KR20010068831A

KR20010068831A - 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판

Info

Publication number: KR20010068831A
Application number: KR1020000000946A
Authority: KR
Inventors: 김봉향; 홍순국; 김덕환; 오상진
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-01-10
Filing date: 2000-01-10
Publication date: 2001-07-23
Also published as: KR100347933B1

Abstract

본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서 플라즈마 디스플레이 장치의 정보표시부를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 함)에 관한 것으로서,

배면기판이 일정 곡률을 갖도록 형성되어 합착시 열변형에 의한 변형에 의해 방전거리가 일정하게 될 수 있으며, 배면기판과 표면기판의 열팽창 계수가 동일한 재료를 사용할 뿐만 아니라 배면기판은 기존에 비해 두께가 더욱 얇아져 곡률 조정이 가능하므로 원재료비를 절감할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판{ A flexible base plate for plasma display panel}

본 발명은 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서 플라즈마 디스플레이 장치의 정보표시부를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 함)에 관한 것으로서, 특히 배면기판은 그 중앙부가 표면기판 쪽으로 돌출되도록 형성되어 있어 배면기판과 표면기판 합착시 열변형에 의해 그 돌출된 중앙부가 거의 일직선이 되어 방전거리 및 방전량이 일정하게 유지될 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판에 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 다양화된다는데 있다.

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 제조공정의 특성상 제작이 용이한 이점을 가지고 있으며, 벽걸이 텔레비젼, 가정 극장용(home theater) 디스플레이, 각종 모니터 등에 다양하게 응용되고 있다.

일반적으로 PDP는 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서 플라즈마 디스플레이 장치의 정보표시부를 구성하고 있으며, 방전 방식에 따라 AC형과 DC형으로 나누어진다.

일반적인 AC형 PDP는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 표면기판(1)과 배면기판(5)으로 이루어진다.

상기에서, 상기 표면기판(1)의 일면에는 상호 평행하게 배열되도록 표시전극(2)이 형성되고, 상기 배면기판(5) 중 상기 표면기판(1)과의 대향면에는 상기 표시전극(2)과 직교되도록 상호 평행하게 배열된 어드레스전극(6)이 형성되어 있다. 이때, 상기 표시전극(2)과 어드레스전극(6)은 스트라이프(stripe) 상으로 형성된다.

또한, 상기 표시전극(2) 위에는 방전시 방전 전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체층(3)이 균일한 두께로 형성되며, 상기 유전체층(3) 위에는 방전시 일어나는 스퍼터링(sputtering)으로부터 상기 표시전극(2)과 유전체층(3)을 보호하도록 산화마스네슘 보호막(4)이 증착되어 있다.

또한, 상기 표면기판(1)과 배면기판(5) 사이에는 상기 어드레스전극(6)을 복수의 방전셀로 분리하여 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 격벽(7)이 배열 형성되며, 상기 어드레스전극(6) 위에는 적색, 녹색, 청색으로 구분된 형광체(8)가 도포되어 있다.

또한, 상기 표면기판(1)과 배면기판(5) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He), 크세논(Xe) 등의 방전 가스가 주입되고, 상기 표면기판(1)과 배면기판(5)은 경화된 실링재(9)를 이용하여 프리트 실링(frit sealing)되어 있다.

상기와 같이 구성된 PDP의 표시전극(2)과 어드레스전극(6)에는 유지펄스전압(또는 서스테인전압)이 인가되어 있는바, 상기 표시전극(2)과 어드레스전극(6) 사이에 방전개시전압을 능가하는 써넣기전압을 인가하면 방전셀 내에서 방전이 개시된다. 즉, 상기 방전셀 내의 유전체층(3)과 보호층(4) 표면에서 방전이 일어나 자외선이 발생하게 된다. 이러한 자외선에 의하여 상기 배면기판(5)에 도포되어 있는 형광체가 여기 발광하여 각각 적색, 녹색, 청색에 대응하는 가시광으로 변화됨으로써 상기 표면기판(1)에 화면이 생성된다.

그런데, 상기 프리트 실링에 의해 합착된 표면기판(1)과 배면기판(5)은 PDP를 완성하기 위해 소성시키는 과정이 필수적인데, 이때 둘의 열팽창계수(CTE : Coefficient of Thermal Expansion)의 차이로 인하여 발생되는 열응력 때문에 글래스로 형성되어 있는 상기 표면기판(1) 및 배면기판(5)에는 뒤틀림이나 균열 등의소성 불량이 일어날 수 있고, 원재료비가 고가라는 문제점이 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 실링재(9)에 의한 접착력으로 인해 배면기판(5)은 그 중앙부가 지면쪽으로 오목한 곡률을 갖게 되고, 이로 인해 상기 격벽(7)의 높이 편차가 발생하게 된다. 따라서, 상기 방전공간에서의 방전 거리가 일정치 않아 방전량이 일정하게 유지될 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 배면기판이 일정 곡률을 갖도록 형성되어 합착시 열변형에 의한 변형에 의해 방전거리가 일정하게 될 수 있으며, 배면기판과 표면기판의 열팽창 계수가 동일한 재료를 사용할 뿐만 아니라 배면기판은 기존에 비해 두께가 더욱 얇아져 곡률 조정이 가능하므로 원재료비를 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판을 제공하는데 있다.

