KR20080095568A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 특성 향상에 관한 것이다.
본 발명은 격벽을 사이에 두고 서로 마주 보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 1 패널 상에 형성된 고유전율 입자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 유전체 자체의 유전율 또는 두께를 변경하지 않고 유전체 표면에 쌓이는 벽전하의 양을 조절하여, 유전체 표면에 국부적으로 많은 벽 전하가 쌓여서 방전 효율이 향상된다.
고유전율 입자, 벽 전하
Description
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 1 실시예의 단면도이고,
도 2은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 2 실시예의 단면도이고,
도 3는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 3 실시예의 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하판 유리 20 : 어드레스 전극
30 : 하판 유전체 40 : 격벽
50a~50c : 형광체 60 : 방전 가스
70 : 상판 유리 80a, 80b : 투명 전극
80a', 80b' : 버스 전극 90 : 상판 유전체
95 : 고유전율 입자 97 : 고유전율 입자층
100 : 보호막
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 형성방법에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube)는 한계가 있어서, LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스 전극을 구비한 하부 패널과, 서스테인 전극쌍을 구비한 상부 패널 및 격벽으로 정의되는 방전셀을 가지며, 방전셀 내에는 형광체가 도포된다. 여기서, 각각의 방전 셀 내에는 네온, 헬륨 또는 네온과 헬륨의 혼합기체 등과 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충전되어 있다. 그리고, 상부 패널과 하부 패널 사이의 방전 공간 내에서 방전이 일어나면 이 때 발생된 진공 자외선(vacuum ultraviolet rays)이 형광체에 입사되어 가시광선이 발생하고, 상술한 가시광선에 의하여 화면이 표시된다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널에는 서스테인 전극쌍을 보호하기 위하여 유전체층이 형성된다. 상부 패널에 형성되는 유전체층은 저융점 유리 를 포함하여 이루어지며, 종래에는 유전체층의 유전율이나 두께를 변경하여 벽 전하(wall charge)가 유전체의 표면에 쌓이는 양을 조절한다.
그러나, 벽 전하를 많이 쌓기 위하여 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 낮추면, 서스테인 전극쌍 전체에 쌓이는 전하량이 증가한다. 따라서, 서스테인 전류와 휘도가 증가하게 되므로, 유전체 자체의 유전율 증가나 두께의 변경에는 일정한 한계가 따르게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 유전체의 유전율을 변경하지 않고, 유전체의 표면에 쌓이는 벽전하의 양을 조절하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 유전체의 두께를 변경하지 않고, 유전체의 표면에 쌓이는 벽전하의 양을 조절하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 표면에 국부적으로 많은 벽 전하를 쌓이게 하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 격벽을 사이에 두고 서로 마주 보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 1 패널 상에 형성된 고유전율 입자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면 서스테인 전극쌍이 형성된 글라스 상에, 고유전율 입자가 포함된 유전체 재료를 도포하는 단계; 및 상기 유전체 재료를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면 서스테인 전극쌍이 형성된 글라스 상에 유전체를 형성하는 단계; 및 상기 유전체 상에 고유전율 입자층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 글라스 상에 형성된 버스 전극 상에 고유전율 입자를 도포하는 단계; 및 상기 글라스 상에 유전체를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면 고유전율 입자가 포함된 버스 전극 재료를 도포하는 단계; 및 상기 버스 전극 재료를 패터닝하여 버스 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 1 실시예의 단면도이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상판 유리(70)는 디스플레이 기판용 글라스의 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성된다. 그리고, 서스테인 전극쌍으로 투명 전극(80a, 80b)과 버스 전극(80a', 80b')이 형성되어 있다. 여기서, 투명 전극(80a, 80b)은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등을, 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법 또는 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법 등으로 형성된 것이다. 그리고, 버스 전극(80a', 80b')은 은(Ag) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 서스테인 전극쌍에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있는데, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다.
그리고, 서스테인 전극쌍이 형성된 상판 유리(70) 상에는, 상판 유전체(90)가 형성된다. 여기서, 상판 유전체(90)는 투명한 저융점 유리를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상판 유전체(90)는 고유전율 입자(95)를 포함하여 이루어진다. 또한, 고유전율 입자(95)는 TiO2 또는 BaTiO3 등을 포함하여 이루어지고, 크기가 적어도 1 마이크로 미터 이상이다. 즉, 변전하의 증가라는 목적의 달성을 위하여 고유전율 입자(95)의 크기는 1 마이크로 미터 이상이어야 한다. 여기서, 크기는 상기 고유전율 입자(95)가 구의 형상이면 지름의 길이를 뜻하고, 육면체의 형상이면 한 변의 지름의 길이를 뜻한다.
