KR20040101253A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유전체층의 박리, 균열이나 결락 등의 불량 발생이 없는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
전면 기판 상에 설치한 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극을 덮는 제 1 유전체층과, 배면 기판상에 설치한 데이터 전극을 덮는 제 2 유전체층을 가지며, 제 1 유전체층 및/또는 상기 제 2 유전체층의 둘레는 0 이외의 곡률 반경을 가지고 있다.
Description
플라즈마 디스플레이 패널에서는 가스 방전에 의해 발생한 자외선으로 형광체를 여기하여 발광시킴으로써 화상 표시를 수행하고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치는, 액정 패널에 비해 고속의 표시가 가능하고, 시야각이 넓으며, 대형화가 용이하고, 자발광 타입이라는 점 등으로 인해 표시 품질이 높다. 그 때문에, 플랫 패널 디스플레이 중에서 최근 특히 주목을 받고 있으며, 많은 사람이 모이는 장소에서의 표시 장치나 가정에서 대화면의 영상을 즐기기 위한 표시 장치로서 각종 용도로 사용되고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널로는 크게 나누어, 구동 방식으로서 AC형과 DC형이 있으며, 방전 형식으로는 면 방전형과 대향 방전형이 있다. 고정밀 미세화, 대화면화 및 구조의 간소성 측면에서, 3전극 구조이며 면 방전형인 AC형 플라즈마 디스플레이 패널이 주류를 이룬다. AC형 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면판과 배면판으로 구성되어 있다. 전면판은, 유리 기판인 전면 기판상에 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극을 설치하고, 그것을 덮는 제 1 유전체층을 형성하고 있다. 한편, 배면판은 유리 기판인 배면 기판상에 적어도 표시 전극에 대하여 직교하는 복수의 데이터 전극과, 그것을 덮는 제 2 유전체층이 형성되어 있다. 전면판과 배면판을 대향 배치시킴으로써, 표시 전극과 데이터 전극과의 교차부에 방전 셀을 형성하고, 동시에 방전 셀 내에 형광체층을 구비하고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 구성에 있어서, 제 1 유전체층 및/또는 제 2 유전체층의 형성 공정이, 예를 들면 2001 FPD 테크놀로지 대전(주식회사 전자 저널, 2000년 10월 25일, p594-p597)에 개시되어 있다. 이 형성 공정은, 예를 들면, 저융점 유리 재료 분말을 함유하는 페이스트 상태의 유전체 재료를 스크린 인쇄법(screen printing) 또는 다이코팅법(die coating) 등으로 도포한 후 건조하고, 그 후에 소성하는 방법이다.
그러나, 상술한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 구동 전압을 표시 전극이나 데이터 전극에 인가할 때에 내전압 불량이 발생하여, 양호한 화상 표시를 수행할 수 없는 경우가 있었다. 이들 내전압 불량은 제 1 유전체층 및/또는 제 2 유전체층에 생긴 박리나 균열(크랙) 혹은 결락(chipping)에 의한 것이다. 이들 박리, 균열이나 결락 등의 발생은 다음과 같은 요인에 의한 것으로 생각된다. 즉, 각각의 전극을 덮으며 유리 기판상에 형성된 제 1 유전체층이나 제 2 유전체층의 둘레부에 각진 부위을 갖는 영역이 있기 때문이라고 생각된다. 이러한 경우에는, 예를 들면 그들의 형성 공정에서의 소성 공정에 있어서, 전면 기판 혹은 배면 기판이 되는 유리 기판과 유전체층과의 열팽창 차에 의해 이들 각진 부위를 갖는영역에서 응력의 집중이 발생한다. 그 결과, 각진 부위를 기점으로 하여 유전체층에 박리나 균열, 결락 등이 생긴다. 한편, 소성시에 박리나 균열, 결락 등이 생기지 않은 경우라도, 소성 후에는, 각진 부위는 응력이 집중된 상태로 되어 있기 때문에 외부로부터의 진동이나 충격력 등에 의해 각진 부위를 기점으로 박리나 균열, 결락 등이 생긴다. 그 결과, 유전체층의 내전압 불량을 발생시킨다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 박리나 균열, 결락 등의 불량의 발생이 적은 유전체층을 구비함으로써, 양호한 화상 표시를 수행할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 표시 디바이스로 알려져 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략 구성을 나타내는 단면 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면판의 구성을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면판의 다른 구성을 나타내는 평면도.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면판의 구성을 나타내는 평면도.
