KR20080098235A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20080098235A
KR20080098235A KR1020070043659A KR20070043659A KR20080098235A KR 20080098235 A KR20080098235 A KR 20080098235A KR 1020070043659 A KR1020070043659 A KR 1020070043659A KR 20070043659 A KR20070043659 A KR 20070043659A KR 20080098235 A KR20080098235 A KR 20080098235A
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panel
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서병화
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 형성방법에 관한 것이다.
본 발명은 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 1 패널의 기판 상에 형성된 복수 개의 서스테인 전극쌍; 및 상기 서스테인 전극쌍의 사이에 형성된 복수 개의 블랙 매트릭스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널에 서스테인 전극쌍과 블랙 매트릭스를 형성하는 공정이 간명해지고, 블랙 매트릭스가 충분한 두께로 형성되므로 외광 반사가 감소되어 컨트라스트가 향상된다.
블랙 매트릭스, 디스펜싱법

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{plasma display panel and method for manufacturing the same}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 일실시예의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 단면도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 공정을 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 흐름도이다.
<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 85 : 블랙 매트릭스
90 : 상판 유전체 100 : 보호막
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 형성 방법에 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.
플라즈마 디스플레이 패널의 콘트라스트(contrast) 비는 최대 밝기와 최소 밝기의 비를 뜻한다. 그런데, 플라즈마 디스플레이 패널은 명실에서 빛의 반사율이 높으므로, LCD(liquid crystal display) 등 다른 디스플레이 장치에 비하여 명실 콘트라스트가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 외부광의 반사율이 높아짐에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 색온도가 떨어지는 문제점도 있다.
따라서, 격벽 상부에 블랙 탑(black top)을 형성하거나, 상부 패널의 서스테인 전극쌍 사이에 블랙 매트릭스(black matrix)를 형성하기도 한다. 그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 투명 전극(80a, 80b) 사이에 블랙 매트릭스(85)를 패터닝한다. 이 때, 블랙 매트릭스(85)의 일부가 투명 전극(80a, 80b) 상에 형성된다. 그리고, 블랙 매트릭스(85)와 투명 전극(80a, 80b)이 중첩되는 영역의 상부에, 버스 전극(80a', 80b')을 형성한다. 따라서, 투명 전극과 블랙 매트릭스 및 버스 전극을 각각 별도로 패터닝하여야 한다. 또한, 블랙 매트릭스의 두께가 얇게 형성되므로, 컨트라스트 향상 효과를 충분히 기대하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 형성공정을 간명하게 하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플라즈마 디스플레이 패널에 블랙 매트릭스를 충분한 두께로 형성하여, 외광 반사를 줄여서 컨트라스트를 향상하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어 서, 상기 제 1 패널의 기판 상에 형성된 복수 개의 서스테인 전극쌍; 및 상기 서스테인 전극쌍의 사이에 형성된 복수 개의 블랙 매트릭스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
여기서, 블랙 매트릭스는 디스펜싱법으로 형성되고, 높이가 상기 서스테인 전극쌍의 높이와 동일한 것을 특징으로 한다.
그리고, 서스테인 전극쌍은 블랙 매트릭스와 접하여 형성되고, 상기 접하는 부분에서 상기 서스테인 전극쌍 내의 투명 전극과 버스 전극의 끝단이 일치하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 복수 개의 서스테인 전극쌍은 서로 50~300 마이크로 미터 이격되어 형성되고, 상기 블랙 매트릭스는 3~11 마이크로 미터의 높이를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 글라스 상에 복수 개의 서스테인 전극쌍을 형성하는 단계; 및 상기 서스테인 전극쌍 사이에, 디스펜싱법으로 블랙 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
여기서, 서스테인 전극쌍의 형성 단계는, 글라스 상에 투명 전극 재료를 도포하고 패터닝하는 단계와 상기 패터닝된 투명 전극 상에 버스 전극 재료를 도포하고 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이 때, 투명 전극 재료와 버스 전극 재료는, 한 쪽 끝단이 일치되도록 패터닝된다.
