KR100237214B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 어드레스 전극은 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조를 갖고, 상기 어드레스 전극 위에는 상기 어드레스 전극의 상면과 동일한 형태를 갖도록 보호막이 형성되며, 상기 어드레스 전극 및 보호막 위에는 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형광체가 도포된 PDP를 제공함으로써 상기 형광체의 열화를 방지하여 제품의 성능을 향상시키도록 하는 PDP 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법
본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 배면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 어드레스 전극의 형상을 변경시켜 제품의 방전특성을 향상시키는 PDP 및 그 제조방법에 관한 것이다.
21세기 정보전자 기술은 향후 초고속 정보통신기술과 컴퓨터에 의하여 보다 더 고속화되고 성장 발전될 것이며, 이를 뒷받침하여 주는 핵심요소 기술은 고 부가가치를 갖는 반도체와 디스플레이 기술이다.
지금까지의 디스플레이에 대한 개념은 CRT(cathode-ray tube) 일변도의 제한된 영역에 의미를 두어 왔으나, 정보화 사회의 발전과 함께 인간이 접할 수 있는 정보의 양이 방대해지고 종류도 다양해짐에 따라 정보매체의 통합개념으로서 멀티미디어 개념이 대두되고 있다. 이러한 멀티미디어 시대에 디스플레이가 중요시되는 것은 대부분의 정보전달이 인간의 시각적 기능을 통해서 이루어지며 기기의 사용환경이 다양화된다는데 있다.
예를 들면, 개인휴대용이나 자동차, 항공기 등 이동성이 강조되는 환경에서 사용되는 기기의 경우에는 경박단소, 저소비전력 등이 중요한 인자가 될 것이며, 대중을 위한 정보전달 매체로 사용되는 경우에는 시야각이 넓은 대화면의 디스플레이 특성이 요구되고 있다. 이러한 평판 디스플레이를 대표하는 품목으로는 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), FED(field emission display) 등을 들 수 있는데, 이중 PDP가 후막기술을 이용한 저가격 및 대형화의 이점으로 인해 CRT를 대체할 차세대 디스플레이로서 가장 각광받고 있다.
상기 PDP는 40˝이상의 HDTV(high definition television)를 구현하는데 있어서 여타의 디스플레이 소자보다 제조 공정의 특성상 제작이 용이한 이점을 가지고 있으며, 벽걸이 텔레비젼, 가정 극장용(home theater) 디스플레이, 각종 모니터 등에 다양하게 응용되고 있다.
일반적으로 PDP는 방전셀에 인가하는 구동전압의 형식에 따라서 크게 간접 방전형(이하, AC PDP라 부름)과 직접 방전형(이하, DC PDP라 부름)으로 구분된다. 상기 AC PDP는 정현파 교류전압 또는 펄스 전압으로 구동되며 전극이 유전체로 피복되어 있음에 반해, DC PDP는 전극이 그대로 방전공간에 노출되어 있어 방전 전압이 걸려 있는 동안 방전 전류가 흐른다.
종래 기술에 의한 AC PDP는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 표면 기판(10)과 배면 기판(20)으로 이루어진다.
상기에서, 표면 기판(10)의 일면에는 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열된 M개의 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)이 형성되고, 상기 배면 기판(20) 중 상기 표면 기판(10)과의 대향면에는 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 직교되도록 상호 평행하게 배열된 N개의 어드레스 전극(21)이 형성된다. 여기서, 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 상기 어드레스 전극(21)은 스트라이프(stripe) 상으로 형성되어 있다.
따라서, 상기 AC PDP는 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 상기 어드레스 전극(21)의 각 교차점마다 셀이 형성되어 전체 화면이 매트릭스 형태의 M×N개 셀로 구성되게 된다.
여기서, 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)은 각각 투명 전극과 해당 투명 전극 위의 소정 위치에 각각 형성된 금속 전극으로 구성되어, 각 셀의 해당 제 1 투명 전극 및 제 2 투명 전극 사이에서 면방전이 일어나고, 상기 금속 전극은 해당 투명 전극의 저항에 의한 전압 강하를 방지하는 역할을 한다.
