KR100589373B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상에 형광체 페이스트를 균일한 두께로 도포할 수 있도록, 기판상의 형광체층 형성 영역이 밑을 향하도록 기판을 정렬하는 단계와, 상기 기판의 하부에 위치한 형광체 페이스트 도포용 노즐을 통해 형광체 페이스트를 상방향으로 분사하여 기판상의 격벽 사이에 형광체 페이스트를 도포하는 단계, 상기 기판을 회동시켜 형광체 도포부가 위를 향하도록 기판을 재정렬하는 단계, 상기 기판상의 격벽 사이에 도포된 형광체 페이스트를 건조하는 단계, 상기 기판상에 도포된 형광체층을 소성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법을 제공한다.

형광체 페이스트, 노즐, 노즐헤드, 기판, 펌프

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조방법 및 그 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 플라즈마 디스플레이 패널에 형광체 페이스트를 도포하는 장치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광체 페이스트 도포장치의 노즐과 기판의 위치관계를 나타낸 개략적인 도면이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 함)의 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형광체 페이스트의 정확한 도포가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)은 방전공간에 설치된 두 전극에 소정의 전압을 인가하여 이들 사이에서 플라즈마 방전이 일어나도록 하고, 이 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이는 크게 교류형(AC type), 직류형(DC type) 및 혼합형(Hybrid type)으로 나누어진다. 도 1은 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 하부기판(111), 하부기판(111) 위에 형성된 다수의 어드레스 전극(115), 이 어드레스 전극(115)이 형성된 하부기판(111) 위에 형성되어 방전전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체층(119), 이 유전체층(119) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 다수의 격벽(123)과 격벽(123) 표면에 형성된 형광체층(125)을 포함한다.

다수의 방전유지전극(117)은 하부기판(111) 상에 형성된 다수의 어드레스 전극(115)과 소정 간격으로 이격되어 직교하도록 상부기판(113) 하부에 형성된다. 그리고 상기 유전체층(121) 및 방전시의 스퍼터링으로부터 유전층을 보호하는 보호막(127)이 순차적으로 방전유지전극(117)을 덮고 있다. 상기 보호막(127)으로는 가시광선이 잘 투과될 수 있도록 투명할 뿐만 아니라 유전층 보호 및 2차 전자 방출 성능이 우수한 MgO를 주로 사용하고 있으며, 최근에는 다른 재료로 이루어진 보호막의 연구도 이루어지고 있다.

상기와 같이 구성된 PDP는 방전공간에 형성된 두 전극 상호 간에 전압을 인가함으로써 전극의 위에 있는 유전체층과 보호층의 표면에서 방전이 일어나 자외선이 발생하게 되고, 이 자외선에 의하여 상기 후면기판에 도포되어 있는 형광체가 여기하여 발광하며, 구분 도포된 R, G, B형광체에 의해 컬러 표시가 된다.

상기한 구조의 PDP에 있어서 후면기판의 어드레스전극 위에 형광체 페이스트 를 도포하기 위하여, 스크린 인쇄법이나 잉크젯 프린트법이 사용되는 데, 스크린 인쇄법의 경우 분사노즐을 이용하여 격벽 구조의 오목한 부분에 형광체 페이스트를 일정한 압력으로 분사시켜 순차적으로 R,G,B 라인을 형성하였다.

상기 스크린 인쇄법의 경우 공정장비가 저가인 장점이 있으나 상기 격벽의 상부측에 형광체가 형성될 수 있으며 이는 PDP의 콘트라스트 저하의 원인이 되고, 미세한 셀피치를 갖는 고선명(HD) 격벽구조 또는 가로 세로의 격벽을 형성하여 발광면적을 높여 광특성이 우수한 폐쇄형 격벽구조를 갖는 PDP에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 잉크젯 프린트법은 형광체 페이스트와 유기바인더로 구성되는 잉크액을 가압하여 노즐로부터 분사시킴으로써 격벽 사이에 액적으로 주사하여 원하는 패턴의 형광체층을 형성하는 방법이다.

