주로 스퍼터링(sputtering)법, 전자빔 증착(e-beam evaporation)법 등으로 박막(thin film)을 형성하게 되는데, 이러한 MgO 보호막의 단일 증착만으로는 플라즈마 공간 내에서 충분한 보호층(protect-layer)의 역할을 하고, 2차 전자 방출 효과를 내는 데에는 한계가 있다.

즉, 종래의 PDP는 도 1에 도시된 바와 같이 MgO 보호막(6)을 전면기판(8) 위에만 형성하여 전극 보호의 효과와 2차 전자 방출 효과를 얻었다. 이는 주로 방전이 면방전(surface discharge)으로 이루어지는 유지(sustain) 방전이기 때문에 전면 기판 상에 MgO를 증착하는 방식을 취하였다. 도 1에 도시된 바와 같이 배면기판(11) 상의 격벽(14)에 있어서, 이러한 형광체(5)를 인쇄하게 되면, 격벽(4)의 옆과 밑에 형성하게 된다. 도시된 바와 같이, 형광체(5)를 형성한 후에는 아무런 코팅(coating)도 하지 않아 형광층 자체의 보호 효과를 기대할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, MgO 박막의 장점을 최대한 살리면서 MgO막의 단점을 보완하도록 CaF2막을 이용하여 광효율의 저하없이 형광층을 보호하는 보호막을 갖는 플라즈마 표시 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 표시 패널의 개략적 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 하부 기판의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 배면 기판(soda lime glass) 2. 하부전극(Ag)

3. 유전층(dielectric layer) 4. 격벽(barrier rib)

5. 형광층(phosphor layer) 6. MgO 보호막

7. 상부전극 8. 전면 기판

11. 배면 기판(soda lime glass) 12. 전극(Ag)

13. 유전층(dielectric layer) 14. 격벽(barrier rib)

15. 형광층(phosphor layer) 16. CaF2 보호막

17. MgO 보호막

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널은, 격벽에 의해 일정한 간격으로 이격되어 서로 대향하는 전면 기판 및 배면 기판의 대향면 상에 각각 서로 교차하는 방향의 스트라이프 상의 하부 전극 및 상부 전극이 형성되고, 상기 하부 전극들을 덮고 있으며 상기 격벽을 지탱하는 유전층이 구비된 플라즈마 표시 패널에 있어서, 상기 격벽들에 의해 구획된 유전층 상에 도포된 형광체를 보호하기 위해, 상기 형광체 상에 CaF2 보호막 및 MgO 보호막이 순차로 증착된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 CaF2 보호막은 0.4∼0.5㎛의 두께로 형성되고, 상기 MgO 보호막은 0.03∼0.05㎛의 두께로 형성되며, 상기 CaF2 보호막 및 MgO 보호막은 배면 기판 상에 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 제조 방법은, 격벽들에 의해 구획된 유전층 상에 도포된 형광체를 보호하기 위해, 상기 형광체 상에 CaF2 보호막 및 MgO 보호막을 전자빔 증착법으로 순차로 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 및 그 제조 방법을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 하부 기판의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널은, 기본 적으로 전면 기판의 구조는 종래의 것과 같으며, 배면 기판(11) 상에 스트라이프 상의 하부 전극(12), 유전층(13), 격벽(14)을 형성하고, 격벽(14)들 사이의 유전층(13) 상에 형광체(15)를 도포한 구조 또한 종래의 것과 같다. 격벽(14) 사이의 형광체(15) 상에 CaF2 보호막(16)을 1차로 형성하고, 그 위에 다시 MgO 보호막(17)을 재차 형성한 점에 특징이 있다. 즉, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널은 MgO 보호막의 장점을 그대로 이용하면서, PDP 내부 방전셀 내에서 광효율을 극대화하고자 CaF2 보호막을 이용한다.

CaF2 보호막(16)은 높은 2차전자 방출 효과와 0.1-10㎛ 두께 까지 광이 투과할 정도로 광 투과율이 우수함에도 불구하고, 내(耐) 스퍼터링(sputtering) 효과와 메모리 마진(memory margin)이 MgO 보호막 보다 떨어지기 때문에 실제 패널 제작에 사용되기에 어려운 점이 있었다. 이러한 문제점을 보완하고 CaF2 보호막의 장점을 이용하여 플라즈마 표시 패널의 휘도 저하를 방지(발광 효율(luminance efficiency)개선)하면서 형광체를 확실하게 보호하도록 한 점이 상기 PDP 구조의 특징이라 할 수 있다.

