KR100339576B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 고종횡비의 고정세 격벽을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 하부기판과; 상기 하부기판 위에 형성된 제 1 시트와; 상기 제 1 시트 위에 형성된 하판전극과; 그 위에 형성된 제 2 시트 바탕층과; 그 위에 상기 제 2 시트 성형에 의하여 형성된 격벽으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널 하판을 제공한다. 또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제작방법을 제공하는데, 상기 방법은 기판위에 제 1 그린테입을 적층하는 단계와; 상기 제 1 그린테입 위에 하판전극을 형성하는 단계와; 그 위에 제 2 그린테입을 적층하는 단계와; 상기 제 2 그린테입을 금형을 사용하여 성형하는 단계와; 상기 제 1 그린테입 및 제 2 그린테입을 소성하는 단계로 이루어진다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제작 방법{BACK PANEL OF A PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 고종횡비의 고정세 격벽을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 플라즈마 디스플레이 패널 하판에 있어서는, 격벽을 형성하는 방법으로 스크린 프린팅법과 샌드블라스트법이 있었다.

그러나, 스크린 프린팅법으로 제조된 플라즈마 디스플레이 패널은 스크린 마스크의 반복 사용으로 인한 변형 및 수명 단축의 문제가 있었고, 또한, 반복 인쇄로 인한 위치 정밀도 저하에 따른 해상도 저하 및 양산화에 적당하지 않는 등의 문제가 있었다. 또한, 샌드블라스트 공정으로 제조된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서도, 격벽을 형성하기 위해서는 전극을 기준으로 포토 마스크의 위치를 정확하게 정렬하여야 하는 어려움과 격벽 형성 뒤의 페이스트 재료의 재이용률이 그다지 좋지 않고, 또한 연마재의 손실 및 이로 인한 분진 발생, 비용 저감에 있어서의 장애 등의 문제점이 있었을 뿐 아니라, 이 역시 해상도가 좋지 못하다는 단점이 있었다.

그밖에도 에디티브법 및 감광성 페이스트법이 플라즈마 디스플레이 패널 제작 방법으로 사용되고 있으나, 이러한 방법으로 제조된 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 스크린 프린팅법 및 샌드블라스트법으로 제작된 플라즈마 디스플레이 패널에 비하여 해상도면에서는 우수하나, 노광 및 에칭 공정으로 인하여 제조 공정이매우 복잡하고 따라서 제조 비용면에서 단점을 가지는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 금형을 써서 격벽을 제조하는 완전히 새로운 방식이 소개되고 있는바, 이는 전술한 격벽 제조방법에 비하여 프로세스 수가 가장 적은 장점을 가지고, 해상도 및 코스트 면에서도 우수함을 보여 각광을 받고 있다. 그러나 상기 방법에 있어서 휘도와 발광효율을 높이기 위하여는 1 방전 셀내의 개구율을 높여야 하고, 이를 위하여는 고종횡비의 고정세 격벽을 형성하여야 하는바, 이러한 고정세의 격벽을 형성하기 위해서는 금형을 제작할 때, 격벽이 형성되는 홈의 폭을 작게 가공하여야 한다. 그러나, 금형의 폭을 작게 가공하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 홈이 작아지면 작은 홈 속으로 격벽재를 성형하여 채우는 것이 더욱 어려워지는 문제점이 있어, 이는 성형법에 의한 격벽 제조에 있어 해결하여야 할 최대의 난제로 대두되고 있는 실정이다.

첨부 도면을 참조하여 종래의 기술을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 측단면도를 보여주는데, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 상판(5)과 하판(13)이 일정한 간격을 두고 합착된 구조로 되어 있으며, 그 사이에는 플라즈마를 발생하여 형광체(4)를 발광시키기 위한 방전공간을 형성하기 위하여 하판에 격벽(3)이 형성되어 있다. 스크린 프린트법에 의하여 격벽을 형성하는 경우에는 어드레스전극(2)이 형성된 글라스기판(1) 위에 격벽 제조용 글라스페이스트를 격벽 형성을 위한 패턴이 형성된 스크린 마스크를 사용하여 프린팅과 건조를 반복하여 격벽(3)을 형성하게 된다. 그러나, 이와 같은 스크린 프린팅법에 의한 격벽 제조방법은 전술한 바와 같이 양산화에 적합하지 않으며, 스크린마스크의 반복 사용으로 인한 문제점을 수반하게 된다.

