KR100669419B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 라미네이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 라미네이터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 라미네이터는 필름을 기판 상부로 안내하는 진공 안내수단의 내부에 연속적으로 가압착을 실시할 수 있도록 회전구동가능한 가압착 수단을 구비하였다. 이러한 구성에 의하면, 기판 상부 필름과 부착 후 회전 및 가압착이 동시에 진행되므로 초기 필름의 부착 면적이 확대되어 필름에 기포 또는 주름 등의 발생 등 부착 실패로 인한 문제점 등을 방지할 수 있다.

라미네이터, 자체 회전형 가압착 수단, 진공 안내수단, 필름

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조용 라미네이터{LAMINATOR FOR MANUFACTURING A PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널용 기판을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 사용된 필름의 구성을 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터의 요부를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터에 사용된 진공 롤, 가압착수단 및 필름 및 기재의 관계를 나타내는 단면도이고,

도 5는 일반적인 라미네이터에 사용된 진공 롤, 가압착수단 및 필름 및 기재의 관계를 나타내는 단면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 라미네이터 및 이를 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 제조에 용이하게 구조가 개선된 라미네이터 및 이를 이용하여 대량의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽, 유전층을 기판상에 도포하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(이하 "PDP"라 한다)의 제조 공정에 있어서, 상이한 성질을 가진 층들을 적층하여 복합적인 성질을 가진 기능성 소자를 제조하기 위하여 기판상에 다수의 적층물을 순차적으로 적층하여 PDP 유닛들을 제조하고 있다. 이러한 다수의 적층물을 순차적으로 적층하는 방법으로는 포토리소그래피법(photolithography), 리프트오프법(lift-off) 및 스크린 인쇄법(screen printing), 노즐 분사법, 라미네이팅법 등 여러 가지 적층 방법이 사용되고 있다.

이 중에서 특히 라미네이팅법은 제조 공정이 단순하면서, 도포 두께의 균일성이 유지되는 장점을 가지기 때문에, 액정 디스플레이 패널(liquid display panel, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 등 디스플레이 패널을 양산하기 위해서 폭넓게 사용되고 있다. 특히, 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 상기한 라미네이팅법에 의해서 전극 형성용 포토레지스트 뿐만 아니라, 유전체 및 격벽 등이 형성되고 있다.

일반적으로 라미네이터를 이용하여 필름을 기재에 라미네이팅하는 경우, 필름의 점착력에 따라 필름과 기재의 부착이 완전하게 되지 않아서 필름에 주름이 형성되거나 기포가 발생할 수 있고, 이에 따른 라미네이팅 자체 공정 수율이 저하되는 문제점이 있다. 특히, PDP용 기판 또는 한 장의 모판에 다수의 PDP용 기판들을 제조하는 경우에 기판 상에 적층되어야 하는 적층물의 특성에 따라 연속적으로 적층이 필요한 경우도 있고, 적층물 사이를 이격시켜 배치해야 하는 경우도 있기 때문에 이러한 경우를 고려할 때 필름과 기재의 부착의 완전성 문제는 중요하며 이에 따라 라미네이터의 구조 개선이 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PDP 패널용 기판상의 특성이 다른 적층물을 적층하는 경우 또는 하나의 원판상에 다수의 PDP 유닛들을 제조하는 경우 모두에 적합한 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 라미네이터 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터는, 필름 시트를 연속적으로 공급하는 필름 공급수단과, 기판 상에 필름을 라미네이팅하는 한 쌍의 가열 압착수단과, 기판을 수평방향으로 이송시키는 이송수단을 포함한다. 또한, 상기 필름 공급수단으로부터 공급된 필름 시트를 상기 가열 압착 수단에 공급하기 위해서 상기 필름의 선단을 기판의 전단부와 정렬하도록 안내하는 안내수단을 더 구비하며, 상기 안내수단에 의해서 안내된 필름 선단부는 회전구동형 가압착수단에 의해서 기판 상부에 가부착되어 상기 가열 압착 수단을 향해서 이송된다.

