KR20050107960A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전면 패널과 후면 패널의 전극 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 전면패널과 후면패널의 글라스 상부에 형성된 아이티오리스(ITO-Less)전극 구조, 상기 전극을 덮고 있는 유전층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전극은 복수개의 금속막을 포함한 다층구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 ITO 재질의 투명전극이 없이 본 발명에 따른 다층 박막 구조의 전극을 사용함으로써, 제조 공정을 단축할 수 있고, 재료비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 전극 구조를 박막화 함으로써, 전극 변색을 최소화 하고, 가시광선의 투과도를 향상시켜, 화질 특성을 개선 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 색보상형 확산 방지막을 사용함으로써 색온도 특성을 개선하고, 패널의 화질특성을 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {Plasma Display Penal}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전면 패널과 후면 패널의 전극 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하, 'PDP'라 함.)은 소다라임(Soda-lime) 글라스로 된 전면 글라스와 배면 글라스 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루고, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)을 주 방전 기체로 사용하여 소량의 크세논(Xe)을 첨가한 불활성 가스가 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)이 발생되어 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상을 구현하는 장치이다.

이와 같은 PDP는 종래 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(CRT)에 비하여 단순구조에 의해 제작이 용이하고, 외형이 박형인 특징을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로 현재 각광을 받고 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도 이다. 도 1에 도시된 바와 같이 PDP는 화상이 디스플레이되는 전면패널(10)과 후면을 이루는 후면 패널(20)이 미세한 간격을 두고 평행하게 결합된다.

전면 패널(10)은 아래쪽에 각각의 화소에서 스캔 전극인 Y전극과 서스테인 전극인 Z전극의 상호 면방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 유지전극(11)이 형성된다. 유지전극(11)은 투명한 ITO 물질로 형성된 투명전극(11a)과 투명전극의 저항 값을 낮추기 위해 금속재질로 제작된 버스전극(11b)으로 구비되며, 쌍을 이뤄 형성된다.

상기 ITO 물질로 형성된 투명전극(11a)은 진공 증착법, CVD, 스퍼터링(sputtering)법, 등으로 형성된다.

상기 버스전극(11b)은 스크린프린팅 (screen printing) 법, 라미네이션 (lamination) 법 등으로 형성되며, 대부분 은(Ag)을 주 전극재료로 하여 형성된다.

상기 유지전극(11)은 유전층(12) 내부에 존재한다.

상기 유전층(12)은 방전전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 역할을 한다.

상기 유전층(12)은 대부분 산화납(PbO)을 유전재료의 주성분으로 사용하고, 소성온도는 580℃이며, 두께는 30um 이상 40um 이하를 유지한다.

유전층(12) 아래면에는 방전에 따른 이온의 스퍼터링(sputtering)으로부터 유전층을 보호하고, 이차 전자의 용이한 발생을 위해 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호막(13)이 형성된다.

후면 패널(20)의 유전층 상에는 복수개의 방전공간 즉, 셀을 형성시키기 위한 격벽(21)이 평행하게 배열된다. 도1에 도시된 격벽(21)은 스트라이프 타입(stripe type)이다. 다른 격벽의 형태로 가로 격벽과 세로 격벽이 있는 격자 형상의 웰 타입(well type) 격벽 형태가 있다.

후면 패널(20)의 유전층과 격벽은 반사 특성의 향상과 유전율을 조절하기 위하여 TiO₂, Al₂O₃ 수십%와 산화납(PbO)이 섞인 혼합분말을, 유기용매와 혼합하여 페이스트(paste) 상태로 만들어 형성한다.

후면 패널(20)의 유전층은 일반적으로 스크린프린팅 (screen printing)법으로 형성되고, 격벽(21)은 샌드블라스팅(sandblasting)법, 스크린프린팅 (screen printing)법, 감광성법, 에칭(etching)법 등 다양한 방법으로 형성된다.

후면 패널(20)의 유전층의 두께는 약 20um 이고, 격벽(21)의 두께는 120 um 이상 150 um 이하 정도의 두께를 유지한다.

격벽(21)사이에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광층(23)이 도포된다.

격벽(21)사이의 공간에서는 상기 유지전극(11)과 교차되는 후면 패널(20)의 어드레스 전극(22)인 X전극에 의해 어드레스 방전이 수행되어 진공자외선이 발생된다.

상기 어드레스 전극(22)인 X전극은 스크린프린팅 (screen printing)법, 라미네이션(lamination)법 등을 사용하여 형성하며, 대부분 전도성이 우수한 은(Ag)전극을 사용한다.

