KR100637128B1 - 플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 기판을 준비하는 단계;와, 기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포하는 단계;와, 격벽 형성용 원소재상에 금형을 가압하여서 부분적으로 격벽을 성형하는 단계;와, 부분적으로 성형된 격벽을 이용하여 방전 셀을 한정하는 격벽을 완성하는 단계;를 포함하는 것으로서, 격벽의 형상이 패턴화된 금형을 이용하여서 1차적으로 부분적인 격벽의 형상을 형성하고, 2차적으로 에칭에 의하여 격벽을 완성하게 됨으로써, 금형으로 가압시에 그 내표면에 격벽 형성용 원소재가 잔류하는 현상을 미연에 방지할 수가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법{Plasma display panel and the fabrication methode thereof}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 일부 절제하여 도시한 분리 사시도,

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽을 제조하기 위한 과정을 단계별로 도시한 것으로서,

도 2a는 기판을 준비한 이후의 상태를 도시한 단면도,

도 2b는 도 2a의 기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포한 이후의 상태를 도시한 단면도,

도 2c는 도 2b의 기판상에 금형을 정렬한 이후의 상태를 도시한 단면도,

도 2d는 도 2c의 기판상에 금형을 가압한 이후의 상태를 도시한 단면도,

도 2e는 도 2의 기판상에 격벽을 완성한 이후의 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100...플라즈마 디스플레이 패널 110...전면 패널

160...배면 패널 161..배면 기판

162...어드레스 전극 163...배면 유전체층

201...격벽 형성용 원소재 210...금형

220...성형부 221...음각부

222...양각부

본 발명은 금형을 이용하여 격벽을 형성시킨 플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 전극이 배치된 복수의 기판상에 밀봉된 가스를 이용하여 방전시키고, 이로 인하여 발생된 자외선에 의하여 형광체층을 여기시켜서 소망하는 숫자, 문자 또는 그래픽을 구현하는 평판 표시 장치를 말한다.

플라즈마 디스플레이 패널은 방전 셀에 인가되는 구동 전압의 형식, 예컨대 방전 형식에 따라 직류형과 교류형으로 분류하고, 전극들의 구성 형태에 따라 대향 방전형 및 면 방전형으로 구분할 수가 있다.

직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전 공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 반면에, 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되고, 대응하는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않은 대신에, 유전체층 표면에 방전에 의하여 생성된 이온과 전자가 부착하여 벽전압(wall voltage)을 형성하고, 유지 전압(sustaing voltage)에 의하여 방전 유지가 가능하다.

한편, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 단위 화소(pixel)마다 어드레스 전극과 Y 전극이 대향하여 마련되고, 두 전극간에 어드레싱 방전 및 유지 방전이 일어나는 방식이다. 반면에, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 각 단위 화소마다 어드레스 전극과 그에 해당되는 X 및 Y 전극이 마련되어 어드레싱 방전과 유지 방전이 발생하게 되는 방식이다.

종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판과, 전면 기판의 표면에 배치된 한 쌍의 방전 유지 전극쌍과, 방전 유지 전극쌍을 매립하는 전면 유전체층과, 유전체층의 표면에 코팅된 보호막층과, 배면 기판과, 배면 기판의 표면에 배치된 어드레스 전극과, 어드레스 전극을 매립하는 배면 유전체층과, 전면 및 배면 기판 사이에 설치된 격벽과, 격벽의 내측으로 코팅된 적,녹,청색의 형광체층을 포함하고 있다.

이때, 격벽은 배면 기판을 세정한 다음에 격벽 형성용 원소재를 전면 도포하고, 이를 건조한 다음에 포토 마스크를 정렬하여서, 노광 및 현상하고, 샌드 블라스트(sand blast) 공법으로 격벽이 형성되는 부분 이외의 격벽 형성용 원소재를 제거하고, 잔류하는 포토 레지스터를 박리하고, 소성하여 완성하게 된다.

