KR100681037B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100681037B1
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소비자에게 좋은 호감을 일으킬 수 있으며 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 전면 글라스에 투명 전극과 버스전극으로 이루어지는 스캔 전극 및 서스테인 전극이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 패널, 후면 글라스에 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극이 배열되는 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 투명전극과 버스전극의 사이에는 블랙층이 포함되고, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 화상이 표시되지 않는 비유효 화면영역을 가리는 가림층이 포함되는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 블랙층, 비유효 화면영역, 유효 화면영역

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3의 (a) 내지 (g)는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널 제조공정을 나타내는 공정도이다.
도 4a는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 단순화하여 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 비유효 화면영역에 가림층을 형성하는 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 단순화하여 나타낸 정면도이다.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
10 : 패널 12 : 스캔 전극
14 : 서스테인 전극 12a, 14a : 투명 전극
12b, 14b : 버스 전극 12c, 14c : 블랙층
16 : 상부 유전층 18 : 블랙 매트릭스
20 : 포토마스크 30 : 가림층
40 : 유효 화면영역 50 : 비유효 화면영역
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소비자에게 좋은 호감을 일으킬 수 있으며 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet Rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면 패널(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 패널(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO(Indium Tin Oxide) 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮여지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 통상 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 패널(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널 구조를 나타낸 단면도이다.
전술한 바와 같이 유지 전극쌍 즉, 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구 성되게 된다.
그런데, 일반적으로 버스 전극(b)을 이루는 은(Ag)은 방전에 의한 광은 투과하지 못하고, 외부광에 대해서는 반사를 하는 것으로 알려져 있어 콘트라스트를 나쁘게 하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도 1에는 도시되지 않았으나 투명 전극(a)과 버스 전극(b)사이에는 콘트라스트를 향상시키기 위한 블랙층(c)이 형성된다.
또 각각의 유지 전극쌍(102, 103)의 사이에는 전면 패널(100) 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 전면 패널(100)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(106)가 배열되게 된다.
이와 같이 구성된 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서 전면 패널(100)을 제조하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.
도 3의 (a) 내지 (e)는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널 제조공정을 나타내는 공정도이다.
도 3의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 전면 패널(100) 상에 투명도전성물질이 스퍼터링 방식이나 진공증착법 등에 의해 증착된 후 패터닝됨으로써 도 2a와 같이 전면 패널(100) 상에 유지전극쌍, 즉 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 형성하기 위한 투명 전극(a)이 형성된다.
투명 전극(a)이 형성된 전면 패널(100) 상에 블랙층 물질 예를 들어, 산화루테늄(RuO)이 증착되고 노광 및 현상 공정에 의해 패터닝된 후 소성공정을 거쳐 도 2의 (b)와 같이 블랙층(c) 및 블랙 매트릭스(106)가 형성된다. 블랙 매트릭스(106)는 인접한 방전셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로써 화상의 채도 및 콘트라스트의 향상을 기할 수 있다. 블랙층(c) 및 블랙 매트릭스(106)가 형성된 전면 패널(100) 상에 전극층물질 예를 들어, 은(Ag)이 증착되고 노광 및 현상 공정에 의해 패터닝된 후 소성공정을 거쳐 도 2의 (c)와 같이 전면 패널(100) 상에 전극층(102, 103)이 형성된다.
이로써, 블랙층(c) 및 전극층(102, 103)으로 이루어진 2층 구조의 버스 전극(b)과, 블랙층(c)으로 이루어진 단층 구조의 블랙 매트릭스(106)가 형성되며, 버스 전극(b)이 형성된 전면 패널(100) 상에 유전체층 물질을 도포하여 도 2의 (d)와 같이 상부 유전체층(104)이 형성된다.
이후, 상부 유전체층(104) 상에 보호층 물질인 산화마그네슘(MgO)을 도포하여 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 보호층(105)이 형성된다.
그리고, 후면 패널(110) 제조과정을 간단히 살펴보면, 후면 패널(110)은 전면 패널(100)과 마찬가지로 먼저 기재가 되는 후면 글라스(111)를 준비하고, 전면 패널(100)에 형성된 유지 전극쌍(102, 103)과 교차하여 대향되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 후면 글라스(111)에 형성된다. 이후에, 어드레스 전극(113) 상면에 하부 유전체층(115)이 형성되고, 전술한 하부 유전체층(115) 상부에 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 구획하기 위한 복수개의 격벽(112)을 형성하게 된다. 그리고, 전술한 격벽(112)에 의해 구획된 방전셀 내에 형광체층(114)이 형성된다.
이후, 건조 또는 소성 등의 공정을 통해 전면 패널(100) 및 후면 패널(110) 이 제조된다.
이러한 제조 공정을 거쳐 생산되는 전면 패널(100)과 후면 패널(110)은 상호 합착되어도 4a에 도시된 바와 같이 플라즈마 디스플레이 장치로 제조되게 된다.
