KR20000004325A - 플라즈마 디스플레이 패널의 게터 및 그의 활성화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 게터 및 그의 활성화 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은, 중앙에 표시부(11,21)가 배치된 배면기판(1)과 전면기판(2)이 봉착되고, 그 사이의 방전 공간에 방전 가스가 주입된다. 방전 가스에서 발생되는 불순물을 제거하는 4개의 게터(30)가 전면기판(2)의 표시부(21)를 중심으로 외곽에 배치되고, 이와 동일 구조로 박막의 전극(40)이 배면기판(1)의 표시부(11)에 배치된다. 게터(30)와 전극(40) 각각에 외부 전원과 연결되는 단자(31,41)가 설치되어서, 게터(30)와 전극(40) 사이의 전압차에 의해 게터(30)가 활성화되므로써, 불순물이 게터(30)에 포획된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 게터 및 그의 활성화 방법

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 게터 및 그의 활성화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에이징 공정중 발생된 불순물을 포획하는 게터(getter)의 배치 구조 및 게터를 활성화시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, PDP)은 독립적으로 방전시킬 수 있는 방전셀의 배열로 구성되어 있으며, 외부의 전기적신호에 따라 각각의 방전셀들을 독립적으로 방전시켜 원하는 영상신호를 재현하는 평판 디스플레이 장치이다.

통상, PDP는 한 쌍의 투명기판, 즉, 배면기판과 전면기판으로 이루어지며, 그들 사이에는 독립적인 방전 공간을 정의함은 물론 화소간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하기 위한 격벽(barrier rib)이 개재되는데, 배면기판 및 전면기판 사이의 간격을 약 1㎝ 이하로 할 수 있기 때문에 전자총을 사용하는 브라운관 디스플레이 장치에 비해 디스플레이 장치의 두께 및 무게를 현저하게 감소시킬 수 있으며, 액정표시소자에 비해 등화상 처리가 용이하고, 대화면 제조가 용이하다.

상기와 같은 PDP는 직류형 및 교류형으로 제작되며, 직류형 PDP의 경우에는, 배면기판 상에는 스트라이프 형태의 어드레스 전극들이 형성되고, 어드레스 전극 양측에는 소정 두께의 유전체층이 도포된다. 그리고, 유전체층 상부의 소정 부분에는 격벽들이 형성되며, 격벽들에 의해 한정된 방전 공간 내에는 컬러화를 실현하기 위한 형광체가 도포된다. 또한, 전면기판 상에는 배면기판 상에 형성된 어드레스 전극들과 직교하는 스트라이프 형태의 제 1 및 2 전극들이 형성되며, 이후, 배면기판과 전면기판은 서로 마주보게 합착된다.

상기에서, 격벽의 재료로는 저융점 유리에 알루미늄 산화물 등의 금속 산화물이 혼합된 페이스트가 이용되며, 방전공간 내에는 네온(Ne), 제논(Xe) 또는 아르곤(Ar)과 같은 방전가스들이 주입된다. 또한, 방전셀들 사이에는 형광체가 도포되지 않는 보조셀이 구비되며, 이러한 보조셀은 방전 개시 전압을 낮추기 위하여 구비된다.

한편, 교류형 PDP의 경우에는, 스트라이프 형태의 어드레스 전극들 및 어드레스 전극들 사이에 독립적인 방전공간을 정의하고 화소간의 크로스 토크를 방지하는 격벽이 형성되고, 격벽에 의해 한정된 방전공간 내에는 형광체가 도포된 배면기판과, 방전을 일으키기 위한 투명전극들이 형성되고, 투명전극들을 덮도록 유전체층 및 보호층이 적층된 전면기판이 합착된 구조이다. 또한, 방전공간 내에는 방전가스들이 주입된다.

상기에서, 격벽의 재료로는 저융점 유리에 알루미늄 산화물 등의 금속 산화물이 혼합된 페이스트가 이용되며, 방전공간 내에는 네온(Ne), 제논(Xe) 또는 아르곤(Ar)과 같은 방전가스들이 주입된다. 또한, 방전셀들 사이에는 형광체가 도포되지 않는 보조셀이 구비되며, 이러한 보조셀은 방전 개시 전압을 낮추기 위하여 구비된다.

