KR100556497B1

KR100556497B1 - 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법

Info

Publication number: KR100556497B1
Application number: KR1019990009558A
Authority: KR
Inventors: 장우성; 김제석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-03-20
Filing date: 1999-03-20
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20000060891A

Abstract

본 발명은 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법은 격벽형상의 홈을 갖는 금형에 격벽재를 넣어 건조시키는 단계와, 금형을 전극 및 그린시트가 형성된 기판에 접합시키는 단계와, 금형을 제거한후, 소성하여 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.

이러한 격벽 제조방법에의해 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성하게 된다.

Description

플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법{Fabricating Method of Barrier Rib for Plasma Display Panel}

도 1은 종래의 플라즈마 표시장치를 도시한 도면.

도 2는 종래의 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법을 설명하기위해 도시한 도면.

도 3은 종래의 플라즈마 표시장치용 격벽의 다른 제조방법을 설명하기위해 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 플라즈마 표시장치용 격벽의 제조방법을 설명하기위해 도시한 도면.

도 5는 도 4의 플라스틱금형 제조방법을 설명하기위해 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스 전극 4 : 투명전극

6 : 형광체 8,30,54 : 격벽

10 : 보호층 12,18 : 유전체층

14 : 하부유리판 16 : 상부유리판

20,50 : 그린시트 22,52 : 기판

24,48 : 전극 26 : 전극보호층

28 : 금형 32 : 슬러리

42 : 마스터 금형 44 : 플라스틱 금형

46 : 격벽재

본 발명은 플라즈마 표시장치의 격벽 제조방법에 관한 것으로, 특히 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법에 관한 것이다.

최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있으며, 이들중 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성, 고휘도 및 고발광 효율의 우수, 메모리 기능 및 160。 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치이상의 대화면을 구현할수 있는 장점을 가지고 있다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 PDP는 어드레스 전극(2)을 실장한 하부유리판(14)과, 상기 하부 유리판(14)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하(Wall Charge)를 형성하는 유전체층(18)과, 유전체층(18)의 상부에 형성되어 각각의 방전 셀을 분할하는 격벽(8)과, 플라즈마 방전으로 발생된 빛에 의해 여기되어 발광하는 형광체(6)와, 상부유리판(16)의 상부에 형성된 투명전극(4)과, 상기 상부유리판(16) 및 투명전극(4)의 상부에 소정의 두께로 도포되어 벽전하를 형성하는 유전체층(12)과, 유전체층(12)의 상부에 도포된 방전에 의한 스퍼터링으로부터 유전체층(12)을 보호하는 보호막(10)을 구비한다. 어드레스 전극(2) 및 투명전극(4)에 소정의 구동전압(예를들어 200V)이 인가되면, 방전셀의 내부에는 어드레스전극(2)에서 방출된 전자에 의해 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 이를 상세히 설명하면, 전극에서 방출된 전자가 방전셀에 봉입된 He+Xe 가스 또는 Ne+Xe 가스의 원자와 충돌하여 상기 가스의 원자들을 이온화 시켜면서 2차전자의 방출이 일어나며 이때의 2차전자는 가스의 원자들과 충돌을 반복하면서 차례로 원자를 이온화 해간다. 즉, 전자와 이온이 배로 증가하는 애벌런치(Avalanche)과정에 들어간다. 상기 애벌런치 과정에서 발생된 빛이 적색(Red; 이하 "R"라 함), 녹색(Green; 이하 "G"라 함), 청색(Blue;이하 "B"라 함)의 형광체를 여기 발광하게 되며 상기 형광체에서 발광된 R,G,B의 빛은 보호막(10), 유전체층(12) 및 투명전극(4)을 경유하여 상부유리판(16)으로 진행되어 문자 또는 그래픽을 표시하게 된다. 한편, 상기 격벽(8)은 스트라이프(stripe) 형상으로 형성되어 각각의 방전셀을 분할함과 아울러, 형광체(6)에서 발광된 빛을 상부유리판(16) 쪽으로 반사시키게 된다.

한편, PDP를 고화질 디스플레이 장치에 적용하는 추세에 따라 격벽은 고정세화됨과 아울러, 고 종횡비(High-Aspect Ratio)를 요구하게 되었다. 이러한 요구에 부응하여 공정을 단순화함과 아울러, 고정세, 고종횡비의 격벽을 제조할수 있는 LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal; 이하 "LTCCM"이라 함)방식이 제안되고 있다. 이하, LTCCM방식을 이용한 격벽 제조방법에 대해서 살펴보기로 한다.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 격벽 제조방법의 수순이 도시되어 있다.

