KR100708724B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 발광 효율을 증가시킬 수 있는 새로운 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 제1기판; 상기 제1기판에 대해 평행하게 배치된 제2기판; 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 배치되고, 상기 제1기판 및 상기 제2기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽; 상기 제1기판에 배치된 어드레스전극; 상기 어드레스전극을 덮는 제1유전체층; 상기 제2기판 상에 배치되고, 캐비티가 형성된 제2유전체층; 상기 캐비티의 내측에 형성되고 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 배치된 유지방전전극쌍; 상기 방전셀의 벽면의 적어도 일부분을 덮도록 형성된 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{Plasma display panel and method of manufacturing the same}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 개략적으로 보여주는 부분 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 개략적으로 보여주는 부분 절개 분리 사시도.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 취한 단면도.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 일례를 단계적으로 보여주는 도면들.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30, 130: 제2패널 31: 제2기판
32: 유지방전전극 33: 버스 전극
40: 제1패널 41: 제1기판
42: 어드레스전극 43: 제1유전체층
44: 격벽 45: 형광체층
100, 200: 플라즈마 디스플레이 패널
132: 유지방전전극쌍 132a: X전극
132b: Y전극 134: 제2유전체층
134a: 캐비티 134b: 그루브
135: 보호막층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소비전력이 저감되고 방전효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 평판 표시패널로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상 및 시야각 등의 각종 표시능력이 기존의 다른 디스플레이 장치들에 비해 우수하다. 또한, 박형이면서, 대화면 표시가 가능하여 CRT를 대체할 수 있는 차세대 평판표시패널로서 각광을 받고 있다.
도 1에는 일본특허공개공보 제1998-172442호에 개시된 3전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 형태의 구성을 개략적으로 보여주는 부분 분리 사시도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 제1패널(40), 이와 대향되게 결합되는 제2패널(30) 및 상기 제1패널(40) 및 상기 제2패널(30)에 의해 형성되는 공간을 구획하여 방전셀을 형성하는 격벽(45)을 구비한다.
상기 제1패널(40)은 제1기판(41), 어드레스전극(42), 제1유전체(43), 격벽 (44) 및 형광체(45)를 구비한다. 상기 제1기판(41) 상에는 상기 어드레스전극(42)이 소정의 패턴 예컨대, 스트라이프 패턴으로 복수 개 형성될 수 있다. 여기서, 어드레스전극(42)의 길이방향은 상기 유지방전전극(32)의 길이방향과 교차되도록 형성된다. 상기 제1유전체(43)는 상기 어드레스전극(42)을 매립하도록 제1기판(41) 상에 형성된다. 상기 제1유전체(43) 상에는 격벽(44)이 형성되는데, 이러한 격벽(44)은, 도 1에서 볼 수 있듯이, 어드레스전극(42)과 대략 평행하게 형성된다. 상기 형광체(45)는 제1유전체(43) 상에서 격벽(44)의 측면 상에 걸쳐 도포된다.
한편, 화상의 표시부가 되는 제2패널(30)은 제2기판(31), 유지방전전극(32)과, 버스전극(33)과, 제2유전체(34) 및 보호막층(35)을 구비한다.
상기 제2기판(31) 상에는 유지방전전극(32)이 소정의 패턴, 예를 들어, 스트라이프 패턴으로 복수 쌍 형성될 수 있다. 상기 유지방전전극(32)의 전기저항을 개선하기 위해, 전기전도도가 우수한 재질로 이루어지는 버스전극(33)이 상기 유지방전전극(32)과 접하도록 형성된다. 상기 제2유전체(34)는 상기 유지방전전극(32) 및 버스전극(33)을 매립하도록 제2기판(31) 상에 형성되고, 상기 제2유전체(34) 상에는 보호막층(35)이 구비될 수 있다.
