KR20040084107A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어드레스방전 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 제1 기판 상에 형성되는 주사유지전극 및 공통유지전극과; 상기 제1 기판과 대면되는 제2 기판 상에 상기 주사유지전극과 마주보는 영역이 상대적으로 두껍게 형성되는 어드레스 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 어드레스방전 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시장치 등이 있다.
이중 PDP는 기체방전을 이용한 표시소자로서 대형패널의 제작이 용이하다는 장점이 있다. PDP로는 도 1에 도시된 바와 같이 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 3전극 교류 면방전형 PDP가 대표적이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 3전극 교류 면방전 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되는 유지전극쌍, 즉 주사/유지전극(12Y) 및 공통유지전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되는 어드레스 전극(12X)을 구비한다.
유지전극쌍(12Y,12Z)은 투명전극(12a)과 버스전극(12b)으로 이루어지며, 어드레스 전극(12X)과 교차된다.
유지전극쌍(12Y,12Z)이 형성되는 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 형성된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스 전극(12X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(22)이 형성된다. 하부 유전체층(22) 상에는 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체(20)가 도포된다. 격벽(24)은 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(20)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10)(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 방전셀은 어드레스전극(12X)과 주사/유지전극(12Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(12Y,12Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(20)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 어드레스전극과 주사/유지전극간의 마주보는 면적(이하 "유효 어드레스전극 면적" 이라 한다)에 따른 어드레스전압과 방전지연시간의 관계를 각각 나타내는 그래프이다. 도 3a에서 가로축은 유효 어드레스전극 면적을, 세로축은 어드레스전압을 각각 나타내며, 도 3b에서 가로축은 유효 어드레스전극 면적을, 세로축은 방전지연시간을 각각 나타낸다.
도 3a에 도시된 바와 같이 유효 어드레스전극 면적이 넓어질수록 어드레스방전시 필요한 어드레스전압이 낮아지며 도 3b에 도시된 바와 같이 유효 어드레스전극 면적이 넓어질수록 어드레스방전 지연시간이 줄어든다. 이에 따라, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 폭을 갖는 어드레스전극(12X) 대신에 도 4에 도시된 바와 같이 주사/유지전극(22Y)과 마주보는 영역에서 상대적으로 넓은 폭(A)을 갖는 어드레스전극(22X)을 구비한 PDP가 제안되었다. 도 4에 도시된 PDP의 경우 주사/유지전극(22Y)과 마주보는 어드레스전극(22X)의 폭(A)을 상대적으로 넓게 형성하고 주사/유지전극(22Y)과 마주보지 않는 어드레스전극(22X)의 폭(B)을 상대적으로 좁게 형성한다. 이에 따라, 주사/유지전극(22Y)과 어드레스전극(22X) 간의 마주보는 면적이 상대적으로 넓어져 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 어드레스전압을 낮출 수 있으며 어드레스방전지연시간을 줄일 수 있어 어드레스방전효율이향상된다.
그러나, PDP의 방전셀의 크기는 점차 고정세 패널로 갈수록 작아지게 된다. 작아지는 방전셀에 따라 주사/유지전극, 공통유지전극, 어드레스전극의 폭도 작아지게 되어 유효 어드레스전극을 넓히는 데 한계가 있다. 즉, 유효 어드레스전극 면적과 그 이외의 영역의 면적 차이가 크지 않으므로 만족할만한 어드레스방전 효율을 얻을 수 없다.
따라서, 방전셀의 크기에 관계없이 어드레스방전의 효율을 향샹시킬 수 있는 어드레스전극 구조가 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 어드레스방전 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 통상의 3 전극 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀을 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 동일한 폭을 갖는 어드레스전극의 구조를 나타내는 평면도.