그린시트(Green Sheet;20)를 형성한다. (제1 단계) 그린시트(20)는 슬러리(Slurry)를 제조한후, 상기 슬러리를 테잎 캐스팅장치를 이용하여 소정의 두께를 갖도록하여 형성하게 된다. 이때, 슬러리는 글래스분말에 유기물을 소정의 비율로 혼합함에 의해 형성된다. 이 경우, 유기물은 유리분말의 점도를 유지하는 결합제와, 슬러리의 경화를 방지하여 소정의 유연성을 갖도록하는 가소제와, 상기 결합제와 가소제를 용해시키기 위한 용매와, 소정량의 첨가제를 의미한다. 상기 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용된다. 이와같이 슬러리를 테잎캐스팅장치를 이용하여 소정의 두께로 형성하는 제조방법을 "닥터 브레이드법"이라 한다. 상기 과정에 의해 형성된 그린시트(20)가 도 2의 (a)에 도시되어 있다.

그린시트(20)를 기판(22)에 적층한다. (제2 단계) 상기 그린시트(34)를 테잎 캐스팅장치로부터 분리한후 소정의 두께를 갖는 기판(22)의 상부에 적층하여 부착시키게 된다. 상기 기판(22)의 재질로는 글래스, 글래스-세라믹, 세라믹, 금속 등을 사용하게 된다. 특히 금속재질의 경우 티타늄(Titanium)이 주로 사용된다. 이때, 기판(22)의 상부에 적층된 그린테이프(20)가 도 2의 (b)에 도시되어 있다.

상기 그린시트(20)에 전극(24)을 형성한다. (제3 단계) 상기 기판(22)에 적층된 그린시트(20)를 인쇄기(도시되지 않음)에 투입하여 전극(24)을 인쇄하여 형성하게 된다. 이때, 그린시트(20)의 상부에 형성된 전극(24)이 도 2의 (c)에 도시되어 있다.

상기 전극(24)의 상부에 전극보호층(26)을 형성한다. (제4 단계) 전극(24)의 상부에 전극을 보호하기 위한 전극보호층(26)을 형성하게 된다. 이때, 전극(24)의 상부에 형성된 전극보호층(26)이 도 2의 (d)에 도시되어 있다.

격벽 반대형상의 금형(28)를 상기 기판(22)의 상부에 위치시킨후, 소정의 압력을 가해 격벽(30)을 성형한다. (제5 단계) 상기 기판(22)의 상부에 격벽 반대형상의 홈(28a)을 가진 금형(28)을 위치시킨후, 소정의 압력(예를들면, 100㎏f/㎠)을 가해 그린시트(20)에 격벽(30)을 성형하게 된다. 이 경우, 금형(28)과 기판(22) 사이를 프레스(Press)하거나, 롤러 등을 사용하여 소정의 압력을 인가하게 된다. 이때, 그린시트(20)는 격벽 반대형상의 금형(28)에 의해 격벽의 형상으로 성형된다. 이때, 격벽을 성형하는 과정이 도 2의 (e)에 도시되어 있다. 또한, 성형이 완료된 격벽(30)은 소정의 온도에서 소성하게 된다. 이때, 소성에 의해 형성된 격벽(30)이 도 2의 (f)에 도시되어 있다. 한편, 도 2의 (e)에 도시된 성형과정에서 금형(Mold;28)의 표면과 그린시트(20) 는 소정의 압력에 의해 가압됨에의해 열압착되어 진다. 이로인해, 격벽(30)은 격벽 형성홈에 끼워진 상태가 되므로 격벽(30)과 금형(28)을 분리하는 과정에서 일부의 격벽(30)이 그린시트(20)로부터 떨어져 나가는 문제점이 도출되고 있다.

도 3을 참조하면, 플라즈마 표시장치용 격벽의 다른 제조방법을 설명하기위한 도면이 도시되어 있다.

