KR100414346B1 - 배기관이 없는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 배기관을 사용하지 않고 정전 열 접합에 의해 플라즈마 디스플레이 패널을 봉입하는 기술이다. 본 발명을 실현하기 위하여 표면 거칠기를 극복하기 위하여 보조유리기판을 사용하며 이 보조유리 기판은 전면 및 후면유리 기판 봉착시 동시에 공정을 진행할 수 있으며 저온에서 공정이 이루어지므로 제조시간을 단축시키며 제조비용을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 소자 내 재료에서 발생하는 방전기체 유출(out-gassing)을 극소화할 수 있다.

Description

배기관이 없는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법{The Sealing Method of Plasma Display Panel without Exhausting Tube}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)에 관한 것으로, 특히 배기관을 사용하지 않고 정전 열 접합에 의해 봉입을 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법에 관한 것이다.

일반적인 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 방전에 의해 빛을 발생시키는 장치로 밀폐된 두 개의 투명유리 사이에 충전된 방전기체가 외부전압에 의해 방전을 일으켜 미리 패턴이 형성된 형광체를 여기하여 화상을 형성하는 구조로 되어 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 봉입한 단면도로서, 배기관(12)의 구조를 강조하여 나타낸 PDP의 개략도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(4)이 제1유리프릿(6)에 의해 봉착된 패널의 내부는 격벽(10)과 형광체(도면에 도시하지 않음) 등으로 구성되어 있다. 일반적으로 PDP를 완성하기 위하여 두 유리 기판을 봉착한 후 혹은 봉착과 동시에 배기관(12)을 하부 유리기판(4)에 부착시킨다. 이 때 배기관(12)은 하부 유리기판(4)의 가장자리에 형성된 배기홀(14)의 외부와 제2유리프릿(8)으로 고정된다. 배기관(12)을 하부 유리기판(4)에 부착하기 위하여 상부 및 하부 유리기판(2, 4) 전체를 제2유리프릿(8)의 용융온도까지 가열되는 공정이 추가되기도 한다. 이 때 배기관은 길이가 수 십 센티미터로 연결되어 방전기체 주입 공정이 완료된 후 배기관이 팁-오프(tip-off)된다.

그러나 이러한 종래의 기술은 배기관(12)이 상부 및 하부 유리기판(2, 4)과 수직으로 부착되어 있기 때문에 취급이 용이하지 않아 파손의 우려가 상존하며 대량생산에 방해요인이 된다. 팁-오프 공정이 고온에서 진행되기 때문에 내부에 존재하는 입자의 방출(out-gassing)을 야기할 수 있으며 팁의 길이 만큼 PDP의 두께가 증가한다. 또한 배기관의 길이가 길기 때문에 배기 및 방전기체 주입 공정에 있어서 내부 저항이 크기 때문에 정확한 진공 및 방전기체 주입이 어렵다.

또한 배기관은 하부 유리기판(4)과 연결하기 위하여 상부 및 하부 유리기판(2, 4)을 다시 가열하는 공정이 추가될 때는 생산비용이 증가하고 공정시간이 길어진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기관을 별도로 구성하지 않고 외부에 설치한 별도의 주입 장치를 이용하여 배기 및 주입이 끝난 후 정전 열 접합 기술을 이용하여 배기홀 봉입을 완료하는 기술을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 봉입한 개략적인 단면도

도 2는 본 발명에 따른 유리-유리 정전 열접합 원리를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 단면도

도 3은 본 발명에 따른 정전 열 접합을 이용하여 봉입한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 개략적인 단면도

도 4는 본 발명에 따른 정전 열 접합을 이용하여 제조한 카트형 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방식을 나타낸 개략적인 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2, 4, 20, 22 : 유리기판 6, 8, 32 : 유리프릿

