KR100468441B1 - 유전체막 형성 방법 - Google Patents

Abstract

PDP의 유전체막을 형성하는 방법은: 분위기 온도가 유전체 재료의 반응 온도에 도달하기 이전에 유전체 재료를 포함하는 절연막의 분위기 압력을 감소시키는 단계와; 분위기 온도를 반응 온도로 유지하면서 가열된 가스를 도입하여 분위기 압력을 대기압까지 상승시키는 단계; 및 분위기를 대기압으로 유지하면서 분위기 온도를 절연막의 고화 온도까지 하강시키는 단계를 포함한다.

Description

유전체막 형성 방법{METHOD FOR FORMING A DIELECTRIC FILM}

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 유전체막 형성 방법, 특히, 상대적으로 큰 두께와 큰 면적을 갖는 유전체막 형성 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기판 상에 유전체막을 형성하기 위한 장치에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

큰 스크린을 달성하는데 특히 적합하며, 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 또는벽걸이 TV에 널리 사용되는 평판 디스플레이 패널로서 플라즈마 디스플레이가 공지되어 있다.

PDP는 다수의 형광체(phosphors)와, 다수의 유지 전극(sustaining electrode) 및 두꺼운 유전체막을 사이에 끼우는 전면 패널과 배면 패널(rear panel)을 구비하며, 형광체는 배면 패널 상에 형성되고, 유지 전극과 두꺼운 유전체막은 전면 기판 상에 연속적으로 형성된다. 전면 패널 상에 두꺼운 유전체막을 형성하기 위해서, 스크린 프린팅법, 다이-코트법(die-coat technology) 또는 그린 시트법(green sheet technology)을 사용하여 유전체 재료의 분말을 포함하는 페이스트를 전면 패널에 도포한 후, 유전체 분말의 연화 온도(softening temperature) 및 반응 온도까지 건조, 가열하고, 그 후, 유전체 분말을 소성한다(baking). 일반적으로, 유전체막은 큰 면적을 갖는 경우 연속적으로 형성된 다수의 층을 포함한다.

소성 단계(baking step)는 일반적으로 대기압에서 수행되는데, 30㎛ 이상의 두께를 갖는 유전체막이 한꺼번에 소성되는 경우 유전체막은 비교적 긴 시간동안 소성 온도에서 유지된다. 소성 온도에 의해 유전체막은 높은 유동성을 갖게 되어 유전체막으로부터 기포가 배출되고, 이에 의해 유전체막은 소성 이후 높은 투명성을 갖게 된다.

일본 특개평 8-17337호 공보는 예를 들면 0.27 내지 0.40의 감소된 분위기 압력에서 유전체 분말을 가열 및 소성하고, 가열하는 동안 유전체 분말에서 분해 가스 성분이 효율적으로 방출되는 방법을 설명한다.

상기 상술된 기술에 있어서, 유전체 분말에 대해 낮은 분위기 압력에서 소성 처리를 수행하여 그 유동성이 낮아지면, 탈가스 효과는 상대적으로 제한된다. 탈가스 효과를 상승시키기 위해서, 단일의 유전체층에 대해 장시간동안, 또는 복수회의 소성 처리를 수행하는 것이 고려될 수 있다. 그러나, 이 방법에 의하면 생산성이 낮아지고 제조 단가가 높아지게 된다.

또한, 유동성이 낮으면 고화 후의 유전체막(resultant dielectric film) 내에 큰 치수의 기포(또는 공기 갭)가 남게 되는데, 이는 일반적으로 감소된 압력은 용융된 유전체 재료 내에서 기포를 확장시키기 때문이다. 이는, 특히 연화 온도 부근에서 일반적으로 소성되는 저융점 유리의 경우에 있어서, 고화 후의 유전체막의 항복 전압(breakdown voltage)의 감소를 초래한다. 또한, 투명도의 감소가 기포의 발생과 관련되면, 생산된 PDP의 발광 휘도는 저하하게 된다.

본 발명은 종래 기술에서의 상기 문제점을 고려한 것으로, 장시간의 소성을 이용하지 않으면서 또는 생산성을 저하시키지 않으면서 높은 투명도와 높은 휘도를 갖는 상대적으로 두꺼운 유전체막을 형성하기 위한 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 PDP 제조에 특히 적합한 유전체막을 제조하기 위한 장치를 제공한다.

