KR20000032601A - 플라즈마 표시장치의 유지전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 유리기판 사이의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 기판의 제조공정 중 전극 형성후의 소성공정에서 발생되는 유지전극의 산화 및 이로 인한 저항증가현상을 방지하도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 투명전극과 금속전극으로 이루어져 복수가 한 쌍을 이루는 유지전극구조에 있어서: 상기 금속전극은 투명전극 상에 위치하며 일부가 전면기판면에 접촉되도록 형성한 것으로,

이에 따라 금속전극의 산화에 의한 변색을 방지하고 저항증가를 억제하여 PDP의 휘도 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있게된다.

Description

플라즈마 표시장치의 유지전극

본 발명은 두 개의 유리기판 사이의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 "PDP")에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연기판 사이에서 최초에 일어난 방전을 일정기간 지속시켜주는 역할을 하도록 복수가 쌍을 이루는 유지전극구조에 관한 것이다.

일반적으로, PDP는 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 텔레비젼, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 있는데 현재 주로 사용하는 가스는 헬륨(He)에 지논(Xe)2%을 포함한 가스(페닝가스)를 사용한다.

패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부가 각 화소(셀)에서 대응하고 있는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이와같이 구성되는 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로써 역할을 한다.

이와같은 PDP는 여러 가지 종류가 있는데, 그 중 3전극 면방전 구조를 가지는 표시장치는 각 셀마다 3개의 전극이 할당된 것으로서, 도 1 내지 도 3 에 제시된 3전극구조를 종래의 기술에 따른 PDP의 한 예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상,하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 상부구조는 전면기판(1)과, 전면기판(1)에 형성되어 복수가 하나의 방전쌍을 이루는 유지전극(6,7)과, 유지전극(6,7)의 방전 시에 발생한 표면전하를 유지하기 위한 유전층(8)과, 유전층(8)을 방전으로부터 보호하기 위한 보호층(9)으로 이루어지고, 하부구조는 배면기판(2)과, 배면기판(2) 상에 형성되는 어드레스전극(4)과, 어드레스전극(4) 사이에 평행을 이루며 형성되는 격벽(3)과, 격벽(3) 사이에 도포되어 자외선의 여기에 의해 가시광선이 발생되는 형광체(5)로 이루어진다.

상기에서 임의의 유지전극(6,7)은 산화인듐 또는 산화주석을 증착한 투명전극(ITO;6)을 사용하고, 상기 투명전극(6)상의 일측에는 크롬(Cr)-구리(Cu)-크롬(Cr)의 3층구조인 금속전극(7)을 형성하여 투명전극으로 인한 전압강하를 개선한다.

도 2는 도 1 의 상,하부 기판이 결합된 후의 임의의 셀에서의 플라즈마 표시장치 단면도를 나타낸 것으로서 이해를 돕기 위해 상부구조를 90도 회전하여 도시하였다.

이와같이 이루어진 종래의 기술에 따른 PDP중 상부구조의 형성공정을 도 3을 참조하여 간략히 살펴보기로 한다.

먼저, 전면기판(1)상에 유지전극(6,7)을 일정간격으로 패턴 형성한 후, 500 ℃이상에서 소성공정을 거치고, 그 위에 벽전하를 발생시켜 구동전압을 떨어뜨리기 위한 유전층(8)을 인쇄법에 의해 형성한다. 이 유전층은 산화규소(SiO₂) 및 산화납(PbO)이 주성분을 이루고 있다.

그리고 유전층(8)의 형성이 완료되면 또 한 번 고온에서의 소성공정을 거친후, 방전시 발생하는 스퍼트링으로 부터 유전층(8)을 보호하기 위하여 보호층(9)을 기판 전면에 형성하게 되는데, 상기 보호층(9)은 일반적으로 산화마그네슘(MgO)을 사용하게 된다.

하부구조의 형성공정은 생략하기로 한다.

이와같이 형성된 상부구조와 하부구조를 프리트그라스에 의해 봉합하면 밀봉된 내부에 공간이 형성된다. 가스주입 유리관을 이용하여 이 공간내의 공기를 빼내고, 배기공정을 거쳐 내부진공을 이룬후 유리관을 열로 봉합시켜 완전한 밀봉공간을 형성하게 되는 것이다.

그러나, 전술한 종래 기술에 있어서, 유지전극과 유전층을 형성하고 고온에서 소성하게 되면 도 4에 나타낸 바와같이 투명전극(6)과 금속전극(7) 사이에서 산화현상이 발생하게 되는데, 그 이유는 다음과 같다.

투명전극 내부의 산소성분은 높은 온도가 되면 불안하게 되어 다른 성분과의 반응성이 커지게 되는데, 직접 접촉되어 있는 금속전극의 크롬성분과 쉽게 반응할 수 있으므로 크롬 산화물을 만들게 되고, 산소를 빼앗긴 투명전극이 산화되는 것이다.

이러한 현상은 전극형성부의 반대측 기판면(패널 전면)에서 볼 때 금속전극과의 접촉면이 붉게 변색되어 보이게 되며, 이로 인하여 화면상의 콘트라스트를 저하시키는 원인이 된다.

그리고 이러한 산화현상은 투명전극과 금속전극 사이의 밀착력을 저하시키므로 전극이 쉽게 탈락될 수 있으며, 유지전극의 국부적인 저항을 증가시키는 원인이 되어 전류의 흐름을 방해하게 되고 결국 이로 인하여 전체적인 화면의 휘도를 저하시키게 되는 문제점으로 작용하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 제조공정중 소성공정에 의해 발생되는 전극의 변색에 의한 PDP의 콘트라스트 저하를 방지하는데 목적이 있다.