도 1a는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 함)의 구조가 도시된 구성도,

도 1b는 도 1a의 부분 단면도,

도 2는 PDP 합착시 발생되는 배면기판의 휨 상태가 도시된 도면,

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판에 의해 표면기판과 배면기판의 합착 공정이 도시된 도면

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 표면기판 11 : 표시전극

12 : 유전체층 13 : 보호막

20 : 배면기판 21 : 어드레스 전극

22 : 격벽 23 : 형광체

30 : 실링재

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널으 플렉시블 베이스 기판의 제1 특징에 따르면, 소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치되는 동시에 열팽창 계수가 동일한 표면기판과 배면기판으로 이루어진 베이스(base) 기판과, 상기 표면기판과 배면기판 사이의 방전공간에 방전 가스가 주입된 후에 상기 표면기판과 배면기판을 서로 합착시키는 실링재로 이루어지되;

상기 베이스 기판은 그 배면기판이 중앙부가 양단부에 비해 일정 곡률(R)로 돌출되어 합착시 열팽창으로 인한 변형에 의해 방전 거리가 일정하게 유지되도록 형성된다.

또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 베이스 기판의 배면기판은（탄성계수(E)×단면계수(I)）／굽힘모멘트(M)의 결과인 곡률(R)이 200,000 이상 되도록 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판에 의해 표면기판과 배면기판의 합착 공정이 도시된 도면으로서 이를 참고하면 본 발명은 종래 기술과 유사하게 표면기판(10)의 일면에는 표시전극(11)이 형성되고, 배면기판(20)에는 상기 표시전극(11)과 직교되도록 어드레스전극(21)이 형성되어 있다.

또한, 상기 표시전극(11) 위에는 유전체층(12)과 산화마스네슘 보호막(13)이 차례로 형성되어 있고, 상기 표면기판(10)과 배면기판(20) 사이에는 셀간 혼색을 방지하고 방전공간을 확보할 수 있도록 격벽(22)이 배열 형성되며, 상기 어드레스전극(21) 위에는 적색, 녹색, 청색으로 구분된 형광체(23)가 도포되어 있다.

그리고, 상기 표면기판(10)과 배면기판(20) 사이의 방전공간에는 네온(Ne)이나 헬륨(He), 크세논(Xe) 등의 방전 가스가 주입되고, 상기 표면기판(10)과 배면기판(20)은 경화된 실링재(30)를 이용하여 합착되어 있다.

그런데, 본 발명이 종래 기술과 달라지는 부분은 배면기판(20)과 표면기판(10)으로 이루어지는 베이스 기판이 모두 열팽창 계수가 동일한 Ti 시트(sheet)를 사용하여 형성되고, 상기 배면기판(20)이 실링재(30)를 이용한 합착시 열팽창에 의한 변형을 고려하여 그 중앙부가 양단부에 비해 일정 곡률(R)로 돌출되어 있다는 것이다.

이때, 상기 배면기판(20)의 휨 정도를 결정하는 곡률(R)은 굽힘 모멘트(M)와 탄성계수(E), 단면계수(I)를 이용하여 적정한 값을 구하게 되는데 곡률을 구하는 수학식1은 다음과 같다.

여기서, M=1㎏/㎟, E=10800㎏/㎟, I=900×0.5³/6이고, 대개 R≥200,000이다.

상기한 수학식1을 이용하여 곡률(R)을 구한 후에 그 곡률대로 배면기판(20)을 도 4와 같이 휘어지게 형성하면, 상기 표면기판(10)과 배면기판(20)은 배면기판(20)의 양끝단부에 위치되어 있는 실링재(30)에 의해 서로 합착되면서 상기 배면기판(20)이 열팽창에 의해 변형되게 된다.

이때, 상기 배면기판(20)은 표면기판(10) 쪽으로 돌출되어 있던 중앙부가 열변형에 의해 그 반대편으로 튀어나와 거의 일직선이 되므로 격벽(22)과 표면기판(10)과의 거리가 일정하게 유지될 수 있고, 그에 따라 방전거리가 일정하여 방전량도 일정하게 유지될 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판은 배면기판이 일정 곡률을 갖도록 형성되어 합착시 열변형에 의한 변형에 의해 방전거리가 일정하게 될 수 있으며, 배면기판과 표면기판의 열팽창 계수가 동일한 재료를 사용할 뿐만 아니라 배면기판은 기존에 비해 두께가 더욱 얇아져 곡률 조정이 가능하므로 원재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

소정의 공간을 사이에 두고 서로 대향되게 위치되는 동시에 열팽창 계수가 동일한 표면기판과 배면기판으로 이루어진 베이스(base) 기판과, 상기 표면기판과 배면기판 사이의 방전공간에 방전 가스가 주입된 후에 상기 표면기판과 배면기판을 서로 합착시키는 실링재로 이루어지되;

상기 베이스 기판은 그 배면기판이 중앙부가 양단부에 비해 일정 곡률(R)로 돌출되어 합착시 열팽창으로 인한 변형에 의해 방전 거리가 일정하게 유지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 배면기판은（탄성계수(E)×단면계수(I)）／굽힘모멘트(M)의 결과인 곡률(R)이 200,000 이상 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 플렉시블 베이스 기판.