KR20020008576A - AC driven plasma display panel for the electrical commercial board and fabrication thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등 공공 표지판에 사용되는 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 플라즈마 표시소자(이하 PDP 전광판이라 함)의 상하판 기판유리를 유전체층으로 사용하고 또한 이들을 절삭 가공하여 가스의 방전공간을 확보하고 전극을 방전공간의 바깥으로 노출시킴으로써 별도의 유전체층과 격벽을 사용하지 않아 제조방법이 간단하고 제조경비를 절감하면서도 구동전압을 대폭 줄일 수 있는 것을 특징으로 한 것이다.The present invention relates to an AC-driven plasma display device for an electric signboard used for public signs such as outdoor advertising towers, train schedules, bank terminals, neon signs, and the like, and more particularly, to a plasma display device (hereinafter referred to as a PDP signboard). By using the upper and lower substrate glass as a dielectric layer and cutting them to secure the discharge space of gas and exposing the electrode to the outside of the discharge space, there is no need for a separate dielectric layer and partition wall. The driving voltage can be significantly reduced.
일반적으로 벽걸이 TV나 PC 모니터용으로 사용되고 있는 교류구동형 PDP표시소자(도2)의 구조는 상판과 하판으로 구성된다. 상판은 전면유리기판(1)에 진공증착법으로 형성한 투명한 표시전극(2)과 교류구동시 전하를 축적하여 소자에 흐르는 전류를 제한하기 위해 스크린프린팅 등의 방법으로 후막소성한 유리질의 투명 유전체(3)과 기체 방전시 투명 유전체(3)을 보호하고 표면전자를 방출하여 방전전압을 낮추기 위한 산화물을 진공증착한 보호막(4)으로 구성된다.In general, the structure of an AC drive type PDP display element (Fig. 2) used for a wall-mounted TV or a PC monitor is composed of an upper plate and a lower plate. The upper plate is a transparent display electrode (2) formed on the front glass substrate (1) by vacuum evaporation, and a glass-like transparent dielectric material thickened by a method such as screen printing in order to accumulate charge during AC driving and limit current flowing through the device. 3) and a protective film 4 vacuum-deposited with an oxide for protecting the transparent dielectric 3 during gas discharge and emitting surface electrons to lower the discharge voltage.
한편 하판은 배면유리기판(5)에 은풀 등의 재료를 사용하여 후막인쇄법 등의 방법으로 금속전극(6)을 형성하고 이어 백색 산화물 유전체를 후막 인쇄법으로 백색 유전체(7)을 형성한 뒤 흑색 산화물재료를 사용하여 격벽(8)을 사진 식각법, 샌드블라스터법 혹은 스크린프린팅 등의 방법으로 형성하여 기체방전이 일어날 수 있는 방전셀(11)을 확보한다. 방전셀(11)의 측면과 밑면에는 적, 녹, 청색의 삼원색 빛을 낼 수 있는 형광체(9A)(9B)(9C)가 후막 인쇄법 등의 방법으로 형성된다. 상판과 하판은 봉지재(10)를 후막소성하여 합착되어지고 방전셀(11)내의 공기를 빼어낸 뒤 크세논(Xe), 네온(Ne), 헬륨(He) 등의 혼합가스를 방전셀(11)내에 주입하여 PDP 표시소자를 제조한다. PDP 표시소자의 전극들(2)(6)사이에 교류가 걸리면 방전현상에 의해 방전셀(11)내의 크세논가스로부터 자외선이 발생된다. 발생된 자외선에 의해 형광체(9A)(9B)(9C)가 여기되어 글씨나 화상을 표시할 수 있는 적, 녹, 청색의 가시광(12A)(12B)(12C)이 전면 유리기판(1) 밖으로 나오는 것이다.On the other hand, the lower plate is formed on the back glass substrate 5 using a material such as silver paste to form a metal electrode 6 by a method such as thick film printing method, and then a white oxide dielectric is formed by a thick film printing method to form a white dielectric 7. The partition wall 8 is formed using a black oxide material by a photolithography method, a sandblasting method, or a screen printing method to secure a discharge cell 11 capable of gas discharge. On the side and bottom of the discharge cell 11, phosphors 9A, 9B and 9C capable of emitting three primary colors of red, green and blue are formed by a thick film printing method or the like. The upper plate and the lower plate are bonded by encapsulating the encapsulant 10 in a thick film-fired manner and extracting air in the discharge cell 11, and then discharging a mixed gas such as xenon (Xe), neon (Ne), helium (He), and the like into the discharge cell (11). ) To manufacture a PDP display device. When an alternating current is applied between the electrodes 2 and 6 of the PDP display element, ultraviolet rays are generated from the xenon gas in the discharge cell 11 due to the discharge phenomenon. Phosphors 9A, 9B, and 9C are excited by the generated ultraviolet rays, and red, green, and blue visible light 12A, 12B, and 12C, which can display letters and images, are outside the front glass substrate 1. Will come out.
