KR100451730B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정 Download PDF

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Abstract

제품 생산공정에 소요되는 시간을 줄이고 패널 특성저하와 성능저하 및 패널 손상을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정에 관한 것으로서, 제1 기판에 MgO 보호막을 형성하기 위한 보호막 성막 설비와, 보호막 성막 설비로부터 제1 기판을 이송받고 제2 기판을 투입하여 다음 제조설비로 운송하기 위한 기판 운송 설비와, 기판 운송 설비를 통해 이송된 제1 기판 또는 제2 기판에 존재하는 불순물을 제거하고 진공 배기 하기 위한 세정 설비와, 세정 설비를 통해 이송된 제1 기판에 밀봉재를 도포하기 위한 밀봉재 도포 설비와, 밀봉재 도포 설비를 통해 이송된 제1 기판과 제2 기판을 합착하고 제1 기판 또는 제2 기판의 배기관을 통해 방전가스를 주입한 다음 배기관을 팁 오프(tip-off)하기 위한 합착 및 방전가스 주입 설비를 포함하여 구성됨으로서, 외부환경과 밀폐된 배기관 방식의 설비를 이루므로 패널 특성을 향상시킬 수 있고 제조공정 시간이 단축되어 제품 생산효율을 향상시킬 수 있으며, 제조비용을 절감시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정{EQUIPMENT AND PROCESS FOR FABRICATING OF PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 특히 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 공정에 관한 것이다.
멀티미디어 시대의 도래에 따라 기존에 비해 세밀하고, 크며, 자연색에 가까운 색상을 표현할 수 있는 디스플레이가 요구되고 있다. 특히 40인치 이상의 대형 디스플레이를 위해서는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube) 구조나, LCD(Liquid Crystal Display)로는 한계가 있으므로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이 차세대 디스플레이의 한 분야로서 많이 거론되고 있다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1a에 도시된 것과 같이 서로 대향하여 설치된 상판(10)과 하판(20)이 서로 합착되어 구성된다. 도 1b는 도 1a에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면구조를 도시한 것으로서, 설명의 편의를 위하여 하판(20) 면이 90°회전되어 있다.
상판(10)은 서로 평행하게 형성된 스캔전극(16, 16')과 서스테인 전극(17, 17'), 그리고 스캔전극(16, 16')과 서스테인 전극(17, 17')을 포함한 상판(10)상에 형성되는 유전층(11) 및 보호막(12)으로 구성되어 있으며,
하판(20)은 어드레스전극(22)과, 어드레스전극(22)을 포함한 기판 전면에 형성된 유전체막(21), 어드레스전극(22) 사이의 유전체막(21) 위에 형성된 격벽(23), 그리고 각 방전셀 내의 격벽(23) 및 유전체막(21) 표면에 형성된 형광체(24)로 구성되어 있으며, 상판(10)과 하판(20) 사이의 공간은 헬륨(He), 크세논(Xe) 등의 불활성 가스가 혼합된 방전가스가 채워져 방전영역을 이루고 있다.
이와 같은 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 구동전압이 인가되면, 어드레스 전극과 스캔 전극 사이에 대향방전이 일어나고, 이 대향방전에 의해 방전셀 내의 불활성가스에서 방출된 전자들 중에 일부가 보호층 표면에 충돌한다. 이러한 전자의 충돌로 인하여 보호층 표면에서 2차적으로 전자가 방출된다. 그리고, 2차적으로 방출된 전자들은 플라즈마 상태의 가스에 충돌하여 방전을 확산시킨다. 어드레스 전극과 스캔전극 사이의 대향방전이 끝나면, 어드레스 전극과 스캔전극 위의 보호층 표면에 각각 반대극성의 벽전하가 생성된다.