이와 같은 과정을 통하여 완성된 종래의 격벽은 샌드 블라스트 공법을 사용함에 따라서 탄산칼슘(CaCO₃)과 같은 연만제가 기판상에 고압으로 분사되는 과정에서 미세한 흠을 발생시킬 문제점이 있다.

최근 들어서는 격벽용 원소재를 도포한 다음에 포토 레지스터 필름을 부착하 고, 이를 노광 및 현상한 다음에 방전 공간이 형성될 부분에 에칭액을 분사하여 격벽을 성형하는 에칭 공법이 적용되고 있는 추세이다.

그런데, 에칭 공법에 의하여 형성된 격벽은 격벽 형성용 원소재의 측면 형상이 움푹 파인 것과 같은 현상이 일어나게 된다. 이에 따라, 격벽의 상단부의 폭에 비하여 중앙부의 폭은 상당량 줄어들게 된다. 이에 따라, 형광체층의 발광시에 발광 진로를 방해할 뿐만 아니라, 방전 공간이 작아져서 발광 효율이 떨어지게 된다.

또다른 방법으로는, 금형을 이용하여서 격벽을 제조하는 방법이 있을 수 있으나, 금형의 표면에 격벽 형성용 원소재의 잔류 현상으로 인하여 실용화의 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금형을 이용하여 1차적으로 격벽을 부분적으로 형성하고, 에칭에 의하여 2차적으로 격벽을 완성한 플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은,

기판을 준비하는 단계;

상기 기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포하는 단계;

상기 격벽 형성용 원소재상에 금형을 가압하여서 부분적으로 격벽을 성형하는 단계; 및

부분적으로 성형된 격벽을 이용하여 방전 셀을 한정하는 격벽을 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 격벽을 부분적으로 성형하는 단계에서는,

상기 격벽의 형상이 음각부로 형성되고, 격벽 주변의 방전 셀의 형상이 양각부로 형성된 금형을 이용하여서, 상기 격벽 형성용 원소재상에 이를 가압하여서 격벽의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 부분적으로 성형된 격벽의 높이는 형성시키고자 하는 격벽의 전체 높이보다 상대적으로 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 격벽을 완성하는 단계에서는,

부분적으로 형성된 격벽상에 에칭 공정에 의하여 격벽의 형상을 완성하는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 기판을 준비하는 단계에서는,

기판의 내표면에 방전 전극을 형성하고, 방전 전극상에 이를 매립하는 유전체층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은,

기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포하고, 이를 격벽과, 방전 셀의 형상이 양음각부로 형성된 금형을 이용하여 1차적으로 격벽 형상을 형성하고, 2차적으로 에칭에 의하여 완성된 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)에는 전면 패널(110)과, 상기 전면 패널(110)과 대향되게 배치된 배면 기판(160)이 마련되어 있다.

상기 전면 패널(110)에는 전면 기판(111)이 마련되어 있다. 상기 전면 기판(111)의 내표면에는 방전 유지 전극쌍이 배치되어 있다. 방전 유지 전극쌍은 X 전극(112)과, 상기 X 전극(112)과 교대로 배치된 Y 전극(113)을 포함하고 있다.

상기 X 전극(112)은 스트립 형상의 제1 투명 전극 라인(112a)과, 상기 제1 투명 전극 라인(112a)으로부터 Y 전극(113)을 향하여 돌출된 제1 돌출부(112c)과, 상기 제1 투명 전극 라인(112a)의 일 가장자리를 따라서 적층된 제1 버스 전극 라인(112b)으로 이루어져 있다. 상기 Y 전극(113)은 스트립 형상의 제2 투명 전극 라인(113a)과, 상기 제2 투명 전극 라인(113a)으로부터 X 전극(112)을 향하여 돌출된 제2 돌출부(113c)과, 상기 제2 투명 전극 라인(113a)의 일 가장자리를 따라서 적층된 제2 버스 전극 라인(113b)으로 이루어져 있다.