상기와 같은 종래의 PDP의 경우 전면패널의 ITO 전극과 Bus 전극을 덮고 있는 유전층의 경우 외부광을 반사함으로써 화질을 저하시키는 문제가 있고, 방전 공간상에 전극을 위치 시키게 되어 가시광을 차단하게 되는 문제점을 지니고 있다.

또한, 일반적으로 사용되는 Ag 전극의 경우 감광성 유기물을 포함하고 있으므로, 산화납(PbO)을 함유하는 유전층을 고온 소성을 통해 제조할 경우, 전극 변색 및 열변형과 같은 문제가 발생한다.

또한, 고온 소성을 위해 소성로, 건조로 등의 장치 비용과, 공정 비용이 요구되므로 제조 비용이 고가인 문제도 있다.

상기와 같은 종래의 PDP의 경우 R G B 형광체의 휘도 차이로 인해 색온도가 일정하지 않은 문제가 있다.

이와 같은 색온도의 편차를 해결하기 위하여 유전체에 천이원소를 혼합하여 색을 보상하는 방법이 사용되었으나 상기 천이원소가 열화학반응에 취약하여 고온 소성의 제조 공정으로 인해 제품 수율이 효율적이지 못한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 구조를 개선하여, 제품의 화질 특성을 향상시키고, 제조 공정 단축 및 재료비를 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 플라즈마 디스플레이 패널의 색온도 보정 방법을 개선하여, 패널의 화질 특성을 향상 시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 전면패널과 후면패널의 글라스 상부에 형성된 아이티오리스(ITO-Less)전극 구조, 상기 전극을 덮고 있는 유전층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전극은 복수개의 금속막을 포함한 다층구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

< 실시예 1 >

도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 제 1실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제작 과정을 나타낸 도이다.

도 2a는 먼저 글라스(10) 상부에 산화막(100)이 형성되고, 상기 산화막(100) 상부에 금속막(200)이 형성되고, 상기 금속막(200) 상부에 산화막(100)이 형성되어 다층 전극막이 증착되어 있는 형태임을 알 수 있다.

본 발명은, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 글라스 상부에 산화막(100)이 형성되고, 상기 산화막(100) 상부에 금속막(200)이 형성되고, 상기 금속막(200) 상부에 산화막(100)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2a에 도시된 다층 구조는, 상기 글라스 상부에 금속막(200)이 형성되고, 상기 금속막(200) 상부에 산화막(100)이 형성되고, 상기 산화막(100) 상부에 금속막(200)이 형성되는 것도 가능하다.

또한, 도 2a에 도시된 다층 구조는, 상기 글라스 상부에 산화막(100)과 금속막(200)이 교번되게 여러 층으로 형성되는 것도 가능하다.

또한, 도 2a에 도시된 다층 구조는, 금속막(200)의 재료를 Ag, Pt, Cu, Ni, Al, Pd 중 어느 하나 이상으로 달리하여, 상기 글라스 상부에 재료를 달리한 금속막(200)이 교번되게 여러층으로 형성되는 것도 가능하다.

금속막(200)은 전기 전도의 특성이 좋은 상기와 같은 물질들로 구성될 수 있다. 패널의 제작자는 원하는 효율을 얻기 위해 상기의 물질들을 한가지씩만 사용하여 금속막(200)을 형성할 수 있고, 또한 두가지 이상의 재료를 혼합하여 금속막(200)을 형성할 수도 있다.

상기와 같이 다층 전극막을 형성한 후 도 2b에 도시된 바와 같이 일정한 패턴에 따라 포토레지스터(50)를 형성하고 노광, 현상 공정을 거치게 된다.

도 2c는 노광 공정을 거쳐 다층 전극 구조(70)가 형성된 것을 나타낸 도이다.

도 2d는 상기 도 2c와 같이 다층 전극(70)을 형성한 후 최종적으로 유전층(12)을 후막 또는 박막상태로 형성하고 그 위에 MgO 보호막(13)을 형성하는 것을 나타낸 도이다.

이와 같이 다층 전극 구조의 다양한 변화가 가능하므로, PDP 제작자가 원하는 특성을 나타내기 위한 전극구조의 설계에 있어서, 전극구조 설계의 선택 범위가 넓고, 가장 효율적인 전극구조 설계를 통해 전체적인 패널의 구동효율을 증가시킬 수 있다.