이와 같이 종래의 벽걸이 TV용 PDP 표시소자는 미세한 화상을 재현하기 위해서 방전셀(11)의 크기가 가로 세로 높이가 각각 수백 미크론 이내로 구성되어야한다. 따라서 수십 미크론의 폭과 수백 미크론의 높이를 갖는 격벽(10)을 사진 식각법, 샌드블라스터법 혹은 스크린프린팅 등의 방법으로 정교하게 형성해야되기 때문에 이러한 격벽 형성과정에서 수율이 현저하게 떨어지고 제조비용도 상승하게 된다.As described above, the conventional PDP display device for wall-mounted TVs has to have the size of the discharge cells 11 within several hundred microns in order to reproduce fine images. Therefore, the bulkhead 10 having a width of several tens of microns and a height of several hundred microns must be formed in a precise manner by photolithography, sandblasting, or screen printing. Will rise.
한편 기체방전이 저전압에서 지속적으로 일어날 수 있도록 고가인 투명 유전체(3)와 백색 유전체(7)를 수십 미크론의 두께로 후막소성하고 있어 제조경비 상승의 원인이 되고 있다. 게다가 전극들(2)(6)이 방전셀(11) 쪽으로 향하도록 전면, 배면 유리기판(1)(5)의 내측에 형성되어 있으므로 도 2의 상판구조에서 알 수 있듯이 전극이 봉지재(10)의 바깥으로 돌출하고 있어 옥외 광고탑과 같이 소자를 여러장 연결하여 100인치 이상의 화상을 표시하는 대형 PDP 표시소자의 적용에는 한계가 있다On the other hand, the expensive transparent dielectric material 3 and the white dielectric material 7 are thick film-fired to a thickness of several tens of microns so that gas discharge can continuously occur at a low voltage, which causes a rise in manufacturing cost. In addition, since the electrodes 2 and 6 are formed inside the front and rear glass substrates 1 and 5 so that the electrodes 2 and 6 face the discharge cells 11, as shown in the top plate structure of FIG. Protruding outward), there is a limit to the application of a large PDP display device that displays an image of 100 inches or more by connecting multiple devices such as an outdoor advertising tower.
한편 옥외 광고탑, 열차 시각표, 은행 단말기, 네온사인 등 공공 표지판에 사용되는 PDP 전광판에서는 벽걸이 TV용 PDP 표시소자처럼 미세한 화소를 요구하지 않으므로 방전셀의 크기는 수백 미크론∼수 mm 정도의 크기를 유지하면 된다.On the other hand, PDP displays used for outdoor signs such as outdoor advertising towers, train schedules, bank terminals, neon signs, etc. do not require fine pixels like PDP displays for wall-mounted TVs. do.
따라서 방전셀과 관련된 격벽의 사이의 간격은 수백 미크론∼수 mm 정도로 형성되며 격벽의 폭도 수백 미크론∼수 mm 정도이면 먼 거리에서 문자나 화상을 시인성이 떨어지지 않게 표시할 수 있다.Therefore, the spacing between the barrier ribs associated with the discharge cells is formed in the order of several hundred microns to several mm, and the width of the barrier ribs in the hundreds of microns to several mm enables the display of characters or images at a distance without loss of visibility.