상기와 같은 AC PDP의 각 셀의 구조를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)이 화상의 표시면인 표면 기판(10)의 일면에 형성되고, 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12) 위에는 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체 층(13)이 균일한 두께로 형성되며, 상기 유전체 층(13) 위에는 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12)과 유전체 층(13)을 보호하도록 산화마스네슘(MgO) 보호막(14)이 증착되어 있다.
또한, 어드레스 전극(21)은 상기 제 1 유지 전극(11) 및 제 2 유지 전극(12)과 소정 거리를 두고 직교하도록 상기 배면 기판(20)에 형성되고, 상기 표면 기판(10)과 배면 기판(20) 사이에는 상기 어드레스 전극(21)을 복수의 방전셀로 분리하여 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 격벽(22)이 배열 형성되며, 상기 어드레스 전극(21) 위에는 적색, 녹색, 청색으로 구분된 형광체(23)가 도포되어 있다.
또한, 상기 표면 기판(10)과 배면 기판(20) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 방전 가스가 주입되어 있다.
상기와 같이 구성된 AC PDP의 각 셀의 구동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 방전셀을 선택적으로 온(on)/오프(off)하기 위한 어드레스 기간 동안 상기 어드레스 전극(21)에 전압을 인가하여 상기 제 1 유지 전극(11)과 어드레스 전극(21) 간에 방전이 일어나면, 이러한 어드레스 방전에 의해 상기 유전체층(13)에 벽전하가 형성된다. 이후, 방전 유지 기간 동안 상기 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12)에 유지 전압을 인가하면 상기 제 1 유지 전극(11)과 제 2 유지 전극(12) 간에 연속적인 방전이 일어나게 되고, 이 방전 중에 발생된 진공 자외선에 의해 형광체(23)가 여기되어 가시광선을 발생시키게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 PDP는 어드레스 기간 동안 상기 제 1 유지 전극(11)과 어드레스 전극(21) 간에 일어난 방전에서 형성된 양이온에 의해 상기 형광체(23)가 열화되는 것을 피할 수 없으므로, 상기 형광체(23)의 열화로 인해 방전셀의 방전특성이 저하될 뿐 아니라 방전셀의 발광휘도가 불균일해져 제품의 성능이 약화되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 의한 PDP는 상기 형광체(23)가 방전시 일어나는 스퍼터링에 의해 파괴되어 상기 어드레스 전극(21)이 방전공간에 노출될 경우 상기 어드레스 전극(21) 마저 파괴되어 어드레스 전극(21)의 수명이 단축되고 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기 형광체(23)의 열화로 인해 야기되는 방전셀의 불균일한 발광특성 및 상기 어드레스 전극(21)의 보호방법을 개선할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조의 어드레스 전극과, 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형성되도록 상기 어드레스 전극 위에 도포된 형광체를 구비함으로써 형광체의 열화가 방지되도록 하는 PDP 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)의 구조가 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 PDP의 셀 구조가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 PDP의 셀 구조가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 어드레스 전극이 도시된 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 배면 기판의 형성과정이 도시된 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 표면 기판 51 : 유지 전극
53 : 유전체 층 54 : 제 1 보호막
60 : 배면 기판 61 : 어드레스 전극
61' : 플레이트 61" : 돌출부
62 : 격벽 63 : 형광체
64 : 제 2 보호막
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 어드레스 전극은 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조이고, 상기 어드레스 전극 위에는 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형광체가 도포된 PDP가 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 상기 어드레스 전극 위에는 상기 어드레스 전극의 상면과 동일한 형태를 갖도록 보호막이 형성된다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열되도록 복수개의 유지 전극을 형성시키고, 상기 표면 기판과 소정의 공간을 두고 대향되게 위치된 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 복수개의 어드레스 전극을 상호 평행하게 배열 형성시킨 후 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 방전공간을 확보하도록 복수개의 격벽을 배열 형성시키는 PDP의 제조방법에 있어서, 상기 어드레스 전극이 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조를 갖도록 상기 기판 위에 N개의 어드레스 전극을 형성시키는 제 1 과정과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 배열된 N+1개의 격벽을 상기 기판 위에 형성시키는 제 2 과정과, 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형성되도록 상기 어드레스 전극 위에 형광체를 도포시키는 제 3 과정을 포함하여 이루어진 PDP의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 제 4 특징에 따르면, 상기 제 1 과정과 제 2 과정 사이에는 상기 어드레스 전극의 상면과 동일한 형태를 갖도록 상기 어드레스 전극 위에 보호막을 형성시키는 과정이 추가된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 어드레스 기간 동안 어드레스 방전이 상기 어드레스 전극과 제 1 유지 전극 사이에서 직접 일어나고 방전 유지 기간 동안 상기 어드레스 전극에 일정한 전압이 인가되어 방전 중에 일어나는 양이온의 충돌이 감소되므로 상기 형광체의 열화가 방지되는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 PDP는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 표면 기판(50)과 배면 기판(60)으로 이루어진다.