그리고, 상술한 고유전율 입자(95)는 유전율이 적어도 20 이상이어야 소정의 목적을 달성할 수 있으며, 유전율이 클수록 더 큰 효과를 기대할 수 있으나 유전율 100 이상의 물질은 찾기가 힘들다. 그리고, 상기 고유전율 입자(95)는 하나의 서브 픽셀 당 적어도 10개 이상 포함되어 있다. 여기서, 고유전율 입자(95)의 크기가 상술한 개수 이상이어야 유전체의 표면에 쌓이는 벽전하의 양의 증가가 가능할 것이다. 그리고, 상판 유전체(90)는 그 두께가 약 30~40 마이크로 미터이며, 고유전율 입자(95)의 크기는 상기 상판 유전체(90) 두께의 약 3/2(2분의 3)을 넘지 않는 것이 바람직하다.
그리고, 상판 유전체(90) 상에는 보호막(100)이 형성되어, 방전시 (+) 이온의 충격으로부터 상판 유전체(90)를 보호하고, 2차 전자 방출을 증가시키기도 한다.
도 2은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 2 실시예의 단면도이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예는 기본적으로 상술한 제 1 실시예와 동일하나, 고유전율 입자(95)가 버스 전극(80a', 80b') 상에 집중되어 형성되어 있다. 즉, 제 1 실시예에서는 유전체(90) 내에서 고유전율 입자(95)가 고르게 분포한 것과 차이점을 나타내고 있다. 여기서,고유전율 입자의 크기와 조성 등은 상술한 제 1 실시예와 동일하다.
도면에는 도시하지 않았으나, 또 다른 실시예로서 버스 전극 내에 고유전율 입자가 포함될 수도 있다. 이 때, 버스 전극은 은(Ag) 입자 내에 고유전율 입자가 포함되어 이루어진다.
도 3는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 3 실시예의 단면도이다. 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 제 3 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예는 기본적으로 상술한 제 1 실시예와 동일하나, 고유전율 입자가 하나의 층(97)을 이루고 있다. 즉, 도시된 바와 같이 고유전율 입자층(97)이 유전체(90) 상부에 별도의 층을 이루고 형성되어 있다. 여기서, 고유전율 입자층(97)의 두께는 1 마이크로 미터 이상이고, 16 마이크로 미터 이하이다. 그리고, 유전체(90)는 통상적으로 30~40 마이크로 미터의 두께를 가지나, 본 실시예에서는 고유전율 입자층(97)의 두께만큼 두께가 얇아질 것이다. 또한, 도면에는 보호막(100)과 유전체(90)의 사이에 고유전율 입자층(97)이 구비되어 있으나, 서스테인 전극쌍과 접하여 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 단면도이다. 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예는 상술한 상부 패널의 일실시예들을 포함한 플라즈마 디스플레이 패널이다. 그리고, 하부 패널은 하부 기판(10) 상에 상술한 서스테인 전극쌍과 교차되도록 어드레스 전극(20)이 배열되며, 상술한 하부 패널과 상부 패널은 일정한 거리를 두고 평행하게 결합된다.
하부 패널 상에는 복수 개의 방전 공간 즉, 방전셀 을 형성시키기 위하여, 스트라이프 타입(또는 웰 타입 등)의 격벽(40)이 평행을 유지하며 배열된다. 그리고, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극은 격벽에 대해 평행하게 배열된다. 하부 패널의 상측면에는 어드레스 방전시에 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B) 형광체(50a, 50b, 50c)가 도포된다. 그리고, 어드레스 전극과 형광체 사이에는 어드레스 전극을 보호하기 위한 하판 유전체층(30)이 형성된다.
상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효과를 설명하면 다음과 같다.
방전 시에, 상부 패널의 유전체 내부에 구비된 고유전율 입자들에 의하여 국부적인 커패시턴스(capacitance)의 증가가 일어난다. 따라서, 고유전율 입자가 위치한 유전체에 국부적으로 많은 하전 입자(charged particle)들이 쌓이게 되어, 국부적인 벽 전하(wall-charge)의 양이 증가되어 방전 특성이 안정화된다.
