KR101183797B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이산화탄소를 발생시키기 위해 형광체층 및 격벽 중 적어도 어느 하나에 활성탄을 혼합함으로써 낮은 방전 전압을 갖는 플라즈마 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 상기 플라즈마 디스플레이 디바이스는 제 1 기판과 제 1 기판으로부터 이격된 제 2 기판을 포함하고, 제 1 기판 및 제 2 기판은 함께 밀봉된다. 다수의 격벽들이 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 다수의 방전셀을 정의하기 위해 제 1 기판상에 형성된다. 형광체층은 다수의 방전셀 내에 형성되고, 이산화 탄소를 포함하는 기체 혼합물은 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 형성되며, 형광체층 및 다수의 격벽 중에서 적어도 어느 하나는 활성탄을 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{Plasma Display Device And Fabricating Method Thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 가스 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 평판 디스플레이로서, 표시 용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상 및 시야각 등의 각종 표시 능력이 우수하며, 박형이면서 대화면 표시가 가능하여 차세대 평판 디스플레이로서 각광을 받고 있다.
그런데 이러한 플라즈마 디스플레이 장치는 형광체의 성분에 따른 표면 전압(surface) 및 방전 전압 차이로 인하여 저전압 구동이 어렵기 때문에 소비 전력이 커지게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제논(Xe)의 함량을 높이거나, 페닝 혼합 기체로 헬륨(He)을 혼합하여 방전 효율을 높이는 방법이 제안되었다. 그러나, 이렇게 제논(Xe) 또는 헬륨(He)의 분압을 높일 경우, 전극간 방전 전압도 함께 증가하는 문제점이 발생하기 때문에 때문에 제논(Xe)의 함량을 높이는 데에도 역시 어려움이 있다.
본 발명은 저전압 구동을 가능하게 하여 소비 전력을 감소시키고, 방전 효율을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라즈마 디스플레이 장치는 제 1 기판과 상기 제 1 기판으로부터 이격되는 제 2 기판을 포함하고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판은 함께 밀봉된다. 다수의 격벽은 제 1 기판의 제 2 기판을 향하는 면에 구비되고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 다수의 방전셀을 정의한다. 또한, 형광체층은 상기 방전셀 내에 형성되고, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물은 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 형성된다. 상기 형광체층 및 다수의 격벽 중에서 적어도 하나는 활성탄을 포함한다.
상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중에서 적어도 하나는 활성탄을 포함하는 분말 유리 접착제를 포함할 수 있다. 상기 기체 혼합물은 적어도 10%의 제논 기체를 포함할 수 있다. 형광체층은 형광체과 활성탄의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 다수의 격벽은 활성탄을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 기판과 상기 제 1 기판으로부터 이격된 제 2 기판을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 제 1 기판의 상기 제 2 기판을 향하는 면에 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 다수의 방전셀을 정의하기 위한 다수의 격벽을 형성하는 단계, 상기 다수의 격벽 및 형광체층 중 적어도 하나는 활성탄을 포함하도록 다수의 방전셀에 형광체층을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 이산화 탄소를 포함하는 기체 혼합물을 밀봉하는 단계를 포함한다. 상기 이산화 탄소는 상기 활성탄으로부터 생성된다.
상기 이산화 탄소는 열 공정 및/또는 에이징 공정 중에 상기 활성탄으로부터 생성될 수 있다. 상기 열 공정은 상기 제 1 기판을 상기 제 2 기판과 함께 밀봉하는 것일 수 있다.