10 : 격벽 12 : 배기관

14 : 배기홀 24, 28 : 전극

26 : 실리콘 30 : 전압인가장치

40, 44 : 전극축 42 : 절연체

46 : 진공챔버 48 : 진공원형링

50 : 지지장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상부 유리기판과 배기 홀이 형성된 하부 유리기판을 유리프릿으로 봉착시킨 플라즈마 디스플레이 패널의 봉입방법은 배기홀의 가장자리에 실리콘과 제1전극인 ITO가 증착된 보조 유리기판을 정합하여 고정시키는 단계, 상부 및 하부 유리기판 내부의 기체를 배기하고 방전기체를충전시키는 단계, 및 실리콘과 제2전극이 연결된 실장 유리기판 사이에 정전 열 접합을 수행하여 접촉시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정전 열 접합의 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 보조 유리기판(20)의 하부에 제1전극(24)으로 ITO(Indium Tin Oxide-In₂O₃:Sn)를 증착하고, ITO에 전극으로 사용할 부분을 제외하고는 실리콘(26)을 증착한다. 이 때 ITO 및 실리콘은 스퍼터장치로 증착한다.

증착된 실리콘(26)의 면적과 동일한 크기로 실장 유리기판(22)이 제2 전극(28)과 함께 준비되며, 봉입은 실리콘(26)과 실장 유리기판(22)이 정전열 접합을 이룸으로써 완료된다.

접합은 제1전극(24)인 ITO를 전극으로 한 실리콘(26)에 전압인가장치(30)로부터 가해진 양의 전압과 실장 유리기판(22)에 제2전극(28)에 의해 가해진 음의 전압으로 이루어진다. 음의 전압이 가해진 실장유리기판(22)의 내부에 존재하는 Na⁺이온들은 음의 전압이 가해진 제2전극(28) 방향으로 이동하게 되고 접합면 근처에는 음이온(주로 O^-)들이 채워져 Na⁺이온이 공핍된 상태가 된다. 또한 실리콘(26) 쪽에 가해진 양의 전압에 의해 실리콘(26)의 접합면 근처에는 양이온이 모이게 됨으로써 접합면 근처에는 음이온이 공핍되게 되어, 실리콘(26)과 실장 유리기판(22)의 접합면은 공간전하층이 형성되어 강한 전위차가 형성된다. 이 정전력에 의해 접합이 이루어지게 된다. 접합이 이루어지는 시점에는 100℃∼300℃의 온도를 가하여 이온의 이동을 용이하게 하며 통상의 접합시간은 3분을 초과하지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 봉입공정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상부 유리기판(2)과 하부 유리기판(4)이 제1유리프릿(6)에 의해 봉착된 패널의 내부는 격벽(10)과 형광체(도면에 도시하지 않음) 등으로 구성되어 있다.

실리콘(26)과 제1전극(24)이 되는 ITO가 증착된 보조 유리기판(20)이 유리프릿(32)에 의하여 하부 유리기판(4)에 고정되게 한 후 상부 및 하부유리기판(2, 4) 사이에 기체를 배기하고 플라즈마 방전기체로 채운 후 제2 전극(28)이 연결된 실장 유리기판(22)을 실리콘(26)과 접촉시킨다. 이 때 전극의 방향은 도 2에서 보인 바와 같이 실리콘(26)이 양으로, 실장 유리기판(22)이 음으로 대전되도록 한다. 통상의 인가전압은 150V 이상이고, 접합온도는 100℃에서 300℃ 사이이며, 접합시간은 3분을 초과하지 않는다. 실장 유리기판(22)은 전극(24, 28)에 전압을 인가할 때 상부 유리기판(2)에 일정한 압력이 필요하다.

도 4는 본 발명의 카트형 PDP 제조 방식을 나타낸 개략적인 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 보조 유리기판(20)을 하부 유리기판(4)에 유리프릿(32)으로 고정한 후 진공챔버(46)를 이용하여 배기홀(14)을 통해 패널의 내부기체를 배기하고 방전기체를 주입한 후 정전 열 접합을 수행한후 다시 진공챔버(46)를 제거하는 공정을 수행하기 위한 구조이다.

