KR100765513B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 유지 전극이 형성되는 전면 기판과 전면 기판상에 형성되는 유전체층과 유전체층 상에 형성되는 제 1 보호층 및 제 1 보호층의 일부 영역 상에 형성되는 제 2 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은 (a) 전면 기판에 유지 전극을 형성하는 단계, (b) 전면 기판상에 유전체층을 형성하는 단계, (c) 유전체층 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계, (d) 제 1 보호층 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계 및 (e) 패널의 합착 후 에이징 과정을 통해 제 2 보호층의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개선함으로써, 이차전자방전계수가 높아지고 낮은 방전전압과 낮은 지터 특성이 개선되는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법{Plasma Display Panel and Manufacturing Method of Plasma Display Panel}
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제 1 보호층과 제 2 보호층에서 발생되는 이차전자방출계수를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 에이징 공정을 거친 후의 제 1 보호층과 제 2 보호층을 나타낸 도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300 : 전면 패널 310 : 후면 패널
304 : 유전체층 305a : 제 1 보호층
305b : 제 2 보호층
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면 기판과 후면 기판 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 충전되어 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 가능하고, 대형화가 가능하며, 고화질을 구현할 수 있어 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층이 형성이 되는데 이러한 보호층의 가장 중요한 특성은 이온의 충돌에 의해 얼마만큼의 전자들을 다시 방출하는가를 결정하는 이차전자방출계수이다. 이를 높이기 위해 Si, Ti 등의 다양한 재료를 도핑해서 사용하였지만, 이러한 재료들의 도핑은 상온 또는 고온에서의 보호층의 특성을 크게 변화되게 하여 온도에 따라 보호층이 서로 다른 방전 특성을 야기하게 하는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 플라즈마 디스플레이 패널을 개선하여 낮은 방전전압과 낮은 지터 특성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 유지 전극이 형성되는 전면 기판과 전면 기판상에 형성되는 유전체층과 유전체층 상에 형성되는 제 1 보호층 및 제 1 보호층의 일부 영역 상에 형성되는 제 2 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 보호층은 유지 전극이 위치하고 있는 부분에 대응되지 아니한 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 유지 전극은 투명 전극과 버스 전극의 2 층 구조를 가지며, 제 2 보호층은 투명 전극과 이웃하는 투명 전극 사이에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층의 두께와 제 2 보호층의 두께는 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층의 두께는 제 2 보호층의 두께보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 보호층의 두께는 1000Å 이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층과 제 2 보호층은 서로 다른 물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층과 제 2 보호층은 이차전자방출계수가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층은 제 2 보호층보다 이차전자방출계수가 더 높은 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 보호층과 제 2 보호층은 투명성을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은 (a) 전면 기판에 유지 전극을 형성하는 단계, (b) 전면 기판상에 유전체층을 형성하는 단계, (c) 유전체층 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계, (d) 제 1 보호층 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계 및 (e) 상기 제 2 보호층의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, (c)단계에서 제 1 보호층은 도핑된 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, (d)단계에서 제 2 보호층은 비도핑된 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, (e)단계는 전면 패널과 후면 패널의 합착 후 에이징 과정을 통해 제 2 보호층을 제거하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이되는 표시 면인 전면 기판(301)에 스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303)이 형성된 전면 패널(300) 및 배면을 이루는 후면 기판(311) 상에 전술한 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)과 교차 되도록 복수의 어드레스 전극(313) 이 배열된 후면 패널(310)이 소정의 거리를 사이에 두고 나란하게 결합된다.
전면 패널(300)은 방전셀에서 상호 방전시키고 방전셀의 발광을 유지하기 위한 유지 전극인 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 불투명한 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)이 포함된다. 여기서 유지 전극은 투명 전극(a)과 버스 전극(b)의 2 층 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(304)에 의해 덮여지고, 상부 유전체층(304) 상에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(305a,305b)이 형성된다.
이러한 보호층(305a,305b)은 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)으로 이루어진 2층 구조로 형성된다. 또한, 제 1 보호층(305a)의 두께와 제 2 보호층(305b)의 두께는 서로 다르게 형성되며, 제 1 보호층(305a)의 두께는 제 2 보호층(305b)의 두께보다 더 두껍게 형성된다. 이는 제 1 보호층(305a)은 유전체층(304) 상에 바로 형성되어 제 1 보호층(305a)이 제 2 보호층(305b)보다 유전체층(304)을 보호하는 역할이 더 크기 때문이다.
