KR100333719B1 - 금형을이용한플라즈마디스플레이패널의배면판형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소성 공정에서 유리기판의 변형에 의한 격벽과 전극의 오정렬을 해결할 수 있으며 보다 경제적으로 플라즈마 디스플레이 패널의 양산 공정에 적용할 수 있는, 금형을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 제조 방법에 관한 것으로, 평평한 유리기판 상에 격벽을 형성하지 않고 유리기판을 제조할 때 미리 격벽을 형성하며. 전극이 형성될 부분도 미리 유리 기판 내에 홈 형태로 형성한다. 이를 위하여 본 발명은 격벽을 정의하는 홈과 전극을 정의하는 돌출부를 갖는 금형을 제작하고, 금형에 유리 용융물을 부은 후 급냉시켜 플라즈마 패널의 배면판을 이룰 유리기판을 제조하는데 그 특징이 있다.

Description

금형을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법 {Method for forming back panel of plasma display by using mold}
본 발명은 디스플레이 소자 제조 분야에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 기체 방전시 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP)은 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(Liquid Crystal Display), FED(Field Emission Display), ELD(Electro Luminescence Display)와 같은 여러 분야의 평판형 디스플레이 소자 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널은 40 ˝ 이상의 대형화화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메커니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self-emissive display)로서 160 。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평탄 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있어 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어 최근 들어 이에 대한 관심이 고조되고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마를 발생하기 위한 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(conduction current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류형(DC형)과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르는 교류형(AC형)으로 구분된다.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널(DC Plasma Display Panel, 이하 DC PDP)과 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(AC Plasma Display Panel, 이하 AC PDP) 각각은 전면판과 배면판, 2매의 유리 기판으로 구성되는데, DC PDP의 전면판에는 음극이 형성되고 배면판에는 양극, 형광체, 저항, 격벽이 형성되며, AC PDP의 전면판에는 방전유지전극, 버스전극, 유전층, 보호막이 형성되고, 배면판에는 어드레스 전극, 유전층, 격벽, 형광층이 형성된다.
PDP 제조 공정중에서도 배면판의 격벽형성 공정은 가장 어려운 작업 중의 하나이다. 종래의 격벽 형성 공정에서는 스크린(screen) 인쇄법, 샌드 블러스트(Sand Blast)법, 부가(Additive)법 등이 이용되는데, 이러한 공정은 모두 평면의 유리기판에 전극과 유전체를 입힌 후 격벽 재료를 쌓는 것이다.
스크린 인쇄법은 생산설비가 간단하고, 재료이용 효율이 높은 장점으로 인해서 PDP 제조에서 가장 많이 이용되고 있는 공정 중의 하나이다. 스크린 인쇄의 원리는 패터닝된 스크린을 일정간격 유지하여 기판 위에 놓고 격벽 형성에 필요한 페이스트를 압착, 전사시켜 원하는 형상을 기판에 인쇄하는 방식이다. 스퀴즈(squeeze)에 의해 압착되어 토출되는 페이스트의 양은 스퀴즈와 스크린 사이의 각도(attack angle)와 스크린에 가해지는 압력 및 스퀴즈 속도 등에 의해 결정된다. 스크린과 스퀴즈가 이루는 각이 작아질수록 스퀴즈에 밀려 개구에 채워지는 양은 많아진다. 페이스트의 점도 또한 주요한 변수 중의 하나이며, 점도가 낮을수록 기판에 인쇄된 후 흘러내리는 양이 많아진다. 통상 1회 인쇄에서 소정전에 20 ㎛ 정도의 높이를 얻을 수 있으므로 백수십 ㎛ 높이의 격벽을 쌓는 경우 10여회의적층 인쇄를 반복해야하며, 회수는 스크린에 사용되는 메쉬(mesh)와 페이스트의 소성 후 잔존량에 따라 결정된다. 격벽과 같이 종횡비(높이/폭)가 큰 패턴을 형성할 경우는, 큰 면적에 안정되게 패턴을 적층하기 위하여 유동성이 다른 2 내지 3 종류의 페이스트를 사용한다. 스크린 인쇄법은 흑백(monochrome) PDP의 제작으로부터 시작하여 오랜 기간동안 양산에 사용되어 기술이 많이 축적되어 있지만, 40 ˝ 이상의 HDTV용 PDP의 양산에 쓰여지기 위해서는 대형 기판에서의 정밀도, 자동화, 재현성, 양산성이 더욱 개선될 필요가 있다.