이 때, 상기 안내수단은 원통형상이며, 내부에 진공계를 구비하며, 상기 안내수단의 양단부 중심축에 형성된 기어와 이물림 결합하여 상기 안내수단을 선회운동시키는 액츄에이터를 구비할 수도 있다. 또한, 상기 안내수단이 안내하는 필름의 길이를 기판 낱장의 길이에 대응하는 길이만큼 절단하는 절단기를 더 구비하여, 상기 절단된 필름은 상기 안내수단이 그 내부에 부압을 형성할때 상기 안내수단을 따라 필름 시트가 부착되며, 상기 가압착수단의 회전력에 의해서 하방으로 이동되 어 필름 시트와 기판의 가부착을 실행하고, 다시 액츄에이터의 상방 선회운동에 의해서 다음 필름 시트를 하방으로 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 안내수단은 그 중심축과 평행한 중심축을 반경방향 외측에 가지며, 그 외주면으로부터 반경방향으로 오목하게 형성된 원통형상 또는 타원 기둥형상의 수용부를 구비하여, 원통형상의 롤 타입인 가부착수단을 자유롭게 회전운동할 수 있도록 수용할 수도 있다. 상기 가부착 수단은 상기 수용부의 반경보다 작은 반경을 갖고, 그 길이방향을 따라서 회전축을 가지며, 상기 회전축은 그 양단부에서 상기 안내수단의 중심축과 바아에 의해서 연결된다.

상기 가부착 수단은 이에 대면하는 이송수단 또는 기판의 운동에 의해서 상대적으로 회전운동할 수도 있으며, 모터 등에 의해서 구동될 수도 있고, 상기 가부착 수단은 기판의 전단부로부터 후단부까지 필름 시트를 가부착하며, 이 때 그 내부에는 구비된 히팅 코일의 온도는 약 50℃로 설정되어 연속적으로 기판과 필름의 가부착시 필름에 변형을 야기하지 않을 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널용 기판을 제조하는 과정을 개략적으로 나타내며, 도 2는 도 1에 사용된 필름의 구성을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터는 일반적으로 필름 시트(1)가 권취된 제 1 권취롤(10)과, 이 권취롤(10) 로부터 풀린 필름 시트(1)를 전방으로 인장하여 완만하게 소정 방향으로 진행시키는 보조롤러(11)와, 상기 필름 시트(1)로부터 커버시트(1c)를 박리하는 박리롤(12) 및 이로부터 연속적으로 박리되는 커버시트(1c)를 권취하는 제 2 권취롤(13)을 구비한다.

한편, 필름 시트(1)를 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이션 필름 시트(1)는 베이스기재(1a)상에 기판상에 부착될 기능성물질(1b)이 분포되어 있고 상기 기능성 물질(1b)를 기판상에 접착할 경우 이외에 보호하는 커버시트(1c)를 포함하고 있다.

여기서, 기능성 물질(1b)로는 플라즈마 디스플레이 패널에 형성하기 위하여 사용되는 전극용 재료, 유전체용 재료 및 격벽용 재료 등이 사용될 수 있다. 특히, 전극용 재료로는 투명 전극의 경우 ITO(indium tin oxide) 및 SnO₂, 버스 전극의 경우 Cr-Cu-Cr 또는 Ag, 어드레스 전극의 경우 Ag가 널리 사용되고 있다. 또한, 유전체로는 저융점 유리 분말을 주성분으로 하는 페이스트, 즉 유리 페이스트(glass paste)가 사용되고 있다. 그리고 격벽으로는 저융점 유리 분말에 유기 용액(vehicle)(유기용제+수지)이나 각종 필러(filler)(알루미나 또는 각종 금속)를 첨가한 재료가 사용되고 있다.