상기와 같이 전극이 ITO 재질의 투명전극이 없는 다층 전극박막으로 형성될 경우 투명전극이 없기 때문에 유전층(12)을 종래의 30um이상 40um 이하의 두께에서 5um 이상 20um 이하의 두께로 박막화 하는 것이 가능하다.

이와 같이 유전층의 두께가 박막화되므로 가시광선의 투과율을 증가시킬 수 있으며, 전체적인 휘도를 개선하여 패널의 구동 효율을 증가시킬 수 있다.

상기 산화막(100)은 ITO, SnO₂, In₂O₃ 중 어느 하나의 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 산화물에 F 또는 Sn 이 첨가되는 것이 가능하다.

따라서, ITO, SnO₂, In₂O₃ 중 어느 하나의 산화물만으로 산화막(100)을 구성할 수 있고, 상기 상화물에 F 또는 Sn과 같은 첨가성분을 이용해 다층 구조 전극의 전기 전도 특성을 상승시킬 수 있다.

상기 금속막(200)은, 200Å 이상 300Å 이하 사이의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제작자가 원하는 특성을 발휘하기 위해 가장 적합한 두께로 제작이 가능하다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 다층 구조(70)가 산화막(100), 금속막(200), 산화막(100)으로 구성될 경우, 하부의 산화막은 500Å 이상 1000Å 이하 사이의 두께로 형성되고, 상부의 산화막은 상기 하부의 산화막의 두께보다 얇은 것을 특징으로 한다.

이로 인해, 하부의 산화막에서 벽전하의 생성이 용이하고, 보다 수월한 방전개시가 가능하고, 방전 유지 효율도 증가 시킬수 있게 된다.

< 실시예 2 >

본 발명의 특징에 따르면, 상기 전면패널의 유전층(12) 하부에는, 색보상형 확산 방지막(300)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명의 제 2실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제작 과정을 나타낸 도이다.

도 3a는 색보상형 확산 방지막(300)이 전면 글라스 상부에 형성되어 있는 패널에 다층 전극막이 증착되어 있는 것을 나타낸 도이다.

도 3b는 도 3a에 도시된 바와 같은 다층 전극막 상부에 포토 레지스터(50)가 형성되어 있는 것을 나타낸 도이다.

상기와 같이 다층 전극막을 형성한 후 일정한 패턴에 따라 포토레지스터(50)를 형성하고 노광, 현상 공정을 거치게 된다.

도 3c는 노광 공정을 거쳐 다층 전극 구조(70)가 형성된 것을 나타낸 도이다.

도 3d는 상기 도 3c와 같이 다층 전극(70)을 형성한 후 최종적으로 유전층(12)을 후막 또는 박막상태로 형성하고 그 위에 MgO 보호막(13)을 형성하는 것을 나타낸 도이다.

상기와 같이 다층 전극 구조(70)의 플라즈마 디스플레이 패널에 색보상형 확산 방지막(300)을 사용함으로 인해 색온도를 개선하여 전체적인 화질 개선의 효과를 달성할 수 있다.

상기 색보상형 확산 방지막(300)은 전극재료 및 유전층의 열처리시 열화학반응에 의한 열변형의 문제를 해결하고, 또한, Blue 형광체의 휘도 특성을 보강하여 줌으로써 색온도 및 화질 개선의 효과를 달성할 수 있다.

또한, 상기 색보상형 확산 방지막(300)은, 전면패널의 글라스 전체 면적에 형성되는 것이 가능하다. 전면패널 글라스상의 전체 면적에 색보상형 확산 방지막(300)을 형성하므로써 색온도 보정의 효과를 높이고 화질 개선의 효과를 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 색보상형 확산 방지막(300)은, 상기 다층 전극(70)의 바로 하부에만 형성되고 나머지 면적의 색보상형 확산 방지막(300)은 제거하는 것이 가능하다. 가시광선의 투과율 저하를 방지하기 위해 다층 전극(70)의 바로 하부에만 색보상형 확산 방지막(300)을 형성하고 나머지 면적은 제거함으로써 가시광선의 투과율 저하를 방지함과 동시에 색보상의 효과를 얻을 수도 있다.

상기 색보상형 확산 방지막(300)은 Co, Mn, Nd, V 중 어느하나 이상의 물질로 형성되고 2000Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

천이 원소 계열인 상기와 같은 원소들을 첨가하여 Blue 형광체의 휘도 특성을 보강하여 색온도를 개선하고 전체적인 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 유전층은, ITO 재질의 투명전극이 없기 때문에 두께가 5um 이상 20um 이하의 박막으로 형성되어 있는 것이 가능하다.