상기 방법은 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 상에 전극을 형성하는 단계 및 플라즈마 디스플레이 장치의 불순물을 제거하기 위해 상기 전극에 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중에서 적어도 하나는 활성탄을 포함하는 상기 활성탄을 포함하는 분말 유리 접착제를 포함할 수 있다. 상기 기체 혼합물은 적어도 10%의 제논 기체를 포함할 수 있다. 상기 형광체층은 상기 형광체 및 활성탄의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 다수의 격벽은 상기 활성탄을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서, 봉착/배기 공정 또는 에이징 공정과 같은 열 공정에서 방전 공간내에 이산화 탄소를 생성하기 위해 형광체층에 활성탄을 혼합함으로써 방전 전압 및 소비 전력이 감소될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서, 종래와 동일한 방전 전압을 유지하는 반면 주입된 제논의 양을 증가시킴으로써, 방전 효율이 증가될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서, 에이징 공정 중에 보호층의 불순물을 흡수하기 위해 격벽에 활성탄을 혼합함으로써 방전전압이 낮아질 수 있고, 전극들의 수명이 증가할 수 있다.
본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 형광체층에 활성탄(Activated Carbon)을 혼합하여, 패널 내에 존재하는 불순물을 흡착함으로써, 방전 전압을 낮출 수 있고, 장치 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 형광층에 혼합된 활성탄을 통해 봉착 배기 공정 또는 에이징(aging) 공정 등의 열 공정에서 방전 공간에 이산화 탄소를 생성함으로써, 방전 전압을 낮추고 소비 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 기존과 동일한 방전 전압 유지시 주입 가능한 제논(Xe)의 함량을 증가시킬 수 있도록 하여, 기존에 비해 방전 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 격벽에 활성탄을 혼합하여, 에이징 공정에서 보호층의 불순물을 흡착시킴으로써, 방전 전압을 낮추고 전극의 수명을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 전극간 방전 전압을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 여기서, 제 1 구성이 제 2 구성에 결합되거나 연결된다고 기재된 때, 제 1 구성이 제 2 구성에 직접적으로 결합될 수도 있고, 제 3 구성을 통해서 제 2 구성에 간접적으로 결합될 수도 있다. 또한, 실시예들의 일부 구성들은 본 발명의 이해를 충족하기 위해 명확성을 위해 제거된다. 또한, 명세서를 통해 유사한 부호는 유사한 구성을 언급한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스프레이 장치(100)의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 제 1 패널(110) 및 제 2 패널(120)을 포함한다.
상기 제 1 패널(110)은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(110)의 배면에 구비된다.
상기 제 1 패널(110)은 제 1 기판(111), 상기 제 1 기판(111)의 상부에 형성되는 어드레스 전극(112), 상기 어드레스 전극(112)을 감싸는 제 1 유전체층(113), 상기 제 1 유전체층(113)의 상부에 형성되는 격벽(114), 상기 격벽(114)의 사이에 형성되는 형광체층(115)를 포함한다.
상기 제 1 기판(111)은 통상의 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 유리(glass)로 이루어진다. 그리고 상기 어드레스 전극(112)은 상기 제 1 기판(111)의 상부에 형성되며, 제 1 방향으로 길이를 갖는다. 또한, 상기 어드레스 전극(112)은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 다수개가 배열되며, 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag) 등의 재질로서 형성될 수 있다.
상기 제 1 유전체층(113)은 상기 제 1 기판(111)의 상부에 상기 어드레스 전극(112)을 덮도록 형성된다. 상기 제 1 유전체층(113)은 방전시 양이온 또는 음이온이 상기 어드레스 전극(112)에 도달하는 것을 방지하여 상기 어드레스 전극의 손상을 방지한다. 또한, 상기 제 1 유전체층(113)은 전하를 유도하여 벽전하를 축적한다. 상기 제 1 유전체층(113)의 재질로는 산화납(PbO), 산화붕소(B2O3), 산화실리콘(SiO2)등이 사용될 수 있다.