그리고, 스캔 전극과 서스테인 전극에 서로 극성이 반대인 방전전압이 지속적으로 인가되면서, 동시에 어드레스 전극에 인가되던 구동전압이 차단되면, 스캔 전극과 서스테인 전극 상호간의 전위차로 인하여 유전층과 보호층 표면의 방전영역에서 면방전이 일어난다. 이러한 대향방전과 면방전으로 인하여 방전셀(cell) 내부에 존재하는 전자들이 방전셀 내부의 불활성 가스에 충돌하게 된다. 그 결과, 방전셀의 불활성 가스가 여기되면서 방전셀 내에 147nm의 파장을 갖는 자외선이 발생한다. 이러한 자외선이 어드레스 전극과 격벽 주위를 둘러싸고 있는 형광체와 충돌하여 영상이 구현된다.
따라서 플라즈마 디스플레이 패널이 제 성능을 발휘하고 수명을 길게 하기 위해서는 패널 내부의 막들이 견고하게 제조되어야 하고 방전가스 이외에는 불순가스가 존재하지 않아야 된다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정은 편의상 크게 전(前)공정, 후(後)공정, 모듈공정의 3가지로 나눌 수 있다.
먼저, 전 공정은 상판(10)과 하판(20)에 여러 가지의 막을 형성하는 공정이다. 그리고 후공정은 상판(10)과 하판(20)의 합착, 배기, 방전가스 주입 및 팁(Tip) 오프, 에이징(Aging) 및 검사단계로 이루어지는 공정이다. 이때 팁 오프는 배기관을 통해 배기 및 방전가스 주입을 완료하고 배기관을 녹여 밀봉하는 공정이며, 에이징은 전극에 전원을 인가하여 소정시간 구동함으로서 최종적으로 불순물을 제거하고 그에 따른 방전전압 강하효과를 얻기 위한 공정이다.
마지막으로 모듈공정은 회로 및 실장과 조립하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성하는 최종 공정이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 공정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 및 공정조건을 나타낸 도면, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 합착공정을 설명하기 위한 평면도, 도 4는 배기관 형상을 나타낸 단면도, 도 5는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 합착/배기 분리형 설비를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 카트 구조를 나타낸 도면이다.
종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정은 도 2에 도시된 바와 같이, 합착, 배기, 방전가스 주입, 팁 오프 및 에이징 공정으로 이루어진다.
먼저, 상판(10)과 하판(20)이 합착 설비로 운송되고 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 도 3a와 같이, 상판(10)의 테두리에 밀봉재(31) 즉, 프릿(Frit)을 일정한 두께로 도포한다.
이때 프릿은 유리와 SiO2및 접착성을 향상시키기 위한 첨가제로 이루어진다.
그리고 약 120℃의 온도에서 건조시키고 프릿에 잔존하는 불순물을 제거하기 위해 400℃ 이상의 고온에서 소성시킨다.
이어서 소성이 완료된 상판과 하판이 합착 설비로 이동되는데, 이때 상판(10)이 대기에 노출된 상태로 합착 설비로 이동된다.
그리고 도 3b와 같이, 합착 설비내에서 상판(10)과 하판(20)을 얼라인(Align)한 후 합착용 집게(32)로 고정시킨 다음 프릿을 용융시키면 도 3c와 같이, 상판(10)과 하판(20)이 합착된다.
또한 합착공정시 도 4와 같이, 긴 대롱형태의 유리로 이루어진 배기관(40)을 프릿 링(41)을 이용하여 하판(20)의 배기홀(42)에 부착한다.
다음으로, 합착이 완료된 패널이 배기 및 가스 주입 설비로 이동된다.
그리고 배기 및 가스 주입 설비는 고진공 및 가열조건에서 상기 합착공정시 형성한 배기관(40)을 이용하여 막에 붙어있는 불순물과 막에서 발생되는 불순가스를 외부로 배출하는 배기공정을 수행한다.
마지막으로 상기 배기관(40)을 통해 방전가스를 주입하고 주입된 방전가스가 누출되지 않도록 배기관(40) 끝에 열을 가하고 녹여 밀봉하는 팁 오프(Tip off)공정을 수행한다.