실제로 상기와 같은 PDP의 제작 방법은 다음과 같다. 전면 기판(미도시)에는 앞서 설명한 바 대로 MgO를 증착하며, 배면 기판(11)에 있어서는 형광체(15) 위에 CaF2 를 대략 0.4∼0.5㎛ 정도 두께의 박막으로 증착하며, 그 위에 MgO를 0.03∼0.05㎛ 정도의 두께로 증착하여 효과를 극대화한다. 이 공정에 이용되는 PDP구조는 반사형 PDP이다.

이와 같은 방법으로 제작된 PDP에서는 배면 기판(11) 상의 형광체(15) 위에 CaF2 보호막을 형성함으로써 형광체(15)를 보호하고, 2차 전자 방출 효과를 기대할 수 있게 된다. CaF2 는 자외선(Xe-147nm) 을 투과하기에 형광체 위에 형성하여도 큰 문제는 없다. 다만, 전자빔 증착법(e-beam evaporation method)으로 0.5㎛ 이상 좀 두텁게 코팅하여 형광체(15)를 보호한다. CaF2 보호막(16) 위에 CaF2 보호막의 단점인 보호층의 내 스퍼터링성을 좋게 하고자 MgO를 같은 방법으로 증착하여 막을 형성한다. 이때 MgO 막은 0.05㎛ 이내로 한다. 이러한 이유는 147nm 파장대의 자외선은 보호막이 두꺼울수록 거의 흡수되기 때문이다. 즉, 두께가 두꺼울수록 형광체의 광효율을 저하시키기 때문이다. 이렇게 하면 유지 방전시에는 효과가 없지만 어드레스 방전시에는 배면기판에 코팅된 2개의 보호층으로 인하여 형광체의 확실한 보호를 기대할 수 있다. 즉, 방전셀 내부에서의 플라즈마 방전으로 인해 격벽 근처에 있는 CaF2 와 MgO 는 유지 방전시 보다는 어드레스 방전시에 커다란 형광체 보호 효과를 기대할 수 있다.

이사 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 방전셀 내부에서의 플라즈마 방전으로부터 형광체를 보호하고, 플라즈마 방전을 배면기판 쪽에 까지 이용할 수 있도록 형광체 상에 CaF2 보호막을 형성하고 그 위에 다시 MgO 보호막을 형성함으로써, 발광 효율(luminance efficiency)의 저하없이 형광체를 확실하게 보호할 수 있으므로 PDP의 수명이 연장된다.

Claims (5)

1. 격벽에 의해 일정한 간격으로 이격되어 서로 대향하는 전면 기판 및 배면 기판의 대향면 상에 각각 서로 교차하는 방향의 스트라이프 상의 하부 전극 및 상부 전극이 형성되고, 상기 하부 전극들을 덮고 있으며 상기 격벽을 지탱하는 유전층이 구비된 플라즈마 표시 패널에 있어서,

   상기 격벽들에 의해 구획된 유전층 상에 형광체가 도포되어 있고,

   상기 형광체를 보호하기 위해, 상기 형광체 상에 CaF2 보호막이 구비되어 있으며,

   상기 CaF2 보호막의 내 스퍼터링성을 보완하기 위한 MgO 보호막이 상기 CaF2 보호막 상에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 CaF2 보호막은 0.4∼0.5 ㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 MgO 보호막은 0.03∼0.05 ㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 CaF2 보호막 및 MgO 보호막은 배면 기판 상에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
5. 격벽에 의해 일정한 간격으로 이격되어 서로 대향하는 전면 기판 및 배면 기판의 대향면 상에 각각 서로 교차하는 방향의 스트라이프 상의 하부 전극 및 상부 전극이 형성되고, 상기 하부 전극들을 덮고 있으며 상기 격벽을 지탱하는 유전층과 상기 격벽들에 의해 구획된 유전층 상에 형성된 형광체가 구비된 플라즈마 표시 패널의 제조 방법에 있어서,

   상기 격벽들에 의해 구획된 상기 유전층 상에 상기 형광체를 형성한 다음, 상기 형광체를 보호하기 위해, 상기 형광체 상에 CaF2 보호막 및 MgO 보호막을 전자빔 증착법으로 순차로 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 제조 방법.

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