본 발명은 유전체막 형성 방법을 제공하는데, 상기 방법은: 기판 상에 유전체 재료를 포함하는 절연막을 형성하는 단계와; 상기 절연막의 분위기 온도(ambient temperature)를 유전체 재료의 반응 온도 이상으로 상승시키고 분위기 온도가 상기 반응 온도에 도달하기 이전에 상기 절연막의 분위기 압력(ambient pressure)을 감소시키는 단계와; 상기 분위기 온도를 상기 반응 온도 또는 그 이상으로 유지시키면서 상기 감소된 분위기 압력을 소정의 타이밍에서 거의 대기압까지 상승시키는 단계; 및 상기 분위기 압력을 대기압으로 유지하면서 상기 절연막의 고화 온도까지 상기 분위기 온도를 하강시키는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 유전체막을 형성하기 위한 장치를 제공하는데, 상기 장치는: 기판 상에 유전체 재료를 포함하는 절연막을 형성하기 위한 성막 장치(filming device)와; 상기 절연막의 분위기 온도를 상기 유전체 재료의 반응 온도 또는 그 이상으로 상승시키기 위한 가열기(heater)와; 상기 가열기가 분위기 온도를 상기 반응 온도까지 상승시키기 이전에 상기 절연막의 분위기 압력을 감소시키기 위한 압력 제어 유닛과; 상기 분위기 온도를 반응 온도 또는 그 이상으로 유지시키면서 상기 반응 온도 또는 그 이상에서 가열된 가스를 도입시켜 감소된 분위기 압력을 대기압까지 상승시키는 가스 도입 유닛; 및 상기 분위기 압력을 대기압으로 유지시키면서 상기 분위기 온도를 상기 절연막의 고화 온도로 하강시키기 위한 냉각 유닛을 포함한다.

본 발명의 방법과 장치에 따르면, 고화 후의 유전체막 내에 형성되는 기포(가스 기포 또는 공기 갭)의 수는 감소된 분위기 압력에 의해 감소될 수 있고, 분위기 압력의 감소 후에 절연막 내에 남아 있는 기포의 크기는 감소된 분위기 압력을 증가시키는 단계에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 기포의 수와 크기는 고화 후의 유전체막 내에서 감소될 수 있고, 이에 의해 고화 후의 유전체막은 높은 내전압, 고밀도 높은 투명성 등과 같은 우수한 막 특성을 갖게 된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 연계한 하기의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 유전체막 형성용 장치의 개략적인 단면도.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 장치에서 각각 활용되는 분위기 압력 프로파일과 분위기 온도 프로파일.

도 3은 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 유전체막 형성용 장치의 개략적인 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 사용하는 것에 의해 제조되는 면방전형 PDP(surface-discharge PDP)의 일부 절단된 사시도.

도 5a 및 도 5b는 종래 기술에서 각각 사용되는 분위기 압력 프로파일과 분위기 온도 프로파일.

도 6a 및 도 6b는 다른 종래 기술에서 각각 사용되는 분위기 압력 프로파일과 분위기 온도 프로파일.