이상과 같은 구성을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 방전에 의해 발생한 자외선에 의해 여기되어 형광체층에서 기사광선이 발생하게 되고 이를 이용하여 화상을 표시한다. 그런데, 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 실제 구동에 있어 소비전력 대비 휘도가 낮아서 발광 효율이 떨어지는 단점이 있어 이에 대한 해결책을 마련할 필요성이 크게 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 발광 효율을 증가시킬 수 있는 새로운 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 제1기판; 상기 제1기판에 대해 평행하게 배치된 제2기판; 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 배치되고, 상기 제1기판 및 상기 제2기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽; 상기 제1기판에 배치된 어드레스전극; 상기 어드레스전극을 덮는 제1유전체층; 상기 제2기판 상에 배치되고, 캐비티가 형성된 제2유전체층; 상기 캐비티의 내측에 형성되고 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 배치된 유지방전전극쌍; 상기 방전셀의 벽면의 적어도 일부분을 덮도록 형성된 형광체층; 및 상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 유지방전전극쌍은 별도의 전압이 인가되는 X전극과 Y전극으로 구성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 X전극 및 상기 Y전극은 각각 상기 캐비티의 측벽 및 저면에 걸쳐 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 X전극 및 Y전극 사이에는 그루브가 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 그루브에는 적어도 일부분에 전도성 물질층이 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 격벽은 상기 유지방전전극쌍을 포함하는 부분과 상기 어드레스전극이 연장된 방향과 나란한 방향으로 연장된 부분을 포함하는 매트릭스 형태로 만들어진 것이 바람직하다.
여기서, 상기 X전극, 상기 Y전극 및 상기 제2유전체층의 표면에는 보호막층이 더 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 소정 두께의 기판을 준비하는 단계(a); 상기 기판 상에 감광성 투명 유전체층을 형성하는 단계(b); 상기 감광성 투명 유전체층에 마스크를 사용하여 부분 노광하고 현상하여 캐비티를 형성하는 단계(c); 상기 유전체층의 표면과 상기 캐비티의 측벽면 및 저면에 전도성 물질을 증착하는 단계(d); 및 상기 유전체층의 상면이 드러나도록 상기 전도성 물질을 표면에서 제거하는 단계(e)를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 단계(c)는 캐비티와 함께 캐비티들의 사이에 그루브를 형성하는 단계가 함께 수행되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 단계(e)를 완료한 후에 상기 유전체층 및 상기 유지방전전극쌍의 표면에 보호막층을 형성하는 단계(f)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 2에는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 분리 사시 도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 III-III 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 제1패널(40), 제2패널(130) 및 격벽(44)을 포함한다.
상기 제1패널(40)은 제1기판(41), 어드레스전극(42) 및 유전체층(43)을 구비한다.
상기 제1기판(41)은 소다 라임 글라스(soda lime glass)와 같은 물질로 만들어질 수 있고, 그 상면에는 상기 어드레스전극(42)이 소정의 패턴 예컨대, 스트라이프 형태로 복수 개 형성될 수 있다.
상기 제1유전체(43)는 상기 어드레스전극(42)을 매립하도록 제1기판(41) 상에 형성되고, 유전율이 10.0 내지 15.0 정도의 범위에 있는 유전체로 만들어질 수 있다.
상기 격벽(44)은 상기 제1패널 및 상기 제2패널과 함께 방전셀을 구획하는 것으로, 상기 어드레스전극이 연장된 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장된 스트라이프 형태로 만들어질 수 있다. 또는, 상기 어드레스전극이 연장된 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장된 부분과, 상기 어드레스전극이 연장된 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 연장된 부분을 포함하는 매트릭스 형태로 만들어질 수도 있다.
상기 제2패널(130)은 제2기판(31), 유지방전전극쌍(132) 및 제2유전체층(134)을 포함한다.
상기 제2기판(31)은 상기 제1기판(41)과 마찬가지로 소다 라임 글라스(soda lime glass)와 같은 물질로 만들어진다.
상기 제2유전체층(134)에는 상기 어드레스전극(42)이 연장된 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 캐비티(134a)들이 형성되어 있다.
상기 유지방전전극쌍(132)은 상기 캐비티(134a)의 내측벽면 또는 저면의 적어도 일부분을 덮도록 형성된다. 상기 유지방전전극쌍(132)은 X전극(132a) 및 Y전극(132b)이 교대로 배치되고, 상기 유지방전전극쌍(132)을 구성하는 X전극(132a) 및 Y전극(132b)은 모두 전기전도성이 좋은 소재로 만들어진다.
