KR100257387B1 - 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 구조 및 그 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 소정의 공간을 사이에 두고 표면 기판 및 배면 기판이 대향되게 위치되고, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 복수개의 어드레스 전극이 상호 평행하게 배열 형성되며, 상기 배면 기판에 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 복수개의 격벽이 배열 형성된 PDP용 격벽 구조에 있어서, 상기 배면 기판에는 상기 어드레스 전극 위에 형성되도록 격벽 재료인 글래스 페이스트(Glass paste)가 도포되고, 상기 격벽의 측면과 상기 격벽에 의해서 구획된 상기 글래스 페이스트의 상면에는 요철이 형성된 PDP용 격벽 및 그 형성방법을 제공함으로써 상기 격벽의 측면과 상기 격벽에 의해 구획된 배면 기판의 상면으로 이루어진 방전 발광부의 면적이 증대되어 발광효율이 향상되도록 한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 구조 및 그 형성방법

본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)에 관한 것으로서, 특히 금형을 이용하여 격벽 일체형 배면 기판을 제작할 때 격벽의 형상을 변경시킴과 동시에 상기 격벽에 의해서 구획된 기판의 상면에 요철을 형성하여 발광면적을 증대시키는 PDP용 격벽 구조와 그 형성방법에 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 다양화되고 있기 때문이다.

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 하나의 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) 사이에 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.

도 3은 종래 기술에 따른 PDP용 격벽 형성방법이 도시된 구성도이고, 도 4는 종래 기술에 따른 PDP용 격벽 형성과정이 도시된 플로우 챠트이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 격벽(도 1의 22)의 형태에 맞게 스트라이프 형상으로 홈(111)이 형성된 금형(110) 상에 도포기를 이용하여 격벽 재료인 글래스 페이스트(130)를 도포한다. 여기서, 상기 금형(110)은 전체 표면적이 증대되도록 샌드 블라스트(Sand blast) 등의 물리적인 방법에 의해서 부식되어 있다.

이후, 상기 글래스 페이스트(130) 상에 유리기판(150)을 적재하고, 가압용 롤러(170)를 이용하여 상기 유리기판(150)의 상면에서 가압함으로써 상기 글래스 페이스트(130)와 유리기판(150)이 서로 접착되도록 하는 동시에 상기 글래스 페이스트(130)가 금형(110)의 홈(111)에 완전히 채워지도록 하여 상기 글래스 페이스트(130)를 격벽(22)의 형태로 성형한다.

상기와 같이 격벽(22)의 형태가 성형되면 약 450℃의 온도로 소성을 수행한 후 상기 유리기판(150)을 금형(110)에서 분리시킴으로써 격벽(22) 형성과정을 완료한다.

이후, 상기와 같이 형성된 격벽 일체형 배면 기판(190) 위에 상기 격벽(22)에 의해서 각각 분리되도록 복수개의 어드레스 전극(도 1의 21)을 형성시키고, 그 위에 형광체(도 1의 23)를 도포시켜 상기 배면 기판(도 1의 20)을 완성시킨다.

상기와 같은 종래의 PDP용 격벽 구조 및 그 형성방법에서는 PDP의 발광효율을 높이기 위하여 상기 격벽(22)의 측면과 상기 격벽(22)에 의해 구획된 배면기판(20)의 상면으로 이루어진 방전 발광부의 면적을 증대시킬 때, 도 5와 같이 금형(110)에서의 방전 발광부의 면적을 증대시키는 방법을 이용하게 된다. 즉, 상기 격벽(22)의 경사면과 유리기판(150)의 상면이 이루고 있는 경사각(θ)의 크기를 가능한 한 크게 형성한 후, 상기 경사각(θ)의 크기에 따라 정해진 방전 발광부를 샌드 블라스트의 방법으로 부식시켜 표면의 거칠기를 조대하게 함으로써 상기 방전 발광부의 면적을 증대시킨다.

그러나, 상기와 같이 방전 발광부의 면적을 경사각(θ)의 크기에만 의존하여 상기 경사각(θ)을 크게 하면 그에 따라 상기 격벽(22)과 격벽(22) 중심선 간의 거리인 피치(P)의 길이가 감소되어 PDP의 해상도가 저하되는 문제점이 있으며, 이는 고정세형 HDTV(High Definition Television)급으로 진행되고 있는 PDP의 최근 경향에 위배되는 처사이다.

또한, 상기 경사각(θ)의 크기가 증가하면 격벽(22)의 구조가 불안정하게 되어 상기 격벽(22)의 굽힘강도가 감소되고, 그에 따라 격벽(22)이 파손되기 쉬운 문제점이 있다.