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠

100A : 배치형 소성로 100B : 벨트형 인라인 소성로

101 : 가열기 102 : 배기구 밸브

103 : 배기 장치 104 : 장착용 테이블

105a : 가스 밸브 105b ; 가스 밸브

105c : 가스 밸브 106 : 가스 재도입 장치

107 : 가스 도입 장치 108 : 누출 장치

109 : 가스 가열기 110 : 기판

111 : 기판 이송 장치 120 : 가열 챔버

130 : 로드락식 치환 챔버 131 : 입구 게이트

132 : 출구 게이트 140 : 소성 챔버

150 : 로드락식 치환 챔버 151 : 입구 게이트

152 : 출구 게이트

이제, 동일한 구성 요소에 동일한 도면 부호가 병기된 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명될 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 유전체막 형성용 장치는 상부에 기판(110)을 장착하는 장착용 테이블(mounting table; 104)과 상기 장착용 테이블(104)을 둘러싸는 네 개의 가열기(heater; 101)를 내부에 구비하는 배치형 소성로(batch-type baking furnace; 100A)를 포함한다. 소성로(100A)는 배기구 밸브(exhaust gate valve; 102)를 포함하는 배기 장치(103), 가스 밸브(105a)를 포함하는 누출 장치(leakage system; 108), 가스 밸브(105b) 및 가스 가열기(109)를 포함하는 가스 재도입 장치(gas re-introduction system; 106), 및 가스 밸브(105c)를 포함하는 가스 도입 장치(107)와 연결된다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판(110) 상에 유전체막을 형성하기 위한 도 1의 장치에서 사용되는 분위기 압력 프로파일과 분위기 온도 프로파일이 도시되어 있다. 먼저, 유전체 분말을 포함하는 페이스트가 기판(110) 상에 도포되고, 그 후, 기판(110)을 장착용 테이블(104) 상에 위치시킨다. 계속해서, 노(100A)의 온도를 도 2a에서 "a"로 도시된 보통 압력하에서 도 2b의 "b"와 같이 상승시킨다. 이 단계에서, 유전체 분말이 유기 성분을 포함하면, 분위기 온도는 예를 들면 250 내지 450℃의 온도까지 상승되고, 이에 의해 유기 성분은 분해 및 탈리에 충분한 분위기 조건하에서 분해 및 탈리된다. 가열 처리는 대기 환경(atmospheric condition)에서 수행되고, 처리 시간을 단축하기 위해 산소와 같은 가스를 포함하는 분위기 환경에서 수행되는 것이 바람직하다.

분위기 온도가 유전체 분말이 연화 및 용융되는 연화점(softening point) 또는 반응 온도(점선으로 도시됨)에 도달하기 이전에, 배기 장치(103)가 동작되어 소성로(100A) 내부의 분위기 압력을 도 2a의 "c"와 같이 감소시킨다. 감소된 분위기 압력에서, 분위기 온도는 450 내지 700℃ 부근의 반응 온도까지 상승된다. 분위기 온도를 도 2b의 "f"와 같이 반응 온도 이상으로 유지시키는 동안, 분위기 압력은, 소정의 타이밍에서, 도 2a의 "e"와 같이, 초기 압력(a)과 동일한 압력까지 상승된다. 이 타이밍은 예를 들면 유리 분말의 입자가 서로 결합되는 반응 진척도에 의해 결정된다.

분위기 압력을 "e"로 유지하는 동안, 소성 온도는 반응 온도에서 용융된 유전체 분말이 고화되어 두꺼운 유전체층을 형성하게 되는 온도로 서서히 낮아지게 된다. 이 과정에서, 분위기 온도는 분위기 압력을 유지하면서 감소된다. 그러나, 분위기 압력은 노(100A) 내부의 분위기 압력을 증가시키면서 낮아질 수도 있다.

상기 처리를 사용함으로써, 고화 후의 유전체막 내에 남게 되는 기포(또는 공기 갭)의 수와 그 크기는 감소될 수 있고, 이에 의해 고밀도 및 높은 투명도와 같은 우수한 특성을 갖는 두꺼운 유전체막이 높은 생산성으로 얻어질 수 있다. 상기 성막 기술이 PDP의 전극을 피복하는 유전체막에 적용되면, 유전체막에 대해 높은 내전압, 고휘도 및 고신뢰성을 달성한다. 단일의 소성 단계에 의해 성막 처리가 두꺼운 유전체막을 달성하기 때문에, 처리 시간이 감소되어 PDP 제조 단가를 낮출 수 있게 된다.

"e" 단계에서 분위기 압력을 높이기 위해, 건조 질소와 같은 가스를 가열기(109)로 가열하면서 가스 재도입 장치(106)를 통해 소성로(100A)에 도입시킬 수 있다. 이 처리는 노(100A) 내부의 분위기 압력을 증가시키는 단계에서 노(100A) 내부의 분위기 압력을 반응 온도 이상으로 유지시킨다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 유전체막 형성용 장치는 기판 이송 장치(111)와 관련된 벨트형 인라인 소성로(belt-type inline baking furnace; 100B)를 포함한다. 인라인 소성로(100B)는 대기압에서 기판(110)을 가열하기 위한 가열 챔버(120), 로드락식 치환 챔버(load-locked replacement chamber; 130), 감소된 압력에서 기판을 소성하기 위한 소성 챔버(baking chanmer; 140), 로드락식 치환 챔버(150), 및 냉각 챔버(160)를 포함하는데, 이들은 기판 이송 장치(111)가 기판(110)을 이송하는 방향을 따라 상기의 순서대로 정렬된다. 치환 챔버(130)는 입구 게이트(131)와 출구 게이트(132)를 구비하고, 치환 챔버(150)는 입구 게이트(151)와 출구 게이트(152)를 구비한다.