도 2a는 기판 전체에 대해서 연속적으로 기능성 필름(1b)을 적층하여도 되는 경우의 필름의 구성을 나타내며, 도 2b는 FPC(연성회로기판)와의 연결 등을 위하여 반드시 기판의 일부를 노출하여야 하는 경우 등을 고려하여 불연속적으로 기능성 필름이 배치된 필름의 구성을 나타내었다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 필름 시트(1)를 기판에 부착 시에 롤러(12, 13)에 의하여 커버시트(1c)가 자동으로 탈착되며, 베이스 시트(1a)는 기능성 물질(1b)에 도포된 상태로 기판상에 부착되고, 부착 공정에 뒤이은 소성 공정시 가열에 따라 증발하여 없어지게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 이렇게 커버시트(1c)가 분리된 기능성 필름 시트(1)는 기판(2)이 복수 세트의 반송 롤러(15)를 이용하여 한 쌍의 대향 회전운동하는 가열 압착 롤러(14, 14’)에 접근하도록 이송되어 올 때, 필름 시트와의 부착위치에서 기판 상방에 배치되는 안내수단(20)의 상방에 부착된다. 이 안내수단(20)은 그 내부에 진공계를 구비하여 필름 시트(1)가 박리 롤러(12) 및 보조롤러(11)에 의해서 상방으로 부터 진행해 온 필름 시트와 흡착 고정되어 그 상태에서 하방으로 선회운동하여 필름 시트(1)의 선단부를 기판(2)의 전단부에 접촉시킨다. 이 때, 안내수단(20) 내부에 형성된 가부착수단(30)이 회전운동하면서 필름 시트(1)를 기판의 전체에 가부착시킨다. 이때, 불연속적으로 기판(2)이 반송 롤러(15)에 의해서 낱개로 공급되는 경우에는 불필요한 필름 재료가 공급되는 것을 방지하기 위해서 기판의 길이에 대응하는 필름 시트의 후단부가 안내수단(20) 상방에 부착된 절단수단(40)에 의해서 절단될 수 있다. 또한, 상기 안내수단(20)에는 액츄에이터(27)가 부착되어 가부착 동작 후 내부의 진공계를 해제하고 상기 지그(21)에 의해서 기판(2)으로부터 상승하여 필름 시트(1)가 부착된 기판(2)이 원활하게 가열 압착 롤러를 향해 이동하도록 할 수도 있다. 이렇게 필름 시트(1)가 가부착된 기판은 가열 압착 롤러(14, 14’) 사이에 도달하고 통과하여 필름 시트를 기판 표면에 라미네이트시킨다. 본 실시예에서는 상기 가열 압착 롤러(14, 14’)에 기판을 이송시키기 위해서 복수 세트의 반송 롤러(15)가 이용되었지만, 무한 벨트 또는 이송 테이블이 이용될 수도 있다.

상기 안내수단(20) 및 가압착 수단(30)의 구성 및 작동에 대해서는 이하에서 도 3을 참조하여 자세히 설명하겠다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터의 요부를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 안내수단(20)은 원통형상으로 형성되어 있으며, 그 내부에는 진공계(21)가 형성되어 있으며 원주상에 진공 홀(21a)이 일렬로 배치되어 필름이 안내수단(20)에 부착 또는 유지될 수 있도록 한다. 상기 진공계는 원주방향을 따라서 단계별로 부압을 형성할 수도 있으며, 이를 해지할 수도 있다. 이러한 안내수단(20)은 보통 시에는 고정된 상태로 유지되고, 다만, 안내수단(20) 상방으로부터 필름시트(1)의 선단부가 공급될 때, 가부착수단(30)과 필름 선단부가 부착되도록 상기 가부착수단(30)을 상방으로 이동시키기 위해서 선회운동을 한다. 따라서, 그 양단부의 중심축에는 기어가 형성되어 있으며, 상기 기어와 이맞물림되는 액츄에이터(27)를 더 구비한다.