또한, 제 1 보호층(305a)보다 얇게 형성되는 제 2 보호층(305b)은 패널의 합착 후 에이징 과정에서 일부가 제거된다. 그 제거되는 일부는 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)이 위치하여 대응되는 영역에 형성되었던 제 2 보호층(305b)이며, 에이징 과정시 발생하는 양이온의 충돌에 의해 제거된다. 이와 같이 제 2 보호층(305b) 일부가 제거되기 용이하기 위해서는 제 2 보호층(305b)의 두께는 1000Å 이하로 형성되며 가장 바람직하게는 100Å 이하로 형성되는 것이다. 따라서 제 2 보호층(305b)이 제거된 영역에 제 2 보호층(305b) 하부에 형성된 제 1 보호층(305a)이 나타나 제 2 보호층(305b)과 함께 패널의 방전시 이차전자방출을 한다. 또한, 제 1 보호층(305b)과 제 2 보호층(305b)은 전면 기판에 형성되어 있으므로 개구율을 고려하여 투명성을 유지하여야 한다.
후면 패널(310)은 방전셀을 구획시키기 위한 스트라이프 타입(웰 타입)의 격벽(312)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(313)이 격벽(312)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(310)의 상부에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 형광체(314)가 도포된다. 어드레스 전극(313)과 형광체(314) 사이에는 어드레스 전극(313)을 보호하기 위한 하부 유전체층(315)이 형성된다.
도 1에서는 본 발명이 적용될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 일례만을 도시하고 설명한 것으로서, 본 발명이 도 1의 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 도 1에서는 플라즈마 디스플레이 패널에는 스캔 전극(302), 서스테인 전극(303), 어드레스 전극(313)이 형성된 것을 도시하고 있지만, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극은 스캔 전극(302), 서스테인 전극(303), 어드레스 전극(313) 중 하나 이상이 생략될 수도 있다.
또한, 도 1에서는 전술한 스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303)은 각각 투명 전극(a)과 버스 전극(b)으로 이루어지는 것만을 도시하고 있지만, 이와는 다르게 스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303) 중 하나 이상은 버스 전극(b)만으로 이루어지는 것도 가능하다.
또한, 스캔 전극(302)과 서스테인 전극(303)이 전면 패널(300)에 포함되고, 어드레스 전극(313)은 후면 패널(310)에 포함되는 것만을 도시하고 설명하고 있지만, 전면 패널(300)에 모든 전극들이 형성되거나 또는 스캔 전극(302), 서스테인 전극(303), 어드레스 전극(313) 중 적어도 어느 하나의 전극이 격벽(212) 상에 형성되는 것도 가능하다.
이러한 도 1의 설명을 종합하면, 본 발명이 적용될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 전압을 공급하기 위한 복수의 전극이 형성된 것이고, 그 이외의 조건은 무방하다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, (a) 단계에서는 전면 기판(301)에 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극과 불투명한 금속재질로 제작된 버스 전극으로 구비된 유지 전극인 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)을 형성한다.
이후, (b) 단계에서는 전면 기판(301)을 포함하여 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(304)을 형성한다.
이후, (c) 단계에서는 유전체층(304) 상에는 방전 조건을 용이하게 하기 위 하여 도핑된 산화마그네슘(MgO)을 증착한 제 1 보호층(305a)을 형성한다.
이후, (d) 단계에서는 제 1 보호층(305a) 상에 도핑되지 아니한 산화마그네슘(MgO)을 증착한 제 2 보호층(305b)을 형성한다.
여기서는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널(300)만 나타내었고 후면 패널(미도시)도 이와 같은 공정을 통해 완성된다. 이러한 공정을 거쳐 완성된 전면 패널(300)과 후면 패널(미도시)을 소정의 간격을 유지하여 합착한 후 에이징 과정을 거친다.
마지막으로, (e) 단계에서는 전면 패널과 후면 패널의 합착 후 에이징 과정을 통해 제 2 보호층(305b)의 일부를 제거한다.
이와 같은 제조 공정을 거쳐 플라즈마 디스플레이 패널이 완성된다.
여기서 플라즈마 디스플레이 패널의 에이징 과정 후의 변화된 제 2 보호층(305b)의 변화에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
에이징 과정을 거치면서 제 2 보호층(305b)의 일부가 제거되는데 특히, 패널의 방전시 양이온의 충돌이 가장 많이 발생하는 부분인, 즉 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303)의 위치하고 있는 부분에 대응하는 영역에서 가장 많이 제거된다. 제 2 보호층은 투명 전극과 이웃하는 투명 전극 사이에 형성된 것이 가장 바람직하다.
