KR20030094719A

KR20030094719A - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20030094719A
Application number: KR1020020031982A
Authority: KR
Inventors: 문병준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2003-12-18

Abstract

본 발명은 적색(R)과 청색(B) 칼라필터만을 채용하여 색순도를 향상시킴과 아울러 제조공정을 단축시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 서스테인전극쌍이 형성되고 적색과 녹색 및 청색 중 어느 한 색이 배제되고 남은 두가지 색의 칼라필터들이 형성된 상부기판과, 상기 상부기판과 대향되며 상기 서스테인전극쌍과 교차하는 어드레스전극이 형성된 하부기판을 구비한다.

이러한 구성에 의하여 본 발명은 녹색, 적색 및 청색 방전셀 중 발광특성이 가장 높은 녹색 방전셀에 제외하고 발광특성의 개선이 필요한 적색 및 청색 방전셀에 각각의 칼라필터를 형성함으로써 제조 공정을 단축시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 적색(R)과 청색(B) 칼라필터만을 채용하여 색순도를 향상시킴과 아울러 제조공정을 단축시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 자외선이 형광체를 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 향상되고 있다.

도 1을 참조하면, PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 스캔전극(30Y) 및 공통서스테인전극(30Z)을 포함한 서스테인전극쌍과, 서스테인전극쌍과 직교되도록 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다.

상부기판(10)의 전극층(12)에는 스캔전극과 공통서스테인전극 각각은 투명전극과, 금속버스전극이 적층된 구조를 갖는다. 스캔전극과 공통서스테인전극이 나란하게 형성된 전극층(12) 상에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층되고, 상부 유전체층(14)과 상부기판(10) 사이에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전셀 상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B)가 각각 형성된다.

상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 대략 5000 Å 정도의 두께로 상부 유전체층(14) 상에 형성되어 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인한 상부 유전체층(14)과 서스테인전극쌍의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 스크린 프린팅공정으로 형광체(26)가 형성된다. 어드레스전극(20X)은 서스테인전극쌍과 직교된다. 격벽(24)은 스크린 프린팅공정이나 금형법 등으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 진공 자외선(VUV)에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하부기판(10, 18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이와 같은 PDP의 전극들에 교류전원을 인가하면 방전현상에 의해 방전공간내의 불활성 혼합가스로부터 자외선이 발생된다. 발생된 자외선에 의해 형광체(26)가 여기(excitation)되어 화상을 표시할 수 있는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광이 상부기판(40)을 통해 외부로 조사된다.

이러한, PDP의 형광체(26)는 진공자외선(VUV)에 의해 여기 발광되며, 발광되는 빛의 파장에 따라 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체로 나뉘어진다. 적색 형광체의 조성은 (YGdBO₃: Eu³⁺)이며, 녹색 형광체의 조성은 Zn₂SiO₄: Mn²⁺이다.그리고 청색 형광체의 조성은 BaMgAl₁₀O₁₇: Eu²⁺이다. 이 중 녹색(G) 형광체는 전체 휘도에서 차지하는 비율이 가장 크다.

이러한 조성을 가지는 PDP의 방전셀은 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)의 형광체의 방전전압과 발광특성이 서로 다르기 때문에 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)을 구현하는 방전셀의 발광효율이 서로 다르게 된다. 특히, 녹색(G)을 구현하는 방전셀의 발광효율이 적색(R) 및 청색(B)을 구현하는 방전셀의 발광효율보다 높고, 적색(R)을 구현하는 방전셀의 발광효율의 청색(B)을 구현하는 방전셀의 발광효율보다 높은 특성을 가지고 있다.

이와 같이, 서로 다른 발광효율을 가지는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광 중 특정 파장의 광만을 투과시켜 색순도(Color Purity)나 콘트라스트(Contrast)를 높이기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 상부기판(10)과 유전체층(14) 사이에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B)를 스크린 프린팅 등의 방법으로 형성하게 된다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B) 사이 사이에 투명유리 혹은 흑색유리(21)를 채우는 방법으로 형성시킨다.