따라서 벽걸이 TV용 PDP 표시소자처럼 미세한 방전셀을 얻기 위한 엄격한 격벽 제조 기술이 요구되지 않는다.Therefore, a rigorous barrier rib manufacturing technique is not required to obtain fine discharge cells as in PDP display devices for wall-mounted TVs.
그러나 방전셀이 mm 크기로 커지게 됨에 따라 방전셀의 높이도 그만큼 커지게 됨으로 가스 방전을 일으키기 위해 1kV에 가까운 높은 전압을 두 전극사이에 걸어주어야 한다.However, as the discharge cell becomes larger in mm size, the height of the discharge cell also increases so that a high voltage close to 1 kV must be applied between the two electrodes to cause gas discharge.
도 2와 같이 전면 유리기판/ 투명전극(표시전극)/ 투명유전체/ 방전셀/ 형광체/ 백색유전체/ 금속전극(어드레스전극)/ 배면유리기판의 층구조를 갖는 용량소자인 PDP 표시소자에서 방전셀에 걸리는 전압은 유전체층의 두께가 얇고 유전상수가 크고 방전셀의 높이가 유전체층의 두께에 비해 클 때 크게 된다. 최근에는 PDP 표시소자의 전면 유리 기판의 구조만을 바꾸어 투명전극/ 전면유리기판/ 방전셀/ 형광체/ 백색유전체/ 금속전극/ 배면유리기판으로 만들어 PDP 전광판에 적용하기도 하지만 이런 경우 투명 유전체의 구실을 하는 전면 유리기판(수 mm의 두께)이 두껍고 방전셀이 작아 앞에서 지적했듯이 구동전압이 매우 높게 된다.2, a discharge cell in a PDP display device, which is a capacitor having a layer structure of a front glass substrate, a transparent electrode (display electrode), a transparent dielectric, a discharge cell, a phosphor, a white dielectric, a metal electrode (address electrode), and a back glass substrate. The voltage applied to becomes large when the thickness of the dielectric layer is thin, the dielectric constant is large, and the height of the discharge cell is large compared to the thickness of the dielectric layer. Recently, only the structure of the front glass substrate of the PDP display device is changed into a transparent electrode / front glass substrate / discharge cell / phosphor / white dielectric / metal electrode / back glass substrate and applied to a PDP display board. The front glass substrate (a few mm thick) is thick and the discharge cells are small, so as mentioned earlier, the driving voltage is very high.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마 표시소자에 사용되는 상판의 전면유리기판과 하판의 배면유리기판을 절삭 혹은 성형가공하여 형성한 유리격벽으로 기존소자의 격벽을 대체하면서 방전공간을 확보할수 있게 한 것과, 투명전극과 금속전극을 전면유리기판과 배면유리기판의 바깥으로 형성시켜 투명유전체와 백색유전체를 대체하도록한 플라즈마표시소자 및 그 제조방법으로 된 것이다In order to solve this problem, the present invention is a glass partition wall formed by cutting or forming a front glass substrate and a bottom glass substrate of an upper plate used in a plasma display device, thereby ensuring a discharge space while replacing a partition of an existing device. In addition, a plasma display device and a method of manufacturing the transparent electrode and the metal electrode formed outside the front glass substrate and the rear glass substrate to replace the transparent dielectric material and the white dielectric material.
도 1은 본 발명의 전광판용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도1 is a cross-sectional view of an AC drive plasma display device for an electronic display panel of the present invention.