도 3a 및 3b는 유효 어드레스전극 면적에 따른 어드레스 전압 및 어드레스방전 지연시간의 변화를 각각 나타낸 그래프.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 주사/유지전극과 중첩되는 영역이 상대적으로 넓은 폭을 갖는 어드레스전극의 구조를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스전극의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스전극의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,100 : 상부기판 12X,112X,212X : 어드레스전극
12Y, 112Y: 주사유지전극 12Z, 112Z : 공통유지전극
14,22 : 유전체층 16, 116 : 보호막
18 : 하부기판 20 : 형광체
24 : 격벽
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP는 제1 기판 상에 형성되는 주사유지전극 및 공통유지전극과; 상기 제1 기판과 대면되는 제2 기판 상에 상기 주사유지전극과 마주보는 영역이 상대적으로 두껍게 형성되는 어드레스 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극은 상기 제2 기판 상에 형성되는 제1 전극과, 상기 주사유지전극과 마주보는 영역에 형성되는 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 전극의 두께는 5~10㎛ 정도인 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극이 형성된 제2 기판 상에 평탄하게 형성된 유전체를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 포델(FODEL)로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법은 제1 기판 상에 형성되는 주사유지전극 및 공통유지전극과; 상기 제2 기판 상에 형성된 어드레스전극을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서, 상기 제2 기판 상에 상기 주사유지전극과 마주보는 영역이 상대적으로 두껍게 형성되는 어드레스 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극을 형성하는 단계는, 상기 제2 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와; 상기 주사유지전극과 중첩되는 제1 전극 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극을 형성하는 단계는, 상기 제2 기판 상에 제1 및 제2 전극 물질을 순차적으로 증착하는 단계와; 상기 반투과 마스크를 이용하여 상기 제1 전극과, 상기 주사유지전극과 중첩되는 제1 전극 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 전극의 두께는 5~10㎛ 정도인 것을 특징으로 한다.
상기 어드레스전극이 형성된 제2 기판 상에 유전체를 평탄하게 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 포델(FODEL)로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 3전극 교류 면방전 PDP의 방전셀은 상부기판(110)상에 형성되는 유지전극쌍, 즉 주사/유지전극(112Y) 및 공통유지전극(112Z)과, 하부기판(118)상에 형성되는 어드레스전극(112X)을 구비한다.
유지전극쌍(112Y,112Z)은 투명전극(112a)과 버스전극(112b)으로 이루어지며, 어드레스전극(112X)과 교차된다.
유지전극쌍(112Y,112Z)이 형성되는 상부기판(110)에는 상부 유전체층(114)과 보호막(116)이 형성된다. 상부 유전체층(114)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(116)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(114)의 손상을 방지하고 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(116)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(112X)은 위치에 따라 높이 편차를 갖도록 형성된다. 주사/유지전극(112Y)과 마주보는 영역의 어드레스전극(112X) 두께는 주사/유지전극(112Y)과 마주보지 않는 영역보다 상대적으로 두껍게 형성된다. 예를 들어, 주사/유지전극(112Y)과 마주보는 영역의 어드레스전극(112X) 두께는 주사/유지전극(112Y)과 마주보지 않는 영역보다 5~10㎛ 정도 높게 형성된다.
어드레스전극(112X)이 형성된 하부기판(118)상에는 벽전하 축적을 위한 하부 유전체층(122)이 형성된다.
하부 유전체층의 두께가 상대적으로 얇은 부분은 상대적으로 어드레스전극(112X)의 두께가 두껍고 상기 하부 유전체층의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분은 어드레스전극(112X)의 두께가 상대적으로 얇다. 이에 따라, 상대적으로 하부 유전체층의 두께가 얇은 영역은 상대적으로 하부 유전체층이 두꺼운 영역에 비해 하전 입자의 분포가 집중될 수 있어 어드레스방전 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 주사/유지전극과 마주보며 상대적으로 두꺼운 어드레스전극(112X) 상에 형성된 하부 유전체층에 전계가 집중된다.
하부 유전체층(122) 상에는 격벽(도시하지 않음)이 형성되며, 하부 유전체층(122)과 격벽의 표면에는 형광체(도시하지 않음)가 도포된다. 격벽은 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(110)(118)과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 방전셀은 어드레스전극(112X)과 주사/유지전극(112Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(112Y,112Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 이러한 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어드레스전극의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
먼저, 하부기판(118) 상에 인쇄법 등에 의해 도 6a와 같이 제1 전극물질(112a)이 형성된다. 여기서 제1 전극 물질(112a)로는 광에 반응함과 동시에 도전성을 갖는 물질 예를 들어, 포델(FODEL) 등이 사용된다. 제1 전극물질(112a)이 형성된 하부기판(118) 상에 도 6b와 같이 투과부(60a)와 차단부(60b)를 갖는 제1 마스크(60)가 정렬된다. 이 제1 마스크(60)를 이용한 노광 및 현상공정에 의해 도 6c와 같이 제1 전극층(112a)이 형성된다. 제1 전극층은 각 방전셀마다 라인 형태로 주사/유지전극 및 공통유지전극과 교차되게 형성된다. 제1 전극층(112a)이 형성된 하부기판(118) 상에 인쇄법 등에 의해 도 6d와 같이 제2 전극 물질(114a)이 형성된다. 여기서, 제2 전극 물질(114a)로는 광에 반응함과 동시에 도전성 물질로 제1 전극물질(112a)과 동일물질로 형성되거나 다른 물질로 형성된다. 제2 전극물질(114a)이 형성된 하부기판(118) 상에 도 6e와 같이 투과부(70a)와 차단부(70b)를 갖는 제2 마스크(70)가 정렬된다. 제2 마스크(70)의 투과부(70a)는 도시하지 않은 주사/유지전극 영역에 중첩된다. 제2 마스크(70)를 이용한 노광 및 현상공정에 의해 제2 전극물질(114a)이 패터닝됨으로써 도 6f와 같이 제1 전극층(112) 상의 주사/유지전극(도시하지 않음)과 마주보는 영역에 제2전극층(114)이 형성된다.
