KR100686056B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR100686056B1
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류진형
장명수
신운서
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 양산성 및 수율을 향상시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명은 하판유리와 어드레스전극과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판와, 방전공간을 사이에 두고 상기 하판의 상부에 구비되는 상판 및 상기 하판유전체와 상기 상판의 사이에 구비되는 실링층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 가열 또는 냉각시 발생하는 국부적인 열응력을 분산시켜 하판의 크랙(crack)을 방지할 수 있다.
PDP(Plasma display panel), 실링층, 버퍼층, 열팽창계수

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display panel}
도1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 픽셀의 단면도.
도2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도.
도3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널과 실링층을 나타낸 단면도.
도4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제1실시예를 나타낸 단면도.
도5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제2실시예를 나타낸 단면도.
도6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제3실시예를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하판유리 30 : 어드레스전극
40 : 하판유전체 50 : 격벽
55 : 블랙 매트릭스 60 : 형광체
70 : 상판 유리 73 : 서스테인전극
76 : 버스전극 80 : 상판유전체
85 : 보호막 90 : 방전가스
310 : 하판유리 330 : 어드레스 전극
340 : 하판유전체 350 : 격벽
360 : 형광체 370 : 상판 유리
373 : 서스테인 전극 376 : 버스 전극
380 : 상판유전체 385 :보호막
390 : 방전가스 393 :실링층
396 : 버퍼층
본 발명은 멀티 미디어 시대의 새로운 화상 표시 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)에 관한 것으로서, 특히 PDP의 상판 구조에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다.
그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube) 구조나 LCD(Liquid Crystal Display) 방식으로는 한계가 있어서, 평판표시장치 중 PDP가 각광받고 있으며 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 고정세화와 대화면화가 급속도로 발전하고 있다.
PDP의 최대 특징은 같은 자체 발광형인 CRT와 비교하여 10cm 이하로 얇게 제 작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 style이나 design 면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다.
PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가능하고, 구조가 simple하며 대화면 평면 display를 쉽게 제작할 수 있어, 일찍부터 HDTV(고선명 TV)의 적격 판정을 받아왔다.
LCD와 비교하면 자체 발광형이므로 좌우 넓은 범위에 걸쳐 깨끗하고 아름다운 화면을 볼 수 있고, 시야각이 수평, 수직 어느 쪽으로도 160°이상의 광시야각을 갖고 있다.
특히, 화면 교체 시간이 LCD보다 10배 이상 빠르므로 동화상 표시에 가장 알맞은 TV라고 할 수 있으며, Dot Matrix 방식에 의한 고정화소에서 영상 표시 방식이기 때문에 밝고, 색 편차나 화면의 비뚤어짐이 없고, 자계의 영향은 전혀 받지 않아 대화면, 고화질 영상에 가장 적합한 TV라 할 수 있다.
PDP는 격벽으로 정의되는 픽셀 내에 형광체를 가지고 있으며,그 형광체의 하부 각각에 어드레스전극을 구비하는 하판과, 상기 하판의 어드레스전극에 대항하는 버스전극 및 서스테인전극을 구비하는 상판으로 구성되어진다.
도1을 참조하여, 종래 기술에 의한 PDP의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래 PDP의 단면도로서, 하판유리(10)의 상부에 상부일부에 어드레스전극(30)이 위치하며,상기 하판유리(10)의 상부일부와 상기 어드레스 전극(30)의 상부면에 하판유전체(40)가 위치한다.
상기 하판유전체(40)의 상부일부에는 격벽(50)이 형성되는데, 상기 격벽(50) 은 수평방향보다 수직 방향이 더 긴 형태이고 상기 어드레스전극(30)으로부터 소정거리 이격된다.
상기 격벽(50)의 상부면에는 블랙 매트릭스(55)가 위치하며, 상기 블랙 매트릭스(55)와 상기 격벽(50)의 측면 및 상기 하판유전체(40)의 상부면에는 형광체(60)가 위치한다.
이상이 PDP 하판의 구조이며, 이하에서 PDP 상판의 구조를 설명한다.
상판유리(70)의 하부면에 서스테인전극(73)과 버스전극(76)이 차례로 적층되고, 상기 상판유리(70)와 서스테인전극(73) 및 버스전극(76)의 하부면에 상판유전체(80)가 위치한다.
