KR100562888B1 - 플라즈마 표시패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 제조방법에 관한 것으로, PDP에서 셀간의 광차단 역할을 수행하는 광차단재인 BM의 형성공정을 단순화 하여 기판 제조단가를 저감시키며, 기판 제조공정중 유전층에서의 기포발생 및 BM형성시 오염발생을 방지하여 유전체의 품질 및 성능을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기판 제조방법은, 방전전극을 일정패턴으로 형성하는 단계; 상기 방전전극이 형성된 기판면 상에 유전층을 형성하는 단계; 상기 유전층상에 인쇄용 재료의 광차단재를 일정패턴으로 인쇄한 후 건조 및 소성시키는 단계; 및 상기 광차단재가 패턴 인쇄 기판 전면에 보호층을 진공증착하는 단계가 포함되며,

이에 따라, 광차단재 즉, BM이 유전층과 보호층 사이에 패턴 인쇄됨으로 유전층의 성능 저하를 방지하고, 제조공정이 단순화 된다는 이점이 있다.

PDP, BM층

Description

플라즈마 표시패널의 제조방법{Manufactual methode of PDP}

도 1은 PDP의 상,하기판 분리 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 PDP셀 단면도.

도 3은 종래 기술에 따른 상부기판 형성 공정도.

도 4는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 유전층에서의 기포발생 상태도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상부기판 형성 공정도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 상부기판 , 6 : 상부전극 , 8 : 유전층 , 9 : 보호층 , 17 : BM층

본 발명은 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel;이하 "PDP"라 칭함)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PDP 화상표시면에서 각 셀간을 구분하기 위한 광차단 역할을 수행하는 BM의 형성공정에 관한 것이다.

일반적으로, PDP는 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광 형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 가스방전을 일으키게 된다.

즉, 패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부에서 격벽 및 광차단층에 의해 구분되는 다수의 화소(셀)를 이루게 되는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이와 같이 구성되는 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로써 역할을 한다.

이와 같은 PDP는 각 셀에서 방전에 관여하는 전극의 수, 방전원리 등에 따라 여러가지 종류가 있는데, 이하에서는 도 1 내지 도 3에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 3전극 면방전형 PDP의 한 실시예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상, 하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 상부기판(1)과 후면을 이루는 하부기판(2)이 일정거리를 사이에 두고 합착되게 된다.

상부기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위해 2개가 한 쌍을 이루는 상부전극(6)과, 상부전극(6)의 사이에 평행하게 형성되 어 각 셀간을 구분하기 위한 광차단 역할을 수행하는 블랙메트릭스(BM)층(7)과, 상부전극(6)간의 방전전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연 시켜주는 유전층(8)이 형성되고, 그 위에는 방전현상에 의해 유전층(8)이 손상을 입어 수명이 감소하는 것을 방지하기 위한 보호층(9)이 증착된다.

하부기판(2)은 복수개의 방전공간 즉, 셀과 셀 사이를 구분하는 격벽(3)과, 격벽(3)과 평행한 방향으로 형성되며 상부전극(6)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 하부전극(4)과, 각 방전셀의 내부면 중 양측 격벽(3)면과 배면기판(2)면에 형성되어 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 형광체(5)로 이루어진다.

도 2는 상기와 같이 구성되는 상, 하부 기판을 합착시킨 후의 임의의 셀 단면을 도시한 것으로 방전원리의 이해를 돕기위해 하부기판을 90도 회전하여 나타낸 도이다.

이와 같이 구성되는 종래 PDP 구조중 상부기판의 형성공정을 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 일정패턴의 상부전극(6)이 형성된 상부기판(1)상에 감광성 재료를 이용하여 BM층(7) 패턴을 형성하고, 500℃이상에서 소성공정을 거친후 이 위에 벽전하를 발생시켜 구동전압을 떨어뜨리기 위한 유전층(8)을 형성한다. 이 유전층(8)은 2층이상으로 두종류의 유전체 페이스트를 사용하는데 하부유전층(8a)의 목적은 고내압을 가지도록 하는 것이고 상부유전층(8b)의 목적은 가시광의 투과율을 높이는 것 이다. 이 유전체들은 산화규소 및 산화납이 주성분을 이루고 있으며, 하부유전층(8a)이 상부유전층(8b)보다 유전율이 높다.