상기 전면 기판(111)에는 상기 X 전극(112)과 Y 전극(113)을 매립하기 위하여 전면 유전체층(114)이 형성되어 있다. 상기 전면 유전체층(114)의 표면에는 산화 마그네슘막과 같은 보호막층(115)이 전면 도포되어 있다.

상기 배면 패널(160)에는 상기 전면 기판(111)과 대향되게 배치된 배면 기판 (161)이 마련되어 있다. 상기 배면 기판(161)의 윗면에는 소정 간격 이격되게 어드레스 전극(162)이 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(162)은 상기 X 전극(112)과, Y 전극(113)이 배치된 방향과 직교하는 방향으로 위치하고 있다. 상기 어드레스 전극(162)의 윗면에는 이를 매립하기 위하여 배면 유전체층(163)이 형성되어 있다.

상기 배면 유전체층(163)의 윗면에는 방전 셀을 한정하고, 크로스 토크를 방지하기 위하여 격벽(164)이 형성되어 있다. 상기 격벽(164)은 패널(100)의 X 방향인 어드레스 전극(162)과 직교하는 방향으로 배치된 제1 격벽(164a)과, 패널(100)의 Y 방향인 어드레스 전극(162)과 나란한 방향으로 배치된 제2 격벽(164b)을 포함하고 있다. 결합된 제1 격벽(164a)과, 제2 격벽(164b)은 매트릭스형을 이루고 있으며, 그 결과로 각 단위 방전 셀은 사각 형상이다.

대안으로는, 상기 격벽(164)은 미앤더형(meander type)이나, 델타형(delta type)이나, 벌집형(honeycomb type)등 다양한 형상의 실시예가 존재한다고 할 것이다. 또한, 격벽(164)에 의하여 한정된 방전 셀은 사각형 이외에도 육각형, 타원형, 원형등 방전 셀을 한정할 수 있는 구조라면, 어느 하나의 방전 셀 형상에 한정되는 것은 아니다.

한편, 방전 셀내에는 방전 가스로부터 발생된 자외선에 의하여 여기되어서 가시광을 방출하는 적,녹,청색의 형광체층(170)이 형성되어 있다. 상기 형광체층(170)은 방전 셀의 어느면에도 코팅될 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 격벽(164)의 내측벽과, 배면 유전체층(163)의 윗면에 소정 두께로 형성되어 있다.

상기 적,녹,청색의 형광체층(170)은 각각의 방전셀별로 코팅되어 있다. 적색 의 형광체층은 (Y,Gd)BO₃;Eu⁺³으로 이루어지고, 녹색의 형광체층은 Zn₂SiO₄:Mn²⁺ 으로 이루어지고, 청색의 형광체층은 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전면 패널(110)과 배면 패널(160)과, 격벽(164)으로 한정된 방전 셀 내에는 네온(Ne)-크세논(Xe)이나, 헬륨(He)-크세논(Xe)과 같은 방전 가스가 주입되어 있다.

여기서, 상기 격벽(164)은 금형을 이용하여 1차적으로 격벽(164)의 형상을 부분적으로 성형하고, 2차적으로 에칭에 의하여 격벽(164)을 완성하고 있다.

이후, 상기 격벽(164)을 제조하기 위한 제조 공정을 도 2a 내지 도 2e를 참조하여 단계별로 상세하게 설명하고자 한다.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 투명한 글래스로 된 배면 기판(161)을 마련한다. 상기 마련된 배면 기판(161)의 내표면에는 어드레스 전극(162)이 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(162)은 이를 매립하기 위한 배면 유전체층(163)에 의하여 코팅되어 있다.

