KR100484874B1 - 플라즈마디스플레이패널의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체층의 표면을 레이저 어닐링 처리함으로써 표면밀도 및 결정성을 증가시켜 형광체층의 발광효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로서,

배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 스크린 프린팅(screen printing) 방법으로 각 셀의 내부에 어드레스 전극을 덮도록 형광체층을 도포하고, 상기 형광체층의 표면을 레이저 어닐링(laser annealing) 처리하는 제1 과정과, 전면 유리기판 위에 유지 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층하는 제2 과정과, 상기 어드레스 전극과 유지 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 전면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로서 특히, 발광효율 및 반사효율을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP 라 함.)의 제조방법에 관한 것이다.

최근 멀티미디어용 디스플레이에 대한 요구가 증대됨에 따라 대화면 및 시야각에서 강점이 있는 가정용 AC PDP에 대한 기술 개발이 급격히 이루어지고 있으며, 특히 휘도증가에 관한 연구가 활발한 실정이다.

PDP는 서로 대향되는 2장의 유리기판 사이에서 네온(Ne), 헬륨(He), 제논(Xe) 등의 불활성 가스 방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기시키는 발광현상을 이용하는 기체방전 디스플레이소자이다.

일반적인 PDP 중 하나는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 화상의 표시면인 프론트 패널(front panel)(10)과, 상기 프론트 패널(10)과 소정 거리를 사이에 두고 평행하게 위치한 리어 패널(rear panel)(20)로 이루어진다. 이때, 상기 리어 패널(20)은 배면 유리기판(21)과, 상기 배면 유리기판(21) 상에 스트라이프형으로 배열 형성되어 방전공간을 형성하는 복수개의 격벽(22)과, 상기 각 격벽(22) 사이의 배면 유리기판(21) 위에 상기 격벽(22)과 평행하게 형성되어 방전을 일으키는 복수개의 어드레스(address) 전극(23)과, 상기 각 격벽(22)에 의해 이루어지는 방전공간 내부의 어드레스 전극(23) 위에 형성되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광체층(24)으로 이루어진다.

또한, 상기 프론트 패널(10)은 전면 유리기판(11)과, 상기 전면 유리기판(11) 중 배면 유리기판(21)과의 대향면에 상기 격벽(22)과 직교하도록 스트라이프형으로 배열 형성되어 상기 격벽(22)과 함께 전체 화면을 매트릭스 형태의 복수개 셀로 구분하는 복수개의 유지(sustain) 전극(12)과, 상기 유지 전극(12)을 덮도록 순차적으로 적층된 전극 보호 및 방전유지를 위한 유전체층(dielectric layer)(13)과, 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층(14)으로 이루어진다.

종래 기술에 의하여 상기와 같은 구성을 갖는 PDP의 제조공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 프론트 패널(10)은 전면 유리기판(11) 위에 유지(sustain) 전극(12)으로서 ITO(Indium Tin Oxide) 전극을 성막하고, 버스라인(bus line)으로서 Cr/Cu/Cr 전극을 증착 및 에칭하여 완성한다.

그후, 스크린 프린팅 방법(screen printing)을 이용하여 상기 유지 전극(12)을 덮도록 유전체층(dielectric layer)(13)을 도포한 후, 유전체 보호층(14)을 약 2000Å 정도 성막한다.

한편, 상기 리어 패널(20)은 배면 유리기판(21) 위에 스크린 프린팅 방법을 이용하여 스트라이프형으로 복수개의 격벽(22) 및 복수개의 어드레스(address) 전극(23)을 형성한 후 형광체층(24)을 성막한다. 이때, 상기 격벽(22)은 샌드블라스트(sand blast) 방법으로 성막할 수도 있다.

상기와 같이 이루어진 프론트 패널(10)과 리어 패널(20)을 밀봉체(sealing glass)를 사용하여 융착시키고 배기시킨 후 각 방전공간 내부에 불활성 가스를 소정의 압력으로 주입하고 밀봉시킴으로써 PDP 소자가 완성된다.

상기와 같은 과정에 의해 완성된 PDP 소자는 상기 유지 전극(12)에 전압을 인가하고 상기 어드레스 전극(23)에 전압을 인가하면 그 사이의 공간에서 플라즈마 방전이 일어나고, 이때 발생하는 자외선이 상기 형광체층(24)의 발광중심을 여기시킴으로써 발생한 가시광선으로 표시하게 된다.

상기와 같은 종래 기술에서 PDP 소자 내부에서 발생한 자외선은 형광층 상부에서 수 nm 정도( 녹색형광체 Zn2SiO4:Mn 인 경우 5nm ) 침투가 가능하기 때문에 이 영역의 결정성이나 불순물(dopant) 농도가 전체 형광체의 발광효율을 결정하게 된다.