하부기판(22)의 상부에 전극패턴(24)을 형성한다. (제11 단계) 도 3의 (a)에 도시된바와같이 하부기판(22)의 상부에 전극패턴(24)을 형성한다. 이 경우, 전극패턴(24)은 방전공간의 하부에 위치하도록 배치되어 있다. 하부기판(22)의 상부에 격벽형상의 홈을 갖는 금형(28)을 접합시킨다. (제12 단계) 도 3의 (b)에 도시된바와같이 하부기판(22)의 상부에 금형(28)을 정위치시킨후, 접합재를 사용하여 금형(28)을 하부기판(22)에 접합시킴에의해 하부기판(22)에 금형(28)이 밀착 고정되어진다. 상기 금형(28)에 형성된 격벽형상의 홈(28a)에 격벽재(32)를 충진시킨다. (제33 단계) 상기 하부기판(14)이 부착된 금형(28)을 격벽재(예를들면, 슬러리)에 침전시킴에 의해 금형(28)에 형성된 격벽형상의 홈에는 격벽재(32)가 충진되어진다. 금형(28)을 제거하여 격벽을 형성한다. (제34 단계) 금형(28) 및 격벽재(32)를 소정의 온도로 소성하여 금형(28)을 제거할수 있게 된다. 이때, 금형(28)과 하부기판(22)이 분리되어 격벽(30)을 형성하게 된다. 이러한 격벽 제조방법은 금형에 격벽재를 충진할 경우 격벽재가 금형(28)에 균일하게 충진되기 어려울뿐만 아니라 소성시에 금형(28)의 잔류물이 격벽과 하부기판상에 잔존하게 되는 문제점이 도출되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성하는 플라 즈마 표시장치용 격벽 제조방법을 제공 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법은 격벽형상의 홈을 갖는 금형에 격벽재를 넣어 건조시키는 단계와, 상기 금형을 전극 및 그린시트가 형성된 기판에 접합시키는 단계와, 상기 금형을 제거한후, 소성하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 격벽형상의 홈이 형성된 금형이 격벽형상의 마스터금형에 수용성 플라스틱수지를 캐스팅하여 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 수용성 플라스틱수지의 재질이 폴리비닐알콜 인 것을 특징으로 한다.
상기 격벽재가 슬러리 인 것을 특징으로 한다.
상기 슬러리가 60 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5 중량%의 가소제와, 3 중량%의 유기결합제와, 1 중량%의 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬러리가 59.5 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5 중량%의 가소제와, 3 중량%의 유기결합제와, 1 중량%의 제1 첨가제와, 0.5 중량%의 제2 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 격벽재가 페이스트 인 것을 특징으로 한다.
상기 페이스트가 70.5 중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5 중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 페이스트가 69.5 중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5 중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 제1 첨가제와, 1 중량%의 제2 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

삭제

도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법을 설명하기위한 도면이 도시되어 있다.

격벽형상의 홈을 갖는 수용성 플라스틱금형(44)을 마련한다. (제21 단계) 도 4의 (a)에 도시된바와같은 수용성 플라스틱금형(44)을 마련한다. 이에 대하여 도 5를 결부하여 상세하게 살펴보기로 한다. 도 5의 (a)와 같이 격벽형상의 돌기를 갖는 마스터금형(42)에 수용성 플라스틱수지를 닥터 블레이드법을 이용하여 캐스팅한다. 이때, 마스터금형(42)의 재질로는 금속, 세라믹, 유리 또는 플라스틱을 사용하게 된다. 이어서, 도 5의 (b)에 도시된바와같이 마스터금형(42)을 제거함에의해 격벽형상의 홈을 갖는 수용성 플라스틱금형(44)을 형성하게 된다. 이때, 수용성 플라스틱금형(44)은 물에 녹는 성질을 가지게 된다. 이를위해, 수용성 플라스틱수지는 폴리비닐알콜(PolyVinylAlcohol; 이하 "PVA"라 한다)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금형(44)에 격벽재 슬러리(46)를 캐스팅하고 건조시킨다. (제22 단계) 도 4의 (b)에 도시된바와같이 플라스틱금형(44)에 격벽재 슬러리(46)를 닥터 브레이드법을 이용하여 캐스팅하고 건조시키게된다. 그린시트(50)가 적층된 기판(52)에 격벽형상을 갖는 격벽재(46)를 얼라인하고 접합시킨다. (제23 단계) 도 4의 (c)에 도시된바와같이 기판(52)에 적층된 그린시트(50)에 격벽형상을 갖는 격벽재(46)를 얼라인한후, 열압착함에의해 접합시키게 된다. 이때, 그린시트(50)에는 전극(48)이 형성되어 있다. 또한, 기판(52)의 재질로는 글래스, 글래스-세라믹, 세라믹, 금속 등을 사용하게 된다. 특히 금속재질의 경우 티타늄(Titanium)이 주로 사용된다. 수용성 플라스틱금형(44)을 제거한후, 소성하여 격벽(54)을 형성한다. (제24 단계) 도 4의 (d)와같이 기판(52)을 물에넣어 수용성 플라스틱금형(44)을 제거한다. 이어서, 수용성 플라스틱금형(44)이 제거된 기판(52)을 소정의 온도로 소성하여 격벽(54)을 형성하게 된다.