즉, BM(10) 형성후 내전압 방지를 위한 하부유전층(8a)을 전체면에 형성하고 다시 소성시킨다. 그리고 그 위에 상부유전층(8b)을 형성한 후, 또 한 번의 소성공정을 거치고 유전층을 방전시 발생하는 스퍼트링으로 부터 보호하기 위하여 보호층(9)을 전면에 형성하게 되는데, 보호층(9)은 일반적으로 산화마그네슘(MgO)을 사용하며 이빔(E-BEAM)증착법에 의해서 형성된다.

하부기판(2)을 포함하는 하부구조의 형성공정은 생략하기로 한다.

그리고 완성된 상부구조와 하부구조를 프리트그라스에 의해 봉합하면 밀봉된 내부에 공간이 형성된다. 가스주입 유리관을 이용하여 이 공간내의 공기를 빼내고, 배기공정을 거쳐 내부진공을 이룬 후 유리관을 열로 봉합시켜 완전한 밀봉공간을 형성하게 되는 것이다.

상기와 같은 공정순서를 통해 제조되는 종래 기술에 있어서 BM층(10)은 감광성 재료의 전면인쇄→건조→포토마스크(10)를 이용한 노광→현상→건조→소성의 공정을 거치게 되는데, 이때 상부전극(6)이 함께 노출되어 있으므로 마지막 소성공정시 전극 산화로 인한 저항이 증가되는 문제점이 발생하게 되고, 이를 방지하기 위해서는 소성온도가 낮은 BM재를 사용하여야 하는 제한이 있었다.

또한, BM층과 상,하유전층의 소성을 위한 소성공정이 개별적으로 진행되어야 함으로 적어도 3회 이상의 소성공정이 필요하게 되어 제조공정수를 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 종래 다른 실시예로서는 본 출원인이 1998년 7월 22일 선출원한 특허 출원번호 98-29462호(발명의 명칭: 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법)가 있다.

상기 특허 출원번호 98-29462호에 따르면, 상부기판(1)상의 BM층(7) 형성전에 먼저 하부유전층(8a)을 형성시킨 후 소성시키고 그 위에 포토마스크(10)를 이용하여 BM층(7)을 형성한 후 다시 상부유전층(8b)을 형성하고 소성공정을 수행하게 되는 것으로, BM층(7)과 상부유전층(8b)을 동시에 소성시킴으로서 소성공정을 1회 단축시킴과 아울러 소성공정중 발생되는 유지전극의 산화를 미연에 방지할 수 있게된다.

전술한 종래 기술의 실시예에 따르면 BM층(7)은 감광성 재료를 사용하여 형성되는 것으로 인쇄→건조→노광→현상→건조→소성의 적어도 6단계를 통해 완성됨을 알 수 있다.

그러나 상기한 BM형성방법은 공정이 복잡하여 제조단가가 그만큼 상승하게 되고, 게다가 특허 출원번호 98-29462호에 따르면 상/하부 유전층 사이에 형성되는 BM층(7) 높이만큼의 단차로 인해 도 4에 나타낸 바와 같이 상부유전층(8b) 형성과정에서 유전체 내에 기포가 발생되며, 인쇄성 불량등에 의한 투과율 저하 및 절연내압 저하의 원인이 되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, BM층의 형성위치 및 공정을 단순화 하여 생산에 따른 제조단가를 저감할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유전층에서의 기포발생을 방지하여, 공간발생 및 절연내압 저감으로 인한 유전층의 성능 저하를 방지할 수 있는 PDP 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시패널의 제조방법은,

(1) 방전전극을 일정패턴으로 형성하는 단계;

(2) 상기 방전전극이 형성된 기판면 상에 유전층을 형성하는 단계;

(3) 상기 유전층상에 인쇄용 재료의 광차단재를 일정패턴으로 인쇄한 후 건조 및 소성시키는 단계; 및

(4) 상기 광차단재가 패턴 인쇄된 기판 전면에 보호층을 진공증착하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 기판 제조공정에 의해 달성될 수 있다.

