KR20070010397A - 라미네이션 장치, 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널의 상부 기판 및 그 형성방법 - Google Patents

라미네이션 장치, 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널의 상부 기판 및 그 형성방법 Download PDF

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KR20070010397A
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압을 낮추기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판 및 그 형성방법과 라미네이션 장치에 관한 것이다.
본 발명은 상판유리; 상기 상판유리의 상부 일부에 형성된 투명전극; 상기 투명전극의 상부 일부에 형성된 버스전극; 상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 형성되고, 표면에 라미네이션(Lamination) 장치의 피치와 동일 간격을 두고 홈(groove)이 형성된 상판유전체; 및 상기 상판유전체의 상부에 형성된 보호막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 차등유전체가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판을 용이하게 형성할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 차등유전체, 방전 개시 전압

Description

라미네이션 장치, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 및 그 형성방법{A Lamination Apparatus, An Upper plate of Plasma Display Panel made by using the Lamination Apparatus, and A Method for manufacturing the upper plate of Plasma Display Panel}
도1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 도면.
도2는 차등유전체가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판을 나타낸 도면.
도3a은 종래의 라미네이션 장비를 이용한 그린 시트의 라미네이션 공정을 나타낸 도면.
도3b는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판에 라미네이팅된 그린 시트에서 보호 필름을 제거하고 소성을 한 상태를 나타낸 도면.
도4는 본 발명에 따른 라미네이션 장치를 나타낸 도면.
도5는 본 발명에 따른 라미네이션 장치로 차등유전체를 형성하는 과정을 나타낸 도면.
도6은 본 발명에 따른 방법으로 제작된 차등유전체가 형성된 PDP 상판 유리.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하판유리 30 : 어드레스 전극
40 : 하판유전체 50 : 격벽
55 : 블랙 매트릭스 60 : 형광체
70 : 상판 유리 73 : 서스테인 전극
76 : 버스 전극 80 : 상판유전체
85 : 보호막 90 : 방전가스
100 : 하판 150 : 상판
280 : 차등유전체 380 : 유전체 그린 시트
382 : 보호필름 395 : 라미네이션 장치
400a : 홈 400b : 라미네이션 장치의 표면
655 : 블랙 매트릭스 670 : ITO 전극
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 전면필터에 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, 평판표시장 치 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 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 스타일(style)이나 디자인(design)면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다.
PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가능하고, 구조가 간단하며 대화면 평면 디스플레이(display)를 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, 도트 매트릭스(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 구성된다.
도1은 PDP의 단면도이다.
도1을 참조하여, 종래 기술에 의한 PDP의 구조를 설명하면 다음과 같다.
하판유리(10)의 상부에 하지막(20)이 위치하고 상기 하지막(20)의 상부 일부에 어드레스 전극(30)이 위치하며,상기 하지막(20)과 어드레스 전극(30)의 상부면에 하판유전체(40)가 위치한다.
상기 하판유전체(40)의 상부 일부에는 격벽(50)이 형성되는데, 상기 격벽(50)은 수평방향보다 수직 방향이 더 긴 형태이고 상기 어드레스 전극(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 하판(100)의 구조이며, 이하에서 PDP 상판(150)의 구조를 설명한다.
상판유리(70)의 하부면에 서스테인 전극(73)과 버스 전극(76)이 차례로 적층되고, 상기 상판유리(70)와 서스테인 전극(73) 및 버스 전극(76)의 하부면에 상판유전체(80)가 위치한다.
상기 상판유전체(80)의 하부면에는 보호막(85)이 위치하며, 상기 보호막(85)은 상기 상판유전체(40)와 평행을 이루며 상기 블랙 매트릭스(55)의 상부면과 소정거리 이격되게 형성되어서, PDP 상판과 하판이 결합된다.
이 때, PDP 상판(150)과 하판(100) 및 격벽(50)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스(90)가 주입되는데, 상기 방전가스(90)는 불활성기체로서 He-Xe 또는 Ne-Xe 또는 He-Ne-Xe 가스 등이 주입된다.
상기에서 설명한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음고 같다.
어드레스 전극(30)과 버스 전극(76) 및 서스테인 전극(73)에 전압이 인가되어 상판과 하판측 전극에 전압차가 발생하게 되면, 상기 격벽(50)과 상판 및 하판으로 정의되는 방전셀 내에 위치하는 방전가스(90)인 He-Xe 또는 Ne-Xe 또는 He-Ne-Xe 등의 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 서스테인 전극(73)과 금속전극인 버스 전극(76)과 직접 접촉하므로, 상기 서스테인 전극(73)과 버스 전극(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.
PDP 상판의 유전체층은 유전체 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법과 유전체 그린시트를 이용하여 라미네이팅을 통해 형성하는 방법이 이용되고 있다.
먼저 스크린 인쇄법은 버스 전극이 형성된 상판 기판 위에 유전체 페이스트를 스크린 프린팅법으로 형성시킨 후, 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체를 형성 한다.
그린 시트법은, 버스 전극이 형성된 상판 기판 위에 이미 제조해 놓은 유전체 그린 시트를 이용하여, 라미네이션 공정을 통해 유전체층을 압착시키고 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체층을 형성한다.
도3a 내지 도3b는 종래의 그린 시트법에 의한 유전체층의 형성 공정을 나타낸 도면이다.
도3a 내지 도3b를 참조하여, 상기 그린 시트법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
버스 전극(376)이 형성된 상판 유리(370)의 상부에 롤러(roller, 395)를 이용하여 유전체 그린시트(380)를 라미네이팅하고(도3a), 보호필름(382)을 제거한 후 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체층을 형성한다.(도3b)
그러나, 상술한 종래의 PDP 상판 유전체층의 형성 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
PDP는 픽셀 내에 플라즈마를 발생시켜 가시광을 나타내는 디스플레이 장치인데, 플라즈마의 방전 개시 전압이 약 200V 이상으로 높은 단점이 있다.
플라즈마의 방전 개시 전압에 가장 큰 영향을 주는 것은 상판 유전체의 유전율이며, 특히 방전이 개시되는 서스테인 전극간의 유전체 두께를 감소시키면 유전율이 증가하는 효과가 나타나며 이는 곧 방전 전압이 감소하는 효과가 있다.