그러나, 종래의 기술에서는 스크린 프린팅법으로 성막한 형광체층(24)은 표면이 거칠고 밀도가 낮기 때문에 발광효율이 낮은 문제점이 발생하였다. 이를 해결하기 위해 높은 온도에서의 처리로 밀도를 높이도록 하고 있으나 이는 후막 표면이 공기중의 H₂O와 반응하여 막의 질적 저하를 초래하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 형광체층을 스크린 프린팅법으로 성막한 후 그 표면을 레이저 어닐링 처리함으로써 표면밀도 및 결정성을 증가시켜 형광체층의 발광효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 스크린 프린팅(screen printing) 방법으로 각 셀의 내부에 어드레스 전극을 덮도록 형광체층을 도포하고, 상기 형광체층의 표면에 폴리 크리스탈(Poly Crystal)구조가 형성되도록 레이저 어닐링(laser annealing) 처리하는 제1 과정과, 전면 유리기판 위에 유지 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층하는 제2 과정과, 상기 어드레스 전극과 유지 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 전면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 제1 과정에서 수행되는 레이저 어닐링 처리는 500℃ 이상에서 열처리한다.

이하, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 리어 패널의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에서 사용되는 레이저 어닐링 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같은 프론트 패널(10)은 종래의 경우와 마찬가지로 전면 유리기판(11) 위에 유지(sustain) 전극(12)으로서 ITO(Indium Tin Oxide) 전극을 성막하고, 버스라인(bus line)으로서 Cr/Cu/Cr 전극을 증착 및 에칭하여 완성한다.

그후, 스크린 프린팅 방법(screen printing)을 이용하여 상기 유지 전극(12)을 덮도록 유전체층(dielectric layer)(13)을 도포한 후, 유전체 보호층(14)을 약 2000Å 정도 성막한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 리어 패널(20)은 배면 유리기판(21) 위에 스크린 프린팅 방법을 이용하여 스트라이프형으로 복수개의 격벽(22) 및 복수개의 어드레스(address) 전극(23)을 형성한 후 형광체층(24)을 성막한다. 이때, 상기 격벽(22)은 샌드블라스트(sand blast) 방법으로 성막할 수도 있다.

그후, 상기 형광체층(24)의 표면을 도 4에 도시된 바와 같은 레이저 어닐링 장치로 밀도를 높이기 위한 열처리를 수행함으로써 어닐링된 형광체층(25)을 형성한다. 이때, 레이저 어닐링 장치는 진공챔버(30)와, 레이저 발생기(31)와, 상기 레이저 발생기(31)를 이동시키기 위한 XY로봇(32)과, 상기 진공챔버(30) 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공펌프(33)와, 상기 진공챔버(30) 내부를 O₂ 분위기로 만들기 위한 O2 가스탱크(34)로 이루어지는데, 레이저 발생기(31)는 순간적으로 표면의 온도를 500℃ 이상으로 올릴 수 있는 것을 사용한다.

이때, 상기 진공펌프(33)를 이용하여 진공챔버(30) 내부의 압력을 10-6 torr 로 만들고, O2 가스탱크(34)를 열어서 O2 분위기로 만든 후 상기 XY로봇(32)으로 레이저 발생기(31)를 이동시키면서 레이저 어닐링을 수행한다.

상기의 과정에서 어닐링을 실시한 표면은 순간적으로 500℃ 이상으로 열처리되기 때문에 표면이 치밀한 폴리 크리스탈(poly crystal) 구조로 변하고, 발광 도펀트(dopant)도 균일하게 배포된다.

상기와 같이 이루어진 프론트 패널(10)과 리어 패널(20)을 밀봉체(sealing glass)를 사용하여 융착시키고 배기시킨 후 각 방전공간 내부에 불활성 가스를 소정의 압력으로 주입하고 밀봉시킴으로써 PDP 소자가 완성된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 형광체층의 표면이 레이저 어닐링에 의해 치밀한 구조로 변하여 형광체층의 2중구조를 갖게 되기 때문에 발광효율이 증가하게 되며, 형광체층에서 여기된 가시광이 방전셀 내에서 반사할 때 광의 반사율이 높아져 PDP 소자의 휘도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 PDP의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 리어 패널의 구조를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 의한 리어 패널의 구조를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에서 사용되는 레이저 어닐링 장치를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프론트 패널 11 : 전면 유리기판

12 : 유지 전극 13 : 유전체층

14 : 유전체 보호층 20 : 리어 패널

21 : 배면 유리기판 22 : 격벽

23 : 어드레스 전극 24 : 형광체층

Claims (2)

1. 배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 스크린 프린팅(screen printing) 방법으로 각 셀의 내부에 어드레스 전극을 덮도록 형광체층을 도포하고, 상기 형광체층의 표면에 폴리 크리스탈(Poly Crystal) 구조가 형성되도록 레이저 어닐링(laser annealing) 처리하는 제1 과정과,

   전면 유리기판 위에 유지 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층하는 제2 과정과,

   상기 어드레스 전극과 유지 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 전면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 과정에서 레이저 어닐링 처리는 500℃ 이상에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

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