도 4a는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치를 단순화 하여 나타낸 정면도이다.
도 4a 내지 도 4b를 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 장치는 전면 패널(도 1의 100)과 후면 패널(도 1의 110)이 접합된 패널의 배면에 알루미늄 등으로 이루어지는 프레임(130)이 일체적으로 장착되는 구조이다. 이와 같이, 화상을 구현하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널에 소정의 구동회로 또는 프레임(130)이 장착된 것을 플라즈마 디스플레이 장치라 한다. 전술한 프레임(130)은 플라즈마 디스플레이 패널을 기계적으로 보강함과 동시에, 플라즈마 디스플레이 패널을 케이스(140)에 내장할 때에 이용하게 된다. 이러한 케이스(140)는 비유효 화면영역(121)에 장착되게 되며, 외부에서 패널의 유효 화면영역(120; 디스플레이부)을 볼 수 있도록 표시창(141)이 형성되고, 이 표시창(141)에는 통상 투명 아크릴판으로 이루어지는 보호판(142)이 설치된다.
플라즈마 디스플레이 패널은 구동시 화상이 표시되게 되는 영역인 유효 화면영역(120)과 유효 화면영역(120)의 외곽에 화면이 표시되지 않으며 프레임(130), 케이스(140) 등이 배치되는 영역인 비유효 화면영역(121)이 마련되게 된다.
통상 전술한 비유효 화면영역(121)에는 더미 방전셀 등이 유효 화면영역(120)으로부터 돌출되어 있는 등 플라즈마 디스플레이 패널의 디자인적인 측면에서 소비자들이 보았을 때 깔금하고 좋은 느낌을 줄 수 있는 부분이 아니기 때문에 검은색 테이프(미도시) 등과 같은 것으로 비유효 화면영역(121)을 감추게 된다.
그러나 전술한 테이프 등을 이용하여 비유효 화면영역(121)을 감추게 되면 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 비용이 상승할 뿐더러 시간이 지나면 비유효 화면영역(121)을 감추는 테이프의 접착제 성분이 흘러 화면이 더러워지거나 접착부위가 끈적끈적하여 이러한 부분에 먼지가 묻게 됨으로써 상태가 더 나빠질 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 비유효 화면영역에 가림층을 형성하여 비유효 화면영역을 가림으로써 소비자에게 좋은 호감을 일으킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하기 위한 것이다.
또 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정 중 하나인 블랙층의 형성시 동시에 비유효 화면영역에 가림층을 형성함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은, 테이프 등을 이용하여 비유효 화면영역을 가리는 것이 아니라 블랙층의 형성시 동시에 비유효 화면영역에 가림층을 형성하여 가리게 되어 훨씬 깨끗하고 깔끔하게 비유효 화면영역을 가릴 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전면 글라스에 투명 전극과 버스전극으로 이루어지는 스캔 전극 및 서스테인 전극이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 패널, 후면 글라스에 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극이 배열되는 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 투명전극과 버스전극의 사이에는 블랙층이 포함되고, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 화상이 표시되지 않는 비유효 화면영역을 가리는 가림층이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 가림층은 블랙층과 동일한 물질로 형성되도록 구성된다.
여기서, 가림층은 블랙층의 형성과 동시에 블랙층과 동일층상에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 가림층은 유효 화면영역으로부터 50㎛ 이상 5mm 이하 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 가림층의 형성폭은 1cm 이상 15cm 이하 인 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5의 (a) 내지 (g)는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 비유효 화면영역에 가림층을 형성하는 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 패널(10) 상에 ITO 물질의 투명전극(12a. 14a)이 형성된 상태에서 블랙층(12c, 14c)을 형성하기 위한 블랙층용 페이스 트를 인쇄하게 된다. 이때, 블랙층용 페이스트는 외부광에 의한 반사율을 감소시키기 위하여 흑색물질을 이용하여 인쇄법이나 코팅방법 중 어느 하나의 방법으로 형성된다. 그리고, 비유효 화면영역(도 6의 50)에 형성하기 위한 가림층(30) 또한 블랙층(12c, 14c)과 같은 물질로 동시에 동일 층상에 인쇄하게 되며, 이후 약 120℃ 정도로 건조시키게 된다.
도 5의 (b)는 상술한 바와 같이 패널(10)의 상면에 형성된 블랙층(12c, 14c)과 가림층(30)을 건조시킨 후 블랙층(12c, 14c)의 상면에 버스 전극(12b, 14b))을 형성하기 위한 은(Ag) 페이스트를 인쇄 또는 코팅한 후 건조하게 된다.