여기서, 각 PDP에 사용되는 방전 가스는 2원 가스인 경우 네온(Ne)이나 헬륨(He)에 제논(Xe)이 소량 혼합된 가스이고, 3원 가스인 경우에는 네온-헬륨에 제논이 소량 혼합된 가스이다. 방전 가스의 압력은 보통 400 내지 550 Torr로서 대기압보다 낮고, 방전 전압은 200 내지 300V 정도이다.

상기와 같은 직류형 및 교류형 PDP는 전면기판 상에 형성된 투명전극에 영상을 디스플레이하기 위한 전압이 인가되면, 방전셀 내의 가스들이 방전현상을 일으켜 자외선이 발생되고, 이러한 자외선이 방전셀 내에 도포된 형광체를 여기시킴으로써, 각각의 방전셀마다 색광을 발하여 소정의 영상을 표시하게 된다.

이러한 PDP의 구조를 도 1을 참고로 하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 배면기판(1)에 형성된 구멍(12)에 배기관(3)이 연결되어 있다. 배면기판(1)의 하부에 전면기판(2)이 일정 간격을 두고 이격배치되어서, 방전 공간이 형성되어 있다. 전면기판(2)에는 실 페이스트(seal paste)가 도포되어 있어서, 봉착로에서 가열되는 것에 의해, 배면 및 전면기판(1,2)이 봉착되도록 되어 있다.

이러한 봉착 공정중에는 불순물이 발생되고, 이 불순물은 배기관(3)을 통해 제거되도록 되어 있다. 불순물이 제거되면, 기판들(1,2) 사이의 방전 공간에 방전가스의 주입 및 배기 공정을 반복실시하여, 방전 공간 내에 원하는 조성의 방전가스를 주입시킨 후, 배면기판(1)에 형성된 구멍(12)을 완전히 막는 팁-오프(tip-off) 공정을 실시한다. 한편, 팁-오프 공정 후에는, 배면기판(1)에서 배기관(3)을 분리시킨다.

이러한 봉착 공정후에, PDP의 각 셀의 안정적인 방전 전압 마진을 확보하기 위해, 각 셀을 장시간 구동시키는 에이징(aging) 공정이 상온하에서 실시된다. PDP의 사용 시간이 길어질수록, 형광체나 격벽에서 불순 가스가 발생되고, 이 불순 가스가 방전 특성을 저하시키므로, 이를 게터(4)를 사용해서 포획해야만 한다.

종래에는, 게터(4)를 배기관(3)의 하단에 형성된 쳄버(31)나, 또는 별도로 천공된 구멍(12)상에 설치된 쳄버(31)내에 배치시켰다. 게터(4)는 소정 온도와 진공 또는 불활성 가스 분위기에서 활성화되어서 불순물을 포획하게 되므로, 대기압 상태인 봉착 공정에서는 활성화되지 않도록 해야 된다.

게터의 기능을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

직류형 PDP는 방전 전극이 방전면에 직접 노출되어 있으므로, 기체 방전이 시작되면 이온에 의한 음극의 스퍼터링이 발생하여 방전 공건을 오염시키므로, 반드시 게터가 필요하다.

한편, 교류형 PDP는 방전 전극이 스퍼터링에 대한 내성(耐性)이 우수한 유전체로 덮어 씌워져 있으므로, 불순물의 영향을 덜 받아서 게터의 중요성은 크게 부각되지 않는다.

그러나, 직류형이건 교류형이건 간에 컬러 화상을 표시하는 PDP에서는 반드시 형광체가 사용되고, 형광체는 격벽이나 전극의 재료와는 달리 내부적으로 많은 불순물을 함유하고 있다. 형광체 내부의 불순물은 즉시 방전 공간으로 방출되지 않고 서서히 방출되어, 수천 시간이 흐른 이후에는 제논 가스의 압력보다 휠씬 높아져서, PDP의 휘도를 저하시키거나 방전 전압 또는 방전 마진 등 방전 특성을 나쁘게 만든다. 이로 인하여, 2만 시간 이상이 되어야할 PDP의 수명을 단축시킨다. 이러한 이유 때문에, 직류형 뿐만 아니라 교류형에도 게터가 반드시 필요하게 된다.

