KR100578866B1 - 플라즈마 디스플레이 패널과 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명 유전층과 MgO 보호막의 표면 평활성을 높이기 위해 투명 유전층의 구조와 제조 방법을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서,

제1 및 제2 기판과; 제1 기판에 형성되는 어드레스 전극들과; 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과; 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과; 제2 기판에 형성되는 유지 전극들과; 유지 전극들을 덮으면서 제2 기판의 대향면 전체에 형성되는 투명 유전층을 포함하며, 투명 유전층이 유지 전극들을 덮는 스크린 인쇄층과, 스크린 인쇄층 위에 형성되는 전사 필름층의 적층 구조로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

플라즈마, 디스플레이, 유전층, 보호막, 방전셀, 격벽, 어드레스전극, 유지전극, 형광층

Description

플라즈마 디스플레이 패널과 이의 제조 방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 제2 기판의 부분 확대 단면도이다.

도 3a∼도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4는 종래 기술에 의한 3전극 면방전 구조의 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 부분 분해 사시도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 유전층과 MgO 보호막의 표면 평활성을 높이기 위해 투명 유전층의 구조와 제조 방법을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; plasma display panel, 이하 'PDP'라 한다)은 방전 셀 내에서 일어나는 기체 방전에 의한 진공 자외선으로 형광 체를 여기시켜 화상을 구현하는 표시장치로서, 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시장치로 각광을 받고 있다.

도 4는 종래 기술에 의한 3전극 면방전 구조의 교류형 PDP를 도시한 부분 분해 사시도이다.

도면을 참고하면, 후면 기판(1)에는 어드레스 전극(3)과 제1 유전층(5) 및 격벽(7)이 형성되고, 전면 기판(9)에는 스캔 전극(11)과 공통 전극(13)으로 이루어지는 유지 전극(15) 및 제2 유전층(17)이 형성된다. 격벽(7)의 측면과 제1 유전층(5) 상면에는 유지 전극(15) 방향을 따라 적색, 녹색 및 청색 형광층(19R, 19G, 19B)이 순서대로 마련되며, 제2 유전층(17)은 MgO 보호막(21)으로 덮여진다.

상기 어드레스 전극(3)과 유지 전극(15)이 교차하는 방전 공간이 방전 셀(23R, 23G, 23B)로 기능하며, 방전 셀(23R, 23G, 23B) 내부는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)로 채워진다.

전술한 구성에 의해, 일례로 적색 방전 셀(23R)의 어드레스 전극(3)과 스캔 전극(11) 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하면, 방전 셀(23R) 내에 어드레스 방전이 일어나고, 어드레스 방전의 결과 어드레스 전극(3)을 덮는 제1 유전층(5) 표면과 유지 전극(15)을 덮는 제2 유전층(17) 표면에 벽전하(wall charge)가 쌓여 이 방전 셀(23R)을 선택하게 된다.

이어서, 선택된 방전 셀(23R)의 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하면, 스캔 전극(11)과 공통 전극(13) 사이의 방전 갭으로부터 플라즈마 방전, 즉 유지 방전이 일어난다. 그리고 유지 방전시 만들어지는 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출되고, 진공 자외선이 형광층(19R)을 여기시켜 가시광을 내게 함으로써 소정의 표시가 이루어진다.

이와 같이 동작하는 PDP에 있어서, 제1, 2 유전층(5, 17)과 MgO 보호막(21)은 캐피시터로 기능하여 교류전압 구동에 핵심적인 역할을 한다. 특히 MgO 보호막(21)은 고유의 2차전자 방출 특성을 지니므로 방전 전압을 낮추는데 기여하고, 이온 스퍼터링으로부터 유지 전극(15)과 제2 유전층(17)을 보호하는 역할을 한다.

상기 제2 유전층(17)의 형성 방법으로는 스크린 인쇄법이 널리 사용되고 있다. 스크린 인쇄법은 공정이 단순한 장점이 있으나, 여러번의 공정으로 인해 제2 유전층(17) 내부에 기포가 발생하기 쉽고, 표면 평활성이 우수하지 못해 두께 편차가 발생하는 단점이 있다. 특히 스크린 판의 메쉬 형상이 제2 유전층(17) 표면에 남을 수 있어 표면 평활성을 더욱 떨어뜨릴 수 있다.

