KR20060080494A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 면 전체에서 나타나는 휘도편차를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 다면취 방식에 따른 마더(Mother) 유리기판이 일정한 사이즈로 절단되어 그라인딩 되는 다수개의 단위 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 다수개의 단위 패널은 전면 글라스를 포함하고, 전면 글라스의 두께는 중앙측 부분과 좌측 및 우측부분이 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

플라즈마 디스플레이 패널, 마더(Mother) 유리기판, 전면 글라스, 두께

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 표현하는 방법을 나타낸 도.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판 전체면에서 나타나는 휘도특성을 나타낸 도.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 다면취 방식 중 6면취 방식을 설명하기 위한 도.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 다면취 방식을 이용한 제조방법을 설명하기 위한 도.

도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리를 나타낸 도.

도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널을 상세히 나타낸 도.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 면 전체에서 나타나는 휘도편차를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.

전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방 전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.

후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다. 이와같은 구조를 갖는 종래 PDP의 화상 계조를 표현하는 방법을 살펴보면 다음 도 2와 같다.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 표현하는 방법을 나타낸 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상계조는 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어 진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들 각각은 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서 브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n (n = 0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같은 방법으로 종래 플라즈마 디스플레이 패널이 화상계조를 표현할 때, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판 전체면에서 나타나는 휘도특성을 살펴보면 다음 도 3과 같다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판 전체면에서 나타나는 휘도특성을 나타낸 도이다.

즉, 도 3은 동일한 신호, 예컨대 180V, 1.14A의 신호가 각 스캔전극 및 서스테인전극에 인가되었을 경우에 PDP의 전면기판 전체면에서 나타난 휘도 특성을 나타낸 것으로, 휘도특성을 살펴보면 전면기판 중앙부의 휘도보다 전면기판 주변부의 휘도가 더 높게 나타나 화면이 표시되는 전면기판 전체면에서 휘도편차가 나타남을 알 수 있다. 이와 같은 휘도편차는 여러 가지 원인에 의해서 발생되지만, 대부분은 전극 패드에서 인출되어 전면 기판 및 후면기판 전체면에 걸쳐 배열되는 전극의 길이에 따라 나타나는 인덕턴스(Inductance)의 차로 발생된다.

보다 상세히 살펴보면, PDP의 프레임에 설치된 전극 패드에서 인출되어 전면기판 및 후면기판 전체면에 걸쳐 배열되는 전극의 길이는 PDP 설계상 구조적으로 전면기판 및 후면기판의 상측부분과 하측부분이 중간부분에 비해 상대적으로 더 길어 인덕턴스 성분이 커지게 된다.

이에 따라 스캔전극 또는 서스테인전극에 인가되는 전류량이 증가하는 경우에는 상대적으로 많은 인덕턴스 성분에 의한 역기전력이 음의 값을 갖게 되어 기존 의 인가전압보다 낮아지고, 이에 반해 전류량이 감소하는 경우에는 상대적으로 많은 인덕턴스 성분에 의한 역기전력이 양의 값을 갖게 되어 기존의 인가전압보다 더 높아지게 된다.

따라서 동일한 신호가 각각의 스캔전극 또는 서스테인전극에 인가되었을 경우에 표시면인 전면기판(100)에서 나타나는 휘도가 전면기판의 중앙부보다 주변부가 더 높은 휘도편차를 가져오게 되는 문제점이 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 전면기판과 후면기판의 양측 중간부에 설치되는 전극 패드의 길이를 전면기판과 후면기판의 양측 상, 하부에 설치되는 전극 패드의 길이보다 크게 하여 인덕턴스 성분을 보상하여 휘도편차를 줄이고자 하였다.