한편, 격벽재 슬러리의 조성물 및 그 조성비에 대하여 살펴보기로 한다. 격벽재 그린시트는 화이트 슬러리를 만들기위한 제1 조성비와, 블랙 슬러리를 만들기위한 제2조성비로 나누어진다. 이러한 격벽재 슬러리의 조성비가 표 1에 나타나 있다.

격벽재 슬러리 조성물 및 조성비

성 분	제1 조성비(중량%)	제2 조성비(중량%)
글래스분말	60	59.5
유기결합재	3	3
가 소 제	5	5
용 매	31	31
제1 첨가제	1	1
제2 첨가제	-	0.5

표 1에 나타난바와같이 격벽재 슬러리의 조성비중 화이트 슬러리는 60 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5중량%의 가소제와, 3중량%의 유기결합제와, 1중량%의 첨가제를 포함한다. 한편, 블랙 슬러리는 59.5 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5중량%의 가소제와, 3중량%의 유기결합제와, 1중량%의 제1 첨가제와, 0.5 중량%의 제2 첨가제를 포함한다 이때, 제2 첨가제는 블랙피그먼트(Black Pigment)를 사용하므로 제2 첨가제의 양에 대응하여 슬러리의 색이 결정된다. 상기와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 PDP용 격벽 제조방법에의해 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성할수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법은 도 4에 도시된 제조방법과 유사하다. 이 경우, 다른 실시예에 따른 격벽 제조방법은 수용성 플라스틱금형(44)에 스크린프린트법(Screen Printing Method)을 이용하여 격벽재 페이스트(Paste)를 도포하는 과정이 일실시예와 구별되어 진다. 한편, 그외의 과정은 일실시예의 과정(제21 단계, 제22 단계 내지 제24 단계)과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 격벽재 페이스트의 조성물 및 그 조성비에 대하여 살펴보기로 한다. 격벽재 페이스트는 화이트 페이스트를 만들기위한 제1 조성비와, 블랙 페이스트를 만들기위한 제2조성비로 나누어진다. 이러한 격벽재 페이스트의 조성비가 표 2에 나타나 있다.

격벽재 페이스트 조성물 및 조성비

성 분	제1 조성비(중량%)	제2 조성비(중량%)
글래스분말	70.5	69.5
유기결합재	5	5
용 매	24	24
제1 첨가제	0.5	0.5
제2 첨가제	-	1

표 2에 나타난바와같이 격벽재 페이스트의 조성비중 화이트 페이스트는 70.5중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5 중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 첨가제를 포함한다. 한편, 블랙 페이스트는 69.5 중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 제1 첨가제와, 1 중량%의 제2 첨가제를 포함한다 이때, 제2 첨가제는 블랙피그먼트(Black Pigment)를 사용하므로 제2 첨가제의 양에따라 페이스트의 색이 결정된다. 상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP용 격벽 제조방법에의해 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성할수 있게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명의 PDP용 격벽 제조방법은 고정세화, 고종횡비를 갖는 격벽을 형성 할수 있는 장점이 있다.

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

Claims

격벽형상의 마스터금형에 수용성 플라스틱수지를 캐스팅하여 형성되어 격벽형상의 홈을 갖는 금형에 격벽재를 넣어 건조시키는 단계와,

상기 금형을 전극 및 그린시트가 형성된 기판에 접합시키는 단계와,

상기 금형을 제거한후, 소성하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 수용성 플라스틱수지의 재질이 폴리비닐알콜 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
격벽형상의 홈을 갖는 금형에 슬러리 격벽재를 넣어 건조시키는 단계와,

상기 금형을 전극 및 그린시트가 형성된 기판에 접합시키는 단계와,

상기 금형을 제거한후, 소성하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 슬러리가 60 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5 중량%의 가소제와, 3 중량%의 유기결합제와, 1 중량%의 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 슬러리가 59.5 중량%의 글래스분말과, 31 중량%의 용매와, 5 중량%의 가소제와, 3 중량%의 유기결합제와, 1 중량%의 제1 첨가제와, 0.5 중량%의 제2 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
격벽형상의 홈을 갖는 금형에 페이스트 격벽재를 넣어 건조시키는 단계와,

상기 금형을 전극 및 그린시트가 형성된 기판에 접합시키는 단계와,

상기 금형을 제거한후, 소성하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
제 7 항에 있어서,

상기 페이스트가 70.5 중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5 중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.
제 7 항에 있어서,

상기 페이스트가 69.5 중량%의 글래스분말과, 24 중량%의 용매와, 5 중량%의 유기결합제와, 0.5 중량%의 제1 첨가제와, 1 중량%의 제2 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽 제조방법.