이와 같이 제2 유전층(17)에 두께 편차가 발생하면, 방전 셀간 상이한 유전 특성에 의해 방전 전압이 다르게 작동할 수 있다. 그 결과, 방전 전압 마진이 협소해지고, 방전 셀간 방전 특성이 불균일하게 된다. 특히 제2 유전층(17)은 MgO 보호막(21)의 지지층이 되므로, 제2 유전층(17) 표면이 거칠면 MgO 결정 성장이 불규칙하게 되어 방전 특성이 더욱 불리해진다. 이러한 문제는 방전 균일성이 중요시되는 고정세 패널에서 더욱 심각하게 나타난다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 제2 유전층의 표면 평활성을 높여 제2 유전층의 두께 편차를 최소화함으로써 방전 전압 마진을 높이고, 방전 셀간 방전 불균일 현상을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

제1 및 제2 기판과, 제1 기판 중 제2 기판과의 대향면 상에 형성되는 어드레스 전극들과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과, 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과, 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면 상에 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 유지 전극들과, 유지 전극들을 덮으면서 제2 기판의 대향면 전체에 형성되는 투명 유전층을 포함하며, 투명 유전층이 유지 전극들을 덮는 스크린 인쇄층과, 스크린 인쇄층 위에 형성되는 전사 필름층의 적층 구조로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 전사 필름층의 표면 조도는 0.2∼2㎛이며, 전사 필름층 위에는 0.2∼2㎛의 표면 조도를 갖는 보호막이 형성된다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

제2 기판 상에 유지 전극들을 형성하는 단계와, 제2 기판 전면에 투명 유전체를 유지 전극보다 큰 두께로 스크린 인쇄하고, 건조 및 소성하여 스크린 인쇄층을 형성하는 단계와, 스크린 인쇄층 위에 투명 유전체가 형성된 전사 필름을 배치하고, 전사 필름을 가열 접착시킨 후 제거하여 0.2∼2㎛의 표면 조도를 갖는 전사 필름층을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 제2 기판의 부분 확대 단면도이다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 'PDP'라 한다)은 제1 기판(2)과 제2 기판(4)이 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 양 기판의 사이 공간에는 격벽(6)에 의해 구획되는 방전 셀들(8R, 8G, 8B)이 마련된다.

상기 구성을 구체적으로 살펴보면, 먼저 제1 기판(2)의 내면에는 일방향(도면의 Y 방향)을 따라 어드레스 전극(10)들이 형성되고, 어드레스 전극(10)들을 덮으면서 제1 기판(2)의 내면 전체에 제1 유전층(12)이 위치한다. 어드레스 전극(10)은 일례로 스트라이프 패턴으로 이루어져 이웃한 어드레스 전극(10)과 소정의 간격을 두고 나란하게 위치한다.

제1 유전층(12) 위에는 격벽(6), 일례로 어드레스 전극(10)과 평행한 스트라이프 패턴의 격벽(6)이 형성되고, 격벽(6)의 측면과 제1 유전층(12) 상면에 걸쳐 적색, 녹색 및 청색의 형광층(14R, 14G, 14B)이 순서대로 마련된다. 이 때, 격벽(6)의 형상은 스트라이프 패턴에 한정되지 않고, 격자형과 같은 폐쇄형 구조 또는 그 이외의 패턴으로 이루어질 수 있다.

그리고 제1 기판(2)에 대향하는 제2 기판(4)의 내면에는 어드레스 전극(10) 과 교차하는 방향(도면의 X 방향)을 따라 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)으로 이루어지는 유지 전극(20)이 형성되고, 유지 전극(20)들을 덮으면서 제2 기판(4)의 내면 전체에 투명한 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)이 위치한다.

본 실시예에서 스캔 전극(16)과 공통 전극(18)은 각각 스트라이프 패턴의 투명 전극(16a, 18a)과, 투명 전극(16a, 18a)의 일측 가장자리에 위치하여 투명 전극(16a, 18a)의 도전성을 보완하는 금속의 버스 전극(16b, 18b)으로 이루어진다. 투명 전극(16a, 18a)으로는 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide)가 바람직하고, 버스 전극(16b, 18b)으로는 구리(Cu)와 크롬(Cr)의 혼합물 또는 은(Ag)이 바람직하다.

