KR20000019651A - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조 및 그 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방전공간을 크게하여 방전효율을 높이도록 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 기판의 상부에 제1 격벽층을 형성하는 단계와, 제1 격벽층의 상부에 제2 격벽층을 형성하는 단계를 포함한다.
이에따라, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전공간 및 형광체 도포면적을 넓히도록 구성되어 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율을 향상시키게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조 및 그 제조방법(Structure of Barrier Rib for Plasma Display Panel and Fabrication Method Thereof)
본 발명은 평면표시장치에 관한 것으로, 특히 방전공간을 크게하여 방전효율을 높이도록 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있으며, 이들중 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성, 고휘도 및 고발광 효율의 우수, 메모리 기능 및 160。 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치이상의 대화면을 구현할수 있는 장점을 가지고 있다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 PDP는 어드레스 전극(2)을 실장한 하부기판(14)과, 상기 하부 기판(14)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하(Wall Charge)를 형성하는 하부 유전체후막(18)과, 하부 유전체후막(18)의 상부에 형성되어 각각의 방전셀을 분할하는 격벽(8)과, 플라즈마 방전으로 발생된 빛에 의해 여기되어 발광하는 형광체(6)와, 상부기판(16)의 상부에 투명하게 형성되어 방전을 유지 구동시키는 서스테인 전극(4)과, 상기 상부기판(16) 및 투명전극(4)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하를 형성하는 상부 유전체후막(12)과, 상기 유전체 후막(12)의 상부에 도포되어 방전에 의한 스퍼터링으로부터 상부 유전체후막(12)을 보호하는 보호막(10)을 구비한다. 어드레스 전극(2) 및 서스테인 전극(4)간에 소정의 구동전압(예를들어 200V)이 인가되면, 방전셀의 내부에는 어드레스전극(2)에서 방출된 전자에 의해 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 이를 상세히 설명하면, 어드레스 전극(2)에서 방출된 전자가 방전셀에 봉입된 He와 Xe의 혼합가스 또는 Ne와 Xe의 혼합가스의 원자와 충돌하여 상기 혼합가스의 원자들을 이온화 시켜면서 2차전자의 방출이 일어나며 이때의 2차전자는 혼합가스의 원자들과 충돌을 반복하면서 차례로 원자를 이온화 해간다. 즉, 전자와 이온이 배로 증가하는 애벌런치(Avalanche)과정에 들어간다. 상기 애벌런치 과정에서 발생된 빛(예를들면, 자외선)이 적색(Red; 이하 "R"라 함), 녹색(Green; 이하 "G"라 함), 청색(Blue;이하 "B"라 함)의 형광체를 여기 발광시키게 되며 상기 형광체에서 발광된 R,G,B의 빛은 보호막(10), 상부 유전체후막(12) 및 서스테인 전극(4)을 경유하여 상부기판(16)으로 진행되어 문자 또는 그래픽을 표시하게 된다. 이때, 서스테인 전극(4)들에는 안정적인 구동전압을 인가하기 위해 버스전극(20)들이 형성되어 있다. 한편, 상기 격벽(8)은 각각의 방전셀을 분할함과 아울러, 형광체(6)에서 발광된 빛을 상부기판(16) 쪽으로 반사시키게 된다. 한편, 방전공간의 크기와 PDP의 발광효율에 대하여 도 2를 결부하여 살펴보기로 한다. 도 2에 도시된바와같이, 종래기술에 따른 PDP의 방전공간은 높이가 150㎛이고, 폭이 300㎛정도이며, 그 공간내에는 소정의 두께(예를들면, 수십㎛)의 형광체(6)가 도포되어 있다. 이 경우, PDP의 발광효율은 1 lm/w정도로 브라운관(Braun Tube)의 발광효율인 5 lm/w에 비해 낮음을 알수 있다. 또한, 발광효율은 수학식 1과 같이 표현되어진다.