상기에서, 표면 기판(50)의 일면에는 교대로 하나씩 상호 평행하게 배열된 M개의 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극(미도시)이 스트라이프(stripe) 상으로 형성되고, 상기 배면 기판(60) 중 상기 표면 기판(50)과의 대향면에는 도 4와 같이 각각 판형의 플레이트(61') 위에 라인 형태의 돌출부(61")가 방전공간 쪽으로 형성된 구조를 갖는 N개의 어드레스 전극(61)이 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극과 직교되도록 상호 평행하게 배열 형성된다.
따라서, 상기 PDP는 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극과 상기 어드레스 전극(61)의 각 교차점마다 셀이 형성되어 전체 화면이 매트릭스 형태의 M×N개 셀로 구성되게 된다.
여기서, 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극은 각각 투명 전극과 해당 투명 전극 위의 소정 위치에 각각 형성된 금속 전극으로 구성되어, 각 셀의 해당 제 1 투명 전극 및 제 2 투명 전극 사이에서 면방전이 일어나고, 상기 금속 전극은 해당 투명 전극의 저항에 의한 전압 강하를 방지하는 역할을 한다.
상기와 같은 PDP를 이루고 있는 각 셀의 구조를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극이 화상의 표시면인 표면 기판(50)의 일면에 형성되고, 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극 위에는 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체 층(53)이 균일한 두께로 형성되며, 상기 유전체 층(53) 위에는 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극과 유전체 층(53)을 보호하도록 산화마스네슘(MgO)으로 형성된 제 1 보호막(54)이 증착되어 있다.
또한, 어드레스 전극(61)은 상기 제 1 유지 전극(51) 및 제 2 유지 전극과 소정 거리를 두고 직교하도록 상기 배면 기판(60)에 형성되고, 상기 어드레스 전극(61) 위에는 상기 어드레스 전극(61)의 상면과 동일한 형태를 갖도록 제 2 보호막(64)이 형성되며, 상기 표면 기판(50)과 배면 기판(60) 사이에는 상기 어드레스 전극(61)을 복수의 방전셀로 분리하여 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 N+1개의 격벽(62)이 배열 형성된다. 또한, 상기 어드레스 전극(61) 위에는 상기 어드레스 전극(61)의 상부가 방전공간에 노출되도록 적색, 녹색, 청색으로 구분된 형광체(63)가 부분적으로 도포되어 있다. 즉, 상기 형광체(63)는 상기 어드레스 전극(61)에 형성된 돌출부(61")의 상부를 제외한 나머지 부분에만 도포된다.
또한, 상기 표면 기판(50)과 배면 기판(60) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 방전 가스가 주입되어 있다.
또한, 상기 배면 기판(60)의 일면에 상호 평행하게 배열된 N개의 어드레스 전극(61)을 형성시키기 위한 본 발명에 따른 PDP의 제조방법은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 어드레스 전극(61)이 판형의 플레이트(61') 위에 라인 형태의 돌출부(61")가 방전공간 쪽으로 형성된 구조를 갖도록 기판(65) 위에 어드레스 전극(61)을 형성시키는 제 1 과정과, 상기 어드레스 전극(61)의 상면과 동일한 형태를 갖도록 상기 어드레스 전극(61) 위에 제 2 보호막(64)을 형성시키는 제 2 과정과, 상기 어드레스 전극(61)을 복수의 방전셀로 분리하도록 배열된 N+1개의 격벽(62)을 상기 기판(65) 위에 형성시키는 제 3 과정과, 상기 돌출부(61")의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형성되도록 상기 어드레스 전극(61) 위에 형광체(63)를 도포시키는 제 4 과정을 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 PDP의 각 셀의 구동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 방전셀을 선택적으로 온(on)/오프(off)하기 위한 어드레스 기간 동안 상기 어드레스 전극(61)에 전압을 인가하여 상기 제 1 유지 전극(51)과 어드레스 전극(61) 간에 방전이 일어나면, 이러한 어드레스 방전에 의해 상기 제 1 유지 전극(51)에 벽전하가 형성된다.