그리고 에이징(Aging)후 패널의 상태를 검사하여 공정을 끝마치게 된다.
이와 같이, 배기관 방식의 제조설비중 합착과 배기 및 가스 주입이 별도로 이루어지는 분리형 제조설비는 합착용 설비와 배기 및 가스 주입 설비로 분리되는데, 배기 및 가스 주입 설비는 도 5에 도시된 바와 같이, 배기 및 방전가스 주입 조건을 형성하기 위한 열풍 가열로(51)와, 패널(33)을 로딩(Loading)하고 상기 열풍 가열로(51)내에서 배기 및 방전가스 주입을 수행한 다음 패널을 언로딩(Unloading)하기 위한 카트(Cart)(52)를 포함하여 이루어진다.
그리고 카트(52)는 도 6에 도시된 바와 같이, 패널을 진공상태로 조성하기 위한 진공 펌프(61), 배기용 분지관(62)과 밸브 및 배관 등으로 이루어진 진공 배관계, 방전가스 주입용 봄베(65), 가스주입용 분지관(Manifold)(63)과 밸브 및 배관 등으로 이루어진 가스주입 배관계, 배기관(40)을 팁 오프 시키기 위한 팁 오프유닛(64) 등 복잡한 구조로 이루어진다.
그러나 이와 같은 배기관 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 공정은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.
첫째, 40인치 이상의 패널의 상판과 하판이 수백 마이크론(Micron)의 틈새를 두고 합착되어 있는 상태에서 그 틈새의 불순가스를 흡입하고 방전 가스를 주입하는 시간이 매우 길다(대략 24시간).
둘째, 고진공 상태에서 고열을 가하므로 패널에 엄청난 부하가 가해지는데, 패널은 열편차와 인장강도에 취약한 유리로 이루어지므로 패널의 파손 또는 패널 특성 저하를 초래할 수 있다.
셋째, 상판과 하판의 접착을 위해 사용되는 프릿의 불순물을 제거하기 위해 소성공정을 수행하지만 소성공정의 가열 및 냉각으로 에너지 소모가 증가하며, 합착시 가해진 고열에 의해 프릿으로부터 많은 양의 불순물이 다시 발생되므로 배기시간 상승을 초래하고 프릿 자체가 외부충격에 약하므로 외부 충격시 패널 균열의 원인이 된다.
넷째, 현재 제조공정상 상판의 보호막층은 방전시 전극등의 손상을 방지하기 위한 중요한 구성으로 성막된 후 대기에 노출된 상태로 합착공정으로 이동하고 이어서 배기 및 방전가스 주입공정이 수행되는데, 상기 보호막 재료로 가장 많이 사용되는 'MgO'는 대기중에 노출될 때 수분 등 대기 성분과 잘 결합하여 오염되므로 제품 성능 저하 및 수명 단축을 초래하게 된다.
상술한 배기관 방식의 문제점을 해결하기 위한 일환으로 팁 리스(Tip-less)방식 즉, 배기관을 사용하지 않는 방식이 제안되었는데, 이 방식은 챔버(Chamber)내에서 배기를 먼저하고 합착을 수행하므로 배기관이 필요 없게 된 것이다.
그러나 이 방식은 배기후 합착시 챔버내에 방전가스가 채워진 상태에서 합착이 수행되는데, 프릿을 용융시킬 때 불순 가스가 많이 발생하고 상기 챔버내의 고가의 방전가스를 오염시켜 사용할 수 없게 하는 치명적인 문제가 발생하여 실제 제품 생산시 사용되지 못하였다.
또한 상술한 방전가스의 오염을 방지하기 위하여 세미 팁 리스(Semi Tip- less) 방식 즉, 챔버내에 방전가스를 채우는 방식이 아닌, 별도의 구멍을 통해 방전가스를 주입하는 방식이 제안되었는데, 이 역시 방전가스 주입 후 주입 구멍을 동전 형태의 마개로 막고 프릿을 용융시켜 밀봉시키므로 상기 프릿 용융시 발생되는 불순 가스가 패널 내부로 침투하여 상기 배기관 없는 형식과 동일한 치명적인 문제 즉, 방전가스 오염문제를 발생시키므로 실제 제품 생산시 사용되지 못하였다.
