KR19990040872A - 플라즈마 표시장치의 구조 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치의 구조 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 하부기판상에 어드레스전극 형성을 위한 패턴형성공정을 단축하고, 상부와 하부 기판 사이의 방전공간을 최대한 확보하며, 셀내부의 형광체 형성면적을 증가시켜 PDP의 휘도를 더욱 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 하부기판을 격벽 형성면으로 부터 방전공간의 중심으로 갈수록 두께가 차츰 감소되도록 형성하고, 격벽의 높이를 최적으로 증가시킴으로서 형광체 형성면적을 증가시키며, 셀내의 방전공간을 최대한 확보하여 셀의 플라즈마 방전시 진공자외선 양을 증가시켜 형광체를 여기시킴으로서 최대한의 가시광을 출사시켜 PDP의 발광휘도를 향상시켰다.

Description

플라즈마 표시장치의 구조 및 제조방법

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로서, 특히 방전공간을 형성하는 상.하 기판구조를 변경하여 방전공간을 최대로 확보하고 스크린 휘도를 향상시키도록 한 것이다.

일반적인 칼라 PDP는 도 1 에 도시된 바와같이 상부구조와 하부구조로 구성되는데, 상부구조는 상부기판(1)과, 상기 상부기판(1)에 형성되는 유지전극(3)과, 상기 유지전극(3) 방전시에 발생한 표면전하를 유지하기 위한 유전체층(5)과, 보호층(6)으로 이루어지고, 하부구조는 하부기판(2)과, 상기 하부기판(2)상에 형성되는 하부전극(4)으로 이루어지며, 상기 상부기판(1)과 하부기판(2) 사이에는 방전공간을 이루도록 표면에 형광체(8)가 도포된 격벽(7)이 형성된다.

그리고 상기 유지전극(3)과 하부전극(4)이 교차하는 지점에서 셀(Cell)을 형성하는데, 이러한 셀들이 모여서 하나의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 구성하게 된다.

이러한 종래 PDP 형성공정을 살펴보면, 먼저 투명전극으로 패턴을 형성한 후 그 투명전극의 측단부에 투명전극보다 저항이 낮은 금속물질을 덧 입혀서 전극 끝단간의 선 저항을 떨어뜨려 구동전압 강하에 의한 표시품질의 저하를 방지하는 유지전극(3) 구조가 현재 대표적이며, 또다른 방법은 투명전극을 사용하지 않고 불투명의 금속전극 만으로 유지전극을 형성하는 방법도 있다. 그 전극들 위에 방전전류를 제한하기 위한 유전층(5)이 전체면에 형성되고, 상기 유전층(5)을 방전시 발생하는 스퍼트링으로 부터 보호하기 위하여 보호층(6)을 전면에 형성하며, 상기 보호층(6)은 일반적으로 산화마그네슘을 사용한다.

그리고 하부기판(2)에는 상기 한쌍의 전극과 수직으로 배열된 하나의 전극(4)이 형성되고 방전에 의한 인접 방전영역의 오방전을 방지하기 위한 격벽(7)이 전극 사이에 형성되고 방전에 의한 인접 방전영역의 오방전을 방지하기 위한 격벽(7)이 전극 사이에 형성되며, 상부 및 하부기판(1,2)을 프리트그라스(미도시)를 이용하여 결합시킨후 내부에는 방전가스를 집어넣고 완전히 밀봉하여 제조하게 된다.

특히, 격벽(7)을 형성하는 방법에 있어서 스크린 마스크를 이용하여 다층 인쇄하여 격벽을 형성하는 방법이 주로 사용되는데 도 2 에 도시된 바와같은 격벽구조가 주로 형성되며, 격벽(7)의 높이는 약 100∼150μm가 된다.

이를 위해서는 9∼10회정도를 연속 적층하여 인쇄하여야 하며 격벽을 인쇄할 경우 그 격벽폭의 최소 두께는 50∼60μm 정도이다. 이 두께만큼은 방전공간이 아니기 때문에 이 격벽의 폭을 줄일수록 방전공간을 크게하여 제품의 휘도를 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 PDP중 임의의 셀의 화상표시과정은 다음과 같다.

먼저, 해당 유지전극라인(3)에 150V∼300V의 방전개시전압이 공급되면 상기 유지전극라인(3) 간에 면방전(보조방전)이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성된다.