샌드 블래스트법은 기판 위에 격벽물질을 넓게 도포한 후 부분적으로 이를 제거함으로써 격벽을 형성하는 방법으로 최근 대형 패널 제조 공정에서 고정세용 격벽 형성을 위해 많이 이용된다. 샌드 블래스트법은 전극이 형성되어 있는 기판 전면에 스크린 인쇄법을 이용하여 격벽재료를 인쇄하고, 그 위에 감광성 필름을 전착시킨 후, 노광과 현상작업을 거쳐 격벽이 형성될 부분 위에 격벽 재료를 보호할 감광성 필름이 남도록 한다. 그리고 연마제를 분사해서 감광성 필름으로 보호되지 않은 격벽재료 부분을 물리적으로 제거하여 격벽을 형성하게 된다. 이때, 연마제로는 Al2O3, SiC, 유리 미립자 등이 사용되고 압축된 공기나 질소 가스에 의해 분사된다. 샌드 블래스트법은 70 ㎛ 이하의 격벽을 대면적의 기판에 형성하는 것이 가능하지만 설비 투자에 소요되는 경비가 크고 유리 기판에 물리적 충격을 가해 소성시 기판의 균열을 일으킬 수 있는 단점 등이 있다.
첨가(Additive)법은 스퀴징(Squeezing)법이라고도 불린다. 이 방법은 격벽의음성 패턴(negative pattern)을 형성한 후, 음성 패턴 내에 유리 페이스트를 채우고 높은 온도에서 소성하여 유리물질을 남기고 음성 패턴을 제거함으로써 격벽을 형성한다. 광원을 이용하여 공정하므로 미세한 형상의 격벽 형성이 가능하고, 유리 기판에 충격을 주지않아 소성시에 기판의 균열 위험이 없으며 대면적의 기판에 적합한 장점이 있으나, 100 ㎛ 두께 이상의 유리물질을 도포할 때 시간이 많이 소요되고 형성된 패턴이 허물어지거나 소성시 격벽의 균열 위험이 있고 소성 후에도 감광성 필름이 잔존하여 이를 깨끗이 제거하기 위한 용제 선택이 어렵다는 단점이 있다.
또한, 종래의 격벽 형성 방법은 전극과 유전체층 형성 후 실시되는 소성 공정에 의해 유리의 열변형이 발생하여 전극과 격벽의 정렬(align)이 어려운 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 소성 공정에서의 유리기판의 변형에 의한 격벽과 전극의 오정렬(misalign)을 해결할 수 있으며 보다 경제적으로 PDP의 양산 공정에 적용할 수 있는, 금형을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 공정 단면도,
도2a 및 도2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 공정 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명
10: 금형 11: 홈
12: 돌출부 20A: 유리용융 물질
20B: 유리기판 21: 격벽
22: 전극 영역
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 격벽 형성을 위한 다수의 홈을갖는 금형을 준비하는 단계; 상기 금형 내에 유리 용융물을 붓는 단계; 상기 유리 용융물을 냉각시키는 단계; 및 상기 금형으로부터 상기 냉각된 유리 용융물을 분리시켜 돌출부 형상의 다수 격벽을 갖는 배면판을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 격벽 형성을 위한 홈 및 전극 영역 형성을 위한 돌출부를 갖는 금형을 준비하는 단계; 상기 금형 내에 유리 용융물을 붓는 단계; 상기 유리 용융물을 냉각시키는 단계; 및 상기 금형으로부터 상기 냉각된 용융물을 분리시켜 돌출부 형태의 격벽 및 홈 형태의 전극영역을 갖는 배면판을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법을 제공한다.
본 발명은 평평한 유리기판 상에 격벽을 형성하지 않고 유리기판을 제조할 때 미리 격벽을 형성하며. 전극이 형성될 부분도 미리 유리 기판 내에 홈 형태로 형성한다. 이를 위하여 본 발명은 격벽을 정의하는 홈과 전극을 정의하는 돌출부를 갖는 금형을 제작하고, 금형에 유리 용융물을 부은 후 급냉시켜 플라즈마 패널의 배면판을 이룰 유리기판을 제조하는데 그 특징이 있다.