상기 격벽(114)은 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)의 간격을 유지시킨다. 또한, 상기 제 1 기판(110)의 제 1 유전체층(113) 상에서 방전 공간(10)을 구획한다. 상기 격벽(114)은 제 1 방향으로 길게 형성된 스트라이프 타입(stripe type)으로 도시되어 있으나, 상기 타입으로서 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니며, 상기 격벽(114)은 제 1 방향의 세로 격벽과 제 2 방향의 가로 격벽을 갖는 매트릭스 타입(matrix type)일 수도 있으며, 평면 형상이 육각형 또는 팔각형 등의 다각형 형상을 이루도록 형성될 수도 있다. 도시된 스트라이프 타입의 경우, 상기 격벽(114)은 상기 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 2 방향으로 배열되어, 상기 어드레스 전극(112)과 나란하게 형성된다. 상기 격벽(114)은 산화납(PbO), 산화붕소(B2O3), 산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 재질로 형성되며, 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 등을 첨가재로 이용할 수 있다.
상기 형광체층(115)은 상기 제 1 유전체층(113)과 격벽(114)에 의해 구획되는 영역에 형성된다. 그리고 상기 형광체층(115)은 서브 픽셀별로 적색 형광체층(115R), 녹색 형광체층(115G) 및 청색 형광체층(115B)을 구비하여 형성된다. 상기 형광체층(115)은 상기 제 2 기판(120)의 스캔 전극(122)과 서스테인 전극(123) 사이의 방전에서 발생한 자외선을 흡수하여, 상기 서브 픽셀별로 적색, 녹색 및 청색의 가시광선을 발생시켜서 화상을 표시한다.
상기 형광체층(115)은 통상의 형광체, 유기 바인더 및 혼합 용제(BCA, TPN)에 활성탄(Activated Carbon)을 혼합하여 형성된다. 상기 형광체층(115)의 내부에 형성된 활성탄은 많은 미세공이 있는 다공성 탄소 물질로서, 좋은 흡착 특성을 갖는다. 따라서, 상기 형광체층(115)은 상기 활성탄을 통해 패널 내의 불순물을 용이하게 흡착할 수 있다. 결과적으로, 상기 형광체층(115)은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 방전 전압을 낮추고, 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 활성탄은 상기 형광체층(115)을 구성한 이후, 봉착 배기 공정 또는 에이징(aging) 공정 등의 열 공정에서 상기 방전 공간(10)의 내에서 이산화 탄소(CO2)를 생성한다. 따라서, 상기 방전 공간(10) 내에 제논(Xe), 헬륨(He) 및 네온(Ne)으로 형성된 방전 기체에 이산화 탄소(CO2)가 혼입되므로, 방전 공간(10)내의 방전 전압이 감소된다. 따라서, 저전압 구동이 가능하므로, 패널에서의 소비 전력 및 구동 회로에서의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 방전 기체 중에서 제논(Xe)의 함량을 증가시키면 발광 휘도가 증가하여 효율이 높아지지만 방전 전압이 높아지게 되는 문제가 있기 때문에, 제논(Xe)의 함량을 증가시키는데 어려움이 있어왔다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)에서는 상기 형광체층(115)으로부터 발생한 이산화 탄소(CO2)를 통해 저전압 구동이 가능하므로, 제논(Xe)의 함량을 10% 이상으로 증가시켜도 기존의 방전 전압을 유지할 수 있는 바, 기존의 구조에 비해 방전 효율을 증가시킬 수 있다. 게다가, 제논(Xe)의 함량은 전체 방전 가스에 대해 12% 내지 30%일 수 있다. 만약 제논(Xe)이 12% 이상이면, 방전 효율이 증가될 수 있다. 또한, 만약 제논(Xe)이 30% 이하이면 현재의 방전 전압이 유지될 수 있다.
상기 제 2 패널(120)은 상기 제 1 패널(110)과 방전 공간(10)을 구비하도록 봉착된다. 상기 제 1 패널(110)로부터 발생한 가시광선은 상기 제 2 패널(120)을 통해서 방출되어 화상을 표시한다.