이와 같이 하부기판(118) 상에 제1 및 제2 전극층(112a,114a)을 형성함으로써 높이 편차를 갖는 어드레스전극(112X)이 형성된다. 예를 들어, 제2 전극층(114a)의 두께는 5~10㎛ 정도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어드레스전극의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
먼저, 하부기판(218) 상에 인쇄법 등에 의해 도 7a와 같이 제1 전극물질(212a)과 제2 전극물질(214b)이 순차적으로 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 전극물질(212a, 214b)로는 광에 반응함과 동시에 도전성을 갖는 물질 예를 들어, 포델(FODEL) 등이 사용된다. 제1 및 제2 전극물질(212a, 214b)이 형성된 하부기판(218) 상에 도 7b와 같이 투과부(80a)와 차단부(80b) 및 부분 투과부(80c)를 갖는 마스크(80)가 정렬된다. 마스크(160)를 이용한 노광 및 현상공정에 의해 차단부(80b)에 대응되는 제1 및 제2 전극물질(212a, 214b)과 부분 투과부(80c)에 대응되는 제2 전극물질(214b)이 제거됨으로써 도 7c와 같이 제1 및 제2 전극층(212, 214)이 형성된다. 제2 전극층은(114) 제1 전극층(112) 상에 주사/유지전극(도시하지 않음)과 마주보는 영역에 형성된다.
이와 같이 하부기판(218) 상에 제1 및 제2 전극층(212a, 214a)을 형성함으로써 높이 편차를 갖는 어드레스전극(212X)이 형성된다.
상술한 바와 같이, 주사/유지전극에 마주보는 영역의 어드레스전극 두께를 주사/유지전극에 마주보지 않는 영역의 어드레스전극 두께보다 상대적으로 두껍게 형성한다. 어드레스전극의 두께가 두꺼운 부분은 상대적으로 유전체의 두께가 작아지므로 주사/유지전극과 마주보지 않는 영역에 비해 하전 입자의 분포가 집중될 수 있어 어드레스 방전 효율을 향상시킬 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 제1 기판 상에 형성되는 주사유지전극 및 공통유지전극과;
    상기 제1 기판과 대면되는 제2 기판 상에 상기 주사유지전극과 마주보는 영역이 상대적으로 두껍게 형성되는 어드레스 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스전극은
    상기 제2 기판 상에 형성되는 제1 전극과,
    상기 주사유지전극과 마주보는 영역에 형성되는 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 두께는 5~10㎛ 정도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스전극이 형성된 제2 기판 상에 평탄하게 형성된 유전체를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 포델(FODEL)로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제1 기판 상에 형성되는 주사유지전극 및 공통유지전극과;
    상기 제2 기판 상에 형성된 어드레스전극을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 상기 주사유지전극과 마주보는 영역이 상대적으로 두껍게 형성되는 어드레스 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어드레스전극을 형성하는 단계는,
    상기 제2 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와;
    상기 주사유지전극과 중첩되는 제1 전극 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 어드레스전극을 형성하는 단계는,
    상기 제2 기판 상에 제1 및 제2 전극 물질을 순차적으로 증착하는 단계와;
    상기 반투과 마스크를 이용하여 상기 제1 전극과, 상기 주사유지전극과 중첩되는 제1 전극 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 두께는 5~10㎛ 정도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 어드레스전극이 형성된 제2 기판 상에 유전체를 평탄하게 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나는 포델(FODEL)로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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