그러나 상기 모든 종래의 구조는 하부에 기판이 위치하고 기판 상부에 형광체 페이스트를 분사하는 노즐이 위치하여 형광체 페이스트를 도포하는 구조로 균일한 형광체 페이스트 도포를 위해서는 더미격벽이 필요하고 시작과 종료시 도포압이나 도포속도를 조절해야하는 불편함이 있다.

즉, 형광체 페이스트 분사용 노즐이 기판 상부에 위치하는 도포 방식의 경우에는 도포가 시작되는 부분과 도포가 종료되는 부분에서의 형광체층 두께 균일도가 달라질 수 있으며 이에 따라 시작과 종료시에 도포압이나 도포 속도를 적절히 조절해야하는 문제점이 있다.

또한, 균일한 두께의 형광체 도포를 위해서는 PDP의 기판 상에 더미 격벽이 필요하고, 이에 더미격벽 형성에 따른 제조비용의 상승의 문제점이 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판 상에 형광체 페이스트를 균일한 두께로 도포할 수 있도록 된 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법 및 그 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기판상에 더미격벽을 형성시킬 필요가 없는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법 및 그 제조장치를 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 형광체층이 형성될 기판에 대해 형광체 페이스트를 분사하는 노즐이 하부에 위치하여 형광체 페이스트를 상부로 분사하는 것을 그 요지로 한다.

이를 위한 본 발명은 기판상의 형광체층 형성 영역이 밑을 향하도록 기판을 정렬하는 단계와, 기판의 하부에 위치한 형광체 페이스트 도포용 노즐을 통해 형광체 페이스트를 상방향으로 분사하여 기판상의 격벽 사이에 형광체 페이스트를 도포하는 단계, 상기 기판을 회동시켜 형광체 도포부가 위를 향하도록 기판을 재정렬하는 단계, 상기 기판상의 격벽 사이에 도포된 형광체 페이스트를 건조하는 단계, 도포된 형광체층을 소성하는 단계를 포함한다.

또한, 상기와 같은 PDP 제조방법을 위해 본 발명에 따른 형광체 도포장치는 형광체 페이스트를 공급하는 공급부와, 상기 공급부로부터 공급된 형광체 페이스트를 분사하는 노즐과, 이 노즐이 배열된 노즐헤드부와, 도포 영역을 따라 상기 노즐 헤드부를 이동시키기 위한 이동수단, 노즐헤드부의 노즐을 통해 특정 형광체 페이스트를 셀 내로 주입시키기 위한 주입수단을 포함하며, 상기 노즐은 형광체가 도포될 기판의 아래에 위치하여 기판을 향해 상향배치된 구조로 되어 있다.

이에 따라 형광체 페이스트는 노즐로부터 위쪽으로 분사되어 상부에 위치한 기판에 도포되게 된다.

여기서 상기 주입수단은 펌프를 포함하여 형광체를 토출시키는 구조임이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 장치를 통해 형광체를 인쇄함에 따라 형광체 페이스트 도포 시작과 종료시의 형광체 페이스트 분사압이나 분사속도를 조절할 필요가 없게 되고 이에 따라 기판 상에 형광체 도포용 더미 격벽의 형성이 불필요한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 플라즈마 디스플레이 패널에 형광체를 도포하는 장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광체 도포장치의 노즐과 기판의 위치관계를 나타낸 개략적인 도면이다.

상기한 도면에 의하면, PDP는 다수의 어드레스 전극(115)과 방전전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 유전체층(119), 이 유전체층(119) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 다수의 격벽(123)과 격벽(123) 표면에 형성된 형광체층(125)을 포함하는 하부기판(111)과, 상기 하부기판(111) 상에 형성된 다수의 어드레스 전극(115)과 소정 간격으로 이격되어 직교하는 다수의 방전유지전극(117)과 유전체층(121)과 보호막(127)이 형성된 상부기판(113)을 포함한다.

