KR20050047931A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 휘도가 저하되지 않으면서도 상판과 하판 사이의 불순가스가 원활하게 방출됨으로써 화상품질과 수명이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

상판과 하판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 하판은 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 폐쇄형 격벽, 및 상기 격벽에 의하여 한정되는 발광셀들 내에 배치된 형광체를 구비하고,

상기 상판은 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 및 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층을 구비하며,

상기 격벽 상에는 스페이서가 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상판과 하판이 일정한 간격으로 이격됨으로써 불순가스의 배출이 원활하게 되는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널의 상판과 하판을 서로에 대하여 부착시킨 후 방전가스를 충전하기 전에는, 상판(특히 MgO막)과 하판(특히 형광체)에 흡착된 수분 및 불순가스를 제거해야 한다. 상기 수분 및 불순가스가 많이 잔류하게 되면 플라즈마 디스플레이 패널의 화상품질에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 그 수명도 짧아지기 때문이다. 상기 수분 및 불순가스는 주로 하판에 형성된 배기공을 통하여 진공펌프에 의하여 외부로 배출된다.

도 1 에 도시된 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상판(5)과 하판(6)은 그 각각의 주변부에 배치된 프리트(frit, 도시되지 않음)에 의하여 서로 부착되는데, 상기 프리트의 높이를 조절함으로써 상판과 하판이 소정의 간격으로 이격될 수 있다.

그러나 상판(5)과 하판(6)으로부터 불순가스 등을 진공펌프로 배출시키려고 하면, 진공펌프에 의하여 상판과 하판 사이에 형성되는 부압(負壓)에 의하여 상판의 보호층(60)과 하판의 격벽(31)이 밀착되고, 따라서 발광셀(35) 내의 불순가스를 배출시키는 것이 곤란하게 된다는 문제가 있다.

도 2 에는 미국 특허출원 공보 US2002/47519 A1 호에 개시된 플라즈마 디스플레이 패널의 평면도가 개시되어 있는바, 이 플라즈마 디스플레이 패널은 낮은 높이를 갖는 제1격벽(31h)과 높은 높이를 갖는 제2격벽(31v)을 구비하여 상기 문제점을 해결한다. 즉 제1격벽이 제2격벽 보다 낮은 높이를 가지므로 상판과 하판을 부착시킨 후에도 그 사이에 소정의 간극이 형성되고, 따라서 불순가스가 상기 간극을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

상기 제1격벽의 높이가 제2격벽 보다 낮게 형성되는 것은 제1,2격벽의 소성공정에 따른 자연적 현상을 이용한 것인데, 상기 공보에 기재된 바와 같이 소성공정에 의하면 두께가 두꺼운 격벽의 높이가 낮게 형성되고 두께가 얇은 격벽의 높이가 상대적으로 높게 형성된다. 상기 공보에 기재된 실시예에 따르면, 제2격벽은 140㎛의 두께를 가지고 제1격벽은 200㎛의 두께를 갖는다. 그러나, 제1,2격벽, 특히 제1격벽의 두께를 상기와 같이 두껍게 하면, 격벽의 면적에 대한 발광셀의 면적의 비율이 줄어들게 되고, 따라서 플라즈마 디스플레이 패널에 의해 구현되는 화상의 휘도가 악화된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 저하시키지 않으면서도 상판과 하판 사이의 불순가스가 원활하게 방출됨으로써 화상품질과 수명이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

상판과 하판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 하판은 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 폐쇄형 격벽, 및 상기 격벽에 의하여 한정되는 발광셀들 내에 배치된 형광체를 구비하고,

상기 상판은 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 및 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층을 구비하며,

상기 격벽 상에는 스페이서가 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

상기 격벽은 교차하는 형상으로 형성되고, 상기 스페이서는 상기 격벽의 교차영역들 상에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 스페이서는 상기 격벽과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스페이서의 가로폭 및 세로폭은 상기 격벽의 두께와 실질적으로 동일하고, 상기 스페이서의 높이는 10㎛ 내지 30㎛ 인 것이 바람직하다.

이어서, 도 3 을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상판(5)과 하판(6)을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 상세히 설명한다.