이와 같이 하면, 상기 광차단재 즉, BM층이 인쇄용 재료를 이용하여 인쇄→건조→소성 의 단순화된 공정을 통해 패턴 인쇄됨으로 인해 패널의 제조단가가 저감될 수 있게된다.

특히, 인쇄재로 이루어지는 BM층은 기판과 유전층 사이 또는 유전층 내에 패 턴인쇄되면 BM형성과정에서 유전체의 오염을 유발하게 됨으로, 유전층과 보호층 사이에 패턴 인쇄시키게 된다.

그 결과, 전체적인 공정의 단순화와 함께 유전층에서의 기포발생이 방지되어 BM층 형성으로 인한 유전체의 품질 및 성능저하를 막을 수 있게되는 것이다.

그리고, 상기한 바와 같은 기판 형성방법을 요지로 하는 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기판 형성공정의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상부기판의 형성 공정을 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 상부기판의 형성방법은 먼저, 일정패턴의 상부전극(6)이 형성된 상부기판(1)상에 하부유전층(8a)과 상부유전층(8b)의 2층 구조를 갖는 유전층(8)을 형성한다.

그리고 하부유전층(8a)과 상부유전층(8b)각각에 대한 소성공정을 거친 후 인쇄용 재료인 BM을 패턴 인쇄하고 건조와 소성공정을 거쳐 BM층(17)을 완성한다.

이후, 보호층(9)을 진공분위기에서 이빔증착 함으로서 상부구조가 완성되는 것이다.

특히 상기 공정에 있어서, BM층(17)이 유전층(8) 형성후 일정 패턴에 따라 인쇄됨으로 인해 종래 인쇄→건조→노광→현상→건조→소성의 6단계에 걸쳐 완성되던 것이, 인쇄→건조→소성의 3단계만으로 완성이 가능하여 제조공정의 단축이 가능하게 되는 것이다.

또한, BM층(17) 형성 후 진공분위기에서 보호층(9)이 이빔 증착됨으로 BM의 높이에 따른 공간 또는 기포의 발생이 방지될 수 있게된다.

한편 상기와 같은 제조공정을 통해 제조된 본 발명의 기판제조방법을 종래 기술과 비교해 보면, 즉 종래 기술에 따른 기판의 제조 시에는 도 3에 도시된 바와 같이 BM층 형성을 위해 감광성 재료를 전면 인쇄한 후 별도의 패턴형성 공정을 수행함으로 여러 단계를 거쳐야 했던 것과는 달리, 본 발명의 기판 제조방법에 따르면 인쇄용 재료를 사용하여 도 5에 도시된 바와 같이 보호층 형성전에 직접 패턴인쇄를 하게 됨으로 BM층의 형성공정을 단순화 시킬 수 있게되는 것이다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 PDP의 제조공정을 단순화 하여 제조단가를 저감시킬 수 있으며, 유전층에서의 기포발생 및 오염을 방지하여 유전체의 품질 및 성능을 향상시킬 수 있게됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 기판 형성방법에 따르면, PDP의 BM형성공정을 단순화 하여 기판 제조단가를 저감시킬 수 있으며, 유전층에서의 기포발생 및 BM형성시 오염발생을 방지하여 유전체의 품질 및 성능을 향상시킬 수 있게되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 일정간격의 방전공간을 유지하며 합착되는 두개의 기판중 일측기판을 제조하는 공정은,

   (1) 방전전극을 일정패턴으로 형성하는 단계;

   (2) 상기 방전전극이 형성된 기판면 상에 유전층을 형성하는 단계;

   (3) 상기 유전층상에 인쇄용 재료의 광차단재를 일정패턴으로 인쇄한 후 건조 및 소성시키는 단계; 및

   (4) 상기 광차단재가 패턴 인쇄된 기판 전면에 보호층을 진공증착하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시패널의 제조방법.

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