또한, 종래의 PDP용 격벽 구조 및 그 형성방법에서는 방전 발광부의 면적을 증대시키기 위해 샌드 블라스트 방법으로 상기 금형(110)을 부식시키므로 금형(110)의 표면이 거칠게 되어 상기 금형(110)에 글래스 페이스트(130)를 도포하여 성형한 후 그 결과물을 취출할 때 취출이 곤란함과 동시에 결과물에 미세한 균열이 발생되어 구조적으로 취약해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 격벽의 측면과 상기 격벽에 의해 구획된 배면 기판의 상면으로 이루어진 방전 발광부에 요철을 형성함으로써 상기 방전 발광부의 면적이 증대되어 발광효율이 향상되도록 하는 PDP용 격벽 구조 및 그 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 부름)의 구조가 도시된 구성도,

도 2는 도 1의 부분 단면이 도시된 구성도,

도 3은 종래 기술에 따른 PDP용 격벽 형성방법이 도시된 구성도,

도 4는 종래 기술에 따른 PDP용 격벽의 형성과정이 도시된 플로우 챠트,

도 5는 종래 기술에 따른 격벽 형성용 금형의 구조가 도시된 구성도,

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 구조가 도시된 구성도,

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 격벽의 구조가 도시된 구성도,

도 8은 본 발명에 따른 격벽 형성용 금형의 구조가 도시된 구성도,

도 9는 본 발명에 따른 PDP용 격벽 형성방법이 도시된 플로우 챠트,

도 10은 본 발명에 따른 PDP용 격벽의 형성과정이 도시된 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

50 : 배면 기판 51, 250 : 어드레스 전극

53, 270 : 글래스 페이스트 55 : 격벽

57, 57' : 돌기 210 : 금형

230 : 유리기판 290 : 가압용 롤러

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 격벽의 형태에 맞게 스트라이프 형상으로 홈이 형성되고 상기 홈의 저면부를 제외한 나머지 부분에 요철이 형성되어 있는 금형 상에 격벽 재료인 글래스 페이스트(Glass paste)를 도포하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정의 결과물 상에 복수개의 어드레스 전극이 형성되고 그 위에 글래스 페이스트가 도포된 기판을 상기 어드레스 전극이 상기 금형에 형성된 홈 사이의 돌출된 면에 위치되도록 적재한 후 가압하여 상기 격벽 재료를 기판에 접착시키는 제 2 과정과, 상기 제 2 과정의 결과물에 소정 온도의 열을 가하여 소성을 수행하는 제 3 과정과, 상기 제 3 과정에서 소성이 수행된 후 기판을 금형으로부터 분리시켜 격벽을 취출하는 제 4 과정으로 이루어진 PDP용 격벽 형성방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 소정의 공간을 사이에 두고 표면 기판 및 배면 기판이 대향되게 위치되고, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 복수개의 어드레스 전극이 상호 평행하게 배열 형성되며, 상기 배면 기판에 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 복수개의 격벽이 배열 형성된 PDP용 격벽 구조에 있어서, 상기 배면 기판에는 상기 어드레스 전극 위에 형성되도록 격벽 재료인 글래스 페이스트가 도포되고, 상기 격벽의 측면과 상기 격벽에 의해서 구획된 상기 글래스 페이스트의 상면에는 표면적이 증대되도록 요철이 형성된 PDP용 격벽 구조가 제공된다.

또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 상기 격벽은 그 측면이 계단 형태를 갖도록 단차 형성된다.

또한, 본 발명의 제 4 특징에 따르면, 상기 글래스 페이스트의 상면에는 원형 또는 삼각형의 단면을 갖는 돌기가 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 격벽의 측면이 단차 형성되고 상기 격벽에 의해 구획된 배면 기판의 상면에 요철이 형성됨으로써 방전 발광부의 면적이 증대되어 발광효율이 향상되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽 구조가 도시된 구성도, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 격벽 구조가 도시된 구성도, 도 8은 본 발명에 따른 격벽 형성용 금형의 구조가 도시된 구성도, 도 9는 본 발명에 따른 PDP용 격벽 형성방법이 도시된 구성도, 도 10은 본 발명에 따른 PDP용 격벽의 형성과정이 도시된 플로우 챠트이다.

본 발명에 따른 PDP용 격벽 구조는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 대향되게 위치된 표면 기판 및 배면 기판(50)과, 상기 배면 기판(50) 중 상기 표면 기판과의 대향면에 상호 평행하게 배열 형성된 복수개의 어드레스 전극(51)과, 상기 어드레스 전극(51) 위에 형성되도록 상기 배면 기판(50)에 도포된 글래스 페이스트(53)와, 상기 어드레스 전극(51)을 복수개의 방전셀로 분리하도록 상기 배면 기판(50)에 배열 형성된 격벽(55)을 포함하여 구성되어, 상기 격벽(55)의 측면과 상기 글래스 페이스트(53)의 상면에 요철이 형성되어 있다.