또한, 상기 하부기판(111) 상의 형광체층(125)을 형성하기 위하여 형광체 페이스트를 격벽(123) 사이에 도포하는 형광체 도포 장치는 기판을 정렬시키는 정렬부와, 형광체 페이스트를 공급하는 공급부, 상기 공급부로부터 공급된 형광체 페이스트를 분사하는 노즐(11)이 배열된 노즐헤드부와, 도포 영역을 따라 상기 노즐헤드부를 이동시키기 위한 이동수단, 노즐헤드부의 노즐을 통해 특정 형광체 페이스트를 기판(111)상의 격벽 사이에 주입시키기 위한 주입수단을 포함한다.

여기서 본 발명은 상기한 구조의 형광체 도포 장치에 있어서, 상기 정렬부가 상기 노즐헤드부 위에 위치하여 하부기판(111)의 형광체 도포 영역이 아래를 향하고, 상기 노즐(11)은 하부기판(111)의 아래에 위치하여 기판을 향해 상향배치되어 형광체 페이스트를 위로 분사하는 구조로 되어 있다.

이에 따라 형광체 페이스트는 노즐(11)로부터 위쪽으로 분사되어 상부의 정렬부에 파지된 하부기판(111)에 도포되게 된다.

상기 정렬부는 하부기판을 파지하여 정위치에 하부기판을 정렬시킴과 더불어 자체적으로 파지된 하부기판을 180도 회동시킬 수 있는 구조로 되어 하부기판 상에 형광체가 도포되는 면을 상부 또는 하부로 향하도록 방향을 전환할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 노즐헤드부는 하부기판에 대해 수평으로 놓여지고 일정한 폭을 갖는 노즐헤드(10)와, 이 노즐헤드(10)의 상면에 상기 하부기판 상의 격벽에 의해 구분되는 형광체 도포 영역 배열구조와 일치하도록 일정간격을 두고 순차적으로 배열설치되어 격벽 사이에 특정 형광체 페이스트를 상방향으로 분사하기 위한 노즐(11)을 포함한다.

여기서 상기 노즐헤드(10)에 형성되는 노즐(11)의 개수는 특별히 한정되지 않는다.

또한, 상기 노즐헤드(10)를 도포 영역을 따라 이동시키기 위한 이동수단(도시되지 않음)은 노즐헤드(10)를 일정거리만큼 진행시키기 위한 것으로 리니어모터, 스텝모터 등의 동력원과 동력을 전달하기 위한 기어, 체인, 밸트 등 동력전달수단의 조합으로 이루어지며 특별히 한정되지 않는다.

그리고 상기 주입수단은 상기 노즐(11)을 통해 특정 색상의 형광체 페이스트를 설정된 압력으로 필요 양만큼 격벽 사이에 주입시키기 위한 것으로, 형광체 페이스트가 저장되는 저장통(20)과, 이 저장통(20)에 연결되고 상기 각 노즐(11)로 분기되어 형광체 페이스트를 공급하는 공급라인(21), 이 공급라인(21) 상에 설치되어 형광체 페이스트를 밀어내는 주입용 펌프(22)를 포함한다.

따라서 펌프(22) 작동에 따라 형광체 페이스트가 노즐(11)을 통해 밀려나가 하부기판(111) 상의 격벽(123) 사이로 주입되는 것이다.

이하 본 발명의 작용을 형광체 도포공정에 따라 설명한다.

먼저, 하부기판(111)이 작업위치로 로딩되어 정렬부에 의해 파지되면 정렬부 는 하부기판을 180도 회동시켜 하부기판 상의 형광체 도포 영역이 아래로 향하도록 기판을 정렬시킨다.

그리고 상기 기판(111)의 하부에 위치한 노즐헤드(10)를 이동시켜 각 노즐(11)을 기판의 격벽(123) 사이에 대응시킨다.

즉, 이동수단의 작동에 따라 특정 색상의 형광체 페이스트를 분사하기 위한 노즐헤드(10)는 하부기판(111)의 최초 도포 시점에 위치하게 된다. 노즐헤드(10)가 정위치에 위치하면 노즐헤드(10) 상단에 배열된 노즐(11)은 격벽(123)들 사이로 둘러쌓인 영역인 셀 위에 정확히 대응되어 셀 밑에 위치하게 된다.