그러나, 배면 및 전면기판(1,2)의 화면부 크기가 커질수록, 불순물을 포획하는 시간을 단축시키기 위해, 게터(4)의 설치 개수를 늘여야 된다. 즉, 종래의 게터(4)는 표면적이 좁기 때문에 설치 개수를 늘여야 되고, 따라서 배면기판(1)에 많은 구멍(12)을 형성해야만 하는 불편함이 있었다.

또한, 종래의 게터(4)는 600℃ 이하에서 활성화되는데, 봉착 공정의 온도가 대략 400 내지 500℃이므로, 대기 상태의 봉착 공정중에 게터(4)를 사용하는 것이 아예 불가능하였다. 따라서, 종래에는 게터(4)의 부분적 활성화를 방지하기 위해서, 봉착 공정을 진공이나 불활성 가스 분위기하에서 진행해야 하는 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 게터로 인한 불편함을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 배면기판에 게터 설치용 구멍을 형성시키지 않아도 됨과 아울러 게터의 표면적이 넓어지도록 하여, 화면 증가에 대응되어 불순물 포획 성능이 향상되는 플라즈마 디스플레이 패널의 게터를 제공하는데 목적이 있다.

다른 목적은, 봉착 공정중에 게터의 활성화를 방지하여, 진공이나 불활성 가스 분위기하에서 봉착 공정을 진행하지 않아도 되게 하는데 있다.

도 1은 종래의 PDP에 구비된 게터의 배치 구조를 나타낸 정면도

도 2는 본 발명에 따른 PDP에 구비된 게터의 배치 구조를 나타낸 사시도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 배면기판 2 - 전면기판

11,21 - 표시부 30 - 게터

40 - 전극 31,41 - 단자

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 게터는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

배면기판과 전면기판이 방전공간이 형성되도록 이격배치된 상태로 봉착되어, 이 방전공간내에 방전가스가 주입된다. 각 기판의 대향면에, 표시부의 외곽을 따라 에이징 공정중에 발생되는 불순물을 포획하는 금속판 형태의 4개의 게터가 배치된다. 각 게터에 외부 전극에 연결되는 단자가 설치된다. 게터는 배면 및 전면 기판 모두에 구비되어도 되고, 어느 하나의 기판에만 구비되고 다른 기판에는 동일한 배치 구조로서 박막의 전극이 구비되어도 무방하다.

한편, 상기와 같이 배치된 게터를 활성화시키는 방법은, 각 게터에 전압을 인가하여 그 사이에서 기체 방전을 일으키고, 상기 기체 방전에 의해 여기된 입자가 갖는 에너지가 상기 각 게터에 전달되는 것에 의해, 상기 게터를 활성화시킨다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 넓은 표면적을 갖는 금속판 형태의 게터가 각 기판에 배치되므로써, 불순물 포획 성능이 향상되고, 또한 금속판 형태의 게터는 봉착 공정 온도에서는 활성화되지 않게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 PDP에서 게터의 배치 구조를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 배면기판(1)과 전면기판(2)은 소정 간격을 두고 이격배치되어서, 그 사이에 방전 공간이 형성된다. 각 기판(1,2)은 봉착 공정에 의해 봉착된 후, 그 사이에 형성된 방전 공간에 방전 가스가 주입된다. 각 기판(1,2)의 중앙에는 표시부(11,21)가 배치된다.

각 표시부(11,21)에 구비된 다수의 셀의 방전 특성을 향상시키기 위해서, 장시간 동안 모든 셀을 구동시키는 에이징 공정이 실시된다. PDP의 구동 시간이 길어질수록, 형광체나 격벽에 함유된 불순 가스가 방출된다. 이때, 방전 가스로부터 불순물이 발생되어, 방전 성능을 저하시킨다. 이 불순물은 각 기판(1,2)이 봉착된 상태이므로, 외부로 배출시킬 수는 없고, 각 기판(1,2) 내부에서 포획되도록 해야 한다.