상기 하판(6)은 배면기판(10), 상기 배면기판의 상측, 보다 상세하게는 상면(11)에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극(73)들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층(20), 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 폐쇄형 격벽(31), 및 상기 격벽에 의하여 한정되는 발광셀(35)들 내에 배치된 형광체(32)를 구비한다.

상기 상판(5)은 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판(40), 상기 전면기판의 하측, 보다 상세하게는 하면(41)에 배치되고 상기 어드레스전극(73)들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍(70)들, 및 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층(50)을 구비한다. 또한 상기 격벽(31) 상에는 스페이서(80)가 배치된다.

상기 전면기판(40)은 유리를 주재료로 한 투명한 재료로 형성되는 것이 일반적이다.

상기 유지전극쌍(70)이라 함은 주방전을 일으키기 위하여 전면기판(40)의 하면(41)에 형성된 한 쌍의 유지전극들(71, 72)을 의미하고, 상기 전면기판에는 이러한 방전유지전극쌍이 소정의 간격으로 평행하게 배열되어 있다. 이 방전유지전극쌍 중 일 방전유지전극은 주사전극이고, 다른 방전유지전극은 공통전극이다.

상기 주사전극 및 공통전극 각각은 투명전극(71b, 72b) 및 버스전극(71a, 72a)을 구비하는 것이 일반적이나, 경우에 따라서 투명전극 없이 버스전극 만으로 주사전극과 공통전극이 구성될 수도 있다.

상기 투명전극(71b, 72b)은 방전을 일으킬 수 있는 도전체이면서 형광체로부터 방출되는 빛이 전면기판(40)으로 나아가는 것을 방해하지 않는 투명한 재료로 형성되는데, 이와 같은 재료로서는 ITO(indium tin oxide) 등이 있다. 그러나 상기 ITO와 같은 투명한 도전체는 일반적으로 그 저항이 크고, 따라서 투명전극으로만 방전유지전극을 형성하면 그 길이방향으로의 전압강하가 커서 구동전력이 많이 소비되고 응답속도가 늦어지는바, 이를 개선하기 위하여 상기 투명전극의 외측단부에는 도전성 금속으로 형성되는 버스전극(71a, 72a)이 형성된다. 투명전극이 없는 경우에는 전면기판의 하면(41) 상에 직접 버스전극이 형성된다.

상기 상측유전체층(50)은 주방전시 인접한 주사전극과 공통전극 간에 직접 통전되는 것과 양이온 또는 전자가 유지전극(71, 72)에 직접 충돌하여 유지전극을 손상시키는 것을 방지하면서도 전하를 유도하여 벽전하를 축적할 수 있고 또한 광투과성이 좋은 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B₂O₃, SiO ₂ 등이 있다.

상기 보호층(60)은, 방전시 양이온과 전자가 상측유전층(50)에 충돌하여 상측유전체층이 손상되는 것을 방지하며 광투과성이 좋고 방전시 2차전자를 많이 방출하는 재료로서 형성되는 것이 바람직한 바, 통상적으로는 MgO 가 사용된다. 다만 이 보호층은 없을 수도 있다.

상기 배면기판(10)은 어드레스전극(73)들, 하측유전체층(20) 등을 지지하는 기능을 하며, 통상적으로는 유리를 주재료로하여 형성된다.

상기 어드레스전극(73)들은 상기 주사전극(71)과 공통전극(72) 간의 주방전을 보다 용이하게 하기 위한 어드레스방전을 일으키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 주방전이 일어나기 위한 전압을 낮추는 역할을 한다. 상기 어드레스방전은 주사전극(71)과 어드레스전극(72) 간에 일어나는 방전으로서, 어드레스방전이 종료되면 주사전극 측에 양이온이 축적되고 표시전극 측에 전자가 축적되며, 이로써 주사전극과 공통전극 간의 주방전이 보다 용이하게 된다.

상기 하측유전체층(20)은 방전시 양이온 또는 전자가 어드레스전극(73)에 충돌하여 어드레스전극을 손상시키는 것을 방지하면서도 전하를 유도할 수 있는 유전체로서 형성되는데, 이와 같은 유전체로서는 PbO, B₂O₃, SiO₂ 등이 있다.