종래의 기술에 따른 배기관 방식의 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정은 상술한 바와 같이, 배기시간이 길어 전체 제품 생산공정 시간이 길어지고 그에 따라 제품 양산을 위해서는 설비공간을 넓게 할 수밖에 없으며, 진공/고열 공정과 보호막의 대기노출 및 배기관의 특성상 패널의 손상과 특성 저하 및 성능 저하를 초래한다.
그리고 이를 해결하기 위해 팁 리스 방식 및 세미 팁 리스 방식이 제안되었지만 이 역시 고가의 방전가스 오염을 방지할 수 없는 치명적인 문제를 내포하여실제 제품생산에 적용되지 못하였다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 제품 생산공정에 소요되는 시간을 줄이고 저비용으로 패널 특성저하와 성능저하 및 패널 손상을 방지할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도 및 단면도
도 2는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 및 공정조건을 나타낸 도면
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 합착공정을 설명하기 위한 평면도
도 4는 배기관 형상을 나타낸 단면도
도 5는 종래의 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 합착/배기 분리형 설비를 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 카트 구조를 나타낸 도면
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 구성을 나타낸 도면
도 8은 도 7의 세정 설비의 구성을 나타낸 도면
도 9는 도 7의 밀봉재 도포 설비의 구성을 나타낸 도면
도 10은 도 7의 합착 및 방전가스 주입 설비를 나타낸 도면
도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정 및 공정조건을나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
71: 상판 보호막 성막 챔버 72: 기판 운송 챔버
73: 프리 얼라인 챔버 74: 세정 챔버
75: 밀봉재 도포 챔버 76: 합착 및 방전가스 주입 챔버
77: 패널 언로딩 챔버 78: 패널 적치대
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비는 제1 기판에 MgO 보호막을 형성하기 위한 보호막 성막 설비와, 보호막 성막 설비로부터 제1 기판을 이송받고 제2 기판을 투입하여 다음 제조설비로 운송하기 위한 기판 운송 설비와, 기판 운송 설비를 통해 이송된 제1 기판 또는 제2 기판에 존재하는 불순물을 제거하고 진공 배기 하기 위한 세정 설비와, 세정 설비를 통해 이송된 제1 기판에 밀봉재를 도포하기 위한 밀봉재 도포 설비와, 밀봉재 도포 설비를 통해 이송된 제1 기판과 제2 기판을 합착하고 제1 기판 또는 제2 기판의 배기관을 통해 방전가스를 주입한 다음 배기관을 팁 오프(tip-off)하기 위한 합착 및 방전가스 주입 설비를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정은 보호막 성막에서 배기, 합착, 방전가스 주입 및 팁 오프에 이르는 공정이 대기와 밀폐되고 일체화된 제1 내지 제4 설비를 포함한 제조설비내에서 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정에 있어서, 제1 설비내에서 제1 기판에 MgO 보호막을 형성하는 보호막 형성단계와, MgO 보호막이 형성된 제1 기판과 제2 기판을 대기와 접촉되지 않는 상태로 제2 설비로 이송하고 제2 설비내에서 진공 배기 또는 세정을 수행하는 세정 단계와, 세정이 완료된 제1 기판과 제2 기판을 제3 설비로 이송하고 제1 기판에 밀봉재를 도포하는 밀봉재 도포 단계와, 밀봉재 도포가 완료된 제1 기판과 제2 기판을 제4 설비로 이송하고 제1 기판과 제2 기판을 얼라인한 다음 합착하고 제1 기판 또는 제2 기판에 형성된 배기관을 통해 방전가스를 주입하고 팁 