KR100452702B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기를 원활히 하면서 발광 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 제1 홈과 상기 제1 홈보다 낮은 높이를 가지는 제2 홈을 가지는 격자형 금형을 제작하는 단계와, 기판 상에 그린시트를 형성하는 단계와, 상기 격자형 금형으로 상기 그린시트를 가압하여 상기 제1 및 제2 홈의 형태로 격자형 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.

이에 따라, 배기를 원활히 하면서 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{Method of Fabricating Rib of Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것으로, 특히 배기를 원활히 하면서 발광 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.

도 1을 참조하면, 어드레스전극(2)이 실장되어진 하부기판(14)과 유지전극쌍(4)이 실장되어진 상부기판(16)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다. 어드레스전극(2)이 실장된 하부기판(14) 상에는 유전체 후막(18)과 방전셀들을 분할하는 격벽(8)이 형성된다. 유전체 후막(18)과 격벽(8)의 표면에는 형광체(6)가 도포된다. 형광체(6)는 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 발광함으로써 가시광선이 발생되게 한다. 유지전극쌍(4)이 실장된 상부기판(16)에는 유전층(12)과 보호막(10)이 순차적으로 형성된다. 유전층(12)은 플라즈마 방전시 벽전하를 축적하게 되고, 보호막(10)은 플라즈마 방전시 가스 이온의 스퍼터링으로부터 유지전극쌍(4)과 유전층(12)을 보호함과 아울러 이차전자의 방출효율을 높이는 역할을 한다. 이러한 PDP의 방전셀들에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 봉입된다.

격벽(8)은 방전셀간의 전기적·광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 한다. 따라서, 격벽(8)은 표시품질과 발광효율을 위한 가장 중요한 요소이며 패널이 대형화·고정세화됨에 따라 격벽에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 격벽 제조방법으로는 스크린 프린팅(Screen printing)법, 샌드 블라스팅(Sand blasting)법, 첨가(Additive), 감광성 페이스트법 및 LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal) 방법 등이 적용되고 있다.

그 중에서 스크린 프린팅법은 공정이 간단하고 제조단가가 낮은 장점이 있으나, 매 인쇄시 스크린과 유리기판(14)의 정렬, 글라스 페이스트의 인쇄 및 건조를 수회 되풀이하는 문제점이 있다. 또한, 스크린과 유리기판의 위치가 어긋나게 되면 격벽이 변형되므로 격벽의 형상 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.

샌드 블라스팅법은 대면적의 기판에 격벽을 형성할 수 있는 장점이 있지만 연마제(샌드입자)에 의해 제거되는 글라스 페이스트의 양이 많게 되므로 재료의 낭비와 제조비용이 큰 단점이 있다. 또한, 연마제에 의해 유리기판(14)이 충격을 받게 되어 유리기판(14)이 균열 또는 손상되는 단점이 있다.

첨가법은 대면적의 기판 상에 격벽(8)을 형성하기에 적합한 장점이 있으나, 포토레지스트와 글라스 페이스트의 분리가 어려워 잔류물이 남게 되거나 격벽 성형시 격벽이 허물어지는 문제점이 있다.

LTCCM 방법은 다른 격벽 제조방법에 비하여, 낮은 온도의 고온공정이며 공정이 단순한 장점이 있다.

도 2a 내지 도 2h는 LTCCM법을 이용한 하판 제조방법을 단계적으로 나타낸다. 먼저, 도 2a와 같은 그린시트(30)가 제작된다. 그린시트(30)는 유리분말, 유기용액, 가소제, 결합제, 첨가제 등이 소정 비율로 혼합된 슬러리를 폴리 에스테르 필름 위에 올려 놓고 닥터 블레이딩(Doctor Blading)으로 시트 형태로 성형한 후에 건조함으로써 제작된다. 그린시트(30)가 접합되는 기판(32)의 재료로는 통상 금속 예를 들면, 티타늄(Titanum)이 주로 사용된다. 티타늄은 글라스 또는 세라믹 계열의 기판보다 강도, 내열온도가 크기 때문에 다른 글라스, 세라믹 재료보다 얇은 두께로 제작될 수 있으며, 기판(32)의 열적·기계적 변형을 줄일 수 있다. 또한, 티타늄은 반사율이 높기 때문에 기판(32) 쪽으로 투과되는 즉, 백스캐터링(Back scattering)되는 가시광을 표시면 쪽으로 반사시킴으로써 발광효율과 휘도를 높일 수 있는 장점이 있다.

