KR100692032B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 개선된 전면 패널을 포함한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 내부에 소정의 크세논 함량을 포함하고, 방전셀 내에서 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 유전체 층을 보호하기 위하여 보호층이 형성된 전면패널과 전면패널과 일정간격 이격되어 합착되는 후면패널을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 보호층 상부에 소수성(hydrophobic) 금속 산화막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 보호층, 소수성(hydrophobic) 금속 산화막, 산화 크롬막

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리를 나타낸 도.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 개선된 전면 패널을 포함한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 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 구성 이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 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 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 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 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면기판(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. 후면기판(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 유전체 층(115)이 형성된다.
이와같은 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리는 다음과 같다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리를 나타낸 도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전면기판(200)은 전면글라스(201)에 투명한 ITO 물질로 형성된 복수개의 투명 전극(202a,203a)과 은(Ag)과 같은 금속재질로 형성된 복수개의 버스 전극(202b,203b)으로 구비된 각각의 스캔 전극(202)및 서스테인 전극(203)이 쌍을 이뤄 형성된다. 이때, 스캔 전극(202)과 서스테인 전극(203) 중 어느 하나의 전극에 방전개시전압이 공급됨과 동시에 어드레스전극(213)에 어드레스 신호가 공급되어 셀 내부에 라이팅(writing)방전이 일어나게 된다.
즉, 셀 내부에서 전계가 발생되어 방전가스 중의 미량전자들이 가속되고, 상기 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 상부 유전체층(204)과 보호층(205)의 표면 방전영역에서 면방전이 일어나면서 진공자외선(UV)이 발생한다.
더욱 구체적으로는, 방전영역 내부에 존재하는 공간전하들이 인가된 유지전압에 의해 가속되면서 400 ~ 500Torr의 내부압력으로 채워진 불활성 가스에 충돌하고, 이 충돌과정에서 진공자외선을 발생시킨다.
이러한 진공자외선은 격벽(212) 주위를 둘러싸고 있는 형광층(214)을 여기 시켜 가시광선을 발생시키고, 상기 가시광선은 전면기판(200)을 통해 출사됨으로써 각각 R, G, B에 해당하는 칼라가 표시된다.
그런데, 최근에는 플라즈마 디스플레이 패널의 시장을 주도하기 위한 결정적인 요소로써 화질을 더욱 더 선명하게 제공하기 위한 연구가 계속해서 이루어지고 있다. 더욱 자세하게는 하나의 일예로 플라즈마 방전시 방전 조건을 용이하게 하여 방전개시전압을 낮춰 방전효율을 향상시키는 개선된 보호층의 연구가 이루어지고 있다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도이다.
먼저, 전면기판(300)은 전면글라스(301)에 투명한 ITO 물질로 형성된 복수개의 투명 전극(302a,303a)과 은(Ag)과 같은 금속재질로 형성된 복수개의 버스 전극(302b,303b)으로 구비된 각각의 스캔 전극(302)및 서스테인 전극(303)이 쌍을 이뤄 형성된다. 여기에, 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)의 방전 전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연시키기 위해 유전체층(304)이 형성되고 유전체층(304) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(305)이 형성된다.
한편, 후면기판(310)은 후면글라스(311)에 어드레스 방전을 수행하는 다수의 어드레스 전극(313)이 형성되고 이러한 다수의 어드레스 전극(313)에 방전 전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연시키기 위해 유전체층(315)이 형성된다. 여기에, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)방전셀을 구획하고 크로스 톡(Cross-Talk)현상을 방지하기 위한 격벽(312)이 형성되고 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(314)가 도포된다.
그러나, 전면기판에 증착된 MgO 보호층은 흡습성이 높은 고유한 특성을 가지고 있어 대기와의 접촉이 길어지고 온도 편차가 일어날 경우, 공기중의 수분 또는 탄소등의 오염물질이 MgO 보호층에 흡착되어 부식의 속도를 빠르게 진행시켜 방전효율을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전면 패널에 소수성 금속 산화막을 형성하여 MgO 보호층의 부식속도를 낮춰 방전효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 내부에 소정의 크세논 함량을 포함하고, 방전셀 내에서 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 유전체 층을 보호하기 위하여 보호층이 형성된 전면패널과 전면패널과 일정간격 이격되어 합착되는 후면패널을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 보호층 상부에 소수성(hydrophobic) 금속 산화막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 소수성 금속 산화막은 산화크롬(CrO2)막인 것을 특징으로 한다.