그러나 이와 같은 전극 패드의 길이 개선은 플라즈마 디스플레이 패널 후면의 프레임 기타 구동회로부 설계상에 어려움을 끼침으로 구조적으로 제한을 두어야 하는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전면 기판의 글라스의 구조를 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널 전체의 휘도편차를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 다면취 방식에 따른 마더(Mother) 유리기판이 일정한 사이즈로 절단되어 그라인딩 되는 다수개의 단위 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 다수개의 단위 패널은 전면 글라스를 포함하고, 전면 글라스의 두께는 중앙측 부분과 좌측 및 우측부분이 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 좌측 및 우측부분의 두께는 서로 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 중앙측 부분의 두께는 좌측 및 우측부분의 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 전면 글라스의 두께는 좌측 및 우측부분이 소정의 두께로 형성되어 전면 글라스의 중심방향으로 갈수록 서서히 두께가 감소하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전면 글라스는 그라인딩법(Grinding) 또는 웨트 에칭법(Wet Etching) 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도편차를 줄이기 위한 연구가 계속해서 이루어지고 있는 가운데에 종래에는 휘도편차를 줄이기 위한 그 일예로 전극 패드의 길이 변화로 인덕턴스 성분을 보상하여 휘도편차를 극복하고자 하였다. 그런데, 이와 같은 전극 패드의 길이 개선은 플라즈마 디스플레이 패널 후면의 프레임 기타 구동회로부 설계상에 어려움을 끼침으로 구조적으로 한계가 있다는 것이 입증되었다. 따라서, 본 발명에서는 구조적으로 한계가 있는 전극 구조가 아닌 하나의 일예로 전면 기판의 글라스의 구조를 개선하여 휘도편차를 극복하고자 한다.

여기서, 전면 기판의 글라스는 소정의 방법에 의하여 제조되는데, 먼저 전면 기판과 후면기판의 기재가 되는 단위 패널을 취하기 위하여 단위 패널의 모재가 되는 하나의 마더(Mother) 유리기판을 일정한 사이즈로 절단 및 그라인딩 하여 다수개의 단위 패널을 취한다. 이와 같이 하나의 마더 유리기판으로부터 복수의 단위 패널을 취하는 방법을 다면취 방식이라 하며, 취하는 단위 패널 개수에 따라 3면취, 4면취 방식 등으로 나뉜다.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 다면취 방식 중 6면취 방식을 설명하기 위한 도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 6면취 방식은 대형 마더 유리기판(20)을 6개의 구역, 즉, 6개의 패널(P), 즉 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판으로 설정하고, 설정한 6개의 패널 각각에 전극, 유전층 등을 패터닝(Patterning)하여 형성한 후, 마더 유리기판(20)을 각 패널(P)을 구분하기 위한 절단면(A, B)을 따라 커팅하여 3개의 패널(P)을 취한다.

이와 같이 하나의 마더 유리기판(20)으로부터 동시에 6개의 패널 혹은 그 이상의 패널을 취할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 다면취 제작방법은 패널 생산 시간이 크게 단축되어 수율을 향상시키고, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정 수를 줄일 수 있어 제작비용을 줄일 수 있는 장점이 있기 때문에 최근에 활발히 연구되고 있다.

여기서, 다면취 방식을 이용하여 본 발명의 제조방법이 이루어지는 과정을 살펴보면 다음 도 5와 같다.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 다면취 방식을 이용한 제조방법을 설명하기 위한 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 소정의 마더 유리기판을 정해진 구획에 따라 소정의 커팅 수단으로 절단하여 단위 패널별로 분리하는 커팅(Cutting)단계(S30), 커팅 단계(S30)에서 절단한 패널의 절단면을 소정의 그라인딩(Grinding) 수단으로 그라인딩 하는 그라인딩 단계(S31), 단위 패널면에 구비된 전면 글라스의 표면을 식각(Etching)하는 식각 단계(S32)를 포함한다.

먼저, 커팅 단계(S30)에서 소정의 이동수단, 예컨대 컨베이어 라인 상에 다면취의 마더 유리기판을 정렬(Align)시켜 이동시키면서 소정의 커팅장치로 마더 유리 기판을 단위 패널의 사이즈로 절단하여 분리한다.

이후, 그라인딩 단계(S31)는 커팅 단계(S30)에서 마더 유리기판으로부터 절단되어 형성된 패널의 절단면을 오차범위 내에서 정확히 그라인딩하기 위해 패널을 정렬(Align)시켜 소정의 그라인딩 수단으로 패널의 절단면을 연마하여 그라인딩 한다.

이후, 식각 단계(S32)에서 그라인딩 단계(S31)를 거친 단위 패널면에 구비된 전면 글라스의 두께를 차등적으로 식각하는 과정이 이루어진다.