도 2a 내지 도 2h는 종래의 격벽 제조 공정, 특히, 샌드 블라스트 제조법에 의한 격벽 제조 공정에 대한 개략도이다. 도 2a는 소다라임(soda lime) 글라스기판(1) 위에 어드레스전극(2)을 프린팅하는 공정을 보여준다. 도 2b는 격벽층을 형성하는 공정으로서, 글래스 페이스트(6)를 격벽 형성용 패턴이 형성된 스크린 마스크를 사용하여 프린팅과 건조를 반복하여 원하는 격벽 두께가 되도록 격벽층을 쌓게 된다. 도 2c는 그 다음 공정으로서, 예비 소성을 하고 그 위에 포토레지스트 필름(7)을 코팅하는 공정을 보여준다. 도 2d는 포토마스크(8)가 배치된 상태를 보여주고, 도 2e는 노광 공정을 보여준다. 도 2f는 에칭을 하여 포토레지스트 필름(7)으로 격벽의 패턴을 형성하는 공정을 보여주고, 도 2g는 고압의 노즐을 통해 연마재를 분사하여 포토레지스트 필름(7)이 없는 부분의 격벽재인 글래스 페이스트(6)를 제거해내는 공정을 보여준다. 도 2h는 격벽(5)을 형성한 후 격벽 윗 부분의 포토레지스트필름(7)을 제거하고 소성을 하여 격벽(5)을 완성하는 공정을 보여준다.

상기 도 2h의 하판에 적·녹·청색의 형광층을 형성하여 하판(13)을 완성하게 된다.

상기 샌드블라스트법에 의한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 제조 방법은 전술한 바와 같이 포토마스크를 사용함으로써 발생되는 문제점, 연마재를 사용함으로써 발생되는 문제점 등의 문제점을 수반한다.

도 3a 내지 도 3e는 종래의 성형법에 의한 하판 제조의 전공정을 보여주는 도면이다. 도 3a는 그린테입(green tape)(9)과 하부기판(1)에 대한 사시도를 보여주고, 도 3b는 하부기판(1)에 그린테입(9)을 라미네이팅하는 공정을 보여주고, 도 3c는 하판전극(2)을 형성하는 공정을 보여준다. 또한, 도 3d는 전극보호유전층(10)을 형성하는 공정을 보여주고, 도 3e는 격벽 반대 형상의 홈을 가지는 금형으로 그린테입(9)을 성형하여 격벽(3)을 형성하는 공정을 보여준다. 도 3f는 상기 격벽이 형성된 하판을 소성하여, 플라즈마 디스플레이 패널용 하판전극(2), 전극보호유전층(10) 및 격벽(3)이 형성된 하판을 제작하는 공정을 보여준다.

도 4a 내지 도 4c는 종래의 성형법에 의한 하판 제조에 있어 성형 공정을 보다 상세히 도시한 도면이다. 도 4a에 도시한 바와 같이 종래의 성형법에 의한 하판에 있어서는, 하부기판(1) 위에 그린테입(9)을 일층으로 적층하고 일반 금형(11a)을 사용하여 성형하게 된다. 도 4b는 금형(11a)을 사용하여 성형이 이루어진 격벽(3)을 나타내는 개략도이다. 도 4c는 소성하여 수축이 이루어진 격벽(3)을 나타내는 개략도이다. 도시한 바와 같이, 종래의 성형법에 의한 격벽 제조에 있어서는, 금형의 홈의 폭을 작게 하는데 한계가 있었을 뿐만 아니라, 소폭의 홈 가공이 가능하다 하더라도 홈이 작아지면 작은 홈 속으로 격벽재를 성형하여 채우는 것이 더욱 어려워지므로 결과적으로 금형의 홈의 폭은 이에 따른 제한을 동시에 받게 되는 문제점을 가지고 있었다. 종래의 1단 적층 그린테입(9)의 수축률은 20~30%이다. 도면 중 미설명 부호 14는 그린테입 바탕층을 나타낸다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 격벽 제조방법으로서, 프로세스 수 및 해상도, 코스트 측면에서 우수한 성형법을 사용하면서도, 아울러, 고정세의 격벽을 제공함으로써 1 방전 셀내의 개구율을 높여 고휘도 및 고발광효율을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제작방법을 제공하는데 목적이 있다. 즉, 금형의 홈의 폭을 작게 가공하여, 또는 동일하게 가공하는 경우라도, 고종횡비의 고정세 격벽을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 측단면도.