보조 유리기판(20)에 유리프릿(32)을 고정시킨 후 패널 내부의 기체를 배기한다. 이어서, 방전기체가 패널 내부에 주입하고 절연체(42)에 의해 전기적으로 절연된 제1전극축(40)과 제2전극축(44)에 실장된 유리기판(22)를 배기홀(14) 방향으로 이동시켜 실리콘(26) 표면에 정합이 되도록 한 후 상부 유리기판(2)의 전면부에 고정한 지지장치(50)를 지지축으로 하여 정전 열 접합의 수단으로 접합이 이루어지도록 한다.

이 때 제1전극축(40)은 제1전극(24)인 ITO와 전기적으로 도통하게 되며 양의 전압이 가해지고, 제2전극축(44)은 실장 유리기판(22)에 음의 전압이 가해진다. 제1전극축(40)과 제2전극축(44)은 독립적으로 운동할 수 있게된 구조를 가지며 전압은 진공챔버(46)의 외부에서 인가된다.

진공챔버(40)의 하부 유리기판(4)의 접촉부는 진공원형링(48)에 의해 외부와 진공으로 분리되도록 하며 제1전극축(40)의 챔버와의 접촉부도 도면에 표시하지 않은 진공원형링으로 고정되어 진공챔버(46)의 내부가 대기 상태인 외부와 진공으로 분리되도록 되어 있고 도면에 표시하지 않은 외부 배관에 의해 기체의 배기 및 충전이 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 봉입방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 기존의 배기관을 사용하지 않기 때문에 취급이 간편하여 대량생산이용이해진다.

둘째, 기존의 배기관의 길이만큼 패널의 두께가 얇아진다.

셋째, 고온에서 이루어지는 팁-오프(tip-off) 공정이 생략되기 때문에 내부에 존재하는 입자의 방출(out-gassing)이 감소하여 PDP 성능이 향상 된다.

넷째, 내부 저항이 큰 가늘고 긴 배기관을 통해 방전기체가 주입되지 않기 때문에 내부 정확한 배기 및 방전기체 주입이 가능하다.

다섯째, 정전 열 접합은 저온에서 이루어지기 때문에 온도를 상승시키는 공정이 생략되어 생산비용이 절감되고 공정시간이 단축된다.

Claims (7)

1. 상부 유리기판과 배기홀이 형성된 하부 유리기판을 유리프릿으로 봉착시킨 플라즈마 디스플레이 패널의 봉입방법에 있어서,

   상기 배기흘의 가장자리에 실리콘과 제1전극인 ITO가 증착된 보조 유리기판을 정합하여 고정시키는 단계,

   상기 상부 및 하부 유리기판 내부의 기체를 배기하고 방전기체를 충전시키는 단계, 및

   상기 실리콘과 제2전극이 연결된 실장 유리기판 사이에 정전 열 접합을 수행하여 접촉시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실리콘과 상기 실장 유리기판 사이의 인가전압은 150V 정도이고, 접합온도는 100℃∼300℃ 사이이며, 접합시간은 3분을 초과하지 않는것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
3. 제 1에 있어서,

   상기 상부 및 하부 유리기판 내부의 기체를 배기하고 방전기체를 충전시키는 것은 진공챔버로 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 진공챔버는 하부 유리기판이 외부와 진공으로 분리되도록 진공원형링으로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 실장 유리기판은 절연체에 의해 전기적으로 절연된 제1전극축과 제2전극축에 내장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제1전극축은 제1전극과 전기적으로 도통하게 되며 양의 전압을 가하고, 상기 제2전극축은 상기 실장 유리기판에 음의 전압을 가해 정전 열접합을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 정전 열 접합을 수행하는 동안 패널을 지탱시킬 수 있도록 상부 유리기판 전면부에 지지장치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 봉입방법.