기판(32)과 그린시트(30)의 접합을 위하여 도 2b에 도시된 바와 같이 기판(32) 상에 글레이즈(glaze)를 분사(spray)한 후 500∼600℃의 온도에서 소성하여 글레이즈층(34)을 형성한다. 글레이즈층(34)은 접합제 역할을 하며 글레이즈층(34) 상에 도 2c에 도시된 바와 같이 그린시트(30)를 올려 놓고, 라미네이팅 공정을 수행하여 기판(32)과 그린시트(30)를 접합한다. 라미네이션 공정은 기판(32)과 그린시트(30)에 균일한 압력과 온도을 가하면서 접착하는 공정이다.

이어서, 도 2d와 같이 그린시트(30) 상에는 어드레스전극(2)이 인쇄된 후에 건조된다.

어드레스전극(2)이 형성된 기판(32) 상에는 도 2e와 같이 유전체 슬러리가 전면 인쇄된 후 건조됨으로써 전극보호층(37)이 형성된다. 이어서, 기판(32) 상에 접합된 그린시트(30)의 유동성을 높이기 위하여 결합제로 사용되는 유기 결합제 예를 들면, 폴리-비닐-부티랄(Poly-vinyl-butiral ; 이하, "PVB"라 함)의 연화점 부근으로 온도를 가열하게 된다.

그린시트(30)의 유동성이 높아진 상태에서 도 2f와 같이 격벽 반대 형상의 홈(38a)이 형성된 금형(38)이 기판(32) 상에 정렬된다. 금형(38)의 홈(38a)의 높이는 도 3에 도시된 바와 같이 형성될 격벽의 높이와 동일한 h1의 높이를 가진다. 또한, 금형(38)은 스트라입(stripe) 형태로 성형되어 있어 그린시트(30) 가압시 금형(38)의 형태에 따라 그린시트(30) 또한 스트라입 형태를 가지게 된다. 즉, 금형(38)은 도 2g와 같이 대략 150kgf/cm2 이상의 압력으로 기판(32) 상에 가압된다. 금형(38)의 가압시 그린시트(30)와 전극보호층(37)이 금형(38)의 홈(38a) 내로 이동되어 솟아 오르게 된다.

금형(38)이 도 2h와 같이 그린시트(30) 및 전극보호층(37)로부터 분리된 후에 격벽(8)은 승온, 유지, 냉각 존을 거치면서 소성된다. 이와 같은 소성과정에서 그린시트(30) 내의 유기물들이 타서 없어지는 번아웃(Binder burn out)을 거친 후,번아웃 이상의 온도에서 무기물들 상에 결정핵이 생성되고 성장된다.

그러나 종래의 LTCCM법을 이용한 하판 제조방법에서 격벽은 스트라입 형태로 형성되어 인접한 방전셀 간에 크로스토크(crosstalk) 현상을 일으킬 뿐만 아니라, 형광체의 도포 면적이 제한된다. 이에 따라, 단위 픽셀의 발광 효율이 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 배기를 원활히 하면서 발광 효율을 향상시킬 수 있는 PDP의 격벽 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 교류 구동방식의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 2a 내지 도 2h는 종래의 LTCCM 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 하판 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.

도 3은 도 1에 도시된 격벽 형성시 사용되는 금형을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격자형 격벽 형성시 사용되는 금형을 나타내는 도면.

도 5a 내지 도 5b는 도 4에 도시된 금형을 사용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 하판 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,64 : 어드레스전극 4 : 유지전극쌍

6 : 형광체 8 : 격벽

10 : 보호막 12, 18, 37, 66 : 유전층

14, 32, 60 : 하부기판 16 : 상부기판

30, 60 : 그린시트 34 : 글레이즈층

38, 68 : 금형

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 제1 홈과 상기 제1 홈보다 낮은 높이를 가지는 제2 홈을 가지는 격자형 금형을 제작하는 단계와, 기판 상에 그린시트를 형성하는 단계와, 상기 격자형 금형으로 상기 그린시트를 가압하여 상기 제1 및 제2 홈의 형태로 격자형 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격자형 격벽형성시 사용되는 금형을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 PDP 격벽 제조방법은 금형(68)을 격자 형태로 제작한다.

금형(68)에는 형성될 격벽의 제1 높이(h1)에 해당하는 제1 홈(68a)이 도시되지 않은 어드레스전극 방향으로 형성된다. 동시에, 금형(68)은 상기 제1 홈(68a)과 교차되는 방향으로 상기 제1 홈(68a)의 제1 높이(h1)보다 낮은 제2 높이(h2)를 가지는 제2 홈(68b)이 형성된다. 이 때, 금형(68)의 홈들은 휠 또는 바이트를 이용함으로써 형성된다. 종래의 금형과 대비하여 본 발명의 금형(68)은 격자형 격벽을 형성시킬 수 있도록 제2 홈(68b)을 가지는 것을 알 수 있다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 격벽 제조방법을 나타낸다.