상기 격벽(31)은 각 형광체(32)가 도포되는 영역을 구획하고 발광셀(35)들 간에 오방전이 일어나는 것을 방지하는 기능을 한다. 도 3 에는 격벽(24)이 격자형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 폐쇄형의 형상을 갖는 격벽이라면 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면 상기 격벽은 벌집 형상을 가질 수 있다.

상기 발광셀(35)들의 내부는 방전가스(주로 Ne-Xe 혼합가스)로 충전되어 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 상기 격벽(31)의 교차하는 영역(A) 상에 스페이서(80)가 배치되어 있다. 스페이서가 격벽의 교차하지 않는 영역에 배치되어도 본 발명의 목적은 달성될 수 있으나, 이 경우에는 스페이서가 상판에 의하여 가압될 때 받는 압력에 때문에 스페이서의 바로 아래에 있는 격벽이 무너질 가능성이 있고, 따라서 상기 스페이서는 구조적 강도가 상대적으로 강한 격벽의 교차영역(A)에 배치되는 것이 바람직하다. 도 3 에는 상기 교차영역(A) 마다 스페이서(80)가 배치된 것으로 도시되었으나, 스페이서는 교차영역(A)들 중의 일부에만, 예를 들어 3개의 발광셀들 마다 하나씩 배치될 수도 있다.

또한 상기 스페이서(80)는 별도로 제작된 후에 상기 격벽(31) 상에 부착될 수도 있으나, 상기 격벽과 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 스페이서를 상기 격벽과 일체로 형성하는 방법에 관하여는 후술한다.

상기 스페이서의 높이는 상판(5)과 하판(6) 사이의 불순가스를 진공펌프로 배출시킬 때 격벽(31)과 상판(보다 구체적으로는 보호층(60)) 간의 간격이 되는데, 이 간격은 불순가스의 유동이 원활하게 될 수 있을 정도로 커야 하고, 또한 발광셀들 간에 크로스토크가 발생되지 않고 스페이서가 불순가스의 유동마찰 등에 의하여 파괴되지 않을 정도로 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 스페이서의 높이(h)는, 스페이서의 가로폭 및 세로폭에 따라서 다소 달라질 수 있으나, 스페이서의 가로폭과 세로폭이 격벽의 두께와 실질적으로 동일하고, 상기 격벽의 두께가 통상적인 범위의 수치(100㎛ 내지 150㎛)를 갖는다는 전제하에서는 10㎛ 내지 30㎛ 인 것이 바람직하다.

도 3 에는 상기 스페이서가 육면체의 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 엎어진 절단 구형의 형상을 가질 수도 있다.

도 4 내지 도 6 을 참조하여 상기 스페이서의 형성방법을 설명한다. 도 4 에는 상기 스페이서가 형성되기 직전의 하판(6)이 도시되어 있는데, 상기 하판은 배면기판(10), 상기 배면기판의 상면(11) 상에 형성된 어드레스전극(73)들, 상기 어드레스전극을 덮고 있는 하측유전체층(20), 및 상기 하측유전체층 상에 전면적으로 형성된 격벽층(31a)을 구비한다. 상기 격벽층은 건조된 후에 샌드블라스팅에 의하여 소정의 패턴으로 깍여야 하는바, 이러한 공정들은 스페이서를 형성한 후에 이루어진다.

상기와 같이 준비된 상판의 격벽층(31a) 상에 소정 패턴을 가진 마스크를 대고 격벽과 동일한 재료로 스페이서(80)를 형성한 상태가 도 5 에 도시되어 있다. 이 때 상기 스페이서들은 격벽층(31a)의 샌드블라스팅에 의하여 제거될 부분이 아닌 부분에 배치되어야 한다.