또한, 산화크롬막은 전기방전식법, 레이저증착식법, 열화학 기상증착식법, 플라즈마 화학기상증착식법중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 산화크롬막의 두께는 30㎚이상 60㎚이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판(400)이 형성되는 과정은 전술한 도 3의 형성과정과 동일한 과정으로 이루어진다. 다만, 전면기판(400)에 형성된 MgO 보호층(405) 상부에 소수성(hydrophobic) 금속 산화막(406)이 더 형성된다. 이러한 소수성 금속 산화막(406)은 산화크롬(CrO2)막(406)으로 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 후면기판(410)은 도 3과 동일한 과정으로 형성되므로 이하 생략하기로 한다.
여기에서, 전술한 산화크롬(CrO2, 406)막의 원료인 크롬(Cr)은 공기중의 산소와 아주 급속히 반응하는 특성을 가지고 있으며 비교적 내열재료로 사용된다. 또한, 크롬(Cr) 원자와 산화크롬(CrO2) 분자의 크기도 비슷하여 쉽게 결합하는 성질을 가지고 있으며 특히, 산화크롬(CrO2)은 안정된 피막(일반적으로 부동태 피막 이라함.)을 형성하는데, 즉 내식력이 강한 산화크롬(CrO2)막은 산화크롬(CrO2)의 피막에 흠이 생기면 재빨리 치밀한 산화크롬(CrO2)의 피막을 재생성하여 노출된 산화크롬(CrO2)의 표면을 보호함으로써 산화의 내부진행을 막고 부식을 방지하는 역할을 한다.
이러한 산화크롬(CrO2)의 특성을 이용하여 MgO 보호층(405) 상부에 산화크롬 (CrO2)막(406)이 소정의 두께(t1)로 형성되는데, 바람직하게는 30㎚ 이상 60㎚ 이하로 형성된다. 여기에서, 산화크롬막(CrO2)의 두께(t1)가 비교적 작게 형성되도 무방한 것은 전술한 바와 같이 산화크롬막(CrO2)은 내식력성이 강하기 때문에 만약 산화크롬(CrO2)의 피막에 흠이 생길 경우라도, 산화크롬(CrO2)의 피막을 재생성시키는 속도가 빠르게 나타나므로 산화크롬(CrO2)의 표면을 보호함과 동시에 MgO 보호층(405)을 보호하기에 적합한 두께(t1)가 되어 산화크롬(CrO2)막을 제조시에 발생하는 제조비용의 상승을 억제하기 위해서이다.
여기에서, 산화크롬(CrO2, 406)막의 제조방법은 전기방전식법, 레이저증착식법, 열화학 기상증착식법, 플라즈마 화학기상증착식법중 어느 하나의 방법으로 형성되는데, 제품의 품질을 고려해 볼때 열화학 기상증착식법과 전기방전식법으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와같이 형성된 산화크롬(CrO2)막은 흡습성이 높은 MgO 보호층을 대기와의 접촉이 없도록 하여 공기중의 수분 또는 탄소등의 오염물질이 MgO 보호층에 흡착되어 발생하는 부식의 속도를 낮출 수가 있어 방전효율을 상승시킨다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 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.
상술한 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 MgO 보호층의 부식속도를 낮춰 방전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 내부에 소정의 크세논 함량을 포함하고, 방전셀 내에서 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 유전체 층을 보호하기 위하여 보호층이 형성된 전면패널과 상기 전면패널과 일정간격 이격되어 합착되는 후면패널을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 보호층 상부에 소수성(hydrophobic) 금속 산화막이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소수성 금속 산화막은 산화크롬(CrO2)막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 산화크롬막은 전기방전식법, 레이저증착식법, 열화학 기상증착식법, 플라즈마 화학기상증착식법 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 산화크롬막의 두께는 30㎚ 이상 60㎚ 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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