상기 상판유전체(80)의 하부면에는 보호막(85)이 위치하며, 상기 보호막(85)은 상기 하판유전체(40)와 평행을 이루며 상기 블랙 매트릭스(55)의 상부면과 소정거리 이격되게 형성되어서, PDP 상판과 하판이 결합된다.
이 때, PDP 상판과 하판 및 격벽(50)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스(90)가 주입되는데, 상기 방전가스(90)는 불활성기체로서 Xe-Ne 또는 He-Ne 가스 등이 주입된다.
상기에서 설명한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음고 같다.
어드레스전극(30)과 버스전극(76) 및 서스테인전극(73)에 전압이 인가되어 상판과 하판측 전극에 전압차가 발생하게 되면, 상기 격벽(50)과 상판 및 하판으로 정의되는 방전셀 내에 위치하는 방전가스(90)인 Xe-Ne 또는 He-Ne 가스가 플라즈마 상태가 되어 자외선이 발생한다.
상기 발생된 자외선은 상기 형광체(60)를 여기시켜 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 발생하는데, 상기 발생되는 가시광선은 상기 형광체(60)의 종류에 따라 결정되며, 이에 따라 상기 각 방전셀은 적색, 녹색 또는 청색을 띤다.
상기 발생된 가시광선은 투명한 상판유전체(80)와 상판유리(70)를 통해 외부로 발산한다.
상기 상판유전체(80)는 투명전극인 ITO를 사용하는 서스테인전극(73)과 금속전극인 버스전극(76)과 직접 접촉하므로, 상기 서스테인전극(73)과 버스전극(76)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
상기 상판유전체(80)와 상판유리(70)는 상기 형광체(60)에서 발생된 가시광선을 소정의 투과율로 그대로 투과시키는 역할을 한다.
도2는 종래의 PDP가 상판 및 하판으로 나뉘어져 합착되기 전의 사시도이다.
종래의 PDP의 제조방법 및 구성을 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
서스테인 전극(373)과 버스전극(376)등을 구비한 상판상에 실링층(393)이 형성된다.
상기 실링층(393)은 유리분말(powder)과 용매(solvent) 및 바인더가 혼합되어 형성된 실링재 페이스트를 스크린 프린팅이나 디스펜서를 이용하여 도포함으로써 형성된다.
이어서, 200~300℃ 정도의 환경에서 이빔(E-beam)증착 또는 스퍼터링 등의 방식을 이용하여 보호막(385)이 형성된다.
상기 보호막으로는 통상 MgO(산화마그네슘)이 이용된다.
이어서, 상기 실링층(393)이 형성된 상판과 하판이 압착되면서 상판과 하판이 정렬되고,상기 정렬된 상판과 하판이 소성됨으로써 상기 실링층(393) 내부에 함유되어 있는 다량의 용매 및 유기물질이 제거되면서 상판과 하판이 합착된다.
그러나, 상술한 종래의 방법에 의해 제조된 PDP는 다음과 같은 문제점이 있었다.
소성 후 상온으로 냉각되는 과정에서 하판유리과 상기 실링층(393)의 열팽창계수의 차이로 인하여 상기 실링층(393)과 접촉되는 부위의 하판유리에 크랙(crack)이 발생한다.
구체적으로, 하판유리의 열팽창계수는 87×10-7/℃이고. 상기 실링층(393)의 열팽창계수는 72×10-7/℃정도이다.
이러한 열팽창계수의 차이는 상기 하판유리와 상기 실링층(393)이 접촉되는 부분에 국부적인 열응력을 발생시킬 수 있다.
따라서, 상기 실링층(393)에 비해 상대적으로 열팽창계수가 큰 하판유리에는 상기 실링층(393)에 비해 상대적으로 큰 열응력이 발생하게 되고, 상기 열응력에 의해 하판유리에 크랙이 발생하는 것이다.