상기한 제1 기판(2)과 제2 기판(4)의 조합에 의해 어드레스 전극(10)과 유지 전극(20)이 교차하는 방전 공간이 방전 셀(8R, 8G, 8B)을 구성하며, 방전 셀(8R, 8G, 8B) 내부는 방전 가스(주로 Ne-Xe 혼합 가스)로 채워진다.

여기서, 본 실시예에 의한 PDP는 제2 유전층(22)을 2층 구조로 형성하여 제2 유전층(22)과 MgO 보호막(24)의 표면 평활성을 높이는 구성을 적용한다. 즉, 본 실시예에서 제2 유전층(22)은 제2 기판(4) 내면에 유지 전극(20)보다 큰 두께로 형성되어 기공 발생 없이 유지 전극(20)들을 치밀하게 덮는 스크린 인쇄층(22a)과, 스크린 인쇄층(22a) 위에 형성되며 0.2∼2㎛의 우수한 표면 조도를 갖는 전사 필름층(22b)으로 이루어진다.

상기 스크린 인쇄층(22a)은 투명 유전체를 스크린 인쇄하고 건조 및 소성한 막으로서, 스크린 인쇄시 투명 유전체가 인쇄에 적합한 점도, 즉 유동성을 갖고 있 기 때문에, 투명 유전체를 제2 기판(4) 내면에 스크린 인쇄할 때에, 유지 전극(20)의 가장자리를 투명 유전체가 치밀하게 채워 이 부분에서 기포 발생을 방지할 수 있다.

그리고 전사 필름층(22b)은 전사 필름(dry film)을 이용하여 형성된 막으로서, 0.2∼2㎛의 우수한 표면 조도를 갖는다. 이로서 전사 필름층(22b)이 제2 유전층(22)의 표면 평활성을 높이고, 두께 편차를 최소화하며, 제2 유전층(22) 위에 형성되는 MgO 보호막(24)의 표면 평활성을 함께 개선시키는 역할을 한다.

만일 제2 유전층(22)이 스크린 인쇄층(22a) 없이 전사 필름층(22b)으로만 구성된다면, 유지 전극(20)의 가장자리를 전사 필름층(22b)이 치밀하게 채우기 곤란하므로 이 부분에서 기포 발생이 쉽게 예상된다.

전술한 구성에 의해, 일례로 적색 방전 셀(8R)의 어드레스 전극(10)과 스캔 전극(16) 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하면, 방전 셀(8R) 내에 어드레스 방전이 일어나고, 어드레스 방전의 결과 제1 유전층(12)과 제2 유전층(22) 위로 벽전하(wall charge)가 쌓여 이 방전 셀(8R)을 선택한다.

이어서, 선택된 방전 셀(8R)의 스캔 전극(16)과 공통 전극(18) 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하면, 스캔 전극(16)과 공통 전극(18) 사이의 방전 갭으로부터 플라즈마 방전, 즉 유지 방전이 일어난다. 그리고 유지 방전시 만들어지는 Xe의 여기 원자로부터 진공 자외선이 방출되며, 진공 자외선이 형광층(14R)을 여기시켜 가시광을 내게 함으로써 소정의 표시가 이루어진다.

이와 같은 과정으로 PDP가 동작할 때에, 제2 유전층(22)은 전술한 스크린 인 쇄층(22a)과 전사 필름층(22b)의 2층 구조에 의해 표면 평활성이 개선되어 모든 방전 셀들(8R, 8G, 8B)에 있어서 유전 특성을 균일하게 할 수 있다. 따라서 방전 전압이 동일하게 작동되어 방전 전압 마진을 크게 할 수 있고, 방전 셀간 방전 특성을 균일화할 수 있다.