도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 유전체층의 모서리부의 상세한 예를 나타내는 평면도.
도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 유전체층의 모서리부의 상세한 다른 예를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제 1 유전체층의 모서리부와 실링재(seal)와의 위치관계를 나타내는 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 플라즈마 디스플레이 패널
2 전면판
3 전면 기판
4 주사 전극
4a, 5a 투명 전극
4b, 5b 버스 전극
5 유지 전극
6 표시 전극
7 제 1 유전체층
8 보호층
9 배면판
10 배면 기판
11 데이터 전극
12 제 2 유전체층
13 격벽
14R, 14G, 14B 형광체층
15 방전 공간
20 실링재(seal)
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 기판상에 설치한 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극을 덮는 제 1 유전체층과, 배면 기판상에 설치한 데이터 전극을 덮는 제 2 유전체층을 가지며, 상기 제 1 유전체층 및/또는 상기 제 2 유전체층의 둘레가 0 이외의 곡률 반경을 갖고 있다.
이 구성에 의해, 박리나 균열, 결락 등의 불량의 발생이 적은 유전체층을 구비하여 양호한 화상 표시를 수행할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 실현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략 구성을 나타내는 단면 사시도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, PDP(1)는 전면판(2)과 배면판(9)으로 구성되어 있다. 전면판(2)은, 예를 들면 투명하고 절연성을 갖는 유리 기판 등의 전면 기판(3)상에 주사 전극(4)과 유지 전극(5)으로 이루어지는 표시 전극(6)과, 그것을 덮는 제 1 유전체층(7)과, 다시 그것을 덮는 MgO막에 의한 보호층(8)을 구비하고 있다. 여기에서, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)은 투명성 확보와 전기 저항 저감을 목적으로 하며, 예를 들면 투명 전극(4a, 5a) 상에 금속 재료로 이루어지는 버스 전극(4b, 5b)을 적층한 구조로 하고 있다. 또한, 제 1 유전체층(7)은 저융점 유리 재료 분말을 함유하는 페이스트 상태의 유전체 재료를 스크린 인쇄법이나 다이코팅법으로 도포하거나, 전사 필름에 형성된 시트 형상의 유전체 재료로 이루어지는 전구체(前驅體) 재료층을 각각의 기판상에 전사하여 부착하거나 하여, 그 후 소성하는 방법으로 형성된다.
또한, 배면판(9)은, 예를 들면 절연성의 유리 기판 등의 배면 기판(10)상에, 데이터 전극(11)과, 그것을 덮는 제 2 유전체층(12)을 형성하고 있다. 또한, 제 2 유전체층(12)상에는, 데이터 전극(11)과 평행한 격벽(13)이 형성되며, 제 2 유전체층(12)의 표면과 격벽(13)의 측면에 형광체층(14R, 14G, 14B)을 구비하고 있다. 여기에서, 제 2 유전체층(12)은 제 1 유전체층(7)과 마찬가지로, 저융점 유리 재료 분말을 함유하는 페이스트 상태의 유전체 재료를 스크린 인쇄법이나 다이코팅법으로 도포하거나, 전사 필름에 형성된 시트 형상의 유전체 재료로 이루어지는 전구체 재료층을 각각의 기판상에 전사하여 부착하거나 하여, 그 후 소성하는 방법으로 형성된다.