불순물을 포획하는 4개의 게터(30)가 전면기판(2)의 표시부(21) 외곽을 따라 배치된다. 각 게터(30)는 얇은 금속판으로서, 각각의 일단에는 외부 전원과 연결되는 단자(31)가 설치된다. 이러한 게터(30)는 대략 900 내지 1,000℃의 온도에서 활성화되므로, 봉착 공정의 온도인 400 내지 500℃에서는 활성화되지 않게 된다.

한편, 에이징 공정중에는, 게터(30)를 활성화시키기 위해서 방전 작용이 일어나야 된다. 따라서, 각 게터(30)의 배치 구조와 동일 구조로 4개의 박막전극(40)이 배면기판(1)에 배치된다. 각 박막전극(40)에도 외부 전원과 연결되는 단자(41)가 설치된다.

즉, 본 발명에 따른 게터(30)은 각 기판(1,2)에 밀착되게 부착된 박막 형태이기 때문에, 종래의 활성화 방법인 가열이나 전류 인가 또는 고온 물체와의 접촉은, 기판(1,2)이 파손될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 게터(30)를 활성화시키기 위해서는 기체 방전을 이용해야 하고, 이와 같은 이유 때문에 게터(30)와 박막전극(40) 각각에 단자(31,41)가 설치된다. 즉, 게터(30)와 박막전극(40)에 단자(31,42)로부터 전압이 인가되어, 그 사이에 플라즈마가 발생된다. 플라즈마는 외부 전압에 따라 그 에너지가 다르므로, 게터의 활성화에 필요한 에너지만큼 게터(30)와 박막전극(40)에 전압을 인가한다. 기체 방전에 의하여 여기된 입자가 게터(30)의 활성화에 필요한 에너지를 가지고 게터(30)에 전달될 때는 에너지가 극소화된 상태이므로, 각 기판(1,2)에는 급격한 온도 변화가 없게 되어서, 기판(1,2)이 깨지지 않고 게터(30)만이 활성화된다.

여기서, 게터(30)도 전압이 인가될 수 있는 금속막이므로, 전면기판(2) 뿐만 아니라 배면기판(1)에도 부착해서, 전체 표면적을 증가시키므로써 불순물 포획 성능을 향상시켜도 된다. 그러나, 게터(30)를 매우 얇게 제작하는데는 어려움이 있어서, 2개의 게터(30)를 합산한 두께가 PDP의 두께보다 두꺼울 소지가 있기 때문에, 다른 판에는 박막으로 전극(40)를 증착시킨 것이다.

또한, 본 실시예에서는 게터(30)를 전면기판(2)에, 전극(40)을 배면기판(1)에 부착하였으나, 반대로 부착하여도 무방하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 각 기판(1,2)에 부착된 게터(30)의 면적이 증대되므로써, 불순물 포획 성능이 대폭 향상된다.

또한, 게터(30)의 활성화 온도가 봉착 공정 온도보다 높게 되므로써, 대기압 상태에서 봉착 배기가 가능하게 된다.

그리고, 기체 방전을 통해서 게터(30)를 활성화시키므로, 기판(1,2)에 전달되는 에너지가 낮아서 기판(1,2)의 파손이 방지된다.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (2)

1. 각각의 중앙에 표시부가 배치된 배면기판과 전면기판이 방전 공간이 형성되도록 소정 공간을 두고 봉착되고, 상기 방전 공간내에 방전 가스가 주입된 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되어, 상기 방전 가스에서 발생되는 불순물을 포획하는 게터로서,

   상기 각 기판의 표시부 외곽을 따라 각각 배치된 박판 형상인 수 개로 구성되고, 각각의 사이에 기체 방전이 일어나도록, 각각은 전압을 인가하는 외부 전원과 연결된 플라즈마 디스플레이 패널의 게터.
2. 전면기판과 배면기판 사이에 봉입된 방전 가스의 방전으로 발생되는 불순물을 포획하는 게터에 열을 가해서, 상기 게터가 불순물을 포획하도록 활성화시키는 방법에 있어서,

   상기 게터를 각 기판의 대향하는 내측면 각각에 배치하고, 각 게터에 전압을 인가하여 그 사이에서 기체 방전을 일으키고, 상기 기체 방전에 의해 여기된 입자가 갖는 에너지가 상기 각 게터에 전달되는 것에 의해, 상기 게터를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 게터 활성화 방법.