KR19980061407A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상의 표시면인 전면 기판과, 상기 전면 기판과 평행하게 위치하는 동시에 상기 전면 기판과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 홈이 형성된 배면 기판과, 상기 전면 기판 중 상기 배면 기판과의 대향면에 배열 형성된 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과, 상기 배면 기판에 형성된 복수개의 홈 내부면에 각각 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극과, 상기 복수개의 어드레스 전극 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층으로 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 배면 기판 상에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 홈이 형성됨으로써 별도의 격벽 형성이 배제되기 때문에 제조가 용이하고, 제조공정이 단순화되어 수율이 높아지며, 제조단가가 절감되는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 특히 배면 기판 중 전면 기판과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 홈이 형성됨으로써 별도의 격벽이 형성되지 않은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 각 방전 셀의 내부에서 일어나는 기체 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 제조공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상 표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상 표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.

종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 중 하나인 일본 후지쯔사의 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 화상의 표시면인 전면 기판(51)과, 상기 전면 기판(51)과 소정 거리를 사이에 두고 평행하게 위치한 배면 기판(52)과, 상기 전면 기판(51)과 배면기판(52) 사이에 배열 형성되어 방전공간을 형성하는 복수개의 격벽(53)과, 상기 전면 기판(51) 중 배면 기판(52)과의 대향면에 상기 격벽(53)과 직교하도록 배열 형성되어 상기 격벽(53)과 함께 전체 화면을 셀단위로 구분하는 복수개의 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍과, 상기 각 격벽(53) 사이의 배면 기판(51) 위에 상기 격벽(53)과 평행하게 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극(56)과, 상기 방전공간 내부의 배면 기판(52)과 격벽(53)과 어드레스 전극(56) 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층(57)으로 구성된다.

상기에서 각 격벽(53)은 배면 기판(52) 상에 약 70㎛의 폭과 150㎛의 높이로 배열 형성되어 셀간의 혼색(cross talk)을 방지한다.

또한, 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍 위에는 각 셀의 방전시 방전전류를 제한하는 유전체층(58)이 형성되어 있고, 상기 유전체층(58) 위에는 각 셀의 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍과 유전체층(58)을 보호하는 산화마그네슘(MgO) 보호막(59)이 형성되어 있다.

아울러, 상기 방전공간 내부에는 페닝가스가 주입되어 있는데, 상기 페닝가스로는 컬러 플라즈마 디스플레이 패널의 경우 보통 147nm의 자외선을 얻기 위한 소량의 크세논과 페닝 이온화를 위한 헬륨이 사용된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 각 셀에 화상이 표시되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 임의의 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍에 특정 펄스 전압이 인가되면 제 1, 2 유지 전극(54, 55) 사이에 면방전이 일어나 상기 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍에 의해 형성되는 일부 셀의 방전공간 내부 형광체층(57)과 유전체층(58) 위에 벽전하가 형성된다.

그 후, 상기 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍과 임의의 어드레스 전극(56)에 특정 펄스 전압이 인가되면 상기 제 1, 2 유지 전극(54, 55)쌍과 어드레스 전극(56) 사이에 어드레스 방전이 일어나 방전공간 내부에 주입되어 있던 페닝가스의 중성입자들이 전자와 이온으로 전리되어 플라즈마 상태로 되고, 상기 플라즈마 상태에서 충돌에 의해 여기된 입자들이 바닥상태로 떨어지면서 자외선을 방출한다.

그 후, 상기 방전공간 내부에 방출된 자외선은 해당 형광체층(57)과 충돌하여 상기 형광체층(57)을 여기시키고, 상기 자외선에 의해 여기된 형광체층(57)은 가시광을 방출하며, 상기 가시광이 전면 기판(51)을 통해 외부로 출사되면 일부 셀에 화상이 표시된다.