오프하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 구성을 나타낸 도면, 도 8은 도 7의 세정 설비의 구성을 나타낸 도면, 도 9는 도 7의 밀봉재 도포 설비의 구성을 나타낸 도면, 도 10은 도 7의 합착 및 방전가스 주입 설비를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정 및 공정조건을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 기판 즉, 상판(93)에 MgO 보호막을 형성하기 위한 상판 보호막 성막 챔버(Chamber)(71), 2층으로 구성되어 상기 상판 보호막 성막 챔버(71)로부터 상판(93)을 이송받고 제2 기판 즉, 하판(95)을 투입하여 대기에 노출되지 않은 상태로 다음 제조설비로 이동시키기 위한 기판 운송 챔버(72), 제1 얼라인 로봇(Align Robot)을 이용하여 상기 기판 운송 챔버(72)를 통해 운송된 상/하판의 합착을 위한 임시 얼라인을 수행하는 프리 얼라인(Pre align) 챔버(73), 상기 프리얼라인 챔버(73)를 통해 얼라인된 상판(93)과 하판(95)에 존재하는 불순물을 제거하고 진공 배기하기 위한 세정 챔버(74), 상판(93)에 밀봉재를 도포하기 위한 밀봉재 도포 챔버(75), 챔버 내에 방전가스를 주입하고 상판(93)과 하판(95)을 제2 얼라인 로봇을 이용하여 정밀 얼라인을 수행한 다음 합착하고 합착 완료후 내부의 방전가스를 회수하여 정제하기 위한 합착 및 방전가스 주입 챔버(76), 완성된 패널을 언로딩(Unloading)하여 패널 적치대(78)까지 이송하기 위한 패널 언로딩 챔버(77)로 구성된다.
이때 본 발명은 보호막이 성막된 상판(93)이 합착이 완료될 때까지 대기에 노출되지 않도록 일체화된 대기 밀폐형 설비로 이루어진다.
그리고 제1 및 제2 얼라인 로봇은 소정 물체 즉, 패널의 상판과 하판을 화상인식 및 계측하고 그 계측결과에 따라 물체를 해당 위치에 정렬 즉, 얼라인 하기 위한 파트 핸들링용 산업 로봇 등에 사용되는 비전(Vision) 시스템이 적용된다.
이때 세정 챔버(74)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극(92), 외부 즉, 프리 얼라인 챔버(73)에서 이송된 상판(93)을 상기 제1 전극(92) 하측에 적치시키기 위한 제1 적치부(94), 상측에 제2 전극(96)이 설치되고 상기 제2 전극(96) 상에 상기 프리 얼라인 챔버(73)에서 이송된 하판(95)을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 하판(95)과 상기 상판(93)과의 거리를 조절하는 제2 적치부(97) 및 온도조절을 위한 히터/쿨러(98)를 내장하고 있는 챔버(90-1)와, 상기 챔버(90-1)내부에 있는 제2 적치부(97)를 벨로우즈(99)에 의해 둘러싸인 회전축을 이용하여 상/하 방향으로 구동시키는 구동부(101)와, 상기 제1 전극(92) 및 제2 전극(96)에 소정 전압이 인가됨에 따라 플라즈마 방전을 일으키기 위한 세정가스를 상기 챔버(90-1)내로 주입하기 위한 세정가스 주입부(103)와, 상기 챔버(90-1)의 배기를 위한 배기부(102)를 포함하여 구성된다.
그리고 밀봉재 도포 챔버(75)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 세정 챔버(74)에서 이송된 상판(93)을 적치시키기 위한 제1 적치부(94), 상측에 상기 세정 챔버(74)에서 이송된 하판(95)을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 상판(93)과의 거리를 조절하는 제2 적치부(97), 상기 하판(95)상에 자외선에 반응하여 경화되는 밀봉재(105)를 도포하기 위한 디스펜서(104) 및 상기 밀봉재(105)에 자외선을 조사하기 위한 자외선 히터(98)를 내장하고 있는 챔버(90-2)와, 상기 제2 적치부(97)를 벨로우즈(99)에 의해 둘러싸인 회전축을 이용하여 상/하 방향으로 구동시키는 구동부(101)와, 상기 챔버(90-2)의 배기를 위한 배기부(102)를 포함하여 구성된다.