이후, 방전 유지 기간 동안 상기 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극에 유지 전압을 인가하면 상기 제 1 유지 전극(51)과 제 2 유지 전극 간에 연속적인 방전이 일어나게 되고, 이 방전 중에 발생된 진공 자외선에 의해 형광체(63)가 여기되어 가시광선을 발생시키게 된다.
이때, 어드레스 기간 동안 발생되는 어드레스 방전은 상기 어드레스 전극(61)의 돌출부(61")가 방전공간에 노출되어 있으므로 어드레스 전극(61)과 제 1 유지 전극(51) 사이에서 직접 일어나게 된다. 또한, 상기 어드레스 전극(61)은 하부가 판형의 플레이트(61')로 형성되므로 방전 유지 기간 동안 상기 어드레스 전극(61)에 일정한 전압이 인가되어 방전 중에 일어나는 양이온에 의한 충돌이 감소된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 PDP는 판형의 플레이트(61') 위에 라인 형태의 돌출부(61")가 방전공간 쪽으로 형성된 구조의 어드레스 전극(61)과, 상기 돌출부(61")의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형성되도록 상기 어드레스 전극(61) 위에 도포된 형광체(63)와, 상기 어드레스 전극(61)의 상면과 동일한 형태를 갖도록 상기 어드레스 전극(61) 위에 형성된 제 2 보호막(64)을 구비함으로써 어드레스 기간 동안 어드레스 방전이 상기 제 1 유지 전극(51)과 어드레스 전극(61) 사이에서 직접 일어나고 방전 유지 기간 동안 상기 어드레스 전극(61)에 일정한 전압이 인가되어 방전 중에 일어나는 양이온의 충돌이 감소되므로 상기 형광체(63)의 열화가 방지되고, 그로 인해 제품의 성능이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 PDP는 상기 제 2 보호막(64)에 의해 상기 어드레스 전극(61)이 보호되어 방전공간에 노출된 부분의 파손이 방지될 뿐 아니라 상기 어드레스 전극(61)과 제 1 유지 전극(51) 사이의 간격이 좁아져 상기 어드레스 전극(61)에 인가되는 전압의 부담이 낮아지는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판과, 상기 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 유지 전극과, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 배열 형성된 복수개의 격벽을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 어드레스 전극은 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조이고, 상기 어드레스 전극 위에는 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형광체가 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극 위에는 상기 어드레스 전극의 상면과 동일한 형태를 갖도록 보호막이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 표면 기판의 일면에 상호 평행하게 배열되도록 복수개의 유지 전극을 형성시키고, 상기 표면 기판과 소정의 공간을 두고 대향되게 위치된 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상기 유지 전극과 직교하도록 복수개의 어드레스 전극을 상호 평행하게 배열 형성시킨 후 상기 표면 기판과 배면 기판 사이에 방전공간을 확보하도록 복수개의 격벽을 배열 형성시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 판형의 플레이트 위에 라인 형태의 돌출부가 방전공간 쪽으로 형성된 구조를 갖도록 상기 기판 위에 N개의 어드레스 전극을 형성시키는 제 1 과정과, 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 배열된 N+1개의 격벽을 상기 기판 위에 형성시키는 제 2 과정과, 상기 돌출부의 상부를 제외한 나머지 부분에만 형성되도록 상기 어드레스 전극 위에 형광체를 도포시키는 제 3 과정을 포함하여 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 과정과 제 2 과정 사이에는 상기 어드레스 전극의 상면과 동일한 형태를 갖도록 상기 어드레스 전극 위에 보호막을 형성시키는 과정이 추가된 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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