KR100418030B1 - 플라즈마 표시 패널의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 제조 과정에서 소성로에 기판을 삽입 또는 인출하기 위해 사용하는 기판 세터에 관한 것이다.

본 발명은, 일정 간격 두고 배열된 한 쌍의 기판, 상기 한 쌍의 기판 각각에 형성된 복수의 전극들, 상기 복수의 전극들을 덮는 유전체층, 및 상기 한 쌍의 기판 사이의 일정 간격에 배치된 격벽들을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치에 있어서, 상기 유전체층 및/또는 격벽의 형성을 위해 유전체 페이스트가 도포된 상기 기판을 소성하기 위한 소성로; 및 상기 소성로 내에 상기 유전체 페이스트가 도포된 기판을 삽입하거나 소성 완료 후 소성로에서 인출하기 위해 상기 기판을 올려놓기 위한 기판 세터를 포함하며; 상기 유전체 페이스트가 도포된 기판을 소성로에 삽입하기 전에 상기 기판을 기판 세터에 올려놓은 상태에서 상기 기판 세터와 기판 사이에 적어도 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 플라즈마 표시 패널의 제조 과정에서 기판 상에 유전체 페이스트를 도포하여 소성할 때 기판과 유전체층 사이의 열팽창계수의 차에 의한 휘어짐을 효과적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 표시 패널의 제조장치{A Device For Manufacturing The Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MgO보호층의 구조를 개선하여 휘도와 발광효율 향상 및 저소비전력을 구현할 수 있는 플라즈마 표시 패널에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 구성을 나타낸 도로서, 전면 유리 기판(20), 전면 유리 기판 상에 형성된 어드레스 전극(A"), 전면 유리 기판에 대향하는 배면 유리 기판(10), 배면 유리 기판 상에 서로 평행하게 배치되는 유지전극 쌍(X(7), Y(8)), 상기 유지전극 쌍을 덮도록 형성된 유전체층(12), 이 유전체층(12) 상에 MgO 보호층(13), 및 상기 전면 유리 기판(20)과 배면 유리 기판(10) 사이에 배치되어 방전공간을 구획하는 격벽(21)을 포함하여 구성된다. 상기 각 유지전극은 각각 투명 ITO전극(Xa, Ya)과 이 ITO전극의 일단에 배치된 버스전극(Xb, Yb)으로 구성된다.

도 2는 PDP용 로울러 하아스형 연속 소성로(T)의 구성을 나타낸 것으로, 대략 승온대(A), 가열대(B), 소성대(C), 서냉대(D) 및 급냉대(E)로 구성된다.

그리고, 상기 승온대(A)로부터 서냉대(D)의 각 처리실(H)은 매플구조로 되어있고, 또한 소성로(T)의 내부에는 하아스 로울러(R)가 설치되고, PDP를 구성하는 유리기판(W)이 소성되도록 되어 있다.

다음에, 상기 구성으로 된 소성로(T)를 사용하여 PDP용 유전체층(12) 또는 격벽(21)의 소성방법을 도2 및 도3을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기한 페이스트를 스크린 인쇄법 등에 의하여 유리기판(10, 20)상에 인쇄하여 격벽을 형성하고, 기판 세터(S) 상에 놓인 상태에서 100∼150℃로 10∼15분간 건조처리를 한다.

이어서, 건조처리를 거친 유리기판(10, 20)을 소성로(T)의 장입부에 삽입하고, 유리기판(10, 20)을 차례로 배출 측에 하아스 로울러(R)로 반송하여, 그 동안에 유전체층 또는 격벽을 소성 처리한다.

즉, 소성로(T)에 삽입된 유리기판(10,20)은 승온대(A) 및 가열대(B)에서 5∼15℃/min 의 승온속도로 소성온도(550∼600℃)까지 가열된다. 이 동안에 주로 승온대(A)에서 유전체층 또는 격벽중의 수지바인더는 열·산화 분해되어 대부분이 기화되어, 처리실(H)내로 공급된 클린에어와 함께 노밖으로 배출된다.

그리고, 유리기판(10,20)은 소성대(C)(550∼600℃)에서 소정시간(5∼30분)유지되어 유전체층(12) 또는 격벽(21)이 소성되고, 다음의 서냉대(D), 급냉대(E)에서 냉각되어 소성로 밖으로 배출되게 된다. 이 때, 서냉대(D)에서 유리기판(10, 20)은 510℃ 정도로 서서히 냉각되고, 급냉대(E)에서 380∼400℃ 까지 급속 냉각시킨다.