이후 도 5의 (c)와 같이 패널(10)의 상단에 소정 간격 이격되도록 포토마스크(20, PhotoMask; P/M)를 배치하여 노광(UV)하고, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 현상한 후 약 550℃ 이상의 소성로(미도시)에서 3시간 여 동안 소성하게 되면 패널(10)에 형성되는 유지 전극쌍, 즉 스캔 전극(12) 및 서스테인 전극(14)이 형성되게 된다.
그리고, 도 5의 (e)와 같이 형성된 유지 전극쌍(12, 14)을 감싸도록 유전체(16)를 형성하기 위한 유전체 페이스트를 인쇄 또는 코팅한 후 건조시키게 되며, 도 5의 (f)와 같이 유전체층(16)의 상면 중 방전셀과 방전셀 사이의 비방전 영역에 블랙매트릭스(18, BM)를 패턴 인쇄하고 건조시킨다.
다음, 도 5의 (g)에 도시된 바와 같이 유전체층(16)과 블랙매트릭스(18)를 약 550℃ 이상의 소성로(미도시)에서 다시 3시간 여 동안 소성함으로써 패널(10)이 제조되게 되는 것이다.
이와 같이 제조되는 전면 패널(도 1의 100)과 통상의 제조공정에 의해 제조되는 후면 패널(도 2의 110)은 서로 합착되어 플라즈마 디스플레이 패널을 형성한다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 단순화하여 나타낸 정면도이다.
도 6을 살펴보면, 플라즈마 디스플레이 패널의 중앙부에는 구동시 화상이 표시되게 되는 유효 화면영역(40)이 위치하며, 그 외곽에 화상이 표시되지 않는 비유효 화면영역(50)이 위치하게 된다. 본 발명에서는 전술한 바와 같이 블랙층(12c, 14c)과 동시에 비유효 화면영역(50)에 가림층(30)을 형성하여 비유효 화면영역(50)을 가릴 수 있도록 하게 된다.
이때 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 비유효 화면영역(50)에 형성되는 폐곡선 형상의 가림층(30)은 유효 화면영역(40)으로부터 50㎛ 이상 5mm 이하 간격(Da)을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 이는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 전극 형성, 상부 및 하부 유전체층 형성, 보호층 형성 등의 제조 공정 시 전면 패널(도 1의 100)과 후면 패널(도 1의 110)의 얼라인(Align)을 맞추게 되는데, 이러한 얼라인이 항상 일치하도록 구성하기는 매우 어려우며, 따라서 얼라인의 공차만큼의 간격을 두고 비유효 화면영역(50)에 가림층(30)이 형성되게 되는 것이다. 이에 따라, 전면 패널(도 1의 100)과 후면 패널(도 1의 110)의 얼라인 공차가 어느정도 어긋나게 되더라도 화상이 표시되는 유효 화면영역(40)에 가림층(30)이 영향을 미치지 않도록 구성되게 되는 것이다.
또한, 비유효 화면영역(50)에 형성되는 가림층(30)은 그 형성폭이 1cm 이상 15cm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 가림층(30)의 형성폭이 1cm 미만일 경우에는 외부에서 보았을 때 비유효 화면영역(50)을 가리기 위해 형성되는 가림층(30)이 제 역할을 제대로 할 수 없으며, 가림층(30)의 최대 형성폭이 15cm 이하인 것은 비유효 화면영역(50)의 최대 폭이 15cm를 넘기 힘들기 때문이다. 비유효 화면영역(50)의 최대 폭이 15cm를 넘을 경우에는 가림층(30)의 형성폭도 그와 마찬가지로 더 넓어지도록 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 비유효 화면영역(50)에 형성되는 가림층(30)이 전면 패널(도 1의 100)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 후면 패널(도 1의 110)에 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이와 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은, 플라즈마 디스플레 이 패널의 비유효 화면영역에 가림층을 형성하여 비유효 화면영역을 가림으로써 소비자에게 좋은 호감을 일으킬 수 있는 효과가 있다.
또 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정 중 하나인 블랙층의 형성시 동시에 비유효 화면영역에 가림층을 형성함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 테이프 등을 이용하여 비유효 화면영역을 가리는 것이 아니라 블랙층의 형성시 동시에 비유효 화면영역에 가림층을 형성하여 가리게 되어 훨씬 깨끗하고 깔끔하게 비유효 화면영역을 가릴 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 전면 글라스에 투명 전극과 버스전극으로 이루어지는 스캔 전극 및 서스테인 전극이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 패널, 후면 글라스에 상기 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극이 배열되는 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 투명전극과 상기 버스전극의 사이에는 블랙층이 포함되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 화상이 표시되지 않는 비유효 화면영역을 가리는 가림층이 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가림층은 상기 블랙층과 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가림층은 상기 블랙층의 형성과 동시에 상기 블랙층과 동일층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가림층은 상기 유효 화면영역으로부터 50㎛ 이상 5mm 이하 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가림층은 1cm 이상 15cm 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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