PDP(Plasma Display Panel)

1. AC PDP의 구조 및 발광 원리
  PDP의 구조는 아래의 그림에 나타낸 바와 같고, 편의상 상판은 90˚ 회전한 것을 나타내었다. 전면 Glass기판 내면의 동일면상에 평행하는 한 쌍의 선 전극 (Common 및 Sustain Electrode)이 있고, Panel 내부에 Ne + Xe + α가스를 봉입한 구조로 되어 있다. 가스의 혼합비는 각사의 Know-How 기술이며 선폭 및 간격도 독자적인 설계 기술에 의해 결정된다. 구조 및 구동방식도 각 Maker별로 상이한 방식을 채택하고 있으며 구동 방식은 일본 후지쯔사에서 개발 ADS (Address Display Separated) 방식이 시발임.

  1 TV Field의 Subfield 구간에서 각 Cell의 On/Off는 Address 전극에 가해지는 전압 Pulse에 의해 결정되며 Common과 Sustain Electrode 간의 교류 전압을 인가하는 것에 의해 유전체 보호 층의 표면에서 면방전이 일어난다. PDP는 인계 전압 이상에서 방전이 발생하는 비선형 효과와 유전체 보호 층에 형성되는 Wall Charge에 의한 기억 효과로 인해 TFT와 같은 Active Matrix 소자가 불필요한 것이 큰 장점이다.
  면 방전에 의해 형성되는 Plasma에서 발생된 자외선 (Xe 여기 종에 의해 발생;147nm)에 의해 각 형광체(R,G,B)가 여기/ 발광되어 원하는 천연색 표시를 한다.
  PDP는 임계 전압 이상에서 방전이 발생하여, 발광하므로 켜져 있는 Cell을 Off 시키기 위해서는 역 전압을 가해주면 방전이 중지되어 발광이 멈추게 된다. PDP의 계조 표현 방식은 소위 시 분할에 의한 것으로 1 TV Field (1/60 sec)를 2^8로 시분할하여 전 시간 구간에서 발광하면 최대의 휘도를 나타내고, 발광 시간에 따라 계조가 표현된다.

 

2. AC PDP의 제조 공정
  Glass위에 Plasma를 유지시키기 위한 선전극 (ITO 전극 및 Bus 전극)을 제작하고, 전극보호와 전기적 Condenser 역할을 갖는 유전층과 보호막이 증착된 상판 기판과 하판 Glass위에 Address전극과 광반사를 위한 백색 유전막, 방전공간을 분할하는 격벽 및 형광체가 Coating 된 하판기판을 합착기에서 상하판을 Align 하여 합착하고 방전 Gas를 주입하여 Panel을 완성하며 마지막으로 회로부를 연결하여 Module을 완성한다. 각 단위공정에서 후막 형성 공법은 인쇄법, Die Coating 법 등이 주종을 이루고 있으며, 박막 공정은 E-Beam 및 Sputtering이 주 형성 공법이다. PDP는 상/하판이 하나의 Panel을 이루며 실제 제조 시에도 상/하판을 각기 제작하여 Sealing 및 배기/가스 주입 및 Tip-Off 공정을 통해 Panel이 완성되며,  Module 및 기구부를 부착함으로써 제품이 완성된다.

   1) 상판 제조 공정

    2) 하판 제조 공정

   3) 합착/배기/Aging

 

3. 후막 형성 공법
  공정들 중에서 후막(Thick Film)관련 공정들은 Address 및 Bus Electrode, 유전체 및 Barrier Rib 형성 공정이 있다. Barrier Rib은 PDP가 가지는 가장 독특한 구조물 Aspect Ratio가 매우 큰 특징을 가지고 있으며 방전 영역을 분리하는 Spacer 역할을 한다. 각각의 후막 공정은 다음과 같다.

   1) Barrier Rib 형성 공법들

  이 공법에서 사용되는 재료는 주로 Glass Powder를 기반으로 한 Paste 재료이며, 업체에서 채택하고 있는 주 공법은 Mechanical Etching의 일종인 Sandblasting법이며, 이상의 방법으로 형성된 격벽은 소성공정을 통해 고체 구조물로 형성된다.

  2) 유전체 형성 공법

  3) 전극 형성 공법

  4) 형광제 형성 공법

 

PDP 제조 공법에서 사용되는 재료는 대부분 Paste 재료이며, Screen 인쇄법이 주 형성 공법이다. 고 품질의 막 상태를 이루기 위해서는 Screen 인쇄기의 최적 조건 선정과 Paste의 Rheology Control이 무엇보다도 중요하다.