전면판(2)과 배면판(9)은 표시 전극(6)과 데이터 전극(11)이 직교하도록 방전 공간(15)을 사이에 두고 대향 배치되며, 둘레부에 형성된 실링재(seal)에 의해 밀봉되어 있다. 그리고 방전 공간(15)에는, 방전 가스로서 헬륨, 네온, 아르곤, 크세논 중, 적어도 1종류의 희소 기체가 봉입되어 있다. 또한, 방전 공간(15)은 격벽(13)에 의해 칸막이되며, 표시 전극(6)과 데이터 전극(11)의 교차부의 방전 공간(15)이 방전 셀(16)로서 동작한다.
이하, 전면판(2)에 형성된 제 1 유전체층(7)을 예로 들어 설명한다. 도 2에 PDP(1)의 전면판(2)의 개략 구성을 평면도로 나타내며, 간소화를 위하여 전면 기판(3)과 제 1 유전체층(7)만을 나타내고 있다. 여기에서 제 1 유전체층(7)의 모서리부라 함은, 제 1 유전체층(7)이 도 2에 나타낸 바와 같은 형상인 경우에는 도면 중에 A로 나타내는 네 모서리를 가리키며, 또한 제 1 유전체층(7)이 다각형인 경우에는 그 모든 모서리 부분을 가리킨다. 일예로서, 도 3에 육각형인 경우의 모서리부를 도면에서 A로 나타낸다.
본 발명에 있어서는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 제 1 유전체층(7)의 둘레가 0 이외의 곡률 반경을 갖는 구성으로 하고 있다. 이러한 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이 제 1 유전체층(7)의 모서리부(A)가 각이 져 정점, 즉 곡률 반경이 0인 경우에 비하여, 전면 기판(3)과의 열팽창 차에 기인하여 발생하는 모서리부(A)에서의 응력의 집중을 완화, 억제할 수 있다. 그 결과, 모서리부를 기점으로 하여 발생하는 제 1 유전체층의 박리, 균열, 결락 등의 불량의 발생을 억제할 수 있다.
여기에서, 제 1 유전체층(7)의 둘레가 0 이외의 곡률 반경을 갖는다는 것은, 제 1 유전체층(7)의 둘레에 정점이 존재하지 않는다는 것과 같은 의미로서, 즉 모서리부(A)는 둥근 형상이 된다. 이에 대하여, 정점이 존재하는 경우에는 둘레부에 곡률 반경이 0이 되는 개소가 존재하게 된다.
제 1 유전체층(7)은 기판상에 제 1 유전체층(7)의 전구체인 저융점 유리 분말 등을 포함하는 페이스트 재료나, 레지스트 재료를 도포 혹은 부착하여 전구체층을 형성한 후에, 소성 공정을 거쳐 형성된다. 따라서, 모서리부(A)의 둥근 형상은, 제 1 유전체층(7)을 형성하기 위한 전구체층을 전면 기판(3) 상에 형성하는 단계에서, 둥근 형상을 갖도록 형성할 수도 있다. 또한, 전구체층을 전면 기판(3)상에 형성한 직후에는 둥근 형상을 가지고 있지 않더라도, 그 후의, 예를 들면 건조 공정이나 소성 공정에서의 페이스트의 유동성 등을 이용하여 둥근 형상을 갖도록 형성할 수도 있다. 즉, 제 1 유전체층(7)의 모서리부(A)는 적어도 소성 공정 중 및 소성 공정 후의 최종 형상에서 둥근 형상을 가지고 있으면 되고, 이로 인해 열팽창 차에 기인하는 응력의 발생을 완화, 억제할 수 있어 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 제 1 유전체층(7)의 형성 방법에 대하여 설명한다.