도 2는 일반적인 벽걸이 TV용 교류구동형 플라즈마 표시소자의 단면도2 is a cross-sectional view of an AC-driven plasma display device for a general wall-mounted TV
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전면유리기판 2 : 투명전극(표시전극)1: front glass substrate 2: transparent electrode (display electrode)
3 : 투명유전체 4 : 보호막3: transparent dielectric material 4: protective film
5 : 배면유리기판 6 : 금속전극(어드레스전극)5: back glass substrate 6: metal electrode (address electrode)
7 : 백색유전체 8 : 격벽7: white dielectric 8: bulkhead
9A : 적색형광체 9B : 녹색형광체9A: red phosphor 9B: green phosphor
9C : 청색형광체 10 : 봉지재9C: blue phosphor 10: encapsulant
11 : 방전셀 12A :적색광11: discharge cell 12A: red light
12B : 녹색광 12C : 청색광12B: Green light 12C: Blue light
13 : 유리 격벽13: glass bulkhead
본 발명은 도 1과 같이 기존의 벽걸이 TV용 PDP 표시소자의 구조를 PDP 전광판에 어울리게 개선한 것으로 저전압에서 구동이 가능하게 하면서도 저비용으로 제작이 가능한 PDP전광판의 구조로써 투명전극/ 전면유리기판/ 방전셀/ 형광체/ 배면유리기판/ 금속전극의 구조를 갖는다.(도면상에 나타난 전면 유리기판(1)은 실제 구조에서는 90도 회전되어 있음.)The present invention is to improve the structure of the conventional PDP display device for the wall-mounted TV as shown in Figure 1 as a PDP display board that can be produced at a low cost while being able to drive at a low voltage transparent electrode / front glass substrate / discharge It has the structure of cell / phosphor / back glass substrate / metal electrode (the front glass substrate 1 shown in the drawing is rotated 90 degrees in the actual structure).
본 발명은 절삭 가공한 전면 유리기판(1)위와 아래에 투명전극(2)과 보호막(4)이 각각 형성되어 있고 마찬가지로 절삭 가공한 배면 유리기판(5)아래에 금속전극(6)이 형성되어 있고 위에 적, 녹, 청색 형광체(9A)(9B)(9C)가 도포되어 봉지재(10)에 의해 합착된 단순한 구조를 갖되 투명 유전체(3)와 백색 유전체(7)가 생략된 구조적인 특징을 갖고 있다.In the present invention, the transparent electrode 2 and the protective film 4 are formed on and under the cut glass substrate 1, and the metal electrode 6 is formed under the cut glass substrate 5. Red, green, and blue phosphors 9A, 9B, and 9C are applied on top of each other, and have a simple structure bonded by the encapsulant 10, but the transparent dielectric 3 and the white dielectric 7 are omitted. Have
이하 본 발명의 PDP전광판의 제작방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing method of the PDP signboard of the present invention will be described in detail.
두께 3mm 정도의 전면유리기판(1)에 산화인듐주석(In2O3:Sn)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 투명전극(2)을 형성한다. 혹은 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 메탈 마스크를 전면유리에 씌워 진공증착법으로 직접 투명전극(2)을 형성한다. 투명전극(2)이 형성된 전면 유리를 샌드블라스트법 혹은 사진식각법으로 투명전극(2)이 형성된 반대측은 깊이 수 mm 정도, 홈과 홈 사이의 간격이 수백 미크론∼수 mm 정도인 홈(1a)을 파내어 자연적으로 폭 수백 미크론∼수 mm, 높이 수 mm 정도인 유리 격벽(13)이 전면유리기판(1)에 일체로 형성되게 한다.Thousands of angstroms of indium tin oxide (In 2 O 3 : Sn) was deposited on the front glass substrate 1 having a thickness of about 3 mm by vacuum evaporation and then several hundred microns to several mm in width by photolithography or sandblasting. The transparent electrode 2 is formed. Alternatively, the transparent electrode 2 is directly formed by vacuum evaporation by covering the front glass with a metal mask having a width of several hundred microns to several mm. On the opposite side where the transparent electrode 2 is formed by sandblasting or photolithography on the front glass on which the transparent electrode 2 is formed, the groove 1a having a depth of about several mm and a gap between the groove and the groove is about several hundred microns to several mm. Naturally, the glass partition 13 having a width of several hundred microns to several mm and a height of several mm is integrally formed on the front glass substrate 1.
