KR100212729B1 - 평판소자의 필름형 기능막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AC형 PDP 등의 평판소자에 절연층 등의 기능층을 형성하는 필름형태의 기능막을 개시한다.

인쇄방법이나 박막증착법 등의 문제를 해결하기 위해 등장한 필름형태의 기능막은 주름이나 틈새의 잔류에 의해 소자의 균일한 특성이 보장되지 못하는 문제가 있었다.

본 발명에서는 기능막의 단면방향으로 다수의 미세기공을 형성하여 이 미세기공을 통해 잔류공기가 배출되도록 함으로써 주름이나 틈새없이 기능막이 기판에 밀착되도록 하였으며, 기능막이 열가소성 합성수지를 베이스로 하는 경우에는 미세기공은 열처리시 기능막의 유동에 의해 메워지게 한다.

Description

평판소자의 필름형 기능막

제1도는 AC형 PDP의 구성을 보이는 단면도.

제2도는 필름형태의 절연막을 사용한 절연층의 형성과정을 보이는 단면도.

제3도는 절연막의 접합상태를 보이는 단면도.

제4도는 본 발명 절연막의 구성을 보이는 일부확대 단면도.

제5도는 본 발명 절연막의 열접합시의 작용을 보이는 단면도.

제6도는 본 발명에 의해 완성된 절연층의 구성을 보이는 일부확대 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

S1, S2 : (전면 및 배면)기판 E1, E2 : 전극

T : 투명전극 M : 금속전극

D : 절연층 F : 절연막(dielectric film)

V : 틈새 1 : 미세기공(tiny porosity)

본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP; Plasma Display Panel) 등의 평판소자에 관한 것으로, 특히 교류(AC)형 PDP에 사용되는 필름(film) 형태의 절연막(dielectric film) 등의 기능막에 관한 것이다.

평판소자, 특히 평판화상표시소자의 일례로서, 기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP는 제1도에 도시된 바와 같이 서로 대향하는 두 기판(S1, S2)에 서로 교차하는 전극(E1, E2)을 배열하고 격벽(B)으로 구획하여 방전셀을 형성하여 전극(E1, E2)간의 선택에 의해 각 방전셀을 선택적으로 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다.

전면기판(S1)측의 전극(E1)은 발광된 빛의 투과경로상에 놓이게 되므로 일반적으로 ITO 등의 투명전극(T)으로 구성되는데, 이 경우 투명전극(T)의 낮은 도전성과 큰 저항을 보상하기 위해 이보다 작은 면적의 금속전극(M)이 함께 형성되어 버스(bus)전극 등을 구성하게 된다.

한편 교류의 구동전압이 인가되는 AC형 PDP는 벽전하(wall discharge)를 방전에 이용하므로 어느 한 전극(E1)상에 절연층(D)이 형성된다. 이 절연층(D)은 일반적으로 후막(厚膜)공정인 인쇄방향으로 형성되는데, 인쇄방법은 공정원가는 낮으나 인쇄와 건조 및 소성이 수차례 반복되어야 하므로 작업이 번거롭고 완성된 절연층(D)의 균일성 등 품질이 낮은 문제가 있다.

이 경우 방전시의 이온 봄바드먼트(ion bombardment)에 의한 전극(E1)의 손상을 방지하기 위해 절연층(D)의 표면에는 보호층(도시안됨)이 형성되지 않으면 안된다.

한편 고품질의 절연층(D)을 형성하여 별도의 보호층이 불필요하도록 절연층(D)을 증착 등의 박막공정으로 형성하고자 하는 시도가 있었으나, 박막공정은 고순도의 타겟(target)을 제작하고 진공상태의 증착실을 구비해야 하는 등 매우 높은 공정원가를 요구하므로 고품질의 절연층(D)을 얻을수 있음에도 실용화되지 못하고 있다.

이에 따라 최근에는 제2도에 도시된 바와 같이 필름형태로 구성된 절연막(F)을 기판(S1)의 전극(E1)상에 기계적으로 접합하여 절연층(D)을 형성하고자 하는 소위 드라이필름(dry film)공법이 출현하였다.

이 절연막(F)은 열가소성(thermo plastic) 합성수지를 베이스(base)로 구성되어 롤러(roller) 등에 의해 기판(S1)의 전극(E1)상에 압착된 후, 가열로등에서의 열처리에 의해 접합이 이루어지도록 되어 있다.

이러한 드라이필름공법은 절연막(F)의 재료가 비교적 고가이기는 하지만 공정이 매우 간단하고 용이하여 차후 PDP등 평판소자의 기능층의 형성에 널리 보급되리라 예상된다.

그런데 절연막(F)이 접합될 표면은 단순한 평면이 아니라 전극(E1)이 돌출형성된 굴곡면이 되는 바, 특히 금속전극(M)을 버스전극으로 사용하는 경우 이는 투명전극(T)보다 수배나 큰 높이를 가지므로, 절연막(F)을 압착시킨다고 하더라도 전극(E1)의 모서리에는 제3도에 도시된 바와 같이 틈새(V)가 발생될 수 밖에 없다.

열가소성 합성수지를 베이스로 하는 절연막(F)은 열처리 과정에서 연신(延伸)되어 전극(E1)상에 밀착되지만, 이 틈새(V)에 포착(entrap)된 공기는 배출될 경로가 없으므로 열처리후에도 틈새(V)가 그대로 잔류할 수 밖에 없게 된다. 이에 따라 완성된 절연층(D)의 특성이 국부적으로 달라져 균일한 소자특성의 확보다 어렵게 된다.

또한 절연막(F)의 압착시 이러한 틈새(V)는 기판(S1)과 절연막(F) 사이에 국부적으로 공기가 포착되어 주름을 발생시키는 원인이 되기도 한다.