이와 같이, 유전체층(12) 또는 격벽(21)을 유리기판(10, 20) 상에 형성하기 위해 유전체층 또는 격벽 형성을 위해 유전체 페이스트를 유리기판(10, 20) 상에도포한 후 이를 도 4에 나타낸 바와 같이 기판 세터(S)에 올려놓은 상태에서 건조(건조대), 가열(승온대), 냉각(서냉대, 급냉대) 공정을 수행한다.

이 때, 도 5a에서의 건조 시에는 유리기판의 외형에 큰 변화가 없고, 도 5b에서의 가열 과정에서는 약 550∼600℃로 가열하여 유리기판 조직이 변해 외형상으로는 변화되지 않는다. 그러나, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 상기 소성로에서 가열 후 냉각 시에는 소다 라임 글라스(Soda lime glass)인 유리기판(10, 20)은 위로 휘어지는 문제점이 나타나고 있다. 이는 소다 라임 글라스(Soda lime glass)가 낮은 온도, 예를 들면 약 550℃ 정도의 왜점(strain point)과 서냉점(annealing point)을 갖기 때문에 글라스의 변형되는 것에 기인한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 일반적인 소다 라임 글라스(Soda lime glass) 보다 약 50℃ 이상 높은 왜점 및 서냉점을 갖는 고왜점 글라스, 예를 들면 중성 보로실리케이트 글라스(Borosilicate Glass(AX)) 또는 무알카리 글라스로 된 유리기판을 사용하는 방법이 제안되었으나, 이를 적용하는 것은 일반적인 소다 라임 글라스(Soda lime glass) 보다 가격이 약 6∼7배 비싸기 때문에 PDP업체들의 저가격 PDP의 개발에 역행하는 방법으로 매우 불리하다.

또한, 도 4 및 도 5a 내지 5c에서와 같이, 유리기판(10, 20)과 기판 세터(S) 사이가 밀차된 상태에서, 건조, 가열 및 냉각 과정을 거치기 때문에 유전체층이 형성된 표면과 하부 유리기판 사이의 열전도율이 차이가 발생하여 크랙 등의 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 저가격의 소다 라임 글라스의 유리기판을 사용하면서도 소성로에서의 가열 및 냉각에 따른 기판 휘어짐을 방지할 수 있는 플라즈마 표시 패널의 제조장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 소성로에서 유전체 페이스트가 도포된 유리기판을 열처리할 때 크랙의 문제가 발생하지 않는 플라즈마 표시 패널의 제조 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 PDP의 개략적 구성을 나타낸 도,

도 2는 PDP의 소성과정을 나타내는 도,

도 3은 종래의 기판 세터가 소성로에서 사용되는 상태를 나타낸 도,

도 4는 종래의 기판 세터의 상세히 나타낸 도,

도 5는 종래의 기판 세터를 소성로에서 사용할 경우 단계별 기판의 변화를 나타낸 도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세터의 형상을 나타낸 도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세터의 형상을 나타낸 도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 세터의 형상을 나타낸 도,

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 세터의 형상을 나타낸 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 배면 글라스 기판 12: 유전체층

13: MgO 보호층 20: 전면 글라스 기판

21: 격벽 24: 형광체

A": 어드레스 전극 X(7), Y(8): 유지전극 쌍

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 해결수단은, 일정 간격 두고 배열된 한 쌍의 기판, 상기 한 쌍의 기판 각각에 형성된 복수의 전극들, 상기 복수의 전극들을 덮는 유전체층, 및 상기 한 쌍의 기판 사이의 일정 간격에 배치된 격벽들을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치에 있어서, 상기 유전체층 및/또는 격벽의 형성을 위해 유전체 페이스트가 도포된 상기 기판을 소성하기 위한 소성로; 및 상기 소성로 내에 상기 유전체 페이스트가 도포된 기판을 삽입하거나 소성 완료 후 소성로에서 인출하기 위해 상기 기판을 올려놓기 위한 기판 세터를 포함하며; 상기 유전체 페이스트가 도포된 기판을 소성로에 삽입하기 전에 상기 기판을 기판 세터에 올려놓은 상태에서 상기 기판 세터와 기판 사이에 적어도 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 빈 공간은 하부로 오목한 기판 세터의 표면에 의해 형성할 수도 있고,기판의 모서리 부분을 지지하는 기판 세터의 돌출부에 의해 형성한다.

또한, 상기 기판 세터의 하부로 오목한 정도는 소성 완료 후 냉각 중에 상기 유전체층과 기판의 열팽창계수의 차이에 의해 휘어지는 정도에 상응하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 상기 구성에 따른 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 소성로에서 사용하는 기판 세터(S)에 관한 것으로 소성로(T)의 구성 및 기판 상에 유전체층(12) 또는 격벽의 제조 과정에 대한 설명은 종래 기술과 동일하기 때문에 생략하기로 한다.