그 후, 상기 제 1, 2 유지 전극쌍(54, 55)에 특정 펄스 전압이 인가되면 상기 제 1, 2 유지 전극(54, 55)간에 유지 방전이 일어나 바로 전에 어드레스 방전이 일어난 일부 셀의 발광이 소정 시간동안 유지됨으로써 화상의 계조가 구현된다.

한편, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 중 가장 형성시키기 어려운 부분이 격벽(53)이라는 것은 이미 알려진 사실이다.

종래에는 주로 후막 인쇄법이나 샌드블라스트(sandblast)방법으로 격벽(53)이 형성되는데 그 구체적인 제조공정은 다음과 같다.

먼저, 상기 후막 인쇄법은 도 2에 도시된 바와 같이 배면 기판(52) 상의 격벽 형성 위치에 격벽재료를 10회 정도 인쇄하여 격벽(53)을 쌓아 형성시키는 방법이고, 상기 샌드블라스트방법은 도 3에 도시된 바와 같이 배면 기판(52) 상에 격벽재료(53a)를 격벽 높이만큼 인쇄하고, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 수행하여 각 격벽 형성 위치에 레지스트 패턴(61)을 형성시킨 다음 상기 레지스트 패턴(61)이 형성되지 않은 부분에 해당되는 격벽재료(53a)를 미세한 모래 알갱이를 분사하여 제거함으로써 격벽(53)을 형성시키는 방법이다.

상기 후막 인쇄법은 샌드블라스트방법에 비해 비용이 적게 드나 일정한 높이의 격벽(53)을 형성시키기 어렵고, 소성시 격벽(53)이 쉽게 무너져 형상이 일그러지기 쉬우며, 반복 인쇄에 따른 격벽 배열 문제 및 기술자의 숙련도에 의존도가 높아서 대량 생산에는 부적합하였다.

상기 샌드블라스트 방법은 미세한 격벽을 형성시킬 수 있으나 대형 기판에 적용될 경우 많은 시간이 소요되고 장비가 비싸 비용이 많이 드는 단점이 있었다.

상기와 같이 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 각 셀의 방전공간을 형성시키기 위하여 전면 기판과 배면 기판 사이에 별도의 격벽이 배열 형성되는데, 상기 격벽은 제조시 많은 비용이 들거나, 어렵고 복잡한 제조공정이 요구되기 때문에 결국 패널의 제조단가가 높아지고, 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기 격벽의 형성시 이용되는 격벽재료도 가격이 비싸 이 또한 패널의 제조단가 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배면 기판 상에 각 셀의 방전공간이 되는 홈을 형성하여 별도의 격벽 형성을 배제함으로써 제조가 용이하고, 제조공정이 단순화되며, 제조단가가 절감된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도,

도 2는 종래의 격벽 제조방법 중 하나인 후막 인쇄방법으로 형성된 격벽을 나타내는 단면도,

도 3은 종래의 격벽 제조방법 중 하나인 샌드블라스트(sandblast)방법의 제조공정을 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도,

도 5는 도 4에 도시된 배면 기판의 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 배면 기판의 제조공정을 나타내는 단면도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도,

도 8은 도 7에 도시된 배면 기판의 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21: 전면 기판 2, 22: 배면 기판