즉, 상기 격벽(55)의 측면과 상기 격벽(55)에 의해서 구획된 글래스 페이스트의(53) 상면으로 이루어진 방전 발광부의 표면적이 증대되도록 상기 격벽(55)의 측면은 계단 형태를 갖도록 단차 형성되고, 상기 글래스 페이스트의 상면(53)에는 원형 또는 정삼각형의 단면을 갖는 돌기(57, 57')가 형성되어 있다.

여기서, 상기 글래스 페이스트(53)는 격벽 재료로 사용되는 물질이다.

도 8 내지 도 10을 참조하여 상기와 같은 PDP용 격벽 형성과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 8과 같이 격벽(도 6의 55)의 형태에 맞게 스트라이프 형상으로 홈(211)이 형성된 금형(210)을 구비한 후, 총형 바이트(Forming tool, 213)를 이용하여 상기 홈(211)의 저면부를 제외한 나머지 부분의 금형(210) 표면에 요철을 형성시킨다. 이때, 상기 홈(211)의 측면은 계단 형태로 단차 형성되고 상기 홈(211)과 홈(211) 사이의 돌출된 면에는 둥근홈(215)이 형성된다. 여기서, 상기 둥근홈(215)은 단면이 정삼각형인 삼각홈으로 대체될 수 있다.

이후, 상기 금형(210) 상에 격벽 재료인 글래스 페이스트(270)를 도포시킴과 동시에 복수개의 어드레스 전극(250)이 상호 평행하게 배열 형성되고 상기 어드레스 전극(250) 위에 형성되도록 글래스 페이스트(270)가 도포된 유리기판(230)을 구비한다.

이후, 상기 금형(210) 상에 상기 어드레스 전극(250)이 금형(210)에 형성된 홈(211) 사이의 돌출된 면에 위치되도록 상기 유리기판(230)을 적재한다.

이후, 가압용 롤러(290)를 이용하여 상기 유리기판(230)의 상면을 가압함으로써 상기 글래스 페이스트(270)와 유리기판(230)을 접착시킴과 동시에 상기 글래스 페이스트(270)가 상기 금형(210)의 홈(211)에 완전히 채워지도록 하여 격벽(55)의 형태로 성형시킨다. 이때, 상기 격벽(55) 및 글래스 페이스트(270)에는 상기 금형(210)에 형성된 요철과 서로 대응되는 요철이 형성된다.

상기의 동작으로 격벽(55)의 형태가 성형되면 약 450℃의 온도로 열을 가하여 소성을 수행한 후 상기 유리기판(230)을 금형(210)으로부터 분리함으로써 격벽 일체형 배면 기판(300)을 얻을 수 있다.

이후, 상기 격벽(55)에 의해서 구획된 배면 기판(도 6의 50)의 상면에 형광체를 도포시켜 상기 배면 기판(50)을 완성한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 PDP용 격벽 구조 및 그 형성방법은 격벽(55)의 측면이 단차 형성되고 상기 격벽(55)에 의해 구획된 배면 기판(50)의 상면에 요철이 형성됨으로써 방전 발광부의 면적이 증대되어 발광효율이 향상되고, 그에 따라 제품의 성능 및 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 격벽의 형태에 맞게 스트라이프 형상으로 홈이 형성되고 상기 홈의 저면부를 제외한 나머지 부분에 요철이 형성되어 있는 금형 상에 격벽 재료인 글래스 페이스트(Glass paste)를 도포하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정의 결과물 상에 어드레스 전극이 형성되고 그 위에 글래스 페이스트가 도포된 기판을 상기 어드레스 전극이 상기 금형에 형성된 홈 사이의 돌출된 면에 위치되도록 적재한 후 가압하여 상기 격벽 재료를 기판에 접착시키는 제 2 과정과, 상기 제 2 과정의 결과물에 소정 온도의 열을 가하여 소성을 수행하는 제 3 과정과, 상기 제 3 과정에서 소성이 수행된 후 기판을 금형으로부터 분리시켜 격벽을 취출하는 제 4 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 PDP용 격벽 형성방법.
2. 소정의 공간을 사이에 두고 표면 기판 및 배면 기판이 대향되게 위치되고, 상기 배면 기판 중 상기 표면 기판과의 대향면에 복수개의 어드레스 전극이 상호 평행하게 배열 형성되며, 상기 배면 기판에 상기 어드레스 전극을 복수의 방전셀로 분리하도록 복수개의 격벽이 배열 형성된 PDP용 격벽 구조에 있어서,

   상기 배면 기판에는 상기 어드레스 전극 위에 형성되도록 격벽 재료인 글래스 페이스트가 도포되고, 상기 격벽의 측면과 상기 격벽에 의해서 구획된 상기 글래스 페이스트의 상면에는 표면적이 증대되도록 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 PDP용 격벽 구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 격벽은 그 측면이 계단 형태를 갖도록 단차 형성된 것을 특징으로 하는 PDP용 격벽 구조.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 글래스 페이스트의 상면에는 원형 또는 삼각형의 단면을 갖는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 PDP용 격벽 구조.

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