따라서, PDP의 수율 및 양산성이 저해되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하판과 실링층 사이의 열팽창계수의 차이에 때문에 상기 하판에서 크랙이 발생하는 것을 방지한 PDP를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수율 및 양산성이 향상된 PDP를제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하판유리와 어드레스전극과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판와, 방전공간을 사이에 두고 상기 하판의 상부에 구비되는 상판 및 상기 하판유전체와 상기 상판의 사이에 구비되는 실링층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명은 방전공간을 사이에 두고 배열되는 상판과 하판유리와 어드레스전극과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판과 상기 상판과 하판 사이에 구비되는 실링층 및 상기 하판 및 상기 실링층의 사이에 구비되는 버퍼층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명은 하판유리와 어드레스전극과 버퍼층과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판과 방전공간을 사이에 두고 상기 하판의 상부에 구비되는 상판 및 상기 하판과 상기 상판의 사이에 구비되는 실링층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하 며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도4를 참조하여, 본 발명에 따른 PDP의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 제1실시에서 상판유리(370)의 하부면에 서스테인전극(373)과 버스전극(376)이 차례로 적층되고, 상기 상판유리(370)와 서스테인전극(373) 및 버스전극(376)의 하부면에 상판유전체(380)가 위치한다.
상기 상판유전체(380)의 하부면에는 보호막(385)이 위치하며, 상기 보호막(385)은 후에 상기 하판유전체(340)와 평행을 이룬다.
또한, 하판유리(310)의 상부에 상부일부에 어드레스전극(330)이 위치하며, 상기 하판유리(310)의 상부와 상기 어드레스 전극(330)의 상부면에는 하판유전체(340)가 위치한다.
상기 하판유전체(340)의 상부 일부에는 격벽(350)이 형성되는데, 상기 격벽(350)은 수평방향보다 수직 방향이 더 긴 형태이고 상기 어드레스전극(330)으로부터 소정거리 이격된다.
상기 격벽(350)의 상부면에는 블랙 매트릭스(355)가 위치하며, 상기 블랙 매트릭스(355)와 상기 격벽(350)의 측면 및 상기 하판유전체(340)의 상부면에는 형광체(360)가 위치한다.
이 때, PDP 상판과 하판 및 격벽(350)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스(390)가 주입되는데, 상기 방전가스(390)는 불활성기체로서 Xe-Ne 또는 He-Ne 가스 등이 주입된다.
전체적으로, 상판유리(370)와 서스테인전극(373)와 버스전극(376)와 상판유 전체(380) 및 보호막(385)을 포함하여 이루어진 상판과 하판유리(310)와 어드레스전극(330)와 하판유전체(340)와 격벽(350)을 포함하여 이루어진 하판이 실링층(393)을 통하여 접합된다.
그러나, 본 제1실시예는 종래 기술에 따른 PDP와는 달리 상기 하판유전체(340)가 실링 영역에까지 연장되어 형성된다.
즉, 상기 하판유리(310)의 최외곽부에까지 상기 하판유전체(340)가 형성되어 상기 실링층(393)과 상기 하판유리(310)의 사이에 위치하며, 상기 하판유전체(340)가 상기 실링층(393)과 상기 하판유리(310)의 열응력의 차이를 완화시키는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 하판유리(310)의 열팽창계수는 87×10-7/℃이고 상기 실링층(393)의 열팽창계수는 72×10-7/℃이므로, 상기 하판유전체(340)의 열팽창계수는 양자의 중간값을 가져야 하며 76×10-7/℃인 것이 바람직한다.
이러한 물리적 특성을 위하여 상기 하판유전체(340)는 PbO가 대략 50%의 중량비, B2O3가 대략 15%의 중량비, Al2O3가 대략 15%의 중량비, SiO2가 대략 20%중량비로 혼합되어야 한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 PDP의 제1실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 사이에 위치하는 상기 하판유전체 (340)는, 소성 후 상온으로 냉각되는 과정에서 상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 열팽창계수의 차이로 인하여 발생하는 열응력을 분산하여, 상기 하판유리(310)에 크랙(crack)이 발생하지 않게 한다.
도5를 참조하여, 본 발명에 따른 PDP의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 제2실시예의 구성은 기본적으로 상기 제1실시예와 동일하나, 상기 상판과 상기 하판이 실링층(393)을 통하여 접합되는 위치에 버퍼층(396)이 구비된다.