한편, 상기 안내수단(20)에는 상기 가부착수단(30)을 수용할 수 있는 수용부(25)가 안내수단(20)의 길이방향을 따라서 길게 형성되어 있다. 이 수용부(25)는 상기 안내수단(20)의 중심축과 평행한 중심축을 반경방향 외측에 구비하며, 그 외주면으로부터 반경방향으로 오목하게 형성되어 있다. 그 형상은 실질적으로 타원기둥형상 또는 반구형기둥의 형상일 수도 있다. 이 수용부(25)에 수용되는 가부착 수단(30)은 상기 수용부(25)의 반경보다는 작은 반경을 갖는 원통형상으로, 그 양단부에 중심축을 가지며, 그 중심축은 상기 안내수단(20)의 중심축과 바아(37)로 연결되어 있다. 이러한 가부착수단(30)은 상기 반송 롤러(15) 또는 다른 이송 테이블이 상기 안내수단(20)의 하방에 더 배치될 때, 상기 반송 롤러(15)의 상면과 대면하여, 상기 반송 롤러(15)나 기판의 운동에 대해서 상대적으로 회전운동할 수 있다. 또한, 상기 가부착수단(30)에는 자체 구동할 수 있는 모터가 더 구비될 수도 수 있다. 상기 가부착수단(30) 내부에는 히팅 코일(31)이 설치되어 있다. 히팅 코일(31)의 온도는 필름 시트(1)의 물성이나 형태를 변형시키지 않을 정도를 갖는다. 일반적으로 이 온도는 50??가 바람직하다. 따라서, 상기 가부착수단(30)은 히팅 코일(31)의 열과 반송롤러(15)와의 상대적인 운동에 의한 회전운동에 의한 가압력에 의해서 기판(2)에 필름 시트(1)를 가부착시킬 수 있다.

도 3에 있어서, 필름 시트(1)는 도 2a에 도시된 기능성 물질이 연속적으로 도포된 것이 사용되었고, 기판(2)은 대량 생산을 위해서 다면취 공법이 사용되는 것 등을 고려하여 여러 장의 기판(2)이 연속적으로 배치된 경우를 나타내었다. 이러한 경우에는 라미네이터 작동 개시시에만 상기 안내수단(20)을 액츄에이터(27)를 사용하여 선회운동시켜 상기 가부착수단(30)과 상방으로부터 진행해 온 필름 시트(1)를 흡착 고정시키고, 그 이후에는 상기 가부착수단(30)이 회전운동함으로써 상방으로부터 연속적으로 필름 시트(1)를 인장하여 연속적으로 공급되는 기판(2)과 가부착시킬 수 있다.

이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 일반적인 라미네이터에 비교하여 라미 네이팅 공정이 안정화된 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터의 작용 및 효과를 설명하겠다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이터에 사용된 진공 롤, 가압착수단 및 필름 및 기재의 작동 관계를 나타내고, 도 5는 일반적인 라미네이터에 사용된 진공 롤, 가압착수단 및 필름 및 기재의 작동 관계를 나타낸다.

먼저 도 4를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터에 있어서, 가부착수단(30)은 안내수단(20)의 선회운동에 의해서 상방에서 내려오는 필름 시트(1)의 선단부와 부착된다. 다시 안내수단(20)이 선회운동하여 하방으로 이동되면, 상기 가부착수단(30)은 상기 필름 시트(1)와 부착된 상태에서 이를 끌고 하방으로 이동하여 기판(2)의 선단과 부착시킨다. 이어서, 기판의 진행에 따라 상기 가부착수단(30)은 회전운동하면서 필름 시트(1)를 연속적으로 인장하여 기판의 후단부까지 전체 기판에 거쳐서 필르 시트(1)를 가부착시킨다.