즉, ITO 재질의 투명전극이 없고 다층 구조로 구성된 전극이 박막으로 형성됨으로써 유전층의 두께를 종래의 30um이상 40um이하에서 5um 이상 20um이하로 보다 얇게 형성하는 것이 가능하다.

이로인해, 투과도를 크게 향상시킬 수 있고 휘도를 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기와 같이 종래의 두께보다 더욱 박막화가 가능하므로 재료비의 절감이 가능하다.

< 실시예 3 >

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 전극 구조를 나타낸 도이다.

도 4에 도시된 바에 의하면, 종래의 ITO 전극과 버스전극 대신에 본 발명에 의한 다층 박막 구조의 전극(70)이 격벽(21) 사이의 방전 공간 상부에 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 어드레스 전극(22)은 종래의 방식을 취하고 있음을 알 수 있다.

즉, 전면 패널의 전극과 후면 패널의 전극 중 어느 하나 이상에 다층 박막 구조의 전극을 사용할 수 있다.

이와 같이, 전면 패널과 후면패널의 글라스 상에 형성되는 전극을 다층 박막 전극으로 개선하고, 색보상형 확산 방지막을 사용함으로써, 유전층의 두께를 박막화 하고, 투과율 향상과 색온도 개선등 패널의 화질을 향상 시킬 수 있다.

또한, ITO 전극과 버스전극을 별도로 제조해야하는 공정을 다층 박막 전극을 활용함으로 인해 하나의 전극으로 대체가 가능하여 제조 공정상의 효율을 상승시킬 수 있고, 재료비의 절감이 가능하게 된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 ITO 재질의 투명전극이 없이 본 발명에 따른 다층 박막 구조의 전극을 사용함으로써, 제조 공정을 단축할 수 있고, 재료비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 전극 구조를 박막화 함으로써, 전극 변색을 최소화 하고, 가시광선의 투과도를 향상시켜, 화질 특성을 개선 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 색보상형 확산 방지막을 사용함으로써 색온도 특성을 개선하고, 패널의 화질특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 제 1실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제작 과정을 나타낸 도.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명의 제 2실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제작 과정을 나타낸 도.

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 전극 구조를 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10: 글라스 11: 제 1전극, 유지전극

12: 유전층 13: Mgo 보호막

20: 후면 패널 21: 격벽

22: 제 2전극, 어드레스전극 23: R, G, B 형광층

50: 포토 레지스터

70: 다층 전극

100: 산화물 박막 200: 금속 박막

300: 색보상형 확산 방지막

Claims (14)

1. 전면패널과 후면패널의 글라스 상부에 형성된 아이티오리스(ITO-Less)전극 구조, 상기 전극을 덮고 있는 유전층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 전극은 복수개의 금속막을 포함한 다층구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다층 구조는,

   상기 글라스 상부에 산화막이 형성되고, 상기 산화막 상부에 금속막이 형성되고, 상기 금속막 상부에 산화막이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 다층 구조는,

   상기 글라스 상부에 금속막이 형성되고, 상기 금속막 상부에 산화막이 형성되고, 상기 산화막 상부에 금속막이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 다층 구조는,

   상기 글라스 상부에 산화막과 금속막이 교번되게 여러 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 다층 구조는,

   금속막의 재료를 Ag, Pt, Cu, Ni, Al, Pd 중 어느 하나 이상으로 달리하여,

   상기 글라스 상부에 재료를 달리한 금속막이 교번되게 여러층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 산화막은,

   ITO, SnO₂, In₂O₃ 중 어느 하나의 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 8항에 있어서,

   상기 산화물은 F 또는 Sn 이 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 금속막은,

   200Å 이상 300Å 이하 사이의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 2항에 있어서,

   상기 산화막의 두께는,

   하부의 산화막이 500Å 이상 1000Å 이하 사이의 두께로 형성되고,

   상부의 산화막은 상기 하부의 산화막의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 전면패널의 유전층 하부에는,

    색보상형 확산 방지막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 색보상형 확산 방지막은,

    전면패널의 글라스 전체 면적에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 색보상형 확산 방지막은,

    상기 다층 전극의 바로 하부에만 형성되고 나머지 면적의 색보상형 확산 방지막은 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
13. 제 10항에 있어서,

    상기 색보상형 확산 방지막은,

    Co, Mn, Nd, V 중 어느하나 이상의 물질로 형성되고,

    2000Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 유전층은,

    두께가 5um 이상 20um 이하의 박막으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.