이어서 합착 및 방전가스 주입 챔버(76)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 밀봉재 도포 챔버(75)에서 이송된 상판(93)을 적치시키기 위한 제1 적치부(94), 상기 밀봉재 도포 챔버(75)에서 이송된 하판(95)을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 상판(93)과의 거리를 조절하는 제2 적치부(97) 및 온도조절을 위한 히터/쿨러(98)를 내장하고 있는 챔버(90-3)와, 상기 제2 적치부(97)를 상/하 방향으로 구동시키는 구동부(101)와, 합착된 상판(93)과 하판(95)중 어느 하나에 형성된 배기관(100)을 통해 방전가스를 주입하기 위한 방전가스 주입부(106)와, 상기 챔버(90-3)의 배기를 위한 배기부(102)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조공정을 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상판 보호막 성막 챔버(71)에서는 고진공(10-7Torr), 200℃ 온도조건으로 상판(93)에 MgO 보호막이 형성된 다음 대기에 노출되지 않는 상태로 기판 운송 챔버(72)로 이송된다.
이어서 기판 운송 챔버(72)는 상기 상판 보호막 성막 챔버(71)의 조건과 동일한 조건 즉, 200℃, 10-7Torr 조건에서 상기 보호막이 형성된 상판(93)을 이송받고 하판(95)을 투입하여 대기에 노출되지 않는 상태로 프리 얼라인 챔버(73)로 운송한다.
그리고 프리 얼라인 챔버(73)는 상기 기판 운송 챔버(72)와 동일한 조건에서 비전 시스템을 갖춘 제1 얼라인 로봇을 이용하여 상기 기판 운송 챔버(72)에서 운송된 상판(93)과 하판(95)의 합착을 위한 임시 얼라인을 수행한다.
이어서 상기 임시 얼라인된 상판(93)과 하판(95)은 대기에 노출되지 않은 상태로 세정 챔버(74)로 이송되고 세정 챔버(74)내의 소정 온도 및 압력조건(200℃, 내부압은 변동)에서 세정 공정이 이루어진다.
즉, 상판(93)이 제1 적치부(94)에 의해 제1 전극(92) 하측에 고정되고 하판(95)이 제2 적치부(97)의 제2 전극(96) 상측에 정렬된다.
이어서 상기 상판(73)과 하판(75)이 설정거리를 유지하도록 상기 구동부(101)에 의해 제2 적치부(97)(77)가 상측으로 이동한다.
이때 설정거리는 상판(93)과 하판(95)사이에 플라즈마 방전을 생성시키기 위한 적정거리이다.
그리고 배기부(102)에 의해 챔버(90-1)내부가 10-7Torr 상태의 초기 진공상태로 조성되어 챔버(90-1)내의 불순가스가 1차적으로 제거된다.
이어서 세정가스 주입부(103)에 의해 챔버(90-1)내에 세정가스 즉, 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등의 방전가스가 주입된다. 이때 세정가스는 상술한 네온(Ne), 아르곤(Ar) 이외에도 방전을 일으킬 수 있는 모든 종류의 기체가 사용가능하다.
그리고 제1 전극(92) 및 제2 전극(96)에 전원을 인가함으로서 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전형성과 동일한 원리에 의해 상판(93)과 하판(95) 사이에 플라즈마 방전이 생성되도록 한다. 따라서 상기 플라즈마 방전에 의해 상판(93)과 하판(95)에 잔존하는 불순물이 제거된다.
이어서 상기 세정이 완료된 패널은 밀봉재 도포 챔버(75)내에서 디스펜서(104)에 의해 하판(95)의 소정 영역에 상온에서 합착 가능한 자외선 경화성의 밀봉재(105)가 도포된다.