상기 캐비티(134a)들의 사이에는 그루브(134b)가 더 형성되어 있을 수 있다. 상기 그루브(134b)는 상기 캐비티(134a)들에 비해 폭이 넓게 형성되고, 상기 그루브(134b)에 의해 상기 캐비티(134a)에 설치된 X전극(132a) 및 Y전극(132b) 사이에 유지방전이 일어날 때 대향방전을 하는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 방전셀의 벽면의 적어도 일부분을 덮는 형광체층(45)이 더 형성된다. 상기 형광체층(45)은 자외선에 의해 여기되어 가시광선을 발생시키는 PL(PhotoLuminescence)형 형광체로 만들어진다. 상기 형광체층(45)에 사용되는 물질로는 적색발광 형광체로서는, (Y,Gd)BO3:Eu3+ 등이 사용될 수 있고, 녹색발광 형광체로서 Zn2Si04:Mn2+등이 사용될 수 있으며, 청색발광 형광체로서 BaMgAl10O17:Eu2+ 등이 사용될 수 있다.
상기 제2유전체층(134), 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)의 표면은 MgO로 만들어진 보호막층(135)에 의해 덮이는 것이 바람직하다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1실시예의 플라즈마 디스플레이 패널(200)은 다음과 같은 방식으로 동작한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 상기 그루브(134b)를 기준으로 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)이 대향 방전을 일으키고, 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)이 마주하는 면 이외의 부분에서는 서로 롱갭(long gap)을 형성하여 유지방전이 더욱 원활하게 일어날 수 있게 된다. 한편, 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)이 유전체로 만들어진 캐비티(134a) 내에 형성되어 있기 때문에, 구동 중에 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)에 각각 AC 펄스(pulse) 형태의 전압을 인가하면, 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)이 교대로 음극의 역할을 하기 때문에 공음극방전(hollow cathode discharge)라고 알려진 캐비티 효과(cavity effect)에 의해 방전이 더욱 원활하게 일어난다. 이에 따라, 휘도가 향상되고 방전효율이 향상된다. 캐비티 효과는 공음극에서 전자를 방전공간으로 반사시키기 때문에 전자 이온쌍이 급격하게 증가하여 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있고, 그 결과 휘도 및 방전효율을 향상시킬 수 있게 되는 것을 말한다.
또한, 이와 같은 구조에서는 유지방전에서 면방전효과와 대향 방전 효과를 동시에 누릴 수 있어 방전이 더욱 원활하게 일어나고 방전 효율이 증가한다. 즉, 면방전의 장점인 벽전하를 격벽이나 유전체층 표면에 충분히 축적할 수 있다는 장 점과, 대향반전의 장점인 전계가 방전 공간의 중앙에 집중되어 플라즈마 밀도를 높여 방전 효율이 증가하는 장점을 모두 누릴 수 있게 된다.
한편, 상기 그루브(134b)에는 금속층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 이 금속층은 상기 X전극(132a) 및 상기 Y전극(132b)을 형성하는 공정에서 함께 형성될 수 있는 것으로, 상기 그루브(134b) 부분으로 흐르는 변위전류를 차단하여 방전전압을 낮추는 기능을 한다. 이에 따라, 방전 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 공정으로 만들어진다.
도 4 내지 도 9에는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 중 제2패널의 제조 공정을 단계적으로 보여주는 도면들이 도시되어 있다.
먼저, 소정 두께의 소다 라임 기판(31)을 준비한다(도 4). 그 다음, 상기 기판(31) 상에 감광성 투명 유전체층(134)을 형성한다(도 5). 감광성 투명 유전체층(134)을 형성하는 공정은 인쇄공정을 이용할 수도 있다. 그 다음, 상기 감광성 투명 유전체층(134)에 마스크(미도시)를 사용하여 부분 노광하고 현상하여 캐비티(134a)를 형성한다(도 6). 그루브(134b)가 필요한 경우에는 이 과정에서 캐비티(134a)와 함께 캐비티(134a)들의 사이에 그루브(134b)를 형성하는 것이 바람직하다. 그 다음, 상기 유전체층(134)의 표면과 상기 캐비티(134a)의 측벽면 및 저면에 전도성 물질(132)을 증착한다(도 7). 증착은 CVD(Chemical Vapor Deposition), PECVD 등의 방법이 적용될 수 있다. 그 다음, 상기 유전체층(134)의 상면이 드러 나도록 상기 전도성 물질(132)을 표면에서 제거하여 상기 캐비티(134a) 내의 부분에만 전도성 물질(132)이 남아 X전극(132a) 및 Y전극(132b)을 형성하도록 한다(도 8). 이 과정에서는 그라인딩(grinding)이나, CMP(Chemical Mechanical Polishing)과 같은 팔리싱 방법이 사용될 수 있다. 그 다음으로는, 상기 유전체층(134) 및 상기 유지방전전극쌍(132)의 표면에 보호막층(135)을 형성한다(도 9). 상기 보호막층(135)은 MgO로 만든다.