그후, 유지전극라인(3)과 해당 하부전극라인(4)에 어드레스 방전전압이 공급되면 상기 유지전극라인(3)과 해당 어드레스 전극라인(4)간의 어드레스 방전(주방전)이 일어나 해당 방전공간 내부에 주입된 방전가스가 전자와 이온으로 전리되면서 자외선이 방출되고, 상기 자외선에 의해 방전공간 내부면에 형성된 형광체(8)가 여기되어 가시광선이 방출되며, 상기 가시광선이 상부기판(1)을 통과하여 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게된다.

그후, 해당 유지전극라인(3)에 150V 이상의 유지 방전 전압이 공급되면 상기 유지전극라인(3)간에 유지 방전이 일어나 임의의 셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다.

이러한 종래 방전구조에 있어서 PDP의 발광휘도개선을 위해서는 방전공간을 증가시켜야 하고, 충분한 방전공간을 확보하여 형광체의 형성면적을 늘릭 위해서는 격벽높이를 높이는 방법이 있다. 그러나, 격벽은 다층인쇄법이나 에칭 등의 방법 등의 방법으로 일정높이 이상을 얻기가 매우 어려운 문제점이 있었다. 다층인쇄방법으로 형성하면 격벽의 높이를 적층하여 격벽의 높이가 적층될수록 정확한 얼라인이 어려워져 격벽의 모양이 일그러지는등 일정높이를 얻기가 어렵고, 또한 인쇄횟수가 많아질수록 각 격벽들의 높이 균일성(uniformity)이 떨어진다.

높이균일성이 떨어지게 되면 방전시 방전 플라즈마가 높이가 낮은 격벽을 타고 넘어서 크로스토크가 발생하는 문제점이 있었다. 그리고 에칭은 오버에칭등이 발생하므로 인해 안정적인 구조의 격벽을 얻기가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 하부기판을 격벽 형성면으로 부터 방전공간의 중심으로 갈수록 두께가 차츰 감소되도록 형성하고, 격벽 형성을 종래의 절반정도 횟수의 적층인쇄만 함으로서, 셀내부의 방전공간을 최대한 확보하여 발광휘도를 향상시키고 동시에 어드레스전극을 증착법에 의해 증착하므로서 별도의 얼라인공정, 패턴공정을 줄일 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1 은 종래 플라즈마 표시장치의 상,하부 기판 분리 사시도.

도 2 는 종래 플라즈마 표시장치의 방전공간 내부 단면도.

도 3 은 본 발명에 의한 방전공간 내부 단면도.

도 4 는 본 발명 하부기판의 제조공정도.

도 5 는 본 발명과 종래기술의 인쇄횟수에 따른 방전공간 비교도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

101 : 상부기판 102 : 하부기판

103 : 유지전극 104 : 어드레스전극

105 : 유전층 106 : 보호층

107 : 격벽 108 : 형광체

110 : 드라이필름

본 발명을 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 의한 기판구조를 살펴보면 도 3 에 도시된 바와같이 평행한 상부기판(101)과 하부기판(102)이 프리트글라스에 의해 결합되고, 상기 상부기판(101)의 유지전극(103)형성부위에는 유전층(105)이 형성되며, 상부기판(101) 전체면에는 보호층(106)이 각각 형성된다. 또한 상기 하부기판(102)에는 유지전극과 수직방향으로 격벽(107)이 형성되어 방전공간을 이루고, 상기 하부기판(102)은 격벽 형성면으로부터 방전공간의 중심으로 갈수록 두께가 차츰 감소되는 곡면형상을 이루며, 상기 굴곡면상에는 박막의 어드레스전극(104)이 형성된다.

도면중 미설명 부호 108 은 형광체를 나타낸다.

상기 구조를 갖는 본 발명 기판의 제조공정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 상부기판의 제조에 있어서는 기판(101)상에 다수개의 유지전극(103)을 일정간격으로 형성시키고, 상기 유지전극(103) 형성부위에는 유전층(105)을 형성시킨후, 상부기판 전체면에 보호층(106)을 도포하여 완성한다.

그리고 도 4 는 하부기판의 제조공정을 도시한 것으로 세척된 기판(102)상에 (가)와 같이 드라이필름(110)을 전체면에 라미네이팅 한 후 마스크를 대고 UV에 노광시키고 현상공정에서 현상시켜 (나)와 같은 패턴(111)을 형성한다. 상기 패턴 형성공정이 완료되면 (다)와 같이 샌드(CaCo₃)로 때리는 에칭공정을 하여 패턴이 형성되지 않은 기판상에 굴곡면(112)을 형성한다(라). 그 후 (마)와 같이 기판 전체면에 전극(104)을 증착시킨 후 패턴형성된 드라이필름을 제거하면 (바)와 같이 전극(104)은 굴곡면에만 남아있게 되는데, 이후 드라이필름을 제거한 부위에 (사)와 같이 격벽(107)을 인쇄하여 소성공정을 거침으로 본 발명의 하부기판(102)이 완성되게 된다.