그리고, 블랙 매트릭스의 형성 단계는, 상기 서스테인 전극쌍 사이에 블랙 매트릭스 재료를 도포하는 단계와 상기 투명 전극재료와 버스 전극 재료 및 블랙 매트릭스 재료를 동시에 소성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 방법은 블랙 매트릭스 재료를 블레이딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 복수 개의 서스테인 전극쌍은 각각 50~300 마이크로 미터 이격되어 패터닝되고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 복수 개의 서스테인 전극쌍과 접하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 블랙 매트릭스는, 금속 산화물과 무기물을 포함하여 이루어지고, 비전도성인 것을 특징으로 한다.
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 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 일실시예의 단면도이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예는 블랙 매트릭스(black matrix, 85)가 서스테인 전극쌍 사이에 형성된 것을 특징으로 한다. 그리고, 블랙 매트릭스(85)의 두께는 투명 전극(80a)의 두께와 버스 전극(80a')의 두께의 합과 같다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상판 유리(70) 상에 서스테인 전극쌍이 형성되어 있다. 상판 유리(70)는 디스플레이 기판용 글라스 또는 소다라임 유리 등을 가공하여 이루어진다. 그리고, 서스테인 전극쌍은 투명 전극(80a)과 버스 전극(80b)을 포함하여 이루어진다. 투명 전극(80a, 80b)은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등을 포함하여 이루어지고, 버스 전극(80a', 80b')은 은(Ag) 등의 도전성 물질을 포함하여 이루어진다. 여기서, 각각의 서스테인 전극쌍은 서로 50~300 마이크로 미터 이격되어 있다. 또한, 각각의 서스테인 전극쌍 내에서 투명 전극(80a, 80b)은 서로 소정 거리 이격되어 있다.
그리고, 버스 전극(80a', 80b')은 투명 전극(80a, 80b)과 일측면이 일치하도록 형성되어 있다. 여기서, 일측면이 일치하는 것을 후술하는 바와 같이 제조공정의 편의를 위함이다.
그리고, 투명 전극(80a) 사이에는 블랙 매트릭스(85)가 형성된다. 블랙 매트릭스(85)는 서로 마주보는 투명 전극(80a)과 버스 전극(80a')의 사이를 채우며 형성된다. 따라서, 블랙 매트릭스(85)는 서스테인 전극쌍과 접하여 형성되어 있다. 여기서, 블랙 매트릭스(85)는 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다. 그리고, 블랙 매트릭스(85)는 폭이 50~300 마이크로 미터이고, 높이는 3~11 마이크로 미터이다. 즉, 블랙 매트릭스(85)의 높이는 서스테인 전극쌍의 높이와 동일한 것이 바람직하다.
상기 서스테인 전극쌍과 블랙 매트릭스(85)가 형성된 상판 유리(70) 상에는, 상판 유전체(90)가 도포되어 있다. 상판 유전체(90)는 저융점 유리를 포함하여 이 루어지고, 방전 셀에서 방출되는 가시광선을 투과하여야 하므로 투명 유전체이다. 그리고, 상판 유전체(90) 상에는 보호막(100)이 형성된다. 보호막(100)은 산화 마그네슘(MgO) 박막이 코팅되어 상판 유전체(90)를 보호하는데, 산화 마그네슘은 (+) 이온의 충격에 잘 견디고 2차 전자 방출 계수가 높으므로 방전 개시전압을 낮추는 효과를 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 단면도이다. 도 3을 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.
플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널에 블랙 매트릭스가 충분한 두께로 형성되어, 외광 반사를 줄여서 명실 컨트라스트를 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 블랙 매트릭스는 투명 전극쌍과 겹치지 않게 형성되므로, 형광체에서 방출된 빛을 차단하지 않으므로 휘도를 증가시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 공정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 흐름도이다. 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스플레이용 글라스 또는 소다라임 유리 등을 밀링 및 클리닝 등의 가공을 통하여 상판 유리를 준비한다. 이어서, 글라스 상에, 투명 전극 재료를 도포하고 패터닝한다(S710). 구체적으로, ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등을 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법 또는 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법 등으로 패터닝하다. 도 4에서, 투명 전극(80a)은 소정 거리를 두고 이격되어 패터닝되어 있다. 이어서, 투명 전극 상에, 버스 전극 재료를 도포하고 패터닝한다(S720). 구체적으로, 은(Ag) 등을 포함한 재료를, 스크인 인쇄법 또는 감광성 페이스트법 등으로 패터닝한다. 이 때, 도 5와 같이, 버스 전극의 한 쪽 끝단이 투명 전극의 한 쪽 끝단과 일치하도록 패터닝한다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스 재료(610)를 디스펜싱 장 치(600)를 이용하여 도포한다(S730). 블랙 매트릭스 재료는, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다. 이 때, 상기 디스펜싱 장치(600)의 노즐의 폭 및 간격을 조절하여, 서스테인 전극쌍 사이에만 블랙 매트릭스 재료(610)가 분사되어 도포되도록 한다. 만일, 블랙 매트릭스 재료(610)가 너무 많이 분사되어 서스테인 전극쌍 상부에까지 도포되면, 블레이딩(blading)을 하여 깍아낼 수 있다.
