KR20050013272A

KR20050013272A - 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법

Info

Publication number: KR20050013272A
Application number: KR1020030051868A
Authority: KR
Inventors: 이상국; 김중균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-04

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법에 관한 것으로서 특히, 불순물 및 불순물 가스의 배기를 완벽히 수행할 수 있도록 아르곤(Ar)가스를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법은 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)이 포함된 전면기판과, 어드레스 전극(X)과 격벽 및 형광층이 포함된 후면기판을 형성하는 단계와, 상기 후면기판에 배기관을 설치하고, 소성로안에서 후면기판과 전면기판을 프릿글라스로 봉착하는 단계와, 상기 후면기판에 형성된 배기관을 통해 아르곤 가스를 주입하고, 배기하는 단계와, 상기 배기관을 통해 방전가스를 주입하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아르곤 가스는 He, Ne, Kr, Xe 중 적어도 하나 이상이 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법{METHOD FOR EXHAUSTING PLASMA DISPLAY PANEL}

플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 디스플레이 장치이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 지금까지 디스플레이 장치로서 주종을 이루던 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명의 대화면 구현이 가능하다는 점등에서 각광을 받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀이 하나의 화소를 이루게 되고, 방전셀이 모여 전체 화면을 구성하게 된다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 직류형과 교류형으로 나누어지는데, 이 중 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 현재 주류를 이루고 있다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 전면기판(10)과, 상기 전면기판(10)과 소정 간격으로 이격되어 형성된 후면기판(20)이 프릿 글라스(Frit Glass)에 의해 결합, 밀봉된다.

상기 전면기판(10)에는 상호간의 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위하여 쌍을 이루며 배열되는 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과, 상기 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)의 방전전류를 제한하며 각각의 전극이 절연되도록 하는 유전층(12)과, 상기 유전층(12)의 손상을 방지하며 2차방전의 효율이 증가되도록 하는 보호층(13)이 형성된다.

상기 후면기판(20)에는 상기 공통유지전극(Z), 스캔유지전극(Y)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공 자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(X)과, 상기 다수의 어드레스전극(X)이 절연되도록 하는 유전층(22)과, 상기 유전층(22)의 일측에 형성되며 복수개의 방전공간, 즉 셀이 형성되도록 평행을 유지하며 배열되는 격벽(21)과, 상기 격벽(21)의 측면과 격벽(21)과 격벽(21)사이의 부분에 도포되며 가시광선이 방출되도록 하는 R, G, B 각각의 형광층(23)이 형성된다.

또한, 상기 공통유지전극(Z)은 투명전극(ITO 전극)(Za)과, 금속재질로 제작된 버스전극(Zb)과, 상기 투명전극(Za)과 버스전극(Zb)사이에 형성되며 전기 전도물질로서 콘트라스트 향상을 위해, 루테늄 옥사이드와 산화납 또는 카본계열로 제작된 블랙층(B)이 형성된다.

또한, 상기 스캔유지전극(Y)은 투명전극(ITO 전극)(Ya)과, 금속재질로 제작된 버스전극(Yb)과, 상기 투명전극(Ya)과 버스전극(Yb)사이에 형성되며 전기 전도물질로서 콘트라스트 향상을 위해, 루테늄 옥사이드와 산화납 또는 카본계열로 제작된 블랙층(B)이 형성된다.

또한, 상기 전면기판(10)과 후면기판(20) 사이에는 방전기체가 300~400Torr의 압력으로 채워지는데, 방전기체는 주로 페닝(Penning)혼합기체로서 He, Ne, Ar 또는 이들의 혼합기체로 바탕기체(buffer gas)를 형성하고, 형광층(23)을 발광시키는 진공자외선의 소스(source)로써 소량의 Xe 기체가 사용된다.

상기한 구성을 바탕으로 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하도록 한다.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하는 도면이다.

참고로 도 2는 설명의 편의를 위하여 후면기판(20)을 전면기판(10)에 대하여 90도 회전된 상태로 도시된 도면이다.

도 2를 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 데이터 기입기간과 표시기간이 시간적으로 분할된 어드레스 디스플레이 세퍼레이트(Adress and Display Seperate)에 의해 영상을 디스플레이하게 된다.

먼저, 임의의 방전셀 내에 있는 스캔유지전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이에 150V~300V의 전압이 공급되면 스캔유지전극(Y)과 어드레스전극(X) 사이에 위치하고있는 셀 내부에 라이팅(Writing)방전이 일어나 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성되고 유전층(12)상에 벽전하로 남게된다.

이러한 어드레스 방전에 의해 선택된 셀들에서는 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)에 공급된 교류신호에 의해 유지방전이 일어나게 되고, 방전에 의해 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스(He, Ne, Kr, Xe등) 중의 미량전자들이 가속된다.

가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선이 발생된다.

이와 같이 발생된 자외선이 R,G,B 형광층(23)을 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(10)을 통하여 외부로 출사되어 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 디스플레이된 영상을 인식할 수 있게 된다.

상기한 플라즈마 디스플레이 패널은 도 3에서 보는 것처럼 배기 및 주입 공정이 이루어지는데, 그 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 보는 바와 같이 후면기판(20)에 배기관(40)을 설치하고, 소성로안에서 후면기판(20)과 전면기판(10)을 프릿글라스(30)로 밀봉하여 합착한다.