상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예들의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스플레이용 글라스를 가공하여 글라스를 준비한다. 이어서, 글라스 상에 투명 전극과 버스 전극을 차례로 적층하여, 서스테인 전극쌍을 형성한다. 글라스는 디스플레이용 글래스 또는 소다라임 유리를 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성한다. 그리고, 투명 전극은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등을, 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법 또 는 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법 등으로 형성한다. 그리고, 버스 전극은 은(Ag) 등을 포함한 재료를, 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법 등으로 형성한다. 또한, 도시되지 않았으나 서스테인 전극쌍에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있는데, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법 등으로 형성한다. 그리고, 버스 전극 내에 고유전율 입자를 포함하는 경우에는, 은(Ag)과 TiO2 등의 고유전율 입자 등을 포함한 재료를, 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법 등으로 투명 전극 상에 형성한다.
그리고, 서스테인 전극쌍이 형성된 글라스 상에 유전체를 형성한다. 상세히 설명하면 다음과 같다. 투명한 저융점 유리와 TiO2 및/또는 BaTiO3 등의 고유전율 입자가 포함된 유전체 재료를, 스크린 인쇄법이나 코팅법 또는 그린 시트의 라미네이팅 등을 통하여 형성한다. 여기서, 유전체가 서스테인 전극쌍을 모두 덮도록 형성한다. 상술한 고유전율 입자의 크기 및 함량 등은 상술한 바와 같다. 또한, 유전체와 고유전율 입자층을 별도로 형성할 수도 있으며, 유전체는 종래와 동일한 공정으로 형성하고 고유전율 입자층을 별도로 형성할 수 있다. 여기서, 고유전율 입자층은 TiO2 및/또는 BaTiO3 등을 포함한 재료를 도포한 후 건조 및/또는 소성하여 형성된다. 그리고, 고유전율 입자층은 유전체의 형성 전 또는 형성 후에 형성할 수 있다. 마지막으로, 산화 마그네슘 등으로 보호막을 형성하면 상부 패널이 완성된다.
이어서, 상부 패널을 격벽이 형성된 하부 패널과 접합한다. 하부 패널의 제 조 공정을 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 디스플레이용 글래스 또는 소다라임 유리를 가공하여 하판 유리를 형성한다. 그리고, 하판 유리 상에 어드레스 전극과 하판 유전체를 차례로 형성한다. 어드레스 전극은 은(Ag) 등을 스크린 인쇄법, 감광성 페이스트법 또는 스퍼터링 후 포토에칭법 등으로 형성한다. 그리고, 하판 유전체는 저융점 유리 및 TiO2 등의 필러(filler)를, 스크린 인쇄법 또는 그린 시트의 라미네이팅 등으로 형성한다. 여기서, 하판 유전체는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증가시키기 위하여 백색을 나타내는 것이 바람직하다.
이어서, 각각의 방전 셀을 구분하기 위한 격벽을 형성한다. 격벽은 저융점 유리와 Al2O3 등의 필러를, 스크린 인쇄법으로 직접 형성하거나, 감광성 페이스트법, 에칭법 또는 샌드블라스트(sandblast)법 등으로 형성한다. 이어서, 상기 하판 유전체 중 방전 공간에 접하는 면과, 격벽의 측면에 형광체를 도포한다. 형광체는 각각의 방전셀에 따라 R,G,B의 형광체가 차례로 도포되는데, 스크린 인쇄법이나 감광성 페이스트법으로 도포된다.
그리고, 상부 패널과 하부 패널을 접합하여 실링(sealing)하고, 내부의 불순물 등을 배기한 후 방전 가스를 주입한다. 완성된 플라즈마 디스플레이 패널은 도 4에 도시된 바와 같다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 유전체의 유전율 또는 두께를 변경하지 않고도, 유전체의 표면에 쌓이는 벽전하의 양이 증가된다.
둘째, 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 표면에 국부적으로 많은 벽 전하를 쌓여서, 방전 효율이 향상된다.
Claims (10)
- 격벽을 사이에 두고 서로 마주 보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,상기 제 1 패널 상에 형성된 고유전율 입자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,상기 제 1 패널의 유전체에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,상기 유전체 내에서 하나의 층을 이루는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,버스 전극에 대응되어 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,버스 전극에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,하나의 서브 픽셀당 적어도 10개인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,크기가 상기 제 1 패널의 유전체 두께의 2분의 3 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,크기가 적어도 1 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,유전율이 적어도 20인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고유전율 입자는,TiO2 또는 BaTiO3인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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