적색(R) 칼라필터(20R)의 재료로는 철산화물 무기안료가 주로 사용되며 녹색(G) 및 청색(B) 칼라필터(20G, 20B)의 재료로는 코발트 산화물과 같은 무기안료가 주로 사용된다. 한편, 스크린 프린팅의 경우 이러한 무기안료를 에틸셀루로우즈 등의 저온 분해성 수지와 부틸카르비톨아세테이트 등의 유기용제에 섞어 페이스트를 만든 후, 350℃ ~ 550℃ 정도의 온도에서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B)를 순차적으로 3회에 걸쳐 후막 소성하여 형성하게 된다.

이와 같은, 종래의 PDP는 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)의 형광체의 방전전압과 발광특성에 상관없이 각각의 방전셀 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B)를 각각 형성하기 때문에 발광효율이 가장 높은 녹색(G) 방전셀의 발광특성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 종래의 PDP는 스크린 프린팅 방법을 이용하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 칼라필터(20R, 20G, 20B)를 모두 후막 소성이라는 열 공정을 거쳐야하므로 제조 공정이 길게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 적색(R)과 청색(B) 칼라필터만을 채용하여 색순도를 향상시킴과 아울러 제조공정을 단축시킬 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널과 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 3전극 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 사시도.

도 2는 적색과 녹색 및 청색의 칼라필터가 형성된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 3은 적색 및 청색의 칼라필터가 형성된 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10, 40 : 상부기판12, 42 : 전극층

14, 44 : 상부 유전체층16, 46 : 보호막

18, 48 : 하부기판20B, 40B : 청색 칼라필터

20G : 녹색 칼라필터20R, 40R : 적색 칼라필터

20X, 50X : 어드레스 전극22, 52 : 하부 유전체층

24, 54 : 격벽26, 56 : 형광체

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서스테인전극쌍이 형성되고 적색과 녹색 및 청색 중 어느 한 색이 배제되고 남은 두가지 색의 칼라필터들이 형성된 상부기판과, 상기 상부기판과 대향되며 상기 서스테인전극쌍과 교차하는 어드레스전극이 형성된 하부기판을 구비한다.

상기 패널에서 상기 칼라필터들은 적색 칼라필터와 청색 칼라필터인 것을 특징으로 한다.

상기 패널에서 상기 적색 칼라필터의 재료는 철산화물을 포함한 무기안료인 것을 특징으로 한다.

상기 패널에서 상기 청색 칼라필터의 재료는 코발트 산화물을 포함한 무기안료인 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀은 상부기판(40) 상에 도시하지 않은 스캔전극 및 공통서스테인전극을 포함한 서스테인전극쌍이 형성된 전극층(42)과, 서스테인전극쌍과 직교되도록 하부기판(48) 상에 형성되어진 어드레스전극(50X)을 구비한다.

상부기판(40)의 전극층(42)에는 스캔전극과 공통서스테인전극 각각은 투명전극과, 금속버스전극이 적층된 구조를 갖는다. 스캔전극과 공통서스테인전극이 나란하게 형성된 전극층(42) 상에는 상부 유전체층(44)과 보호막(46)이 적층되고, 상부 유전체층(44)과 상부기판(40) 사이에는 적색(R)과 청색(B)의 칼라필터(40R, 40B)가 형성된다.

상부 유전체층(44)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(46)은 대략 5000 Å 정도의 두께로 상부 유전체층(44) 상에 형성되어 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인한 상부 유전체층(44)과 서스테인전극쌍의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(46)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(50X)이 형성된 하부기판(48) 상에는 하부 유전체층(52), 격벽(54)이 형성되며, 하부 유전체층(52)과 격벽(54)의 표면에는 스크린 프린팅공정으로 형광체(56)가 형성된다. 어드레스전극(50X)은 서스테인전극쌍과 직교된다. 격벽(54)은 스크린 프린팅공정이나 금형법 등으로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(56)는 플라즈마 방전시 발생된 진공 자외선(VUV)에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하부기판(40, 48)과 격벽(54) 사이에 마련된 방전공간에는 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이와 같은 PDP의 전극들에 교류전원을 인가하면 방전현상에 의해 방전공간내의 불활성 혼합가스로부터 자외선이 발생된다. 발생된 자외선에 의해 형광체(56)가 여기(excitation)되어 화상을 표시할 수 있는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광이 상부기판(40)을 통해 외부로 조사된다.