도 6a 내지 6c는 일정 곡률을 갖는 형태의 본 발명에 따른 기판 세터(S)를 사용하는 것을 나타낸 것으로, 기판 세터(S)를 오목하게 만곡된 형상으로 만들어 그 위에 평평한 유기기판(10, 20)을 올려놓는다. 물론 유리기판 상에는 유전체 페이스트가 도포되어 있다. 도 6a는 건조 과정으로 외형적으로 변화되지 않고, 도 6b는 550∼600℃ 정도로 가열과정으로 유리기판의 조직이 변화하여 외형이 변화하게 된다. 이때, 유리기판의 하중에 의해 아래로 만곡된 부분으로 유리기판이 휘어지게 된다. 도 6c는 가열된 유리기판을 서냉 및 급냉하는 과정으로 유전체층과 유리기판 사이의 열팽창율의 차이에 의하여 자중으로 아래로 휘어진 유리기판이 위로 휘어지게 되어 상호 보완작용을 하게 된다.

결과적으로, 종전의 위로만 휘어지던 기판이 본 발명에서는 자중에 의한 아래로 휘어짐과 유전체층(12)과 유리기판(10, 20) 사이의 열팽창율 차이에 의한 위로 휘어짐이 상호 보완 작용하여 전체적으로 평평한 기판을 제작할 수 있다.

이때, 자중에 의해 아래로 휘어지는 정도를 열팽창율의 차이에 의해 위로 휘어지는 정도에 상응하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 지나치게 기판 세터 표면의 오목한 정도를 너무 크게 하면 자중에 의한 휘어짐이 커져 최종적으로 아래로 휘어지는 형태가 만들어질 우려가 있으며, 반대로 너무 작게 하면, 열팽창율에 의한 보상이 너무 커서 위로 휘어진 형태가 되는 문제가 있다.

또한, 유리기판(10, 20)과 기판 세터 표면 사이에 빈 공간을 두어 가열 및 냉각 시 공기의 통로를 만들어 주기 때문에 불균일한 열전도에 의한 크랙 등의 문제를 해결하는 것이 가능하다.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 기판 세터(S) 오목 형상을 단면상 선형적으로 파여진 형태로 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 8a 내지 8c는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 기판 세터(s) 상에 유리기판(10, 20)의 마주보는 양변 모서리가 놓일 수 있도록 돌출부(30)를 형성한 것이다. 이와 같이, 돌출부(30)에 의해 유리기판(10, 20)과 기판 세터(S) 사이에 빈공간을 형성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 9a 내지 9c는 상기 돌출부(30)를 유리기판(10, 20)의 각 코너부만을 지지할 수 있도록 형성한 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 플라즈마 표시 패널의 제조 과정에서 기판 상에유전체 페이스트를 도포하여 소성할 때 기판과 유전체층 사이의 열팽창계수의 차에 의한 휘어짐을 효과적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소성로에서 유전체 페이스트가 도포된 유리기판과 기판 세터 사이에 빈 공간을 형성함으로써 열처리할 때 충분한 열전도 통로를 형성하여 유전체층의 크랙을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예로서 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 일정 간격 두고 배열된 한 쌍의 기판, 상기 한 쌍의 기판 각각에 형성된 복수의 전극들, 상기 복수의 전극들을 덮는 유전체층, 및 상기 한 쌍의 기판 사이에 배치된 격벽들을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치에 있어서,

   상기 기판을 소성하기 위한 소성로, 및

   상기 소성로 내에 상기 기판을 삽입하거나 인출하기 위해 상기 기판을 지지하기 위한 기판 세터를 포함하되,

   상기 세터의 형상은 상기 기판이 상기 소성로에 삽입되기 전 상태에서 상기 기판이 올려졌을 때, 상기 기판의 소성 후 냉각 시 발생하는 휘어짐에 상응하는 공간이 상기 기판과의 사이에 형성되도록 되어 있는

   것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 제조 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 세터의 형상은 상기 기판 지지하는 면에 있어서 중앙으로 갈수록 지지될 기판의 하중 방향으로 오목한 형상을 갖는

   것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 기판 세터의 하부로 오목한 정도는 소성 후 냉각 중에 상기 유전체층과 기판의 열팽창계수의 차이에 의해 휘어지는 정도에 상응하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 세터는 상기 기판의 모서리를 지지하기 위한 돌출부를 더 포함하고,

   상기 빈 공간이 상기 돌출부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 제조장치.