여기서, 전술한 식각단계에서 전면 글라스의 두께를 차등적으로 식각하여 형성된 플라즈마 디스플레이 패널을 살펴보면 다음 도 6과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 동작원리를 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전면기판(600)은 전면글라스(601)에 투명한 ITO 물질로 형성된 복수개의 투명 전극(602a,603a)과 은(Ag)과 같은 금속재질로 형성된 복수개의 버스 전극(602b,603b)으로 구비된 각각의 스캔 전극(602)및 서스테인 전극(603)이 쌍을 이뤄 형성된다. 이때, 스캔 전극(602)과 서스테인 전극(603) 중 어느 하나의 전극에 방전개시전압이 공급됨과 동시에 어드레스 전극(613)에 어드레스 신호가 공급되어 셀 내부에 라이팅(writing)방전이 일어나게 된다.

즉, 셀 내부에서 전계가 발생되어 방전가스 중의 미량전자들이 가속되고, 상기 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌 등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 유전체층(604a)과 보호층(605)의 표면 방전영역에서 면방전이 일어나면서 진공자외선(UV)이 발생한다.

더욱 구체적으로는, 방전영역 내부에 존재하는 공간전하들이 인가된 유지전압에 의해 가속되면서 400 ~ 500Torr의 내부압력으로 채워진 불활성 가스에 충돌하고, 이 충돌과정에서 진공자외선을 발생시킨다.

이러한 진공자외선은 격벽(612) 주위를 둘러싸고 있는 형광층(614)을 여기 시켜 가시광선을 발생시키고, 전술한 가시광선은 전면기판(600)을 통해 출사됨으로써 각각 해당하는 칼라가 표시된다.

여기서, 중앙측 부분과 좌측 및 우측 부분의 두께가 서로 다르게 형성된 전면 글라스에 복수개의 투명 전극과 복수개의 버스 전극이 형성된 전면 패널을 살펴보면 다음 도 7과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널을 상세히 나타낸 도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 전면기판(600)은 중앙측 부분의 두께(t₁)와 좌측 및 우측 부분의 두께(t₂, t₃)가 서로 다르게 형성된 전면 글라스(701)에 투명한 ITO 물질로 형성된 복수개의 투명 전극(702a, 703a)과 은(Ag)과 같은 금속재질로 형성된 복수개의 버스 전극(702b, 703b)으로 구비된 각각의 스캔 전극(702)및 서스테인 전극(703)이 쌍을 이뤄 형성된다. 더욱 자세히 말하면, 전면 글라스(701)는 좌측 및 우측 부분의 두께(t₂, t₃)가 서로 동일하고 중앙측 부분의 두께(t₁)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 전면 글라스(701)의 두께(t₁, t₂, t₃)는 좌측 및 우측부분이 소정의 두께(t₂, t₃)로 형성되어 전면 글라스(701)의 중심방향으로 갈수록 서서히 두께(t₂, t₃)가 감소하는 형상을 지니고 있다. 여기서, 전면 글라스(701)는 그라인딩법(Grinding) 또는 웨트 에칭법(Wet Etching) 중 어느 하나의 방법으로 원하는 두께를 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 형성된 전면 패널은 전면 글라스(700)의 좌측 및 우측 부분에 형성된 투명 전극(702a, 703a)의 면적(S₂, S₃)보다 중앙측 부분에 형성된 투명 전극(702a, 703a)의 면적(S₁)이 더 넓게 형성되므로 동일한 신호가 각각의 스캔 전극(702) 또는 서스테인 전극(703)에 인가되었을 경우에 표시면인 전면 기판(700)에서 디스플레이 되는 휘도는 전면 기판(700)의 중앙측 부분이 좌측 및 우측 부분보다 휘도가 더 높 게 나타나 상대적으로 중앙측 부분의 휘도를 높히고 좌측 및 우측 부분의 휘도를 낮추게 되므로 휘도편차를 줄일 수 있게 된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 전체의 휘도편차를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 다면취 방식에 따른 마더(Mother) 유리기판이 일정한 사이즈로 절단되어 그라인딩 되는 다수개의 단위 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 다수개의 단위 패널은 전면 글라스를 포함하고,

   상기 전면 글라스의 두께는 중앙측 부분과 좌측 및 우측부분이 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 좌측 및 우측부분의 두께는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 중앙측 부분의 두께는 상기 좌측 및 우측부분의 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 전면 글라스의 두께는 좌측 및 우측부분이 소정의 두께로 형성되어 상기 전면 글라스의 중심방향으로 갈수록 서서히 두께가 감소하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전면 글라스는 그라인딩법(Grinding) 또는 웨트 에칭법(Wet Etching) 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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