그리고 합착 및 방전가스 주입 챔버(76)에서 상기 밀봉재(105)가 도포된 하판(95)과 상판(93)을 이송받고 자외선 히터(98)를 이용하여 상온 조건에서 밀봉재(105)를 경화시킴으로서 상판(93)과 하판(95)의 합착을 수행한다.
이어서 합착이 완료되면 미리 형성된 배기관(100)을 통해 방전가스를 주입하고 팁 오프(tip-off)한다.
그리고 상판(93)과 하판(95)의 합착이 완료되면 합착 완료된 패널은 패널 언로딩 챔버(77)로 운송된다.
그리고 패널 언로딩 챔버(77)는 상기 합착이 완료된 패널을 패널 적치대(78)로 이송하여 적재한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 및 제조공정은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 외부환경과 밀폐되고 진공조건을 갖추어 불순물의 생성 또는 진입이 봉쇄된 일체화 설비를 이용하고 배기관 방식으로 방전가스를 주입하므로 MgO 보호막이 대기에 노출되지 않아 불순가스 발생이 거의 없고 그에 따라 불순가스 배기를 위한 시간이 최소화되어 전체 제조공정 시간이 단축되므로 생산효율이 증대되고 방전가스가 낭비되지 않아 제조비용을 절감시킬 수 있다.
둘째, 상판에 MgO 보호막 형성후 대기에 노출되지 않은 상태로 다음 제조단계로 이동하므로 MgO 보호막과 대기의 반응에 따른 보호막 오염으로 인한 패널 특성 저하를 방지할 수 있다.
셋째, 세정 챔버를 이용하여 패널에 잔존하는 불순물을 제거하므로 패널 제조후 잔존한 불순물로 패널 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 상판과 하판의 합착공정이 상온에서 이루어지므로 기존의 고온/고압 조건과 달리 패널에 가해지는 부하가 적어 패널의 특성저하를 방지할 수 있고 에너지 손실 또한 최소화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 기판에 MgO 보호막을 형성하기 위한 보호막 성막 설비;
    상기 보호막 성막 설비로부터 제1 기판을 이송받고 제2 기판을 투입하여 다음 제조설비로 운송하기 위한 기판 운송 설비;
    제1 전극, 외부에서 이송된 제1 기판을 상기 제1 전극 하측에 적치시키기 위한 제1 적치부, 상측에 제2 전극이 설치되고 상기 제2 전극 상에 외부에서 이송된 제2 기판을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 제2 기판과 상기 제1 기판과의 거리를 조절하는 제2 적치부 및 온도조절을 위한 히터/쿨러를 내장하고 있는 챔버와, 상기 챔버내부에 있는 제2 적치부를 상/하 방향으로 구동시키는 구동부와, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 소정 전압이 인가됨에 따라 플라즈마 방전을 일으키기 위한 세정가스를 상기 챔버내로 주입하기 위한 세정가스 주입부와, 상기 챔버의 배기를 위한 배기부를 포함하여 구성되어, 상기 기판 운송 설비를 통해 이송된 제1 기판 또는 제2 기판에 존재하는 불순물을 제거하고 진공 배기 하기 위한 세정 설비;
    상기 세정 설비를 통해 이송된 제1 기판에 밀봉재를 도포하기 위한 밀봉재 도포 설비; 그리고
    상기 밀봉재 도포 설비를 통해 이송된 제1 기판과 제2 기판을 합착하고 상기 제1 기판 또는 제2 기판의 배기관을 통해 방전가스를 주입한 다음 상기 배기관을 팁 오프(tip-off)하기 위한 합착 및 방전가스 주입 설비를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상판이고 제2 기판은 하판임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조설비.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 밀봉재 도포 설비는
    외부에서 이송된 제1 기판을 적치시키기 위한 제1 적치부, 상측에 외부에서 이송된 제2 기판을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 제1 기판과의 거리를 조절하는 제2 적치부, 상기 제2 기판상에 자외선에 반응하여 경화되는 밀봉재를 도포하기 위한 디스펜서 및 상기 밀봉재에 자외선을 조사하기 위한 자외선 히터를 내장하고 있는 챔버와,
    상기 제2 적치부를 상/하 방향으로 구동시키는 구동부와,