2a: 구형 홈 22a: 실린더형 홈

3, 23: 제 1 유지 전극 4, 24: 제 2 유지 전극

5, 25: 어드레스 전극 6, 26: 형광체층

7, 27: 반사막 8, 28: 유전체층

9, 29: 산화마그네슘(MgO) 보호막

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 화상의 표시면인 전면 기판과, 상기 전면 기판과 평행하게 위치하는 동시에 상기 전면 기판과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 홈이 형성된 배면 기판과, 상기 전면 기판 중 상기 배면 기판과의 대향면에 배열 형성된 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과, 상기 배면 기판에 형성된 복수개의 홈 내부면에 각각 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극과, 상기 복수개의 어드레스 전극 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 실시예에 의하면 상기 복수개의 홈과 해당 어드레스 전극 사이에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 방출되는 자외선과 가시광을 상기 전면 기판측으로 반사시키는 복수개의 반사막을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기에서 복수개의 홈은 상기 배면 기판 중 상기 전면 기판과의 대향면에 셀단위로 형성된 구형 홈이거나, 상기 제 1, 2 유지 전극쌍에 대한 수직방향으로 배열 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 함께 전체 화면을 셀단위로 구분하는 실린더형 홈인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍 위에 형성되어 각 셀의 방전시 방전전류를 제한하는 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성되어 각 셀의 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 상기 유전체층을 보호하는 보호막을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제 1 실시예

본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 화상의 표시면인 전면 기판(1)과, 상기 전면 기판(1)과 평행하게 위치하는 동시에 상기 전면 기판(1)과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 구형 홈(2a)이 셀단위로 형성된 배면 기판(2)과, 상기 전면 기판(1) 중 상기 배면 기판(2)과의 대향면에 배열 형성된 복수개의 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍과, 상기 배면 기판(2)에 형성된 복수개의 구형 홈(2a) 내부면에 각각 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극(5)과, 상기 복수개의 어드레스 전극(5) 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층(6)으로 구성된다.

또한, 상기 복수개의 구형 홈(2a)과 해당 어드레스 전극(5) 사이에는 각 셀의 방전시 방출되는 자외선과 가시광을 전면 기판(1)측으로 반사시키는 반사막(7)이 각각 형성되어 있고, 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍 위에는 각 셀의 방전시 방전전류를 제한하는 유전체층(8)이 형성되어 있고, 상기 유전체층(8) 위에는 각 셀의 방전시 일어나는 스퍼터링으로부터 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍과 상기 유전체층(8)을 보호하는 산화마그네슘(MgO) 보호막(9)이 형성되어 있으며, 상기 방전공간 내부에는 페닝가스가 주입되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 각 셀에 화상이 표시되는 과정은 다음과 같다.

먼저, 임의의 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍에 특정 펄스 전압이 인가되면 제 1, 2 유지 전극(3, 4) 사이에 면방전이 일어나 상기 제 1, 2 유지 전극(3, 4)쌍에 해당되는 각 셀의 방전공간 내부 형광체층(6)과 유전체층(8) 위에 벽전하가 형성된다.

그 후, 상기 제 1, 2 유지 전극쌍(3, 4)과 임의의 어드레스 전극(5)에 특정 펄스 전압이 인가되면 상기 제 1, 2 유지 전극쌍(3, 4)과 어드레스 전극(5) 사이에 어드레스 방전이 일어나 방전공간 내부에 주입되어 있던 페닝가스의 중성입자들이 전자와 이온으로 전리되어 플라즈마 상태로 되고, 상기 플라즈마 상태에서 충돌에 의해 여기된 입자들이 바닥상태로 떨어지면서 자외선을 방출한다.

그 후, 상기 방전공간 내부에 방출된 자외선이 해당 형광체층(6)과 충돌하여 상기 형광체층(6)을 여기시키고, 상기 자외선에 의해 여기된 형광체층(6)은 가시광을 방출하며, 상기 가시광이 전면 기판(1)을 통해 외부로 출사되면 일부 셀에 화상이 표시된다.

그 후, 상기 제 1, 2 유지 전극쌍(3, 4)에 특정 펄스 전압이 인가되면 상기 제 1, 2 유지 전극(3, 4)간에 유지 방전이 일어나 바로 전에 어드레스 방전이 일어난 일부 셀의 발광이 소정 시간동안 유지됨으로써 화상의 계조가 구현된다.

한편, 상기 복수개의 구형 홈(2a)은 도 6에 도시된 바와 같이 마스크용 레지스트 패턴(11)을 이용한 화학적 에칭방법으로 배면 기판(2) 상에 쉽게 형성될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 제 1 실시예는 배면 기판(2) 상에 형성된 복수개의 구형 홈(2a)에 의해 각 셀의 방전공간이 형성됨으로써 종래 기술과 같이 별도의 격벽이 형성될 필요가 없어 제조가 용이해지고, 제조공정이 단순화되며, 제조단가가 절감된다.