제 1 유전체층(7)의 형성 방법으로서, 먼저 페이스트 상태의 유전체 재료를 이용하는 경우에 대하여 설명한다. 이 방법은 제 1 유전체층(7)의 전구체 재료로서의 저융점 유리 재료 분말, 결착 수지 및 용제를 함유하는 페이스트 상태의 유전체 재료를 스크린 인쇄 등에 의해 전면 기판(3)상에 도포한다. 다음으로, 이 유전체 재료를 건조하여 제 1 유전체층(7)의 전구체층을 형성하고, 그 후 이것을 소성함으로써 제 1 유전체층(7)을 형성하는 방법이다. 이 방법의 경우에는, 인쇄 패턴으로서 모서리부가 처음부터 둥근 형상을 갖는 형상이 되도록 할 수도 있으며, 인쇄 직후에 모서리부에는 둥근 형상이 없더라도, 인쇄 후의 건조 공정에 발생하는 페이스트의 유동성을 이용하여 모서리부가 둥근 형상을 갖도록 할 수도 있다. 또한, 소성은 건조 후의 제 1 유전체층(7)의 유전체 재료에 포함되는 저융점 유리 재료 분말의 연화점 이상의 온도에서 수분 내지 수십분 방치함으로써 수행된다. 이 소성에 의해 제 1 유전체층(7)의 전구체층으로부터 수지 성분 등이 소실(燒失)되어 유리 성분을 주성분으로 하는 제 1 유전체층(7)이 형성된다.
또한, 다른 형성 방법의 예로는, 전구체 재료로서 감광성을 갖는 유전체 재료, 즉 저융점 유리 재료 분말, 결착 수지, 감광성 재료 및 용제를 함유하는 페이스트 상태의 유전체 재료를 이용하는 방법이 있다. 예를 들면 다이코팅법 등을 이용하여 전면 기판(3)상에 전구체 재료인 유전체 재료를 도포한 후에 건조하고, 그 후 모서리부가 둥근 형상을 갖도록 포토리소그래피법에 의해 패터닝으로 형성하여, 제 1 유전체층(7)의 전구체층을 형성한다. 그리고, 그 후 소성하는 방법을 들 수 있다.
또한, 다른 방법으로는, 페이스트 상태의 유전체 재료를 지지 필름상에 도포하여 건조한 전사 필름을 준비하고, 이 전사 필름의 지지 필름상의 유전체 재료를 전구체 재료로 하여 전면 기판(3) 표면에 전사하여 전구체층을 형성하는 전사법이 있다. 이 경우에도, 전구체 재료를 감광성 재료로 하거나, 비감광성 재료라도 전사시에 모서리부에 둥근 형상을 형성한 상태에서 전사하는 방법 등에 의해, 모서리부에 둥근 형상을 갖는 제 1 유전체층(7)의 전구체층을 형성하고, 그 후에 소성하는 방법을 들 수도 있다.