    상기 챔버의 배기를 위한 배기부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조설비.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 합착 및 방전가스 주입 설비는
    외부에서 이송된 제1 기판을 적치시키기 위한 제1 적치부, 상기 외부에서 이송된 제2 기판을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 제2 기판과 상기 제1 기판과의 거리를 조절하는 제2 적치부 및 온도조절을 위한 히터/쿨러를 내장하고 있는 챔버와,
    상기 제2 적치부를 상/하 방향으로 구동시키는 구동부와,
    합착된 제1 기판과 제2 기판중 어느 하나에 형성된 배기관을 통해 방전가스를 주입하기 위한 방전가스 주입부와,
    상기 챔버의 배기를 위한 배기부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조설비.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 MgO 보호막이 형성된 제1 기판과 제2 기판이 대기에 노출되지 않은 상태로 합착까지의 공정이 이루어지도록 상기 보호막 성막 설비와 기판 운송 설비와 세정 설비와 밀봉재 도포 설비 및 합착 및 방전가스 주입 설비가 외부와 밀폐된 일체형으로 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조설비.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 합착 및 방전가스 주입 설비에서 합착된 패널을 꺼내어 외부에 적재하기 위한 패널 언로딩(Unloading) 수단과,
    상기 패널 언로딩 수단에서 꺼내진 패널을 적재하기 위한 패널 적재수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조설비.
  8. 보호막 성막에서 배기, 합착, 방전가스 주입 및 팁 오프에 이르는 공정이 보호막 성막 설비; 제1 전극, 외부에서 이송된 제1 기판을 상기 제1 전극 하측에 적치시키기 위한 제1 적치부, 상측에 제2 전극이 설치되고 상기 제2 전극 상에 외부에서 이송된 제2 기판을 적치하며 상/하 이동을 통해 상기 제2 기판과 상기 제1 기판과의 거리를 조절하는 제2 적치부 및 온도조절을 위한 히터/쿨러를 내장하고 있는 챔버와, 상기 챔버내부에 있는 제2 적치부를 상/하 방향으로 구동시키는 구동부와, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 소정 전압이 인가됨에 따라 플라즈마 방전을 일으키기 위한 세정가스를 상기 챔버내로 주입하기 위한 세정가스 주입부와, 상기 챔버의 배기를 위한 배기부를 포함하여 구성되어, 상기 기판 운송 설비를 통해 이송된 제1 기판 또는 제2 기판에 존재하는 불순물을 제거하고 진공 배기 하기 위한 세정 설비; 밀봉재 도포 설비; 그리고 합착 및 방전가스 주입 설비를 포함하여 이루어지고 대기와 밀폐되며 일체화된 제조설비내에서 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정에 있어서,
    상기 보호막 성막 설비내에서 제1 기판에 MgO 보호막을 형성하는 보호막 형성단계;
    상기 MgO 보호막이 형성된 제1 기판과 제2 기판을 대기와 접촉되지 않는 상태로 상기 세정 설비로 이송하고 상기 세정 설비내에서 진공 배기 또는 세정을 수행하는 세정 단계;
    상기 세정이 완료된 제1 기판과 제2 기판을 상기 밀봉재 도포 설비로 이송하고 상기 제1 기판에 밀봉재를 도포하는 밀봉재 도포 단계; 그리고
    상기 밀봉재 도포가 완료된 제1 기판과 제2 기판을 상기 합착 및 방전가스 주입 설비로 이송하고 상기 제1 기판과 제2 기판을 얼라인한 다음 합착하고 상기 제1 기판 또는 제2 기판에 형성된 배기관을 통해 방전가스를 주입하고 팁 오프하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 밀봉재 도포 단계와 합착 단계는 상온에서 이루어짐을 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 상온은 50℃임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정.
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