이후, 공급라인(21)상에 설치된 분사용 펌프(22)가 작동되어 저장통(20)에 저장되어 있는 특정 색상의 형광체 페이스트를 노즐헤드(10)로 공급하게 된다. 이때 , 상기 펌프(22)는 기설정된 압력하에 지속적으로 형광체 페이스트를 송부하게 됨으로써 별도의 정량제어수단없이 형광체 페이스트의 분사량을 일정하게 유지 조절하게 된다.

따라서 상기와 같이 펌프(22)의 작동에 따라 밀려나가는 형광체 페이스트는 상방향을 향하는 노즐(11)을 통해 노즐 위쪽에 위치하고 있는 기판(111) 상의 격벽(123)사이로 주입된다.

여기서 상기와 같이 노즐(11)이 하부기판(111)의 밑에 위치하여 중력의 반대방향으로 형광체 페이스트가 분사됨에 따라 상기 형광체 페이스트는 중력의 영향으로 인해 일정 수준의 토출량에 도달해야만 기판상에 도포될 수 있게 된다.

이에 따라 도포 시점과 종점에서의 형광체 페이스트 도포압이나 도포속도 조 절과정이 불필요해지며, 이를 위해 종래 기판(111) 상에 형성되는 더미격벽의 형성이 불필요해지게 된다.

한편, 기판의 격벽 사이에 형광체 페이스트가 주입되어 형광체층(125)을 형성한 후에는 상기 정렬부를 회동시켜 하부기판(111)에 도포된 형광체층이 상방향을 향하도록 기판을 재정렬시킨다.

그리고 기판에 도포된 형광체 페이스트를 건조시키고 건조가 완료되면 형광체층을 소성하여 공정을 완료한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법 및 제조장치에 의하면, 형광체 페이스트 도포를 위해 종래 기판 상에 형성되는 더미격벽을 생략할 수 있게 되어 공정을 단순화하고 원가를 절감할 수 있게 된다.

또한, 기판을 뒤집어 형광체 페이스트를 상방향으로 분사 도포함으로써 도포 시작시나 종료시에 도포압이나 도포속도를 조절해야하는 불편을 없애 작업량을 줄임과 더불어 기판 전체에 걸쳐 균일한 두께의 형광체층을 형성할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 기판상의 형광체층 형성 영역이 밑을 향하도록 기판을 정렬하는 단계와,

   상기 기판의 하부에 위치한 형광체 페이스트 도포용 노즐을 통해 형광체 페이스트를 상방향으로 분사하여 기판상의 격벽 사이에 형광체 페이스트를 도포하는 단계,

   상기 기판을 회동시켜 형광체 도포부가 위를 향하도록 기판을 재정렬하는 단계,

   상기 기판상의 격벽 사이에 도포된 형광체 페이스트를 건조하는 단계,

   상기 기판상에 도포된 형광체층을 소성하는 단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 형광체 페이스트를 도포하는 단계는 펌프의 구동력으로 노즐을 통해 형광체 페이스트를 밀어내도록 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
3. 기판을 정렬시키는 정렬부와,

   형광체 페이스트를 공급하는 공급부,

   상기 공급부로부터 공급된 형광체 페이스트를 분사하는 노즐이 배열된 노즐헤드부,

   도포 영역을 따라 상기 노즐헤드부를 이동시키기 위한 이동수단,

   상기 노즐헤드부의 노즐을 통해 특정 형광체 페이스트를 셀 내로 주입시키기 위한 주입수단을 포함하며,

   상기 정렬부는 상기 노즐헤드부 상부에 위치하고 상기 노즐은 형광체가 도포될 기판의 아래에 위치하여 기판을 향해 상향배치되어 형광체 페이스트를 상부로 분사하는 구조의 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 정렬부는 기판을 회동시켜 형광체가 도포되는 면을 상부 또는 하부로 향하도록 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 주입수단은 형광체 페이스트가 저장되는 저장통과, 이 저장통에 연결되고 상기 각 노즐로 분기되어 형광체 페이스트를 공급하는 공급라인, 이 공급라인 상에 설치되어 형광체 페이스트를 밀어내는 주입용 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.

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