이와 같이 격벽층(31a)과 스페이서(80)가 형성된 후에는, 이들을 건조시키고나서 도 6 에 도시된 바와 같이 격벽층(31a) 상에 소정의 패턴으로 포토레지스트층(90)을 형성한다. 그 후 상기 하판(6)에 대하여 소정의 빛을 조사하면, 포토레지스트층에 의하여 차폐되지 않은 부분만 굳게 된다. 후속하는 샌드블라스팅 공정에 의하여 상기 상판의 상측을 가공하면, 포토레지스트층에 의하여 차폐되었던 부분들이 깍여지고, 결국 소정의 형상을 갖는 격벽(31)과 그 위에 형성되고 격벽과 일체로 형성된 스페이서(80)가 남게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 어드레스전극(73)과 주사전극(71) 간에 어드레스전압(Va)이 인가됨으로써 어드레스방전이 일어나고, 이 어드레스방전의 결과로 주방전이 일어날 발광셀(35)이 선택된다.

그 후 상기 선택된 발광셀의 주사전극(71)과 공통전극(72) 사이에 방전유지전압(Vs)이 인가되면, 주사전극 상에 쌓여 있던 양이온들과 공통전극 상에 쌓여 있던 전자들이 충돌하여 주방전을 일으키고, 이 주방전 시에 여기된 방전가스의 에너지 준위가 낮아지면서 자외선이 방출된다. 그리고 이 자외선이 발광셀 내에 도포된 형광체(32)를 여기시키는데, 이 여기된 형광의 에너지준위가 낮아지면서 가시광이 방출되며, 이 방출된 가시광이 화상을 구성하게 된다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 상판(5)과 하판(6)으로부터 불순가스 등을 진공펌프로 배출시키려고 할 때, 진공펌프에 의하여 상판과 하판 사이에 부압(負壓)이 형성되더라도 상판의 보호층(60)과 하판의 격벽(31) 사이에 스페이서가 개재되어 있게 되므로, 불순가스의 배출통로가 확보된다.

또한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 상판과 하판 사이에 불순가스의 통로를 마련하기 위하여 미국 특허출원 공보 US2002/47519 A1 호의 경우와 같이 격벽의 일부를 두껍게 형성할 필요가 없으므로, 격벽의 면적에 대한 발광셀의 면적의 비율이 줄어들게 됨에 따른 휘도 저하가 방지된다.

본 발명에 의하여, 휘도가 저하되지 않으면서도 상판과 하판 사이의 불순가스가 원활하게 방출됨으로써 방전특성과 수명이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널이 제공된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 부분절개사시도이고,

도 2 는 다른 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽구조를 도시하는 평면도이고,

도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시하는 부분절개사시도이고,

도 4 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하판을 제조하는 공정에 있어서, 격벽층이 형성된 상태를 도시하는 부분절개사시도이고,

도 5 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하판을 제조하는 공정에 있어서, 격벽층 위에 스페이서들이 형성된 상태를 도시하는 부분절개사시도이고,

도 6 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하판을 제조하는 공정에 있어서, 포토레지스트층이 소정의 패턴으로 형성된 상태를 도시하는 부분절개사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5: 상판 6: 하판

10: 배면기판 20: 하측유전체층

31: 격벽 32: 형광체

40: 전면기판 50: 상측유전체층

60: 보호층 70: 유지전극쌍

80: 스페이서 90: 포토레지스트층

Claims (4)

1. 상판과 하판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 하판은 배면기판, 상기 배면기판의 상측에 배치되고 일 방향으로 연장된 어드레스전극들, 상기 어드레스전극들을 덮는 하측유전체층, 상기 하측유전체층의 상측에 형성된 폐쇄형 격벽, 및 상기 격벽에 의하여 한정되는 발광셀들 내에 배치된 형광체를 구비하고,

   상기 상판은 상기 배면기판과 평행하게 배치된 전면기판, 상기 전면기판의 하측에 배치되고 상기 어드레스전극들과 교차하도록 연장된 유지전극쌍들, 및 상기 유지전극쌍들을 덮고 있는 상측유전체층을 구비하며,

   상기 격벽 상에는 스페이서가 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 교차하는 형상으로 형성되고, 상기 스페이서는 상기 격벽의 교차영역들 상에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스페이서는 상기 격벽과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 스페이서의 가로폭 및 세로폭은 상기 격벽의 두께와 실질적으로 동일하고, 상기 스페이서의 높이는 10㎛ 내지 30㎛ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.