한편, 이상에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서는 그루브가 형성된 도면만을 도시하였지만, 반드시 본 발명이 그루브가 형성된 경우만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 지금까지 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 도면에서는 전후방을 특별히 지시하지 않았는데, 형광체층이 전방에 위치하는 투과형 플라즈마 디스플레이 패널의 경우나, 형광체층이 후방에 위치하는 반사형의 플라즈마 디스플레이 패널의 경우에 관계없이 본 발명이 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 캐비티 효과에 의해 캐비티 내에 형성된 X전극 및 Y전극에서 전자를 방전공간으로 반사시키기 때문에 전자 이온쌍이 급격하게 증가하여 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있고, 그 결과 휘도 및 방전효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 그루브를 기준으로 상 기 X전극 및 상기 Y전극이 대향 방전을 일으키고, 상기 X전극 및 상기 Y전극이 마주하는 면 이외의 부분에서는 서로 롱갭(long gap)을 형성하여 유지방전이 더욱 원활하게 일어날 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 그루브에 금속층 형성되는 경우, 그루브 부분으로 흐르는 변위전류를 차단하여 방전전압을 낮출 수 있고, 방전 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 면방전의 장점인 벽전하를 격벽이나 유전체층 표면에 충분히 축적할 수 있다는 장점과, 대향반전의 장점인 전계가 방전 공간의 중앙에 집중되어 플라즈마 밀도를 높여 방전 효율이 증가하는 장점을 모두 누릴 수 있다. 이에 따라, 유지방전시에 방전이 더욱 원활하게 일어나고 방전 효율이 증가한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1기판;
    상기 제1기판에 대해 평행하게 배치된 제2기판;
    상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 배치되고, 상기 제1기판 및 상기 제2기판과 함께 복수의 방전셀들을 한정하며, 유전체로 형성된 격벽;
    상기 제1기판에 배치된 어드레스전극;
    상기 어드레스전극을 덮는 제1유전체층;
    상기 제2기판 상에 배치되고, 캐비티가 형성된 제2유전체층;
    상기 캐비티의 내측에 형성되고 상기 어드레스전극과 교차하는 방향으로 배치된 유지방전전극쌍;
    상기 방전셀의 벽면의 적어도 일부분을 덮도록 형성된 형광체층; 및
    상기 방전셀 내에 있는 방전가스를 포함하고,
    상기 유지방전전극쌍은 별도의 전압이 인가되는 X전극과 Y전극으로 구성되며,
    상기 X전극 및 상기 Y전극은 각각 상기 캐비티의 측벽 및 저면에 걸쳐 형성되고,
    상기 X전극 및 Y전극 사이에는 그루브가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그루브에는 적어도 일부분에 전도성 물질층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 유지방전전극쌍을 포함하는 부분과 상기 어드레스전극이 연장된 방향과 나란한 방향으로 연장된 부분을 포함하는 매트릭스 형태로 만들어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 X전극, 상기 Y전극 및 상기 제2유전체층의 표면에는 보호막층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 소정 두께의 기판을 준비하는 단계(a);
    상기 기판 상에 감광성 투명 유전체층을 형성하는 단계(b);
    상기 감광성 투명 유전체층에 마스크를 사용하여 부분 노광하고 현상하여 캐비티를 형성하는 단계(c);
    상기 유전체층의 표면과 상기 캐비티의 측벽면 및 저면에 전도성 물질을 증착하여 전도성 물질층을 형성하는 단계(d); 및
    상기 유전체층의 상면이 드러나도록 상기 전도성 물질층 중 유전체층의 상면에 형성된 부분을 제거하는 단계(e)를 포함하고,
    상기 단계(c)는 캐비티와 함께 캐비티들의 사이에 그루브를 형성하는 단계가 함께 수행되는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단계(e)를 완료한 후에 상기 유전체층 및 상기 전도성 물질층 중 남아있는 부분의 표면에 보호막층을 형성하는 단계(f)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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KR19990016640A (ko) * 1997-08-19 1999-03-15 구자홍 플라즈마 디스플레이 패널
JP2003217453A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイ装置

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