이어서, 상기 투명 전극 재료와 버스 전극 재료 및 블랙 매트릭스를 동시에 소성한다(S740). 그리고, 상기 서스테인 전극쌍과 블랙 매트릭스가 형성된 상판 유리(70) 상에 유전체를 형성한다(S750). 유전체 재료는, 투명한 저융점 유리와 TiO2 및/또는 BaTiO3 등의 고유전율 입자를 포함하여 이루어지며, 스크린 인쇄법이나 코팅법 또는 그린 시트의 라미네이팅 등을 통하여 형성한다. 이 때, 유전체가 서스테인 전극쌍을 모두 덮도록 형성한다. 그리고, 산화 마그네슘(MgO) 등으로 보호막을 형성하면(S760), 상부 패널이 완성된다.
이어서, 상부 패널을 격벽이 형성된 하부 패널과 접합한다. 하부 패널의 제조 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. 여기 서, 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 3에 도시된 바와 같다.
상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 따르면, 서스테인 전극쌍과 블랙 매트릭스를 동시에 소성하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 간명하게 할 수 있다. 그리고, 디스펜싱법으로 블랙 매트릭스를 충분한 두께로, 서스테인 전극쌍과 겹치지 않게 형성할 수 있다.
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 패널에 서스테인 전극쌍과 블랙 매트릭스를 형성하는 공정을 간명하게 할 수 있다.
둘째, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 패널에 블랙 매트릭스가 충분한 두께로 형성되어, 외광 반사가 감소되어 컨트라스트가 향상된다.

Claims (12)

  1. 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 제 1 패널과 제 2 패널을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 제 1 패널의 기판 상에 형성된 복수 개의 서스테인 전극쌍; 및
    상기 서스테인 전극쌍의 사이에 형성된 복수 개의 블랙 매트릭스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,상기 블랙 매트릭스는,
    디스펜싱법으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스테인 전극쌍은 블랙 매트릭스와 접하여 형성되고, 상기 접하는 부분에서 상기 서스테인 전극쌍 내의 투명 전극과 버스 전극의 끝단이 일치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는,
    높이가 상기 서스테인 전극쌍의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 서스테인 전극쌍은 서로 50~300 마이크로 미터 이격되어 형성되고, 상기 블랙 매트릭스는 3~11 마이크로 미터의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 글라스 상에 복수 개의 서스테인 전극쌍을 형성하는 단계; 및
    상기 서스테인 전극쌍 사이에, 디스펜싱법으로 블랙 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 서스테인 전극쌍의 형성 단계는,
    글라스 상에 투명 전극 재료를 도포하고 패터닝하는 단계; 및
    상기 패터닝된 투명 전극 상에 버스 전극 재료를 도포하고 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 전극 재료와 버스 전극 재료는, 한 쪽 끝단이 일치되도록 패터닝되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스의 형성 단계는,
    상기 서스테인 전극쌍 사이에 블랙 매트릭스 재료를 도포하는 단계; 및
    상기 투명 전극재료와 버스 전극 재료 및 블랙 매트릭스 재료를 동시에 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스 재료를 블레이딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수 개의 서스테인 전극쌍은 각각 50~300 마이크로 미터 이격되어 패터닝되고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 복수 개의 서스테인 전극쌍과 접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는,
    금속 산화물과 무기물을 포함하여 이루어지고, 비전도성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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