도 2a 내지 도 2h는 종래의 하판 제작방법, 특히, 샌드블라스트법에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 하판 제조 공정도.

도 3a 내지 도 3f는 종래의 성형법에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 하판 제조 공정도.

도 4a 내지 도 4c는 종래의 그린테입을 성형하여 격벽을 제조하는 제조 공정도.

도 5a는 종래의 성형법에 의한 격벽 제조에 사용되는 일반 금형에 대한 개략도.

도 5b는 본 발명의 성형법에 의한 격벽 제조에 사용되는 고정세용 금형에 대한 개략도.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 그린테입을 성형하여 격벽을 제조하는 제조 공정도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하부기판 2 : 하판전극

3 : 격벽 11b : 고정세용 금형

11a : 하층용 그린테입 12b : 상층용 그린테입

15 : 상층용 그린테입 바탕층

상기한 목적을 달성하기 위하여, 하부기판과; 상기 하부기판 위에 형성된 제 1 그린테입과; 상기 제 1 그린테입 위에 형성된 하판전극과; 상기 제 1 그린테입과 하판전극의 상부에 형성되며 상기 제 1 그린테입에 비하여 유동성 및 수축률이 큰 제 2 그린테입 바탕층과; 상기 제 2 그린테입 성형에 의하여 형성된 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 1 시트는 무기물 함량이 90 중량% 이상이고 유기물 함량이 10 중량% 이하인 그린테입이고, 상기 유기물은 바인더 및 가소제를 포함하고, 상기 바인더/가소제의 중량비는 2 이상의 것을 사용한다. 또한, 상기 제 2 시트는 무기물 함량이 90 중량% 이하이고 유기물 함량이 10 중량% 이상인 그린테입이고, 상기 유기물은 바인더 및 가소제를 포함하고, 상기 가소제/바인더의 중량비는 2 이하인 것을 사용한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 바인더로는 폴리비닐 부티랄 수지를, 상기 가소제로는 벤질부틸 프탈레이트를 사용한다.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제작방법은 기판위에 제 1 그린테입을 적층하는 단계와; 상기 제 1 그린테입 위에 하판전극을 형성하는 단계와; 사기 제 1 그린테입과 하판전극 위에 상기 제 1 그린테입에 비하여 유동성과 수축율이 큰 제 2 그린테입을 적층하는 단계와; 상기 제 2 그린테입을 금형을 사용하여 성형하는 단계와; 상기 제 1 그린테입 및 제 2 그린테입을 소성하는 단계로 이루어진다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 금형을 종래의 금형과 비교하기 위한 도면으로서, 도 5a는 종래의 일반 금형을, 도 5b는 본 발명에 따른 금형을 보여준다. 본 발명에 따른 금형은 종래의 금형에 비하여, 홈에 격벽재를 채우는데 따르는 어려움이 없기 때문에 도 5b에서와 같이 그 홈의 폭을 작게 할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 금형이 종래의 금형에 비하여 그 홈의 폭이 반드시 작아야 할 필요는 없고, 동일한 홈의 폭을 가지더라도 종래의 기술에 비하여 우수한 고정세 격벽을 성형할 수 있음은 전술한 바와 같다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 성형법에 의한 하판 제조에 있어 성형 공정을 보다 상세히 도시한 도면이다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 하부기판(1) 위에 제 1 시트, 즉 여기서는 하층용 그린테입(12a)을 적층하고 그 위에 하판전극(2)을 인쇄하고, 그 위에 다시 제 2 시트, 즉 여기서는 상층용 그린테입(12b)을 적층한 후, 도 5b의 고정세용 금형(11b)을 사용하여 성형하게 된다. 도 6b는 금형(11b)을 사용하여 성형이 이루어진 격벽(3) 나타내는 개략도이다. 도 6c는 소성하여 수축이 이루어진 격벽(3)을 나타내는 개략도이다. 도면 부호 15는 상층용 그린테입 바탕층을 나타낸다.

도시한 바와 같이, 종래의 성형법에 의한 격벽과는 달리, 금형의 홈의 폭을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 폭의 홈을 사용한다 하더라도 상층용 그린테입(12b)의 수축률 및 유동성이 종래의 그린테입(9)에 비하여 더 크기 때문에 고종횡비의 격벽(3)을 형성할 수 있다.