유리격벽(13)은 전면유리기판(1)을 절삭가공하지 않고 성형법(moulding)에 의해 유리격벽(13)을 갖는 형상으로 유리를 찍어내는 방법으로 얻을수 있다.The glass partition wall 13 can be obtained by cutting glass into a shape having the glass partition wall 13 by molding without cutting the front glass substrate 1.
유리 격벽(13) 사이에 메탈마스크를 씌워 산화마그네슘(MgO)을 진공증착법으로 수천 옹스트롬 두께로 증착하여 보호막(4)을 형성함으로써 상판을 제작한다.A top plate is manufactured by forming a protective film 4 by depositing magnesium oxide (MgO) to a thickness of several thousand angstroms by vacuum deposition to cover a metal mask between the glass partitions 13.
한편 전면 유리와 동일 재질의 배면 유리기판(5)을 광의 반사율이 좋은 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al)을 진공증착법에 의하여 수천 옹스트롬 증착한 뒤 사진 식각법이나 샌드블라스트 법으로 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 금속전극(6)을 형성한다. 혹은 수백 미크론∼수 mm 정도의 폭을 갖는 메탈 마스크를 배면유리에 씌워 진공증착법으로 직접 금속전극(6)을 형성한다. 금속전극(6)이 형성된 배면유리를 샌드블라스트법 혹은 사진식각법으로 금속전극(6)이 형성된 반대 측의 유리를 깊이 수 mm 정도, 홈과 홈 사이의 간격이 수백 미크론∼수 mm 정도인 홈(5a)을 파내어 자연적으로 폭 수백 미크론∼수 mm, 높이 수 mm 정도인 유리 격벽(13')이 배면유리기판(5)에 일체로 형성되게 한다.On the other hand, the back glass substrate 5 made of the same material as the front glass was deposited with thousands of angstroms of chromium (Cr) or aluminum (Al) having good reflectance by vacuum evaporation, and then several hundred microns to several mm by photolithography or sandblasting. A metal electrode 6 having a width of a degree is formed. Alternatively, a metal mask having a width of several hundred microns to several mm is covered on the back glass to form the metal electrode 6 directly by vacuum deposition. The back glass on which the metal electrode 6 is formed is formed by sand blasting or photolithography. (5a) is excavated so that the glass partition 13 ', which is naturally several hundreds of microns to several millimeters in height and several millimeters in height, is integrally formed on the back glass substrate 5.
유리격벽(13')은 배면유리기판(5)을 절삭가공하지 않고 성헝법(moulding)에 의해 유리격벽(13')을 갖는 형상으로 유리를 찍어내는 방법으로 형성할수도 있다.The glass partition 13 'may be formed by cutting glass into a shape having the glass partition 13' by molding without forming the back glass substrate 5 thereon.
유리격벽(13') 사이에 후막 인쇄법 혹은 분사법에 의해 적, 녹, 청 형광체 (9A)(9B)(9C)를 폭 수백 미크론∼수 mm, 두께 수십 미크론 정도로 도포한 뒤 소성하여 하판을 제작한다. 제작된 상,하판은 프리트 유리가 주성분인 봉지재(10)를 후막 인쇄한 뒤 투명전극(2)와 금속전극(6)이 서로 직각으로 되게 포개어 전기로에서 용융 합착시킨다. 합착된 전광판의 방전셀(11)을 배기시키고 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe), 수은(Hg) 등으로 구성된 혼합가스를 수십∼수백 Torr주입하고 투명전극(2)와 금속전극(6)사이에 30 KHz의 교류전압을 300 V 정도 인가하면 주입된 혼합가스에서 자외선이 발생하고 이 자외선에 의해 적, 녹, 청 형광체(9A)(9B)(9C)가 여기되어 적, 녹, 청색 가시광(12A) (12B)(12C)을 얻게 된다. 화상이나 문자의 표시에는 필요한 화소부위에 선택적으로 구동함으로써 화상이나 정보를 표시할 수 있다.Red, green, and blue phosphors (9A) (9B) and (9C) are coated between the glass bulkheads 13 'by thick film printing or spraying, and then fired by applying a few hundred microns to several mm in thickness and tens of microns in thickness. To make. The upper and lower plates were fabricated by thick film printing the encapsulant 10 having frit glass as a main component, and the transparent electrodes 2 and the metal electrodes 6 were stacked at right angles to each other and melt-bonded in an electric furnace. The discharge cell 11 of the bonded display board is exhausted and a mixed electrode composed of argon (Ar), helium (He), neon (Ne), xenon (Xe), mercury (Hg), etc. When an alternating voltage of 30 KHz is applied between (2) and the metal electrode (6) about 300 V, ultraviolet rays are generated from the injected mixed gas, which causes red, green, and blue phosphors (9A) (9B) (9C). Is excited to obtain red, green and blue visible light (12A) (12B) (12C). Images and information can be displayed by selectively driving the pixel portion necessary for displaying images and characters.