치환 챔버(130)는 배기구 밸브(102a)를 포함하는 배기 장치(103a), 가스 밸브(105d)와 가스 가열기(109a)를 포함하는 가스 재도입 장치(106a), 및 가스 밸브(105e)를 포함하는 가스 도입 장치(107a)와 연결된다. 치환 챔버(150)는 배기구 밸브(102c)를 포함하는 배기 장치(103c), 가스 밸브(105f)와 가스 가열기(109b)를 포함하는 가스 재도입 장치(106b), 및 가스 밸브(105g)를 포함하는 가스 도입 장치(107b)와 연결된다.

상기의 구성에 있어서, 가열 챔버(120)는 치환 챔버(130) 앞에 마련되고, 소성 챔버(140)는 치환 챔버(150) 앞에 마련된다. 소성 챔버(140)는 가열기(101)를 포함한다.

도 3의 장치의 동작에 있어서, 유전체 분말을 포함하는 페이스트가 상부에 도포된 기판(110)은 기판 이송 장치(111)에 의해 화살표 "A"의 방향으로 이송되어, 가열 챔버(120)를 통해 입구 게이트(131)로 도입된다. 가열 챔버(120)에 있어서, 기판 온도는 기판(110)이 존재하는 위치에 따라 그 이송동안 상승된다. 즉, 기판(110)은 대기압하에서 소정의 온도 기울기를 갖는 소정의 온도 프로파일을 따라 가열된다.

입구 게이트(131)로의 기판(110)의 도입 후, 치환 챔버(130)는 입구 게이트(131)와 출구 게이트(132)가 닫히고 그 내부는 가열 챔버(120)와 유사하게 대기압으로 유지된다. 그 다음, 입구 게이트(131)가 개방되어 기판(110)이 치환실(130) 내부로 진행하게 되고, 그 후, 입구 게이트(131)가 닫히게 된다. 그 다음, 치환 챔버(130) 내부의 분위기 온도가 상승된다.

치환 챔버(130)에서 분위기 온도가 반응 온도에 도달하기 이전에, 배기구 밸브(102a)는 치환 챔버(130)를 배기하기 위해 개방되고, 이에 의해 치환 챔버(130) 내부의 분위기 압력은 소성 챔버(140) 내부의 압력과 동일한 압력으로 하강된다.

그 다음, 출구 게이트(132)가 개방되어 기판(11)을 치환 챔버(130)로부터 소성 챔버(140)로 이송시킨다. 소성 챔버(140)에서, 분위기 온도는 기판이 존재하는 위치에 대한 소정의 온도 프로파일을 따라 변하게 된다. 유전체층이 반응 온도에 노출될 때까지 기판이 소성 챔버(140) 내에서 이송되는 동안 유전체층에 대해서 온도 프로파일에서 규정된 온도 기울기가 적용된다. 그 다음, 유전체층은 기판이 소성 챔버에서 이송되는 동안 반응 온도 이상으로 유지된다.

기판(110)이 치환 챔버(130)로부터 소성 챔버(140)로 이송된 후, 가스 가열기(109a)에 의해 가열된 건조 질소가, 다른 기판(110)을 도착을 기다리면서 유휴 상태(idle state)에 있는 치환 챔버(130)로 재빨리 도입된다.

치환 챔버(150)는 입구 게이트(151)와 출구 게이트(152)가 닫혀 있고, 소성 챔버(140) 끝에서의 주변 온도 및 주변 압력과 각각 동일한 주변 온도 및 주변 압력으로 유지된다. 그 다음, 입구 게이트(151)는 개방되어 소성 챔버(140)를 통해 이송되어 온 기판(110)을 치환 챔버(150) 안으로 받아들인다.