이러한 전사법은, 대판인 유리 기판에 복수매의 플라즈마 디스플레이 패널분의 전구체층을 일괄적으로 형성한 후에, 각각의 플라즈마 디스플레이 패널용으로 나누어 절단하는, 소위 다면 취득 방법에 유효하다. 이 경우에는, 지지 필름상에유전체막을 형성한 연속한 전사 필름을 이용하여, 전면 기판(3)이 되는 유리 기판에 전사 필름을 재단하면서 전사를 연달아 수행하는 방법이 채용된다. 그러나 이러한 경우, 직사각형 형상의 유리 기판에 직사각형 형상의 전사 필름을 부착하기 때문에, 유리 기판상에 부착된 제 1 유전체층(7)이 되는 전구체층 둘레의 모서리부는, 곡률 반경이 제로가 되는 「정점」을 갖게 된다. 그 때문에, 모서리부를 기점으로 한 박리나 결락 등이 생기게 되는 경우가 있다. 그러나, 상술한 본 발명의 일실시예에 따르면, 제 1 유전체층(7)의 둘레가 0 이외의 곡률 반경을 가지며 모서리부가 둥근 형상이기 때문에, 그러한 문제의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
상술한 전사법에 따른 경우에 있어서, 모서리부에 둥근 형상을 갖게 하는 방법으로는, 전사 후 형뜨기에 의해 둥근 형상으로 하는 방법이나, 지지 필름상에 형성하는 전구체 재료를 감광성을 구비하는 것으로 하여, 전면 기판(3)에 전구체 재료를 전사한 후에, 포토리소그래피법에 따른 패터닝에 의해 둥근 형상으로 하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 전사 필름의 형성 방법으로는, 지지체 필름상에 전구체 재료가 되는 유전체 재료를 롤러 코터(coater), 블레이드 코터, 커텐 코터 등을 이용하여 도포한 후에 건조하여, 유전체 재료 중 용제의 일부 또는 전부를 제거하고, 그 위에 커버 필름을 설치하여 압착함으로써 제조할 수 있다. 또한, 전사 필름으로부터 전구체 재료가 되는 유전체 재료를 전면 기판(3)에 전사하는 공정은 이하와 같다. 즉, 전사 필름으로부터 커버 필름을 박리한 후, 전면 기판(3)의 표면에 유전체 재료가 접하도록 전사 필름을 중첩시키고, 그 전사 필름상에서 가열 롤러로 열압착함으로써 전사한다. 그 후, 지지체 필름을 박리 제거한다. 이러한 동작은 라미네이터 장치에 의해 수행할 수 있다.
또한, 전구체 재료로서 감광성을 갖는 재료를 이용한 경우에는, 전면 기판(3)상에 형성한 제 1 유전체층(7)의 전구체층에 대하여, 소정의 형상을 갖는 마스크를 통해 자외선을 조사하여 노광한 후, 현상하는 방법으로 모서리부에 둥근 형상을 갖게 하는 것이 가능하다.
또한, 모서리부의 둥근 형상 즉 둘레가 곡률을 갖는다 함은, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이 단순히 하나의 곡률인 것이나, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 서로 다른 곡률의 부분이 연속적으로 이루어진 형상의 것 등, 각진 부위를 갖지 않는 것이라면 본 발명의 취지에 해당하는 것이다.
여기에서, 제 1 유전체층(7)의 모서리부가 도 6에 나타낸 바와 같이 실링재(seal)(20)로 덮인 구성의 경우, 제 1 유전체층(7)의 모서리부에는, 전면 유리 기판(3), 실링재(seal)(20), 제 1 유전체층(7), 이 3자의 열팽창 차에 기인하는 응력 집중이 복잡하게 작용하게 되어 박리나 균열 등의 문제가 발생하기 쉬워진다. 그러나, 본 발명을 이러한 구성에 대하여 적용하게 되면 제 1 유전체층(7)의 박리나 균열 등을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 이상의 설명에서는, 전면판(2)의 제 1 유전체층(7)을 예로 들어 설명하였으나, 배면판(9)의 데이터 전극(11)을 덮는 제 2 유전체층(12)에 대해서도 같은 효과를 발휘한다.
본 발명에 따르면, 박리나 균열, 결락 등의 불량 발생이 적은 유전체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 실현할 수 있게 되어, 양호한 화상 표시를 수행하는 플라즈마 디스플레이 장치 등에 적용할 수 있다.
Claims (3)
- 전면 기판상에 형성된 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극을 덮는 제 1 유전체층과, 배면 기판상에 형성된 데이터 전극을 덮는 제 2 유전체층을 가지며, 상기 제 1 유전체층 및/또는 상기 제 2 유전체층의 둘레가 0 이외의 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 유전체층 및/또는 상기 제 2 유전체층은 전사 필름으로부터 전사된 전구체 재료층을 소성하여 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 제 1 유전체층 및/또는 상기 제 2 유전체층은 감광성을 갖는 전구체 재료층을 소성하여 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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