이하, 도1a 및 도1b를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법을 설명한다.
먼저, 도1a에 도시한 바와 같이 격벽을 정의하는 홈(11)을 갖는 금형(10)을제조하고, 금형(10) 내에 유리 용융물(20A)을 붓는다.
다음으로, 도1b에 도시한 바와 같이 유리 용융물(20A)을 급냉시키고, 금형(10)과 유리기판(20B)을 분리하여 격벽(21)이 이미 형성된 유리기판(20B)을 제조한다. 이 경우, 도금법 등을 이용하여 격벽 사이에 전극을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법을 도2a 및 도2b를 참조하여 설명한다.
먼저, 도2a에 도시한 바와 같이 격벽을 정의하는 홈(11)과 전극을 정의하는 돌출부(12)를 갖는 금형(10)을 제조하고, 금형(10) 내에 유리 용융물(20A)을 붓는다.
다음으로, 도2b에 도시한 바와 같이 유리 용융물(20A)을 급냉시키고, 금형(10)과 유리기판(20B)을 분리하여 격벽(21) 및 전극 영역(22)이 이미 형성된 유리기판(20B)을 제조한다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 유리기판(20B)의 전극영역에 전극 페이스트를 디스펜스(Dispense)법을 이용하여 토출시킨다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판을 이용하여 격벽 및 전극을 형성할 경우, 스크린 마스크(screen mask)가 불필요하고 재료의 이용 효율을 증가시킬 수 있으며 공정이 간단하다. 또한, 미리 전극이 형성될 부분에 홈을 파 놓음으로써 정밀도가 향상되고 수율도 크게 향상시킬 수 있으며 전극 폭과 높이를 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다. 아울러 소성 공정에 의해 유리기판이 변형되더라도 전극이 항상 격벽의 중간에 오게되어 발생하는 어드레싱(addressing) 전압의 편차를 크게 줄일 수 있다.
본 발명에 따라 형성된 배면판을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정에서 전극 형성 후 실시되는 유전체층의 형성은 디스펜스법이나 스크린 인쇄법 등을 사용하여 가능하며, 전체 면적에 모두 유전체를 도포할 필요가 없이 형광체 형성과 마찬가지로 격벽 사이의 부분에만 유전체를 채워 넣으면 된다. 또한, 전극에 의한 높이가 편차가 거의 없으므로 유전체 또한 아주 고르게 도포할 수 있다. 이후의 형광체는 기존의 인쇄법 등을 사용하여 도포하면 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 금형을 제작하여 전극 형성을 위한 홈과 격벽이 미리 만들어진 유리기판을 제조함으로써, 전극을 항상 격벽 중간에 형성할 수 있어 균일한 방전특성이 얻을 수 있다. 또한, 유전체 형성 후에 격벽형성 공정이 없으므로 공정단순화를 이룩함은 물론 전극과 격벽의 높이 및 폭을 용이하게 조절할 수 있다.

Claims (4)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel)의 배면판 형성 방법에 있어서,
    격벽 형성을 위한 다수의 홈을 갖는 금형을 준비하는 단계;
    상기 금형 내에 유리 용융물을 붓는 단계;
    상기 유리 용융물을 냉각시키는 단계; 및
    상기 금형으로부터 상기 냉각된 유리 용융물을 분리시켜 돌출부 형상의 다수 격벽을 갖는 배면판을 형성하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배면판 형성 후,
    도금법으로 상기 격벽 사이의 상기 배면판 상에 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법.
  3. 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel)의 배면판 형성 방법에 있어서,
    격벽 형성을 위한 홈 및 전극 영역 형성을 위한 돌출부를 갖는 금형을 준비하는 단계;
    상기 금형 내에 유리 용융물을 붓는 단계;
    상기 유리 용융물을 냉각시키는 단계; 및
    상기 금형으로부터 상기 냉각된 용융물을 분리시켜 돌출부 형태의 격벽 및 홈 형태의 전극영역을 갖는 배면판을 형성하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배면판 형성 후,
    상기 전극 영역에 디스펜스(Dispense)법으로 전극 페이스트(paste)를 토출하여 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 형성 방법.
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