합착공정은 진공상태의 소성로안에서 전면기판(10)과 후면기판(20) 사이에 프릿글라스(30)가 도포된 상태에서 전면기판(10)과 후면기판(20)의 위치를 정렬하고 가열하는 방법으로 이루어진다.

그리고, 플라즈마 디스플레이 패널의 내부를 진공상태로 하기 위해 내부 공기를 배기하고, 방전가스를 주입하는 공정을 거치는데, 전면기판(10)과 후면기판(20) 사이에 형성된 격벽(21)으로 인해 배기가 용이하지 않다.

따라서, 배기 공정 후에도 방전셀내에 H₂O 및 기타 불순물 가스들이 남아 있어 구동전압의 불안정화를 초래하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 감소시키는 문제점이 있다.

또한, 방전셀내에 H₂O 및 기타 불순물 가스들로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널의 수명에도 악영향을 미치는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 배기 공정 후에도 방전셀내에 남아 있는 H₂O 및 기타 불순물 가스들을 완전히 제거함으로서 방전특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하는 도면.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작동을 설명하는 도면.

도 3은 종래의 배기 및 주입 공정을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 설명하는 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법의 효과를 설명하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 ; 전면기판 12 ; 유전층

13 ; 보호층 20 ; 후면기판

21 ; 격벽 22 ; 유전층

23 ; 형광층 40 ; 배기관

30 ; 프릿글라스 B ; 블랙층

X ; 어드레스 전극 Y ; 스캔유지전극

Ya ; 투명전극 Yb ; 버스전극

Z ; 공통유지전극 Za ; 투명전극

Zb ; 버스전극

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 먼저, 공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)이 포함된 전면기판과, 어드레스 전극(X)과 격벽 및 형광층이 포함된 후면기판을 형성한다.(S100)

그리고, 후면기판에 배기관을 설치하고, 소성로안에서 후면기판과 전면기판을 프릿글라스로 밀봉, 봉착하게 된다.(S110)

상기 후면기판에 형성된 배기관을 통해 아르곤 가스를 주입하고, 배기하는 공정을 1~3회 반복한다.(S120)(S130)

이때, 아르곤 가스를 주입하고 배기하는 공정을 통해 방전셀 내에 잔류하는 불순물이나 불순물 가스의 분자와 유효충돌을 통해 물리적으로 배기가 되도록 하여 보다 배기 공정을 완벽히 수행할 수 있다.

상기 배기를 위해 주입 가스는 아르곤 가스를 사용하는 것이 효율적이며, 보다 바람직하게 He, Ne, Kr, Xe 중 적어도 하나 이상을 포함하여 사용하는 것이 좋다.

상기 He, Ne, Kr, Xe은 방전가스로 사용되는 것으로서, 아르곤 가스와 혼합하여 배기가스로 사용함으로서 잔류 불순물 및 불순물 가스의 농도를 급격히 낮출 수 있다.

배기 공정이 수행된 후 후면기판에 형성된 배기관을 통해 방전가스(He, Ne, Kr, Xe 등)를 주입한다.(S140)

도 5와 표 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 효과를 설명하는 도면 및 표이다.

	CO (ppm)	CO₂(ppm)	H₁O (ppm)	H₂(ppm)
본 발명의 실시예	20	10	100	3
종래의 실시예	50	30	200	10

표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 적용한 결과, 종래의 아르곤 가스의 주입없이 배기 공정을 수행한 경우와 비교할 때 불순물 및 불순물 가스의 양이 급격히 감소한 것을 알 수 있다.

이와 같이 불순물 및 불순물 가스의 양이 감소됨에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 및 화면 특성이 향상될 수 있는데, 도 5에 보는 바와 같이 구동시간의 변화에 따른 휘도의 변화만을 측정해 보아도 본 발명의 효과를 확인할 수 있다.

도 5에는 구동시간(t)의 변화에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도의 변화를 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 일반적으로 패널의 수명은 처음 휘도의 50%가 될 때 까지걸리는 시간으로 정의하는데, 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명의 아르곤 가스를 주입하여 배기한 경우와 종래의 아르곤 가스 주입없이 배기를 한 경우 패널의 수명이 많은 차이가 나는 것을 알 수 있다.

즉, 아르곤 가스의 주입없이 배기를 수행한 경우 구동시간 a에서 휘도가 50%로 감소하나, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법을 적용한 경우 구동시간 b에서 휘도가 50%로 감소하여 훨씬 패널의 수명이 길어지는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법은 아르곤 가스 또는 아르곤 가스와 He, Ne, Kr, Xe 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 배기 공정 시 주입함으로써 배기 공정이 원활히 수행되도록 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법은 방전셀 내에 불순물 및 불순물 가스를 최소화함으로서 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 및 화면 특성이 향상되는 장점이 있다.

Claims

공통유지전극(Z)과 스캔유지전극(Y)이 포함된 전면기판과, 어드레스 전극(X)과 격벽 및 형광층이 포함된 후면기판을 형성하는 단계와,

상기 후면기판에 배기관을 설치하고, 소성로안에서 후면기판과 전면기판을 프릿글라스로 봉착하는 단계와,

상기 후면기판에 형성된 배기관을 통해 아르곤 가스를 주입하고, 배기하는 단계와,

상기 배기관을 통해 방전가스를 주입하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법.
제 1항에 있어서,

상기 아르곤 가스는 He, Ne, Kr, Xe 중 적어도 하나 이상이 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배기 및 주입 방법.