여기서는 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)은 서로 다른 물질을 사용한다. 본 발명의 일실시 예로 산화마그네슘(MgO)을 사용하였지만 산화마그네슘(MgO)과 같은 효과를 가지는 어떤 물질을 사용하여도 무방하다. 제 1 보호층(305a) 은 도핑된 산화마그네슘(MgO)이고, 제 2 보호층(305b)은 도핑되지 아니한 산화마그네슘(MgO)이다. 도핑이란 물질에 고의로 미량의 불순물을 첨가하여 물질이 가진 성질을 개선하는 것이다.따라서 도핑된 물질과 도핑되지 아니한 물질은 물질의 특성에 대한 차이가 발생한다. 또한, 본 발명의 일실시 예에서는 도핑이 된 제 1 보호층(305a)과 도핑되지 아니한 제 2 보호층(305b)의 특성을 플라즈마 디스플레이 패널의 방전시 모두 사용하기 위함이다. 이에 대한 자세한 설명은 다음 도 3과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제 1 보호층과 제 2 보호층에서 발생되는 이차전자방출계수를 나타낸 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)은 물질이 서로 달라 전자가 충돌하여 발생되는 이차전자방출계수도 다르다.
먼저, 제 1 보호층(305a)은 도핑이 된 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다. 산화마그네슘(MgO)이 도핑 되면 원래 물질이 가지고 있던 결합구조가 변화된다. 이러한 결합구조의 변화로 인해 과잉전자와 정공이 많이 발생되어 도핑된 산화마그네슘(MgO)은 약한 충돌에 의해서도 많은 이차전자를 방출한다. 따라서, 제 1 보호층(305a)은 패널의 방전시 제 1 보호층(305a)에 충돌하는 양이온 등에 의해 이차전자가 많이 발생되며 도핑이 된 제 1 보호층(305a)은 도핑되지 아니한 제 2 보호층(305b)보다 이차전자방출계수가 높다. 이차전자방출계수가 높아지며 플라즈마 디스플레이 패널의 방전개시 전압이 낮아진다.
또한, 제 2 보호층(305b)은 도핑되지 아니한 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다. 도핑되지 아니한 산화마그네슘(MgO)은 도핑된 산화마그네슘(MgO)보다 이차전차 방출계수는 낮지만 다른 물질에 비해 높다. 게다가 도핑되지 아니한 산화마그네슘(MgO)은 배향성, 결정성, 막밀도가 높으며 결합구조가 안정적이다. 이와 같이 형성된 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)의 형상은 다음 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 에이징 과정을 거친 후의 제 1 보호층과 제 2 보호층을 나타낸 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전면 패널에 형성된 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)이 에이징 과정을 거친 후 형성된 형상을 보여준다. 제 1 보호층(305a) 상에 형성된 제 2 보호층(305b)은 얇게 형성되어 있기 때문에 에이징을 과정을 거치면서 양이온의 충돌이 가장 많이 발생하는 스캔 전극(302) 및 서스테인 전극(303) 부분에서 대부분의 제 2 보호층(305b)이 제거된다. 이는 양이온과 충돌이 많이 발생한 방전 영역은 제 1 보호층(305a)이 형성되고 이온과 충돌이 상대적으로 적은 비방전 영역은 제 2 보호층(305b)이 형성한다. 이와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전시 제 1 보호층(305a)과 제 2 보호층(305b)이 동시에 형성되어 보호층이 하나로 형성되어 있을 때보다 안정적인 방전을 할 수 있다.
이상에서 보는 바와 같이, 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 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 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개선함으로써, 이차전자방출계수가 높아지고 낮은 방전개시전압과 낮은 지터 특성이 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개선함으로써, 고온 특성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 유지 전극이 형성되는 전면 기판;
    상기 전면 기판상에 형성되는 유전체층;
    상기 유전체층 상에 형성되며 불순물로 도핑된 제1 물질로 이루어진 제 1 보호층; 및
    상기 제 1 보호층의 일부 영역 상에 형성되며 도핑되지 않은 상기 제1 물질로 이루어진 제 2 보호층
    을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 보호층은 상기 유지 전극이 위치하고 있는 부분에 대응되지 아니한 영역에 형성 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지 전극은 투명 전극과 버스 전극의 2 층 구조를 가지며, 상기 제 2 보호층은 상기 투명 전극과 이웃하는 상기 투명 전극 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층의 두께와 상기 제 2 보호층의 두께는 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층의 두께는 상기 제 2 보호층의 두께보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 보호층의 두께는 1000Å 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층과 상기 제 2 보호층은 이차전자방출계수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 제 2 보호층보다 이차전자방출계수가 더 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층과 상기 제 2 보호층은 투명성을 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. (a) 전면 기판에 유지 전극을 형성하는 단계;
    (b) 상기 전면 기판상에 유전체층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 유전체층 상에 불순물로 도핑된 제1 물질로 이루어진 제 1 보호층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 제 1 보호층 상에 도핑되지 않은 상기 제1 물질로 이루어진 제 2 보호층을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 제 2 보호층의 일부를 제거하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 (e)단계는 전면 패널과 후면 패널의 합착 후 에이징 과정을 통해 상기 제 2 보호층을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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