상기 제 2 패널(120)은 제 2 기판(121), 상기 제 2 기판(121)의 하부에 형성되는 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123), 상기 스캔 전극(122)과 서스테인 전극(123)을 감싸면서 형성되는 제 2 유전체층(124), 상기 제 2 유전체층(124)의 하부에 형성되는 보호층(125)을 포함한다.
상기 제 2 기판(121)은 상기 제 1 기판(111)과 마찬가지로 통상의 유리로 이루어진다. 상기 제 2 기판(121)의 하부에는 상기 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)이 쌍을 이루어 형성된다. 상기 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)은 각각 투명 전극(122a, 123a) 및 버스 전극(122b, 123b)을 포함한다.
상기 투명 전극(122a, 123a)은 쌍을 이루어 상기 제 2 기판(121)을 따라 상기 어드레스 전극(112)이 형성된 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 형성된다. 상기 투명 전극(122a, 123a)은 가시광이 투과될 수 있도록 ITO(Indium-doped Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony-doped Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로서 형성된다.
상기 버스 전극(122b, 123b)은 각기 상기 투명 전극(122a, 122b)의 하부에 상기 투명 전극(122a, 122b)과 대응하여 나란하게 형성된다. 상기 버스 전극(122b, 123b)은 상기 투명 전극(122a, 123a)의 낮은 전기 전도성을 보완하기 위해 전기 전도성이 높은 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag) 등을 이용하여 형성된다.
상기 제 2 유전체층(124)은 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)을 감싸도록 상기 제 2 기판(121)에 형성된다. 상기 제 2 유전체층(124)은 상기 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)이 직접 통전되는 것을 방지하고, 양이온 또는 음이온이 상기 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)에 충돌하여 손상시키는 것을 방지한다. 또한, 제 2 유전체층(124)은 전하를 유도하여 벽전하를 축적한다. 상기 제 2 유전체층(124)은 통상 산화인(PbO), 산화바륨(B2O3), 산화실리콘(SiO2) 등의 재질로 이루어진다.
상기 보호층(125)은 상기 제 2 유전층(124)의 하부에 형성된다. 상기 보호층(125)은 상기 제 2 유전체층(124)의 표면을 보호함으로써 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)의 수명이 저하되는 것을 방지한다. 또한, 상기 보호층(125)은 방전시 2차 전자의 방출을 증가시켜, 방전이 용이하게 이루어지도록 한다. 상기 보호층(125)은 높은 투과성, 내 스퍼터링(sputtering)성, 낮은 방전 전압, 넓은 메모리 마진 및 구동 전압 안정성 등이 요구되는 바, 이를 위해 통상 상기 보호층(125)은 산화 마그네슘(MgO)을 이용하여 형성된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 작용 및 효과를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 각 전극간 방전 전압을 종래와 비교하여 도시한 그래프이다.
도 3의 실시예를 위한 실험은 제논(Xe)을 전체 방전 기체의 부피에 대해 13%, 헬륨(He)을 51%의 부피비로 혼합한 방전 기체의 조건에서 실시하였으며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 상기 형광체층(115) 중에서 청색 형광체층(115B)에 활성탄(Activated Carbon)을 1%의 부피비로 혼합한 조건에서 실시되었다.
도 3에서, 비교예의 플라즈마 디스플레이 장치의 그래프는 가는 실선으로 도시되어 있다. 그리고 스캔 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-XY)은 ①로, 어드레스 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-AY)은 ②로, 서스테인 전극-어드레스 전극간 방전 전압(Vf-YA)은 ③으로 도시되어 있다.
이에 대해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 그래프는 굵은 실선으로 도시되어 있다. 그리고 스캔 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-XY)은 ④로, 어드레스 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-AY)은 ⑤로, 서스테인 전극-어드레스 전극간 방전 전압(Vf-YA)은 ⑥으로 도시되어 있다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 방전 전압 영역은 비교예의 플라즈마 디스플레이 장치의 방전 전압 영역의 내부 영역에 형성되어 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)에서 각 전극간 방전 전압(④, ⑤, ⑥)은 비교예의 플라즈마 디스플레이 장치의 각 전극간 방전 전압(①, ②, ③)에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다. 상기 그래프의 결과를 표로 도시하면 아래와 같다.