또한, 전극의 산화로 인한 밀착력 저하로 전극이 탈락되는 것을 방지하고, 전극의 저항증가로 인한 휘도저하를 개선하여 표시장치의 전체적인 품질을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 상,하기판 분리 사시도.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 셀 단면도.

도 3은 패널의 상부기판 형성 공정도.

도 4는 종래 기술에 따른 유지전극의 산화에 의한 변색 상태도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 유지전극구조를 나타낸 것으로서,

(가)는 전극의 형성도.

(나)는 단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 유지전극구조를 나타낸 것으로서,

(가)는 전극의 형성도.

(나)는 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전면기판 2 : 배면기판

3 : 격벽 4 : 어드레스전극

5 : 형광체 16,26 : 투명전극

17,27 : 버스전극 8 : 유전층

9 : 보호층

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 평행하게 결합되는 두 개의 기판중 제1기판(전면기판)상에는 투명전극과 금속전극으로 이루어져 복수가 한 쌍을 이루는 유지전극과 유전층 그리고 보호층이 순차적으로 형성되고, 제2기판(배면기판)에는 상기 유지전극과 교차되는 방향으로 어드레스전극이 배열되며, 상기 2개의 기판 사이에는 방전공간을 구분하는 격벽이 형성되는 플라즈마 표시장치에 있어서:

상기 금속전극은 투명전극상에 위치하며 일부가 전면기판면에 접촉되도록 구비한 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 금속전극은 투명전극의 일측면에서 연장되어 기판면에 접촉되게 된다.

선택적으로, 상기 투명전극을 분할하여 형성하고, 금속전극은 분할된 투명전극의 사이에서 기판면에 접촉되게 된다.

이와 같이 하면, 크롬/구리/크롬 성분의 금속전극과 유리재질의 전면기판간에 접착력이 좋기 때문에 제조공정 높은 온도에서 소성 시키더라도 전극의 산화 및 밀착력 저하로 인한 탈락현상을 개선할 수 있게 되고, 이로 인한 전극의 저항증가를 최대한 억제할 수 있게된다.

또한, 금속전극과 투명전극간의 접촉면적을 최소화하여 산화 현상으로 인한 접촉부 변색을 감소시킬 수 있게됨을 알 수 있다.

그 결과 화면상에서의 발광휘도 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 PDP 유지전극구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 5는 제1 실시예에 의한 유지전극 구조를 도시한 것이고, 도 6은 제2 실시예에 의한 전극구조를 도시한 것이다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극구조는 도 5 에 도시된 바와같이 방전공간(a)을 유지하며 쌍을 이루는 투명전극(16)의 패턴을 형성하고, 투명전극(16)의 외측 끝단에서는 금속전극(17)이 연장되어 전면기판(1)에 접촉되도록 형성하게 된다.

이와같은 구조는 크롬/구리/크롬 성분의 금속전극(17)이 전면기판(1)에 직접 접촉됨으로, 금속전극(17)의 하부크롬이 기판유리에 직접 접착되어 밀착력이 향상된다.

그리고 본 발명에 의한 전극(16,17) 및 유전층(8) 형성후 고온에서 소성공정을 수행한 결과 투명전극(16)의 산화에 의한 변색이 발생하지 않게됨을 확인할 수 있었다.

그리고 제2 실시예로는 도 5에 도시된 바와같이 방전공간(a)을 유지하며 쌍을 이루는 투명전극(26)을 다시 각각 분할하고, 그 사이에서 금속전극(27)이 전면기판(1)에 접촉되도록 형성한 것이다.

이러한 제2 실시예에 의한 구조는 투명전극(26)이 분할되어 있으므로 전극의 단락현상을 줄일 수 있으며, 상기의 제1 실시예와 같이 금속전극(17)의 밀착력을 향상시킬 수 있게 된다.

한편 비교예로서, 즉 종래의 유지전극 구조에서는 금속전극이 투명전극 상의 측단부에 위치하여 고온의 소성공정시 산화현상이 발생하였던 것과는 달리, 본 발명은 금속전극이 투명전극의 측단에 걸쳐져서 전면기판면에 접촉됨으로 소성공정에 의한 산화현상 및 이로인한 밀착력저하를 개선할 수 있게됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 금속전극 변색에 의한 콘트라스트 저하를 방지하게 되고, 이와 동시에 전극의 단락 등에 의한 저항증가를 개선하여 휘도를 향상시킬 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 유지전극구조는 기판의 제조공정중 소성에 의해 금속전극의 산화를 방지하고 밀착력을 개선하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있게된다.

이에따라, 전극의 변색을 방지하고 저항증가를 억제하여 PDP의 휘도 및 콘트라스트를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 평행하게 결합되는 두 개의 기판중 제1기판상에는 투명전극과 금속전극으로 이루어져 복수가 한 쌍을 이루는 유지전극과 유전층 그리고 보호층이 순차적으로 형성되고, 제2기판에는 상기 유지전극과 교차되는 방향으로 어드레스전극이 배열되며, 상기 제 1,2기판 사이에는 방전공간을 구분하는 격벽이 형성되는 플라즈마 표시장치에 있어서:

   상기 금속전극은 투명전극상에 위치하며 일부가 제1기판면에 접촉됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 유지전극.
2. 제 1 항에 있어서,

   금속전극은 투명전극의 일측면에서 연장되어 제1기판면에 접촉됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 유지전극.
3. 제 1 항에 있어서,

   금속전극은 분할된 투명전극의 사이에서 제1기판면에 접촉됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 유지전극.