여기에서, F는 출력가시광의 광속, K는 방전공간내의 형광체 도포면적, β는 형광체 방사 가시광의 방전셀 탈출효율, ηq는 형광체의 양자효율, hν는 가시광의 에너지, γ는 시감도, φ는 방전셀 단위면적에 도달하는 자외선 광속을 의미한다. 즉, PDP의 방전효율은 수학식 1에 나타난바와같이 형광체의 도포면적과 자외선의 양에 크게 의존함을 알수 있다. 이에따라, PDP의 방전효율을 높이기 위해서는 격벽의 폭을 줄임과 아울러, 격벽의 높이를 높이도록 구성하여 방전공간을 넓혀야 됨을 알 수 있다. 그러나, 종래의 격벽 제조방법인 샌드 블라스트법(Sand Blast Method), 스크린 프린팅법(Screen Printing Method), 식각법(Etching Method) 등의 단일 공정으로는 150㎛ 이상을 갖는 격벽을 균일하게 형성하기 어려운 문제점이 도출되고 있다. 이로인해, PDP의 방전공간을 넓혀 방전효율을 높일수 있는 방안이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 방전공간을 크게하여 방전효율을 높이도록 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조 및 그 제조방법을 제공 하는데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 격벽 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 격벽 구조를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 수순에 따라 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,32 : 어드레스 전극 4,34 : 서스테인 전극
6,36 : 형광체 8,38 : 격벽
10,40 : 보호막 12,18,42,48 : 유전체후막
14,44 : 하부기판 16,46 : 상부기판
20,50 : 버스전극
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 기판의 상부에 제1 격벽층을 형성하는 단계와, 제1 격벽층의 상부에 제2 격벽층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조는 기판의 상부에 제1 격벽층과 제2 격벽층으로 이루어진 격벽을 구비한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조는 하부 기판(44)의 상부에 반원 형상으로 형성된 제1 격벽층(38a)과, 제1 격벽층(38a)의 상부에 형성된 어드레스 전극(32)과, 제1 격벽층(38a)과 어드레스 전극(32)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하(Wall Chatge)를 형성하는 유전체후막(48)과, 유전체후막(48)의 상부에 수직으로 형성되어 각각의 방전셀을 분할하는 제2 격벽층(38b)과, 제1 및 제2 격벽층(38a,38b)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 플라즈마 방전으로 발생된 빛에 의해 여기되어 발광하는 형광체(36)와, 상부기판(46)의 상부에 투명하게 형성되어 방전을 유지 구동시키는 서스테인 전극(34)과, 상기 상부기판(46) 및 서스테인 전극(34)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하를 형성하는 유전체후막(42)과, 상기 유전체후막(42)의 상부에 도포되어 방전에 의한 스퍼터링으로부터 유전체후막(42)을 보호하는 보호막(40)을 구비한다. 어드레스 전극(32) 및 서스테인 전극(34)간에 소정의 구동전압(예를들어 200V)이 인가되면, 방전셀의 내부에는 어드레스전극(32)에서 방출된 전자에 의해 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 이에 대해서는 도 1에서 충분히 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 소자에서는 PDP의 방전효율을 높이기 위해 방전공간 및 형광체의 도포면적을 넓히도록 구성되어 있다. 도 4를 결부하여 이를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 PDP소자의 형광체 도포면적(K2)은 수학식 2와 같이 표현되어 진다.
여기에서, 150㎛는 제2 격벽의 높이, 20㎛는 형광체 도포두께, 40㎛는 제1 격벽과 제2 격벽의 연결거리, 260π/2는 제1 격벽의 둘레라고 가정한다.
한편, 종래기술의 PDP소자의 형광체 도포면적(K1)은 수학식 3과 같이 표현되어 진다.
여기에서, 150㎛는 제2 격벽의 높이, 20㎛는 형광체 도포두께, 300㎛는 격벽의 바닥면 거리라고 가정한다. 상기 수학식 2 및 수학식 3을 비교해 보면 종래의 형광체 도포면적(K1)대 본 발명의 형광체 도포면적(K2)의 비(K2/K1)는 1.3배 정도 차이가 나게된다. 또한, 상기 결과를 수학식 1과 결부하면 출력가시광속(F)은 형광체의 도포면적에 비례하므로 본 발명에 따른 PDP소자에서는 광효율이 증가하게 됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 PDP소자에서는 격벽(38)을 2층으로 형성시켜 방전공간과 형광체 도포면적을 넓혀서 방전효율을 높이도록 구성되어 있다. 또한, 본 발명에 따른 PDP소자에서는 어드레스 전극(32)을 제1 격벽층(38a)과 제2 격벽층(38b)의 사이에 형성시켜 구동전압을 증가시키지 않고 종래와 동일하게 인가하여 플라즈마 방전을 일으킬수 있도록 구성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 PDP소자는 설계자의 의도에 따라 면방전 또는 대향방전을 일으키도록 구성할수 있다. 이를 도 5를 결부하여 상세히 설명하기로 한다. 도 5의 (a)를 참조하면, 상부기판(46)상에 2개의 서스테인 전극(34) 및 서스테인전극들(34)에 안정적인 구동전압을 공급하기 위한 버스전극들(50)을 형성시켜 상기 서스테인 전극(34)들 사이에 면방전을 일으키도록 구성된 PDP소자가 도시되어 있다. 이는 도 3에 도시된 PDP소자의 사시도에 해당한다. 한편, 도 5의 (b)를 참조하면, 상부기판(46)에 하나의 서스테인 전극(34a)을 형성시키고 다른 하나의 서스테인 전극(34b)을 하부기판(44)에 형성하여 상기 서스테인 전극(34a,34b)들 사이에 대향방전을 일으키도록 구성된 PDP소자가 도시되어 있다. 이 경우, 본 발명의 PDP소자는 종래에 비해 2배이상의 높이를 갖는 격벽구조에 대향방전을 일으키게 되므로 양광주 플라즈마를 발생시켜 방전효율을 더욱 향상시킬수 있게된다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 PDP용 격벽 제조방법이 수순에 따라 도시되어 있다.