비교예 전극 적색 녹색 청색
Vf-XY(①) 311.6 314.2 313.9
Vf-AY(②) 232.7 230.2 242.4
Vf-YA(③) 318.9 336.7 321.4
실시예 전극 적색 종래와의 차이 녹색 종래와의 차이 청색(1%활성탄) 종래와의 차이
Vf-XY(④) 245.5 -66.1 244.8 -69.4 248.3 -65.5
Vf-AY(⑤) 177.6 -55.1 179.2 -51.1 184.2 -58.2
Vf-YA(⑥) 270.7 -48.2 302.7 -34.0 259.7 -61.7
도 3 및 표 1을 함께 참조하면, 청색 형광체층(151B)에만 활성탄을 1%의 부피비로 혼합하였음에도, 비교예에 비해 스캔 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-XY)은 65[V] 이상, 어드레스 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-AY)은 51[V] 이상, 서스테인 전극-어드레스 전극간 방전 전압(Vf-YA)은 34[V]이상으로 감소하였음을 확인할 수 있다.
또한, 상기 스캔 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-XY)과 어드레스 전극-서스테인 전극간 방전 전압(Vf-AY)은 서스테인 전압(sustain voltage)을 결정하고, 서스테인 전극-어드레스 전극간 방전 전압(Vf-YA)은 어드레스 전압(address voltage)을 결정하는 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 서스테인 전압원 및 어드레스 전압원의 공급 전압을 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 소비 전력을 낮출 수 있다. 또한, 제논(Xe)의 분압을 증가시켜서 각 전극간 방전 전압을 종래의 수준으로 증가시키는 경우, 방전 효율을 증가시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 형광체층(115)에 활성탄(Activated Carbon)을 혼합하여, 패널 내의 불순물을 흡착함으로써 방전 전압을 낮추고 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 형광체층(115)내의 활성탄을 통해 봉착 배기 공정 또는 에이징(aging) 공정 등의 열 공정에서 방전 공간(10)에 이산화 탄소(CO2)를 생성함으로써, 방전 전압을 낮추어 소비 전력을 줄일 수 있고, 제논(Xe)의 함량을 증가함으로써, 기존에 비해 방전 효율을 높일 수 있다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 필요에 따라 상기 활성탄(Activated Carbon)은 상기 제 1 기판(111)의 분말유리접착제(glass frit) 또는 제 1 유전체층(113) 등에도 추가적으로 혼합되어, 방전 전압을 보다 효율적으로 낮출 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)의 구성을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)를 도시한 단면도이다. 앞선 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 제 1 패널(210), 상기 제 1 패널(210)의 상부에 결합하는 제 2 패널(220)을 포함한다.
상기 제 1 패널(210)은 제 1 기판(211), 어드레스 전극(212), 제 1 유전체층(213), 상기 제 1 유전체층(213)의 상부에 형성된 격벽(214), 상기 격벽(214)의 사이에 형성된 형광체층(215)을 포함한다. 상기 제 1 기판(211), 어드레스 전극(212), 제 1 유전체층(213)은 앞선 실시예의 대응되는 구성과 동일하다.
상기 격벽(214)은 상기 제 1 유전체층(213)의 상부에 형성된다. 상기 격벽(214)은 상기 어드레스 전극(212)이 형성된 제 1 방향으로 나란하게 형성되며, 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향을 따라 다수개로 배열된다.
상기 격벽(214)은 산화납(PbO), 산화바륨(B2O3), 산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 재질로 형성되며, 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 등을 첨가재로 이용할 수 있다. 그리고 상기 격벽(214)은 내부에 활성탄(Activated Carbon)을 더 포함한다. 따라서, 상기 격벽(214)은 상기 활성탄을 통해 패널 내부의 불순물을 흡착하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)의 방전 전압을 낮추고 수명을 증가시킬 수 있다.