도2는 차등 유전체가 형성된 PDP 상판을 도시한 것으로서, 상판 유리(270)의 상부에 서스테인 전극(273)과 버스 전극(276)이 형성되어 있으며, 상판 유전체 (280)는 서스테인 전극(273) 사이에서 두께를 얇게 하여 형성되어 있다.
그러나, 상기 차등유전체(280)은 개념적으로만 개발되었을 뿐, 종래의 스크린 인쇄법이나 그린 시트법으로는 제작하기 어렵고 별도의 공정을 도입해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판에 차등 유전체를 형성하기 위한 라미네이션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 라미네이션 장치에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판에 차등 유전체를 용이하게 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 라미네이션 장치에 의해 차등 유전체가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상판유리; 상기 상판유리의 상부 일부에 형성된 투명전극; 상기 투명전극의 상부 일부에 형성된 버스전극; 상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 형성되고, 표면에 라미네이션(Lamination) 장치의 피치와 동일 간격을 두고 홈(groove)이 형성된 상판유전체; 및 상기 상판유전체의 상부에 형성된 보호막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판을 제공한다.
본 발명은 상판유리의 상부 일부에 투명전극을 형성하는 단계; 상기 투명전 극의 상부 일부에 버스전극을 형성하는 단계; 표면에 다수개의 홈이 형성된 라미네이션 장치를 사용하여, 상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 상판유전체를 형성하는 단계; 및 상기 상판유전체의 상부에 보호막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판 제조방법을 제공한다.
본 발명은 그린 시트를 기판에 라미네이팅하는 장치에 있어서, 표면에 다수 개의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치를 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 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도4는 본 발명에 따른 라미네이션 장치를 나타낸 도면이다.
도4를 참조하여, 본 발명에 따른 라미네이션 장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 라미네이션 장치(400)는 종래의 라미네이션 장치와 기본적으로 동일하나 표면(400b)에 다수 개의 홈(400a)을 가지고 있는 점에서 상이하며, 바람직하게는 롤러(roller)의 형상을 가져야 한다.
즉, 상기 라미네이션 장치(400)를 가지고 PDP 상판에 그린 시트(green sheet)를 라미네이팅(laminating)할 때, 상기 다수 개의 홈(400a)과 표면(400b)의 높이차에 의해서 차등유전체를 형성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 다수개의 홈(400a) 사이의 간격은 상기 PDP 상판의 각각 의 전극 간의 간격과 동일하여야 한다.
그린 시트를 PDP 상판에 라미네이팅한 후, 상기 다수 개의 홈(400a)에 의해 압착된 그린 시트 부분은 상판 유전체의 두께가 두껍고, 상기 표면(400b)에 의해 압착된 그린 시트 부분은 상판 유전체의 두께가 얇아서 결과적으로 차등 유전체를 형성하게 된다.
도5는 본 발명에 따른 라미네이션 장치로 차등유전체를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도5를 참조하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 및 그 형성방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 상판 유리(570) 상에 투명 전극(573)과 블랙 매트릭스(555) 및 버스 전극(576)을 형성한다.
상기 투명전극은 바람직하게는 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극이어야 한다.
상기 블랙 매트릭스(555) 패턴은 제조자에 따라 격벽과 대응하여 형성되기도 하고, 도5와 같이 서스테인 전극쌍 사이 간격에 해당하는 영역에 위치하기도 하는데, 플라즈마 디스플레이 패널에서 외부광을 흡수하여 반사광의 발생을 방지하는 역할을 한다.
상기 블랙 매트릭스(555)와 전극 패턴이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유리(570) 상에는 그린 시트(580)가 적층된다.
상기 그린 시트(580)는 글래스 파우더에 점도를 유지하기 위한 결합제, 경화를 방지하도록 유연성을 제공하기 위한 가소제, 상기 결합제와 가소제를 용해시키 기 위한 용매 및 소량의 첨가제가 혼합된 슬러리를 건조한 다음, 상기 슬러리를 테잎캐스팅 방법으로 일정한 두께로 가공함으로써 형성된다.
또한, 상기 상판유전체(580)는 투명전극인 ITO를 사용하는 서스테인 전극(573)과 금속전극인 버스 전극(576)과 직접 접촉하므로, 상기 그린 시트(580)는 바람직하게는 상기 서스테인 전극(573)과 버스 전극(576)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
상기 그린 시트(580)가 적층된 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유리(570)의 접착 강도를 높이기 위해 압착 공정이 실시되는데, 이 때 차등유전체를 형성하기 위해서 표면(500b)에 다수개의 홈(500a)이 형성된 라미네이션 장치(500)를 사용하여 압착 공정을 실시한다.
또한, 상기 라미네이션 공정은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유리(570)에 형성된 전극 패턴(pattern)과 동일한 방향으로 이루어져야, 각각의 전극 사이의 유전체의 두께를 얇게 형성할 수 있다.
즉, 상기 그린 시트(580)는 고체 상태이므로 접착강도를 높이기 위해 일정한 압력을 가하는 압착 공정이 필요한 것이다.
압착 공정 후, 상기 그린 시트(580)의 상부에 구비되어 압착 공정에서 상기 라미네이션 장치(500)에 닿는 면을 보호하기 위한 보호필름(582)를 제거하고 소성 공정이 실시되어, 도6에 도시된 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유리에 차등 유전체가 형성된다.
구체적으로 설명하면, 라미네이션 공정에서 상기 라미네이션 장치(500)의 홈 (500a) 부분이 압력을 가한 부분은 유전체의 두께가 두껍고, 상기 라미네이션 장치의 표면(500b) 부분이 압력을 가한 부분은 유전체의 두께가 얇아 결과적으로 차등유전체가 형성된다.
도5에 도시된 라미네이팅 장치(500)는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유리(570)의 전극패턴에 따라 세 개의 홈(500a) 만을 갖추고 있으나, 실제로는 도4에 도시된 바와 같이 다수 개의 홈(400a)를 갖추고 있어야 한다.
또한, 상기 다수 개의 홈(400a)는 각각의 전극 간격과 동일한 거리만큼 이격되어야 본 발명의 목적에 따른 차등 유전체를 형성할 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 방법으로 제작된 차등유전체가 형성된 PDP 상판 유리이다.
이어서, 상기 차등 유전체(680)의 상부에 보호막을 형성하는데, 상기 보호막은 PDP의 표시특성을 향상시키기 위해 광투과도가 우수한 재료를 사용해야 하므로, MgO를 사용함이 일반적이다.
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 라미네이션 장치, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 및 그 형성방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 라미네이션 장치와 상기 라미네이션 장치를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판의 제조방법에 의하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판에 차등 유전체를 용이하게 형성할 수 있다.
둘째, 상기 라미네이션 장치 및 상기 제조방법에 의해 제조된 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마의 방전 개시 전압을 낮출 수 있다.