이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 배면 유전체층(163)의 윗면에는 격벽 형성용 원소재(201)를 전면 인쇄하게 된다. 상기 격벽 형성용 원소재(201)는 다양한 방법으로 전면 인쇄할 수 있으며, 바람직하게는 스크린 상에 격벽 형성용 원 소재(201)를 적재하고, 스퀴지와 같은 가압 분사 수단을 배면 기판(161)의 일방향으로 진행시킴에 따라서 인쇄 가능하다. 인쇄가 완료된 다음에는 상기 격벽 형성용 원소재(201)를 건조시키게 된다.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 격벽 형성용 원소재(201)의 상부에 금형(210)을 정렬하게 된다. 상기 금형(210)의 내표면, 즉, 상기 격벽 형성용 원소재(201)와 대향되는 면에는 성형부(220)가 형성되어 있다. 상기 성형부(220)는 상기 격벽(164, 도 1 참조)의 형상이 음각부(221)으로 패턴화되어 있으며, 격벽(164)의 주변이 공간이 양각부(222)로 돌출되어 있는 구조이다.

이러한 금형(210)을 격벽 형성용 원소재(201) 방향인 하방으로 가압하게 된다. 이때, 상기 금형(210)에는 형성시키고자 하는 격벽(164)의 전체적인 높이보다 적은 가압력이 인가되어서, 상기 격벽(164)의 형상을 부분적으로 성형하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 격벽 형성용 원소재(201)에는 상기 격벽(164)의 형상이 부분적으로 성형된 양각부(201a)와, 상기 양각부(201a) 사이에 방전 셀을 한정하는 음각부(201b)가 반복적으로 되풀이된다. 이때, 상기 양각부(201a)의 높이(H₁)는 상기 격벽 형성용 원소재(201)의 높이(H₂)보다 상대적으로 낮다.

이렇게 격벽(164)의 형상을 부분적으로 성형한 다음에는 도 2e에 도시된 바와 같이 에칭액을 격벽 형성용 원소재(201) 상에 분사하여서 노출된 표면을 등방성 으로 에칭하는 것에 의하여 소정의 종횡비를 가지는 격벽(164)을 완성하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 격벽의 형상이 패턴화된 금형을 이용하여서 1차적으로 부분적인 격벽의 형상을 형성하고, 2차적으로 에칭에 의하여 격벽을 완성하게 됨으로써, 금형으로 가압시에 그 내표면에 격벽 형성용 원소재가 잔류하는 현상을 미연에 방지할 수가 있다.

둘째, 금형에 의하여 부분적인 격벽의 형상을 형성함으로써, 별도의 노광 공정이 없어지게 되어서 제조 공정수가 단순해지고, 제조 원가가 절감된다.

셋째, 금형과 에칭에 의하여 격벽을 형성함으로써, 고종횡비이면서 고정세의 격벽 형성이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 기판을 준비하는 단계;

   상기 기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포하는 단계;

   상기 격벽 형성용 원소재상에 금형을 가압하여서 부분적으로 격벽을 성형하는 단계; 및

   부분적으로 성형된 격벽을 이용하여 방전 셀을 한정하는 격벽을 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽을 부분적으로 성형하는 단계에서는,

   상기 격벽의 형상이 음각부로 형성되고, 격벽 주변의 방전 셀의 형상이 양각부로 형성된 금형을 이용하여서, 상기 격벽 형성용 원소재상에 이를 가압하여서 격벽의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   부분적으로 성형된 격벽의 높이는 형성시키고자 하는 격벽의 전체 높이보다 상대적으로 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽을 완성하는 단계에서는,

   부분적으로 형성된 격벽상에 에칭 공정에 의하여 격벽의 형상을 완성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   기판을 준비하는 단계에서는,

   기판의 내표면에 방전 전극을 형성하고, 방전 전극상에 이를 매립하는 유전체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
6. 기판상에 격벽 형성용 원소재를 도포하고, 이를 격벽과, 방전 셀의 형상이 양음각부로 형성된 금형을 이용하여 1차적으로 격벽 형상을 형성하고, 2차적으로 에칭에 의하여 완성된 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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