상기 격벽(214)은 봉착 배기 공정 또는 에이징(aging) 공정 등의 열 공정에서 이산화 탄소(CO2)를 발생시킨다. 따라서, 앞선 실시예에서와 마찬가지로, 상기 이산화 탄소(CO2)에 의해 각 전극간의 방전 전압을 줄어서 소비 전력이 감소되고, 제논(Xe)의 비율을 높이는 경우, 방전 효율이 증가될 수 있다.
또한, 상기 격벽(214)은 에이징(aging) 공정시 상기 제 2 패널(220)의 보호층(225)에 존재하는 불순물을 흡착한다. 따라서, 상기 격벽(214)에 의해 상기 보호층(225)의 막질이 개선될 수 있으며, 그 결과 각 전극간 방전 전압이 보다 낮아질 수 있다. 결국, 상기 보호층(225)의 막질 개선을 통해 상기 스캔 전극(222), 서스테인 전극(223) 및 보호층(225)의 수명을 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 별도로 도시하지 않았지만, 상기 격벽(214)은 비발광 영역에도 구비되어, 상기 열 공정 중에 이산화 탄소를 발생시키거나, 상기 에이징 공정 중에 보호층(225)의 불순물을 흡착하는 것을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 상기 형광체층(215)은 앞선 실시예와 달리, 각 서브 픽셀(251R, 215G, 215B) 별로 활성탄(Activated Carbon)을 포함하지 않은 통상의 형광 물질로서 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)의 형광체층(215)은 앞선 실시예에서 보다 광 효율을 증가시킬 수 있다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 격벽(214)의 형성시 활성탄(Activated Carbon)을 혼합하여 형성하여, 공정 중에 이산화 탄소가 발생하도록 함으로써, 소비 전력을 줄일 수 있고, 제논(Xe)의 함량 증가시 기존에 비해 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)의 구성에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)는 제 1 패널(310), 상기 제 1 패널(310)과 상부에서 봉착되는 제 2 패널(320)을 포함한다.
상기 제 1 패널(310)은 제 1 기판(311), 어드레스 전극(312), 제 1 유전체층(313), 상기 유전체층(313)의 상부에 형성된 격벽(314), 상기 격벽(314)의 사이에 형성된 형광체층(315)를 포함한다. 상기 제 1 기판(311), 어드레스 전극(312), 제 1 유전체층(313)은 앞선 실시예의 대응되는 구성들과 동일하다.
상기 격벽(314) 및 형광체층(315)은 모두 내부에 활성탄(Activated Carbon)을 포함한다. 따라서, 상기 격벽(314) 및 형광체층(315)의 활성탄은 패널 내의 불순물을 흡착하여 방전 전압을 낮추고, 장치의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 격벽(314) 및 형광체층(315)은 열 공정에서 이산화 탄소(CO2)를 발생시킬 수 있다. 그리고 앞서 설명한 것과 같이, 이산화 탄소는 방전 전압을 감소시켜서, 소비 전력을 감소시키고, 제논(Xe)의 함량을 증가시키는 경우 방전 효율을 높일 수 있다.