제 2 실시예

본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 화상의 표시면인 전면 기판(21)과, 상기 전면 기판(21)과 평행하게 위치하는 동시에 상기 전면 기판(21)과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 실린더형 홈(22a)이 형성된 배면 기판(22)과, 상기 전면 기판(21) 중 상기 배면 기판(22)과의 대향면에 배열 형성된 복수개의 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍과, 상기 배면 기판(22)에 형성된 복수개의 실린더형 홈(22a) 내부면에 각각 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극(25)과, 상기 복수개의 어드레스 전극(25) 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층(26)으로 구성된다.

상기에서 복수개의 실린더형 홈(22a)은 배면 기판(22) 상에 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍에 대한 수직방향으로 배열 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍과 함께 전체 화면을 셀단위로 구분한다.

또한, 상기 복수개의 실린더형 홈(22a)과 해당 어드레스 전극(25) 사이에는 각 셀의 방전시 방출되는 자외선과 가시광을 전면 기판(21)측으로 반사시키는 반사막(27)이 각각 형성되어 있고, 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍 위에는 각 셀의 방전시 방전전류를 제한하는 유전체층(28)이 형성되어 있고, 상기 유전체층(28) 위에는 각 셀의 방전시 일어나는 스퍼터링으로부터 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극(23, 24)쌍과 상기 유전체층(28)을 보호하는 산화마그네슘 보호막(29)이 형성되어 있으며, 상기 방전공간 내부에는 페닝가스가 주입되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 각 셀에 화상이 표시되는 과정 및 배면 기판(22) 상에 실린더형 홈(22a)이 형성되는 공정은 상기에서 설명된 본 발명의 제 1 실시예와 유사하다.

아울러, 본 발명의 제 2 실시예도 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로 배면 기판(22) 상에 형성된 복수개의 실린더형 홈(22a)에 의해 각 셀의 방전공간이 형성됨으로써 종래 기술과 같이 별도의 격벽이 형성될 필요가 없어 제조가 용이해지고, 제조공정이 단순화되며, 제조단가가 절감된다.

이와 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 배면 기판 상에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 홈이 형성됨으로써 별도의 격벽 형성이 배제되기 때문에 제조가 용이하고, 제조공정이 단순화되어 수율이 높아지며, 제조단가가 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 화상의 표시면인 전면 기판과, 상기 전면 기판과 평행하게 위치하는 동시에 상기 전면 기판과의 대향면에 각 셀의 방전공간이 되는 복수개의 홈이 형성된 배면 기판과, 상기 전면 기판 중 상기 배면 기판과의 대향면에 배열 형성된 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과, 상기 배면 기판에 형성된 복수개의 홈 내부면에 각각 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 함께 방전을 일으키는 복수개의 어드레스 전극과, 상기 복수개의 어드레스 전극 위에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 복수개의 형광체층으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 홈과 해당 어드레스 전극 사이에 각각 형성되어 각 셀의 방전시 방출되는 자외선과 가시광을 상기 전면 기판측으로 반사시키는 복수개의 반사막을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 복수개의 홈은 상기 배면 기판 중 상기 전면 기판과의 대향면에 셀단위로 형성된 구형 홈인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 복수개의 홈은 상기 배면 기판 중 상기 전면 기판과의 대향면에 상기 제 1, 2 유지 전극쌍에 대한 수직방향으로 배열 형성되어 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 함께 전체 화면을 셀단위로 구분하는 실린더형 홈인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍 위에 형성되어 각 셀의 방전시 방전전류를 제한하는 유전체층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 유전체층 위에 형성되어 각 셀의 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 복수개의 제 1, 2 유지 전극쌍과 상기 유전체층을 보호하는 보호막을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.