또한 본 발명의 PDP 전광판 구조의 형광체(9A)(9B)(9C) 부위에 삼파장 백색 형광체를 도포하면 LCD용 백라이트나 평면 광원용으로 사용되는 평면 램프용 PDP 소자를 제작할 수 있고 이런 경우에도 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, by applying a three-wavelength white phosphor on the phosphor 9A, 9B, and 9C portions of the PDP signboard structure of the present invention, a PDP device for a flat lamp used for an LCD backlight or a flat light source can be manufactured. The same effect can be obtained.
이와같이 본 발명은 유리를 절삭 혹은 성형가공하여 기존 PDP 표시소자의 격벽(8)을 대체하고 유리 자체를 유전체로 활용하여 투명유전체(3)와 백색유전체(7)를 대체하여 제조공정과 제조경비를 줄이면서 유리 두께를 가급적 작게 하여 상대적으로 방전셀(11)을 크게 함으로써 저전압 구동이 가능하게 한 점이다.As described above, the present invention replaces the partition 8 of the existing PDP display device by cutting or molding the glass, and replaces the transparent dielectric 3 and the white dielectric 7 by using the glass itself as a dielectric to reduce the manufacturing process and manufacturing cost. It is possible to drive the low voltage by reducing the glass thickness as small as possible and increasing the discharge cell 11 relatively.
이와 같은 방법으로 제작된 PDP전광판은 별도의 격벽과 유전체를 사용하지 않으므로 제작비용이 매우 적게 들고 구동전압을 2 배 이하로 줄일 수 있다. 또한 전면, 배면 유리기판(1)(5)이 일체형 교각구조의 형태를 유지하므로 대기압의 압력에 유리기판이 휘지 않고 버틸 수 있는 견고한 구조물을 가지며 동시에 투명전극(2)과 금속전극(6)이 유리기판 바깥으로 형성되므로 전극(2)(6)이 봉지재 (10) 바깥으로 돌출하지 않으므로 소자를 여러장 연결하여 대형화시키기에 편리한 구조를 갖는다.Since the PDP board manufactured in this way does not use a separate partition and dielectric, the manufacturing cost is very low and the driving voltage can be reduced to less than twice. In addition, the front and rear glass substrates (1) and (5) maintain the form of an integral pier structure, so that the glass substrate is able to withstand the pressure of atmospheric pressure without bending, and at the same time, the transparent electrode 2 and the metal electrode 6 Since the electrodes 2 and 6 do not protrude out of the encapsulant 10 because they are formed outside the glass substrate, the electrodes 2 and 6 have a structure that is convenient to enlarge the size by connecting several elements.
한편 배면 유리기판(5)을 본 발명에서 사용한 유리의 2 배정도 되는 두꺼운 유리를 사용하여 깊게 절삭 혹은 성형하는 경우에는 전면 유리기판(1)을 절삭 혹은 성형가공하지 않아도 큰 방전셀(11)을 얻을 수 있으므로 이런 경우에도 기계적 강도가 좀 떨어지는 것을 제외하고는 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있다.On the other hand, when the back glass substrate 5 is deeply cut or molded using about twice as thick as the glass used in the present invention, a large discharge cell 11 can be obtained without cutting or molding the front glass substrate 1. In this case, the same effects as in the present invention can be obtained except that the mechanical strength is slightly decreased.
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