구체적으로, 상기 하판유전체(340)는 종래의 PDP와 같이 실링영역에는 형성되지 않으며, 상기 버퍼층(396)이 상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 사이에 구비되어, 상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 열응력의 차이를 완화시키는 역할을 한다.
상기 버퍼층(396)의 열팽창계수는 상기 하판유리(310)의 열팽창계수와 상기 실링층(393)의 열팽창계수의 중간값을 가져야 하며, 76×10-7/℃인 것이 바람직한다.
이러한 물리적 특성을 위하여 상기 버퍼층(396)는 PbO가 대략 50%의 중량비, B2O3가 대략 15%의 중량비, Al2O3가 대략 15%의 중량비, SiO2가 대략 20%중량비로 혼합되어야 한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 PDP의 제2실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 사이에 위치하는 상기 버퍼층 (396)는, 소성 후 상온으로 냉각되는 과정에서 상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 열팽창계수의 차이로 인하여 발생하는 열응력을 분산하여, 상기 하판유리(310)에 크랙(crack)이 발생하지 않게 한다.
도6를 참조하여, 본 발명에 따른 PDP의 제3실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 제3실시예의 구성은 기본적으로 상기 제2실시예와 동일하나, 상기 버퍼층(396)이 상기 하판유전체(340)와 상기 하판유리(310)의 사이에 구비되어, 상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 열응력의 차이를 완화시키는 역할을 한다.
즉, 상기 버퍼층이 상기 하판 내에서 상기 하판유리(310) 전체를 덮고 있는 점에서 상기 제2실시예와 상이하다.
상기 버퍼층(396)의 열팽창계수는 상기 하판유리(310)의 열팽창계수와 상기 실링층(393)의 열팽창계수의 중간값을 가져야 하며, 76×10-7/℃인 것이 바람직한다.
이러한 물리적 특성을 위하여 상기 버퍼층(396)는 PbO가 대략 50%의 중량비, B2O3가 대략 15%의 중량비, Al2O3가 대략 15%의 중량비, SiO2가 대략 20%중량비로 혼합되어야 한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 PDP의 제3실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 하판유리(310)와 상기 실링층(393)의 사이에 위치하는 상기 버퍼층(396)는, 소성 후 상온으로 냉각되는 과정에서 상기 하판유리(310)와 상기 실링층 (393)의 열팽창계수의 차이로 인하여 발생하는 열응력을 분산하여, 상기 하판유리(310)에 크랙(crack)이 발생하지 않게 한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 PDP의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 PDP 제조공정에서 하판과 실링층 사이의 열팽창계수의 차이를 해소해서 하판에서 크랙이 발생하는 빈도를 크게 줄인다.
본 발명은 PDP 제조공정에서의 수율 및 양산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 하판유리와 어드레스전극과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판;
    방전공간을 사이에 두고 상기 하판의 상부에 구비되는 상판; 및
    상기 하판유전체와 상기 상판의 사이에 구비되는 실링층을 포함하여 이루어지고,
    상기 하판유전체의 열팽창계수는 상기 하판유리의 열팽창계수와 상기 실링층의 열팽창계수의 사이값을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하판유전체는 PbO가 50%의 중량비, B2O3가 15%의 중량비, Al2O3가 15%의 중량비, 그리고 SiO2가 20%중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하판유전체의 열팽창계수는 76×10-7/℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 채널.
  5. 방전공간을 사이에 두고 배열되는 상판;
    하판유리와 어드레스전극과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판;
    상기 상판과 하판 사이에 구비되는 실링층; 및
    상기 하판 및 상기 실링층의 사이에 구비되는 버퍼층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 하판유리와 어드레스전극과 버퍼층과 하판유전체 및 격벽을 포함하여 이루어지는 하판;
    방전공간을 사이에 두고 상기 하판의 상부에 구비되는 상판; 및
    상기 하판과 상기 상판의 사이에 구비되는 실링층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 버퍼층은 PbO가 50%의 중량비, B2O3가 15%의 중량비, Al2O3가 15%의 중량비, 그리고 SiO2가 20%중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 버퍼층의 열팽창계수는 상기 하판유리와 상기 실링층의 열팽창계수의 사이값을 같는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 버퍼층의 열팽창계수는 76×10-7/℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 채널.
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