다음으로는 도 3a∼도 3d를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 투명한 제2 기판(4)을 준비하고, 제2 기판(4) 일면에 ITO를 코팅하여 투명 전극(16a, 18a)을 형성한다. 그리고 투명 전극(16a, 18a)의 일측 가장자리에 구리(Cu)와 크롬(Cr) 혼합물 또는 은(Ag)을 스크린 인쇄한 다음 건조 및 소성하여 버스 전극(16b, 18b)을 형성함으로써 유지 전극(20)을 완성한다.

이어서, 도 3b에 도시한 바와 같이 제2 기판(4) 전체에 투명 유전체를 유지 전극(20)보다 큰 두께로 스크린 인쇄하고, 건조 및 소성하여 스크린 인쇄층(22a)을 형성한다. 이 때, 스크린 인쇄층(22a)은 인쇄에 적합한 점성, 즉 유동성을 지니므로 유지 전극(20)의 가장자리를 치밀하게 채워서 이 부분에서의 기포 발생을 억제한다. 스크린 인쇄층(22a)은 대략 1∼4㎛의 거친 표면 조도를 갖는다.

다음으로, 도 3c에 도시한 바와 같이 스크린 인쇄층(22a) 위에 투명 유전체가 형성된 전사 필름(26)을 위치시키고, 전사 필름(26)을 가열 접착후 제거하여 스크린 인쇄층(22a) 위에 전사 필름층(22b)을 형성함으로써 제2 유전층(22)을 완성한다. 전사 필름층(22b)의 표면 조도는 0.2∼2㎛로서, 우수한 표면 평활성을 갖는다.

그리고 도 3d에 도시한 바와 같이 제2 유전층(22) 위에 MgO를 증착 후 진공 열처리하여 MgO 보호막(24)을 형성한다. MgO 보호막(24)은 표면 평활성이 우수한 전사 필름층(22b) 위에 형성되므로, MgO 보호막(24)의 표면 조도 또한 0.2∼2㎛ 범위로 이루어진다.

이와 같이 완성된 제2 기판(4)은 어드레스 전극(10), 제1 유전층(12), 격벽(6) 및 형광층(14R, 14G, 14B)이 형성된 제1 기판(2)과 조합되어 PDP로 완성된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 제2 유전층의 표면 평활성이 개선되어 모든 방전 셀들에 있어서 제2 유전층과 MgO 보호막의 유전 특성을 균일하게 할 수 있다. 그 결과, 방전 셀들에서 방전 전압이 동일하게 작동되어 방전 전압 마진을 높일 수 있고, 방전 셀간 방전 특성을 균일화하여 화면 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 임의의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과;

   상기 제1 기판 중 제2 기판과의 대향면 상에 형성되는 어드레스 전극들과;

   상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에 배치되어 방전 셀들을 구획하는 격벽과;

   상기 각각의 방전 셀 내에 위치하는 형광층과;

   상기 제2 기판 중 제1 기판과의 대향면 상에 상기 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 형성되는 유지 전극들; 및

   상기 유지 전극들을 덮으면서 제2 기판의 대향면 전체에 형성되는 투명 유전층을 포함하며,

   상기 투명 유전층이 유지 전극들을 덮는 스크린 인쇄층과, 스크린 인쇄층 위에 형성되고 0.2 내지 2㎛의 표면 조도를 가지는 전사 필름층의 적층 구조로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 플라즈마 디스플레이 패널이, 상기 전사 필름층 위에서 0.2∼2㎛의 표면 조도를 가지며 형성되는 보호막을 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. (a) 제2 기판 상에 유지 전극들을 형성하는 단계와;

   (b) 상기 제2 기판 전면에 투명 유전체를 상기 유지 전극보다 큰 두께로 스크린 인쇄하고, 건조 및 소성하여 스크린 인쇄층을 형성하는 단계; 및

   (c) 상기 스크린 인쇄층 위에 투명 유전체가 형성된 전사 필름을 배치하고, 전사 필름을 가열 접착시킨 후 제거하여 0.2∼2㎛의 표면 조도를 갖는 전사 필름을 형성하는 단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 (c) 단계 이후,

   (d) 상기 전사 필름층 위에 MgO를 증착하고 열처리하여 보호막을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 (d) 단계에서 보호막의 표면 조도가 0.2∼2㎛인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.

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