이에 비해서, 도 5를 참조하면, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터에 있어서, 가부착수단(3)은 각형, 또는 고정형 타입으로 구성된다. 따라서, 안내수단(20)의 선회운동에 의해서 상방에서 내려오는 필름 시트(1)의 선단부와 부착되고, 안내수단(20)이 선회운동하여 하방으로 이동되는 것은 동일하지만, 상기 필름 시트(1)의 선단부와 기판(2)의 전단부를 3 내지 4초 동안 눌러 부착한 후 회전운동할 수 없기 때문에, 상기 기판(2)에 가부착된 필름 시트(1)가 가열 압착롤러(14, 14’)를 향해 이동될 수 있도록 상방으로 이동되어야만 하였다. 또한, 3 내지 4초 동안의 가부착 동안에도 기판(2)이 진행하면, 마찰에 의해서 필름이 손상될 수도 있기 때문에 기판(2)의 진행을 정지시켜야 할 뿐 만아니라, 필름이 가부착된 상태로 기판(2)이 가열 압착 롤러를 향해 이동할 수 있도록 기판(2)의 전단부에만 필름 시트(1)를 살짝 부착한 후 상방으로 이동되어야 하므로 필름의 부착 실패가 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, 연속하여 가부착 동작을 수행할 수 없음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터에 따르면, 가부착 수단의 형상 및 동작방법을 변경하여 가부착 수단을 자체 회전형으로 구성하여 기판 상부 필름과 부착 후 회전 및 가부착이 동시에 진행되므로 초기 필름의 부착면적이 확대되어 필름에 기포 또는 주름 등의 발생 등 부착 실패로 인한 문제점등을 방지할 수 있다.

또한 하나의 기판에 다수의 플라즈마 디스플레이 패널을 형성하는 데 있어서 손쉽게 두께가 균일한 전극, 유전체 및 격벽을 연속적으로 형성할 수 있는 이점이 있다.

이외에도 본 발명은 반도체 소자 및 액정 디스플레이 패널에 적용가능하며, 소재 비용이 절감되는 동시에 공정이 신속하고 편리해지는 이점이 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (13)

1. 필름 시트를 연속적으로 공급하는 필름 공급수단;

   기판 상에 필름을 라미네이팅하는 한 쌍의 가열 압착수단;

   상기 필름 공급수단으로부터 공급된 필름 시트를 상기 가열 압착 수단에 공급하기 위해서 상기 필름의 선단을 기판의 전단부와 정렬하도록 안내하는 안내수단;

   상기 안내수단에 의해서 안내된 필름 선단부를 기판 상부에 가압착하여 상기 가열 압착 수단을 향해서 이송하는 회전구동형 가압착수단; 및

   기판을 수평방향으로 이송시키는 이송수단을 포함하여 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안내수단은 원통형상이며, 내부에 진공계를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 안내수단의 양단부 중심축에 형성된 기어와 이물림 결합하여 상기 안내수단을 선회운동시키는 액츄에이터를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 안내수단이 안내하는 필름의 길이를 기판 낱장의 길이에 대응하는 길이만큼 절단하는 절단기를 더 구비하며, 상기 절단된 필름은 상기 안내수단이 그 내부에 부압을 형성할때 상기 안내수단을 따라 부착되며, 상기 가압착수단의 회전력에 의해서 하방으로 관성운동하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
5. 제1항에 있어서,

   상기 안내수단의 중심축과 평행한 중심축을 반경방향 외측에 가지며, 그 외주면으로부터 반경방향으로 오목하게 형성된 수용부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
6. 제5항에 있어서,

   상기 수용부는 원통형상 또는 타원기둥 형상인 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
7. 제1항에 있어서,

   상기 가압착수단은 원통형상의 롤 타입인 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
8. 제1항에 있어서,

   상기 가압착수단은 이에 대면하는 이송수단 또는 기판의 운동에 의해서 상대적으로 회전운동하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
9. 제1항에 있어서,

   상기 가압착수단은 기판의 전단부로부터 후단부까지 필름 시트를 가부착하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서,

    상기 가압착수단의 내부에는 히팅 코일이 설치되며, 상기 히팅 코일의 온도는 50 ℃로 설정되어 연속적으로 기판과 필름의 가부착시 필름에 변형을 야기하지 않는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
11. 제6항 또는 제7항에 있어서,

    상기 가압착수단은 상기 수용부의 반경보다 작은 반경을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
12. 제6항 또는 제7항에 있어서,

    상기 가압착수단은 그 길이방향을 따라서 회전축을 가지며, 상기 회전축은 그 양단부에서 상기 안내수단의 중심축과 바아에 의해서 연결되는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.
13. 제6항 또는 제7항에 있어서,

    상기 가압착수단은 자체 구동용 구동 모터를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널용 라미네이터.

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