이러한 문제는 PDP의 절연막(F)뿐 아니라 차후 평판소자의 기능층을 필름형태의 기능막으로 구성하는데 근본적인 문제점으로 대두될 것이다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 접합후 국부적으로 틈새가 잔류하지 않고 밀착될수 있는 기능막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 기능막은 그 단면에 다수의 미세기공(微細氣孔)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 미세기공은 기능막의 제조시 발포(發泡) 등에 의해 형성될 수 있는데, 기능막의 압착시 공기의 배출을 가능하게 하여 전극 등의 모서리에 틈새의 형성을 억제하고 잔류되는 틈새에 포착된 공기도 열처리시 이 미세기공들을 통해 배출되고, 미세기공은 기능막의 유동으로 메워지게 된다.

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

제4도에서, 본 발명에 의한 기능막, 그 일예로서 절연막(F)은 확대도시된 바와 같이 그 단면에 다수의 미세기공(1)이 형성되어 있다.

이러한 미세기공(1)은 절연막(F)의 제조시 형성되어 틈새(제3도 및 제5도의 V)에 포착된 공기를 배출시키는 역할을 수행한다.

여기서 미세기공(1)이라는 명칭은 절연막(F)의 열처리시 그 연신, 즉 국부적인 유동에 의해 메워질 수 있는 직경의 기공을 말하는 것으로, 수㎛정도의 크기이면 원활한 공기의 배출이 가능하며 열처리후에는 메워져 절연층의 특성에 영향을 미치지 않게 될 것이다.

또한 미세기공(1)의 분포밀도에 따라 본 발명의 기능막(F)은 단순한 다공체(多孔體)로부터 해면(sponge)조직이 될 수 있는데, 미세기공(1)의 밀도가 과도히 낮으면 틈새(V) 등의 공기 배출이 불가능하고 너무 높아지면 공기배출은 원활해지나 접합의 완료후 기공이 잔류하게 되므로 적절한 분포밀도는 실험적으로 결정되어야 할 것이다.

한편 이러한 미세기공(1)을 형성하는 방법으로는 기능막(F)의 제조시 이를 발포시키는 방법이 적절한 바, 그 발포방법으로는 중(重) 탄산나트륨 등의 발포제를 기능막(F)의 베이스에 혼합하는 화학적 방법이나 베이스를 고속으로 교반하는 기계적 방법등이 사용될 수 있을 것이다.

이와같이 미세기공(1)을 형성하는 가장 적절한 방법과 그 구체적인 제조조건에 대하여는 후속되는 실용화실험과 출원들에 의해 보완될 예정이다.

이상과 같이 절연막(F)에 미세기공(1)을 형성하게 되면 두 롤러 사이로 절연막(F)과 기판(S1)을 통과시켜 압착시키는 일반적인 방법에 있어서, 기판(S1)상에 전극(E1)의 돌출높이가 커서 심한 굴곡면을 이루더라도 주름 등의 형성이 없이 절연막(F)이 기판(S1)에 밀착될 수 있다. 이때 전극(E1)의 모서리 등에 틈새(V)가 발생되더라도 미세기공(1)을 통해 공기가 배출되므로 틈새(V)는 종래에 비해 매우 작은 빈도로 형성된다.

압착과정에서 잔류한 틈새(V)는 제5도에 도시된 바와 같이 열처리 과정에서 소멸된다. 즉 절연막(F)이 압착된 기판(S1)은, 기판(S1) 자체의 연화온도보다 낮은 절연막(F)의 연화(軟化)온도로 가열되어 열처리되는데, 이때 틈새(V)에 잔류하는 공기는 열팽창되어 미세기공(1)을 통해 배출된다. 그러면 가열에 의해 연신, 즉 국부적으로 유동(遊動)하는 절연막(F)이 이 틈새(V)로 연신되어 이를 메워 버리게 되며, 미세기공(1)도 이 과정에서 메워지게 된다.

즉 본 발명은 열가소성 합성수지를 베이스로 하는 절연막(F)을 압착으로 가접합시킨 뒤, 가열에 의해 연화시켜 본 접합시키는 종래 방법의 특성을 이용하여 틈새(V)나 주름 등 국부적으로 포착된 공기를 배출시킴으로써 절연막(F)의 밀착을 가능하게 하였다.

이에 따라 본 발명은 필름형태의 절연막(F)에 의해 균일한 절연층을 형성하여 PDP의 안정된 특성을 제공할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명을 AC형 PDP의 절연막(F)을 통해 설명하였으나, 이는 단순한 예시의 목적뿐일 뿐 본 발명은 AC형 PDP를 포함하는 여러 가지 평판 표시소자에 추후 활발한 사용이 예상되는 필름형태의 모든 기능막에 적용될 수 있다.

또한 열가소성 합성수지를 베이스로 하여 열접합되는 기능막뿐 아니라, 적절한 접합재에 의해 압착만으로 접합되는 기능막에도 압착시 주름의 발생을 방지할 목적 등으로 본 발명의 적용이 가능하다. 다만 이 경우 미세기공(1)은 그대로 잔류하므로 이러한 구성은 미세기공(1)이 작동특성에 영향을 미치지 않는, 예를들어 LCD의 배향막(alignment layer) 등에 적용할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 평판소자의 기판상에 접합되어 소정의 기능층을 형성하는 필름형태의 기능막에 있어서, 상기 기능막의 단면에 다수의 미세기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.
2. 제1항에 있어서, 상기 기능막이 열가소성수지를 베이스로하여 가열에 의한 열처리에 의해 상기 기판에 열접합되는 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.
3. 제2항에 있어서, 상기 평판소자가 교류형 플라즈마 표시소자이며, 상기 기능막이 절연층을 형성하는 절연막인 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.