도 5a를 참조하면, PDP의 하판은 먼저 기판(62) 상에 격벽 형성을 위한 그린시트(60)가 형성되며, 이 그린시트(60) 상에 어드레스전극(64)이 인쇄된 후, 어드레스전극(64)을 덮도록 상기 그린시트(60) 상에 유전체층(66)이 형성된다.

그린시트(60)는 유리분말, 유기용액, 가소제, 결합제, 첨가제 등이 소정 비율로 혼합된 슬러리를 폴리 에스테르 필름 위에 올려 놓고 닥터 블레이딩(Doctor Blading)으로 시트 형태로 성형한 후에 건조함으로써 제작된다. 그린시트(60)가 접합되는 기판(62)의 재료로는 통상 금속 예를 들면, 티타늄(Titanum)이 주로 사용된다. 티타늄은 글라스 또는 세라믹 계열의 기판보다 강도, 내열온도가 크기 때문에 다른 글라스, 세라믹 재료보다 얇은 두께로 제작될 수 있으며, 기판(62)의 열적·기계적 변형을 줄일 수 있다. 또한, 티타늄은 반사율이 높기 때문에 기판(62) 쪽으로 투과되는 즉, 백스캐터링(Back scattering)되는 가시광을 표시면 쪽으로 반사시킴으로써 발광효율과 휘도를 높일 수 있는 장점이 있다. 기판(62)과 그린시트(60)의 접합을 위하여 기판(62) 상에 글레이즈(glaze)를 분사(spray)한 후 500∼600℃의 온도에서 소성하여 도시되지 않은 글레이즈층을 형성한다. 글레이즈층은 접합제 역할을 하며 글레이즈층 상에 그린시트(30)를 올려 놓고, 라미네이팅 공정을 수행하여 기판(62)과 그린시트(60)를 접합한다.

이후, 그린시트(60) 상에 어드레스전극(64)을 인쇄한다. 어드레스전극(64)이 형성된 그린시트(60) 상에 어드레스전극(64)을 보호하기 위한 유전체층(66)을 형성한다. 이어서, 기판(62) 상에 접합된 그린시트(60)의 유동성을 높이기 위하여 결합제로 사용되는 유기 결합제 예를 들면, PVB의 연화점 부근으로 온도를 가열하게 된다.

그린시트(60)의 유동성이 높아진 상태에서 도 4에 도시된 격자형태의 금형(68)을 기판(62) 상에 정렬한 후, 금형(38)을 대략 150kgf/cm²이상의 압력으로 기판(62)을 가압시킨다. 금형(68) 가압시 그린시트(60)와 유전체층(66)이 금형(68)의 제1 및 제2 홈(68a, 68b)으로 솟아오르게 되어 그린시트(60)는 격자형태를 가지게 된다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이 금형(68)의 제1 홈(68a)에 해당하는 주격벽(60a)이 형성됨과 아울러 금형(68)의 제2 홈(68b)에 대응하는 보조격벽(60b)이 형성된다. 이 때, 보조격벽(60b)의 높이는 주격벽(60a)의 높이보다 낮다. 이렇게 주격벽(60a)과 보조격벽(60b)이 교차하는 방향으로 형성됨으로써 도포되는 형광체양이 많아지게 됨으로써 발광효율이 향상된다. 또한, 보조격벽(60b)의 높이를 주격벽(60a)보다 낮게 형성함으로써 방전가스의 주입과 배기를 원활히 하면서 인접한 방전셀 간의 광간섭을 방지할 수 있다.

금형(68)을 그린시트(60)와 유전체층(66)로부터 분리한 후 소성된다. 이와 같은 소성과정에서 그린시트(60) 내의 유기물들이 타서 없어지는 번아웃(Binder burn out)을 거친 후, 번아웃 이상의 온도에서 무기물들 상에 결정핵이 생성되고 성장된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 주격벽과 보조격벽에 대응하여 홈의 높이가 다른 격자형 금형을 사용하여 가압하여 격자형 격벽을 형성시킨다. 즉, 주격벽과 상기 주격벽과 교차되는 방향으로 주격벽보다 낮은 높이를 가지는 보조격벽이 동시에 형성된다. 그 결과, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 형광체의 도포면적이 많아지게 되어 발광효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 배기로를 원활히 하면서 방전셀 간의 광갑섭을 방지할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 제1 홈과 상기 제1 홈보다 낮은 높이를 가지는 제2 홈을 가지는 격자형 금형을 제작하는 단계와,

   기판 상에 그린시트를 형성하는 단계와,

   상기 격자형 금형으로 상기 그린시트를 가압하여 상기 제1 및 제2 홈의 형태로 격자형 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 격자형 금형으로 가압하기 전에 상기 그린시트 상에 어드레스전극이 인쇄되는 단계와,

   상기 어드레스전극을 덮도록 상기 그린시트 상에 유전체층을 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.