치환 챔버(150)에서 받아들여진 기판(110)은 반응 온도로 유지되어 내부에서 이송된다. 가스 재도입 장치(106b)는 소정의 타이밍에서 치환 챔버(150)로 가스를 도입시키고, 이에 의해 치환 챔버(150) 내부의 분위기 압력은 냉각 챔버(160) 내부의 압력과 거의 동등한 압력까지 재빨리 상승한다. 가스 도입동안, 치환 챔버(150)로 가스가 도입되어 분위기 압력을 상승시키고 동시에 가스 가열기(109b)에 의해 가열되어, 분위기 온도가 반응 온도 이하로 떨어지는 것을 방지한다.

그 다음 출구 게이트(152)가 개방되어 기판(110)을 냉각 챔버(160)로 이송시키고, 그 후, 출구 게이트(152)가 닫힌다. 그 후, 치환 챔버(150)는 배기되어, 다른 기판이 도입될 때까지 유휴 상태에 있는 치환 챔버(150) 내부의 분위기 압력을 감소시킨다. 치환 챔버(150)의 배기 및 그 내부의 분위기 압력의 감소 후 출구 게이트(152)는 닫히고, 이에 의해 냉각 챔버(160)는 배기 이전의 분위기 압력과 동일한 압력을 갖게 된다.

냉각 챔버(160)는 기판(110)의 이송동안 기판(110)이 존재하는 위치에 대한 온도 기울기 또는 온도 프로파일을 갖는다. 따라서, 기판(110)은 냉각 챔버(160)에서 이송되는 동안 치환 챔버(150)에서 상승한 분위기 압력하에서 온도 프로파일을 따라 점차적으로 냉각된다. 이 때문에, 페이스트 내의 유전체 재료는 고화되어 두꺼운 유전체막을 형성하게 된다. 상기 처리는 복수의 기판을 동시에 처리하도록 연속적으로 수행된다.

벨트형 인라인 소성로(100B)에 있어서, 상기 상술된 바와 같이, 분위기 온도 및 분위기 압력과 같은 소성 조건은 벨트형 소성로(100B)에서 기판의 이송동안 기판이 존재하는 위치에 따라 결정된다. 치환 챔버(130 및 150)는 가열된 가스를 도입함으로써 소성 처리동안 분위기 압력을 변경하기 위해 마련된다. 가열된 가스는 벨트형 소성로(100B) 내부의 분위기 온도 변경을 억제하고, 이에 의해 장치에 의한 탈가스 효과가 압력 제어에 의해 저하되지 않는다. 벨트형 소성로는 성막 처리의 생산성을 현저하게 향상시킨다.

도 4를 참조하면, 도 1 또는 도 3에 도시된 장치를 사용하여 제조될 수 있는 PDP는 서로 대향하는 전면 패널(10)과 배면 패널(20)을 포함한다.

배면 패널(20)은 배면 기판(21), 화이트 유전체층(22), 배면 기판(21)과 화이트 유전체층(22) 사이에 끼인 복수의 선택 전극(23), 및 화이트 유전체층(22) 상에 배치되며 격벽(partitions; 24)에 의해 분리된 다수의 형광체를 포함한다. 전면 패널(10)은 전면 기판(11), 투명 도전체막으로 이루어지고 전면 기판(11) 상에 교대로 배치된 다수의 유지 전극(12a 및 12b), 저융점 유리로 이루어지고 유지 전극(12a 및 12b)을 피복하는 두꺼운 유전체막(13), 및 오버코트층(14)을 포함한다.

상기 상술된 면방전 PDP에 있어서, 배면 기판(21) 상에 배치된 형광체(25)가 전면 패널(10)을 통해 스크린을 향해 발광하기 때문에, 전면 패널(10), 특히 두꺼운 유전체막(13)의 투명도는 PDP의 출력 특성에 크게 영향을 끼친다.