그 상세 내용을 설명하면 다음과 같다. 먼저 종래의 그린테입(9)보다 유동성이 작고, 수축률이 작은 제 1 시트, 즉, 여기서는 하층용 그린테입(12a)을 제조한다. 상기 하층용 그린테입(12a)은 그 위에 전극이 형성되므로, 성형 및 소성 후에 전극 위치의 변화가 생기지 않아야 한다. 이러한 특성을 만족하기 위한 하층용 그린테입(12a)의 성분 및 함량은 표 1과 같다.

성분	함량	실시예
무기물	90 중량% 이상	94 중량%
유기물	10 중량% 이하	6 중량%
바인더/가소제	2 이상	2.5

상기 표 1과 같이 하층용 그린테입(12a)은 수축률이 상층용 그린테입(12b)에 비하여 작아야 하므로, 무기물 분말의 함량이 90 중량% 이상이고, 번 아웃(burn out)되는 유기물, 즉 바인더, 가소제(plasticizer) 및 첨가제의 종 함량이 10 중량% 이하여야 한다. 이때 가소제에 대한 바인더의 함량은, 상층용 그린테입(12b)에 비하여 유동성을 작게 하기 위하여, 가소제 중량 1에 대하여 바인더가 2 이상이되도록 한다. 이 하층용 그린테입(12a)의 수축률은 20% 이하이다.

다음은 성형 시 격벽이 되는 상층용 그린테입(12b)을 제조한다. 이 상층용 그린테입(12b)은 격벽(3)이 되므로 유동성이 커야 하고 고종횡비의 격벽이 되기 위해서는 소성 수축률이 커야 한다. 이러한 특성을 만족하기 위한 상층용 그린테입(12b)의 조성은 다음과 같다.

성분	함량	실시예
무기물	90 중량% 이하	80 중량%
유기물	10 중량% 이상	20 중량%
바인더/가소제	2 이하	0.6

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상층용 그린테입(12b)의 수축률은 하층용 그린테입(12a)에 비하여 커야 하므로, 격벽용 무기물 분말의 함량이 90 중량%이하이고, 번 아웃되는 유기물, 즉, 바인더, 가소제 및 첨가제의 총 함량이 10 중량% 이상이어야 한다. 이때, 가소제에 대한 바인더의 함량은, 하층용 그린테입(12a)에 비하여 유동성을 크게 하기 위하여, 가소제 1에 대하여 2 이하가 되도록 한다. 이 상층용 그린테입(12b)의 수축률은 40% 이상이다.

본 발명에서 사용하는 재료는 바인더 재료로서 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral) 수지를, 가소제로는 벤질부틸 프탈레이트(benzylbutyl phthalate) 수지를 사용하였다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 종래 기술에서 대두되는 문제점을 해결함과 동시에, 프로세스 수 및 해상도, 코스트 측면에서 우수한, 성형법에 의한 격벽제조 방법을 사용하면서도, 아울러, 고정세의 격벽을 제공함으로써 1 방전 셀내의 개구율을 높여 고휘도 및 고발광효율을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판 및 그 제작방법을 제공할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 하부기판과;

   상기 하부기판 위에 형성된 제 1 그린테입과;

   상기 제 1 그린테입 위에 형성된 하판전극과;

   상기 제 1 그린테입과 하판전극의 상부에 형성되며 상기 제 1 그린테입에 비하여 유동성 및 수축률이 큰 제 2 그린테입 바탕층과;

   상기 제 2 그린테입 성형에 의하여 형성된 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판.
2. 삭제
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 그린테입은 무기물 함량이 90 중량% 이상이고 유기물 함량이 10 중량% 이하이고, 상기 유기물은 바인더 및 가소제를 포함하고, 상기 바인더/가소제의 중량비는 2 이상이고;

   상기 제 2 시트는 무기물 함량이 90 중량% 이하이고 유기물 함량이 10 중량% 이상인 그린테입이고, 상기 유기물은 바인더 및 가소제를 포함하고, 상기 가소제/바인더의 중량비는 2 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판.
4. 기판위에 제 1 그린테입을 적층하는 단계와;

   상기 제 1 그린테입 위에 하판전극을 형성하는 단계와;

   사기 제 1 그린테입과 하판전극 위에 상기 제 1 그린테입에 비하여 유동성과 수축율이 큰 제 2 그린테입을 적층하는 단계와;

   상기 제 2 그린테입을 금형을 사용하여 성형하는 단계와;

   상기 제 1 그린테입 및 제 2 그린테입을 소성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 하판 제작방법.