기판(44)의 상부에 소정의 두께로 페이스트(Paste)를 도포하여 격벽용 후막을 형성한다. (제1 단계) 기판(44)의 상부에 가시광에 대한 반사율이 높은 재료된 구성된 페이스트를 스크린 프린트법 또는 드라이 필름(Dry Film)으로 소정의 두께(예를들면, 200㎛)로 도포한다. 이어서, 페이스트가 도포된 기판(44)을 소정의 온도(예를들면, 350℃)에서 소정시간(예를들면, 15분) 유지시켜 페이스트내의 유기물을 태운다. 이어서, 소정의 온도(예를들면, 550 - 650℃)에서 소정시간(예를들면, 20분) 소성하여 격벽용 후막(52)을 형성하게 된다. 이때, 도 6의 (a)에 기판(44)의 상부에 형성된 격벽용 후막(52)이 도시되어 있다. 격벽용 후막(52)의 상부에 포토 레지스터(Photo Resistor;PR)를 도포한후, 사진석판법(Photo Lithography Method)을 이용하여 원하는 패턴을 형성한다. (제2 단계) 페이스트의 상부에 포토레지스터를 소정의 두께(예를들면, 100㎛)로 도포한후, 노광시켜 도 6의 (b)에 도시된바와 같이 원하는 패턴을 형성하게 된다. 격벽용 후막(52)을 식각하여 제1 격벽층(38a)을 형성한다. (제3 단계) 패턴이 형성된 기판(44)을 식각액(예를들면, HCl용액)에 담구어서 기판(44) 상부의 격벽용 후막(52)을 반원 형상으로 식각하여 도 6의 (c)에 도시된바와같이 제1 격벽층(38a)을 형성하게 된다. 제1 격벽층(38a)의 상부에 어드레스 전극(32)를 형성한다. (제4 단계) 제1 격벽층(38a)의 상부에 스크린 프린트법 등을 이용하여 전극을 패터닝 하여 도 6의 (d)에 도시된바와같이 어드레스 전극(32)을 형성하게 된다. 어드레스 전극(32) 및 제1 격벽층(38a)의 상부에 유전체후막(48)을 형성한다. (제5 단계) 어드레스 전극(32) 및 제1 격벽층(38a)의 상부에 페이스트를 소정의 두께로 도포한후, 소정의 온도(예를들면, 500 - 600℃)에서 소성하여 유전체후막(48)을 형성한다. 유전체후막(48)의 상부에 소정의 높이를 갖는 제2 격벽층(38b)을 형성한다. (제6 단계) 유전체후막(48)의 상부에 스크린 프린트법, 샌드 블라스트법, 첨가법(Additive Method), 식각법 등을 이용하여 도 6의 (e)에 도시된바와같이 소정의 높이(예를들면, 150㎛)를 갖는 제2 격벽층(38b)을 형성하게 된다. 상기와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 제조방법은 소정의 높이를 갖는 제1 및 제2 격벽층(38a,38b)을 갖도록 형성하여 PDP 방전공간 및 형광체 도포면적을 넓히도록 구성되어 PDP발광효율을 향상시키게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 제조방법은 소정의 높이를 갖는 제1 및 제2 격벽층을 갖도록 형성하여 PDP의 방전공간 및 형광체 도포면적을 넓히도록 구성되어 PDP발광효율을 향상시킬수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 소자는 어드레스 전극을 제1 격벽층과 제2 격벽층 사이에 형성시켜 종래와 동일한 구동전압을 사용하여 플라즈마 방전을 일으킴과 아울러, PDP의 방전공간 및 형광체 도포면적을 넓히도록 구성되어 PDP발광효율을 향상시킬수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기판의 상부에 제1 격벽층을 형성하는 단계와,
    상기 제1 격벽층의 상부에 제2 격벽층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽층을 형성하는 단계가,
    상기 기판의 상부에 격벽용 후막을 형성하는 단계와,
    상기 후막을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽용 후막을 형성하는 단계가,
    페이스트 및 드라이 필름중 어느 하나를 도포하는 단계와,
    상기 도포된 후막층에 포함된 유기물을 제거하고 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 후막을 식각하는 공정이 사진식각법을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 격벽층은 스크린 프린터법, 식각법 및 첨가법중 어느 하나의 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  6. 기판의 상부에 제1 격벽층과 제2 격벽층으로 이루어진 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 격벽층은 격벽과 격벽사이가 반원 형상으로 식각된 형태를 가진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 격벽층과 및 제2 격벽층 사이에 어드레스 전극이 위치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 어드레스 전극과 제2 격벽층 사이에 유전체후막이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에 대향방전용 서스테인 전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조.
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