또한 하부기판(102)에는 오목하게 곡률을 갖는 반사층의 전극(104)을 형성하게 됨으로 형광체에서 발광된 빛을 전면으로 잘 반사하여 휘도를 한층 더 높일 수 있고, 종래 격벽을 10회 인쇄함에 의해 얻어지는 150μm정도의 방전공간을 본 발명에서는 상부구조에서 약 20∼30μm, 하부 곡률구조에서 약 50μm를 증가시킬 수 있으므로 격벽은 5회정도 인쇄로 종래와 동일한 공간을 확보할 수 있어 다층인쇄로 인한 격벽높이 불균일성을 해소하고 크로스토크에 의한 오방전등으로 인한 화질저하를 감소할 수 있게된다.

도 5 는 종래 제조공정과 본 발명의 제조공정에서 인쇄횟수에 따른 방전공간을 비교한 것으로서 비교도에 따르면 본 발명의 구조가 같은 인쇄횟수에서 종래에 비해 약 30% 이상의 방전공간을 추가로 확보함을 알 수 있다.

즉, 하부기판의 굴곡층 형성과 일정횟수의 격벽 적층인쇄에 의한 방전공간 확보는 종래의 격벽의 추가 적층인쇄만으로 얻는 공간확보보다 횔씬 유리하다.

그이유는 격벽과 격벽의 간격은 보통 350μm∼400μm정도인데 이 부분을 에칭등으로 굴곡부를 형성하면 종래보다 약 20%정도 형광체 형성면적을 추가로 확보하게 된다. 종래의 격벽1회 인쇄시 높이는 20∼25μm정도이고 이때, 형광체 형성면적의 확대는 어렵게 된다. 즉, 종래의 단순한 격벽높이를 키우는 것으로 형광체 형성면적을 확대시키는 것은 높이 불균일성의 문제뿐만 아니라 형성면적확대 부분이 격벽의 상부이므로 이는 형광체의 자체 하중에 의해 흘러내림이 발생하므로 실질적인 효과는 거두기 어렵게 된다.

이러한 형광체 형성면적의 확대로 인하여 형광체에서 출사되는 가시광이 획기적으로 증대하게 되므로 제품의 휘도특성 역시 종래에는 약 170cd/cm²으로 나타나는 것을 본 발명에서는 약 350cd/cm²로 상승시킬 수 있게된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명은 하부기판상의 어드레스전극 형성을 위한 패턴형성공정을 별도로 진행하지 않아도 됨으로 제품의 제조공정을 단축시킬 수 있고, 상부와 하부 기판 사이의 방전공간을 최대한 확보하며, 형광체 형성면적을 확대함으로서 가시광의 출사량을 최대한 늘려 PDP의 휘도를 더욱 향상시키게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 평행한 상부기판과 하부기판이 프리트글라스에 의해 결합되고, 상기 상부기판상에는 유지전극과 유전층 그리고 보호층이 각각 형성되고, 상기 하부기판에는 유지전극과 수직방향으로 어드레스전극이 배열되며 상기 어드레스전극 사이에는 격벽이 어드레스전극과 평행을 이루며 형성되어 방전공간을 이루고 상기 격벽 내벽 사이에 형광체가 도포되는 칼라 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 하부기판은 격벽 형성면으로 부터 방전공간의 중심으로 갈수록 두께가 차츰 감소하는 굴곡부가 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 기판구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어드레스전극은 하부기판의 굴곡부에 박막으로 형성됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 기판구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부기판의 굴곡부는 일정곡률을 유지함을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 기판구조.
4. 상부기판과 일정간격을 이루는 하부기판의 상면에 어드레스전극이 형성되며, 상기 어드레스전극에 인접한 방전셀들간의 플라즈마 확산을 방지하기 위하여 상부기판과의 사이에 격벽이 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판 제조공정은,

   하부기판상에 드라이필름을 형성하여 일정패턴으로 노광/현상하는 단계와,

   상기 패턴이 형성된 기판을 에칭하는 단계와,

   상기 에칭단계후 기판전체면에 전극을 증착하는 단계와,

   상기 전극 증착후 드라이필름을 제거하는 단계와,

   상기 드라이필름이 제거된 기판면에 격벽을 인쇄하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 하판 제조방법.