전면 기판(11) 상에 두꺼운 유전체막(13)을 형성하기 위한 프로세스에서, 유지 전극(12a 및 12b)이 먼저 전면 기판(11) 상에 형성되고, 그 후 유전체 분말을 포함하는 페이스트를 유지 전극(12a 및 12b)과 전면 기판(11) 상에 도포하여 건조시켜 두꺼운 유전체막(13)을 형성한다. 페이스트는 두꺼운 유전체막을 형성하기 위해 스크린 프린팅법, 블레이드 코팅법, 또는 다이 코팅법을 사용하여 도포된다. 이 대신, 다수의 그린 시트를 적층하는 것에 의해 두꺼운 유전체막(13)이 형성될 수도 있다.

전면 기판(11) 상의 페이스트를 건조시킨 후, 두꺼운 유전체막(13)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 프로파일을 따른 소성 조건하에서 페이스트를 소성하여 형성된다.

특히, 먼저, 건조된 페이스트에 남아 있는 유기 성분, 즉, 분말 형태의 절연막이 대기압하에서의 가열에 의해 분해되어 제거된다. 절연막 내의 유전체 재료가 연화되고 용융되는 반응 온도에 도달하기 이전에, 분위기 압력은 감소되고, 이에 의해 분말 형상의 막에 남아 있으며 최종적으로 생산되는 두꺼운 유전체막에 기포를 유발시키는 성분은 감소된 압력과 적절하게 높은 온도의 조건하에서 제거된다. 감소된 압력은 10hPa 이하로 설정될 수 있다.

계속해서, 절연막은 감소된 분위기 압력 하에서 반응 온도 이상으로 가열되고, 그 후 분위기 온도를 반응 온도 이상으로 유지하면서 분위기 압력은 소정의 타이밍에서 대략 대기압으로 증가된다. 분위기 압력의 증가는 온도 하강을 방지하기 위해 가열된 가스를 챔버 내부로 도입함으로써 수행된다. 분위기 압력은 대기압 대신 대략 100hPa로 설정될 수 있다. 분위기 압력은 계단식 프로파일에서 수회 증가될 것이다. 상승된 분위기 압력은 분위기 온도가 실온으로 저하되어 용융된 유전체 재료를 고화할 때까지 유지된다.

본 발명과 종래 기술을 비교하기 위해서, 종래 기술에서의 분위기 압력과 분위기 온도의 프로파일이 도 5a 및 도 5b에 각각 도시되어 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b는 다른 종래 기술에서 활용된 분위기 압력과 분위기 온도의 프로파일을 각각 도시한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 프로파일을 활용하는 종래 기술에 있어서, 유전체 재료가 실질적으로 가열되기 이전에 소성 처리의 초기 단계에서 분위기 압력은 감소되고, 분위기 온도가 반응 온도에서 실온으로 낮아지는 소성 처리의 최종 단계까지 감소된 압력이 유지된다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 프로파일을 활용하는 다른 기술에 있어서, 분위기 온도가 반응 온도 이상으로 상승되는 초기 단계에서 실온으로 하강되는 최종 단계까지 분위기 압력은 대기압으로 유지된다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 프로파일을 활용하는 다른 종래 기술이 최종적으로 생성되는 두꺼운 유전체막 내에 기포를 가장 많이 생성하고, 도 5a 및 도 5b에 도시된 프로파일을 활용하는 종래 기술은 상당한 양의 기포를 생성하는 것이 실험에 의해 확인되었다.

대조적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 프로파일을 활용하는 상기 실시예의 방법은 기포를 거의 발생하지 않고, 또한, 유전체막 내에 남아 있는 약간의 기포는 그 크기가 작은데, 이러한 점은 본 발명의 현저한 이점이다. 기포의 존재와 유전체막의 투명도와 내전압은 밀접한 관련이 있으며, 상기 실시예에 의해 형성되는 두꺼운 유전체막은 높은 내전압과 높은 투명도를 갖는다. 이러한 탈가스 효과의 결과는 30㎛ 이상의 두께를 갖는 두꺼운 유전체막이 단일 소성 단계에 의해 형성되는 경우에 특히 잘 관측된다.