Claims (10)

  1. 상판유리;
    상기 상판유리의 상부 일부에 형성된 투명전극;
    상기 투명전극의 상부 일부에 형성된 버스전극;
    상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 형성되고, 표면에 라미네이션(Lamination) 장치의 피치와 동일 간격을 두고 홈(groove)이 형성된 상판유전체; 및
    상기 상판유전체의 상부에 형성된 보호막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 투명전극 및 상기 버스전극과 동일한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    블랙 매트릭스를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판.
  4. 상판유리의 상부에 투명전극을 형성하는 단계;
    상기 투명전극의 상부 일부에 버스전극을 형성하는 단계;
    표면에 다수개의 홈이 형성된 라미네이션 장치를 사용하여, 상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 상판유전체를 형성하는 단계; 및
    상기 상판유전체의 상부에 보호막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 상판유리의 상부 일부에 블랙 매트릭스(black matrix)를 형성하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 라미네이션 장치에 형성된 다수 개의 홈은,
    각각 상기 투명전극과 동일 피치만큼 이격된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 라미네이션 장치를 사용하여 상판유전체를 형성하는 단계는,
    상기 라미네이션 장치를 사용하여 유전체 그린 시트(green sheet)를 상기 상판유리와 상기 투명전극과 상기 버스전극의 상부에 라미네이팅하는 단계; 및
    상기 유전체 그린 시트를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으 로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유전체 그린 시트에서 보호필름을 제거하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판 제조방법.
  9. 그린 시트를 기판에 라미네이팅하는 장치에 있어서,
    표면에 다수 개의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 라미네이션 장치의 표면에 형성된 다수 개의 홈은 각각, 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 기판의 각각의 전극 간격과 동일 피치만큼 이격된 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
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