이러한, PDP의 형광체(56)는 진공자외선(VUV)에 의해 여기 발광되며, 발광되는 빛의 파장에 따라 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체로 나뉘어진다. 적색 형광체의 조성은 (YGdBO₃: Eu³⁺)이며, 녹색 형광체의 조성은 Zn₂SiO₄: Mn²⁺이다. 그리고 청색 형광체의 조성은 BaMgAl₁₀O₁₇: Eu²⁺이다. 이 중 녹색(G) 형광체는 전체휘도에서 차지하는 비율이 가장 크다.

이와 같이, 서로 다른 발광특성을 가지는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광 중 특정 파장의 광만을 투과시켜 색순도(Color Purity)나 콘트라스트(Contrast)를 높이기 위하여 전극층(42)과 상부 유전체층(44) 사이에 칼라필터를 스크린 프린팅 등의 방법으로 형성하게 된다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따른 PDP에서는 발광특성이 가장 높은 녹색(G) 방전셀에는 녹색(G) 칼라필터를 형성하지 않고, 녹색(G) 방전셀보다 발광특성이 낮은 적색(R) 및 청색(B) 방전셀에만 적색(R) 및 청색(B)의 칼라필터(40R, 40B)를 형성하게 된다.

이에 따라, 녹색(G) 방전셀의 발광특성이 적색(R) 및 청색(B) 방전셀 보다 높기 때문에 가장 높은 발광효율을 가지는 녹색(G) 방전셀의 녹색(G) 가시광은 녹색 칼라필터를 없이 그대로 상부 유전체층(44)을 투과하여 본래의 발광특성을 그대로 유지하게 된다. 반면에 발광효율이 녹색(G) 방전셀보다 낮은 적색(R) 및 청색(B) 가시광은 각각의 적색(R) 및 청색(B) 칼라필터(40R, 40B)에 의해 특정 파장의 광만이 투과됨으로써 색순도나 콘트라스트 등의 발광특성이 향상된다.

이를 위하여, 적색(R) 칼라필터(20R)의 재료로는 철산화물을 포함한 무기안료가 주로 사용되며 청색(B) 칼라필터(20B)의 재료로는 코발트 산화물을 포함한 무기안료가 주로 사용된다. 이와 같은, 적색(R) 칼라필터(40R)는 적색(R) 방전셀에 해당하는 모든 셀들에 형성되며, 청색(B) 칼라필터(40B)는 청색(B) 방전셀에 해당하는 모든 셀들에 형성된다.

이와 같은, 적색(R) 및 청색(B) 칼라필터(40R, 40B)는 스크린 프린팅 방법을 이용하여 적색(R) 및 청색(B)의 무기안료를 에틸셀루로우즈 등의 저온 분해성 수지와 부틸카르비톨아세테이트 등의 유기용제에 섞어 페이스트를 만든 후, 350℃ ~ 550℃ 정도의 온도에서 순차적으로 3회에 걸쳐 후막 소성하여 형성하게 된다. 그런 다음, 적색(R) 및 청색(B)의 칼라필터(40R, 40B) 사이 사이에는 투명유리 혹은 흑색유리(51)를 채우는 방법으로 형성시킨다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 PDP는 녹색(G) 칼라필터 없이 적색(R) 및 청색(B) 칼라필터(40R, 40B) 만을 형성하기 때문에 제조공정 시간을 단축시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 녹색, 적색 및 청색 방전셀 중 발광특성이 가장 높은 녹색 방전셀에 제외하고 발광특성의 개선이 필요한 적색 및 청색 방전셀에 각각의 칼라필터를 형성함으로써 제조공정을 단축시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

서스테인전극쌍이 형성되고 적색과 녹색 및 청색 중 어느 한 색이 배제되고 남은 두가지 색의 칼라필터들이 형성된 상부기판과,

상기 상부기판과 대향되며 상기 서스테인전극쌍과 교차하는 어드레스전극이 형성된 하부기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 칼라필터들은 적색 칼라필터와 청색 칼라필터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 적색 칼라필터의 재료는 철산화물을 포함한 무기안료인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 청색 칼라필터의 재료는 코발트 산화물을 포함한 무기안료인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.