분위기 압력의 증가동안 도입되는 가열된 가스의 온도가 큰 스크린의 PDP 제조동안 낮아지면, 분위기 압력이 소망 레벨 이하로 떨어질 수도 있다. 이 때문에, 유전체막에 대한 분위기 온도에서 큰 오차를 유발하여, 최종적으로 생성되는 두꺼운 유전체막에 기포를 발생시키게 된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 챔버로 도입되는 가스는 분위기 온도의 하강을 방지하기 위해 가열되는데, 이에 의해 큰 스크린의 PDP의 유전체막의 부분 부분에서의 분위기 온도의 오차를 억제하고 분위기 압력이 빠르게 상승하게 한다.

또한, 유전체막이 저융점 유리로 이루어지는 경우, 본 발명의 탈가스 효과는 더 현저하게 된다. 특히 종래 기술에서 많은 양의 기포를 발생시키게 되는 낮은 분위기 온도의 경우, 본 발명은 우수한 특성을 갖는 두꺼운 유전체막을 달성하게 된다.

저융점 유리는 유리의 연화점에서 소성될 수 있는 유리 재료일 것이다. 저융점 유리 재료의 일부는 450 내지 700℃의 소성점을 가지며, 연화점에서 소성된 유리 재료의 예는 500 내지 600℃ 주위의 소성점을 갖는다.

상기 실시예는 단지 예증적인 것으로, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 영역을 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 여러 수정예 또는 변형예가 쉽게 수행될 수 있을 것이다.

본 발명의 방법과 장치에 따르면, 고화 후의 유전체막 내에 형성되는 기포(가스 기포 또는 공기 갭)의 수는 감소된 분위기 압력에 의해 감소될 수 있고, 분위기 압력의 감소 후에 절연막 내에 남아 있는 기포의 크기는 감소된 분위기 압력을 증가시키는 단계에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 기포의 수와 크기는 고화 후의 유전체막 내에서 감소될 수 있고, 이에 의해 고화 후의 유전체막은 높은 내전압, 고밀도 높은 투명성 등과 같은 우수한 막 특성을 갖게 된다.

Claims (6)

1. 유전체막 형성 방법에 있어서,

   기판(11) 상에 유전체 재료를 포함하는 절연막(13)을 형성하는 단계와;

   상기 절연막(13)의 분위기 온도(ambient temperature)를 상기 유전체 재료의 반응 온도 이상으로 상승시키고 상기 분위기 온도가 상기 반응 온도에 도달하기 이전에 상기 절연막의 분위기 압력(ambient pressure)을 감소시키는 단계와;

   상기 분위기 온도를 상기 반응 온도 또는 그 이상으로 유지시키면서 상기 감소된 분위기 압력을 소정의 타이밍에서 대기압까지 상승시키는 단계; 및

   상기 분위기 압력을 대기압으로 유지하면서 상기 절연막의 고화 온도까지 상기 분위기 온도를 하강시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 감소된 분위기 압력을 상승시키는 상기 단계는 상기 반응 온도에서 가열된 분위기 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유전체 재료는 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 유리는 약 450 내지 700℃에서 소성되는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성 방법.
5. 유전체막을 형성하기 위한 장치에 있어서,

   기판 상에 유전체 재료를 포함하는 절연막(13)을 형성하기 위한 성막 장치(filming device)와;

   상기 절연막(13)의 분위기 온도를 상기 유전체 재료의 반응 온도 또는 그 이상으로 상승시키기 위한 가열기(101)와;

   상기 가열기(101)가 분위기 온도를 상기 반응 온도까지 상승시키기 이전에 상기 절연막(13)의 분위기 압력을 감소시키기 위한 압력 제어 유닛(103)과;

   상기 분위기 온도를 반응 온도 또는 그 이상으로 유지시키면서 상기 반응 온도 또는 그 이상에서 가열된 가스를 도입시켜 상기 감소된 분위기 압력을 대기압까지 상승시키는 가스 도입 유닛(106); 및

   상기 분위기 압력을 대기압으로 유지시키면서 상기 분위기 온도를 상기 절연막의 고화 온도로 하강시키기 위한 냉각 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성용 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 절연막(13)은 인라인 노(inline furnace; 100B)를 따라 이송되고, 상기 분위기 온도는 상기 절연막(13)이 상기 이송동안 상기 인라인 노 내에서 존재하는 위치에 대해 변경되는 것을 특징으로 하는 유전체막 형성용 장치.