그리고 상기 격벽(314) 및 형광체층(315)에 모두 활성탄이 구비되어 있기 때문에, 열 공정에서 이산화 탄소가 보다 많이 발생하여, 방전 전압을 더욱 낮출 수 있다. 또한, 보호층(325)의 막질 개선 역시 효율적으로 이루어져서, 방전 전압 감소 및 스캔 전극(322)와 서스테인 전극(323)의 수명 증가가 이루어질 수 있다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)는 격벽(314) 및 형광체층(315)의 형성시 활성탄(Activated Carbon)을 혼합하여 형성하여, 소비 전력을 줄이거나, 방전 효율을 향상시킬 수 있으며, 스캔 전극(322) 및 서스테인 전극(323)의 수명을 증가시킬 수 있다. 별도로 도시하지는 않았지만, 활성탄을 갖는 격벽 또는 형광체층을 구비한 더미셀 또는 비방전셀 중에서 적어도 하나를 더 구비하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제조 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다. 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제조 방법은 제 1 기판 구비 단계(S1), 어드레스 전극 구비 단계(S2), 유전체층 형성 단계(S3), 격벽 형성 단계(S4), 형광층 도포 단계(S5), 봉착 단계(S6), 배기 단계(S7), 가스 주입 단계(S8) 및 에이징 단계(S9)를 포함한다. 이하에서는 도 6의 각 단계들을 도 7a 내지 도 7f를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 먼저 제 1 패널 형성의 기본이 되는 제 1 기판(111)을 구비하는 제 1 기판 구비 단계(S1)가 이루어진다. 상기 제 1 기판(111)의 통상의 유리 기판으로서 형성된다.
도 6 및 도 7b를 참조하면, 이후 상기 제 1 기판(111)의 상부에 어드레스 전극(112)을 형성하는 어드레스 전극 구비 단계(S2)가 이루어진다. 상기 어드레스 전극(112)은 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag) 등으로 이루어지고, 노광법 또는 인쇄법의 방법으로 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7c를 참조하면, 상기 제 1 기판(111)의 상부에 상기 어드레스 전극(112)을 감싸도록 제 1 유전체층(113)을 형성하는 유전체층 형성 단계(S3)가 이루어진다. 상기 제 1 유전체층(113)은 산화납(PbO), 산화붕소(B2O3), 산화실리콘(SiO2)등의 재질로 이루어지고, 인쇄법, 그린-시트법, 테이블 코팅법 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7d를 참조하면, 상기 제 1 유전층(113)의 상부에 격벽(114)을 형성하는 격벽 형성 단계(S4)가 이루어진다. 상기 격벽(114)은 산화납(PbO), 산화붕소(B2O3), 산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 재질로 이루어짐이 일반적이다. 또한, 상기 격벽(114)은 인쇄법, 샌드블라스팅법, 에칭법, 리프트오프법, 감광성 페이스트법, 몰딩법 등을 이용하여 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7e를 참조하면, 상기 제 1 유전체층(113)과 격벽(114)으로 구획된 영역에 형광층(115)을 도포하는 형광층 도포 단계(S5)가 이루어진다. 상기 형광층(115)은 통상의 형광체, 유기 바인더 및 혼합 용제(BCA, TPN)에 활성탄(Activated Carbon)을 혼합한 페이스트(paste)를 이용하여 형성된다. 또한, 상기 형광층(115)은 상기 페이스트를 스크린 프린팅, 인크젯 인쇄법 등을 이용하여 인쇄함으로써 형성된다. 상기와 같이 하여, 제 1 패널(110)이 구비된다.
도 6 및 도 7f를 참조하면, 상기 제 1 패널(110)의 상부에 제 2 패널(120)을 봉착하는 봉착 단계(S6)가 이루어진다. 상기 제 1 패널(110)과 제 2 패널(120)은 그 사이에 상기 격벽(114)에 의해 구획된 방전 공간(10)을 구비하면서 봉착된다. 상기 봉착 단계(S6)에 의해 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 형태가 구비된다.
도 6을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 장치(100)로부터 내부의 기체를 배기하는 배기 단계(S7)가 이루어진다. 상기 배기 단계(S6)에서는 가열을 하면서 동시에 배기가 수행되기 때문에, 내부의 기체는 배기되는 반면, 상기 형광층(115)을 구성하는 활성탄(Activated Carbon)으로부터 이산화 탄소(CO2)가 발생할 수 있다. 또한, 상기 형광체층(115)의 활성탄은 상기 배기 단계(S7)가 완료된 이후 남아있는 불순물들을 흡착하여, 방전 전압을 낮추고, 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 내부에 방전 기체를 주입하는 가스 주입 단계(S8)가 이루어진다. 상기 방전 기체는 일반적으로 제논(Xe), 헬륨(He) 및 네온(Ne)으로 이루어진다. 또한, 상기 배기 단계(S6)에서 발생된 이산화 탄소(CO2)는 상기 방전 기체에 혼합되므로, 상술한 바와 같이 전극간 방전 전압을 감소시킬 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 이후 상기 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 어드레스 전극(112), 스캔 전극(122) 및 서스테인 전극(123)에 전류를 인가하여 플라즈마 디스플레이 패널(100) 내부의 불순물을 제거하고, 동작 특성을 안정화시키는 에이징 단계(S9)가 이루어진다. 상기 에이징 단계(S9)에서 상기 형광체층(115)의 활성탄으로부터 이산화 탄소가 추가적으로 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 전극간 방전 전압이 감소될 수 있다. 또한, 이후에는 구동 회로를 형성하는 등의 추가 공정이 더 이루어질 수 있다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)가 구비될 수 있다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 격벽(214)의 형성시에 활성탄을 혼합한 재질을 사용함으로써 이루어질 수 있으며, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)는 격벽(314) 및 형광체층(315)에 모두 활성탄을 혼합함으로써 이루어질 수 있다.
100, 200, 300; 플라즈마 디스플레이 장치
110, 210, 310; 제 1 패널 111, 211, 311; 제 1 기판
112, 212, 312; 어드레스 전극 113, 213, 313; 제 1 유전체층
114, 214, 314; 격벽 115, 215, 315; 형광체층
120, 220, 320; 제 2 패널 121, 221, 321; 제 2 기판
122, 222, 322; 스캔 전극 123, 223, 323; 서스테인 전극
124, 224, 324; 제 2 유전체층 125, 225, 325; 보호층

Claims (15)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판으로부터 이격되고 상기 제 1 기판과 함께 봉착되는 제 2 기판;
    상기 제 1 기판의 상기 제 2 기판을 향하는 면에 형성되고 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 다수의 방전셀을 정의하는 다수의 격벽;
    상기 다수의 방전셀 내에 형성된 형광체층; 및
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 형성된 이산화 탄소를 포함하는 기체 혼합물을 포함하고,
    상기 다수의 격벽 중에서 적어도 어느 하나는 활성탄을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중에서 적어도 어느 하나는 상기 활성탄을 포함하는 분말 유리 접착제를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 혼합물은 적어도 10%의 제논(Xe) 기체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 혼합물은 12% 내지 30%의 제논 기체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광체 및 상기 활성탄의 혼합물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성탄을 포함하는 격벽 또는 형광체층을 포함하는 더미셀 및 비방전셀 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 1 기판 및 상기 제 1 기판으로부터 이격된 제 2 기판을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 다수의 방전셀을 정의하기 위해 상기 제 1 기판의 상기 제 2 기판을 향하는 면에 다수의 격벽을 형성하되, 상기 격벽이 활성탄을 포함하도록 하는 단계;
    상기 다수의 방전셀에 형광체층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 이산화 탄소를 포함하는 기체 혼합물을 봉착하는 단계를 포함하고,
    상기 이산화 탄소는 상기 활성탄으로부터 발생되는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이산화 탄소는 열 공정 또는 에이징 공정에서 상기 활성탄으로부터 생성되는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 열 공정은 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 함께 봉착하는 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기판과 제 2 기판에 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 플라즈마 디스플레이 장치 내의 불순물을 제거하기 위해 상기 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중에서 적어도 어느 하나는 상기 활성탄을 포함하는 분말 유리 접착제를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 기체 혼합물은 적어도 10%의 제논 기체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광 물질 및 상기 활성탄의 혼합물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  15. 삭제
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